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1、（2012新课标卷）新课标卷）40、生物生物选修选修3现代生物科技专题现代生物科技专题（15分）分）根据基因工程的有关知识，回答下列问题：根据基因工程的有关知识，回答下列问题：（1）限制性内切酶切割分子后产生的片段，其末端类型）限制性内切酶切割分子后产生的片段，其末端类型有有 和和 。黏性末端黏性末端 平末端平末端 （2）质粒运载体用）质粒运载体用EcoR切割后产生的片段如下：切割后产生的片段如下：为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用除可用EcoR切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须
2、具有的特点是具有的特点是 。切割产生的切割产生的DNA片段末端与片段末端与EcoR切割切割产生的相同产生的相同（3）按其来源不同，基因工程中所使用的）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，连接酶有两类，即即DNA连接酶和连接酶和DNA连接酶。连接酶。E.Coli E.Coli T4T4（5）基因工程中除质粒外，）基因工程中除质粒外，和和 也可也可作为运载体。作为运载体。（4 4）反转录作用的模板是）反转录作用的模板是 ，产物是，产物是 。若要在体外获得大量反转录产物，常采用若要在体外获得大量反转录产物，常采用技术。技术。（6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用）若用
3、重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是 mRNA（或（或RNA）cDNA（或（或DNA）噬菌体噬菌体 未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱）的能力极弱 PCRPCR 动植物病毒等动植物病毒等 4 4、【生物现代生物技术专题生物现代生物技术专题】为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。新品系。（1
4、 1）获得耐盐基因后，构建重组）获得耐盐基因后，构建重组DNADNA分子所用的限制性内切酶分子所用的限制性内切酶作用于图中的作用于图中的 处，处，DNADNA连接酶作用于连接酶作用于 处。（填处。（填“a”a”或或“b”b”）（2 2）将重组将重组DNADNA分子导入水稻分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和化法和 法。法。（3 3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 _ 技术。该技术的核心是技术。该技术的核心是 。（4 4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位）为了确定耐盐转基因水稻是否培
5、育成功，既要用放射性同位素标记的素标记的 作探针进行分子杂交检测，作探针进行分子杂交检测，又要用又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。基因枪法（花粉管通道法）基因枪法（花粉管通道法）植物组织植物组织培养培养去分化和再分化去分化和再分化耐盐基因耐盐基因一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）专题二、专题二、细胞工程细胞工程 1 1、概念、概念:应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平细胞整体水平或细胞器水平按照人们的意愿来按照人
6、们的意愿来改变细胞内改变细胞内的遗传物质的遗传物质或或获得细胞产品获得细胞产品2 2、分类、分类植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程所采用技术所采用技术的理论基础的理论基础 植植物物细细胞胞工工程程通通常常采采用用的的技技 术术 手手 段段 植物植物组织培养组织培养 植物植物体细胞杂交体细胞杂交植物细胞的植物细胞的全能性全能性一、植物细胞工程一、植物细胞工程 (离体离体的植物的植物器官、组织或细胞器官、组织或细胞)脱分化脱分化避光避光再分化再分化光照光照愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽（胚状体）（胚状体）植物体植物体 培养条件：培养条件：离体、含有离体、含有全部营养成分全部营养成分的培
7、养基、的培养基、激素激素、一定的温度、空气、一定的温度、空气、无菌环境无菌环境、适合的适合的PHPH、适合的光照等、适合的光照等外植体外植体举例：举例：花药离体培养；基因工程培育的抗棉铃虫花药离体培养；基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株；细胞工程中培育的的棉花植株；细胞工程中培育的“番茄番茄-马马铃薯铃薯”杂种植株等。杂种植株等。1 1、植物组织培养、植物组织培养 去壁去壁去壁去壁去壁去壁去壁去壁纤维素酶纤维素酶纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶酶果胶酶果胶酶原原原原生生生生质质质质体体体体植植植植物物物物细细细细胞胞胞胞融融融融合合合合的的的的原原原原生生生生质质质质体体体体离心、离心、离心、离心、振
8、动、振动、振动、振动、电刺激电刺激电刺激电刺激聚乙二聚乙二聚乙二聚乙二醇醇醇醇再再再再生生生生细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁杂杂杂杂种种种种细细细细胞胞胞胞脱脱脱脱分分分分化化化化愈愈愈愈伤伤伤伤组组组组织织织织杂杂杂杂种种种种植植植植株株株株激素激素筛筛筛筛选选选选激素激素再再再再分分分分化化化化2、植物体细胞杂交、植物体细胞杂交过程示意图过程示意图植物体细胞杂交植物体细胞杂交原理：原理：细胞膜流动性细胞膜流动性植物组织培养植物组织培养原理：原理：植物细胞全能性植物细胞全能性A AB B你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？(1)(1)分离原生质体分离原生质体-酶解法酶解
9、法(2)(2)原生质体融合原生质体融合-物、化法物、化法(3)(3)新细胞壁形成新细胞壁形成-杂交细胞形成标志杂交细胞形成标志(4)(4)植物组织培养植物组织培养-植物体细胞杂交的植物体细胞杂交的 技术环节之一技术环节之一意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育新品种意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育新品种6.6.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：步骤步骤是去掉是去掉 ，最常用的方法是用，最常用的方法是用 酶酶去除，使植物细胞成为去除，使植物细胞成为 。步骤步骤一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是 ，目的是目的是 。在利用杂种细胞培育成为杂种
10、植株的过程中，运用的在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是技术手段是 ，其中步骤，其中步骤相当于相当于 ，步骤步骤相当于相当于 。细胞壁细胞壁 纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶 原生质体原生质体 聚乙二醇聚乙二醇 诱导原生质体融合诱导原生质体融合 植物组织培养植物组织培养 脱分化脱分化 再分化再分化 植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是是 。从理论上讲，杂种植株的育性为从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传。若运用传统有性
11、杂交方法能否实现？统有性杂交方法能否实现？因此，这因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？杂种细胞具有两个亲本的遗传物质杂种细胞具有两个亲本的遗传物质 可育可育 不能不能 克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍 不遵循，植物体细胞杂交属于无性生殖。不遵循，植物体细胞杂交属于无性生殖。(1)(1)过程是过程是 ，实际融合的过，实际融合的过程中
12、原生质体可能会形成程中原生质体可能会形成 种细胞团种细胞团(只考虑两个细胞融合的情况只考虑两个细胞融合的情况)。与。与过过程密切相关的细胞器是程密切相关的细胞器是 。3高尔基体和线粒体高尔基体和线粒体课堂练习课堂练习原生质体融合原生质体融合(2)若番茄细胞内含若番茄细胞内含A A条染色体，马铃薯条染色体，马铃薯细胞内含细胞内含B B条染色体，若将番茄和马铃条染色体，若将番茄和马铃薯采用有性杂交的育种方法培育薯采用有性杂交的育种方法培育(假设假设能成功能成功)，得到的后代应含，得到的后代应含 条染条染色体，若采用体细胞杂交技术所得植色体，若采用体细胞杂交技术所得植株含株含 条染色体，条染色体，(
13、3)(3)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为则杂种植株为 倍体。倍体。习题习题(A+B)/2A+B六六(4)(4)在培养杂种苗的过程中，一般在在培养杂种苗的过程中，一般在24282428小时后，大部分原生质体已经小时后，大部分原生质体已经再生出细胞壁。怎样鉴别细胞壁是否再生出细胞壁。怎样鉴别细胞壁是否再生？再生？植物细胞质壁分离和复原实验植物细胞质壁分离和复原实验植物组织培养技术有哪些应用？植物组织培养技术有哪些应用？.植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径微型繁殖：微型繁殖：不仅可以不仅可以保持优良品种的遗传特性保持优良品种的遗传特性,还可以还可以高效快速
14、高效快速地实现种苗的大量繁殖。地实现种苗的大量繁殖。作物脱毒：作物脱毒：利用植物分生组织利用植物分生组织利用植物分生组织利用植物分生组织(如如如如茎尖、根尖茎尖、根尖茎尖、根尖茎尖、根尖)进行培养进行培养进行培养进行培养,可以使新长可以使新长可以使新长可以使新长成的植株脱除病毒。成的植株脱除病毒。成的植株脱除病毒。成的植株脱除病毒。注意注意 人工种皮中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳人工种皮中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等源以及农药、抗生素、有益菌等,以利于胚状体生长发育以利于胚状体生长发育成幼苗。成幼苗。人工种子：人工种子：植物组织培养得到的植物组织培养得到
15、的胚胚状体、不定芽、顶芽或腋芽状体、不定芽、顶芽或腋芽,包上人工种皮就可以形成人包上人工种皮就可以形成人工种子。右图是人工种子的工种子。右图是人工种子的结构示意图。结构示意图。人工种子人工种子自然种子自然种子胚胚 状状 体体人工种皮人工种皮人工胚乳人工胚乳胚胚种皮种皮胚乳胚乳胚状体包埋在胶囊内形成球状结构：胚状体包埋在胶囊内形成球状结构：胶质化合物薄膜胶质化合物薄膜种皮种皮营养成分和植物激素营养成分和植物激素 人工胚乳人工胚乳胚状体胚状体新植物的幼体新植物的幼体优点：优点：快速繁殖，解决作物繁殖快速繁殖，解决作物繁殖能力差、结子困难或发芽率低能力差、结子困难或发芽率低等问题。保持杂种优势。等问
16、题。保持杂种优势。培育转基因植物培育转基因植物 （如抗虫棉等）（如抗虫棉等）(2)(2)作物新品种的培育作物新品种的培育 单倍体育种：单倍体育种：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。花药离体培养过程就是植物组织培养过程。单倍体育种的优点是单倍体育种的优点是后代不发生性状分离后代不发生性状分离,都都是纯合子，能够稳定遗传是纯合子，能够稳定遗传,明显缩短了育种年限明显缩短了育种年限。突变体的利用：突变体的利用：在植物组织培养过程中在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断由于培养细胞一直处于不断的分生状态的分生状态,因此容易受到培养条件和外界压力因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、如射线
17、、化学物质等化学物质等)的影响而发生突变。的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体用的突变体,进而培育成新品种。进而培育成新品种。细胞产物的工厂化生产：细胞产物的工厂化生产：可以利用植物组织培养技术大量生产某些细胞产物可以利用植物组织培养技术大量生产某些细胞产物,如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。1.1.对细胞全能性的表述正确的是对细胞全能性的表述正确的是A A.非离体植物细胞能够表现出全能性非离体植物细胞能够表现出全能性B.B.动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现动物细
18、胞融合标志着动物细胞全能性的实现C.C.单克隆抗体的制备原理依据是细胞的全能性单克隆抗体的制备原理依据是细胞的全能性D.D.花粉培育成单倍体是细胞全能性的体现花粉培育成单倍体是细胞全能性的体现2.2.植物细胞表现出全能性的必要条件是植物细胞表现出全能性的必要条件是A A.给予适宜的营养和外界条件给予适宜的营养和外界条件B.B.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件C.C.导入其他植物细胞的基因导入其他植物细胞的基因D.D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内 3.3.在生物体的所有细胞中，全能性最高的是在生物体的所有细胞
19、中，全能性最高的是A A卵细胞卵细胞 B B 植物花粉植物花粉 C C体细胞体细胞 D.D.受精卵受精卵4.4.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为：化为不同的组织、器官，是因为：A.A.细胞丧失了全能性细胞丧失了全能性 B.B.基因的表达有选择性基因的表达有选择性 C.C.不同的细胞内基因不完全相同不同的细胞内基因不完全相同 D.D.在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化 5.5.植物组织培养可以形成愈伤组织，下列有关愈植物组织培养可以形成愈伤组织，下列有关愈伤组织的叙述
20、错误的是伤组织的叙述错误的是A.A.愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的B.B.形成愈伤组织的培养基不需含有机分子形成愈伤组织的培养基不需含有机分子C.C.愈伤组织可以形成具有生根能力的胚状结构愈伤组织可以形成具有生根能力的胚状结构D.D.愈伤组织细胞的线粒体和核糖体可能发生碱基愈伤组织细胞的线粒体和核糖体可能发生碱基互补配对互补配对6.6.能刺激愈伤组织形成的诱导剂是能刺激愈伤组织形成的诱导剂是A.A.细胞分裂素和生长素细胞分裂素和生长素 B.B.赤霉素赤霉素 C.C.生长素和赤霉素生长素和赤霉素 D.D.细胞分裂素和乙烯细胞分裂素和乙烯 7.7.将胡萝卜韧皮
21、部细胞培养成幼苗时，下列条件将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是中不需要的是A A、具有完整细胞核的细胞、具有完整细胞核的细胞 B B、一定的营养物质和植物激素、一定的营养物质和植物激素C C、离体状态、离体状态 D D、导入指定基因、导入指定基因 8.8.（多选）植物体细胞的组织培养常被用于保留（多选）植物体细胞的组织培养常被用于保留杂种优势。因为植物组织培养的过程杂种优势。因为植物组织培养的过程 A.A.不可能发生基因突变不可能发生基因突变 B.B.生殖方式属于无性生殖生殖方式属于无性生殖C.C.子代不发生性状分离子代不发生性状分离 D.D.体细胞内不存在等位基因体细胞内不
22、存在等位基因 1 10.0.植物体细胞杂交的目的是植物体细胞杂交的目的是A.A.用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体B.B.以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合C.C.用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株D.D.通过以上三者来完成通过以上三者来完成 11.11.在细胞工程在细胞工程 原生质体融合育种技术中，、其技术的原生质体融合育种技术中，、其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除心去，通常是采用纤维重要一环是将营养细胞的细胞壁除心去，通常是采用纤维素酶
23、的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细素酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞最终将胞置于清水中，细胞最终将 A.A.皱缩皱缩 B.B.胀破胀破 C.C.呈球形呈球形 D.D.保持原状保持原状 二、二、动物细胞工程动物细胞工程植物细胞工程常用的技术手段：植物细胞工程常用的技术手段：植物组织培养、植物组织培养、植物体细胞杂交植物体细胞杂交等等 动物细胞培养动物细胞培养 动物细胞核移植动物细胞核移植 动物细胞融合动物细胞融合 单克隆抗体制备单克隆抗体制备等等 回顾：回顾：常用的技术手段：常用的技术手段：动物组织块动物组织块动物组织块动物组织块细胞悬液细胞悬液细胞
24、悬液细胞悬液原代培养原代培养原代培养原代培养传代培养传代培养传代培养传代培养胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分处理分散成单个细胞散成单个细胞幼龄动物的器官组织；动物胚胎幼龄动物的器官组织；动物胚胎幼龄动物的器官组织；动物胚胎幼龄动物的器官组织；动物胚胎动动物物细细胞胞培培养养过过程程加入培养液加入培养液用胰蛋白酶等用胰蛋白酶等用胰蛋白酶等用胰蛋白酶等处理贴壁细胞处理贴壁细胞处理贴壁细胞处理贴壁细胞适宜条件适宜条件适宜条件适宜条件无菌、无毒的环境；无菌、无毒的环境；充足的营养；充足的营养；适宜的温度和适宜的温度和pHpH；适宜的气体环境适宜的气体环境 1.1.动物细胞培养的基本原理是
25、什么？动物细胞培养的基本原理是什么？2.2.动物细胞培养液的主要成分是什么？动物细胞培养液的主要成分是什么？3.3.进行动物细胞培养的材料一般有何特点？进行动物细胞培养的材料一般有何特点？离体的细胞在适宜的条件下可以增殖离体的细胞在适宜的条件下可以增殖离体的细胞在适宜的条件下可以增殖离体的细胞在适宜的条件下可以增殖（细胞增殖）细胞增殖）细胞增殖）细胞增殖）通常含有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机通常含有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机通常含有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机通常含有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、盐、微量元素、盐、微量元素、盐、微量元素、动物血清动物血清动物血清动
26、物血清等。等。等。等。一般取一般取胚胎组织或幼龄动物的组织胚胎组织或幼龄动物的组织做动物细胞培养。做动物细胞培养。因为胚胎组织或幼龄动物的组织的细胞生命力旺盛，因为胚胎组织或幼龄动物的组织的细胞生命力旺盛，分裂能力强。分裂能力强。4.4.哪些细胞会失去接触抑制？哪些细胞会失去接触抑制？5.5.在体外培养动物细胞需要什么物质和环境条件？在体外培养动物细胞需要什么物质和环境条件？6.6.动物细胞培养有何应用价值？动物细胞培养有何应用价值？肿瘤细胞肿瘤细胞无菌无毒环境、充足营养（血清或血浆）、适宜无菌无毒环境、充足营养（血清或血浆）、适宜温度、温度、PHPH、气体环境、气体环境（O O2 2和和CO
27、CO2 2，C0C02 2的主要作用是维持培养液的的主要作用是维持培养液的PHPH）。）。.大规模生产生物制品，如病毒疫苗、干扰素、大规模生产生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；单克隆抗体等；.药性、毒性检测；药性、毒性检测；.培养基因工程中的受体细胞培养基因工程中的受体细胞动动动动物物物物组组组组织织织织单单单单个个个个细细细细胞胞胞胞细细细细胞胞胞胞悬悬悬悬液液液液贴贴贴贴壁壁壁壁生生生生长长长长分分分分瓶瓶瓶瓶培培培培养养养养10代代细细胞胞50代代细细胞胞不不死死细细胞胞原代培养原代培养原代培养原代培养传代培养传代培养传代培养传代培养胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶剪碎剪碎剪碎
28、剪碎加培养液加培养液加培养液加培养液接触抑制接触抑制接触抑制接触抑制少数癌变少数癌变少数癌变少数癌变动物细胞培养技术流程动物细胞培养技术流程畸形分化畸形分化畸形分化畸形分化卵细胞卵细胞母绵羊母绵羊母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺细胞细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核移植细胞核移植早期胚胎早期胚胎卵裂卵裂C母绵羊子宫（代孕母体）母绵羊子宫（代孕母体）胚胎移植胚胎移植多莉羊多莉羊分娩分娩妊娠妊娠多多莉莉羊羊的的培培育育过过程程重组细胞重组细胞动物细胞核移植技术和克隆动物动物细胞核移植技术和克隆动物动物细胞核移植：动物细胞核移植：是将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞是将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细
29、胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）动物个体（克隆动物）分类：分类：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易细胞分化程度低，恢复全能性容易 细胞分化程度高，恢复全能性困难细胞分化程度高，恢复全能性困难原理：动物细胞核的全能性原理：动物细胞核的全能性卵母卵母细胞细胞去核去核体细体细胞取胞取核核电电刺刺激激使使两两细细胞胞融融合合重组细胞重组细胞重组胚胎重组胚胎新个体新个体体细胞核移植技术的体细胞核移植技术的应用应用前景前景 1、在畜牧业中可以加速家畜遗
30、传改良的进程、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程2、保护濒危物种、保护濒危物种3、医药卫生领域生产医、医药卫生领域生产医用蛋白质及组织器官用蛋白质及组织器官的移植的移植细胞膜的流动性灭活病毒、PEG、电激等融合后的细胞进行有丝分裂，形成完整的杂交细胞诱导的手段？融合后细胞的类型？AB杂种细胞遗传物质有什么特点？三种AA、AB、BB含两种生物的遗传物质1.2动物细胞融合过程原理？1.21.2动物细胞融合过程动物细胞融合过程 为什么灭活的为什么灭活的病毒能作诱导剂病毒能作诱导剂？灭活丧失感染性灭活丧失感染性保留融合活性保留融合活性1.4 1.4 比较动、植物细胞杂交技术比较动、植物细胞杂交技术抗
31、体的传统生产方法抗体的传统生产方法抗原抗原 反复注射动物反复注射动物从动物的从动物的血清血清中分离抗体中分离抗体该法制备抗体的缺点：该法制备抗体的缺点：产量低、纯度低，且抗产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度体的特异性差、灵敏度低。低。单克隆抗体！单克隆抗体！读下面一段资料，读下面一段资料，找出单克隆抗体的概念找出单克隆抗体的概念 人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的B B细胞细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个B B细胞只细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的分
32、泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个单一抗体，必须用单个B B细胞进行无性繁殖，即克隆。细胞进行无性繁殖，即克隆。2.1单克隆抗体的概念单克隆抗体的概念单克隆单克隆抗体：单个抗体：单个B B细胞克隆产生的细胞克隆产生的化学性化学性质单一、特异性强质单一、特异性强的抗体的抗体一个一个B B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 骨髓瘤细胞能无限增殖骨髓瘤细胞能无限增殖杂交瘤细胞杂交瘤细胞动物细胞培养技术动物细胞培养技术设计方案：设计方案：动物细胞融合技术动物细胞融合技术单克隆单克隆抗体抗体 既能产生特异性抗体，既能产生特异性抗体，又能大量增殖的
33、细胞又能大量增殖的细胞19751975年英国科学家年英国科学家米尔斯坦米尔斯坦和和柯勒柯勒的实验的实验为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？会有几种融合方式？杂交瘤细胞是如何筛选出来的？有何特点？是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？如何大规模进行培养得到大量的单克隆抗体？BB、B瘤、瘤瘤（B、瘤）（一选）选择性培养基：只有杂交瘤细胞才能存活获得产生相应抗体的B细胞（二选）：选能产生所需专一抗体的杂交瘤细胞体外培养体外培养体外培养体外培养小鼠腹腔内培养小鼠腹腔内培养小鼠腹腔内培养小鼠腹腔内培养杂交瘤细胞特点：杂交瘤细胞特点：既能产生特异性既能产生特异性抗体，又能大量抗体，又能大量增殖。增殖。单克隆
34、抗体单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体筛选筛选杂交细胞杂交细胞杂交细胞杂交细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞体外或体内体外或体内体外或体内体外或体内细胞培养细胞培养细胞培养细胞培养筛选筛选骨髓瘤骨髓瘤骨髓瘤骨髓瘤细胞细胞细胞细胞诱导细胞融合诱导细胞融合特异性杂交瘤细胞特异性杂交瘤细胞特异性杂交瘤细胞特异性杂交瘤细胞杂交瘤细胞系杂交瘤细胞系杂交瘤细胞系杂交瘤细胞系提取提取经过免疫的经过免疫的经过免疫的经过免疫的B B B B淋巴细胞淋巴细胞淋巴细胞淋巴细胞动物动物动物动物细胞细胞细胞细胞融合融合融合融合技术技术技术技术动物动物动物动物细胞细胞细胞细胞培养培养培养培养技术技术技术技术单单克克
35、隆隆抗抗体体的的制制备备过过程程：特点：既能产生专一特点：既能产生专一特点：既能产生专一特点：既能产生专一抗体又能大量繁殖抗体又能大量繁殖抗体又能大量繁殖抗体又能大量繁殖特点：特异性强灵敏特点：特异性强灵敏特点：特异性强灵敏特点：特异性强灵敏度高可大量制备度高可大量制备度高可大量制备度高可大量制备注射抗原注射抗原注射抗原注射抗原免疫免疫强调：强调：是其他动物是其他动物细胞工程技术的细胞工程技术的基础基础。动物细胞培养技术动物细胞培养技术 单抗制备过程分哪几步？单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下代表单克隆抗请用箭头把以下代表单克隆抗体制备过程步骤的图解的字母按正确顺序连接起来。顺体制备过程步骤
36、的图解的字母按正确顺序连接起来。顺序是？序是？2.3单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用1、诊断试剂、诊断试剂最广泛应用最广泛应用准确、高效、简易、快速准确、高效、简易、快速单克隆抗体最主要的优点：单克隆抗体最主要的优点：特异性强，灵敏特异性强，灵敏度高，并能大量制备。度高，并能大量制备。“生物导弹生物导弹”单克隆抗体药物单克隆抗体药物 单抗导向，药物为弹头单抗导向，药物为弹头2、治疗疾病和运载药物、治疗疾病和运载药物主要用于治疗主要用于治疗癌症治疗癌症治疗，单克隆抗体作为载体，运载抗，单克隆抗体作为载体，运载抗癌药物，形成癌药物，形成“生物导弹生物导弹”，准确杀伤癌变细胞。准确杀伤癌变细胞。例下
37、图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。例下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。（1 1）_技术是单克隆抗体技术的基础。技术是单克隆抗体技术的基础。（2 2）根据培养基的用途分类，图中）根据培养基的用途分类，图中HATHAT培养基属于培养基属于_培养基。培养基。（3 3）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是_。（4 4）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用用_。（5 5）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的_特点，又
38、具备淋巴特点，又具备淋巴细胞的细胞的_特点。特点。（6 6）淋巴细胞是由动物体）淋巴细胞是由动物体_中的中的_细胞分化、发育而来。细胞分化、发育而来。（7 7）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是_。动物细胞培养动物细胞培养选择选择特异性强特异性强,灵敏度高灵敏度高灭活的病毒灭活的病毒在体外大量增殖在体外大量增殖分泌特异性抗体分泌特异性抗体骨髓骨髓造血干细胞造血干细胞主动运输主动运输1975197519751975年年年年KohlerKohlerKohlerKohler和和和和MilsteinMilsteinMilsteinMi
39、lstein的单克隆抗体技术在生产和使用的单克隆抗体技术在生产和使用的单克隆抗体技术在生产和使用的单克隆抗体技术在生产和使用抗体方面开创了新纪元，图抗体方面开创了新纪元，图抗体方面开创了新纪元，图抗体方面开创了新纪元，图10101010示单克隆抗体制备流程阶段示单克隆抗体制备流程阶段示单克隆抗体制备流程阶段示单克隆抗体制备流程阶段示意图。请据图回答下列问题：示意图。请据图回答下列问题：示意图。请据图回答下列问题：示意图。请据图回答下列问题：（1 1 1 1）该技术是在动物细胞培养）该技术是在动物细胞培养）该技术是在动物细胞培养）该技术是在动物细胞培养技术和技术和技术和技术和 技术的基础技术的基
40、础技术的基础技术的基础上发展起来的。上发展起来的。上发展起来的。上发展起来的。（2 2 2 2）图）图）图）图10101010中细胞中细胞中细胞中细胞A A A A体外培养体外培养体外培养体外培养不具有分裂能力，但能分泌不具有分裂能力，但能分泌不具有分裂能力，但能分泌不具有分裂能力，但能分泌 ，细胞，细胞，细胞，细胞B B B B体外体外体外体外培养能够培养能够培养能够培养能够 。（3 3 3 3）动物细胞融合常用的）动物细胞融合常用的）动物细胞融合常用的）动物细胞融合常用的方法是方法是方法是方法是 。图10动物细胞融合动物细胞融合动物细胞融合动物细胞融合 分泌特异性抗体分泌特异性抗体分泌特异
41、性抗体分泌特异性抗体无限增殖无限增殖无限增殖无限增殖PEGPEGPEGPEG（灭活的病毒、电激）（灭活的病毒、电激）（灭活的病毒、电激）（灭活的病毒、电激）图10（4 4 4 4）细胞融合是随机的过程，）细胞融合是随机的过程，）细胞融合是随机的过程，）细胞融合是随机的过程，在在在在HATHATHATHAT培养基中培养，要筛选出培养基中培养，要筛选出培养基中培养，要筛选出培养基中培养，要筛选出 细胞。在细胞培养过细胞。在细胞培养过细胞。在细胞培养过细胞。在细胞培养过程中，为了促进细胞摄取葡萄糖，程中，为了促进细胞摄取葡萄糖，程中，为了促进细胞摄取葡萄糖，程中，为了促进细胞摄取葡萄糖，常向培养液中
42、加入常向培养液中加入常向培养液中加入常向培养液中加入 (激素激素激素激素)（5 5 5 5）要获得大量的单克隆抗体，）要获得大量的单克隆抗体，）要获得大量的单克隆抗体，）要获得大量的单克隆抗体，可对获得的杂交瘤细胞进行可对获得的杂交瘤细胞进行可对获得的杂交瘤细胞进行可对获得的杂交瘤细胞进行 培养。培养。培养。培养。体外或体内体外或体内体外或体内体外或体内杂交瘤杂交瘤杂交瘤杂交瘤胰岛素胰岛素胰岛素胰岛素 例例人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNARNA病病毒，该病毒表面
43、的毒，该病毒表面的A A蛋白为主要抗原，且疾苗生产蛋白为主要抗原，且疾苗生产和抗体制备的流程之一如下图：和抗体制备的流程之一如下图：提取提取提取提取病毒病毒病毒病毒RNARNADNADNAA A基因基因基因基因A A基因基因基因基因表表表表 达达达达 载载载载体体体体受体受体受体受体细胞细胞细胞细胞A A蛋白蛋白蛋白蛋白小小小小 鼠鼠鼠鼠 皮皮皮皮下下下下小小小小 鼠鼠鼠鼠 骨骨骨骨髓髓髓髓 瘤瘤瘤瘤 细细细细胞胞胞胞效效效效应应应应B B B B淋淋淋淋巴细胞巴细胞巴细胞巴细胞X X抗抗抗抗A A蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的单单单单 克克克克 隆隆隆隆 抗抗抗抗体体体体请回答：请回答：（1 1）
44、过程）过程代表的是代表的是 。（2 2）过程）过程构建构建A A基因表达载体基因表达载体时，必须使用时，必须使用 和和 两种工具酶。两种工具酶。DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶 逆转录逆转录逆转录逆转录限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶病毒病毒病毒病毒RNARNADNADNAA A基因基因基因基因A A基因基因基因基因表达载体表达载体表达载体表达载体受体受体受体受体细胞细胞细胞细胞A A蛋白蛋白蛋白蛋白小鼠皮下小鼠皮下小鼠皮下小鼠皮下小小小小鼠鼠鼠鼠骨骨骨骨髓髓髓髓瘤细胞瘤细胞瘤细胞瘤细胞效效效效 应应应应 B B B B淋淋淋淋巴细胞巴细胞巴细胞
45、巴细胞X X抗抗抗抗A A蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体（3 3）过程）过程采用的实验技术是采用的实验技术是 ，获得的，获得的X X是是 。（4 4）对健康人进行该传染病免疫预）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的防时，可选用图中基因工程生产的 所制备的疫苗。所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，对该传染病疑似患者确诊时，可以疑似患者体内分离病毒，与已可以疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行知病毒进行 _ _ 比较；比较；或用图中的或用图中的 _ _ _ _ 进进行特异性结合检测。行特异性结合检测。抗抗抗抗A A A A蛋白的单克隆抗体蛋
46、白的单克隆抗体蛋白的单克隆抗体蛋白的单克隆抗体细胞融合细胞融合细胞融合细胞融合 杂交瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞A A A A蛋白蛋白蛋白蛋白核酸（基因）序列核酸（基因）序列核酸（基因）序列核酸（基因）序列(1)(1)若若A A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B B细胞是取自小鼠细胞是取自小鼠体内的体内的 细胞，细胞，从小鼠体内提取分离该细胞之从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射前，应给小鼠注射_类物质。类物质。（2）d过程是一个过程是一个_过程，该过程的进过程，该过程的进行常用行常用_或或_的诱导。的诱导。(3)(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成假设仅考
47、虑某两个细胞的融合，则可形成 种种类型的类型的C C细胞，因此需用细胞，因此需用_培养基筛选出培养基筛选出D D细胞细胞用于培养，用于培养，D D细胞的名称是细胞的名称是 ，其特点是，其特点是_。B 淋巴淋巴淋巴淋巴抗原抗原 细胞融合细胞融合 聚乙二醇聚乙二醇 灭活的病毒灭活的病毒 选择性选择性 3既能无限增殖又能产生特异性抗体既能无限增殖又能产生特异性抗体 杂交瘤细胞杂交瘤细胞(4)(4)在培养时通过在培养时通过_分裂方式大量繁殖。分裂方式大量繁殖。D D细细胞体外培养需要注意的条件是（要求答胞体外培养需要注意的条件是（要求答5 5项）项）_。（5 5）单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面
48、，）单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面，与常规抗体相比，其特点是与常规抗体相比，其特点是_。特异性强、灵敏度高特异性强、灵敏度高 有丝有丝有丝有丝无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和pHpH；适宜的气体环境适宜的气体环境 15、右图为某同学根据杂交瘤技术、右图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌抗的方法，设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案。据图回答：体的实验方案。据图回答：（1）该方案能达到预期效果吗）该方案能达到预期效果吗？。原因是。原因是_。（2）图中）图中为为 过程，过程，常用常用 作为诱导剂。该细作为诱导剂。该细胞继承了胞继承了_ ，因此不仅能分泌，因此不仅能分泌_，还有，还有 本领。本领。不能不能 没有将抗原注入小鼠体内，无法获得没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生专一抗体的产生专一抗体的B淋巴细胞淋巴细胞 细胞融合细胞融合 灭活病毒灭活病毒 双亲细胞的遗传物质双亲细胞的遗传物质 特异性抗体特异性抗体 大量增殖大量增殖制备单克隆抗体制备单克隆抗体（3）该方案的目的是）该方案的目的是_。