课件41张PPT。第二章 细胞工程 第一节 动物细胞培养课程标准?
简述动物的细胞培养。
课标解读?
1.了解动物细胞培养的基本条件。
2.理解动物细胞培养的基本过程。
3.知道动物细胞培养的意义。
动物细胞培养是细胞工程中_______的技术,它是把机体的某一___________取出,分散为_________,使其在
_________条件下继续生存、生长甚至增殖的过程。
在进行动物细胞体外培养时,必须模拟细胞在体内生存的_________和_________过程,为其提供必需的________、
动物细胞培养的概念和基本条件1.概念最基础组织或器官单个细胞人工培养2.基本条件良好环境物质代谢营养物质适宜的_______、_______、_____、_________以及严格的_________。?
(1)严格的无菌、无毒环境
_____、_____和_____等均可造成细胞培养环境的污染,而离体培养的细胞已经失去对_______和_________的防御能力。
(2)适宜的温度和pH
人体细胞培养的温度为____________,培养的细胞对
_____的耐受能力比对_____的耐受能力大;大多数细胞的适宜的pH为________。
酸碱度渗透压温度二氧化碳无菌条件细菌真菌病毒微生物有毒物质36.5±0.5℃低温7.2~7.4高温(3)必需的营养物质和生长因子
培养的细胞需要一些基本的营养物质和生长因子:_____
___、_______、_______、_______、_______等。不同组织来源的细胞需要不同的_________,而且_______也不同。
(4)适宜的气体环境
一般把细胞置于_____氧气和_____二氧化碳的气体环境中,氧气参与细胞的_________,二氧化碳可以维持培养基的____。
氨基酸葡萄糖无机盐维生素核苷酸生长因子需求量95%5%呼吸作用pH 为什么进行动物细胞培养的环境要求无菌、无毒?
提示 离体培养的细胞已失去了对微生物和有毒物质的防御能力,一旦受到污染或自身代谢物质积累等有毒物质的侵害,细胞就会死亡。
[思维激活1]
(1)定义
将动物体的某一组织或器官取出分散为单个细胞,使其在人工培养条件下继续生存、生长甚至增殖的过程。
(2)原理
细胞增殖。
(3)目的
获得动物细胞或细胞产品。
(4)意义
细胞培养是细胞工程中最基础的技术,其他动物细胞工程技术中都要用到细胞培养技术。
1.动物细胞培养的概念
离体动物细胞的适应性差、容易污染、对营养条件要求高,必须提供与体内细胞所处的营养物质和生存环境等相似的条件。
一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下条件:
(1)无菌、无毒的环境
为保证被培养的细胞处于无毒和无菌的环境中,往往进行以下处理:①对培养液和所有培养用具进行无菌处理;②在细胞培养液中添加一定量的抗生素,以防止培养过程中的污染;③定期更换培养液,以便清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
2.动物细胞培养的基本条件(2)全面的营养物质
细胞外培养所需要的营养物质和体内基本相似,例如需要糖、氨基酸、生长因子、无机盐、微量元素等。将细胞所需的上述营养物质按照其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,所以在使用合成培养基时,通常需要加入血清、血浆等一些天然成分。
(3)适宜的温度和pH
细胞体外培养的适宜温度一般与动物体温接近,哺乳动物多以36.5±0.5 ℃为宜,pH适宜为7.2~7.4。(4)气体环境
细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳,氧气是细胞代谢所必须的,二氧化碳的主要作用是维持培养液中的pH。进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含95%的空气和5%的二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养。
特别提醒 ①培养动物细胞的培养液,从物理形态上看,属于液体培养基;从化学性质上看,属于半合成培养基。
②生长因子是促进细胞生长、增殖的物质,由于细胞不能自我合成,必须由培养基提供;并且不同组织来源的细胞需要不同的生长因子,需求量也存在差异。
2001年2月,一只背上长着“人耳”的老鼠在北京展览馆与观众见面,这只老鼠其实是一只切去脾脏的老鼠,它背上的“人耳”是以一种高分子化学材料——聚羟基乙酸作为模型支架,用生物方法增殖而成的。增殖“人耳鼠”的生物工程技术是 ( )。
A.细胞培养 B.细胞融合
C.动物胚胎移植 D.细胞核移植
解析 该方法是在体外模型支架上进行老鼠细胞培养,细胞增殖后,依附于模型上,后移植到小鼠身上而成的,其利用的技术是动物细胞培养技术。
答案 A
【巩固1】
(1)原代培养
将从健康动物体内取出的组织块剪碎,用浓度与活性适中的_________处理,使其分散成_________,然后用培养基配成一定浓度的___________,转入培养瓶中进行培养,此即原代培养。
(2)贴壁生长
细胞在培养基中_________一段时间后,大部分细胞会
_______________________,这种现象称为贴壁生长。
动物细胞培养的过程和意义1.原代培养胰蛋白酶单个细胞细胞悬浮液悬浮生长贴附在培养瓶的表面生长
(1)接触抑制
当贴壁生长的细胞分裂生长到_____________时,就会停止_________,逐渐走向衰亡,这种现象叫做接触抑制。
(2)传代培养
将经原代培养到_____________的细胞再用__________处理,使其重新分散成____________,分装到多个培养瓶中继续培养,此即传代培养。
有没有不进行贴壁生长和不存在接触抑制现象的细胞?若有,试各举一例。
提示 淋巴细胞可以持续在悬浮状态下生长;癌细胞无接触抑制现象,在适宜条件下可以无限增殖。
[思维激活2]2.传代培养表面相互接触分裂增殖停止分裂增殖胰蛋白酶细胞悬浮液(1)冻存
保存细胞的措施主要是_________。
a.短期和临时性的保存可以采用___________,如哺乳动物的细胞在_________可存活几十天甚至几个月。
b.长期保存细胞一般采用_____________,即将细胞和
_______放入_______________中进行保存,在超低温环境中,细胞的代谢活动降到了_______,近似于“_____”状态。
(2)复苏
当需要冻存的细胞时,随时将它们取出,迅速放入______
_____中解冻,细胞便会逐渐“_____”过来。
3.冻存与复苏降低温度一般的低温4℃左右超低温冻存法保护剂-196℃的液氮最低点休眠37℃温水苏醒
(1)利用动物细胞的大规模培养来生产许多有重要价值的_________,如___、生长因子、_____、单克隆抗体等。
(2)利用细胞培养进行_________和_____的检测。
(3)一些培养细胞在_________上具有可喜的应用前景。
(4)细胞培养技术在_________中也发挥了重大作用。
4.动物细胞培养的意义生物制品酶疫苗有毒物质药物临床治疗基础研究
(1)动物细胞培养的流程图
1.动物细胞培养的过程
(2)基本概念
①贴壁生长:将动物细胞在液体培养基中培养,悬浮液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上生长,称为贴壁生长。
②接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为接触抑制。
③原代培养:通常将直接从动物体内取出的动物组织进行的初次培养称为原代培养,一般分裂增殖到10代左右。
④传代培养:原代培养的细胞出现接触抑制后,贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,然后分瓶继续培养,让细胞增殖,这样即为传代培养。
(3)培养结果
①10代以内的细胞:正常细胞,形态稳定,是正常的二倍体核型。②细胞株:10代以后,40~50代以内的传代细胞,其遗传物质没有改变。
③细胞系:40~50代以后的传代细胞,细胞的遗传物质发生了改变,而且带有癌变的特点,能无限制地传代下去。
特别提醒 ①选择分裂能力强的组织或器官作为动物细胞培养的材料;②工具酶:胰蛋白酶;③胰蛋白酶是动物细胞培养的工具酶,它的作用是分解细胞间质,使其成为单个细胞;④个别种类的细胞如淋巴细胞不进行贴壁生长,能够持续在悬浮状态下生长,可通过悬浮培养进行大规模生产。
(1)生产生物制品
利用动物细胞的大规模培养生产酶、生长因子、疫苗、单克隆抗体等许多有重要价值的生物制品。
(2)进行有毒物质和药物的检测
将待测的有毒物质或药物加入培养液中,根据变异细胞占全部培养细胞的比例来判断该物质的毒性。
(3)培养临床治疗上需要的“人造器官”
例如:利用病人自身的皮肤细胞培养出人工皮肤,供烧伤或烫伤病人移植使用,可以避免免疫排斥反应。
(4)进行一系列基础研究
近年来细胞生物学一系列主要的理论研究进展,如细胞全能性的揭示、细胞周期及其调控、癌变机理与细胞衰老的研究等,都离不开细胞培养技术。
2.动物细胞培养的应用 下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是 ( )。
A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组
织
B.将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单
个细胞
C.在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离,
制成悬浮液
D.动物细胞培养只能传50代左右,所培育的细胞会衰老
死亡【巩固2】解析 选取胚胎或幼龄动物的器官或组织是因为它们的分裂能力较强。动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质,易被胰蛋白酶催化分解,从而使细胞分离开来。当贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就停止分裂增殖,需定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来,配成细胞悬浮液。动物细胞培养传至50代左右,部分细胞的遗传物质会发生改变,并且带有癌变的特点,能在培养条件下无限制地传代下去。
答案 D
一般来说,动物细胞体外培养需要满足的条件是
( )。
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加血浆
④温度与动物体温相近 ⑤需要O2,也需要CO2
⑥CO2能调节培养液pH
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④
C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥【例1】思维导图:
解析 动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒,培养液中添加一定量的抗生素,合成培养基中,需加血清、血浆等一些天然成分,温度、pH分别为36.5 ℃±0.5 ℃、7.2~7.4。O2是细胞代谢所必需的,CO2可维持培养液的pH。
答案 A
方法技巧 体外培养动物细胞需要模拟体内的营养供应和生存条件,据此理解记忆动物细胞培养的条件:营养成分全面(包括生长因子)、温度与酸碱度适宜、气体比例合理(95%O2+5%CO2)、无菌与无毒环境。简记为“两无两度两气成分全”。
下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是 ( )。
A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细
胞
B.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变
C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的
D.恶性细胞系的细胞可进行传代培养
思维导图:
【例2】解析 动物细胞在培养过程中有接触抑制现象,细胞在培养瓶中会贴壁生长,形成一层细胞,相互接触后停止生长。克隆培养法培养过程中,仅有极少数细胞的基因型会发生改变。二倍体细胞的传代培养一般传至10代后就不易传下去了。恶性细胞系的细胞具有不死性,可以进行传代培养。
答案 D
归纳提升 动物细胞培养的选材、结果及工具酶
(1)动物细胞培养时,一般选取幼龄动物的组织、器官,其细胞的分化程度较低,增殖能力强,有丝分裂旺盛,容易培养。
(2)在动物细胞培养过程中,一般情况下10代以前的细胞核型不变,10代以后有些细胞核型发生改变,50代以后的细胞可能发生癌变。
(3)胰蛋白酶在动物细胞培养过程中的作用包括将组织分散成单个细胞,以及将贴壁细胞从瓶壁上分离下来,这样做的目的是避免动物细胞的接触抑制现象。细胞分裂次数与多种因素有关,例如:细胞分裂次数与生物的种类有关,一般来讲,寿命越长的物种体细胞分裂的最高次数越高;细胞分裂次数随着生物体的年龄增长而减弱;细胞分裂次数与年龄和性别有关;细胞核中有决定细胞分裂次数的重要因素等。
———探究影响细胞分裂次数的内在因素——技法必备科学家为了探究影响细胞分裂次数的因素,进行了如下实验。
实验Ⅰ:在相同的条件下,体外分别培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果见下表:
实验Ⅱ:分别将老鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养,结果见下图:
能力展示
实验Ⅲ:将年轻人体细胞去核后与老年人细胞完整融合;另将老年人体细胞去核后与年轻人的完整细胞融合,分别在体外培养。结果前者不分裂,后者旺盛分裂。
实验Ⅳ:将老年男性体细胞和年轻女性体细胞混合培养,当老年男性细胞停止分裂时,年轻女性细胞依然分裂旺盛。
分析以上实验,回答下列问题:
(1)每个实验可以得出怎样的结论?
①实验Ⅰ:______________________________________;
②实验Ⅱ:______________________________________;
③实验Ⅲ:______________________________________;
④实验Ⅳ:______________________________________。
(2)影响细胞衰老的内在因素有哪些?
________________________________________________。
(3)实验Ⅳ的设计是否严密?_______________________。
若不严密应怎样改进?____________________________
__________________________________________________
________________________________________________。
解析 实验Ⅰ中,胎儿的肺成纤维细胞增殖代数最多,老年人的增殖代数最少,说明细胞分裂次数随着生物体的年龄增大而减弱;实验Ⅱ中,细胞分裂次数与生物寿命呈正相关,说明细胞分裂次数与生物的种类有关;实验Ⅲ中,提供细胞核的个体年龄不同细胞分裂次数不同,说明细胞核决定细胞分裂次数;实验Ⅳ中,细胞的年龄和性别不同细胞分裂次数不同,说明年龄和性别都影响细胞的分裂次数。综上所述,生物的种类、年龄、性别、细胞核等都影响细胞的分裂次数。由于不符合单因子变量、对照等实验设计的基本原则,故该实验设计不严密,需设计同年龄不同性别以及同性别不同年龄的细胞混合培养,观察实验结果,分别探究性别和年龄对细胞分裂次数的影响。
答案 (1)①细胞分裂次数随着生物体的年龄增大而减弱 ②细胞分裂次数与生物的种类有关,一般来讲,寿命越长的生物体细胞分裂的最高次数越高 ③细胞核是决定细胞分裂次数的重要因素 ④细胞分裂次数与年龄和性别有关 (2)影响细胞分裂次数的内在因素有:生物的物种、年龄、性别、细胞核等 (3)不严密 应增加两个对照组,具体如下:第一组:同年龄的男性细胞和女性细胞一起混合培养,然后观察实验结果,探究性别对细胞分裂次数的影响;第二组:同性别的男性或女性细胞分不同年龄一起混合培养,探究年龄对细胞分裂次数的影响
在动物的细胞培养过程中,下列哪种物质不是必需的
( )。
A.蔗糖 B.核苷酸
C.氨基酸 D.无机盐
解析 在进行动物细胞培养时,要根据细胞代谢特点,提供基本的营养物质,如氨基酸、无机盐、核苷酸、葡萄糖等。
答案 A
1.进行动物细胞培养时,最适宜选用的培养材料是( )。
A.衰老退化的动物组织细胞
B.成熟动物个体的体细胞
C.动物的受精卵细胞
D.健康动物胚胎或幼龄动物个体的体细胞
答案 D
2.右图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答问题。
(1)容器A中放置的是动物器官或组织,它一般取自___________。
3.(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是____________,然后用________酶处理,这是为了使细胞分散开来,这样做的目的是________________________。
(3)培养首先在B瓶中进行,瓶中的培养基成分有____________等。在此瓶中培养一段时间后,有许多细胞衰老死亡,这时培养到第________代,到这时的培养称为________。
(4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中,用________处理,然后配制成________,再分装。
(5)在C瓶中正常培养了一段时间后,发现细胞全部死亡,原因是__________________________________________。
答案 (1)胚胎或幼龄动物的器官或组织
(2)剪碎 胰蛋白 使细胞与培养液充分接触
(3)葡萄糖、氨基酸、无机盐和动物血清 10 原代培养
(4)胰蛋白酶 细胞悬浮液
(5)细胞没有发生癌变
课堂小结课件43张PPT。第二节 植物组织培养兰花课程标准?
简述植物的组织培养。
课标解读?
1.理解植物细胞的全能性。
2.简述植物组织培养的原理和过程。
3.举例说出植物组织培养的应用。
一个植物体的全部体细胞都是由_______经过_________产生的,都含有发育成为完整个体所必需的_____________。
从理论上讲,植物体的_____________都具有形成完整植物体的__________。植物细胞的这种特性就叫做_______。
植物细胞的全能性1.植物细胞全能性的概念受精卵有丝分裂全套遗传物质每一个活细胞遗传潜能全能性
(1)植物体内细胞没有表现全能性的原因
在植物体内,细胞并没有表现出全能性,而是_____成为不同的组织和器官,这是基因在特定的时间和空间条件下_________________。
(2)植物细胞表现全能性的条件
脱离原来组织器官的束缚,成为_________,在一定的
_________和_________的诱导下,植物细胞就能表现出全能性, 发育成___________。
2.植物细胞全能性的表现分化选择性表达的结果游离状态营养条件植物激素完整的植株 诱导植物细胞表现全能性的植物激素主要有哪些?
提示 生长素和细胞分裂素。[思维激活1]
(1)定义:植物细胞全能性是指植物体的每一个活细胞都具有发育成完整植物体的遗传潜能。
(2)遗传基础
植物体的全部体细胞都是由受精卵经有丝分裂形成的,含有该生物体的一整套遗传物质。
(1)一般来说,细胞的分化程度越高,细胞全能性相对越小。
(2)各种细胞中,受精卵的全能性最高,其次为生殖细胞(如卵细胞),再次为体细胞。1.植物细胞全能性的概念2.全能性大小的一般规律(3)植物体细胞的全能性较高,动物体细胞的全能性受到限制,一般不能表现。
特别提醒 高度分化的动物体细胞的全能性还没有通过实验被证实,但动物体细胞的细胞核的全能性已经被证实,如克隆羊多利的诞生。
在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因进行选择性表达,形成不同的组织和器官。
3.体内细胞发生分化的原因
(1)离体:脱离原来组织器官的束缚,成为游离状态。
(2)营养条件:培养基中要含有一定水分、无机盐、蔗糖、氨基酸和维生素等。
(3)一定的植物激素:如生长素和细胞分裂素,有诱导细胞脱分化和再分化的功能。
(4)环境条件:无菌、适宜的温度、光照。在组织培养过程中,脱分化时要求无光,再分化时必须有光照。
4.植物细胞全能性表现的条件 以下不能说明细胞全能性的实验是 ( )。
A.玉米花粉粒培育出植株
B.转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株
C.烧伤病人的健康细胞培养出皮肤
D.核移植获得的组装细胞培育出鲤鲫移核鱼
解析 考查细胞全能性的概念。细胞的全能性是指生物体的细胞具有发育成完整个体的潜能。玉米花粉粒培育出植株、向日葵细胞培育出植株、组装细胞培育出鲤鲫移核鱼都是全能性的体现,只有C没有得到完整个体,不能体现细胞的全能性。
答案 C
【巩固1】
是指利用植物体的_____________________,_____条件下在含有_________的培养基上,给予适宜的_____、____、
_____等环境条件进行人工培养,使其_____、_____、发育而形成完整的植株。
(1)概念:由_________的植物器官、组织或细胞产生
__________的过程。
植物组织培养技术1.植物组织培养的概念2.植物细胞的脱分化离体器官、组织或细胞无菌营养物质光照温度湿度增殖生长高度分化愈伤组织(2)外植体:_____的植物_________________。
(3)愈伤组织的特点:细胞排列_____________,是一种高度_______的呈_______状态的_________。
形成愈伤组织后,为什么需要更换新的培养基?
提示 原来培养基中营养不足或有毒代谢产物的积累,导致愈伤组织停止生长,甚至老化变黑、死亡。需定期地将它们分成小块,接种到新鲜的培养基上,使其长期保持旺盛的生长。
离体器官、组织或细胞疏松而无规则液泡化无定形薄壁细胞[思维激活2]
(1)概念:_________重新分化形成___或___等器官的过程。
(2)影响植物细胞再分化的因素:外植体的_________、
_____的位置、光照和温度、_________(起决定作用)。
(3)再分化的两种方式:_______方式、_______方式。
3.植物细胞的再分化愈伤组织遗传特征取材植物激素不定芽胚状体根芽
(1)定义
植物组织培养就是利用植物体的离体器官、组织或细胞,无菌条件下在含营养物质的培养基上,给予适当的光照、温度、湿度等环境条件进行人工培养,使其增殖、生长、发育而形成完整的植株。
(2)原理
植物细胞的全能性。
1.植物组织培养的概念
(1)流程图
(2)植物细胞的脱分化
①脱分化:由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程。
②愈伤组织:外植体经过脱分化形成的,细胞排列疏松而无规则的一团高度液泡化无定形的薄壁细胞,称为愈伤组织。
2.植物组织培养的过程③继代培养:培养基中营养不足或有毒代谢产物的积累,导致愈伤组织停止生长,甚至老化变黑、死亡。需定期地将它们分成小块,接种到新鲜的培养基上,就可以长期保持旺盛的生长。
(3)植物细胞的再分化
①再分化:愈伤组织重新进行分化,进而发育成一棵完整植株的过程。
②影响植物细胞再分化的因素:外植体的遗传特性、取材的位置、光照和温度、植物激素(起决定作用)。
③再分化的两种方式:不定芽方式、胚状体方式。
特别提醒 ①植物组织培养技术的核心是诱导离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织和诱导愈伤组织再分化。②成功的关键:避免微生物污染,创造无菌环境。
下图为植物组织培养过程示意图,下列叙述不正确的是 ( )。
A.植物组织培养依据的生物学原理是细胞的全能性
B.③―→④过程是指植物的营养生长和生殖生长阶段
C.将①经脱分化培养成②时,必须要有光照,以利于细
胞的脱分化
D.②―→③的再分化过程中,诱导②生根的激素为细胞
分裂素和生长素
【巩固2】解析 由题图可知:①为外植体,②为愈伤组织,③为胚状体,④为完整植株。此过程为植物组织培养,利用的生物学原理是细胞的全能性。再分化时需要光照,因为光照有利于细胞的生长和分化。
答案 C
植物组织经_______和_______形成根和芽,此即该植物的___________,再经反复地分割和扦插,即可达到____
_____的增殖。
植物_________________细胞一般不含病毒。切取该部位进行组织培养,最终就可得到大量_______植株。
植物组织培养的应用1.植物快速繁殖脱分化再分化无性繁殖系几何级数2.培养无病毒植株分生组织的生长点无病毒
植物细胞在_____过程中,能够产生一些___________,如人参皂甙、奎宁等,可以通过大规模培养_________,从中提取这些物质。
人工种子是指将植物组织培养产生的_______包裹在能提供_____的胶囊里,再包上一层具有_____功能的外膜,而形成的一种类似于种子的球状结构。人工种子具有_____
_______、_________和_____等优点。
3.生产植物产品代谢有机化合物植物细胞4.制造人工种子胚状体养分保护育种周期短便于贮藏运输 如何根据培养目的设计植物组织培养的程序?试举例说明。
提示 生产植物产品培养到愈伤组织即可,制造人工种子则培养到胚状体,而进行植物快速繁殖和培育无病毒植株则直至培养到完整个体。
[思维激活3]
(1)本质:快速繁殖实际上是一种无性繁殖,能保持亲本的一切优良性状,这项技术只运用了植物组织培养技术,因此该过程只涉及有丝分裂,不涉及减数分裂。
(2)优点:使用材料少,培养周期短,繁殖率高,便于自动化管理,摆脱季节变换对植物的影响,有利于进行工厂化培养。
特别提醒 植物组织培养(快速繁殖)主要是一种无性生殖。如果培养的是体细胞,得到的植株同亲代基因型完全相同,所得个体能保持母本的一切性状;但如果培养的是生殖细胞,如花药,得到的植株是单倍体,应为有性生殖中的单性生殖。
1.植株快速繁殖
(1)病毒的特点:病毒是寄生生物,在用种子繁殖或用植物根、茎的无性繁殖过程中,种子、根、茎的细胞中可能携带着病毒并传给下一代,使其繁殖的子代感染病毒。
(2)材料的选取:据检测,植物的分生组织细胞中一般是不含病毒的。如果将未被病毒感染的植株的分生组织用植物组织培养的方法培育无病毒植株,用于生产,可以避免病毒对作物的影响,大大提高作物的产量。2.培养无病毒植株
(1)原理:植物细胞在代谢过程中,能够产生一些有机化合物,如人参皂甙、奎宁、紫杉醇,它们可以作为药物、杀虫剂、香料、色素等。可以通过大规模培养植物细胞,从中提取这些物质。
(2)过程
(3)实例
工厂化生产人参皂甙。
3.生产植物产品(1)选择人参根作为外植体进行培养,产生愈伤组织,经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质。
(2)将第一步选择的细胞株放在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养,增加细胞数量。
(3)将发酵罐中培养的细胞进行破碎,从中提取人参皂甙。
特别提醒 ①细胞产物的工厂化生产,如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等的生产,应用的都是植物组织培养技术。
②传统的发酵一般是指微生物分解有机物的过程,但现代发酵技术也包括通过细胞培养得到细胞产物的过程。
(1)组成:人工种子是由胚状体、作为保护性外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳三部分组成的。如图:
(2)胚状体的获取途径
①由已脱分化的外植体直接产生。
②由愈伤组织产生。
③由悬浮细胞培养产生。
4.制造人工种子(3)优点
①解决了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。
②人工种子可以工业化生产,提高农业的自动化程度。
③人工胚乳中除含有胚状体发育所需的营养物质外,还可以添加各种附加成分,如固氮细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等,有利于幼苗茁壮成长,提高作物产量。
④用人工种子播种可以节约粮食。例如,一个12 L的发酵罐在20 d内生产的胡萝卜胚状体,可以制成1 000万粒人工种子,满足几千公顷农田的种植需要。
马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖,但种植的世代多了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.利用茎尖进行组织培养
D.人工诱导基因突变
解析 作物脱毒时采用植物组织培养技术,形成的脱毒苗中遗传物质和亲本是完全相同的,只是少了原来的病毒,属于无性繁殖。
答案 C
【巩固3】 下列有关细胞全能性的叙述中,不正确的是 ( )。
A.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
B.生物体细胞由于分化,全能性不能表达
C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性很高
D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性
【例1】思维导图:
解析 在离体和适当的条件下,分化的植物体细胞才能表达其全能性。全能性表达的难易程度为:受精卵>生殖细胞>体细胞,植物细胞>动物细胞,即在生物体的所有细胞中,受精卵的全能性最高,生殖细胞其次,尤其是卵细胞,虽然分化程度较高,但是仍然具有较高的潜在全能
性;体细胞再次,植物细胞的全能性要高于动物细胞,高度分化的动物体细胞的全能性受限制,严格来说只有高度分化的动物细胞的细胞核才具有全能性。
答案 C
方法技巧 细胞全能性大小的一般规律
①生物种类:植物细胞高于动物细胞。
②细胞类型:受精卵高于生殖细胞,生殖细胞高于高度分化的体细胞。
③细胞成熟程度:刚产生的细胞高于成熟的细胞,成熟细胞高于衰老的细胞。
④细胞分裂能力:具有旺盛分裂能力的细胞高于不能分裂的细胞。
下面为植物组织培养过程流程图解,以下相关叙述不正确的是 ( )。
【例2】A.上述过程中脱分化发生在b步骤,在此过程中植物激
素发挥了重要作用
B.再分化发生在d步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽
等器官的过程
C.从叶组织块到种苗形成的过程说明植物叶片细胞具有
全能性
D.实验过程中要进行严格的无菌操作,避免培养失败
思维导图:
解析 b为脱分化,c为再分化,植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。
答案 B
归纳提升 植物组织培养技术的流程简图如下:
1.实验原理:生长素和细胞分裂素的含量比值影响生根、发芽及愈伤组织的形成。
2.实验方法:分别配制生长素和细胞分裂素的含量比值相等、大于1、小于1的试剂以备添加到三个实验组,再用不添加二者的为空白对照进行实验,观察记录实验结果,得出结论。
———探究植物激素的诱导作用———技法必备用植物激素诱导烟草组织体外培养的实验结果如下表。
(1)烟草组织体外培养时,除植物激素外,还需在培养基中加入的物质有__________________________________。
能力展示(2)6-BA属于________类植物激素,其生理作用是________;IBA属于________类植物激素,其生理作用是________________。
(3)从植物激素所起的作用上看,在体外组织培养条件下,烟草愈伤组织的生根和出芽是________的结果。
答案 (1)水、无机盐(矿质元素)、小分子有机物,如单糖、氨基酸等
(2)细胞分裂素 促进细胞分裂 生长素 促进生长和生根
(3)多种植物激素相互作用
下列有关植物组织培养的叙述中,错误的是 ( )。
A.花药、胚不能作为组织培养的材料
B.植物细胞具有全能性
C.外植体是指用于培养的植物组织或器官
D.外植体可诱导出愈伤组织
解析 植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。花药、胚细胞也具有全能性,在特定的条件下也能发育成为完整的植物个体。
答案 A
1.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.导入特定基因
解析 本题考查的知识点是植物组织培养需要的条件。植物组织培养需要的条件有:离体(完整细胞)、一定的营养物质、激素、无菌等其他的外界条件。
答案 D
2.如图表示胡萝卜的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,培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物,激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。
?
3.(2)此过程依据的原理是__________。A和B阶段主要进行的分裂方式是________,B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞________等。
(3)此过程要无菌操作,主要是指对________进行灭菌。B阶段需要光照,原因是____________________________。
(4)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__________的结果。解析 此题综合考查了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物组织、器官或细胞接种到经灭菌的培养基中,培养基含有供组织细胞生长发
育所需要的无机物和小分子有机物,还有用来调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育成试管苗,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,此阶段需要光照,原因是叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。
答案 (1)无机物 生长素 (2)植物细胞的全能性 有丝分裂 分化 (3)培养基 芽发育成叶,叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件 (4)选择性表达
课堂小结课件42张PPT。第三节 细胞融合技术课程标准
举例说出细胞融合与单克隆抗体。
课标解读
1.简述细胞融合的过程。
2.举例说出利用细胞融合进行作物育种。
3.举例说出单克隆抗体的制备方法、过程与应用。
是指两个_________的细胞的_______融合在一起,产生的具有原来两个细胞_________的细胞。
是指两个或两个以上的_____或_____细胞融合成_____细胞的过程。
细胞融合技术1.杂交细胞的概念2.细胞融合的概念紧密接触细胞膜遗传信息同种异种一个
是指用_________诱导细胞融合,并在一定条件下使融合的细胞_________、形成_______或_______的过程。
通过细胞融合现象可以说明细胞膜具有什么结构特点?
提示 细胞融合现象说明细胞膜具有一定的流动性。
[思维激活1]3.细胞融合技术的概念人工方法分化再生新物种新品种
(1)原理:细胞膜的流动性和细胞增殖。
(2)过程:膜融合→质融合→核融合。
(3)结果:获得杂交细胞,即经过细胞融合产生的具有原来两个细胞遗传信息的细胞。一般能表现出两个亲本细胞的遗传特点。
(1)概念
是指用人工方法诱导细胞融合,并在一定条件下使融合细胞分化再生,形成新物种或新品种的过程。
1.细胞融合的理解2.细胞融合技术(2)诱导细胞融合方法的比较
培养人细胞与小鼠细胞的融合细胞发现,细胞会随机丢失来自人细胞的染色体,在仅含有人的1号染色体的融合细胞中,合成出人的尿苷单磷酸激酶。下列有关叙述中,不合理的是 ( )。
A.与人或小鼠细胞相比,融合细胞发生了遗传物质的改
变
B.研究方法中需要选择适当的培养基和细胞融合诱导技
术
C.在融合细胞中,人的1号染色体DNA与小鼠DNA发生
了重组
D.这种研究可能发现人的某一特定基因与特定染色体的
关系
【巩固1】解析 染色体是遗传物质的载体,随机丢失染色体,融合细胞的遗传物质会发生改变,A正确。诱导细胞融合和筛选杂交细胞都需要选择相应的技术和选择培养基,B正确。在融合细胞中,人的1号染色体DNA不一定与小鼠DNA发生了重组整合在一起,C错误。在仅含有人的1号染色体的融合细胞中,合成出人的尿苷单磷酸激酶,可确定人的尿苷单磷酸激酶基因在1号染色体上,D正确。
答案 C
(1)作用:在外来_____物质的刺激下,B淋巴细胞产生针对_______物质的_____。
(2)特点:一个B淋巴细胞只能针对_______________产生___________的抗体。
细胞融合与单克隆抗体1.B淋巴细胞的作用及特点抗原该抗原抗体一种抗原决定簇一种特异性
源自一个B淋巴细胞的_____所产生的抗体,只会_______地作用于一种___________,将这种抗体称为单克隆抗体。
为什么把融合后的细胞放在特定培养基(选择培养基)上培养?
提示 因为有的细胞未发生融合,有的发生了同种细胞的融合,通过选择将上述细胞淘汰掉,获得杂交瘤细胞。
[思维激活2]2.单克隆抗体的概念克隆特异性抗原决定簇
(1)免疫原理——效应B淋巴细胞能产生特异性抗体。
(2)细胞融合原理——利用病毒对宿主细胞的穿透性,使效应B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。
(3)动物细胞培养技术——对杂交瘤细胞进行体内培养或体外培养。
(1)取材:将特定抗原反复注射到小鼠的体内,取出小鼠的脾脏,制备B细胞悬浮液,同时制备骨髓瘤细胞悬浮液。
1.制备单克隆抗体的原理2.制备单克隆抗体的过程(2)细胞融合:用灭活的病毒或PEG(聚乙二醇)促使两种细胞融合。
(3)筛选杂交瘤细胞。
(4)筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
(5)生产单克隆抗体:可以体外培养或体内培养杂交瘤细胞。
流程图如下:
特别提醒 ①融合过程中,有同种细胞间的融合和不同种细胞间的融合及不发生融合,故需要筛选。
②杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特定的抗体。
③制备过程中至少有两次筛选:第一次是筛选出杂交瘤细胞,第二次是筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
理化性质单一、与抗原结合的特异性强、灵敏度高。
(1)用于疾病诊断、防治和致病机理的研究。
(2)用于治疗疾病,制成“药物导弹”。
3.单克隆抗体的特点4.应用 下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中,不正确的是 ( )。
A.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合,一般不需要灭活的
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
【巩固2】解析 诱导动物细胞融合的方法:灭活的病毒诱导融合;聚乙二醇诱导融合;电刺激诱导融合。
答案 A
一般情况下,由于亲缘关系较远的植物不能_____或是
_____________,故常规的_________很难获得种间或属间杂种。细胞融合技术在_________或_________上有其独特的意义。它可以避免_____过程,在亲缘关系较远的物种间实现_________,创造出自然界没有的_______。
细胞融合与作物育种1.植物体细胞融合与作物育种受精胚胎早期败育有性杂交种质创新作物育种受精基因转移新物种
植物细胞的_______阻碍了植物体细胞的融合,常用_____
___除去它,如利用_________、_______处理植物细胞,获得_________,然后进行不同植物体细胞的_________融合。
为什么用纤维素酶、果胶酶就能分解植物细胞的细胞壁?这是利用了酶的什么特性?
提示 植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。这是利用了酶的专一性。
[思维激活3]2.植物细胞融合酶解法纤维素酶果胶酶原生质体原生质体细胞壁
细胞融合原理:细胞膜的流动性。
植物组织培养原理:植物细胞的全能性。
植物体细胞杂交育种的过程
(1)去掉细胞壁
在温和条件下用纤维素酶、果胶酶等分解植物细胞的细胞壁。
(2)诱导融合
①诱导方法:物理、化学方法。
②融合成功标志:杂种细胞再生出细胞壁。
1.植物体细胞杂交育种的原理2.(3)杂种细胞的植物组织培养
图解如下:特别提醒 ①植物体细胞杂交是从细胞融合开始,到培育成新的植物体结束。植物体细胞融合完成的标志是新细胞壁的形成。
②植物体细胞杂交过程中无有性生殖细胞的结合,属于无性生殖。
③从杂种植株的染色体组成上看,染色体数目增加,属于染色体数目的变异。
植物体细胞杂交育种的意义
克服生物远缘杂交不亲和的障碍,培育种间甚至属间杂种植物。
3. 植物细胞杂交过程的实质是 ( )。
A.细胞质融合的过程 B.细胞核融合的过程
C.细胞膜融合的过程 D.细胞原生质体融合的过程
解析 原生质体融合包括细胞膜、细胞质、细胞核的融合,所以,植物细胞杂交的过程,实际上是不同植物体细胞的原生质体融合的过程。
答案 D
【巩固3】 利用细胞工程方法,以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是 ( )。
A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血
抗体为单克隆抗体
B.体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒
的单克隆抗体
C.将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合,经PEG诱导融
合后的细胞均为杂交瘤细胞
D.利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结
合的方法可诊断出病毒感染者
【例1】思维导图:
解析 单克隆抗体是效应B细胞和骨髓瘤细胞诱导融合后形成的杂交瘤细胞大量增殖后产生的。A项方法获得的抗体纯度低,不能称为单克隆抗体。B项中效应B细胞无法实现大量增殖。C项中形成的杂交细胞有三类,既有效应B细胞和骨髓瘤细胞融合在一起的,又有两个效应B细胞融合在一起的,还有两个骨髓瘤细胞融合在一起的。
答案 D
归纳提升 制备单克隆抗体的相关问题归纳:
①制备单克隆抗体依赖的细胞工程技术是细胞融合。
②在进行细胞融合时,并不是骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,培养基上有没有融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,也有自身融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,还有骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成的杂交瘤细胞。所以实验过程中有两次筛选:第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次是筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。③符合要求的杂交瘤细胞是既能产生特定抗体、又能无限增殖的杂交瘤细胞。筛选要用选择性培养基,不符合要求的细胞会死亡。
④单克隆抗体必须是通过细胞融合技术获得的杂交瘤细胞群产生的化学性质单一、特异性强的抗体。
科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的气味,达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中,错误的是 ( )。
A.驱蚊草的培育属于细胞工程育种,其优点是能克服远
缘杂交不亲和的障碍
B.驱蚊草培育过程要用纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂
C.培养过程中形成的愈伤组织,其代谢方式是自养需氧
型
D.在由杂种细胞形成杂种植株的过程中,包含了有丝分
裂和细胞分化
【例2】思维导图:
解析 本题中驱蚊草的培育属于植物细胞工程,在获得原生质体时要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,在原生质体融合时需用化学诱导剂PEG。在由杂种细胞培养成杂种植株的组织培养过程中涉及细胞分化和有丝分裂,这种育种方法的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍。愈伤组织还没有长出绿叶,故其代谢方式为异养型。
答案 C
归纳提升 植物体细胞杂交的相关问题归纳:
①植物体细胞杂交过程中,植物细胞融合所依据的生物学原理是细胞膜的流动性;植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。
②体细胞融合成功以后,既能形成AB型杂种细胞,还能形成AA型和BB型两种融合细胞,但只有AB型细胞是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞,因此在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。
③目前常用的去除细胞壁的方法是酶解法,保证了原生质体活性。植物体细胞融合完成的标志是新细胞壁的形成。
④植物体细胞杂交过程仍以植物组织培养为基础,通过植物组织培养完成杂种植株的培育过程。
⑤植物体细胞杂交的最大突破是克服远缘杂交不亲和的障碍,但是目前仍有许多理论和技术问题没有解决,距离推广应用还有一定的距离。
技法必备
动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
———探究动物细胞融合与植物细胞杂交——技法必备有性生殖的生物产生后代需进行受精作用,植物体细胞杂交要进行原生质体融合,单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合,可见细胞融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题。
能力展示(1)若a、b表示两种植物体细胞,则由d细胞形成杂种植株的原理是________,这种育种方法的优点是__________。
(2)若a、b分别为骨髓瘤细胞和效应B淋巴细胞,则d细胞特点是____________。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有__________________的特点。生产上,一般不能通过直接培养效应B细胞来生产单克隆抗体,其主要原因是_________________________________________
________________________________________________。
(3)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解,请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是____________。解析 植物体细胞杂交形成杂种植株的基本原理是细胞的全能性,此技术打破了种间生殖隔离,实现了远缘杂交。杂交瘤细胞具备了效应B细胞产生特异性抗体的特点和瘤细胞无限增殖的特点,使得单克隆抗体的产生成为现实。
答案 (1)植物细胞的全能性 克服了远缘杂交不亲和的障碍
(2)既能无限增殖,又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高、化学性质单一 效应B细胞不能无限增殖
(3)制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括 ( )。
①细胞培养 ②细胞融合 ③胚胎移植 ④细胞核移植
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
解析 单克隆抗体的制备属于细胞工程范畴,主要包括细胞融合和细胞培养两大技术。
答案 A
1.下列细胞能产生单克隆抗体的是 ( )。
A.B淋巴细胞 B.T淋巴细胞
C.骨髓瘤细胞 D.杂交瘤细胞
解析 用于大量生产单克隆抗体的细胞是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞。
答案 D
2.下图所示为细胞融合技术的一些过程:
(1)从A、B细胞到C细胞的过程中,必须用________处理。
(2)若A、B细胞为植物细胞,那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了________,这种酶可能是________酶,由此生成的A和B细胞称为________。
3.(3)若A细胞为骨髓瘤细胞,B细胞为B淋巴细胞,那么D细胞称为______细胞,由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程,称为______过程。这种细胞既能无限增殖,又能产生______。
(4)若A为人细胞,B为鼠细胞,并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质,在形成C细胞时,细胞一半发红色荧光,一半发绿色荧光。到D细胞阶段,两种颜色的荧光均匀分布,请解释原因___________________________
________________________________________________。
解析 此题对植物体细胞杂交、动物细胞融合以及细胞膜的特性进行了比较全面的考查。据课本中的知识,植物细胞外有一层细胞壁,阻碍了植物体细胞的杂交。因此,植物体细胞杂交的第一步是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。要去掉细胞壁就要利用酶的专一性这一特点。因为细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,所以要用纤维素酶、果胶酶分解植物细胞的细胞壁。第二步就是让不同植物体细胞的原生质体融合,融合必须通过一定的技术手段进行人工诱导。单克隆抗体制备过程需得到化学性质单一、特异性强的抗体。科学家发现,在动物发生免疫过程中,每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,要想获得大量的单一抗体,必须用单个B淋巴细胞进行克隆,形成细胞群。但在体外培养条件下,一个B淋巴细胞不可能无限增殖,这就需要B淋巴细胞与骨髓瘤细胞在灭活的病毒或聚乙二醇的诱导下融合,再筛选出杂交瘤细胞。由于杂交瘤细胞继承了双亲细胞的遗传物质,既能分泌特异性抗体,又能大量增殖。最后考查了细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。
答案 (1)诱导剂 (2)细胞壁 纤维素酶和果胶 原生质体 (3)杂交瘤 克隆 特异性抗体 (4)细胞膜上的蛋白质是可以运动的
课堂小结课件14张PPT。章 末 整 合植物组织培养和动物细胞培养的比较简析 (1)原代培养:通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。
(2)传代培养:贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,然后分瓶继续培养,让细胞增殖。这样即为传代培养。
(3)细胞株:原代培养一般传至10代左右就不容易传下去,细胞的生长就会出现停滞,大部分细胞衰老死亡。但是有极少数细胞能度过“危机”而继续传下去,这些存活的原代培养与传代培养和细胞株与细胞系细胞一般能传到40~50代,这种传代的细胞叫做细胞株,部分细胞株细胞的核型发生改变。
(4)细胞系:当细胞株传至50代以后又会出现“危机”不能再传下去。但有部分细胞的遗传物质发生了改变,而且带有癌变的特点,获得不死性,可在培养条件下无限制地传代下去,这种传代的细胞称为细胞系。 在动物细胞培养过程中,当培养到50代以后的细胞属于________培养,其遗传物质________。 ( )。
A.原代 已发生变化
B.原代 没有发生变化
C.传代 已发生变化
D.传代 没有发生变化
解析 原代培养是指动物组织经胰蛋白酶处理后所进行的培养,一般增殖到10代左右;将经原代培养贴满瓶壁的细胞再用胰蛋白酶处理并分瓶继续培养,此即传代培养,原代培养10代左右,大部分细胞衰老死亡,但少数细胞能够存活并传至40~50代,此类传代细胞叫细胞株;50代以后,只有极少数细胞可以继续增殖,这些细胞的遗传物质发生改变,带有癌变特点,称为细胞系。
答案 C
【典例1】简析 动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较动物细胞融合与植物体细胞杂交 下列关于动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中,不正确的是 ( )。
A.诱导融合的方法不完全相同
B.所用的技术手段基本相同
C.所采用的原理基本相同
D.都能形成杂种细胞
解析 由于动植物细胞结构的差异及全能性的高低,动物细胞融合与植物体细胞杂交所用的技术手段有很大差异,如植物体细胞杂交过程中需要去除细胞壁,而动物细胞融合中则无此步骤,且诱导融合的方法也不完全相同,如灭活的病毒只用于动物细胞融合。
答案 B
【典例2】 (江苏生物卷)下列有关植物组织培养的叙述,正确的是 ( )。
A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的
植株
C.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工
种子
D.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛
选而获得
【例1】解析 本题考查植物组织培养的相关知识。A项错误:愈伤组织源自外植体的脱分化,其细胞无特定形态、结构和功能;B项错误:花粉离体培养得到的只是单倍体植株(描述缺少了秋水仙素处理的环节),不可能得到稳定遗传的植株;C项错误:人工种子内包装的是胚状体,而非愈伤组织;D项正确:在含一定盐分(NaCl)的培养基上就可筛选出耐盐突变体。
答案 D (安徽理综卷) 干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是 ( )。
A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同,基因表达产
物不同
B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,基因表达产
物不同
D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响,分化是由基
因决定的【例2】解析 本题考查干细胞移植的相关问题。由信息知胰岛样细胞由自体骨髓干细胞分化而来,胰腺组织细胞是由受精卵细胞有丝分裂、分化而来的细胞,基因与普通体细胞相同,所以骨髓干细胞与胰岛样细胞及胰腺组织的基因组成相同,但基因选择性表达的产物不同。
答案 B
考情分析 本专题与工农业生产、医药卫生以及人类的身体健康联系密切,历年高考试题中都会涉及。命题形式既有选择题也有非选择题。从高考试题来看,植物组织培养的原理、过程与应用,动物细胞培养的过程、应用,细胞融合的过程与应用,干细胞移植等知识是考查的重点,并且常常与基因工程、胚胎工程等内容进行综合命题。在2011年的高考试题中,天津理综卷第8题考查了细胞融合的过程与应用;浙江理综卷第31题考查了动物细胞培养的应用;江苏生物卷第14题考查了动、植物细胞工程的应用;广东理综卷第26题考查了植物组织培养的原理;上海生命科学卷第22题考查了植物组织培养的材料、条件和影响因素;江苏生物卷第16题考查了植物组织培养的过程、筛选与应用;安徽理综卷第31题的第Ⅱ小题考查了动物细胞培养过程;安徽理综卷第2题考查了干细胞移植;上海生命科学卷第15题考查了动物细胞体外培养的材料。