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1、现代生物科技专题第37讲细胞工程考试说明 1.植物的组织培育()。2.动物细胞培育与体细胞克隆()。3.细胞融合与单克隆抗体()。考点一植物细胞工程 1.细胞工程概述原理和方法细胞生物学和操作水平细胞水平或目的依据人们的意愿来变更或获得分类细胞工程和细胞工程 2.植物细胞的全能性(1)概念:具有某种生物的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的,也就是说,每个生物细胞都具有的特点。(2)缘由:细胞内含有本物种的。(3)表现条件:具有完整的细胞结构,处于状态,供应肯定的和其他相宜的外界条件。 3.植物组织培育(1)原理:植物细胞的。(2)条件:和人工限制、人
2、工配制的、相宜的。(3)过程图12-37-1 4.植物体细胞杂交技术(1)概念:指将不同种的植物体细胞在肯定条件下融合成,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。(2)原理:细胞膜的和植物细胞的。(3)过程图12-37-2(4)意义:克服的障碍,培育作物新品种。 5.植物细胞工程的应用(1)植物繁殖的新途径微型繁殖:用于优良品种的植物组织培育技术。作物脱毒:选取作物等无毒组织进行组织培育,获得脱毒苗的技术。人工种子:以植物组织培育得到的、不定芽、顶芽、腋芽等材料,经过人工薄膜包装得到的种子,可以解决某些植物牢固率低、繁殖困难等问题。(2)作物新品种的培育:单倍体育种和的利用。(3)细胞产物的工厂化
3、生产:即利用技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。名称植物组织培育植物体细胞杂交原理植物细胞的全能性细胞膜具有肯定的流淌性和植物细胞的全能性过程留意事项选材:选取根尖、茎尖、形成层等部位,最简单诱导脱分化光照:脱分化过程不须要光照,再分化过程须要光照植物激素:培育基中需添加生长素和细胞分裂素,且脱分化、再分化时这两种植物激素的比例不同去除细胞壁的方法:酶解法,所用的酶是纤维素酶和果胶酶人工诱导融合的方法:化学方法是用聚乙二醇作诱导剂;物理方法包括离心、振动、电激等联系植物体细胞杂交技术包括植物细胞融合和植物组织培育两个过程,植物组织培育是植物体细胞杂交的一个环节,融合的植物体细胞只
4、有通过植物组织培育才能发育成完整的个体1.2019江苏盐城二模 拟采纳“取材消毒愈伤组织培育出芽生根移栽”的方法繁殖一种珍贵花卉。下列有关叙述错误的是 ()A.消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物,又要削减消毒剂对细胞的损害B.在愈伤组织培育基中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞C.出芽是外植体经细胞脱分化后再分化的结果,受基因选择性表达的调控D.诱导丛芽分化生根时,培育基中通常含有NAA等植物生长调整剂2.2019西安一模 白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和易于贮存等优点。如图12-
5、37-3是“白菜甘蓝”的杂交过程示意图,回答以下问题:图12-37-3(1)为了得到原生质体需先用和来处理白菜细胞和甘蓝细胞。(2)诱导原生质体融合的方法有多种,常用的物理方法是,融合完成的标记是。由杂种细胞得到“白菜甘蓝”还须要经过植物组织培育技术,其中须要避光培育的步骤是。(3)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜甘蓝”植株体细胞的染色体数为;通常状况下,白菜和甘蓝有性杂交是不能胜利的,缘由是;若对白菜和甘蓝采纳杂交育种方法能胜利的话,得到的后代应含条染色体。(4)植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是。考点二动物细胞培育1.动物细胞工程常用
6、的技术手段:、等,其中技术是其他工程技术的基础。 2.动物细胞培育(1)原理:。(2)过程图12-37-4(3)培育条件无菌、无毒环境养分:除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外,通常还需加入等一些自然成分。相宜的温度:36.5 0.5 ;相宜的pH:7.27.4。气体环境(4)应用生产,如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。应用于。检测,推断某种物质的毒性;用于等方面的探讨。 1.动物细胞培育中两组概念的辨析(1)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞进行有丝分裂,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,这种现象称为细胞
7、的接触抑制。(2)原代培育与传代培育原代培育:细胞悬液第一次在瓶中培育,没有分瓶培育之前的细胞培育。原代培育的细胞核型正常。传代培育:原代培育的细胞生长、增殖肯定时间后,由于空间不足或细胞密度过大导致养分枯竭,影响细胞的生长,因此须要重新用胰蛋白酶等处理,进行分瓶扩大培育,即传代培育。一般状况下,细胞传至1050代后,出现核型异样,细胞增殖会明显减缓,甚至完全死亡。2.植物组织培育和动物细胞培育的比较项目植物组织培育动物细胞培育原理植物细胞的全能性、细胞的增殖细胞的增殖取材较幼嫩的细胞、组织或器官胚胎或诞生不久的幼龄动物的器官或组织培育基成分无机盐、蔗糖、维生素、植物激素、琼脂等葡萄糖、氨基酸
8、、促生长因子、无机盐、抗生素、动物血清等结果可以获得植株,也可以获得大量细胞只能获得大量细胞,不能得到生物个体相同点都需人工条件下的无菌操作;都需相宜的温度、pH等条件2019四川南充一诊 科学家利用基因工程和细胞核移植技术培育了绿色荧光蛋白转基因克隆猪。基本流程:从荧光水母中获得目的基因,与有关载体重组,将其导入猪胎儿的成纤维细胞,经培育后再将成纤维细胞核植入去核的卵母细胞中,最终培育出转基因克隆猪。(1)成纤维细胞贴壁生长分裂到表面相互接触时,就会停止分裂,这种现象叫作细胞的。若将成纤维细胞进行传代培育,操作时首先用处理成细胞悬液。(2)作为核移植受体细胞的去核卵母细胞一般处在期。供体细胞
9、注入去核的卵母细胞中,常通过(物理方法)激活重组细胞,使其完成细胞分裂和发育进程。(3)培育重组细胞时,将细胞所需的养分物质按其种类、数量严格配制而成的培育基称为培育基,但通常在培育基中还须要加入适量的等自然成分。细胞培育应在含5%的CO2的恒温培育箱中进行,CO2的主要作用是。为了防止细胞培育过程中细菌的污染,可向培育液中加入适量的。考点三动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.理论基础:动物。 2.概念:将动物一个细胞的,移入一个已经去掉的中,使其重组并发育成一个新的,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为。 3.核移植类型:移植和
10、体细胞核移植。 4.过程图12-37-5 5.应用(1)加速家畜,促进。(2)爱护物种。(3)生产。(4)作为异种移植的。(5)用于组织器官的。 6.存在问题(1)克隆动物存在、生理缺陷。(2)克隆动物食品的也有争议。 1.关于核移植技术的几个问题(1)选M中期卵母细胞作为受体细胞的缘由:此类细胞体积大,易于操作;卵黄多,养分物质丰富,可为发育供应足够的养分;卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质。(2)克隆动物是由重组的细胞经培育而来的,该重组细胞的细胞质基因来源于受体细胞,细胞核基因来源于供应细胞核的亲本,其遗传物质来自两个亲本。(3)核移植中供体动物、供应卵母细胞的动物、代孕动
11、物和克隆动物之间的关系:克隆动物绝大部分性状与供体动物相同,少数性状与供应卵母细胞的动物相同,与代孕动物的性状无遗传关系。(4)动物体细胞核移植技术(克隆)从生殖方式的角度看属于无性生殖,重组细胞相当于受精卵,须要动物细胞培育和胚胎工程技术的支持。科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,假如要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如图12-37-6所示),请结合图示回答下列问题:图12-37-6(1)在进行细胞培育时,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分别,形成单个细胞,这个过程中须要利用酶处理。(2)形成重组细胞时应选用期的卵母细胞,并去掉其细胞核的缘由是。(3)假如重
12、组细胞为贴附性细胞,则在进行原代培育时,会表现出和等特点。(4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制,其缘由主要有。(5)图中所示的生物技术整体被称为,其包括的详细生物技术有、等。转基因奶牛的克隆胜利,说明白动物具有全能性。考点四动物细胞融合和单克隆抗体 1.动物细胞融合图12-37-7 2.单克隆抗体的制备(1)过程图12-37-8(2)单克隆抗体的优点:、,并可大量制备。(3)单克隆抗体的应用:作为诊断试剂,具有精确、简易、的优点;用于治疗疾病和。 1.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较项目动物细胞融合植物体细胞杂交培育条件葡萄糖、氨基酸、
13、促生长因子、无机盐、微量元素、血清或血浆等自然成分养分物质(水、无机盐、蔗糖、氨基酸和有机酸等)、激素(如细胞分裂素、生长素等)及其他条件(无菌、相宜的温度和pH等)细胞融合原理细胞膜的流淌性、细胞增殖细胞膜的流淌性、细胞的全能性细胞融合前提用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散后,诱导细胞融合用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合诱导手段物理、化学法:与植物体细胞杂交的相同生物法:灭活的病毒物理法:离心、振动、电激等;化学法:用聚乙二醇(PEG)处理(续表)项目动物细胞融合植物体细胞杂交结果获得杂种细胞,以生产细胞产品获得杂种植株用途制备单克隆抗体、病毒疫苗、干扰素等克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍2.单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的项目第一次筛选其次次筛选筛选缘由诱导融合后得到多种融合细胞,另外还有未融合的细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激,所以经选择性培育获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
