2019高考生物大一輪復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 第2講 細(xì)胞工程課件 新人教版選修3.ppt

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1、第2講細(xì)胞工程,最新考綱1.植物的組織培養(yǎng)()2.動物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆()3.細(xì)胞融合與單克隆抗體(),1植物組織培養(yǎng)的過程主要包括脫分化和再分化兩個(gè)階段，脫分化的結(jié)果是形成愈傷組織，再分化的結(jié)果是形成根和芽。2植物體細(xì)胞雜交需要用酶解法制備原生質(zhì)體，所用的酶包括纖維素酶和果膠酶。3無論是植物體細(xì)胞雜交還是動物細(xì)胞融合，都需要誘導(dǎo)。4植物組織培養(yǎng)需要各種營養(yǎng)成分和植物激素，動物細(xì)胞培養(yǎng)也需要各種營養(yǎng)成分及血清。,5植物體細(xì)胞雜交可用于作物育種，動物細(xì)胞融合可用于單克隆抗體的制備。6產(chǎn)生單克隆抗體的細(xì)胞是雜交瘤細(xì)胞，它既能產(chǎn)生單克隆抗體又能無限增殖。,課前導(dǎo)學(xué)1細(xì)胞工程(1)操作水平：___

2、______________________。(2)目的：按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的__________或獲得__________。,知識點(diǎn)一植物細(xì)胞工程,細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平,遺傳物質(zhì),細(xì)胞產(chǎn)品,2植物細(xì)胞的全能性(1)概念：具有某種生物全部___________的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成____________的潛能。(2)原理：細(xì)胞內(nèi)含有本物種的________________。(3)全能性表達(dá)的條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于______狀態(tài)，提供一定的__________和其他適宜外界條件。,遺傳信息,完整生物體,全部遺傳信息,離體,營養(yǎng)、激素,3植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)概念理解培養(yǎng)對

3、象：__________________________________________________。培養(yǎng)條件：無菌、人工配制的培養(yǎng)基、相關(guān)激素等人工控制條件。培養(yǎng)結(jié)果：產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成____________。(2)操作流程,,離體的植物器官、組織、細(xì)胞,完整的植株,脫分化,人工種子,4植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)概念：將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成__________，并把雜種細(xì)胞培育成______________的技術(shù)。(2)操作流程,雜種細(xì)胞,新的植物體,(3)流程分析過程a為去除__________獲得具有活力的原生質(zhì)體，用到的酶是_______________

4、_______。過程b是原生質(zhì)體的融合，其原理是________________________。誘導(dǎo)b融合的兩種方法：物理法(包括______________________________等)、化學(xué)法(一般用__________________作為誘導(dǎo)劑)。過程c是原生質(zhì)體融合后再生出________。過程d是_______________技術(shù)，其原理是_______________________。(4)意義：_______________________________________________________。,細(xì)胞壁,纖維素酶和果膠酶,細(xì)胞膜具有一定的流動性,離心、振動、電激

5、,聚乙二醇(PEG),細(xì)胞壁,植物組織培養(yǎng),細(xì)胞的全能性,克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,優(yōu)良品種的遺傳特性,分生區(qū),工廠化生產(chǎn),愈傷組織,【答案】A【解析】該過程是為了得到細(xì)胞群及細(xì)胞產(chǎn)物，依據(jù)的原理是植物組織培養(yǎng)，沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；過程為脫分化，在培養(yǎng)基中應(yīng)加入適量的生長素和細(xì)胞分裂素，B正確；愈傷組織是無定形的薄壁細(xì)胞，所以經(jīng)過程后細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化，C正確；過程是細(xì)胞大量增殖的過程，該過程需要使用液體培養(yǎng)基，D正確。,2(2018年山東淄博月考)如圖表示通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育新品種的過程，其中表示過程，字母表示細(xì)胞、組織或植株，下列敘述錯(cuò)誤的是(),A過程需要纖

6、維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞B過程成功的標(biāo)志是細(xì)胞d生出細(xì)胞壁C過程產(chǎn)生的e細(xì)胞高度液泡化的薄壁細(xì)胞D過程產(chǎn)生的細(xì)胞再分化后能制作人工種子,【答案】D【解析】表示去壁獲取原生質(zhì)體的過程；表示人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過程；表示再生出新細(xì)胞壁的過程；表示脫分化過程；表示再分化過程。是去除植物細(xì)胞壁的過程，需要用纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞，A正確；過程成功的標(biāo)志是細(xì)胞d生出細(xì)胞壁，B正確；為脫分化過程，該過程產(chǎn)生的e細(xì)胞為愈傷組織細(xì)胞，為高度液泡化的薄壁細(xì)胞，C正確；制備人工種子的胚狀體是離體植物細(xì)胞脫分化和再分化形成的，而不是由雜種細(xì)胞脫分化和再分化形成的，D錯(cuò)誤。,課前導(dǎo)學(xué)1動物細(xì)胞培養(yǎng)【答案】原

7、代培養(yǎng)氨基酸血清5%的CO2,知識點(diǎn)二動物細(xì)胞工程,【答案】(1)細(xì)胞培養(yǎng)去核重組細(xì)胞供體(2)動物體細(xì)胞核具有全能性(3)產(chǎn)生新個(gè)體,【答案】流動性聚乙二醇病毒骨髓瘤細(xì)胞特異性強(qiáng)診斷藥物,小題通關(guān)1下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是()A動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，可用胃蛋白酶處理使細(xì)胞分散開B通過動物細(xì)胞培養(yǎng)獲得大量細(xì)胞，可證明動物細(xì)胞具有全能性C動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)D動物細(xì)胞培養(yǎng)選用的培養(yǎng)材料大多是動物的受精卵【答案】C【解析】應(yīng)用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開；通過動物細(xì)胞培養(yǎng)不能獲得完整個(gè)體，不能證明動物細(xì)胞具有全能性；動物細(xì)胞培養(yǎng)選用的培養(yǎng)材料大多是幼齡動物的組織或細(xì)胞

8、。,2(2018年福建龍巖期末)下列關(guān)于動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物的敘述，正確的是()A目前在實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家可以用類似植物組織培養(yǎng)的方法獲得完整的動物個(gè)體B體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體細(xì)胞之前，要先去掉受體卵母細(xì)胞的核C用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代50代以內(nèi)的細(xì)胞D用體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物是對體細(xì)胞供體動物進(jìn)行100%的復(fù)制【答案】B,【解析】由于細(xì)胞的分化，動物細(xì)胞的全能性受到限制，所以不能用類似于植物組織培養(yǎng)的方法獲得完整的動物個(gè)體，A錯(cuò)誤；在核移植前一般要先除去卵母細(xì)胞的細(xì)胞核，獲得卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，B正確；傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞保持正常的二倍體核型，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，所以

9、選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞用于核移植的供體細(xì)胞，C錯(cuò)誤；通過體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的重組細(xì)胞中核是供體細(xì)胞的，但細(xì)胞質(zhì)是受體細(xì)胞的，則重組細(xì)胞中遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)來自供體，所以不是對體細(xì)胞供體動物進(jìn)行了100%的復(fù)制，D錯(cuò)誤。,【答案】C【解析】圖中給實(shí)驗(yàn)小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原；誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的物質(zhì)或方法有滅活的病毒、聚乙二醇和電激等；用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞會死亡，只有融合的雜種細(xì)胞才能生長。,1植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別與聯(lián)系,植物細(xì)胞工程,2植物體細(xì)胞雜交過程中雜種細(xì)胞類型的分析(1)誘導(dǎo)產(chǎn)物(假設(shè)用于雜交的兩種植

10、物細(xì)胞分別為A、B)：未融合的細(xì)胞：A和B。兩兩融合的細(xì)胞：AA、BB和AB。多細(xì)胞融合體。,(2)檢測方法：對誘導(dǎo)產(chǎn)物中的細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，然后根據(jù)得到的植物性狀進(jìn)行判斷。若只表現(xiàn)出一種植物的性狀，說明是未融合細(xì)胞。若得到的是具有兩種親本性狀的植物，說明是雜種植株。若得到的是兩種親本性狀的植物，且一種植物的性狀得到加強(qiáng)，則是多細(xì)胞融合體。若得到的是一種植物的性狀，但是效果得到加強(qiáng)，則是同種細(xì)胞融合的結(jié)果。,考查植物組織培養(yǎng)的過程、原理及應(yīng)用,(1)植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、________和________的關(guān)鍵性激素。該實(shí)驗(yàn)中屬于細(xì)胞分裂素類的是________。(2

11、)請將表格中空白處A和B補(bǔ)充完整，A為__________________，B為_______________。當(dāng)NAA和KT的用量比值適中時(shí)，促進(jìn)____________的形成。(3)用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織稱為________。若該實(shí)驗(yàn)材料為菊花，則應(yīng)對其進(jìn)行________(填“消毒”或“滅菌”)。(4)接種后的錐形瓶最好放在無菌箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)環(huán)境應(yīng)注意調(diào)節(jié)合適的________和________。,【答案】(1)脫分化再分化KT(2)細(xì)胞既分裂也分化分化頻率提高愈傷組織(3)外植體消毒(4)溫度光照時(shí)間【解析】(1)生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，NA

12、A屬于生長素類，KT屬于細(xì)胞分裂素類。(2)先使用NAA，后使用KT，有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化；先使用KT，后使用NAA，細(xì)胞既分裂也分化；NAA和KT同時(shí)使用，分化頻率提高；當(dāng)NAA和KT的用量比值適中時(shí)，有利于愈傷組織的形成。(3)用于離體培養(yǎng)的植物器官或組織稱為外植體，組織培養(yǎng)過程中應(yīng)對外植體消毒。(4)接種后的錐形瓶最好放在無菌箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)期間應(yīng)注意調(diào)節(jié)溫度和光照時(shí)間。,2(2017年廣東懷集測試)如圖所示為科學(xué)家利用番茄葉細(xì)胞和馬鈴薯葉細(xì)胞雜交培育“番茄馬鈴薯”植株的過程，請回答下列問題：(1)過程使用了________________酶，以使植物原生質(zhì)體相互分離，此處使用的溶

13、液濃度較大，以保證植物細(xì)胞會發(fā)生______________，以保護(hù)原生質(zhì)體不被破壞；在動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中，使細(xì)胞分離開來的酶是______________。,考查植物體細(xì)胞雜交的過程及原理,(2)過程在化學(xué)藥劑____________的作用下會發(fā)生細(xì)胞融合；動物細(xì)胞融合的方法與植物細(xì)胞不相同的是______________________________________。(3)過程____屬于脫分化，過程____屬于再分化，細(xì)胞發(fā)生分化的根本原因是______________________________________________________。(4)過程的細(xì)胞工程技術(shù)是_____

14、_________，其培養(yǎng)時(shí)選用的材料通常是分生組織，原因是____________________________________________。(5)植物體細(xì)胞雜交的研究在_________________________方面，取得了巨大突破。,【答案】(1)纖維素酶和果膠質(zhì)壁分離胰蛋白酶(2)聚乙二醇可以使用滅活的病毒(3)基因的選擇性表達(dá)(4)植物組織培養(yǎng)分化程度低，易培養(yǎng)形成愈傷組織(或含毒素少，甚至無毒)(5)克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙【解析】植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，因此可以用纖維素酶和果膠酶將其水解得到原生質(zhì)體，然后用聚乙二醇或物理方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，再

15、生細(xì)胞壁形成雜種細(xì)胞。是雜種細(xì)胞經(jīng)過脫分化、再分化形成幼苗的過程，體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。在較高濃度的溶液中，有細(xì)胞壁的植物細(xì)胞可以發(fā)生質(zhì)壁分離。,1植物組織培養(yǎng)、動物細(xì)胞培養(yǎng)和動物體細(xì)胞核移植(1)三者比較,動物細(xì)胞工程,(2)動物細(xì)胞核移植的疑難點(diǎn)卵母細(xì)胞選擇時(shí)期及原因：減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞，此時(shí)具備受精能力，細(xì)胞質(zhì)中合成與分裂、分化有關(guān)的物質(zhì)能刺激融合后重組細(xì)胞進(jìn)行分裂分化，形成重組胚胎。選卵細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因：a卵細(xì)胞大，易于操作；b卵黃多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)；c能激發(fā)重組細(xì)胞分裂分化。,(3)供體細(xì)胞：取供體動物的體細(xì)胞培養(yǎng)，一般選用培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?/p>

16、10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。(4)動物體細(xì)胞不能經(jīng)培養(yǎng)直接發(fā)育成完整個(gè)體的原因：動物體細(xì)胞的全能性受到限制。(5)該過程用到的技術(shù)手段：動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。,2動物細(xì)胞融合、單克隆抗體(1)植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較,(2)制備單克隆抗體過程中兩次篩選的方法及目的,1科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆(如圖所示)。請結(jié)合圖示回答下列問題：(1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細(xì)胞進(jìn)行分散處理，形成單個(gè)細(xì)胞，這個(gè)過程中需要利用__

17、__________酶處理。,考查動物細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞核移植的過程及應(yīng)用,(2)用于核移植的供體細(xì)胞，一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是______________________________________________________。(3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞增殖的方式是________，此外，細(xì)胞增殖還表現(xiàn)出________和接觸抑制等特點(diǎn)。(4)將進(jìn)行培養(yǎng)的供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中，去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是____________________________________________________。(5)將重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后，

18、該母牛就會生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)相同的犢牛，但也不是100%的復(fù)制，原因最可能是________________________________________________________________。,(6)上述動物細(xì)胞工程中涉及的技術(shù)有______________________________。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動物______________________具有全能性?！敬鸢浮?1)胰蛋白(2)該種細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，且遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變(3)有絲分裂貼壁生長(4)使克隆出的動物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞(5)生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制

19、；生物的性狀還受環(huán)境因素的影響(6)核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù)體細(xì)胞的細(xì)胞核,【解析】(1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，常用胰蛋白酶處理動物組織細(xì)胞使其分散開來。(2)傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，適于作核移植的供體細(xì)胞。(3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖，同時(shí)表現(xiàn)出貼壁生長和接觸抑制的現(xiàn)象。(4)去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是使克隆出的動物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞。(5)生物的性狀是細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同作用的結(jié)果，同時(shí)，生物的性狀還受環(huán)境因素的影響，因此，克隆動物不可能是供體奶牛100%的復(fù)制品。(6)該克隆動物的培育過程中涉及核

20、移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)，說明了動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。,2單克隆抗體的制備過程如圖所示，據(jù)圖回答以下問題：(1)淋巴細(xì)胞能與骨髓瘤細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，兩種細(xì)胞膜也能“融合”在一起，說明細(xì)胞膜___________________。此過程，常用________作為誘導(dǎo)劑，該細(xì)胞的特點(diǎn)是______________________。,考查單克隆抗體的制備過程及應(yīng)用,(2)已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細(xì)胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細(xì)胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲

21、得雜種細(xì)胞。請?jiān)O(shè)計(jì)一種方法(不考慮機(jī)械方法)，從培養(yǎng)液中分離出雜交瘤細(xì)胞。___________________________________________________________。(3)雜交瘤細(xì)胞繁殖進(jìn)行的是__________分裂，其遺傳性狀______________。(4)雜交瘤細(xì)胞的體外培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比有何主要不同？_____________________________________________________________。,(5)單克隆抗體注入體內(nèi)后可以自動追蹤抗原(病原體或癌變細(xì)胞等)并與之結(jié)合，而絕不攻擊任何正常細(xì)胞，故稱為“生物導(dǎo)彈”，

22、這是利用了______________________________________________。(6)在單克隆抗體制備過程中，還應(yīng)用了細(xì)胞工程中的______________和______________兩大技術(shù)。,【答案】(1)具有一定的流動性聚乙二醇(或滅活的病毒)既具有無限增殖的能力，又能產(chǎn)生特異性抗體(2)培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集增殖的細(xì)胞(3)有絲保持不變(穩(wěn)定)(4)動物細(xì)胞培養(yǎng)用的是液體培養(yǎng)基，且其中含有動物血清(5)抗原與抗體之間結(jié)合的高度特異性(6)動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞培養(yǎng),【解析】本題考查單克隆抗體制備的原理、過程以及應(yīng)用。(1)細(xì)胞融合的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性

23、，在動物細(xì)胞融合時(shí)，常用聚乙二醇或滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑。(2)雜交瘤細(xì)胞具有兩種細(xì)胞的特點(diǎn)：既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體。雜交瘤細(xì)胞中的DNA合成存在D途徑和S途徑，那么，將氨基嘌呤加入培養(yǎng)基中，即可阻斷僅存在D途徑的骨髓瘤細(xì)胞的增殖，這樣能增殖的細(xì)胞就只有雜交瘤細(xì)胞。(3)雜交瘤細(xì)胞是由兩種體細(xì)胞融合而來的，只能進(jìn)行有絲分裂，其遺傳物質(zhì)沒有改變。(4)動物細(xì)胞培養(yǎng)是液體培養(yǎng)基，而植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，在動物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)需加入動物血清。(5)“生物導(dǎo)彈”利用了抗原(癌細(xì)胞或病原體)與抗體特異性結(jié)合的原理，可以用來治療疾病。(6)在單克隆抗體制備過程中用到了細(xì)胞工程的細(xì)胞融合(雜交瘤細(xì)胞的形成)與細(xì)胞培養(yǎng)。,