2016届高考生物专题复习课件（19）细胞工程（共26张PPT）

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1、考点 57 植物细胞工程 考点 58 动物细胞工程 理想树出品 高考考法突破 考法 1 植物细胞工程的过程 考法 3 种群数量变化的曲线分析及应用 应试基础必备 考点 57 植物细胞工程 考点 57 植物细胞工程 考法 2 有关种群特征的比较与分析 应试基础必备 1细胞工程的概述 (1)原理方法：细胞生物学和分子生物学的原理和方法。 (2)操作水平： 细胞 水平或 细胞器 水平。 (3)达到目的：改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 (4)类型：根据操作对象的不同，可分为 植物 细胞工程和 动物 细胞工程。 2植物体细胞杂交 (1)概念：指将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成 杂种细胞 ，并

2、把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 (2)原理 (理论基础 )：细胞膜的 流动性 和植物细胞的 全能性 。 (3)过程 过程 胞壁 获得具有活力的原生质体，常用方法是酶解法，所用到的酶是 纤维素酶和果胶酶 。 过程 工诱导的物理法包括 离心、振动、电激 等；化学法一般用 聚乙二醇 (诱导剂。 过程 胞壁 ，这是原生质体融合成功的标志。 植物体细胞杂交的意义：克服 远缘杂交不亲和 的障碍，培育作物新品种。 考点 57 植物细胞工程 应试基础必备 3植物细胞工程的应用 (1)植物繁殖的新途径 返回考点目录 (2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用。 (3)细胞产物的 工厂化生产 ：培养到

3、愈伤组织 阶段。 考点 57 植物细胞工程 高考考法突破 角度 1 植物激素在组织培养中的作用 在配制好的 常需要添加植物激素，其中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等，都会影响实验结果。 (1)按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果。 考法 1 植物细胞工程的过程 使用顺序 实验结果 先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但细胞不分化 先使用细胞分裂素，后使用生长素 细胞既分裂也分化 同时使用 分化频率提高 考点 57 植物细胞工程 高考考法突破 (2)当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物

4、细胞的发育方向。 角度 2 关于植物体细胞杂交 1植物体细胞杂交的原理：原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用了细胞的全能性。 2杂种细胞形成的标志：新的细胞壁的生成。 3植物体细胞杂交的终点：培育成杂种植株。 4杂种植株特征：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。 生长素与细胞分裂 素的用量比值 植物细胞的发育方向 比值高 有利于根的分化、抑制芽的形成 比值低 有利于芽的分化、抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 考点 57 植物细胞工程 高考考法突破 角度 3 植物组织培养和植物体细胞杂交的比较 植物组织培养 植物体细胞杂交 原理

5、 (理论基础 ) 细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性 过程 操作 脱分化、再分化 (1)除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，所用的酶是纤维素酶和果胶酶 (2)用物理 (离心、振动、电激 )或化学 (聚乙二醇 )的方法诱导细胞融合 应用 (1)繁殖：微型繁殖、作物脱毒、人工种子等 (2)培育新品种 (3)生产细胞产物 克服远缘杂交障碍，培育作物新品种 关系 植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂 考点 57 植物细胞工程 角度 4 对植物体细胞杂交和有性杂交的比较 1结果不同：若两个不同品种的植物细胞 A、 2个染色体组，基因型为2个染色体组，

6、其基因型为 植物体细胞杂交的结果应为四倍体，其体细胞中染色体数为 2X 2Y，基因型为 体细胞杂交时不管染色体数、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。而植物有性杂交的结果是子代细胞中染色体数为 X Y、基因型为 先减半再相加。在减数分裂过程中前者染色体联会正常，后者由于染色体联会异常导致后代不育。 2适用的定律不同：有性生殖过程中符合孟德尔遗传定律，而植物体细胞杂交属于无性生殖，则不符合孟德尔遗传定律。 角度 5 植物体细胞杂交过程中去除细胞壁的方法及原理 植物细胞壁的存在阻碍了植物细胞的融合，用酶解法既能去除细胞壁，又能保持细胞的完整性，由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此需要用

7、纤维素酶和果胶酶。 角度 6 两组概念辨析 1分化、脱分化和再分化的辨析：由种子发育成植株的过程中要经过细胞分化才能形成不同的组织和器官；诱导植物的根、茎或叶等已经分化的细胞，使其失去特有的结构和功能而转变成未分化状态的过程叫脱分化；植物的根、茎或叶等脱分化后形成具有分生能力的愈伤组织，愈伤组织再经过分化形成植株的过程叫再分化。 “再 ”是相对于由种子发育成植株的过程而言的，因此没有 “分化 ”就不存在 “脱分化 ”，若没有 “脱分化 ”也不存在 “再分化 ”。 2原生质、原生质体和原生质层的辨析：原生质与原生质体几乎没有区别，在显微镜还不发达的时代，人们通过显微镜观察细胞，只能大概区分出细胞

8、壁和细胞里的结构，没有办法区分出细胞膜和各种细胞器，故把植物细胞内的结构称为原生质或原生质体，即：细胞膜细胞质细胞核原生质或原生质体。因此动物细胞直接就是原生质体，在植物细胞工程中，人为去掉细胞壁所获得其余的细胞结构也是原生质体。原生质层是指成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质。由于成熟植物细胞的液泡体积极大，所以可以把这 3部分看成一层极薄的膜，称为原生质层，相当于渗透作用中的半透膜，起到选择透过的作用。 高考考法突破 考点 57 植物细胞工程 返回考法 考点 57 植物细胞工程 高考考法突破 考法 2 植物细胞工程的应用 角度 1 植物繁殖的新途径 1微型繁殖：不仅可以保持优

9、良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。 2脱毒植物的培养与检测 (1)培育脱毒植株的原因：生产上许多无性繁殖作物均受到病毒的侵染，从而导致品种严重退化、产量降低和品质变差。 (2)培育方法：利用植物分生组织进行培养，可以使新长成的植株脱除病毒。 (3)原理：茎尖等分生组织中病毒极少，甚至无病毒 (病毒在植物体内分布不均匀 )；植物细胞的全能性。 (4)检测病毒存在的方法：在分子水平上用 在分子水平上利用抗原 抗体的杂交反应检测病毒的蛋白质，进而判断病毒是否存在； 在个体水平上通过采用病毒侵染，观察个体是否发生病变的方法进行检测。 3人工种子 下图是人工种子的结构示意图。 (1)

10、获取方法：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，用人工薄膜包装。 (2)人工胚乳中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及抗生素、有益菌等，以利于胚状体生长发育成幼苗。 考点 57 植物细胞工程 高考考法突破 (3)人工种子的优点 解决了某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。 固定杂种优势。天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变，而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性。 快捷高效的繁殖方式。天然种子在生产上受季节的限制，一般每年只能繁殖 1 2次，有些甚至十几年才繁殖一次，而人工种子生产不受季节限制，而且快捷高效。 可控

11、制植物的生长发育与抗逆性。针对植物种类和土壤条件，在人工种子的包裹中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及抗生素、有益菌等。 用人工种子播种可以节约粮食。 人工种子可以进行工业化生产，提高农业的自动化程度。 角度 2 作物新品种的培育 1单倍体育种：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 单倍体育种的优点是后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。 2突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力 (如射线、化学物质等 )的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 角

12、度 3 细胞产物的工厂化生产 1方法：利用植物组织培养技术大量生产某些细胞产物。 2产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 3获取细胞产物时选用分生组织为外植体的原因：分生组织细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织。 考点 57 植物细胞工程 返回考法 考点 57 植物细胞工程 本考点结束 高考考法突破 考法 3 动物细胞培养与核移植的过程及应用 考法 4 动物细胞融合技术与单克隆抗体的制备 应试基础必备 考点 58 动物细胞工程 考点 58 动物细胞工程 应试基础必备 1动物细胞培养和核移植技术 (1)动物细胞培养 概念：指从动物机体中取出相关的组织，将它分散成 单个细胞 ，然后

13、放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。 原理： 细胞增殖 。 动物细胞培养的过程 考点 58 动物细胞工程 培养条件 a无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行 无菌 处理；通常在培养液中添加一定量的 抗生素 ，以防培养过程中的污染；定期 更换培养液 ，以便清除代谢产物，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 b营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外，通常还需加入 血清、血浆 等天然成分。 c适宜温度和 度为 ， d气体环境：主要有 2。 持培养液的 应试基础必备 动物细胞培养技术的应用 a生产病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。 b用于基因工程作为受体细胞。 c用于检测有毒物

14、质，判断某种物质的毒性。 d用于生理、病理、药理等方面的研究。 (2)动物体细胞核移植技术和克隆动物 概念：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 。 哺乳动物核移植分类： 胚胎细胞核 移植和体细胞核移植。 体细胞核移植的过程 a克隆动物的过程：动物体细胞克隆包括 动物细胞核移植 和 胚胎移植 两个过程。 b原理是 动物细胞核具有全能性 。 c核移植过程 (以高产奶牛克隆为例 ) 考点 58 动物细胞工程 应试基础必备 体细胞核移植技术的应用前景 a加速家畜遗传进程，促进优良畜群繁育。 b保护濒危物种。 c转基因克隆动物可以作为生物反应发生器。 d为器官移植提供供体。 e为胚胎发育及衰老过程的研究提供证据。 f用克隆动物做疾病模型。 存在的问题 a动物克隆成功率低，不到克隆胚胎的 10%。 b大多数克隆动物表现出 遗传缺陷 。 c对克隆动物食品的安全问题存在争议。 2动物细胞融合和单克隆抗体 (1)动物细胞融合 概念：指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，又称 细胞杂交 。融合后形成的具有原来两个