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基础课时案45 细胞工程,2016备考最新考纲 1植物的组织培养()。2.动物的细胞培养与体细胞克隆()。3.细胞融合与单克隆抗体()。,一、植物细胞工程 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 。,细胞水平或细胞器水平,遗传物质,细胞产品,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 状态，提供一定的 和其他适宜外界条件。,遗传信息,完整生物体,全部遗传信息,离体,营养、激素,3植物组织培养技术 (1)概念理解 培养对象： 。 培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等人工控制条件。 培养结果：产生愈伤组织、丛芽，最终形成 。 (2)操作流程,离体的植物组织、器官或细胞,完整的植株,4植物体细胞杂交技术 (1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成 的技术。 (2)操作流程,杂种细胞,新的植物体,(3)流程分析 过程a为去除 获得具有活力的原生质体，用到的酶是 。 过程b是原生质体的融合，其原理是 。 诱导b融合的两种方法：物理法包括 等；化学法一般用 作为诱导剂。 过程c是原生质体融合后再生出 。 过程d是 技术，其原理是 。 (4)意义： 。,细胞壁,纤维素酶和果胶酶,细胞膜具有一定的流动性,离心、振动、电激,聚乙二醇(PEG),细胞壁,植物组织培养,细胞的全能性,克服了远缘杂交不亲和的障碍,5植物细胞工程的应用,优良品种的遗传特性,分生区,工厂化生产,愈伤组织,深度思考 研究人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，实验结果如下图，请思考。 (1)实验结果表明，茎尖大小与脱毒率、成苗率关系如何？ (2)马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为多少mm?,提示 (1)据图可知，茎尖越小脱毒率越高，成苗率越低。 (2)当茎尖大小为0.27 mm时脱毒率和成苗率相对都较高。,二、动物细胞工程 1动物细胞培养动物细胞工程技术的基础 (1)动物细胞的培养过程,(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，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。,培养液,抗生素,代谢产物,血清、血浆,36.50.5 ,7.27.4,5%CO2,维持培养液的pH,有毒物质,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： 。,动物体细胞核具有全能性,产生新个体,3动物细胞融合和单克隆抗体的制备 (1)动物细胞融合 原理： 。 融合方法：聚乙二醇(PEG)、 、电激等。 意义：突破了 的局限，使 成为可能，也为制造 开辟了新途径。,细胞膜的流动性,灭活的病毒,有性杂交方法,远缘杂交,单克隆抗体,(2)单克隆抗体 制备过程 优点：特异性强、 ，可大量制备。 用途：作为 ；用于治疗疾病和 。,灵敏度高,诊断试剂,运载药物,考点一 植物细胞工程 典例引领 【典例】 (2014山东师大附中三模)下图是细胞融合示意图，请据图回答：,(1)过程应使用_处理细胞，以去除植物细胞壁。 (2)过程叫做_，该过程常用的诱导方法是_。 (3)过程是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的细胞器是_。 (4)过程中进行的细胞分裂方式是_，该过程先诱导细胞分裂形成_，再由它分化形成杂种植物幼苗。 (5)若番茄细胞内含A个染色体，马铃薯细胞内含B个染色体，则番茄马铃薯细胞内含_个染色体；若对番茄和马铃薯采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含_个染色体，若要得到可育的番茄马铃薯，必须用_来处理幼苗。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是_。,解析 (1)过程表示用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁。(2)过程是诱导去壁后得到的原生质体融合。(3)植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(4)过程表示先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成试管苗。(5)植物体细胞杂交得到的番茄马铃薯细胞内含有的染色体数是两种植物染色体数之和即AB；番茄和马铃薯有性杂交得到的后代的染色体数是A/2B/2，此后代不可育，必须用秋水仙素处理幼苗。,答案 (1)纤维素酶和果胶酶 (2)原生质体融合 物理和化学法(电激/聚乙二醇诱导) (3)高尔基体 (4)有丝分裂 愈伤组织 (5)AB (AB)/2 秋水仙素 克服远缘杂交不亲和的障碍,1植物组织培养的过程,2条件 (1)离体：这是因为在生物体内基因的表达在空间和时间上具有选择性。 (2)营养条件：水、无机盐、维生素等营养物质，以及激素(生长素和细胞分裂素)。 (3)环境条件 适宜的温度、pH确保酶的活性。无菌这是因为细菌等微生物繁殖快，消耗营养物质多，同时产生有害的代谢产物，毒害植物细胞。光照这是因为光照有利于细胞内叶绿素的形成和光合作用的进行。,3植物组织培养与植物体细胞杂交的比较,易错警示！ (1)植物体细胞杂交获得的杂种细胞的类型有三种(以上图为例)：AA型、BB型、AB型，符合要求的只有AB型，需要进行筛选。 (2)杂种细胞形成的标志：新的细胞壁的生成。 (3)杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的变异类型属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，杂种植株属于异源多倍体。,跟进题组 (2014湖北七市联考，40)育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题。,(1)图过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程需要经过_两个关键步骤，该过程依据的原理是_。 (2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、_、温度和光照外，还必须在_的条件下进行。 (3)已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性，少室(M)对多室(m)为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行、有关实验，则过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是_。过程中植物体C的基因型为_(细胞A为两两融合细胞)。,(4)图、过程中需要去除细胞壁，获得具有活力的_。 (5)在图中过程中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是_。 解析 (1)图I中植物组织培养过程，需要经过脱分化和再分化两个关键步骤，其原理是植物细胞的全能性。(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、植物激素(生长素、细胞分裂素)、温度和光照外，还必须在无菌的条件下进行。(3)过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是有丝分裂。,红果多室(Yymm)番茄植株产生的花粉基因型为Ym、ym，故过程中植物体C的基因型为YYmm、Yymm或yymm。 (4)植物体细胞杂交时，要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，获得原生质体。(5)图中经植物体细胞杂交获得的植株具有两个亲本的遗传物质，能表现出两个亲本的遗传性状。 答案 (1)脱分化和再分化 植物细胞全能性 (2)植物激素(生长素、细胞分裂素) 无菌 (3)有丝分裂 YYmm或Yymm或yymm (4)原生质体 (5)具有两个亲本的遗传物质,考点二 动物细胞工程 典例引领 【典例】 (2014浙江外国语期中)下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题。,(1)X、Y、Z细胞的名称分别是_、_、_。 (2)过程类似于植物组织培养技术中的_过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较_。过程的实质是_。 (3)过程中需用到的生物诱导剂是_。 (4)处需要筛选，其目的是_。 (5)用32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞，细胞质中能测到32P的细胞器有_和_。,解析 (1)X、Y、Z细胞的名称分别是骨髓瘤细胞、抗原刺激过的B细胞、杂交瘤细胞。(2)过程是将甲小鼠的纤维母细胞诱导成诱导干细胞，相当于植物组织培养技术中的脱分化过程，与纤维母细胞相比诱导干细胞的全能性较高。过程是诱导干细胞分化成各种体细胞，细胞分化的实质是基因选择性表达。(3)诱导动物细胞融合，需用到的生物诱导剂是灭活的病毒。(5)核苷酸是核酸的基本组成单位，动物细胞中线粒体含有少量DNA，核糖体是由蛋白质和rRNA构成的。因此用32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞，则在线粒体和核糖体中能检测到32P。,答案 (1)骨髓瘤细胞 抗原刺激过的(效应)B细胞 杂交瘤细胞 (2)脱分化 高 基因的选择性表达 (3)灭活的病毒 (4)筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 (5)核糖体 线粒体,1比较动物细胞培养、核移植与动物细胞融合,特别提醒 细胞贴壁和接触抑制 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，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。,2植物体细胞杂交与动物细胞融合(单克隆抗体的制备)的比较,跟进题组 (2014河北衡水中学调研)如图为利用人成纤维细胞(具分裂能力、能在HAT培养基上存活)和小鼠骨髓瘤细胞(具分裂能力、不能在HAT培养基上存活)进行人类基因定位的操作示意图，请回答：,(1)图示技术名称为_，该技术的基础是_技术。 (2)操作所用的成纤维细胞应在_代以内；诱导融合运用了_原理，该过程中区别于原生质体融合的方法是用_处理。 (3)HAT培养基属于_培养基，其中需要加入_等天然物质。 (4)培养时pH一般为_；操作中加入乌本苷的目的是_。,(5)如表所示为杂交细胞A、B、C中存在的人类染色体及人类特有的4种酶(“”表示存在，“”表示不存在)，这4种酶均为单基因编码产生，据表判断，编码_酶的基因位于染色体2上。,答案 (1)动物细胞融合 动物细胞培养 (2)10 细胞膜的流动性 灭活病毒 (3)选择 血浆(血清) (4)7.27.4 除去成纤维细胞 (5)m和p,制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的,
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