细胞工程一轮复习

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，该酶必切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必

2、须具有的特点是须具有的特点是 。 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.ColiE.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

3、）若用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。

4、新品系。（1 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

5、基因水稻是否培育成功，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

6、照人们的意愿来按照人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常采用的通常采用的技 术 手 段技 术 手 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

7、、含有全部营养成分全部营养成分的培养基、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 激素激素激素激素2、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： 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 你认为两个来

8、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(2)(2)原生质体融合原生质体融合(3)(3)新细胞壁形成新细胞壁形成(4)(4)植物组织培养植物组织培养意义：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： 步骤是去掉步骤是去掉 ，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 。步骤一般常用的化学试剂是步骤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植株的过程中，运用的在利

9、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 ，其中步骤相当于，其中步骤相当于 ，步骤相当于步骤相当于 。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。若运用传统有性杂交方法能否实现？统有性

10、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，实际融合的过程中原生质体可能会形成程中

11、原生质体可能会形成 种细胞种细胞团团( (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。与过程密切相关的细胞器是过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，(3)(

12、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强调：强调： 是其他动物是其他动物细胞工程技术

13、的细胞工程技术的基础基础。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 动物细胞培养技术动物细胞培养技术 回顾：回顾：常用的技术手段：常用的技术手段： 10代代细细胞胞50代代细细胞胞不不死死细细胞胞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莉羊的培育过程多莉羊的培育过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

14、：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，恢复全能性困难卵母卵母细胞细胞去核去核体细体细胞取胞取核核电刺激使电刺激使两细胞融两细胞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应用前景体细

15、胞核移植技术的应用前景 1、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程、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细胞膜的流动性灭活病毒、灭活病毒、PEGPEG、电激等、电激等融合后的细胞进行有丝分裂，融合后的细胞进行有丝分裂，形成完整的杂交细胞形成完整的杂交细胞诱导的手段？诱导的手段？融合后细胞的类型？融合后细胞的类型？ABAB杂种细胞遗传物质杂种细胞遗传物质有什么特点？有什么特点？三种三种AAAA、ABAB、BBBB（A A、B B）含两种生物的遗传物质含两种生物的遗传

16、物质1.21.2动物细胞融合过程动物细胞融合过程原理？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？灭活丧灭活丧失感染性失感染性保留融合活性保留融合活性比较项比较项目目细胞融合细胞融合的原理的原理细胞融合的细胞融合的方法方法诱导手段诱导手段用途用途植物体植物体细胞杂细胞杂交交细胞膜的细胞膜的流动性流动性纤维素酶、纤维素酶、果胶酶果胶酶去除去除细胞壁后诱细胞壁后诱导原生质体导原生质体融合融合离心、电刺离心、电刺激、振动、激、振动、聚乙二醇聚乙二醇克服远源克服远源杂交不亲杂交不亲和，获得和，获得杂种植株杂种植株动物细动物细胞融合胞融合细胞

17、膜的细胞膜的流动性流动性用用胰蛋白酶胰蛋白酶使细胞分散使细胞分散后诱导细胞后诱导细胞融合融合除应用植物除应用植物细胞杂交手细胞杂交手段外，段外，还有还有灭活病毒灭活病毒获得杂种获得杂种细胞、细胞、制备制备单克隆抗单克隆抗体体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。读下面一读下面一段资料，段资料，找出单克隆抗体的概念找出单克隆抗体的概

18、念 人人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的们发现，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：抗体：单个单个B B细胞克隆产生的细胞克隆产生的化学化学性质单一、特异性强性质单一、特异性强的抗体的抗体一个一个B B淋巴细胞只

19、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， 又能大量增殖的细胞又能大量增殖的细胞为什么给小鼠注射特定的为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？抗原蛋白？ 会有几种融合方式？会有几种融合方式？ 杂交瘤细胞是如何筛选出杂交瘤细胞是如何筛选出来的？有何特点？来的？有何特点？ 是否所有的杂交瘤细胞都是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？能产生专一性抗体？ 如何大规模进行培养得到如何大规模进行培养得到

20、大量的单克隆抗体？大量的单克隆抗体？BBBB 、B B瘤瘤 、瘤瘤瘤瘤 （B B、瘤）、瘤）（一选）（一选）选选择性培养基择性培养基：只有只有杂交瘤杂交瘤细胞细胞才能存才能存活活获得产生相应获得产生相应抗体的抗体的B B细胞细胞（二选）：选（二选）：选能产生所需能产生所需专专一抗体的杂交一抗体的杂交瘤细胞瘤细胞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诊断试剂诊断试剂最广泛应用最广泛应用准确、高

21、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。 例例(06(06江苏江苏) )下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。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

22、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，又具备淋特点，又具备淋巴细胞的巴细胞的_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

23、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图10图10(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过程过程是一个是一个_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