高三生物专题复习 动物植物细胞工程教案

复习动物植物细胞工程

一. 教学内容：

复习细胞工程

二. 学习内容：

本周复习细胞工程，掌握动物细胞工程、植物细胞工程的操作过程。植物组织培养是植物细胞工程的基础，植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础。掌握动物细胞培养，单克隆抗体的制备，知道动物细胞在培养过程中的基本操作及其特点，单克隆抗体的概念，以及利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体的基本原理。

三. 学习重点：

1. 植物细胞工程的主要技术——植物组织培养、植物体细胞杂交

2. 动物细胞培养与植物细胞培养的比较

3. 单克隆抗体制备及其原理和应用

四. 学习难点：

1. 细胞全能性在细胞培养中的表现

2. 细胞杂交的原理

3. 动物细胞培养与单克隆抗体

五. 学习过程：

（一）细胞工程：

（二）植物细胞工程

1. 细胞全能性

概念：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能

原因：每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因

外延：每一个活细胞都因该具有全能性

受精卵的全能性最高

生殖细胞分化程度很高，但仍然具有全能性——孤雌生殖

体细胞的全能性比生殖细胞的全能性低的多

生物体内细胞并没有表现出全能性，而是表现出基因的选择性表达

表现：孤雌生殖：有一个卵细胞分化形成各种类型细胞，如：雄蜂、雄蚁

离体组织：外界条件（营养、激素、其他条件）适宜形成小植株，表现出全能性

2. 植物组织培养

（2）过程：

脱分化：高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程

再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程

愈伤组织：排列疏松、无规则，高度液泡化的无定型状态的薄壁细胞 激素使用：

① 能强烈刺激愈伤组织的形成（细胞分裂素、生长素共同使用） ② 影响再分化过程中根和芽的发生

细胞分裂素、生长素浓度比⎩⎨

⎧低：有利于根的发生高：有利于芽的发生

应用：

<1> 快速繁殖、培育无病毒植株

<2> 细胞培养生产药物、食品添加剂、香料、色素、杀虫剂（发酵罐中诱导分离的愈伤组织）

<3> 人工种子：胚状体 + 人工种皮 <4> 转基因植物的培育 3. 3. 植物体细胞杂交 概念：

（1）来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物细胞融合） （2）把杂种细胞培育成植株 （植物组织培养） 过程：

4.

（三）动物细胞工程：

A. 动物细胞培养

1. 培养基：

状态液体培养液动物细胞生活的液体环境

成分葡萄糖满足能量需求、作为细胞碳源

氨基酸合成蛋白质

无机盐重要的细胞组成物质

维生素、动物血清等生长调节作用

条件恒温动物细胞生长温度

无菌条件防止微生物污染

2. 2. 过程：

幼龄动物组织→剪碎组织→胰蛋白酶处理→细胞培养（培养瓶）

3. 概念：

原代培养：将动物组织用胰蛋白酶处理成单个细胞，配制成一定浓度的悬浮液，放入培养瓶中在培养箱中培养的过程

传代培养：培养瓶中的细胞越来越多，用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁上脱离下来，配制成悬浮液，分瓶培养的过程

细胞株：原代培养细胞传至10代左右就不容易传下去，细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞能存活传到40~50代，这部分细胞称为细胞株

细胞系：细胞株传到50左右不能再继续传代，部分细胞遗传物质改变，具有癌变细胞的特点，可以在培养条件下无限制的传代下去，这部分细胞称为细胞系

4. 生长特点：

（1）贴壁生长：培养瓶中的悬浮液细胞，紧贴培养瓶内壁才能生长

（2）接触抑制：当培养瓶中内壁生长细胞彼此紧密接触时，细胞不再分裂

5. 应用：

（1）生产有重要价值的蛋白质产品分泌性的蛋白质产品

（2）培养皮肤细胞用于移植形成组织

（3）检测有毒物质致癌致畸引起染色体数目和结构改变

（4）理论研究培养正常或异常细胞用于生理、病理、药理研究

B. 单克隆抗体

概念：单个B淋巴细胞进行无性繁殖获得的细胞群，产生化学性质单一，物质特异性强的抗体

基本原理：

（1）一种淋巴细胞克隆只产生一种特异性抗体

（2）细胞融合技术产生的杂交瘤细胞可以保持亲代双方的特性

（3）杂交瘤细胞的筛选，体外培养大量增殖，获得所需抗体

细胞

B淋巴细胞能产生特异性强抗体，在体外不能无限繁殖

骨髓瘤细胞 不产生专一性强抗体，体外能无限繁殖 制备过程：

应用：

（1）理论研究中具有重要意义 （2）用于疾病的诊断、治疗、预防

单抗诊断试剂盒 简单、快速、准确

生物导弹 定向消灭癌细胞，不损伤健康细胞 C. 哺乳动物胚胎移植，核移植 胚胎移植：

动物→排卵→体外受精−−→

−培育胚胎−−→−移植

母牛子宫→试管牛 （激素处理） （激素处理）

核移植：克隆动物

⎭⎬

⎫

鲫鱼：去核未受精卵鲤鱼：囊胚细胞核鲤鲫（兼有鲤鱼、鲫鱼特点，具有正常生殖能力）

六. 六. 学习指导：

1. 植物组织培养培养基含有植物生长发育所需要的各种营养物质（各种无机盐、有机成分，维生素、植物激素等），这些营养成分同时也是细菌等微生物的营养，但细菌生长、繁殖更快，在培养过程中要求消毒、灭菌，保持无菌状态

2. 植物细胞融合是用酶解法去掉细胞壁，植物细胞被诱导膜融合后，在第一次分裂时才进行核融合，形成新的细胞壁是成为完整的融合杂种细胞

3. 植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，受精卵的全能性最高，生殖细胞的全能性比体细胞的全能性高；形成层细胞具有分裂能力，通常切取有形成层的部分作为外植体培养，容易成功

4. 伤组织的形成和形态发生是植物组培的主要目标，愈伤组织的形成需要有外界刺激因素和激素诱导

5. 植物的种类不同、器官的来源及生理状况不同外植体脱分化的难易程度不同；愈伤组织特点：细胞分裂快，结构疏松、颜色浅、透明、高度液泡化的薄壁细胞；愈伤组织细胞在一定的外界条件下才会再分化，产生芽和根，进而发育成植株

6. 动物细胞工程的技术基础是动物细胞培养，通常用动物细胞培养获取分泌型蛋白

7. 体内的每一种B淋巴细胞只能产生一种抗体，一个B淋巴细胞不能在体外培养条件下无限繁殖，在进行淋巴B细胞筛选时首先要对动物进行免疫，使其产生相应的B淋巴细胞

8. 骨髓瘤细胞在体外条件下可以无限繁殖，能产生抗体在但是特异性差，结合能力差；杂交瘤细胞既能产生特异性抗体，在体外条件下可以无限繁殖，具备B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特点，用于单克隆抗体的生产

9. 哺乳动物的胚胎移植，在体外完成受精作用和早期的胚胎发育，然后将早期的胚胎转移到母体的子宫发育，试管动物是指的体外受精和早期胚胎发育生物

10. 核移植动物是动物克隆技术的基础，克隆羊供移植的核来自高度分化的体细胞

【模拟试题】

1. 下列细胞中培养过程中存在细胞分化的是（）

A. 单克隆抗体的制备

B. 紫草细胞发酵获得紫草素

C. 培养皮肤细胞

D. 乳酸发酵

2. 下列操作中涉及到遗传物质的改变的是（）

A. 单克隆抗体

B. 克隆牛产生

C. 鲤鲫的培育

D. 胚胎移植

3. 有关愈伤组织的说法中说法错误的是（）

A. 愈伤组织是进行异养生活，有氧代谢

B. 愈伤组织细胞再诱导后才进行分化

C. 愈伤组织细胞可以用作质壁分离实验材料

D. 愈伤组织不能产生变异，是一个无性繁殖体系

4. 动物细胞融合的说法不正确的是（）