第35講細胞工程備考·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(Ⅰ)。3.細胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)。第1頁考點一植物細胞工程[自主梳理]1.細胞工程(1)操作水平：

。(2)目標：按照人意愿來改變細胞內(nèi)

或取得

。細胞水平或細胞器水平遺傳物質(zhì)細胞產(chǎn)品第2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(nèi)含有本物種

。(3)全能性表示條件：含有完整細胞結(jié)構(gòu)，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3頁3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)原理：植物細胞含有

。(2)過程：全能性脫分化再分化人工種子第4頁4.植物體細胞雜交技術(shù)(1)概念：將

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(shù)。(2)操作流程不一樣種雜種細胞新植物體第5頁(3)流程分析①過程a為去除

取得含有活力原生質(zhì)體，用到酶是

。②過程b是原生質(zhì)體融合,其原理是

。③誘導(dǎo)b融合兩種方法：物理法包含

等；化學(xué)法普通用

作為誘導(dǎo)劑。④過程c是原生質(zhì)體融合后再生出

。⑤過程d是

技術(shù)，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6頁5.植物細胞工程應(yīng)用(1)植物繁殖新路徑(連線)(2)作物新品種培育單倍體育種年限第7頁基因突變突變植物組織培養(yǎng)愈傷組織第8頁[跟進題組]1.傳統(tǒng)人工繁殖蘭花方法是分株繁殖和用種子播種，伴隨科學(xué)技術(shù)進步，人們開始采取“組織培養(yǎng)繁殖蘭花”，如圖所表示。第9頁(1)植物組織培養(yǎng)是在________和人工培養(yǎng)條件下，將________植物組織、器官、細胞，培養(yǎng)在人工配制________上，誘導(dǎo)其產(chǎn)生________、叢芽，最終發(fā)育成完整植株過程。(2)蘭花葉肉細胞之所以能培養(yǎng)為新個體，是因為細胞中含有________，含有發(fā)育成完整個體潛能，這種潛能叫________。(3)請用簡單文字和箭頭，繪出①②③④之間關(guān)系_____________________。第10頁(4)有些人想到利用植物體細胞雜交技術(shù)處理蘭花生根速度慢、幼苗生存能力弱好方法，但操作后得到“韭菜—蘭花”，并沒有預(yù)想中“繁殖輕易，香氣濃郁”，可能原因是________。第11頁(1)植物組織培養(yǎng)關(guān)鍵①條件：離體，一定營養(yǎng)物質(zhì)，激素(生長素、細胞分裂素)等。②培養(yǎng)基狀態(tài):固體培養(yǎng)基(需脫分化生根培養(yǎng)基及生芽培養(yǎng)基)③體內(nèi)細胞未表現(xiàn)全能性原因：基因表示含有選擇性。(2)植物激素在植物組織培養(yǎng)中作用生長素/細胞分裂素比值作用效果比值高時促進根分化、抑制芽形成比值低時促進芽分化、抑制根形成比值適中促進愈傷組織形成第12頁(3)光照使用脫分化階段不需要給予光照，再分化階段需要給予光照，以利于葉綠素形成。第13頁2.(·天津卷，7)DHA對腦神經(jīng)發(fā)育至關(guān)主要。以A、B兩種單細胞真核藻為親本，利用細胞融合技術(shù)選育高產(chǎn)DHA融合藻。兩種藻特征以下表。據(jù)表回答：(1)選育融合藻應(yīng)含有A藻______與B藻______優(yōu)點。(2)誘導(dǎo)融合前需用纖維素酶處理兩種藻，其目標是取得__________________。第14頁(3)經(jīng)過以下三步篩選融合藻，步驟________可淘汰B藻，步驟________可淘汰生長速率較慢藻落，再經(jīng)過步驟________生產(chǎn)所需融合藻。步驟a：觀察藻落大小步驟b：用不含有機碳源(碳源——生物生長碳素起源)培養(yǎng)基進行光照培養(yǎng)步驟c：測定DHA含量(4)以取得融合藻為材料進行甲、乙、丙三組試驗,結(jié)果以下列圖。第15頁①甲組條件下，融合藻產(chǎn)生[H]細胞器是________；丙組條件下產(chǎn)生ATP細胞器是________。②與甲、丙兩組相比，乙組融合藻生長速率較快，原因是在該培養(yǎng)條件下________________________________________。甲、乙兩組DHA產(chǎn)量均較高，但實際生產(chǎn)中往往采取甲組培養(yǎng)條件，其原因是___________________________________。第16頁答案

(1)產(chǎn)生DHA、自養(yǎng)特征快速增加(2)原生質(zhì)體(3)b

a

c(4)①線粒體、葉綠體線粒體②融合藻既能光能自養(yǎng)又能異養(yǎng)融合藻利用光能和簡單無機物能較快生長，不需要添加葡萄糖，既可降低成本，也可預(yù)防雜菌生長第17頁1.植物體細胞雜交后遺傳物質(zhì)分析(1)遺傳特征：雜種植株中含有兩種植物遺傳物質(zhì)，故雜種植株具備兩種植物遺傳特征。(2)染色體組數(shù)①染色體組數(shù)＝兩種植物體細胞內(nèi)染色體組數(shù)之和。②植物體細胞雜交形成雜種植株，有幾個染色體組就稱為幾倍體。第18頁2.植物組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交比較第19頁考點二動物細胞工程[自主梳理]1.動物細胞培養(yǎng)——動物細胞工程技術(shù)基礎(chǔ)(1)動物細胞培養(yǎng)過程胰蛋白酶原代培養(yǎng)二氧化碳培養(yǎng)箱胰蛋白酶傳代第20頁(2)培養(yǎng)條件①無菌、無毒環(huán)境：對

和全部培養(yǎng)用具進行無菌處理，添加

，定時更換培養(yǎng)液以去除

。②營養(yǎng)：除正常有機和無機營養(yǎng)外，加入

等一些天然成份。③適宜溫度和pH：溫度為

(哺乳動物)，pH為

。④氣體環(huán)境：含95%空氣加

混合氣體，其中后者作用是

。(3)應(yīng)用：生物制品生產(chǎn)、檢測

、醫(yī)學(xué)研究。培養(yǎng)液抗生素代謝產(chǎn)物血清、血漿36.5±0.5℃7.2～7.45%CO2維持培養(yǎng)液pH有毒物質(zhì)第21頁2.動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物(1)動物體細胞核移植技術(shù)過程細胞培養(yǎng)重組細胞去核供體(2)原理：

。(3)結(jié)果：

。(4)應(yīng)用：①加速家畜

進程，促進優(yōu)良畜群繁育。②保護

。③生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。④作為異種移植供體。⑤用于組織器官移植。動物體細胞核含有全能性產(chǎn)生新個體遺傳改良瀕危物種第22頁3.動物細胞融合和單克隆抗體制備(1)動物細胞融合①原理：

。②融合方法：聚乙二醇(PEG)、

、電激等。③意義：突破了

局限，使

成為可能，也為制造

開辟了新路徑。細胞膜流動性滅活病毒有性雜交方法遠緣雜交單克隆抗體第23頁(2)單克隆抗體①制備過程②優(yōu)點：特異性強、

，可大量制備。③用途：作為

；用于治療疾病和

。雜交瘤細胞能產(chǎn)生所需抗體靈敏度高運載藥品診療試劑第24頁圖1中a、b分別為骨髄瘤細胞和已免疫B淋巴細胞，圖2為單克隆抗體制備流程(次序已被打亂)。圖1圖2第25頁[解讀](1)針對圖1為了能充分發(fā)揮圖中兩種細胞各自特點，經(jīng)特殊處理，在促細胞融合因子作用下，兩種細胞發(fā)生融合，形成圖中d細胞，d細胞特點是________________。由d細胞產(chǎn)生抗體與普通血清抗體相比較，含有________________等特點。(2)圖2中B注射物質(zhì)是什么？其目標是什么？(3)在獲取C細胞時，曾篩選淘汰了哪些細胞？(4)請用箭頭把代表各圖解字母按單克隆抗體制備過程次序連接起來。第26頁提醒(1)既能無限增殖，又能產(chǎn)生特定抗體特異性強、靈敏度高、并可大量制備(2)特定抗原刺激機體發(fā)生免疫應(yīng)答，從而產(chǎn)生效應(yīng)B淋巴細胞(漿細胞)(3)未融合細胞和同種細胞融合后形成細胞(“BB”細胞、“瘤瘤”細胞)都會被淘汰，只有融合雜交瘤細胞(“B瘤”細胞)才能生長(4)如圖所表示：

第27頁[跟進題組]1.回答以下相關(guān)動物細胞培養(yǎng)問題：(1)在動物細胞培養(yǎng)過程中,當(dāng)貼壁細胞分裂生長到細胞表面________時，細胞會停頓分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞________。此時,瓶壁上形成細胞是________層。要使貼壁細胞從瓶壁上分離下來,需要用酶處理,可用酶是________。(2)伴隨細胞傳代次數(shù)增多，絕大部分細胞分裂停頓,進而出現(xiàn)________現(xiàn)象；但極少數(shù)細胞能夠連續(xù)增殖，其中有些細胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成________細胞，該種細胞黏著性________，細胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)量____。(3)現(xiàn)用某種大分子染料對細胞進行染色時，觀察到死細胞被染色，而活細胞不被染色，原因是________。第28頁(4)檢驗?zāi)撤N毒物是否能改變細胞染色體數(shù)目，最好選取分裂________期細胞在顯微鏡下進行觀察。(5)在細胞培養(yǎng)過程中，通常在________條件下保留細胞。因為在這種條件下，細胞中________活性降低，細胞________速率降低。答案

(1)相互接觸接觸抑制單(或一)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低降低(3)活細胞細胞膜含有選擇透過性，大分子染料不能進入活細胞內(nèi)(或死細胞細胞膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色)

(4)中(5)冷凍(或超低溫、液氮)酶新陳代謝第29頁(1)動物細胞培養(yǎng)時選取幼齡動物組織或胚胎進行細胞培養(yǎng)原因：幼齡動物組織或胚胎細胞分化程度低，增殖能力很強，更易于培養(yǎng)。(2)正常動物細胞培養(yǎng)特點——貼壁生長和接觸抑制。懸液中分散細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為貼壁生長。細胞數(shù)目不停增多，當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停頓分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞接觸抑制。而癌細胞喪失了以上特征。第30頁(3)培養(yǎng)過程第31頁2.(·高考安徽卷，31－Ⅱ)科研人員采取轉(zhuǎn)基因體細胞克隆技術(shù)取得轉(zhuǎn)基因綿羊，方便經(jīng)過乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如圖。(1)由過程①取得A為________。(2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細胞核，目標是_________________。受體應(yīng)選取________期卵母細胞。(3)進行胚胎移植時，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m重組胚胎基本上不發(fā)生_______，這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)存活提供了可能。第32頁(4)采取胎兒成纖維細胞進行轉(zhuǎn)基因體細胞克隆，理論上可取得無限個轉(zhuǎn)基因綿羊，這是因為_______________________________。解析(1)在基因工程中，構(gòu)建重組載體后才能將目標基因?qū)胧荏w細胞。(2)核移植技術(shù)選取成熟卵母細胞處于減數(shù)第二次分裂中期(MⅡ中期)，需去掉細胞核以確保得到克隆動物核遺傳物質(zhì)來自于含目標基因成纖維細胞。(3)胚胎移植時受體動物對移入胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎存活提供了可能。(4)因為整合有目標基因胎兒成纖維細胞含有增殖能力，可進行傳代培養(yǎng)，所以理論上可利用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)和核移植技術(shù)，取得無限個轉(zhuǎn)基因綿羊。第33頁答案

(1)含目標基因重組載體(2)確保核遺傳物質(zhì)來自含目標基因成纖維細胞MⅡ(3)免疫排斥反應(yīng)(4)整合有目標基因成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)第34頁(1)核移植時為何選MⅡ中期卵母細胞？①這類細胞體積大，易于操作；②卵黃多，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，可為發(fā)育提供充分營養(yǎng)；③卵母細胞細胞質(zhì)中存在激發(fā)細胞核全能性表示物質(zhì)。(2)克隆動物是由重組細胞經(jīng)培養(yǎng)而來，該重組細胞細胞質(zhì)基因起源于受體細胞，細胞核基因起源于提供細胞核親本，其遺傳物質(zhì)來自2個親本。(3)核移植中供體動物、提供卵母細胞動物、代孕動物和克隆動物之間關(guān)系：克隆動物絕大部分性狀與供體動物相同，少數(shù)性狀與提供卵母細胞動物相同，與代孕動物性狀無遺傳關(guān)系。(4)動物體細胞核移植技術(shù)(克隆)從生殖方式角度看屬無性生殖，重組細胞相當(dāng)于受精卵，需要動物細胞培養(yǎng)和胚胎工程技術(shù)支持。第35頁3.微載體是由天然葡聚糖等組成顆粒，其直徑很小，慣用于貼壁生長細胞培養(yǎng)。微載體大規(guī)模細胞培養(yǎng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于科研生產(chǎn)，其流程圖以下。(1)微載體加入培養(yǎng)罐中后，經(jīng)過攪動使其保持懸浮狀態(tài)，這么不但能讓細胞與培養(yǎng)液充分接觸,而且便于細胞________,所以選取微載體顆粒直徑應(yīng)盡可能小。(2)圖中過程a處理是________。第36頁(3)培養(yǎng)罐培養(yǎng)所需條件是___________________________。(4)在產(chǎn)生單克隆抗體過程中，雜交瘤細胞在加入培養(yǎng)罐前，需進行篩選，其目標是篩選出________細胞群。(5)轉(zhuǎn)基因工程和動物細胞培養(yǎng)技術(shù)均能用于生產(chǎn)乙肝疫苗，它們根本區(qū)分在于導(dǎo)入受體不一樣，前者是導(dǎo)入能高效快速表示________，而后者是導(dǎo)入倉鼠卵巢細胞。答案

(1)生長繁殖和代謝(2)用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理(3)無菌、無毒環(huán)境，營養(yǎng)物質(zhì)，適宜溫度和pH及氣體環(huán)境(4)未融合細胞和融合含有同種核細胞(5)受精卵第37頁動物細胞融合與單克隆抗體制備歸納(1)制備單克隆抗體時選取一個抗原處理B淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行細胞融合，產(chǎn)生雜交瘤細胞，雜交瘤細胞兼有兩個親本細胞特征——在體外培養(yǎng)條件下能不停增殖，同時能產(chǎn)生出某種特異性抗體。(2)進行動物細胞誘導(dǎo)融合，形成雜種細胞有三種：AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我們所需要雜種細胞，所以需要用選擇性培養(yǎng)基進行篩選。第38頁(3)單克隆抗體制備過程中兩次篩選第一次篩選：利用特定選擇培養(yǎng)基篩選，取得雜交瘤細胞，即AB型細胞(A為漿細胞，B為骨髓瘤細胞)，篩選掉A、B、AA、BB型細胞。第二次篩選：利用多孔板法和抗原—抗體雜交法篩選，取得產(chǎn)生特定抗體雜交瘤細胞。第39頁易錯易混防范清零[易錯清零]易錯點1不清楚動物細胞培養(yǎng)時，為何使用胰蛋白酶而不使用胃蛋白酶點撥進行動物細胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。分散細胞時不能用胃蛋白酶，因為胃蛋白酶作用適宜pH約為1.8。胰蛋白酶作用適宜pH為7.2～7.8，而多數(shù)動物細胞培養(yǎng)適宜pH為7.2～7.4。第40頁易錯點2混同原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)點撥

(1)原代培養(yǎng)：細胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng)，沒有分瓶培養(yǎng)之前細胞培養(yǎng)。(2)傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)細胞生長、繁殖一定時間后，因為空間不足或細胞密度過大造成接觸抑制影響細胞生長，所以需要重新用胰蛋白酶等處理，進行分瓶擴大培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。第41頁易錯點3誤認為動物細胞培養(yǎng)液中加入5%CO2目標是維持氣體平衡或用于呼吸點撥動物細胞培養(yǎng)時，需向培養(yǎng)液中加入5%CO2(＋95%空氣)，加入CO2目標是“維持培養(yǎng)液pH”。易錯點4不清楚動物細胞克隆化培養(yǎng)時為何常選10代以內(nèi)細胞，而“瘤細胞”卻為“50代以后”點撥取供體動物體細胞培養(yǎng)，普通選取傳至10代以內(nèi)細胞，因為10代以內(nèi)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(chǔ)。然而欲取得“無限增殖”“瘤細胞”則往往在“50代以后”，其遺傳物質(zhì)已發(fā)生改變，具“癌變”特征。第42頁易錯點5不清楚植物脫毒苗培養(yǎng)時選擇要求及原理點撥因為植物分生區(qū)附近(如莖尖)病毒極少，所以常采取莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)取得脫毒苗。易錯點6誤認為植物組織培養(yǎng)均需“再分化至幼苗”，誤認為“人工種子”即日常所說“種子”點撥

(1)組織培養(yǎng)目標不一樣，培養(yǎng)階段不一樣。如：生產(chǎn)細胞代謝產(chǎn)物，只需培養(yǎng)至愈傷組織時期；生產(chǎn)人工種子，則需要培養(yǎng)至胚狀體時期；取得植株就需培養(yǎng)至幼苗時期。(2)人工種子是經(jīng)過無性生殖(植物體細胞組織培養(yǎng)技術(shù))形成，只有一個親本性狀；自然種子是有性生殖產(chǎn)物，含有兩個親本性狀。第43頁易錯點7誤認為克隆動物產(chǎn)生