細(xì)胞工程理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交分類分類植物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞培養(yǎng)單克隆抗體動物細(xì)胞融合核移植胚胎移植知識結(jié)構(gòu)細(xì)胞工程理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交分類分1植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白細(xì)胞的全能性細(xì)胞群體植物體培養(yǎng)結(jié)果快速繁殖、培育無病毒植株等培養(yǎng)目的葡萄糖、動物血清蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細(xì)胞增殖原理動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白細(xì)胞的2植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合比較最終目的誘導(dǎo)方法細(xì)胞融合的方法原理比較項(xiàng)目獲得雜種植株物理（離心、振蕩、電刺激）化學(xué)（聚乙二醇）去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞全能性植物體細(xì)胞雜交主要用于制備單克隆抗體物理、化學(xué)方法（滅活的仙臺病毒）使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合細(xì)胞膜的流動性動物細(xì)胞融合生物方法：植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合比較最終目的誘導(dǎo)方法細(xì)胞融合的方3幾種雜交技術(shù)的比較項(xiàng)目雜交育種技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)動物細(xì)胞融合技術(shù)分子雜交技術(shù)原理

方法

用途

基因重組細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖堿基互補(bǔ)配對原則植物母本去雄套袋人工傳粉后,套袋隔離物理法：離心電刺激振蕩等化學(xué)法：PEG物化法：同左

生物法：滅活的仙臺病毒標(biāo)記的單鏈DNA或RNA探針培養(yǎng)新品種克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性的障礙制備單克隆抗體用于克隆基因的篩選、基因組中序列的定性、基因診斷等幾種雜交技術(shù)的比較項(xiàng)雜交育植物體細(xì)胞動物細(xì)胞分子雜原4幾種類型生物的培養(yǎng)比較生物微生物培養(yǎng)植物動物細(xì)胞培養(yǎng)組織培養(yǎng)無土栽培培養(yǎng)對象培養(yǎng)基成分培養(yǎng)基類型培養(yǎng)條件微生物個體離體植物細(xì)胞完整植物個體幼齡動物器官或胚胎水、無機(jī)鹽、碳源、氮源、生長因子水、無機(jī)鹽、有機(jī)營養(yǎng)、維生素、植物激素水、無機(jī)鹽水、無機(jī)鹽、有機(jī)營養(yǎng)、維生素、動物血清固體、半固體或液體固體液體液體無菌、適宜的溫度等無菌、離體、適宜的溫度等光照、CO2、適宜的溫度等無菌、適宜的溫度等幾種類型生物的培養(yǎng)比較植物動物細(xì)胞組織培養(yǎng)無土栽培培養(yǎng)培養(yǎng)基5右圖為細(xì)胞融合的簡略過程（只考慮兩個細(xì)胞的融合），請據(jù)圖回答：若A、B是基因型分別為rrHH、RRhh兩個煙草品種細(xì)胞的花粉，且這兩對基因位于非同源染色體上，由于一對隱性純合基因(rr或hh)的作用，在光照強(qiáng)度大于800勒克斯時，都不能生長。（1）實(shí)驗(yàn)開始時必須用

除去不利于原生質(zhì)體融合的物質(zhì)。（2）實(shí)驗(yàn)中除獲得雜種細(xì)胞外，還有基因型為

的融合細(xì)胞。（3）設(shè)計一方法（不考慮機(jī)械方法），從培養(yǎng)液中分離出雜種細(xì)胞，方法：纖維素酶(或果膠酶)rrHH、RRhh置大于800勒克斯光照下培養(yǎng)，收集分化的細(xì)胞團(tuán)右圖為細(xì)胞融合的簡略過程（只考慮兩個細(xì)胞的融合），請據(jù)圖回答65、（2006年江蘇卷）(9分)下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。（1）

技術(shù)是單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)。（2）根據(jù)培養(yǎng)基的用途分類，圖中HAT培養(yǎng)基屬于

培養(yǎng)基。（3）單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體相比，最大的優(yōu)越性是

.

（4）動物細(xì)胞融合除了采用植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑外，還可以采用

。（5）選出的雜交瘤細(xì)胞既具備骨髓瘤細(xì)胞的

特點(diǎn)，又具備淋巴細(xì)胞的

特點(diǎn)。（6）淋巴細(xì)胞是由動物體

中的

細(xì)胞分化、發(fā)育而來。（7）雜交瘤細(xì)胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是

。動物細(xì)胞培養(yǎng)選擇特異性強(qiáng)，靈敏度高滅活的病毒在體外大量增殖分泌特異性抗體骨髓造血干主動運(yùn)輸5、（2006年江蘇卷）(9分)下圖是單克隆抗體制備流程階7外植體愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化一、植物組織培養(yǎng)的過程（分化）（未分化）（分化）幼芽或幼根？條件？優(yōu)點(diǎn)？特點(diǎn)？繁殖速度快不受季節(jié)限制工廠化生產(chǎn)幼苗無毒保持優(yōu)良性狀①適宜溫度、光照、pH和無菌環(huán)境。②無機(jī)物、有機(jī)物和植物激素（生長素，細(xì)胞分裂素）無定形狀態(tài)薄壁細(xì)胞高度液泡化排列疏松、無規(guī)則分化程度低脫分化較易外植體愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化一、植物組織培養(yǎng)的過程8考點(diǎn)胡蘿卜的組織培養(yǎng)技術(shù)及植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用

1．細(xì)胞的全能性

(1)細(xì)胞全能性的基礎(chǔ)：生物體的每一個細(xì)胞都含有本物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個體的全套基因。

(2)細(xì)胞全能性實(shí)現(xiàn)的條件：離體、提供營養(yǎng)物質(zhì)、激素及其他適宜條件。

(3)細(xì)胞全能性高低的比較：受精卵＞卵細(xì)胞＞體細(xì)胞；植物體細(xì)胞＞動物體細(xì)胞；胚胎干細(xì)胞＞其他干細(xì)胞＞體細(xì)胞?？键c(diǎn)胡蘿卜的組織培養(yǎng)技術(shù)及植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 1．細(xì)胞的92．胡蘿卜的組織培養(yǎng)技術(shù)(1)實(shí)驗(yàn)原理：離體的植物組織、器官、細(xì)胞表現(xiàn)出植物細(xì)胞的全能性，發(fā)育成新個體。(2)實(shí)驗(yàn)流程：制備外植體→接種→脫分化培養(yǎng)→再分化培養(yǎng)→移栽培養(yǎng)成正常植株。(3)注意事項(xiàng)

①選材：根尖、莖尖、形成層等最容易誘導(dǎo)脫分化。 ②無菌：培養(yǎng)基一旦污染，迅速生長的各種雜菌不僅會與培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)，而且還會產(chǎn)生大量對培養(yǎng)物有害的物質(zhì)。 ③光照：脫分化過程不需要光照，再分化過程一定要有光照。2．胡蘿卜的組織培養(yǎng)技術(shù)(1)實(shí)驗(yàn)原理：離體的植物組織、器官10④激素的使用a．生長素類＞細(xì)胞分裂素類：誘導(dǎo)植物組織脫分化和根原基形成。b．生長素類＜細(xì)胞分裂素類：誘導(dǎo)愈傷組織再分化和芽原基形成。c．赤霉素類：促進(jìn)分化的叢芽和小植株快速生長。3．植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用④激素的使用a．生長素類＞細(xì)胞分裂素類：誘導(dǎo)植物組織脫分化和11二、植物體細(xì)胞雜交過程植物細(xì)胞A（大豆）植物細(xì)胞B（花生）原生質(zhì)體A原生質(zhì)體B再生出細(xì)胞壁方法？促融方法？類型？遺傳物質(zhì)？優(yōu)點(diǎn)？去除細(xì)胞壁原生質(zhì)體融合雜種植株(大豆花生)細(xì)胞分裂愈傷組織雜種細(xì)胞二、植物體細(xì)胞雜交過程植物細(xì)胞A（大豆）植物細(xì)胞B（花生12植物體細(xì)胞雜交的過程：

小結(jié)D.篩選和組織培養(yǎng)。C.植物細(xì)胞A和植物細(xì)胞B雜交時，產(chǎn)生了AB和AA、BB型融合細(xì)胞。B.誘導(dǎo)融合：注意物理方法的類型和化學(xué)方法的藥劑——聚乙二醇。A.制備原生質(zhì)體：用纖維素酶、果膠酶分解細(xì)胞壁。E.打破生殖隔離，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育作物新品種。植物體細(xì)胞雜交的過程：小結(jié)D.篩選和組織培養(yǎng)。C.植物13考點(diǎn)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：新的細(xì)胞壁的生成。

植物體細(xì)胞雜交的終點(diǎn)是培育成雜種植株，而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)束。雜種植株特征：具備兩種植物的遺傳特征。原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)?？键c(diǎn)植物體細(xì)胞雜交技術(shù) 14

(1)體細(xì)胞雜交即兩個細(xì)胞融合成一個細(xì)胞，不管染色體、基因組還是染色體組都采用直接相加的方法。若一植物細(xì)胞含有2X條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，另一植物細(xì)胞含有2Y條染色體，2個染色體組，基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為四倍體，其體細(xì)胞中染色體數(shù)為2X＋2Y，基因型為AabbccDd。

(2)該培育新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾的遺傳定律，只有有性生殖進(jìn)行減數(shù)分裂過程中才符合遺傳定律，而體細(xì)胞雜交未有此過程。 (1)體細(xì)胞雜交即兩個細(xì)胞融合成一個細(xì)胞，不管染色體、 (15（2006年重慶卷）植物甲、乙是兩種瀕危藥用植物（二倍體）。請按要求回答問題：(1)以植物甲、乙的莖尖和葉片為材料，通過組織培養(yǎng)獲得了再生植株，解決了自然繁殖率低的問題。這表明植物細(xì)胞具有__________。由葉片等材料形成的愈傷組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是__________________________________。（2）題31圖1和題31圖2分別是植物甲、乙的萌發(fā)花粉粒和未受精胚珠的示意圖。在分離珠被細(xì)胞的原生質(zhì)體時，通常使用纖維素酶和果膠酶破除細(xì)胞壁。其原理是利用了酶的______性質(zhì)。

全能性排列疏松無規(guī)則,高度液泡化而無定型狀態(tài)的薄壁細(xì)胞專一性（2006年重慶卷）植物甲、乙是兩種瀕危藥用植物（二倍體）。16

動物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)按細(xì)胞的來源不同可以分為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)。1.為什么將組織取出后，要用胰蛋白酶處理分散成單個細(xì)胞？動物細(xì)胞培養(yǎng)1.為什么將組織取出后，要用胰蛋白酶處理分散17卵細(xì)胞Ａ母綿羊Ｂ母綿羊乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植早期胚胎卵裂C母綿羊子宮胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育過程融合后的卵細(xì)胞卵細(xì)胞Ａ母綿羊Ｂ母綿羊乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植早期胚胎18滅活的病毒顆粒黏附于細(xì)胞表面細(xì)胞膜被病毒顆粒穿通細(xì)胞膜連接細(xì)胞融合，形成雜種細(xì)胞動物細(xì)胞融合滅活的病毒顆粒黏附于細(xì)胞表面細(xì)胞膜被病毒顆粒穿通細(xì)胞膜連接細(xì)19骨髓瘤細(xì)胞？選出能產(chǎn)特定抗體細(xì)胞群、繼續(xù)培養(yǎng)體外培養(yǎng)從培養(yǎng)液中獲取促融方法？單克隆抗體制備過程抗原？淋巴細(xì)胞？體內(nèi)培養(yǎng)從腹水中提取單克隆抗體細(xì)胞融合、篩選雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)物理法化學(xué)法生物法：滅活的病毒骨髓瘤細(xì)胞？選出能產(chǎn)特定抗體細(xì)胞群、繼續(xù)培養(yǎng)體外培養(yǎng)從培養(yǎng)液20動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用克隆器官：皮膚、耳朵檢測有毒物質(zhì)細(xì)胞治療：干細(xì)胞蛋白質(zhì)生物制品：病毒疫苗、干擾素、酶、激素、生長因子、單抗單抗的應(yīng)用和特點(diǎn)診斷、治療和預(yù)防疾病治療癌癥等?。ㄉ飳?dǎo)彈）特異性強(qiáng)、靈敏度高、純度高動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用單抗的應(yīng)用和特點(diǎn)21考點(diǎn)動物細(xì)胞培養(yǎng)和動物細(xì)胞克隆1．動物細(xì)胞培養(yǎng)(1)流程幼齡動物組織或胚胎 細(xì)胞貼壁生長

單個細(xì)胞細(xì)胞懸液

細(xì)胞懸液細(xì)胞株或細(xì)胞系

①選用幼齡動物組織或胚胎的原因：它們的細(xì)胞分化程度低，增殖能力很強(qiáng)，更易于培養(yǎng)?？键c(diǎn)動物細(xì)胞培養(yǎng)和動物細(xì)胞克隆1．動物細(xì)胞培養(yǎng)幼齡動物組織或22

②進(jìn)行動物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細(xì)胞，不用胃蛋白酶的原因：胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時，胃蛋白酶就會失去活性。而胰蛋白酶作用的適宜pH為7.2～8.4，多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，因此胰蛋白酶適用于細(xì)胞培養(yǎng)時細(xì)胞間質(zhì)(主要為蛋白質(zhì))的分解。(2)細(xì)胞貼壁和接觸抑制①細(xì)胞貼壁：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上。②接觸抑制：細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象。 ②進(jìn)行動物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細(xì)胞，不用胃(2)細(xì)23

(3)動物細(xì)胞培養(yǎng)條件 ①營養(yǎng)：微量元素、無機(jī)鹽、糖類、氨基酸、促生長因子、血清等。 ②適宜的溫度：36.5℃±0.5℃。 ③適宜的pH：7.2～7.4。④氣體環(huán)境O2：有氧呼吸、細(xì)胞代謝(95%的空氣)CO2：維持pH(5%)⑤無菌、無毒環(huán)境：培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具殺菌消毒，培養(yǎng)過程加抗生素殺菌，定期更換培養(yǎng)液，清除代謝產(chǎn)物。 (3)動物細(xì)胞培養(yǎng)條件④氣體環(huán)境O2：有氧呼吸、細(xì)胞代謝(24(4)動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用①生產(chǎn)生物制品：疫苗、干擾素、抗體等。②作為基因工程中的受體細(xì)胞。③檢測有毒物質(zhì)及毒性。④科研方面：篩選抗癌藥物、治療和預(yù)防疾病等。2．動物核移植技術(shù)和克隆動物(4)動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用①生產(chǎn)生物制品：疫苗、干擾素、抗25(1)動物核移植技術(shù)可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，前者比較容易。(2)如上圖所示，注入去核卵母細(xì)胞中的不是供體細(xì)胞核，而是整個細(xì)胞。伴隨著兩細(xì)胞融合，體現(xiàn)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——具有一定的流動性。(3)該技術(shù)形成的重組細(xì)胞發(fā)育成一個新個體，體現(xiàn)了細(xì)胞核的全能性而非動物細(xì)胞的全能性。(1)動物核移植技術(shù)可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，前26a．卵母細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。b．卵母細(xì)胞體積大，便于操作。c．卵黃多，營養(yǎng)物質(zhì)豐富等。(4)用卵母細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因a．卵母細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。(4)用卵母271975年Kohler和Milstein的單克隆抗體技術(shù)在生產(chǎn)和使用抗體方面開創(chuàng)了新紀(jì)元，圖10示單克隆抗體制備流程階段示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：（1）該技術(shù)是在動物細(xì)胞培養(yǎng)技