高考生物 专题3.2 细胞工程总复习课件 新人教版.ppt

考纲要求展示 知识网络构建 一 细胞工程的概念与分类1 概念 1 原理和方法 细胞生物学和 2 操作水平 细胞水平或 水平 3 目的 按照人们的意愿来改变 或获得 2 种类根据操作对象不同 可分为 1 植物细胞工程 2 细胞工程 二 植物细胞工程1 细胞的全能性 1 概念 具有某种生物 的任何一个细胞都具有发育成 的潜能 2 原因 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的 3 条件 当植物组织或细胞 母体限制而处于 状态时 在一定的营养物质 激素和其他外界条件下 就可表现出全能性 2 植物组织培养 1 概念 在无菌和人工控制条件下 将 的植物器官 组织 细胞培养在人工配制培养基上 给予适宜的培养条件 诱导其产生 丛芽 最终形成完整的植株 2 过程 离体的植物的器官 组织或细胞 胚状体或丛芽植物体 3 原理 细胞的 性 4 培养基 植物组织培养所用培养基一般是 基 其中含有植物生长和发育所需要的全部营养成分 如矿质元素 蔗糖 维生素和植物激素 5 应用 植物组织培养的主要目的是获得 实际应用如下 微型繁殖 作物脱毒 制成人工种子 单倍体育种 突变体的利用 细胞产物的工厂化生产 1 幼嫩的组织脱分化较为容易 如茎尖 根尖 形成层细胞易脱分化 而植物的茎 叶和成熟的组织则较难 2 对外植体进行消毒处理 而对各种器械要彻底灭菌 3 植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖 用葡萄糖也可以 但后者的成本高 4 诱导愈伤组织再分化形成胚状体或丛芽及生根的过程中 要进行换瓶处理 以改变培养基中的激素配比及浓度 3 植物体细胞杂交 1 概念 将不同种的植物 在一定条件下融合成 并把 培育成新的植物体的技术 2 过程 3 融合成功的标志 杂种细胞再生出 4 意义 克服不同种生物 的障碍 三 动物细胞工程1 动物细胞培养 1 概念 从动物机体中取出相关的组织 将它分散成 细胞 然后放在适宜的培养基中 让这些细胞生长和增殖 2 过程 动物胚胎或幼龄动物的器官剪碎酶细胞悬浮液 原代培养 传代培养 细胞群 4 应用 利用动物细胞培养技术可生产疫苗 干扰素 单克隆抗体 还可以用于检测有毒物质 判断某种物质的毒性以及应用于临床医学 2 体细胞核移植 1 概念 动物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 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 动物 构建 移植到代孕母体内 得到 动物 3 原理 动物细胞的 具有全能性 4 应用 加速家畜遗传改良进程 促进优良畜群繁育 保护濒危物种 克隆器官用于移植等 3 动物细胞地融合 1 概念 两个或多个动物细胞融合 的过程 2 原理 生物膜的 性 3 方法 聚乙二醇 的病毒 电激等 4 过程 不同 的两个细胞 细胞 5 意义 突破有性杂交方法的局限 使 杂交成为可能 细胞遗传 细胞免疫 肿瘤和生物新品种培育的研究 的制备 4 过程 不同 的两个细胞 细胞 5 意义 突破有性杂交方法的局限 使 杂交成为可能 细胞遗传 细胞免疫 肿瘤和生物新品种培育的研究 的制备 4 单克隆抗体 血清抗体与单克隆抗体有何区别 自我校对 一 1 1 分子生物学 2 细胞器 3 细胞内的遗传物质细胞产品2 2 动物二 1 1 全部遗传信息完整生物体 2 全套遗传物质 3 脱离离体2 1 离体愈伤组织 2 愈伤组织 3 全能 4 固体培养 5 再生植株3 1 体细胞杂种细胞杂种细胞 2 原生质体纤维素酶和果胶酶原生质体融合 3 细胞壁 4 远缘杂交不亲和三 1 1 单个 2 胰蛋白 3 无菌动物血清2 1 卵母细胞克隆 2 细胞培养重组胚胎克隆 3 细胞核3 1 形成一个细胞 2 流动 3 灭活 4 生物杂交 5 远缘 单克隆抗体4 1 特异性单克隆 2 特异性思考 1 血清抗体 产量低 种类多 纯度差 特异性差 反应不够灵敏 2 单克隆抗体 化学性质单一 特异性强 反应灵敏 植物组织培养 一 脱分化和再分化的比较 二 应用1 植物繁殖的新途径 1 微型繁殖 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 2 作物脱毒 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 3 人工种子 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 2 作物新品种的培育 单倍体育种或突变体的利用突变体aa中a为突变新基因 并控制着优良性状 利用单倍体育种方法步骤如下 优点 稳定遗传 缩短育种年限 3 细胞产物的工厂化生产 细胞产物有蛋白质 脂肪 糖类 药物 香料 生物碱等 1 愈伤组织再分化形成植物幼苗时 需光照处理 以便诱导叶绿素的形成 2 生长素和细胞分裂素在植物内含量很低 因此植物组织培养中常用人工合成的生长素类似物和细胞分裂素类似物 细胞分裂素 生长素的比例适中 有利于外植体脱分化 比例升高有利于愈伤组织再分化形成丛芽 比例降低则有利于生根 例1 2010 安徽高考 t31 草莓生产上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养出无病毒幼苗 草莓微型繁殖的基本过程如下 请回答 1 微型繁殖培育无病毒草莓苗时 一般选取 作为外植体 其依据是 2 在过程 中 常用的ms培养基主要成分包括大量元素 微量元素和 在配制好的培养基中 常常需要添加 有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织 接种后2 5d 若发现外植体边缘局部污染 原因可能是 3 在过程 中 愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根 但分化出了芽 其原因可能是 解析 1 外植体一般选取茎尖 根尖等 既不含病毒又易于培养 2 ms培养基主要成分除元素外还应有蔗糖等有机物 添加植物激素 如培养过程中外植体局部污染 可能是其消毒不彻底 3 细胞分裂素和生长素的比例影响生根 生芽 答案 1 茎尖 根尖不含病毒 2 有机物植物激素外植体消毒不彻底 3 培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量比值偏低 植物组织培养基中的两类激素 细胞分裂素和生长素生长素主要被用于诱导愈伤组织形成 诱导根的分化和促进细胞伸长生长 细胞分裂素有诱导芽的分化 促进侧芽萌发生长 促进细胞分裂 抑制根的分化等作用 生长素与细胞分裂素的比例决定着愈伤组织发育的方向 如图所示 1 图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图 有关叙述正确的是 a 利用此过程获得的试管苗可能为杂合子b 过程中都会发生细胞的增殖和分化c 多倍体植株的培育需经过如图所示过程d 此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性 解析 植物组织培养过程是无性繁殖过程 如果离体的组织来自纯合子 将来得到的试管苗是纯合子 如果离体的组织来自杂合子 将来得到的试管苗是杂合子 为脱分化 为再分化 脱分化过程没有细胞分化 用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗就可获得多倍体植株 不需要该组织培养过程 植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性而不是细胞膜的流动性 答案 a 植物组织培养与动物细胞培养的比较 1 动物细胞培养与植物组织培养均需无菌条件下进行 2 动物细胞培养与植物组织培养都需要各种必需的营养物质 此外动物细胞培养需加动物血清 植物组织培养需加植物激素 3 动物细胞培养结果是只能获大量细胞 植物组织培养既可获得大量细胞 也可获得个体 例2 下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是 a 培养基成分不同b 动物细胞培养不需要在无菌条件下进行c 动物细胞可传代培养 在植物细胞不能d 动物细胞能够大量培养 而植物细胞只能培养成植株 解析 动物细胞培养与植物组织培养主要不同点是它们的培养基的成分不同 动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖 氨基酸 无机盐和维生素 另外还有动物血清 植物组织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分 如矿质元素 蔗糖 维生素 植物激素和有机添加剂 没有动物血清 答案 a 1 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 2 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 3 离体的动物体细胞 其全能性受到限制 但其细胞核仍然保持全能性 如克隆技术培养动物个体 然而需要卵细胞质才能体现出来 这说明细胞质中有调控核内基因表达的因素存在 2 用动 植物成体的体细胞进行离体培养 下列叙述正确的是 a 都需用co2培养箱b 都须用液体培养基c 都要在无菌条件下进行d 都可体现细胞的全能性 解析 植物组织培养用固体培养基不需要用co2培养箱 植物组织培养可得到完整的植物个体 体现了细胞的全能性 动物细胞培养获得的是动物或代谢产物 未体现细胞的全能性 植物组织培养和动物细胞培养均需要在无菌条件下进行 答案 c 单克隆抗体的制备 一 植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较 灭活是指用物理或化学方法使病毒或细菌失去感染能力 但是并不破坏这些病原体的抗原结构 二 单克隆抗体的主要优点特异性强 灵敏度高 并可大量制备 在单克隆抗体的制备过程中 两次筛选的目的不同 1 由于b淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合方式有多种 因此第一次筛选的目的是选出杂交瘤细胞 淘汰掉未融合的或同种细胞融合的细胞 2 由于从小鼠体内提取的b淋巴细胞可能有多种 因此第一次筛选到的杂交瘤细胞可能多种 通过克隆化培养和抗体检测进行第二次筛选 以选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞 例3 甲流 h1n1 在世界各地大面积蔓延 有些国家还出现了死亡病例 科学家已分离出h1n1病毒 一种rna病毒 某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲流的抗体 请据图回答有关问题 1 若a细胞是小鼠骨髓瘤细胞 则b细胞是取自感染病毒的人体内的 细胞 促进d过程的常用诱导剂是 2 假设仅考虑某两个细胞的融合 则可形成 种类型的c细胞 因此需用培养基筛选出 填特点 的d细胞用于培养 d细胞的名称是 3 理论上 注射了该抗体的人群不能长期对甲流免疫 试分析原因 4 不同种动物的体细胞融合 相比诱变育种和杂交育种方法 具有 等突出的优点 5 请说明单克隆抗体的主要作用 解析 1 由于本题的目的是制备用于预防和治疗甲流的单克隆抗体 所以b细胞只能是取自感染h1n1病毒的动物或人体内的b淋巴细胞 经诱导剂聚乙二醇或灭活的病毒等诱导融合 得到的杂交瘤细胞才能用于生产预防和治疗甲流的单克隆抗体 2 仅考虑两个细胞的融合 则可形成a细胞 a细胞 b细胞 b细胞 a细胞 b细胞3种类型的c细胞 为了从中筛选出a细胞 b细胞 必须用特定的选择培养基进行筛选 筛选出的d细胞 杂交瘤细胞 既能无限增殖又能产生特异性抗体 3 因为单链rna容易发生变异 一旦变异后体内的记忆细胞和抗体就不能对其发挥作用 5 单克隆抗体可用于诊断疾病 药物导向治疗等方面 答案 1 b淋巴细胞 效应b 聚乙二醇 peg 灭活的病毒 2 3既能无限增殖又能产生特异性抗体杂交瘤细胞 杂交细胞 3 引起甲流的病毒不断发生变异 意思相同即可 4 目的性强 克服远缘杂交不亲和性 能有效地打破物种的生殖隔离界限 意思相同即可 任写一点 5 作为诊断试剂 用于治疗疾病和运载药物 意思相同即可 1 培养基中的细胞有五种类型 它们分别是a b aa bb和ab 其中能无限增殖的细胞有三种 能产生异性抗体