细胞工程一轮复习资料PPT学习教案

1、会计学1（5）基因工程中除质粒外，和 也可作为运载体。 （4）反转录作用的模板是 ，产物是 。若要在体外获得大量反转录产物，常采用技术。（6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接）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，原因是用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 第1页/共59页4、【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

2、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新品系。（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）第2页/共59页（2） 将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。（3）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 。（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 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）植物组织培养去分化和再分化耐盐基因一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）第3页/共5

3、9页第4页/共59页 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细胞生物学和分子生物学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们的意愿来改变细胞改变细胞内的遗传物质内的遗传物质或或获得细胞产获得细胞产品品2 2、分类、分类植物细胞工程动物细胞工程第5页/共59页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全能

4、性性一、植物细胞工程一、植物细胞工程 第6页/共59页( (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愈伤组织织根、芽根、芽（胚状体）（胚状体）植物植物体体 培养条件：离体、含有全部营养成分的培养基、激素、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、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 第7页/共59页激素激素激素激素2、植

5、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第8页/共59页(1)分离原生质体(2)原生质体融合(3)新细胞壁形成(4)植物组织培养意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育新品种第9页/共59页6.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答： 步骤是去掉 ，最常用的方法是用 酶去除，使植物细胞成为 。步骤一般常用的化学试剂是 ，目的是 。在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是 ，其中步骤相当于 ，步骤相当于 。细胞壁 纤维素酶和果胶酶 原生质体 聚乙二醇 诱导原生质体融合 植物组织培

6、养 脱分化 再分化 第10页/共59页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，其根本原因是 。从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传统有性杂交方法能否实现？ 因此，这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，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 可育 不能 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。第11页/共59页(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原生质体可能会形成 种细胞种细胞团团( (

7、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第12页/共59页(2)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B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(假设能成功)，得到的后代应含 条染色体，若采用体细胞杂交技术所得植株含 条染色体，(3)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为 倍体。习题(A+B)/2A+B六六第13页/共59页(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

8、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第14页/共59页.植物繁殖的新途径微型繁殖：不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。作物脱毒：第15页/共59页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： 植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽或腋芽,包上人工种皮就可以形成人工种子。右图是人工种子的结构示意图。第1

9、6页/共59页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第17页/共59页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快速繁殖，解决作物繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。保持杂种优势。第18页/共59页培育转基因植物 （如抗虫棉等）(2)作物新品种的培育 单倍体育种：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后代不发生性状分离,都是纯合子，能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。第

10、19页/共59页突变体的利用：在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断的分生状态,因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)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用的突变体,进而培育成新品种。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,如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。第20页/共59页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

11、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 第21页/共59页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中，全能性最高的是A A卵细胞卵细胞

12、 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：分化为不同的组织、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 第22页/共59页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错误的是伤组织的

13、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.细胞分裂素和乙细胞分裂素和乙烯烯 第23页/共59页7.7.将胡萝卜韧

14、皮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

15、不存在等位基因 第24页/共59页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，通常是采用纤的重要一环是将营养细胞的细胞壁除心去，

16、通常是采用纤维素酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物维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，细胞最终将细胞置于清水中，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 第25页/共59页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 动物细胞核移植 动物细胞融合 单克隆抗体制备等 回顾：回顾：常用的技术手段：常用的技术手段：第26页/共59页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加入培养液加入培养液无菌、无毒的环境；充

17、足的营养；适宜的温度和pH；适宜的气体环境第27页/共59页第28页/共59页 第29页/共59页10代代细细胞胞50代代细细胞胞不不死死细细胞胞第30页/共59页第31页/共59页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早期胚胎卵裂卵裂C母绵羊子宫（代孕母体）胚胎移植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第32页/共59页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

18、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第33页/共59页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合两细胞融合重组细胞重组细胞重组胚胎重组胚胎新个体新个体第34页/共59页体细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、

19、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第35页/共59页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？第36页/共59页1.2动物细胞融合过程 为什么灭活为什么灭活的病毒能作诱导的病毒能作诱导剂剂？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第37页/共59页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

20、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 比较动、植物细胞杂交技术第38页/共59页抗体的传统生产方法抗体的传统生产方法抗原 反复注射动物反复注射动物从动物的血

21、清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。第39页/共59页读下面一段资料，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细细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个胞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。要想获得大量的单一抗体，必须用单个的单一抗体，必须用单个B B细胞进行无

22、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：单个B细胞克隆产生的化学性质单一、特异性强的抗体第40页/共59页一个一个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设计方案：动物细胞融合技术单克隆抗体 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第41页/共59页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

23、？第42页/共59页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第43页/共59页筛选筛选诱导细胞融合提取免疫第44页/共59页强调：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 第45页/共59页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？ 第46页/共59页1、诊断试剂、诊断试剂最广泛应用最广泛应

24、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：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。第47页/共59页“生物导弹” 单克隆抗体药物 单抗导向，药物为弹头主要用于治疗癌症治疗，单克隆抗体作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹”，准确杀伤癌变细胞。第48页/共59页 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