第二章知識點復習課件高二下學期生物人教版選擇性必修三

第二章：細胞工程同步復習概念：細胞工程是指應用細胞生物學、分子生物學和發(fā)育生物學等多學科的原理和方法，通過細胞器、細胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細胞、組織、器官、個體或其產品的一門綜合性的生物工程。一、細胞的全能性1.概念？P34

2.細胞具有全能性的原因？3.體內細胞未表現出全能性，而是分化成不同組織器官的原因？4.植物細胞表現出全能性的條件？

2.1植物細胞工程

核心背誦每個細胞具有該物種個體發(fā)育所需的全套遺傳信息在特定時間和空間條件下，基因的選擇性表達（1）離體（2）培養(yǎng)在培養(yǎng)基上（3）適宜的培養(yǎng)條件P35概念中標注細胞經分裂和分化后，仍然具有產生完整生物體或分化成其他各種細胞的潛能。二、植物組織培養(yǎng)1.概念？2.原理？

3.過程？

4.理解下列概念：P35

外植體、脫分化、再分化、愈傷組織植物細胞的全能性全能性的大??？P352.菊花的組織培養(yǎng)——流程根、芽植物體脫分化再分化培養(yǎng)條件：①無菌②營養(yǎng)物質③適宜環(huán)境（溫度、PH、光等）④植物激素：

細胞分裂素生長素如：胡蘿卜的形成層、菊花幼莖段、月季的花藥…遮光一定的光照芽發(fā)育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照排列不規(guī)則，高度液泡化，呈不定型狀態(tài)的薄壁細胞愈傷組織離體的植物器官、組織或細胞（外植體）愈傷組織重新分化為芽、根等器官失去特有結構和功能轉變成未分化的細胞植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵。生長素和細胞分裂素的比例和濃度都會影響植物細胞的發(fā)育方向。二、植物組織培養(yǎng)消毒取材接種培養(yǎng)移栽用酒精擦拭雙手和超凈工作臺臺面。將流水充分沖洗后的外植體（幼嫩的莖段）。將消過毒的外植體置于無菌的培養(yǎng)皿中，用無菌濾紙吸去表面的水分。用解剖刀將外植體切成0.5～1cm長的小段。在酒精燈火焰旁，將外植體的1/3～1/2插入誘導愈傷組織的培養(yǎng)基中。用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口，并在培養(yǎng)瓶上作好標記。將接種了外植體的錐形瓶或植物組織培養(yǎng)瓶置于18～22℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。定期觀察和記錄愈傷組織的生長情況。15～20d后，轉接到誘導生芽的培養(yǎng)基上。長出芽后，再將其轉接到誘導生根的培養(yǎng)基上，進一步誘導形成試管苗。移栽前先打開封口膜或瓶蓋，讓試管苗在培養(yǎng)箱內生長幾日。用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長壯后再移栽入土。每天觀察記錄生長情況，適時澆水、施肥，直至開花。70%酒精30S無菌水2-3次次氯酸鈉溶液30min2-3次無菌水洗切割與接種3.菊花的組織培養(yǎng)——過程

1.原理：2.過程：①去壁的方法②人工誘導原生質體融合的方法、原理？③融合后的細胞一定是雜種細胞嗎？④融合完成的標志⑤融合后的原生質體在形成雜種細胞的過程中，活動旺盛的細胞器3.變異類型？

生殖方式？

雜種植株的育性？4.意義（優(yōu)點）5.問題（缺點）：不能按照人的意愿表達兩親本的性狀。二、植物體細胞雜交技術第一步：去壁，獲得原生質體第二步：人工誘導原生質體融合，獲得雜種細胞第三步：植物組織培養(yǎng)獲得雜種植株細胞膜的流動性、植物細胞的全能性不一定，需要篩選纖維素酶、果膠酶物理法—電融合法、離心法；化學法：PEG融合法、高Ca2+—高PH融合法高爾基體、線粒體打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種雜種細胞再生出細胞壁

染色體數目變異二倍體、四倍體通過體細胞雜交獲得的是異源六倍體（直接相加）

可育無性生殖P38課后題原因：生物體內基因的表達不是孤立的。雜種植株細胞內兩個物種的基因表達相互干擾，不能有序表達。外植體脫分化愈傷組織再分化胚狀體再生植株1.細胞產物的工廠化生產2.突變體的利用4.微型繁殖5.作物脫毒3.人工種子（補充）6.單倍體育種7.植物體細胞雜交8.轉基因植物的培育植物繁殖的新途徑作物新品種的培育(1)植物繁殖的新途徑無毒組織胚狀體三、植物細胞工程的應用(2)作物新品種的培育：單倍體育種、________的利用。突變體(3)細胞產物的工廠化生產：即利用______________技術生產蛋白質、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。植物組織培養(yǎng)采用液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)到愈傷組織階段，得到的是愈傷組織細胞的代謝產物。三、植物細胞工程的應用1.(2022重慶)植物體細胞通常被誘導為愈傷組織后才能表現全能性。研究發(fā)現，愈傷組織的中層細胞是根或芽再生的源頭干細胞，其在不同條件下，通過基因的特異性表達調控生長素、細胞分裂素的作用，表現出不同的效應（見如表）。已知生長素的生理作用大于細胞分裂素時有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推論不合理的是

A.WOX5失活后，中層細胞會喪失干細胞特性

B.WOX5+PLT可能有利于愈傷組織中生長素的積累

C.ARR5促進細胞分裂素積累或提高細胞對細胞分裂素的敏感性

D.體細胞中生長素和細胞分裂素的作用可能相互抑制條件基因表達產物和相互作用效應①WOX5維持未分化狀態(tài)②WOX5+PLT誘導出根③WOX5+ARR2，抑制ARR5誘導出芽C2.(2022遼寧)藍莓細胞富含花青素等多酚類化合物。在藍莓組織培養(yǎng)過程中，外植體切口處細胞被破壞，多酚類化合物被氧化成褐色醌類化合物，這一過程稱為褐變。褐變會引起細胞生長停滯甚至死亡，導致藍莓組織培養(yǎng)失敗。下列敘述錯誤的是

A.花青素通常存在于藍莓細胞的液泡中

B.適當增加培養(yǎng)物轉移至新鮮培養(yǎng)基的頻率以減少褐變

C.在培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑以減少褐變

D.宜選用藍莓成熟葉片為材料制備外植體D花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質體作為部分遺傳物質的供體與完整的花椰菜原生質體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株，流程如右圖。下列相關敘述錯誤的是（

）A.①通常將植物細胞置于含纖維素酶和果膠酶的30%的蔗糖溶液中B.細胞融合成功的標志是再生出細胞壁，此時細胞內高爾基體和線粒體

活動明顯增強C.可通過觀察葉綠體的有無來初步篩選雜種細胞D.用此方法獲得新品種的育種原理是染色體變異A1.概念：2.原理：3.條件：4.過程：從動物機體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后，放在適宜的條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術。細胞增殖（只分裂，不分化；不能體現全能性）一、動物細胞培養(yǎng)（1）營養(yǎng)：糖類、氨基酸、無機鹽、維生素、血清等

①合成培養(yǎng)基：將細胞所需的營養(yǎng)物質按種類和所需量嚴格配制的培養(yǎng)基。（動物細胞培養(yǎng)常用培養(yǎng)液）

②為何需要加入血清等一些天然成分？——（血清中含有多種未知的促細胞生長因子及其他活性物質，補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質P44補充）（2）無菌、無毒的環(huán)境：

無菌：①培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行滅菌處理。

②在無菌環(huán)境下操作。

無毒：培養(yǎng)液定期更換。（目的:清除代謝物,防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害。）（3）適宜的溫度、PH和滲透壓：36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。（4）適宜的氣體環(huán)境：動物細胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2。①O2作用:是細胞代謝必需的。②CO2的主要作用:是維持培養(yǎng)液的pH。③進行細胞培養(yǎng)時,通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶,并置于含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)的應用：人造皮膚的構建、有毒物質檢測。。。1.取材？原因？2.如何分散？3.分散成單個細胞的原因？4.P44胃蛋白酶行嗎？5.用培養(yǎng)液制成細胞懸液→液體培養(yǎng)基6.體外培養(yǎng)的動物細胞的分類？7.細胞培養(yǎng)一段時間后，分裂受阻的原因？8.動物細胞培養(yǎng)（生長增殖）的特點？9.概念：細胞貼壁、接觸抑制、原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)10.怎樣進行傳代培養(yǎng)？11.區(qū)分：胰蛋白酶兩次處理的目的？4.過程：P44-45用機械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等，將組織分散成單個細胞細胞分裂能力強，分化程度低胃蛋白酶的適宜pH約為2，多數動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，在此環(huán)境中胃蛋白酶會失活懸浮培養(yǎng)的細胞分裂受阻的原因：細胞密度過大、有害代謝物積累、培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質缺乏等貼壁細胞分裂受阻的原因：①細胞密度過大、有害代謝物積累、培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質缺乏等

②發(fā)生接觸抑制只分裂不分化、細胞貼壁、接觸抑制原代培養(yǎng)——分瓶前的初次培養(yǎng)傳代培養(yǎng)——分瓶后的培養(yǎng)①懸浮培養(yǎng)的細胞：直接用離心法收集②貼壁細胞：重新用胰蛋白酶等處理，分散成單個細胞，再用離心法收集動物胚胎或幼齡動物組織使細胞與培養(yǎng)液充分接觸，有利于進行物質交換①懸浮培養(yǎng)的細胞：懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖②大多數為貼壁細胞：貼附于某些基質表面生長增殖，

往往貼附在培養(yǎng)瓶瓶壁上將組織或貼滿瓶壁的細胞分散成單個細胞

來源或存在功能及應用胚胎干細胞(ES細胞)成體干細胞誘導多能干細胞(iPS細胞)早期胚胎能夠分化成為動物體內的任何細胞，并進一步形成組織、器官甚至生物個體成體組織或器官，包括骨髓中的造血干細胞、神經系統(tǒng)中的神經干細胞和睪丸中的精原干細胞有著自我更新能力及分化潛能的干細胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復等密切相關。體外誘導體細胞產生能分化成為具有特定功能的細胞，用于治療疾病。避免免疫排斥反應。干細胞應用面臨的問題:存在著導致腫瘤發(fā)生的風險。一、動物細胞培養(yǎng)3.干細胞的培養(yǎng)及其應用原理結果培養(yǎng)基的狀態(tài)培養(yǎng)基的特有成分植物組織培養(yǎng)

動物細胞培養(yǎng)

二、植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較整理在P45-T2產生新植株、細胞產物植物細胞的全能性細胞增殖產生細胞群、細胞產物固體液體植物激素動物血清血漿相同點：①都只進行有絲分裂②均需無菌操作③均需需要適宜的溫度、PH等條件④都需要合成培養(yǎng)基

動物細胞融合技術1.概念：2.原理：3.融合后形成的雜交細胞有什么特點？4.誘導動物細胞融合的方法：5.什么是病毒的滅活？6.滅活病毒誘導細胞融合的原理？6.細胞融合技術的意義7.應用形成的雜交細胞具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息意義：突破有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能應用：最重要的應用是制備單克隆抗體使兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的技術細胞膜的流動性PEG融合法，電融合法，滅活病毒誘導法滅活：指用物理或化學手段使病毒或細菌失去感染能力，但并不破壞它們的抗原結構原理：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細胞相互凝聚，細胞膜是哪個的蛋白質分子和脂質分子重新分布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合a.注射抗原的目的？b.誘導融合的方法？c.兩次篩選的目的和方法？d.克隆化培養(yǎng)？e.篩選出的雜交瘤細胞的特點？f.單克隆抗體的優(yōu)點？3.單克隆抗體制備的過程：思考：1.包括的階段及原理：2.注射特定抗原的目的：3.誘導融合的方法、培養(yǎng)液中細胞類型（融合只考慮兩兩融合的情況）：4.第一次篩選和第二次篩選的目的和方法？5.雜交瘤細胞的特點？6.大量增殖雜交瘤細胞獲得單抗的方法7.單克隆抗體的優(yōu)點8.單克隆抗體的應用一選二選足夠數量的能分泌所需抗體的雜交瘤細胞動物細胞融合（細胞膜的流動性）、動物細胞培養(yǎng)（細胞增殖）獲得產生特定抗體的B淋巴細胞滅活病毒誘導法B淋巴細胞；骨髓瘤細胞；雜交瘤細胞；B—B；瘤—瘤①獲得雜交瘤細胞，方法——選擇培養(yǎng)基②獲得足夠數量的能分泌所需抗體的雜交瘤細胞，方法——克隆化培養(yǎng)、抗體檢測既能迅速大量增殖，又能產生特異性抗體體外培養(yǎng)→從細胞培養(yǎng)液中提取、注射到小鼠腹腔內增殖→從小鼠腹水中提取能準確識別抗原的細微差異，與特定的抗原發(fā)生特異性結合，可大量制備。①作為診斷試劑（早早孕診斷試劑盒；用同位素或熒光標記的單克隆抗體定位腫瘤等）②運載藥物③治療疾病體外培養(yǎng)相比，小鼠腹腔內增殖的優(yōu)點？不需要特定的培養(yǎng)基，不需要嚴格的外界環(huán)境條件

思考：1.ADC的組成成分？ADC的抗體和藥物各有什么作用？P50討論1整理2.ADC在臨床應用上有何優(yōu)勢？P50討論3整理分析：單克隆抗體的應用之—：運載藥物（ADC即抗體--藥物偶聯(lián)物）優(yōu)勢：靶點清楚、毒副作用小ADC由抗體、接頭和藥物組成?？贵w主要發(fā)揮靶向運輸作用，即通過特異性結合靶細胞表面的抗原，將連接的藥物輸送到靶細胞藥物發(fā)揮治療效應，如殺傷靶細胞。（7）抗體－藥物偶聯(lián)物（ADC）由細胞毒素類藥物與單克隆抗體結合形成，用ADC治療腫瘤具有毒副作用小，治療效果明顯等優(yōu)點，其原因是？抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）通過將細胞毒素類藥物與單克隆抗體結合，被腫瘤細胞特異性識別，通過胞吞進入腫瘤細胞，溶酶體使其裂解，釋放藥物，實現了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。研究小組發(fā)現，將四個特定基因通過一定方法導入處于分化終端的體細胞(如成纖維細胞等)中，可誘導其形成具有胚胎干細胞樣分化潛能的誘導性多能干細胞(iPS細胞)，再誘導可分化出人體特定細胞和組織。下列敘述錯誤的是 (

)A．iPS細胞的研究可解決異體組織或器官排斥難題B．體細胞與iPS細胞的功能有差異，形態(tài)沒有差異C．將特定基因導入體細胞中可能會中斷原有基因的表達D．iPS細胞分化為人體特定細胞的過程遺傳信息基本不變B(2021·山東，15)一個抗原往往有多個不同的抗原決定簇，一個抗原決定簇只能刺激機體產生一種抗體，由同一抗原刺激產生的不同抗體統(tǒng)稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72注入小鼠體內，可利用該小鼠的免疫細胞制備抗p72的單抗，也可以從該小鼠的血清中直接分離出多抗。下列說法正確的是A.注入小鼠體內的抗原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響大B.單抗制備過程中通常將分離出的漿細胞與骨髓瘤細胞融合C.利用該小鼠只能制備出一種抗p72的單抗D.p72部分結構改變后會出現原單抗失效而多抗仍有效的情況D動物細胞核移植技術1.概念：2.原理：

生殖方式：3.分類：4.動物體細胞核移植的難度高于胚胎細胞核移植的原因：5.非人靈長類動物的體細胞核移植非常困難，主要原因？6.過程：動物體細胞分化程度高，表現全能性困難將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中，使重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術。動物細胞核的全能性減數分裂Ⅱ中期（MⅡ期）的核：紡錘體—染色體復合物去核指去除該復合物來源？何時去核？去核是指去除什么？無性生殖胚胎細胞核移植、體細胞核移植6.具體分析過程：1.整個體細胞核移植過程用到了哪些技術?2.原理?3.受體細胞:①選擇MII期卵母細胞做受體細胞的原因?②用什么方法去核?去核的時期？

③受體細胞為何要去核?P54-T14.注入卵母細胞的是供體細胞還是其細胞核?為什么?5.促融的方法?激活重構胚的方法?激活的目的?6.克隆動物，是對體細胞供體動物進行了100%的復制嗎?為什么?P54T2（克隆動物性狀與細胞核供體動物基本相同，不完全相同的原因？）7.體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題動物體細胞核移植、胚胎移植、動物細胞培養(yǎng)動物細胞核的全能性體積大易操作;含有促使細胞核表現全能性的物質和營養(yǎng)條件保證克隆動物細胞核內的遺傳物質完全來自有重要利用價值的供體顯微操作去核法P54MII期將整個供體細胞注入去核的卵母細胞操作簡便，對卵母細胞的損傷小電融合法目的：激活重構胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育進程不是原因:①克隆動物細胞核DNA來自供體細胞核，但其細胞質DNA同時來自核供體細胞和受體卵母細胞②表現型=基因型+環(huán)境影響物理或化學法(如電刺激、Ca2+載體、乙醇和蛋白酶合成抑制劑)思考:1）卵裂期：胚胎總體積并不增加，每個細胞體積↓有機物總量↓有機物種類↑DNA總量↑2）囊胚組成及各部分功能：