高中生物選修三《專題三細(xì)胞工程》復(fù)習(xí)課件

1、一、植物細(xì)胞工程一、植物細(xì)胞工程 1植物細(xì)胞工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞工程技術(shù)的理論基礎(chǔ) (1)概念概念 生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛 能，細(xì)胞的這種特性叫做細(xì)胞的全能性。能，細(xì)胞的這種特性叫做細(xì)胞的全能性。 (2)(2)理論依據(jù)理論依據(jù)學(xué)學(xué).科科.網(wǎng)網(wǎng) zxxk. 生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全 套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基 因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有 全

2、能性。全能性。 專題三專題三 細(xì)胞工程細(xì)胞工程 細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性 (3)全能性的高低全能性的高低(大小大小) 受精卵配子體細(xì)胞。受精卵配子體細(xì)胞。 分化程度低的細(xì)胞分化程度高的細(xì)胞。分化程度低的細(xì)胞分化程度高的細(xì)胞。 植物細(xì)胞動物細(xì)胞。植物細(xì)胞動物細(xì)胞。 (4)體細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的表達(dá)體細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的表達(dá) 具有選擇性。具有選擇性。 (5)體現(xiàn)全能性的條件：處于離體狀態(tài)，在一體現(xiàn)全能性的條件：處于離體狀態(tài)，在一 定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用 下。下。 2植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交 名

3、稱名稱植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交 原理原理植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜具有一定的流動細(xì)胞膜具有一定的流動 性和植物細(xì)胞的全能性性和植物細(xì)胞的全能性 過程過程 1植物組織培養(yǎng)的過程可以歸納為：植物組織培養(yǎng)的過程可以歸納為： 。對此敘述有錯(cuò)誤的是。對此敘述有錯(cuò)誤的是 () A的再分化過程中，當(dāng)細(xì)胞分裂素的再分化過程中，當(dāng)細(xì)胞分裂素 與生長素的濃度比低時(shí)，有利于根的生成與生長素的濃度比低時(shí)，有利于根的生成 B植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞 的全能性的全能性 C過程指植物的營養(yǎng)生長和生殖生過程指植物的營養(yǎng)生長和生殖生 長階段長

4、階段 D包裹上人造種皮可獲得人工種子包裹上人造種皮可獲得人工種子 【答案】D 2(2009年浙江模擬年浙江模擬)下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜 交的敘述，不正確的是交的敘述，不正確的是 ) A用酶解法去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的用酶解法去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原原 生質(zhì)體生質(zhì)體學(xué)學(xué).科科.網(wǎng)網(wǎng) zxxk. B誘導(dǎo)兩種植物的原生質(zhì)體融合，進(jìn)而形成誘導(dǎo)兩種植物的原生質(zhì)體融合，進(jìn)而形成 雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞 C植物體細(xì)胞雜交的最終目的是獲得細(xì)胞代植物體細(xì)胞雜交的最終目的是獲得細(xì)胞代 謝產(chǎn)物謝產(chǎn)物 D植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以克服不同種間遠(yuǎn)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以克服不同種間遠(yuǎn) 緣雜交不親和的障礙緣雜

5、交不親和的障礙 【答案答案】C 應(yīng)用應(yīng)用 1. 植物繁殖植物繁殖的新途徑的新途徑 (1)微型繁殖微型繁殖：用于：用于快速快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 (2)作物脫毒作物脫毒：選取作物無毒組織：選取作物無毒組織(如如莖尖莖尖)進(jìn)行組織培進(jìn)行組織培 養(yǎng)，獲得脫毒苗的技術(shù)。養(yǎng)，獲得脫毒苗的技術(shù)。 (3) )人工種子人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體胚狀體、不定、不定 芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的 種子。種子。 2. 作物作物新品種新品種的培育：的培育： 突變體突變體Aa中中

6、A為突變新基因，并控制著優(yōu)良性狀，利用單倍為突變新基因，并控制著優(yōu)良性狀，利用單倍 體育種方法步驟如下：體育種方法步驟如下：學(xué)學(xué).科科.網(wǎng)網(wǎng) zxxk. 優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定遺傳，縮短育種年限。優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定遺傳，縮短育種年限。 3. 細(xì)胞產(chǎn)物細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的工廠化生產(chǎn) 細(xì)胞產(chǎn)物有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。細(xì)胞產(chǎn)物有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。 單倍體育種或突變體的利用單倍體育種或突變體的利用 二、動物細(xì)胞培養(yǎng)與動物體細(xì)胞核移植二、動物細(xì)胞培養(yǎng)與動物體細(xì)胞核移植 動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)動物體細(xì)胞核移植動物體細(xì)胞核移植 原理原理 動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)動物體細(xì)胞核移植動

7、物體細(xì)胞核移植 過程過程 結(jié)果結(jié)果 細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖 動物細(xì)胞核的全能性動物細(xì)胞核的全能性 獲得細(xì)胞群獲得細(xì)胞群 獲得與供體遺傳物獲得與供體遺傳物 質(zhì)基本相同的個(gè)體質(zhì)基本相同的個(gè)體 (1)(1)動物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次用到動物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次用到 胰蛋白酶，第一次用胰蛋白酶處理剪胰蛋白酶，第一次用胰蛋白酶處理剪 碎的組織使之分散成單個(gè)細(xì)胞，第二碎的組織使之分散成單個(gè)細(xì)胞，第二 次使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫落下來。次使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫落下來。 (2)(2)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)為原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)為 分瓶的繼續(xù)培養(yǎng)。分瓶的繼續(xù)培養(yǎng)。 1. 1. 動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)均需無菌條動物細(xì)胞培養(yǎng)與

8、植物組織培養(yǎng)均需無菌條 件下進(jìn)行件下進(jìn)行。學(xué)學(xué).科科.網(wǎng)網(wǎng) zxxk. 2. 2. 動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)都需要各種動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)都需要各種 必需的營養(yǎng)物質(zhì)，此外動物細(xì)胞培養(yǎng)需加動物必需的營養(yǎng)物質(zhì)，此外動物細(xì)胞培養(yǎng)需加動物 血清，植物組織培養(yǎng)需加植物激素。血清，植物組織培養(yǎng)需加植物激素。 3. 3. 動物細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果是只能獲大量細(xì)胞，植動物細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果是只能獲大量細(xì)胞，植 物組織培養(yǎng)既可獲得大量細(xì)胞，也可獲得個(gè)體。物組織培養(yǎng)既可獲得大量細(xì)胞，也可獲得個(gè)體。 1. 1. 兩種技術(shù)手段培養(yǎng)過程中都進(jìn)行了有絲分裂，兩種技術(shù)手段培養(yǎng)過程中都進(jìn)行了有絲分裂， 都是無性繁殖，都可稱克隆，都

9、不涉及減數(shù)分都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分 裂。裂。 2. 2. 植物組織培養(yǎng)最終產(chǎn)生新個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞植物組織培養(yǎng)最終產(chǎn)生新個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞 的全能性；動物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞，不形的全能性；動物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞，不形 成新個(gè)體，故不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。成新個(gè)體，故不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。 3. 3. 離體的動物體細(xì)胞，其全能性受到限制，但離體的動物體細(xì)胞，其全能性受到限制，但 其細(xì)胞核仍然保持全能性其細(xì)胞核仍然保持全能性( (如克隆技術(shù)培養(yǎng)動物如克隆技術(shù)培養(yǎng)動物 個(gè)體個(gè)體) )，然而需要卵細(xì)胞質(zhì)才能體現(xiàn)出來，這說，然而需要卵細(xì)胞質(zhì)才能體現(xiàn)出來，這說 明細(xì)胞質(zhì)中有調(diào)控核內(nèi)基因表達(dá)

10、的因素存在。明細(xì)胞質(zhì)中有調(diào)控核內(nèi)基因表達(dá)的因素存在。 3動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的重要動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的重要 區(qū)別在于區(qū)別在于() A培養(yǎng)基不同培養(yǎng)基不同 B動物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)動物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn) 行行 C動物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞動物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞 不能不能 D動物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞動物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞 不能不能 【答案答案】A 4在克隆多利羊的過程中，下列哪項(xiàng)技在克隆多利羊的過程中，下列哪項(xiàng)技 術(shù)沒有運(yùn)用到術(shù)沒有運(yùn)用到() A細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) B細(xì)胞核移植細(xì)胞核移植 C胚胎移植技術(shù)胚胎移植技術(shù) D基因工

11、程技術(shù)基因工程技術(shù) 【答案答案】D 三、植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的比較三、植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的比較 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交 動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞融合 (單克隆抗體制備單克隆抗體制備) 理論理論 基礎(chǔ)基礎(chǔ) (原理原理) 融合融合 前處理前處理 促融促融 細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞膜的流動性、 細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動細(xì)胞膜的流動 性、細(xì)胞增殖性、細(xì)胞增殖 酶解法酶解法( (纖維素酶、纖維素酶、 果膠酶果膠酶) )去除細(xì)胞壁去除細(xì)胞壁 注射特定抗原使正常注射特定抗原使正常 小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng)小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng) 物理法：離心、物理法：離心、 振動、電刺激等；振動、電刺激等；

12、化學(xué)法：聚乙二化學(xué)法：聚乙二 醇醇(PEG)(PEG) 物理、化學(xué)法：與植物理、化學(xué)法：與植 物細(xì)胞融合相同；物細(xì)胞融合相同； 生物法：滅活的病毒生物法：滅活的病毒 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交 動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞融合 (單克隆抗體制備單克隆抗體制備) 過過 程程 第第 一一 步步 原生質(zhì)體原生質(zhì)體 的制備的制備(酶酶 解法解法) 正常小正常小 鼠免疫鼠免疫 處理處理 第第 二二 步步 原生質(zhì)體原生質(zhì)體 融合融合(物、物、 化法化法) 動物細(xì)動物細(xì) 胞融合胞融合 第第 三三 步步 雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞 的篩選與的篩選與 培養(yǎng)培養(yǎng) 雜交瘤雜交瘤 細(xì)胞的細(xì)胞的 篩選與篩選與 培養(yǎng)培養(yǎng) 第第 四四 步

13、步 雜種植株雜種植株 誘導(dǎo)與鑒誘導(dǎo)與鑒 定定 單克隆單克隆 抗體的抗體的 提純提純 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交 動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞融合(單克隆抗體單克隆抗體 制備制備) 意義意義 和和 用途用途 克服遠(yuǎn)緣雜交不親克服遠(yuǎn)緣雜交不親 和的障礙，大大擴(kuò)展和的障礙，大大擴(kuò)展 了可用于雜交的親本了可用于雜交的親本 組合范圍組合范圍 突破有性雜交的母突破有性雜交的母 系遺傳，獲得細(xì)胞質(zhì)系遺傳，獲得細(xì)胞質(zhì) 基因的雜合子，研究基因的雜合子，研究 細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳 制備單克隆抗體制備單克隆抗體 診斷、治療和預(yù)防疾病診斷、治療和預(yù)防疾病 ，例如：，例如： a腫瘤定位診斷，放射腫瘤定位診斷，放射 性抗體性抗

14、體腫瘤腫瘤 b生物導(dǎo)彈治療，抗體生物導(dǎo)彈治療，抗體 抗癌藥物抗癌藥物腫瘤腫瘤 (1)(1)動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞 雜交，均需對雜種細(xì)胞進(jìn)行篩選，但篩選雜交，均需對雜種細(xì)胞進(jìn)行篩選，但篩選 的方法不同，前者可用免疫法，后者可用的方法不同，前者可用免疫法，后者可用 機(jī)械方法、生理學(xué)或遺傳學(xué)方法。機(jī)械方法、生理學(xué)或遺傳學(xué)方法。 (2)(2)各項(xiàng)技術(shù)在使用中一般要借助于其他各項(xiàng)技術(shù)在使用中一般要借助于其他 某種技術(shù)的協(xié)助，如動物細(xì)胞融合、單克某種技術(shù)的協(xié)助，如動物細(xì)胞融合、單克 隆抗體的制備、胚胎移植、核移植等，其隆抗體的制備、胚胎移植、核移植等，其 中動物細(xì)胞培養(yǎng)是動物細(xì)胞

15、工程技術(shù)的基中動物細(xì)胞培養(yǎng)是動物細(xì)胞工程技術(shù)的基 礎(chǔ)。礎(chǔ)。 滅活是指用物理或化學(xué)方法使病毒或細(xì)菌失去感染能力，但滅活是指用物理或化學(xué)方法使病毒或細(xì)菌失去感染能力，但 是并不破壞這些病原體的抗原結(jié)構(gòu)。是并不破壞這些病原體的抗原結(jié)構(gòu)。 單克隆抗體的主要優(yōu)點(diǎn)單克隆抗體的主要優(yōu)點(diǎn) 特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備。特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備。 在單克隆抗體的制備過程中，兩次篩選的目的不同：在單克隆抗體的制備過程中，兩次篩選的目的不同： （1 1）由于）由于B B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的融合方式有多種，因此第淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的融合方式有多種，因此第 一次篩選的目的是選出雜交瘤細(xì)胞，淘汰掉未融合的

16、或同種細(xì)一次篩選的目的是選出雜交瘤細(xì)胞，淘汰掉未融合的或同種細(xì) 胞融合的細(xì)胞。（胞融合的細(xì)胞。（2 2）由于從小鼠體內(nèi)提取的）由于從小鼠體內(nèi)提取的B B淋巴細(xì)胞可能有淋巴細(xì)胞可能有 多種，因此第一次篩選到的雜交瘤細(xì)胞可能多種，通過克隆化多種，因此第一次篩選到的雜交瘤細(xì)胞可能多種，通過克隆化 培養(yǎng)和抗體檢測進(jìn)行第二次篩選，以選出能產(chǎn)生特定抗體的雜培養(yǎng)和抗體檢測進(jìn)行第二次篩選，以選出能產(chǎn)生特定抗體的雜 交瘤細(xì)胞。交瘤細(xì)胞。 【例例】甲流甲流(H1N1)在世界各地大面積蔓延，有些國家還出現(xiàn)在世界各地大面積蔓延，有些國家還出現(xiàn) 了死亡病例?？茖W(xué)家已分離出了死亡病例?？茖W(xué)家已分離出H1N1病毒病毒(一種

17、一種RNA病毒病毒)。某制。某制 藥廠根據(jù)下面流程圖生產(chǎn)預(yù)防和治療甲流的抗體，請據(jù)圖回答藥廠根據(jù)下面流程圖生產(chǎn)預(yù)防和治療甲流的抗體，請據(jù)圖回答 有關(guān)問題：有關(guān)問題： (1)若若A細(xì)胞是小鼠骨髓瘤細(xì)胞，則細(xì)胞是小鼠骨髓瘤細(xì)胞，則B細(xì)胞是取自感染病毒的人細(xì)胞是取自感染病毒的人 體內(nèi)的體內(nèi)的_細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞，促進(jìn)d過程的常用誘導(dǎo)劑是過程的常用誘導(dǎo)劑是_。 (2)假設(shè)僅考慮某兩個(gè)細(xì)胞的融合，則可形成假設(shè)僅考慮某兩個(gè)細(xì)胞的融合，則可形成_種類型種類型 的的C細(xì)胞，因此需用培養(yǎng)基篩選出細(xì)胞，因此需用培養(yǎng)基篩選出_(填特點(diǎn)填特點(diǎn))的的D細(xì)胞用細(xì)胞用 于培養(yǎng)。于培養(yǎng)。D細(xì)胞的名稱是細(xì)胞的名稱是_。 (3)理論

18、上，注射了該抗體的人群不能長期對甲流免疫，試分析理論上，注射了該抗體的人群不能長期對甲流免疫，試分析 原因原因_。 (4)不同種動物的體細(xì)胞融合，相比誘變育種和雜交育種方法，不同種動物的體細(xì)胞融合，相比誘變育種和雜交育種方法， 具有具有_等突出的優(yōu)點(diǎn)。等突出的優(yōu)點(diǎn)。 (5)請說明單克隆抗體的主要作用請說明單克隆抗體的主要作用_。 【答案答案】(1)B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞(效應(yīng)效應(yīng)B)聚乙二醇聚乙二醇(PEG)(滅活的病滅活的病 毒毒) (2)3既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體雜交瘤細(xì)胞既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體雜交瘤細(xì)胞(雜雜 交細(xì)胞交細(xì)胞)(3)引起甲流的病毒不斷發(fā)生變異引起甲流的病毒不斷發(fā)生變異(意思相同即可意思相同即可) (4)目的性強(qiáng)；克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性目的性強(qiáng)；克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性(能有效地打破物種的能有效地打破物種的 生殖隔離界限，意思相同即可生殖隔離界限，意思相同即可)(任寫一點(diǎn)任寫一點(diǎn))(5)作為診斷試作為診斷試 劑；用于治療疾病和運(yùn)載藥物劑；用于治療疾病和運(yùn)載藥物(意思相同即可意思相同即可) 用用a表示骨髓瘤細(xì)胞，表示骨髓瘤細(xì)胞，b表示效應(yīng)表示效應(yīng)B細(xì)胞，則細(xì)細(xì)胞，則細(xì) 胞融合過程中兩次篩選的目的分別為胞融合過程中兩次篩選的目的分別為() A. a、aa、ab、bb、ba、aa、abab培養(yǎng)培養(yǎng) B. a、aa、