高考生物一轮复习 专题26 细胞工程课件.ppt

专题26细胞工程 高考生物 考点一植物细胞工程 知识清单 一细胞工程的概念与理论基础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 激素和其他适宜外界条件 二植物组织培养1 理论基础 植物细胞的 全能性 3 操作流程离体的器官 组织或细胞ab完整植株 1 a过程为脱分化 b过程为再分化 2 a表示愈伤组织 b表示丛芽 丛根或胚状体 三植物体细胞杂交技术 1 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 2 操作流程 3 意义 克服不同种生物远缘杂交的不亲和性 四植物细胞工程的实际应用1 植物繁殖的新途径 1 微型繁殖 优点是繁殖快 并可保持亲本的优良性状 2 作物脱毒 利用茎尖组织培养技术获得脱毒苗 3 人工种子 以植物组织培养得到的胚状体 不定芽 顶芽 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 单倍体育种和突变体的利用 1 细胞全能性 1 原理 细胞内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 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 激素和其他适宜的外界条件 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 脱分化和再分化的比较 3 激素比例与分化的关系生长素用量比细胞分裂素用量 比值高时 有利于根的分化 抑制芽的形成 比值低时 有利于芽的分化 抑制根的形成 比值适中时 促进愈伤组织的形成 如图所示 4 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 其体细胞中染色体数为 2x 2y 条 4个染色体组 基因型为aabbccdd 例1 2017广东华南师大附中综合测试二 12分 草莓传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代 导致产量降低 品质变差 运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗 草莓微型繁殖的基本过程如下 外植体愈伤组织芽 根植株 1 外植体经组织培养最终可以形成一个完整植株 这一过程体现了植物细胞的 其中过程 为 过程 为 2 影响植物组织培养的因素有多种 为提高组培成功率 培育出无病毒幼苗 常选择草莓 填 茎尖 叶片 或 花粉 的材料作外植体 愈伤组织形成芽 根的过程则与培养基中与 填植物激素的名称 的比例有密切关系 该比值较高时 促进 填 根的分化 或 芽的分化 除植物体自身原因 植物激素用量及比值等因素外 还与环境条件有密切关系 包括 营养物质 光照等 3 在组织培养的过程中 无菌技术也是实验能否成功的重要因素 请说明下列各项需要灭菌的是 填编号 锥形瓶 培养皿 操作者的手 草莓植株 培养基 解析 1 由植物细胞发育成完整植株 可体现植物细胞的全能性 2 常用茎尖作外植体进行组织培养获得无病毒植株 生长素和细胞分裂素的比例与组织培养过程中根 芽的分化密切相关 3 组织培养过程中 锥形瓶 培养皿和培养基需要灭菌 操作者的手和外植体需要消毒 答案 1 全能性脱分化再分化 2 茎尖 生长素细胞分裂素根的分化 或细胞分裂素生长素芽的分化 ph温度 3 考点二动物细胞工程 1 动物细胞工程常用的技术有 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 动物细胞培养 1 过程 2 培养条件a 无菌 无毒 通常在培养液中添加一定量的 抗生素 以防止在培养过程中的污染 此外 定期 更换培养液 以便清除代谢产物 防止代谢产物积累对细胞自身造成危害 b 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 血浆等天然成分 c 适宜温度和ph 温度为 36 5 0 5 ph为7 2 7 4 d 气体环境 含95 空气加5 co2的混合气体 其中后者的作用是维持培养液的ph 3 动物体细胞克隆 1 原理 动物细胞核具有全能性 2 核移植过程 3 结果 获得与供体遗传物质基本相同的个体 4 受体细胞选用m 中期卵母细胞的原因 a 细胞比较大 易于操作 b 细胞质多 营养丰富 c m 中期的卵母细胞含有促进细胞核全能性表达的物质 4 动物细胞融合及单克隆抗体制备 1 动物细胞融合原理 细胞膜具有流动性 2 动物细胞融合方法 物理法 离心 振动 电激 化学法和生物法 灭活病毒 3 动物细胞融合应用 制备单克隆抗体 过程如下 1 植物组织培养 动物细胞培养和细胞核移植的比较 2 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 3 单克隆抗体的制备 1 血清抗体与单克隆抗体 2 单克隆抗体的制备 3 制备单克隆抗体过程中的两次筛选 4 获取单克隆抗体的场所 若在培养基中进行杂交瘤细胞培养 则从培养液中提取 若在小鼠或其他动物腹腔中培养 则从腹水中提取 4 单克隆抗体的应用 1 作为诊断试剂 准确识别各种抗原物质的细微差异 并与一定抗原发生特异性结合 具有准确 高效 简易 快速的优点 2 用于治疗疾病和运载药物 主要用于癌症治疗 可制成 生物导弹 也有少量用于治疗其他疾病 知能拓展 1 制备单克隆抗体时选用一种抗原处理的b淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合 产生杂交瘤细胞 杂交瘤细胞兼有两个亲本细胞的特性 在体外培养条件下能不断增殖 同时能产生出某种特异性的抗体 2 进行动物细胞的诱导融合 形成的杂交细胞有三种 aa型 bb型 ab型 只有ab型才是我们所需要的杂交细胞 所以需要用选择性培养基进行筛选 3 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原生质体诱导融合方法相同 例2 2013海南单科 31 15分 单纯疱疹病毒 型 hsv 1 可引起水泡性口唇炎 利用杂交瘤技术制备出抗hsv 1的单克隆抗体可快速检测hsv 1 回答下列问题 1 在制备抗hsv 1的单克隆抗体的过程中 先给小鼠注射一种纯化的hsv 1蛋白 一段时间后 若小鼠血清中抗的抗体检测呈阳性 说明小鼠体内产生了反应 再从小鼠的中获取b淋巴细胞 将该b淋巴细胞与小鼠的细胞融合 再经过筛选 检测 最终可获得所需的杂交瘤细胞 该细胞具有的特点是 2 若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体 可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的中使其增殖 再从中提取 纯化获得 3 通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种hsv 1蛋白 其原因是该抗体具有和等特性 解析 1 制备单克隆抗体时 需要先给小鼠注射特定抗原 hsv 1蛋白 当小鼠血清中抗hsv 1蛋白的抗体检测呈阳性时 就可从小鼠脾脏中获取b淋巴细胞 将b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合 经过筛选和克隆化培养 最终获得既能无限增殖又能产生专一抗体的杂交瘤细胞 2 单克隆抗体的获取有两条途径 一是从