高考生物復習現(xiàn)代生物科技專題第2講細胞工程選修全國公開課一等獎百校聯(lián)賽示范課賽課特等獎課件

選修3當代生物科技專題第2講細胞工程基礎扎實課堂歸納課時作業(yè)考點精研直擊高考第1頁一、植物細胞工程1．細胞工程概念了解基礎夯實【知識梳理】

項目內(nèi)容原理、方法______________和______________操作水平__________或細胞器水平工程目標改變細胞內(nèi)__________或取得細胞產(chǎn)品工程特點定向性：按照人意愿廣泛性：克服了____________________障礙類型____________________和動物細胞工程細胞生物學分子生物學細胞水平

遺傳物質(zhì)遠緣雜交不親和植物細胞工程第2頁2．植物細胞全能性(1)概念：含有某種生物全部____________任何一個細胞，都含有發(fā)育成______________潛能。(2)原理：細胞內(nèi)含有本物種________________。(3)全能性表示條件：含有完整細胞結(jié)構，處于______狀態(tài)，提供一定______________和其它適宜外界條件。遺傳信息完整生物體

全部遺傳信息

離體營養(yǎng)、激素

第3頁3．植物組織培養(yǎng)技術(1)概念了解①培養(yǎng)對象：________________________________。②培養(yǎng)條件：無菌、人工配制培養(yǎng)基、相關激素等人工控制條件。③培養(yǎng)結(jié)果：產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成____________。(2)操作流程離體植物組織、器官或細胞

完整植株

脫分化人工種子

第4頁4．植物體細胞雜交技術(1)概念：將不一樣種植物體細胞，在一定條件下融合成____________，并把雜種細胞培育成____________技術。(2)操作流程雜種細胞新植物體

第5頁(3)流程分析①過程a為去除__________取得含有活力原生質(zhì)體，用到酶是____________________。②過程b是原生質(zhì)體融合，其原理是__________________________________。③誘導b融合兩種方法：物理法包含________________等；化學法普通用____________________作為誘導劑。細胞壁纖維素酶和果膠酶

細胞膜含有一定流動性

離心、振動、電激

聚乙二醇(PEG)

第6頁④過程c是原生質(zhì)體融合后再生出__________。⑤過程d是_________________技術，其原理是_________________。(4)意義：_____________________________________。細胞壁植物組織培養(yǎng)細胞全能性

克服了遠緣雜交不親和障礙

第7頁優(yōu)良品種分生區(qū)工廠化生產(chǎn)愈傷組織

第8頁二、動物細胞工程1．動物細胞培養(yǎng)：其它動物細胞工程技術基礎。(1)過程原代傳代

第9頁(2)條件①無菌、無毒環(huán)境——無菌處理、加抗生素殺菌、定時更換培養(yǎng)液。②營養(yǎng)——糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽和微量元素＋______________等天然成份。③適宜溫度(36.5±0.5℃)和pH(7.2～7.4)。④氣體環(huán)境——95%空氣＋__________(維持培養(yǎng)液pH)。(3)應用：生產(chǎn)細胞產(chǎn)品，如干擾素、疫苗、單克隆抗體；檢測并判斷某毒性物質(zhì)毒性大小；臨床醫(yī)學研究。血清或血漿5%CO2第10頁2．動物體細胞核移植(1)原理：______________________________________。(2)過程動物細胞核含有全能性

去核卵母細胞遺傳物質(zhì)第11頁3．單克隆抗體制備(1)誘導動物細胞融合方法：物理法——離心、振動、________等；化學法——__________________；生物法——______________。(2)單克隆抗體制備過程電激聚乙二醇(PEG)

滅活病毒

選擇性培養(yǎng)基雜交瘤細胞第12頁(3)單克隆抗體優(yōu)點：____________、靈敏度高、可大量制備。(4)單克隆抗體應用：作為____________；用于治療疾病和運載藥品。特異性強診療試劑

第13頁1．以下敘述中，必定沒有采取植物組織培養(yǎng)技術一項是()A．花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株B．細胞工程培育“番茄—馬鈴薯”雜種植株C．棉花根尖細胞經(jīng)誘導形成幼苗D．秋水仙素處理幼苗得到多倍體植株【答案】D【自練自測】

第14頁【解析】植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制培養(yǎng)基上，給予適宜培養(yǎng)條件，誘導其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整植株。秋水仙素能夠誘導植物幼苗細胞中染色體加倍從而得到多倍體，該過程為植物生長、發(fā)育過程，沒有用到植物組織培養(yǎng)技術。第15頁2．(年北京西城區(qū)調(diào)研)以下技術或方法與原理不相符是()A．紫草細胞培養(yǎng)和雜交瘤細胞培養(yǎng)——細胞增殖B．植物組織培養(yǎng)和制備單克隆抗體——細胞全能性C．原生質(zhì)體融合和動物細胞融合——細胞膜流動性D．纖維素酶、果膠酶處理植物細胞壁——酶專一性【答案】B【解析】制備單克隆抗體是將骨髓瘤細胞和免疫過B淋巴細胞融合，形成雜交瘤細胞，利用是細胞膜流動性和細胞增殖原理。第16頁3．“白菜—甘藍”是用細胞工程方法培育出來蔬菜新品種，它含有生長久短、耐熱性強和易于儲備等優(yōu)點。下列圖是“白菜—甘藍”雜交過程示意圖。以下說法正確是()第17頁A．除去細胞壁形成原生質(zhì)體，可利用酶是纖維素酶、淀粉酶和果膠酶B．通?？烧T導上述原生質(zhì)體相互融合方法是PEG和滅活病毒誘導C．雜種細胞形成標志是誘導產(chǎn)生了新細胞壁D．愈傷組織形成“白菜—甘藍”植物體必須經(jīng)過脫分化和再分化兩個過程【答案】C第18頁【解析】除去細胞壁酶有纖維素酶和果膠酶；誘導植物原生質(zhì)體融合不能用滅活病毒；雜種細胞形成標志是誘導產(chǎn)生了新細胞壁；愈傷組織形成“白菜—甘藍”植物體屬于再分化過程。第19頁【答案】B第20頁【解析】圖中動物①經(jīng)過受精作用形成，屬于有性生殖，動物②經(jīng)過細胞核移植技術形成，利用原理是動物細胞細胞核含有全能性，形成動物②過程屬于無性生殖，不會發(fā)生基因重組。a、b細胞分別是精原細胞和卵原細胞，經(jīng)過減數(shù)分裂形成，c細胞是體細胞，經(jīng)過有絲分裂形成。第21頁5．(年江蘇南京、鹽城調(diào)研)以下相關單克隆抗體制備敘述，正確是()A．先利用特定抗原蛋白飼喂小鼠，再從小鼠脾臟中分離出B淋巴細胞B．體外培養(yǎng)雜交瘤細胞需要在培養(yǎng)液中添加動物血清和一些抗生素C．為防止病毒感染，需用聚乙二醇誘導骨髓瘤細胞和B淋巴細胞融合D．單克隆抗體制備技術和植物體細胞雜交技術均依據(jù)細胞全能性原理【答案】B第22頁【解析】本題考查單克隆抗體制備操作及原理。給小鼠注射對應抗原以取得含有免疫效應B淋巴細胞，A錯誤；動物細胞培養(yǎng)加入動物血清能夠模擬細胞生活內(nèi)環(huán)境，加入抗生素預防微生物感染，B正確；聚乙二醇是誘導動物細胞融合試劑，并不能去除病毒，防止病毒感染方法是完全無菌環(huán)境，C錯誤；單克隆抗體制備原理是細胞膜流動性及細胞增殖，D錯誤。第23頁1．植物組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交區(qū)分與聯(lián)絡考點精研植物細胞工程第24頁名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交選材選取根尖、莖尖、形成層部位最輕易誘導脫分化不一樣種植物體細胞融合后形成雜種細胞技術操作脫分化、再分化等除脫分化、再分化外，還要用酶解法去除細胞壁，以及用一定方法誘導原生質(zhì)體融合關系植物組織培養(yǎng)是植物體細胞雜交基礎，植物體細胞雜交所用技術更復雜第25頁2．脫分化和再分化比較內(nèi)容脫分化再分化過程外植體→愈傷組織愈傷組織→胚狀體形成體特點排列疏松、無規(guī)則、高度液泡化薄壁細胞有根、芽條件a.離體b．適宜營養(yǎng)c．生長素/細胞分裂素百分比適中d．不需要光照a.離體b．適宜營養(yǎng)c．生長素/細胞分裂素百分比高或低，分別誘導生根或生芽d．光照第26頁3．植物體細胞雜交過程中雜種細胞類型分析(1)誘導產(chǎn)物(假設用于雜交兩種植物細胞分別為A、B)：①未融合細胞：A和B。②兩兩融合細胞：AA、BB和AB。③多細胞融合體。第27頁(2)檢測方法：對誘導產(chǎn)物中細胞進行植物組織培養(yǎng)，然后依據(jù)得到植物性狀進行判斷。①若只表現(xiàn)出一個植物性狀，說明是未融合細胞。②若得到是含有兩種親本性狀植物，說明是雜種植株。③若得到是兩種親本性狀植物，且一個植物性狀得到加強，則是多細胞融合體。④若得到是一個植物性狀，不過效果得到加強，則是同種細胞融合結(jié)果。第28頁

考查植物組織培養(yǎng)過程、原理及應用(年天津六校第一次聯(lián)考)用植物組織培養(yǎng)方法誘導離體植物組織形成含有生根發(fā)芽能力胚狀體結(jié)構，若包裹上人造種皮，制成人工種子。其過程以下列圖所表示。以下相關敘述，錯誤是()第29頁A．從植物體細胞到種苗形成過程說明植物細胞含有全能性B．進行②過程時，不需要用纖維素酶和果膠酶去掉植物細胞細胞壁C．再分化發(fā)生在④步驟，是愈傷組織重新分化成根或芽等器官過程D．需細胞分裂素和生長素誘導，能刺激愈傷組織形成【答案】C第30頁【解析】從植物體細胞到種苗形成過程說明植物細胞含有全能性，A正確；進行②脫分化過程時，不需要用纖維素酶和果膠酶去掉植物細胞細胞壁，B正確；再分化發(fā)生在③步驟，是愈傷組織重新分化成根或芽等器官過程，C錯誤；脫分化形成愈傷組織過程，需要細胞分裂素和生長素誘導刺激，D正確。第31頁

考查植物體細胞雜交過程及原理下面為“番茄－馬鈴薯”培育過程示意圖，請據(jù)圖回答：第32頁(1)若利用傳統(tǒng)有性雜交(即用番茄、馬鈴薯雜交)能否得到可育雜種植株？為何？_________________________________________。(2)在利用雜種細胞培育雜種植株過程中，利用技術伎倆是________，依據(jù)原理是______________，其中過程②稱為__________技術，與過程③親密相關含有單層膜結(jié)構細胞器為__________，過程④相當于__________，過程⑤包括細胞分裂方式為______________。第33頁(3)已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄－馬鈴薯”屬于__________倍體植株。(4)柴油樹種子含有柴油是植物細胞代謝產(chǎn)物，可用植物組織培養(yǎng)來實現(xiàn)柴油工業(yè)化生產(chǎn)。若利用此技術，將柴油樹細胞培養(yǎng)進行到過程__________(填字母編號)即可。【答案】(1)不能。不一樣種植物存在生殖隔離(2)植物組織培養(yǎng)植物細胞全能性原生質(zhì)體融合高爾基體脫分化有絲分裂(3)六(4)e第34頁【解析】(1)番茄和馬鈴薯屬于兩種植物，存在生殖隔離，不能經(jīng)過有性雜交產(chǎn)生后代。(2)過程②是把a、b兩個原生質(zhì)體融合在一起，所以稱為原生質(zhì)體融合。過程③是在融合原生質(zhì)體外再生一層細胞壁，而細胞壁形成與高爾基體相關。過程④結(jié)果是形成了愈傷組織，所以④為脫分化。(3)“番茄－馬鈴薯”屬于異源多倍體里面異源六倍體。(4)柴油是植物細胞代謝產(chǎn)物，要實現(xiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)需將柴油樹細胞培養(yǎng)進行到愈傷組織，然后進行提取。第35頁1．比較動物細胞培養(yǎng)、核移植與動物細胞融合動物細胞工程第36頁比較動物細胞培養(yǎng)核移植動物細胞融合結(jié)果相同分化程度細胞群與供體基本相同個體雜交細胞關鍵步驟細胞增殖(分裂)、細胞癌變核融合、細胞分化人工誘導細胞膜融合應用①生產(chǎn)生物制品②基因工程③檢測有毒物質(zhì)①加速良種繁育②保護瀕危物種③生產(chǎn)醫(yī)用蛋白④提供克隆器官、組織等取得雜種細胞，制備細胞產(chǎn)物如單克隆抗體第37頁2．植物體細胞雜交與動物細胞融合(單克隆抗體制備)比較比較植物體細胞雜交動物細胞融合(單克隆抗體制備)原理細胞膜流動性、細胞全能性細胞膜流動性、細胞增殖融合前處理酶解法(纖維素酶、果膠酶)去除細胞壁注射特定抗原，免疫處理正常小鼠促融方法(1)物理法：離心、振動、電激等；(2)化學法：聚乙二醇(PEG)(1)物理法、化學法：與植物細胞融合相同；(2)生物法：滅活病毒意義和用途克服遠緣雜交不親和障礙，大大擴展雜交親本組合范圍(1)制備單克隆抗體；(2)診療、治療、預防疾病第38頁

考查動物細胞培養(yǎng)與細胞核移植過程及應用1.(年江蘇蘇州調(diào)研測試)某研究小組為測定藥品對體外培養(yǎng)細胞毒性，準備對某種動物肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行動物細胞培養(yǎng)。以下敘述正確是()A．制備肝細胞懸液時，可用胃蛋白酶處理肝組織塊B．恒溫培養(yǎng)箱中CO2濃度維持在5%左右，以促進細胞呼吸C．為了確保細胞培養(yǎng)所需無毒環(huán)境，需大量添加各種抗生素D．本試驗應設置對照試驗，以檢測藥品對甲、乙毒性大小第39頁【答案】D【解析】本題考查動物細胞培養(yǎng)過程及條件，考查學生對基礎知識掌握能力。多數(shù)動物細胞培養(yǎng)適宜環(huán)境pH值為7.2～7.4，胃蛋白酶適宜pH值約為2，在動物細胞培養(yǎng)適宜環(huán)境中沒有活性，A錯誤；在體細胞培養(yǎng)過程中，要將培養(yǎng)瓶置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，CO2主要作用是維持培養(yǎng)液pH，B錯誤；要確保培養(yǎng)液處于無菌、無毒環(huán)境，應采取辦法是：對培養(yǎng)液和全部培養(yǎng)用具進行滅菌處理，通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量抗生素，C錯誤；試驗通常遵照對照標準設置對照組，D正確。第40頁2．(年天津武清區(qū)一模)據(jù)英國《衛(wèi)報》披露，紐卡斯爾大學研究人員很快前成功實現(xiàn)一項生殖醫(yī)學技術，將患有線粒體疾病婦女受精卵中細胞核移植到健康婦女捐獻去核卵子中，最終產(chǎn)下了健康嬰兒。以下敘述錯誤是()A．此項技術基礎是動物細胞和組織培養(yǎng)B．此項技術原理與克隆羊“多莉”完全相同C．健康婦女捐獻卵子細胞質(zhì)含有調(diào)控移入細胞核發(fā)育作用D．嬰兒出生后含有患病夫婦以及捐獻健康卵子婦女三方遺傳特征第41頁【答案】B【解析】動物克隆技術基礎是動物細胞和組織培養(yǎng)，A正確；此項技術用是受精卵細胞核，而克隆羊用是高度分化乳腺細胞核，分化程度不一樣，B錯誤；卵細胞細胞質(zhì)含有調(diào)控移入細胞核發(fā)育作用，C正確；該嬰兒細胞核基因由形成受精卵夫婦提供，質(zhì)基因由提供去核卵子婦女提供，D正確。第42頁

考查單克隆抗體制備過程及應用下面為制備單克隆抗體和多克隆抗體示意圖，據(jù)圖回答以下問題：第43頁(1)圖中向小鼠注射包含各種抗原決定簇抗原后，所取得免疫抗血清實際上是含有______________________(填寫抗體名稱)混合物，這種方法制備多克隆抗體不但產(chǎn)量低，而且純度低。與多克隆抗體相比，單克隆抗體突出優(yōu)點在于它________________________，并能大量制備。(2)圖中選取B細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞，說明細胞膜含有__________；假如僅考慮細胞兩兩融合，其融合細胞有__________種類型。第44頁(3)圖中兩次篩選目標不一樣，其中篩選①目標是篩選出__________，篩選②目標是篩選出__________________。篩選時所用培養(yǎng)基是特定__________培養(yǎng)基。(4)科學工作者正在研究用于治療癌癥“生物導彈”就是____________________。用“生物導彈”治療癌癥方法優(yōu)于化療原因是_______________。(5)由圖中可看出，單克隆抗體制備過程中，利用了動物細胞工程中________________和______________兩大技術。第45頁【答案】(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4特異性強、靈敏度高(2)流動性3(3)雜交瘤細胞能產(chǎn)生所需抗體雜交瘤細胞選擇性(4)單克隆抗體上連接抗癌藥品不損傷正常細胞，且用藥劑量少，毒副作用小(5)動物細胞融合動物細胞培養(yǎng)第46頁【解析】(1)結(jié)合題圖可看出，向小鼠注射包含各種抗原決定簇抗原后，取得免疫抗血清實際上是含有Abl、Ab2、Ab3、Ab4各種抗體混合物。(2)動物細胞融合過程表達了細胞膜流動性；僅考慮兩個細胞融合，可得到B細胞＋B細胞、骨髓瘤細胞＋骨髓瘤細胞及B細胞＋骨髓瘤細胞3種類型融合細胞。(3)在單克隆抗體制備過程中，第1次篩選目標是篩選出雜交瘤細胞，第2次篩選目標是取得能產(chǎn)生所需抗體雜交瘤細胞。篩選時所用培養(yǎng)基是特定選擇性培養(yǎng)基。第47頁(4)把單克隆抗體跟抗癌藥品相結(jié)合制成“生物導彈”，注入體內(nèi)，借助單克隆抗體導向作用，能將藥品定向帶到癌細胞所在位置，在原位殺死癌細胞。這么既不損傷正常細胞，又降低了用藥劑量。(5)單克隆抗體制備利用了動物細胞融合與動物細胞培養(yǎng)兩大技術。第48頁課堂