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1、生物膜系統(tǒng)及細胞工程一、生物膜系統(tǒng) 生物膜的組成：細胞膜，核膜以及由膜圍成的細胞器組成的連續(xù)統(tǒng)一的膜系統(tǒng)。 生物膜的結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)脂質(zhì)多糖 功能：均具有一定的流動性及選擇透過性 作用：物質(zhì)運輸、信息傳遞、能量轉(zhuǎn)變、細胞識別1、直接聯(lián)系的膜：、直接聯(lián)系的膜：2、間接聯(lián)系的膜、間接聯(lián)系的膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體高爾基體 細胞膜細胞膜小泡小泡小泡小泡膜的轉(zhuǎn)變依賴于膜的一定的流動性膜的轉(zhuǎn)變依賴于膜的一定的流動性核膜核膜 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 細胞膜細胞膜同位素標記法：同位素標記法：3232P P標記磷脂標記磷脂內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)其它膜結(jié)構(gòu)其它膜結(jié)構(gòu)突觸小泡、分泌小泡、吞噬小泡突觸小泡、分泌小泡、吞噬小泡驗證膜具有連續(xù)

2、性：驗證膜具有連續(xù)性：分泌蛋白的合成及分泌過程氨基酸氨基酸核糖體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體細胞膜細胞膜合成翻譯合成翻譯未成熟的未成熟的PrPr加工運輸加工運輸較成熟的較成熟的PrPr加工包裝加工包裝成熟的成熟的PrPr外排外排具特定具特定功能的功能的PrPr體現(xiàn)了生物膜在功能上的連續(xù)性（體現(xiàn)了生物膜在功能上的連續(xù)性（明確分工，緊密聯(lián)系明確分工，緊密聯(lián)系）跨膜層數(shù)？跨膜層數(shù)？ 指應(yīng)用細胞生物學和分子生物學的原理指應(yīng)用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體細胞整體水平水平或或細胞器水平細胞器水平上，上，按照人們的意愿按照人們的意愿來

3、改來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學技術(shù)。綜合科學技術(shù)。 植物細胞工程植物細胞工程動物細胞工程動物細胞工程細胞工程1.1.動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)2.2.動物細胞融合動物細胞融合3.3.單克隆抗體單克隆抗體4.4.胚胎胚胎( (分割分割) )移植移植5.5.核移植核移植1.1.植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)2.2.植物體細胞雜交植物體細胞雜交技術(shù)技術(shù)手段手段植物細胞工程植物細胞工程動物細胞工程動物細胞工程細胞工程1.1.定義：定義： 生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能的特性。的潛能的特性。 2.2.

4、基礎(chǔ)：基礎(chǔ)： 生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的的全套遺傳物質(zhì)全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因。必需的全部基因。3.3.大小：大?。?4.4.實現(xiàn)條件：實現(xiàn)條件：離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素、離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素、其他外界條件其他外界條件受精卵受精卵 生殖細胞生殖細胞 體細胞體細胞分化程度低的細胞分化程度高的細胞分化程度低的細胞分化程度高的細胞植物體細胞動物體細胞（不易表達）植物體細胞動物體細胞（不易表達）二、細胞的全能性三-1、 植物組織培養(yǎng)離體離體的植物器官、組織或細胞的植物器官、組織或細胞(高度分化

5、了的高度分化了的)愈傷組織愈傷組織(細胞團細胞團)根根, ,芽芽( (胚狀體胚狀體) )植物體植物體外植體外植體脫分化脫分化再分化再分化植物激素：植物激素：細胞分裂素、生長素細胞分裂素、生長素( (離體的植物離體的植物器官、組織或細胞器官、組織或細胞) )脫分化脫分化再分化再分化三-1、植物組織培養(yǎng)1、植物組織培養(yǎng)過程愈傷組織愈傷組織根、芽根、芽植物體植物體2 2、培養(yǎng)條件：、培養(yǎng)條件：含有含有全部營養(yǎng)成分全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、的培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、空氣、無菌環(huán)境無菌環(huán)境、適合的、適合的PHPH、適合的光照等、適合的光照等外植體外植體舉例：舉例：花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)基因工

6、程培育的抗棉鈴蟲的棉花植株基因工程培育的抗棉鈴蟲的棉花植株細胞工程中培育的細胞工程中培育的“番茄番茄- -馬鈴薯馬鈴薯”雜種植株雜種植株過程過程動物胚胎或幼齡動動物胚胎或幼齡動物的組織、器官物的組織、器官細胞懸浮液細胞懸浮液胰蛋白酶胰蛋白酶（分解彈性纖維）（分解彈性纖維）10代細胞代細胞原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)50代細胞代細胞傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細胞株細胞株無限傳代無限傳代細胞系細胞系遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)未改變未改變遺傳物遺傳物質(zhì)改變質(zhì)改變?nèi)?2、動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較項目培養(yǎng)基結(jié)果應(yīng)用植物組織植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)動物細胞動物細胞培養(yǎng)培養(yǎng)均需適宜的外界條件：均

7、需適宜的外界條件：PH,PH,溫度溫度, ,營養(yǎng)及營養(yǎng)及“無菌無菌, ,無毒環(huán)境無毒環(huán)境”固體固體，營養(yǎng)物質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)，蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素培養(yǎng)成植株培養(yǎng)成植株液體液體，營養(yǎng)物質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)，葡萄糖、動物血清葡萄糖、動物血清培育成細胞培育成細胞系或細胞株系或細胞株（1 1）生產(chǎn)蛋白質(zhì)制品）生產(chǎn)蛋白質(zhì)制品（如病毒疫苗、干擾素、（如病毒疫苗、干擾素、 單克隆抗體、動物激素）單克隆抗體、動物激素）（2 2）用于某些器官移植）用于某些器官移植（1 1）試管苗的快速繁殖）試管苗的快速繁殖（2 2）無病毒植物的培育）無病毒植物的培育（3 3）生產(chǎn)藥物等）生產(chǎn)藥物等（4 4）人工種子）人工種子（5 5

8、）轉(zhuǎn)基因植物的培育）轉(zhuǎn)基因植物的培育植物植物A A細細胞胞植物植物B B細胞細胞去壁去壁原生質(zhì)體原生質(zhì)體A A原生質(zhì)體原生質(zhì)體B B原生質(zhì)原生質(zhì)體融合體融合融合細胞融合細胞再生壁再生壁雜種細胞雜種細胞脫分化脫分化去壁的常用方法：去壁的常用方法：酶解法酶解法（纖維素酶、果膠酶等）（纖維素酶、果膠酶等）原生質(zhì)體融合方法：原生質(zhì)體融合方法：物理法：物理法：離心、振動、電刺激等離心、振動、電刺激等 化學法：化學法：聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEG） 四-1、植物體細胞雜交融合成功的標志融合成功的標志人工誘導(dǎo)人工誘導(dǎo)篩選篩選愈傷組織愈傷組織雜種植株雜種植株再分化再分化細胞細胞A細胞細胞B雜種細胞雜種細胞

9、物理法、物理法、化學法化學法滅活滅活的仙臺病毒的仙臺病毒四-2、動物細胞融合過程過程誘導(dǎo)動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的誘導(dǎo)動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理原理和和方法方法是否是否基本相同？基本相同？制備單克隆抗體不具有繁殖性不具有繁殖性但具有抗原性但具有抗原性主要用于制備主要用于制備單克單克隆抗體隆抗體獲得雜種植株獲得雜種植株用途用途物理、化學方法物理、化學方法（同左）（同左）生物：滅活的病毒生物：滅活的病毒物理（離心、振蕩、物理（離心、振蕩、電刺激）電刺激）化學（化學（PEGPEG）誘導(dǎo)方法誘導(dǎo)方法使細胞分散后誘使細胞分散后誘導(dǎo)導(dǎo)細胞融合細胞融合去除細胞壁后誘去除細胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融

10、合導(dǎo)原生質(zhì)體融合細胞融合的方法細胞融合的方法細胞膜的流動性細胞膜的流動性細胞膜的流動性、細胞膜的流動性、植物細胞全能性植物細胞全能性原理原理動物細胞融合動物細胞融合植物體細胞雜交植物體細胞雜交比較項目比較項目植物體細胞雜交、動物細胞融合的比較 抗原抗原 動物體內(nèi)動物體內(nèi)刺激刺激 效應(yīng)效應(yīng)B 抗體抗體 特點：產(chǎn)量低、特異性差、純度低、反應(yīng)不夠靈敏特點：產(chǎn)量低、特異性差、純度低、反應(yīng)不夠靈敏五、單克隆抗體1 1、常規(guī)抗體制備：、常規(guī)抗體制備：一個一個B B淋巴細胞淋巴細胞：只分泌一種：只分泌一種特異性抗體特異性抗體2、單克隆抗體、單克隆抗體雜交瘤細胞雜交瘤細胞 小鼠小鼠骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞：能：能

11、無限增殖無限增殖融合融合 單克隆抗體單克隆抗體 培養(yǎng)培養(yǎng) 抗原注入小鼠體內(nèi)抗原注入小鼠體內(nèi)已免疫的已免疫的B B淋巴細胞淋巴細胞骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞篩選篩選出出雜交瘤細胞雜交瘤細胞篩選篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群出能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)從培養(yǎng)液中提取從培養(yǎng)液中提取從小鼠腹水中提取從小鼠腹水中提取單克隆抗體單克隆抗體細胞融合細胞融合動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備( (特定的特定的選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基) ) 主要用于疾病的診斷、治療和預(yù)防。 若在單抗上帶上抗癌藥物制成“生物導(dǎo)彈”，將藥物定向帶到癌細胞所在部位，既消滅了癌細胞又不會傷害健

12、康細胞。 特點：與常規(guī)抗體相比，具有特異性強、靈敏度高、化學性質(zhì)單一的優(yōu)點。單克隆抗體的應(yīng)用單克隆抗體是指：單克隆抗體是指： 雜交瘤細胞產(chǎn)生的單一抗體雜交瘤細胞產(chǎn)生的單一抗體哺乳動物的胚胎移植受精卵受精卵卵細胞卵細胞精子精子體外受精體外受精胚胎胚胎幼體動物幼體動物2 2、用途：、用途： 加快優(yōu)良種畜的繁殖速度加快優(yōu)良種畜的繁殖速度，解決，解決哺乳動物妊娠時間長，產(chǎn)子數(shù)少，哺乳動物妊娠時間長，產(chǎn)子數(shù)少，繁殖速度慢的問題繁殖速度慢的問題移植入母移植入母體內(nèi)發(fā)育體內(nèi)發(fā)育1 1、過程：、過程：卵細胞卵細胞母綿羊母綿羊母綿羊母綿羊乳腺細胞乳腺細胞細胞質(zhì)細胞質(zhì)細胞核細胞核細胞核移植細胞核移植早期胚胎早期胚

13、胎卵裂卵裂C母綿羊子宮母綿羊子宮胚胎移植胚胎移植多莉羊多莉羊分娩分娩 妊娠妊娠 多莉羊的培育過程多莉羊的培育過程融合后的卵細胞融合后的卵細胞核移植動物細胞核有動物細胞核有全能性全能性 例例(06(06江蘇江蘇) )下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。（1 1）_技術(shù)是單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)。技術(shù)是單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)。（2 2）根據(jù)培養(yǎng)基的用途分類，圖中）根據(jù)培養(yǎng)基的用途分類，圖中HATHAT培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基屬于_培養(yǎng)基。培養(yǎng)基。（3 3）單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體相比，最大的優(yōu)越性是）單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體相比，最大的優(yōu)越性是_。（4 4）動物細胞融合除

14、了采用植物細胞原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑外，還可以采）動物細胞融合除了采用植物細胞原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑外，還可以采用用_。（5 5）選出的雜交瘤細胞既具備骨髓瘤細胞的）選出的雜交瘤細胞既具備骨髓瘤細胞的_特點，又具備淋特點，又具備淋巴細胞的巴細胞的_特點。特點。（6 6）淋巴細胞是由動物體）淋巴細胞是由動物體_中的中的_細胞分化、發(fā)育而來。細胞分化、發(fā)育而來。（7 7）雜交瘤細胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是）雜交瘤細胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是_。動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)選擇選擇特異性強特異性強,靈敏度高靈敏度高滅活的病毒滅活的病毒在體外大量增殖在體外大量增殖分泌特

15、異性抗體分泌特異性抗體骨髓骨髓造血干細胞造血干細胞主動運輸主動運輸1 1、科學家用小鼠骨髓瘤細胞與某種細胞融合，得到雜交細胞，經(jīng)、科學家用小鼠骨髓瘤細胞與某種細胞融合，得到雜交細胞，經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體，與骨髓疤細胞融合的是（培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體，與骨髓疤細胞融合的是（ ） A.A.經(jīng)過免疫的經(jīng)過免疫的B B淋巴細胞淋巴細胞 B.B.沒經(jīng)過免疫的沒經(jīng)過免疫的T T淋巴細胞淋巴細胞C.C.經(jīng)過免疫的經(jīng)過免疫的T T淋巴細胞淋巴細胞 D.D.沒經(jīng)過免疫的淋巴細胞沒經(jīng)過免疫的淋巴細胞A2 2、用于動物細胞培養(yǎng)的組織和細胞大都取自胚胎或出生不久的、用于動物細胞培養(yǎng)的組織和細胞大都取自胚胎

16、或出生不久的幼齡動物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織細胞幼齡動物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織細胞 （ ）A.A.容易產(chǎn)生各種變異容易產(chǎn)生各種變異 B B具有更強的全能性具有更強的全能性C.C.取材十分方便取材十分方便 DD分裂增殖的能力強分裂增殖的能力強D3.3.動物細胞培養(yǎng)與植物細胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于動物細胞培養(yǎng)與植物細胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于( ) ( ) A. A.培養(yǎng)基不同；培養(yǎng)基不同； B.B.動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行；動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行； C.C.動物細胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細胞不能；動物細胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細胞不能； D.D.動物細胞能夠大量

17、培養(yǎng)，而植物細胞只能培養(yǎng)成植株。動物細胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細胞只能培養(yǎng)成植株。A6、基因型為、基因型為AaBb的水稻的水稻(具有具有24條染色體條染色體)的花粉通過無菌操作，的花粉通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試管苗的育種過程。接入試管后，在一定條件下形成試管苗的育種過程。(1)愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后的形成的不規(guī)則細胞團，愈傷組愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后的形成的不規(guī)則細胞團，愈傷組織形成中，必須從培養(yǎng)基中獲得織形成中，必須從培養(yǎng)基中獲得_。(2)要促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有要促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有_和和_兩兩類激素。類激素。(3)愈傷組織分化是指愈傷組

18、織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是這一過程必須給予光照，其原因是_利用光照制造有利用光照制造有機物，供試管苗生長。機物，供試管苗生長。(4)試管苗的細胞核中含有試管苗的細胞核中含有_條脫氧核苷酸鏈。條脫氧核苷酸鏈。(5)培養(yǎng)出的試管基因型有培養(yǎng)出的試管基因型有 。如果要獲得育種需。如果要獲得育種需要的植株，并能繁殖新品種，后面的育種步驟是要的植株，并能繁殖新品種，后面的育種步驟是_。 各種營養(yǎng)各種營養(yǎng)(水、無機鹽、蔗糖等能量物質(zhì)水、無機鹽、蔗糖等能量物質(zhì))和小和小分子有機物分子有機物生長素、生長素、 細胞分裂素細胞分裂素葉綠體葉綠體 24AB、Ab、ab、a用一定濃度的秋水仙素處理組織培養(yǎng)獲得的幼苗用一定濃度的秋水仙素處理組織培養(yǎng)獲得的幼苗