专题41 细胞工程教程教案VIP

专题41 细胞工程教程教案 (xx福建卷，33，10分)33.【生物-现代生物科技专题】（10分）GDNF是一种神经营养因子。 对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。 研究人员构建了含GDNF基因的表达载体（如图1所示），并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。 请回答（ （1）在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰蛋白酶的目的是。 （ （2）构建含GDNF基因的表达载体时，需选择图1中的限制酶进行酶切。 （ （3）经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有三种单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接（如图1所示）。 为鉴定这3种连接方式，选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图图2所示。 图中第泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。 （ （4）将正向连接的表达载体导入神经干细胞后，为了检测GDNF基因是否成功表达，可用相应的与提取的蛋白质杂交。 当培养的神经干细胞达到一定的密度时，需进行培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。 使细胞分散开Xho抗体传代细胞工程 11、概念:应用的原理和方法研究的水平研究的目的细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品 22、分类植物细胞工程动物细胞工程微生物工程所采用技术的理论基础植物细胞工程通常采用的技术手段植物组织培养植物体细胞杂交植物细胞的全能性 一、植物细胞工程几个概念?愈伤组织离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。 植物组织培养?外植体从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官?11）外植体灭菌消毒（根尖、茎、芽、嫩叶、种子、花粉等）?22）用消毒过的器械将外植体置于培养皿上?33）切取所需的外植体?44）将外植体接种于培养容器的培养基上?整个试验在超净工作台上进行，保持无菌！?外植体经过一段时间在培养基上生长后，会形成愈伤组织植物组织培养的培养基?定义含有一定营养成分，供组织培养植物生长的基质?无机营养成分C C，H H，O O大量元素及部分微量元素?有机营养成分含N N物质包括维生素和氨基酸碳源2%5%的蔗糖琼脂起支持作用生长激素生长素，细胞分裂素和赤霉素?PH值5.06.0试管苗大规模培养植物A A细胞植物B B细胞加酶去壁壁原生质体A A原生质体B B原生质体融合融合细胞再生壁杂种细胞脱分化去壁的常用方法酶解法（纤维素酶、果胶酶等）诱导原生质体融合方法物理方法离心、振动、电刺激等化学方法聚乙二醇（PEG）融合成功的标志人工诱导筛选愈伤组织杂种植株再分化 22、植物体细胞杂交的过程意义克服远缘杂交不亲和的障碍 （11）植物繁殖的新途径11）微型繁殖（快速繁殖）22）作物脱毒33）神奇的人工种子 （22）作物新品种的培育11）单倍体育种22）突变体的利用33）转基因植物的培育 （33）细胞产物的工厂化生产 33、植物细胞工程的实际应用1.微型繁殖2.作物脱毒3.神奇的人工种子 一、植物繁殖的新途径技术原理结构优点胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）人工薄膜加入适量无机盐、有机碳源等养分，农药、抗生素、有益菌及生长调节剂等组织培养细胞全能性与天然种子比解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题保持优良品种遗传特性不受气候、季节、地域的限制，时间短，占地少与试管苗比有人工薄膜保护，方便地贮藏和运输？胚胚(胚) 二、作物新品种的培育1.单倍体育种2.突变体的利用对植物组织培养过程中得愈伤组织进行诱变处理，促其发生突变，诱导分化成植株，筛选对人们有利突变体体,进而培育新品种新品种外植体愈伤组织多种突变体筛选脱分化再分化诱变处理 33、转基因植物的培育转基因细胞转基因植物植物组织培养 44、植物体细胞杂交植物细胞融合杂种细胞杂种植物植物组织培养转基因技术转基因细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区花药（花粉）外植体脱分化愈伤组织再分化丛芽或胚状体工厂化生产药物人工种子转基因植物杂种植物作物脱毒单倍体育种微型繁殖、根植物体诱变处理突变细胞221122植物细胞工程的实际应用突变体的利用+人工薄膜培养 二、动物细胞工程植物细胞工程常用的技术手段植物组织培养、植物体细胞杂交等等强调是其他动物细胞工程技术的基础。 动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合单克隆抗体制备等等动物细胞培养技术常用的技术手段动物胚胎或幼龄动物的组织、器官胰蛋白酶剪碎单个细胞加培养液制成细胞悬浮液去掉组织间蛋白10代细胞50代细胞无限传代原代培养传代培养部分细胞遗传物质改变动物细胞培养不能最终培养成动物体随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖.1.动物细胞培养:细胞悬浮液液10代细胞50代细胞无限传代代原代培养传代培养细胞株细胞系如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？多数组织细胞必须在固定的表面上生长和分裂。 随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖遗传物质改变贴壁生长细胞分裂生长到相互接触时就停止分裂增殖的现象叫接触抑制植物组织培养和动物细胞培养的比较项目培养基结果应用植物组织培养动物细胞培养均需适宜的外界条件PH,温度,营养及“无菌、无毒环境”等。 固体、营养物质、蔗糖、植物激素培养成植株液体、营养物质、葡萄糖、动物血清培育成细胞系或细胞株1.生产蛋白质制品（如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体、动物激素）2.用于某些器官移植1.试管苗的快速繁殖2.无病毒植物的培育3.生产药物等4.人工种子5.转基因植物的培育思考 22、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？ 11、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？主要成分葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。 独特之处有液体培养基成分中有动物血清等因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体细胞A细胞B杂种细胞物理法、化学法灭活的仙台病毒 22、动物细胞融合过程诱导动物细胞融合与植物原生质体融合的原理和方法是否基本相同？思考？制备单克隆抗体不具有繁殖性但具有抗原性获得杂种植株用途物理、化学方法（同左）生物灭活的病毒物理（离心、振荡、电刺激）化学（PEG）诱导方法使细胞分散后诱导细胞融合去除细胞壁后诱导原生质体融合细胞融合的方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性、植物细胞全能性原理动物细胞融合植物体细胞杂交比较项目植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较主要用于制备单克隆抗体卵细胞母绵羊母绵羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植早期胚胎卵裂C母绵羊子宫胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育过程多莉羊的培育过程融合后的卵细胞3.核移植与克隆动物动物细胞核有全能性抗原动物体内刺激效应B抗体特点产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏 44、单克隆抗体 11、常规抗体制备一个B B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 2、单克隆抗体制备杂交瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖融合单克隆抗体培养抗原注入小鼠体内已免疫的B B淋巴细胞骨髓瘤细胞筛选出杂交瘤细胞筛选出能产生特异性抗体的细胞群体外培养体内培养从培养液中提取从小鼠腹水中提取单克隆抗体细胞融合动物细胞培养单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备(特定的选择培养基)?主要用于疾病的诊断、治疗和预防。 ?若在单抗上带上抗癌药物制成“生物导弹”，将药物定向带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞又不会伤害健康细胞。 ?特点与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏度高、化学性质单一的优点。 单克隆抗体的应用单克隆抗体是指杂交瘤细胞产生的单一抗体结合同位素的单抗-生物导弹单抗放射性同位素例(06江苏)下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。 （11）_技术是单克隆抗体技术的基础。 （22）根据培养基的用途分类，图中HAT培养基属于_培养基。 （33）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是_。 （44）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_。 （55）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的_特点，又具备淋巴细胞的_特点。 （66）淋巴细胞是由动物体_中的_细胞分化、发育而来。 （77）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是_。 动物细胞培养选择特异性强,灵敏度高灭活的病毒在体外大量增殖分泌特异性抗体骨髓造血干细胞主动运输 6、基因型为AaBb的水稻(具有24条染色体)的花粉通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的育种过程。 (1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后的形成的不规则细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得_。 (2)要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_和_两两类激素。 (3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再