高考生物一轮复习时细胞工程新人教版选修PPT课件.ppt

第2课时细胞工程课前落实知识点一植物细胞工程1 植物组织培养技术 判一判 1 理论上 每个正常活细胞都具有全能性 2 植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性 3 愈伤组织是外植体脱分化和再分化后形成的 2 植物体细胞杂交技术 1 过程 为去除 获得具有活力的原生质体 常用方法是酶解法 所用到的酶是 2 过程 是原生质体的融合 人工诱导的物理法包括 等 化学法一般用 作诱导剂 3 过程 是原生质体融合后再生出 这是原生质体融合成功的标志 知识点二动物细胞工程 4 单克隆抗体 1 制备过程 2 单克隆抗体的特点 自我校对知识点一1 1 2 3 2 1 细胞壁纤维素酶 果胶酶 2 震荡 离心 电刺激聚乙二醇 3 细胞壁知识点二1 无菌 无毒营养温度 pH气体环境3 两个杂交4 1 杂交瘤细胞单克隆抗体 2 特异性强灵敏度高 易错必明1 植物组织培养需要生长素和细胞分裂素 其中生长素可诱导愈伤组织生根 细胞分裂素可促进愈伤组织生芽 2 在动物细胞的传代培养中 细胞可能癌变 3 两种技术手段培养过程中都进行了有丝分裂 都是无性繁殖 都可称克隆 都不涉及减数分裂 4 植物组织培养最终产生新个体 体现了细胞的全能性 动物细胞培养产生大量细胞 不形成新个体 故不能体现细胞的全能性 针对训练1 2012 广东 培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是 A 组织培养B 细胞杂交C 显微注射D 核移植 答案A解析草莓植株分生区细胞不含病毒或含病毒的量少 可以利用茎尖 或根尖 经植物组织培养技术培养出脱毒幼苗 2 2011 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 答案D解析本题考查植物细胞工程 同时考查综合分析与迁移能力 愈伤组织细胞是一团排列疏松而无规则 高度液泡化的呈无定形状态的 具分生能力的薄壁细胞 不具有特定的结构和功能 二倍体植株的花粉中只含一个染色体组 培养得到的个体为单倍体 高度不育 幼苗用秋水仙素处理后得到的植株才能稳定遗传 人工种子中包裹的不能是愈伤组织 用特定的选择培养基可筛选出所需要的突变体类型 易错必明1 在细胞融合时 可出现多种杂种细胞 如B细胞 B细胞 骨髓瘤细胞 骨髓瘤细胞 B细胞 骨髓瘤细胞 2 动物细胞融合和植物体细胞杂交 均需对杂种细胞进行筛选 但筛选的方法不同 前者可用免疫法 后者可用机械方法 生理学或遗传学方法 3 各项技术在使用中一般要借助于其他某种技术的协助 如动物细胞融合 单克隆抗体的制备 胚胎移植 核移植等 其中动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础 针对训练3 2011 北京 下列关于动物细胞培养的叙述中 正确的是 A 动物细胞培养的目的就是为获得细胞分泌蛋白B 动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开C 动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象D 可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体 答案B解析动物细胞的培养是为了获得更多的动物细胞 不同于植物组织培养 它无法获得完整动物个体 在培养之前对材料要用胰蛋白酶处理使细胞分散开 在培养过程中动物细胞会出现接触抑制现象 4 2011 金华模拟 下列有关植物体细胞杂交的叙述 不正确的是 A 用酶解法去掉细胞壁 分离出有活力的原生质体B 诱导两种植物的原生质体融合 进而形成杂种细胞C 植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物D 植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍 答案C解析去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶 原生质体融合后再产生出细胞壁标志着杂种细胞的形成 植物体细胞杂交的目的是为了获得杂种植株 植物体细胞杂交不经过有性生殖过程 所以可以克服远缘杂交不亲和的障碍 考点三动物体细胞核移植与克隆动物核心突破1 原理动物细胞核的全能性 动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核 移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中 使其重组并发育成一个新的胚胎 这个新的胚胎最终发育为动物个体 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物 2 供核细胞一般选优良动物的传代培养10代以内的细胞 3 受体细胞去核的M 期卵母细胞 4 过程胚胎 胚胎代孕个体 生出与供体遗传物质相同的个体 针对训练5 2012 兰州质检 研究人员依靠体细胞克隆技术进行反复 拷贝 成功培育出第四代克隆猪 这个研究小组培育的第一代克隆猪于2004年4月诞生 此后 他们又从长大的克隆猪唾液腺中提取细胞 将细胞核植入未受精的卵子中 依次培育出第二代和第三代克隆猪 研究人员发现 猪与人类身体构造相似 克隆猪可作为研究人类疾病的实验动物 根据材料回答下列问题 1 第四代克隆猪利用了动物细胞核的 性 2 在细胞核植入受体卵母细胞之前 要用显微针去除卵母细胞的 再将唾液腺细胞核注入 获得的重组胚胎需要体外培养 培养时不仅要有无机盐类和有机盐类 而且还要有 等营养成分及 等物质 当发育到囊胚期时 将其移植到受体雌性动物体内 3 研究显示 利用克隆技术根本无法培育出完全相同的个体 究其原因 除了发育过程中的环境因素的影响外 还可能有 等原因 4 如果希望克隆猪都能生产人体胰岛素 那么需要利用 技术 把 拼接到猪的核基因中 转基因是否成功都可以用 检测 答案 1 全能 2 细胞核维生素 激素 氨基酸 核苷酸动物血清 3 细胞分裂过程中可能发生基因突变或卵母细胞的细胞质内也有遗传物质DNA 也控制后代的性状表达 4 基因工程人的胰岛素基因基因探针 解析体细胞核移植技术利用了动物细胞核的全能性 在供体细胞的细胞核移入受体细胞之前 必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏 哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂 除一些无机盐类外 还需添加维生素 激素 氨基酸 核苷酸等营养成分以及血清等物质 克隆技术根本无法培育出完全相同的个体 原因可能是在细胞分裂过程中发生基因突变或个体发育中受细胞质基因及环境的影响 基因探针技术的原理是DNA分子杂交 可用于疾病诊断 生物检测等 方法技能方法技能 基因工程与细胞工程的综合考查 典例1 人类在预防与诊疗传染性疾病过程中 经常使用疫苗和抗体 已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒 该病毒表面的A蛋白为主要抗原 其疫苗生产和抗体制备的流程之一如图 2019 12 30 29 请回答 1 过程 代表的是 2 过程 构建A基因表达载体时 必须使用 和 两种工具酶 3 过程 采用的实验技术是 获得的X是 4 对健康人进行该传染病免疫预防时 可选用图中基因工程生产的 所制备的疫苗 对该传染病疑似患者确诊时 可从疑似患者体内分离病毒 与已知病毒进行 比较 或用图中的 进行特异性结合检测 课堂笔记 解析 1 以DNA为模板合成RNA的过程为转录 以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录 图中过程 代表的是逆转录过程 2 基因工程中构建基因表达载体需要限制酶来切割以获取目的基因 同时需要相同的限制酶切割载体以获取与目的基因相同的黏性末端或平末端 再通过DNA连接酶连接目的基因和载体 3 过程 是将瘤细胞与效应B淋巴细胞融合的过程 获得的细胞是杂交瘤细胞 其具备了瘤细胞的无限增殖的特性和效应B淋巴细胞的产生抗体的特性 从而制备单克隆抗体 4 本题中提示该RNA病毒表面的A蛋白为主要的抗原 故而可选用通过基因工程生产的A蛋白制备疫苗 确诊时为判断该病毒是否为题目中的RNA病毒 可以进行核酸序列的比对 也可以利用单克隆抗体具备的特异性 通过抗A蛋白的特异性单克隆抗体能否与已知病毒进行特异性结合判断病毒表面是否有A蛋白的存在 进一步进行检测是否为目的RNA病毒 答案 1 逆 反 转录 2 限制性核酸内切酶 限制性内切酶 限制酶 DNA连接酶 注 两空顺序可颠倒 3 细胞融合杂交瘤细胞 4 A蛋白核酸 基因 序列抗A蛋白的单克隆抗体 易错警示 对克隆与组织培养 试管动物 婴儿 区分不清 典例2 2012 南京调研 试管婴儿 试管苗和克隆羊这三者可以说是现代生物科技的杰出成果 下列对其生物学原理及技术的叙述 正确的是 A 都属于无性生殖B 都利用了细胞工程的某些技术C 都不会发生基因重组D 都体现了已分化的细胞具有全能性 课堂笔记 高考随堂1 2011 江苏 关于现代生物技术应用的叙述 错误的是 A 蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质B 体细胞杂交技术可以用于克隆动物和制备单克隆抗体C 植物组织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养 答案B解析克隆动物应用的是细胞核移植技术 所以B选项叙述错误 2 2010 广东 新技术的建立和应用对生物学发展至关重要 下列技术 或仪器 与应用匹配正确的是 双选 A PCR技术 扩增蛋白质B 杂交瘤技术 制备单克隆抗体C 光学显微镜 观察叶绿体的基粒D 花粉离体培养 培育单倍体植物 答案BD解析本题主要考查学生的理解能力 PCR技术只能用来扩增核酸 不能用来扩增蛋白质 利用光学显微镜无法观察到叶绿体中的基粒 3 2010 浙江 下列关于动物细胞培养的叙述 正确的是 A 培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞B 克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变C 二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的D 恶性细胞系的细胞可进行传代培养 答案D解析本题主要考查细胞工程的有关知识 动物细胞培养可以分为原代培养和传代培养 原代培养到一定程度后要进行传代 因为细胞有接触抑制现象 当细胞接触时就会停止分裂 在细胞培养过程中进行的为有丝分裂 所以培养出来的多数细胞基因型相同 但是细胞在培养过程中 传代次数也是有限的 一般为50次就会死亡 留下来的细胞就是发生了癌变的细胞 遗传物质发生改变 具有不死性 不再保留接触抑制 仍能进行传代培养 所以答案为D 4 2010 江苏 明党参是我国珍稀药用植物 对其进行保护性开发利用的方法有 多选 A 设计细胞培养反应器 实现药用成分的工厂化生产B 大量培养愈伤组织 直接提取药用成分C 大规模栽培组织培养苗 获取药用成分D 利用组织培养获得胚状体 制成人工种子 答案ABCD解析本题考查了植物组织培养技术的应用 对明党参进行保护性开发可采用设计细胞培养反应器的方法 也可通过大量培养愈伤组织 直接提取 还可通过大量培育培养苗而获取药用成份 还可获取人工种子进行大面积种植 正确选项为ABCD 5 2010 新课标全国 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分化 若要抑制试管苗的生长 促使愈伤组织产生和生长 需要使用的生长调节剂是 脱落酸 2 4 D 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 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 答案 1 遗传性快遗传信息 2 微生物 3 生根细胞分裂素2 4 D 4 逐渐减小先增加后下降不能 5 降低 解析植物组织培养技术是利用植物细胞全能性的原理进行的 是植物细胞工程的基础 在操作过程应注意无菌操作 避免杂菌污染 因为培养过程中使用的培养基营养物质丰富 适宜浓度的生长素可以诱导试管苗生根 而如果要促进愈伤组织形成芽 则需要与细胞分裂素配比 促进愈伤组织产生和生长 应使用2 4 D 6 2009 江苏 动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理 病理过程及其机制意义重大 下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图 请回答下列问题 1 肝脏切成小薄片 这有利于肝脏细胞 2 气室中充入5 CO2气体的主要作用是 3 培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长 但要注意选择抗生素的 以保证抗生素对肝脏无害 4 有机物X有毒性 可诱发染色体断裂 利用上图所示装置和提供的下列材料用具 探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用 材料用具 肝脏小块 外周血淋巴细胞 淋巴细胞培养液 植物凝集素 刺激淋巴细胞分裂 显微镜 载玻片 盖玻片 玻璃皿 滴管 吉姆萨染液 使染色体着色 有机物X溶液等 实验过程 在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞 取4等份 备用 上表中还需进行的操作是 培养一段时间后 取4组装置中的等量培养液 分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养 一段时间后取淋巴细胞分别染色 制片 在显微镜下观察 并对比分析 若丙组淋巴细胞出现异常 而甲组的淋巴细胞正常 则说明 答案 1 吸收氧气和营养物质 排出代谢废物 2 维持培养液适宜的pH 3 种类和剂量 4 向乙 或丁 组装置中