人教版 高考总复习 生物选修3-2.ppt

,高考要点,基础知识,小思考：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。细胞分裂素促进细胞的分裂和不定芽的分化。小讨论：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。小应用：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。,1植物组织培养和植物体细胞杂交,知识热点,2.植物细胞工程的应用(1)植物繁殖的新途径微型繁殖：通过植物组织培养技术快速繁殖优良品种。特点：a.保持优良品种的遗传特性；b高效快速地实现种苗的大量繁殖。,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。人工种子：植物组织培养得到的胚状体等材料用人工薄膜包装得到的种子。,(2)培育作物新品种：用植物的花药进行离体培养形成单倍体，再经人工诱导染色体加倍后筛选出需要的新品种；利用组织培养过程中出现的突变体，培育新的品种。(3)细胞产物的工厂化生产：用人工培养的愈伤组织提取细胞中的某种成分。这些细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。,在生物体内细胞没有表现出全能性的原因基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，细胞分化为不同的组织、器官。全能性的实例花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。,全能性的大小植物细胞动物细胞(动物细胞中的细胞核具有全能性)受精卵生殖细胞(配子、精子、卵细胞)体细胞体细胞：分化程度低的分化程度高的幼嫩的衰老的细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的植物细胞工程中的“脱分化”与“再分化”,a脱分化和再分化的比较,b.影响脱分化、再分化的因素,植物体细胞杂交技术a该技术的目的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，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。b该技术在育种上应用时最大的优点克服远缘杂交不亲和的障碍。c未解决的问题目前还不能让杂种植物完全按人们的需要去表达亲代的优良性状，如番茄马铃薯。,【例1】有关全能性的叙述，不正确的是()A受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B生物体内细胞由于分化，全能性不能表达C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D离体植物细胞培养在一定条件下能表现出全能性,解析：解答此题需从以下几方面入手分析：首先受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞的分裂、分化形成完整的个体，所以全能性最高，其次，体内每一个体细胞都是通过有丝分裂形成，都含有发育成完整个体所必需的全部基因，理论上讲都应该具有全能性，但由于分化，基因在不同的细胞中选择性表达，因而体内细胞并没有表达出全能性；再者，卵细胞在一定条件下，全能性表现比体细胞高，但与受精卵不同，细胞的分化程度也很高；第四，分化的植物细胞具有全能性，但要表达必须在一定条件下离体培养。答案：C评析：要做好本题，需掌握好细胞全能性的特点,变式1：玉米是雌雄同株异花的单子叶植物，是生产和科研的好材料。现有两个玉米品种，其基因型分别为yyRr和Yyrr。科学家将它们的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合，再把这些融合细胞进行组织培养，培育出了玉米新品种。(1)上述育种方法采用了_技术，其生物学原理是_。这项研究的意义是_。,(2)在组织培养的培养基中除了必要的营养物质外，还必须添加_。培养过程中，融合细胞首先通过细胞分裂形成_，这个过程叫_。(3)在植物组织培养一段时间后，发现不同细胞所含蛋白质种类和数量有明显差异，其原因是_。(4)两个品种的花粉进行原生质体融合后，可产生_种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)，这些融合细胞再经过组织培养可以得到_种不同于亲本表现型的玉米新品种。,解析：利用两个植物细胞融合培育新植株的技术为植物体细胞杂交，该技术可解决不同物种间因存在生殖隔离而不能自然杂交的问题。在细胞分化过程中，由于细胞内基因的选择性表达，合成了不同种类的蛋白质。植株yyRr可产生基因组成为yR和yr两种花粉，植株Yyrr可产生基因组成为Yr和yr两种花粉，考虑同种和不同花粉间的两两融合，可获得6种基因组成的融合细胞，即(yyRR、yyrr、YYrr、yyRr、YyRr、Yyrr)，这些细胞经过培养后得到的新品种中，共有四种表现型，其中有两种与亲本不同。,答案：(1)植物体细胞杂交生物膜的流动性和细胞的全能性克服远缘杂交不亲和的障碍(2)植物激素(细胞分裂素和生长素)愈伤组织脱分化(去分化)(3)基因选择性表达(4)62,1动物细胞培养(1)原理：细胞增殖。(2)动物细胞培养过程要点：,(3)培养条件：,温度和pH：哺乳动物温度多为36.50.5，pH为7.27.4,2动物体细胞核移植与克隆动物(1)理论基础：动物体细胞核具有全能性。(2)过程：,(3)核移植特点：主要是指不同种的细胞的拆合，新个体具备双亲的遗传特性，但其核遗传物质来自供体细胞。(4)动物体细胞核移植技术的应用畜牧生产方面：培育良种动物。保护濒危物种。医药卫生方面：生产医用蛋白、器官和组织移植等。,3动物细胞融合与单克隆抗体的制备(1)动物细胞融合理论基础：细胞增殖。原理：细胞膜的流动性。诱导方法：物理法、化学法、生物法(灭活的仙台病毒)。,(2)单克隆抗体的制备制备过程：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瘤细胞培养筛选出能产生单一抗体的细胞,单克隆抗体的主要优点：特异性强、灵敏度高，并可大量制备。单克隆抗体的应用a作为诊断试剂：诊断多种疾病、定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。b治疗疾病和运载药物：可以直接治疗疾病，也可以与药物结合制造成“生物导弹”，治疗肿瘤。,单克隆抗体制备过程中要经过两次筛选第一次筛选：B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，有三种融合情况：B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。而只有B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞才是需要的杂种细胞。第二次筛选：在杂交瘤细胞中筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。植物组织培养与动物细胞培养的比较,植物体细胞杂交与动物细胞融合比较,动物细胞培养与动物体细胞核移植,【例2】如图表示用生物工程制备人抗A抗体的过程。请回答下列问题：,(1)人的红细胞膜表面有被称为凝集原的特异_；从免疫学角度看，这种凝集原是_,(2)图中细胞1是小鼠体内注入人A型血红细胞后而获得的_细胞，这种细胞具有产生_的特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2，是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能_，但不会产生抗体。(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，形成图中的细胞3，这种细胞称为_。把它在乙培养皿中进行培养，则能产生大量的细胞群，这种方法称为_。,(4)过程的主要目的是_。通过过程或的培养方法能产生大量_抗体。,解析：单克隆抗体的制备实际上是集中了B淋巴细胞可以产生单一抗体和骨髓瘤细胞可以无限增殖的特点，两细胞融合形成的杂交瘤细胞既可无限增殖又可产生单一抗体。答案：(1)糖蛋白抗原(2)免疫的B淋巴单一的抗A抗体(或单一的特异性抗体)快速大量增殖(3)杂交瘤细胞克隆(4)筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞抗A单克隆评析：做好本题需熟练掌握单克隆抗体的制备过程,变式2：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。下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_。,解析：(1)肝脏切成小薄片，有利于肝脏细胞通过滤纸从培养液中吸收营养物质，同时有利于与外界进行气体交换和自身的代谢废物的排出。(2)组织培养时5%CO2有维持培养液pH的功能。(3)抗生素的种类和剂量对使用的效果很重要。(4)由题可知甲组为该组实验的实验组，丙为无肝脏的对照组，那么乙或丁应为无有机物X的对照组。显微镜下可观察到染色体的形态和数目。如果淋巴细胞出现异常，说明用来培养淋巴细胞的培养液中存在有机物X。丙组未加肝脏，而甲组加了肝脏，所以可说明肝脏对有机物X有解毒功能。,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,1科学家用植物体细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄马铃薯”杂种植株，如图，其中表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：,随堂练习,(1)实验过程的技术是_，在此之前使用_酶处理细胞以除去细胞壁。如果将已除去细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞是何形状？_。与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_。,(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是_，其中过程相当于_过程，涉及的分裂方式为_。若利用此技术生产治疗癌症的抗癌药物紫杉醇，培养将进行到_(填字母编号)。(3)若番茄细胞含m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄马铃薯”细胞内含_条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花药经离体培育得到的植株属于_倍体植株。,(4)如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是_。(5)若a、b依次为小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，那么该方案的目的是_。若将该方案用在SARS的研究和治疗上，则从理论上讲c细胞的制备可采用_细胞和_的融合。如果分析出了所产生抗体的氨基酸序列，则可采用_方法，以_为原料合成出该SARS抗体的基因。,解析：(1)图示为原生质体融合，欲实现该融合过程应先用纤维素酶、果胶酶处理植物细胞，去除细胞壁；制备的原生质体在等渗溶液中应呈球形；图示过程表示再生出细胞壁，这与高尔基体有关。(2)利用杂种细胞培育杂种植株，依据的原理是细胞的全能性。(3)细胞融合后，杂种细胞核内染色体数应为两融合细胞染色体数之和。,(4)若a、b细胞为同种植物细胞，则可直接通过人工诱导多倍体方法处理a或b细胞所在的萌发种子或幼苗，即可获得与融合细胞相同遗传物质组成的多倍体。(5)若a、b依次为小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则进行该融合过程的目的是制备单克隆抗体。,答案：(1)原生质体融合纤维素酶和果胶球形或橢球形高尔基体(2)细胞的全能性脱分化有丝分裂e(3)mn单(4)用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(5)制备单克隆抗体小鼠的骨髓瘤SARS患者或康复者的B淋巴细胞化学合成脱氧核苷酸,2回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面_时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是_。,(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现_的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成_细胞，该种细胞的黏着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_。(3)现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是_。,(4)检查某种有毒物质是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到_期的细胞用显微镜进行观察。(5)在细胞培养过程中，通常在_条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中_的活性降低，细胞_的速率降低。(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作_进行攻击。,解析：在动物细胞培养过程中，细胞会表现出接触抑制现象，此时是单层细胞。用胰蛋白酶可以使贴壁细胞从瓶壁上分离下来。随着细胞传代培养代数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡的现象，但极少数细胞可以连续增殖，有些细胞会因遗传物质改变而变成不死性细胞。活细胞的膜具选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，而死细胞的细胞膜丧失选择透过性，大分子染