學(xué)海導(dǎo)航高中生物第2講細(xì)胞工程復(fù)習(xí)名師優(yōu)質(zhì)課件新人教版選修3

1、第第2 2講講 細(xì)胞工程細(xì)胞工程 一、植物細(xì)胞工程 1植物組織培養(yǎng) (1)組織培養(yǎng)操作流程： (2)培養(yǎng)條件：營養(yǎng)物質(zhì)(水、無機(jī)鹽、蔗糖、氨基酸和有機(jī)酸等)、激素(如細(xì)胞分裂素、生長素等)及其他條件(無菌、適宜的溫度和pH等)。 (3)原理：細(xì)胞的全能性。 2植物體細(xì)胞雜交 (1)操作流程 (2)原理：細(xì)胞膜的流動性和細(xì)胞的全能性。 (3)意義：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育出自然界中原來不存在的優(yōu)良品種。 【例1】用植物細(xì)胞工程技術(shù)將天竺葵與香茅草進(jìn)行雜交可產(chǎn)生驅(qū)蚊香草，使有驅(qū)蚊作用的香茅醛隨著天竺葵的蒸騰作用散發(fā)到空氣中，達(dá)到驅(qū)蚊的效果。下面有關(guān)培育過程的敘述，不正確的是( B ) A原生

2、質(zhì)體的融合常用PEG作為誘導(dǎo)劑 B形成的愈傷組織的代謝類型是自養(yǎng)需氧型 C由雜種細(xì)胞雜種植株，要通過有絲分裂和細(xì)胞的分化 D該項(xiàng)生物工程技術(shù)可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 【解析】 植物體細(xì)胞雜交過程中，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑是PEG；由雜種細(xì)胞雜種植株，要通過有絲分裂、脫分化和再分化才能形成；植物體細(xì)胞雜交克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。雜種細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成的愈傷組織，自身不含葉綠體，無法進(jìn)行光合作用，其營養(yǎng)物質(zhì)來自培養(yǎng)基，代謝類型是異養(yǎng)需氧型。 二、動物細(xì)胞工程二、動物細(xì)胞工程 1動物細(xì)胞培養(yǎng) (1)操作流程： (2)原理：細(xì)胞的增殖。 (3)結(jié)果：獲得細(xì)胞群。 2動物細(xì)胞核移植與動物克隆

3、 (1)操作流程： (2)原理：動物細(xì)胞核的全能性。 (3)存在問題：成功率低；克隆動物的健康問題；克隆動物食品的安全問題。 【例2】下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述，錯誤的是( D ) A電刺激可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合或動物細(xì)胞融合 B去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁和將動物組織分散成單個細(xì)胞均需酶處理 C小鼠骨髓瘤細(xì)胞和經(jīng)抗原免疫的小鼠B淋巴細(xì)胞融合可制備單克隆抗體 D某種植物甲乙兩品種的體細(xì)胞雜種與甲乙兩品種雜交后代的染色體數(shù)目相同 【解析】 甲乙兩個品種的植物體細(xì)胞雜交相當(dāng)于形成了異源四倍體，而常規(guī)的雜交形成的是二倍體。 3單克隆抗體 (1)操作流程： (2)優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)性質(zhì)專一，特異性強(qiáng)，靈敏度高，并可大量制

4、備。 (3)應(yīng)用 【例3】下列關(guān)于單克隆抗體制備過程的敘述，正確的是( D ) A制備過程中不需要動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) B雜交瘤細(xì)胞具有漿細(xì)胞與癌細(xì)胞的所有特點(diǎn) C經(jīng)選擇培養(yǎng)基篩選出來的雜交瘤細(xì)胞即可用于單克隆抗體 的生產(chǎn) D單克隆抗體最廣泛的用途是用作體外診斷試劑 【解析】 單克隆抗體的制備是將骨髓瘤細(xì)胞與漿細(xì)胞融合，經(jīng)過選擇培養(yǎng)基的篩選得到雜交瘤細(xì)胞并經(jīng)單一抗體檢測后，培養(yǎng)能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞即可用于單克隆抗體的生產(chǎn)，雜交瘤細(xì)胞能無限繁殖但不具有癌細(xì)胞的易分散轉(zhuǎn)移能力。 1植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的比較 續(xù)表 2.植物體細(xì)胞雜交即兩個細(xì)胞融合成一個細(xì)胞，不管染色體數(shù)、基因組數(shù)還是染色

5、體組數(shù)都采用直接相加的方法。 3在細(xì)胞融合時會出現(xiàn)多種融合現(xiàn)象，如果只考慮兩兩融合，會出現(xiàn)三種雜交細(xì)胞：AA、BB(同種細(xì)胞融合)和AB(異種細(xì)胞融合)，其中AB型即需要選擇的雜交細(xì)胞。 4植物體細(xì)胞雜交屬于無性生殖過程，而雜交育種屬于有性生殖過程。 5制備單克隆抗體過程中的兩次篩選的不同點(diǎn) 第一次篩選是將未融合的B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞以及BB融合、瘤瘤融合的細(xì)胞通過選擇培養(yǎng)基淘汰，篩選出B瘤融合的雜交細(xì)胞。 第二次篩選是將產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞通過細(xì)胞培養(yǎng)用相應(yīng)抗原檢測的辦法篩選出來。因?yàn)閺捏w內(nèi)獲取的免疫過的B淋巴細(xì)胞有很多種，形成的雜交瘤細(xì)胞也有很多種，所以需要篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交

6、瘤細(xì)胞。 1.(2011上海卷)下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的表述，A 錯誤的是( ) A外植體可以來自于植物的任何細(xì)胞 B培養(yǎng)應(yīng)在無菌條件下進(jìn)行 C以花粉作為外植體可得到單倍體植株 D不同階段的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長素的比例不同 2.(2010浙江卷)下列關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，D 正確的是( ) A培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞 B克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會發(fā)生改變 C二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的 D惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng) 【解析】本題主要考查細(xì)胞工程的有關(guān)知識，動物細(xì)胞培養(yǎng)可以分為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)，原代培養(yǎng)到一定程度后要進(jìn)行傳代，因?yàn)榧?xì)胞有接觸抑

7、制現(xiàn)象，當(dāng)細(xì)胞接觸時就會停止分裂(在細(xì)胞培養(yǎng)過程中進(jìn)行的是有絲分裂，所以培養(yǎng)出來的多數(shù)細(xì)胞基因型相同)，但是細(xì)胞在培養(yǎng)過程中，傳代次數(shù)也是有限的，一般為50次，超過就會死亡，留下來的細(xì)胞就是發(fā)生了癌變的細(xì)胞，遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，具有不死性，但是細(xì)胞膜表面糖蛋白減少，細(xì)胞易轉(zhuǎn)移，可以無限增殖，即可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)，這個也就是人體中癌細(xì)胞會轉(zhuǎn)移的原因。 3.(2012山東卷)辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖。 (1)圖中和分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的 脫分化(或去分化) 和 再分化 過程。 (2)圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是 瓊脂 。培養(yǎng)基中的生長素

8、和細(xì)胞分裂素用量的比值 低 (填“高”或“低”)時，有利于芽的分化。對培養(yǎng)基徹底滅菌時，應(yīng)采取的滅菌方法是 高壓蒸汽滅菌 。 (3)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分?jǐn)?shù)是 70% 。用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時，常用的酶是 果膠酶 和纖維素酶。 (4)提取辣椒素過程中，萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置，其目的是 防止有機(jī)溶劑揮發(fā) 。 【解析】 本題主要考查植物組織培養(yǎng)的過程和植物成分的提取中的注意事項(xiàng)。由外植體得到愈傷組織的過程是脫分化過程，由愈傷組織得到根、芽的過程是再分化過程；培養(yǎng)基中的植物激素能夠促進(jìn)植物的生長和發(fā)育，當(dāng)生長素和細(xì)胞分裂素的比值低時有利于芽的分化，當(dāng)兩者的比值高時有利于根的

9、分化；對培養(yǎng)基進(jìn)行徹底滅菌常用高壓蒸汽滅菌法；外植體的消毒所需酒精的體積分?jǐn)?shù)是70%；植物細(xì)胞間質(zhì)的主要成分是纖維素和果膠，分離細(xì)胞要用到纖維素酶和果膠酶；用冷凝回流裝置可以防止有機(jī)溶劑揮發(fā)。 4.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是D ( ) A培養(yǎng)基中添加蔗糖主要目的是提供營養(yǎng) B培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化 C離體器官或組織或細(xì)胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織 D同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因和染色體數(shù)均相同 【解析】 采用綠色開花植物的生殖器官部位如花藥進(jìn)行培養(yǎng)獲得的愈傷組織的基因只有體細(xì)胞的一半。 5. 英國科學(xué)家威爾穆特首次用羊

10、的體細(xì)胞、乳腺細(xì)胞成功地培育出一只小母羊，取名為“多利”，這種方法被稱之為“克隆”。以下四項(xiàng)中與此方法在本質(zhì)上最相近的是( ) A A將兔的早期胚胎分割后，分別植入兩只母兔的子宮內(nèi)，并最終孕育成兩只一樣的兔 B將人的抗病毒基因嫁接到煙草的DNA分子上，培育出了具有抗病毒能力的煙草新品種 C將鼠骨髓瘤細(xì)胞與經(jīng)過免疫的脾細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞 D將人的精、卵在體外受精，待受精卵發(fā)育到囊胚期時，再植入女性子宮內(nèi)發(fā)育成“試管嬰兒” 6.以H1N1病毒核衣殼蛋白為抗原，采用細(xì)胞工程制備單克隆抗體，下列敘述正確的是( ) D A用純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，產(chǎn)生的血清為單克隆抗體 B體外培養(yǎng)單個漿細(xì)

11、胞可以獲得大量針對H1N1病毒的單克隆抗體 C將等量漿細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合，經(jīng)誘導(dǎo)融合后的細(xì)胞均為雜交瘤細(xì)胞 D利用該單克隆抗體與H1N1病毒核衣殼蛋白特異性結(jié)合的方法可以診斷該病毒感染體 【解析】 單克隆抗體是相應(yīng)的雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的，培養(yǎng)單個漿細(xì)胞不能獲得單克隆抗體；用純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，血清中的抗體不是單一抗體，還含有體內(nèi)已存在的其他抗原的抗體；等量漿細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合，只考慮兩個細(xì)胞融合，可以形成三種雜交細(xì)胞，但只有漿細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合而成的細(xì)胞稱為雜交瘤細(xì)胞。 7. 野生馬鈴薯品種的植株具有較強(qiáng)的抗病、抗蟲、抗鹽堿、抗寒能力，但塊莖不能食用。俄、德、芬蘭專家共同做實(shí)驗(yàn)研究，用野生馬鈴薯與馬鈴薯的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，培育出了生活能力強(qiáng)的雜交系馬鈴薯。據(jù)圖分析回答問題： (1)過程植物細(xì)胞原生質(zhì)體的分離需經(jīng)過酶解，其中“酶解”所用的酶應(yīng)該包括 纖維素酶和果膠酶 。 (2)過程需要用到聚乙二醇(PEG)，其目的是 誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 。 (3)請用文字和箭頭表示出技術(shù)過程的實(shí)驗(yàn)流程 雜 由此過程可以看出植物細(xì)胞有形成再生植株的可能性，這是 植物