高考生物总复习 选修3专题2 细胞工程（夯实双基+高频考点+专项突破+把脉高考）课件 新人教版选修3.ppt

专题2细胞工程 一 植物组织培养技术1 原理植物细胞的 即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 全能性 愈伤组织 分化 结构和功能 3 植物组织培养的概念 在 和人工控制的条件下 将离体的植物器官 组织 细胞 培养在人工配制的培养基上 给予适宜的培养条件 诱导其产生愈伤组织 最终形成完整的植株 无菌 丛芽 二 植物体细胞杂交技术1 概念将不同种植物的 在一定条件下融合成杂种细胞 并把杂种细胞培育成新的植物体的技术 体细胞 原生质体 杂种 细胞壁 远缘杂交 三 植物繁殖的新途径1 微型繁殖 1 概念 快速 优良品种的植物组织培养技术 2 特点 保持优良品种的遗传特性 3 意义 高效快速地实现种苗的大量繁殖 繁殖 2 作物脱毒 1 选材 无病毒的茎尖 2 结果 高产优质的 3 人工种子 1 特点 后代无性状分离 不受气候 季节和地域限制 脱毒苗 2 结构 人工薄膜 或不定芽或顶芽或腋芽 3 获得方法 植物组织培养 四 作物新品种的培育1 单倍体育种 1 方法 的离体培养 胚状体 花药 2 优点 后代稳定遗传 都是纯合子 明显 育种年限 2 突变体的利用 1 产生 植物组织培养过程中 2 利用 筛选对人们有利的突变体进而培育新品种 缩短 五 细胞产物的工厂化生产1 产物种类 蛋白质 脂肪 糖类 药物 香料 生物碱等 2 生产技术 植物组织培养技术 传代 细胞系 2 条件 1 无菌 无毒的环境 培养液应进行 处理 2 营养 合成培养基成分 糖 氨基酸 促生长因子 无机盐 微量元素 通常需加入 血浆等 无菌 血清 3 温度 适宜温度36 5 0 5 ph 4 气体环境 空气95 二氧化碳5 3 应用 如病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体 7 2 7 4 七 动物体细胞核移植技术和克隆动物1 动物核移植是将一个动物细胞的 移入一个去核的卵母细胞中 使其重组并发育成一个新的胚胎 这个胚胎最终发育为动物个体 细胞核 2 过程 3 应用 1 加速家畜遗传改良进程 促进良种畜群繁育 2 保护濒危物种 3 生产医用蛋白 4 作为异种移植的供体 5 用于组织器官的移植 八 动物细胞融合1 概念 动物细胞结合形成一个细胞的过程 又叫细胞杂交 2 结果 形成杂交细胞 两个或多个 dna 远缘 1 过程 2 杂交瘤细胞特点 既能大量增殖 又能产生 3 单克隆抗体的优点 特异性强 灵敏度高 产量大 3 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并特异性结合 2 用于治疗疾病和运载药物 制成 生物导弹 单一抗体 考点一植物细胞工程1 细胞全能性 1 原理 细胞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的结果 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 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 植物组织培养和植物体细胞杂交的比较 特别提醒 1 表示植物细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成 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 杂种植株特征 具备两种植物的遗传特征 原因是杂种植株含有两种植物的遗传物质 即时应用1 2012 安徽省级示范校联考一 下图是两种二倍体植物细胞 甲 乙 融合并培育新植株的过程 有关分析正确的是 a 过程 需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中 且溶液中的渗透压应大于细胞液渗透压b 过程 要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合 主要依据细胞膜具有选择透过性原理 c 过程 需要根据生长发育进程更换不同的培养基d 最终得到的植株相对于甲 乙而言发生了染色体数量变异 不具有可育性解析 选c 过程 需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中 且溶液中的渗透压应等于细胞液渗透压 使细胞维持正常形态 诱导原生质体融合主要依据细胞膜具有流动性 过程 需要根据生长发育进程更换不同的培养基 诱导生芽 生根 最终得到的植株相对于甲 乙而言发生了染色体数目变异 由于存在同源染色体 故具有可育性 考点二动物细胞培养和体细胞核移植 总结归纳 1 胰蛋白酶的两次应用 动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶 第一次是在原代培养前 用胰蛋白酶处理剪碎的组织块 目的是使之分散成单个细胞 第二次是在原代培养过程中 目的是使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱离下来 2 原代培养与传代培养的分界点 贴满瓶壁的细胞脱离瓶壁后的分瓶培养 分瓶前的培养为原代培养 分瓶后的培养为传代培养 3 核移植中供体动物 提供卵母细胞的动物 代孕动物和克隆动物之间的关系 克隆动物绝大部分性状与供体动物相同 少数性状与提供卵母细胞的动物相同 与代孕动物的性状无遗传关系 即时应用2 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 解析 选b 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 3 2012 合肥高三第一次检测 与 多利 羊等克隆哺乳动物相关的技术有 人工授精 胚胎移植 细胞培养 核移植a b c d 解析 选c 多利 羊等克隆哺乳动物是用核移植的方法得到的 而动物细胞核移植技术包括 细胞培养 核移植 胚胎培养和移植 考点三动物细胞融合与单克隆抗体1 动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较 2 单克隆抗体的制备 特别提醒灭活是指用物理或化学手段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 即时应用4 某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞 甲 和正常肝细胞 乙 进行培养 下列叙述正确的是 a 制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织 再用胃蛋白酶处理 b 肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5 的co2刺激细胞呼吸c 为了防止培养过程中杂菌的污染 可向培养液中加入适量的干扰素d 用血球计数板计数的方法 可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长 解析 选d 制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织 再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5 的co2维持培养液ph 为了防止培养过程中杂菌的污染 可向培养液中加入适量的抗生素 5 如图是科学家新研发的制备单克隆抗体的过程 相关叙述错误的是 a 该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术 b 经酶a处理后的 与质粒具有相同的黏性末端c 若供体dna提供了prg基因 无限增殖调控基因 则该过程中的 是已免疫的b细胞d 通过检测和筛选得到的 细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体 解析 选a 该过程涉及基因工程 但没有涉及动物细胞融合技术 植物组织的培养 1 获得无病毒植株 一般要用植物的茎尖或根尖 因为植物的茎尖或根尖病毒极少 甚至不含有病毒 2 人工种子与自然种子的区别 人工种子是通过无性生殖 植物体细胞的组织培养 形成的 只有一个亲本的性状 自然种子是有性生殖的产物 具有两个亲本的性状 有变异性 3 组织培养的生殖方式 植物组织培养所用的材料如果是体细胞 则属于无性生殖 营养生殖 如果是花粉粒 则属有性生殖 2011 江苏单科 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 标准解答 逐项分析如下 变式训练下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程 相关叙述中正确的是 a 和 阶段会发生减数分裂b 阶段需生长素而 阶段需细胞分裂素c 阶段有细胞增殖但无细胞分化d 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体 解析 选c 和 阶段会发生有丝分裂 阶段和 阶段都需生长素和细胞分裂素 只是二者比例不同 此兰花的花药离体培养所得植株为单倍体 细胞融合的条件及实验设计 1 植物或细菌细胞在融合前要用一定酶去除细胞壁 融合时要用一定的诱导剂 2 在诱导剂的作用下进行细胞的诱导融合 形成的杂种细胞有三种 aa型 bb型 ab型 只有ab型才是我们所需要的杂种细胞 所以需要用选择性培养基进行筛选 2011 天津理综 絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物 能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀 起到净化污水的作用 为进一步提高对石油污水的净化效果 将絮凝性细菌和石油降解菌融合 构建目的菌株 其流程图如下 据图回答 1 溶菌酶的作用是 2 peg的作用是 3 经处理后 在再生培养基上 未融合的a b难以生长 图中ab融合菌能生长和繁殖的原因是 4 目的菌株的筛选 筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物 又能在含有 的培养基上生长的ab融合菌 选择效果最好的作为目的菌株 5 为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果 将目的菌株进行发酵培养 定时取发酵液 加入石油污水中 同时设置 为对照组 经搅拌 静置各3分钟后 分别测定上层水样的石油浓度和cod值 cod值越高表示有机物污染程度越高 计算石油去除率和cod去除率 结果如下图 6 目的菌的种群增长曲线呈 型 在40 44小时 发酵液对石油污水的净化效果最好 其原因是 解析 1 细胞融合是两个细胞原生质体的融合 细菌细胞膜外具有细胞壁 需要用溶菌酶除去细胞壁后才能进行融合 2 peg为聚乙二醇 其作用是诱导原生质体融合 3 未融合的a b失活部位不同 即活性部位不同 不能在培养基上生存 而融合后细菌的活性部位可互补 因而能够存活 4 由题意可知 目的菌株是将絮凝性细菌和石油降解菌融合后建立的 因此该菌株既能分泌具有絮凝活性的化合物 又能在含有石油的培养基上生存 5 该实验的目的是探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果 故需要设置不加发酵液的石油污水作为对照 从而确定目的菌株的絮凝效果 6 非理想条件下的种群数量增长曲线大多数呈s型 由图可知 cod去除率及石油去除率随目的菌相对数量的增加而增加 而去污效果取决于絮凝活性物质 故可判定40 44小时 发酵液净化效果最好的原因是目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高 答案 1 分解细胞壁 2 诱导原生质体融合 3 两亲本失活部位不同 融合后活性部位互补 4 石油 5 不加发酵液的石油污水 6 s此期间 目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高 对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清 1 植物体细胞杂交若两个不同品种的植物细胞a b进行融合 a含有2x条染色体 2个染色体组 基因型为aabb b含有2y条染色体 2个染色体组 其基因型为ccdd 则新植株应为四倍体 其体细胞中染色体数为2x 2y 基因型为aabbccdd 从中不难看出 体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞 不管染色体数 基因组还是染色体组都采用直接相加的方法 2 植物有性杂交有性杂交的结果 子代细胞中染色体数 基因型分别为 x y abcd 或 abcd 或 abcd 或 abcd 即先减半再相加 3 有性生殖过程中符合孟德尔遗传定律 而植物体细胞杂交则不符合孟德尔遗传定律 自我挑战1 关于番茄和马铃薯杂交过程 回答下列问题 1 若番茄细胞内含a条染色体 马铃薯细胞内含