《高考生物人教版一轮复习课件：选修3 第2讲细胞工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物人教版一轮复习课件：选修3 第2讲细胞工程（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、选修三现代生物科技专题 选考内容 第二讲细胞工程 1 细胞工程的概念理解 1 原理和方法细胞生物学和 2 操作水平 3 工程目的按照人的意愿来改变 或获得细胞产品 考点一植物细胞工程 分子生物学 细胞整体水平或细胞器水平 细胞内的遗传物质 4 根据操作对象的不同分类植物细胞工程和 2 植物细胞工程 1 理论基础 概念 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 物质基础 细胞中具有本物种 表达条件 具有完整的细胞结构 处于 状态 提供一定的 和其他适宜外界条件 动物细胞工程 细胞的全能性 完整生物体 全部遗传信息 离体 营养 激素 离体的植物器官 组织 细胞 完整的植株 愈伤
2、组织 3 植物体细胞杂交技术 概念 将 的植物体细胞 在一定条件下融合成 并把杂种细胞培育成 的技术 操作流程 不同种 杂种细胞 新的植物体 流程分析a 过程a为去除 获得具有活力的原生质体 用到的酶是 b 过程b是原生质体的融合 其原理是 c 诱导b融合的两种方法物理法包括 等 化学法一般用 作为诱导剂 d 过程c是原生质体融合后再生出 e 过程d是 技术 其原理是 意义 细胞壁 纤维素酶和果胶酶 细胞膜具有一定的流动性 离心 振动 电激 聚乙二醇 PEG 细胞壁 植物组织培养 细胞的全能性 克服了远缘杂交不亲和的障碍 3 植物细胞工程的实际应用 1 微型繁殖 优点是能够 2 作物脱毒 利用
3、 等无毒组织进行微型繁殖 3 培育 可以解决某些植物结实率低 繁殖困难的问题 4 作物新品种的培育 保持亲本的优良性状 茎尖 根尖 人工种子 植物组织培养 判断下列说法的正误 1 棉花根尖细胞经诱导形成的幼苗能体现细胞的全能性 2 植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性 3 在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中 不会发生细胞的增殖和分化 4 愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的 5 利用物理法或化学法 可以直接将两个植物细胞进行诱导融合 6 再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志 7 在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂 可获得染色体加倍的细胞 8 培育脱毒苗所采用的主要技术是
4、细胞杂交 1 研究人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响 实验结果如下图 请思考 1 实验结果表明 茎尖大小与脱毒率 成苗率关系如何 2 马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为多少mm 提示 1 a表示去除细胞壁获得具有活力的原生质体 由于细胞壁的主要成分是纤维素和果胶 所以使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 2 b表示原生质体的融合 其原理是细胞膜具有一定的流动性 3 物理法和化学法 物理法包括离心 振动 电激等 化学法一般用聚乙二醇 PEG 作为诱导剂 4 可以克服远缘杂交不亲和的障碍 1 植物组织培养和植物体细胞杂交的比较 2 脱分化和再分化的比较 3 激素比例与分化的关
5、系适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根 适当提高细胞分裂素与生长素的比例容易生芽 比例适中诱导产生愈伤组织 如图所示 4 植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法 1 诱导产物 假设用于杂交的两种植物细胞分别为A B 未融合的细胞 A和B 两两融合的细胞 AA BB和AB 多细胞融合体 2 检测方法 对诱导产物中的细胞进行植物组织培养 然后根据得到的植物性状进行判断 若只表现出一种植物的性状 说明是未融合细胞 若得到的是具有两种亲本性状的植物 说明是杂种植株 若得到的是具有两种亲本性状的植物 且一种植物的性状得到加强 则是多细胞融合体 若只表现出一种植物的性状且效果得到加强 则是同种细胞
6、融合的结果 5 单倍体育种和突变体的利用的不同点 高考警示 有关细胞全能性及细胞培养的四个注意点 1 具有全能性 体现 实现 全能性 具有全能性 理论上 活细胞都具有全能性 体现全能性 只有发育成完整个体 才能说明实现了细胞的全能性 2 细胞全能性的大小比较 植物细胞 动物细胞 受精卵 生殖细胞 体细胞 分化程度低的细胞 分化程度高的细胞 幼嫩细胞 衰老细胞 分裂能力强的细胞 分裂能力低的细胞 1 若运用传统有性杂交 即用番茄 马铃薯杂交 能否得到可育的杂种植株 为什么 不能 不同种的植物存在生殖 隔离 2 在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中 运用的技术手段是 依据的原理是 其中过程 称为 技
7、术 与过程 密切相关的具有单层膜结构的细胞器为 过程 相当于 过程 涉及的细胞分裂方式为 3 已知番茄 马铃薯分别为四倍体 二倍体 则 番茄 马铃薯 属于 倍体植株 4 柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物 可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产 若利用此技术 将柴油树细胞培养进行到 填字母编号 阶段即可 植物组织培养 植物细胞的全能性 原生质体融合 高尔基体 脱分化 有丝分裂 六 e 解析 1 番茄和马铃薯属于两种植物 存在生殖隔离 不能通过有性杂交产生后代 2 过程 是把a b两个原生质体融合在一起 所以称为原生质体融合 过程 是在融合的原生质体外再生一层细胞壁 而细胞壁的形成与高尔基
8、体有关 过程 的结果是形成了愈伤组织 所以 为脱分化 3 番茄 马铃薯 属于异源多倍体中的异源六倍体 4 柴油是植物细胞的代谢产物 要实现其工业化生产需将柴油树细胞培养到愈伤组织 然后进行提取 变式训练 D C 若 是人参细胞 对 进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量D 若 是具有杂种优势的农作物细胞 则用 进行繁育会发生性状分离 解析 农作物细胞用 繁育属无性繁殖 不会发生性状分离 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 无机物 生长素 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
9、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 而叶肉细胞具有叶绿素 这是基因 的结果 植物细胞的全能性 有丝分裂 分化 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 选择性表达 解析 1 要促进细胞分裂生长 培养基中应有营养物质和激素 营养物质包括无机物和小分子有机物 激素包括细胞分裂素和生长素两类植物激素 2 植物组织培养过程依据的原理是植物细胞的全能性 A是脱分化过程 B是再分化过程 两者均进行有丝分裂 B阶段除了细胞分裂外 还进行细胞分化等 3 植物组织培养过程需要无菌操作 主要是指对培养基进行灭菌 对外
10、植体等进行消毒 再分化阶段需要光照 原因是在此过程中芽发育成叶 叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件 4 试管苗的根细胞没有叶绿素 而叶肉细胞具有叶绿素 这是基因选择性表达的结果 1 动物细胞培养 动物细胞工程技术的基础 1 原理 2 培养条件 无菌 无毒的环境 对 和所有培养用具进行无菌处理 添加 定期更换培养液以清除 营养 除正常的有机和无机营养外 加入 等一些天然成分 考点二动物细胞培养与体细胞克隆 细胞增殖 培养液 抗生素 代谢产物 血清 血浆 适宜的温度和pH 温度为 哺乳动物 pH为 气体环境 含95 空气加 的混合气体 其中后者的作用是 3 动物细胞的培养过程 4 应用生物制品的生
11、产 检测 医学研究 36 5 0 5 7 2 7 4 5 CO2 维持培养液的pH 有毒物质 2 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1 原理 2 动物体细胞核移植技术的过程 动物体细胞核具有全能性 3 结果 4 应用 加速家畜 进程 促进优良畜群繁育 保护 生产医用蛋白 作为异种移植的 用于组织器官的 产生新个体 遗传改良 濒危物种 供体 移植 判断下列说法的正误 1 连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型 2 制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织 再用胃蛋白酶处理 3 肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5 的CO2刺激细胞呼吸 4 与 多利 羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植 细胞培养和核移植 5
12、 动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用相同 如图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线 图中B E两点表示经筛选 分装后继续培养 据图分析 1 原代培养和传代培养的分界点是哪个 2 AB和DE段繁殖速度缓慢的原因是什么 3 E点后的细胞大多数具有异倍体核型 这样的细胞有什么特点 提示 1 B点之前的培养称为原代培养 之后的培养称为传代培养 2 发生了接触抑制 3 E点后的细胞属于细胞系 能无限增殖 1 植物组织培养与动物细胞培养的比较 2 动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较 3 核移植时应注意的几个问题 1 核移植时应选M 中期卵母细胞的原因 此类细胞体积大 易于操作 卵黄多 营养物质丰
13、富 可为发育提供充足的营养 卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质 2 克隆动物是由重组的细胞经培养而来的 该重组细胞的细胞质基因来源于受体细胞 细胞核基因来源于提供细胞核的亲本 其遗传物质来自2个亲本 3 核移植中供体动物 提供卵母细胞的动物 代孕动物和克隆动物之间的关系 克隆动物绝大部分性状与供体动物相同 少数性状与提供卵母细胞的动物相同 与代孕动物的性状无遗传关系 4 动物体细胞核移植技术 克隆 从生殖方式的角度看属无性生殖 重组细胞相当于受精卵 需要动物细胞培养和胚胎工程技术的支持 高考警示 1 原代培养和传代培养 原代培养 可有两种表述 a 细胞悬液第一次在瓶中培养 没有分
14、瓶培养之前的细胞培养 b 第1代细胞的培养与传10代以内的细胞培养统称为原代培养 两种表述没有本质区别 传代培养 同样有两种表述 a 细胞悬液培养一段时间后 分瓶再进行的细胞培养 b 传10代以后的细胞培养 统称为传代培养 2 细胞株和细胞系 细胞株 原代培养的细胞一般传至10代左右会出现生长停滞 衰老死亡 少数度过 危机 的细胞能传50代左右 形成细胞株 细胞株的遗传物质并没有发生改变 细胞系 细胞株传至50代以后 会出现第二次危机 少数度过第二次危机的细胞能够无限传代下去 形成细胞系 细胞系的遗传物质发生了改变 带有癌变细胞的特点 B A 形成动物 的过程分别属于有性生殖和无性生殖B 产生
15、动物 的过程中可发生基因突变 基因重组等C 动物 的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性D a b c细胞的形成过程 仅c细胞为有丝分裂 解析 动物 通过受精作用形成 属于有性生殖 动物 通过细胞核移植技术形成 利用的原理是动物细胞的细胞核具有全能性 形成动物 的过程属于无性生殖 A C正确 a b细胞分别由精原细胞和卵原细胞通过减数分裂形成 c细胞是体细胞 通过有丝分裂形成 D正确 产生动物 的过程中并没有发生基因重组 故B错误 3 2017 东城模拟 下列有关细胞工程的说法正确的是 A 在愈伤组织形成的过程中 除适宜的温度 pH和无菌条件外 还需要有植物激素进行调节B 植物体细胞杂交前需要用
16、酶去除细胞壁获得原生质体 然后再用灭活的病毒促进融合C 利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式D 动物细胞应在含5 CO2的恒温箱中培养 CO2的作用是为细胞提供碳源 变式训练 A 解析 在愈伤组织形成的过程中 需添加生长素和细胞分裂素等植物激素进行调节 灭活的病毒是促进动物细胞融合特有的方法 核移植属于克隆 为无性生殖 不会产生新物种 动物细胞应在含5 CO2的恒温箱中培养 CO2的作用是维持培养液中的pH 1 动物细胞融合 1 原理 2 融合方法 聚乙二醇 PEG 电激等 3 意义 突破了 的局限 使 成为可能 也为制造 开辟了新途径 考点三动物细胞融合与单克隆抗体的制备 细胞膜的流动性 灭活的病毒 有性杂交方法 远缘杂交 单克隆抗体 2 单克隆抗体 1 制备过程 2 优点 特异性强 可大量制备 3 用途 作为 用于治疗疾病和 灵敏度高 诊断试剂 运载药物 判断下列说法的正误 1 可以用灭活的病毒促进动物细胞融合 而不能促进植物细胞融合 2 小鼠骨髓瘤细胞的染色体数为40 B淋巴细胞的染色体数为46 融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为86 3 杂交瘤细胞进行
