高考生物复习现代生物科技专题第2讲细胞工程选修全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖课件

选修3当代生物科技专题第2讲细胞工程基础扎实课堂归纳课时作业考点精研直击高考第1页一、植物细胞工程1．细胞工程概念了解基础夯实【知识梳理】

项目内容原理、方法______________和______________操作水平__________或细胞器水平工程目标改变细胞内__________或取得细胞产品工程特点定向性：按照人意愿广泛性：克服了____________________障碍类型____________________和动物细胞工程细胞生物学分子生物学细胞水平

遗传物质远缘杂交不亲和植物细胞工程第2页2．植物细胞全能性(1)概念：含有某种生物全部____________任何一个细胞，都含有发育成______________潜能。(2)原理：细胞内含有本物种________________。(3)全能性表示条件：含有完整细胞结构，处于______状态，提供一定______________和其它适宜外界条件。遗传信息完整生物体

全部遗传信息

离体营养、激素

第3页3．植物组织培养技术(1)概念了解①培养对象：________________________________。②培养条件：无菌、人工配制培养基、相关激素等人工控制条件。③培养结果：产生愈伤组织、丛芽，最终形成____________。(2)操作流程离体植物组织、器官或细胞

完整植株

脱分化人工种子

第4页4．植物体细胞杂交技术(1)概念：将不一样种植物体细胞，在一定条件下融合成____________，并把杂种细胞培育成____________技术。(2)操作流程杂种细胞新植物体

第5页(3)流程分析①过程a为去除__________取得含有活力原生质体，用到酶是____________________。②过程b是原生质体融合，其原理是__________________________________。③诱导b融合两种方法：物理法包含________________等；化学法普通用____________________作为诱导剂。细胞壁纤维素酶和果胶酶

细胞膜含有一定流动性

离心、振动、电激

聚乙二醇(PEG)

第6页④过程c是原生质体融合后再生出__________。⑤过程d是_________________技术，其原理是_________________。(4)意义：_____________________________________。细胞壁植物组织培养细胞全能性

克服了远缘杂交不亲和障碍

第7页优良品种分生区工厂化生产愈伤组织

第8页二、动物细胞工程1．动物细胞培养：其它动物细胞工程技术基础。(1)过程原代传代

第9页(2)条件①无菌、无毒环境——无菌处理、加抗生素杀菌、定时更换培养液。②营养——糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素＋______________等天然成份。③适宜温度(36.5±0.5℃)和pH(7.2～7.4)。④气体环境——95%空气＋__________(维持培养液pH)。(3)应用：生产细胞产品，如干扰素、疫苗、单克隆抗体；检测并判断某毒性物质毒性大小；临床医学研究。血清或血浆5%CO2第10页2．动物体细胞核移植(1)原理：______________________________________。(2)过程动物细胞核含有全能性

去核卵母细胞遗传物质第11页3．单克隆抗体制备(1)诱导动物细胞融合方法：物理法——离心、振动、________等；化学法——__________________；生物法——______________。(2)单克隆抗体制备过程电激聚乙二醇(PEG)

灭活病毒

选择性培养基杂交瘤细胞第12页(3)单克隆抗体优点：____________、灵敏度高、可大量制备。(4)单克隆抗体应用：作为____________；用于治疗疾病和运载药品。特异性强诊疗试剂

第13页1．以下叙述中，必定没有采取植物组织培养技术一项是()A．花药离体培养得到单倍体植株B．细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株C．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗D．秋水仙素处理幼苗得到多倍体植株【答案】D【自练自测】

第14页【解析】植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体植物器官、组织、细胞，培养在人工配制培养基上，给予适宜培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整植株。秋水仙素能够诱导植物幼苗细胞中染色体加倍从而得到多倍体，该过程为植物生长、发育过程，没有用到植物组织培养技术。第15页2．(年北京西城区调研)以下技术或方法与原理不相符是()A．紫草细胞培养和杂交瘤细胞培养——细胞增殖B．植物组织培养和制备单克隆抗体——细胞全能性C．原生质体融合和动物细胞融合——细胞膜流动性D．纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶专一性【答案】B【解析】制备单克隆抗体是将骨髓瘤细胞和免疫过B淋巴细胞融合，形成杂交瘤细胞，利用是细胞膜流动性和细胞增殖原理。第16页3．“白菜—甘蓝”是用细胞工程方法培育出来蔬菜新品种，它含有生长久短、耐热性强和易于储备等优点。下列图是“白菜—甘蓝”杂交过程示意图。以下说法正确是()第17页A．除去细胞壁形成原生质体，可利用酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶B．通常可诱导上述原生质体相互融合方法是PEG和灭活病毒诱导C．杂种细胞形成标志是诱导产生了新细胞壁D．愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程【答案】C第18页【解析】除去细胞壁酶有纤维素酶和果胶酶；诱导植物原生质体融合不能用灭活病毒；杂种细胞形成标志是诱导产生了新细胞壁；愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体属于再分化过程。第19页【答案】B第20页【解析】图中动物①经过受精作用形成，属于有性生殖，动物②经过细胞核移植技术形成，利用原理是动物细胞细胞核含有全能性，形成动物②过程属于无性生殖，不会发生基因重组。a、b细胞分别是精原细胞和卵原细胞，经过减数分裂形成，c细胞是体细胞，经过有丝分裂形成。第21页5．(年江苏南京、盐城调研)以下相关单克隆抗体制备叙述，正确是()A．先利用特定抗原蛋白饲喂小鼠，再从小鼠脾脏中分离出B淋巴细胞B．体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清和一些抗生素C．为防止病毒感染，需用聚乙二醇诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合D．单克隆抗体制备技术和植物体细胞杂交技术均依据细胞全能性原理【答案】B第22页【解析】本题考查单克隆抗体制备操作及原理。给小鼠注射对应抗原以取得含有免疫效应B淋巴细胞，A错误；动物细胞培养加入动物血清能够模拟细胞生活内环境，加入抗生素预防微生物感染，B正确；聚乙二醇是诱导动物细胞融合试剂，并不能去除病毒，防止病毒感染方法是完全无菌环境，C错误；单克隆抗体制备原理是细胞膜流动性及细胞增殖，D错误。第23页1．植物组织培养与植物体细胞杂交区分与联络考点精研植物细胞工程第24页名称植物组织培养植物体细胞杂交选材选取根尖、茎尖、形成层部位最轻易诱导脱分化不一样种植物体细胞融合后形成杂种细胞技术操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，以及用一定方法诱导原生质体融合关系植物组织培养是植物体细胞杂交基础，植物体细胞杂交所用技术更复杂第25页2．脱分化和再分化比较内容脱分化再分化过程外植体→愈伤组织愈伤组织→胚状体形成体特点排列疏松、无规则、高度液泡化薄壁细胞有根、芽条件a.离体b．适宜营养c．生长素/细胞分裂素百分比适中d．不需要光照a.离体b．适宜营养c．生长素/细胞分裂素百分比高或低，分别诱导生根或生芽d．光照第26页3．植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型分析(1)诱导产物(假设用于杂交两种植物细胞分别为A、B)：①未融合细胞：A和B。②两两融合细胞：AA、BB和AB。③多细胞融合体。第27页(2)检测方法：对诱导产物中细胞进行植物组织培养，然后依据得到植物性状进行判断。①若只表现出一个植物性状，说明是未融合细胞。②若得到是含有两种亲本性状植物，说明是杂种植株。③若得到是两种亲本性状植物，且一个植物性状得到加强，则是多细胞融合体。④若得到是一个植物性状，不过效果得到加强，则是同种细胞融合结果。第28页

考查植物组织培养过程、原理及应用(年天津六校第一次联考)用植物组织培养方法诱导离体植物组织形成含有生根发芽能力胚状体结构，若包裹上人造种皮，制成人工种子。其过程以下列图所表示。以下相关叙述，错误是()第29页A．从植物体细胞到种苗形成过程说明植物细胞含有全能性B．进行②过程时，不需要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞细胞壁C．再分化发生在④步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官过程D．需细胞分裂素和生长素诱导，能刺激愈伤组织形成【答案】C第30页【解析】从植物体细胞到种苗形成过程说明植物细胞含有全能性，A正确；进行②脱分化过程时，不需要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞细胞壁，B正确；再分化发生在③步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官过程，C错误；脱分化形成愈伤组织过程，需要细胞分裂素和生长素诱导刺激，D正确。第31页

考查植物体细胞杂交过程及原理下面为“番茄－马铃薯”培育过程示意图，请据图回答：第32页(1)若利用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到可育杂种植株？为何？_________________________________________。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株过程中，利用技术伎俩是________，依据原理是______________，其中过程②称为__________技术，与过程③亲密相关含有单层膜结构细胞器为__________，过程④相当于__________，过程⑤包括细胞分裂方式为______________。第33页(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)柴油树种子含有柴油是植物细胞代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到过程__________(填字母编号)即可。【答案】(1)不能。不一样种植物存在生殖隔离(2)植物组织培养植物细胞全能性原生质体融合高尔基体脱分化有丝分裂(3)六(4)e第34页【解析】(1)番茄和马铃薯属于两种植物，存在生殖隔离，不能经过有性杂交产生后代。(2)过程②是把a、b两个原生质体融合在一起，所以称为原生质体融合。过程③是在融合原生质体外再生一层细胞壁，而细胞壁形成与高尔基体相关。过程④结果是形成了愈伤组织，所以④为脱分化。(3)“番茄－马铃薯”属于异源多倍体里面异源六倍体。(4)柴油是植物细胞代谢产物，要实现其工业化生产需将柴油树细胞培养进行到愈伤组织，然后进行提取。第35页1．比较动物细胞培养、核移植与动物细胞融合动物细胞工程第36页比较动物细胞培养核移植动物细胞融合结果相同分化程度细胞群与供体基本相同个体杂交细胞关键步骤细胞增殖(分裂)、细胞癌变核融合、细胞分化人工诱导细胞膜融合应用①生产生物制品②基因工程③检测有毒物质①加速良种繁育②保护濒危物种③生产医用蛋白④提供克隆器官、组织等取得杂种细胞，制备细胞产物如单克隆抗体第37页2．植物体细胞杂交与动物细胞融合(单克隆抗体制备)比较比较植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)原理细胞膜流动性、细胞全能性细胞膜流动性、细胞增殖融合前处理酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁注射特定抗原，免疫处理正常小鼠促融方法(1)物理法：离心、振动、电激等；(2)化学法：聚乙二醇(PEG)(1)物理法、化学法：与植物细胞融合相同；(2)生物法：灭活病毒意义和用途克服远缘杂交不亲和障碍，大大扩展杂交亲本组合范围(1)制备单克隆抗体；(2)诊疗、治疗、预防疾病第38页

考查动物细胞培养与细胞核移植过程及应用1.(年江苏苏州调研测试)某研究小组为测定药品对体外培养细胞毒性，准备对某种动物肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。以下叙述正确是()A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块B．恒温培养箱中CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸C．为了确保细胞培养所需无毒环境，需大量添加各种抗生素D．本试验应设置对照试验，以检测药品对甲、乙毒性大小第39页【答案】D【解析】本题考查动物细胞培养过程及条件，考查学生对基础知识掌握能力。多数动物细胞培养适宜环境pH值为7.2～7.4，胃蛋白酶适宜pH值约为2，在动物细胞培养适宜环境中没有活性，A错误；在体细胞培养过程中，要将培养瓶置于CO2培养箱中培养，CO2主要作用是维持培养液pH，B错误；要确保培养液处于无菌、无毒环境，应采取办法是：对培养液和全部培养用具进行灭菌处理，通常还要在培养液中添加一定量抗生素，C错误；试验通常遵照对照标准设置对照组，D正确。第40页2．(年天津武清区一模)据英国《卫报》披露，纽卡斯尔大学研究人员很快前成功实现一项生殖医学技术，将患有线粒体疾病妇女受精卵中细胞核移植到健康妇女捐献去核卵子中，最终产下了健康婴儿。以下叙述错误是()A．此项技术基础是动物细胞和组织培养B．此项技术原理与克隆羊“多莉”完全相同C．健康妇女捐献卵子细胞质含有调控移入细胞核发育作用D．婴儿出生后含有患病夫妇以及捐献健康卵子妇女三方遗传特征第41页【答案】B【解析】动物克隆技术基础是动物细胞和组织培养，A正确；此项技术用是受精卵细胞核，而克隆羊用是高度分化乳腺细胞核，分化程度不一样，B错误；卵细胞细胞质含有调控移入细胞核发育作用，C正确；该婴儿细胞核基因由形成受精卵夫妇提供，质基因由提供去核卵子妇女提供，D正确。第42页

考查单克隆抗体制备过程及应用下面为制备单克隆抗体和多克隆抗体示意图，据图回答以下问题：第43页(1)图中向小鼠注射包含各种抗原决定簇抗原后，所取得免疫抗血清实际上是含有______________________(填写抗体名称)混合物，这种方法制备多克隆抗体不但产量低，而且纯度低。与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出优点在于它________________________，并能大量制备。(2)图中选取B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜含有__________；假如仅考虑细胞两两融合，其融合细胞有__________种类型。第44页(3)图中两次筛选目标不一样，其中筛选①目标是筛选出__________，筛选②目标是筛选出__________________。筛选时所用培养基是特定__________培养基。(4)科学工作者正在研究用于治疗癌症“生物导弹”就是____________________。用“生物导弹”治疗癌症方法优于化疗原因是_______________。(5)由图中可看出，单克隆抗体制备过程中，利用了动物细胞工程中________________和______________两大技术。第45页【答案】(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4特异性强、灵敏度高(2)流动性3(3)杂交瘤细胞能产生所需抗体杂交瘤细胞选择性(4)单克隆抗体上连接抗癌药品不损伤正常细胞，且用药剂量少，毒副作用小(5)动物细胞融合动物细胞培养第46页【解析】(1)结合题图可看出，向小鼠注射包含各种抗原决定簇抗原后，取得免疫抗血清实际上是含有Abl、Ab2、Ab3、Ab4各种抗体混合物。(2)动物细胞融合过程表达了细胞膜流动性；仅考虑两个细胞融合，可得到B细胞＋B细胞、骨髓瘤细胞＋骨髓瘤细胞及B细胞＋骨髓瘤细胞3种类型融合细胞。(3)在单克隆抗体制备过程中，第1次筛选目标是筛选出杂交瘤细胞，第2次筛选目标是取得能产生所需抗体杂交瘤细胞。筛选时所用培养基是特定选择性培养基。第47页(4)把单克隆抗体跟抗癌药品相结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体导向作用，能将药品定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。这么既不损伤正常细胞，又降低了用药剂量。(5)单克隆抗体制备利用了动物细胞融合与动物细胞培养两大技术。第48页课堂