高考生物一轮复习 专题2 克隆技术课件 新人教版选修3.ppt

考纲下载1 植物组织培养 2 动物细胞培养和体细胞克隆 3 动物细胞融合和单克隆抗体 专题二克隆技术 热点提示1 植物组织培养 植物体细胞杂交的过程及应用2 动物细胞培养 单克隆抗体的制备及应用3 动物细胞的培养与有毒物质的检测 答案 无菌或人工控制 离体 愈伤组织 植物细胞的全能性 离体 愈伤组织 再分化 答案 杂种细胞 杂种细胞纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶原生质体脱分化愈伤组织 答案 人工种子花药纯合二倍体极大地缩短了育种年限 节约了人力物力 看一看 在诱导愈伤组织分化时哪些物质起作用 答案 植物激素在愈伤组织的分化中起重要作用 生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化 细胞分裂素是促进细胞的分裂和不定芽的分化 想一想 什么是人工种子 它有什么优点 答案 人工种子是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 包装上人工薄膜制成 它的优点是可以保持优良品种的遗传特性 生产上也不受季节的限制 答案 无菌 无毒营养温度 ph气体环境 答案 两个来源杂交远缘 答案 b细胞 b细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞骨髓瘤 骨髓瘤细胞产生特异抗体单克隆抗体生物导弹 议一议 如何通过细胞培养检测有毒物质毒性的大小 答案 不能 因为小鼠的b淋巴细胞所产生的抗体与人体b淋巴细胞产生的抗体是不同的 议一议 鼠的单克隆抗体能否用于人体疾病的治疗 答案 不能 因为小鼠的b淋巴细胞所产生的抗体与人体b淋巴细胞产生的抗体是不同的 特别提醒 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 在动物细胞的传代培养中 细胞可能癌变 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 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 1 下列有关植物组织培养的叙述中 错误的是 a 花药 胚不能作为组织培养的材料b 植物细胞具有全能性c 外植体是指用于培养的植物组织或器官d 外植体可诱导出愈伤组织 解析 考查植物组织培养的有关知识 植物组织培养的理论根据是植物细胞的全能性 但是 在一个完整的植株上 各部分的体细胞只能表现一定的形态 承担一定的功能 这是由于受具体器官或组织所在环境影响的缘故 植物体的一部分一旦脱离原来所在的器官或组织 处于离体状态时 在一定的营养 激素等外界条件下 外植体 指从植物体上切下来的离体器官 组织或细胞 会进行细胞分裂 脱分化形成愈伤组织 将处于脱分化状态的愈伤组织移植到合适的培养基上继续培养 愈伤组织就会进行再分化 并形成具有根 茎 叶的完整植株 植物组织培养根据培养的对象 可以分为器官培养 组织培养 胚胎培养 细胞培养和原生质体培养 用机械 酸处理或酶分解等方法除去细胞壁 分离出原生质体进行培养 等 胚是可以作为组织培养材料的 答案 a 2 动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 a 培养基不同b 动物细胞培养不需要在无菌条件下进行c 动物细胞可以传代培养 而植物细胞不能d 动物细胞能够大量培养 而植物细胞不能 解析 动物细胞培养所用的培养基是液体培养基 其中通常含有葡萄糖 氨基酸 无机盐 维生素和动物血清等 而植物细胞培养所用的培养基是固体培养基 通常含有水 矿质元素 激素 蔗糖 氨基酸 琼脂等 可见 动物细胞培养所用的培养基与植物组织培养的培养基是不相同的 答案 a 特别提醒 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 3 2010 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 解析 去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶 原生质体融合后经过一次有丝分裂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 答案 c 4 2010 潍坊模拟 下列关于单克隆抗体制备过程的叙述 正确的是 a 制备过程中不需要动物细胞培养技术b 杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点c 经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产d 单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂 解析 单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结合 经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞并经单一抗体检测后 培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可得单克隆抗体 杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移能力 答案 d 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 5 在克隆多利羊的过程中 下列哪项技术没有运用到 a 细胞培养技术b 细胞核移植c 胚胎移植技术d 基因工程技术解析 克隆技术需利用核移植以产生重组细胞 重组细胞经细胞培养形成早期胚胎后 需移植到母体子宫发育成个体 答案 d 例1 2009 上海卷 36 回答下列有关植物组织培养的问题 1 用于植物组织培养的植物材料称为 2 组织培养中的细胞 从分化状态转变为未分化状态的过程称为 3 在再分化阶段所用培养基中 含有植物激素x和植物激素y 逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比 未分化细胞群的变化情况如图所示 据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽 根 愈伤组织的关系 当植物激素x与植物激素y的浓度比等于1时 4 若植物激素y是生长素 在植物组织培养中其主要作用是 则植物激素x的名称是 5 生产上用试管苗保存植物的优良性状 其原因是 思路点拨 本题考查植物组织培养过程中的一些基本概念 如外植体 脱分化 愈伤组织等 重点考查愈伤组织再分化过程中生长素与细胞分裂素对根 芽分化的影响以及考生的实验分析能力 解答第 3 小题时 依据题目提示 植物激素x与植物激素y的浓度比 可以在图中找到对应的区域 如当植物激素x与植物激素y的浓度比等于1时 由图可见 愈伤组织没有分化 只有分裂 增大 当植物激素x与植物激素y的浓度比小于1时 细胞群分化出根 当植物激素x与植物激素y的浓度比大于1时 细胞群分化出芽 答案 1 外植体 2 去分化 或脱分化 3 未分化细胞群经分裂形成愈伤组织 当植物激素x与植物激素y的浓度比大于1时 未分化细胞群分化形成芽 当植物激素x与植物激素y的浓度比小于1时 未分化细胞群分化形成根 4 促进细胞的生长 伸长 和分化细胞分裂素 5 组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖 后代不发生性状分离 知识链接 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和细胞分裂素是启动细胞分裂 脱分化和再分化的关键性激素 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1所示 阅卷报告 本题易做错第 3 小题 错误的原因是不能正确理解图中所示植物激素x的浓度和植物激素y的浓度之间的关系 本题实际是命题者有意违背一般人的看图习惯 根据图示植物激素x的浓度越高 对应于坐标图中的位置应该越向右 植物激素y的浓度越高 对应于坐标图中的位置应该越向上 例2 2009 江苏卷 32 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 如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 利用甲 乙 丙 丁4组上图所示装置 按下表步骤操作 表示已完成的步骤 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 思路点拨 o2是细胞代谢所必需的 为防止深层组织细胞缺氧 在动物细胞培养过程中 一般采用将细胞制成动物细胞悬液 或如题中提及的将动物组织切成小薄片 动物细胞培养液中通入一定量co2的主要作用是维持培养液适宜的ph 为防止培养液被杂菌污染 一般应选择对培养细胞无害的抗生素 在设计中 根据实验目的确定本实验的自变量是否加入肝脏小块 实验的对照组是正常培养的肝脏细胞 仅肝脏培养液或肝脏培养液中加有机物x 目的是证明有机物x与肝脏培养液不会发生自动变化 出现有害物质 实验的因变量 观测指标 是细胞中染色体是否发生断裂 即观察细胞中染色体的形态和数目 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 组装置中放置肝脏小块染色体形态和数量肝脏小块对有机物x具有解毒作用 知识链接 动物细胞培养的总结 1 条件及目的 无菌 无毒的环境 营养 温度和ph 气体环境 进行细胞培养时 通常采用培养皿或松盖培养瓶 将其置于含95 空气 5 co2的混合气体的培养箱中进行培养 其中co2的主要作用是维持培养液的ph o2是细胞代谢所必需的 2 特点 贴壁生长 培养贴附性细胞时 细胞要能够贴附于底物上才能生长增殖 接触抑制 细胞进行有丝分裂 数量不断增多 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时 细胞就会停止分裂 等 3 过程 制备动物细胞悬液 获取动物组织块并剪碎 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使组织分散成单个细胞 动物细胞原代培养 传代培养 胰蛋白酶处理原代培养获得的细胞群 分瓶培养 4 培养过程中遗传物质的变化 细胞一般传至10代后就不易传下去了 传至10 50代左右时 增殖会逐渐变得缓慢 以至于完全停止 50代后少数细胞发生突变 具有癌细胞特点 即可以无限增殖 或称细胞获得了不死性 例3 近年来 我国死于狂犬病的人数有上升之势 狂犬病病毒的核酸是rna 机体感染病毒后产生的特异性lgg抗体 能消除狂犬病病毒 这是接触狂犬病病毒后及时注射疫苗和特异性抗体的重要依据 我国利用地鼠的肾细胞培养狂犬病疫苗 已取得良好效果 请根据上述材料 回答下列问题 1 狂犬病病毒的毒力可发生变异 从自然感染动物体内分离的病毒株称为野毒株 其致病力强 将野毒株在家兔脑内连续传50代后 变成固定毒株 固定毒株对人及动物致病力弱 不引起狂犬病 巴斯德首先利用固定毒株制成减毒活疫苗 预防狂犬病 制成减毒活疫苗需要用 培养 2 特异性抗体获取的方法可用单克隆抗体制备法 在制备单克隆抗体的过程中 应用的动物细胞工程的技术是 图中a过程从小鼠的脾脏中取得的 小鼠细胞 是 细胞 该细胞能够产生 从小鼠体内提取分离该细胞之前 应给小鼠注射特定的物质是 图中b过程是细胞融合 该过程需要用灭活的 聚乙二醇或电激等诱导 3 下图是单克隆抗体制备过程示意图 请据图回答 特异性抗体获取的方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原 使动物产生抗体 然后从动物血清中分离所需抗体 与这种方法制备的抗体