高考生物一轮复习 专题二 细胞工程课件 新人教版选修3.ppt

1、,选修3 现代生物科技专题,专题二 细胞工程,Z 整合 核心考点,1细胞工程的操作水平和目的 (1)操作水平：_。 (2)目的：按照人的意愿来改变细胞内的 或获得_。 2植物组织培养技术的原理、条件及过程 (1)原理：_。 (2)全能性表达条件：具有 ，处于 状态，提供一定的_和其他适宜外界条件。,细胞水平或细胞器水平,遗传物质,细胞产品,植物细胞全能性,完整的细胞结构,离体,营养、激素,(3)过程,3植物体细胞杂交的程序,4植物细胞工程的应用 (1)植物繁殖新途径：_。 (2)培养作物新品种： 和 的利用。 (3)细胞产物的工厂化生产：利用 技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。

2、,微型繁殖、作物脱毒、人工种子等,单倍体育种,突变体,植物组织培养,植物组织培养和植物体细胞杂交的比较,【特别提醒】 (1)幼嫩的组织脱分化较为容易，如茎尖、根尖、形成层细胞易脱分化。而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。 (2)对外植体要进行消毒处理，而对各种器械要彻底灭菌。 (3)植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。 (4)不同细胞的全能性不同，具体表现为：受精卵生殖细胞体细胞，离体细胞的全能性表达与分化程度呈负相关，但生殖细胞特殊。 (5)利用植物组织培养生产细胞产物时，有时只需将外植体培养到愈伤组织，从愈伤组织中获取产物。 (6)人工种子发育初期需要的营

3、养物质由人工胚乳提供。,(2015山东师大附中三模)下图是细胞融合示意图，请据图回答： (1)过程应使用_处理细胞，以去除植物细胞壁。 (2)过程叫做_，该过程常用的诱导方法是_。 (3)过程是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的细胞器是_。,纤维素酶和果胶酶,原生质体融合,物理和化学法(电激、聚乙二醇诱导),高尔基体,(4)过程中进行的细胞分裂方式是_，该过程先诱导细胞分裂形成_，再由它分化形成杂种植物幼苗。 (5)若番茄细胞内含A个染色体，马铃薯细胞内含B个染色体，则番茄马铃薯细胞内含_个染色体；若对番茄和马铃薯采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含_个染色体，若要得到可育的番茄马铃薯

4、，必须用_来处理 幼苗。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是_。,有丝分裂,愈伤组织,克服远缘杂交不亲和的障碍,AB,(AB)/2,秋水仙素,解析 (1)过程表示用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁。(2)过程是诱导去壁后得到的原生质体融合。(3)植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(4)过程表示先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成试管苗。(5)植物体细胞杂交得到的番茄马铃薯细胞内含有的染色体数是两种植物染色体数之和即AB；番茄和马铃薯有性杂交得到的后代的染色体数是A/2B/2，此后代不可育，必须用秋水仙素处理幼苗。,1动物细胞工程常用的技术手段 常用手段：_、_、动物细胞融合、生产_等，其中_技术

5、是其他动物细胞工程技术的基础。,动物细胞培养,动物细胞核移植,单克隆抗体,动物细胞培养,2动物细胞培养的过程,3动物体细胞的克隆 (1)过程：动物体细胞克隆包括 和 两个过程。 (2)核移植的原理是 。 (3)核移植分类： 移植和 移植。,胚胎移植,动物细胞核移植,动物细胞核具有全能性,胚胎细胞核,体细胞核,(4)核移植过程,(5)选用去核卵(母)细胞的原因：_ _。 (6)体细胞核移植技术存在的问题是什么？ 。 4动物细胞融合及单克隆抗体制备 (1)原理：_。 (2)方法：物理法(离心、振动、电刺激)、化学法和_。,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

6、能性表达的物质,克隆动物存在着健康问题，表现出遗传和生理缺陷等,细胞膜的流动性,生物法(灭活病毒),(3)应用：单克隆抗体，过程如下： (4)单克隆抗体的特点：_。,特异性强、灵敏度高并可大量制备,1.原代培养和传代培养比较 (1)原代培养 可有两种表述：a.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；b.第1代细胞的培养与传10代以内的细胞培养统称为原代培养。两种表述没有本质区别。 (2)传代培养 同样有两种表述：a.细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养b.传10代以后的细胞培养，统称为传代培养。,2动物细胞培养与体细胞核移植应注意的4个问题 (1)动物细胞培养和植物组织培

7、养都存在细胞的培养过程，但植物细胞可以先分裂再分化，而动物细胞不分化只分裂。 (2)区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。贴壁生长到一定程度需要用胰蛋白酶处理，然后再分瓶培养，原代培养结束，开始了传代培养。 (3)经植物组织培养成的植株与提供外植体的植株完全相同，而动物细胞核移植形成的个体与供体大部分性状相同，也有部分性状与受体相同。 (4)核移植过程中供体理论上是提供细胞核，但操作过程中可以把整个细胞注入去核的卵母细胞中去，原因是体细胞体积相对较小，取核难度较大，另外细胞膜对核融合的障碍性较小。,3动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较,4.单克隆抗体制备过程的几个问题分析 (1)动物免疫

8、的原因：B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。 (2)在单克隆抗体制备过程中，一般认为有两次筛选过程，第一次是筛选出杂交瘤细胞(用选择培养基)，第二次是进一步筛选出能产生人们所需要抗体的杂交瘤细胞。 (3)杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质，不仅具有浆细胞产生特异性抗体的能力，还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力，从而可以克服单纯B淋巴细胞不能无限增殖的缺点，而大量生产单克隆抗体。,1如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是( ) A是从已免疫的小鼠脾脏中获得的

9、效应T淋巴细胞 B中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成 C同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性 D是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群,解析 是从已免疫的小鼠脾脏中获得的浆细胞，用来和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，A项错误；诱导动物细胞融合的方法有生物方法(如某些灭活的病毒)、化学方法(PEG)、物理方法(离心、振动、电刺激)，B项错误；只有中的杂交瘤细胞同时具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特点，C项错误；经过筛选培养获得的是既能大量增殖又能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞群，D项正确。 答案 D,2关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是( ) A动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同 B动

10、物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶 C烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖 D动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒,解析 动物细胞培养所用培养基为液体培养基，需加入血清、血浆等。植物组织培养所用培养基为固体培养基，不需要加入血清、血浆等，但需加入植物激素，A项正确。胰蛋白酶能使动物细胞间的蛋白质水解，使动物组织分散成单个细胞，植物组织培养不需要胰蛋白酶，B项错误。高度分化的植物细胞有全能性，烟草叶片离体培养能产生新个体，杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特点，体外培养能无限增殖，C项正确。通过培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性

11、。植物分生区附近(如茎尖)无病毒，可用茎尖进行组织培养获得无病毒植株，D项正确。 答案 B,3科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)。请结合图示回答下列问题： (1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理。形成单个细胞，这个过程中需要利用_酶处理。,胰蛋白,(2)用于核移植的供体细胞。一般都选用传代10代以内的细胞，原因是_。 (3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是_，此外，细胞增殖还表现出_和接触抑制等特点。 (4)将进行培养的供体细胞核注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是_。,

12、该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变,有丝分裂,贴壁生长,使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞,(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100%的复制，原因最可能是 _。 (6)上述动物细胞工程中涉及的技术有_。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物的_具有全能性。,生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；同时还受环境,因素的影响,核移植、细胞培养、胚胎移植技术,体细胞的细胞核,解析 (1)实践中常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分离开来。(2)传代10代以内的细胞代谢旺盛、分裂能力强，遗传物质没有发

13、生改变，适于作为核移植的供体细胞。(3)在进行原代培养时，细胞以有丝分裂的方式进行增殖，同时表现出贴壁生长和接触抑制的现象。(4)去除卵母细胞细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(5)生物的性状是细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果，同时，生物的性状还受环境因素的影响，因此，克隆动物不可能是供体奶牛100%的复制品。(6)该克隆动物的培育过程中涉及核移植、细胞培养和胚胎移植等技术，说明了高度分化的哺乳动物体细胞的细胞核仍具有全能性。,T 突破 考疑考技,细胞工程中易出现的错误 (1)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。杂种植株的特征：具备

14、两种植物的遗传特性，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 (2)体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。若一植物细胞含有2N条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2M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，其体细胞中染色体为2N2M，基因型为AabbccDd。,(3)用该过程培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律。只有有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定律，而体细胞杂交没有此过程。 (4)核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同：克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核

15、外线粒体中的DNA是来自于受体卵细胞。性状是基因与环境共同作用的结果，供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核动物完全相同。在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供核动物没有的性状。,1(2016银川一中测试)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是( ) A甲过程需要对实验小鼠进行消毒 B乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化 C丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型 D丁过程得到的细胞具有异质性,解析 甲过程要对实验小鼠进行消毒，排除杂菌等对细胞培养过程的影响；乙过程对皮肤组织用胰蛋白酶处理从而得到分散的单个细胞，制成细胞悬液；丙过程

16、中得到的细胞与正常细胞的染色体组成相同，而进行传代培养即丁过程时，大多数细胞的细胞核型可能会发生变化，具有异质性。 答案 C,2(2016保定市联考)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。,据图回答下列问题： (1)过程所需的酶是_。 (2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。 (3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，

17、其作用是_。原生质体经过_再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。 (4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和_植株的根尖，通过_、_、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。,纤维素酶和果胶酶,叶绿体,保持原生质体完整性,细胞壁,双亲(或花椰菜和黑芥),解离,漂洗,(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于 杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株14进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株14中一定是杂种植株的有_。 (6)对杂种植株进行_接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。,1、2、4,黑腐病

18、菌,解析 (1)据题图分析，为获得有活力原生质体的过程，常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。 (2)过程为诱导原生质体融合，叶肉细胞中含有叶绿体，融合成功的活细胞中肯定含有叶绿体。 (3)原生质体在培养液浓度过高时会失水皱缩，在培养液浓度过低时则会吸水涨破；在培养液中加入适宜浓度的甘露醇以保持与原生质体内相同的渗透压，目的是维持原生质体的正常形态，保持其完整性。原生质体再生出新细胞壁后，可经脱分化形成愈伤组织。 (4)染色体变异在显微镜下可见，为确定再生植株的变异类型，可选取再生植株与双亲植株根尖分生区细胞，经解离、漂洗、染色、制片后，观察比较它们之间染色体的不同。,(5)再生植株1、2、4中既有花椰菜的DNA，又有黑芥的DNA，应为杂种植株。 (6)为筛选高抗性的杂种植株，可对杂种植株接种黑腐病菌，据其接种后的表现进行选择。,3(2014课标全国理综)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。,若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目为40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目为60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问