資源簡介

第二章 細(xì)胞工程
第一節(jié) 動物細(xì)胞工程（第2課時）
【課程標(biāo)準(zhǔn)】
2.3闡明動物細(xì)胞融合是指在一定的條件下將兩個或多個動物細(xì)胞，通過物理、化學(xué)或生物方法，結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程。
2.4概述動物細(xì)胞融合技術(shù)是單克隆抗體制備的重要技術(shù)。
2.5簡述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價值。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】動物細(xì)胞融合技術(shù)及其應(yīng)用
【課前預(yù)習(xí)】自主預(yù)習(xí)教材p66-69的內(nèi)容，完成下列填空：
1、動物細(xì)胞融合技術(shù)是指在一定的條件下將___________動物細(xì)胞，通過______、______或______方法，結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。在體外培養(yǎng)條件下，生物細(xì)胞會自發(fā)融合，但頻率______。（1）一些病毒可以促使細(xì)胞融合,這些病毒可以與___________發(fā)生作用，使細(xì)胞緊密凝集，直至融合。其中，___________在細(xì)胞融合中的應(yīng)用較為廣泛。
（2）利用化學(xué)試劑也可誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合。其中，____________法因其使用方便且誘導(dǎo)細(xì)胞融合的成功率高，是較為常用的細(xì)胞融合方法。該方法也有一定的局限性，如______________________________。
（3）也可用____________法等物理方法進(jìn)行細(xì)胞融合。物理方法的優(yōu)勢有____________，目前已被廣泛應(yīng)用，成為細(xì)胞融合的重要技術(shù)手段。
2、讓單個漿細(xì)胞進(jìn)行____________形成細(xì)胞群，這樣的細(xì)胞群就能產(chǎn)生_____________、_____________，即單克隆抗體。針對漿細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下不能無限增殖的問題，利用__________________具有_____________的特性，成功地設(shè)計出一個制備單克隆抗體的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)室制備單克隆抗體可通過動物____________或____________兩種途徑獲得，工業(yè)化制備單克隆抗體一般通過_____________獲得。
3、干細(xì)胞是指動物（包括人）____________________________________________的細(xì)胞。干細(xì)胞在形態(tài)上具有共性，通常呈_____________________，細(xì)胞體積___，核相對較___。根據(jù)干細(xì)胞所處的發(fā)育階段，將其分為______干細(xì)胞和______干細(xì)胞。根據(jù)干細(xì)胞的分化潛能，將其分為______干細(xì)胞、______干細(xì)胞和______干細(xì)胞三類。
【課堂活動】
活動一：動物細(xì)胞融合技術(shù)
1.概念
在一定的條件下將____________動物細(xì)胞，通過____________________方法，結(jié)合形成________細(xì)胞的技術(shù)。
3.過程
[易錯提醒]病毒在生物技術(shù)中的應(yīng)用
(1)滅活的病毒能作為誘導(dǎo)劑，未滅活的病毒不能作為誘導(dǎo)劑。
(2)病毒在不同過程或操作中的“身份不同”。在免疫調(diào)節(jié)中病毒屬于抗原，在基因工程中可作為載體，在細(xì)胞工程中可作為誘導(dǎo)劑。
【例題1】完善植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較表：
項(xiàng)目 植物體細(xì)胞雜交 動物細(xì)胞融合
原理
步驟 用酶解法去掉_________后，誘導(dǎo)_________融合，形成雜種體細(xì)胞，再經(jīng)過植物組織培養(yǎng)形成雜種植株 分散成單個細(xì)胞后， 誘導(dǎo)細(xì)胞融合
誘導(dǎo)方法
結(jié)果 形成__________ 形成__________
【例題2】若動物細(xì)胞之間或動物與人細(xì)胞之間都可以進(jìn)行融合，則進(jìn)行細(xì)胞融合后的細(xì)胞有多少種？_______________(不考慮兩個以上細(xì)胞之間的融合)。
【例題3】(2023·南京高二期中)下列關(guān)于動物細(xì)胞融合的敘述，正確的是(　　)
A.動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理不同
B.動物細(xì)胞融合后形成的雜交細(xì)胞一般為雙核細(xì)胞
C.常用的誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的因素或方法有聚乙二醇誘導(dǎo)融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法、
電場誘導(dǎo)融合法、紫外線照射等
D.細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限性，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能
【例題4】右圖為細(xì)胞融合的示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A.若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞，需先去分化再誘導(dǎo)融合
B.a細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合需要促融處理后才能實(shí)現(xiàn)
C.c細(xì)胞的形成與A.b細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)膜的流動性無關(guān)
D.c細(xì)胞將同時表達(dá)a細(xì)胞和b細(xì)胞中的所有基因
活動二：動物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用
1.單克隆抗體的含義
采取單個漿細(xì)胞進(jìn)行____________形成細(xì)胞群，該細(xì)胞群產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)_____________、特異性____________的抗體。
2.單克隆抗體的制備過程
3.單克隆抗體的應(yīng)用
(1)制備單克隆抗體靶向制劑。
(2)疾病診斷，例如腫瘤診斷。
【例題4】給健康小鼠注射特定抗原，目的是______________________________________。
在篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交細(xì)胞時，需要經(jīng)過兩次篩選。第一次是篩選出_______________________________，第二次是篩選出_______________________________。
在用_________________篩選雜交細(xì)胞的過程中，篩選淘汰了____________________和____________________，只有融合的雜交細(xì)胞被選擇保留了下來。
【例題5】對于右邊制備單克隆抗體過程示意圖的敘述，錯誤的是(　　)
A.圖中有1處明顯錯誤
B.②中兩兩融合的細(xì)胞有3種，篩選保留了1種
C.③雜交細(xì)胞均能產(chǎn)生抗體
D.⑤可以無限增殖并分泌相應(yīng)抗體
【例題6】(多選)(2023·南京高二期中)下圖是單克隆抗體制備過程示意圖，1～3代表相關(guān)過程，a～e代表相關(guān)細(xì)胞，其中c是兩兩融合的細(xì)胞。以下敘述正確的是(　　)
A.過程2促融的方法有電場誘導(dǎo)融合法、聚乙二醇誘導(dǎo)融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等
B.c細(xì)胞有三種，每種細(xì)胞染色體組數(shù)不相等，e細(xì)胞是能產(chǎn)生特定抗體的雜交細(xì)胞
C.過程3是進(jìn)行抗體檢測，并克隆產(chǎn)生陽性細(xì)胞的過程
D.單克隆抗體可以運(yùn)載藥物，單克隆抗體自身也能用于治療疾病
活動三：干細(xì)胞技術(shù)及其應(yīng)用
1.干細(xì)胞
(1)概念
動物(包括人)胚胎及某些器官中同時具有____________和____________的細(xì)胞。
(2)形態(tài)特征
通常呈圓球形或橢圓球形，細(xì)胞體積__________，核相對__________。
(3)類型
①根據(jù)所處的發(fā)育階段，將其分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。
②根據(jù)分化潛能劃分
2.干細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用
(1)疾病治療
①研究表明，神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病、心臟疾病、腎臟疾病、肝臟疾病和癌癥等許多疾病，都有望借助干細(xì)胞技術(shù)得到治療。
②利用干細(xì)胞具有____________的特性，人們在體外培養(yǎng)環(huán)境中給予干細(xì)胞一定的誘導(dǎo)條件，就可以將其定向分化為____________的細(xì)胞。
(2)新藥研制和開發(fā)(教材p70)
[溫馨提示](1)胚胎干細(xì)胞不僅可以誘導(dǎo)分化形成各種組織細(xì)胞，還可以誘導(dǎo)分化形成各種組織、器官，甚至是動物個體;(2)成體干細(xì)胞只能分化形成特定的細(xì)胞或組織，不能分化形成完整的動物個體;(3)iPS細(xì)胞是體外誘導(dǎo)產(chǎn)生的多能干細(xì)胞，雖然類似于胚胎干細(xì)胞，但一般認(rèn)為不能誘導(dǎo)分化形成完整的生物個體。
【例題7】(2023·揚(yáng)州高二期中)間充質(zhì)干細(xì)胞是一種多能干細(xì)胞，人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞具有更好的增殖性和更低的免疫原性，能定向分化成機(jī)體的多種功能細(xì)胞。與其他體細(xì)胞相比，下列關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞的敘述，正確的是(　　)
A.間充質(zhì)干細(xì)胞特有的基因調(diào)控其增殖分化
B.異體移植間充質(zhì)干細(xì)胞不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
C.如果體細(xì)胞也能變?yōu)殚g充質(zhì)干細(xì)胞，則此過程中沒有基因的選擇性表達(dá)
D.間充質(zhì)干細(xì)胞可用胰蛋白酶處理進(jìn)行傳代培養(yǎng)
【例題8】判斷正誤：
(1)動物細(xì)胞融合過程中既有細(xì)胞質(zhì)膜融合也有細(xì)胞核的融合。 (　　)
(2)與植物原生質(zhì)體融合相比，動物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒。(　　)
(3)動物體細(xì)胞融合后的雜交細(xì)胞仍然是二倍體細(xì)胞。　 (　　)
(4)單克隆抗體的制備技術(shù)是在動物細(xì)胞融合技術(shù)上發(fā)展起來的。 (　　)
(5)雜交細(xì)胞的培養(yǎng)可以采取體內(nèi)培養(yǎng)和體外培養(yǎng)兩種方式。 (　　)
(6)多能干細(xì)胞具有形成完整個體的分化潛能。 (　　)
【核心突破】
1.兩種抗體的比較 2.漿細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞和雜交細(xì)胞的比較
3.兩次篩選的比較
【課后鞏固】
（ ）1、動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交的比較中，正確的是
A.誘導(dǎo)融合的方法完全相同 B.所用的技術(shù)手段完全相同
C.所采用的原理完全相同 D.都能形成雜種細(xì)胞
（ ）2、下列有關(guān)動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交比較的敘述，錯誤的是
A.它們的原理都涉及細(xì)胞質(zhì)膜的流動性
B.都可以用聚乙二醇融合法誘導(dǎo)融合
C.融合前都需用纖維素酶或果膠酶處理細(xì)胞
D.前者主要為了獲得細(xì)胞產(chǎn)品，后者主要為了獲得雜種植株
（ ）3、下圖為動物細(xì)胞融合技術(shù)過程圖，相關(guān)敘述錯誤的是
A.圖中C為滅活的病毒，此外還可用物理方法或化學(xué)方法誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合
B.圖中①過程發(fā)生了細(xì)胞質(zhì)膜的融合，體現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)膜的選擇透過性
C.圖中②過程表示細(xì)胞核融合形成雜種細(xì)胞
D.動物細(xì)胞融合的結(jié)果是獲得融合細(xì)胞
（ ）4、用動物細(xì)胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體，下列實(shí)驗(yàn)步驟中錯誤的是
　　A.將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞
　　B.用纖維素酶處理B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞
　　C.用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合
　　D.篩選雜交瘤細(xì)胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體
（ ）5、關(guān)于制備單克隆抗體的敘述正確的是
A.單克隆抗體產(chǎn)自淋巴細(xì)胞 B.單克隆抗體的制備要經(jīng)過細(xì)胞融合
C.單克隆抗體的獲得不需要使細(xì)胞癌變 D.誘導(dǎo)融合的手段相同
（ ）6、(2023·蘇州高二月考)犬細(xì)小病毒單克隆抗體(CPV McAb)可抑制病毒對宿主細(xì)胞的侵染及病毒的復(fù)制，進(jìn)而殺滅幼犬體內(nèi)病毒。下列相關(guān)敘述錯誤的是
A.在CPV McAb的制備過程中用到了動物細(xì)胞培養(yǎng)和動物細(xì)胞融合技術(shù)
B.給幼犬注射CPV后，CPV抗體檢測呈陽性，說明發(fā)生了體液免疫反應(yīng)
C.經(jīng)選擇培養(yǎng)基篩選出來的雜交細(xì)胞即可直接生產(chǎn)CPV McAb
D.培養(yǎng)雜交細(xì)胞時，需要無菌、無毒的環(huán)境，且溫度、氣體環(huán)境等要適宜
（ ）7、(2023·淮安高二階段練)單克隆抗體在生物工程和臨床醫(yī)學(xué)上有著極為重要的地位和巨大的應(yīng)用。下列有關(guān)單克隆抗體技術(shù)及其應(yīng)用的敘述，正確的是
A.新冠病毒檢測單克隆抗體診斷試劑盒需要根據(jù)新冠病毒內(nèi)部的核酸研制
B.將選擇培養(yǎng)基篩選得到的雜交細(xì)胞直接用于生產(chǎn)單克隆抗體
C.利用抗原—抗體雜交技術(shù)可篩選出能產(chǎn)生單一抗體的雜交細(xì)胞
D.“生物導(dǎo)彈”中的單克隆抗體能特異性地結(jié)合抗原并殺死癌細(xì)胞
（ ）8、將患者腫瘤細(xì)胞與抗原呈遞細(xì)胞“雜交”制成的新型腫瘤疫苗，能使人體免疫系統(tǒng)識別并殺傷腫瘤細(xì)胞，有效控制腫瘤的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)，為癌癥治療增添了新手段。下列說法錯誤的是
A.細(xì)胞融合前，可以用胰蛋白酶處理腫瘤組織
B.該技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使細(xì)胞遠(yuǎn)緣雜交成為可能
C.該技術(shù)可采用滅活病毒作為動物細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑
D.兩種細(xì)胞誘導(dǎo)融合完成后，可直接將融合細(xì)胞進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)
（ ）9、(2023·南通高二階段練)下圖是單克隆抗體制備過程示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是
A.1過程注射的物質(zhì)和A細(xì)胞的名稱分別為抗原和T淋巴細(xì)胞
B.3過程需要使用纖維素酶和聚乙二醇等物質(zhì)促進(jìn)細(xì)胞融合
C.4過程是為了篩選出既能產(chǎn)生單一抗體又能無限增殖的細(xì)胞
D.D物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或糖類，具有純度高、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)
（ ）10、(2023·揚(yáng)州高二期中)抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)可以實(shí)現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷，其機(jī)理如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是
A.該單克隆抗體制備過程中可以用腫瘤抗原對實(shí)驗(yàn)動物進(jìn)行免疫處理
B.該單克隆抗體可以利用動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合等技術(shù)獲得
C.ADC與細(xì)胞質(zhì)膜上的受體特異性結(jié)合，以胞吞的方式進(jìn)入腫瘤細(xì)胞
D.ADC中的藥物會在溶酶體中降解，從而失去對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用
（ ）11、（多選）將小鼠骨髓瘤細(xì)胞與一種B淋巴細(xì)胞融合，可使融合的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)產(chǎn)生單克隆抗體，其依據(jù)是
A.B淋巴細(xì)胞可以產(chǎn)生抗體，但不能無限增殖
B.B淋巴細(xì)胞只有與骨髓瘤細(xì)胞融合后才能產(chǎn)生抗體
C.骨髓瘤細(xì)胞可以無限增殖，但不能產(chǎn)生抗體
D.骨髓瘤細(xì)胞可以產(chǎn)生抗體，但不能無限增殖
（ ）12、（多選）(2023·連云港高二期中)下列關(guān)于干細(xì)胞技術(shù)及其應(yīng)用的敘述，正確的是
A.胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離出來的一種高度未分化的細(xì)胞系
B.骨髓多能造血干細(xì)胞可分化出多種細(xì)胞具有發(fā)育成完整個體的潛能
C.上皮組織基底層的干細(xì)胞、肌肉中的成肌細(xì)胞屬于多能干細(xì)胞
D.利用培植皮膚干細(xì)胞的技術(shù)可以治療大面積燒傷的患者
（ ）13、（多選）(2023·南京高二檢測)細(xì)胞融合技術(shù)有著廣泛應(yīng)用，下圖為細(xì)胞融合的簡略過程。分析下圖，下列敘述正確的是
A.甲形成過程中，a和b需要通過細(xì)胞質(zhì)膜接觸完成識別和結(jié)合
B.乙形成過程中培養(yǎng)液滲透壓略大于細(xì)胞質(zhì)滲透壓，有助于植物細(xì)胞利用酶解法去壁
C.若a和b分別是基因型為AaBB、 aaBb的植株的花粉細(xì)胞，則去壁后兩兩融合可得到4種基因型的細(xì)胞
D.借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用能將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置
（ ）14、（多選）(2023·揚(yáng)州高二期中)單克隆抗體在多種疾病的診斷和治療中發(fā)揮重要的作用，下圖為利用小鼠制備單克隆抗體的過程，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A.提取的B淋巴細(xì)胞有多種，是因?yàn)橐环N抗原可誘導(dǎo)產(chǎn)生多種B細(xì)胞
B.誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法與誘導(dǎo)植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合的方法不完全相同
C.在具有雜交細(xì)胞的培養(yǎng)板上滴加相應(yīng)抗體，出現(xiàn)陽性反應(yīng)的即為目標(biāo)細(xì)胞
D.篩選出的目標(biāo)雜交細(xì)胞可在體外條件或注射到小鼠腹腔內(nèi)進(jìn)一步增殖培養(yǎng)
（ ）15、(多選)(2023·南京高二期中)抗PD-L1單克隆抗體能與骨髓瘤細(xì)胞質(zhì)膜表面的PD-L1特異性結(jié)合，因而具有治療某些癌癥的作用。下圖是制備抗PD-L1單克隆抗體的示意圖，下列敘述正確的是
A.在分離B淋巴細(xì)胞前，需要對小鼠注射PD-L1進(jìn)行免疫處理
B.多孔玻璃板中的細(xì)胞為B淋巴細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的融合細(xì)胞
C.圖中細(xì)胞集落a～d既能大量增殖，又能產(chǎn)生抗體
D.圖中細(xì)胞集落a可用于擴(kuò)大化培養(yǎng)生產(chǎn)抗PD-L1單克隆抗體
（ ）16、(多選)(2023·淮安高二階段練)下圖為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)用于治療糖尿病的示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是
A.干細(xì)胞存在于多種組織和器官中，可分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞
B.誘導(dǎo)iPS細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有發(fā)育的全能性
C.除圖中的成纖維細(xì)胞，已分化的T細(xì)胞和B細(xì)胞等均能被誘導(dǎo)為iPS細(xì)胞
D.將分化得到的胰島細(xì)胞移植回病人體內(nèi)治療，理論上可避免免疫排斥反應(yīng)
17、下圖表示細(xì)胞工程的流程圖(a、b表示過程)，請據(jù)圖回答下列問題：
(1)若圖示為動物細(xì)胞融合的過程，則a特有的誘導(dǎo)劑是________________。單克隆抗體的制備技術(shù)是在動物細(xì)胞融合技術(shù)上發(fā)展起來的，通過把能產(chǎn)生抗體的__________細(xì)胞與能在體外大量增殖的____________細(xì)胞進(jìn)行融合，得到既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一抗體的雜交細(xì)胞。
(2)若圖示為植物體細(xì)胞雜交過程，則在甲、乙細(xì)胞融合之前，需要用__________________(填酶名稱)制備____________。這項(xiàng)工程的意義是_______________。
(3)由甲、乙細(xì)胞融合得到丙細(xì)胞的基本原理是____________________________________。
18、人乳頭狀瘤病毒(HPV)與宮頸癌的發(fā)生密切相關(guān)，抗HPV的單克隆抗體可以準(zhǔn)確檢測出HPV，從而及時監(jiān)控宮頸癌的發(fā)生。下圖是以HPV衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體的過程，請據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖中向小鼠注射的A是______________，生產(chǎn)抗體的傳統(tǒng)方法是反復(fù)給小鼠注射A，然后從血清中分離所需抗體，用這種方法生產(chǎn)抗體的缺點(diǎn)是_______________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。
要想獲得大量的單一抗體，不能通過直接培養(yǎng)B淋巴細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)，原因是________________
_____________________________________________________________________________。
(2)圖中選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合成雜交細(xì)胞，說明細(xì)胞質(zhì)膜具有__________。圖中篩選①需要用________培養(yǎng)基。篩選②需要進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和________________，目的是篩選出______________________的細(xì)胞。
(3)從圖中可以看出，單克隆抗體的制備過程，運(yùn)用了動物細(xì)胞工程中的____________和______________兩大技術(shù)。
(4)科學(xué)工作者在單克隆抗體上連接抗癌藥物，治療癌癥。這種方法優(yōu)于化療，原因是
_______________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。
【總結(jié)反思】

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