高考生物一輪復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 基礎(chǔ)課時(shí)案45 細(xì)胞工程課件 新人教版選修3.ppt

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基礎(chǔ)課時(shí)案45 細(xì)胞工程,2016備考最新考綱 1植物的組織培養(yǎng)()。2.動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆()。3.細(xì)胞融合與單克隆抗體()。,一、植物細(xì)胞工程 1細(xì)胞工程 (1)操作水平： 。 (2)目的：按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的 或獲得 。,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)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,離體的植物組織、器官或細(xì)胞,完整的植株,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 。 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(dòng)性,離心、振動(dòng)、電激,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,5植物細(xì)胞工程的應(yīng)用,優(yōu)良品種的遺傳特性,分生區(qū),工廠化生產(chǎn),愈傷組織,深度思考 研究人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對幼苗的成苗率和脫毒率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖，請思考。 (1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，莖尖大小與脫毒率、成苗率關(guān)系如何？ (2)馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為多少mm?,提示 (1)據(jù)圖可知，莖尖越小脫毒率越高，成苗率越低。 (2)當(dāng)莖尖大小為0.27 mm時(shí)脫毒率和成苗率相對都較高。,二、動(dòng)物細(xì)胞工程 1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ) (1)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)過程,(2)培養(yǎng)條件 無菌、無毒的環(huán)境：對 和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理，添加 ，定期更換培養(yǎng)液以清除 。 營養(yǎng)：除正常的有機(jī)和無機(jī)營養(yǎng)外，加入 等一些天然成分。 適宜的溫度和pH：溫度為 (哺乳動(dòng)物)，pH為 。 氣體環(huán)境：含95%空氣加 的混合氣體，其中后者的作用是 。 (3)應(yīng)用：生物制品的生產(chǎn)、檢測 、醫(yī)學(xué)研究。,培養(yǎng)液,抗生素,代謝產(chǎn)物,血清、血漿,36.50.5 ,7.27.4,5%CO2,維持培養(yǎng)液的pH,有毒物質(zhì),2動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物 (1)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程 (2)原理： 。 (3)結(jié)果： 。,動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性,產(chǎn)生新個(gè)體,3動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體的制備 (1)動(dòng)物細(xì)胞融合 原理： 。 融合方法：聚乙二醇(PEG)、 、電激等。 意義：突破了 的局限，使 成為可能，也為制造 開辟了新途徑。,細(xì)胞膜的流動(dòng)性,滅活的病毒,有性雜交方法,遠(yuǎn)緣雜交,單克隆抗體,(2)單克隆抗體 制備過程 優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、 ，可大量制備。 用途：作為 ；用于治療疾病和 。,靈敏度高,診斷試劑,運(yùn)載藥物,考點(diǎn)一 植物細(xì)胞工程 典例引領(lǐng) 【典例】 (2014山東師大附中三模)下圖是細(xì)胞融合示意圖，請據(jù)圖回答：,(1)過程應(yīng)使用_處理細(xì)胞，以去除植物細(xì)胞壁。 (2)過程叫做_，該過程常用的誘導(dǎo)方法是_。 (3)過程是細(xì)胞壁的再生過程，與此過程密切相關(guān)的細(xì)胞器是_。 (4)過程中進(jìn)行的細(xì)胞分裂方式是_，該過程先誘導(dǎo)細(xì)胞分裂形成_，再由它分化形成雜種植物幼苗。 (5)若番茄細(xì)胞內(nèi)含A個(gè)染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含B個(gè)染色體，則番茄馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含_個(gè)染色體；若對番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法能成功的話，得到的后代應(yīng)含_個(gè)染色體，若要得到可育的番茄馬鈴薯，必須用_來處理幼苗。這兩種方法相比，體細(xì)胞雜交方法的優(yōu)點(diǎn)是_。,解析 (1)過程表示用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁。(2)過程是誘導(dǎo)去壁后得到的原生質(zhì)體融合。(3)植物細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。(4)過程表示先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成試管苗。(5)植物體細(xì)胞雜交得到的番茄馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含有的染色體數(shù)是兩種植物染色體數(shù)之和即AB；番茄和馬鈴薯有性雜交得到的后代的染色體數(shù)是A/2B/2，此后代不可育，必須用秋水仙素處理幼苗。,答案 (1)纖維素酶和果膠酶 (2)原生質(zhì)體融合 物理和化學(xué)法(電激/聚乙二醇誘導(dǎo)) (3)高爾基體 (4)有絲分裂 愈傷組織 (5)AB (AB)/2 秋水仙素 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,1植物組織培養(yǎng)的過程,2條件 (1)離體：這是因?yàn)樵谏矬w內(nèi)基因的表達(dá)在空間和時(shí)間上具有選擇性。 (2)營養(yǎng)條件：水、無機(jī)鹽、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，以及激素(生長素和細(xì)胞分裂素)。 (3)環(huán)境條件 適宜的溫度、pH確保酶的活性。無菌這是因?yàn)榧?xì)菌等微生物繁殖快，消耗營養(yǎng)物質(zhì)多，同時(shí)產(chǎn)生有害的代謝產(chǎn)物，毒害植物細(xì)胞。光照這是因?yàn)楣庹沼欣诩?xì)胞內(nèi)葉綠素的形成和光合作用的進(jìn)行。,3植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的比較,易錯(cuò)警示！ (1)植物體細(xì)胞雜交獲得的雜種細(xì)胞的類型有三種(以上圖為例)：AA型、BB型、AB型，符合要求的只有AB型，需要進(jìn)行篩選。 (2)雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志：新的細(xì)胞壁的生成。 (3)雜種植株遺傳物質(zhì)的變化：雜種植株的變異類型屬于染色體變異，雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，雜種植株屬于異源多倍體。,跟進(jìn)題組 (2014湖北七市聯(lián)考，40)育種工作者利用不同的方法進(jìn)行了如下四組實(shí)驗(yàn)。請據(jù)圖回答問題。,(1)圖過程由番茄韌皮部細(xì)胞形成幼苗A的過程需要經(jīng)過_兩個(gè)關(guān)鍵步驟，該過程依據(jù)的原理是_。 (2)植物組織培養(yǎng)除了需要提供一定的營養(yǎng)、_、溫度和光照外，還必須在_的條件下進(jìn)行。 (3)已知番茄的紅果(Y)對黃果(y)為顯性，少室(M)對多室(m)為顯性，控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。用紅果多室(Yymm)番茄植株的花粉進(jìn)行、有關(guān)實(shí)驗(yàn)，則過程中，從花粉形成幼苗B所進(jìn)行的細(xì)胞分裂方式是_。過程中植物體C的基因型為_(細(xì)胞A為兩兩融合細(xì)胞)。,(4)圖、過程中需要去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的_。 (5)在圖中過程中，經(jīng)過鑒別和篩選后，通常植物體D能表現(xiàn)出兩個(gè)親本的遺傳性狀，根本原因是_。 解析 (1)圖I中植物組織培養(yǎng)過程，需要經(jīng)過脫分化和再分化兩個(gè)關(guān)鍵步驟，其原理是植物細(xì)胞的全能性。(2)植物組織培養(yǎng)除了需要提供一定的營養(yǎng)、植物激素(生長素、細(xì)胞分裂素)、溫度和光照外，還必須在無菌的條件下進(jìn)行。(3)過程中，從花粉形成幼苗B所進(jìn)行的細(xì)胞分裂方式是有絲分裂。,紅果多室(Yymm)番茄植株產(chǎn)生的花粉基因型為Ym、ym，故過程中植物體C的基因型為YYmm、Yymm或yymm。 (4)植物體細(xì)胞雜交時(shí)，要用纖維素酶和果膠酶去掉細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體。(5)圖中經(jīng)植物體細(xì)胞雜交獲得的植株具有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)，能表現(xiàn)出兩個(gè)親本的遺傳性狀。 答案 (1)脫分化和再分化 植物細(xì)胞全能性 (2)植物激素(生長素、細(xì)胞分裂素) 無菌 (3)有絲分裂 YYmm或Yymm或yymm (4)原生質(zhì)體 (5)具有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì),考點(diǎn)二 動(dòng)物細(xì)胞工程 典例引領(lǐng) 【典例】 (2014浙江外國語期中)下圖是某實(shí)驗(yàn)室做的通過動(dòng)物纖維母細(xì)胞等獲得單抗的實(shí)驗(yàn)研究。據(jù)圖回答相關(guān)問題。,(1)X、Y、Z細(xì)胞的名稱分別是_、_、_。 (2)過程類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的_過程。與纖維母細(xì)胞相比，誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較_。過程的實(shí)質(zhì)是_。 (3)過程中需用到的生物誘導(dǎo)劑是_。 (4)處需要篩選，其目的是_。 (5)用32P標(biāo)記的核苷酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)Z細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)中能測到32P的細(xì)胞器有_和_。,解析 (1)X、Y、Z細(xì)胞的名稱分別是骨髓瘤細(xì)胞、抗原刺激過的B細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞。(2)過程是將甲小鼠的纖維母細(xì)胞誘導(dǎo)成誘導(dǎo)干細(xì)胞，相當(dāng)于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的脫分化過程，與纖維母細(xì)胞相比誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較高。過程是誘導(dǎo)干細(xì)胞分化成各種體細(xì)胞，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)。(3)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，需用到的生物誘導(dǎo)劑是滅活的病毒。(5)核苷酸是核酸的基本組成單位，動(dòng)物細(xì)胞中線粒體含有少量DNA，核糖體是由蛋白質(zhì)和rRNA構(gòu)成的。因此用32P標(biāo)記的核苷酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)Z細(xì)胞，則在線粒體和核糖體中能檢測到32P。,答案 (1)骨髓瘤細(xì)胞 抗原刺激過的(效應(yīng))B細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞 (2)脫分化 高 基因的選擇性表達(dá) (3)滅活的病毒 (4)篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞 (5)核糖體 線粒體,1比較動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植與動(dòng)物細(xì)胞融合,特別提醒 細(xì)胞貼壁和接觸抑制 懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。,2植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合(單克隆抗體的制備)的比較,跟進(jìn)題組 (2014河北衡水中學(xué)調(diào)研)如圖為利用人成纖維細(xì)胞(具分裂能力、能在HAT培養(yǎng)基上存活)和小鼠骨髓瘤細(xì)胞(具分裂能力、不能在HAT培養(yǎng)基上存活)進(jìn)行人類基因定位的操作示意圖，請回答：,(1)圖示技術(shù)名稱為_，該技術(shù)的基礎(chǔ)是_技術(shù)。 (2)操作所用的成纖維細(xì)胞應(yīng)在_代以內(nèi)；誘導(dǎo)融合運(yùn)用了_原理，該過程中區(qū)別于原生質(zhì)體融合的方法是用_處理。 (3)HAT培養(yǎng)基屬于_培養(yǎng)基，其中需要加入_等天然物質(zhì)。 (4)培養(yǎng)時(shí)pH一般為_；操作中加入烏本苷的目的是_。,(5)如表所示為雜交細(xì)胞A、B、C中存在的人類染色體及人類特有的4種酶(“”表示存在，“”表示不存在)，這4種酶均為單基因編碼產(chǎn)生，據(jù)表判斷，編碼_酶的基因位于染色體2上。,答案 (1)動(dòng)物細(xì)胞融合 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) (2)10 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 滅活病毒 (3)選擇 血漿(血清) (4)7.27.4 除去成纖維細(xì)胞 (5)m和p,制備單克隆抗體過程中兩次篩選的方法及目的,