细胞工程概述学案.docx

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细胞工程概述学案

专题2细胞工程

2.1细胞工程概述

【学习目标】

1、简述细胞工程的基本技术。

2、举例说出细胞工程的应用。

3、热情投入学习探究，体验成功的快乐。

【学习重、难点】细胞工程的基本技术

【自主学习】

一、细胞工程的发展历程

1907年，哈里森采用____________培养蛙胚神经祖织细胞，开创了____________的先河。

1937年，高特里特等人几乎同时离体培养了____________，首次成功进行了____________。

1972年，卡尔逊等人用____________作为促融合因子，成功的将两个不同种的烟草细胞____________进行融合，获得了世界上第一个____________。

1997年，伊恩·威尔穆特利用成年芬兰白面母羊____________与苏格兰黑面母羊的____________首次______出绵羊“多利”。

二、细胞工程的基本技术

1、细胞工程的概念：

是指以______为基本单位，在体外______条件下进行培养、繁殖或利用______、______等技术，使细胞某些______按照人们的意愿发生改变，从而改良______、创造______和加速______生物个体，以及获得某些有用的______的技术。

2.细胞工程的分类

（1）根据研究对象分为，，。

（2）根据所使用的技术的不同，细胞工程主要包括，，，。

3、细胞工程的主要技术

（1）植物细胞与组织培养是指在______条件下分离植物细胞或组织，将其放在适当的______上，给予必要的______，使它们在体外继续____________，形成新的____________的技术。

（2）细胞融合技术是采用______的方法使2个或多个不同细胞______为______细胞的技术。

常用的促融合方法有：

__________法、__________法、__________法。

植物细胞融合前还需要去除细胞壁。

（3）细胞核移植技术是将一个细胞的______转移到另一个______的细胞中去，从而使受体细胞获得______，产生新的生命现象的技术。

主要操作仪器是。

（4）染色体工程是人们按照一定的设计，有计划地____________同种或异种染色体，从而达到______改变______和选育的______的一种技术。

染色体工程在培育______新品种上有重要意义，而且也是______定位和______转移等基础研究的有效手段。

三、细胞工程的应用

目前已经渗透到人类生产、生活的许多方面，如：

快速培养______及______植物；获得______作物；开发______减少______；繁殖优良______品种及______动物。

细胞工程技术改变了传统的______方式、______方式，为人类提供了丰富的食品。

它不仅在农业、林业生产中被广泛应用，还在______领域得到广泛应用。

四、细胞工程和其他生物工程的关系

细胞工程与其他生物工程关系十分密切。

例如，细胞工程利用______工程中的转基因技术实现转基因植物和动物的培养；细胞工程中获得的新______可用于______工程生产______制剂；细胞工程还为______工程提供了稳定的培养对象，以完成生物制品的______生产。

【自学效果检测】

1、下面哪位科学家的工作开创了动物细胞培养的先河（）

A高特里等离体培养胡萝卜组织B哈里森培养蛙胚神经祖织

C卡尔逊获得了世界上第一个体细胞杂交植株

D伊恩·威尔穆特培育出“多利”

2、细胞工程是一门综合学科技术，下列哪项技术不属于细胞工程（）

A有性杂交B体细胞杂交C组织培养D细胞核移植

3、中科院动物研究所成员通过将大熊猫体细胞的细胞核移植到去核后的兔子卵细胞中，成功地培育出大熊猫的早期胚胎。

这项研究成果属于（）

A杂交育种B细胞工程C基因工程D发酵工程

4、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。

获得无病毒幼苗的最佳方法是（）

A选择优良品种进行杂交B进行远缘植物体细胞杂交

C利用芽体进行组织培养D人工诱导基因突变

【合作探究】

1、细胞工程基本技术的原理和方法。

（1）植物细胞与组织培养的原理、对象、简单过程和结果

（2）细胞融合技术的原理、对象、方法和结果

2、细胞工程与基因工程的比较

基因工程

细胞工程

操作水平

改变类型

应用

【课堂检测】

1.灭活的仙台病毒的抗原性和感染力是（）

A.失去抗原性,具有感染力B.具有抗原性,也具有感染力

C.失去抗原性,也失去感染力D.具有抗原性,失去感染力

2.基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的仙台病毒处理后，不可能获得下列哪种基因型的细胞（）

A.AAAaaaB.AaBbC.AabbD.AaBBbb

3．下列属于组织培养但不是克隆的是（）

A.将花粉离体培养成单倍体植株B.芽发育成枝条

C.根尖分生区发育为成熟区D.上皮细胞无性繁殖产生的细胞群

4.从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙的去核卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再植入另一只母羊丙的子宫内，出生的小羊大多数形状（）

A.难以预测B.像甲C.像乙D.像丙

5.下列属于单倍体的是（）

二倍体玉米种子长成的幼苗

四倍体水稻的杂交后代

由普通小麦的花粉离体培养出的含三个染色体组的幼苗

体细胞中含一个染色体组的植物

含两个染色体组的玉米植株

A.

B.

C.

D.

6.关于细胞融合的说法，不正确的是（）

A.动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个细胞结合成一个细胞的过程。

B.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞。

C.常用的诱导动物细胞融合的因素有：

聚乙二醇，灭灭活的病毒，电击，紫外线照射等

D.细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。

7.细胞工程与基因工程相比，下列叙述错误的是（）

A．细胞工程是在细胞或细胞器水平上进行的操作，而基因工程则是在基因等分子水平上进行的操作

B．细胞工程与基因工程都是属于人为操作

C．两者所造成的改变均是按照人的意愿来进行的

D．两者目前都能较容易地实现人们的意愿

8.下列不属于细胞融合的方法的是（）

A．病毒诱导B．聚乙二醇诱导

C．纤维素酶诱导D．电场诱导

9.将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1，再做进一步处理，如图所示：

自然生长甲植株

AAXaaF1幼苗X丙植株

秋水仙素乙植株

请分析回答：

（1）乙植株的基因型是____________，属于_______倍体。

（2）用乙植株的花粉直接培育成的后代属于_______倍体，其基因型及比例是____________。

（3）丙植株的体细胞中含有____________个染色体组。

例5.右图为植物体细胞杂交过程示意图。

据图回答：

（1）步骤①是　　　　　　　　　　，最常用的方法是　　　　　　　　。

（2）步骤③一般常用的化学试剂是　　　　，目的是　　　　　　　　。

（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是　　　　　　　，其中步骤④相当于　　　　　　　　，

步骤⑤相当于　　　　。

（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。

使　　　　　　　　能够在新的植物体上有所表现，其根本因　　　　

　　　。

（5）若远源杂交亲本A和B都是二倍体，则杂种植株为　　　　　　　　倍体。

（6）从理论上讲，杂种植株的育性为　　　。

若运用传统有性杂交方法能否实现？

　　　　　，原因是　　　

　　。

因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于能　　　　　　　　　　　。

（7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？

为什么？

。

15.

（1）细胞壁原生质体酶解法（用纤维素酶和果胶酶处理）

（2）聚乙二醇诱导原生质体融合（3）组织培养脱分化再分化（4）使两株植物的性状杂种细胞具有两个亲本的遗传物质（5）可育不能因为不同生物之间存在生殖隔离克服远缘杂交不亲和的障碍（6）不遵循，因为生物在进行有性生殖过程中才遵循孟德尔的遗传定律，而植物体细胞杂交不属于有性生殖。

22．

（1）去掉细胞壁原生质体酶解法（用纤维素酶和果胶酶去细胞壁）

（2）PEG诱导不同植物体细胞的原生质体融合全能

（3）细胞壁的形成

（3）植物组织培养脱分化再分化

（4）克服不同生物远缘杂交的障碍杂种植株获得双亲的遗传物质

（5）四

（6）否因为生物在进行有性生殖的过程中进行减数分裂，才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交不属于有性生殖。

植物组织培养

动物细胞培养

理论基础（原理）

培养基的物理性质

培养基的成分

水、、蔗糖、

氨基酸、等

葡萄糖、氨基酸、、

维生素、等

过

程

结果

新的植株或组织

新的细胞株或细胞系

用途

1植株快速繁殖②脱毒植株的培育

2④生产药物、杀虫剂等⑤转基因植物的培育

①生产蛋白质制品如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；②检测有毒物质；③研究药理病理；④移植治疗

相同点

都需人工条件下的无菌操作，需要适宜的温度、PH、O2等

1、动物细胞融合和植物原生质体融合比较，在动物细胞融合中有特殊性的是（）

A、融合的原理B、融合的优点C、融合的诱导手段D、融合的过程

2、下图是单克隆抗体制备过程示意图，其中1过程注射的物质和A细胞的名称为（）

A、抗体、T淋巴细胞

B、抗原、T淋巴细胞

C、抗体、B淋巴细胞

D、抗原、效应B淋巴细胞

3、单克隆抗体和血清抗体相比，其优越性在于（）

A、单克隆抗体能够制成“生物导弹”

B、单克隆抗体能够在体外制备

C、单克隆抗体比血清抗体的特异性强、免疫活性高

D、单克隆抗体制备过程简单

4、单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用。

下列关于单克隆抗体的叙述，错误的是（）

A．特异性强、灵敏度高B．与抗癌药物结合可制成“生物导弹”

C．体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体

D．由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌

5、试管婴儿、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下面对其生物学原理及技术的叙述正确的是（）

A．都属于无性生殖,能保持母本性状B．都是细胞工程的技术范围

C．都充分体现了体细胞的全能性D．都不会发生基因重组和变异

6、右图为细胞融合的简略过程，请据图回答：

（1）若A、B是植物细胞，在细胞融合之前已用______________

____________处理，除去了____________；由A、B到细胞C

的过程中，常用的物理方法是_____________________________。

融合完成的标志是_______________。

（2）若A、B是植物细胞，则形成的D细胞还要应用__________

____________________技术把D培养成植株。

（3）若A、B是动物细胞，一般取自_________________________，

然后用____________________使其分散开来；由A、B到C的过程中，常用的不同于植物细胞融合的手段是_______________________，所形成的D称为_____________________，A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有____________________________________________________。

（4）若该过程是制备单克隆抗体，A为小鼠效应B细胞，那么，在获得此细胞之前，小鼠已经被注射了。

注射后小鼠身体发生了相应的免疫反应，生成了_______________________

___________________，图中B为。

（5）若该过程仍是制备单克隆抗体，在A、B到C的过程中，所形成的C有_____种，用来培养的D细胞应该是_________________。

从中选择出它的方法是_________________培养，获得D后，常用的培养方法是培养液中培养和______________________________________。

1---5、CDCCB6、⑴纤维素酶和果胶酶细胞壁电激、离心、振动产生新的细胞壁⑵植物组织培养⑶动物胚胎或出生不久的幼龄动物的组织或器官胰蛋白酶灭活的病毒杂交细胞一定的流动性⑷抗原效应B细胞、记忆细胞、抗体骨髓瘤细胞⑸3杂交瘤细胞用特定选择培养基小鼠腹腔内增殖

6．动物细胞融合和植物原生质融合决定于（　）

　A．细胞膜的流动性B．细胞膜的选择透过性

　C．细胞质的流动性　　D．细胞质酶的活性

7．“生物导弹”是指（　）

　A．单克隆抗体　　　　　　　　B．杂交瘤细胞

　C．产生特定抗体的B淋巴细胞　　D．在单抗上连接抗癌药物

8．单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞。

在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是（　）

①B淋巴细胞②小鼠骨髓瘤细胞③B淋巴细胞自身融合细胞④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞⑤杂交瘤细胞

A．①②③④B．①③⑤C．②④D．①③

9．关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是（　）

A．可以制成诊断盒．用于疾病的诊断

B．可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗

C．可以利用基因工程技术生产

D．可以在生物体内生产，不能体外生产

10．单克隆抗体制备过程中使用的骨髓瘤细胞是一种缺陷型细胞，在含有次黄嘌呤、氨基喋呤和胸腺嘧啶的培养基（HAT）中无法生长；而小鼠脾细胞是正常细胞，在HAT培养基上可正常存活。

用聚乙二醇诱导细胞融合后，经过数代培养，最终可在HAT培养基上存活并能产生单克隆抗体的细胞是（）

A．骨髓瘤细胞之间形成的融合细胞B．脾细胞之间形成的融合细胞

C．骨髓瘤细胞与脾细胞之间形成的融合细胞D．脾细胞

11．研究单克隆抗体治疗癌症的思路是（）

A．利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞

B．以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞

C．抗癌物质在克隆细胞中大量合成

D．单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合

12．单克隆抗体和血清抗体相比，其优越性在于（）

A．单克隆抗体能够制成“生物导弹”

B．单克隆抗体能够在体外制备

C．单克隆抗体比血清抗体的特异性强、免疫活性高

D．单克隆抗体制备过程简单

13．（多选）下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中，正确的是（）

A．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，一般不需要灭活的仙台病毒或聚乙二醇诱导

B．融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单克隆抗体

C．体外培养时，一个效应B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖

D．单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，优越性明显

15、下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案。

请据图回答：

（1）该方案能达到预期效果吗？

　　。

原因是　。

（2）图中②为　　　过程，常用　　　　作为诱导剂。

该细胞继承了　　　，因此不仅能　　　，还有　　　　本领。

（3）图中③进行细胞培养，目的是。

（4）在制备破伤风杆菌抗体的过程中，进行了两次筛选，其目的不同，②是通过筛选获得，④是通过筛选获得。

（5）图中⑤的培养能获得细胞，便于大规模培养。

（6）破伤风杆菌的抗体最终可从和中提取。

（7）该方案的目的是　　。

ADADCDC13BCD

15、答案：

（1）不能没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生单一抗体的效应B细胞

（2）细胞融合和筛选灭活的病毒双亲细胞的遗传物质大量繁殖产生特异性抗体（3）在体外条件下大量增殖（4）杂交瘤细胞能产生特定抗体的杂交瘤细胞

（5）足够量杂交瘤（6）细胞培养液小鼠腹水（7）制备单克隆抗体