高三复习细胞工程课件

细胞工程[最新考纲]

1.植物的组织培养(Ⅱ)。2.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。3.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。细胞工程[最新考纲]考点一植物细胞工程1.细胞工程(1)操作水平：

。(2)目的：按照人的意愿来改变细胞内的

或获得

。细胞水平或细胞器水平遗传物质细胞产品考点一植物细胞工程1.细胞工程(1)操作水平： 。细2.植物细胞的全能性(1)概念：具有某种生物全部

的任何一个细胞，都具有发育成

的潜能。(2)原理：细胞内含有本物种的

。(3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于

状态，提供一定的

和其他适宜外界条件。遗传信息完整生物体全部遗传信息离体营养、激素2.植物细胞的全能性(1)概念：具有某种生物全部 的任何一3.植物组织培养技术(1)原理：植物细胞具有

。(2)过程：全能性人工种子脱分化再分化3.植物组织培养技术(1)原理：植物细胞具有 。全能性人工4.植物体细胞杂交技术(1)概念：将

的植物体细胞，在一定条件下融合成

，并把杂种细胞培育成

的技术。(2)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的

，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的

。不同种杂种细胞新的植物体流动性全能性4.植物体细胞杂交技术(1)概念：将 的植物体(3)过程(4)意义：克服不同种生物远缘杂交的

性。纤维素酶和果胶原生质体物理PEG细胞壁不亲和(3)过程(4)意义：克服不同种生物远缘杂交的 性。纤维素5.植物细胞工程的实际应用(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作物脱毒技术：选取作物

(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

、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。遗传特性无毒组织胚状体5.植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径②作物脱毒技(2)作物新品种的培育①单倍体育种a.实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。c.优点：后代不发生性状分离，都是

，能够稳定遗传，明显

。单倍体幼苗纯合子纯合子缩短了育种年限(2)作物新品种的培育c.优点：后代不发生性状分离，都是 ②突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成

。(3)细胞产物的工厂化生产①细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等②培养阶段：

阶段③技术基础：植物组织培养技术新品种愈伤组织②突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不(教材P40讨论题解答)人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨：人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？提示针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。(教材P40讨论题解答)人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利1.(2013·全国课标卷Ⅱ，40)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用________酶和________酶去除细胞壁，获得具有活力的________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成________组织，然后经过________形成完整的杂种植株。这种培育技术称为______________。1.(2013·全国课标卷Ⅱ，40)甲、乙是染色体数目相同的(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_________________。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_________________________________。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的______________________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。答案

(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化(分化)植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体在减数分裂过程中，前者同源染色体联会异常，而后者同源染色体联会正常(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指__________2.(2016·江西九江七校第一次联考，29)根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题。(1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)自然状态下不能得到杂种植株，原因是______________________________。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是____________，其中过程②称为________，植物体细胞融合完成的标志是________。2.(2016·江西九江七校第一次联考，29)根据下面植物体(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于________倍体植株。(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养到________阶段即可(填字母编号)。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于________(填字母编号)。(6)人工种子是由发育到________过程(填字母编号)的结构包裹上人工种皮制备的。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯答案

(1)不同种的植物存在生殖隔离(2)细胞的全能性原生质体融合产生新的细胞壁(3)六(4)e(5)④⑤(6)f答案(1)不同种的植物存在生殖隔离1.植物组织培养的关键(1)条件：离体，一定营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。(2)培养基状态：固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基)(3)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。(4)光照的应用脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。1.植物组织培养的关键(1)条件：离体，一定营养物质，激素(2.植物激素在植物组织培养中的作用2.植物激素在植物组织培养中的作用3.杂种植物遗传物质的变化(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。(2)染色体组数①染色体组数＝两种植物体细胞内染色体组数之和。②植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体。③若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。3.杂种植物遗传物质的变化(1)遗传特性：杂种植株中含有两种考点二动物细胞工程1.动物细胞培养(1)地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、

等。其中

是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞融合动物细胞培养考点二动物细胞工程1.动物细胞培养(1)地位：动物细胞工程(2)培养过程胰蛋白酶原代培养二氧化碳培养箱胰蛋白酶传代(2)培养过程胰蛋白酶原代培养二氧化碳培养箱胰蛋白酶传代(3)培养条件②营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入

等一些天然成分。③适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。抗生素培养液血清、血浆细胞代谢(3)培养条件②营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量2.动物体细胞克隆技术(核移植技术)(1)原理：

。(2)核移植分类：

移植和体细胞核移植。(3)核移植过程(以克隆高产奶牛为例)(4)应用：①加速家畜

进程，促进优良畜群繁育。②保护

。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。动物细胞核具有全能性胚胎细胞核去核细胞融合移植遗传改良濒危物种2.动物体细胞克隆技术(核移植技术)(1)原理： 。(3.动物细胞融合和单克隆抗体的制备(1)动物细胞融合①原理：

。②融合方法：聚乙二醇(PEG)、

、电激等。③意义：突破了

的局限，使

成为可能，也为制造

开辟了新途径。细胞膜的流动性灭活的病毒有性杂交方法远缘杂交单克隆抗体3.动物细胞融合和单克隆抗体的制备(1)动物细胞融合细胞膜的(2)单克隆抗体①制备过程②优点：特异性强、

，可大量制备。③用途：作为

；用于治疗疾病和

。杂交瘤细胞能产生所需抗体灵敏度高诊断试剂运载药物(2)单克隆抗体②优点：特异性强、 ，可大量制备。1.进行核移植时，为何选用去核的“卵母细胞”？提示选用去核卵(母)细胞的原因；卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富，含有促进核全能性表达的物质。1.进行核移植时，为何选用去核的“卵母细胞”？提示选用去核2.(教材P49讨论2解答)用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？提示培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。2.(教材P49讨论2解答)用于核移植的供体细胞一般都选用传3.图中a、b分别为骨髄瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，图2为单克隆抗体制备流程(顺序已被打乱)。请思考图1图23.图中a、b分别为骨髄瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，图2为单[解读](1)针对图1为了能充分发挥图中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，两种细胞发生融合，形成图中的d细胞，d细胞的特点是________________。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有________________等特点。(2)图2中B注射的物质是什么？其目的是什么？(3)在获取C细胞时，曾筛选淘汰了哪些细胞？(4)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。[解读]提示(1)既能无限增殖，又能产生特定的抗体特异性强、灵敏度高、并可大量制备(2)特定抗原，刺激机体发生免疫应答，从而产生效应B淋巴细胞(浆细胞)。(3)未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会被淘汰，只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长。(4)如图所示：

提示(1)既能无限增殖，又能产生特定的抗体特异性强、灵敏1.(2016·全国课标卷Ⅱ，40)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题：(1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为________。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用________的方法。②代表的过程是________。1.(2016·全国课标卷Ⅱ，40)下图表示通过核移植等技术(2)经过多次传代后，供体细胞中________的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_________________________________。(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了____________________________________________。解析(1)提供体细胞的供体可能为雌性，也可能为雄性，因此图中A(正常细胞核)的性染色体组成为XX或XY。常采用显微操作去核法来去除卵母细胞的细胞核。②过程表示将早期胚胎移入受体，其过程为胚胎移植。(2)经过多次传代后，供体细胞中________的稳定性会降(2)取供体动物的体细胞培养，一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。超过10代继续培养，则其遗传物质(或核型)的稳定性会降低。(3)克隆动物的细胞核基因来自供体，因此大部分性状与供体相同，但细胞质基因来源于受体(或提供卵母细胞的个体)，即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相同。(4)克隆动物的培育采用的是核移植技术，核移植技术的原理是：已经分化的动物体细胞核具有全能性。答案(1)XX或XY显微操作(去核法)胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)已经分化的动物体细胞核具有全能性(2)取供体动物的体细胞培养，一般选用传代10代以内的细胞，2.(2016·山东潍坊期末)鼠源单克隆抗体用于疾病的治疗时。易发生不良反应，科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接。实现了对鼠源单克隆抗体的改造，生产出对人体不良反应小、效果更好的单克隆抗体。请回答：(1)鼠源单克隆抗体是将经过免疫的小鼠________细胞与骨髓瘤细胞融合，然后筛选出________的杂交瘤细胞，并通过体内或体外培养生产的抗体。2.(2016·山东潍坊期末)鼠源单克隆抗体用于疾病的治疗时(2)动物细胞融合常用________诱导，细胞融合体现了细胞膜的________。在体外培养杂交瘤细胞时，培养液中通常加入________等天然成分，将其置于95%空气加5%CO2的气体环境中，CO2的作用是______________________________。(3)基因拼接用到的工具有________和________。(4)单克隆抗体的优点是__________________________________。答案

(1)B淋巴既能无限增殖，又能产生所需抗体(2)灭活的病毒(聚乙二醇)流动性血清(血浆)维持培养液的pH(3)限制性核酸内切酶(限制酶)

DNA连接酶(4)特异性强，灵敏度高(2)动物细胞融合常用________诱导，细胞融合体现了细(1)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，少数性状由线粒体DNA控制的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。(2)核移植产生的克隆动物与提供细胞核的亲本可能不同的3个原因：①克隆动物细胞质基因来源于另一个亲本，与植物组织培养不同(来自一个亲本)，即克隆动物遗传物质来自两个亲本。②在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异导致性状改变。③外界环境条件的影响引起不可遗传的变异。高三复习细胞工程ppt课件易错·防范清零[易错清零]易错点1不清楚动物细胞培养时，为何使用胰蛋白酶而不使用胃蛋白酶点拨进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。分散细胞时不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为1.8。胰蛋白酶作用的适宜pH为7.2～7.8，而多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4。易错·防范清零[易错清零]易错点1不清楚动物细胞培养时，为易错点2混淆原代培养与传代培养点拨

(1)原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。(2)传代培养：原代培养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致接触抑制影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶扩大培养，即传代培养。易错点2混淆原代培养与传代培养点拨(1)原代培养：细胞悬易错点3误认为动物细胞培养液中加入5%CO2的目的是维持气体平衡或用于呼吸点拨动物的细胞培养时，需向培养液中加入5%CO2(＋95%空气)，加入CO2的目的是“维持培养液的pH”。易错点3误认为动物细胞培养液中加入5%CO2的目的是维持气易错点4不清楚动物细胞克隆化培养时为何常选10代以内的细胞，而“瘤细胞”却为“50代以后”点拨取供体动物的体细胞培养，一般选用传至10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。然而欲获得“无限增殖”的“瘤细胞”则往往在“50代以后”，其遗传物质已发生变化，具“癌变”特性。易错点4不清楚动物细胞克隆化培养时为何常选10代以内的细胞易错点5不清楚植物脱毒苗培养时选择要求及原理点拨由于植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，所以常采用茎尖组织培养技术获得脱毒苗。易错点5不清楚植物脱毒苗培养时选择要求及原理点拨由于植物易错点6误认为植物组织培养均需“