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高考总复习生物,选修3 现代生物科技专题 学案43 细胞工程,一、植物组织培养技术,基础回顾,1细胞全能性：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成_的潜能。 2植物组织培养。 (1)概念：在_条件下，将离体的植物_，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。,完整生物体,无菌和人工控制,器官、组织、细胞,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,基础回顾,愈伤组织,根、芽或胚状体,作物脱毒,人工种子,单倍体育种,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,二、植物体细胞杂交,基础回顾,1概念：将不同种植物_，在一定条件下融合成_，并培养成新植物体的技术。 2过程。 (1)图示：,体细胞,杂种细胞,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,基础回顾,纤维素酶和果胶酶,聚乙二醇,脱分化,再分化,远缘杂交,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,三、动物细胞培养,基础回顾,单个细胞,培养基,单个细胞,原代培养,无菌、无毒,动物血清,O2和CO2,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,基础回顾,生物制品,有毒物质,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,四、动物体细胞核移植技术和克隆动物,基础回顾,1原理：动物细胞核的_。 2供体和受体： (1)供体细胞：一般选优良动物的传代_以内的细胞。 (2)受体细胞：去核的_。,全能性,10代,减数第二次分裂中期的卵母细胞,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,3过程：,基础回顾,解惑：核移植的供体的判断方法：核移植的供体，理论上是细胞核，但操作过程中可以把整个细胞注入去核的卵母细胞中，原因是体细胞体积相对较小，取核难度较大，另外细胞膜对核融合的障碍性较小。,细胞培养,去核,重组细胞,供体,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,五、动物细胞融合和单克隆抗体,基础回顾,1动物细胞融合： (1)原理：_。 (2)融合方法：_、_、电激等。 (3)意义：突破了_的局限，克服了不同生物_的障碍，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。,细胞膜的流动性,聚乙二醇(PEG),灭活的病毒,有性杂交方法,远缘杂交,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,基础回顾,单克隆抗体,杂交瘤细胞,特异,灵敏度,诊断,运载药物,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解惑：单克隆抗体的应用。“生物导弹”中真正发挥治疗作用的物质是相关“药物”，单克隆抗体所起的作用是将药物定向带到靶细胞所在位置，借助其导向作用，在原位杀死癌细胞，这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。因此，“生物导弹”可作为一种疗效高、毒副作用小的新型药物。,基础回顾,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,考点1 植物细胞工程,要点探究,1植物组织培养和植物体细胞杂交。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,（续上表）,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 植物组织培养的6个易错点。 (1)幼嫩的组织脱分化较为容易，如茎尖、根尖、形成层细胞易脱分化，而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。 (2)对外植体要进行消毒处理，而对各种器械要彻底灭菌。 (3)植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。 (4)不同细胞的全能性不同，具体表现为：受精卵生殖细胞体细胞，离体细胞的全能性表达与分化程度呈负相关，但生殖细胞特殊。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(5)脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要光，因为愈伤组织利用有机营养成分，而试管苗需要进行光合作用以自养。 (6)植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素不同，因为培养的目的不同(生根或生芽)。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(2)作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用的不同点。,要点探究,(3)细胞产物的工厂化生产。 细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 植物细胞工程的3个易错点。 (1)对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清。 植物体细胞杂交：若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合，A含有2X条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，B含有2Y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为2X2Y，基因型为AabbccDd。从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的方法。植物有性杂,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,交的结果：子代细胞中染色体数、基因型分别为“XY”、“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”，即先减半再相加。有性生殖过程中符合孟德尔遗传规律，而植物体细胞杂交不符合孟德尔遗传规律。 (2)利用植物组织培养生产细胞产物时，有时只需将外植体培养到愈伤组织，从愈伤组织中获取产物。 (3)人工种子发育初期需要的营养物质由人工胚乳提供。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,【例】 下图表示利用高秆抗锈病玉米(基因型为AaBb，两对基因独立遗传)的花粉细胞生产人工种子的过程。下列叙述不正确的是( ) A通过过程两两融合得到的细胞基因型有9种 B过程培养基中的植物激素含量和比例不同 C过程需用秋水仙素处理才能获得可育的人工种子 D人工种子的种皮中加入植物生长调节剂可促进丛芽的发育,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析：根据自由组合定律，亲代产生的4种基因型花粉(AB、Ab、aB、ab)，2粒花粉细胞融合(类似于AaBb个体自交)产生9种基因型的融合细胞。图中、分别代表植物组织培养的脱分化和再分化阶段，这两阶段目的不同培养基中生长激素、细胞分裂素的含量和比例不同；融合细胞中染色体组与正常相同，过程直接培育的人工种子是可育的。 答案：C,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,名师点睛 脱分化和再分化的比较,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,考点2 动物细胞工程,要点探究,1动物细胞培养与动物体细胞核移植。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,（续上表）,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 (1)原代培养与传代培养的分界点为分瓶的继续培养。 (2)细胞贴壁和接触抑制。悬液中分散的细胞贴附在瓶壁上生长，称为细胞贴壁。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，这种现象称为细胞的接触抑制。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,2植物体细胞杂交与动物细胞融合比较。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,3.单克隆抗体的制备。 (1)原理：细胞膜的流动性及细胞增殖。 (2)诱导融合的因素：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。 (3)意义：最重要的用途是制备单克隆抗体。 (4)单克隆抗体的制备过程。,要点探究,单克隆抗体的主要优点：特异性强、灵敏度高，并可大量制备。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 (1)植物体细胞杂交与动物细胞融合需注意的问题：植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同，纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，而胰蛋白酶等作用于细胞间质。植物杂交细胞在激素诱导下能表达出全能性，但动物杂交细胞的全能性不能表达。 (2)单克隆抗体制备过程中需注意的几个问题：灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。除了受到注射的抗原的刺激，小鼠在生活过程中还可能受到其他抗原的刺激，因此从小鼠体内取出的多个B淋巴细胞可能产生多种不同抗体，所以进行第二次筛,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,选是非常必要的。单克隆抗体制备过程中，进行了多次动物细胞培养的操作，说明动物细胞培养是动物细胞工程的基础。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,【例】 下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是( ) A动物细胞培养过程中更换培养液的目的仅是为了补充营养物质 B杂交瘤细胞进行体外培养，可获得单克隆抗体 C杂交瘤细胞进行体内培养，可获得能产生单克隆抗体的胚胎 D动物细胞培养过程中，用胃蛋白酶处理组织使细胞分散,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析：动物细胞培养过程中更换培养液的目的是清除代谢产物，防止对培养细胞造成危害，A错误。将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体，B正确。动物细胞核具有全能性，但杂交瘤细胞进行体内培养，不能获得能产生单克隆抗体的胚胎，C错误。在动物细胞培养的过程中存在细胞贴壁、接触抑制等特点，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理(胃蛋白酶pH值为0.91.5不适宜)，使组织分散成单个细胞，D错误。 答案：B,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,名师点睛 不能准确掌握单克隆抗体的制备过程 单克隆抗体的制备过程。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,1下列关于体细胞克隆的叙述中，错误的是( ) A供体为体细胞的细胞核 B受体为去核卵母细胞的细胞质 C细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤 D克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致,D,解析：克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型不完全一致，因为供体只提供了核基因，而细胞质基因来自受体，同时表现型除了受基因控制外，还受外界环境因素影响。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,2下图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是( ),A是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞 B中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成 C同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性 D是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群,D,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,解析：是获得已经免疫的B细胞，A错误；胰蛋白酶使得组织块分散为单个细胞，B错误；同时具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特性，C错误；经筛选后获得能够获得分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D正确。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,(1)选用新生营养芽为外植体的原因是_，诱导外植体形成PLBs的过程称_。 (2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在_，_，_。 (3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：,细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs,细胞的脱分化,生长起始较快,快速生长时间较长,PLBs产量较高,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基_后按比例加入。 实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为_。 依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的_时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。,灭菌、冷却,75,PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,解析：(1)选用新生营养芽为外植体的原因是细胞分裂旺盛、分化程度低，容易诱导形成PLBs；由于PLBs类似愈伤组织，诱导外植体形成PLBs的过程称脱分化。(2)据图可知，与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下的重量高，其生长的优势体现在光照有利于生长起始较快，快速生长时间较长，PLBs产量较高。(3)由于ABA受热易分解，所以各种液体培养基灭菌并冷却后才能按比例加入一定浓度的无菌ABA母液；分析图解可知，由于初始(第0天)数据已知，4个ABA处理组，1个空白对照组，共5组，50天每10天取样，需要取样5次，3次重复，即55375。故实验过程中还需测定的样品数为75。PLBs类似愈伤,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,组织重量与生物碱含量呈正相关，故当某3个样品(重复样)的生物碱平均含量最大时，即PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,
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