2好细胞工程课件

1、考考 点点植物细胞工程与动物细胞工程植物细胞工程与动物细胞工程考点考点解读解读1.植物细胞的全能性植物细胞的全能性2植物组织培养、植物体细胞杂交植物组织培养、植物体细胞杂交3动物细胞培养动物细胞培养4动物细胞融合、单克隆抗体动物细胞融合、单克隆抗体项目项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养区区别别取材取材植物幼嫩的部位或花药等植物幼嫩的部位或花药等动物胚胎或出生动物胚胎或出生不久的幼龄动物不久的幼龄动物的器官或组织的器官或组织培养对象培养对象植物器官、组织或细胞植物器官、组织或细胞分散的单个细胞分散的单个细胞项目项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养区区别别过过程程

2、项目项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养区别区别应用应用植株的快速繁殖植株的快速繁殖脱毒植株的培育脱毒植株的培育人人工种子工种子生产药物、生产药物、杀虫剂等杀虫剂等转基因植转基因植物的培育物的培育蛋白质生物制品的蛋白质生物制品的生产生产皮肤移植材料皮肤移植材料的培育的培育检测有毒物检测有毒物质质生理、病理、药生理、病理、药理学研究理学研究联系联系均为无菌操作，需要适宜的温度、均为无菌操作，需要适宜的温度、ph、o2等条件等条件2植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较比较比较植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合原理原理细胞膜的流动性、

3、细细胞膜的流动性、细胞的全能性胞的全能性细胞膜的流动性细胞膜的流动性方法方法用纤维素酶、果胶酶用纤维素酶、果胶酶等去除细胞壁后诱导等去除细胞壁后诱导原生质体融合原生质体融合用胰蛋白酶使细胞分散后，诱用胰蛋白酶使细胞分散后，诱导细胞融合导细胞融合诱导诱导手段手段物理法：离心、振物理法：离心、振动、电刺激等动、电刺激等化学化学法：聚乙二醇法：聚乙二醇(peg)物理法：与植物细胞融合相物理法：与植物细胞融合相同同化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇(peg) 生物法：灭活的病毒生物法：灭活的病毒比较比较植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合过过程程第一第一步步原生质体的原生质体的制备制备(

4、酶解法酶解法)正常小鼠免疫处理正常小鼠免疫处理第二第二步步原生质体融原生质体融合合(物、化法物、化法)动物细胞融合动物细胞融合第三第三步步杂种植的筛杂种植的筛选与培养选与培养杂交瘤细胞杂交瘤细胞筛选与培养筛选与培养第四第四步步杂种植株诱杂种植株诱导与鉴定导与鉴定单克隆抗体的提纯单克隆抗体的提纯比较比较植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合结果结果获取杂种植株获取杂种植株获得杂种细胞，以生产细获得杂种细胞，以生产细胞产品胞产品用途用途克服远缘杂交不亲克服远缘杂交不亲和的障碍，扩展了和的障碍，扩展了杂交亲本组合范围，杂交亲本组合范围，培育新品种培育新品种制备单克隆抗体、病毒疫制备单克

5、隆抗体、病毒疫苗、干扰素等苗、干扰素等特别提示特别提示细胞融合的几种结果细胞融合的几种结果若若a、b细胞为植物细胞则为植物体细胞杂交；若细胞为植物细胞则为植物体细胞杂交；若a、b细胞为动物细胞则为细胞融合；若细胞为动物细胞则为细胞融合；若b为精子，为精子，a为卵细胞，为卵细胞，则表示受精过程；若则表示受精过程；若a为除去细胞核的卵细胞，为除去细胞核的卵细胞，b为细胞核，为细胞核，则表示克隆则表示克隆(如图所示如图所示)。体细胞体细胞a、b在融合过程中都会发生多种融合方式，如在融合过程中都会发生多种融合方式，如aa、bb、ab，因此需要进行筛选。，因此需要进行筛选。 易错易混点易错易混点 (1)

6、植物组织培养与动物细胞培养过程中都进行有丝分裂，植物组织培养与动物细胞培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂，其中要注意都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂，其中要注意的是：培养花粉是有性生殖。的是：培养花粉是有性生殖。 (2)植物组织培养可产生新个体，体现全能性；动物细胞培植物组织培养可产生新个体，体现全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现全能性。养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现全能性。 (3)动物细胞培养在检测有毒物质毒性时的检测指标是观察动物细胞培养在检测有毒物质毒性时的检测指标是观察标本中发生染色体变异的细胞占所培养细胞的

7、比例。标本中发生染色体变异的细胞占所培养细胞的比例。 (4)胰蛋白酶具有分解组织细胞间质中的胶原蛋白，使组织胰蛋白酶具有分解组织细胞间质中的胶原蛋白，使组织分散成单个细胞，以便与培养液充分混合的作用，还具有定期分散成单个细胞，以便与培养液充分混合的作用，还具有定期使细胞从瓶壁上脱离的作用，目的是避免使细胞从瓶壁上脱离的作用，目的是避免“接触抑制接触抑制”，以便，以便传代培养。传代培养。第第1010讲讲 要点探究要点探究(5)植物组织培养和动物细胞培养都需人工条件下的无菌操植物组织培养和动物细胞培养都需人工条件下的无菌操作，都是合成培养基，都需适宜的温度、作，都是合成培养基，都需适宜的温度、ph

8、等条件。等条件。 第第1010讲讲 要点探究要点探究第第1010讲讲 要点探究要点探究续表续表易错易混点易错易混点(1)(1)制备单克隆抗体需要三次筛选。第一次是筛选出效应制备单克隆抗体需要三次筛选。第一次是筛选出效应b b细胞。第二次是筛选出杂种细胞，将效应细胞。第二次是筛选出杂种细胞，将效应b b淋巴细胞与骨髓淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合的杂种细胞选择出来，在效应瘤细胞的融合的杂种细胞选择出来，在效应b b淋巴细胞与骨淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，有三种情况：效应髓瘤细胞融合之后，有三种情况：效应b b淋巴细胞与效应淋巴细胞与效应b b淋淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、效应巴细胞融

9、合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、效应b b淋巴细淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。第三次是筛选出能产生特定抗体的杂胞与骨髓瘤细胞融合。第三次是筛选出能产生特定抗体的杂种细胞。种细胞。 (2)(2)利用抗体能与抗原特异性结合的特点，可将抗癌药物利用抗体能与抗原特异性结合的特点，可将抗癌药物与抗体结合在一起，使药物能够直达癌细胞，增强用药的针与抗体结合在一起，使药物能够直达癌细胞，增强用药的针对性，减少用药量，减轻副作用。对性，减少用药量，减轻副作用。 (3)(3)原生质体融合结束的标志是再生出新的细胞壁，动物原生质体融合结束的标志是再生出新的细胞壁，动物细胞融合结束的标志是核融合。细胞融合结束的标志是核

10、融合。 (4) (4)若植物细胞若植物细胞a a、b b的体细胞都是二倍体，体细胞中染色的体细胞都是二倍体，体细胞中染色第第1010讲讲 要点探究要点探究体数分别为体数分别为2m2m和和2n2n，则杂种细胞中染色体数为，则杂种细胞中染色体数为2m2m2n2n，称为，称为异源四倍体，该生物体与植物异源四倍体，该生物体与植物a a、b b不是同一物种。不是同一物种。 (5) (5)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，其遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传规律，因为生物在进其遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传规律，因为生物在进行有性生殖时才遵循孟

11、德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交行有性生殖时才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交的过程不属于有性生殖。的过程不属于有性生殖。第第1010讲讲 要点探究要点探究 例例2 220102010赣榆模拟赣榆模拟 传统遗传学认为，不同的物种传统遗传学认为，不同的物种之间存在生殖隔离的屏障，不能杂交产生新的物种，并且认之间存在生殖隔离的屏障，不能杂交产生新的物种，并且认为两个体细胞之间不能杂交融合为一个细胞。随着现代生物为两个体细胞之间不能杂交融合为一个细胞。随着现代生物科技的发展，细胞工程的细胞融合技术解决了这个难题，并科技的发展，细胞工程的细胞融合技术解决了这个难题，并且得到了广泛的应用。以下是两

12、个经典的实例，根据材料分且得到了广泛的应用。以下是两个经典的实例，根据材料分析回析回【特别提醒】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。原代培养与传代培养的分界点为分瓶的继续培养。 2单克隆抗体的主要优点：特异性强、灵敏度高，并可大量制备。热点热点一一植物细胞工程植物细胞工程热点指数热点指数命题命题点点本热点属现代生物前沿技术之一，所涉及的内容包本热点属现代生物前沿技术之一，所涉及的内容包括植物细胞全能性原理、植物组织培养、植物体细括植物细胞全能性原理、植物组织培养、植物体细胞杂交及相关技术在实践中的应用等胞杂交及相关

13、技术在实践中的应用等命题命题角度角度本考点相关内容是近年高考热点，题目多以选择题本考点相关内容是近年高考热点，题目多以选择题或非选择题形式结合相应科技前沿背景问题考查植或非选择题形式结合相应科技前沿背景问题考查植物细胞工程的原理、技术及相关应用物细胞工程的原理、技术及相关应用例例1 (2009上海高考上海高考)回答下列有关植物组织培养的问题。回答下列有关植物组织培养的问题。(1)用于植物组织培养的植物材料称为用于植物组织培养的植物材料称为_。(2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为程称为_。(3)在再分化阶段所用培养基中，含有

14、植物激素在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素x和植物激素和植物激素y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：当植物激素当植物激素x与植物激素与植物激素y的浓度比等于的浓度比等于1时，时，_；_；_。(4)若植物激素若植物激素y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是生长素，在植物组织培养中其主要作用是是_； 则植物激素则植物激素x的名称是的名称是_。(5)生产上用试管苗

15、保留植物的优良性状，其原因是生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是_。解析解析 (1)用于离体培养的植物器官或组织片段，叫做外植用于离体培养的植物器官或组织片段，叫做外植体。体。(2)由分化状态到未分化状态叫做去分化，由未分化状态由分化状态到未分化状态叫做去分化，由未分化状态到再分化出根和芽叫做再分化。到再分化出根和芽叫做再分化。(3)由图中可以看出植物激素由图中可以看出植物激素x与与y的比例为的比例为1时，愈伤组织不分化；当植物激素时，愈伤组织不分化；当植物激素x与与y比值比值大于大于1时有利于生芽；当植物激素时有利于生芽；当植物激素x与与y比值小于比值小于1时，有利于时，有利于生根。生

16、根。(4)生长素能够在脱分化中促进细胞的纵向伸长生长，生长素能够在脱分化中促进细胞的纵向伸长生长，在再分化过程中还能促进细胞分裂和分化。生长素和细胞分在再分化过程中还能促进细胞分裂和分化。生长素和细胞分裂素是植物组织培养过程中两种重要的植物激素，共同调控裂素是植物组织培养过程中两种重要的植物激素，共同调控脱分化和再分化。脱分化和再分化。(5)无性繁殖可以保持亲本的优良性状。无性繁殖可以保持亲本的优良性状。答案答案 (1)外植体外植体(2)去分化去分化(脱分化脱分化)(3)未分化细胞群经分裂形成愈伤组织未分化细胞群经分裂形成愈伤组织当植物激素当植物激素x与植物激素与植物激素y的浓度比大于的浓度比

17、大于1时，未分化细时，未分化细胞群分化形成芽胞群分化形成芽当植物激素当植物激素x与植物激素与植物激素y的浓度比小于的浓度比小于1时，未分化细时，未分化细胞群分化形成根胞群分化形成根(4)促进细胞的生长促进细胞的生长(伸长伸长)、分裂和分化细胞分裂素、分裂和分化细胞分裂素(5)组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离性状分离(1)比较脱分化与再分化比较脱分化与再分化项目项目过程过程形成体特点形成体特点条件条件脱分化脱分化由外植体形由外植体形成愈伤组织成愈伤组织排列疏松、高度排列疏松、高度液泡化的薄壁细液泡化的薄壁细胞团胞团离体；离体

18、；提供提供营养物质营养物质(有机物、有机物、无机物无机物)；提供提供激素；激素；提供其提供其他适宜的条件他适宜的条件再分化再分化由愈伤组织由愈伤组织形成幼苗或形成幼苗或胚状结构胚状结构有根、芽或有生有根、芽或有生根发芽的能力根发芽的能力(2)植物激素及其使用比例对植物组织培养的影响植物激素及其使用比例对植物组织培养的影响生长素用量生长素用量与细胞分裂与细胞分裂素用量的比例素用量的比例该比值高时该比值高时利于根的分化，抑制利于根的分化，抑制芽的形成芽的形成该比值低时该比值低时利于芽的分化，抑制利于芽的分化，抑制根的形成根的形成该比值适中时该比值适中时促进愈伤组织的生长促进愈伤组织的生长1下图为下

19、图为“番茄番茄马铃薯马铃薯”的培育过程示意图，下列有关的培育过程示意图，下列有关 叙述中正确的是叙述中正确的是 ()a获得获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶细胞需要胰蛋白酶和果胶酶b诱导诱导a、b细胞融合的化学试剂一般是秋水仙素细胞融合的化学试剂一般是秋水仙素ca、b细胞融合为细胞融合为c细胞的原理是生物膜的流动性细胞的原理是生物膜的流动性dd、e、f过程表示植物的组织培养过程，过程表示植物的组织培养过程，e、f分别为脱分别为脱分化和再分化分化和再分化解析：解析：植物体细胞在杂交之前，必须用纤维素酶和果胶酶植物体细胞在杂交之前，必须用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体；去除细胞

20、壁，获得具有活力的原生质体；a、b细胞融合为细胞融合为c细胞的原理是细胞膜的流动性；诱导细胞的原理是细胞膜的流动性；诱导a、b细胞融合的化学细胞融合的化学试剂一般是聚乙二醇；试剂一般是聚乙二醇；d、e过程分别为脱分化和再分化。过程分别为脱分化和再分化。答案：答案：c热点二热点二动物细胞工程动物细胞工程热点指数热点指数命题点命题点本热点内容涉及动物细胞培养、动物细胞融合及本热点内容涉及动物细胞培养、动物细胞融合及单克隆抗体的制备与应用等单克隆抗体的制备与应用等命题命题角度角度近年高考多以选择题形式考查动物细胞培养的过近年高考多以选择题形式考查动物细胞培养的过程、原理，以非选择题形式考查单克隆抗体

21、的制程、原理，以非选择题形式考查单克隆抗体的制备过程及相关应用备过程及相关应用例例2 (2010浙江高考浙江高考)下列关于动物细胞培养的叙述，正确下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是的是()a培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞b克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变c二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的d恶性细胞系的细胞可进行传代培养恶性细胞系的细胞可进行传代培养解析解析本题考查动物细胞的培养和克隆的相关知识点，意本题考查动物细胞的培养和克隆的相关知识点，意在考查对动物细胞培养的理解。由于接触抑制，动物细胞培在考查对动物细胞培养的理解。由于接触抑制，动物细胞培养时，只能形成单层细胞，养时，只能形成单层细胞，a项错；克隆培养法在培养时，项错；克隆培养法在培养时，由于所有子代细胞来自子一代亲代细胞，所以基因型一般都由于所有子代细胞来自子一代亲代细胞，所以基因型一般都相同，相同，b项错；二倍体细胞传代次数通常是有限的，项错；二倍体细胞传代次数通常是有限的，c项错；项错；恶性细胞系的细胞具有癌变的特点，可进行传代培养，恶性细胞系的细胞具有