細(xì)胞工程(新人教版)專(zhuān)題省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

項(xiàng)目?jī)?nèi)容要求考點(diǎn)1.植物組織培養(yǎng)、細(xì)胞融合與單克隆抗體2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎工程理論基礎(chǔ)3.胚胎工程應(yīng)用ⅡⅠⅡ重難點(diǎn)1.動(dòng)植物細(xì)胞工程在生產(chǎn)實(shí)踐上應(yīng)用2.胚胎工程技術(shù)操作及應(yīng)用第1頁(yè)題型年份及考卷考點(diǎn)選擇題廣東、江蘇江蘇、海南卷細(xì)胞工程應(yīng)用浙江浙江、寧夏卷動(dòng)物細(xì)胞工程非選擇題全國(guó)新課標(biāo)江蘇、寧夏卷細(xì)胞工程應(yīng)用第2頁(yè)1．(·廣東理綜，24)新技術(shù)建立和應(yīng)用對(duì)生物學(xué)發(fā)展至關(guān)主要，以下技術(shù)(或儀器)與應(yīng)用匹配正確是(多項(xiàng)選擇) ()A．PCR技術(shù)——擴(kuò)增蛋白質(zhì)B．雜交瘤技術(shù)——制備單克隆抗體C．光學(xué)顯微鏡——觀察葉綠體基粒D．花粉離體培養(yǎng)——培育單倍體植物答案

BD第3頁(yè)解析

本題主要考查技術(shù)(或儀器)與應(yīng)用匹配情況。A項(xiàng)，PCR技術(shù)應(yīng)用是擴(kuò)增基因，而不是蛋白質(zhì)；B項(xiàng)，雜交瘤技術(shù)應(yīng)用是制備單克隆抗體，雜交瘤細(xì)胞既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體；C項(xiàng)，葉綠體屬于顯微結(jié)構(gòu)，可用光學(xué)顯微鏡觀察，葉綠體中基粒屬于亞顯微結(jié)構(gòu)，則需電子顯微鏡才能觀察；D項(xiàng)，培育單倍位體植物主要包含花粉離體培養(yǎng)和用秋水仙素處理兩大步驟。第4頁(yè)2．(·浙江理綜，4)以下關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)敘述，正確是()A．培養(yǎng)保留接觸抑制細(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(guò)程中多數(shù)細(xì)胞基因型會(huì)發(fā)生改變C．二倍體細(xì)胞傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無(wú)限D(zhuǎn)．惡性細(xì)胞系細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)答案

D第5頁(yè)解析

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)特點(diǎn)。保留接觸抑制細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上只能形成單層細(xì)胞，所以A錯(cuò)?？寺∨囵B(yǎng)法在培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)因?yàn)槿孔哟?xì)胞來(lái)自于一個(gè)親代細(xì)胞，所以基因型普通都相同，B錯(cuò)誤；二倍體細(xì)胞傳代培養(yǎng)在培養(yǎng)10代左右多數(shù)會(huì)死亡，少數(shù)生存下來(lái)細(xì)胞在50代左右會(huì)大量死亡，只有少數(shù)遺傳物質(zhì)改變才能無(wú)限增殖，C錯(cuò)。惡性細(xì)胞系細(xì)胞有沒(méi)有限增殖特點(diǎn)，能夠進(jìn)行傳代培養(yǎng)。第6頁(yè)3．(·江蘇高考，24)明黨參是我國(guó)珍稀藥用植物，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)性開(kāi)發(fā)利用方法有(多項(xiàng)選擇)()A．設(shè)計(jì)細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)藥用成份工廠化生產(chǎn)B．大量培養(yǎng)愈傷組織，直接提取藥用成份C．大規(guī)模栽培組織培養(yǎng)苗，獲取藥用成份D．利用組織培養(yǎng)取得胚狀體，制成人工種子答案

ABCD解析

考查植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用。植物細(xì)胞工程應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：用于植物繁殖(如植物微型繁殖、脫毒作物培育、制作人工種子等)；培育作物新品種及細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)等。第7頁(yè)4．(·浙江高考，1)用動(dòng)、植物成體體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，以下敘述正確是 ()A．都須用CO2培養(yǎng)箱B．都須用液體培養(yǎng)基C．都要在無(wú)菌條件下進(jìn)行D．都可表達(dá)細(xì)胞全能性答案

C解析

用動(dòng)、植物成體體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)都必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行。用植物成體體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)取得新個(gè)體表達(dá)是細(xì)胞全能性，而動(dòng)物體細(xì)胞離體培養(yǎng)主要是取得細(xì)胞代謝產(chǎn)物。第8頁(yè)關(guān)鍵點(diǎn)歸納1．植物細(xì)胞工程基本技術(shù)(1)植物組織培養(yǎng)技術(shù)①原理：植物細(xì)胞全能性，即含有某種生物全部遺傳信息任何一個(gè)細(xì)胞，都含有發(fā)育成完整個(gè)體潛能。②過(guò)程第9頁(yè)2．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)概念：將不一樣植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，培育成新植物體技術(shù)。(2)細(xì)胞融合生物學(xué)原理：細(xì)胞膜流動(dòng)性。(3)過(guò)程：

第10頁(yè)(4)人工誘導(dǎo)方法①物理法：離心、振動(dòng)、電刺激等。②化學(xué)法：普通用乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。③融合成功標(biāo)志：雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁。(5)與傳統(tǒng)有性雜交相比，其優(yōu)越性表現(xiàn)在：①克服植物有性雜交不親和性；②打破物種之間生殖隔離；③擴(kuò)大遺傳重組范圍。第11頁(yè)3．植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用(1)植物繁殖新路徑①微型繁殖：是無(wú)性繁殖技術(shù)，沒(méi)有基因重組，保持優(yōu)良品種遺傳特征；高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗大量繁殖，有利于工廠化培養(yǎng)；選材少，培養(yǎng)周期短，繁殖率高，便于自動(dòng)化管理。②作物脫毒；切取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)取得。③人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到種子。后代無(wú)性狀分離；不受季節(jié)、氣候和地域限制。第12頁(yè)(2)作物新品種培育①單倍體育種②突變體利用：篩選對(duì)人們有用突變體，進(jìn)而培育出新品種。③細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)、藥品、香料、生物堿等。第13頁(yè)感悟拓展植物組織培養(yǎng)可單獨(dú)使用，也可與其它生物工程技術(shù)組合使用，如轉(zhuǎn)基因植物培育。因?yàn)榛蚬こ虘?yīng)用于植物時(shí)能夠植物體細(xì)胞或受精卵作為受體細(xì)胞，而培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)，則只能以受精卵作受體細(xì)胞。第14頁(yè)典例導(dǎo)悟1將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時(shí)，以下條件中不需要是 ()A．含有完整細(xì)胞核細(xì)胞B．一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C．離體狀態(tài)D．導(dǎo)入指示基因解析

植物細(xì)胞含有全能性，即每一個(gè)細(xì)胞中都含有本物種體細(xì)胞全套遺傳物質(zhì)。在進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，需要離體組織或細(xì)胞(含有完整細(xì)胞核)，需要一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素(細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素)，不需要導(dǎo)入指示基因。答案

D第15頁(yè)在離體植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織過(guò)程中，以下各項(xiàng)中為非必要條件是 ()A．培養(yǎng)基需消毒滅菌B．給予適宜溫度C．給予充分光照D．給予適宜養(yǎng)料和激素答案

C解析

愈傷組織再分化成根、芽胚狀體時(shí)，需給予光照刺激，以促進(jìn)葉綠素合成，為隨即光合作用提供有利條件，本題中限定前提是細(xì)胞脫分化形成愈傷組織過(guò)程而不是再分化過(guò)程。第16頁(yè)關(guān)鍵點(diǎn)歸納1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程(2)應(yīng)用：病毒疫苗、干擾素、單克隆技術(shù)、細(xì)胞移植材料等。第17頁(yè)2．動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物過(guò)程第18頁(yè)3．動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體(1)動(dòng)物細(xì)胞融合①原理：細(xì)胞膜流動(dòng)性；②過(guò)程：不一樣物種兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞經(jīng)滅活病毒或PEG誘導(dǎo)融合形成雜交細(xì)胞。③意義：克服了有性雜交不親合性，成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等主要伎倆。第19頁(yè)(2)單克隆抗體①過(guò)程：第20頁(yè)說(shuō)明：(1)圖中B淋巴細(xì)胞是經(jīng)過(guò)免疫，實(shí)際上就是效應(yīng)B細(xì)胞或漿細(xì)胞。(2)對(duì)小鼠B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合時(shí)，要選取多個(gè)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合。因?yàn)榫彤?dāng)前慣用細(xì)胞融合方法來(lái)看，不論是用物理、化學(xué)方法，還是生物方法，其融合率都不可能是100%。僅用兩個(gè)細(xì)胞融合，其效率太低，不一定能得到融合細(xì)胞；其次，即使兩個(gè)細(xì)胞已發(fā)生融合，但并不一定是研究者期望得到細(xì)胞類(lèi)型。(3)用于篩選雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。第21頁(yè)(4)單克隆抗體生產(chǎn)可分為體內(nèi)生產(chǎn)和體外生產(chǎn)，最終從腹水或培養(yǎng)液中進(jìn)行提取。①優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，產(chǎn)量大。②應(yīng)用：作為診療試劑，含有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速優(yōu)點(diǎn)；用于治療疾病和運(yùn)載藥品；主要用于治療癌癥，可制成“生物導(dǎo)彈”，“生物導(dǎo)彈”組成成份為單克隆抗體和藥品。第22頁(yè)感悟拓展1．植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)分原理培養(yǎng)基結(jié)果培養(yǎng)目標(biāo)植物組織培養(yǎng)細(xì)胞全能性固體；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；蔗糖；激素培育成植株快速繁殖，培育無(wú)病毒植株等動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞增殖液體；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；動(dòng)物血清等培養(yǎng)成細(xì)胞株或細(xì)胞系取得細(xì)胞產(chǎn)物或細(xì)胞等第23頁(yè)2.動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交之間現(xiàn)有共性又有差異，以下表所表示：細(xì)胞融合原理融合方法對(duì)雜種細(xì)胞進(jìn)行篩選誘導(dǎo)伎倆用途植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞膜流動(dòng)性去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合機(jī)械方法、生理學(xué)或遺傳學(xué)方法離心、電刺激、振動(dòng)、聚乙二醇誘導(dǎo)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，取得雜種植株動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞膜流動(dòng)性使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合免疫法同上，再加上滅活病毒誘導(dǎo)制備單克隆抗體技術(shù)之一第24頁(yè)3.基因工程中受體細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，普通用動(dòng)物病毒作為載體，不需要滅活；而動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)中，促融劑為滅活仙臺(tái)病毒，所謂滅活，是指用物理或化學(xué)方法使病毒或細(xì)菌失去感染能力，不過(guò)并不破壞這些病毒抗原結(jié)構(gòu)。4．制備單克隆抗體原理及其分布(1)原理①免疫原理——利用效應(yīng)B淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生特異性抗體。②細(xì)胞融合原理——利用病毒對(duì)宿主細(xì)胞穿透性使效應(yīng)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合。第25頁(yè)③動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)——對(duì)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)、體外培養(yǎng)。(2)分布：主要分布于血清中，也分布于組織液及外分泌液中。第26頁(yè)典例導(dǎo)悟2如圖表示用生物工程制備人抗A抗體過(guò)程。請(qǐng)回答以下問(wèn)題。(1)人紅細(xì)胞膜表面有被稱(chēng)為凝集原特異__________；從免疫學(xué)角度看，這種凝集原是__________。第27頁(yè)(2)圖中細(xì)胞1是小鼠體內(nèi)注入人A型血紅細(xì)胞后而取得________細(xì)胞，這種細(xì)胞含有產(chǎn)生________特點(diǎn)，但難以在體外培養(yǎng)。甲培養(yǎng)皿中培養(yǎng)細(xì)胞2，是從患骨髓瘤小鼠體內(nèi)獲取骨髓瘤細(xì)胞，這種細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)能________，但不會(huì)產(chǎn)生抗體。(3)為了能充分發(fā)揮上述兩種細(xì)胞各自特點(diǎn)，經(jīng)特殊外理，在促細(xì)胞融合因子作用下，使兩種細(xì)胞發(fā)生融合，形成圖中細(xì)胞3，這種細(xì)胞稱(chēng)為_(kāi)_______。把它在乙培養(yǎng)皿中進(jìn)行培養(yǎng)則能產(chǎn)生大量細(xì)胞群，這種方法稱(chēng)為_(kāi)___________。(4)過(guò)程①主要目標(biāo)是________________。經(jīng)過(guò)過(guò)程②或③培養(yǎng)方法能產(chǎn)生大量________抗體。第28頁(yè)解析

(1)紅細(xì)胞膜表面凝集原是膜上糖蛋白，從免疫角度看該凝集原是抗原。(2)1是免疫B淋巴細(xì)胞，能產(chǎn)生單一特異性抗體，骨髓瘤細(xì)胞能快速大量增殖。(3)3是雜交瘤細(xì)胞，其大量繁殖過(guò)程叫做克隆。(4)過(guò)程①是篩選能產(chǎn)生單一抗體雜交瘤細(xì)胞過(guò)程。答案

(1)糖蛋白抗原(2)免疫B淋巴單一抗A抗體(或單一特異性抗體)快速大量增殖(3)雜交瘤細(xì)胞單克隆(4)篩選出能產(chǎn)生單一抗A抗體雜交瘤細(xì)胞抗A單克隆第29頁(yè)用動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體，以下試驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤是 ()A．將抗原注入小鼠體內(nèi)，取得能產(chǎn)生所需抗體細(xì)胞B．用纖維素酶處理B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞C．用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑，促使能產(chǎn)生抗體B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合D．篩選雜交瘤細(xì)胞，并從中選出能產(chǎn)生抗體B淋巴細(xì)胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體答案

B第30頁(yè)解析

將抗原注入小鼠體內(nèi)，取得能產(chǎn)生抗體B淋巴細(xì)胞，把小鼠骨髓瘤細(xì)胞與能產(chǎn)生抗體B淋巴細(xì)胞在聚乙二醇或滅活仙臺(tái)病毒誘導(dǎo)下融合，融合后雜交瘤細(xì)胞含有兩個(gè)親本細(xì)胞特征，能夠分泌化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)抗體，即單克隆抗體。第31頁(yè)命題熱點(diǎn)1動(dòng)、植物細(xì)胞工程應(yīng)用【例1】經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)，能夠快速繁殖、培育無(wú)病毒植物。培養(yǎng)過(guò)程以下：第32頁(yè)(1)紫草細(xì)胞中提取紫草素是制造治療燙傷和割傷藥品以及染料和化裝品原料。若要從大量培養(yǎng)紫草愈傷組織中提取紫草素，不再需要經(jīng)過(guò)②______________過(guò)程，且哪項(xiàng)條件是不需要______________。A．消毒滅菌B．適宜溫度C．充分光照 D．適宜養(yǎng)料和激素(2)用植物組織培養(yǎng)方法誘導(dǎo)離體植物組織形成含有生根發(fā)芽能力胚狀體結(jié)構(gòu)，若包裹上人造種皮，制成人工種子，能夠處理有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題。圖中⑤相當(dāng)于種子結(jié)構(gòu)中______________，主要作用是____________________________________________。第33頁(yè)(3)為了有利于幼苗茁?tīng)畛砷L(zhǎng)，提升農(nóng)作物產(chǎn)量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種對(duì)人工種子處理方法。________________________________________________________________________。答案

(1)再分化C(2)胚乳提供胚狀體發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)(3)在人工胚乳中添加固氮細(xì)菌、防病蟲(chóng)農(nóng)藥、除草劑和植物激素類(lèi)似物等(答對(duì)2項(xiàng)即可)解析

植物組織培養(yǎng)利用細(xì)胞全能性，在離體情況下經(jīng)過(guò)脫分化和再分化，形成愈傷組織，還能夠再經(jīng)過(guò)發(fā)酵工程等用于生產(chǎn)藥品。第34頁(yè)命題熱點(diǎn)2關(guān)于試驗(yàn)考查教材中有許多知識(shí)能夠經(jīng)過(guò)試驗(yàn)方式進(jìn)行考查：影響光合作用、呼吸作用原因，各種激素生理功效，神經(jīng)系統(tǒng)中反射弧功效及興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)，植物激素發(fā)覺(jué)及生理作用，微生物培養(yǎng)及選擇等。本節(jié)內(nèi)容中應(yīng)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)檢測(cè)某物質(zhì)毒性就是這方面經(jīng)典例證。其試驗(yàn)原理為：應(yīng)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)驗(yàn)證某物質(zhì)毒性。利用含該物質(zhì)培養(yǎng)液培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞，一段時(shí)間后，取所培養(yǎng)細(xì)胞制成裝片觀察，若發(fā)覺(jué)標(biāo)本中有發(fā)生染色體變異細(xì)胞說(shuō)明此物質(zhì)有毒性，另外可依據(jù)染色體發(fā)生變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞百分比判斷此物質(zhì)毒性大小。第35頁(yè)【例2】現(xiàn)有甲、乙兩種可能有一定毒性化學(xué)物質(zhì)，試驗(yàn)室研究人員欲經(jīng)過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)方法來(lái)判定它們是否有毒性并比較二者毒性強(qiáng)弱。請(qǐng)你以一個(gè)研究人員身份參加此項(xiàng)研究，完成以下試驗(yàn)匯報(bào)并回答相關(guān)問(wèn)題。Ⅰ.試驗(yàn)原理：________________________________________________________________________。依據(jù)這種變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞百分?jǐn)?shù)(以下稱(chēng)Q值)?？膳袛嘣摶瘜W(xué)物質(zhì)毒性。第36頁(yè)Ⅱ.試驗(yàn)材料：活小白鼠胚胎。Ⅲ.藥品用具：胰蛋白酶液、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、動(dòng)物細(xì)胞固定液、適宜濃度龍膽紫溶液、滴管、培養(yǎng)皿、剪刀、錐形瓶、培養(yǎng)瓶、恒溫箱、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、小白鼠正常體細(xì)胞有絲分裂各時(shí)期高倍顯微照片。Ⅳ.試驗(yàn)步驟(1)制備細(xì)胞懸浮液把活小白鼠胚胎放在培養(yǎng)皿中剪碎，轉(zhuǎn)入錐形瓶中，加入胰蛋白酶液處理，使胚胎組織離散成單個(gè)細(xì)胞，再加入動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液，制成細(xì)胞懸浮液。第37頁(yè)(2)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)①取A、B、C三個(gè)潔凈培養(yǎng)瓶，______________。②向A培養(yǎng)瓶中加入化學(xué)物質(zhì)甲，向B培養(yǎng)瓶中加入等量化學(xué)物質(zhì)