第38講 細胞工程

1、第十單元第十單元 現(xiàn)代生物科技專題現(xiàn)代生物科技專題第第3838講細胞工程講細胞工程2014最新考綱最新考綱1.植物的組織培養(yǎng)植物的組織培養(yǎng)()2.動物的細胞培養(yǎng)與體細胞克隆動物的細胞培養(yǎng)與體細胞克隆()3.細胞融合與單克隆抗體細胞融合與單克隆抗體()考點突破考點突破基礎(chǔ)整合基礎(chǔ)整合題組演練題組演練一、細胞工程的概念理解一、細胞工程的概念理解1.原理原理:細胞生物學和細胞生物學和 。2.操作水平操作水平: 或細胞器水平?；蚣毎魉?。3.目的目的:按照人的意愿來改變按照人的意愿來改變 或或 。4.根據(jù)操作對象的不同分類根據(jù)操作對象的不同分類:植物細胞工程和植物細胞工程和 。二、植物細胞工程二、植

2、物細胞工程1.植物細胞的全能性植物細胞的全能性(1)概念概念:具有某種生物具有某種生物 的任何一個細胞的任何一個細胞,都具有發(fā)育都具有發(fā)育成成 的潛能。的潛能。(2)原理原理:細胞內(nèi)含有本物種的細胞內(nèi)含有本物種的 。(3)全能性表達條件全能性表達條件:具有完整細胞結(jié)構(gòu)具有完整細胞結(jié)構(gòu),處于處于 狀態(tài)狀態(tài),提供一定的營養(yǎng)、提供一定的營養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。激素和其他適宜外界條件。 分子生物學分子生物學細胞水平細胞水平細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)獲得細胞產(chǎn)品獲得細胞產(chǎn)品動物細胞工程動物細胞工程全部遺傳信息全部遺傳信息完整生物體完整生物體全部遺傳信息全部遺傳信息離體離體2.植物組織培養(yǎng)植物

3、組織培養(yǎng)(1)理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ): 。(2)操作過程操作過程:圖中圖中 , ,A表示表示 ,B表示表示 。植物細胞的全能性植物細胞的全能性脫分化脫分化再分化再分化愈傷組織愈傷組織胚狀體或叢芽胚狀體或叢芽3.植物體細胞雜交技術(shù)植物體細胞雜交技術(shù) (1)過程過程為去除為去除 獲得具有活力的原生質(zhì)體獲得具有活力的原生質(zhì)體,常用方法是酶解法常用方法是酶解法,所用到所用到的酶是的酶是 。(2)過程過程是原生質(zhì)體的融合是原生質(zhì)體的融合,人工誘導的物理法包括人工誘導的物理法包括 等等;化學法一般用化學法一般用 作誘導劑。作誘導劑。(3)過程過程是原生質(zhì)體融合后再生出是原生質(zhì)體融合后再生出 ,這是原生質(zhì)體融合成

4、功的標志。這是原生質(zhì)體融合成功的標志。細胞壁細胞壁纖維素酶和果膠酶纖維素酶和果膠酶離心、振動、電刺激離心、振動、電刺激聚乙二醇聚乙二醇細胞壁細胞壁三、動物細胞工程三、動物細胞工程1.動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)(1)培養(yǎng)過程培養(yǎng)過程胰蛋白酶胰蛋白酶細胞懸液細胞懸液原代原代胰蛋白酶胰蛋白酶(2)培養(yǎng)條件培養(yǎng)條件無菌無毒環(huán)境無菌無毒環(huán)境:通常在培養(yǎng)液中添加一定量的通常在培養(yǎng)液中添加一定量的 ,以防培養(yǎng)過程中的污染。以防培養(yǎng)過程中的污染。此外此外,定期定期 培養(yǎng)液培養(yǎng)液,防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。營養(yǎng)營養(yǎng):除糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素之外還通常

5、需加入除糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素之外還通常需加入 等天然成分。等天然成分。適宜溫度和適宜溫度和pH:溫度為溫度為36.50.5 ,pH為為 。氣體環(huán)境氣體環(huán)境:CO2和和O2。O2是細胞代謝所必需的是細胞代謝所必需的,CO2的主要作用是的主要作用是 。2.核移植技術(shù)核移植技術(shù)抗生素抗生素更換更換血清、血漿血清、血漿7.27.27.47.4維持培養(yǎng)液的維持培養(yǎng)液的pHpH3.動物細胞融合動物細胞融合判一判判一判(1)動物細胞融合也稱為細胞雜交動物細胞融合也稱為細胞雜交,是動物細胞利用膜的流動性結(jié)合的過程。是動物細胞利用膜的流動性結(jié)合的過程。()(2)誘導動物細胞融合和植物細胞融合

6、的方法完全相同。誘導動物細胞融合和植物細胞融合的方法完全相同。()(3)動物細胞融合突破了有性雜交的局限動物細胞融合突破了有性雜交的局限,使遠緣雜交成為可能。使遠緣雜交成為可能。() 4.單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備(1)過程過程骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞選擇選擇雜交瘤細胞雜交瘤細胞體內(nèi)培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)(2)單克隆抗體的特點單克隆抗體的特點: 、 。特異性強特異性強靈敏度高靈敏度高體驗式自評體驗式自評1.下列有關(guān)植物細胞工程的說法正確的是下列有關(guān)植物細胞工程的說法正確的是()A.棉花根尖細胞經(jīng)誘導形成幼苗能體現(xiàn)細胞的全能性棉花根尖細胞經(jīng)誘導形成幼苗能體現(xiàn)細胞的全能性(2012江蘇生物江蘇生物)B.二

7、倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株(2011江蘇生物江蘇生物)C.用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裝可制成人工種子用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裝可制成人工種子(2011江蘇生物江蘇生物)D.植物的每個細胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細胞的全能性植物的每個細胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細胞的全能性2.下列有關(guān)植物體細胞雜交的敘述下列有關(guān)植物體細胞雜交的敘述,不正確的是不正確的是()A.用酶解法去掉細胞壁用酶解法去掉細胞壁,分離出有活力的原生質(zhì)體分離出有活力的原生質(zhì)體B.誘導兩種植物的原生質(zhì)體融合誘導兩種植物的原生質(zhì)體融

8、合,進而形成雜種細胞進而形成雜種細胞C.植物體細胞雜交技術(shù)的最終目的是獲得雜種細胞植物體細胞雜交技術(shù)的最終目的是獲得雜種細胞D.植物體細胞雜交技術(shù)可以克服不同種間遠緣雜交不親和的障礙植物體細胞雜交技術(shù)可以克服不同種間遠緣雜交不親和的障礙3.(2013大綱全國理綜大綱全國理綜)關(guān)于動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的敘述關(guān)于動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的敘述,錯誤的是錯誤的是()A.動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基不同動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基不同B.動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中都要用到胰蛋白酶動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中都要用到胰蛋白酶C.煙草葉片離體培養(yǎng)能產(chǎn)生新個體煙草葉片離體培

9、養(yǎng)能產(chǎn)生新個體,小鼠雜交瘤細胞可離體培養(yǎng)增殖小鼠雜交瘤細胞可離體培養(yǎng)增殖D.動物細胞培養(yǎng)可用于檢測有毒物質(zhì)動物細胞培養(yǎng)可用于檢測有毒物質(zhì),莖尖培養(yǎng)可用于植物脫除病毒莖尖培養(yǎng)可用于植物脫除病毒ACB4.下列有關(guān)動物細胞克隆的敘述下列有關(guān)動物細胞克隆的敘述,錯誤的是錯誤的是()A.細胞克隆可以從普通細胞系中分離出缺乏特殊基因的突變細胞系細胞克隆可以從普通細胞系中分離出缺乏特殊基因的突變細胞系B.原代培養(yǎng)物在首次傳代時就成為細胞系原代培養(yǎng)物在首次傳代時就成為細胞系,都有異倍體核型都有異倍體核型,遺傳物質(zhì)有所改變遺傳物質(zhì)有所改變C.應(yīng)用克隆培養(yǎng)法建立的單克隆細胞群可稱為細胞株應(yīng)用克隆培養(yǎng)法建立的單克隆

10、細胞群可稱為細胞株D.提高動物細胞克隆形成率需要以滋養(yǎng)細胞支持生長及激素刺激等條件提高動物細胞克隆形成率需要以滋養(yǎng)細胞支持生長及激素刺激等條件5.下列有關(guān)制備單克隆抗體的敘述中下列有關(guān)制備單克隆抗體的敘述中,錯誤的是錯誤的是()A.采用的細胞工程技術(shù)包括細胞培養(yǎng)和細胞融合采用的細胞工程技術(shù)包括細胞培養(yǎng)和細胞融合B.兩次篩選的目的分別是篩選出雜交瘤細胞和篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞兩次篩選的目的分別是篩選出雜交瘤細胞和篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞C.要先用胃蛋白酶處理得到單個細胞要先用胃蛋白酶處理得到單個細胞,然后用誘導劑處理得到雜交瘤細胞然后用誘導劑處理得到雜交瘤細胞D.運用的生物學原

11、理包括細胞分裂和細胞膜具有一定的流動性運用的生物學原理包括細胞分裂和細胞膜具有一定的流動性體驗式自評體驗式自評BC網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建植物細胞的全能性植物細胞的全能性植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)膜的流動性膜的流動性人工種子人工種子單倍體育種單倍體育種動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合動物細胞融合單克隆抗體單克隆抗體考點一考點一 植物細胞工程植物細胞工程 考點歸納考點歸納1.植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交考點一考點一 植物細胞工程植物細胞工程 2.人工種子人工種子(1)獲取方法獲取方法:以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為

12、材料頂芽和腋芽等為材料,用人工薄膜包裝。用人工薄膜包裝。(2)優(yōu)點優(yōu)點:一些植物繁殖周期長一些植物繁殖周期長,數(shù)年后才能結(jié)出種子數(shù)年后才能結(jié)出種子;有些作物優(yōu)良雜種的后代因發(fā)有些作物優(yōu)良雜種的后代因發(fā)生性狀分離而喪失其優(yōu)良特性生性狀分離而喪失其優(yōu)良特性;常規(guī)種子的生產(chǎn)受季節(jié)、氣候和地域的限制常規(guī)種子的生產(chǎn)受季節(jié)、氣候和地域的限制,并且占并且占用大量的土地用大量的土地;人工種子克服以上缺陷。人工種子克服以上缺陷。3.單倍體育種和突變體利用的比較單倍體育種和突變體利用的比較項目項目原理原理優(yōu)點優(yōu)點成果成果單倍體育種單倍體育種明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限單育單育1號煙草品種號煙草品種,中花中花8

13、號、號、11號水稻號水稻和京花和京花1號小麥品種等號小麥品種等突變體利用突變體利用產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因,大幅度大幅度改良某些性狀改良某些性狀抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的野生煙抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的野生煙草等草等染色體變異染色體變異基因突變基因突變考點一考點一 植物細胞工程植物細胞工程 【易錯提醒【易錯提醒】 植物組織培養(yǎng)原理及過程中易錯分析植物組織培養(yǎng)原理及過程中易錯分析新生個體的形成并非都能體現(xiàn)細胞的全能性新生個體的形成并非都能體現(xiàn)細胞的全能性, ,如種子萌發(fā)形成植株如種子萌發(fā)形成植株, ,并未體現(xiàn)細并未體現(xiàn)細胞的全能性胞的全能性; ;植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生新個體不屬于有性生殖植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生新

14、個體不屬于有性生殖, ,而屬于無性繁殖而屬于無性繁殖, ,細胞分裂方式為有細胞分裂方式為有絲分裂絲分裂, ,包括脫分化和再分化兩個階段包括脫分化和再分化兩個階段; ;獲取細胞產(chǎn)品的時期應(yīng)為脫分化之后再分化之前的愈傷組織獲取細胞產(chǎn)品的時期應(yīng)為脫分化之后再分化之前的愈傷組織, ,而制作人工種子需而制作人工種子需要在再分化后形成的胚狀體階段。要在再分化后形成的胚狀體階段?？键c一考點一 植物細胞工程植物細胞工程 【典例訓練【典例訓練】1.下圖示植物組織培養(yǎng)過程。據(jù)圖分析下列敘述正確的是下圖示植物組織培養(yǎng)過程。據(jù)圖分析下列敘述正確的是()A.植株根尖細胞的全能性比植株根尖細胞的全能性比植株根尖細胞的強植

15、株根尖細胞的強B.試管的培養(yǎng)基中含有植物生長調(diào)節(jié)劑試管的培養(yǎng)基中含有植物生長調(diào)節(jié)劑,不含有機物不含有機物C.試管中的細胞能進行減數(shù)分裂試管中的細胞能進行減數(shù)分裂D.調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中植物生長調(diào)節(jié)劑的比例可誘導產(chǎn)生不同的植物器官培養(yǎng)基中植物生長調(diào)節(jié)劑的比例可誘導產(chǎn)生不同的植物器官【解題指導】【解題指導】 植株根尖細胞的全能性與植株根尖細胞的全能性與植株根尖細胞相同。植株根尖細胞相同。試管的培養(yǎng)基試管的培養(yǎng)基中含有植物生長調(diào)節(jié)劑和有機物等。中含有植物生長調(diào)節(jié)劑和有機物等。試管中的細胞進行的分裂方式為有絲分裂。試管中的細胞進行的分裂方式為有絲分裂。調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中植物生長調(diào)節(jié)劑的比例培養(yǎng)基中植物生長調(diào)

16、節(jié)劑的比例, ,可誘導產(chǎn)生根和芽?？烧T導產(chǎn)生根和芽。D考點一考點一 植物細胞工程植物細胞工程 【典例訓練【典例訓練】2.(2013新課標全國理綜新課標全國理綜)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物藥用植物,甲含有效成分甲含有效成分A,乙含有效成分乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有。某研究小組擬培育同時含有A和和B的新型的新型藥用植物。藥用植物。回答下列問題回答下列問題:(1)為了培養(yǎng)該新型藥用植物為了培養(yǎng)該新型藥用植物,可取甲和乙的葉片可取甲和乙的葉片,先用先用酶和酶和酶去除酶去除細胞壁細胞壁,獲得具有活力的獲得具有活力的,再用化學誘導劑誘導兩者融

17、合。形成的融合細胞進再用化學誘導劑誘導兩者融合。形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成一步培養(yǎng)形成組織組織,然后經(jīng)過然后經(jīng)過形成完整的雜種植株。這種培養(yǎng)技術(shù)形成完整的雜種植株。這種培養(yǎng)技術(shù)稱為稱為 。 (2)上述雜種植株屬于多倍體上述雜種植株屬于多倍體,多倍體是指多倍體是指 。 假設(shè)甲和乙有性雜交的后代是不育的假設(shè)甲和乙有性雜交的后代是不育的,而上述雜種植株是可育的而上述雜種植株是可育的,造成這種差異的原因造成這種差異的原因是是 。 (3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的 等材料用人工薄膜包裝后可得到

18、人工種子。等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子?！窘忸}指導】【解題指導】 (1)(1)為了培養(yǎng)新型藥用植物為了培養(yǎng)新型藥用植物, ,可取甲和乙的葉片可取甲和乙的葉片, ,先用纖維素酶和果膠先用纖維素酶和果膠酶處理酶處理, ,獲得具有活力的原生質(zhì)體獲得具有活力的原生質(zhì)體A A、B,B,再用化學誘導劑聚乙二醇誘導融合形成雜種再用化學誘導劑聚乙二醇誘導融合形成雜種細胞細胞, ,進一步培養(yǎng)形成愈傷組織進一步培養(yǎng)形成愈傷組織, ,經(jīng)過再分化形成根、芽經(jīng)過再分化形成根、芽, ,長成完整植株長成完整植株, ,以上獲得雜以上獲得雜種植株的方法叫植物體細胞雜交種植株的方法叫植物體細胞雜交, ,能克服遠緣雜交不親

19、和的障礙。能克服遠緣雜交不親和的障礙。(2)(2)植物植物A A、B B體細體細胞雜交形成的雜種植株是四倍體胞雜交形成的雜種植株是四倍體, ,且該雜種植株減數(shù)分裂能形成正常配子且該雜種植株減數(shù)分裂能形成正常配子, ,理論上是理論上是可育的可育的; ;但如果將甲和乙有性雜交形成的二倍體但如果將甲和乙有性雜交形成的二倍體, ,減數(shù)分裂由于不存在同源染色體無減數(shù)分裂由于不存在同源染色體無法聯(lián)會法聯(lián)會, ,無法形成正常配子無法形成正常配子, ,不可育。不可育。(3)(3)在植物組織培養(yǎng)至胚狀體階段在植物組織培養(yǎng)至胚狀體階段, ,可包裹上人可包裹上人工種皮制備人工種子工種皮制備人工種子。纖維素纖維素果膠

20、果膠原生質(zhì)體原生質(zhì)體愈傷愈傷再分化再分化植物體細胞雜交植物體細胞雜交體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體在減數(shù)分裂過程中在減數(shù)分裂過程中, ,前者染色體聯(lián)會異常前者染色體聯(lián)會異常, ,而后者染色體聯(lián)會正常而后者染色體聯(lián)會正常胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽考點二考點二 動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較1.動物細胞培養(yǎng)和動物體細胞核移植的比較動物細胞培養(yǎng)和動物體細胞核移植的比較考點歸納考點歸納考點二考點二 動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較(1)動物細胞培養(yǎng)中兩次用到胰蛋白酶動物細胞培養(yǎng)

21、中兩次用到胰蛋白酶,第一次的目的是處理剪碎的組織使之分散成單第一次的目的是處理剪碎的組織使之分散成單個細胞個細胞,第二次的目的是使貼壁細胞從瓶壁上脫落下來。第二次的目的是使貼壁細胞從瓶壁上脫落下來。 (2)核移植產(chǎn)生的克隆動物與提供細胞核的親本不完全相同的原因核移植產(chǎn)生的克隆動物與提供細胞核的親本不完全相同的原因:克隆動物細胞質(zhì)基因來源于另一個親本的卵細胞克隆動物細胞質(zhì)基因來源于另一個親本的卵細胞,與植物組織培養(yǎng)不同與植物組織培養(yǎng)不同(只來自一個只來自一個親本親本),即克隆動物遺傳物質(zhì)來自兩個親本。即克隆動物遺傳物質(zhì)來自兩個親本。在發(fā)育過程中可能發(fā)生基因突變、染色體變異導致其性狀改變。在發(fā)育過

22、程中可能發(fā)生基因突變、染色體變異導致其性狀改變。外界環(huán)境條件的影響引起不可遺傳的變異。外界環(huán)境條件的影響引起不可遺傳的變異。 考點二考點二 動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較2.植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較考點二考點二 動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較3.單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備(1)取相應(yīng)取相應(yīng)B淋巴細胞前必須先注射淋巴細胞前必須先注射 ,否則不能獲得單克隆抗體。否則不能獲得單克隆抗體。(2)細胞融合后需經(jīng)兩次篩選細胞融合后需經(jīng)兩次篩選:第一次第一次:在特定的選擇性培養(yǎng)基上在特定的選擇性培養(yǎng)基上,未

23、融合的親本細胞未融合的親本細胞(B淋巴細胞和骨髓瘤細胞淋巴細胞和骨髓瘤細胞)和融和融合的具有同種核的細胞合的具有同種核的細胞(BB融合細胞、瘤瘤融合細胞融合細胞、瘤瘤融合細胞)都會死亡都會死亡,只有融合的只有融合的 ， (雜交瘤細胞雜交瘤細胞)才能生長。這種雜種細胞的特點是既能迅速大量繁殖才能生長。這種雜種細胞的特點是既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生單一的特又能產(chǎn)生單一的特異性抗體。異性抗體。第二次第二次:經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細胞并非都是能分泌所需抗體的細胞經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細胞并非都是能分泌所需抗體的細胞(很多種雜交瘤很多種雜交瘤細胞細胞),需經(jīng)克隆化培養(yǎng)和需經(jīng)克隆化培養(yǎng)和 檢測檢測,經(jīng)篩選后才

24、可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需經(jīng)篩選后才可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞?？贵w的細胞。相應(yīng)抗原相應(yīng)抗原雜種細胞雜種細胞抗體抗體考點二考點二 動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較【典例訓練【典例訓練】3.(2014東北聯(lián)考東北聯(lián)考)科學家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因科學家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛的奶牛,如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育,可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進行克隆可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進行克隆(如下圖所示如下圖所示),請請結(jié)合圖示回答下列問題結(jié)合圖示回答下列問題:(1)在進行細胞培養(yǎng)時在進行細胞培養(yǎng)時,要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細胞進

25、行分離要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細胞進行分離,形成單個細胞形成單個細胞,這個這個過程中需要利用過程中需要利用 酶處理。酶處理。 (2)形成重組細胞時應(yīng)選用形成重組細胞時應(yīng)選用 期的卵母細胞期的卵母細胞,并去掉其細胞核的原因是并去掉其細胞核的原因是 。 (3)如果重組細胞為貼附性細胞如果重組細胞為貼附性細胞,則在進行原代培養(yǎng)時則在進行原代培養(yǎng)時,會表現(xiàn)出會表現(xiàn)出 和和 等特點。等特點。 (4)圖中犢牛并非是對體細胞核供體母牛圖中犢牛并非是對體細胞核供體母牛100%的復(fù)制的復(fù)制,其原因主要有其原因主要有 、 。 (5)上圖中所示的生物技術(shù)整體被稱為上圖中所示的生物技術(shù)整體被稱為 , 其包括的具體生物

26、技術(shù)其包括的具體生物技術(shù)有有、等。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功等。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功,說說明了動物明了動物具有全能性。具有全能性。 胰蛋白胰蛋白( (或膠原蛋白或膠原蛋白) )MM中中( (或減或減中中) )使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細胞使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細胞貼壁生長貼壁生長接觸抑制接觸抑制生物的性狀受細胞核基因和細胞質(zhì)基因共同控制生物的性狀受細胞核基因和細胞質(zhì)基因共同控制生物的性狀受環(huán)境因素的影響生物的性狀受環(huán)境因素的影響核移植核移植動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)胚胎移植胚胎移植體細胞的細胞核體細胞的細胞核考點二考點二 動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較動物細胞工程

27、及相關(guān)技術(shù)的比較【解題指導】【解題指導】 圖中所示技術(shù)為動物體細胞核移植技術(shù)圖中所示技術(shù)為動物體細胞核移植技術(shù), ,其中應(yīng)用到的生物技術(shù)包其中應(yīng)用到的生物技術(shù)包括動物細胞培養(yǎng)、細胞核移植、胚胎移植等。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功括動物細胞培養(yǎng)、細胞核移植、胚胎移植等。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功, ,說明了動物說明了動物體細胞的細胞核具有全能性。在動物細胞培養(yǎng)過程中體細胞的細胞核具有全能性。在動物細胞培養(yǎng)過程中, ,一般用胰蛋白酶將細胞分散一般用胰蛋白酶將細胞分散開開, ,獲得細胞懸液。如果重組細胞為貼附性細胞獲得細胞懸液。如果重組細胞為貼附性細胞, ,在進行原代培養(yǎng)時在進行原代培養(yǎng)時, ,會表現(xiàn)出貼壁會表現(xiàn)

28、出貼壁生長和接觸抑制等特點。在細胞核移植形成重組細胞的過程中一般選用處于減數(shù)生長和接觸抑制等特點。在細胞核移植形成重組細胞的過程中一般選用處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞第二次分裂中期的卵母細胞, ,去除其細胞核是為了保證克隆出的動物個體的遺傳物去除其細胞核是為了保證克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細胞?？寺〕龅膫€體細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自卵母細胞質(zhì)幾乎全部來自供體細胞?？寺〕龅膫€體細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自卵母細胞, ,并且并且生物性狀的表達還受到環(huán)境因素的影響生物性狀的表達還受到環(huán)境因素的影響, ,所以圖中犢牛并非是對體細胞核供體母牛所以圖中犢牛并非是對體細胞核供體母牛100%100%

29、的復(fù)制。的復(fù)制。考點二考點二 動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較【典例訓練【典例訓練】4.(2013海南生物海南生物)單純皰疹病毒單純皰疹病毒型型(HSV-)可引起水皰性口唇炎。可引起水皰性口唇炎。利用雜交瘤技術(shù)制備出抗利用雜交瘤技術(shù)制備出抗HSV-的單克隆抗體可快速檢測的單克隆抗體可快速檢測HSV?；卮鹣铝袉栴}?；卮鹣铝袉栴}:(1)在制備抗在制備抗HSV-的單克隆抗體的過程中的單克隆抗體的過程中,先給小鼠注射一種純化的先給小鼠注射一種純化的HSV-蛋白蛋白,一一段時間后段時間后,若小鼠血清中若小鼠血清中 的抗體檢測呈陽性的抗體檢測呈陽性,說明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生說明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生

30、了了 反應(yīng)反應(yīng),再從小鼠的再從小鼠的 中獲取中獲取B淋巴細胞。將該淋巴細胞。將該B淋巴細胞與小鼠的淋巴細胞與小鼠的 細胞融合細胞融合,再經(jīng)過篩選、檢測再經(jīng)過篩選、檢測,最終可獲得所需的雜交瘤細胞最終可獲得所需的雜交瘤細胞,該細胞具有的該細胞具有的特點是特點是。 (2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體,可將該雜交瘤細胞注射到小鼠的可將該雜交瘤細胞注射到小鼠的中中使其增殖使其增殖,再從中提取、純化獲得。再從中提取、純化獲得。 (3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準確地識別這種通過上述方法得到的單克隆抗體可準確地識別這種HSV-蛋白蛋白,其原因是該抗體其原因是該抗體具

31、有具有 和和 等特性。等特性。 HSV-HSV-蛋白蛋白體液免疫體液免疫脾臟脾臟骨髓瘤骨髓瘤無限增殖且產(chǎn)生專一抗體無限增殖且產(chǎn)生專一抗體腹腔腹腔靈敏度高靈敏度高特異性強特異性強考點二考點二 動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較動物細胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較【解題指導】【解題指導】 (1)(1)由題意可知由題意可知, ,單純皰疹病毒單純皰疹病毒型可引起水泡性口唇炎型可引起水泡性口唇炎, ,病毒蛋白病毒蛋白HSV-HSV-可以作為一種抗原刺激機體通過免疫反應(yīng)產(chǎn)生特異性抗體。在單克隆抗體的可以作為一種抗原刺激機體通過免疫反應(yīng)產(chǎn)生特異性抗體。在單克隆抗體的制備過程中制備過程中, ,首先應(yīng)注射純化的首先應(yīng)注射純化

32、的HSV-HSV-蛋白作為抗原蛋白作為抗原, ,一段時間后對小鼠血清進行檢一段時間后對小鼠血清進行檢測測, ,如果抗如果抗HSV-HSV-蛋白的抗體檢測為陽性蛋白的抗體檢測為陽性, ,說明小鼠體內(nèi)通過體液免疫產(chǎn)生了特異性說明小鼠體內(nèi)通過體液免疫產(chǎn)生了特異性抗體。此時可以從小鼠的免疫器官中抗體。此時可以從小鼠的免疫器官中, ,如脾臟、骨髓、淋巴結(jié)等部位獲取已免疫的如脾臟、骨髓、淋巴結(jié)等部位獲取已免疫的B B淋巴細胞淋巴細胞, ,與小鼠的骨髓瘤細胞融合與小鼠的骨髓瘤細胞融合, ,經(jīng)過篩選檢測獲得能穩(wěn)定的產(chǎn)生特異性抗體的經(jīng)過篩選檢測獲得能穩(wěn)定的產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞。已免疫的雜交瘤細胞。已免疫的

33、B B淋巴細胞具有產(chǎn)生特異性抗體的特點淋巴細胞具有產(chǎn)生特異性抗體的特點, ,而骨髓瘤細胞能無限而骨髓瘤細胞能無限增殖增殖, ,因此獲得的雜交瘤細胞具有既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體因此獲得的雜交瘤細胞具有既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體( (抗抗HSV-HSV-蛋白蛋白的抗體的抗體) )的特點。的特點。(2)(2)獲得大量單克隆抗體途徑有兩種獲得大量單克隆抗體途徑有兩種: :體外培養(yǎng)和體內(nèi)培養(yǎng)。體外培養(yǎng)即通過動物細體外培養(yǎng)和體內(nèi)培養(yǎng)。體外培養(yǎng)即通過動物細胞培養(yǎng)技術(shù)獲得大量的雜交瘤細胞胞培養(yǎng)技術(shù)獲得大量的雜交瘤細胞, ,進而產(chǎn)生大量的單克隆抗體進而產(chǎn)生大量的單克隆抗體; ;體內(nèi)培養(yǎng)即將雜交體內(nèi)培養(yǎng)

34、即將雜交瘤細胞注射到小鼠的腹腔中增殖瘤細胞注射到小鼠的腹腔中增殖, ,最后從小鼠的腹水中提取、純化單克隆抗體。最后從小鼠的腹水中提取、純化單克隆抗體。(3)(3)單克隆抗體是通過細胞融合技術(shù)單一的單克隆抗體是通過細胞融合技術(shù)單一的B B淋巴細胞和雜交瘤細胞融合而獲得的淋巴細胞和雜交瘤細胞融合而獲得的, ,因因此融合后的細胞只能產(chǎn)生一種特異性抗體此融合后的細胞只能產(chǎn)生一種特異性抗體, ,所制備的單克隆抗體具有特異性強、靈敏所制備的單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的特點。度高的特點。題組一植物組織培養(yǎng)及植物體細胞雜交題組一植物組織培養(yǎng)及植物體細胞雜交1.(2013南充第三次診斷南充第三次診斷)下圖

35、表示利用棉花葉肉細胞原生質(zhì)體培養(yǎng)進行遺傳改良的過下圖表示利用棉花葉肉細胞原生質(zhì)體培養(yǎng)進行遺傳改良的過程程,據(jù)圖分析錯誤的是據(jù)圖分析錯誤的是()BA.過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理B.過程能定向誘導原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變過程能定向誘導原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變C.過程中葉肉細胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能過程中葉肉細胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能D.過程需用適宜配比的生長素和細胞分裂素處理過程需用適宜配比的生長素和細胞分裂素處理解析解析: :植物細胞壁主要是由纖維素和果膠組成的植物細胞壁主要是由纖維素和果膠組成的, ,常選用纖維素酶和

36、果膠酶去除細胞常選用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁壁, ,獲得具有活力的原生質(zhì)體。紫外線照射屬于誘變育種方法獲得具有活力的原生質(zhì)體。紫外線照射屬于誘變育種方法, ,其所依據(jù)的原理是基其所依據(jù)的原理是基因突變因突變, ,基因突變是不定向的?；蛲蛔兪遣欢ㄏ虻摹＿^程是脫分化過程是脫分化, ,指已經(jīng)分化的植物器官、組織或細指已經(jīng)分化的植物器官、組織或細胞胞, ,當受到創(chuàng)傷或進行離體當受到創(chuàng)傷或進行離體( (也受到創(chuàng)傷也受到創(chuàng)傷) )培養(yǎng)時培養(yǎng)時, ,已停止分裂的細胞已停止分裂的細胞, ,又重新恢復(fù)分裂又重新恢復(fù)分裂, ,細胞改變原有的分化狀態(tài)細胞改變原有的分化狀態(tài), ,失去原有結(jié)構(gòu)和功能失去原有結(jié)構(gòu)和功

37、能, ,成為具有未分化特性的細胞。成為具有未分化特性的細胞。是是再分化再分化, ,需用適宜配比的生長素和細胞分裂素誘導。需用適宜配比的生長素和細胞分裂素誘導。題組一植物組織培養(yǎng)及植物體細胞雜交題組一植物組織培養(yǎng)及植物體細胞雜交2.如圖所示為植株繁殖的如圖所示為植株繁殖的4種人工方式示意圖種人工方式示意圖,請據(jù)請據(jù)圖回答圖回答:(1)圖中單倍體植株通常的獲取方式是圖中單倍體植株通常的獲取方式是。若圖中單倍體細胞含若圖中單倍體細胞含2個染色體組個染色體組,A有有4個染色體組個染色體組,則則過程所用化學試劑的作用是過程所用化學試劑的作用是 。 (2)圖中圖中B和和C過程的不同點是過程的不同點是 ,

38、這種不同主要的決定因素是這種不同主要的決定因素是 。 (3)若想在若想在C過程中獲得突變體過程中獲得突變體,進而培育成新品種植株進而培育成新品種植株,應(yīng)用物理誘變或化學誘變的應(yīng)用物理誘變或化學誘變的方法處理方法處理 。 (4)若要獲得水稻的人工種子若要獲得水稻的人工種子,則應(yīng)選用圖中的結(jié)構(gòu)則應(yīng)選用圖中的結(jié)構(gòu) ,該結(jié)構(gòu)與正常受精該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的有類似卵形成的有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。 (5)若若D為胡蘿卜為胡蘿卜羊角芹羊角芹,過程常用的物理方法有過程常用的物理方法有 ; 經(jīng)融合處理后經(jīng)融合處理后,含有的細胞類型有含有的細胞類型有種種(若融合的細胞只考慮兩兩融合若融合的細胞

39、只考慮兩兩融合)。 花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成B B過程中形成的是胚狀體過程中形成的是胚狀體, ,而而C C過程形成的是叢芽過程形成的是叢芽細胞分裂素與生長素的比值細胞分裂素與生長素的比值愈傷組織愈傷組織胚狀體胚狀體胚胚離心、振動、電激等離心、振動、電激等3 3解析解析: :本題主要考查植物細胞工程的原理和應(yīng)用。本題主要考查植物細胞工程的原理和應(yīng)用。(1)(1)圖中圖中A A過程表示單倍體育種過程表示單倍體育種, ,獲取單倍體常用花藥離體培養(yǎng)的方法。若要使單倍體獲取單倍體常用花藥離體培養(yǎng)的方法。若要使單倍體的染色體加倍的染色體加

40、倍, ,變成變成A A植株植株, ,則需要在則需要在過程中用秋水仙素處理幼苗過程中用秋水仙素處理幼苗, ,以抑制紡錘體的以抑制紡錘體的形成。形成。(2)(2)圖中圖中B B和和C C過程都是體細胞的組織培養(yǎng)過程都是體細胞的組織培養(yǎng), ,其不同點是其不同點是B B過程中形成的是胚狀體過程中形成的是胚狀體, ,而而C C過過程形成的是叢芽程形成的是叢芽, ,這種不同主要的決定因素是細胞分裂素與生長素的比值。這種不同主要的決定因素是細胞分裂素與生長素的比值。(3)(3)在組織培養(yǎng)過程中獲得突變體在組織培養(yǎng)過程中獲得突變體, ,一般用物理誘變或化學誘變的方法處理愈傷組織一般用物理誘變或化學誘變的方法處

41、理愈傷組織, ,再由愈傷組織經(jīng)再分化形成突變植株。再由愈傷組織經(jīng)再分化形成突變植株。(4)(4)若要獲得水稻的人工種子若要獲得水稻的人工種子, ,則應(yīng)選用圖中的胚狀體結(jié)構(gòu)則應(yīng)選用圖中的胚狀體結(jié)構(gòu), ,該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。的胚有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。(5)(5)若若D D為植物細胞融合的過程為植物細胞融合的過程, ,過程常用的物理方法有離心、振動、電激等過程常用的物理方法有離心、振動、電激等; ;經(jīng)融經(jīng)融合處理后合處理后, ,含有的細胞類型有含有的細胞類型有5 5種種: :正常的胡蘿卜細胞、正常的羊角芹細胞、胡蘿卜正常的胡蘿卜細胞、正常的羊角芹細胞、胡蘿卜胡蘿卜融合細胞、羊角芹胡蘿卜融合細胞、羊角芹羊角芹融合細胞和胡蘿卜羊角芹融合細胞和胡蘿卜羊角芹融合細胞。羊角芹融合細胞。題組二動物細胞培養(yǎng)題組二動物細胞培養(yǎng)3.動物細胞體外