第2章細胞工程[課標要求]1.理解并掌握植物細胞工程和動物細胞工程各項技術的過程及特點。2.概述植物體細胞雜交、單克隆抗體的制備和動物細胞核移植具體過程。3.舉例說明植物細胞工程、動物細胞工程的應用。一張圖學透植物細胞工程一張圖學透一、植物細胞工程接種外植體誘導愈傷組織誘導生芽誘導生根移栽成活

植物細胞一般具有全能型脫分化失去特有結構和功能轉變成未分化的細胞再分化排列不規則，高度液泡化，呈不定型狀態的薄壁細胞培養條件：①無菌②營養物質③適宜環境條件（溫度、PH、光等）④植物激素：

細胞分裂素生長素遮光一定的光照芽發育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照植物組織培養技術案例：菊花的組織培養

（1）材料的選取

同一種植物材料，材料的年齡、保存時間的長短等也會影響實驗結果。菊花的組織培養一般選擇幼嫩的菊花莖段。

（2）營養成分：常用的培養基是____________，主要成分包括：

①____________：N、P、S、K、Ca、Mg等。

②____________：B、Mn、Cl、Zn、Fe、Mo、I、Co等。

③有機物：甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、以及________等。（3）一定的外界條件PH，溫度，光照等MS培養基大量元素微量元素蔗糖一張圖學透植物細胞工程一張圖學透一、植物細胞工程流動性全能性將不同來源的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新植株的技術植物細胞融合植物組織培養植物體細胞雜交技術在打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種等方面展示出獨特的優勢。纖維素酶、果膠酶去壁物理：電融合法、離心法化學：PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法雜交關鍵環節雜交成功的標志可遺傳變異類型：染色體數目變異一張圖學透植物細胞工程一張圖學透一、植物細胞工程1.細胞產物的工廠化生產2.突變體的利用4.微型繁殖5.作物脫毒3.人工種子（補充）6.單倍體育種7.植物體細胞雜交8.轉基因植物的培育植物繁殖的新途徑作物新品種的培育1.(2022重慶)植物體細胞通常被誘導為愈傷組織后才能表現全能性。研究發現，愈傷組織的中層細胞是根或芽再生的源頭干細胞，其在不同條件下，通過基因的特異性表達調控生長素、細胞分裂素的作用，表現出不同的效應（見如表）。已知生長素的生理作用大于細胞分裂素時有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推論不合理的是

A.WOX5失活后，中層細胞會喪失干細胞特性

B.WOX5+PLT可能有利于愈傷組織中生長素的積累

C.ARR5促進細胞分裂素積累或提高細胞對細胞分裂素的敏感性

D.體細胞中生長素和細胞分裂素的作用可能相互抑制條件基因表達產物和相互作用效應①WOX5維持未分化狀態②WOX5+PLT誘導出根③WOX5+ARR2，抑制ARR5誘導出芽C三組題講透A三組題講透2．下列關于植物細胞工程技術應用的敘述，錯誤的是(

)A．利用植物組織培養技術對名貴花卉進行快速繁殖時可大幅度改良花卉的性狀B．利用植物組織培養技術進行作物脫毒時，選擇的材料是莖尖組織C．利用植物組織培養技術進行單倍體育種，需要用秋水仙素處理單倍體幼苗D．利用植物組織培養技術進行細胞產物的工廠化生產時，不必把外植體培養成完整的幼苗三組題講透3.白菜、甘藍均為二倍體，體細胞染色體數目分別為20、18?！鞍撞恕仕{”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短、耐熱性強和易于儲藏等優點。如圖是“白菜—甘藍”的雜交過程示意圖，回答下列問題：①為了得到原生質體需先用

_________和

_______來處理白菜細胞和甘藍細胞。纖維素酶果膠酶②誘導原生質體融合的方法有多種，常用的物理方法是

________________，融合完成的標志是__________________。由雜種細胞得到“白菜—甘藍”還需要經過組織培養技術，其中需要避光培養的步驟是_______。電融合法、離心法再生出新的細胞壁脫分化③如圖通過植物體細胞雜交技術獲得的“白菜—甘藍”體細胞染色體數為____。通常情況下，白菜和甘藍有性雜交是不能成功的，原因是______________；若對白菜和甘藍采用雜交育種方法能成功的話，得到的后代應含___條染色體。④植物體細胞雜交技術和傳統雜交技術相比的優點是_______________________________。38存在生殖隔離克服遠緣雜交不親和的障礙，培育出作物新品種19

小積累小積累一張圖學透動物細胞工程一張圖學透二、動物細胞工程取動物組織用機械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個細胞解決懸浮生長貼壁生長(大多數）細胞密度過大、有害代謝物積累、營養物質缺乏等接觸抑制傳代培養細胞懸液原代培養分瓶培養①原代培養：指動物組織經處理后的初次培養。②細胞貼壁：某些細胞需要貼附于某些基質表面才能增殖，這類細胞往往貼附在培養瓶的瓶壁上。③接觸抑制：當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞停止分裂增殖的現象。④傳代培養：分瓶后的細胞培養。加培養液在培養皿或培養瓶內細胞分裂受阻懸浮培養的細胞:直接用離心法收集貼壁細胞:用胰蛋白酶處理分散成單個細胞，用離心法收集②制成細胞懸液，分瓶培養①收集細胞原理：細胞增殖一張圖學透動物細胞工程一張圖學透二、動物細胞工程糖類、氨基酸無機鹽、維生素……無菌、無毒的環境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環境+合成培養基血清人們對細胞所需的營養物質尚未全部研究清楚，在使用合成培養基時，通常需要加入血清等一些天然成分。一般使用液體培養基，也稱培養液。4.（多選）下列有關動物細胞培養技術的敘述，錯誤的是（）A.用于培養的細胞大都取自胚胎或幼齡動物的器官或組織B.動物細胞培養過程中可能發生癌變而具有無限增殖的特點C.動物細胞培養的目的是為了培養動物個體D.在培養過程中通常要通入5%的CO2刺激細胞呼吸E.動物細胞培養過程中往往使用液體培養基F.動物細胞培養過程中可用胃蛋白酶將動物組織分散成單個細胞G.動物細胞培養需要在無菌條件下進行，必要時可在培養液中添加適量

抗生素H.在培養瓶中要定期用胰蛋白酶處理使細胞從瓶壁上脫離，制成懸浮液第4題CDF一組題講透一張圖學透動物細胞工程一張圖學透二、動物細胞工程滅活病毒、PEG、電融合等突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段。為單克隆抗體的制備開辟了新途徑。一張圖學透動物細胞工程一張圖學透二、動物細胞工程a.注射抗原的目的？b.兩次篩選的目的和方法？c.篩選出的雜交瘤細胞的特點？d.單克隆抗體的優點？5、(2022遼寧高考節選)N蛋白胞外段單克隆抗體制備，流程如圖（1）用N蛋白胞外段作為抗原對小鼠進行免疫后，取小鼠脾組織用

酶處理，制成細胞懸液，置于含有混合氣體的

中培養，離心收集小鼠的B淋巴細胞，與骨髓瘤細胞進行融合。(2）用選擇性培養基對融合后的細胞進行篩選，獲得雜交瘤細胞，將其接種到96孔板，進行

，篩選既能產生N蛋白胞外段抗體，又能大量增殖的單克隆雜交瘤細胞株，經體外擴大培養，收集

，提取單克隆抗體。（3）已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基蝶呤阻斷。小鼠的淋巴細胞有上述兩種途徑，但一般不分裂增殖，小鼠的骨髓瘤細胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。根據該原理，在含甲的混合培養液中添加氨基蝶呤

（填“能”或“不能”）篩選出A，原因是

。胰蛋白酶（膠原蛋白）CO2培養箱克隆化培養、抗體檢測細胞培養液能雜交瘤細胞D途徑被氨基蝶呤阻斷后不能合成DNA，但可通過S途徑合成DNA，不斷分裂增殖一組題講透一張圖學透動物細胞工程一張圖學透二、動物細胞工程體積大、營養多、容易操作；營養物質豐富，為發育提供充足營養含有促使細胞核表達全能性的物質紡錘體-染色體復合物克隆動物是對體細胞供體動物進行了100%的復制嗎？①線粒體中的DNA（細胞質中的DNA）同時來自供體細胞和受體卵母細胞②環境也會影響克隆動物的性狀；③可能發生基因突變、染色體變異等可遺傳變異。一張圖學透動物細胞工程一張圖學透動物細胞工程動物體細胞核移植應用前景和存在的問題前景畜牧業：加速家畜_________進程，促進優良畜群繁育生物多樣性保護：保護瀕危物種醫藥衛生①作為____________生產醫用蛋白；②_______________的細胞、組織或器官可作為異種移植的供體；③人核移植___________經過誘導分化能形成相應的細胞、組織或器官，將它們移植給患者可避免免疫排斥反應問題①克隆動物成功率_______；②克隆動物存在_____問題，表現出遺傳和生理缺陷遺傳改良生物反應器轉基因克隆動物胚胎干細胞非常低健康6、(2021遼寧高考改編)下圖是利用體細胞核移植技術克隆優質奶牛的簡易流程圖，有關敘述正確的是（

）

A．后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質共同決定B．過程①需要提供95%空氣和5%CO2的混合氣體C．過程②常使用顯微操作去核法對受精卵進行處理D．過程③激活后的重組細胞培養不需要額外提供營養物質B一組題講透植物組織培養植物體細胞雜交原理步驟繁殖方式意義無性繁殖植物細胞的全能性①脫分化②再分化保持優良性狀繁殖速度快大規模生產克服遠源雜交不親和的障礙①去細胞壁②植物細胞融合③植物組織培養細胞膜流動性、植物細胞的全能性無性繁殖小結：細胞的全能性培養結果葡萄糖、動物血清蔗糖、植物激素培養基特有成分液體培養基固體培養基培養基性質