動物細(xì)胞工程1 動物細(xì)胞培養(yǎng)（1）概念從動物機體中取出

1、動物細(xì)胞工程1. 動物細(xì)胞培養(yǎng)(1)概念：從動物機體中取出相關(guān)的組織，將它分散成______細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和增殖。(2)過程：動物胚胎或幼齡動物的器官剪碎酶細(xì)胞懸浮液→原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)→細(xì)胞群。,(4)應(yīng)用：利用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可生產(chǎn)疫苗、干擾素、單克隆抗體，還可以用于檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性以及應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。2. 體細(xì)胞核移植(1)概念：動物核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個

2、已經(jīng)去掉細(xì)胞核的________中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為________動物。,→構(gòu)建________→移植到代孕母體內(nèi)→得到______動物。,(3)原理：動物細(xì)胞的________具有全能性。(4)應(yīng)用：加速家畜遺傳改良進程、促進優(yōu)良畜群繁育、保護瀕危物種、克隆器官用于移植等。3. 動物細(xì)胞地融合(1)概念：兩個或多個動物細(xì)胞融合________的過程。(

3、2)原理：生物膜的________性。(3)方法：聚乙二醇、________的病毒、電激等。,(4)過程：不同________的兩個細(xì)胞 ________細(xì)胞。(5)意義：①突破有性雜交方法的局限，使________雜交成為可能。②細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的研究。③________的制備。,(4)過程：不同________的兩個細(xì)胞________細(xì)胞。(5)意義：①突破有性雜交方法的

4、局限，使________雜交成為可能。②細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的研究。③________的制備。4. 單克隆抗體,,血清抗體與單克隆抗體有何區(qū)別？,【自我校對】一、1. （1）分子生物學(xué) （2）細(xì)胞器 （3）細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì) 細(xì)胞產(chǎn)品 2. （2）動物二、1. （1）全部遺傳信息 完整生物體 （2）全套遺傳物質(zhì)（3）脫離 離體 2. （1）離體 愈傷組織

5、 （2）愈傷組織（3）全能 （4）固體培養(yǎng) （5）再生植株 3. （1）體細(xì)胞 雜種細(xì)胞 雜種細(xì)胞 （2）原生質(zhì)體 纖維素酶和果膠酶 原生質(zhì)體 融合 （3）細(xì)胞壁 （4）遠緣雜交不親和三、1. （1）單個 （2）胰蛋白 （3）無菌動物血清2. （1）卵母細(xì)胞 克?。?）細(xì)胞培養(yǎng) 重組 胚胎克?。?）細(xì)胞核 3. （1）形成一

6、個細(xì)胞 （2）流動 （3）滅活（4）生物雜交 （5）①遠緣 ③單克隆抗體 4. （1）特異性 單克?。?）特異性思考：（1）血清抗體：產(chǎn)量低、種類多、純度差、特異性差、反應(yīng)不夠靈敏。（2）單克隆抗體：化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強、反應(yīng)靈敏。,,植物組織培養(yǎng),一、脫分化和再分化的比較,二、應(yīng)用1. 植物繁殖的新途徑(1)微型繁殖：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。,(2)作物脫毒：選取作物無毒組

7、織(如莖尖)進行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗的技術(shù)。(3)人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。,2. 作物新品種的培育：單倍體育種或突變體的利用突變體Aa中A為突變新基因，并控制著優(yōu)良性狀，利用單倍體育種方法步驟如下：優(yōu)點：穩(wěn)定遺傳，縮短育種年限。3. 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：細(xì)胞產(chǎn)物有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。,1. 愈傷組織再分化形成植物幼苗時，需光照處

8、理，以便誘導(dǎo)葉綠素的形成。2. 生長素和細(xì)胞分裂素在植物內(nèi)含量很低，因此植物組織培養(yǎng)中常用人工合成的生長素類似物和細(xì)胞分裂素類似物。細(xì)胞分裂素/生長素的比例適中，有利于外植體脫分化，比例升高有利于愈傷組織再分化形成叢芽，比例降低則有利于生根。,【例1】　(2010·安徽高考·T31)草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。品質(zhì)變差。運用微型繁殖技術(shù)可以培養(yǎng)出無病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過

9、程如下：,請回答：(1)微型繁殖培育無病毒草莓苗時，一般選取________作為外植體，其依據(jù)是________。(2)在過程①中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素，微量元素和________，在配制好的培養(yǎng)基中，常常需要添加________，有利于外植體啟動細(xì)胞分裂形成愈傷組織。接種后2～5d，若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染，原因可能是________________。(3)在過程②中，愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出

10、了芽，其原因可能是________________________________________________________________________。,【解析】(1)外植體一般選取莖尖、根尖等，既不含病毒又易于培養(yǎng)。(2)MS培養(yǎng)基主要成分除元素外還應(yīng)有蔗糖等有機物，添加植物激素。如培養(yǎng)過程中外植體局部污染，可能是其消毒不徹底。(3)細(xì)胞分裂素和生長素的比例影響生根、生芽?！敬鸢浮?1)莖尖、根尖　不含病毒　(2)有機物

11、植物激素　外植體消毒不徹底　(3)培養(yǎng)基中生長素類物質(zhì)和細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量比值偏低,植物組織培養(yǎng)基中的兩類激素——細(xì)胞分裂素和生長素生長素主要被用于誘導(dǎo)愈傷組織形成、誘導(dǎo)根的分化和促進細(xì)胞伸長生長；細(xì)胞分裂素有誘導(dǎo)芽的分化、促進側(cè)芽萌發(fā)生長、促進細(xì)胞分裂、抑制根的分化等作用。生長素與細(xì)胞分裂素的比例決定著愈傷組織發(fā)育的方向，如圖所示。,1. 圖為將胡蘿卜的離體組織在一定條件下培育形成試管苗的過程示意圖。有關(guān)敘述正確的是(　　)

12、A. 利用此過程獲得的試管苗可能為雜合子B. ①②過程中都會發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化C. 多倍體植株的培育需經(jīng)過如圖所示過程D. 此過程依據(jù)的生物學(xué)原理是細(xì)胞膜具有流動性,【解析】植物組織培養(yǎng)過程是無性繁殖過程，如果離體的組織來自純合子，將來得到的試管苗是純合子，如果離體的組織來自雜合子，將來得到的試管苗是雜合子；①為脫分化；②為再分化，脫分化過程沒有細(xì)胞分化。用秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗就可獲得多倍體植株，不需要該組織培養(yǎng)過

13、程；植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能性而不是細(xì)胞膜的流動性。【答案】A,,植物組織培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較,1. 動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)均需無菌條件下進行。2. 動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)都需要各種必需的營養(yǎng)物質(zhì)，此外動物細(xì)胞培養(yǎng)需加動物血清，植物組織培養(yǎng)需加植物激素。3. 動物細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果是只能獲大量細(xì)胞，植物組織培養(yǎng)既可獲得大量細(xì)胞，也可獲得個體。,【例2】　下列屬于動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)主要區(qū)別的是(　　)

14、A. 培養(yǎng)基成分不同B. 動物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行C. 動物細(xì)胞可傳代培養(yǎng)，在植物細(xì)胞不能D. 動物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培養(yǎng)成植株【解析】動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)主要不同點是它們的培養(yǎng)基的成分不同。動物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽和維生素，另外還有動物血清。植物組織培養(yǎng)所需要的培養(yǎng)基包含植物生長和發(fā)育的全部營養(yǎng)成分，如礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和有機添加劑，沒有動物血清?！敬?/p>

15、案】A,1. 兩種技術(shù)手段培養(yǎng)過程中都進行了有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂。2. 植物組織培養(yǎng)最終產(chǎn)生新個體，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性；動物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞，不形成新個體，故不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。3. 離體的動物體細(xì)胞，其全能性受到限制，但其細(xì)胞核仍然保持全能性(如克隆技術(shù)培養(yǎng)動物個體)，然而需要卵細(xì)胞質(zhì)才能體現(xiàn)出來，這說明細(xì)胞質(zhì)中有調(diào)控核內(nèi)基因表達的因素存在。,2. 用動、植物成體的體細(xì)胞進行離體培養(yǎng)，下列敘述

16、正確的是(　　)A. 都需用CO2培養(yǎng)箱B. 都須用液體培養(yǎng)基C. 都要在無菌條件下進行D. 都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性【解析】植物組織培養(yǎng)用固體培養(yǎng)基不需要用CO2培養(yǎng)箱，植物組織培養(yǎng)可得到完整的植物個體，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性，動物細(xì)胞培養(yǎng)獲得的是動物或代謝產(chǎn)物，未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性；植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)均需要在無菌條件下進行?！敬鸢浮緾,,單克隆抗體的制備,一、植物體細(xì)胞雜交和單克隆抗體的制備的比較,,,滅活是指用物理或化學(xué)

17、方法使病毒或細(xì)菌失去感染能力，但是并不破壞這些病原體的抗原結(jié)構(gòu)。,二、單克隆抗體的主要優(yōu)點特異性強、靈敏度高，并可大量制備。,在單克隆抗體的制備過程中，兩次篩選的目的不同：（1）由于B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的融合方式有多種，因此第一次篩選的目的是選出雜交瘤細(xì)胞，淘汰掉未融合的或同種細(xì)胞融合的細(xì)胞。（2）由于從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細(xì)胞可能有多種，因此第一次篩選到的雜交瘤細(xì)胞可能多種，通過克隆化培養(yǎng)和抗體檢測進行第二次篩選，以選出能產(chǎn)生特

18、定抗體的雜交瘤細(xì)胞。,【例3】　甲流(H1N1)在世界各地大面積蔓延，有些國家還出現(xiàn)了死亡病例?？茖W(xué)家已分離出H1N1病毒(一種RNA病毒)。某制藥廠根據(jù)下面流程圖生產(chǎn)預(yù)防和治療甲流的抗體，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：,(1)若A細(xì)胞是小鼠骨髓瘤細(xì)胞，則B細(xì)胞是取自感染病毒的人體內(nèi)的________細(xì)胞，促進d過程的常用誘導(dǎo)劑是________。(2)假設(shè)僅考慮某兩個細(xì)胞的融合，則可形成________種類型的C細(xì)胞，因此需用培養(yǎng)基篩選出__

19、______(填特點)的D細(xì)胞用于培養(yǎng)。D細(xì)胞的名稱是________。(3)理論上，注射了該抗體的人群不能長期對甲流免疫，試分析原因________________。(4)不同種動物的體細(xì)胞融合，相比誘變育種和雜交育種方法，具有________________________等突出的優(yōu)點。(5)請說明單克隆抗體的主要作用________________。,【解析】(1)由于本題的目的是制備用于預(yù)防和治療甲流的單克隆抗體，所以B細(xì)

20、胞只能是取自感染H1N1病毒的動物或人體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞，經(jīng)誘導(dǎo)劑聚乙二醇或滅活的病毒等誘導(dǎo)融合，得到的雜交瘤細(xì)胞才能用于生產(chǎn)預(yù)防和治療甲流的單克隆抗體。(2)僅考慮兩個細(xì)胞的融合，則可形成A細(xì)胞—A細(xì)胞、B細(xì)胞—B細(xì)胞、A細(xì)胞—B細(xì)胞3種類型的C細(xì)胞，為了從中篩選出A細(xì)胞—B細(xì)胞，必須用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選，篩選出的D細(xì)胞(雜交瘤細(xì)胞)既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體。(3)因為單鏈RNA容易發(fā)生變異，一旦變異后體內(nèi)的記憶細(xì)胞和抗體就

21、不能對其發(fā)揮作用。(5)單克隆抗體可用于診斷疾病、藥物導(dǎo)向治療等方面。,【答案】(1)B淋巴細(xì)胞(效應(yīng)B)　聚乙二醇(PEG)(滅活的病毒)(2)3　既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體　雜交瘤細(xì)胞(雜交細(xì)胞)　(3)引起甲流的病毒不斷發(fā)生變異(意思相同即可)　(4)目的性強；克服遠緣雜交不親和性(能有效地打破物種的生殖隔離界限，意思相同即可)(任寫一點)　(5)作為診斷試劑；用于治療疾病和運載藥物(意思相同即可),1. 培養(yǎng)基中的細(xì)胞有五

22、種類型，它們分別是a、b、aa、bb和ab，其中能無限增殖的細(xì)胞有三種，能產(chǎn)生異性抗體的ab類型是需要的類型。2. 篩選所用的培養(yǎng)基是選擇性培養(yǎng)基，其理論依據(jù)的是抗原——抗體雜交的原理。,3. 用a表示骨髓瘤細(xì)胞，b表示效應(yīng)B細(xì)胞，則細(xì)胞融合過程中兩次篩選的目的分別為(　　)A. a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab培養(yǎng)B. a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab培養(yǎng)C. a、aa、ab、bb、b→ab→產(chǎn)生特