整理细胞工程学生用.docx

1、整理细胞工程学生用细胞工程(学生用)第一节 植物细胞工程一、细胞的全能性与细胞分化1、概念：细胞的全能性是指 。2、细胞全能性的原因（物质基础）生物体的每个细胞都含有 ，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。从理论上说，一个染色体组中含有发育为该物种的个体所必需的全部基因。3、细胞全能性大小比较植物细胞 动物细胞（动物细胞只有细胞核具有全能性）受精卵 生殖细胞（配子、精子、卵细胞） 体细胞 幼嫩的细胞 衰老的细胞体细胞：分化程度低的 分化程度高的 细胞分裂能力强的 细胞分裂能力弱的4、细胞在生物体内没有表现全能性的原因在生物体内细胞不表现全能性，而是分化为不同的组织、器官，其原因在于 5、实现

2、细胞全能性的条件离体（必要条件）、一定的营养物质（水、无机盐、维生素、氨基酸等）、激素（细胞分裂素、生长素）、 （适宜的温度、pH）。6、细胞全能性的应用植物的组织培养，动物的核移植（即克隆）。二、植物组织培养植物组织培养的过程可以归纳为： 外植体愈伤组织根、芽植物体设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。花药花粉细胞培养愈伤组织分化出小植物单倍体植株正常植株三植物体细胞杂交：1概念：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的方法。2杂交的时间：植物细胞杂交是从细胞融合开始，到培育成的新植物体结束。3过程：4.优点： ，扩大杂交亲本范围，培养新品种。四

3、、植物细胞工程的实际应用1、开辟植物繁殖的新途径：（1） 植物微型繁殖；植物的微型繁殖技术指 ，举例 （2） 培养无毒植株；获得脱病毒的植株的方法 。（3） 制作人工种子。神奇的人工种子指 。2、改良作物：（1） 单倍体育种：（2） 突变体的利用。3、细胞产物的工厂化生产：生产人参皂甙干粉、生产红杉醇等。工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质，其中一部分作为保存用，以备下一次生产用，一部分进行发酵生产。第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数

4、量。第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提取人参皂甙。第二节 动物细胞工程一、动物细胞的培养1动物细胞培养液的成分： 。2动物细胞培养液的特点：液体培养基、含动物血清3动物细胞培养的条件：（1） 无菌、无毒的环境；（2） 营养物质；（3） 温度和PH；（4） 气体环境等。4动物细胞培养技术的应用：（P47）(1)生产蛋白质生物制品。(2)检测有毒物质。 3)为烧伤病人植皮。(4)用于科学研究。动物细胞培养的过程细胞株和细胞系的界定二动物体细胞核移植技术和克隆动物1动物核移植的概念：动物核移植是将动物的一个细胞的 移入一个 卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的 。这个新的 最终发育为动物个

5、体。核移植移到的动物称 。2特点：主要是指不同种的细胞的拆合，新个体具备双亲的遗传特性。3过程：4克隆：主要指同种细胞的拆合过程。5动物体细胞核移植技术的应用：（1） 畜牧生产方面：培育良种动物。（2） 保护濒危特种。（3） 医药卫生方面：生产医用蛋白、器官和组织移植等。三、单克隆抗体：1概念：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。2特点：化学性质单一，特异性强，灵敏度高。3单克隆抗体的制备：（展示课件）杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质，不仅具有B淋巴细胞产生特异性抗体的能力，还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力。从而可以克服单纯B淋巴细胞不能无

6、限增殖的缺点，能力大量产生单克隆抗体。4.单克隆抗体的应用：（1）诊断疾病：诊断病毒引起的疾病和用癌细胞抗原制备的单克隆抗体定位诊断。（2）药物导向治疗：运用药物与单克隆抗体连接在一起制成“生物导弹”（3）分离和纯化抗原分子。应抓住三个一，即“一种诱导细胞融合的新方法灭活的病毒；一种新细胞杂交瘤细胞；一种优势单克隆抗体的特异性强、灵敏度高的抗体）。细胞工程中的一些技术手段的比较1、植物组织培养和动物细胞培养的比较项目主要原理培养基结果培养目的植物组织培养动物细胞培养2、植物体细胞杂交和动物细胞融合项目原理融合方法诱导手段用途植物体细胞杂交动物细胞融合3、植物体细胞杂交（番茄马铃薯植株）和动物细

7、胞融合植物细胞杂交(番茄马铃薯植株)动物细胞融合(单克隆抗体制备)过 程第1步原生质体的制备(酶解法)正常小鼠的处理(注射灭活抗原)第2步原生质体的融合(物化法)动物细胞融合(物化生法)第3步杂种细胞的筛选和培养杂交瘤细胞的筛选和培养第4步杂种植株鉴定提纯单克隆抗体(特异性强、灵敏度高)原理/理论基础细胞膜的流动性、植物细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前处理酶解法除去细胞壁：纤维素酶、果胶酶注射特定抗原法免疫处理正常小鼠促融因子物理法：电刺激、离心、振动化学法：聚乙二醇物化法：与植物相同生物法：灭活的仙台病毒意义和用途(1)克服有性远缘杂交不亲和性障碍(2)培育作物新品种有助于疾病的诊

8、断、治疗、预防4、受精作用、原生质体融合、动物细跑融合受精作用原生质体融合动物细跑融合不同点细胞类型不同细胞来源不同染色体数目变化不同2N2N+2N不一定是2N22N+2N不一定是2N2融合条件不同同都有两个细胞融合成一个细胞，并且融合成这个细胞的遗传物质都是由原来的两个细胞决定的5、植物体细胞杂交和多倍体育种植物体细胞杂交多倍体育种不同点基本原理不同方法不同染色体来源和数目不同同都是通过改变细胞的染色体数目来改变遗传物质，从而改变生物的性状。习题：1、右图为细胞融合的简略过程，请据图回答：（1）若A、B是植物细胞，在细胞融合之前已用 _ _ 处理，除去了 _ ；由A、B到细胞C的过程中，常用

9、的物理方法是 _ 。融合完成的标志是_ 。（2）若A、B是植物细胞，则形成的D细胞还要应用 _ _ 技术把D培养成植株。（3）若A、B是动物细胞，一般取自 _ ，然后用 使其分散开来；由A、B到C的过程中，常用的不同于植物细胞融合的手段是 _ ，所形成的D称为 _ ，A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有 。（4）若该过程是制备单克隆抗体，A为小鼠效应B细胞，那么，在获得此细胞之前，小鼠已经被注射了 。注射后小鼠身体发生了相应的免疫反应，生成了 _ _，图中B为 _ 。（5）若该过程仍是制备单克隆抗体，在A、B到C的过程中，所形成的C有 种，用来培养的D细胞应该是 _ 。从中选择出它的方法是 _

10、 培养，获得D后，常用的培养方法是培养液中培养和 _ 。2、 “白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短和耐储藏等优点。下图是“白菜甘蓝”的培育过程示意图，他们的基因型分别为AaBB、ccDd，请回答下列问题：在上述过程中，实现过程常用的物质为。如果将已去除细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞呈现什么形？ 。过程叫做_ _技术，该过程的诱导方法有物理法和化学法两大类过程。若用化学法，所用化学试剂名称 ，该过程中获得的融合细胞的基因型 。过程是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的细胞器是_ _。已知白菜细胞中含2M条染色体，甘蓝细胞中含有2N条染色体，则杂种植株体细胞染色

11、体数为 。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含 条染色体。通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是 。若使有性杂交的后代可育，请写出培育的大致过程？ 。其基因型分别是 ，属于倍体。过程中进行的细胞分裂方式是 ，该过程先诱导细胞分裂形成 ，再由它分化形成杂种植物幼苗。植物体细胞杂交方法的优点是 。3、下图表示单克隆抗体制备过程示意图。据图回答：通过过程得到B淋巴细胞从小白鼠体内分离之前,应对小白鼠进行的处理是_,该处理的实质是在小白鼠体内发生_过程.骨髓瘤细胞与进行原代培养的细胞相比较,该物质发生的主要变化是_,从而违背了“程序性细胞死亡”规则,打破了细胞产生与细胞

12、死亡的动态平衡.交瘤细胞在增殖时进行有丝分裂,其分裂中期核内DNA分子数：染色体数=_.试设想运用生物工程其它领域的技术制备单克隆抗体的一条途径_.4、（6分）肺癌在全国的发病率居肿瘤之首，小细胞肺癌是恶性程度最高的一种，上海肺瘤研究所细胞与分子免疫研究室在国内率先研制出一种名叫“2F7”的靶向生物导弹。这种生物导弹是一种专门对小细胞肺癌产生特定靶向性的特异性单克隆抗体。注入静脉后，会“直扑”小细胞肺癌病灶，使其携带的肿瘤化疗药物能“集中火力”抑制、杀灭肿瘤细胞。这预示着化疗药物有望弥补“良莠不分”、损害全身免疫力的缺陷。（1）制备单克隆抗体的原理是 。（2）制备单克隆抗体用到的动物细胞工程技

13、术手段有 。（3）单克隆抗体是由 细胞产生的。（4）静脉注入而不是口服单克隆抗体的原因是 。（5）单克隆抗体与肿瘤细胞结合并发挥作用的过程属于 免疫的 阶段。5、下图是制备分泌抗X抗体的过程，根据图解回答问题：（1）给小鼠注射抗原的目的是_。（2）在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有_的特性。（3）由图中可看出，单克隆抗体制备过程运用了_和_的动物细胞工程技术手段，前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用_。（4）动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有_。（5）在动物细胞融合过

14、程中，需要将所选取的组织细胞离散开，以利于细胞融合，可用_处理离体组织细胞使之分散开。（6）图中有两次筛选过程，其中步骤的目的是筛选出_，步骤的目的是筛选出_。（7）请根据以下信息，设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中筛选出杂交瘤细胞。已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。方法：_。原理：_。细胞工程(教师用)第一节 植物细胞工程一、细胞的全能性与细胞分化1、概念：细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞

15、形成完整个体的潜能。2、细胞全能性的原因（物质基础）生物体的每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。从理论上说，一个染色体组中含有发育为该物种的个体所必需的全部基因。3、细胞全能性大小比较植物细胞动物细胞（动物细胞只有细胞核具有全能性）受精卵生殖细胞（配子、精子、卵细胞）体细胞 幼嫩的细胞衰老的细胞体细胞：分化程度低的分化程度高的 细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的4、细胞在生物体内没有表现全能性的原因在生物体内细胞不表现全能性，而是分化为不同的组织、器官，其原因在于基因在特定的时间和空间条件下选择性表达。5、实现细胞全能性的条件离体（必要条件）、一定的营

16、养物质（水、无机盐、维生素、氨基酸等）、激素（细胞分裂素、生长素）、适宜的条件（适宜的温度、pH）。6、细胞全能性的应用植物的组织培养，动物的核移植（即克隆）。二、植物组织培养植物组织培养的过程可以归纳为： 外植体愈伤组织根、芽植物体设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。花药花粉细胞培养愈伤组织分化出小植物单倍体植株正常植株三植物体细胞杂交：1概念：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的方法。2杂交的时间：植物细胞杂交是从细胞融合开始，到培育成的新植物体结束。3过程：4.优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大杂交亲本范围，培养新品种。四、植物细胞工

17、程的实际应用1、开辟植物繁殖的新途径：（4） 植物微型繁殖；植物的微型繁殖技术指 ，_举例_。（5） 培养无毒植株；获得脱病毒的植株的方法 。（6） 制作人工种子。神奇的人工种子指 。2、改良作物：（3） 单倍体育种：（4） 突变体的利用。3、细胞产物的工厂化生产：生产人参皂甙干粉、生产红杉醇等。工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质，其中一部分作为保存用，以备下一次生产用，一部分进行发酵生产。第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。第三

18、步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提取人参皂甙。第二节 动物细胞工程一、动物细胞的培养1动物细胞培养液的成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。2动物细胞培养液的特点：液体培养基、含动物血清3动物细胞培养的条件：（5） 无菌、无毒的环境；（6） 营养物质；（7） 温度和PH；（8） 气体环境等。4动物细胞培养技术的应用：（P47）(1)生产蛋白质生物制品。(2)检测有毒物质。 3)为烧伤病人植皮。(4)用于科学研究。动物细胞培养的过程细胞株和细胞系的界定二动物体细胞核移植技术和克隆动物1动物核移植的概念：动物核移植是将动物的一个细胞的 移入一个 卵母细胞中，使其重组并发育成一个新

19、的 。这个新的 最终发育为动物个体。核移植移到的动物称 。2特点：主要是指不同种的细胞的拆合，新个体具备双亲的遗传特性。3过程：4克隆：主要指同种细胞的拆合过程。5动物体细胞核移植技术的应用：（4） 畜牧生产方面：培育良种动物。（5） 保护濒危特种。（6） 医药卫生方面：生产医用蛋白、器官和组织移植等。三、单克隆抗体：1概念：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。2特点：化学性质单一，特异性强，灵敏度高。3单克隆抗体的制备：（展示课件）杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质，不仅具有B淋巴细胞产生特异性抗体的能力，还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力。

20、从而可以克服单纯B淋巴细胞不能无限增殖的缺点，能力大量产生单克隆抗体。4.单克隆抗体的应用：（1）诊断疾病：诊断病毒引起的疾病和用癌细胞抗原制备的单克隆抗体定位诊断。（2）药物导向治疗：运用药物与单克隆抗体连接在一起制成“生物导弹”（3）分离和纯化抗原分子。应抓住三个一，即“一种诱导细胞融合的新方法灭活的病毒；一种新细胞杂交瘤细胞；一种优势单克隆抗体的特异性强、灵敏度高的抗体）。1.环境的概念细胞工程中的一些技术手段的比较（1）可能造成重大环境影响的建设项目，编制环境影响报告书，对产生的环境影响应进行全面评价；1、植物组织培养和动物细胞培养的比较（五）建设项目环境影响评价文件的审批项目主要原理

21、2）规划实施可能对环境和人群健康产生的长远影响。培养基结果培养目的植物组织培养细胞全能性例题-2006年真题下列关于建设项目环境影响评价实行分类管理的表述，正确的是（）固体：营养物质、激素2）预防或者减轻不良环境影响的对策和措施。主要包括预防或者减轻不良环境影响的政策、管理或者技术等措施。培育成植株快速繁殖培育无病毒植株意愿调查评估法（简称CV法）是指通过调查等方法，让消费者直接表述出他们对环境物品或服务的支付意愿（或接受赔偿意愿），或者对其价值进行判断。在很多情形下，它是唯一可用的方法。如用于评价环境资源的选择价值和存在价值。动物细胞培养二、环境影响评价的要求和内容细胞增殖液体：营养物质、动

22、物血清培育成细胞株或细胞系（3）旅行费用法获得细胞或细胞产品等（2）防护支出法2、植物体细胞杂交和动物细胞融合项目原理融合方法诱导手段用途植物体细胞杂交细胞膜的流动性去细胞壁后诱导原生质体融合离心、振动、电刺激、聚乙二醇诱导获得杂种植株动物细胞融合细胞膜的流动性使细胞分散后诱导细胞融合（同上）再加上灭活的病毒诱导制备单克隆抗体3、植物体细胞杂交（番茄马铃薯植株）和动物细胞融合植物细胞杂交(番茄马铃薯植株)动物细胞融合(单克隆抗体制备)过 程第1步原生质体的制备(酶解法)正常小鼠的处理(注射灭活抗原)第2步原生质体的融合(物化法)动物细胞融合(物化生法)第3步杂种细胞的筛选和培养杂交瘤细胞的筛选

23、和培养第4步杂种植株鉴定提纯单克隆抗体(特异性强、灵敏度高)原理/理论基础细胞膜的流动性、植物细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前处理酶解法除去细胞壁：纤维素酶、果胶酶注射特定抗原法免疫处理正常小鼠促融因子物理法：电刺激、离心、振动化学法：聚乙二醇物化法：与植物相同生物法：灭活的仙台病毒意义和用途(1)克服有性远缘杂交不亲和性障碍(2)培育作物新品种有助于疾病的诊断、治疗、预防4、受精作用、原生质体融合、动物细跑融合受精作用原生质体融合动物细跑融合不同点细胞类型不同精子与卵细胞体细胞体细胞细胞来源不同来自同一生物个体一般来自不同种的生物个体一般来自不同种的生物个体染色体数目变化不同2N2

24、N+2N不一定是2N22N+2N不一定是2N2融合条件不同不需人工诱导需人工诱导需人工诱导同都有两个细胞融合成一个细胞，并且融合成这个细胞的遗传物质都是由原来的两个细胞决定的5、植物体细胞杂交和多倍体育种植物体细胞杂交多倍体育种不同点基本原理不同原生质体融合和组织培养染色体数目的变异方法不同原生质体融合秋水仙素处理萌发的种子和幼苗染色体来源和数目不同一般来自不同种的生物，染色体不一定是倍数关系（2N+2N）来自同种生物，加倍的是同源染色体同都是通过改变细胞的染色体数目来改变遗传物质，从而改变生物的性状。习题：1、右图为细胞融合的简略过程，请据图回答：（1）若A、B是植物细胞，在细胞融合之前已用

25、 _ _ 处理，除去了 _ ；由A、B到细胞C的过程中，常用的物理方法是 _ 。融合完成的标志是_ 。（2）若A、B是植物细胞，则形成的D细胞还要应用 _ _ 技术把D培养成植株。（3）若A、B是动物细胞，一般取自 _ ，然后用 使其分散开来；由A、B到C的过程中，常用的不同于植物细胞融合的手段是 _ ，所形成的D称为 _ ，A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有 。（4）若该过程是制备单克隆抗体，A为小鼠效应B细胞，那么，在获得此细胞之前，小鼠已经被注射了 。注射后小鼠身体发生了相应的免疫反应，生成了 _ _，图中B为 _ 。（5）若该过程仍是制备单克隆抗体，在A、B到C的过程中，所形成的C有

26、 种，用来培养的D细胞应该是 _ 。从中选择出它的方法是 _ 培养，获得D后，常用的培养方法是培养液中培养和 _ 。答案：纤维素酶和果胶酶 细胞壁 产生新的细胞壁 植物组织培养 幼龄动物的组织或器官或胚胎 胰蛋白酶 灭活的病毒诱导 杂种细胞 流动性 抗原 效应B细胞、记忆细胞、抗体 骨髓瘤细胞 3 杂交瘤细胞 用特定选择培养基 小鼠腹腔内增殖2、 “白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短和耐储藏等优点。下图是“白菜甘蓝”的培育过程示意图，他们的基因型分别为AaBB、ccDd，请回答下列问题：在上述过程中，实现过程常用的物质为。如果将已去除细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞呈现什么形？ 。过程叫做_ _技术，该过程的诱导方法有物理法和化学法两大类过程。若用化学法，所用化学试剂名称 ，该过程中获得的融合细胞的基因型 。过程是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的细胞器是_ _。已知白菜细胞中含2M条染色体，甘蓝细胞中含有2N条染色体，则杂种植株体细胞染色体数为 。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含 条染色体。通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是