《2020高考总复习 生物 （人教全国1）--选修三 第32讲 细胞工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考总复习 生物 （人教全国1）--选修三 第32讲 细胞工程（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第32讲细胞工程,1.细胞工程的概念,考点一植物细胞工程,细胞水平或细胞器水平,遗传物质,细胞产品,2.植物细胞的全能性,遗传信息,完整生物体,全部遗传信息,离体,营养、激素,3.植物组织培养技术 （1）原理：植物细胞具有。 （2）过程：,全能性,脱分化,再分化,人工种子,（3）关键点 条件：离体，一定营养物质，激素（生长素、细胞分裂素）等。 培养基状态：固体培养基（需再分化生根培养基及生芽培养基） 体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。 光照的应用 脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。,（4）植物激素在植物组织培养中的作用,4.植物体细胞杂交技术
2、 （1）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。 （2）原理：体细胞杂交利用了细胞膜的，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的。,不同种,杂种细胞,新的植物体,流动性,全能性,（3）过程,纤维素酶和果胶,物理,PEG,细胞壁,（4）意义：克服不同种生物远缘杂交的性。 5.植物细胞工程的实际应用 （1）植物繁殖的新途径 微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。,作物脱毒技术：选取作物（如茎尖）进行组织培养，获得脱毒苗的技术。 人工种子：以植物组织培养得到的、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。,不亲和,遗传特性,无毒组织,胚状体,单倍体
3、幼苗,纯合子,纯合子,缩短了育种年限,（人教版选修三P36“小知识”）植物组织培养所用培养基的组成：无机营养成分（包括水分、无机盐）、有机营养成分（包括小分子糖类、氨基酸、核苷酸）、激素、琼脂四部分。,（2017海南卷，31）甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题： （1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是_。 （2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是（填“具有完整的细胞核”“具
4、有叶绿体”或“已转入抗性基因”）。,（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是。A中的愈伤组织是叶肉细胞经形成的。,（4）若该种植物是一种杂合子的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是_。,解析（1）利用绿色叶片和白色花瓣作为外植体，进行组织培养的原理是高度分化了的植物细胞仍具有全能性。 （2）蔗糖属于二糖，其单位是一分子果糖和一分子葡萄糖，具有完整细胞核的植物细胞才具有全能性。 （3）在组织培养过程中
5、，常需要添加的两种植物激素为细胞分裂素和生长素，由叶肉细胞形成愈伤组织的过程为脱分化。 （4）杂合子经减数分裂形成不同基因型的花粉，若用花粉离体培养，所得到的个体基因型与原植株不同。,答案（1）绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株 （2）葡萄糖、果糖具有完整的细胞核 （3）细胞分裂素、生长素脱分化 （4）不能对杂合子的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株,1.动物细胞培养 （1）地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、_等。其中_是其他动物细胞工程技术的基础。
6、,考点二动物细胞工程,动物细胞融合,动物细胞培养,（2）培养过程,胰蛋白酶,原代培养,二氧化碳,培养箱,胰蛋白酶,传代,抗生素,培养液,血清、血浆,细胞代谢,2.动物体细胞克隆技术（核移植技术） （1）原理：。 （2）核移植分类：移植和体细胞核移植。 （3）核移植过程（以克隆高产奶牛为例）,动物细胞核具有全能性,胚胎细胞核,去核,细胞融合,移植,（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。作为异种移植的供体。用于组织器官的移植。 3.动物细胞融合和单克隆抗体的制备 （1）动物细胞融合 原理：。 融合方法：聚乙二醇（PEG）、电激等。 意义：突破了的局限，使成为可能，也为制
7、造开辟了新途径。,遗传改良,濒危物种,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 制备过程,杂交瘤细胞,能产生所需抗体,优点：特异性强、，并可能大量制备。 用途：作为；用于治疗疾病和。,灵敏度高,诊断试剂,运载药物,1.（人教版选修三P49图222）动物体细胞核移植技术为何选用去核卵（母）细胞？ 提示卵母细胞体积大，易操作，含有营养物质丰富，还因为其含有能够激发细胞核全能性表达的物质。,2.（人教版选修三P53图224）单克隆抗体制备过程中“两次筛选”目的有何不同？ 提示第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞
8、。,（2018全国卷，38）生物选修3：现代生物科技专题 2018年细胞期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴“中中”和“华华”。回答下列问题： （1）“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目（填“减半”“加倍”或“不变”）。 （2）哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度（填“大于”或“小于”）体细胞核移植，其原因是。,（3）在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞
9、的常染色体数目（填“相同”或“不同”），性染色体组合（填“相同”或“不同”）。 解析（1）动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，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。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物，与核供体相比，其细胞的染色体数目不变。（2）由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，所以，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度明显低于体细胞核移植。（3）哺乳动物雌性和雄性个体的体细胞中常染色体数目相同，所以分别以雌性和雄性个体的体细胞为供体，克隆动物体细胞的常染色体数目相同，但其性
10、染色体组合不同。,答案（1）将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中不变 （2）小于胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易（3）相同不同,（1）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（由线粒体DNA控制的性状）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。 （2）核移植产生的克隆动物与提供细胞核的亲本可能不同的3个原因： 克隆动物细胞质基因来源于另一个亲本，与植物组织培养不同（来自一个亲本），即克隆动物遗传物质来自两个亲本。在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异导致性状改变。外界环境条件的影响引起不
11、可遗传的变异。 （3）细胞核移植技术形成重组细胞并发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。,（4）克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。 （5）灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。 （6）除了受到注射的抗原的刺激，小鼠在生活过程中还可能受到其他抗原的刺激，因此从小鼠体内取出的多个B淋巴细胞可能产生多种不同抗体。 （7）单克隆抗体制备过程中，进行了多次动物细胞培养的操作，说明动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 （8）相比植物体细胞杂交，动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病毒处理，其他物理、化学诱导融合
12、的手段与植物体细胞杂交过程中原生质体诱导融合的方法相同。,澄清易错易混强化科学思维,易错易混,易错点1对脱毒苗的选材理解不透 点拨由于植物分生区附近（如茎尖）的病毒极少，所以常采用茎尖组织培养技术获得脱毒苗。 易错点2人工种子与自然种子不同 点拨人工种子是通过无性生殖（植物体细胞的组织培养技术）形成的，只有一个亲本的性状；自然种子是有性生殖的产物，具有两个亲本的性状。,易错点3不清楚动物细胞培养时，为何使用胰蛋白酶而不使用胃蛋白酶 点拨进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。分散细胞时不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为1.8。胰蛋白酶作用的适宜pH为
13、7.27.8，而多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4。 易错点4混淆原代培养与传代培养 点拨（1）原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。 （2）传代培养：原代培养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致接触抑制影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶扩大培养，即传代培养。,易错点5不清楚动物细胞克隆化培养时为何常选10代以内的细胞，而“瘤细胞”却为“50代以后” 点拨取供体动物的体细胞培养，一般选用传至10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传物质。然而欲获得“无限增殖”的“瘤细胞”则往往在“50代以后”，其遗传物质已发生变化，具“癌变”特性。,下面两幅图是制备单克隆抗体的示意图，请据图回答下列问题,规范答题,（1）图1和图2所示过程中，都必须用到的动物细胞工程技术是，进行图1中时需保障的环境，其培养液也要定期更换，为什么？_。 （2）图1中过程遭淘汰的细胞有，该过程与植物原生质体融合的不同之处是用诱导。 （3）图2中B所示的细胞特点是。 （4）图2技术的核心步骤是。,清除代谢产物，防止其对细胞造成危害,B细胞、骨髓瘤细胞及BB，瘤瘤融合细胞,既能无限增殖又能产生单一抗体,
