《高考生物一轮复习课件：第10单元 第38课时 细胞工程和克隆技术引起的伦理问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物一轮复习课件：第10单元 第38课时 细胞工程和克隆技术引起的伦理问题（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,第十单元,现代生物科技专题,2,1涵盖范围,本单元包括选修3全部内容基因工程、细胞工程、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题以及生态工程。,单元教学分析,2考情分析,(1)考查力度：占分比重相对稳定，如山东理综只出一个8分的简答题。 (2)考查内容 基因工程中三种工具。 基因工程操作四步曲。 基因工程成果转基因生物实例及安全性讨论。 细胞工程中植物组织培养、植物体细胞杂交。,3,动物细胞培养和单克隆抗体的制备及应用。 核移植技术。 胚胎工程中胚胎移植和胚胎分割。 干细胞的研究。,(3)考查形式 有的省将选修与必修有机结合，既可出简答题也可出选择题。 有的省如山东省全部以简答题形式呈现，且不
2、与必修联系。,4,3复习指导,(1)复习线索 以基因工程的具体成果(如抗虫棉)为主线，系统复习基因工程的操作工具和操作步骤等知识点。 以植物的组织培养和动物细胞培养为基础，系统复习其他细胞工程技术手段。 以体内受精作用和个体发育过程为基础，系统复习胚胎工程的流程。,(2)复习方法 图解法复习基因工程和胚胎工程。 比较法复习植物组织培养和动物细胞培养；植物体细胞杂交和动物细胞融合及单克隆抗体制备。 关注热点科研成果，注意知识的实践应用。,5,第 38 课时,细胞工程及克隆技术 引起的伦理问题,6,突破考点提炼方法,7,1操作流程及培养条件 (1)操作流程,考点116 技术原理植物组织培养及细胞全
3、能性,(2)培养条件：营养物质(水、无机盐、蔗糖、氨基酸和有机酸等)、激素(如细胞分裂素、生长素等)及其他条件(无菌、适宜的温度和pH等)。,提醒 幼嫩的组织脱分化较为容易，如茎尖、根尖、形成层细胞易脱分化，而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。 对外植体要进行消毒处理，而对各种器械要彻底灭菌。,8,9,植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。 诱导愈伤组织再分化形成胚状体或丛芽及生根的过程中，要进行换瓶处理，以改变培养基中的激素配比及浓度。,2脱分化和再分化的比较,10,提醒 愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理，以便诱导叶绿素的形成。 生长素和细胞分裂素在植
4、物体内含量很低，因此植物组织培养中常用人工合成的生长素类似物和细胞分裂素类似物。细胞分裂素/生长素的比例适中，有利于外植体脱分化，比例升高有利于愈伤组织再分化形成丛芽,比例降低则有利于生根。,3原理：全能性 (1)含义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。 (2)物质基础：生物的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。,11,(3)在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，细胞分化形成不同的组织、器官。 (4)全能性的实例：花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。,12,对位训练,1(2011江苏卷，
5、14)关于现代生物技术应用的叙述，错误的是 ( ) A蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 C植物细胞培养技术可用于植物茎尖脱毒 D动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育,答案 B,解析 克隆动物是核移植工程的应用；茎尖分生能力强，没有病毒侵染，以茎尖为外植体，通过植物组织培养可获得无病毒植株；导入目的基因的受体细胞，需通过动物细胞培养技术获得早期胚胎，才能进一步培育成转基因动物。,13,排雷 (1)蛋白质工程是指按照人们的意愿改变蛋白质的结构和功能或创造新的蛋白质的过程，可以合成自然界中不存在的蛋白质。 (2)克隆动物是核移植工程的应用，而不
6、是体细胞杂交技术的应用。 (3)在一个植物体内，病毒易于通过维管系统而移动，但在分生组织中不存在维管系统。病毒在细胞间移动只能通过胞间连丝，速度很慢，难以赶上活跃生长的茎尖。 (4)动物细胞培养技术在转基因动物的培育中有所应用。,14,考点117 实践应用植物组织培养技术的应用,1植物繁殖的新途径 (1)微型繁殖：不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。 (2)作物脱毒：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。利用植物分生组织(如茎尖、根尖)进行培养，可以使新长成的植株脱除病毒。 (3)人工种子：植物组织培养得到的胚状体、不
7、定芽、顶芽或腋芽，包上人工种皮就 可以形成人工种子。如图是 人工种子的结构示意图。,15,注意 人工种皮中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药,抗生素,有益菌等,以利于胚状体生长发育成幼苗。,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。 花药 单倍体幼苗 纯合子 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的分生状态，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
8、新品种。,秋水仙素诱导,离体培养,染色体数目加倍,16,(3)细胞产物的工厂化生产：可以利用植物组织培养技术大量生产某些细胞产物，如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。,17,2(2010课标全国理综，38)请回答： (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的_，繁殖种苗的速度_。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部_。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免_的污染。 (3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗_，而与_配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的
9、生长，促进愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是_(脱落酸、2,4D)。,对位训练,遗传特性,快,遗传信息,微生物,生根,细胞分裂素,2,4D,18,(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是_，单株鲜重的变化趋势是_。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量_(能、不能)满足自身最佳生长的需要。,逐渐下降,先增加后下降,不能,19,(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应_(降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力
10、。,降低,解析 题目考查知识点较为基础，植物组织培养是一种无性繁殖(克隆)，其主要依据是植物细胞的全能性，即每一个细胞含有本物种全部的遗传信息，植物组织培养所培养出的种苗与亲本的遗传特性相同，保持了亲本的遗传特性；植物组织培养时，培养基应是杀菌消毒的，还应在无菌环境中培养，以防止微生物的污染；由于愈伤组织可以持续培养，不断分化，因此能够快速大量地得到种苗。由愈伤组织再分化形成根与芽的过程中，要通过调节生长素与细胞分裂素含量比例才能实现；生长素浓度较高时，易分化生成根，细胞分裂素较高时，易分化生成芽。较高浓度的2,4D能够抑制细胞的生长；培养基中,20,加入蔗糖，是为了提供能源和维持细胞的渗透压
11、，加大蔗糖的浓度，幼苗得到较多的能源物质，能源充足，单株幼苗的鲜重会增加，光合作用会下降，随着蔗糖浓度的增加，会抑制幼苗对水分的吸收及代谢，则幼苗的鲜重会下降，如果培养基中不含蔗糖，光合作用又很弱，则不能满足幼苗的生长需要。要提高幼苗的自养能力，应适当降低蔗糖的供应。,排雷 明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开发利用可采用以下四种方法： (1)设计细胞培养反应器，实现药用成分的工厂化生产。 (2)大量培养愈伤组织，直接提取药用成分。 (3)大规模栽培组织培养苗，获取药用成分。 (4)利用组织培养获得胚状体，制成人工种子。,21,考点118 技术原理植物体细胞杂交,1概念：植物体细胞杂交就
12、是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 2图示过程,22,3考点解读 (1)植物体细胞杂交的障碍 植物细胞都有细胞壁。根据酶的专一性原理，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。 原生质体融合。人工诱导方法包括物理法，如离心、振动、电激；化学法，如聚乙二醇(PEG)诱导等。 (2)杂种细胞的类型有三种：AA、BB、AB，符合要求的只有AB，需要进行筛选。 (3)杂种细胞AB形成的标志：新的细胞壁的生成。 (4)杂种植株遗传物质的变化：细胞融合属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，形成异源多倍体。,23,(5)植物体细胞杂交的原
13、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。,24,对位训练,3据下面体细胞杂交技术流程图回答下列问题：,25,(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株？为什么？_。 (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_，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)随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物
14、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_过程(填字母编号)即可。,不能，不同种的植物间存在生殖隔离,植物组织培养,细胞全能性,原生质体融合,高尔基体,有丝分裂,六,e,脱分化,26,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”属于异源多倍体里面的异源六倍体。(4)柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油树细胞培养进行到愈伤组织即可。,排雷 (
15、1)该技术的目的：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。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。(2)新物种形成的标志是杂种植物与原植株存在生殖隔离。(3)该技术在育种上应用时最大的优点：克服远缘杂交不亲和的障碍。,27,考点119 解读操作流程图动物细胞培养,1概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。 2操作流程,3考点解读 (1)培养条件 无菌、无毒的环境无菌处理、加抗生素杀菌、定期更换培养液。 营养葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素血清或血浆等天然成分。,28,温度和pH(36.50.5)和(7.27.4)。 气体环境95%空气5%CO2。 提醒 CO2作用调节培养基pH；空气中O2作用细胞有氧呼吸；所用装置CO2培养箱。 (2)原理：细胞增殖。 (3)动物细胞培养时，一般选取幼龄动物的组织、器官，其细胞的分化程度较低,增殖能力强,有丝分裂旺盛，容易培养。 (4)在动物细胞培养过程中，一般情况下10代以前的细胞核型不变，10代以后有些细胞核型发生改变，50代以后的细胞可能发生癌变。 (5
