第十二單元 選修3 課時(shí)2 細(xì)胞工程

1、，2020新涼劍高考總復(fù)習(xí)，第2課細(xì)胞工程，目錄內(nèi)容，2.植物細(xì)胞的全能(1)概念：具有潛能，能使任何生物所有遺傳信息的任何細(xì)胞發(fā)展成為完整的生物。(2)原理：細(xì)胞包含牙齒物種的所有遺傳信息。(。(3)萬能表達(dá)條件：處于完全的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、離子狀態(tài)，提供一定的營養(yǎng)、激素和其他適當(dāng)?shù)耐獠織l件。3 .植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)原理：植物細(xì)胞具有全能性。(2)課程：4。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)概念：是在特定條件下將同類植物體細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞，培育成新植物體的技術(shù)。(2)原理：體細(xì)胞雜交利用細(xì)胞膜的流動(dòng)性，雜交細(xì)胞作為雜交植物栽培，利用植物細(xì)胞的全能性。(3)意思：克服了各種生物遠(yuǎn)處雜交的不親和性。(。5.

2、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用(1)植物繁殖新方法，微繁殖：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。作物脫毒技術(shù)：選擇作物無毒組織(如莖尖)進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得了脫毒苗的技術(shù)。人工種子：是在植物組織中培養(yǎng)的胚胎體、不定芽、頂芽、腋芽等材料通過人工薄膜包裝的種子。特征，(2)作物新品種栽培單倍體育種突變的利用：植物組織培養(yǎng)過程中培養(yǎng)的細(xì)胞不斷處于分生狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和外部因素(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響，突變。在這些突變生產(chǎn)實(shí)體中，可以篩選出對(duì)人們有用的突變，培育成新的品種。(3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香精、生物堿等。(。培養(yǎng)階段：愈傷組織階段?；诩夹g(shù)的：植物

3、組織培養(yǎng)技術(shù)。試驗(yàn)點(diǎn)2動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和體細(xì)胞克隆1。動(dòng)物細(xì)胞工程的技術(shù)手段3360動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合、單克隆抗體準(zhǔn)備等。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(1)過程，(2)培養(yǎng)條件營養(yǎng)：糖，氨基酸，生長促進(jìn)因子，無機(jī)鹽，稀有元素之外，還應(yīng)添加血清，血漿等天然成分。適當(dāng)溫度：36 . 50 . 5；適當(dāng)?shù)膒H:7.27.4 .氣體環(huán)境：95%空氣5%CO2混合氣體。3.動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)(核移植技術(shù))(1)原理3360動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。(2)哺乳動(dòng)物細(xì)胞核移植分類：胚胎核移植和體細(xì)胞核移植。(3)體細(xì)胞核移植過程(以高產(chǎn)奶牛克隆為例)，(4)選擇核卵母細(xì)胞

4、的原因：卵母細(xì)胞比較大，易于操作。卵母細(xì)胞富含細(xì)胞質(zhì)，營養(yǎng)豐富，含有促進(jìn)核全能表達(dá)的物質(zhì)。(5)體細(xì)胞核移植技術(shù)的問題：克隆動(dòng)物有健康問題、遺傳和生理缺陷等。測試點(diǎn)3細(xì)胞融合和單復(fù)制抗體1。動(dòng)物細(xì)胞融合(1)動(dòng)物細(xì)胞融合原理3360細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。(2)動(dòng)物細(xì)胞融合方法：物理方法(離心、振動(dòng)、傳記)、化學(xué)方法(聚乙烯格萊科爾)和生物方法(燃燒的病毒)。(3)結(jié)果：形成了混合細(xì)胞。(4)意義：突破了遠(yuǎn)交不親的障礙。(5)使用：準(zhǔn)備單克隆抗體。2.準(zhǔn)備單個(gè)復(fù)制抗體，(1)準(zhǔn)備單個(gè)復(fù)制抗體的過程，(2)單個(gè)復(fù)制抗體特征：特異性，靈敏度高，可大量準(zhǔn)備。(3)應(yīng)用a .在理論研究中具有重要意義。

5、b .疾病診斷、治療、預(yù)防(如一元診斷試劑盒)具有簡單、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)?！吧飳?dǎo)彈”定向消滅癌細(xì)胞，不損害健康細(xì)胞。，1 .植物細(xì)胞工程中8個(gè)錯(cuò)誤點(diǎn)(1)幼組織比較容易分化。例如，莖尖、根尖、形成層細(xì)胞容易脫分化，植物的莖、葉、成熟組織比較難脫分化。(2)對(duì)外植物體要消毒處理，各種儀器要徹底滅菌。(3)每個(gè)細(xì)胞的多能性不同，因此受精卵3360受精卵具體表現(xiàn)為生殖細(xì)胞體細(xì)胞。離子細(xì)胞的全能性表達(dá)和分化程度是負(fù)相關(guān)，但生殖細(xì)胞很特殊。(4)利用植物組織生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物時(shí)，有時(shí)只需把外植體培養(yǎng)成愈傷組織階段，從愈傷組織獲得產(chǎn)物。(。(5)人工種子發(fā)育初期所需的營養(yǎng)素以人工胚乳提供。(6)植物體細(xì)胞雜交

6、的結(jié)果最終應(yīng)經(jīng)過組織培養(yǎng)，形成雜交植物，而不是只形成雜交細(xì)胞。(7)植物體細(xì)胞交配過程中沒有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，所以不是有性生殖，而是無性生殖。(8)雜交植物的染色體數(shù)通常是雙親細(xì)胞染色體數(shù)的總和，屬于二元多倍體，因此突變類型不是基因重組，而是染色體變異。2.動(dòng)物細(xì)胞工程中的7個(gè)錯(cuò)誤點(diǎn)(1)動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)反映了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性，而不是細(xì)胞萬能性。(2)克隆屬于無性繁殖，新產(chǎn)生的個(gè)體的性別和絕大多數(shù)特性與核供應(yīng)本一致。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)不能用胃蛋白酶代替胰蛋白酶，適合胃蛋白酶作用的pH值約為1.5，適合胰蛋白酶作用的pH值為7.27.8，大部分動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)適合的pH值為7.27.4。(4

7、)克隆動(dòng)物通過動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)形成的重組細(xì)胞培養(yǎng)，生殖方式反映了動(dòng)物細(xì)胞的多功能性，而不是無性生殖、細(xì)胞核的多功能性。(5)細(xì)胞的DNA包括細(xì)胞核DNA和細(xì)胞質(zhì)DNA，克隆動(dòng)物的遺傳物質(zhì)不是來自一個(gè)親本，而是來自兩個(gè)親本。(。(6)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，選擇幽靈動(dòng)物組織或胚胎細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行，因?yàn)槠浞只鹊?，增殖能力?qiáng)，容易培養(yǎng)。(7)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)添加的CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH值。O2的作用是促進(jìn)細(xì)胞有氧呼吸。18，吳劍：上課靜岡，研磨劍：上課前自學(xué)，吳劍：上課靜岡，考試點(diǎn)1植物細(xì)胞工程1。植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵(1)條件：離子體，一定營養(yǎng)物質(zhì)，激素(2)培養(yǎng)基狀態(tài)：固體培養(yǎng)基(需要再分化、

8、根培養(yǎng)基及生兒培養(yǎng)基)。(3)體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)全能的原因：基因的表達(dá)是可選的。(。(4)光的應(yīng)用節(jié)目：脫分化階段不需要光，再分化階段需要光，以方便葉綠素的形成。(。2 .植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用3。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基比蔗糖(1)蔗糖葡萄糖(1)()更好地控制培養(yǎng)基中的滲透壓力，配制相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的培養(yǎng)基，蔗糖形成滲透壓力在葡萄糖以下，因此用作葡萄糖碳源的話，植物細(xì)胞會(huì)脫水，生長不好。同時(shí)，植物細(xì)胞吸收蔗糖的速度明顯慢于葡萄糖的速度。(如果濃度不太高，時(shí)間足夠長，就可以蔗糖被動(dòng)地進(jìn)入植物細(xì)胞。)因此，蔗糖形成的滲透壓力可以相對(duì)長期穩(wěn)定。(2)在植物組織培養(yǎng)過程中，為了防止培養(yǎng)基因微生物

9、的污染而生長微生物，所需的碳源是葡萄糖，一般很少使用蔗糖。因此，將蔗糖用作培養(yǎng)基的碳源，可以在一定程度上抑制微生物的生長，減少微生物污染。1.全能的實(shí)現(xiàn)(實(shí)現(xiàn))全能(1)是全能：理論，有核的活細(xì)胞都具有通用性。(2)全能：必須發(fā)展成完全的個(gè)體，才能說明(實(shí)現(xiàn))細(xì)胞的全能。(。2.在植物體細(xì)胞雜交過程中，雜交細(xì)胞類型及檢測方法(1)融合產(chǎn)生的細(xì)胞種類(假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A、B)融合的兩種茄子植物細(xì)胞，一般是不同部位、不同顏色的細(xì)胞，例如葉肉選擇、細(xì)胞(綠色)、另一種選擇肌細(xì)胞兩個(gè)融合的細(xì)胞是3茄子：AA型、BB型、AB型，滿足要求的只有AB型，可以通過顯微鏡進(jìn)行顏色過濾。(2)檢測

10、方法：根據(jù)植物組織培養(yǎng)后獲得的植物特性，判斷誘導(dǎo)融合產(chǎn)生的細(xì)胞。如果得到了只有一種親和性的植物，那種植物是由未融合的細(xì)胞形成的。如果得到了具有兩種茄子親和性的植物，那種植物是由雜交細(xì)胞形成的。如果得到了具有兩種茄子親本特性的植物，一種茄子親本的性質(zhì)得到了加強(qiáng)，那種植物就是由多細(xì)胞融合體形成的。如果具有親本性質(zhì)，獲得效果增強(qiáng)的植物，則該植物是由同種細(xì)胞融合細(xì)胞形成的。3 .植物體細(xì)胞雜交后的遺傳物質(zhì)分析(1)遺傳特性：雜交植物含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，雜交植物具有兩種植物的遺傳特性。(2)染色體組數(shù)染色體組數(shù)=兩種植物細(xì)胞染色體組數(shù)的總和。植物體細(xì)胞雜交形成的雜交植物將幾組染色體稱為幾倍體。植物細(xì)

11、胞中有2x個(gè)染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb，其他植物細(xì)胞中有2y個(gè)染色體組，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd，2個(gè)植物體細(xì)胞融合，栽培的新植物必須是二元4倍體，其體細(xì)胞中的染色體數(shù)應(yīng)為(2x 2y)個(gè)，4個(gè)染色體例1利用相關(guān)工程學(xué)科技術(shù)，獲得黑穗病雜交黑芥花椰菜植物。據(jù)了解，野生黑芥具有抗黑腐病的抗性基因，花椰菜因黑腐菌的危害，容易得黑腐病。技術(shù)人員可以用一定量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體，使染色體支離破碎，失去再生能力。利用牙齒原生體作為部分遺傳物質(zhì)的供應(yīng)體和完全花椰菜原生體的融合。過程如下圖所示。圖中回答了以下問題：(1)牙齒過程中使用的工程技術(shù)為。分析(1)問題的流程圖顯示了首先去除兩

12、種植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，然后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，獲得雜交細(xì)胞，通過植物組織培養(yǎng)獲得雜交植物的過程。牙齒過程是植物體細(xì)胞雜交的過程。(2)過程所需的酶，過程PEG的作用是要篩選操作后融合的雜交細(xì)胞。用顯微鏡觀察融合的活細(xì)胞中存在捐贈(zèng)者的葉綠體。牙齒葉綠體可以作為初步篩選雜交細(xì)胞的標(biāo)記。分析(2)植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素果膠，因此使用纖維素酶和果膠去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。聚乙二醇(PEG)的作用是促進(jìn)原生質(zhì)體的融合。植物體細(xì)胞雜交，植物組織培養(yǎng)，纖維素酶，果膠酶促進(jìn)原生質(zhì)體融合，答案，分析，(3)在原生質(zhì)體培養(yǎng)液中加入適當(dāng)濃度的甘露醇，保持一定的滲透壓力，其作用是。原生質(zhì)體通過細(xì)胞壁再生，通過分裂和脫

13、分化形成。分析(3)去除細(xì)胞壁后得到的原生質(zhì)體應(yīng)放在適合濃度的甘露醇溶液中，防止原生質(zhì)體完整性、水分損失死亡或吸收爆裂。在植物組織培養(yǎng)過程中，原生質(zhì)體脫分化后形成愈傷組織。(4)分析再生植物的染色體變異類型，應(yīng)切斷再生植物和雙親植物的尖端，制作腸板，然后用顯微鏡觀察比較染色體。在含有雜交植物的環(huán)境下栽培，可以篩選出耐受性高的雜交植物。分析(4)通常在光學(xué)顯微鏡下可以看到染色體，因此可以制作臨時(shí)篇章，通過觀察染色體的形態(tài)和數(shù)量，確認(rèn)是否發(fā)生了染色體變異。篩選雜交植物最簡單的方法是在個(gè)體水平檢測，即接種黑腐菌，篩選出耐藥性高的雜交植物。，原生質(zhì)體完整性，愈傷組織，形態(tài)和數(shù)量，黑腐菌，答案，分析，試

14、驗(yàn)點(diǎn)2動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和體細(xì)胞克隆1。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，使用胰蛋白酶(或膠原酶)(1)胰蛋白酶的消化處理時(shí)間一般控制在1分鐘左右。由于細(xì)胞膜上有膜蛋白，(2)不使用胃蛋白酶處理培養(yǎng)細(xì)胞：胃蛋白酶的最佳pH為1.5，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)pH通常為7.27.4，因此使用中性胰蛋白酶的最佳pH。2.細(xì)胞貼紙和接觸抑制懸浮液中分散的細(xì)胞即貼在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼紙。如果墻細(xì)胞分裂生長，直到表面徐璐接觸，細(xì)胞就會(huì)停止分裂和增殖。這稱為抑制接觸。3 .用核移植技術(shù)獲得的動(dòng)物與核動(dòng)物性不完全相同的原因(1)，克隆動(dòng)物線粒體中的DNA來自核卵子(母)細(xì)胞。(2)特性受環(huán)境影響。(3)個(gè)體發(fā)育過程中發(fā)生基因突變的可能性。

15、4 .植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)比較，1 .在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中使用了兩次胰蛋白酶，但作用不同。第一種是處理切斷的組織，將其分散為單個(gè)細(xì)胞，第二種是將壁細(xì)胞從瓶壁上扔下。2.元代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)元代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)是在元代培養(yǎng)的基礎(chǔ)上培養(yǎng)瓶繼續(xù)。一般認(rèn)為，110多歲是原代培養(yǎng)，10多歲以后是傳代培養(yǎng)。3.在核移植技術(shù)中，將消除核的卵母細(xì)胞用作受體細(xì)胞的原因(1)，卵細(xì)胞大，容易操作。(2)蛋黃多，營養(yǎng)豐富，為重組細(xì)胞的發(fā)育提供了充足的營養(yǎng)。(3)可刺激重組細(xì)胞分裂分化。例2下面的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)敘述不準(zhǔn)確()。a .動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是細(xì)胞的全能B。在傳代培養(yǎng)時(shí)，要用胰蛋白酶處理附

16、著在墻上生長的細(xì)胞。癌細(xì)胞在培養(yǎng)病中沒有出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象。d .動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般應(yīng)使用CO2培養(yǎng)箱。分析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是細(xì)胞增殖，A項(xiàng)錯(cuò)誤。代代培養(yǎng)時(shí)，要將附著在墻上生長的細(xì)胞處理成胰島蛋白并分散，B項(xiàng)正確。(威廉莎士比亞、胰蛋白酶、胰蛋白酶、胰蛋白酶、胰蛋白酶、胰蛋白酶、胰蛋白酶、胰蛋白酶)癌細(xì)胞可以無限增殖，因此培養(yǎng)瓶上沒有接觸抑制現(xiàn)象，C項(xiàng)是正確的。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般應(yīng)使用CO2培養(yǎng)箱保持培養(yǎng)液pH，D項(xiàng)正確。A，答案，分析，1。植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較，2。在單個(gè)復(fù)制抗體準(zhǔn)備過程中篩選兩個(gè)茄子的方法和目的，3 .生物導(dǎo)彈準(zhǔn)備的原則是將抗癌細(xì)胞的抗體等作為載體，將藥物與牙

17、齒載體結(jié)合，制造“生物導(dǎo)彈”，并注入患者體內(nèi)。抗體(WHO)將攜帶的藥物集中在癌細(xì)胞的位置，在不損傷正常細(xì)胞的情況下減少藥物劑量，起到特異性殺傷腫瘤的作用，因此具有殺傷作用的是單克隆抗體攜帶藥。(大衛(wèi)亞設(shè)，美國電視劇，1)。雜交瘤細(xì)胞的特征、單克隆抗體優(yōu)勢、單克隆抗體診斷試劑優(yōu)勢(1)雜交瘤細(xì)胞的特征：不僅可以無限增殖，還可以生成單抗體。(2)單克隆抗體優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，可以大量準(zhǔn)備。(3)單克隆抗體診斷試劑優(yōu)勢：準(zhǔn)確、高效、簡單、快速。2.在單克隆抗體準(zhǔn)備過程中應(yīng)用的生物學(xué)技術(shù)主要是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。3.提取B淋巴細(xì)胞之前必須對(duì)動(dòng)物進(jìn)行抗原處理的原因B淋巴細(xì)胞必須通過免疫過程，才能增殖到具有特定免疫功能的B淋巴細(xì)胞(漿細(xì)胞)，相應(yīng)的抗體。骨髓瘤細(xì)胞融合b淋巴細(xì)胞實(shí)際上是漿細(xì)胞。4.單克隆抗體獲得場所(1)體外在雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)從培養(yǎng)液中提取。(2)在老鼠或其他動(dòng)物的腹腔里培養(yǎng)，會(huì)從腹水中