2012高考生物一轮复习课件：1.8 细胞工程.ppt

1、一、细胞的全能性判断正误1生物体的每一个具核活细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质。()2在生物体的所有细胞中，受精卵的全能性最高。()3成熟生殖细胞是高度分化的细胞，其全能性比体细胞低。()4在生物体内细胞不表现全能性的原因是基因选择性表达的结果。()5植物细胞表达全能性需要在离体、一定营养物质、激素、无菌及适宜温度和pH条件下才能进行。()6细胞全能性表达的标志是细胞形成无数个细胞。()再分化植物细胞的全能性愈伤组织二、植物组织培养填空1原理：。3应用(1)快速繁殖；(2)培育；(3)生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等；(4)制造；(5)转基因植物的培育等。无病毒植物人工种子三、植

2、物体细胞杂交填空1原理：和。膜的流动性细胞的全能性细胞壁细胞壁酶解法纤维素酶果胶酶2植物体细胞杂交首先要去除，原因是阻碍了植物原生质体的融合；目前最常用的去除细胞壁的方法是。常用的酶是、。3人工诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法两大类，物理法是利用、等，化学法有等试剂。离心振动电刺激聚乙二醇远源杂交不亲和4植物体细胞杂交克服了的障碍，大大拓展了用于杂交亲本组合的范围。四、动物细胞培养判断正误1动物细胞培养所用的培养液与植物组织培养所用的培养基成分完全相同。()2一般选用动物胚胎或幼龄动物的组织作为动物细胞培养的材料。()3动物细胞培养之前要将材料利用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞。()4动

3、物细胞培养的原理是动物细胞的全能性。()5动物细胞培养过程中也需要定期利用胰蛋白酶处理。()6细胞株细胞内遗传物质已发生了改变。()7动物细胞培养可用于检测有毒物质。()8单克隆抗体的制备是动物细胞培养的应用之一。()五、单克隆抗体填空1特点：与常规抗体相比，优越性明显。2应用：制成，制成“”可定向杀死癌细胞。特异性强、灵敏度高单抗诊断盒生物导弹项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞的增殖培养基固体培养基，成分主要是矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加物液体培养基，成分主要是葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清项目植物组织培养动物细胞培养过程项目植物组织培养动物细胞培养结果

4、培育成植株培育成细胞株或细胞系应用快速繁殖、培育无病毒植株，生产药物，制造人工种子，培育转基因作物等获得细胞或细胞产品特别提醒植物组织培养既有细胞增殖，也有细胞分化，并且重在细胞分化，而动物细胞培养只利用细胞的增殖。动物细胞培养所用培养液中动物血清的作用：动物血清成分较复杂，它含有动物体细胞生长所必需的营养物质，并给动物细胞创造生活环境。1下列关于细胞工程的叙述，正确的是()A离体器官或组织的细胞都必须经过再分化才能形成愈伤组织B利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种C动物细胞培养已经成为检测有毒物质的快速而灵敏的有效的手段D在持续的原代培养过程中，肝肿瘤细胞不会出现停止增殖的现象

5、解析：离体的植物组织和器官必须经过去(脱)分化才能形成愈伤组织；取根尖、茎尖进行组织培养可获得无病毒植株，但不一定是抗病毒的新品种；在持续的原代培养过程中，由于营养物质的消耗和有害代谢产物的积累，肿瘤细胞也会出现停止分裂的现象。答案：C2(2011保定模拟)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()A动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵细胞B动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、细胞分裂素等物质C动物细胞培养过程中要用胰蛋白酶处理使细胞分散D“海拉细胞系”在实验室中被广泛传代使用是因为其遗传物质保持了长时间的稳定解析：受精卵细胞很不容易得到，不是动物细胞培养常用的材料。细胞分裂素属于植物激素，

6、不用于动物细胞培养。“海拉细胞系”是癌变了的细胞，与正常细胞相比，其遗传物质已经发生了改变。答案：C工程内容 项目 植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)理论基础(原理)细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前处理酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶)注射特定抗原免疫处理正常小鼠 工程内容 项目 植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)促融方法物理法：离心、振动、电刺激等化学法：聚乙二醇(PEG)物化法：与植物细胞融合相同生物法：灭活的仙台病毒目的获得杂种植株获得单克隆抗体工程内容 项目 植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)过程第一步：融合前的处理第二步：融合

7、过程第三步：筛选与培养第四步：鉴定或提纯特别提醒原生质体融合结束的标志是再生出新的细胞壁，动物细胞融合结束的标志是核融合。若植物细胞A、B的体细胞都是二倍体，体细胞中染色体数均为2n，则两细胞融合后得到的杂种细胞中染色体数为4n，称为异源四倍体，该生物体与植物A、B不是同一物种。动物细胞融合后获得的杂种细胞，目前还没有办法让其发育成一个个体，它不同于“克隆”，也不同于植物体细胞杂交。在制备单克隆抗体时，需经过两次筛选，但其目的不同。a第一次筛选：将效应B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合体选择出来。在效应B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，有三种情况：效应B淋巴细胞与效应B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤

8、细胞融合、效应B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。b第二次筛选：从杂交瘤细胞中筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。AA代表纤维素酶和果胶酶，利用酶的专一性除去甲、乙细胞的细胞壁BB为融合后的原生质体，在生长素和细胞分裂素的作用下，发生脱分化过程形成愈伤组织CC过程表示再分化过程，没有细胞分裂，在激素的作用下分化出根和芽DC和D过程为植物组织培养过程解析：图中B为杂种细胞，而不代表原生质体，之后的过程为植物组织培养。C代表再分化过程，这一过程中同时进行着细胞分裂。答案：A4生产单克隆抗体时，需要对培养细胞进行选择，下列表示正确的是表示筛选 ()解析：单克隆抗体的制备过程中的两次筛选分别是要筛选出杂交瘤细胞

9、和筛选出能够产生单一抗体的杂交瘤细胞。答案：C命题角度植物组织培养、动物细胞培养和融合及核移植(1)细胞工程是现代生物工程的重要内容，综合分析近年来高考试题，具有以下规律：考查内容上：主要集中在植物细胞工程原理植物细胞全能性，动物细胞培养过程及条件，动物体细胞核移植的原理、过程及应用，单克隆抗体的制备和应用等方面。考查题型上，多以选择题形式出现，非选择题也是常考题型。考查角度常运用科普材料、社会热点、高科技知识等提供信息，考查获取信息，综合运用知识分析解决问题的能力。该题目起点高、落点低。(2)细胞工程是体现学科热点和前沿的重要内容之一，是高考热点；2012年高考命题仍然会对植物细胞工程在生产

10、实践中的应用、单克隆抗体的制备、动物细胞克隆技术的应用等内容再次进行命题。在动物细胞培养过程中，利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记某一细胞，在不同间隔时间下进行放射性自显影，得到如图所示结果。注：A开始观察，细胞已被标记(放射性强度不变)B标记细胞开始进入分裂期C观察到的细胞染色体排列在赤道板上D开始观察到两个细胞被标记E标记细胞进入分裂期F观察到被标记的细胞分裂成两个子细胞(1)该组织细胞的细胞周期为_ h。(2)相对正常的细胞群，若用DNA合成抑制剂处理所培养的细胞，DNA含量为_C的细胞比例会增加；若细胞分裂前期纺锤体的形成被抑制，则DNA含量为_C的细胞比例会增加。(3)动物细胞培养

11、必须使用_酶，否则在_的情况下，细胞会停止分裂增殖。(4)人体神经细胞是高度分化的细胞，高度分化的动物细胞分化潜能变小，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。请用性成熟的青蛙(有雌性和雄性)作为实验材料，提出一个能证明上述说法的实验设计思路：_。解析(1)根据题目条件，可将B到E之间的时间段看作一个细胞周期，时间长度为25.0322.0(h)。(2)若用DNA合成抑制剂处理所培养的细胞，则细胞周期中断在间期，分裂期细胞数目减少，故DNA含量为2C的细胞比例会增加；若细胞分裂前期纺锤体的形成被抑制，则细胞周期中断于前期，而此时细胞中的DNA已经复制完毕，故DNA含量为4C的细胞比例会增加

12、。(3)由于培养的动物细胞具有接触性抑制，即细胞相互接触而停止分裂，故需要用胰蛋白酶处理使细胞相互分散开。(4)题目明确指出“细胞核仍具有全能性”，所以考虑使用核移植技术和动物细胞培养技术。实验组运用核移植技术将核植入去核卵细胞形成重组细胞，对照组采用完整的体细胞。答案(1)22(2)24(3)胰蛋白 细胞相互接触(或细胞接触产生接触性抑制)(4)先把完整的体细胞单独培养，不能发育成青蛙，证明高度分化的细胞的全能性受到限制；再把体细胞的核导入去核的卵细胞中，培养发育为青蛙，证明高度分化的动物细胞核仍具有全能性本讲实验探究性实验的结果和结论理论指导处理探究性实验结果和结论的方法探究性实验的结果、

13、结论是未知的，要根据实验的原理和学习过的相关知识去预测，并根据实验现象得出相应的结论。(1)呈现形式若条件X存在，事件P能发生，条件X改变，事件P不能发生(或发生程度不改变)，结论是“_”。若条件X存在，事件P能发生，条件X改变，事件P能发生(或发生程度不改变)，结论是“_”。若条件X存在，事件P不能发生，条件X改变，事件P能发生(或发生程度改变)，结论是“_”。(2)得出结论的表述形式结论得出需依据实验结果，即若实现出现的结果与预期结果一致则得出与先前的假设一致的结论或“假设成立”，若实验出现的结果与预期结果不符，则得出的结论应为“假设不成立”。由此可知，“假设”对应“结论”，“预期结果”对

14、应“实验出现的结果”。在实验讨论时应注意描述的科学性，即“如果出现某种结果，则应有某种结论”。命题设计(2011绵阳调研)在植物组织培养过程中，需要一些诱导因素才能使高度分化的植物体细胞表现出全能性。请根据下面提供的实验材料、方法和原理，完成探究细胞分裂素对细胞分裂过程是否有促进作用的有关实验。(1)实验材料：胡萝卜愈伤组织、一定浓度的细胞分裂素溶液、不含植物激素和放射性元素的培养液、3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(3HTdR)、蒸馏水、必要的其他实验用具等。(2)实验原理：细胞内的3HTdR参与合成DNA，DNA的合成总是发生在细胞周期的间期，因此，细胞中总放射性强度的大小反映了细胞分裂的快慢。

15、(3)实验步骤：取胡萝卜愈伤组织均分为A、B两组，_；向A、B中分别加入等量的3HTdR；向A中加入_，向B中加入_。在相同(温度等)条件下培养一段时间，分别测定_。(4)预期实验现象及相应结论：_；_；_。(5)若通过上述实验确定细胞分裂素对细胞分裂有促进作用，为了确定细胞分裂素促进细胞分裂增殖的最适浓度，在此实验的基础上应如何进行实验？请简述实验方法。解析该实验的自变量是细胞分裂素，所以实验组应该加入细胞分裂素溶液，而对照组则加入等量的蒸馏水，实验的因变量是细胞中的放射性，所以实验结果要测定细胞中的总放射性。设计实验时，要明确实验目的，从中找出自变量与因变量，实验组与对照组的差异就明确了。

16、再结合实验材料，从材料的作用出发，依据实验原理，实验过程就有章可循了。答案(3)分别培养在不含植物激素和放射性元素的培养液中 适量细胞分裂素溶液 等量的蒸馏水 两组细胞的总放射性强度(4)A组的总放射性强度比B组高，说明细胞分裂素有促进植物细胞分裂的作用 A组的总放射性强度比B组低，说明细胞分裂素有抑制植物细胞分裂的作用 A组的总放射性强度等于B组，说明细胞分裂素对植物细胞分裂没有影响(5)将实验分为多组，分别加入不同浓度的细胞分裂素溶液，重复上述培养过程，比较各组细胞的总放射性强度，其中放射性强度最高的一组的浓度就是最适浓度。A.与纤维母细胞相比，过程形成的诱导干细胞的全能性较低B过程是诱导

17、干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程C每个Y细胞只产生一种抗体，故过程不需用选择性培养基进行筛选D过程产生的单抗，不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外解析：过程产生的单抗是通过外排的方式释放到细胞外，该过程依赖膜的流动性；与纤维母细胞相比，过程形成的诱导干细胞分裂能力强，分化程度低，故其全能性较高；过程是细胞分化，其实质是基因的选择性表达，使细胞的结构和功能发生稳定性差异；因从小鼠体内获取的Y细胞(效应B细胞)种类不单一，与X细胞融合形成的杂交瘤细胞种类也不单一，故过程需用选择培养基筛选出产生抗H1N1病毒的抗体的杂交瘤细胞。答案：D2(2010浙江高考)下列关于动物细胞培养的叙述

18、，正确的是()A培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞B克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变C二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的D恶性细胞系的细胞可进行传代培养解析：由于接触抑制，动物细胞培养时只能形成单层细胞；克隆培养法在培养时，由于所有子代细胞来自于一个亲代细胞，所以基因型一般都相同；二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的，只有少数细胞遗传物质发生改变，才能无限增殖；恶性细胞系的细胞具有癌变的特点，可进行传代培养。答案：D3(2010浙江高考)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是()解析：无根幼苗本身的幼叶

19、、芽能够产生一定量的生长素，能够促使基部细胞分化出根来，所以会出现B项现象。答案：B4(2008全国卷)下列关于细胞工程的叙述，错误的是()A电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合B去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理C小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体D某种植物甲乙两品种的体细胞杂交与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同答案：D解析：利用物理(电刺激、振荡、离心)和化学的方法既可诱导植物原生质体融合，也可促进动物细胞融合；植物细胞杂交常先用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，获得有活力的原生质体，用胰蛋白酶处理动物组织分散成单个细胞；将小鼠骨髓瘤细

20、胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生特异性抗体又能无限增殖，经克隆后形成的细胞群可产生单克隆抗体；甲乙两品种的体细胞杂交后代的染色体数是甲乙两品种体细胞染色体数之和，甲乙两品种杂交后代的染色体数是甲乙两品种配子染色体数的和。5(2009全国卷)下列关于植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述，错误的是()A利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种B不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程C两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型一致D两个不同品种的紫茉莉杂交，F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的解析：不同种植物产生原生质体融合的过

21、程属于植物体细胞杂交，利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种。两个不同品种的紫茉莉杂交，若为细胞质遗传，F1总是表现母本的性状，正、反交所得F1表现型不一定相同；F1的细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质主要来自母本。答案：C6(2010新课标全国卷)请回答：(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的_，繁殖种苗的速度_。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部_。(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免_的污染。(3)微型繁殖过程中，适宜浓度

22、生长素单独使用可诱导试管苗_，而与_配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是_(脱落酸、2,4D)。(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是_，单株鲜重的变化趋势是_。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量_(能、不能)满足自身最佳生长的需要。(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应_(降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。解析：(1)植物组织培养属于无性繁殖

23、，后代能够保持亲本的遗传特性。植物微型繁殖技术能够实现快速繁殖。植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，即已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。(2)植物细胞培养接种和试管苗转接过程中都需要无菌操作，以避免微生物(杂菌)污染。(3)微型繁殖培养基中使用的生长素与细胞分裂素比例不同，可以分别诱导根、芽的形成。使用高浓度的植物生长素类似物(如2,4D)可以抑制试管苗的生长。(4)(5)分析图中曲线可知：光合作用强度随着培养基中蔗糖浓度的增大而下降，但单株鲜重的变化趋势是先增加后下降。培养基中不含蔗糖时，光合作用强度最大，但由于该时期光合作用产生的有机物积累量较少，不能满足自身最佳生长的需要。在蔗糖浓度为1%左右时，单株鲜重达到重大，此时有机物的量满足自身最佳生长需要。答案：(1)遗传特性 快 遗传信息(2)微生物(3)生根 细胞分裂素 2,4D(4)逐渐减小 先增加后下降 不能(5)降低点击此图片进入课时跟踪检测