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(完整版)细胞工程复习学案细胞工程复习学案【复习目标】1、理解植物细胞的全能性2、了解植物细胞脱分化和再分化的结果3、掌握植物组织培养的特点4、简述动物细胞的培养过程5、举例说出细胞融合和单克隆抗体6、关注克隆技术的伦理问题【课前复习填空】【植物细胞工程】二、【自学导引】（一）细胞工程的概念及分类1、概念 细胞工程是指应用 生物学和 生物学的原理和方法，通过 水平或 水平的操作，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。2、分类 根据操作对象不同，可分为 细胞工程; 细胞工程（二）植物组织培养技术 ( ） （ ）1、过程：高度 的组织 组织 幼根和芽 完整植株2、细胞脱分化:已 的细胞，经过诱导后,失去其特有的 而转变成未分化细胞的过程。3、原理：植物细胞具有 ,既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.4、现实表现：在植物生长发育过程中，细胞并不表现 ,而是分化成各种 5、细胞不表达全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会 的表达出各种 ，从而构成生物体的不同 。6、植物组织培养的概念:在 和人工控制的条件下，将 的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件,诱导其产生 组织、丛芽，最终形成完整植株。（三）植物体细胞杂交技术：1、概念:是将不同种植物 ，在一定条件下融合成 细胞,并把杂种细胞培养成新的植物体的技术。 （ ） （ ）2、过程: 细胞 不同种细胞原生质体 原生质体 （ ) （ ） 细胞 杂种植株。注意：去细胞壁所用的物质： ；诱导方法： 法，包括 、 、 等; 法，一般用 （PEG） 融合完成的标志： ； 2、应用:培养作物新品种：如白菜甘蓝、烟草海岛烟草、胡萝卜羊角芹3、意义：克服 生物 杂交的 性。（四)植物细胞工程的应用：一、开辟植物繁殖的新途径:（一）微型繁殖:1。概念：是指用于快速繁殖优良品种的 ，叫 ，也叫 2.优点：（1）保持 的遗传特性(2)地实现种苗的（3）不受自然生长季节的限制(因为在具有一定人工设施的室内生产） （二)作物脱毒:1、原理：植物附近 （如 )的病毒极少，甚至无毒。2、优点：使农作物 ,产量 （三)神奇的人工种子:1。定义:人工种子就是以得到的、和等为材料，经过包装得到的种子。2.人工种子制备技术的主要流程图: 诱导植物愈伤组织体细胞胚的诱导体细胞胚的成熟体细胞胚的机械化包裹贮藏或种植3.优点：（1）后代无 （2)在生产上不受 、 、限制 二、作物新品种的培育：（一)单倍体育种:1.过程：通过培养获得，加倍后当年便可得到 遗传的优良品种.2.优点：(1)后代是纯合子，能（2）极大地缩短了 (二)突变体的利用:1.产生:由于培养细胞一直处于不断的 ，因此容易受到 和 （如 、 等）的影响而产生 。2.利用:从产生的突变体中可以出对人体有用的突变体,进而培育成 .三、细胞产物的工厂化生产：1.细胞产物种类：、脂肪、药物、生物碱等 2。技术：植物技术3.实例:生产人参，三七、紫草和银杏的 也都已经实现了工厂化生产 【动物细胞工程】1、动物细胞工程常用的技术手段_、_、_、_、_等。其中_是其他动物细胞工程技术的基础。2、动物细胞培养所用的培养基根据营养物质来源分_、_培养基,培养条件有_ 、_ 、_、_ 和_等。3、培养的动物细胞大都取自_的器官或组织。组织取出来后，先用_等使组织分散成_，然后配制成_，再将该悬浮液放入培养瓶中,在培养箱中培养，这个过程称为_。细胞在培养瓶中_.随着细胞的生长和增殖，培养将瓶中越来越多,需要_，配制成悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中培养，这称为_。能传代4050代的传代细胞叫_，能无限传代的细胞叫_.4、动物体细胞克隆是将供体体细胞的_与受体_的细胞质进行人工组合，借助于_的发育能力，经过培养发育成_进而形成个体的技术.5、诱导动物细胞融合的方法有_、_、_ 。动物细胞融合技术最重要的用途是_。用_细胞和_细胞融合得到杂交瘤细胞，该细胞继承了_,不仅具有_，还有_。6、单克隆抗体的优点_，_，_。【课堂思考与讨论】：问题1. 什么叫细胞工程？植物细胞工程常用的手段和理论基础是分别是什么？什么是细胞的全能性？ 细胞具有全能性的原因是什么？细胞表现出全能性的条件?细胞全能性大小与什么有关?训练1。（ ）对细胞全能性的表述正确的是A 非离体植物细胞能够表现出全能性B 动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现C 单克隆抗体的制备原理依据是细胞的全能性D 花粉培育成单倍体是细胞全能性的体现训练2。( ）植物细胞表现出全能性的必要条件是 A给予适宜的营养和外界条件B脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件 C导入其他植物细胞的基因D将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内训练3.( )在生物体的所有细胞中，全能性最高的是A卵细胞 B 植物花粉 C体细胞 D 受精卵训练4。（ ）在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为： A.细胞丧失了全能性 B.基因的表达有选择性 C。不同的细胞内基因不完全相同 D.在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化问题2。 植物组织培养技术的基本原理是什么？其过程怎样？具体应用哪些方面？ 进行植物组织培养有何意义？训练1。 （ ）植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是细胞的全能性 离体植物器官，组织或细胞 根，芽生长素和细胞分裂素 生长素和乙烯 愈伤组织再分化 脱分化 植物体A和 B和C和 D和训练2.（ ）植物组织培养可以形成愈伤组织，下列有关愈伤组织的叙述错误的是 A愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的 B形成愈伤组织的培养基不需含有机分子 C愈伤组织可以形成具有生根能力的胚状结构 D愈伤组织细胞的线粒体和核糖体可能发生碱基互补配对训练3.（ )能刺激愈伤组织形成的诱导剂是A细胞分裂素和生长素 B 赤霉素 C生长素和赤霉素 D 细胞分裂素和乙烯训练4.（ ）将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是A、具有完整细胞核的细胞 B、一定的营养物质和植物激素C、离体状态 D、导入指定基因训练5.（多选）（ ）植物体细胞的组织培养常被用于保留杂种优势。因为植物组织培养的过程 A不可能发生基因突变 B生殖方式属于无性生殖 C子代不发生性状分离 D体细胞内不存在等位基因问题3。什么是植物体细胞杂交？其过程如何？如何除去细胞壁？ 人工诱导原生体融合的方法有哪些？ 训练1. （ ）通过细胞杂交,获得一个杂种植株,需要的步骤是A。分离原生质 诱导原生质融合 生出细胞壁 组织培养法 得到杂种植株B。分离原生质 原生质自然融合 组织培养 杂种植株C。获取细胞 原生质融合 组织培养 杂种植株D. 获取细胞 原生质直接融合 组织培养 杂种植株训练2.（ )植物体细胞杂交的目的是A。用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体B。以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合C。用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株D.通过以上三者来完成变式训练1：（多选）( )有关原生质体的下列叙述中，正确的是 A组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸 B原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质 C被脱掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质体 D。 原生质体只能用于植物细胞工程 变式训练2。（ ）在细胞工程 原生质体融合育种技术中，、其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除心去，通常是采用纤维素酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞最终将 A 皱缩 B 胀破 C 。呈球形 D 保持原状 拓展问题。与传统的有性杂交方法相比,植物体细胞杂交有什么优越之处？训练:（ ）与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在A证明杂种细胞具有全能性 B克服远源杂交不亲和的障碍C缩短育种周期，减少盲目性 D快速培育无病毒植株，保留杂种优势问题4动物细胞培养技术需要哪些条件？与植物组织细胞培养有何不同？训练:一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下条件 （ ）无毒的环境 无菌的环境 合成培养基需加血浆 温度与动物体温相近需要02，不需要 C02 能调培养液pHA B C D问题5：动物细胞与组织培养为什么选用动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织？变式练习：下列人体细胞中分化程度最低的是A胚胎干细胞 B造血干细胞 C胰腺细胞 D肌肉细胞问题6、组织取出后用胰蛋白酶处理目的是什么?为什么用胰蛋白酶处理可达到此目的?能否用胃蛋白酶代替?培养过程中为什么要定期用胰蛋白酶处理？动物组织培养需要胰蛋白酶处理吗?【动物细胞培养的核心词汇】细胞贴壁，接触抑制，细胞株，细胞系,原代培养，传代培养变式练习：下列对动物细胞培养的有关叙述正确的是A、动物细胞培养目的是获得大量的分泌蛋白 B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C、细胞癌变发生于原代培养向传代培养的过程中D、培养至50代后的传代细胞称为细胞株拓展：列表比较植物组织培养和动物细胞培养(原理、培养基、结果、培养目的）变式练习：动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于 ( ) A所用培养方法不同B动物细胞培养不需要在无菌的条件下进行C动物细胞培养需要用胰蛋白酶把组织消化形成单个细胞D动物细胞可传代培养，植物细胞不能问题7、回顾克隆羊多利的产生过程图解，克隆技术需要哪些工程技术手段？以及克隆技术的意义有哪些？训练：一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔.这种克隆技术具有多种用途，但是不能（）A有选择地繁殖某一性别的家畜 B繁殖家畜中的优秀个体C用于保存物种 D改变动物的基因型 拓展：比较动物细胞融合与植物体细胞杂交（融合原理、融合前处理、诱导手段、用途）训练：动物细胞融合和植物体细胞杂交比较下列叙述中正确的是 ( )A诱导融合的方法完全相同 B所用的技术手段基本相同C所采用的原理完全相同 D都能形成杂种细胞 问题8传统获得抗体的方法是什么？有何缺点?产生抗体的细胞是什么？有何特点？什么叫单克隆抗体？ 【训练】：下面是某同学根据单克隆抗体技术的方法，设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案。指出不足之处。 第一步:从一只小鼠体内提取T淋巴细胞，然后与骨髓瘤细胞诱导融合。第二步:再用普通培养基进行筛选,在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死去。第三步：对上述经选择性培养的杂交瘤细胞直接在体外条件下做大规模培养，这样从细胞培养液中就可以提出破伤风杆菌单克隆抗体.变式练习1、要相获得大量单克隆抗体就必须用单个B淋巴细胞进行无性繁殖，形成细胞群。原因是A在体外培养条件下,B淋巴细胞可以无限增殖B在动物体内，每种B淋巴细胞可产生多达数百万种以上的抗体C每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应D 每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体变式练习2:淋巴因子中的干扰素是治疗病毒的特效药。通常只能从人体内获得,且获得的数量非常少。为了在体外获得大量的干扰素，有人把某种淋巴细胞在体外培养，繁殖几代后，细胞分裂就会停止。下列哪种实验设计，既能使某种淋巴细胞在体外不断增殖，又能够获得大量干扰素：A用鼠的效应B细胞与鼠的骨髓细胞进行细胞融合B用鼠的效应B细胞与鼠的骨髓瘤细胞进行细胞融合C用鼠的效应T细胞与鼠的骨髓细胞进行细胞融合D用鼠的效应T细胞与鼠的骨髓瘤细胞进行细胞融合相关理论知识的建构课后巩固练习：1.（ ）下列有关细胞全能性的含义,正确的是：A.每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能 B.生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能 C。生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能 D。生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程 2.（ ）在细胞工程中，需要利用细胞的全能性。下列细胞中全能性最高的是A.胡萝卜的韧皮部细胞 B.水稻的花粉C。绵羊的乳腺细胞 D。大白鼠的受精卵4.（ ）在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件不是必需的A。充足的光照 B。适宜的温度C.消毒灭菌 D。适宜的养料和激素 5（ ）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 D该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构6.（ )甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的 A有丝分裂 B分化 C减数分裂 D全能性7。（ )下列有关植物组织培养过程中愈伤组织的说法错误的是A愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的B愈伤组织经过脱分化过程形成根或芽C培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同，愈伤组织分化的结果不同D.愈伤组织的细胞中，能发生碱基互补配对的细胞器是线粒体和核糖体8.( ）神舟四号飞船上进行了细胞融合实验，其中的植物细胞是黄花烟草原生质体与革新一号烟草原生质,那么植物原生质的获得常用的方法是 A。机械破除 B.酶解法 C。离心法 D。盐酸溶解法9、动物细胞工程技术的基础是 （）A。动物细胞融合 B 胚胎移植 C动物细胞培养 D 核移植10、在动物细胞培养过程中，遗传物质肯定发生改变的细胞是A细胞系B细胞株C原代细胞D克隆的细胞11在生物体的所有细胞中，全能性最高的是A卵细胞 B 植物花粉 C体细胞 D 受精卵12下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是A培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体 B培养中的人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13下列哪一项属于克隆 （ ）A将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中 B将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内C将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞D将某肿瘤细胞在体外培养成一个细胞系 14（多选）用小白鼠的正常胚胎组织进行连续的细胞培养。在从细胞株到细胞系的过程中，细胞发生了A血红蛋白基因的表达 B遗传物质的改变 C染色质固缩 D形态的改变15(多选）关于单克隆抗体的正确叙述是 （ )A化学性质单一 B用有性繁殖获得 C特异性强 D可用于治病防病16下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。（ l ) 技术是单克隆抗体技术的基础。 （ 2 )根据培养基的用途分类，图中 HAT 培养基属于 培养基. ( 3 ）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是 。 ( 4 ）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用 。( 5 )选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的 特点，又具备淋巴细胞的 特点。 ( 6 )淋巴细胞是由动物体 中的 细胞分化、发育而来. ( 7 )杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是 。 17 下图表示花药离体培养及单倍体育种的大致过程，据图回答下列问题：（ I ）过程 是把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放在人工培养基上进行离体培养,该培养基中加入的物质应该有 。(至少答三种) ( 2 )过程 是花药在培养基所提供的特定条件下发生多次细胞分裂，形成愈伤组织，此过程叫作 ，细胞分裂的方式是 。 （ 3 ）过程 是诱导愈伤组织分化出芽和根，最后长成植株.这一过程叫 。该植株是 植株,其特点是 ，生产上没有推广应用的价值。 ( 4 ）花药离体培养应用的是 技术，其理论基础是 . 相关理论知识的建构(以细胞工程为核心进行整合）理论基础：植物细胞的全能性过程：外植体愈伤组织胚状体植物体脱植物组织培养分化结果：形成愈伤组织再分化结果：植物细胞选择性表达，形成胚状体特点：子代与亲代性状高度遗传细胞的全能性：概念（ ）、原因（ ）、大小（ ）植物细胞工程概念原理：生物学原理和分子生物学原理水平：细胞整体水平或细胞器水平目的：改变细胞内的遗传物质，获得细胞产品去细胞壁：方法（纤维素酶、果胶酶）诱导剂：PEG融合完成的标志：新细胞壁的形成过程：原生质体融合+组织培养植物体细胞杂交作物新品种的培育微型繁殖作物脱毒人工种子植物细胞工程的实际应用单倍体育种突变体的利用细胞产物的工厂化生产植物繁殖的新途径三、课后巩固练习：1.( ）下列有关细胞全能性的含义,正确的是：A.每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能 B。生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能 C.生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能 D。生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程 2。( ）在细胞工程中，需要利用细胞的全能性。下列细胞中全能性最高的是A。胡萝卜的韧皮部细胞 B.水稻的花粉C。绵羊的乳腺细胞 D。大白鼠的受精卵4。（ )在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪一项条件不是必需的A。充足的光照 B.适宜的温度C。消毒灭菌 D.适宜的养料和激素 5( ）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 D该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构6。（ ）甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化.目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的 A有丝分裂 B分化 C减数分裂 D全能性7。（ ）下列有关植物组织培养过程中愈伤组织的说法错误的是A愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的B愈伤组织经过脱分化过程形成根或芽C培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同，愈伤组织分化的结果不同D。愈伤组织的细胞中，能发生碱基互补配对的细胞器是线粒体和核糖体8。（ ）神舟四号飞船上进行了细胞融合实验，其中的植物细胞是黄花烟草原生质体与革新一号烟草原生质，那么植物原生质的获得常用的方法是 A.机械破除 B。酶解法 C.离心法 D。盐酸溶解法9、动物细胞工程技术的基础是 （）A.动物细胞融合 B 胚胎移植 C动物细胞培养 D 核移植10、在动物细胞培养过程中,遗传物质肯定发生改变的细胞是A细胞系B细胞株C原代细胞D克隆的细胞11在生物体的所有细胞中，全能性最高的是A卵细胞 B 植物花粉 C体细胞 D 受精卵12下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是A培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体 B培养中的人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13下列哪一项属于克隆 （ ）A将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中 B将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内C将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞D将某肿瘤细胞在体外培养成一个细胞系 14（多选）用小白鼠的正常胚胎组织进行连续的细胞培养。在从细胞株到细胞系的过程中，细胞发生了A血红蛋白基因的表达 B遗传物质的改变 C染色质固缩 D形态的改变15（多选）关于单克隆抗体的正确叙述是 （ )A化学性质单一 B用有性繁殖获得 C特异性强 D可用于治病防病16下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。( l ） 技术是单克隆抗体技术的基础. （ 2 ）根据培养基的用途分类,图中 HAT 培养基属于 培养基. ( 3 )单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是 。 （ 4 )动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用 。（ 5 ）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的 特点,又具备淋巴细胞的 特点。 ( 6 )淋巴细胞是由动物体 中的 细胞分化、发育而来。 ( 7 ）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是 。 17 下图表示花药离体培养及单倍体育种的大致过程，据图回答下列问题:( I )过程 是把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放在人工培养基上进行离体培养，该培养基中加入的物质应该有 .（至少答三种） ( 2 ）过程 是花药在培养基所提供的特定条件下发生多次细胞分裂,形成愈伤组织，此过程叫作 ,细胞分裂的方式是 。 ( 3 ）过程 是诱导愈伤组织分化出芽和根，最后长成植株。这一过程叫 。该植株是 植株，其特点是 ，生产上没有推广应用的价值。 （ 4 )花药离体培养应用的是 技术,其理论基础是 . 答案：问题一：D B D B问题二：A B A D BC问题三:A C AC B B 三、C D BD A B C B B AB ABC11水,矿质元素，蔗糖，维生素，植物激素，有机添加物（任答三种都给分）（）脱分化有丝分裂 （）再分化单倍体植株弱小，高度不孕 （）植物组织培养细胞的全能性12(1)植物组织培养 全能性 （2）相同 相同 不同 （3)蔗糖为生长、分化提供能量，光促进细胞分化（2分） （4)快速繁殖、培育无病毒植株 制作人工种子（或答生产药物、香料、色素等；转基因植物的培育)（2分)3、知识网络理论基础：植物细胞的全能性过程：外植体愈伤组织胚状体植物体脱植物组织培养分化结果：形成愈伤组织再分化结果：植物细胞选择性表达，形成胚状体特点：子代与亲代性状高度遗传细胞的全能性：概念（ ）、原因（ ）、大小（ ）植物细胞工程概念原理：生物学原理和分子生物学原理水平：细胞整体水平或细胞器水平目的：改变细胞内的遗传物质，获得细胞产品去细胞壁：方法（纤维素酶、果胶酶）诱导剂：PEG融合完成的标志：新细胞壁的形成过程：原生质体融合+组织培养植物体细胞杂交作物新品种的培育微型繁殖作物脱毒人工种子植物细胞工程的实际应用单倍体育种突变体的利用细胞产物的工厂化生产植物繁殖的新途径16