高二生物細(xì)胞工程簡(jiǎn)介

關(guān)于高二生物細(xì)胞工程簡(jiǎn)介要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)概念細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。1細(xì)胞工程概念第2頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)利用細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞工程原理方法動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)分類細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞拆合技術(shù)、染色體導(dǎo)入技術(shù)、基因轉(zhuǎn)移技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、細(xì)胞與組織培養(yǎng)技術(shù)第3頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)概念2植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞的全能性生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能的特性，叫做細(xì)胞的全能性。從理論上講，每個(gè)細(xì)胞都包含該物種的全部遺傳物質(zhì)（全部基因），所以每個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)具有全能性。第4頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)全能性大小全能性表達(dá)意義受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞體內(nèi)細(xì)胞不表現(xiàn)出全能性，而是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)，形成不同的組織和器官細(xì)胞全能性是植物細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)。第5頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)過(guò)程2植物細(xì)胞工程植物組織培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用離體植物器官、組織或細(xì)胞脫分化愈傷組織再分化根、芽植物體如人工種子、快速繁殖、生產(chǎn)藥物等第6頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)植物體細(xì)胞雜交概念實(shí)例用兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并將其培育成新植物的方法番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交，培育出“番茄馬鈴薯”雜種植株過(guò)程去細(xì)胞壁再生細(xì)胞壁原生質(zhì)體融合細(xì)胞分裂雜種細(xì)胞愈傷組織雜種植株誘導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)融合的方法物理法：離心、振動(dòng)、電刺激等化學(xué)法：用聚乙二醇等作誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合意義有利于克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育農(nóng)作物新品種。第7頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)3動(dòng)物細(xì)胞工程過(guò)程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)形成細(xì)胞系大規(guī)模生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品，如干擾素、單克隆抗體檢測(cè)有毒物質(zhì)醫(yī)學(xué)上用于皮膚移植或病理、藥理研究第8頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)發(fā)展簡(jiǎn)史動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)實(shí)例應(yīng)用用滅活的病毒誘導(dǎo)細(xì)胞膜融合人—鼠細(xì)胞、人—兔細(xì)胞融合等最重要的用途—制備單克隆抗體第9頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)3動(dòng)物細(xì)胞工程單克隆抗體制備B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞特定抗體細(xì)胞培養(yǎng)液生物體抗體體內(nèi)體外提取提取細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞融合篩選篩選培養(yǎng)第10頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)應(yīng)用理論上意義實(shí)踐中意義對(duì)于生物學(xué)的基因理論研究有重要意義單克隆抗體在疾病診斷、治療和預(yù)防方面，與常規(guī)抗體相比，特異性強(qiáng)，靈敏度度，優(yōu)越性非常明顯。人們現(xiàn)正研究用單克隆抗體連接抗癌藥物，制成“生物導(dǎo)彈”，將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在部位，既消滅癌細(xì)胞，又不傷害健康細(xì)胞。這將在癌癥的治療中發(fā)揮巨大的作用。第11頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月課前熱身一、選擇題1下列現(xiàn)象屬于植物細(xì)胞脫分化的是()A將胡蘿卜根薄片放在培養(yǎng)基上培養(yǎng)成愈傷組織B由胡蘿卜的愈傷組織培養(yǎng)成胡蘿卜幼苗C通過(guò)原生質(zhì)體融合培育出“番茄馬鈴薯”雜種植株D將雜種細(xì)胞培育成植株2下列細(xì)胞的全能性最高的是()A植物的卵細(xì)胞B植物的精子細(xì)胞C被子植物的受精卵D被子植物的葉肉細(xì)胞3在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，愈傷組織的形成和形態(tài)的發(fā)生是十分關(guān)鍵的。這除需要必備的營(yíng)養(yǎng)和一些刺激因素外，還需要有誘導(dǎo)作用的物質(zhì)是()A銅、鋅等微量元素B細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素C蔗糖和葡萄糖D

維生素和氨基酸

ACB第12頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月課前熱身4將煙草和大豆的原生質(zhì)體融合后，將其轉(zhuǎn)到適宜的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，使原生質(zhì)產(chǎn)生細(xì)胞壁，在細(xì)胞混合物中，產(chǎn)生下列細(xì)胞，其中，應(yīng)選擇作為培養(yǎng)并形成愈傷組織的是()A大豆—大豆細(xì)胞B煙草—煙草細(xì)胞C煙草細(xì)胞或大豆細(xì)胞D煙草—大豆細(xì)胞5在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，使用胰蛋白酶的目的是()A使動(dòng)物組織分散為單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)B去掉細(xì)胞壁成為原生質(zhì)體C去掉細(xì)胞膜暴露出原生質(zhì)體便于細(xì)胞融合D促進(jìn)蛋白質(zhì)水解為多肽6制備單克隆抗體過(guò)程中，常用作誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的是()A滅活的仙臺(tái)病毒BT淋巴細(xì)胞C抗原物質(zhì)D

活性病毒

DAA第13頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月課前熱身7下列屬于單克隆抗體在實(shí)踐上應(yīng)用的實(shí)例是()A將抗藥菌的某基因引入小鼠細(xì)胞內(nèi)B培育成功的鯉鯽移核魚C將胚胎經(jīng)處理后植入母牛子宮內(nèi)獲得試管牛D利用免疫毒素清除異體骨髓移植中的供體骨髓T細(xì)胞8科學(xué)家用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與某細(xì)胞融合，得到雜交細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體，與骨髓瘤細(xì)胞融合的是()A不經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞B經(jīng)過(guò)免疫的T淋巴細(xì)胞C經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞D

不經(jīng)過(guò)免疫的T淋巴細(xì)胞

DB第14頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月課前熱身二、簡(jiǎn)答題1細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)某種工程學(xué)手段，在_________水平或______水平上，按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。2植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的理論基礎(chǔ)是_________。3人工種子是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生殖能力的胚狀結(jié)構(gòu)，再__________________。4植物體細(xì)胞雜交過(guò)程，實(shí)際上是不同種植物體細(xì)胞_______________。5為燒傷病人進(jìn)行皮膚移植，可將病人健康皮膚細(xì)胞，通過(guò)_______________獲得大量的自身皮膚細(xì)胞。6單克隆抗體在疾病診斷上與常規(guī)抗體相比，其優(yōu)越性是____________。7簡(jiǎn)要說(shuō)明什么是哺乳動(dòng)物的胚胎移植?________________________________________________________________。

第15頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月課前熱身細(xì)胞器細(xì)胞整體植物細(xì)胞的全能性包裹上人工種皮而制成的融合成一個(gè)雜交種細(xì)胞，并將其培育成新植物體的方法動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)特異性強(qiáng)、靈敏度高用激素促進(jìn)良種母畜排卵，然后將卵細(xì)胞從其體內(nèi)取出，在試管內(nèi)，與人工采集的精子進(jìn)行體外受精，培育成胚胎，再將該胚胎送入經(jīng)激素處理，可接受胚胎植入的母畜子宮內(nèi)，孕育成幼小動(dòng)物產(chǎn)出的過(guò)程答案：第16頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月能力、思維、方法【例1】基因型為AaBb的水稻(具有24條染色體)的花粉通過(guò)無(wú)菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試管苗的育種過(guò)程。(1)愈傷組織是花粉細(xì)胞不斷分裂后的形成的不規(guī)則細(xì)胞團(tuán)，愈傷組織形成中，必須從培養(yǎng)基中獲得__________。(2)要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有________和_______兩類激素。(3)愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過(guò)程必須給予光照，其原因是_____________利用光照制造有機(jī)物，供試管苗生長(zhǎng)。(4)試管苗的細(xì)胞核中含有___________條脫氧核苷酸鏈。(5)培養(yǎng)出的試管基因型有。如果要獲得育種需要的植株，并能繁殖新品種，后面的育種步驟是_________________。

【答案】(1)各種營(yíng)養(yǎng)(水、無(wú)機(jī)鹽、蔗糖等能量物質(zhì))和小分子有機(jī)物(2)生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素(3)葉綠體(4)24(5)AB、Ab、aB、ab用一定濃度的秋水仙素處理組織培養(yǎng)獲得的幼苗。

第17頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月能力、思維、方法【解析】由于組織不能光合作用，組織內(nèi)貯存的營(yíng)養(yǎng)也非常有限，因此組織離體培養(yǎng)常需要加入一些外源營(yíng)養(yǎng)，這些營(yíng)養(yǎng)除了無(wú)機(jī)鹽外，還要加入適量的有機(jī)物，特別是糖類，為組織生命活動(dòng)提供能源。為了促進(jìn)組織的分裂和分化，培養(yǎng)基中還要加入促進(jìn)細(xì)胞分裂的激素和促進(jìn)生長(zhǎng)的有關(guān)激素。由于花藥是經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生的，所以每個(gè)細(xì)胞中的染色體只是原來(lái)細(xì)胞中的一半，根據(jù)遺傳規(guī)律可知，產(chǎn)生的細(xì)胞基因型有四種，即AB、Ab、aB、ab，但單倍體植物是不具有生殖能力的，所以必需用秋水仙素處理幼苗，使其染色體數(shù)目加倍，才能成為可育的植株。從中選出人們需要的種類。

第18頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月能力、思維、方法【例2】下圖為兩個(gè)不同物種間細(xì)胞雜交情況，請(qǐng)分析下列回答：(1)只有去掉細(xì)胞壁的植物細(xì)胞在促融劑幫助下才能融合，欲去掉細(xì)胞壁可用_______和_______。(2)雜種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)組成是______。由這種細(xì)胞經(jīng)人工誘導(dǎo)培養(yǎng)，經(jīng)_______分裂，增加細(xì)胞數(shù)目并通過(guò)細(xì)胞分化，逐漸發(fā)育成植株。該植株的性狀可能是________。(3)整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程運(yùn)用了細(xì)胞工程中的兩大技術(shù)。它們是_____，其意義是_____。

【答案】

(1)纖維素酶果膠酶(2)植物A和B的遺傳物質(zhì)有絲分裂具有A、B兩個(gè)親本的性狀(3)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù)。其意義是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和現(xiàn)象，使存在生殖隔離的兩個(gè)不同種植物進(jìn)行基因交流，從而培育新品種。

第19頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月能力、思維、方法【解析】植物細(xì)胞雜交首先要去掉細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的成分是纖維素和果膠，因此應(yīng)當(dāng)用纖維素酶或果膠酶除去細(xì)胞壁。當(dāng)兩種植物細(xì)胞雜交融合后，該雜種細(xì)胞中含有兩種生物的遺傳物質(zhì)，(不代表兩種生物的遺傳信息都能表達(dá))。雜交后的細(xì)胞進(jìn)行增殖的方式是以有絲分裂方式進(jìn)行的。細(xì)胞雜交和細(xì)胞融合技術(shù)使兩個(gè)具有生殖隔離的不同種進(jìn)行了基因交流，從而克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和現(xiàn)象。

【錯(cuò)解分析】去掉細(xì)胞壁的方法很多，學(xué)習(xí)有絲分裂時(shí)用10%的鹽酸使細(xì)胞分散開來(lái)，其細(xì)胞壁也被破壞，但破壞的不僅僅是細(xì)胞壁，還殺死了分裂的細(xì)胞，使細(xì)胞固定在分裂的某一時(shí)期，便于觀察。因此，不能選擇鹽酸作為去壁劑。其次雜交后的細(xì)胞不是以減數(shù)分裂產(chǎn)生子細(xì)胞，減數(shù)分裂是生殖細(xì)胞形成的一種特殊的分裂方式。而細(xì)胞工程技術(shù)包括細(xì)胞雜交技術(shù)和組織培養(yǎng)技術(shù)。

第20頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月能力、思維、方法【例3】攻克癌癥是當(dāng)前醫(yī)學(xué)上重要的研究課題，請(qǐng)閱讀下列短文，并回答問(wèn)題：醫(yī)學(xué)上，對(duì)于癌癥病人通常采用手術(shù)切除腫瘤，然后進(jìn)行“化療”?；煹幕驹硎峭ㄟ^(guò)化學(xué)藥物作用于細(xì)胞周期，抑制癌細(xì)胞增殖，從而達(dá)到控制病情惡化的目的。1975年英國(guó)科學(xué)家科勒米斯坦，將B淋巴細(xì)胞中產(chǎn)生的基因，通過(guò)特殊的雜交技術(shù)轉(zhuǎn)移到腫瘤細(xì)胞內(nèi)，成功地獲得了世界上第一株能穩(wěn)定分泌單一抗體的雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞株，使治療癌癥又有了新突破。(1)“化療”能控制病情惡化是因?yàn)樗幬锬芤种芲_____，達(dá)到終止_______的目的。(2)淋巴細(xì)胞中產(chǎn)生抗體的基因，轉(zhuǎn)移到腫瘤細(xì)胞內(nèi)的______分子中，使抗體基因在腫瘤細(xì)胞中指揮抗體合成。(3)經(jīng)培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞，在大量增殖過(guò)程中通過(guò)_____等過(guò)程，產(chǎn)生大量_____供醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

【答案】(1)腫瘤細(xì)胞的DNA復(fù)制控制癌細(xì)胞繁殖(2)DNA(3)轉(zhuǎn)錄、翻譯單克隆抗體

【解析】癌細(xì)胞有表面光滑、黏性小、無(wú)限增殖的特點(diǎn)。癌細(xì)胞表面光滑，黏性小，容易運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移，無(wú)限增殖導(dǎo)致形成惡性腫瘤，不僅爭(zhēng)奪人體大量營(yíng)養(yǎng)，還產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，破壞、損傷正常組織。因此臨床醫(yī)學(xué)上，通常進(jìn)行手術(shù)治療，但為了防止癌細(xì)胞擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，還要做相應(yīng)的化療?；煹哪康氖鞘箶U(kuò)散的癌細(xì)胞停止分裂，抑制DNA的復(fù)制，控制癌細(xì)胞的繁殖。利用癌細(xì)胞無(wú)限增殖的特點(diǎn)，將某種對(duì)人類有益的抗體基因，移接到腫瘤細(xì)胞中，腫瘤細(xì)胞增殖過(guò)程中，產(chǎn)生單克隆抗體。

第21頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月能力、思維、方法【例4】科學(xué)家在早期胚胎中發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞，它能在體外形成不同的組織或器官。這些干細(xì)胞是在一定條件下通過(guò)______和____形成不同組織或器官的。除了胚胎外，在臍血、骨髓、腦組織等也發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞，通過(guò)進(jìn)一步的研究，有希望用于組織修復(fù)或器官移植。但移植時(shí)，由于______的不同，常會(huì)發(fā)生排異反應(yīng)，因此供體最好選擇_____________(患者本人、父母、子女、配偶)，當(dāng)供體與受體的__________一致，排異的可能性將會(huì)大大降低。

【答案】分裂分化組織相容性抗原(HLA)本人組織相容性抗原(HLA)

【解析】早期干細(xì)胞的研究是當(dāng)前生命科學(xué)研究的重要課題，這種細(xì)胞是一種尚未分化的細(xì)胞，全能性很強(qiáng)，因此人們可以通過(guò)限制其全能性的表達(dá)來(lái)生產(chǎn)人們需要的“產(chǎn)品”。組織、器官的移植就是利用了干細(xì)胞的這一特性。然而由于每個(gè)人的細(xì)胞表面都帶有不同的一組與別人不一樣的組織相容性抗原(即人類白細(xì)胞抗原，簡(jiǎn)稱HLA)，移植過(guò)程中，病人的免疫系統(tǒng)就會(huì)識(shí)別這種抗原，從而排斥非已成分，導(dǎo)致移植失敗。

第22頁(yè),共25頁(yè)，星期六，2024年，5月能力、思維、方法【例5】有關(guān)全能性的敘述，不正確的是()A受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體，因此全能性最高B生物體內(nèi)細(xì)胞由于分化全能性不能表達(dá)C卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高D

植物細(xì)胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性

答案】C

【解析】解答此題需從以下幾方面入手分析：首先受精卵是個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，在自然條件下，通過(guò)細(xì)胞的分裂、分化形成完整的個(gè)體，所以全能性最高；第二，體內(nèi)每一個(gè)體細(xì)胞都是通過(guò)有絲分裂形成，都含有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部基因，理論上講都應(yīng)該具有全能性，但由于分化，基因在不同的細(xì)胞中選擇表達(dá)，因而體內(nèi)細(xì)胞并沒(méi)有表達(dá)出全能性；再者，卵細(xì)胞在一定條件下，全能性表現(xiàn)比體細(xì)胞高，但與受精卵不同，細(xì)胞的分化程度也很高；第四，分化的