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選擇性必修三 第2章 動物細胞融合、單克隆抗體技術、動物細胞核移植技術和克隆動物
一、你從教材上找到的關鍵性語句：
（一）動物細胞融合技術
1.概念：使_兩個_或_多個_動物細胞結合形成_一個_細胞的技術。
2.結果：形成的_雜交細胞__具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息_。
3.原理：_細胞膜具有一定的流動性__。
4.意義：突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能。
5.誘導融合的常用方法：__電融合法__、_聚乙二醇PEG融合法__和__滅活病毒誘導法__。
6.應用：
①細胞融合技術已經成為研究__培育生物新品種_、_細胞遺傳__、_細胞免疫_和__腫瘤_等的重要手段。
②利用動物細胞融合技術發展起來的__雜交瘤技術__，為__制造單克隆抗體_開辟了新途徑。
（二）單克隆抗體的制備
1.制備過程
2.突出優點：特異性強、靈敏度高，可大量制備。
3.實際應用：
（1）作為診斷試劑；①多種疾病的診斷②病原體的鑒定③其他類型診斷。
（2）用于運載藥物：與藥物結合，制成__抗體-藥物偶聯物（ADC）__，殺傷癌細胞。
（3）治療疾病：單克隆抗體單獨使用，也可直接用于治療疾病。
（三）動物細胞核移植技術
1.概念：將動物一個細胞的__細胞核__移入__去核的卵母細胞__中，使這個__重新組合的細胞__發育成_新胚胎_，繼而發育成__動物個體_的技術。
2.原理：_動物細胞核的全能性__。
3.生殖方式：__無性生殖__。
4.哺乳動物核移植分類
①胚胎細胞核移植：動物胚胎細胞分化程度_低_，表現全能性_相對容易_。
②體細胞核移植：動物體細胞分化程度_高_，表現全能性_十分困難__。
5.非人靈長類動物體細胞核移植的困難原因
①_供體_細胞的__細胞核__在__去核卵母細胞__中_不能完全恢復_其__分化前的功能狀態__，這導致了_胚胎發育率低__。
②對非人靈長類動物_胚胎_進行操作的技術尚不完善。
6.體細胞核移植的過程
7.體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題
應用前景 畜牧生產 加速家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育。
保護瀕危動物 有望增加瀕危物種 的存活數量。
醫藥衛生 轉基因克隆動物可以作為生物反應器，生產珍貴的醫用蛋白 。
治療人類疾病 ①轉基因克隆動物的細胞、組織或器官可以作為異種移植的供體； ②以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細胞，經過誘導分化能形成相應的細胞、組織或器官，將它們移植給患者時可以避免免疫 排斥反應。
科研 ①研究克隆動物可使人類更深入地了解胚胎發育及衰老過程； ②克隆一批遺傳背景相同的動物，可以通過它們之間的對比來分析致病基因； ③克隆特定疾病模型的動物，還能為研究該疾病機制和開發相應的藥物提供幫助；
存在的問題 ①成功率非常低 ； ②各個技術環節有待進一步改進； ③絕大多數克隆動物存在健康問題，表現出遺傳和生理缺陷 。
二、判斷訓練：
在動物細胞培養中需要進行二次篩選。第一次是用選擇性培養基篩選出雜交瘤細胞；第二次是用抗原—抗體結合的原理篩選出能產生特定抗體的雜交瘤細胞。(　　)
雜交瘤細胞具有既能產生抗體又能無限增殖的特點；雜交瘤細胞產生的單抗具有特異強、靈敏度高的特點。(　　)
動物細胞融合過程中既有細胞膜融合也有核的融合。(　　)
與植物原生質體融合相比，動物細胞融合特有的誘導因素有聚乙二醇、滅活的病毒。(　　)
動物體細胞融合后的雜交細胞仍然是二倍體細胞。(　　)
單克隆抗體的制備首先要從小鼠體內提取B淋巴細胞。(　　)
單克隆抗體制備過程中的兩大篩選過程目的相同。(　　)
單克隆抗體只能運載藥物，自身不能用于治療疾病。(　　)
經細胞核移植培育出的新個體只有一個親本的遺傳性狀。(　　)
體細胞核移植過程中采用MⅡ期卵母細胞作為受體細胞。(　　)
動物體細胞核移植技術(克隆)從生殖方式的角度看屬無性生殖。(　　)
動物胚胎細胞較動物體細胞分化程度低，核移植的難度較小。(　　)
蛋白酶合成抑制劑可作為重構胚激活的一種化學誘導劑。(　　)
以患者作為供體，通過核移植培養得到的胚胎干細胞，誘導分化成相應器官后移植給病人可避免免疫排斥。(　　)
克隆牛的培育說明高度分化的動物細胞具有全能性。( )
動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植。( )
篩選出雜交瘤細胞后，還需要對其進行克隆化培養和抗體檢測。( )
將特定抗原注射到小鼠體內，就可以從小鼠腹水中獲得單克隆抗體。( )
制備單克隆抗體時，可用聚乙二醇誘導融合。( )
雜交瘤細胞是由一個未經抗原激活后的B淋巴細胞與一個骨髓瘤細胞融合形成的。( )
B淋巴細胞和骨髓瘤細胞經細胞融合后有三種細胞類型(若僅考慮兩兩融合的情況)。( )
動物細胞融合產生的細胞稱為重組細胞。( )
三、邊練邊講
練習1：動物細胞融合、單克隆抗體技術
1、如圖為細胞融合的示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A．若a細胞和b細胞是植物細胞，需先脫分化再誘導融合
B．a細胞和b細胞之間的融合需要促融處理后才能實現
C．c細胞的形成與a、b細胞膜的流動性無關
D．c細胞將同時表達a細胞和b細胞中的所有基因
2、如圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關敘述，正確的是(　　)
A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應T淋巴細胞
B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成
C．③同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性
D．④是經篩選培養獲得的能分泌特異性抗體的細胞群
3、為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學以小鼠甲為實驗材料設計了以下實驗流程。
回答下列問題：
(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是____________________________。
(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟：_______ __________________________________________________________________。
(3)為了得到能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞，需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養基屬于__________，使用該培養基進行細胞培養的結果是________________________________________________________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據的基本原理是____________________。
(4)若要使能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖，可采用的方法有_____________________________________________________ (答出2點即可)。
講解1：動物細胞融合、單克隆抗體技術
1．動物細胞融合和植物體細胞雜交比較
項目 植物體細胞雜交 動物細胞融合
原理 細胞膜具有一定的流動性 植物細胞的全能性 細胞膜具有一定的流動性
細胞融合前的處理方法 用果膠酶和纖維素酶去除細胞壁 用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細胞分散成單個細胞
誘導細胞融合的方法 電融合法、離心法 、聚乙二醇（PEG）融合法 、高Ca2+-高pH融合法 PEG融合法 、電融合法 、滅活病毒誘導法
細胞融合成功的標志 再生出細胞壁 細胞核 的融合
主要用途 獲得完整的雜種植株 主要用于制造單克隆抗體
意義 打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種 突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能
2.單克隆抗體制備過程中兩次篩選的區別
項目 第一次篩選 第二次篩選
篩選 原因 誘導融合后會得到多種雜交細胞，另外還有未融合的細胞 獲得的雜交瘤細胞中有能產生非所需抗體的細胞
篩選 方法 用特定的選擇培養基篩選：未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡，只有融合成的雜交瘤細胞才能生長 克隆化培養和抗體檢測，經多次篩選得到能產生所需抗體的細胞
篩選 目的 得到雜交瘤細胞 得到能分泌所需抗體的雜交瘤細胞
3.能產生特定抗體的雜交瘤細胞在小鼠腹腔內培養與體外培養相比的優點是不需特定的培養基，不需嚴格的外界環境條件。
4.與血清抗體相比，單克隆抗體有什么優點？
化學性質單一，特異性強，反應靈敏，可大量制備。
5.用單克隆抗體及相關物質制成的“ADC”中真正起治療作用的物質是什么？
⑴ADC通常由_抗體_、__接頭_和_藥物_三部分組成
⑵“ADC”中真正發揮治療作用的物質是相關“藥物”，
⑶單克隆抗體所起的作用在于將藥物定向帶到靶細胞所在位置，借助其導向作用，在原位殺死癌細胞，
⑷這樣既不損傷正常細胞，又減少了用藥劑量。因此，“ADC”可作為一種療效高、毒副作用小的新型藥物。
練習2：動物細胞核移植技術和克隆動物
1．下列有關核移植的說法錯誤的是(　　)
A．使用電刺激等方法激活重構胚使其完成細胞分裂和發育進程
B．核移植的受體細胞可以是處于減數分裂Ⅰ的細胞
C．核移植技術可以充分發揮優良種畜的生殖潛力
D．用核移植技術得到克隆動物的過程屬于無性生殖
2．下列說法不屬于克隆的是(　　)
A．利用DNA復制原理擴增目的基因
B．利用核移植技術培育出克隆動物
C．利用植物體細胞雜交技術培育出雜種植株
D．利用胡蘿卜莖尖組織經植物組織培養得到脫毒苗
3．在核移植時，通常將整個體細胞而不是細胞核注入去核卵母細胞中，下列說法錯誤的是(　)
A．體細胞太小因而提取細胞核較困難
B．細胞質中遺傳物質少因而對遺傳性狀的影響很小
C．直接將體細胞注入去核卵母細胞簡化了操作程序
D．體細胞的核離開了原來的細胞質將不能存活
4．治療性克隆有望解決供體器官的短缺和器官移植出現的排斥反應等問題。如圖表示治療性克隆的過程，下列有關敘述不正確的是(　　)
A．上述過程利用了動物體細胞核移植和動物細胞培養等技術
B．上述過程中充分說明動物細胞具有全能性
C．由圖可以看出胚胎干細胞可被誘導分化成多種體細胞
D．①②過程都發生了DNA分子的復制和蛋白質的合成
5.如圖為哺乳動物(羊)的生殖過程，下列敘述不正確的是(　　)
A．個體2為克隆動物，c可為高度分化的體細胞
B．a、b、c細胞的形成過程中，僅c細胞通過有絲分裂形成
C．產生動物個體1與動物個體2的生殖方式是不同的
D．e細胞為完成減數分裂的卵細胞
6．如圖表示通過核移植等技術獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。回答下列問題：
(1)圖中A表示正常細胞核，染色體數為2n，則其性染色體的組成可為________。過程①表示去除細胞核，該過程一般要在卵母細胞培養至適當時期再進行，去核時常采用________的方法。
(2)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質的角度分析其原因是________________________________________________________。
(3)與克隆羊“多莉”培育成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了________________。
7．下圖是利用體細胞核移植技術克隆優質奶牛的簡易流程圖，有關敘述正確的是(　　)
A．后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質共同決定
B．過程①需要提供95%空氣和5%CO2的混合氣體
C．過程②常使用顯微操作去核法對受精卵進行處理
D．過程③將激活后的重構胚培養至原腸胚后移植
講解2：動物細胞核移植技術和克隆動物
1、對克隆和核移植的理解
(1)克隆包含三個層次的內容：
①分子水平：如DNA復制；
②細胞水平：如動物細胞培養；
③個體水平：如克隆動物(克隆動物屬于無性繁殖的產物，產生新個體的性別、絕大多數性狀與供核親本一致)。
(2)動物細胞核移植可以有兩種操作方式：一是把供體細胞導入去核的卵母細胞，這是現在常用的方法；二是將供體動物的一個細胞核直接導入去核的卵母細胞。
(3)用物理或化學方法激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育進程，形成早期胚胎后才能進行胚胎移植。
(4)培育克隆動物所用的受體細胞是去核的卵母細胞(處于減數分裂Ⅱ中期)。這是因為卵母細胞中含有促使細胞核表達全能性的物質和營養條件，且體積大，易于操作。
(5)培育克隆動物的過程所利用的生物技術有細胞核移植、動物細胞培養、胚胎移植等。
(6)受體細胞去核可以保證克隆動物的核基因全部來自供體細胞。目前核移植技術中普遍使用的去核方法是顯微操作去核法，還有采用梯度離心、紫外線短時間照射、化學物質處理等方法。
(7)體細胞核移植體現了動物細胞細胞核的全能性，而非動物細胞的全能性。
(8)核移植技術獲得的動物與供核動物性狀不完全相同的原因：
①線粒體中的DNA來自去核卵母細胞；
②性狀受環境的影響；
③在個體發育過程中有可能發生基因突變。

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