《生物2013年高考复习课件：选修3 专题2 细胞工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物2013年高考复习课件：选修3 专题2 细胞工程（51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,无菌和人工控制,离体,愈伤组织,1植物组织培养(1)概念：在_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。,(2)理论基础：_。,细胞的全能性,(3) 过 程 ： 离体的植物器官 、 组织 、 细胞,_,根、芽植物体。,愈伤组织,2植物体细胞杂交,杂种细胞,杂种细胞,离心,(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成_，并把_培育成新的植物体的技术。(2)诱导融合的方法：物理法包括_、振动、电激等；化学法一般是用_作为诱导剂。,(3)过程,纤维素酶,果胶酶,1)用_和_去细
2、胞壁形成原生质体。2) 原生质体融合_杂种细胞,_植物体。,融合后的原生质体,愈伤组织,(4)意义：克服远缘杂交不亲和的障碍。,聚乙二醇(PEG),3植物细胞工程的实际应用(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,(2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生产。细胞全能性表达的条件中的两个主要因素分别是_、_。,离体,一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等),二、动物细胞工程,单个细胞,1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 _，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。(2)过程动物组织分散成单个细胞细胞悬
3、液原代培养传代,培养。,无菌、无毒,气体环境,(3)条件：_的环境、营养、适宜的温度和pH、 _。(4)应用：生物制品的生产、转基因动物的培养、检测有毒物质、医学研究等。,2动物体细胞核移植克隆,卵母细胞,(1)概念：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去核的_中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。(2)过程,3动物细胞融合,两个,灭活的病毒,(1)概念：又叫细胞杂交，指_或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。(2)融合方法：物理方法和化学方法与植物体细胞杂交相似，特有的方法是常用_诱导。(3)过程,不同来源的两个细胞,_细胞,杂交,(4)意义：克服了,_杂交的不亲和
4、性。,远缘,4单克隆抗体,(1)制备过程,B,杂交瘤细胞,生物导弹,1)抗原处理，并获得,_淋巴细胞。,2)B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞在灭活病毒作用下融合。,3)筛选出,_。,4)克隆化培养并筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞。5)体外或体内培养，提取抗体。(2)优点：特异性强、灵敏度高、产量大。,_，用于治疗疾病,(3)应用：作为诊断试剂；制成和运载药物等。,1.植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性、植物细胞全能性；动物细胞融合的理论基础是细胞膜的流动性、细,胞增殖。(,),2动植物体细胞杂交诱导手段中最大的区别是动物细胞融,合可用灭活病毒(灭活仙台病毒)诱导，而植物不能。(,),考点,胡萝
5、卜的组织培养技术及植物细胞工程的实际应用,1细胞的全能性(1)细胞全能性的基础：生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。(2)细胞全能性实现的条件：离体、提供营养物质、激素及其他适宜条件。(3)细胞全能性高低的比较：受精卵卵细胞体细胞；植物体细胞动物体细胞；胚胎干细胞其他干细胞体细胞。,2胡萝卜的组织培养技术,(1)实验原理：离体的植物组织、器官、细胞表现出植物细,胞的全能性，发育成新个体。,(2)实验流程：制备外植体接种脱分化培养再分化培,养移栽培养成正常植株。,(3)注意事项,选材：根尖、茎尖、形成层等最容易诱导脱分化。无菌：培养基一旦污染，迅速生长的各
6、种杂菌不仅会与培养物争夺营养，而且还会产生大量对培养物有害的物质。光照：脱分化过程不需要光照，再分化过程一定要有光,照。,激素的使用,a生长素类细胞分裂素类：诱导植物组织脱分化和根原,基形成。,b生长素类细胞分裂素类：诱导愈伤组织再分化和芽原,基形成。,c赤霉素类：促进分化的丛芽和小植株快速生长。3植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径,微型繁殖：通过植物组织培养技术快速繁殖优良品种。特点是保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。,作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，,获得脱毒苗。,人工种子：植物组织培养得到的胚状体等用人工薄膜包,装得到的种子。,(2)作物新
7、品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。,【典例1】下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育,形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是(,),A过程中都会发生细胞的增殖和分化B在利用多倍体育种法培育无子西瓜的过程中，不经过愈伤组织阶段C此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性D利用此过程获得的试管苗一定为纯合子,解题思路、过程分别为脱分化和再分化，中不会发生细胞的分化；此过程依据的生物学原理是细胞全能性；此过程为无性生殖，获得的试管苗基因与母本相同，不一定为纯合子。答案B,考点对应练1(2011 年江苏)下列有关植物组织培养的叙述，正确的是,(,),A愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B二
8、倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D植物耐盐突变体可通过添加适量 NaCl 的培养基培养筛选而获得,解析：愈伤组织是一团无定形的薄壁细胞；二倍体植株的花粉离体培养后形成的单倍体(只含一个染色体组)，不是稳定遗传的植株；愈伤组织需培养为胚状体、不定芽或顶芽等材料后才能用来制成人工种子。,答案：D,考点,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)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就结束
9、。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。,(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。若一植物细胞含有 2X 条染色体，2 个染色体组，基因型为 Aabb，另一植物细胞含有 2Y 条染色体，2 个染色体组，基因型为 ccDd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为 2X 2Y ，基因型为AabbccDd。,(5)该培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律，只有有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定律，而体细胞杂交未有此过程。,(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
10、于杂交的亲本组合范围。,【典例2】(2011 年承德联考)下列关于细胞工程的叙述，错,误的是(,),A某种植物甲、乙两品种的体细胞杂交获得的杂种植株与甲、乙两品种杂交后代的染色体数目相同B去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理C聚乙二醇可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合D植物体细胞杂交的原理是细胞膜流动性和细胞全能性,解题思路体细胞杂交获得的杂种植株染色体数目是两种植株染色体数目之和，染色体组也加倍；去除植物细胞的细胞壁用纤维素酶和果胶酶，将动物组织分散成单个细胞用胰蛋白酶处理；聚乙二醇是一种常用的化学诱导剂，可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合；植物体细胞杂交过程中的融合
11、原理是细胞膜流动性，融合后的重组细胞培养过程的原理是细胞全能性。,答案A,考点对应练2我国科学工作者曾成功地将分别属于两个科的植物烟草和菠菜杂交成功，从而获得一种新型的烟草品种。在此过,程中，下列操作不是必需的是(,),B,A杂交前要除去两种细胞的细胞壁B原生质体融合前要先脱分化C原生质体融合后，要选出烟草菠菜融合细胞加以培养D要诱导愈伤组织进行再分化解析：植物细胞杂交过程是先去壁、融合、培养(包括脱分化和再分化)，原生质体融合前不需脱分化。,考点,动物细胞培养和动物细胞克隆,1动物细胞培养(1)流程,幼龄动物组织或胚胎细胞贴壁生长,单个细胞细胞悬液,细胞悬液细胞株或细胞,系选用幼龄动物组织或
12、胚胎的原因：它们的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。,进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，不用胃蛋白酶的原因：胃蛋白酶作用的适宜pH 约为 2，当 pH 大于 6时，胃蛋白酶就会失去活性。而胰蛋白酶作用的适宜pH 为7.28.4，多数动物细胞培养的适宜 pH 为7.27.4，因此胰蛋白酶适用于细胞培养时细胞间质(主要为蛋白质)的分解。,(2)细胞贴壁和接触抑制,细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。接触抑制：细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到,表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。,(3)动物细胞培养需要满足以下条件充足的营养供给：微量元素、无机盐、糖类、氨基酸
13、、促生长因子、血清等。适宜的温度：36.5 0.5 。适宜的 pH：7.27.4。,气体环境,O2：有氧呼吸、细胞代谢(95%的空气) CO2：维持 pH(5%),无菌、无毒环境：培养液和培养用具杀菌消毒，培养过程加抗生素杀菌，定期更换培养液，清除代谢产物。,(4)动物细胞培养技术的应用,生产生物制品：疫苗、干扰素、抗体等。作为基因工程中的受体细胞。检测有毒物质及毒性。,科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾病等。2动物核移植技术和克隆动物,(1)动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核,移植，前者比较容易。,(2)如上图所示，注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞。伴随着两细胞
14、融合，体现细胞膜的结构特点具有一定的流动性。,(3)该技术形成的重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞,核的全能性而非动物细胞的全能性。,(4)用卵母细胞作受体细胞的原因,a卵母细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。b卵母细胞体积大，便于操作。c卵黄多，营养物质丰富等。,(5)克隆属于无性繁殖，产生的新个体的性别、绝大多数性,状与供核亲本一致。,(6)体细胞核移植技术的应用,加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；保护濒危物种，增大存活数量；生产珍贵的医用蛋白；作为异种移植的供体；用于组织器官的移植等。,1区分原代培养与传代培养的方法,(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
15、的细胞培养；或第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。,(2)传代培养：细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养；或传10 代以后的细胞培养，统称为传代培养。,2植物组织培养与动物细胞培养的比较,【典例3】下列有关动物细胞培养的叙述中，不正确的是,(,),A培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清B原代培养的细胞一般传至 10 代左右便会出现生长停止C动物细胞培养一般都能够传到 4050 代，但其遗传物质发生了改变D动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身的健康细胞,解题思路一般来说，细胞在传至1050 代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。当继续传代培养时，少部分细胞会朝着等同于癌细胞的方向发展。,答案C,考点对应练3(2011 年南通二模)在动物细胞培养过程中，下列处理不,恰当的是(,
