2.2.2 杂种细胞的筛选-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

杂种细胞的筛选 细胞融合是随机的，两个不同亲本细胞诱导融合得到的是不同细胞的混合物，包括异核体（AB）、同核体（AA和BB）以及未融合双亲细胞（A和B），人教版选择性必修三利用动物细胞融合制备单克隆抗体中对杂交细胞的筛选只提到特殊的选择性培养基，植物体细胞杂交技术中没有提到杂种细胞的筛选，学生在学习中经常会疑惑。 一、动物细胞融合时杂交细胞的筛选 例、如图，核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述，正确的是 A.免疫的B淋巴细胞及其相互融合的细胞因全合成途径被A阻 断，在HAT培养基上不能增殖 B.骨髓瘤细胞及其相互融合的细胞因无法进行上述两个途径，而在HAT培养基上不能增殖     C.杂交瘤细胞虽可进行补救合成途径，但仍不能在HAT培养基上大量增殖 D.HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞，既能大量增殖又能产生较高纯度的目标抗体 答案：B 从上面题目可知，正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤(物质A)阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增殖 。鼠骨髓瘤细胞中没有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，只有D途径，没有S途径，但可以分裂增殖，物质A阻断DNA复制，从而阻止鼠骨髓瘤细胞分裂增殖。 二、植物细胞融合时杂种细胞的筛选 1.诱导营养缺陷A细胞和B细胞，然后对突变A和B进行实验，结果如表所示。     诱导突变A细胞和B细胞分别突变成不同营养缺陷细胞，这样没有融合的A细胞和B细胞以及同核融合的细胞在相应营养物质缺乏的培养基上无法生长，而异型核融合的细胞可以互补合成相应的缺乏的营养物质在培养基上生长，从而筛选出杂种细胞。 例、花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥－花椰菜植株。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图所示。 （1）该过程用到的细胞工程技术有______、____。     （2）过程①所需的酶是______，过程②中聚乙二醇(PEG)的作用是___，经过②过程操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有黑芥叶肉细胞的 _____(填写细胞器名称)存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。 （3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的________，维持原生质体的形态和活性。原生质体经过细胞壁再生，进而脱分化形成____。 （4）若分析再生植株的染色体畸变类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成临时装片，在显微镜下观察并比较染色体的______。将杂种植株栽培在含有_____的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。 （5）采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1-4进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1-4中是杂种植株的有_____1、2、4________           答案： （1）植物组织培养_、植物体细胞杂交。     （2）纤维素酶和果胶酶 诱导原生质体的融合 叶绿体 （3）渗透压 愈伤组织 （4）形态和数目 黑腐病菌 （5）1、2、4       从题目可知黑芥幼叶原生质体有叶绿体，用一定剂量的紫外线处理可使其染色体片段化，并丧失再生能力，花椰菜幼根原生质体无叶绿体，所以只有异型核融合的杂种细胞既有叶绿体又分裂生长。所以可以通过叶绿体初步筛选。 剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成临时装片，在显微镜下观察并比较染色体的形态和数目。 采用特异性引物对双亲及再生植株1～4进行PCR扩增后电泳，根据电泳图判断。 例、如图表示利用植物体细胞杂交技术获得“胡萝卜—羊角芹”杂种植株的技术流程。请回答下列问题： (1)过程①用到的酶是________________________。过程①需要在具有一定渗透压的溶液中进行，其目的是__________________。     (2)用化学法诱导原生质体融合时，常用________作为诱导剂。若用红色荧光和绿色荧光分别标记胡萝卜和羊角芹细胞膜上的蛋白质，则判断某原生质体是由胡萝卜细胞和羊角芹细胞融合而成的依据是___________________________________________________________