高考生物一轮复习 第2讲 细胞工程课件.ppt

抓住4个基础知识点 掌握3个核心考点 高效训练5道题 第2讲细胞工程 一 植物细胞工程1 理论基础 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 的潜能 2 物质基础 细胞中具有本物种 抓住4个基础知识点 细胞的全能性 完整生物体 全部遗传信息 2 植物组织培养技术 1 概念理解 培养对象 培养条件 无菌 人工配制的培养基 相关激素等人工控制条件 培养结果 产生愈伤组织 丛芽 最终形成 离体的植物器官 组织 细胞 完整植株 愈伤组织 3 植物体细胞杂交技术 1 概念 将 的植物体细胞 在一定条件下融合成 并把杂种细胞培育成 的技术 2 操作流程 不同种 杂种细胞 新的植物体 3 流程分析 过程a为去除 获得具有活力的原生质体 用到的酶是 过程b是原生质体的融合 其原理是 诱导b融合的两种方法 物理法包括 等 化学法一般用 作为诱导剂 细胞壁 纤维素酶和果胶酶 细胞膜的流动性 离心 振动 电激 聚乙二醇 过程c是原生质体融合后再生出 过程d是 技术 其原理是 4 意义 细胞壁 组织培养 细胞的全能性 克服了远缘杂交不亲和的障碍 获得杂种 植株 微型繁殖 作物脱毒 胚状体 人工薄膜 突变体的利用 二 动物细胞培养1 动物细胞培养过程 2 培养条件 1 无菌 无毒的环境 对 和所有培养用具进行无菌处理 添加 定期更换培养液以清除 2 营养 除正常的有机和无机营养外 加入 等一些天然成分 培养液 抗生素 代谢产物 血清 血浆 3 适宜的温度和ph 温度为 哺乳动物 ph为 4 气体环境 含95 空气加 的混合气体 其中后者的作用是 3 应用生物制品的生产 检测 医学研究 36 5 0 5 7 2 7 4 5 co2 维持培养液的ph 有毒物质 三 动物体细胞核移植技术和克隆动物1 动物体细胞核移植技术的过程 2 原理 3 应用 1 加速家畜 进程 促进优良畜群繁育 2 保护 3 生产医用蛋白 4 作为异种移植的 动物体细胞核具有全能性 遗传改良 濒危物种 供体 四 动物细胞融合与单克隆抗体1 动物细胞融合 1 原理 2 融合方法 聚乙二醇 peg 电激等 细胞膜的流动性 灭活的病毒 2 单克隆抗体 1 制备过程 2 优点 特异性强 可大量制备 3 用途 作为 用于治疗疾病和 灵敏度高 诊断试剂 运载药物 掌握3个核心考点 二 植物组织培养与植物体细胞杂交的比较 三 脱分化和再分化的比较 四 人工种子1 制作方法 利用植物组织培养获得胚状体 不定芽 顶芽和腋芽等 然后包上人工种皮就形成了人工种子 如图 2 优点 可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖 保持亲本的优良性状 因该过程为无性繁殖 节约粮食 减少种子的使用 可以控制添加一些物质 如除草剂 农药 促进生长的激素 有益菌等 1 2013 新课标全国卷 甲 乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物 甲含有效成分a 乙含有效成分b 某研究小组拟培育同时含有a和b的新型药用植物 回答下列问题 1 为了培育该新型药用植物 可取甲和乙的叶片 先用 酶和 酶去除细胞壁 获得具有活力的 再用化学诱导剂诱导二者融合 形成的融合细胞进一步培养形成 组织 然后经过 形成完整的杂种植株 这种培育技术称为 考向预测练1 2 上述杂种植株属于多倍体 多倍体是指 假设甲与乙有性杂交的后代是不育的 而上述杂种植株是可育的 造成这种差异的原因是 3 这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖 经植物组织培养得到的 等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子 答案 1 纤维素果胶原生质体愈伤再分化 或分化 植物体细胞杂交技术 2 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 其他合理答案也可以 在减数分裂过程中 前者染色体联会异常 而后者染色体联会正常 其他合理答案也可以 3 胚状体 不定芽 顶芽 腋芽 答对其中一个即可 2 2014 吉林一中质检 植物组织培养是克隆植物的一种方法 过程如下图所示 回答相应的问题 考向预测练2 1 为了获得脱毒植株 外植体往往取自植物的花芽 叶芽等处的分生组织 其原因是 2 培养皿中的培养基除添加营养物质外 还需要添加植物激素 其目的是诱导外植体 3 在生产实践中为获得大量的细胞产物 如紫杉醇 可将 放入液体培养基中 经机械作用分散成单个细胞 制备成细胞悬浮液 再经过 即可获得大量细胞 4 组织培养过程需要提供植物生长和繁殖的最适条件 否则在光学显微镜下可能观察到发生 异常 进而使植物出现遗传不稳定甚至不育 5 植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取 还广泛用于 等育种过程中 答案 1 这些部位还未受到病毒等病原体的侵害 2 脱分化和再分化 3 愈伤组织细胞分裂 4 染色体结构与数目 5 植物体细胞杂交育种基因工程育种单倍体育种 考点二动物细胞培养和动物细胞核移植动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较 3 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛 如果要加速转基因奶牛的繁育 可以对此转基因奶牛进行克隆 如图所示 请结合图示回答下列问题 考向预测练1 1 在进行细胞培养时 要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理 形成单个细胞 这个过程中需要利用 酶处理 2 用于核移植的供体细胞 一般都选用传代10代以内的细胞 原因是 3 在进行原代培养时 细胞增殖的方式是 此外 细胞增殖还表现出 和接触抑制等特点 4 将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中 去除卵母细胞细胞核的目的是 5 将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后 该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊 但也不是100 地复制 原因最可能是 6 上述动物细胞工程中涉及的技术有 转基因奶牛的克隆成功 说明了动物的 具有全能性 答案 1 胰蛋白 2 该种细胞代谢旺盛 分裂能力强 且遗传物质没有发生改变 3 有丝分裂贴壁生长 4 使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞 5 生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制 生物的性状还受环境因素的影响 6 核移植 细胞培养 胚胎移植技术体细胞的细胞核 4 p53基因是正常细胞内重要的抑癌基因 研究表明p53基因突变可导致肝脏细胞癌变 科学家研究发现p53基因对体外培养的肝癌细胞生长有抑制作用 请回答下列问题 1 切下新鲜的肝癌组织 在37 下用 消化30 40min 在5 培养箱中培养 培养基是模拟了人体 的成分配制的 在培养基中加入一定量的抗生素 其目的是 2 获取p53基因的方法通常包括 和 考向预测练2 3 将p53基因经过一系列的处理并与脂质体混合 将混合物滴加至肝癌细胞上 轻轻混匀 最后筛选出含有p53基因的肝癌细胞 脂质体在这个操作中的作用是 4 为证明p53基因有抑癌作用 需将两种细胞接入多孔板中 并从次日开始检测每孔的细胞总数 绘制成如下图所示的生长曲线 请分析两条曲线分别是哪种细胞 曲线1是 曲线2是 答案 1 胰蛋白酶co2内环境防止杂菌污染 2 化学方法合成从基因文库中获取 3 将p53 目的 基因导入肝癌细胞 4 肝癌细胞转入p53基因的肝癌细胞 考点三动物细胞融合与单克隆抗体一 动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较 二 单克隆抗体的制备1 原理 一个 或一种 浆细胞 效应b细胞 b淋巴细胞 只产生一种抗体 小鼠骨髓瘤细胞能够无限增殖 因此杂交瘤细胞就具备了既能无限增殖 又能大量产生单一抗体的特征 2 取相应b淋巴细胞前必须先注射相应抗原 否则不能获得单克隆抗体 3 细胞融合后需经二次筛选 1 第一次 在特定的选择性培养基上 未融合的亲本细胞 b淋巴细胞和骨髓瘤细胞 和融合的具有同种核的细胞 bb融合细胞 瘤瘤融合细胞 都会死亡 只有融合的杂种细胞 杂交瘤细胞 才能生长 这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖 又能产生单一的特异性抗体 2 第二次 经选择性培养的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞 很多种杂交瘤细胞 需经克隆化培养和抗体检测 经筛选后才可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞 5 2013 重庆高考 下图是单克隆抗体制备流程的简明示意图 下列有关叙述 正确的是 考向预测练1 a 是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应t淋巴细胞b 中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成c 同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性d 是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群 解析 明确单克隆抗体制备过程的几个关键环节是准确解答本题的关键 是从小鼠脾脏中获得的能产生抗体的浆细胞 a项错误 中应该使用能促进细胞融合的促融剂 如聚乙二醇等 b项错误 同时具有从脾脏产生的浆细胞和骨髓瘤细胞的特性 c项错误 是经筛选培养获得的能产生特异性抗体的细胞群 d项正确 答案 d 6 将特定药物与单克隆抗体相结合制成的 生物导弹 能够用于杀死人类的某些癌细胞 其过程如图所示 下列相关叙述不正确的是 考向预测练2 a 过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同b 经 形成的杂交瘤细胞能无限增殖并产生单一抗体c 过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞d 抗体的靶向作用使 过程具有高度特异性 解析 经 形成的杂交瘤细胞 还要经抗原 抗体检测才能得到产生单一抗体的杂交瘤细胞 答案 b 1 2013 江苏高考 某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子 为尽快推广种植 可应用多种技术获得大量优质苗 下列技术中不能选用的是 a 利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗b 采用花粉粒组织培养获得单倍体苗c 采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上d 采用幼叶 茎尖等部位的组织进行组织培养 高效训练4道题 解析 解答时要紧扣题目要求 尽快推广种植 即既要快速繁殖 还要能保持亲本的优良性状 利用扦插 嫁接 植物组织培养的方法能快速繁殖种苗 且能够保持亲本的优良性状 花粉粒离体培养可获得单倍体幼苗 其性状可能与亲本不一样 答案 b 2 2013 大纲全国卷 关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述 错误的是 a 动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同b 动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶c 烟草叶片离体培养能产生新个体 小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖d 动物细胞培养可用于检测有毒物质 茎尖培养可用于植物脱除病毒 解析 本题需要利用动物细胞培养和植物组织培养的相关知识来解答 动物细胞培养的培养基中需加入动物血清 植物组织培养的培养基中需加入植物激素等 a项正确 动物细胞培养需利用胰蛋白酶将动物组织分散成单个细胞再进行培养 植物组织培养中不需要将细胞分离 b项错误 叶片细胞高度分化 但仍具有全能性 可以通过植物组织培养形成新个体 小鼠杂交瘤细胞具备瘤细胞的遗传特性 能够不断分裂增殖 c项正确 有毒物质会影响细胞正常的生命活动 故可根据细胞在培养过程中生命活动的变化情况检测有毒物质 植物茎尖细胞分裂较快 细胞中几乎无病毒 故可用茎尖通过植物组织培养形成脱毒苗 d项正确 答案 b 3 马铃薯是种植广泛的农作物 病毒侵染后导致产量大幅下降 培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法 请分析并回答 1 马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒 因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中 经过人工培养获得脱毒苗 培养基中添加的生长素和细胞分裂素的作用是启动细胞进行 诱导离体细胞经过 完成组织培养过程 从而形成脱毒苗 为监控脱毒苗的质量 可采用 的方法检测病毒的基因 也可采用 的方法检测病毒的蛋白质 2 研究人员研究了茎尖外植体大小对苗的成活率和脱毒率的影响 实验结果如下图 实验结果表明 茎尖越小 因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为 3 若要通过转基因技术获得抗病毒的马铃薯植株 采用最多的方法是将病毒复制抑制酶基因插入到 中ti质粒的t dna上 构建出 后 将其导入马铃薯受体细胞 筛选出成功转化的马铃薯细胞后 再通过 技术形成完整植株 答案 1 有丝分裂脱分化和再分化核酸分子杂交抗原抗体杂交 2 脱毒率越高 成苗率越低0 27mm 3 农杆菌基因表达载体植物组织培养 4 2013 海南高考 单纯疱疹病毒 型 hsv 可引起水泡性口唇炎 利用杂交瘤技术制备出抗hsv 的单克隆抗体可快速检测hsv 回答下列问题 1 在制备抗hsv 的单克隆抗体的过程中 先