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1、2019-2020年高考总复习生物（人教版）讲义：第十一单元 现代生物科技专题 第37讲 细胞工程 Word版含答案1植物的组织培养()。2.动物细胞培养与体细胞克隆()。3.细胞融合与单克隆抗体()。考点一植物细胞工程(对应学生用书P244)1细胞工程(1)操作水平：_细胞水平或细胞器水平_。(2)目的：按照人的意愿来改变细胞内的_遗传物质_或获得_细胞产品_。2植物细胞的全能性(1)概念：具有某种生物全部_遗传信息_的任何一个细胞，都具有发育成_完整生物体_的潜能。(2)原理：细胞内含有本物种的_全部遗传信息_。(3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于_离体_状态，提供一定的_营养、
2、激素_和其他适宜外界条件。3植物组织培养技术(1)原理：植物细胞具有_全能性_。(2)过程：4植物体细胞杂交技术(1)概念：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)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的_流动性_，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的_全能性_。(3)过程(4)意义：克服不同种生物远缘杂交的_不亲和_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。特点作物脱毒技术：选取作物_无毒组织_(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_胚状体_、不
3、定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。(2)作物新品种的培育单倍体育种a实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。b流程：花药_单倍体幼苗_纯合子_。c优点：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_。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_新品种_。(3)细胞产物的工厂化生产细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等培养阶段：_愈伤组织_阶段技术基础：植物组织培养技术1植物
4、组织培养的关键(1)条件：离体，一定营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。(2)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)(3)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。(4)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。2植物激素在植物组织培养中的作用生长素/细胞分裂素的比值作用效果比值高时促进根分化、抑制芽形成比值低时促进芽分化、抑制根形成比值适中促进愈伤组织形成3.植物体细胞杂交后的遗传物质分析(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。(2)染色体组数染色体组数两种植物体细胞内染色体组数之
5、和。植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体。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，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为(2x2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。(1)具有全能性体现(实现)全能性具有全能性：理论上，具有细胞核的活细胞都具有全能性。体现全能性：只有发育成完整个体，才能说明实现了细胞的全能性。(2)有关植物体细胞杂交的3个易误点误认为植物体细胞杂交的结果只是形成杂种细胞。植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株。误认为植物体细胞杂交属于有性生殖。植物
6、体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此不属于有性生殖，应为无性生殖。误认为杂种植株的变异类型属于基因重组。杂种植株的变异类型属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，杂种植株属于异源多倍体。1请回答下列有关植物组织培养的问题：(1)植物组织培养过程中的脱分化就是让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的_而转变成未分化细胞的过程。愈伤组织再分化出幼根和芽的实质是_。(2)在胡萝卜的组织培养过程中，将胡萝卜组织块接种到培养基上的操作需要在超净工作台上进行，其目的是避免_的污染；胡萝卜组织块形成愈伤组织的过程是在_(填“避光”或“适宜光照”)条件下进行的。(3)植物组织
7、培养过程所依据的生物学原理是_。植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的_，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。(4)利用植物组织培养技术培育无病毒植株，选材时一般选取_。利用植物组织培养技术可以制造出人工种子，即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。解析：(1)脱分化就是让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构与功能而转变成未分化细胞的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。(2)植物组织培养过程中要保持无菌条件，以避免微生物的污染。胡萝卜组织块形成愈伤组织的过程是在避光条件下进行的。(3)植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性。植物组织培
8、养技术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。(4)植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，所以一般选取茎尖或根尖培育无病毒植株。人工种子就是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，经过人工薄膜包装得到的种子。答案：(1)结构与功能基因的选择性表达(2)微生物避光(3)植物细胞的全能性遗传特性(4)茎尖或根尖胚状体2科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质。其培育过程如图所示：(1)上述育种方法与传统杂交育种方法相比，优点在于_。(2)
9、过程常用的酶是_。进行原生质体间的融合时，常使用的化学诱导剂是_，该过程体现了细胞膜具有_性。(3)在鉴定杂种原生质体时可用显微镜进行观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到_种不同的两两融合的原生质体，当观察到_时，可判断该原生质体是由番茄和马铃薯的原生质体融合而成的。(4)过程和过程依次表示_、_。解析：(1)与传统杂交育种方法相比，植物体细胞杂交育种的优点在于能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。(2)欲得到所需的原生质体，常用纤维素酶和果胶酶去除正常植物细胞的细胞壁。诱导原生质体间的融合常使用的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG)。原生质体融合的过程体现了细胞膜具有流动性。(3)两两融合的原生质
10、体有3种，即番茄番茄、马铃薯马铃薯、番茄马铃薯，当番茄和马铃薯的原生质体融合时，融合细胞的表面应同时出现红色荧光和绿色荧光。(4)杂种细胞形成愈伤组织的过程属于脱分化，愈伤组织形成植物体的过程属于再分化。答案：(1)能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍(2)纤维素酶和果胶酶聚乙二醇(PEG)流动(3)3融合细胞的表面既有红色荧光又有绿色荧光(4)脱分化再分化考点二动物细胞培养与体细胞克隆(对应学生用书P245)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、_动物细胞融合_等。其中_动物细胞培养_是其他动物细胞工程技术的基础。(2)过程取动物组织块, 配制细胞
11、悬液原代培养：具有_贴壁_生长和_接触抑制_的特点传代培养(3)培养条件无菌、无毒环境营养：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_等一些天然成分。适宜的温度36.5 0.5 ；适宜的pH：7.27.4。气体环境2动物体细胞克隆技术(核移植技术)(1)原理：_动物细胞核具有全能性_。(2)核移植分类：_胚胎细胞核_移植和体细胞核移植。(3)核移植过程：(以克隆高产奶牛为例)(4)选用去核卵(母)细胞的原因：_卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富，含有促进核全能性表达的物质_。(5)体细胞核移植技术存在的问题：_许多克隆动物存在着健康问题、
12、表现出遗传和生理缺陷等_。1关于动物细胞培养的两组概念辨析(1)细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。培养贴附性细胞时，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，这种现象称为细胞的接触抑制。(2)原代培养与传代培养原代培养：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。原代培养的细胞核型正常。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营养枯竭，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。一般情况下，细胞传至1050代后，增殖会明显减缓，甚至完全停止，部分细
13、胞出现核型异常。2“表格法”比较动物细胞培养与动物体细胞核移植动物细胞培养动物体细胞核移植原理细胞增殖动物细胞核的全能性结果获得细胞群获得克隆动物应用生产生物制品用于基因工程检测有毒物质加速家畜遗传改良进程，促进良种繁育保护濒危物种生产医用蛋白提供克隆器官、组织等3.植物组织培养和动物细胞培养的区别植物组织培养动物细胞培养理论基础植物细胞的全能性细胞增殖培养基类型固体或半固体培养基液体培养基成分无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子、动物血清等取材植物幼嫩部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织4.植物体细胞杂交与动物细胞融合的“同”与“
14、不同”(1)植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同，纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，而胰蛋白酶等作用于细胞间的蛋白质。(2)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、化学诱导融合的手段与植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合方法相同。动物细胞核移植技术中的3个易错点(1)动物细胞核移植技术，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。(2)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。(3)核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因：克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但其线粒体中的DNA来自去核卵(母)细胞。性状受基因与环境共同影响。在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供核动物没有的性状。1动物细胞
