第35讲《细胞工程》 一轮复习

3、去除卵母细胞核的方法 显微操作法：用微型吸管可吸取细胞核和第一极体
（三）动物细胞融合
过程，又称
(1)概念：指两个或多个动物细胞结合成一个细胞的
细胞杂交 。
细胞膜的流动性 (2)原理：
(3)融合方法： 聚乙二醇
(4)意义
、灭活病毒 _________、电激等。
①打破种间关系，克服远缘杂交不亲和的障碍。
细胞的全能性：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细 胞，都具有发育成完整个体的潜能。
细胞具有全能性的原因：
生物体的任何一个细胞都包含本物种的 _____________ 全部遗传信息
全能性表达的条件：处于________ 离体 状态，提供一定
的营养、________ 激素 和其他适宜外界条件。
在特定的时间和空间条件下，基因选择性的表达为各种 组织器官。
单倍体育种、突变体的利用
不断的分生状态， 在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于_____________ 因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变
(3)细胞产物的工厂化生产
培养到愈伤组织阶段
（一）动物细胞培养： 是其他动物细胞工程技术的基础
1.过程： 从健康动物体内取出组织块，剪 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 碎，用___________________ 处理分散成单个细胞。然后用培 养液制成__________ 细胞悬液 ，置于适 宜环境中培养。悬液中的细胞很 快贴附在瓶壁上，称为_______ ， 细胞贴壁 这就要求培养瓶或培养瓶 _________________________, 内表面光滑、无毒、易于贴附 当贴壁细胞分裂生长到表面相互 接触时，细胞会停止分裂增殖， 细胞的接触抑制 。将 这种称为_______________ 组织消化后的初次培养称为原代培养 _
②为杂交瘤细胞技术发展与单克隆抗体的制备开辟了
新途径。
比较动、植物细胞杂交技术
比较项 细胞融合 目 的原理 植物体 细胞膜的 细胞杂 流动性 交 细胞融合的 方法 纤维素酶、 果胶酶去除 细胞壁后诱 导原生质体 融合 用胰蛋白酶 使细胞分散 后诱导细胞 融合 诱导手段 用途
离心、电刺 克服远源 激、振动、 杂交不亲 聚乙二醇 和，获得 杂种植株
遗传物质 3．目的：按照人的意愿来改变细胞内的______
或获得___________ 细胞产品。 4．分类：根据操作对象的不同，分为 动物细胞工程 植物细胞工程和______________ ______________ 。
细胞工程的主要技术有哪些？
植物组织培养 1.植物细胞工程主要技术有：____________ 、 ________________ 植物体细胞杂交。 植物组织培养 ____________ 是植物细胞工程的基本技术
36.5 ± 0.5 ℃ 7.2～7.4 ③温度和pH 温度__________，pH___________ ④气体环境 95%空气+5%CO2 将培养瓶置于___________________ 混合气体的 细胞代谢所必需的， 培养箱中进行培养。O2是________ CO2的主要作用是_________________ 维持培养液的pH 。 3、细胞动物细胞培养的原理： 细胞增殖 4.应用：生产生物制品，如干扰素、疫苗、单克 隆抗体；检测并判断某毒性物质毒性的大小；临 床医学研究；基因工程。
“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种， 它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白 菜—甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是
C
A.除去细胞壁形成原生质体，可运用的酶是纤维素 酶、淀粉酶和果胶酶 B.通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG 和灭活的病毒诱导 C.杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁 D.愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体必须经过脱 分化和再分化两个过程
（二）动物细胞核移植 ---克隆
动物细胞核移植是将动物一个细胞的细胞核，移入一个 去核卵母细胞 新的胚胎 ，再 ___________，使其重组并发育成一个_________ 发育成动物个体。 动物细胞核具有全能性 (1)原理：__________________________ 。 (2)分类： 胚胎细胞核移植和体细胞核移植 电刺激诱导融合 (3)过程：
第34讲
细胞工程
细胞工程的概念 p31 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，通过细胞 水平或细胞器水平上的操作，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。
细胞工程的概念：
1．原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学
的原理和方法。 细胞器 细胞 水平或______ 2．操作水平：________ 水平。
离体的器官、 组织或细胞 细胞排列疏松无规则，高度液泡化，无定形状 态的薄壁细胞
按物理性质划分，植物组织培养所用培养基为 固体培养基 _________。配制的培养基中要有植物生长发育 生长素、细胞分裂素 所需的全部营养，其中____________________ 激素的用量比例对器官发生起决定作用.
动物细胞工程
动物细胞工程
1.过程： 贴满瓶壁的细胞需要用________ 胰蛋白酶 等处理，然后分瓶继续培养，这样 的培养称为传代培养 ________。一般来说， 传代培养至10—50代左右时，增殖 细胞核型 会 会逐渐减慢，部分__________ 发生变化。当50代之后，少部分细 不死性 ，目前使用的或 胞获得________ 冷冻保存的通常为____________ ， 10代以内的细胞 原因： 以保持细胞正常的二倍体核型 细胞培养的特点： 细胞贴壁、细胞的接触抑制
物理或化学方法激活受体细胞 （如电脉冲、钙离子载体、乙 醇、蛋白质合成抑制剂）
Ａ母绵羊 卵母细胞
Ｂ母绵羊 乳腺细胞
多 莉 羊 的 培 育 过 程
细胞质 细胞核移植 早期胚胎
细胞核 重组细胞
胚胎移植
C母绵羊子宫（代孕母体）
妊娠 分娩 多莉羊
1、通过动物体细胞核移植技术获得的克隆动物， 其遗传物质是否和供核细胞的遗传物质完全一样？ 不完全一样。细胞核遗传物质一样，但细胞质 遗传物质和提供去核卵母细胞的个体几乎完全一样 2、选择卵母细胞并将其培养到MⅡ中期注入细胞核 的原因： 卵母细胞体积大，易操作，含有促使细胞核全 能性表达的物质和营养条件
（三）植物细胞工程的实际应用
微型繁殖：保持优良品种的遗传特性
，高效 快速地实现大量繁殖 (1)植物繁殖 作物脱毒：利用 分生区 附近(如茎尖)组织培养 的新途径 获得脱毒苗 胚状体、不定芽、 顶芽和腋芽 人工种子：植物组织培养得到的 _______________ 等包上人工薄膜制成
(2)作物新品种的培育
C.小鼠腺细胞的增殖
D.花药离体培养获取单倍体植株
Байду номын сангаас
D
起点：离体细胞
终点：完整个体
3．过程：
离体的植物器官、 脱分化 愈伤 组织或细胞 激素、一定的营养、 _____ 组织 避光 再分化 胚状体或丛芽→植物体 激素、 __ 光
注意：
(1)对外植体要进行消毒处理，而对各种器械要彻底灭菌。
(2)脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要
光
(3)植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素不同，
因为培养的目的不同(生根或生芽)。
试管植物 胚状体
愈伤组织
再分化
胡萝卜
脱分化
单个细胞
外植体
植物组织培养的过程
胚状体 B 愈伤 A 植株 组织 丛芽 脱分化和再分化 A、B分别表示______________ 。A和B阶段进行 有丝分裂 ，B阶段除了细胞 的细胞分裂方式是__________ 分化 分裂外，还进行细胞的_______ 等。A阶段要遮 有利于诱导细胞的脱分化 光，这样做的目的是__________________; 叶绿素的合成需要光， B阶段需要光照，原因是_________ 光合作用需要光 愈伤组织有何特点？
动物细胞培养、 2.动物细胞工程技术有：______________
单克隆抗体制备 动物细胞核移植 动物细胞融合 ___________ 、___________ 、____________ 。
动物细胞培养 ____________ 是动物细胞工程的基本技术
（一）植物组织培养
1、概念
植物组织培养就是在无菌 ____和人工控制 _______条件下，将 _______ 离体 的植物器官、组织、细胞，培养在人工配 培养基 制的______ 上，给予适宜的培养条件，诱导其产 生 ___________，最终形成完整的植株。 愈伤组织、丛芽 2．原理：______________________ 植物细胞的全能性 。
（一）动物细胞培养
2.培养条件 ①无菌无毒的环境②营养 ③温度和pH④气体环境 ①无菌无毒的环境 对培养液和培养用具进行无 一定量的抗生素 菌处理，还要在培养液中添加_____________ ，以 培养过程中的污染 防________________ ，此外，应定期跟换 培养液 ，以便__________________________ 清除代谢产物，防止细胞代谢 _________ 产物积累对细胞自身造成的危害 ______________________________。 ②营养 培养液中要加入糖、氨基酸、促生长因子、无机 人们对细胞所需的营养物 盐、微量元素等。由于____________________ 质还没完全搞清楚 _____________，因此，在使用合成培养基时， 血清、血浆等天然成分 。 通常需要加入_____________________
除应用植物 获得杂种 细胞杂交手 细胞、 段外，还有 制备 灭活病毒 单克隆抗 体
动物细 细胞膜的 胞融合 流动性
（四）单克隆抗体的制备 单克隆抗体：
单个B细胞克隆产生化学性质单一、特异性强的抗体
单克隆抗体的特点： 抗原 特异性强、灵敏度高， 可大量制备 反复注射动物 传统方法制备抗体的特点： 产量低、纯度低，且制备抗 体的特异性差。 从动物的血清中分离抗体
原生质体
杂种 融合的原 细胞 生质体
脱 分 化
愈伤 组织
。
再 分 化
杂种 植株
原生质体
植物细胞的融合
植物组织培养
(1)去壁：酶解法，所用酶为_____________________ 纤维素酶和果胶酶 离心、振动、电激 (2)诱导原生质体融合：物理法—________________ 等 聚乙二醇 化学法——常用___________ (PEG)作诱导剂。 (3)植物体细胞杂交成功的标志： 杂种细胞再生出细胞壁 _____________________ 远缘杂交不亲和的障碍 (4)优点：克服_______________________________ 。 (5)原理：_____________________________________ 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
为保证培养过程中避免细菌污染，需要对培养 消毒 灭菌 基________ ，对外植体进行__________ ，进行 实验前，要用______________ 擦手消毒。 70%的酒精
（二）植物体细胞杂交
不同种的植物体细胞 在一定条件下融合 将 _______________________, 成 杂种细胞 ，并将其培养成 新的植物体
为什么体内细胞未表现全能性？
细胞全能性大小的比较
①受精卵 > 生殖细胞（精、卵） > 体细胞 ②体细胞：植物细胞 动物细胞
>
③分化程度低的细胞
>分化程度高的细胞 ④ 分裂能力强的细胞 > 分裂能力弱的细胞
例：下列现象，能作为细胞具有全能性观点提 供证据的是（ ）
A.壁虎断尾后重新长出尾部 B.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人
(6)遗传物质的变化
杂种植株具备两种植物的遗传特性。 染色体组数＝两种植物体细胞内染色体组数之和 植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称 为几倍体。
若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合，A含 有2X条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，B含有 2Y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，则新植 2X＋2Y ， 株应为_____ 四 倍体，其体细胞中染色体数为_________ AabbccDd 基因型为______________ 。 从中不难看出，两个细胞融合成一个细胞，不管是染色 体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的方法。