《高考生物一轮总复习 选修3 专题2 细胞工程课件（选修3）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物一轮总复习 选修3 专题2 细胞工程课件（选修3）（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题2 细胞工程,一、 植物细胞工程 1.对细胞工程概念的理解： (1)应用原理：细胞生物学和_学。 (2)操作水平：细胞水平或_水平。 (3)操作目的：按照人的意愿改变细胞内的_或获,得细胞产品。,分子生物,细胞器,遗传物质,2.植物组织培养：,无菌,离体,愈伤组织,(1)概念：在_和人工控制的条件下，将_ 的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予 适宜的培养条件，诱导其产生_、丛芽，最终形成,完整的植株。,植物细胞的全能性,完整生物体,(2)理论基础：_。 全能性的含义：具有某种生物全部遗传信息的任何一个 细胞，都具有发育成_的潜能。,植物细胞全能性实现的条件：_、提供适宜,
2、的培养条件。,离体,选择性,影响全能性表达的原因：在特定的时间和空间条件下， 细胞中的基因会有_地表达出各种蛋白质，从而构成生,物体的不同组织和器官。,脱分化,再分化,(3)过程：离体的植物器官、组织、细胞,愈伤,组织,根、芽植物体。,3.植物体细胞杂交：,杂种细胞,纤维素酶、果胶酶,(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成 _，并培育成新的植物体的技术。,(2)过程：,脱分化,离心、振动、,原生质体,融合,两种植物细胞 后的原生质体,杂种细胞,愈伤组织,植物体。,聚乙二醇,远缘杂交不亲和,(3)诱导方法：人工诱导融合的物理法包括_ _等；化学法一般用_(PEG)作为诱导剂。 (4
3、)意义：克服_的障碍。,电激,4.应用： (1)植物繁殖的新途径：微型繁殖(快速繁殖)、作物脱毒、,_。,人工种子,单倍体,(2)作物新品种的培育：_育种、突变体的利用。 (3)细胞产物的工厂化生产。,二、动物细胞工程 1.动物细胞工程常用的技术手段： _、 动物细胞核移植、_、生产单克隆抗体等。其 中_技术是其他动物细胞工程技术的基础。 2.动物细胞培养： (1) 概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成 _，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长,和增殖。,单个细胞,(2)过程：动物组织块分散成单个细胞细胞悬液原代 培养传代培养。,动物细胞培养,动物细胞融合,动物细胞培养,(3)条件：
4、 无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌 处理，添加一定量的_，定期更换培养液以清除代,谢产物。,抗生素,血清、,36.50.5,营养：除正常的有机和无机营养外，通常还需加入_ _等一些天然成分。 温度和 pH：温度为_(哺乳动物)，pH 为,_。,7.27.4,维持培养液的 pH,气体环境：含 95%空气加 5%CO2 的混合气体，其中后者 的作用是_。,血浆,单克隆抗体,受体细胞,生理、病理、药理,(4)应用： 生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、_等。 应用于基因工程：动物细胞是基因工程技术中常用的 _，因此，基因工程离不开动物细胞的培养。 检测有毒物质，判断某种物质的毒性。 用
5、于_等方面的研究，如筛选抗癌药,物等。,3.动物体细胞核移植克隆。 (1)概念：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉 细胞核的_中，使其重组并发育成一个新的胚胎， 这个新的胚胎最终发育为动物个体。 (2)理论基础：_具有全能性。 (3) 分类：包括胚胎细胞核移植和_ ，其中 _较易成功。,(4)过程：,体细胞核移植,胚胎细胞核移植,卵母细胞,动物细胞核,4.动物细胞融合： (1)概念：又称为细胞杂交，指两个或多个动物细胞结合形 成一个细胞的过程。 (2)融合方法：诱导方法与植物原生质体融合的方法相似， 特有的方法是常用_诱导。 (3)过程：不同来源的两个或多个动物细胞,_细胞。,灭活的病
6、毒,杂交,远缘杂交,(4)意义：克服了_不亲和的障碍。,5.单克隆抗体：,杂交瘤细胞,特异性,灵敏度,(1)制备过程： 一抗体的细胞培养提取抗体。 (2)单克隆抗体的特点：_强、_高， 并,可大量制备。,诊断试剂,运载药物,(3)单克隆抗体的应用： 作为_，具有准确、高效、简易、快速的优点。 用于治疗疾病和_。,判断正误,1.愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的。(,),2.与“多利”羊等克隆动物相关的技术有胚胎移植、细胞,培养和核移植。(,),3. 体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体。,(,) 答案：1. 2. 3.,考点一 植物细胞工程的基本技术 1.植物组织培养技术： (
7、1)植物组织培养的过程：,愈伤组织,离体的植物器官、组织、细胞,胚状体或丛芽试管苗。,(2)脱分化与再分化过程的比较：,2.植物体细胞杂交技术：,(1)诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化,学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。,(2)植物细胞融合完成的标志：新的细胞壁的生成。,(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成 杂种细胞。杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征(原因是 杂种植株中含有两种植物的遗传物质)。,(4)体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、,基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。,(5)该培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔
8、 的遗传定律，只有有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定 律，而体细胞杂交没有此过程。,(6)植物体细胞杂交克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展,了可用于杂交的亲本组合范围。,(1)植物体细胞杂交获得的杂种细胞的类型有三种：AA 型、 BB 型、AB 型，符合要求的只有AB 型，需要进行筛选。 (2)杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的变异类型属于染 色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目 之和，杂种植株属于异源多倍体。, 高考探究 ,考向 1 植物组织培养的过程,例 1(2015 年甘肃模拟)甘肃省甘谷县的辣椒名扬四海，而 辣椒素是辣椒果实中普遍存在的一种生物碱，广泛用于食品保
9、健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如下图所示。请回答 下列问题。,(1)图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的_,_和_过程。,(2)图中所用的 MS 培养基主要成分应包括：大量元素、微 量元素、有机物，还需要添加多种植物激素，如生长素和细胞 分裂素。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值 _(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。污染 是植物组织培养过程中最大的技术难题，可发生于不同的对象 和不同阶段，所以培养基配制完成后要进行_， 对外植体进行_。,(3)辣椒素是一种斥水亲脂、易溶于乙醇和丙酮等有机溶剂 的化合物，可以采用_ 方法提取辣椒素，该方法需要 对原材料进行粉碎、干燥，再用酒精、丙酮
10、等浸泡，并利用 _加热方法加热，加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是 _。 通过过滤获得滤液，若要获得辣椒素结 晶，还需再对滤液加热蒸发出有机溶剂，这时可以直接使用 _装置进行。, 解析(1) 植物组织培养过程包括脱分化和再分化两个阶 段。(2)MS 培养基包含植物生长和发育所需要的全部营养成分， 除题中所示外，还需添加蔗糖，它是离体组织赖以生长的重要 营养成分；当培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值低时 有利于芽的分化。培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌，对外植体 需进行消毒处理。(3)根据辣椒素的理化性质可知，辣椒素易溶 于有机溶剂，可以采用萃取法提取。为防止萃取剂(有机溶剂) 的挥发，需要进行水
11、浴加热并加装冷凝回流装置，最后将萃取 液进行蒸馏除去萃取剂，烧瓶中会剩下较纯的辣椒素。,答案(1)脱分化(去分化) 再分化 (2)低 高压蒸汽灭菌 消毒,(3)萃取 水浴 防止有机溶剂的挥发 蒸馏,考向 2 植物体细胞杂交过程,例 2(2015 年山西太原模拟)甲、乙是染色体数目相同的两 种二倍体药用植物，甲含有效成分 A，乙含有效成分 B。某研 究小组拟培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物。回答下列问题： (1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先去除 细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂 诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_ 组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种
12、培育 技术称为_。,(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_ _。假设甲和乙有性杂交的后代是 不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是 _。,(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖， 经植物组织培养得到的_等材料用人 工薄膜包装后可得到人工种子。,解析(1)去除细胞壁后，得到原生质体。诱导融合后，原 生质体需经过脱分化过程形成愈伤组织，然后经过再分化形成 完整的杂种植株。(2)多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上 染色体组的个体，多倍体后代不育一般是由于减数分裂过程中 同源染色体联会紊乱，无法形成正常配子而导致不育。(3)经植 物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽或
13、腋芽，包裹上人工 种皮即可形成人工种子。,答案(1)原生质体,愈伤,再分化(或分化),植物体细胞,杂交技术 (2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(其他答 案合理亦可) 在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后 者染色体联会正常(其他答案合理亦可) (3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(任答其中一个即可),【考点练透】,1.通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲 耐盐、乙高产)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流 程并回答问题：,(1)B 是_，D 是具有_优良性 状的幼芽。D 长成的幼苗需要选择的原因是_ _。,(2)由 C 形成植株的过程利用了_技术，愈 伤组织形成 D 需要经过_ 过程。整个培养过程要在 _条件下进行。,(3)植物体细胞融合成功的标志是_。目 前植物体细胞杂交还存在许多问题没有解决，如_ _。,解析：(1)两个原生质体经PEG 诱导后融合，再生出细胞壁 后变成杂种细胞，利用植物组织培养技术可得到愈伤组织、丛 芽结构和试管苗，但并非每个细胞都能表达出耐盐性状，需要 利用含盐培养基
