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第2章細胞工程 學習目標 1、植物的組織培養(yǎng) 2、動物的細胞培養(yǎng)與體細胞克隆 3、細胞融合與單克隆抗體 預習探究 1.細胞工程 (1)操作水平： 。 (2)目的：按照人的意愿來改變細胞內的 或獲得 。 2.植物細胞的全能性 (1)概念：具有某種生物全部 的任何一個細胞，都具有發(fā)育成 的潛能。 (2)原理：細胞內含有本物種的 。 (3)全能性表達條件：具有完整的細胞結構，處于離體狀態(tài)，提供一定的 和其他適宜外界條件。 3.植物組織培養(yǎng)技術 (1)原理：植物細胞具有 。 (2)過程 4.植物細胞工程的應用 (1)微型繁殖：優(yōu)點是能夠 。 (2)作物脫毒：利用 等無毒組織進行微型繁殖。 (3)培育 ：可以解決某些植物結實率低、繁殖困難的問題。 (4)作物新品種的培育：單倍體育種和突變體的利用。 (5)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。 5.動物細胞培養(yǎng)條件 ①無菌、無毒的環(huán)境：對 和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理，添加 ，定期更換培養(yǎng)液以清除 。 ②營養(yǎng)：除正常的有機和無機營養(yǎng)外，需加入 等一些天然成分。 ③適宜的溫度和pH：溫度為 ℃(哺乳動物)，pH為 。 6.動物細胞融合 (1)原理： 。 (2)融合方法：聚乙二醇(PEG)、 、電激等。 (3)意義：突破了 的局限，使 成為可能，也為制造 開辟了新途徑。 7.單克隆抗體 (1)制備過程 (2)優(yōu)點：特異性強、 ，可大量制備。 (3)用途：作為診斷試劑；用于治療疾病和 。 ④氣體環(huán)境：含95%空氣加5%CO2的混合氣體，其中后者的作用是 。 (3)應用：生物制品的生產、檢測 、醫(yī)學研究。 8.動物體細胞核移植技術和克隆動物 (1)動物體細胞核移植技術的過程 (2)原理： 。 (3)結果： 。 課堂探究 1.動物細胞培養(yǎng)過程中，也需要將動物細胞分散開來，這與觀察植物細胞的有絲分裂中的解離作用類似。兩種處理方法的結果最大的區(qū)別是什么？ 2．通過動物體細胞核移植技術獲得的克隆動物，其遺傳物質是否和供核細胞的遺傳物質完全一樣？ 3.單克隆抗體制備過程中，第一次篩選和第二次篩選的目的有何不同？ 當堂達標 1.下圖是通過植物細胞工程技術獲得紫杉醇的途徑，下列敘述不正確的是(　　) A.該途徑依據的原理是植物細胞具有全能性 B.過程①需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例 C.經過程①細胞的形態(tài)和結構發(fā)生了變化 D.過程③需使用液體培養(yǎng)基，有利于細胞增殖 2.“白菜—甘藍”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短、耐熱性強和易于儲藏等優(yōu)點。如圖是“白菜—甘藍”的雜交過程示意圖。以下說法正確的是(　　) A.除去細胞壁形成原生質體，可運用的酶是纖維素酶、淀粉酶和果膠酶 B.通?？烧T導上述原生質體相互融合的方法是PEG和滅活的病毒誘導 C.雜種細胞形成的標志是誘導產生了新的細胞壁 D.愈傷組織形成“白菜—甘藍”植物體必須經過脫分化和再分化兩個過程 3.某研究小組為測定某種藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性，準備對某種動物的肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行動物細胞培養(yǎng)。下列敘述正確的是(　　) A.制備肝細胞懸液時，可用胃蛋白酶處理肝組織塊 B.恒溫培養(yǎng)箱中的CO2濃度維持在5%左右，以促進細胞呼吸 C.為了保證細胞培養(yǎng)所需的無毒環(huán)境，需大量添加各種抗生素 D.本實驗應設置對照實驗，以檢測藥物對甲、乙細胞的毒性大小 4.如圖所示為哺乳動物生殖的過程。其中b為卵細胞，c為體細胞。下列敘述不正確的是(　　) A.形成動物①②的過程分別屬于有性生殖和無性生殖 B.產生動物②的過程中可發(fā)生基因突變、基因重組等 C.動物②的產生表明動物細胞的細胞核具有全能性 D.a、b、c細胞的形成過程，僅c細胞為有絲分裂 5.關于下面制備單克隆抗體過程示意圖的敘述，不正確的是(　　) A.①表示已免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞均是從小鼠的脾臟中提取的 B.②促進細胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導 C.④中的篩選是通過抗原—抗體反應進行的 D.⑤可以無限增殖 6.植物葉肉細胞原生質體的分離和培養(yǎng)的主要過程可用下面所示圖解簡單表示： (1)培育胚狀體利用了__________________這一項生物技術，胚狀體再繼續(xù)培養(yǎng)，則可培育出完整的植株，這體現(xiàn)了________________。培養(yǎng)基中除了含有一定的營養(yǎng)外，還必須含有____________________等植物激素，還需要對培養(yǎng)基進行嚴格的________________。 (2)如果愈傷組織是三七葉肉細胞培養(yǎng)產生的，若為了獲得三七的細胞產物，則只需要培養(yǎng)到________________；若為了獲得三七的人工種子，則需要培養(yǎng)到________________。如果愈傷組織是棉花葉肉細胞培養(yǎng)產生的，通過基因工程要獲取抗蟲棉，目的基因導入棉花愈傷組織細胞常用的方法是________________法。 (3)從葉片的葉肉細胞到獲得胚狀體的過程中，必須要經過________________。 ①無絲分裂?、谟薪z分裂?、蹨p數分裂?、茉囵B(yǎng)?、輦鞔囵B(yǎng)　⑥植物體細胞雜交?、呒毎诤稀、嗝摲只、嵩俜只? 7.野生黑芥(染色體數為2A)具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜(染色體數為2B)易感染黑腐病菌而患病，用生物工程技術獲得抗黑腐病雜種黑芥—花椰菜植株，操作流程如圖。請據圖回答下列問題： (1)圖中涉及到的生物工程技術有________________。過程①PEG的作用是______________，此時培養(yǎng)液需要保持一定滲透壓的目的是________________。 (2)經過①操作后，篩選出融合的雜種細胞，進而脫分化形成________________，經過②________________形成雜種植株。 (3)若要分析雜種植株的染色體變異類型，應剪取該植株根尖和雙親植株的根尖，制成臨時裝片，然后在顯微鏡下觀察比較有絲分裂中期染色體的________________。 (4)用上述方法培養(yǎng)的該雜種植株含有的染色體數目是________________；用黑腐病菌感染雜種植株，篩選出具有________________________________的雜種植株。 8.科學家利用植物體細胞雜交技術成功獲得了番茄—馬鈴薯雜種植株，為了便于雜種細胞的篩選和鑒定，科學家利用紅色熒光和綠色熒光分別標記番茄和馬鈴薯的原生質體膜上的蛋白質，其培育過程如圖所示，請據圖回答下列問題： (1)植物體細胞雜交依據的生物學原理有________________________________。 (2)過程①常用的酶是____________________，細胞融合完成的標志是__________________。 (3)植物原生質體融合過程常利用化學試劑____________誘導融合，在鑒定雜種原生質體時可用顯微鏡觀察，根據細胞膜表面熒光的不同可觀察到__________種不同的原生質體(只考慮細胞兩兩融合的情況)，當觀察到______________________________________時可判斷該原生質體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。 (4)過程③和過程④依次為_______________________________________________________， 過程④中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是__________________________。 (5)若番茄細胞內有m條染色體，馬鈴薯細胞內有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含______條染色體。若雜種細胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經離體培育得到的植株屬于____________植株。