第13章 第36讲 细胞工程

1、12第第 讲讲现代生物科技专题现代生物科技专题31.理论基础理论基础(1)细胞工程的理论基础是细胞工程的理论基础是 ，其含义是其含义是 .是是 ， 其 理 论 依 据 是， 其 理 论 依 据 是 .是是 .是是 。(2）细胞全能性表达的必要条件是）细胞全能性表达的必要条件是 .和和 。 细胞具有全能性细胞具有全能性细胞具有使后代细胞形成完整细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能个体的潜能每个细胞都含有每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为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完整个体所必需的全部基因离体离体一定的外界条件一定的外界条件4(1)植物组织培

2、养的一般流程：植物组织培养的一般流程：(2)植物体细胞杂交植物体细胞杂交(3)细胞杂交克服了细胞杂交克服了 障碍。障碍。2.植物细胞工程植物细胞工程外植体外植体愈伤组织愈伤组织纤维素和果胶纤维素和果胶诱导融合诱导融合组织培养组织培养远缘杂交不亲和远缘杂交不亲和53.动物细胞工程动物细胞工程(1)用用 将取到的动物组织细胞分将取到的动物组织细胞分散成为单个细胞，然后进行细胞培养，细胞散成为单个细胞，然后进行细胞培养，细胞贴壁后会出现贴壁后会出现 现象。现象。(2)动物细胞的培养要求动物细胞的培养要求 的环境，的环境，而且要供给合适的营养，并保持而且要供给合适的营养，并保持 和和是是 .适宜。适宜

3、。( 3 ) 动 物 细 胞 融 合 利 用 了 细 胞 膜动 物 细 胞 融 合 利 用 了 细 胞 膜 是是 性，常用的诱导剂是性，常用的诱导剂是 等。等。胰蛋白酶胰蛋白酶接触性抑制接触性抑制无毒、无菌无毒、无菌温度温度pH流动流动聚乙二醇聚乙二醇64.体细胞核移植体细胞核移植(1)在体细胞核移植过程中需要在体细胞核移植过程中需要 .的核和去核的的核和去核的 细胞，将二者进行细胞融合，细胞，将二者进行细胞融合，产生产生 细胞，然后生成早期胚胎，通过胚细胞，然后生成早期胚胎，通过胚胎移植到受体子宫内，发育成幼体。胎移植到受体子宫内，发育成幼体。(2)通过体细胞核移植产生的幼体在性通过体细胞核

4、移植产生的幼体在性状上主要和状上主要和 相同，部分相同，部分性状和性状和 相同，这是因相同，这是因为为 .s 。体细胞体细胞卵卵重组重组提供体细胞的生物体提供体细胞的生物体提供卵细胞的生物体提供卵细胞的生物体细胞核中的遗传物质远远多于细胞质中的细胞核中的遗传物质远远多于细胞质中的遗传物质遗传物质75.单克隆抗体单克隆抗体(1)单克隆抗体是利用了瘤细胞单克隆抗体是利用了瘤细胞 .的特性和效应的特性和效应B淋巴细胞淋巴细胞 的特性，的特性，经细胞融合后产生经细胞融合后产生 种杂交细胞，所以需种杂交细胞，所以需要筛选出要筛选出 的的细胞，这些细胞产生的抗体对于某种抗原具细胞，这些细胞产生的抗体对于某

5、种抗原具有有 性，但这些抗体仍不是单一抗体，性，但这些抗体仍不是单一抗体，所以就需要再次筛选，产生单一性杂交瘤细所以就需要再次筛选，产生单一性杂交瘤细胞，生成单克隆抗体。胞，生成单克隆抗体。(2)单克隆抗体的特点是：单克隆抗体的特点是： 、.是是 ，并且可大量制备。，并且可大量制备。无限增殖无限增殖产生抗体产生抗体3既能无限增殖又能产生抗体既能无限增殖又能产生抗体特异特异特异性强特异性强灵敏度高灵敏度高8 1.植物细胞和动物细胞从理论上都具有植物细胞和动物细胞从理论上都具有全能性，但动物细胞的全能性弱于植物细胞；全能性，但动物细胞的全能性弱于植物细胞；体细胞需要借助卵细胞的细胞质才能真正地表体

6、细胞需要借助卵细胞的细胞质才能真正地表达其全能性；全能性只是细胞的一种潜能，不达其全能性；全能性只是细胞的一种潜能，不一定要表达出来。分化的实质是基因的选择性一定要表达出来。分化的实质是基因的选择性表达，并非基因的消失。表达，并非基因的消失。2.单克隆抗体制备过程中的两次筛选的目单克隆抗体制备过程中的两次筛选的目的和意义：第一次筛选获得既能够无限增殖，的和意义：第一次筛选获得既能够无限增殖，又能产生抗体的杂交瘤细胞；第二次筛选是为又能产生抗体的杂交瘤细胞；第二次筛选是为了获得产生单一性抗体的杂交瘤细胞。了获得产生单一性抗体的杂交瘤细胞。9 有关全能性的叙述，不正确的是有关全能性的叙述，不正确的

7、是()A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高成完整个体，因此全能性最高B.生物体内细胞由于分化，全能性不能生物体内细胞由于分化，全能性不能表达表达C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高全能性很高D.植物细胞离体培养在一定条件下能表植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性现出全能性C10首先受精卵是个体发育的起点，在首先受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞分裂、分化形成完整个自然条件下，通过细胞分裂、分化形成完整个体，所以全能性最高；其次体内每个细胞都是体，所以全能性最高；其次体内每个细胞

8、都是通过有丝分裂形成的，都含有发育成完整个体通过有丝分裂形成的，都含有发育成完整个体所必需的全部基因，理论上都应该具有全能性，所必需的全部基因，理论上都应该具有全能性，但是由于分化，基因在不同的细胞中选择性表但是由于分化，基因在不同的细胞中选择性表达，因而体细胞并没有表达出全能性；再者卵达，因而体细胞并没有表达出全能性；再者卵细胞在一定条件下，全能性的体现比体细胞容细胞在一定条件下，全能性的体现比体细胞容易，但与受精卵不同，细胞分化的程度也很高；易，但与受精卵不同，细胞分化的程度也很高；第四，分化的植物细胞具有全能性，但全能性第四，分化的植物细胞具有全能性，但全能性的表达需要在一定的条件下离体

9、培养。的表达需要在一定的条件下离体培养。11下列有关植物细胞全能性的叙下列有关植物细胞全能性的叙述中，正确的是述中，正确的是()A.植物体只有体细胞才具有发育成完植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因整个体所必需的全部基因B.离体的植物细胞的全能性高于脱分化离体的植物细胞的全能性高于脱分化后形成的愈伤组织细胞的全能性后形成的愈伤组织细胞的全能性C.植物细胞的全能性是植物体细胞杂植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础之一交技术的理论基础之一D.植物体内某些体细胞没有表现出全植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同能性，其原因是所含基因不同C12本题考查细胞全

10、能性的知识。本题考查细胞全能性的知识。A错错误：除体细胞外生殖细胞也具有全能性。误：除体细胞外生殖细胞也具有全能性。B错误：离体的植物体细胞的全能性应为低于错误：离体的植物体细胞的全能性应为低于脱分化后形成的愈伤组织细胞的全能性。脱分化后形成的愈伤组织细胞的全能性。D错误：植物体内某些体细胞所含基因相同，错误：植物体内某些体细胞所含基因相同，没有表现出全能性的原因是在特定的时间和没有表现出全能性的原因是在特定的时间和空间条件下基因的选择性表达。空间条件下基因的选择性表达。13下图所示胡萝卜韧皮部细胞通过无菌下图所示胡萝卜韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定的条件下，形成试操作，接入试管后

11、，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：管苗的培育过程，请据图回答下列问题：(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括养物质和激素。营养物质包括和和.小分子小分子有机物，激素包括细胞分裂素和有机物，激素包括细胞分裂素和两类两类植物激素。植物激素。无机物无机物生长素生长素14(2)此过程依据的原理是此过程依据的原理是 。A和和B阶段主要进行的分裂方式是阶段主要进行的分裂方式是 ，B阶阶段除了细胞分裂外，还进行细胞段除了细胞分裂外，还进行细胞等。等。(3)此过程要无菌操作，主要是指对此过程要无菌操作，主要是指对 .进 行

12、 灭 菌 消 毒 。进 行 灭 菌 消 毒 。 B 阶 段 需 要 光 照 ， 原 因阶 段 需 要 光 照 ， 原 因是是 .s 。(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因肉细胞具有叶绿素，这是基因 的的结果。结果。细胞的全能性细胞的全能性有丝分裂有丝分裂分化分化培养基培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件光照条件选择性表达选择性表达15 此题综合考查了对植物组织培养过程、此题综合考查了对植物组织培养过程、所需条件等方面的知识。植物组织培养是用离体的植所需条件等方面的知识。植物组织

13、培养是用离体的植物组织、器官或细胞接种到经消毒灭菌的培养基中，物组织、器官或细胞接种到经消毒灭菌的培养基中，培养基中有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小培养基中有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物，还有供调节细胞脱分化和再分化的细胞分子有机物，还有供调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分裂素和生长素。脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗，分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照此阶段需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。解决该类题型的规律：植

14、物微型繁殖技术必须条件。解决该类题型的规律：植物微型繁殖技术必须在无菌条件下操作，还要添加必要营养物质和激素；在无菌条件下操作，还要添加必要营养物质和激素；微型繁殖的原理是细胞具有全能性，全能性不能表达微型繁殖的原理是细胞具有全能性，全能性不能表达的植物体细胞是基因选择性表达的结果。的植物体细胞是基因选择性表达的结果。16 把胡萝卜单个韧皮部细胞放入把胡萝卜单个韧皮部细胞放入配制的培养基上培养，获得了许多完整的植配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株。这些植株株。这些植株()A.变异频率较高变异频率较高B.都是单倍体都是单倍体C.彼此性状极相似彼此性状极相似D.都是纯合子都是纯合子组织培养属

15、无性繁殖方式，由同一组织培养属无性繁殖方式，由同一个韧皮部细胞培育而来的许多植株遗传物质个韧皮部细胞培育而来的许多植株遗传物质均相同，故其性状极为相似。均相同，故其性状极为相似。C17离体的植物组织或细胞在适当培离体的植物组织或细胞在适当培养条件下发育成完整植株，离体动物细胞却养条件下发育成完整植株，离体动物细胞却没有发育成动物的成熟个体，原因是没有发育成动物的成熟个体，原因是()A.动物细胞内没有成套的遗传物质动物细胞内没有成套的遗传物质B.动物细胞的全能性随分化程度提高而动物细胞的全能性随分化程度提高而受到限制，分化潜能变弱受到限制，分化潜能变弱C.动物细胞的细胞核太小动物细胞的细胞核太小

16、D.动物细胞的全能性低于植物细胞动物细胞的全能性低于植物细胞B18动物细胞的全能性随分化而受限动物细胞的全能性随分化而受限变弱，只能通过核移植实现克隆动物的目的。变弱，只能通过核移植实现克隆动物的目的。动物细胞因进化而和植物细胞在结构和功能动物细胞因进化而和植物细胞在结构和功能上有很大差异，全能性比植物细胞的弱，也上有很大差异，全能性比植物细胞的弱，也侧面地反映动物进化比植物更复杂，更难以侧面地反映动物进化比植物更复杂，更难以返祖。返祖。19 分析以下事实：分析以下事实：(1)胡萝卜韧皮部细胞通过胡萝卜韧皮部细胞通过细胞培养能发育成完整植株；细胞培养能发育成完整植株；(2)绵羊乳腺细胞核移入去

17、绵羊乳腺细胞核移入去核卵母细胞中，能发育成有生殖能力的绵羊。基于以上核卵母细胞中，能发育成有生殖能力的绵羊。基于以上事实，下列说法正确的是事实，下列说法正确的是()高度分化的动物、植物细胞都具有全能性高度分化的动物、植物细胞都具有全能性分化的动物细胞核具有全能性分化的动物细胞核具有全能性分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中，分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中，并没有消失并没有消失分化细胞中不表达的基因具有启动表达的潜能分化细胞中不表达的基因具有启动表达的潜能A.B.C.D.A20题目材料能够说明植物细胞的体题目材料能够说明植物细胞的体细胞具有并可以表达全能性，但动物细胞的细胞具有并可以表

18、达全能性，但动物细胞的体细胞需要借助卵细胞的细胞质才能体现出体细胞需要借助卵细胞的细胞质才能体现出全能性，所以并没有表明动物细胞的体细胞全能性，所以并没有表明动物细胞的体细胞具有全能性。分化的实质是基因的选择性表具有全能性。分化的实质是基因的选择性表达，基因本身仍然存在。达，基因本身仍然存在。21为了使用于培养的动物组织细胞为了使用于培养的动物组织细胞分散开来配制成一定浓度的细胞悬浮液，选分散开来配制成一定浓度的细胞悬浮液，选取动物组织后应选用哪种物质处理取动物组织后应选用哪种物质处理()A.胃蛋白酶胃蛋白酶B.胰蛋白酶胰蛋白酶C.盐酸盐酸D.胰脂肪酶胰脂肪酶应先用胰蛋白酶来破坏细胞与细胞应先

19、用胰蛋白酶来破坏细胞与细胞之间的连接，使细胞分散开，因为细胞之间之间的连接，使细胞分散开，因为细胞之间的连接物质是蛋白质；胃蛋白酶不能在中性的连接物质是蛋白质；胃蛋白酶不能在中性环境中起作用。环境中起作用。B22在动物细胞培养过程中，使用胰在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是蛋白酶的目的是()A.使动物组织分散为单个细胞进行培养使动物组织分散为单个细胞进行培养B.去掉细胞壁成为原生质体去掉细胞壁成为原生质体C.去掉细胞膜暴露出原生质体便于细胞去掉细胞膜暴露出原生质体便于细胞融合融合D.促进蛋白质水解为多肽促进蛋白质水解为多肽在动物细胞培养前，先用胰蛋白酶使在动物细胞培养前，先用胰蛋白酶使

20、细胞相互分散开，以增加与培养液的接触面积，细胞相互分散开，以增加与培养液的接触面积，便于培养，胰蛋白酶在动物细胞培养中的另外一便于培养，胰蛋白酶在动物细胞培养中的另外一个用处就是处理出现接触性抑制的细胞。个用处就是处理出现接触性抑制的细胞。A23科学家用小鼠骨髓瘤细胞与科学家用小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细淋巴细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，所用的单克隆抗体，所用的B淋巴细胞是来自淋巴细胞是来自()A.骨髓的骨髓的B淋巴细胞淋巴细胞B.脾脏的能产生抗体的脾脏的能产生抗体的B淋巴细胞淋巴细胞C.胸腺的胸腺的B淋巴细胞淋巴细胞D.脾脏经过筛选

21、的，能产生单一抗体的脾脏经过筛选的，能产生单一抗体的B淋巴细胞淋巴细胞D24单克隆抗体制备中使用的单克隆抗体制备中使用的B淋巴细淋巴细胞应该是能产生抗体的。只有经过脾脏的被胞应该是能产生抗体的。只有经过脾脏的被抗原刺激过的抗原刺激过的B细胞，即效应细胞，即效应B细胞才能产细胞才能产生抗体。解决该类题型的规律：生抗体。解决该类题型的规律：B淋巴细胞淋巴细胞的获得必须是经过一种抗原刺激产生的、能的获得必须是经过一种抗原刺激产生的、能产生单一抗体的产生单一抗体的B淋巴细胞。淋巴细胞。25要想获得大量的单克隆抗体就必要想获得大量的单克隆抗体就必须用单个的须用单个的B淋巴细胞进行无性繁殖，形成细胞淋巴细

22、胞进行无性繁殖，形成细胞群。其原因是群。其原因是()A.在体外培养条件下，在体外培养条件下，B淋巴细胞可以无限淋巴细胞可以无限增殖增殖B.在动物体内在动物体内B淋巴细胞可产生多达百万种淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体以上的抗体C.每一个每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应淋巴细胞都参与特异性免疫反应D.每一个每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 D26单克隆抗体指的是针对某一种抗单克隆抗体指的是针对某一种抗原的单一蛋白质抗体，区别于多抗的关键在原的单一蛋白质抗体，区别于多抗的关键在于体液免疫的机制：一种抗原可以拥有多种于体液免疫的机制：一种抗原可以拥有多种抗原决定

23、簇，不同的抗原决定簇，不同的B淋巴细胞在受到同一淋巴细胞在受到同一抗原不同的抗原决定簇刺激时，产生的效应抗原不同的抗原决定簇刺激时，产生的效应B细胞是不同的，所以这些不同的效应细胞是不同的，所以这些不同的效应B细细胞产生的抗体虽然都能和这个抗原特异性结胞产生的抗体虽然都能和这个抗原特异性结合，但它们的性质是不同的。所以产生单抗合，但它们的性质是不同的。所以产生单抗就要选用一个就要选用一个B淋巴细胞淋巴细胞(效应效应B淋巴细胞淋巴细胞)。27科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与效应胞与效应B细胞融合，得到杂交瘤细胞，灭细胞融合，得到杂交瘤细胞，灭活病毒的作用是活病毒的作用

24、是()A.病毒比较小，可钻入到细胞内病毒比较小，可钻入到细胞内B.灭活的病毒已完全死亡，死亡的病毒灭活的病毒已完全死亡，死亡的病毒可以让细胞聚集可以让细胞聚集C.灭活的病毒已失去感染活性，对各灭活的病毒已失去感染活性，对各种动物细胞不造成破坏，但所保留的融合活种动物细胞不造成破坏，但所保留的融合活性，使不同的动物细胞进行融合性，使不同的动物细胞进行融合D.灭活的病毒带有目的基因通过融合灭活的病毒带有目的基因通过融合可以让杂合细胞带有目的基因可以让杂合细胞带有目的基因C28动物细胞融合常用灭活的病毒作动物细胞融合常用灭活的病毒作诱导剂是因为灭活的病毒不具有感染活性，诱导剂是因为灭活的病毒不具有感

25、染活性，不会对细胞造成破坏，但仍可穿透细胞膜，不会对细胞造成破坏，但仍可穿透细胞膜，促使不同的动物细胞融合。促使不同的动物细胞融合。29动物细胞融合和植物体细胞动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是杂交的比较中，正确的是()A.诱导融合的方法完全相同诱导融合的方法完全相同B.所用的技术手段完全相同所用的技术手段完全相同C.所采用的原理完全相同所采用的原理完全相同D.都能形成杂种细胞都能形成杂种细胞D30首先两种细胞工程技术中都要进首先两种细胞工程技术中都要进行细胞融合，且融合的技术基本相同；第二，行细胞融合，且融合的技术基本相同；第二，诱导的方法，除动物细胞的融合常用灭活的诱导的方法，

26、除动物细胞的融合常用灭活的病毒作诱导剂外，其他的二者基本相同；第病毒作诱导剂外，其他的二者基本相同；第三，二者采用的原理不同，动物细胞融合的三，二者采用的原理不同，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，最终形成的是杂种原理是细胞膜的流动性，最终形成的是杂种细胞，植物体细胞杂交还用到细胞的全能性，细胞，植物体细胞杂交还用到细胞的全能性，最终杂种细胞形成的是杂种植株。最终杂种细胞形成的是杂种植株。31 【真题真题1】(10全国新课标卷全国新课标卷)请回答：请回答： (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的范畴。该技术可以保持品种的_，繁殖，繁殖种苗的速度种苗的速度_。离体的叶肉细胞在适宜的。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部该叶肉细胞具有该植物的全部_。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免在超净工作台上进行，其原因是避免_的的污染。污染。遗传特性遗传特性快快遗传信息遗传信息微生物微生物32 (3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单微型繁殖过程