2014届优化方案生物一轮复习课件 人教版 选修3专题2细胞工程及克隆技术引起的伦理问题

专题2 细胞工程及克隆技术引起的伦理问题,目录,回归教材夯实基础,知能演练强化闯关,高频考点深度剖析,易错辨析技法提升,基础盘点 一、细胞工程的概念 1原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学的原理 和方法。 2操作水平：_水平或细胞器水平。 3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。 4分类：根据操作对象的不同，分为植物细胞工程和动物细胞工程。,细胞,全部遗传信息,离体,激素,脱分化,愈伤组织,再分化,3植物体细胞杂交技术 (1)去壁：酶解法，所用酶为_。 (2)诱导原生质体融合：物理法离心、振动、电激等；化学法常用_ (PEG)作诱导剂。 (3)植物体细胞杂交成功的标志：杂种细胞再生出细胞壁。 (4)优点：克服_。 (5)变异类型：染色体变异。,纤维素酶和果胶酶,聚乙二醇,不同生物远缘杂交的障碍,优良品种的遗传特性,愈伤组织,三、动物细胞工程 1动物细胞培养：其他动物细胞工程技术的基础。 (1)过程 (2)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。 营养糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素 _等天然成分。,血清或血浆,白,原代,传代,适宜的温度(36.50.5)和pH(7.27.4)。 气体环境95%空气5%CO2(维持培养液的pH)。 (3)应用：生产细胞产品，如干扰素、疫苗、单克隆抗体；检测并判断某毒性物质毒性的大小；临床医学研究。 2动物体细胞核移植 (1)原理： _。 (2)过程,动物细胞核具有全能性,3单克隆抗体制备 (1)诱导动物细胞融合的方法：物理法离心、振动、电激等；化学法聚乙二醇；生物法_。 (2)单克隆抗体制备过程,灭活的病毒,选择,杂交瘤细胞,腹水,(3)单克隆抗体的优点： _、灵敏度高、 可大量制备。 (4)单克隆抗体的应用：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。,特异性强,四、关注生物技术的伦理问题,生殖性,治疗性,染色体,点拨 设计试管婴儿属于有性生殖方式，与克隆人的无性生殖方式不同。,知识导图,考点突破,1细胞全能性 (1)原理：细胞含有本物种全部的遗传信息。 (2)体内细胞全能性不表达的原因：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。 (3)细胞全能性表达的条件：完整细胞核；离体；无菌；一定的营养、激素；适宜的外界条件。 (4)细胞全能性大小与细胞分化程度成反比。,(5)全能性大小： 植物细胞：受精卵生殖细胞体细胞。 动物细胞：受精卵生殖细胞胚胎干细胞体细胞核。 (动物细胞全能性受限制，但细胞核具有全能性) 2植物组织培养和植物体细胞杂交的比较,3.人工种子 (1)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)解决的问题： 一些植物繁殖周期长，数年后才能结出种子； 有些作物优良杂种的后代因发生性状分离而丧失其优 良特性； 常规种子的生产受季节、气候和地域的限制，并且占用大量的土地。,对点突破 1下图示植物组织培养过程。据图分析下列叙述正确的是 ( ),A植株根尖细胞的全能性比植株根尖细胞的强 B试管的培养基中含有植物生长调节剂，不含有机物 C试管中的细胞能进行减数分裂 D调节培养基中植物生长调节剂的比例可诱导产生不同的植物器官 解析：选D。植株根尖细胞的全能性与植株根尖细胞相同。试管的培养基中含有植物生长调节剂和有机物等。试管中的细胞进行的分裂方式为有丝分裂。调节培养基中植物生长调节剂的比例，可诱导产生根和芽。,2(2013安徽六校联考)白菜(2n20)和甘蓝(2n18)在正常情况下无法杂交产生可育的后代，如图为利用细胞工程培育杂种植株白菜甘蓝的示意图，根据所学知识，回答下列问题。,(1)由白菜体细胞获得A的过程中， 一般会用到_。 (2)诱导A、B融合为C的过程中常用的诱导剂为_。DE过程表示_，此过程植物的代谢类型为_；EF过程中，生长素/细胞分裂素低时，可诱导_的形成，此过程_(填“需要”或“不需要”)光照。 (3)经过植物体细胞杂交技术获得的白菜甘蓝为_倍体植株，_(填“可”或“不可”)育。此方法与传统的杂交育种相比，优点在于 _。,答案：(1)纤维素酶和果胶酶 (2)PEG(聚乙二醇) 脱分化 异养需氧型 芽(丛芽) 需要 (3)四 可 克服了远缘杂交不亲和的障碍，扩大了杂交亲本的组合范围,特别提醒 原代培养和传代培养 原代培养： 可有两种表述：a.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；b.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。两种表述没有本质区别。 传代培养： 同样有两种表述：a.细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养；b.传10代以后的细胞培养，统称为传代培养。,对点突破 3(2013合肥高三检测)与“多利”羊等克隆哺乳动物相关的技术有( ) 人工授精 胚胎移植 细胞培养 核移植 A B C D 解析：选C。“多利”羊等克隆哺乳动物是用核移植的方法得到的，而动物细胞核移植技术包括：细胞培养、核移植、胚胎培养和胚胎移植。,4(2013浙江余杭诊断)某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。 请回答下列有关动物细胞培养的问题： (1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量_。 (2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是_。 细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是_。,(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长_ 。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更_。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用_处理。 (4)为了防止基因培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的_。 (5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入_，B组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的_或_合成水平的差异，确定Y的药效。,解析：(1)甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。肿瘤细胞为无限增殖的细胞，细胞周期短。在相同条件下，培养相同的时间，甲细胞的数量多于乙细胞。(2)动物细胞培养液中必须加入动物血清，血清中含有血清蛋白、生长因子、促进细胞贴壁的因子、激素等合成培养基中缺乏的物质。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是调节培养液pH。(3)甲为肿瘤细胞，能无限增殖，传代的次数要比乙细胞多，乙细胞(正常肝细胞)在培养瓶中贴壁生长，当铺满瓶壁时，生长停止。为得到更多的肝细胞，需要定期地用胰蛋白酶使细胞脱离瓶壁，进行传代培养。,(4)培养液中加入抗生素来抑制和杀灭细菌，抗生素对动物细胞没有影响。(5)设计一组加入抗癌药物的实验组，一组不加药物的对照组,通过检测药物影响X基因的表达过程，即转录形成mRNA、翻译形成蛋白质的量来检验药效。 答案：(1)多 (2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液pH (3)停止 多 胰蛋白酶 (4)抗生素 (5)Y mRNA 蛋白质,特别提醒 制备单克隆抗体过程中的两次筛选 第一次筛选是将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及BB融合、瘤瘤融合的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出B瘤融合的细胞。 第二次筛选是将产生特定抗体的B瘤细胞通过培养用相应抗原检测的办法筛选出来。 因为从体内取免疫过的B淋巴细胞时取出很多种，形成的杂交瘤细胞有很多种，所以需筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞。,对点突破 解析：选A。表示提取过程，指的是从小鼠的脾脏内提取B淋巴细胞，从骨髓中提取骨髓瘤细胞。,6人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备的抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答下列问题：,(1)制备单克隆抗体过程中要用到 _和_技术。 (2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于_，使小鼠产生能分泌相应_的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的_免疫。 (3)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。,利用两条DNA合成途径的不同特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的_成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。 最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_。 (4)此过程生产的单克隆抗体可以与 _特异性结合，从而诊断早孕。,解析：制备单克隆抗体要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。给小鼠注射的HCG相当于抗原，小鼠进行体液免疫，可产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞。在培养基中加入氨基嘌呤，可阻断细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA的过程，从而抑制DNA通过此途径进行复制，因此用此种培养基进行筛选时，培养基中的骨髓瘤细胞的DNA复制过程被阻断，骨髓瘤细胞不能生长，而受抗原刺激后的B淋巴细胞也不能增殖，则筛选出来的就都是杂交瘤细胞。,答案：(1)动物细胞培养 动物细胞融合 (2)抗原 抗体 体液 (3)氨基嘌呤 能无限增殖并分泌特异性抗体(必须答全) (4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG),1克隆人 (1)过程,(2)分类 (3)态度 中国政府的态度是禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆。,2试管婴儿与设计试管婴儿 (1)试管婴儿是利用体外受精和胚胎移植等技术繁殖个体，其主要目的是解决不孕夫妇的生育问题。 (2)设计试管婴儿与试管婴儿相比需在胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断，以筛选符合特殊要求的胚胎，进而生出特定类型的婴儿。 3基因检测 (1)概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子进行检测，分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因情况的一种技术。 (2)争论焦点 基因检测能否达到预防疾病的目的。 是否引起基因歧视及其他危害。,对点突破 7下列有关生物技术引起的伦理问题的叙述，正确的是 (双选)( ) A人们现在的伦理道德观念已经能够接受克隆人 B设计试管婴儿是为了治疗疾病，不会出现负面影响 C进行基因检测时，可通过测定基因的表达产物蛋白质 来进行 D对于基因歧视现象，可通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法得以解决,解析：选CD。人们现在的伦理道德观念还不能接受克隆人；设计试管婴儿是为了治疗疾病，但有可能被滥用，如用于设计婴儿性别等，可能会出现负面影响；进行基因检测时，可通过基因进行检测，也可通过测定基因的表达产物蛋白质来进行；对于基因歧视现象，可通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法得以解决。,8“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到囊胚阶段，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的夫妇重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答： (1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是( ) A有性生殖 B组织培养 C克隆技术 D基因工程,(2)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？_。 (填序号) 体外培养 人工授精 胚胎移植 核移植 (3)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是 _。 双胞胎的性别是否相同？_。 (4)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在对人类作用上的区别是 _。 (5)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是 _。,解析：(1)试管婴儿技术实际是体外受精，即经过精卵结合，所以是有性生殖。 (2)试管婴儿的培育过程为： (3)要提高胚胎利用率可进行胚胎分割，如将一个受精卵的早期胚胎一分为二，再移植到母体子宫发育，可形成两个婴儿，即同卵双胞胎，性别完全相同。,(4)普通试管婴儿主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,而设计试管婴儿则被用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病。 (5)有些人认为那些配型不合适的胚胎被丢弃或杀死以及滥用设计试管婴儿技术(如设计婴儿性别等)，引起性别比例失调，违反了伦理道德。 答案：(1)A (2) (3)胚胎分割移植 相同 (4)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病，胚胎在移植前需进行遗传学诊断 (5)破坏了人类正常性别比例，违反了伦理道德,易错警示 对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清 关于番茄和马铃薯杂交过程，回答下列问题。 (1)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体,将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功)，得到的后代植株应含_条染色体，还必须用_处理幼苗，才能得到可育的“番茄马铃薯”植株，此时体细胞中含有_条染色体。 (2)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为_倍体。,【纠错笔记】 (1)植物体细胞杂交 若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合,A含有2M条染色体,2个染色体组,基因型为Aabb,B含有2N条染色体,2个染色体组,其基因型为ccDd,则新植株应为四倍体,其体细胞中染色体数为2M2N,基因型为AabbccDd，从中不难