第2講細胞工程第1頁[最新考綱]1.植物組織培養(yǎng)(Ⅱ)2.動物細胞培養(yǎng)與體細胞克隆(Ⅱ)3.細胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)第2頁1．植物組織培養(yǎng)過程主要包含脫分化和再分化兩個階段，脫分化結果是形成愈傷組織，再分化結果是形成根和芽。2．植物體細胞雜交需要用酶解法制備原生質體，所用酶包含纖維素酶和果膠酶。3．不論是植物體細胞雜交還是動物細胞融合，都需要誘導。4．植物組織培養(yǎng)需要各種營養(yǎng)成份和植物激素，動物細胞培養(yǎng)也需要各種營養(yǎng)成份及血清。第3頁5．植物體細胞雜交可用于作物育種，動物細胞融合可用于單克隆抗體制備。6．產生單克隆抗體細胞是雜交瘤細胞，它既能產生單克隆抗體又能無限增殖。第4頁[課前導學]1．細胞工程(1)操作水平：_________________________。(2)目標：按照人意愿來改變細胞內__________或取得__________。知識點一植物細胞工程細胞水平或細胞器水平遺傳物質細胞產品第5頁2．植物細胞全能性(1)概念：含有某種生物全部___________任何一個細胞，都含有發(fā)育成____________潛能。(2)原理：細胞內含有本物種________________。(3)全能性表示條件：含有完整細胞結構，處于______狀態(tài)，提供一定__________和其它適宜外界條件。遺傳信息完整生物體全部遺傳信息離體營養(yǎng)、激素第6頁3．植物組織培養(yǎng)技術(1)概念了解①培養(yǎng)對象：__________________________________________________。②培養(yǎng)條件：無菌、人工配制培養(yǎng)基、相關激素等人工控制條件。③培養(yǎng)結果：產生愈傷組織、叢芽，最終形成____________。(2)操作流程離體植物器官、組織、細胞完整植株脫分化人工種子第7頁4．植物體細胞雜交技術(1)概念：將不一樣種植物體細胞，在一定條件下融合成__________，并把雜種細胞培育成______________技術。(2)操作流程雜種細胞新植物體第8頁(3)流程分析①過程a為去除__________取得含有活力原生質體，用到酶是______________________。②過程b是原生質體融合，其原理是________________________。③誘導b融合兩種方法：物理法(包含______________________________等)、化學法(普通用__________________作為誘導劑)。④過程c是原生質體融合后再生出________。⑤過程d是_______________技術，其原理是_______________________。(4)意義：_______________________________________________________。細胞壁纖維素酶和果膠酶細胞膜含有一定流動性離心、振動、電激聚乙二醇(PEG)細胞壁植物組織培養(yǎng)細胞全能性克服了遠緣雜交不親和障礙第9頁優(yōu)良品種遺傳特征分生區(qū)工廠化生產愈傷組織第10頁第11頁【答案】A【解析】該過程是為了得到細胞群及細胞產物，依據原理是植物組織培養(yǎng)，沒有表達細胞全能性，A錯誤；過程①為脫分化，在培養(yǎng)基中應加入適量生長素和細胞分裂素，B正確；愈傷組織是無定形薄壁細胞，所以經過程①后細胞形態(tài)和結構發(fā)生了顯著改變，C正確；過程③是細胞大量增殖過程，該過程需要使用液體培養(yǎng)基，D正確。第12頁2．(年山東淄博月考)如圖表示經過植物體細胞雜交技術培育新品種過程，其中①～⑤表示過程，字母表示細胞、組織或植株，以下敘述錯誤是()A．過程①需要纖維素酶和果膠酶處理植物細胞B．過程②③成功標志是細胞d生出細胞壁C．過程④產生e細胞高度液泡化薄壁細胞D．過程⑤產生細胞再分化后能制作人工種子第13頁【答案】D【解析】①表示去壁獲取原生質體過程；②表示人工誘導原生質體融合過程；③表示再生出新細胞壁過程；④表示脫分化過程；⑤表示再分化過程。①是去除植物細胞壁過程，需要用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞，A正確；過程②③成功標志是細胞d生出細胞壁，B正確；④為脫分化過程，該過程產生e細胞為愈傷組織細胞，為高度液泡化薄壁細胞，C正確；制備人工種子胚狀體是離體植物細胞脫分化和再分化形成，而不是由雜種細胞脫分化和再分化形成，D錯誤。第14頁[課前導學]1．動物細胞培養(yǎng)【答案】原代培養(yǎng)氨基酸血清5%CO2知識點二動物細胞工程第15頁【答案】(1)細胞培養(yǎng)去核重組細胞供體(2)動物體細胞核含有全能性(3)產生新個體第16頁【答案】流動性聚乙二醇病毒骨髓瘤細胞特異性強診療藥品第17頁[小題通關]1．以下相關動物細胞培養(yǎng)敘述，正確是()A．動物細胞培養(yǎng)過程中，可用胃蛋白酶處理使細胞分散開B．經過動物細胞培養(yǎng)取得大量細胞，可證實動物細胞含有全能性C．動物細胞培養(yǎng)技術是其它動物細胞工程技術基礎D．動物細胞培養(yǎng)選取培養(yǎng)材料大多是動物受精卵【答案】C【解析】應用胰蛋白酶處理使細胞分散開；經過動物細胞培養(yǎng)不能取得完整個體，不能證實動物細胞含有全能性；動物細胞培養(yǎng)選取培養(yǎng)材料大多是幼齡動物組織或細胞。第18頁2．(年福建龍巖期末)以下關于動物體細胞核移植技術和克隆動物敘述，正確是()A．當前在試驗中，科學家能夠用類似植物組織培養(yǎng)方法取得完整動物個體B．體細胞細胞核移植到受體細胞之前，要先去掉受體卵母細胞核C．用于核移植供體細胞普通都選取傳代50代以內細胞D．用體細胞核移植方法生產克隆動物是對體細胞供體動物進行100%復制【答案】B第19頁【解析】因為細胞分化，動物細胞全能性受到限制，所以不能用類似于植物組織培養(yǎng)方法取得完整動物個體，A錯誤；在核移植前普通要先除去卵母細胞細胞核，取得卵細胞細胞質，B正確；傳代10代以內細胞保持正常二倍體核型，遺傳物質沒有發(fā)生改變，所以選取傳代10代以內細胞用于核移植供體細胞，C錯誤；經過體細胞核移植方法生產重組細胞中核是供體細胞，但細胞質是受體細胞，則重組細胞中遺傳物質絕大多數來自供體，所以不是對體細胞供體動物進行了100%復制，D錯誤。第20頁第21頁【答案】C【解析】圖中給試驗小鼠注射甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結合抗原；誘導動物細胞融合物質或方法有滅活病毒、聚乙二醇和電激等；用特定選擇培養(yǎng)基進行篩選，未融合親本細胞和融合含有同種核細胞會死亡，只有融合雜種細胞才能生長。第22頁1．植物組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交區(qū)分與聯絡植物細胞工程名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交原理細胞全能性細胞膜含有一定流動性和植物細胞全能性第23頁第24頁名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交選材選取根尖、莖尖、形成層部位最輕易誘導脫分化不一樣種植物體細胞融合后形成雜種細胞技術操作脫分化、再分化等除脫分化、再分化外，還要用酶解法去除細胞壁，用一定方法誘導原生質體融合關系植物組織培養(yǎng)是植物體細胞雜交基礎，植物體細胞雜交所用技術更復雜第25頁2．植物體細胞雜交過程中雜種細胞類型分析(1)誘導產物(假設用于雜交兩種植物細胞分別為A、B)：①未融合細胞：A和B。②兩兩融合細胞：AA、BB和AB。③多細胞融合體。第26頁(2)檢測方法：對誘導產物中細胞進行植物組織培養(yǎng)，然后依據得到植物性狀進行判斷。①若只表現出一個植物性狀，說明是未融合細胞。②若得到是含有兩種親本性狀植物，說明是雜種植株。③若得到是兩種親本性狀植物，且一個植物性狀得到加強，則是多細胞融合體。④若得到是一個植物性狀，不過效果得到加強，則是同種細胞融合結果。第27頁考查植物組織培養(yǎng)過程、原理及應用第28頁(1)植物激素中生長素和細胞分裂素是開啟細胞分裂、________和________關鍵性激素。該試驗中屬于細胞分裂素類是________。(2)請將表格中空白處A和B補充完整，A為__________________，B為_______________。當NAA和KT用量比值適中時，促進____________形成。(3)用于離體培養(yǎng)植物器官或組織稱為________。若該試驗材料為菊花，則應對其進行________(填“消毒”或“滅菌”)。(4)接種后錐形瓶最好放在無菌箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)環(huán)境應注意調整適當________和________。

第29頁【答案】(1)脫分化再分化KT(2)細胞既分裂也分化分化頻率提升愈傷組織(3)外植體消毒(4)溫度光照時間【解析】(1)生長素和細胞分裂素是開啟細胞分裂、脫分化和再分化關鍵性激素，NAA屬于生長素類，KT屬于細胞分裂素類。(2)先使用NAA，后使用KT，有利于細胞分裂，但細胞不分化；先使用KT，后使用NAA，細胞既分裂也分化；NAA和KT同時使用，分化頻率提升；當NAA和KT用量比值適中時，有利于愈傷組織形成。(3)用于離體培養(yǎng)植物器官或組織稱為外植體，組織培養(yǎng)過程中應對外植體消毒。(4)接種后錐形瓶最好放在無菌箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)期間應注意調整溫度和光照時間。第30頁2．(年廣東懷集測試)如圖所表示為科學家利用番茄葉細胞和馬鈴薯葉細胞雜交培育“番茄—馬鈴薯”植株過程，請回答以下問題：(1)①②過程使用了________________酶，以使植物原生質體相互分離，此處使用溶液濃度較大，以確保植物細胞會發(fā)生______________，以保護原生質體不被破壞；在動物細胞培養(yǎng)技術中，使細胞分離開來酶是______________?？疾橹参矬w細胞雜交過程及原理第31頁(2)過程③在化學藥劑____________作用下會發(fā)生細胞融合；動物細胞融合方法與植物細胞不相同是______________________________________。(3)過程____屬于脫分化，過程____屬于再分化，細胞發(fā)生分化根本原因是______________________________________________________。(4)過程⑤⑥⑦細胞工程技術是______________，其培養(yǎng)時選取材料通常是分生組織，原因是____________________________________________。(5)植物體細胞雜交研究在_________________________方面，取得了巨大突破。第32頁【答案】(1)纖維素酶和果膠質壁分離胰蛋白酶(2)聚乙二醇能夠使用滅活病毒(3)⑤

⑥基因選擇性表示(4)植物組織培養(yǎng)分化程度低，易培養(yǎng)形成愈傷組織(或含毒素少，甚至無毒)(5)克服不一樣生物遠緣雜交不親和障礙【解析】植物細胞細胞壁主要由纖維素和果膠組成，所以能夠用纖維素酶和果膠酶將其水解得到原生質體，然后用聚乙二醇或物理方法誘導原生質體融合，再生細胞壁形成雜種細胞。⑤⑥是雜種細胞經過脫分化、再分化形成幼苗過程，表示了植物細胞全能性。在較高濃度溶液中，有細胞壁植物細胞能夠發(fā)生質壁分離。第33頁1．植物組織培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)和動物體細胞核移植(1)三者比較動物細胞工程項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物體細胞核移植原理植物細胞全能性細胞增殖動物細胞核全能性關鍵步驟細胞脫分化和再分化細胞增殖和癌變細胞核融合、細胞分化結果與外植體相同個體相同分化程度細胞群取得克隆動物應用①高效快速繁殖；②脫毒作物苗培養(yǎng)；③人工種子；④細胞產物工廠化生產；⑤轉基因植物培育①生產生物制品；②醫(yī)學研究；③檢測有毒物質①加速良種繁育；②保護瀕危物種；③生產醫(yī)用蛋白；④作為異種移植供體；⑤用于組織器官移植第34頁(2)動物細胞核移植疑難點①卵母細胞選擇時期及原因：減數第二次分裂中期卵母細胞，此時具備受精能力，細胞質中合成與分裂、分化相關物質能刺激融合后重組細胞進行分裂分化，形成重組胚胎。②選卵細胞作為受體細胞原因：a．卵細胞大，易于操作；b．卵黃多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充分營養(yǎng)；c．能激發(fā)重組細胞分裂分化。第35頁(3)供體細胞：取供體動物體細胞培養(yǎng)，普通選取培養(yǎng)10代以內細胞，因為10代以內細胞普通能保持正常二倍體核型，確保了供體細胞正常遺傳基礎。(4)動物體細胞不能經培養(yǎng)直接發(fā)育成完整個體原因：動物體細胞全能性受到限制。(5)該過程用到技術伎倆：動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。第36頁2．動物細胞融合、單克隆抗體(1)植物體細胞雜交和動物細胞融合比較項目植物體細胞雜交動物細胞融合原理細胞膜流動性、細胞全能性細胞膜流動性、細胞增殖融合前處理除去細胞壁使細胞分散開使用酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶誘導伎倆物理法：離心、電激、振動；化學法：聚乙二醇等試劑誘導除物理法和化學法外，也可用滅活病毒誘導結果雜種植株雜交細胞應用培育植物新品種主要用于制備單克隆抗體意義突破遠緣雜交不親和障礙，打破了生殖隔離，擴展了雜交親本組合相同點原生質體融合原理相同，原生質體融合方法相同第37頁(2)制備單克隆抗體過程中兩次篩選方法及目標項目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導融合后得到各種雜交細胞，另外還有未融合細胞因為小鼠在生活中還受到其它抗原刺激，所以經選擇性培養(yǎng)取得雜交瘤細胞中有能產生其它抗體細胞篩選方法用特定選擇培養(yǎng)基篩選：未融合細胞和同種細胞融合后形成細胞(B細胞－B細胞、瘤細胞－瘤細胞)都會死亡，只有融合雜交瘤細胞(B細胞－瘤細胞)才能生長用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個孔只有一個雜交瘤細胞情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經屢次篩選得到能產生所需特異性抗體細胞群篩選目標得到雜交瘤細胞得到能分泌所需抗體雜交瘤細胞第38頁1．科學家經過轉基因技術取得了含有些人生長激素基因奶牛，假如要加速轉基因奶牛繁育，能夠對此轉基因奶牛進行克隆(如圖所表示)。請結合圖示回答以下問題：(1)在進行細胞培養(yǎng)時，要對取自轉基因奶牛組織細胞進行分散處理，形成單個細胞，這個過程中需要利用____________酶處理?？疾閯游锛毎囵B(yǎng)與細胞核移植過程及應用第39頁(2)用于核移植供體細胞，普通都選取傳代10代以內細胞，原因是______________________________________________________。(3)在進行原代培養(yǎng)時，細胞增殖方式是________，另外，細胞增殖還表現出________和接觸抑制等特點。(4)將進行培養(yǎng)供體細胞注入去核卵母細胞中，去除卵母細胞細胞核目標是____________________________________________________。(5)將重組細胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會生出與供體奶牛遺傳物質相同犢牛，但也不是100%復制，原因最可能是________________________________________________________________。第40頁(6)上述動物細胞工程中包括技術有______________________________。轉基因奶牛克隆成功，說明了動物______________________含有全能性?！敬鸢浮?1)胰蛋白(2)該種細胞代謝旺盛、分裂能力強，且遺傳物質沒有發(fā)生改變(3)有絲分裂貼壁生長(4)使克隆出動物個體遺傳物質幾乎全部來自供體細胞(5)①生物性狀受細胞核基因和細胞質基因共同控制；②生物性狀還受環(huán)境原因影響(6)核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植技術體細胞細胞核第41頁【解析】(1)在進行細胞培養(yǎng)時，慣用胰蛋白酶處理動物組織細胞使其分散開來。(2)傳代10代以內細胞代謝旺盛、分裂能力強，遺傳物質沒有發(fā)生改變，適于作核移植供體細胞。(3)在進行原代培養(yǎng)時，細胞以有絲分裂方式進行增殖，同時表現出貼壁生長和接觸抑制現象。(4)去除卵母細胞細胞核目標是使克隆出動物個體遺傳物質幾乎全部來自供體細胞。(5)生物性狀是細胞核基因和細胞質基因共同作用結果，同時，生物性狀還受環(huán)境原因影響，所以，克隆動物不可能是供體奶牛100%復制品。(6)該克隆動物培育過程中包括核移植、動物細胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術，說明了動物體細胞細胞核含有全能性。第42頁2．單克隆抗體制備過程如圖所表示，據圖回答以下問題：(1)淋巴細胞能與骨髓瘤細胞融合成一個細胞，兩種細胞膜也能“融合”在一起，說明細胞膜___________________。此過程，慣用________作為誘導劑，該細胞特點是______________________?？疾閱慰寺】贵w制備過程及應用第43頁(2)已知細胞合成DNA有D和S兩條路徑，其中D路徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細胞中有這兩種DNA合成路徑，但普通不分裂增殖。鼠骨髓瘤細胞中盡管沒有S路徑，但能不停分裂增殖，將這兩種細胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，取得雜種細胞。請設計一個方法(不考慮機械方法)，從培養(yǎng)液中分離出雜交瘤細胞。___________________________________________________________。(3)雜交瘤細胞繁殖進行是_____