高二生物细胞工程简介

关于高二生物细胞工程简介第1页，课件共25页，创作于2023年2月要点、疑点、难点概念细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。1细胞工程概念第2页，课件共25页，创作于2023年2月要点、疑点、难点利用细胞的全能性植物细胞工程原理方法动物细胞工程技术分类细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技术、基因转移技术、胚胎移植技术、细胞与组织培养技术第3页，课件共25页，创作于2023年2月要点、疑点、难点概念2植物细胞工程植物细胞的全能性生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性，叫做细胞的全能性。从理论上讲，每个细胞都包含该物种的全部遗传物质（全部基因），所以每个活细胞都应具有全能性。第4页，课件共25页，创作于2023年2月要点、疑点、难点全能性大小全能性表达意义受精卵＞生殖细胞＞体细胞体内细胞不表现出全能性，而是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，形成不同的组织和器官细胞全能性是植物细胞培养的基础。第5页，课件共25页，创作于2023年2月要点、疑点、难点过程2植物细胞工程植物组织培养实际应用离体植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织再分化根、芽植物体如人工种子、快速繁殖、生产药物等第6页，课件共25页，创作于2023年2月要点、疑点、难点植物体细胞杂交概念实例用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并将其培育成新植物的方法番茄与马铃薯体细胞杂交，培育出“番茄马铃薯”杂种植株过程去细胞壁再生细胞壁原生质体融合细胞分裂杂种细胞愈伤组织杂种植株诱导细胞质融合的方法物理法：离心、振动、电刺激等化学法：用聚乙二醇等作诱导剂诱导融合意义有利于克服远缘杂交不亲和的障碍，培育农作物新品种。第7页，课件共25页，创作于2023年2月要点、疑点、难点3动物细胞工程过程动物细胞培养应用原代培养传代培养形成细胞系大规模生产蛋白质生物制品，如干扰素、单克隆抗体检测有毒物质医学上用于皮肤移植或病理、药理研究第8页，课件共25页，创作于2023年2月要点、疑点、难点发展简史动物细胞融合技术实例应用用灭活的病毒诱导细胞膜融合人—鼠细胞、人—兔细胞融合等最重要的用途—制备单克隆抗体第9页，课件共25页，创作于2023年2月要点、疑点、难点3动物细胞工程单克隆抗体制备B淋巴细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞特定抗体细胞培养液生物体抗体体内体外提取提取细胞培养细胞融合筛选筛选培养第10页，课件共25页，创作于2023年2月要点、疑点、难点应用理论上意义实践中意义对于生物学的基因理论研究有重要意义单克隆抗体在疾病诊断、治疗和预防方面，与常规抗体相比，特异性强，灵敏度度，优越性非常明显。人们现正研究用单克隆抗体连接抗癌药物，制成“生物导弹”，将药物定向带到癌细胞所在部位，既消灭癌细胞，又不伤害健康细胞。这将在癌症的治疗中发挥巨大的作用。第11页，课件共25页，创作于2023年2月课前热身一、选择题1下列现象属于植物细胞脱分化的是()A将胡萝卜根薄片放在培养基上培养成愈伤组织B由胡萝卜的愈伤组织培养成胡萝卜幼苗C通过原生质体融合培育出“番茄马铃薯”杂种植株D将杂种细胞培育成植株2下列细胞的全能性最高的是()A植物的卵细胞B植物的精子细胞C被子植物的受精卵D被子植物的叶肉细胞3在植物组织培养过程中，愈伤组织的形成和形态的发生是十分关键的。这除需要必备的营养和一些刺激因素外，还需要有诱导作用的物质是()A铜、锌等微量元素B细胞分裂素和生长素C蔗糖和葡萄糖D维生素和氨基酸

ACB第12页，课件共25页，创作于2023年2月课前热身4将烟草和大豆的原生质体融合后，将其转到适宜的培养基中培养，使原生质产生细胞壁，在细胞混合物中，产生下列细胞，其中，应选择作为培养并形成愈伤组织的是()A大豆—大豆细胞B烟草—烟草细胞C烟草细胞或大豆细胞D烟草—大豆细胞5在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是()A使动物组织分散为单个细胞进行培养B去掉细胞壁成为原生质体C去掉细胞膜暴露出原生质体便于细胞融合D促进蛋白质水解为多肽6制备单克隆抗体过程中，常用作诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的是()A灭活的仙台病毒BT淋巴细胞C抗原物质D活性病毒

DAA第13页，课件共25页，创作于2023年2月课前热身7下列属于单克隆抗体在实践上应用的实例是()A将抗药菌的某基因引入小鼠细胞内B培育成功的鲤鲫移核鱼C将胚胎经处理后植入母牛子宫内获得试管牛D利用免疫毒素清除异体骨髓移植中的供体骨髓T细胞8科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是()A不经过免疫的B淋巴细胞B经过免疫的T淋巴细胞C经过免疫的B淋巴细胞D不经过免疫的T淋巴细胞

DB第14页，课件共25页，创作于2023年2月课前热身二、简答题1细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在_________水平或______水平上，按照人们的意愿来改变细胞内遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。2植物组织培养和植物体细胞杂交技术的理论基础是_________。3人工种子是利用植物组织培养技术，诱导离体的植物组织形成具有生殖能力的胚状结构，再__________________。4植物体细胞杂交过程，实际上是不同种植物体细胞_______________。5为烧伤病人进行皮肤移植，可将病人健康皮肤细胞，通过_______________获得大量的自身皮肤细胞。6单克隆抗体在疾病诊断上与常规抗体相比，其优越性是____________。7简要说明什么是哺乳动物的胚胎移植?________________________________________________________________。

第15页，课件共25页，创作于2023年2月课前热身细胞器细胞整体植物细胞的全能性包裹上人工种皮而制成的融合成一个杂交种细胞，并将其培育成新植物体的方法动物细胞培养技术特异性强、灵敏度高用激素促进良种母畜排卵，然后将卵细胞从其体内取出，在试管内，与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，再将该胚胎送入经激素处理，可接受胚胎植入的母畜子宫内，孕育成幼小动物产出的过程答案：第16页，课件共25页，创作于2023年2月能力、思维、方法【例1】基因型为AaBb的水稻(具有24条染色体)的花粉通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的育种过程。(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后的形成的不规则细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得__________。(2)要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有________和_______两类激素。(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_____________利用光照制造有机物，供试管苗生长。(4)试管苗的细胞核中含有___________条脱氧核苷酸链。(5)培养出的试管基因型有。如果要获得育种需要的植株，并能繁殖新品种，后面的育种步骤是_________________。

【答案】(1)各种营养(水、无机盐、蔗糖等能量物质)和小分子有机物(2)生长素细胞分裂素(3)叶绿体(4)24(5)AB、Ab、aB、ab用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗。

第17页，课件共25页，创作于2023年2月能力、思维、方法【解析】由于组织不能光合作用，组织内贮存的营养也非常有限，因此组织离体培养常需要加入一些外源营养，这些营养除了无机盐外，还要加入适量的有机物，特别是糖类，为组织生命活动提供能源。为了促进组织的分裂和分化，培养基中还要加入促进细胞分裂的激素和促进生长的有关激素。由于花药是经过减数分裂产生的，所以每个细胞中的染色体只是原来细胞中的一半，根据遗传规律可知，产生的细胞基因型有四种，即AB、Ab、aB、ab，但单倍体植物是不具有生殖能力的，所以必需用秋水仙素处理幼苗，使其染色体数目加倍，才能成为可育的植株。从中选出人们需要的种类。

第18页，课件共25页，创作于2023年2月能力、思维、方法【例2】下图为两个不同物种间细胞杂交情况，请分析下列回答：(1)只有去掉细胞壁的植物细胞在促融剂帮助下才能融合，欲去掉细胞壁可用_______和_______。(2)杂种细胞的遗传物质组成是______。由这种细胞经人工诱导培养，经_______分裂，增加细胞数目并通过细胞分化，逐渐发育成植株。该植株的性状可能是________。(3)整个培养过程运用了细胞工程中的两大技术。它们是_____，其意义是_____。

【答案】

(1)纤维素酶果胶酶(2)植物A和B的遗传物质有丝分裂具有A、B两个亲本的性状(3)植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术。其意义是克服远缘杂交不亲和现象，使存在生殖隔离的两个不同种植物进行基因交流，从而培育新品种。

第19页，课件共25页，创作于2023年2月能力、思维、方法【解析】植物细胞杂交首先要去掉细胞壁，细胞壁的成分是纤维素和果胶，因此应当用纤维素酶或果胶酶除去细胞壁。当两种植物细胞杂交融合后，该杂种细胞中含有两种生物的遗传物质，(不代表两种生物的遗传信息都能表达)。杂交后的细胞进行增殖的方式是以有丝分裂方式进行的。细胞杂交和细胞融合技术使两个具有生殖隔离的不同种进行了基因交流，从而克服了远缘杂交的不亲和现象。

【错解分析】去掉细胞壁的方法很多，学习有丝分裂时用10%的盐酸使细胞分散开来，其细胞壁也被破坏，但破坏的不仅仅是细胞壁，还杀死了分裂的细胞，使细胞固定在分裂的某一时期，便于观察。因此，不能选择盐酸作为去壁剂。其次杂交后的细胞不是以减数分裂产生子细胞，减数分裂是生殖细胞形成的一种特殊的分裂方式。而细胞工程技术包括细胞杂交技术和组织培养技术。

第20页，课件共25页，创作于2023年2月能力、思维、方法【例3】攻克癌症是当前医学上重要的研究课题，请阅读下列短文，并回答问题：医学上，对于癌症病人通常采用手术切除肿瘤，然后进行“化疗”。化疗的基本原理是通过化学药物作用于细胞周期，抑制癌细胞增殖，从而达到控制病情恶化的目的。1975年英国科学家科勒米斯坦，将B淋巴细胞中产生的基因，通过特殊的杂交技术转移到肿瘤细胞内，成功地获得了世界上第一株能稳定分泌单一抗体的杂交瘤细胞细胞株，使治疗癌症又有了新突破。(1)“化疗”能控制病情恶化是因为药物能抑制______，达到终止_______的目的。(2)淋巴细胞中产生抗体的基因，转移到肿瘤细胞内的______分子中，使抗体基因在肿瘤细胞中指挥抗体合成。(3)经培养的肿瘤细胞，在大量增殖过程中通过_____等过程，产生大量_____供医学应用。

【答案】(1)肿瘤细胞的DNA复制控制癌细胞繁殖(2)DNA(3)转录、翻译单克隆抗体

【解析】癌细胞有表面光滑、黏性小、无限增殖的特点。癌细胞表面光滑，黏性小，容易运动转移，无限增殖导致形成恶性肿瘤，不仅争夺人体大量营养，还产生大量有害物质，破坏、损伤正常组织。因此临床医学上，通常进行手术治疗，但为了防止癌细胞扩散转移，还要做相应的化疗。化疗的目的是使扩散的癌细胞停止分裂，抑制DNA的复制，控制癌细胞的繁殖。利用癌细胞无限增殖的特点，将某种对人类有益的抗体基因，移接到肿瘤细胞中，肿瘤细胞增殖过程中，产生单克隆抗体。

第21页，课件共25页，创作于2023年2月能力、思维、方法【例4】科学家在早期胚胎中发现干细胞，它能在体外形成不同的组织或器官。这些干细胞是在一定条件下通过______和____形成不同组织或器官的。除了胚胎外，在脐血、骨髓、脑组织等也发现了干细胞，通过进一步的研究，有希望用于组织修复或器官移植。但移植时，由于______的不同，常会发生排异反应，因此供体最好选择_____________(患者本人、父母、子女、配偶)，当供体与受体的__________一致，排异的可能性将会大大降低。

【答案】分裂分化组织相容性抗原(HLA)本人组织相容性抗原(HLA)

【解析】早期干细胞的研究是当前生命科学研究的重要课题，这种细胞是一种尚未分化的细胞，全能性很强，因此人们可以通过限制其全能性的表达来生产人们需要的“产品”。组织、器官的移植就是利用了干细胞的这一特性。然而由于每个人的细胞表面都带有不同的一组与别人不一样的组织相容性抗原(即人类白细胞抗原，简称HLA)，移植过程中，病人的免疫系统就会识别这种抗原，从而排斥非已成分，导致移植失败。

第22页，课件共25页，创作于2023年2月能力、思维、方法【例5】有关全能性的叙述，不正确的是()A受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B生物体内细胞由于分化全能性不能表达C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性

答案】C

【解析】解答此题需从以下几方面入手分析：首先受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞的分裂、分化形成完整的个体，所以全能性最高；第二，体内每一个体细胞都是通过有丝分裂形成，都含有发育成完整个体所必需的全部基因，理论上讲都应该具有全能性，但由于分化，基因在不同的细胞中选择表达，因而体内细胞并没有表达出全能性；再者，卵细胞在一定条件下，全能性表现比体细胞高，但与受精卵不同，细胞的分化程度也