专题02细胞工程（期中复习课件）高二生物下学期苏教版

选必三细胞工程章末复习考点一植物组织培养技术和植物体细胞杂交考点二植物细胞工程应用考点三动物细胞培养考点四动物细胞融合技术与单克隆抗体考点五动物体细胞核移植技术和克隆动物考点六胚胎工程的理论基础

考点七胚胎工程技术及其应用课标要求1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式，有效提高了生产效率

课标要求1.阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础2.阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程3.阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术，简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值课标要求1.简述胚胎形成经过了受精及早期胚胎发育等过程。2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交①应用原理：______________、分子生物学和______________。②操作水平：__________、细胞或________水平。③操作目的：有目的地获得特定的_______、组织、器官、______或其产品。1.细胞工程的概念细胞生物学

发育生物学

细胞器

组织

(2)分类动物细胞工程植物细胞工程植物组织培养技术植物体细胞杂交技术细胞个体

(1)概念（1）概念:细胞经_____________后,仍然具有产生_____________或分化成_____________的潜能。（2）原理:细胞内含有本物种的_______________。（3）全能性表达条件:

具有完整的细胞结构,处于_______状态,提供一定的______________和其他适宜外界条件。分裂和分化完整生物体

全部遗传信息离体营养、激素（4）生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因:

（不离体的细胞无法表现出全能性的原因）因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交2.

植物细胞的全能性其他各种细胞(5)全能性大小比较①受精卵、体细胞、生殖细____________________________②分化程度高的细胞、分化程度低的细胞______________________________________________③分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞________________________________________④植物细胞、动物细胞__________________________________⑤幼嫩的细胞、衰老的细胞______________________________分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞受精卵＞生殖细胞＞体细胞植物细胞＞动物细胞幼嫩的细胞＞衰老的细胞一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交2.

植物细胞的全能性(6)表现出全能性的例子①利用菊花茎段培养获得试管苗；②利用胡萝卜的韧皮部细胞培养获得胡萝卜幼苗；③受精卵发育成个体；④蜜蜂的孤雌生殖中，卵细胞直接发育成雄蜂；⑤通过花药离体培养，获得单倍体幼苗；⑥胚胎干细胞可分化发育成为各种组织器官的细胞；①芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶；②神经干细胞分化形成各类神经细胞；③造血干细胞可分化形成多种血细胞；*多莉羊的诞生只表现了动物细胞核的全能性，没有表现出动物细胞的全能性；(7)未表现出全能性的例子一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交2.

植物细胞的全能性(1)概念:

植物组织培养是指将______的植物______、______或______(称为_______)等，培养在人工配制的________上，给予________________，诱导其形成__________的技术；(2)原理:___________________(3)生殖方式:_______________(4)分裂方式:_______________离体器官组织细胞外植体培养基适宜的培养条件完整植株植物细胞的全能性无性生殖有丝分裂一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交3.植物组织培养技术过程一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交3.植物组织培养技术过程接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽诱导生根移栽成活脱分化再分化离体植物器官、组织或细胞(1)脱分化①概念:在一定的_____和_____等条件的_____下，________的细胞_______________________，转变成______________的过程；②实质:③结果:_______________

*愈伤组织的特点:______________________④光照条件:_______________⑤过程中涉及的生命活动:__________________________________________激素营养诱导已经分化失去其特有的结构和功能未分化的细胞已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为未分化的细胞形成愈伤组织不定形的薄壁组织团块一般不需要光照只有细胞增殖(有丝分裂)，没有细胞分化一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交3.植物组织培养技术过程细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、不定形的薄壁组织团块。(2)再分化①概念:__________能重新_____成______________的过程；②实质:③结果:④光照条件：

为什么？⑤过程中涉及的生命活动:

愈伤组织分化芽、根等器官基因的选择性表达再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株需要给予适当时间和强度的光照诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用既有细胞增殖(有丝分裂)，又有细胞分化一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交3.植物组织培养技术过程70%酒精30S无菌水2-3次次氯酸钠溶液30min2-3次无菌水洗置于黑暗

有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。置于光照叶绿素的合成需要光照固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培简记：“生根分芽中愈伤”避免杂菌与培养物竞争营养，且有些杂菌会危害培养物的生长

不能倒插一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交3.植物组织培养技术过程生长素与细胞分裂素用量的比值结果比值高比值低比值适中有利于根的分化有利于芽的分化有利于愈伤组织的形成组别生长素(mg/L)细胞分裂素(mg/L)分化状况甲20.02分化形成根乙20.2不分化丙20.5分化形成芽（4）植物激素在植物组织培养中的作用3.植物组织培养技术过程一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交(1)概念:

植物体细胞杂交是指将_________的____________，在__________下_____成___________，并把__________培育成__________的技术；(2)原理:__________________________________________(3)生殖方式:____________(4)分裂方式:____________(5)可遗传变异类型:_____________________(6)实例:白菜-甘蓝、普通小麦-长穗偃麦草(7)意义:*____________________________________________不同来源植物体细胞一定条件融合杂种细胞杂种细胞新植物体细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性无性生殖有丝分裂染色体(数目)变异打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交4.植物体细胞杂交技术①去壁原因：

。②方法：

。③相关酶溶液：

。细胞壁阻碍着细胞间的杂交（阻碍了原生质体间的融合）酶解法纤维素酶和果胶酶溶液为什么要去除细胞壁?用什么方法可以去除细胞壁?上述酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇，试分析原因？使溶液有一定的渗透压，防止原生质体吸水过多而涨破去壁去壁融合再生新壁脱分化再分化移栽A细胞A原生质体B细胞B原生质体正在融合的原生质体再生出细胞壁愈伤组织杂种植株(8)植物体细胞杂交技术的过程:一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交4.植物体细胞杂交技术②方法：①理论基础：诱导原生质体融合的原理是什么？方法有哪些?融合完成的标志是什么？细胞膜具有流动性物理方法：化学方法：电融合法、离心法聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法使用方便，融合频率高缺点：有一定的毒性对某些细胞不适用（如卵细胞）对细胞无毒害作用，操作简便，可重复性好优点优点去壁去壁融合再生新壁脱分化再分化移栽A细胞A原生质体B细胞B原生质体正在融合的原生质体再生出细胞壁愈伤组织杂种植株植物细胞融合完成的标志(8)植物体细胞杂交技术的过程:一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交4.植物体细胞杂交技术去壁去壁融合再生新壁脱分化再分化移栽A细胞A原生质体B细胞B原生质体正在融合的原生质体再生出细胞壁愈伤组织杂种植株植物细胞融合完成的标志(8)植物体细胞杂交技术的过程:一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交4.植物体细胞杂交技术再生出新的细胞壁①细胞融合完成的标志:

_______________________②相关的细胞器：_______________________③验证再生出新壁的实验：

_____________________________________再生出新的细胞壁高尔基体和线粒体质壁分离和质壁分离复原实验去壁去壁融合再生新壁脱分化再分化移栽A细胞A原生质体B细胞B原生质体正在融合的原生质体再生出细胞壁愈伤组织杂种植株若只考虑两两融合获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？不一定，有三类：①未融合的细胞②两两融合的细胞③多细胞融合体AAABBB筛选AB(8)植物体细胞杂交技术的过程:一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交4.植物体细胞杂交技术原生质体融合技术的原理是：

；植物组织培养技术的原理是：

。去壁去壁融合再生新壁脱分化再分化移栽植物细胞融合技术植物组织培养技术A细胞A原生质体B细胞B原生质体正在融合的原生质体再生出细胞壁愈伤组织杂种植株植物体细胞杂交技术应用了哪两种技术？对应的原理是什么？细胞膜的流动性植物细胞的全能性(8)植物体细胞杂交技术的过程:一、植物组织培养技术和植物体细胞杂交4.植物体细胞杂交技术【提醒】有关植物细胞杂交的三个易错点①两个不同品种的植物细胞，A、B进行杂交，错认为两两融合的原生质体只有AB类型。其实还可能有AA融合的和BB融合的，需要经过筛选，选出AB融合的原生质体。②错认为植物体细胞杂交属于有性生殖。植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此不属于有性生殖，应为无性生殖。③错认为杂种植株的变异类型属于基因重组。杂种植株的变异类型属于染色体变异，其染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，杂种植株属于异源多倍体。二、植物细胞工程应用1.快速繁殖(微型繁殖)(1)使用的技术：植物组织培养

(3)过程：植物细胞的全能性外植体脱分化愈伤组织再分化根芽完整植株试管苗(2)原理：(5)优点：(4)生殖方式：一般为无性生殖①高效、快速地实现种苗的大量繁殖。②保持优良品种的遗传特性。③不受自然生长季节的限制，培养周期短。④选材少，繁殖率高，便于自动化管理。(6)实例：甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模。二、植物细胞工程应用2.作物脱毒(1)脱毒原因：植物

。(3)方法：顶端分生附近（如茎尖）

的病毒极少，甚至

。无病毒分生区组织培养脱毒苗(4)优点：脱毒作物的产量高、品质好植物顶端分生区

(2)选材部位：(5)实例：在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝、香蕉等许多作物上获得成功脱毒苗是选择植物的分生区如茎尖(刚形成，不含有病毒)进行植物组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴。抗毒苗是把某抗病毒基因导入受体细胞中，并通过一定的方法培养形成的，属于基因工程的范畴。脱毒苗≠抗毒苗(1)单倍体育种过程(花药取自二倍体植株)

通过_____(或____)培养获得___________,然后经过______________，______就能培育出__________________的_______________________；花药花粉单倍体植株诱导染色体加倍当年遗传性状相对稳定纯合二倍体植株3.作物新品种的培育二、植物细胞工程应用花药离体培养配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（纯合）秋水仙素诱导高杆抗病

DdTtDTDtdTdt单倍体植株DTDtdTdt需要的纯合矮抗品种植物组织培养过程中涉及的分裂方式为_________；该过程涉及的生殖方式是_________；经秋水仙素加倍之后，获得的植株一般为_______，一定是吗？_______有丝分裂有性生殖纯合子不一定原理:_____________________和______________________优点:①___________________________________________________②___________________________________________________染色体(数目)变异植物细胞的全能性极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现3.作物新品种的培育二、植物细胞工程应用(1)单倍体育种实例:单育1号烟草、水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物我国培育的单育1号烟草是世界上第一个单倍体作物新品种过程:诱变处理对象:一般为____________产生突变体的原因:____________________________________________________________________________________________________________________(4)原理:____________和___________________________在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变；愈伤组织基因突变植物细胞的全能性3.作物新品种的培育二、植物细胞工程应用(2)突变体的利用实例:__________________________________________________优点:____________________________________________________________________________________________________缺点:____________________________________________________________________________________________________抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草通过人工诱变①提高愈伤组织的突变率，从而筛选获得抗病、抗盐、高产、优质的新品种，②加快育种进程。①突变具有不定向和低频性，需要处理大量材料；②突变少利多害，符合人们需要、有利的品种比较少。3.作物新品种的培育二、植物细胞工程应用(2)突变体的利用(1)植物的代谢产物分类①初生代谢物

初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动；产物:糖类、脂质、蛋白质、核酸等②次生代谢物次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行；产物:一类小分子有机化合物(如酚类、萜类和含氮化合物等)(2)细胞产物的工厂化生产的目标产物____________________次生代谢产物二、植物细胞工程应用4.细胞产物的工厂化生产由以上过程可知:*细胞产物工厂化生长主要利用的是植物组织培养中的哪种结构？_____________*该过程中是否需要培养得到完整植株？____________

(3)技术——_______________在______条件下对________________或__________进行培养使其______的技术；(4)细胞产物的工厂化生产的一般过程植物细胞培养离体单个植物细胞细胞团增殖二、植物细胞工程应用4.细胞产物的工厂化生产外植体脱分化愈伤组织细胞悬液细胞产物培养、提取、破碎分散开去壁愈伤组织一般不需要优点_________________________________________________________________________________________________实例____________________________________________________不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义紫草宁、紫杉醇、人参皂苷等红豆杉和紫杉醇二、植物细胞工程应用4.细胞产物的工厂化生产【检测】下图表示利用植物细胞工程对棉花进行改良的过程，①②③④表示实验过程，请据图回答，下列说法正确的是()

A.外源基因能够导入并大量复制的物质基础是自然界共用一套密码子B.②过程能定向改变原生质体的遗传特性C.③过程只能通过液体悬浮培养技术才能实现D.基因工程技术与花药离体培养技术相结合可快速获得纯合棉花植株去除细胞壁外源基因导入原生质体农杆菌转化法脱分化再分化生长发育BA项:

外源基因能够导入的原因是它们都是由四种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构,外源基因可以在宿主细胞表达产生相应的蛋白质，说明所有的生物共用一套密码子固体培养基单倍体幼苗，再用秋水仙素处理获得纯合植株三、动物细胞培养1.动物细胞培养③培养对象：胚胎或幼龄动物的细胞幼龄个体的细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。①概念：②原理：④地位：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。细胞分裂（增殖）⑤目的：获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体(1)动物细胞培养概述动物细胞培养(基础)动物细胞核移植动物细胞融合生产单克隆抗体动物细胞工程三、动物细胞培养哺乳动物细胞培养的温度多以_________为宜；(2)培养条件营养条件：除糖类、氨基酸、无机盐和维生素等细胞所需的营养物质外,通常还需加入血清等一些天然成分无菌、无毒的环境：①对______和____________进行_____处理；②在________下进行操作；③还需要______________。培养液所有培养用具灭菌无菌环境定期更换培养液以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害多数动物细胞生存的适宜pH为________①适宜的温度：36.5±0.5℃7.2-7.4维持细胞正常的形态和功能②适宜的pH：③适宜的渗透压：温度PH和渗透压：提供细胞代谢所必需的O2维持培养液的pH（95%）空气:（5%）CO2：气体环境：蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等促进细胞代谢和生长的物质可以用胃蛋白酶处理吗？不可以，pH不适宜。用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，去掉组织间蛋白，将组织分散成单个细胞动物组织处理后的初次培养当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。取动物组织制成细胞悬液放入CO2培养箱中培养转入培养液进行原代培养体外培养的动物细胞悬浮生长类：会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。贴壁生长类：（大多数）除受以上因素影响外，还会发生接触抑制现象。一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，原因：细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。原因：a.从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；b.能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。保证细胞所需的营养物质的供应及有害产物的及时排出。三、动物细胞培养(3)培养过程1.动物细胞培养分瓶后的细胞培养取动物组织制成细胞悬液放入CO2培养箱中培养转入培养液进行原代培养放入CO2培养箱中培养传代培养悬浮生长类：直接用离心法收集贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集。将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养。三、动物细胞培养(3)培养过程1.动物细胞培养原代培养在适宜条件分瓶培养传代培养【思考1】为什么要进行分瓶培养？悬浮培养的细胞贴壁细胞细胞密度过大有害代谢物积累培养中营养物质缺乏接触抑制细胞分裂受阻分瓶培养(传代培养)导致需要因为因为三、动物细胞培养(3)培养过程1.动物细胞培养原代培养在适宜条件分瓶培养传代培养【思考2】进行传代培养(分瓶培养)时，如何处理？悬浮培养的细胞贴壁细胞离心法收集胰蛋白酶处理制成细胞悬液分瓶培养三、动物细胞培养(3)培养过程1.动物细胞培养1.取动物组织块分散成单个细胞2.细胞悬液3.原代培养4.传代培养问题细胞分裂受阻细胞密度大有害代谢物积累营养物质缺乏原因接触抑制原因解决分瓶悬浮培养的细胞

贴壁细胞总结:动物细胞培养的过程三、动物细胞培养2.动物细胞培养与植物组织培养植物组织培养动物细胞培养原理培养前处理取材培养基的物理性质培养基的成分特有成分植物细胞的全能性细胞增殖离体用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织细胞分散开离体植物器官、组织、细胞动物胚胎或幼龄动物的组织、器官固体（MS培养基）液体(又称培养液)有机营养成分无机营养成分植物激素糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质及一些天然成分如血清植物激素血清三、动物细胞培养植物组织培养动物细胞培养特殊环境条件结果是否体现细胞的全能性过程相同点再分化需光气体环境一般获得新的植株获得大量细胞是否①培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂；②均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件。外植体脱分化愈伤组织再分化根、芽幼苗完整植株移栽成活取动物组织制成细胞悬液转入培养液进行原代培养分瓶进行传代培养2.动物细胞培养与植物组织培养

【检测】为了初步检测药物X和Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y，培养过程及结果如下图所示。下列有关叙述错误的是()A.细胞培养液中通常需要加入血清B.可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数C.对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水D.根据实验结果，可以初步判断药物X的抗癌效果较好C二甲基亚砜(溶剂)(3)分布：存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。(2)特点：体积较小，细胞核大，核仁明显。(1)概念：受精卵原始胚胎干细胞囊胚胎儿成人胚胎干细胞成体干细胞三、动物细胞培养3.干细胞培养及其应用

动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。胚胎干细胞(简称ES细胞):成体干细胞干细胞存在于早期胚胎中具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。造血干细胞:主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中。神经干细胞:存在于神经系统中。精原干细胞:存在于睾丸中。一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。三、动物细胞培养3.干细胞培养及其应用(4)分类：概念:通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。诱导多能干细胞优点:②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。①诱导过程无须破坏胚胎；三、动物细胞培养3.干细胞培养及其应用(5)诱导多能干细胞(iPS细胞)种类胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞应用分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等造血干细胞用于治疗白血病，神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等治疗镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等四、动物细胞融合技术与单克隆抗体(1)概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。(2)结果：形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。(3)原理：细胞膜具有一定的流动性(4)诱导融合的常用方法：PEG融合法电融合法灭活病毒诱导法1.动物细胞融合技术(5)意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能（动物特有）（6）融合实质及完成的标志：细胞核的融合思考1.“灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。四、动物细胞融合技术与单克隆抗体1.动物细胞融合技术思考2.灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？解决了因两种细胞密度不同而难以融合的问题思考3:在太空中进行细胞融合与在地面上进行细胞融合相比，其优越性在于?①融合后细胞的类型:

可能有A、B未融合细胞及AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需要进行筛选。②AB杂种细胞遗传物质有什么特点？含两种生物的遗传物质四、动物细胞融合技术与单克隆抗体1.动物细胞融合技术旁栏思考p49:19世纪30年代，科学家曾在患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中观察到多核细胞。如何解释这一现象?

病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞的增殖除去细胞壁使细胞分散开纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶和胶原蛋白酶比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理融合前处理使用的酶四、动物细胞融合技术与单克隆抗体2.植物体细胞杂交和动物细胞融合比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合诱导手段物理法：

化学法：结果应用意义

相同点电融合法、离心法聚乙二醇融合法、高Ca2＋—高pH融合法等聚乙二醇融合法，电融合法和灭活的病毒诱导法杂种植株杂交细胞培育植物新品种主要用于制备单克隆抗体突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合原生质体融合原理相同2.植物体细胞杂交和动物细胞融合四、动物细胞融合技术与单克隆抗体四、动物细胞融合技术与单克隆抗体3.单克隆抗体的制备(1)制备原理：一种B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，B淋巴细胞在体外_________无限增殖；骨髓瘤细胞能在体外__________；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的___________，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。不能无限增殖杂交瘤细胞[易错提醒]

血清抗体与单克隆抗体的比较名称产生特点血清抗体单克隆抗体由浆细胞分泌由杂交瘤细胞分泌一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差特异性强、灵敏度高、能大量制备电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法等BB、B瘤、瘤瘤√第一次筛选第1次筛选目的：选出杂交瘤细胞。？？四、动物细胞融合技术与单克隆抗体3.单克隆抗体的制备(2)制备过程第一次筛选第二次筛选第二次筛选目的：在杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。四、动物细胞融合技术与单克隆抗体3.单克隆抗体的制备(2)制备过程【拓展】HAT培养基的筛选原理①能增殖的细胞合成DNA有两条途径，正常细胞内两种途径都有，若全合成途径被阻断，可以通过补救合成途径合成DNA；②骨髓瘤细胞不能合成转化酶和激酶，因此只能进行全合成途径；③全合成途径能被氨基喋呤（A）阻断；④次黄嘌呤（H）、胸腺嘧啶（T）是补救合成途径的原料；⑤无增殖能力的细胞在培养基中存活仅5-7天，细胞的多聚体也容易死去；将诱导融合后的细胞接种于HAT培养基后两周，则细胞生存状况及原因为:B细胞和B-B细胞____________________________________________________骨髓瘤细胞和瘤-瘤细胞_______________________________________________杂交瘤细胞__________________________________________________________死亡；因B细胞属于成熟细胞，无增殖能力；死亡;本身缺乏补救途径,从头合成途径被氨基蝶呤阻断,无法增殖；存活；能从B细胞那里获得补救途径，能合成DNA，可大量增殖；【思考】得到的杂交瘤细胞一定是所需的吗？

杂交瘤细胞并不纯，因为从脾脏获得的B淋巴细胞不纯(既有未免疫的B淋巴细胞，又有产其他抗体的B淋巴细胞，以及能产所需抗体的B淋巴细胞)，因此要进行第二次筛选；多孔细胞培养板【拓展】克隆化培养和抗体检测★有限稀释法每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞侧面模拟图克隆化培养一段时间取上清液进行抗体检测杂交瘤细胞悬液多孔细胞培养板(克隆化培养)稀释加到抗体检测选择阳性克隆稀释加到【检测】如图,核苷酸合成有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。关于筛选原理的叙述正确的是(

)。A.免疫的B细胞及其相互融合细胞因全合成途径被A阻断,在HAT培养基上不能增殖B.骨髓瘤细胞及其相互融合细胞因无法进行上述两个途径,在HAT培养基上不能增殖C.杂交瘤细胞因为可进行上述两个途径,所以能在HAT培养基上大量增殖D.HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞,既能大量增殖又能产生较高纯度的目标抗体BA项:因B细胞属于成熟细胞，无增殖能力；C项:杂交瘤细胞因为可以进行补救合成途径,所以能在HAT培养基上大量增殖D项:HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞能产生抗体，但不一定产生目标抗体第一次筛选第二次筛选目的:方法:目的:方法:筛选出杂交瘤细胞(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)。特定的选择培养基进行筛选在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。筛选出能产生所需(特定)抗体的杂交瘤细胞。进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选。(既能迅速大量增殖，又能产生所需(特定)抗体)。四、动物细胞融合技术与单克隆抗体4.单克隆抗体制备过程中的筛选及原因四、动物细胞融合技术与单克隆抗体5.单克隆抗体的应用①被广泛用作

试剂,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。②运载

，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的

杀伤。③用于

。诊断药物选择性治疗疾病①ADC的抗体和药物各具有什么作用？ADC示意图抗体药物接头抗体主要发挥靶向运输作用，即通过抗体特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞；

药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。①ADC②③④溶酶体裂解释放药物⑤细胞凋亡②ADC在临床应用上的作用机理是什么？其作用机理是通过单克隆抗体的靶向作用特异性地识别肿瘤细胞表面抗原，然后利用细胞本身具备的内吞作用使化学药物进入肿瘤细胞体内发生药力，从而达到杀死肿瘤细胞的目的。5.单抗隆抗体的应用四、动物细胞融合技术与单克隆抗体

③除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？放射性同位素和化学药物等。④单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势？a.单克隆抗体诊断试剂盒中的单克隆抗体只与特定的抗原反应，因此检测的特异性和灵敏度大大提高；b.ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点。5.单抗隆抗体的应用四、动物细胞融合技术与单克隆抗体五、动物体细胞核移植技术和克隆动物1.动物细胞核移植技术(1)概念：将动物一个细胞的细胞核，移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。(2)结果：动物细胞核的全能性(4)生殖方式：无性生殖(3)原理：形成重新组合的细胞并发育成新胚胎，继而发育成动物个体；(5)哺乳动物核移植分类①胚胎细胞核移植动物胚胎细胞分化程度____，表现全能性___________②体细胞核移植动物体细胞分化程度____，表现全能性_____________(6)非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因①______细胞的__________在_____________中_______________其___________________，这导致了_____________________；②对非人灵长类动物_______进行操作的技术尚不完善；供体细胞核去核卵母细胞不能完全恢复分化前的功能状态胚胎发育率低胚胎低相对容易高十分困难*因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植五、动物体细胞核移植技术和克隆动物1.动物细胞核移植技术从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞(研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞)，在体外培养到MⅡ期高产奶牛(供体)从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行细胞培养通过显微操作去核将供体细胞注射入去核的卵母细胞通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚胎将胚胎移入受体(代孕)母牛体内生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛克隆动物2.体细胞核移植的过程五、动物体细胞核移植技术和克隆动物取供体细胞取卵母细胞培养到MⅡ中期重构胚代孕母牛生出与供体遗传物质基本相同的个体重组细胞供体细胞培养卵母细胞去核供体细胞注入去核的卵母细胞细胞培养细胞融合发育胚胎移植(1)该过程中应用到的技术__________________________________________________________________________________________动物细胞核移植动物细胞培养动物细胞融合早期胚胎培养胚胎移植动物细胞核移植动物细胞培养动物细胞融合早期胚胎培养2.体细胞核移植的过程五、动物体细胞核移植技术和克隆动物取供体细胞取卵母细胞培养到MⅡ中期重构胚胎代孕母牛生出与供体遗传物质基本相同的个体重组细胞供体细胞培养卵母细胞去核供体细胞注入去核的卵母细胞细胞培养细胞融合发育胚胎移植(2)采集的卵母细胞应培养至___________________________(3)选择MⅡ期卵母细胞的原因①__________________________________________________②_________________________MⅡ中期(减数分裂Ⅱ中期)含有促进细胞核表现全能性的物质和营养条件细胞体积大，易于操作(4)卵母细胞去核的方法____________________(5)“去核”去的是什么？___________________________显微操作(去核)法去除的为纺锤体-染色体复合物也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的

。DNA变性2.体细胞核移植的过程五、动物体细胞核移植技术和克隆动物取供体细胞取卵母细胞培养到MⅡ中期重构胚胎代孕母牛生出与供体遗传物质基本相同的个体重组细胞供体细胞培养卵母细胞去核供体细胞注入去核的卵母细胞细胞培养细胞融合发育胚胎移植(7)诱导供体细胞和去核的卵母细胞融合的方法:__________________________电融合法(8)激活重构胚的方法①物理方法:________________________②化学方法:________________________________________________电刺激Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂(6)去核的目的________________________________________________使核移植得到的胚胎或动物核内遗传物质全部来自有重要利用价值的动物2.体细胞核移植的过程五、动物体细胞核移植技术和克隆动物取供体细胞取卵母细胞培养到MⅡ中期重构胚胎代孕母牛生出与供体遗传物质基本相同的个体重组细胞供体细胞培养卵母细胞去核供体细胞注入去核的卵母细胞细胞培养细胞融合发育胚胎移植(9)克隆动物的亲本有

个:①体细胞核供体;②卵母细胞细胞质供体;③代孕母体。三2.体细胞核移植的过程五、动物体细胞核移植技术和克隆动物取供体细胞取卵母细胞培养到MⅡ中期重构胚胎代孕母牛生出与供体遗传物质基本相同的个体重组细胞供体细胞培养卵母细胞去核供体细胞注入去核的卵母细胞细胞培养细胞融合发育胚胎移植(10)核移植产生的克隆动物与提供细胞核的亲本表型可能不同,原因有:①核移植形成的个体的细胞核中遗传物质来自核的提供者,细胞质中的遗传物质来自卵母细胞的提供者;②性状受基因与环境的共同影响;③在个体发育过程中有可能发生基因突变,产生供核动物没有的性状。2.体细胞核移植的过程五、动物体细胞核移植技术和克隆动物五、动物体细胞核移植技术和克隆动物应用范围具体内容应用前景畜牧业加速家畜____________进程，促进____________医药卫生领域转基因克隆动物可以作为______________，生产医用蛋白治疗人类疾病转基因克隆动物的细胞、组织和器官可以用于____________保护________增加__________的______________存在问题(1)体细胞核移植技术的成功率非常低；(2)克隆动物存在健康问题，表现出____________缺陷等遗传改良优良畜群繁育生物反应器异种移植濒危物种濒危物种存活数量遗传和生理3.体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题【检测】(2021·山东，15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是()DA.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况A项:因为单抗的制作需要经过多次筛选,最终得到的杂交瘤细胞是产生单克隆抗体B项:单抗制备过程中通常将分离出的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合C项:非洲猪瘟病毒衣壳蛋白P72上有多种抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,所以向小鼠体内注入P72后,可以刺激小鼠产生多种抗P72的单抗六、胚胎工程的理论基础

1.胚胎工程的概念(1)操作对象：____________、受精卵或____________。(2)处理技术：如___________、胚胎移植、____________等技术。(3)目的：经过处理后获得的胚胎，移植到________动物体内生产后代，满足人类的各种需求。(4)理论基础：哺乳动物________和____________发育的规律。(5)实质：在体外条件下，对动物____________和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。生殖细胞

早期胚胎

体外受精

胚胎分割

雌性

受精

早期胚胎

自然受精

定义:过程:受精前的准备阶段受精阶段:准备阶段Ⅰ:精子获能准备阶段Ⅱ:卵子的准备精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。细胞膜的功能：进行细胞间信息交流细胞膜具有：一定的流动性哺乳动物的输卵管内。受精六、胚胎工程的理论基础

2.受精概念及过程六、胚胎工程的理论基础

透明带卵细胞膜核(纺锤体—染色体复合物)第一极体培养在

中使其获能；雌性动物生殖道人工配制的获能液肝素、Ca2+载体卵子要在

内进一步成熟，达到

时，才具备与精子受精的能力。输卵管减数第二次分裂中期(1)准备阶段——精子获能(2)准备阶段——卵子的准备2.受精概念及过程获能方法1：在

使精子获能；获能方法2:(1)精子如何穿越卵细胞膜外结构____________________________(2)防止多精入卵的两个屏障____________________________(3)透明带反应具体表现________________________________________________________________________(4)卵细胞膜反应具体表现________________________________________________________________________(5)透明带反应发生时间____________________________________(6)卵细胞膜反应发生时间____________________________________释放多种酶，溶解这些结构透明带反应、卵细胞膜反应精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内精子触及卵细胞膜的瞬间精子入卵后精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带精子接触卵细胞膜透明带反应卵细胞膜反应形成雄原核、雌原核，释放第二极体精子入卵雌、雄原核靠近核膜消失，形成受精卵受精结束，卵裂开始六、胚胎工程的理论基础

2.受精概念及过程(7)雄原核的形成精子入卵后，尾部_____，原有的核膜_____并____________________，最后形成一个___________________的核，叫做雄原核；(8)雌原核的形成

精子入卵后,被______的卵子完____________，______________后，形成雌原核。(9)受精的标志________________________________________________________________________(10)受精完成的标志：脱离破裂形成一个新的核膜比原来精子的核还大激活减数分裂Ⅱ排出第二极体①观察到两个极体(透明带和卵细胞膜之间)②观察到雌、雄原核多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体，观察到的两个极体为一个第一极体和一个第二极体；精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带精子接触卵细胞膜透明带反应卵细胞膜反应形成雄原核、雌原核，释放第二极体精子入卵雌、雄原核靠近核膜消失，形成受精卵受精结束，卵裂开始六、胚胎工程的理论基础

2.受精概念及过程雌、雄原核融合受精卵桑葚胚透明带破裂，胚胎从其中伸展出来→孵化。↓

囊胚2细胞→4细胞→8细胞↓胚胎发育的起点卵裂期细胞分裂方式为________细胞数目_________每个细胞体积_________胚胎总体积______或略有_____有机物总量_______,有机物种类_________DNA总数目_____有丝分裂增加不增加缩小减小减少增加增加在透明带中均有全能性开始分化透明带内细胞团囊胚腔滋养层将来发育成胎膜和胎盘将来发育成胎儿的各种组织原肠胚全能性外胚层内胚层中胚层原肠胚3.胚胎早期发育一、胚胎工程的理论基础

【检测】下图表示精子入卵后，发生(或引起)的一系列变化形成受精卵的过程。下列叙述错误的是()A.图中X指卵细胞膜反应，Y指卵子的减数分裂ⅡB.经图中Y过程只形成了雌原核C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合D.精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶BY过程既形成了雌原核，又形成了第二极体七、胚胎工程技术及其应用1.体外受精体外受精精子离心新鲜或解冻的精液受精卵培养获能溶液或专用的受精溶液采集培养获能精子卵巢MⅡ期卵母细胞（1）过程（2）体外受精的意义①提高

的有效措施；②为

提供可用的胚胎。动物繁殖能力胚胎移植转基因、核移植和体外受精同种的、生理状态相同遗传性状优良、生产能力强健康的体质和正常繁殖能力供体职能:____________________________受体职能:____________________________产生具有优良遗传特性的胚胎承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务七、胚胎工程技术及其应用(1)概念：2.胚胎移植(2)实质:_____________________________________________________(3)地位:_________________________________(4)意义:______________________