人教版復(fù)習(xí)動物植物細(xì)胞工程

1、復(fù)習(xí)動物植物細(xì)胞工程一. 教學(xué)內(nèi)容：復(fù)習(xí)細(xì)胞工程 二. 學(xué)習(xí)內(nèi)容：本周復(fù)習(xí)細(xì)胞工程，掌握動物細(xì)胞工程、植物細(xì)胞工程的操作過程。植物組織培養(yǎng)是植物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)，植物細(xì)胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。掌握動物細(xì)胞培養(yǎng)，單克隆抗體的制備，知道動物細(xì)胞在培養(yǎng)過程中的基本操作及其特點，單克隆抗體的概念，以及利用雜交瘤細(xì)胞制備單克隆抗體的基本原理。 三. 學(xué)習(xí)重點：1. 植物細(xì)胞工程的主要技術(shù)植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交2. 動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的比較3. 單克隆抗體制備及其原理和應(yīng)用 四. 學(xué)習(xí)難點：1. 細(xì)胞全能性在細(xì)胞培養(yǎng)中的表現(xiàn)2. 細(xì)胞雜交的原理3. 動

2、物細(xì)胞培養(yǎng)與單克隆抗體 五. 學(xué)習(xí)過程：（一）細(xì)胞工程：細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程基本原理細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，工程學(xué)手段改造細(xì)胞操作水平細(xì)胞整體水平、細(xì)胞器水平操作實質(zhì)內(nèi)容改變遺傳物質(zhì)、產(chǎn)生新的性狀，獲得細(xì)胞產(chǎn)品技術(shù)手段植物細(xì)胞雜交技術(shù)植物細(xì)胞融合技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞融合、單克隆抗體制備技術(shù)胚胎移植、核移植等理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞全能性細(xì)胞增值誘導(dǎo)手段物理法 離心、振動、電刺激化學(xué)法 聚乙二醇物理 電刺激化學(xué) 聚乙二醇生物 滅活病毒（滅活仙臺病毒）誘導(dǎo)過程1.去細(xì)胞壁 纖維素酶、果膠酶2.原生質(zhì)體融合 獲得雜種原生質(zhì)體3.植物細(xì)胞培養(yǎng) 植株或用于發(fā)

3、酵1.獲得分離的單個動物細(xì)胞 胰蛋白酶處理2.誘導(dǎo)融合 雜種原生質(zhì)體3.動物細(xì)胞培養(yǎng) 細(xì)胞產(chǎn)品應(yīng)用白菜甘蘭等雜交植物單克隆抗體的制備（雜交瘤細(xì)胞） （二）植物細(xì)胞工程1. 細(xì)胞全能性概念：生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能原因：每一個細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因外延：每一個活細(xì)胞都因該具有全能性受精卵的全能性最高生殖細(xì)胞分化程度很高，但仍然具有全能性孤雌生殖體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)胞的全能性低的多生物體內(nèi)細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性，而是表現(xiàn)出基因的選擇性表達(dá)表現(xiàn)：孤雌生殖：有一個卵細(xì)胞分化形成各種類型細(xì)胞，如：雄蜂、雄蟻離體組織：外

4、界條件（營養(yǎng)、激素、其他條件）適宜形成小植株，表現(xiàn)出全能性2. 植物組織培養(yǎng)（1）培養(yǎng)基：成分主要內(nèi)容作用水水（H2O）為細(xì)胞代謝提供條件，參與細(xì)胞代謝無機鹽大量元素：N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、Mo、B、Cu、Zn滿足植物對各礦質(zhì)元素的需求，參與各種物質(zhì)合成、代謝調(diào)節(jié)，生長必需碳源蔗糖重要營養(yǎng)成分：愈傷組織不光合，利用蔗糖異養(yǎng)生活大氣CO2重要碳源：完成組織分化，形成營養(yǎng)器官后，葉片能進(jìn)行光合自養(yǎng)氮原NH4+、NO3合成核酸、蛋白質(zhì)、輔酶、核苷酸等生長因子細(xì)胞分裂素、生長素必不可少的調(diào)節(jié)物質(zhì)：誘導(dǎo)脫分化形成愈傷組織，誘導(dǎo)愈傷組織再分化成植株維生素明顯促進(jìn)離體組織的生長狀態(tài)

5、固體培養(yǎng)基或半固體培養(yǎng)基形成植物地上、地下部分，利于生長培養(yǎng)要求無菌操作條件常溫培養(yǎng)光照條件更換培養(yǎng)基細(xì)菌繁殖速度快，會產(chǎn)生污染植物細(xì)胞在常溫下生長正常滿足愈傷組織，及植株的光照需求防止代謝廢物積累，滿足營養(yǎng)需求（2）過程： 脫分化：高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過程再分化：愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，重新分化成根或芽等器官的過程愈傷組織：排列疏松、無規(guī)則，高度液泡化的無定型狀態(tài)的薄壁細(xì)胞激素使用： 能強烈刺激愈傷組織的形成（細(xì)胞分裂素、生長素共同使用） 影響再分化過程中根和芽的發(fā)生細(xì)胞分裂素、生長素濃度比應(yīng)用：<1> 快速繁殖、培育無病毒植株<2> 細(xì)胞

6、培養(yǎng)生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料、色素、殺蟲劑（發(fā)酵罐中誘導(dǎo)分離的愈傷組織）<3> 人工種子：胚狀體 + 人工種皮<4> 轉(zhuǎn)基因植物的培育3. 3.       植物體細(xì)胞雜交概念：（1）來自兩個不同植物的體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞（植物細(xì)胞融合）（2）把雜種細(xì)胞培育成植株 （植物組織培養(yǎng)）過程： 4. 植物細(xì)胞雜交與傳統(tǒng)細(xì)胞雜交比較： 傳統(tǒng)雜交細(xì)胞雜交依據(jù)雜種優(yōu)勢細(xì)胞全能性、原生質(zhì)體融合過程自然發(fā)生，在母體完成胚發(fā)育人工誘導(dǎo)融合，需組織培養(yǎng)本質(zhì)精、卵兩種生殖細(xì)胞結(jié)合，完成遺傳物質(zhì)的重新組合不同生物的體細(xì)

7、胞融合，完成和遺傳物質(zhì)的融合優(yōu)點雜種第一代生長整齊、植株健壯、產(chǎn)量高、抗蟲抗病能力強克服遠(yuǎn)源雜交不親和障礙，實現(xiàn)不同種間的雜交缺點存在生殖隔離；雜種第二代會出現(xiàn)生長不齊、產(chǎn)量下降等現(xiàn)象很多理論、技術(shù)問題未解決，距離推廣應(yīng)用有一定差距目的獲得雜種優(yōu)勢，提高產(chǎn)量獲得優(yōu)良性狀意義自然發(fā)生、方便生產(chǎn)擴展了用于雜交的親本組合應(yīng)用范圍種內(nèi)種內(nèi)、種間均可 （三）動物細(xì)胞工程：A. 動物細(xì)胞培養(yǎng)1. 培養(yǎng)基：狀態(tài) 液體培養(yǎng)液 動物細(xì)胞生活的液體環(huán)境成分 葡萄糖 滿足能量需求、作為細(xì)胞碳源  氨基酸 合成蛋白質(zhì)  無機鹽 重要的細(xì)胞組成物質(zhì)  

8、;維生素、動物血清等 生長調(diào)節(jié)作用條件 恒溫 動物細(xì)胞生長溫度  無菌條件 防止微生物污染2. 2.       過程：幼齡動物組織剪碎組織胰蛋白酶處理細(xì)胞培養(yǎng)（培養(yǎng)瓶）3. 概念：原代培養(yǎng)：將動物組織用胰蛋白酶處理成單個細(xì)胞，配制成一定濃度的懸浮液，放入培養(yǎng)瓶中在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)的過程傳代培養(yǎng)：培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞越來越多，用胰蛋白酶處理使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來，配制成懸浮液，分瓶培養(yǎng)的過程細(xì)胞株：原代培養(yǎng)細(xì)胞傳至10代左右就不容易傳下去，細(xì)胞生長停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞能存活傳到4050代，這部分細(xì)胞稱為細(xì)胞株細(xì)

9、胞系：細(xì)胞株傳到50左右不能再繼續(xù)傳代，部分細(xì)胞遺傳物質(zhì)改變，具有癌變細(xì)胞的特點，可以在培養(yǎng)條件下無限制的傳代下去，這部分細(xì)胞稱為細(xì)胞系4. 生長特點：（1）貼壁生長：培養(yǎng)瓶中的懸浮液細(xì)胞，緊貼培養(yǎng)瓶內(nèi)壁才能生長（2）接觸抑制：當(dāng)培養(yǎng)瓶中內(nèi)壁生長細(xì)胞彼此緊密接觸時，細(xì)胞不再分裂5. 應(yīng)用：（1）生產(chǎn)有重要價值的蛋白質(zhì)產(chǎn)品 分泌性的蛋白質(zhì)產(chǎn)品（2）培養(yǎng)皮膚細(xì)胞用于移植 形成組織（3）檢測有毒物質(zhì) 致癌致畸引起染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)改變 （4）理論研究 培養(yǎng)正常或異常細(xì)胞用于生理、病理、藥理研究B. 單克隆抗體概念：單個B淋巴細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖獲得的細(xì)胞群，產(chǎn)生化學(xué)性質(zhì)單一，物質(zhì)特異性強的抗體基本原理：（

10、1）一種淋巴細(xì)胞克隆只產(chǎn)生一種特異性抗體（2）細(xì)胞融合技術(shù)產(chǎn)生的雜交瘤細(xì)胞可以保持親代雙方的特性（3）雜交瘤細(xì)胞的篩選，體外培養(yǎng)大量增殖，獲得所需抗體優(yōu)點：項目分泌特點生產(chǎn)單克隆抗體雜交瘤細(xì)胞特異性強、靈敏度高產(chǎn)量高，易純化分離常規(guī)抗體各淋巴B細(xì)胞特異性差、靈敏度低產(chǎn)量低，分離困難細(xì)胞來源：B淋巴細(xì)胞 能產(chǎn)生特異性強抗體，在體外不能無限繁殖骨髓瘤細(xì)胞 不產(chǎn)生專一性強抗體，體外能無限繁殖制備過程：應(yīng)用： （1）理論研究中具有重要意義（2）用于疾病的診斷、治療、預(yù)防單抗診斷試劑盒 簡單、快速、準(zhǔn)確生物導(dǎo)彈 定向消滅癌細(xì)胞，不損傷健康細(xì)胞C. 哺乳動物胚胎移植，核移植胚胎移植：動物排卵體外受精胚胎母

11、牛子宮試管牛（激素處理） （激素處理）核移植：克隆動物鯉鯽（兼有鯉魚、鯽魚特點，具有正常生殖能力）D. 動物細(xì)胞培養(yǎng)、植物細(xì)胞培養(yǎng)比較： 動物細(xì)胞培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞的增殖細(xì)胞的全能性細(xì)胞來源胚胎或幼齡動物組織或器官離體植物器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)基狀態(tài)液體固體成分天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基組成葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素、有機添加物器皿培養(yǎng)瓶錐形瓶過程原代生長，傳代生長更換培養(yǎng)基，細(xì)胞增值分化生長特點貼壁生長，細(xì)胞增值不分化誘導(dǎo)形成愈傷組織，細(xì)胞增值分化細(xì)胞進(jìn)行異養(yǎng)需氧代謝接種前處理滅菌、用胰蛋白酶使組織分散成單個細(xì)胞滅菌培養(yǎng)條件恒溫、無菌、無

12、需光照常溫、無菌、光照條件培養(yǎng)目的1.生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品2.獲取大量細(xì)胞3.檢測有毒物質(zhì)1. 1.       快速繁育無病毒植株2. 2.       生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料、色素、殺蟲劑等培養(yǎng)結(jié)果細(xì)胞株細(xì)胞系愈傷組織植株 六.   學(xué)習(xí)指導(dǎo)：1. 植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基含有植物生長發(fā)育所需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)（各種無機鹽、有機成分，維生素、植物激素等），這些營養(yǎng)成分同時也是細(xì)菌等微生物的營養(yǎng)，但細(xì)菌生長、繁殖更快，在培養(yǎng)過程中要求消毒、滅菌，保持

13、無菌狀態(tài)2. 植物細(xì)胞融合是用酶解法去掉細(xì)胞壁，植物細(xì)胞被誘導(dǎo)膜融合后，在第一次分裂時才進(jìn)行核融合，形成新的細(xì)胞壁是成為完整的融合雜種細(xì)胞3. 植物細(xì)胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)，受精卵的全能性最高，生殖細(xì)胞的全能性比體細(xì)胞的全能性高；形成層細(xì)胞具有分裂能力，通常切取有形成層的部分作為外植體培養(yǎng)，容易成功4. 傷組織的形成和形態(tài)發(fā)生是植物組培的主要目標(biāo)，愈傷組織的形成需要有外界刺激因素和激素誘導(dǎo)5. 植物的種類不同、器官的來源及生理狀況不同外植體脫分化的難易程度不同；愈傷組織特點：細(xì)胞分裂快，結(jié)構(gòu)疏松、顏色淺、透明、高度液泡化的薄壁細(xì)胞；愈傷組織細(xì)胞在一定的外界條件下才會再分化，產(chǎn)生芽和根，

14、進(jìn)而發(fā)育成植株6. 動物細(xì)胞工程的技術(shù)基礎(chǔ)是動物細(xì)胞培養(yǎng)，通常用動物細(xì)胞培養(yǎng)獲取分泌型蛋白7. 體內(nèi)的每一種B淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體，一個B淋巴細(xì)胞不能在體外培養(yǎng)條件下無限繁殖，在進(jìn)行淋巴B細(xì)胞篩選時首先要對動物進(jìn)行免疫，使其產(chǎn)生相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞8. 骨髓瘤細(xì)胞在體外條件下可以無限繁殖，能產(chǎn)生抗體在但是特異性差，結(jié)合能力差；雜交瘤細(xì)胞既能產(chǎn)生特異性抗體，在體外條件下可以無限繁殖，具備B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的特點，用于單克隆抗體的生產(chǎn)9. 哺乳動物的胚胎移植，在體外完成受精作用和早期的胚胎發(fā)育，然后將早期的胚胎轉(zhuǎn)移到母體的子宮發(fā)育，試管動物是指的體外受精和早期胚胎發(fā)育生物10. 核移植動物是動

15、物克隆技術(shù)的基礎(chǔ)，克隆羊供移植的核來自高度分化的體細(xì)胞 【模擬試題】1. 下列細(xì)胞中培養(yǎng)過程中存在細(xì)胞分化的是（ ）A. 單克隆抗體的制備 B. 紫草細(xì)胞發(fā)酵獲得紫草素 C. 培養(yǎng)皮膚細(xì)胞 D. 乳酸發(fā)酵2. 下列操作中涉及到遺傳物質(zhì)的改變的是（ ）A. 單克隆抗體 B. 克隆牛產(chǎn)生 C. 鯉鯽的培育 D. 胚胎移植3. 有關(guān)愈傷組織的說法中說法錯誤的是（ ）A. 愈傷組織是進(jìn)行異養(yǎng)生活，有氧代謝B. 愈傷組織細(xì)胞再誘導(dǎo)后才進(jìn)行分化C. 愈傷組織細(xì)胞可以用作質(zhì)壁分離實驗材料D. 愈傷組織不能產(chǎn)生變異，是一個無性繁殖體系4. 動物細(xì)胞融合的說法不正確的是（ ）A. 細(xì)胞融合首先用酶解法

16、分散成單個細(xì)胞B. 細(xì)胞融合是個細(xì)胞識別過程C. 融合細(xì)胞能表現(xiàn)出兩個親本的特點D. 原生質(zhì)體自然條件下常自發(fā)融合5. 植物細(xì)胞培養(yǎng)通常用于生產(chǎn)的產(chǎn)品有A. 無病毒植株 B. 中草藥有效成分 C. 人工種子 D. 果醬6. 動物細(xì)胞培養(yǎng)中說法錯誤的是（ ）A. 正常細(xì)胞體外條件下不能無限傳代B. 細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中進(jìn)行有絲分裂，一般不分化C. 細(xì)胞遺傳物質(zhì)穩(wěn)定，不會發(fā)生變異現(xiàn)象D. 細(xì)胞常用于分泌性蛋白的生產(chǎn)7. 單克隆抗體的生產(chǎn)方法中錯誤的是（ ）A. 發(fā)酵罐中培養(yǎng) B. 小鼠的腹腔繁殖 C. 培養(yǎng)成組織移植到動物體內(nèi) D. 牛的體腔培養(yǎng)8. 單克隆抗體的制備操作至少要進(jìn)行幾次細(xì)胞篩選（ ）A.

17、 1次 B. 2次 C. 3次 D. 4次9. 不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是（ ）A. 振動 B. 電刺激 C. PEG試劑 D. 重壓10. 植物組織培養(yǎng)是指（ ）A. 離體的植物器官或細(xì)胞培育成愈傷組織B. 愈傷組織培育成植株C. 離體的植物器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體D. 愈傷組織形成高度液泡化組織11. 植物體細(xì)胞雜交要先去除細(xì)胞壁的原因是（ ）A. 植物體細(xì)胞的結(jié)構(gòu)組成中不包括細(xì)胞壁B. 細(xì)胞壁使原生質(zhì)體失去活力C. 細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體的融合 D. 細(xì)胞壁不是原生質(zhì)的組成部分12. 植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果是（ ）A. 產(chǎn)生雜種植株B. 產(chǎn)生雜種細(xì)胞C. 原生質(zhì)體融合

18、 D. 形成愈傷組織13. 植物體細(xì)胞雜交的目的中錯誤的是（ ）A. 把兩個植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上B. 獲得雜種植株C. 克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙D. 實現(xiàn)原生質(zhì)體的融合14. 植物組織培養(yǎng)的用途中不正確的是（ ） A. 快速繁殖B. 生產(chǎn)新品種 C. 生產(chǎn)殺蟲劑 D. 生產(chǎn)白細(xì)胞介素215. 植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是（ ）A. 給予適宜的營養(yǎng)和外界條件B. 導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因C. 脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件D. 將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)16. 下列有關(guān)細(xì)胞工程的敘述不正確的是（ ）A. 在細(xì)胞整體水平上定向改變遺傳物質(zhì)B. 在細(xì)胞器水平上定向改變

19、遺傳物質(zhì)C. 在細(xì)胞器水平上定向改變細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)D. 在細(xì)胞整體水平上獲得細(xì)胞產(chǎn)品17. 植物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)劑是（ ）A. PEP B. PEG C. ATP D. 大腸桿菌質(zhì)粒18. 細(xì)胞具有全能性的原因是（ ）A. 生物體細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能B. 生物體的每一個細(xì)胞都具有全能性C. 生物體的每一個細(xì)胞都含有個體發(fā)育的全部基因D. 生物體的每一個細(xì)胞都是由受精卵發(fā)育來的19. 植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化是指（ ）A. 植物體的分生組織通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞B. 未成熟的種子經(jīng)過處理培育出幼苗的過程C. 植物的器官、組織或細(xì)胞，通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程D. 取植物

20、的枝芽培育成一株新植物的過程20. 下列植物細(xì)胞全能性最高的是（ ）A. 形成層細(xì)胞 B. 韌皮部細(xì)胞C. 木質(zhì)部細(xì)胞D. 葉肉細(xì)胞21. 生物體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，原因是（ ）A. 細(xì)胞喪失了全能性B. 基因的表達(dá)有選擇性C. 基因發(fā)生了變化D. 不同細(xì)胞基因不同 二. 填空：1. 下圖是植物組織培養(yǎng)的簡略表示。據(jù)此回答：（1）表示，它能被培養(yǎng)成為的根本原因是。（2）表示，它與相比分化程度，全能性。（3）若想制作人工種子，應(yīng)該選用（填編號）。（4）若是花藥，則是，繼續(xù)對其使用處理可獲得正常植株，該過程稱為。（5）若是胡蘿卜根尖細(xì)胞，則培養(yǎng)成的的葉片的顏色是，這說明根尖細(xì)胞。（6）若利用此項技術(shù)制造治療燙傷、割傷的藥物紫草素，培養(yǎng)將進(jìn)行到（填編號）。 2. 下圖為植物體細(xì)胞雜交過程示意圖。據(jù)圖回答：（1）步驟是，最常用的方法是。（2）步驟一般常用的化學(xué)試劑是，目的是。（3）在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過程中，