【全优设计】高考生物一轮复习 专题2 细胞工程及伦理问题课件 新人教版选修3.ppt

专题2细胞工程及伦理问题 一 植物细胞工程 1 植物组织培养 1 概念 植物组织培养就是在 和人工控制条件下 将 的植物器官 组织或细胞培养在人工配制的培养基上 给予适宜的培养条件 诱导其产生 最终形成完整的植株 2 植物组织培养的条件 提供营养物质 有机物 无机物 和其他适宜条件 无菌 离体 愈伤组织 丛芽 离体 激素 3 过程 2 意义 克服远缘杂交不亲和障碍 培育新品种 2 植物体细胞杂交 1 过程 请据图回答下列问题 1 植物体细胞杂交的第 步是去掉细胞壁 分离出有活力的原生质体 目前此步骤最常用的方法是酶解法 也就是在温和的条件下用等分解植物的细胞壁 即时训练1如图是植物细胞杂交过程示意图 2 过程的发生必须进行人工诱导 人工诱导原生质体融合的物理方法是 利用等 至少写出两种 促使原生质体融合 化学方法是 用等试剂作为诱导剂诱导融合 3 表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁 新细胞壁的产生与细胞内 细胞器 有密切关系 4 在 过程中 细胞分裂的主要方式是有丝分裂 此种分裂方式的重要意义 或称特征 是 5 植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值 其突出的优 点是可以 6 利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中 遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律 为什么 答案 1 纤维素酶 果胶酶 2 离心 振动 电激 要求至少答出两种 聚乙二醇 3 高尔基体 4 将亲代细胞的染色体经过复制后 平均分配到两个子细胞中去 保持亲子代细胞遗传物质的稳定 5 克服远缘杂交不亲合的障碍 增加了可用杂交的亲本组和范围 6 不遵循因为生物在进行有性生殖过程中才遵循孟德尔的遗传规 律 而植物体细胞杂交不属于有性生殖 解析 植物体细胞杂交时要进行原生质体间的融合 必须要借助于一定的技术手段进行人工诱导 方法基本可以分为物理方法 包括离心 振动 电激等 和化学方法 一般是用聚乙二醇 两大类 体细胞杂交是克服植物有性杂交障碍 打破物种之间的生殖隔离 扩大遗传重组范围的一种手段 操作过程包括 原生质体制备 原生质体融合 杂种细胞筛选 杂种细胞培养 杂种细胞再生以及杂种植株鉴定等步骤 二 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 取材单个细胞细胞悬浮液 处理 消化 细胞贴壁 出现接触抑制 10代 50代 无限传代 单个 3 条件 的环境 营养 合成培养基 温度和ph 36 5 0 5 7 2 7 4 气体环境 95 的 和5 的 4 应用 生产生物制品 培养 动物 检测 的毒性和进行医学研究等 无菌 无毒 空气 co2 转基因 有毒物质 2 体细胞核移植 重组细胞胚胎动物体 2 过程 以克隆牛为例 重组细胞 胚胎 代孕母体子宫幼体 与供体中遗传物质基本相同 3 存在的问题 成功率低 克隆动物的健康问题 克隆动物食品的安全性问题 3 动物细胞融合 1 概念 两个或多个动物细胞结合 的过程 2 原理 生物膜的 性 3 方法 聚乙二醇 的病毒 电刺激等 4 意义 形成一个细胞 流动 灭活 灭活 4 单克隆抗体 1 制备 筛选杂交瘤细胞产生特定抗体的细胞群单克隆抗体 2 特点 化学性质专一 特异性强 灵敏度高 并可以大量制备 3 应用 即时训练2如图是动物细胞培养的基本过程示意图 请据图回答下列问题 1 容器a中放置的是动物器官或组织 它一般取自 2 容器a中的动物器官或组织首先要进行的处理是 然后用酶处理 这是为了使细胞分散开来 这样做的目的是 3 培养首先在b瓶中进行 瓶中的培养液成分有等 在此瓶中培养一段时间后 有许多细胞衰老死亡 这时培养到第代 4 在c瓶中正常培养了一段时间后 发现大部分细胞全部死亡 只有少数细胞存活 原因是这部分细胞 答案 1 幼龄动物的器官或组织或动物胚胎 2 剪碎 胰蛋白使细胞能与培养液充分接触 3 葡萄糖 氨基酸 无机盐 维生素和动物血清10 4 发生了癌变 解析 动物细胞培养的基本过程 选择培养细胞来源 主要为幼龄动 物的器官或组织或动物胚胎 单个细胞培养 通常通过对动物器官或组织剪碎和用胰蛋白酶处理 使细胞分散开 使每一个细胞都能接触培养液 原代培养 传代培养 获得分裂能力有限 遗传物质不变的细胞株 进一步进行传代培养 获得带有癌变特点的遗传物质发生变化的细胞系 在整个培养过程中 培养液必需成分有葡萄糖 氨基酸 维生素 无机盐和动物血清 1 植物组织培养和植物体细胞杂交 考点一植物细胞工程 2 植物细胞工程的实际应用 1 植物繁殖的新途径 微型繁殖 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 特点 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 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 若突变体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 突变 体aa配子a a单倍体a a二倍体aa aa 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 的细胞壁的生成 2 植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株 而不是形成杂种细胞就结束了 杂种植株特征 具备两种植物的遗传特征 原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质 易错提示 1 植物细胞融合完成的标志是新 例1 2011 江苏高考 16 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 制成人工种子 而愈伤组织不可以 答案 d 解析 愈伤组织是一团无固定形状的薄壁细胞 二倍体植株的花粉经脱分化与再分化处理后会得到单倍体植株 然后再经秋水仙素处理 才能得到能稳定遗传的二倍体植株 胚状体外包上人工薄膜 可 方法归纳植物组织培养的目的不同 培养阶段就不同 若培育人工种子 则培养到胚状体阶段 若提取细胞产品 则一般培养到愈伤组织阶段 若培育新个体 则应培育到试管苗阶段 1 动物细胞培养 1 原理 细胞增殖 2 过程 考点二动物细胞工程 3 培养条件 充足的营养供给 微量元素 无机盐 糖 氨基酸 促生长因子 血清等 适宜的温度 哺乳动物多以36 5 0 5 为宜 适宜ph 7 2 7 4 气体环境 无菌 无毒环境 4 实践应用 生产生物制品 病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体等 与基因工程相结合 检测有毒物质 判断某种物质的毒性 科研方面 筛选抗癌药物 治疗和预防疾病 2 动物体细胞核移植与克隆动物 1 原理 动物体细胞核具有全能性 2 过程 3 结果 获得与供体遗传物质基本相同的个体 3 单克隆抗体的制备 1 原理 细胞膜的流动性 2 选材 骨髓瘤细胞 免疫的小鼠 3 过程 给小鼠注射特定的抗原蛋白 提取b淋巴细胞 与骨髓瘤细胞融合 筛选出杂交细胞 培养 筛选出能产生专一抗体的细胞获得单克隆抗体 特异性强 灵敏度高 并可能大量制备 5 用途 作为诊断试剂 准确识别各种抗原物质的细微差异 并跟一定抗原发生特异性结合 具有准确 高效 简易 快速的优点 用于治疗疾病和运载药物 可制成 生物导弹 主要用于治疗癌症 也有少量用于治疗其他疾病 4 优点 4 动物细胞融合与植物体细胞杂交的不同 5 生物技术的伦理问题 1 克隆人 克隆人的培育过程 治疗性克隆和生殖性克隆的比较 中国政府的态度是禁止生殖性克隆人 但不反对治疗性克隆 2 试管婴儿和设计试管婴儿的比较 如图 后者比前者多了d过程 不同点 所用技术手段 设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断或基因 诊断 试管婴儿不需进行遗传学诊断或基因诊断 应用 试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题 设计试管婴儿用于白血病 贫血症的治疗 相同点 都是体外受精 并进行体外早期胚胎培养 都要经过胚胎移植 都是有性生殖 例2 2011 浙江高考理综 31 为了探究某物质 x 的作用 研究者提出了以下实验思路 1 实验分组 甲组 培养液 y细胞 3htdr 3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 生理盐水 乙组 培养液 y细胞 3htdr x 用生理盐水配制 每组设置若干个重复样品 2 分别测定两组的crd 细胞内的放射性强度 求每组的平均值 3 将各样品在适宜条件下培养合适时间后 测定其crd 求每组平均值并进行统计分析 要求与说明 答题时用x crd 3htdr表示相关名词 y细胞是能增殖的高等动物体细胞 请回答下列问题 1 实验目的 2 预测实验结果及结论 3 实验中采用3htdr的原因 主要探究x对y细胞增殖的影响 2 本题探究实验的结论有三种情况 促进 抑制 无影响 分别写出对应的结果即可 解析 1 3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷主要用于合成dna 细胞内的放射性强度越高 说明dna合成的越