2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 細(xì)胞工程課件.ppt

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高考總復(fù)習(xí)生物,,選修3 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題 學(xué)案43 細(xì)胞工程,一、植物組織培養(yǎng)技術(shù),基礎(chǔ)回顧,1．細(xì)胞全能性：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成____________的潛能。 2．植物組織培養(yǎng)。 (1)概念：在____________________條件下，將離體的植物__________________，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。,完整生物體,無(wú)菌和人工控制,器官、組織、細(xì)胞,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,基礎(chǔ)回顧,愈傷組織,根、芽或胚狀體,作物脫毒,人工種子,單倍體育種,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,二、植物體細(xì)胞雜交,基礎(chǔ)回顧,1．概念：將不同種植物________，在一定條件下融合成____________，并培養(yǎng)成新植物體的技術(shù)。 2．過(guò)程。 (1)圖示：,體細(xì)胞,雜種細(xì)胞,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,基礎(chǔ)回顧,纖維素酶和果膠酶,聚乙二醇,脫分化,再分化,遠(yuǎn)緣雜交,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),基礎(chǔ)回顧,單個(gè)細(xì)胞,培養(yǎng)基,單個(gè)細(xì)胞,原代培養(yǎng),無(wú)菌、無(wú)毒,動(dòng)物血清,O2和CO2,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,基礎(chǔ)回顧,生物制品,有毒物質(zhì),基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,四、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物,基礎(chǔ)回顧,1．原理：動(dòng)物細(xì)胞核的________。 2．供體和受體： (1)供體細(xì)胞：一般選優(yōu)良動(dòng)物的傳代________以?xún)?nèi)的細(xì)胞。 (2)受體細(xì)胞：去核的____________________________________________。,全能性,10代,減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,3．過(guò)程：,基礎(chǔ)回顧,解惑：核移植的供體的判斷方法：核移植的供體，理論上是細(xì)胞核，但操作過(guò)程中可以把整個(gè)細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中，原因是體細(xì)胞體積相對(duì)較小，取核難度較大，另外細(xì)胞膜對(duì)核融合的障礙性較小。,細(xì)胞培養(yǎng),去核,重組細(xì)胞,供體,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,五、動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體,基礎(chǔ)回顧,1．動(dòng)物細(xì)胞融合： (1)原理：____________________。 (2)融合方法：________________、______________、電激等。 (3)意義：突破了________________的局限，克服了不同生物__________________的障礙，成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。,細(xì)胞膜的流動(dòng)性,聚乙二醇(PEG),滅活的病毒,有性雜交方法,遠(yuǎn)緣雜交,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,基礎(chǔ)回顧,單克隆抗體,雜交瘤細(xì)胞,特異,靈敏度,診斷,運(yùn)載藥物,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,解惑：?jiǎn)慰寺】贵w的應(yīng)用?！吧飳?dǎo)彈”中真正發(fā)揮治療作用的物質(zhì)是相關(guān)“藥物”，單克隆抗體所起的作用是將藥物定向帶到靶細(xì)胞所在位置，借助其導(dǎo)向作用，在原位殺死癌細(xì)胞，這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少了用藥劑量。因此，“生物導(dǎo)彈”可作為一種療效高、毒副作用小的新型藥物。,基礎(chǔ)回顧,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,考點(diǎn)1 植物細(xì)胞工程,要點(diǎn)探究,1．植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交。,,,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,（續(xù)上表）,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 植物組織培養(yǎng)的6個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)。 (1)幼嫩的組織脫分化較為容易，如莖尖、根尖、形成層細(xì)胞易脫分化，而植物的莖、葉和成熟的組織則較難。 (2)對(duì)外植體要進(jìn)行消毒處理，而對(duì)各種器械要徹底滅菌。 (3)植物組織培養(yǎng)中用到的有機(jī)碳源一般為蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。 (4)不同細(xì)胞的全能性不同，具體表現(xiàn)為：受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞，離體細(xì)胞的全能性表達(dá)與分化程度呈負(fù)相關(guān)，但生殖細(xì)胞特殊。,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,(5)脫分化形成愈傷組織的過(guò)程不需要光，再分化過(guò)程需要光，因?yàn)橛鷤M織利用有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分，而試管苗需要進(jìn)行光合作用以自養(yǎng)。 (6)植物組織培養(yǎng)中不同培養(yǎng)階段培養(yǎng)基含有的激素不同，因?yàn)榕囵B(yǎng)的目的不同(生根或生芽)。,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,(2)作物新品種的培育：?jiǎn)伪扼w育種和突變體的利用的不同點(diǎn)。,要點(diǎn)探究,(3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。 細(xì)胞產(chǎn)物有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)、藥物、香料、生物堿等。,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 植物細(xì)胞工程的3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)。 (1)對(duì)植物體細(xì)胞雜交和有性雜交辨析不清。 ①植物體細(xì)胞雜交：若兩個(gè)不同品種的植物細(xì)胞A、B進(jìn)行融合，A含有2X條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb，B含有2Y條染色體，2個(gè)染色體組，其基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為四倍體，其體細(xì)胞中染色體數(shù)為2X＋2Y，基因型為AabbccDd。從中不難看出，體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，不管是染色體數(shù)、基因型還是染色體組都采用直接相加的方法。②植物有性雜,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,交的結(jié)果：子代細(xì)胞中染色體數(shù)、基因型分別為“X＋Y”、“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”，即先減半再相加。③有性生殖過(guò)程中符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，而植物體細(xì)胞雜交不符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。 (2)利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物時(shí)，有時(shí)只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織，從愈傷組織中獲取產(chǎn)物。 (3)人工種子發(fā)育初期需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由人工胚乳提供。,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,【例?】 下圖表示利用高稈抗銹病玉米(基因型為AaBb，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳)的花粉細(xì)胞生產(chǎn)人工種子的過(guò)程。下列敘述不正確的是( ) A．通過(guò)①過(guò)程兩兩融合得到的細(xì)胞基因型有9種 B．②③過(guò)程培養(yǎng)基中的植物激素含量和比例不同 C．過(guò)程④需用秋水仙素處理才能獲得可育的人工種子 D．人工種子的種皮中加入植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可促進(jìn)叢芽的發(fā)育,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,解析：根據(jù)自由組合定律，親代產(chǎn)生的4種基因型花粉(AB、Ab、aB、ab)，2?；ǚ奂?xì)胞融合(類(lèi)似于AaBb個(gè)體自交)產(chǎn)生9種基因型的融合細(xì)胞。圖中②、③分別代表植物組織培養(yǎng)的脫分化和再分化階段，這兩階段目的不同培養(yǎng)基中生長(zhǎng)激素、細(xì)胞分裂素的含量和比例不同；融合細(xì)胞中染色體組與正常相同，過(guò)程④直接培育的人工種子是可育的。 答案：C,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,名師點(diǎn)睛 脫分化和再分化的比較,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,考點(diǎn)2 動(dòng)物細(xì)胞工程,要點(diǎn)探究,1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物體細(xì)胞核移植。,,,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,（續(xù)上表）,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 (1)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)為分瓶的繼續(xù)培養(yǎng)。 (2)細(xì)胞貼壁和接觸抑制。懸液中分散的細(xì)胞貼附在瓶壁上生長(zhǎng)，稱(chēng)為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)為細(xì)胞的接觸抑制。,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,2．植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合比較。,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,3.單克隆抗體的制備。 (1)原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性及細(xì)胞增殖。 (2)誘導(dǎo)融合的因素：聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電激等。 (3)意義：最重要的用途是制備單克隆抗體。 (4)單克隆抗體的制備過(guò)程。,要點(diǎn)探究,單克隆抗體的主要優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備。,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 (1)植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合需注意的問(wèn)題：①植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合中酶的作用對(duì)象不同，纖維素酶和果膠酶作用于細(xì)胞壁，而胰蛋白酶等作用于細(xì)胞間質(zhì)。②植物雜交細(xì)胞在激素誘導(dǎo)下能表達(dá)出全能性，但動(dòng)物雜交細(xì)胞的全能性不能表達(dá)。 (2)單克隆抗體制備過(guò)程中需注意的幾個(gè)問(wèn)題：①滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力，但是并不破壞這些病原體的抗原結(jié)構(gòu)。②除了受到注射的抗原的刺激，小鼠在生活過(guò)程中還可能受到其他抗原的刺激，因此從小鼠體內(nèi)取出的多個(gè)B淋巴細(xì)胞可能產(chǎn)生多種不同抗體，所以進(jìn)行第二次篩,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,選是非常必要的。③單克隆抗體制備過(guò)程中，進(jìn)行了多次動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的操作，說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,【例?】 下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞工程的敘述，正確的是( ) A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中更換培養(yǎng)液的目的僅是為了補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) B．雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，可獲得單克隆抗體 C．雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，可獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎 D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，用胃蛋白酶處理組織使細(xì)胞分散,要點(diǎn)探究,,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,解析：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中更換培養(yǎng)液的目的是清除代謝產(chǎn)物，防止對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞造成危害，A錯(cuò)誤。將雜交瘤細(xì)胞在體外做大規(guī)模培養(yǎng)或注射入小鼠腹腔內(nèi)增殖，從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中可得到大量的單克隆抗體，B正確。動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性，但雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，不能獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎，C錯(cuò)誤。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程中存在細(xì)胞貼壁、接觸抑制等特點(diǎn)，需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理(胃蛋白酶pH值為0.9～1.5不適宜)，使組織分散成單個(gè)細(xì)胞，D錯(cuò)誤。 答案：B,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,名師點(diǎn)睛 不能準(zhǔn)確掌握單克隆抗體的制備過(guò)程 單克隆抗體的制備過(guò)程。,要點(diǎn)探究,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,1．下列關(guān)于體細(xì)胞克隆的敘述中，錯(cuò)誤的是( ) A．供體為體細(xì)胞的細(xì)胞核 B．受體為去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì) C．細(xì)胞核移植是體細(xì)胞克隆的關(guān)鍵步驟 D．克隆出的后代與供體的遺傳物質(zhì)和表現(xiàn)型完全一致,D,解析：克隆出的后代與供體的遺傳物質(zhì)和表現(xiàn)型不完全一致，因?yàn)楣w只提供了核基因，而細(xì)胞質(zhì)基因來(lái)自受體，同時(shí)表現(xiàn)型除了受基因控制外，還受外界環(huán)境因素影響。,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,2．下圖是單克隆抗體制備流程的簡(jiǎn)明示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是( ),A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞 B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成 C．③同時(shí)具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性 D．④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群,D,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：①是獲得已經(jīng)免疫的B細(xì)胞，A錯(cuò)誤；胰蛋白酶使得組織塊分散為單個(gè)細(xì)胞，B錯(cuò)誤；③同時(shí)具有B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的特性，C錯(cuò)誤；④經(jīng)篩選后獲得能夠獲得分泌特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞，D正確。,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,(1)選用新生營(yíng)養(yǎng)芽為外植體的原因是__________________________________，誘導(dǎo)外植體形成PLBs的過(guò)程稱(chēng)____________。 (2)與黑暗條件下相比，PLBs在光照條件下生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在_____________，______________，__________________。 (3)脫落酸(ABA)能提高生物堿含量，但會(huì)抑制PLBs的生長(zhǎng)。若采用液體培養(yǎng)，推測(cè)添加適量的ABA可提高生物堿產(chǎn)量。同學(xué)們擬開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該推測(cè)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)探討了以下問(wèn)題：,細(xì)胞分化程度低，容易誘導(dǎo)形成PLBs,細(xì)胞的脫分化,生長(zhǎng)起始較快,快速生長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng),PLBs產(chǎn)量較高,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,①ABA的濃度梯度設(shè)置和添加方式：設(shè)4個(gè)ABA處理組，1個(gè)空白對(duì)照組，3次重復(fù)。因ABA受熱易分解，故一定濃度的無(wú)菌ABA母液應(yīng)在各組液體培養(yǎng)基__________后按比例加入。 ②實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和取樣：實(shí)驗(yàn)50天完成，每10天取樣，將樣品(PLBs)稱(chēng)重(g/瓶)后再測(cè)定生物堿含量。如初始(第0天)數(shù)據(jù)已知，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還需測(cè)定的樣品數(shù)為_(kāi)_______。 ③依所測(cè)定數(shù)據(jù)確定適宜的ABA濃度和培養(yǎng)時(shí)間：當(dāng)某3個(gè)樣品(重復(fù)樣)的________________________________________時(shí)，其對(duì)應(yīng)的ABA濃度為適宜濃度，對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)時(shí)間是適宜培養(yǎng)時(shí)間。,滅菌、冷卻,75,PLBs重量和生物堿含量乘積的平均值最大,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,解析：(1)選用新生營(yíng)養(yǎng)芽為外植體的原因是細(xì)胞分裂旺盛、分化程度低，容易誘導(dǎo)形成PLBs；由于PLBs類(lèi)似愈傷組織，誘導(dǎo)外植體形成PLBs的過(guò)程稱(chēng)脫分化。(2)據(jù)圖可知，與黑暗條件下相比，PLBs在光照條件下的重量高，其生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在光照有利于生長(zhǎng)起始較快，快速生長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，PLBs產(chǎn)量較高。(3)①由于ABA受熱易分解，所以各種液體培養(yǎng)基滅菌并冷卻后才能按比例加入一定濃度的無(wú)菌ABA母液；②分析圖解可知，由于初始(第0天)數(shù)據(jù)已知，4個(gè)ABA處理組，1個(gè)空白對(duì)照組，共5組，50天每10天取樣，需要取樣5次，3次重復(fù)，即5×5×3＝75。故實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還需測(cè)定的樣品數(shù)為75。③PLBs類(lèi)似愈傷,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,組織重量與生物堿含量呈正相關(guān)，故當(dāng)某3個(gè)樣品(重復(fù)樣)的生物堿平均含量最大時(shí)，即PLBs重量和生物堿含量乘積的平均值最大，其對(duì)應(yīng)的ABA濃度為適宜濃度，對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)時(shí)間是適宜培養(yǎng)時(shí)間。,基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)探究 提能演練,欄目鏈接,