《《南方新课堂·高考总复习》生物 配套课件-选修3 专题2 细胞工程-精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《南方新课堂·高考总复习》生物 配套课件-选修3 专题2 细胞工程-精选文档.ppt（50页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、一、植物细胞工程,无菌和人工控制,离体,愈伤组织,1植物组织培养 (1)概念：在_的条件下，将_的植物 器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培 养条件，诱导其产生_、丛芽，最终形成完整的植株。,(2)理论基础：_。,细胞的全能性,(3) 过 程 ： 离体的植物器官 、 组织 、 细胞,_,根、芽植物体。,愈伤组织,2植物体细胞杂交,杂种细胞,杂种细胞,离心,(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成 _，并把_培育成新的植物体的技术。 (2)诱导融合的方法：物理法包括_、振动、电激等； 化学法一般是用_作为诱导剂。,(3)过程,纤维素酶,果胶酶,1)用_和_去细胞壁形
2、成原生质体。 2) 原生质体融合_杂种细胞,_植物体。,融合后的原生质体,愈伤组织,(4)意义：克服远缘杂交不亲和的障碍。,聚乙二醇(PEG),3植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径：微型繁殖(快速繁殖)、作物脱毒、,_。,人工种子,(2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用、细胞 产物的工厂化生产。 细胞全能性表达的条件中的两个主要因素分别是 _、_。,离体,一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等),二、动物细胞工程,单个细胞,1动物细胞培养 (1)概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成 _，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。 (2)过程 动物组织分散成单个
3、细胞细胞悬液原代培养传代,培养。,无菌、无毒,气体环境,(3)条件：_的环境、营养、适宜的温度和 pH、 _。 (4)应用：生物制品的生产、转基因动物的培养、检测有毒 物质、医学研究等。,2动物体细胞核移植克隆,卵母细胞,(1)概念：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去核 的_中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个 胚胎最终发育为动物个体。 (2)过程,3动物细胞融合,两个,灭活的病毒,(1)概念：又叫细胞杂交，指_或多个动物细胞结合 形成一个细胞的过程。 (2)融合方法：物理方法和化学方法与植物体细胞杂交相 似，特有的方法是常用_诱导。 (3)过程,不同来源的两个细胞,_细胞,杂交,(4
4、)意义：克服了,_杂交的不亲和性。,远缘,4单克隆抗体,(1)制备过程,B,杂交瘤细胞,生物导弹,1)抗原处理，并获得,_淋巴细胞。,2)B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞在灭活病毒作用下融合。,3)筛选出,_。,4)克隆化培养并筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞。 5)体外或体内培养，提取抗体。 (2)优点：特异性强、灵敏度高、产量大。,_，用于治疗疾病,(3)应用：作为诊断试剂；制成 和运载药物等。,1.植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性、植物 细胞全能性；动物细胞融合的理论基础是细胞膜的流动性、细,胞增殖。(,),2动植物体细胞杂交诱导手段中最大的区别是动物细胞融,合可用灭活病毒(灭活仙台病毒
5、)诱导，而植物不能。(,),考点,胡萝卜的组织培养技术及植物细胞工程的实际应用,1细胞的全能性 (1)细胞全能性的基础：生物体的每一个细胞都含有本物种 的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。 (2)细胞全能性实现的条件：离体、提供营养物质、激素及 其他适宜条件。 (3)细胞全能性高低的比较：受精卵卵细胞体细胞；植 物体细胞动物体细胞；胚胎干细胞其他干细胞体细胞。,2胡萝卜的组织培养技术,(1)实验原理：离体的植物组织、器官、细胞表现出植物细,胞的全能性，发育成新个体。,(2)实验流程：制备外植体接种脱分化培养再分化培,养移栽培养成正常植株。,(3)注意事项,选材：根尖、茎尖、形成层等最
6、容易诱导脱分化。 无菌：培养基一旦污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与 培养物争夺营养，而且还会产生大量对培养物有害的物质。 光照：脱分化过程不需要光照，再分化过程一定要有光,照。,激素的使用,a生长素类细胞分裂素类：诱导植物组织脱分化和根原,基形成。,b生长素类细胞分裂素类：诱导愈伤组织再分化和芽原,基形成。,c赤霉素类：促进分化的丛芽和小植株快速生长。 3植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径,微型繁殖：通过植物组织培养技术快速繁殖优良品种。 特点是保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量 繁殖。,作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，,获得脱毒苗。,人工种子：植物
7、组织培养得到的胚状体等用人工薄膜包,装得到的种子。,(2)作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。,【典例1】下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育,形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是(,),A过程中都会发生细胞的增殖和分化 B在利用多倍体育种法培育无子西瓜的过程中，不经过 愈伤组织阶段 C此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性 D利用此过程获得的试管苗一定为纯合子,解题思路、过程分别为脱分化和再分化，中不会 发生细胞的分化；此过程依据的生物学原理是细胞全能性；此 过程为无性生殖，获得的试管苗基因与母本相同，不一定为纯 合子。 答案B,考点对应练 1(2011 年江苏)下列有关植
8、物组织培养的叙述，正确的是,(,),A愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞 B二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传 的植株 C用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人 工种子 D植物耐盐突变体可通过添加适量 NaCl 的培养基培养筛 选而获得,解析：愈伤组织是一团无定形的薄壁细胞；二倍体植株的 花粉离体培养后形成的单倍体(只含一个染色体组)，不是稳定 遗传的植株；愈伤组织需培养为胚状体、不定芽或顶芽等材料 后才能用来制成人工种子。,答案：D,考点,植物体细胞杂交技术,(1)诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化 学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。 (2)细
9、胞融合完成的标志：新的细胞壁的生成。 (3)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。杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征。 原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。,(4)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 2X 条染色体，2 个染色体组，基因型为 Aabb，另一植物细 胞含有 2Y 条染色体，2 个染色体组，基因型为 ccDd，则新植 株应为四倍体，其体细胞中染色体数为 2X 2Y ，基因型为 AabbccDd。,(5)该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
10、进行减数分裂过程中才符合遗传定 律，而体细胞杂交未有此过程。,(6)植物体细胞杂交克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展,了可用于杂交的亲本组合范围。,【典例2】(2011 年承德联考)下列关于细胞工程的叙述，错,误的是(,),A某种植物甲、乙两品种的体细胞杂交获得的杂种植株 与甲、乙两品种杂交后代的染色体数目相同 B去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞 均需酶处理 C聚乙二醇可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合 D植物体细胞杂交的原理是细胞膜流动性和细胞全能性,解题思路体细胞杂交获得的杂种植株染色体数目是两种 植株染色体数目之和，染色体组也加倍；去除植物细胞的细胞 壁用纤维素酶和果胶酶
11、，将动物组织分散成单个细胞用胰蛋白 酶处理；聚乙二醇是一种常用的化学诱导剂，可诱导植物原生 质体融合或动物细胞融合；植物体细胞杂交过程中的融合原理 是细胞膜流动性，融合后的重组细胞培养过程的原理是细胞全 能性。,答案A,考点对应练 2我国科学工作者曾成功地将分别属于两个科的植物 烟草和菠菜杂交成功，从而获得一种新型的烟草品种。在此过,程中，下列操作不是必需的是(,),B,A杂交前要除去两种细胞的细胞壁 B原生质体融合前要先脱分化 C原生质体融合后，要选出烟草菠菜融合细胞加以培养 D要诱导愈伤组织进行再分化 解析：植物细胞杂交过程是先去壁、融合、培养(包括脱分 化和再分化)，原生质体融合前不需脱
12、分化。,考点,动物细胞培养和动物细胞克隆,1动物细胞培养 (1)流程,幼龄动物组织或胚胎 细胞贴壁生长,单个细胞 细胞悬液,细胞悬液 细胞株或细胞,系 选用幼龄动物组织或胚胎的原因：它们的细胞分化程度 低，增殖能力很强，更易于培养。,进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，不用胃 蛋白酶的原因：胃蛋白酶作用的适宜pH 约为 2，当 pH 大于 6 时，胃蛋白酶就会失去活性。而胰蛋白酶作用的适宜pH 为7.2 8.4，多数动物细胞培养的适宜 pH 为7.27.4，因此胰蛋白酶 适用于细胞培养时细胞间质(主要为蛋白质)的分解。,(2)细胞贴壁和接触抑制,细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁
13、上。 接触抑制：细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到,表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。,(3)动物细胞培养需要满足以下条件 充足的营养供给：微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、 促生长因子、血清等。 适宜的温度：360.5 。 适宜的 pH：7.27.4。,气体环境,O2：有氧呼吸、细胞代谢(95%的空气) CO2：维持 pH(5%),无菌、无毒环境：培养液和培养用具杀菌消毒，培养过 程加抗生素杀菌，定期更换培养液，清除代谢产物。,(4)动物细胞培养技术的应用,生产生物制品：疫苗、干扰素、抗体等。 作为基因工程中的受体细胞。 检测有毒物质及毒性。,科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾
14、病等。 2动物核移植技术和克隆动物,(1)动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核,移植，前者比较容易。,(2)如上图所示，注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核， 而是整个细胞。伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点 具有一定的流动性。,(3)该技术形成的重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞,核的全能性而非动物细胞的全能性。,(4)用卵母细胞作受体细胞的原因,a卵母细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。 b卵母细胞体积大，便于操作。 c卵黄多，营养物质丰富等。,(5)克隆属于无性繁殖，产生的新个体的性别、绝大多数性,状与供核亲本一致。,(6)体细胞核移植技术的应用,加速家畜遗传改良进程，
15、促进优良畜群繁育；保护濒 危物种，增大存活数量；生产珍贵的医用蛋白；作为异种 移植的供体；用于组织器官的移植等。,1区分原代培养与传代培养的方法,(1)原代培养：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；或第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。,(2)传代培养：细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细 胞培养；或传10 代以后的细胞培养，统称为传代培养。,2植物组织培养与动物细胞培养的比较,【典例3】下列有关动物细胞培养的叙述中，不正确的是,(,),A培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和 动物血清 B原代培养的细胞一般传至 10 代左右便会出现生长
16、停止 C动物细胞培养一般都能够传到 4050 代，但其遗传物 质发生了改变 D动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身的 健康细胞,解题思路一般来说，细胞在传至1050 代左右时，增殖 会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能 会发生变化。当继续传代培养时，少部分细胞会朝着等同于癌 细胞的方向发展。,答案C,考点对应练 3(2011 年南通二模)在动物细胞培养过程中，下列处理不,恰当的是(,),C,A培养液和培养用具要进行无菌处理 B提供种类齐全的营养物质 C提供纯氧以保证细胞的呼吸作用 D保证提供适宜的温度和 pH 解析：动物细胞培养过程必须在无菌环境下培养；营养物 质包括
17、水、无机盐、单糖、生长因子、核苷酸、动物血清等； 需提供O2(95%的空气)和CO2。,考点,细胞融合与单克隆抗体,1原理：细胞膜的流动性。 2诱导融合的因素：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒(动物细 胞融合特有的方式)、电激等。 3意义：制备单克隆抗体(最重要的用途)。,4单克隆抗体的制备,(1)细胞融合完成的标志：细胞核融合成一个核。,(2)制备单克隆抗体时选用一种抗原处理的 B 淋巴细胞与骨 髓瘤细胞进行细胞融合，筛选出杂交瘤细胞，它会兼有两个亲 本细胞的特性在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生 具某种特异性的抗体。,(3)制备单克隆抗体过程中有两次筛选,第一次筛选：将未融合的 B 淋巴
18、细胞、骨髓瘤细胞以及 BB 融合、瘤瘤融合等的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出 B 瘤融合的细胞。,第二次筛选：将产生特定抗体的 B 瘤细胞通过细胞培养,用相应抗原检测的办法筛选出来。,(4)获取单克隆抗体的场所,若在培养基中进行杂交瘤细胞培养，则从培养液中提取。 若在小鼠或其他动物腹腔中培养，则从腹水中提取。,植物体细胞杂交与动物细胞融合比较,续表,【典例4】下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗 X 抗体的具体操作步骤，选项中对单克隆抗体制备的相关叙述不,正确的是(,),将 X 抗原注入小鼠体内，获得能产生抗 X 抗体的 B 淋巴,细胞,从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞,利用促细胞融合因子
19、使两种细胞发生融合,将杂交瘤,细胞注入小鼠腹腔培养,筛选出能产生抗 X 抗体的杂交瘤细,胞,从腹水中提取抗体 A实验顺序应当是 B过程中产生的多个杂交瘤细胞也称为克隆,C过程获得的细胞均可无限增殖,D到的过程中通常要经过两次筛选,解题思路克隆是一种无性生殖，过程中，杂交瘤细胞 在小鼠腹腔培养产生的多个杂交瘤细胞是细胞的增殖，属于克 隆；过程是融合过程，会得到多种整合细胞，要经过筛选才 能获得无限增殖以及能产生抗体的杂交瘤细胞；过程后要筛 选出 B 瘤融合的细胞，过程要筛选出产生特定抗体的杂交瘤 细胞。 答案C,考点对应练 4下列关于利用细胞工程技术制备单克隆抗体的叙述中，,不正确的是(,),D
20、,A给小鼠注射抗原，是为了获得能产生相应抗体的 B 淋 巴细胞 BB 淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合培养，是为了获得融合细胞 C杂交瘤细胞进行体外培养，是为了获得单克隆抗体 D杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆 抗体的胚胎 解析：杂交瘤细胞可进行体内、体外培养，目的是培养产 生单克隆抗体。,1(2012 年茂名一模)下列有关生物技术实践的叙述，不正,确的是(,),D,A.制果酒时瓶口先通气后密封，而制果醋时需要通入氧气 B.使用加酶洗衣粉时用温水洗涤效果比用冷水洗涤效果好 C.凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法 D.制备单克隆抗体所涉及的生物技术包括动物细胞融合、 动物细
21、胞培养和胚胎移植 解析：制备单克隆抗体不涉及胚胎移植。,2(2011 年广东联考)在进行植物体细胞杂交之前，必须先 用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，以制成原生质体来进行融合。,如果将原生质体长时间置于蒸馏水中，它将会(,),B,A皱缩 B涨破 C呈球形 D保持原状 解析：原生质体无细胞壁，在蒸馏水中吸水涨破。,3(2011 年江门一模)植物体细胞杂交与动物细胞工程中所,用技术或方法与原理不相符的是(,),A,A植物组织培养和单克隆抗体细胞的全能性 B纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁酶的专一性 C原生质体融合和动物细胞融合细胞膜的流动性 D紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养细胞增殖 解析：单克隆抗体的原
22、理是细胞膜的流动性。,4(2011 年佛山二模)用小鼠制备单克隆抗体可用于人类疾,病的诊断和治疗，关于单克隆抗体的叙述错误的是(,),D,A由杂交瘤细胞分泌 B具有特异性强、灵敏度高的特点 C与抗癌药物结合可制成“生物导弹” D用于疾病治疗时人体不会产生任何免疫排斥 解析：由于融合了小鼠的瘤细胞，其表面抗原会与人的不 同，可能会产生免疫排斥。,),5(2011 年韶关二模双选)对下图的分析，正确的是( A若上图表示基因工程的操作流程图，则 C,表示重组质粒，D 是受体细胞,AD,B若上图表示单克隆抗体的制备，则 A 是经 过免疫的 T 淋巴细胞，B 是骨髓瘤细胞 C若上图表示动物体细胞核移植过
23、程，用胚 胎分割技术可获得多个性别不同的克隆动物 D D若上图表示植物体细胞杂交过程，则从 C 到 D 需用的技 术是植物组织培养 解析：B 项：A是经过免疫的B 淋巴细胞，B 是骨髓瘤细胞； C项：胚胎分割技术属于无性生殖，形成的个体性别相同。,6(2010 年深圳一模)以下为植物体细胞杂交技术流程图， 其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组 分别是 AA 和 BB。据图分析回答下列问题。,(1)过程发生的化学变化是_ _；将若干 a 和 b 等量混合后转移到培养基上培养，再经过和，c 的细胞类 型有_；在采用化学法进行 过程时，一般是用_作为诱导剂。植物体细 胞杂交与自然状况下的生殖细胞杂交相比，前者的主要意义是 _ _。,AABB、AAAA、BBBB、AA、BB,聚乙二醇(PEG),纤维素和果胶发生水解(或者,纤维素分解为葡萄糖，果胶分解为半乳糖醛酸),克服了不同生物远缘杂交的障碍(或扩大了可用于杂交的亲本 基因组合的范围),(2)某同学在植物细胞工程的实验中，因污染导致失败，为 探究被污染的微生物中是否有分解纤维素的细菌，并试图将它 分离出来，在配制培养基时必须加入_、_；分 离纯化细菌的常用接种方法有_，_。,刚果红,纤维素,平板划线法,稀释涂布平板法,