2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 細胞工程課件.ppt

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高考總復(fù)習(xí)生物,,選修3 現(xiàn)代生物科技專題 學(xué)案43 細胞工程,一、植物組織培養(yǎng)技術(shù),基礎(chǔ)回顧,1．細胞全能性：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發(fā)育成____________的潛能。 2．植物組織培養(yǎng)。 (1)概念：在____________________條件下，將離體的植物__________________，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。,完整生物體,無菌和人工控制,器官、組織、細胞,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,基礎(chǔ)回顧,愈傷組織,根、芽或胚狀體,作物脫毒,人工種子,單倍體育種,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,二、植物體細胞雜交,基礎(chǔ)回顧,1．概念：將不同種植物________，在一定條件下融合成____________，并培養(yǎng)成新植物體的技術(shù)。 2．過程。 (1)圖示：,體細胞,雜種細胞,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,基礎(chǔ)回顧,纖維素酶和果膠酶,聚乙二醇,脫分化,再分化,遠緣雜交,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,三、動物細胞培養(yǎng),基礎(chǔ)回顧,單個細胞,培養(yǎng)基,單個細胞,原代培養(yǎng),無菌、無毒,動物血清,O2和CO2,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,基礎(chǔ)回顧,生物制品,有毒物質(zhì),基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,四、動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物,基礎(chǔ)回顧,1．原理：動物細胞核的________。 2．供體和受體： (1)供體細胞：一般選優(yōu)良動物的傳代________以內(nèi)的細胞。 (2)受體細胞：去核的____________________________________________。,全能性,10代,減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,3．過程：,基礎(chǔ)回顧,解惑：核移植的供體的判斷方法：核移植的供體，理論上是細胞核，但操作過程中可以把整個細胞注入去核的卵母細胞中，原因是體細胞體積相對較小，取核難度較大，另外細胞膜對核融合的障礙性較小。,細胞培養(yǎng),去核,重組細胞,供體,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,五、動物細胞融合和單克隆抗體,基礎(chǔ)回顧,1．動物細胞融合： (1)原理：____________________。 (2)融合方法：________________、______________、電激等。 (3)意義：突破了________________的局限，克服了不同生物__________________的障礙，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。,細胞膜的流動性,聚乙二醇(PEG),滅活的病毒,有性雜交方法,遠緣雜交,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,基礎(chǔ)回顧,單克隆抗體,雜交瘤細胞,特異,靈敏度,診斷,運載藥物,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,解惑：單克隆抗體的應(yīng)用?！吧飳?dǎo)彈”中真正發(fā)揮治療作用的物質(zhì)是相關(guān)“藥物”，單克隆抗體所起的作用是將藥物定向帶到靶細胞所在位置，借助其導(dǎo)向作用，在原位殺死癌細胞，這樣既不損傷正常細胞，又減少了用藥劑量。因此，“生物導(dǎo)彈”可作為一種療效高、毒副作用小的新型藥物。,基礎(chǔ)回顧,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,考點1 植物細胞工程,要點探究,1．植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交。,,,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,（續(xù)上表）,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 植物組織培養(yǎng)的6個易錯點。 (1)幼嫩的組織脫分化較為容易，如莖尖、根尖、形成層細胞易脫分化，而植物的莖、葉和成熟的組織則較難。 (2)對外植體要進行消毒處理，而對各種器械要徹底滅菌。 (3)植物組織培養(yǎng)中用到的有機碳源一般為蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。 (4)不同細胞的全能性不同，具體表現(xiàn)為：受精卵生殖細胞體細胞，離體細胞的全能性表達與分化程度呈負相關(guān)，但生殖細胞特殊。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(5)脫分化形成愈傷組織的過程不需要光，再分化過程需要光，因為愈傷組織利用有機營養(yǎng)成分，而試管苗需要進行光合作用以自養(yǎng)。 (6)植物組織培養(yǎng)中不同培養(yǎng)階段培養(yǎng)基含有的激素不同，因為培養(yǎng)的目的不同(生根或生芽)。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(2)作物新品種的培育：單倍體育種和突變體的利用的不同點。,要點探究,(3)細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。 細胞產(chǎn)物有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 植物細胞工程的3個易錯點。 (1)對植物體細胞雜交和有性雜交辨析不清。 ①植物體細胞雜交：若兩個不同品種的植物細胞A、B進行融合，A含有2X條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，B含有2Y條染色體，2個染色體組，其基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為四倍體，其體細胞中染色體數(shù)為2X＋2Y，基因型為AabbccDd。從中不難看出，體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞，不管是染色體數(shù)、基因型還是染色體組都采用直接相加的方法。②植物有性雜,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,交的結(jié)果：子代細胞中染色體數(shù)、基因型分別為“X＋Y”、“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”，即先減半再相加。③有性生殖過程中符合孟德爾遺傳規(guī)律，而植物體細胞雜交不符合孟德爾遺傳規(guī)律。 (2)利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)細胞產(chǎn)物時，有時只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織，從愈傷組織中獲取產(chǎn)物。 (3)人工種子發(fā)育初期需要的營養(yǎng)物質(zhì)由人工胚乳提供。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,【例?】 下圖表示利用高稈抗銹病玉米(基因型為AaBb，兩對基因獨立遺傳)的花粉細胞生產(chǎn)人工種子的過程。下列敘述不正確的是( ) A．通過①過程兩兩融合得到的細胞基因型有9種 B．②③過程培養(yǎng)基中的植物激素含量和比例不同 C．過程④需用秋水仙素處理才能獲得可育的人工種子 D．人工種子的種皮中加入植物生長調(diào)節(jié)劑可促進叢芽的發(fā)育,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,解析：根據(jù)自由組合定律，親代產(chǎn)生的4種基因型花粉(AB、Ab、aB、ab)，2?；ǚ奂毎诤?類似于AaBb個體自交)產(chǎn)生9種基因型的融合細胞。圖中②、③分別代表植物組織培養(yǎng)的脫分化和再分化階段，這兩階段目的不同培養(yǎng)基中生長激素、細胞分裂素的含量和比例不同；融合細胞中染色體組與正常相同，過程④直接培育的人工種子是可育的。 答案：C,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,名師點睛 脫分化和再分化的比較,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,考點2 動物細胞工程,要點探究,1．動物細胞培養(yǎng)與動物體細胞核移植。,,,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,（續(xù)上表）,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 (1)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的分界點為分瓶的繼續(xù)培養(yǎng)。 (2)細胞貼壁和接觸抑制。懸液中分散的細胞貼附在瓶壁上生長，稱為細胞貼壁。細胞數(shù)目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,2．植物體細胞雜交與動物細胞融合比較。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,3.單克隆抗體的制備。 (1)原理：細胞膜的流動性及細胞增殖。 (2)誘導(dǎo)融合的因素：聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電激等。 (3)意義：最重要的用途是制備單克隆抗體。 (4)單克隆抗體的制備過程。,要點探究,單克隆抗體的主要優(yōu)點：特異性強、靈敏度高，并可大量制備。,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 (1)植物體細胞雜交與動物細胞融合需注意的問題：①植物體細胞雜交與動物細胞融合中酶的作用對象不同，纖維素酶和果膠酶作用于細胞壁，而胰蛋白酶等作用于細胞間質(zhì)。②植物雜交細胞在激素誘導(dǎo)下能表達出全能性，但動物雜交細胞的全能性不能表達。 (2)單克隆抗體制備過程中需注意的幾個問題：①滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒或細菌失去感染能力，但是并不破壞這些病原體的抗原結(jié)構(gòu)。②除了受到注射的抗原的刺激，小鼠在生活過程中還可能受到其他抗原的刺激，因此從小鼠體內(nèi)取出的多個B淋巴細胞可能產(chǎn)生多種不同抗體，所以進行第二次篩,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,選是非常必要的。③單克隆抗體制備過程中，進行了多次動物細胞培養(yǎng)的操作，說明動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎(chǔ)。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,【例?】 下列關(guān)于動物細胞工程的敘述，正確的是( ) A．動物細胞培養(yǎng)過程中更換培養(yǎng)液的目的僅是為了補充營養(yǎng)物質(zhì) B．雜交瘤細胞進行體外培養(yǎng)，可獲得單克隆抗體 C．雜交瘤細胞進行體內(nèi)培養(yǎng)，可獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎 D．動物細胞培養(yǎng)過程中，用胃蛋白酶處理組織使細胞分散,要點探究,,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,解析：動物細胞培養(yǎng)過程中更換培養(yǎng)液的目的是清除代謝產(chǎn)物，防止對培養(yǎng)細胞造成危害，A錯誤。將雜交瘤細胞在體外做大規(guī)模培養(yǎng)或注射入小鼠腹腔內(nèi)增殖，從細胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中可得到大量的單克隆抗體，B正確。動物細胞核具有全能性，但雜交瘤細胞進行體內(nèi)培養(yǎng)，不能獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎，C錯誤。在動物細胞培養(yǎng)的過程中存在細胞貼壁、接觸抑制等特點，需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理(胃蛋白酶pH值為0.9～1.5不適宜)，使組織分散成單個細胞，D錯誤。 答案：B,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,名師點睛 不能準確掌握單克隆抗體的制備過程 單克隆抗體的制備過程。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,1．下列關(guān)于體細胞克隆的敘述中，錯誤的是( ) A．供體為體細胞的細胞核 B．受體為去核卵母細胞的細胞質(zhì) C．細胞核移植是體細胞克隆的關(guān)鍵步驟 D．克隆出的后代與供體的遺傳物質(zhì)和表現(xiàn)型完全一致,D,解析：克隆出的后代與供體的遺傳物質(zhì)和表現(xiàn)型不完全一致，因為供體只提供了核基因，而細胞質(zhì)基因來自受體，同時表現(xiàn)型除了受基因控制外，還受外界環(huán)境因素影響。,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,2．下圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是( ),A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細胞 B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成 C．③同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性 D．④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群,D,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：①是獲得已經(jīng)免疫的B細胞，A錯誤；胰蛋白酶使得組織塊分散為單個細胞，B錯誤；③同時具有B淋巴細胞和骨髓瘤細胞的特性，C錯誤；④經(jīng)篩選后獲得能夠獲得分泌特異性抗體的雜交瘤細胞，D正確。,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,(1)選用新生營養(yǎng)芽為外植體的原因是__________________________________，誘導(dǎo)外植體形成PLBs的過程稱____________。 (2)與黑暗條件下相比，PLBs在光照條件下生長的優(yōu)勢體現(xiàn)在_____________，______________，__________________。 (3)脫落酸(ABA)能提高生物堿含量，但會抑制PLBs的生長。若采用液體培養(yǎng)，推測添加適量的ABA可提高生物堿產(chǎn)量。同學(xué)們擬開展探究實驗驗證該推測，在設(shè)計實驗方案時探討了以下問題：,細胞分化程度低，容易誘導(dǎo)形成PLBs,細胞的脫分化,生長起始較快,快速生長時間較長,PLBs產(chǎn)量較高,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,①ABA的濃度梯度設(shè)置和添加方式：設(shè)4個ABA處理組，1個空白對照組，3次重復(fù)。因ABA受熱易分解，故一定濃度的無菌ABA母液應(yīng)在各組液體培養(yǎng)基__________后按比例加入。 ②實驗進程和取樣：實驗50天完成，每10天取樣，將樣品(PLBs)稱重(g/瓶)后再測定生物堿含量。如初始(第0天)數(shù)據(jù)已知，實驗過程中還需測定的樣品數(shù)為________。 ③依所測定數(shù)據(jù)確定適宜的ABA濃度和培養(yǎng)時間：當某3個樣品(重復(fù)樣)的________________________________________時，其對應(yīng)的ABA濃度為適宜濃度，對應(yīng)的培養(yǎng)時間是適宜培養(yǎng)時間。,滅菌、冷卻,75,PLBs重量和生物堿含量乘積的平均值最大,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,解析：(1)選用新生營養(yǎng)芽為外植體的原因是細胞分裂旺盛、分化程度低，容易誘導(dǎo)形成PLBs；由于PLBs類似愈傷組織，誘導(dǎo)外植體形成PLBs的過程稱脫分化。(2)據(jù)圖可知，與黑暗條件下相比，PLBs在光照條件下的重量高，其生長的優(yōu)勢體現(xiàn)在光照有利于生長起始較快，快速生長時間較長，PLBs產(chǎn)量較高。(3)①由于ABA受熱易分解，所以各種液體培養(yǎng)基滅菌并冷卻后才能按比例加入一定濃度的無菌ABA母液；②分析圖解可知，由于初始(第0天)數(shù)據(jù)已知，4個ABA處理組，1個空白對照組，共5組，50天每10天取樣，需要取樣5次，3次重復(fù)，即5×5×3＝75。故實驗過程中還需測定的樣品數(shù)為75。③PLBs類似愈傷,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,組織重量與生物堿含量呈正相關(guān)，故當某3個樣品(重復(fù)樣)的生物堿平均含量最大時，即PLBs重量和生物堿含量乘積的平均值最大，其對應(yīng)的ABA濃度為適宜濃度，對應(yīng)的培養(yǎng)時間是適宜培養(yǎng)時間。,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,