《现代生物科技专题》《细胞工程》专题复习课件

1、专题2 细胞工程专题2 细胞工程现代生物科技专题细胞工程专题复习课件植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养、植物体细胞杂交等动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体制备、胚胎移植、核移植等应用的酶纤维素酶和果胶酶(去除细胞壁)胰蛋白酶(离散细胞)1.植物细胞工程与动物细胞工程的主要区别：植物细胞工程、动物细胞工程、基因工程的比较植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养、植物体细胞杂植物细胞工程动物细胞工程杂种细胞培养离体的植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织根、芽植物体原代培养传代培养细胞株细胞系培养基成分矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等植物细

2、胞工程动物细胞工程杂种细胞培养离体的植物器官、组织或2.细胞工程与基因工程概念的比较两者都可以突破物种间的遗传障碍，大跨度超越物种间的不亲和性，创造出人们所需要的新品种。但基因工程是在分子水平上进行的操作，基本过程一般要经历基因操作的“四步曲”；细胞工程是在细胞整体水平或细胞器水平上进行的操作，所用的技术主要有组织培养、体细胞杂交、胚胎移植和细胞核移植等。2.细胞工程与基因工程概念的比较植物的体细胞杂交虽然能解决物种之间的不亲和性(生殖隔离)，但形成的新物种往往是不育的。而基因工程不但可以突破物种间的遗传障碍，而且形成的新品种是可育的。例如：“超级细菌”的培育是基因工程的成果，如果将三种假单孢

3、杆菌融合或将其内的细胞器移入第四种假单孢杆菌体内，使其具有分解四种烃类化合物的功能，这样的生物技术应属于细胞工程。植物的体细胞杂交虽然能解决物种之间的不亲和性(生殖隔离)，但1.植物组织培养植物组织培养是指在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织或细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。其原理是植物细胞的全能性，每个植物细胞都具有该植物的全套遗传基因，在一定的培养条件下每个细胞都可以发育成与母体一样的植株，繁殖方式为无性生殖。细胞工程中的遗传物质变化1.植物组织培养细胞工程中的遗传物质变化2植物体细胞杂交通过体细胞杂交得到的杂种植

4、株，染色体数是两个细胞中染色体数之和，且一般来自不同种，如“白菜甘蓝”的染色体数是白菜和甘蓝的染色体数之和。杂种植株具有双亲的遗传物质，将表现出双亲的性状。3动物细胞融合动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个杂交细胞的过程。杂交细胞中的染色体数是原来两个或多个细胞的染色体数之和。杂交细胞具有双亲的遗传物质，将表现出双亲的遗传性状。2植物体细胞杂交4动物细胞培养动物细胞培养是将组织从动物体内取出，将它分散成单个细胞，然后接种在适宜的培养基中，使这些细胞在体外继续生长和繁殖。动物细胞培养依据的是细胞增殖原理，在不发生基因突变的情况下，培养出的细胞具有原组织细胞的遗传性状。5动物核移植动物核

5、移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体。这个新个体既具有供核基因的性状，又具有供质基因的性状，但主要性状与供核个体相似，因为遗传物质主要存在于细胞核中。4动物细胞培养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)生物膜的流动性、细胞的全能性生物膜的流动性、细胞增殖融合前处理酶解法(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促融物理法：离心、振动、电激等化学法：聚乙二醇(PEG)物、化法：与植物细胞融合相同生物法：灭活的病毒植物体细胞杂交与动物细胞融合比较植物体细胞杂交动物细胞融合理论基生

6、物膜的流动性、细胞的全能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意义和用途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突破有性杂交的母系遗传，获得细胞质基因杂合子，研究细胞质遗传制备单克隆抗体诊断、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：抗体抗癌药物肿瘤意义和用途克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的技术原理方法优点缺点突变体育种基因突变植

7、物组织培养(突变)筛选(有利个体)培育新品种提高生物变异的频率，使后代变异频率较快稳定；可大幅度改良某些性状，缩短育种周期需大量处理供实验材料生物育种技术的比较技术原理方法优点缺点突变体育种基因突变植物组织培养(突变)单倍体育种染色体变异花药单倍体染色体加倍稳定遗传优良品种获得个体均为纯种，明显缩短育种年限技术复杂，须与杂交育种配合，需细胞工程参与基因工程育种分子遗传学目的基因导入植物转基因植物打破物种界限，定向改造生物遗传性状可能存在安全性问题单倍体育种染色体变异花药单倍体染色体加倍稳定遗传优良品种获植物细胞工程育种植物细胞全能性、细胞膜的流动性植物细胞A植物细胞B杂种细胞杂种植株植物体细胞

8、杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍；扩大了用于杂交的亲本组合范围；定向改变生物遗传性状远缘杂种不能按人们的需要表现出亲代的优良性状植物细胞工程育种植物细胞全能性、细胞膜的流动性植物细胞A植动物细胞核移植育种动物细胞核全能性动物体细胞去核卵母细胞重组细胞重组胚胎(移植代孕动物)与供体相似的个体与供体相似，加速遗传改良进程；保护濒危动物及用于器官的移植等成功率低，存在健康和安全性问题的争议动物细胞核移植育种动物细胞核全能性动物体细胞去核卵母细胞1下列有关动植物细胞工程的叙述，不正确的是（ ）A动物细胞融合过程中，常用的诱导因素有灭活的病毒、PEG等B动物细胞培养过程中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组

9、织块C植物组织培养过程中，需要用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁D植物体细胞杂交过程中，需要用不同浓度的细胞分裂素和生长素培养杂种细胞【解析】植物组织培养时不需要去掉细胞壁，植物体细胞杂交才需要先去掉细胞壁。【答案】C【专题集训】1下列有关动植物细胞工程的叙述，不正确的是（ ）2下列关于现代生物技术应用的叙述，错误的是（ ）A蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体C植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒D动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育【解析】克隆动物是核移植工程的应用；茎尖分生能力强，没有病毒侵染，以茎尖为外植体，通过植物组织培养可获得无病毒植株；导

10、入目的基因的受体细胞，需通过动物细胞培养技术获得早期胚胎，才能进一步培育成转基因动物。【答案】B2下列关于现代生物技术应用的叙述，错误的是（ ）3以下细胞工程中所用技术与原理不相符的是（ ）A纤维素酶、果胶酶处理植物细胞酶的专一性B动物细胞培养细胞的全能性C植物体细胞杂交生物膜的流动性、植物细胞的全能性D植物组织培养植物细胞的全能性【解析】动物细胞培养并未形成一个新个体，不能体现动物细胞的全能性，该项技术的原理是利用了细胞的增殖。【答案】B3以下细胞工程中所用技术与原理不相符的是（ ）【4与植物体细胞杂交相比，动物细胞融合的原理及其特有的诱导因子分别是（ ）A细胞膜的流动性、离心B细胞膜的流动

11、性、灭活的病毒C细胞的全能性、电激D细胞的全能性、灭活的病毒【解析】植物体细胞杂交的原理有细胞膜的流动性和细胞的全能性；动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性；诱导因子方面，动物细胞融合特有的是灭活的病毒。【答案】B4与植物体细胞杂交相比，动物细胞融合的原理及其特有的诱导因5下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是（ ）A动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同B两者都可以跨越种属间的生殖隔离，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能 C利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为试管婴儿的诞生开辟了新途径D目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并使它们的性状全部得以体现 5