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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第,9,课时 细胞工程简介,1.,细胞工程概念,应用细胞生物学和,的原理和方法，通过某种,工程学手段，在,整体水平或,水平上，按照,人们的意愿来改变细胞内的,或获得,产品的,一门综合科学技术。,2.,细胞工程分类,分为,工程和,工程。,细胞工程的概念、分类及细胞的全能性,生物工程,细胞,细胞器,遗传物质,细胞,植物细胞,动物细胞,基础梳理,1第 9 课时 细胞工程简介细胞工程的概念、分类及细胞的全,2,3.,植物细胞工程,（,1,）常用技术手段,和,等，其理论基础是,。,（,2,）细胞的全能性,含义：生物体的细胞具有使后代细胞形成,的潜能。,物质基础：生物体的每一个细胞都包含有该物种所,特有的全套,，都有发育成完整个体所必需的,。,植物细胞全能性表达的条件,处于,状态。一定的营养物质、,和其他外界条件。,植物组织培养,植物体细胞杂交,细胞的全能性,完整个体,遗传物质,遗传物质,离体,激素,23.植物细胞工程植物组织培养植物体细胞杂交 细胞的全能性,3,归纳深化,1.,全能性的原因（或者说是物质基础）,每个细胞都含有本物种所特有的全套的遗传物质。,2.,全能性表达的条件,离体（这是必要条件）、一定的营养物质（水、无机,盐、维生素、氨基酸等）、激素（细胞分裂素、生长,素）、适宜的条件（无菌、温度、,pH,）。,3.,在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因,基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，细胞分化,为不同的组织、器官。,4.,全能性的实例,花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。,3 归纳深化,4,5.,全能性的差异,植物细胞动物细胞,(,动物细胞中的细胞核具有全能性,),受精卵生殖细胞（配子、精子、卵细胞）体细胞,体细胞：分化程度低的分化程度高的,细嫩的衰老的,细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的,拓展延伸,细胞分化与个体发育的关系,通过细胞有丝分裂、分化产生的体细胞，细胞内含有相同的遗传物质，在细胞分化过程中，细胞核内基因的选择性表达形成了不同的信使,RNA,，合成了不同的蛋白质，表达出不同的性状，使细胞出现不同的形态、结构和功能。细胞分化过程是受机体调节控制的。在多细胞生物体内只有经过细胞分化，才能形成各种不同的组织细胞，因此没有细胞的分化就没有生物个体的发育。,45.全能性的差异,5,对应训练,1.,（,2008,年潍坊模拟）,下列有关细胞工程的叙述，不正确,的是,(),A.,在细胞整体水平上定向改变遗传物质,B.,在细胞器水平上定向改变遗传物质,C.,在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质,D.,在细胞整体水平上获得细胞产品,解析,细胞器水平属于细胞工程的范畴，但是细胞器水,平不能改变细胞核的遗传物质。,2.,下列哪种细胞的全能性容易表达出来 （）,A.,蛙的口腔上皮细胞,B.,蚕豆的叶肉细胞,C.,果蝇的卵细胞,D.,水螅的神经细胞,C,B,5 对应训练CB,6,归纳总结,一、植物组织培养,1.,过程,离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织,2.,原理：植物细胞的全能性,3.,脱分化、再分化的比较,（,1,）细胞脱分化：已分化的细胞，经过诱导后，失去其,特有的结构和功能而转化成未分化细胞的过程。,（,2,）生物体细胞不能表达全能性的原因：植物体细胞内,的基因选择性表达。,植物组织培养和动物细胞培养的比较,脱分化,激素、无光,再分化,激素、光,根、芽植物体,6植物组织培养和动物细胞培养的比较脱分化激素、无光再分化激素,7,（,3,）脱分化和再分化的比较,比较内容,脱分化,再分化,过程,细胞愈伤组织,愈伤组织幼苗,形成体特点,排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞,有根、芽,需要条件,（,1,）离体,（,2,）适宜的营养,（,3,）生长素和细胞,分裂素,a.,离体,b.,适宜的营养,c.,生长素和细胞分裂,d.,光照,7（3）脱分化和再分化的比较比较内容脱分化再分化过程细胞愈,8,4.,影响脱分化、再分化的因素,影响脱分化、再分化的重要因素为植物激素。当细胞分,裂素与生长素共同使用时，能强烈的促进愈伤组织的形,成，两者不同浓度的配比在再分化过程中，分别对诱导,根或芽的产生起关键作用。当细胞分裂素与生长素的浓,度比高时，有利于芽的产生；浓度比低时，有利于根的,产生。,5.,人工种子：组织培养形成胚状体等，外面包上人工藻膜,二、动物细胞培养,1.,过程,84.影响脱分化、再分化的因素,9,2.,原理：细胞增殖,3.,动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境；营养物质；,适宜的温度和,pH,；气体环境等。,4.,选用幼龄动物器官或胚胎细胞进行培养的原因：它们分,化程度低，分裂能力强，易培养。,5.,如何将动物组织分散成单个细胞？细胞间黏连物质的化,学本质是什么？,用胰蛋白酶处理可分散成单个细胞。细胞间黏连物质的,化学本质是蛋白质。,6.,基本概念,（,1,）原代培养：将组织取出来后，先用胰蛋白酶等处理,使组织分散成单个细胞，然后配制成一定浓度的细胞,悬浮液，再将该悬浮液放入培养瓶中，这个过程称为,原代培养，也有人把第一代细胞的培养与,10,代以内的,细胞培养统称为原代培养。,92.原理：细胞增殖,10,（,2,）传代培养：把原代培养增殖的细胞定期用胰蛋白酶把细胞从瓶壁上脱离出来，配制悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中培养的过程。,（,3,）细胞株、细胞系：原代培养的细胞一般传至,10,代左右就不容易传下去了，细胞的生长就会停滞，大部分细胞衰老死亡，极少数存活，并能传到,40,50,代，这种传代细胞叫做细胞株。,50,代后又出现不能再传下去，但是有部分细胞的遗传物质发生改变，并且有癌变的特点，有可能在培养条件下无限地传下去，这种传代细胞称为细胞系。,10（2）传代培养：把原代培养增殖的细胞定期用胰蛋白酶把细胞,11,深化拓展,动物细胞培养与植物组织培养的比较,比较项目,植物组织培养,动物细胞培养,培养基的物理性质,固体,液体,培养基的成分,水、矿质元素、激素、蔗糖、氨基酸、琼脂等,葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等,结果,新的植株或组织,细胞系或细胞株,目的,植株快速繁殖,脱毒植株的培育,人工种子,生产药物、杀虫剂等,转基因植物的培育,蛋白质生物制品的生产,皮肤移植材料的培育,检测有毒物质,生理、病理、药理学研究,11 深化拓展比较项目植物组织培养动物细胞培养培养基的,12,对应训练,3.,下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是 （）,A.,培养中的效应,T,细胞能产生单克隆抗体,B.,培养中的,B,细胞能够无限地增殖,C.,人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株,D.,用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞,取材,植物细嫩的部位或花药等,动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,其他条件,均为无菌操作，需要适宜的温度、,pH,等条件,D,12取材植物细嫩的部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的,13,4.,（,2008,年南京模拟）,用高度分化的植物细胞、组织和器,官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是,（）,A.,该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的,B.,该愈伤组织的细胞没有全能性,C.,该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的,D.,该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构,解析,植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。植物,细胞只有在脱离了植物体，在一定外部因素的作用下，,经细胞分裂形成愈伤组织，才能表现出全能性，由愈伤,组织细胞发育、分化形成新的植物体。,B,134.（2008年南京模拟）用高度分化的植物细胞、组织和器,14,一、植物体细胞杂交,1.,过程,植物细胞,A,原生质体,A,植物细胞,B,原生质体,B,2.,意义,（,1,）克服了,障碍。,（,2,）扩展了,的范围。,二、动物细胞融合,1.,促融方法：除物理法和化学法外，还常用,。,2.,过程：动物细胞 杂种细胞。,3.,主要用途：制备 。,植物体细胞杂交和单克隆抗体制备,杂种细胞,远缘杂交不亲和,可用于杂交的亲本组合,灭活的病毒,基础梳理,14植物体细胞杂交和单克隆抗体制备杂种细胞 远缘杂交不亲和可,15,三、单克隆抗体,1.,制备,B,淋巴细胞,骨髓瘤细胞,融合,筛选,杂交瘤细胞,培养,筛选,产生特定抗,体的细胞群,扩大培养,体外培养,体内培养,单克隆抗体,2.,特点：,强，,高。,3.,应用,（,1,）理论意义,（,2,）实践意义,单抗诊断盒；,生物导弹。,特异性,灵敏度,15三、单克隆抗体融合筛选杂交瘤细胞培养筛选产生特定抗扩大,16,归纳总结,植物体细胞杂交和单克隆抗体制备,植物体细胞杂交,动物细胞融合（单克隆抗体制备）,理论基,（原理）,细胞膜的流动性、细胞的全能性,细胞膜的流动性、细胞增殖,融合前处理,酶解法去除细胞壁（纤维素酶、果胶酶）,注射特定抗原，免疫处理正常小鼠,促融方法,（,1,）物理法：离,心、振动、电刺激,（,2,）化学法：聚,乙二醇,（,1,）物、化法：与植,物细胞融合方法相同（,2,）生物法：灭活,的病毒,16 归纳总结植物体细胞杂交动物细胞融合（单克隆抗体制备,17,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,的融合,（物、化,法）,动物细,胞的融,（物、,化、生,法）,第三步,杂种细胞,的筛选和,培养,杂交瘤,细胞的,筛选与,培养,第四步,杂种植株的诱导与鉴定,单克隆抗体的提纯,17过程第一步原生质体正常小鼠免疫处理第二步原生质体动物细第,18,误区警示,1.,植物细胞,A,、,B,的体细胞是二倍体，体细胞中的染色体数,是,2N,，则杂种细胞,C,就是,4N,，称为异源四倍体。,2.,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。,意义和用途,（,1,）克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交亲本的组合范围,（,2,）克服有性杂交的母系遗传现象、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、预防疾病。例如：单抗诊断盒、“生物导弹”治疗癌症,18意义和用途（1）克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交亲,19,3.,动物细胞融合后获得的杂种细胞，目前还没有办法让其,发育成一个个体，它不同于“克隆”，也不同于植物体,细胞杂交。,4.,两者在融合过程中都会发生多种融合方式，如,AA,、,BB,、,AB,，因此要进行筛选。,5.,两者都要用到细胞融合和细胞培养两个技术手段。,6.,动物细胞培养中用选择性培养基先后选择出杂交瘤细胞,和能产生抗体的细胞群。,193.动物细胞融合后获得的杂种细胞，目前还没有办法让其,20,对应训练,5.,关于植物体细胞杂交技术，错误的说法是 （）,A.,可以突破自然生殖隔离的限制而得到种间杂种植株,B.,使用聚乙二醇可以诱导两种愈伤组织细胞直接融合,C.,此项技术往往需要使用纤维素酶和果胶酶处理待融合,细胞,D.,植物组织培养是实现体细胞杂交的最基础的工作手段,解析,思维定势导致错答，误以为植物体细胞杂交和传,统的杂交育种类似，不能打破远缘杂交不亲和的障碍。,植物体细胞杂交首先必须用酶解法去除细胞壁得到具有,生活力的原生质体，然后在诱导剂作用下才能诱导融,合。,B,20 对应训练B,21,6.,用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中,错误的是 （）,A.,将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的,B,淋巴细胞,B.,用纤维素酶处理,B,淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞,C.,用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的,B,淋巴细胞,与小鼠骨髓瘤细胞融合,D.,筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞,群，培养后提取单克隆抗体,解析,本题考查单克隆抗体的制备过程。将抗原注入小,鼠体内，获得能产生抗体的,B,淋巴细胞，把小鼠骨髓瘤,细胞与能产生抗体的,B,淋巴细胞在聚乙二醇或灭活的仙
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