【步步高】全国通用版高考生物一轮复习十单元现代生物科技专题讲细胞工程新人教版PPT课件.ppt
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1、第38讲 细胞工程2024/1/30 周二1考点一植物细胞工程考点二动物细胞培养与体细胞克隆栏目索引知识网络 答题语句探究高考 明确考向练出高分考点三动物细胞融合与单克隆抗体的制备考点一植物细胞工程知知识梳理梳理解解题探究探究考纲要求 植物的组织培养()。返回总目录1.细胞工程(1)操作水平:_。(2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的_或获得_。2.植物细胞的全能性(1)概念:具有某种生物全部_的任何一个细胞,都具有发育成_的潜能。(2)原理:细胞内含有本物种的_。(3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的_和其他适宜外界条件。细胞水平或细胞器水平遗传物质细胞产物遗传信
2、息完整生物体全部遗传信息营养、激素知识梳理答案3.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞具有_。(2)过程全能性答案4.植物体细胞杂交技术(1)概念:将_的植物体细胞,在一定条件下融合成_,并把杂种细胞培育成_的技术。(2)过程不同种杂种细胞新的植物体答案5.植物细胞工程的应用(1)微型繁殖:优点是能够_。(2)作物脱毒:利用_等无毒组织进行微型繁殖。(3)培育_:可以解决某些植物结实率低、繁殖困难的问题。(4)作物新品种的培育:单倍体育种和_的利用。(5)细胞产物的工厂化生产:即利用_技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。人工种子茎尖、根尖保持亲本的优良性状突变体植物组织培养答案1
3、.判断下列说法的正误(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性()(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性()(3)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会发生细胞的增殖和分化()(4)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的()细胞发育成个体体现了全能性只有离体细胞才能表现全能性诊断与思考植物组织培养过程包括脱分化和再分化脱分化产物是愈伤组织,再分化产物为胚状体解析答案(5)利用物理法或化学法,可以直接将两个植物细胞进行诱导融合()(6)用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性()(7)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志()植物细胞外面细胞壁阻碍了
4、细胞的融合,应该先去掉细胞壁纤维素酶和果胶酶只是水解细胞壁,不影响原生质体特性解析答案2.如图表示的是植物体细胞杂交流程示意图。请据图思考下列问题:(1)a表示什么过程?该过程为什么使用纤维素酶和果胶酶?(2)b表示什么过程?该过程的原理是什么?提示a表示去除细胞壁获得具有活力的原生质体,由于细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。提示b表示原生质体的融合,其原理是细胞膜具有一定的流动性。答案提示物理法和化学法。物理法包括离心、振动、电激等;化学法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。提示可以克服远缘杂交不亲和的障碍。2.如图表示的是植物体细胞杂交流程示意图。请据图思
5、考下列问题:(3)诱导b融合的方法有哪些?(4)植物体细胞杂交技术用于作物育种有何优点?返回答案题组一植物组织培养过程分析1.下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,下列叙述不正确的是()A.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性B.过程需控制好培养基中植物激素的比例C.经过程细胞的形态和结构发生了变化D.过程需使用液体培养基,有利于细胞增殖A该过程只是为了得到细胞群及细胞产物为脱分化,在培养基中应加入适量的生长素和细胞分裂素愈伤组织是无定形的薄壁细胞进行细胞大量增殖解题探究解析答案123452.植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用下图所示图解简单表示:(1)培育胚状体利用了_这一
6、项生物技术,胚状体再继续培养,则可培育出完整的植株,这体现了_。培养基中除了含有一定的营养外,还必须含有_等植物激素,还需要对培养基进行严格的_。其成分包括水、无机盐、维生素、氨基酸、蔗糖、植物激素(生长素和细胞分裂素等)等植物组织培养植物细胞的全能性细胞分裂素、生长素灭菌解析答案123452.植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用下图所示图解简单表示:(2)如果愈伤组织是三七叶肉细胞培养产生的,若为了获得三七的细胞产物,则只需要培养到_;若为了获得三七的人工种子,则需要培养到_。如果愈伤组织是棉花叶肉细胞培养产生的,通过基因工程要获取抗虫棉,目的基因导入棉花愈伤组织细胞常用的方法是_
7、法。双子叶植物愈伤组织胚状体农杆菌转化解析答案123452.植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用下图所示图解简单表示:(3)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中,必须要经过_。无丝分裂有丝分裂减数分裂原代培养传代培养植物体细胞杂交细胞融合脱分化再分化答案123453.野生黑芥(染色体数为2A)具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜(染色体数为2B)易感染黑腐病菌而患病,用生物工程技术获得抗黑腐病杂种黑芥花椰菜植株,操作流程如图。请据图回答下列问题:(1)图中涉及到的生物工程技术有_。过程PEG的作用是_,此时培养液需要保持一定渗透压的目的是_。(2)经过操作后,筛选出融合的杂种细胞,进而脱分
8、化形成_,经过_形成杂种植株。植物体细胞杂交诱导原生质体融合 维持原生质体的形态愈伤组织再分化答案123453.野生黑芥(染色体数为2A)具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜(染色体数为2B)易感染黑腐病菌而患病,用生物工程技术获得抗黑腐病杂种黑芥花椰菜植株,操作流程如图。请据图回答下列问题:(3)若要分析杂种植株的染色体变异类型,应剪取该植株根尖和双亲植株的根尖,制成临时装片,然后在显微镜下观察比较有丝分裂中期染色体的_。(4)用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是_;用黑腐病菌感染杂种植株,筛选出具有_的杂种植株。形态和数目2A2B抗黑腐病答案12345题组二植物体细胞杂交过程分析4.“白
9、菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。下图是“白菜甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是()A.除去细胞壁形成原生质体,可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶B.通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG和灭活的病毒诱导C.杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁D.愈伤组织形成“白菜甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程C诱导植物原生质体融合不能用灭活的病毒不需要不需要解析答案123455.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄马铃薯杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体
10、膜上的蛋白质,其培育过程如图所示,请据图回答下列问题:(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有_。(2)过程常用的酶是_,细胞融合完成的标志是_。细胞膜的流动性、植物细胞的全能性纤维素酶和果胶酶再生出新的细胞壁答案123455.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄马铃薯杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示,请据图回答下列问题:(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂_诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到_种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),当观察
11、到_时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。3 融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光聚乙二醇(或PEG)番茄番茄、马铃薯番茄、马铃薯马铃薯解析答案123455.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄马铃薯杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示,请据图回答下列问题:(4)过程和过程依次为_,过程中的培养基常添加的植物激素是_。(5)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期含_条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉
12、经离体培育得到的植株属于_植株。生长素和细胞分裂素2(mn)脱分化和再分化染色体数目加倍单倍体解析答案123451.植物组织培养和植物体细胞杂交的比较归纳整合名称名称植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交原理原理细胞的全能性细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性过程过程选材选材选取根尖、茎尖、形成层选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化部位最容易诱导脱分化不同的植物细胞不同的植物细胞技术技术操作操作脱分化、再分化等脱分化、再分化等除脱分化、再分化外,还要用酶解法除脱分化、再分化外,还要用酶解法去除去除细胞壁细胞壁,用一定的方法诱导
13、细胞融合,用一定的方法诱导细胞融合关系关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术更复杂更复杂2.植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法(1)诱导产物(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B):未融合的细胞:A和B。两两融合的细胞:AA、BB和AB。多细胞融合体。(2)检测方法:对诱导产物中的细胞进行植物组织培养,然后根据得到的植物性状进行判断。若只表现出一种植物的性状,说明是未融合细胞。若得到的是具有两种亲本性状的植物,说明是杂种植株。若得到的是具有两种亲本性状的植物,且一种植物的性状得到加强,则是多细胞融合
14、体。若只表现出一种植物的性状且效果得到加强,则是同种细胞融合的结果。返回考点二动物细胞培养与体细胞克隆知知识梳理梳理解解题探究探究考纲要求 动物的细胞培养与体细胞克隆()。返回总目录1.动物细胞培养(1)动物细胞的培养过程知识梳理答案(2)培养条件无菌、无毒的环境:对_和所有培养用具进行无菌处理,添加_,定期更换培养液以清除_。营养:除正常的有机和无机营养外,需加入_等一些天然成分。适宜的温度和pH:温度为 _(哺乳动物),pH为_。气体环境:含95%空气加_的混合气体,其中后者的作用是_。(3)应用:生物制品的生产、检测_、医学研究。36.50.5培养液抗生素代谢产物血清、血浆7.27.4维
15、持培养液的pH5%CO2有毒物质答案2.动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)动物体细胞核移植技术的过程(2)原理:_。(3)结果:_。(4)应用:加速家畜_进程,促进优良畜群繁育;保护_;生产医用蛋白;作为异种移植的_;用于组织器官的_。动物体细胞核具有全能性产生新个体遗传改良濒危物种供体移植答案1.判断下列说法的正误(1)连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型()(2)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理()(3)肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸()(4)与“多利”羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植、细胞培养和核移植()已发生癌变,不具备正常二倍体核型
16、诊断与思考偏酸性,应该用胰蛋白酶提供适宜的pH值解析答案(5)植物原生质体融合和动物细胞融合原理是相同的()(6)动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用相同()第一次:使组织细胞分散开;第二次:使组织细胞从瓶壁上脱落下来均为细胞膜的流动性解析答案2.请思考下列与动物细胞培养及体细胞核移植相关的问题。(1)动物细胞培养过程中,也需要将动物细胞分散开来,这与观察植物细胞的有丝分裂中的解离作用类似。两种处理方法的结果最大的区别是什么?(2)通过动物体细胞核移植技术获得的克隆动物,其遗传物质是否和供核细胞的遗传物质完全一样?提示动物细胞培养过程中的处理,动物细胞还保持活性;但在植物细胞的解离过程中,细胞
17、被解离液杀死,已经失去活性。提示不完全一样。细胞核遗传物质一样,但细胞质遗传物质和提供去核卵母细胞的个体几乎完全一样(分析遗传物质来源时,一定要注意细胞核遗传物质和细胞质遗传物质的区别)。返回答案题组一动物细胞培养与动物体细胞核移植的过程分析1.某研究小组为测定某种药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列叙述正确的是()A.制备肝细胞悬液时,可用胃蛋白酶处理肝组织块B.恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,以促进细胞呼吸C.为了保证细胞培养所需的无毒环境,需大量添加各种抗生素D.本实验应设置对照实验,以检测药物对甲、乙细胞的毒性大小D
18、 常用胰蛋白酶,因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用,但这样的环境不适于细胞生存CO2的作用是维持培养液的pH抗生素是用来杀菌的,不是杀病毒的 对照为:用添加药物的培养液分别培养甲、乙细胞,统计变异细胞占培养细胞的比例解题探究解析答案122.如图所示为哺乳动物生殖的过程。其中b为卵细胞,c为体细胞。下列叙述不正确的是()A.形成动物的过程分别属于有性生殖和无性生殖B.产生动物的过程中可发生基因突变、基因重组等C.动物的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性D.a、b、c细胞的形成过程,仅c细胞为有丝分裂通过受精作用形成,属有性生殖,动物通过细胞核移植技术形成,属无性生殖a、b细胞分别由精原细胞和
19、卵原细胞通过减数分裂形成,c细胞是体细胞,通过有丝分裂形成无基因重组细胞核移植原理是动物细胞的细胞核具有全能性B解析答案12动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较技法提炼项目项目动物细胞培养动物细胞培养动物体细胞核移植动物体细胞核移植原理原理细胞增殖细胞增殖动物细胞核的全能性动物细胞核的全能性过程过程 动物动物组织块组织块 剪碎、胰蛋白酶处理剪碎、胰蛋白酶处理 细胞悬液细胞悬液 转入培养液中转入培养液中 原代培养原代培养 胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理 细胞悬液细胞悬液 分瓶、转入培养液中分瓶、转入培养液中 传代培养传代培养结果结果获得获得细胞群细胞群获得与供体遗传物质基本相同的个体获得与供体遗传物质
20、基本相同的个体返回考点三动物细胞融合与单克隆抗体的制备知知识梳理梳理解解题探究探究考纲要求 细胞融合与单克隆抗体()。返回总目录1.动物细胞融合(1)原理:_。(2)融合方法:聚乙二醇(PEG)、_、电激等。(3)意义:突破了_的局限,使_成为可能,也为制造_开辟了新途径。2.单克隆抗体(1)制备过程(2)优点:特异性强、_,可大量制备。(3)用途:作为_;用于治疗疾病和_。单克隆抗体细胞膜的流动性灭活的病毒有性杂交方法远缘杂交灵敏度高诊断试剂运载药物知识梳理答案1.判断下列说法的正误(1)可以用灭活的病毒促进动物细胞融合,而不能促进植物细胞融合()(2)小鼠骨髓瘤细胞的染色体数为40,B淋巴
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