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1、专题2 细胞工程考纲内容能力要求2013 年高考风向标1.植物的组织培养2动物的细胞培养与体细胞克隆3细胞融合与单克隆抗体1.以农业生产为背景综合考查植物的组织培养及其应用2以人类健康为背景考查动物细胞工程的应用胡萝卜的组织培养技术及植物细胞工程的实际应用胡萝卜的组织培养技术及植物细胞工程的实际应用1细细胞的全能性胞的全能性(1)细胞全能性的基础：生物体的每一个细胞都含有本物种细胞全能性的基础：生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。(2)细胞全能性实现的条件：离体、提供营养物质、激素及细胞全能性实现的条件：离体
2、、提供营养物质、激素及其他适宜条件。其他适宜条件。(3)细胞全能性高低的比较：受精卵卵细胞体细胞；植细胞全能性高低的比较：受精卵卵细胞体细胞；植物体细胞动物体细胞；物体细胞动物体细胞；胚胎干细胞其他干细胞体细胞胚胎干细胞其他干细胞体细胞。阅读阅读p352考点一考点一2胡胡萝卜的组织培养技术萝卜的组织培养技术(1)实验原理：离体的植物组织、器官、细胞表现出植物细实验原理：离体的植物组织、器官、细胞表现出植物细胞的全能性，发育成新个体。胞的全能性，发育成新个体。(2)实验流程：制备外植体实验流程：制备外植体接种接种脱分化培养脱分化培养再分化培再分化培养养移栽培养成正常植株。移栽培养成正常植株。(3
3、)注意事项注意事项选材：根尖、茎尖、形成层等最容易诱导脱分化。选材：根尖、茎尖、形成层等最容易诱导脱分化。无菌：培养基一旦污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与无菌：培养基一旦污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与培养物争夺营养，而且还会产生大量对培养物有害的物质。培养物争夺营养，而且还会产生大量对培养物有害的物质。光照：脱分化过程不需要光照，再分化过程一定要有光光照：脱分化过程不需要光照，再分化过程一定要有光照。照。激素的使用激素的使用a生生长素类细胞分裂素类：诱导植物组织脱分化和根原长素类细胞分裂素类：诱导植物组织脱分化和根原基形成。基形成。b生生长素类细胞分裂素类：诱导愈伤组织再分化和芽原长素类细胞
4、分裂素类：诱导愈伤组织再分化和芽原基形成。基形成。c赤赤霉素类：促进分化的丛芽和小植株快速生长。霉素类：促进分化的丛芽和小植株快速生长。3植物细胞工程的实际应用p352考点二(1)植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径微型繁殖：通过植物组织培养技术快速繁殖优良品种。微型繁殖：通过植物组织培养技术快速繁殖优良品种。特点是保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量特点是保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。繁殖。作物脱毒：选取作物无毒组织作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖如茎尖)进行组织培养进行组织培养，获得脱毒苗。获得脱毒苗。人工种子：植物组织培养得到的胚状体等用人工薄膜包人工种
5、子：植物组织培养得到的胚状体等用人工薄膜包装得到的种子。装得到的种子。(2)作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。细胞产物的工厂化生产：细胞产物有蛋白质、细胞产物的工厂化生产：细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。【典例典例1】下图为下图为将胡萝卜将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是()A过程中都会发生细胞的增殖和分化过程中都会发生细胞的增殖和分化B在利用多倍体育种法培育无子西瓜的过程中，不经过
6、在利用多倍体育种法培育无子西瓜的过程中，不经过愈伤组织阶段愈伤组织阶段C此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性D利用此过程获得的试管苗一定为纯合子利用此过程获得的试管苗一定为纯合子B考点对应练考点对应练1(2011 年江苏年江苏)下列有关植物组织培养的叙述，正确下列有关植物组织培养的叙述，正确的是的是()A愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株的植株C用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人用人工薄膜将胚状
7、体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子工种子D植物耐盐突变体可通过添加适量植物耐盐突变体可通过添加适量 NaCl 的培养基培养筛的培养基培养筛选而获得选而获得D植物体细胞杂交技术(1)诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。作为诱导剂。(2)细胞融合完成的标志：新的细胞壁的生成。细胞融合完成的标志：新的细胞壁的生成。(3)植物体细胞杂交的植物体细胞杂交的终点终点是培育成杂种植株，而不是是培育成杂种植株，而不是形成形成杂种细胞就结束。杂种细胞就结束。杂种植株特征杂种植株特征：具备两
8、种植物的遗传特征。：具备两种植物的遗传特征。原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。(4)体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。若一植物细胞含基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。若一植物细胞含有有 2X 条染色体，条染色体，2 个染色体组，基因型为个染色体组，基因型为 Aabb，另一植物细，另一植物细胞含有胞含有 2Y 条染色体，条染色体，2 个染色体组，基因型为个染色体组，基因型为 ccDd，则新植，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为株应为四倍体
9、，其体细胞中染色体数为 2X 2Y，基因型为，基因型为AabbccDd。(5)该培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔该培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律，的遗传定律，只有有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定只有有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定律律，而体细胞杂交未有此过程。，而体细胞杂交未有此过程。(6)植物体细胞杂交克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展植物体细胞杂交克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。了可用于杂交的亲本组合范围。突破易错疑点突破易错疑点对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清(1)植物体
10、细胞杂交植物体细胞杂交若两个不同品种的植物细胞若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合，进行融合，A含有含有2X条染色体，条染色体，2个染色体组，基因型为个染色体组，基因型为Aabb，B含有含有2Y条染色体，条染色体，2个染色体组，其基因型为个染色体组，其基因型为ccDd，则新，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为2X2Y，基因型为基因型为AabbccDd，从中不难看出，体细胞杂交即，从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体数、基因组还两个细胞融合成一个细胞，不管染色体数、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。是染色体组都采用直接相加
11、的方法。(2)植物有性杂交植物有性杂交 有性杂交的结果：子代细胞中染色体数，基因型分别有性杂交的结果：子代细胞中染色体数，基因型分别为为“XY”、“AbcD”或或“abcD”或或“Abcd“abcd”，即，即先减半再相加。先减半再相加。【典例【典例2】(2011 年承德联考年承德联考)下列关于细胞工程的叙述，错下列关于细胞工程的叙述，错误的是误的是()A某种植物甲、乙两品种的体细胞杂交获得的杂种植株某种植物甲、乙两品种的体细胞杂交获得的杂种植株与甲、乙两品种杂交后代的染色体数目相同与甲、乙两品种杂交后代的染色体数目相同B去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞去除植物细胞的细胞壁和将动物
12、组织分散成单个细胞均需酶处理均需酶处理C聚乙二醇可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合聚乙二醇可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合D植物体细胞杂交的原理是细胞膜流动性和细胞全能性植物体细胞杂交的原理是细胞膜流动性和细胞全能性A考点对应练2我国科学工作者我国科学工作者曾成功地将分别属于两个科的植物曾成功地将分别属于两个科的植物烟草和菠菜杂交成功，从而获得一种新型的烟草品种。在此过烟草和菠菜杂交成功，从而获得一种新型的烟草品种。在此过程中，下列操作不是必需的是程中，下列操作不是必需的是()BA杂交前要除去两种细胞的细胞壁杂交前要除去两种细胞的细胞壁B原生质体融合前要先脱分化原生质体融合前要先脱分化C
13、原生质体融合后，要选出烟草原生质体融合后，要选出烟草菠菜融合细胞加以培养菠菜融合细胞加以培养D要诱导愈伤组织进行再分化要诱导愈伤组织进行再分化解析：解析：植物细胞杂交过程是先去壁、融合、培养植物细胞杂交过程是先去壁、融合、培养(包括脱分包括脱分化和再分化化和再分化)，原生质体融合前不需脱分化。，原生质体融合前不需脱分化。动物细胞工程动物细胞工程动物细胞培养：动物细胞培养：原理、营养、条件、过程、细原理、营养、条件、过程、细胞生长特点、结果、应用胞生长特点、结果、应用动物细胞融合：动物细胞融合：原理、诱导方法、过程、应用原理、诱导方法、过程、应用单克隆抗体的制备：单克隆抗体的制备：原理、过程、特
14、点、应用原理、过程、特点、应用核移植与克隆动物：核移植与克隆动物：供体、受体、核移植方法、供体、受体、核移植方法、克隆动物的方法、克隆动物的遗传特性、应用克隆动物的方法、克隆动物的遗传特性、应用 动、植物细胞工程的比较：动、植物细胞工程的比较：植物组培技术与动植物组培技术与动物细胞培养技术、植物体细胞杂交技术与动物物细胞培养技术、植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术细胞融合技术考点动物细胞培养和动物细胞克隆p353考点三1动物细胞培养(1)流程流程幼龄动物组织或胚胎幼龄动物组织或胚胎细胞贴壁生长细胞贴壁生长单个细胞单个细胞细胞悬液细胞悬液细胞悬液细胞悬液细胞株或细胞细胞株或细胞系系选用幼龄动物
15、组织或胚胎的原因：它们的细胞分化程度选用幼龄动物组织或胚胎的原因：它们的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。低，增殖能力很强，更易于培养。进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，不用胃进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，不用胃蛋白酶的原因：胃蛋白酶作用的适宜蛋白酶的原因：胃蛋白酶作用的适宜pH 约为约为 2，当，当 pH 大于大于 6时，胃蛋白酶就会失去活性。而胰蛋白酶作用的适宜时，胃蛋白酶就会失去活性。而胰蛋白酶作用的适宜pH 为为7.28.4，多数动物细胞培养的适宜，多数动物细胞培养的适宜 pH 为为7.27.4，因此胰蛋白酶，因此胰蛋白酶适用于细胞培养时细胞间质适用于细胞培
16、养时细胞间质(主要为蛋白质主要为蛋白质)的分解。的分解。(2)细胞贴壁和接触抑制细胞贴壁和接触抑制细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。接触抑制：细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到接触抑制：细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。(3)动物细胞培养需要满足以下条件动物细胞培养需要满足以下条件充足的营养供给：微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、充足的营养供给：微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。促生长因子、血清等。适宜的温度：适宜的温度：36
17、.5 0.5。适宜的适宜的 pH：7.27.4。气体环境气体环境O2：有氧呼吸、细胞代谢：有氧呼吸、细胞代谢(95%的空气的空气)CO2：维持：维持 pH(5%)无菌、无毒环境：培养液和培养用具杀菌消毒，培养过无菌、无毒环境：培养液和培养用具杀菌消毒，培养过程加抗生素杀菌，定期更换培养液，清除代谢产物。程加抗生素杀菌，定期更换培养液，清除代谢产物。1区区分原代培养与传代培养的方法分原代培养与传代培养的方法(1)原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养；或第之前的细胞培养；或第1 代细胞的培养与传代细胞的培养与传10 代以内的
18、细胞培代以内的细胞培养统称为原代培养。养统称为原代培养。(2)传代培养：细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细传代培养：细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养；或传胞培养；或传10 代以后的细胞培养，统称为传代培养代以后的细胞培养，统称为传代培养。(4)动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用生产生物制品：疫苗、干扰素、抗体等。生产生物制品：疫苗、干扰素、抗体等。作为基因工程中的受体细胞。作为基因工程中的受体细胞。检测有毒物质及毒性。检测有毒物质及毒性。科研方面：筛选抗癌药物、治科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾病等疗和预防疾病等(1)动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核
19、动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，前者比较容易。移植，前者比较容易。(2)如上图所示，注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，如上图所示，注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞。伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点而是整个细胞。伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点具有一定的流动性。具有一定的流动性。(3)该技术形成的重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞该技术形成的重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。核的全能性而非动物细胞的全能性。(4)用卵母细胞作受体细胞的原因用卵母细胞作受体细胞的原因a卵卵母细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。
20、母细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。b卵母细胞体积大，便于操作。卵母细胞体积大，便于操作。c卵黄多，营养物质丰富等。卵黄多，营养物质丰富等。(5)克隆属于无性繁殖，产生的新个体的性别、绝大多数性克隆属于无性繁殖，产生的新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。状与供核亲本一致。(6)体细胞核移植技术的应用体细胞核移植技术的应用加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；保护濒保护濒危物种，增大存活数量；危物种，增大存活数量；生产珍贵的医用蛋白；生产珍贵的医用蛋白；作为异种作为异种移植的供体；移植的供体；用于组织器官的移植等。用于组织器官的移植等。植物组
21、织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理细胞的全能性细胞的全能性细胞的增殖细胞的增殖培养基的培养基的物理性质物理性质固体固体液体液体(合成合成培养基培养基)培养基培养基的成分的成分水、无机盐、维生素、水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂等蔗糖、氨基酸、琼脂等葡萄糖、氨基酸、无机盐、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等维生素、动物血清等结果结果产生新的植株或组织产生新的植株或组织产生新的细胞系或细胞株产生新的细胞系或细胞株应用应用植株快速繁殖植株快速繁殖脱毒植株的培育脱毒植株的培育人工种子人工种子生产生产药物、药物、杀虫剂等杀虫剂等转基因植物的培育转基因植物的培育蛋白质生物制品
22、的生产蛋白质生物制品的生产皮肤移植材料的培育皮肤移植材料的培育检测有毒物质检测有毒物质生理、病理、药生理、病理、药理学研究理学研究取材取材植物幼嫩的部位或花药等植物幼嫩的部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物胚胎或出生不久的幼龄动物器官或组织动物器官或组织其他条件其他条件 均为无菌操作，需要适宜的温度、均为无菌操作，需要适宜的温度、pH、O2 等条件等条件植物组织培养与动物细胞培养的比较植物组织培养与动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目比较项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理细胞的全能性细胞的全能性细胞增殖细胞增殖
23、培养基性质培养基性质固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基培养基特有成培养基特有成分分蔗糖蔗糖 植物激素植物激素葡萄糖葡萄糖 动物血清动物血清培养结果培养结果植物体植物体细胞株、细胞细胞株、细胞系系培养目的培养目的快速繁殖、快速繁殖、培育无病毒植培育无病毒植株株获得细胞获得细胞或细胞分泌蛋或细胞分泌蛋白白考点对应练3(2011 年南通二模年南通二模)在动物细胞培养过程中，下列处理在动物细胞培养过程中，下列处理不不恰当的是恰当的是()CA培养液和培养用具要进行无菌处理培养液和培养用具要进行无菌处理B提供种类齐全的营养物质提供种类齐全的营养物质C提供纯氧以保证细胞的呼吸作用提供纯氧以保证细胞的呼
24、吸作用D保证提供适宜的温度和保证提供适宜的温度和 pH解析：解析：动物细胞培养过程必须在动物细胞培养过程必须在无菌环境下培养；营养物无菌环境下培养；营养物质包括水、无机盐、单糖、生长因子、核苷酸、动物血清等；质包括水、无机盐、单糖、生长因子、核苷酸、动物血清等；需提供需提供O2(95%的空气的空气)和和CO2。4单克隆抗体的制备单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体筛选筛选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诱导
25、细胞融诱导细胞融诱导细胞融合合合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
26、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免疫免疫(1)细胞融合完成的标志：细胞核融合成一个核。细胞融合完成的标志：细胞核融合成一个核。(2)制备单克隆抗体时选用一种抗原处理的制备单克隆抗体时选用一种抗原处理的 B 淋巴细胞与骨淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，筛髓瘤细胞进行细胞融合，筛选出杂交瘤细胞，它会兼有两个亲选出杂交瘤细胞，它会兼有两个亲本细胞的特性本细胞的特性在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生具某种特异性的抗体。具某种特异性的抗体。(3)制备单克隆抗体过程中有两次
27、筛选制备单克隆抗体过程中有两次筛选第一次筛选：将未融合的第一次筛选：将未融合的 B 淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及BB 融合、瘤瘤融合等的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出融合、瘤瘤融合等的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出 B瘤融合的细胞。瘤融合的细胞。细胞工程细胞工程植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合实质内容实质内容改变遗传物质、产生新的性状，获得细胞产品改变遗传物质、产生新的性状，获得细胞产品(使后代具使后代具有双亲的特性有双亲的特性)理论基础理论基础细胞膜的流动性、植物细胞细胞膜的流动性、植物细胞全能性全能性细胞膜的流动性、细胞增殖细胞膜的流动性、细胞增殖第
28、二次筛选：将产生特定抗体的第二次筛选：将产生特定抗体的 B 瘤细胞通过细胞培养瘤细胞通过细胞培养用相应抗原检测的办法筛选出来用相应抗原检测的办法筛选出来。(4)获取单克隆抗体的场所获取单克隆抗体的场所若在培养基中进行杂交瘤细胞培养，则从培养液中提取。若在培养基中进行杂交瘤细胞培养，则从培养液中提取。若在小鼠或其他动物腹腔中培养，则从腹水中提取。若在小鼠或其他动物腹腔中培养，则从腹水中提取。植物体细胞杂交与动物细胞融合比较细胞工程细胞工程植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合诱导手段诱导手段物理法：离心、振动、电激物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇(PEG)物
29、理法：离心、振动、电激物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇生物法：灭活病毒生物法：灭活病毒(灭活仙台灭活仙台病毒病毒)过程过程去细胞壁去细胞壁(纤维素酶纤维素酶、果胶、果胶酶酶)原生质体融合原生质体融合(获得获得杂种原生质体杂种原生质体)植物细胞植物细胞的筛选的筛选和培和培养养(获得植株获得植株)获得分离的单个动物细胞获得分离的单个动物细胞(胰胰蛋白酶处理蛋白酶处理)诱导融合形成诱导融合形成杂杂交细胞交细胞动物细胞培养动物细胞培养(细细胞产品胞产品)应用应用白菜白菜甘蓝甘蓝等杂种植物等杂种植物单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备(杂交瘤细杂交瘤细胞胞)意义和意义和用途用途克服远
30、缘杂交不亲和的克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交亲本的障碍，大大扩展杂交亲本的组合范围；组合范围；克服有性杂交克服有性杂交的母系遗传的局限性，获得的母系遗传的局限性，获得细胞质基因的杂合子细胞质基因的杂合子，研究，研究细胞质遗传细胞质遗传制备单克隆抗体；制备单克隆抗体；诊断、诊断、治疗、预防治疗、预防疾病，如单抗诊断疾病，如单抗诊断盒、盒、“生物导弹生物导弹”治疗癌症治疗癌症项目项目项目项目动物细胞融合动物细胞融合动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物体细胞杂交原理原理原理原理细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性和细胞膜的流
31、动性和细胞膜的流动性和细胞膜的流动性和植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物细胞的全能性融合前提融合前提融合前提融合前提 分散成单个细胞分散成单个细胞分散成单个细胞分散成单个细胞去除细胞壁去除细胞壁去除细胞壁去除细胞壁诱导方法诱导方法诱导方法诱导方法 聚乙二醇、离心、振动、聚乙二醇、离心、振动、聚乙二醇、离心、振动、聚乙二醇、离心、振动、电激、电激、电激、电激、灭活病毒灭活病毒灭活病毒灭活病毒聚乙二醇、离心、聚乙二醇、离心、聚乙二醇、离心、聚乙二醇、离心、振动、电激、振动、电激、振动、电激、振动、电激、结果结果结果结果获得杂种细胞或细胞产获得杂种细胞或细胞产获得杂种细胞或细胞产获
32、得杂种细胞或细胞产物物物物获得杂种植株获得杂种植株获得杂种植株获得杂种植株用途用途用途用途制备单克隆抗体制备单克隆抗体制备单克隆抗体制备单克隆抗体培育作物新品种培育作物新品种培育作物新品种培育作物新品种意义意义意义意义使远缘杂交成为可能使远缘杂交成为可能使远缘杂交成为可能使远缘杂交成为可能克服远缘杂交障碍克服远缘杂交障碍克服远缘杂交障碍克服远缘杂交障碍【典例【典例4】下列是应用下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗动物细胞工程技术获取单克隆抗 X抗体的抗体的具体操作步骤，选项中对单克隆抗体制备的相关叙述不具体操作步骤，选项中对单克隆抗体制备的相关叙述不正确的是正确的是()将将 X 抗原注入小鼠
33、体内，获得能产生抗抗原注入小鼠体内，获得能产生抗 X 抗体的抗体的 B 淋巴淋巴细胞细胞从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合将杂交瘤将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养细胞注入小鼠腹腔培养筛选出能产生抗筛选出能产生抗 X 抗体的杂交瘤细抗体的杂交瘤细胞胞从腹水中提取抗体从腹水中提取抗体A实验顺序应当是实验顺序应当是B过程中产生的多个杂交瘤细胞也过程中产生的多个杂交瘤细胞也称为克隆称为克隆C过程获得的细胞均可无限增殖过程获得的细胞均可无限增殖D到到的过程中通常要经过两次筛选的过程中通常要经过两次筛选解
34、题思路解题思路克隆是一种克隆是一种无性生殖，无性生殖，过程中，杂交瘤细胞过程中，杂交瘤细胞在小鼠腹在小鼠腹腔培养产生的多个杂交瘤细胞是细胞的增殖，属于克腔培养产生的多个杂交瘤细胞是细胞的增殖，属于克隆；隆；过程是融合过程，会得到多种整合细胞，要经过筛选才过程是融合过程，会得到多种整合细胞，要经过筛选才能获得无限增殖以及能产生抗体的杂交能获得无限增殖以及能产生抗体的杂交瘤细胞；瘤细胞；过程后要筛过程后要筛选出选出 B 瘤融合的细胞，瘤融合的细胞，过程要筛选出产生特定抗体的杂交瘤过程要筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞。细胞。答案答案C考点对应练4下列关于利用细下列关于利用细胞工程技术制备单克隆抗体的
35、叙述中胞工程技术制备单克隆抗体的叙述中，不正确的是不正确的是()DA给小鼠注射抗原，是为了获得能产生相应抗体的给小鼠注射抗原，是为了获得能产生相应抗体的 B 淋淋巴细胞巴细胞BB 淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合培养，是为了获得融合细胞淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合培养，是为了获得融合细胞C杂交瘤细胞进行体外培养，是为了获得单克隆抗体杂交瘤细胞进行体外培养，是为了获得单克隆抗体D杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎抗体的胚胎解析：解析：杂交瘤细胞可进行体内、体外培养，目的是培养产杂交瘤细胞可进行体内、体外培养，目的是培养产生单克隆抗体。生单克
36、隆抗体。植物植物细胞工程快速复习题细胞工程快速复习题1.植物组织培养的主要过程分为哪两步？植物组织培养的主要过程分为哪两步？2.不进行脱分化处理能否培养成完整的植物体？不进行脱分化处理能否培养成完整的植物体？3.决定细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？决定细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？4.植物组织培养的固体培养基分为哪四部分？植物组织培养的固体培养基分为哪四部分？5.植物组织培养所必需的环境条件是什么？植物组织培养所必需的环境条件是什么？无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成。无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成。无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成。无
37、机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成。一定的一定的一定的一定的温度温度温度温度、空气空气空气空气、无菌无菌无菌无菌环境、适合的环境、适合的环境、适合的环境、适合的PHPH、适时、适时、适时、适时光照光照光照光照等等等等6.为什么植物组织培养过程必须无菌操作为什么植物组织培养过程必须无菌操作?7.组织培养有什么应用价值？组织培养有什么应用价值？用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性的生长，植物组织培养所
38、利用的植物材料体积小、抗性的生长，植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性的生长，植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差。因此为了差。因此为了差。因此为了差。因此为了防止微生物污染，防止微生物污染，防止微生物污染，防止微生物污染，要进行严格的无菌操作。要进行严格的无菌操作。要进行严格的无菌操作。要进行严格的无菌操作。植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径快速繁殖植物快速繁殖植物快速繁殖植物快速繁殖植物 培育无病毒植株培育无病毒植株培育无病毒植株培育无病毒植株 培育转基因植物培育转基因植物培育转基因植物培育转基因植物（如抗虫棉等）（如抗虫棉等）（如抗虫棉等）（如抗虫
39、棉等）制成人工种子制成人工种子制成人工种子制成人工种子 培育作物新品种培育作物新品种培育作物新品种培育作物新品种单倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种 突变体的利用突变体的利用突变体的利用突变体的利用 工厂化生产细胞产物工厂化生产细胞产物工厂化生产细胞产物工厂化生产细胞产物8.为什么利用植物的茎尖或根尖细胞可以培育出为什么利用植物的茎尖或根尖细胞可以培育出无病毒植株？无病毒植株？9.植物体细胞融合的第一步是什么？植物体细胞融合的第一步是什么？10.用什么方法可以去除细胞壁？用什么方法可以去除细胞壁？11.去除细胞壁后的植物细胞又叫做什么？去除细胞壁后的植物细胞又叫做什么？12.诱导原生质体融
40、合的诱导剂叫什么？诱导原生质体融合的诱导剂叫什么？13.诱导原生质体融合的物理方法主要有哪些种？诱导原生质体融合的物理方法主要有哪些种？14.融合后的杂种细胞可以直接生长为杂种植株吗融合后的杂种细胞可以直接生长为杂种植株吗？15.植物体细胞融合的优点是什么？植物体细胞融合的优点是什么？植物体的茎尖和根尖分生区的细胞基本植物体的茎尖和根尖分生区的细胞基本植物体的茎尖和根尖分生区的细胞基本植物体的茎尖和根尖分生区的细胞基本不含无病毒。不含无病毒。不含无病毒。不含无病毒。16.植物体细胞融合的不足或遗憾是什么？植物体细胞融合的不足或遗憾是什么？17.利用植物组织培养技术生产人参皂甙需要经过利用植物组
41、织培养技术生产人参皂甙需要经过脱分化和再分化过程吗？脱分化和再分化过程吗？18.利用植物组织培养技术繁殖名贵花卉，进行离利用植物组织培养技术繁殖名贵花卉，进行离体培养时为什么不要用该植株的花粉？体培养时为什么不要用该植株的花粉？目前还无法让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的目前还无法让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的目前还无法让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的目前还无法让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状。优良性状。优良性状。优良性状。只需要经过脱分化形成人参细胞即可产生人参皂甙，只需要经过脱分化形成人参细胞即可产生人参皂甙，只需要经过脱分化形成人参细胞即可产生人参皂甙，只需要经过
42、脱分化形成人参细胞即可产生人参皂甙，不需要再分化过程。不需要再分化过程。不需要再分化过程。不需要再分化过程。利用花粉组织培养育出的花卉是单倍体植物，生长利用花粉组织培养育出的花卉是单倍体植物，生长利用花粉组织培养育出的花卉是单倍体植物，生长利用花粉组织培养育出的花卉是单倍体植物，生长发育不良。发育不良。发育不良。发育不良。动动物细胞工程快速复习题物细胞工程快速复习题1.1.动物细胞工程的基础是什么？动物细胞工程的基础是什么？2.2.动物细胞培养的基本原理是什么？动物细胞培养的基本原理是什么？3.3.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？4.4.进行动物细胞培养的材料一
43、般有何特点？进行动物细胞培养的材料一般有何特点？动物细胞培养技术动物细胞培养技术动物细胞培养技术动物细胞培养技术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物血清等。等。等。等。一般取胚胎组织或幼龄动物的组织做动物细胞培一般取胚胎组织或幼龄动物的组织做动物细胞培养。因为胚胎
44、组织或幼龄动物的组织的细胞生命养。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。力旺盛，分裂能力强。5.5.原代培养与传代培养有何区别原代培养与传代培养有何区别?6.6.动物体细胞培养技术能将一个分化的体细胞培养动物体细胞培养技术能将一个分化的体细胞培养成为一个动物体吗？为什么？成为一个动物体吗？为什么？7.7.为什么要将组织分散成了单个细胞再进行培养？为什么要将组织分散成了单个细胞再进行培养？将动物组织消化后的初次培养就是原代培养。将动物组织消化后的初次培养就是原代培养。当原代培养的细胞贴满瓶壁后，用胰蛋白酶处理，当原代培养的细胞贴满瓶壁后，用胰蛋白酶处理，制成细胞悬浮液后再次分
45、瓶继续培养就是传代培制成细胞悬浮液后再次分瓶继续培养就是传代培养。养。不能不能单个细胞容易和周围环境进行物质交换单个细胞容易和周围环境进行物质交换获获得营养物质、氧气等，排出代谢废物；得营养物质、氧气等，排出代谢废物；分散成单个细胞培养能使细胞水平操作的其他分散成单个细胞培养能使细胞水平操作的其他技术得以实现技术得以实现 。8.8.怎样将动物组织分散成单个的细胞？怎样将动物组织分散成单个的细胞？9.9.胰蛋白酶的作用是什么呢？细胞间隙主要含有胰蛋白酶的作用是什么呢？细胞间隙主要含有什么物质成份？什么物质成份？10.10.为何要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下为何要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上
46、脱离下来？来？11.11.细胞贴壁生长对培养容器有何要求？细胞贴壁生长对培养容器有何要求？用剪刀剪碎组织，再用胰蛋白酶处理。用剪刀剪碎组织，再用胰蛋白酶处理。胰蛋白酶将动物组织细胞间隙中的蛋白质分胰蛋白酶将动物组织细胞间隙中的蛋白质分解，使细胞分散开。解，使细胞分散开。当贴壁细胞生长到表面相互接触时，细胞就会当贴壁细胞生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖停止分裂增殖细胞出现接触抑制。细胞出现接触抑制。培养瓶的内表面要光滑、无毒、易于贴附。培养瓶的内表面要光滑、无毒、易于贴附。12.12.哪些细胞会失去接触抑制？哪些细胞会失去接触抑制？13.13.在体外培养动物细胞需要什么物质和环境条件在
47、体外培养动物细胞需要什么物质和环境条件？14.14.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）、适无菌无毒环境、充足营养（血清或血浆）、适宜温度、宜温度、PHPH、气体环境、气体环境（O O2 2和和COCO2 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15.15.为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血
48、清为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？16.16.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么 血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中必需氨基酸动物细胞本身不能合成，必等，其中必需氨基酸动物细胞本身不能合成，必须由培养液提供。须由培养液提供。血清激素有胰岛素、生长激素等以及多种生血清激素有胰岛素、生长激素等以及多种生长因子，能促进细胞的生长、增殖和贴附。长因子，能促进细胞的生长、增殖和贴附。不需要。不需要。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所
49、以，动物细胞也就了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。17.17.什么是动物细胞核移植？什么是动物细胞核移植？18.18.多莉羊的诞生在生物学发展史上有何意义？多莉羊的诞生在生物学发展史上有何意义？19.19.为什么用于核移植的供体细胞一般都选用传代为什么用于核移植的供体细胞一般都选用传代 10 10代以内的细胞？代以内的细胞？将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞核将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，新的胚
50、胎最终发育为动物个体（克隆动物）。胎，新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）。说明已经分化的说明已经分化的说明已经分化的说明已经分化的动物体细胞核，仍然具有全能性动物体细胞核，仍然具有全能性动物体细胞核，仍然具有全能性动物体细胞核，仍然具有全能性，在在在在合适的条件下合适的条件下合适的条件下合适的条件下，仍然可以发育成新的个体。，仍然可以发育成新的个体。，仍然可以发育成新的个体。，仍然可以发育成新的个体。10101010代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。培养的动物细胞一