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1、第10讲 细胞工程,考纲要求,命题趋势,知识回顾,考纲要求：,1、以细胞全能性和细胞增殖的原理为基础，理解植物组织培养和动物细胞培养的过程。 2、以细胞膜具有流动性的特点为基础，理解植物体细胞杂交和动物细胞融合的过程。 3、结合免疫原理、融合原理及动物细胞培养，理解单克隆抗体制备过程及单克隆抗体的优点及应用。,命题趋势：,细胞工程作为生命科学的前沿，以“单克隆抗体的制备”、“试管婴儿”的培育、动物体细胞克隆、胚胎移植等知识为载体，考查学生读图能力，分析能力会成为本单元出题的重要方向。 将有关的学科知识置于细胞工程科研成果的材料情景中，考查学生分析综合的能力，会一直是高考的热点。,(2001年上
2、海高考题) 见P43 11题,概念,细胞工程指应用细胞生物学和分子生物学方法， 通过类似于工程学的步骤，在整体细胞水平或细胞器水平上， 按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得 新型生物或一定细胞产品的一门踪合性科学技术。,第10讲 细胞工程,要点、疑点、考点,细胞融合技术,细胞拆合技术,染色体导入技术,按技术分类,基因转移技术,胚胎移植技术,细胞与组织培养技术,细胞与组织培养技术,细胞的全能性,、概念：,、原因： （物质基础）,、全能性高低：,、未表达的原因：,、实现全能性的条件：,、理论意义：,生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。,每个细胞都含有本物种特有的全套遗传物质，都有发
3、育成完整个体的全套基因。、体细胞通过有丝分裂产生，其遗传物质与受精卵相同、有性生殖细胞通过减数分裂产生，其遗传物质减少一半，却携带着控制本物种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。,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，植物体细胞动物体细胞（不易表达）,生物体细胞内基因在特定时期和空间条件下选择性表达,离体状态、一定的营养物质、激素和其他适宜条件,细胞的全能性是生物组织培养、克隆的理论依据,二植物细胞工程,植物组织培养,应用,如人工种子、快速繁殖、生产药物等,拓展 .创新,基础 .导航,植物细胞杂交,用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的
4、方法。,细胞融合,一个动物细胞就是一小团原生质，而植物细胞因为外有细胞壁，去壁后的细胞才是原生质。去壁的方法是用酶和酶，而不能用盐酸，因为盐酸会使植物细胞死亡。细胞融合过程中，先是膜的融合，它体现了细胞的结构特点是细胞膜具有一定的。融合后的细胞中及在原来基础上加倍 ,植物体细胞杂交,概念,用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并将其培育成新植物的方法,过程,诱导原生质融合的方法,意义,有利于克服远缘杂交不亲和的障碍，培育农作物新品种。,物理法：离心、振动、电刺激等,化学法：用聚乙二醇等作诱导剂诱导融合,拓展 .创新,三动物细胞工程,过程,动物细胞培养,应用,大规模生产蛋白质生物制品，
5、如干扰素、单克隆抗体,检测有毒物质,医学上用于皮肤移植或病理、药理研究,拓展 .创新,单克隆抗体,拓展 .创新,【例】下列哪种物质的形成与内质网及上面的核糖体、高尔基体和线粒体都有关( ) A血红蛋白 B呼吸氧化酶 C胃蛋白酶原 D性激素,C,【解析】解答此题需从如下几方面入手分析：首先核糖体是合成蛋白质的场所，高尔基体与细胞的分泌物形成有关，因此这种物质应是一种分泌蛋白；第二，分析题中的血红蛋白与呼吸氧化酶虽都是蛋白质，但不分泌到细胞外去，而性激素是分泌物，但它是脂类不是蛋白质；第三，只有胃蛋白酶元是在胃腺细胞核糖体上合成的，经内质网和高尔基体加工处理分泌到细胞外的蛋白质，整个过程需线粒体提
6、供能量。,强化 .应用,强化 .应用,【例】对细胞内各种生物膜的结构和组成的叙述错误的是( ) A主要由蛋白质、脂质和少量糖类组成 B磷脂双分子层是各种生物膜的基本骨架 C不同生物膜上的蛋白质的种类和数量不同 D 内质网膜能生成高尔基体膜，说明两者化学组成完全相同,【解析】解答此题需从如下几方面入手分析：首先细胞内的各种生物膜化学组成相似，基本结构大致相同；第二，与细胞膜类似，其他生物膜也主要由蛋白质、脂质和少量的糖类组成，其基本骨架也应是磷脂双分子层；第三，各种膜所含的蛋白质和磷脂不同，内质网膜生成高尔基体膜，说明两者化学组成相似，但不会完全相同，因为两者功能不同。,D,强化 .应用,【例】
7、基因型为AaBb的水稻(具有24条染色体)的花粉通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的育种过程。 (1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后的形成的不规则细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得_。 (2)要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_和_两类激素。 (3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_利用光照制造有机物，供试管苗生长。 (4)试管苗的细胞核中含有_条脱氧核苷酸链。 (5)培养出的试管基因型有 。如果要获得育种需要的植株，并能繁殖新品种，后面的育种步骤是_。,各种营养(水、无机盐、蔗糖等能量物质)和小分子有机物,生长素、细
8、胞分裂素,叶绿体,24,AB、Ab、ab、a,用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗,强化 .应用,【解析】由于组织不能光合作用，组织内贮存的营养也非常有限，因此组织离体培养常需要加入一些外源营养，这些营养除了无机盐外，还要加入适量的有机物，特别是糖类，为组织生命活动提供能源。为了促进组织的分裂和分化，培养基中还要加入促进细胞分裂的激素和促进生长的有关激素。由于花药是经过减数分裂产生的，所以每个细胞中的染色体只是原来细胞中的一半，根据遗传规律可知，产生的细胞基因型有四种，即AB、Ab、aB、ab，但单倍体植物是不具有生殖能力的，所以必需用秋水仙素处理幼苗，使其染色体数目加倍，才能成为可育的
9、植株。从中选出人们需要的种类。,【答案】(1)各种营养(水、无机盐、蔗糖等能量物质)和小分子有机物(2)生长素细胞分裂素(3)叶绿体(4)24(5)AB、Ab、aB、ab用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗。,强化 .应用,【例5】有关全能性的叙述，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生物体内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,【解析】解答此题需从以下几方面入手分析：首先受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞的分裂、分化形成完整的个体，所以全能性最
10、高；第二，体内每一个体细胞都是通过有丝分裂形成，都含有发育成完整个体所必需的全部基因，理论上讲都应该具有全能性，但由于分化，基因在不同的细胞中选择表达，因而体内细胞并没有表达出全能性；再者，卵细胞在一定条件下，全能性表现比体细胞高，但与受精卵不同，细胞的分化程度也很高；第四，分化的植物细胞具有全能性，但要表达必须在一定条件下离体培养。,C,强化 .应用,【错解分析】此题容易出现的思维障碍是不同细胞全能性及表达的混淆。 排除障碍的方法是： 明确细胞具有全能性和全能性表达是两个不同的概念。如体内分化的植物细胞具有全能性，但在体内不能表达，需在一定条件下离体培养才能表达。 理解体内所有细胞中受精卵全
11、能性最高，卵细胞比体细胞潜在的全能性高，分化的植物细胞比分化的动物细胞全能性易表达，但需在一定条件下离体培养。,强化 .应用,【例】动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是( ) A诱导融合的方法完全相同 B所用的技术手段完全相同 C所采用的原理完全相同 D都能形成杂种细胞,D,【解析】解答此题需从如下几方面入手分析：首先两种细胞工程技术中都要进行细胞融合，且融合的技术基本相同；第二，诱导的方法，除动物细胞的融合常用灭活的病毒做诱导剂外，其他的二者基本相同；第三，二者采用的原理不同，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，最终形成的是杂种细胞，植物体细胞杂交是细胞的全能性，最终杂种细胞形成的是杂种植株。,
