高中生物选修三《专题三-细胞工程》复习课件

•一、植物细胞工程•1．植物细胞工程技术的理论基础——•(1)概念•生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。•(2)理论依据学.科.网zxxk.•生物体的每一个细胞都包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，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。专题三细胞工程细胞的全能性•(3)全能性的高低(大小)•①受精卵＞配子＞体细胞。•②分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。•③植物细胞＞动物细胞。•(4)体细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。•(5)体现全能性的条件：处于离体状态，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下。•2．植物组织培养和植物体细胞杂交名称植物组织培养植物体细胞杂交原理植物细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性过程•1．植物组织培养的过程可以归纳为：•―→④。对此叙述有错误的是()•A．②→③的再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的浓度比低时，有利于根的生成•B．植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全能性•C．③→④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段•D．②包裹上人造种皮可获得人工种子•【答案】D•2．(2009年浙江模拟)下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确的是)•A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体学.科.网zxxk.•B．诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞•C．植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物•D．植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍•【答案】C应用1.植物繁殖的新途径(1)微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。特点①保持优良品种的遗传特性②高效快速地实现种苗的大量繁殖(2)作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。(3)人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。2.作物新品种的培育：突变体Aa中A为突变新基因，并控制着优良性状，利用单倍体育种方法步骤如下：学.科.网zxxk.优点：稳定遗传，缩短育种年限。3.细胞产物的工厂化生产细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。突变体Aa――→减数分裂配子A、a――→花药离体培养单倍体A、a――→秋水仙素处理二倍体AA、aa单倍体育种或突变体的利用•二、动物细胞培养与动物体细胞核移植动物细胞培养动物体细胞核移植原理动物细胞培养动物体细胞核移植过程结果细胞增殖动物细胞核的全能性获得细胞群获得与供体遗传物质基本相同的个体•(1)动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶，第一次用胰蛋白酶处理剪碎的组织使之分散成单个细胞，第二次使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来。•(2)原代培养与传代培养的分界点为分瓶的继续培养。1.动物细胞培养与植物组织培养均需无菌条件下进行。学.科.网zxxk.2.动物细胞培养与植物组织培养都需要各种必需的营养物质，此外动物细胞培养需加动物血清，植物组织培养需加植物激素。3.动物细胞培养结果是只能获大量细胞，植物组织培养既可获得大量细胞，也可获得个体。1.两种技术手段培养过程中都进行了有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂。2.植物组织培养最终产生新个体，体现了细胞的全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现细胞的全能性。3.离体的动物体细胞，其全能性受到限制，但其细胞核仍然保持全能性(如克隆技术培养动物个体)，然而需要卵细胞质才能体现出来，这说明细胞质中有调控核内基因表达的因素存在。•3．动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于()•A．培养基不同•B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行•C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能•D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞不能•【答案】A•4．在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到()•A．细胞培养技术•B．细胞核移植•C．胚胎移植技术•D．基因工程技术•【答案】D•三、植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)理论基础(原理)融合前处理促融细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁注射特定抗原使正常小鼠产生免疫反应①物理法：离心、振动、电刺激等；②化学法：聚乙二醇(PEG)①物理、化学法：与植物细胞融合相同；②生物法：灭活的病毒植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)过程第一步原生质体的制备(酶解法)正常小鼠免疫处理第二步原生质体融合(物、化法)动物细胞融合第三步杂种细胞的筛选与培养杂交瘤细胞的筛选与培养第四步杂种植株诱导与鉴定单克隆抗体的提纯植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)意义和用途①克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围②突破有性杂交的母系遗传，获得细胞质基因的杂合子，研究细胞质遗传①制备单克隆抗体②诊断、治疗和预防疾病，例如：a．肿瘤定位诊断，放射性抗体→肿瘤b．生物导弹治疗，抗体—抗癌药物→肿瘤•(1)动物细胞融合和植物体细胞杂交，均需对杂种细胞进行筛选，但筛选的方法不同，前者可用免疫法，后者可用机械方法、生理学或遗传学方法。•(2)各项技术在使用中一般要借助于其他某种技术的协助，如动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植、核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。灭活是指用物理或化学方法使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。单克隆抗体的主要优点特异性强、灵敏度高，并可大量制备。在单克隆抗体的制备过程中，两次筛选的目的不同：（1）由于B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合方式有多种，因此第一次筛选的目的是选出杂交瘤细胞，淘汰掉未融合的或同种细胞融合的细胞。（2）由于从小鼠体内提取的B淋巴细胞可能有多种，因此第一次筛选到的杂交瘤细胞可能多种，通过克隆化培养和抗体检测进行第二次筛选，以选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。【例】甲流(H1N1)在世界各地大面积蔓延，有些国家还出现了死亡病例。科学家已分离出H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲流的抗体，请据图回答有关问题：(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自感染病毒的人体内的________细胞，促进d过程的常用诱导剂是________。(2)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成________种类型的C细胞，因此需用培养基筛选出________(填特点)的D细胞用于培养。D细胞的名称是________。(3)理论上，注射了该抗体的人群不能长期对甲流免疫，试分析原因________________。(4)不同种动物的体细胞融合，相比诱变育种和杂交育种方法，具有________________________等突出的优点。(5)请说明单克隆抗体的主要作用________________。【答案】(1)B淋巴细胞(效应B)聚乙二醇(PEG)(灭活的病毒)(2)3既能无限增殖又能产生特异性抗体杂交瘤细胞(杂交细胞)(3)引起甲流的病毒不断发生变异(意思相同即可)(4)目的性强；克服远缘杂交不亲和性(能有效地打破物种的生殖隔离界限，意思相同即可)(任写一点)(5)作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物(意思相同即可)用a表示骨髓瘤细胞，b表示效应B细胞，则细胞融合过程中两次筛选的目的分别为()A.a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab培养B.a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab培养C.a、aa、ab、bb、b→ab→产生特定抗体的ab培养D.a、aa、ab、bb、b→aa→能无限增殖的aa培养【答案】C•5．(2010年潍坊模拟)下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的是()•A．制备过程中不需要动物细胞培养技术•B．杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点•C．经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产•D．单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂•【答案】D•(2008年上海生物)制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括()•①细胞培养②细胞融合③胚胎移植④细胞核移植•A．①②B．①③•C．②③D．③④•【答案】A•1．(2009年高考浙江理综卷)用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是()•A．都需用CO2培养箱•B．都须用液体培养基•C．都要在无菌条件下进行•D．都可体现细胞的全能性•【答案】C