1、基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例第2讲 细胞工程基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考纲展示考纲解读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()1.简述植物组织培养与植物体细胞杂交的操作步骤。2.简述动物细胞培养及核移植。3.概述动物细胞融合、单克隆抗体的制备及应用。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例一、细胞工程与植物细胞工程(一)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_或获得细胞产品。自我校对:一、(一)1.细胞水平或细胞器水平 2.遗传物质基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(二)植物细胞工程
2、1植物细胞的全能性(1)概念:具有某种生物_的任何一个细胞,都具有_的潜能。(2)原理:细胞内含有本物种的_。(3)全能性表达条件:具有完整细胞结构,处于_状态,提供一定的_、_和其他适宜外界条件。自我校对(二)1.(1)全部遗传信息 发育成完整生物体(2)全部遗传信息(3)离体 营养 激素基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例2植物组织培养技术(1)原理:植物细胞具有_。(2)过程:自我校对2.(1)全能性(2)脱分化 再分化 人工种子基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例3植物体细胞杂交技术(1)过程基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例过程为去除_获得具有活力的原生质体
3、,常用方法是酶解法,所用到的酶是_。过程是原生质体间的融合。人工诱导融合的方法基本分为两大类物理法和化学法。物理法包括_、振动、_等;化学法一般用_作为诱导剂来诱导细胞融合。过程是原生质体融合后再生出细胞壁,这是原生质体融合成功的标志。在此过程中融合后的原生质体内活跃的细胞器是_。自我校对 3.(1)植物细胞壁 纤维素酶和果胶酶 离心 电激 聚乙二醇(PEG)高尔基体 基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(2)意义:克服远缘杂交不亲和的障碍。4植物细胞工程的应用(1)植物繁殖的新途径 作物脱毒人工种子 自我校对 4.(1)微型繁殖 基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(2)作物
4、新品种的培育 突变体的利用(3)细胞产物的工厂化生产,如人参皂甙干粉的生产。自我校对(2)单倍体育种基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例1(2012年广东卷)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是()A组织培养 B细胞杂交C显微注射D核移植解析:植物脱毒苗是利用芽尖生长快、无病毒或很少病毒的特点,采用植物组织培养技术所培育的无病毒幼苗。答案:A基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例二、动物细胞工程1动物细胞工程常用的技术手段:动物细胞培养、动物细胞核移植、_、生产单克隆抗体等。其中_技术是其他动物细胞工程技术的基础。自我校对 二、1.动物细胞融合 动物细胞培养基础自主梳理核心考点突破课
5、时训练考向图解典例2动物细胞培养(1)过程基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(2)培养条件无菌无毒环境:通常在培养液中添加一定量的_,以防培养过程中的污染。此外,定期_,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。营养:除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素外还通常需加入_等天然成分。自我校对(2)抗生素 更换培养液 血清、血浆 基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例适宜温度和 pH:温度为 36.50.5,pH 为 7.27.4。气体环境:CO2 和 O2。O2 是细胞代谢所必需的,CO2 的主要作用是_。(3)应用:生物制品的生产、转基因动物的培养、检测_、医学研究等。自我校对
6、 维持培养液的 pH(3)有毒物质基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例3动物体细胞核移植(1)原理:_。(2)过程:自我校对3(1)动物细胞核具有全能性(2)去核 细胞融合 胚胎移植基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例4单克隆抗体的制备(1)原理:_、细胞增殖。(2)方法:物理法(离心、振动、电激)、化学法和生物法(灭活的病毒)。(3)过程:基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(4)单克隆抗体的特点:_、灵敏度高,可大量制备。自我校对 4.(1)细胞膜的流动性(3)选择 杂交瘤细胞(4)特异性强基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例2(2011 年上海单科)关于哺
7、乳动物细胞体外培养的难易程度,下列表述正确的是()A乳腺癌细胞易于乳腺细胞;胚胎细胞易于脂肪细胞B乳腺细胞易于乳腺癌细胞;胚胎细胞易于脂肪细胞C乳腺细胞易于乳腺癌细胞;脂肪细胞易于胚胎细胞D乳腺癌细胞易于乳腺细胞;脂肪细胞易于胚胎细胞解析:哺乳动物的乳腺细胞和脂肪细胞都是高度分化的细胞,体外培养难度大,乳腺癌细胞能够恶性增殖,容易进行体外培养,胚胎细胞具有很强的分裂增殖能力,容易进行体外培养,故 A 正确。答案:A基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考点 一 植物组织培养与植物体细胞杂交 名称植物组织培养植物体细胞杂交原理细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性基础自主梳理核心
8、考点突破课时训练考向图解典例过程选材选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化不同植物细胞融合后形成的杂种细胞基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例技术操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外,还要用酶解法去除细胞壁,用一定的方法诱导细胞融合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更复杂基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【易误提醒】(1)细胞全能性表达的条件离体、无菌;一定的营养物质:如水、无机盐、蔗糖、维生素等;激素:生长素和细胞分裂素;适宜的温度和光照。(2)注意原生质体和原生质层的区别原生质体是除去细胞壁的植物细胞,而原生质层包括植物细胞的细胞膜、液
9、泡膜以及两层膜之间的细胞质,相当于植物细胞的半透膜。(3)植物细胞融合完成的标志是产生新的细胞壁,植物体细胞杂交的目的不仅是获得杂种细胞,更重要的是为了获得杂种植株。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例1在下列选项中,不需要采用植物组织培养技术的是()A利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植株B利用花药离体培养得到单倍体植株C利用基因工程培养抗棉铃虫的棉花植株D利用细胞工程培养“番茄马铃薯”杂种植株解析:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植物属于多倍体育种,不属于植物组织培养技术。答案:A基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考点 二 植物体细胞杂交与动物细胞融合
10、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、细胞增殖基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例融合前处理酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁注射特定抗原使正常小鼠产生免疫反应促融方法物理法: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:灭活的病毒基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例第一步原生质体的制备(酶解法)正常小鼠免疫处理第二步原生质体融合(物化法)动物细胞融合第三步杂种细胞的筛选与培养杂交瘤细胞的筛选与培养第四步杂种植株诱导与鉴定单克隆抗体的提纯过程基础自主梳理核心考点突破课时训练
11、考向图解典例意义和用途克服远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围;突破有性杂交的母系遗传,获得细胞质基因的杂合子,研究细胞质遗传制备单克隆抗体;诊断、治疗和预防疾病,例如:a.肿瘤定位诊断,放射b.生物导弹治疗,抗体抗癌药物肿瘤基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【易误提醒】(1)在细胞融合时,可出现多种杂种细胞,如 B细胞B 细胞,骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞,B 细胞骨髓瘤细胞。(2)动物细胞融合和植物体细胞杂交,均需对杂种细胞进行筛选,但筛选的方法不同,前者可用免疫法,后者可用机械方法、生理学或遗传学方法。(3)各项技术在使用中一般要借助于其他某种技术的协助,如动物细胞
12、融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植、核移植等,其中动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例2(2011 年南通模拟)如图为细胞融合的简略过程,请据图回答:(1)若 A、B 是植物细胞,在细胞融合之前已用_处理,除去了_;A、B 到C 的过程中,常用的物理方法是_。融合完成的标志是_。(2)若 A、B 是植物细胞,则形成的 D 细胞还要应用 _技术把 D 培养成植株。(3)若 A、B 是动物细胞,一般取自_,然后用_使其分散开来,A、B 到 C 的过程中,常用的不用于植物细胞的手段是_,所形成的 D 称为_。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(4
13、)若该过程是制备单克隆抗体,A 为小鼠 B 淋巴细胞,那么,在获得此细胞之前,小鼠已被注射了_。注射后小鼠身体产生了相应的_,生成了_。图中 B 为_。(5)若该过程仍是制备单克隆抗体,在 A、B 到 C 的过程中,所形成的 C 有_种,用来培养的 D 细胞应该是 _,从中选择出它的方法是用_培养,获得 D 后,常用的培养方法是_和_。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例答案:(1)纤维素酶和果胶酶 细胞壁 振动、离心、电激 产生杂种细胞(2)植物组织培养(3)动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 胰蛋白酶 灭活的病毒诱导 杂交细胞(4)抗原 免疫反应 浆细胞、抗体、记忆细胞 骨髓
14、瘤细胞(5)3 杂交瘤细胞 特定的选择培养基 培养液中培养 注射到小鼠腹腔内增殖基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考点 三 动物细胞培养和体细胞核移植动物细胞培养动物体细胞核移植原理细胞增殖动物细胞核的全能性基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例过程基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例结果获得细胞群获得克隆动物关系动物细胞培养是培养克隆动物的基础技术基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【易误提醒】(1)胰蛋白酶的两次应用:动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶,第一次是在原代培养前,用胰蛋白酶处理剪碎的组织块,目的是使之分散成单个细胞;第二次是在原代培养过程中,目的是使
15、贴壁生长的细胞从瓶壁上脱离下来。(2)原代培养与传代培养的分界点:贴满瓶壁的细胞脱离瓶壁后的分瓶培养。分瓶前的培养为原代培养,分瓶后的培养为传代培养。(3)核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物之间的关系:克隆动物绝大部分性状与供体动物相同,少数性状与提供卵母细胞的动物相同,与代孕动物的性状无遗传关系。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例3(2011 年合肥高三第一次检测)与“多利”羊等克隆哺乳动物相关的技术有()人工授精 胚胎移植 细胞培养 核移植A BCD解析:“多利”羊等克隆哺乳动物是用核移植的方法得到的,而动物细胞核移植技术包括:细胞培养、核移植、胚胎培养和移
16、植。答案:C基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考点 四 动物细胞融合与单克隆抗体1动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞的增殖融合方法去除细胞壁后诱导原生质体融合使细胞分散后诱导细胞融合基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例使用的酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶诱导手段物理法:离心、电激、振动化学法:聚乙二醇等试剂诱导除物理法和化学法,也可用灭活的病毒诱导结果杂种植株杂交细胞意义克服了远缘杂交的不亲和性,获得杂种植株突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能基础自主梳理核心考点突破课时训练
17、考向图解典例2.单克隆抗体的制备基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【易误提醒】(1)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。(2)除了受到注射的抗原刺激,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,所以进行第二次筛选是非常必要的。(3)单克隆抗体制备过程中,多次进行了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。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例4(2011 年北京东城区期末测试)利用动物细胞融合技术可以获得杂交瘤细胞,下列针对单个杂交瘤细胞的叙述不正确的是()
18、A经筛选过程方可获得B具有双亲细胞的遗传物质C可分泌多种特异性抗体D体外培养条件下可大量繁殖基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例解析:考查动物细胞融合技术的原理及应用。杂交瘤细胞的制备是动物细胞融合技术的应用,其过程是从已免疫的小鼠体内取出 B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,通过物理、化学或生物的方法使之融合形成杂交瘤细胞,再经过筛选与培养增殖,可得到能产生单一抗体的杂交瘤细胞,经过体内或体外培养可获得单一抗体。C 项“可分泌多种特异性抗体”是错误的。答案:C基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考向一 植物细胞工程基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(2010 年全国新课标)请回
19、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。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的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
20、,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_。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例据图判断,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,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,仍然具有发育成完基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例整个体的潜能。(2)植物组织培
21、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,单株鲜重达到最大,此时有机物的量满足自身最佳生长需要。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【答案】(1)遗传特性 快 遗传信息(2
22、)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)降低基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例1(2011 年深圳模拟)以下为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,所含有的染色体组分别是 AA和 BB。据图分析回答:(1)过程发生的化学变化是_。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(2)将若干 a 和 b 等量混合后转移到培养基上培养,再经过和,c 的细胞类型有_。(3)在采用化学法进行过程时,一般是用_作为诱导剂。(4)植物体细胞杂交与自然状况下的生殖细胞杂交相比,前者的主要意义是_。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解
23、典例解析:本题考查植物体细胞的杂交技术,属于考纲理解层次。(1)细胞杂交亦称为原生质体融合,是以植物的体细胞为材料,经特殊的酶处理后,用去掉了细胞壁的裸细胞原生质体为亲本进行融合的一种新型的生物技术。(2)将若干 a 和 b 等量混合后转移到培养基上培养,经过细胞融合,c 的细胞类型包括没有融合的细胞、相同细胞的融合和不同细胞的融合,即 AA、BB、AAAA、BBBB、AABB。(3)在采用化学法进行过程时,一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(4)植物体细胞杂交的主要意义是克服了不同生物间远缘杂交不亲和的障碍。答案:(1)纤维素和果胶发生水解(或
24、者纤维素分解为葡萄糖,果胶分解为半乳糖醛酸)(2)AA、BB、AAAA、BBBB、AABB(3)聚乙二醇(PEG)(4)克服了不同生物间远缘杂交不亲和的障碍(或扩大了可用于杂交的亲本基因组合的范围)基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例考向二 动物细胞工程基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(2011 年北京西城期末质检)1975 年科学家首次利用 B 淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请根据图回答问题:基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(1)病原体注入小鼠体内后,要经过_细胞处理后形成抗原MHC 复合体,才能被免疫细胞识别。(2)制备单克隆抗体所用的 B 淋巴细胞一
25、般从脾中采集,然后以_作诱导剂,使 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。通过筛选和克隆培养,获得的杂交瘤细胞具有_的特点。(3)单克隆抗体的特点是_。根据上图写出应用杂交瘤技术获得单克隆抗体的两种主要方法_。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例【解析】灭活的病毒和聚乙二醇均可诱导动物细胞融合。杂交瘤细胞同时具有两个亲代细胞的遗传特性。可以在体外也可以在体内培养杂交瘤细胞获得单克隆抗体。【答案】(1)吞噬(2)灭活的病毒或聚乙二醇 既能产生特异性抗体,又能无限增殖(3)特异性强,纯度高(或:专一性强、灵敏度高)体外培养法和动物体内培养法基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例2(2011
26、年上海模拟改造)不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗?科学家进行了如图所示的克隆研究。代表有关过程,ah 代表有关结构或个体。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(1)a 细胞的名称是_。过程取出的细胞 f 是_,该细胞经过过程分化成何种 h 细胞取决于培养基中加入的_。(2)对 b 的操作方法通常是_。若 g 是能产生人生长激素的羊,则培育 g 时,应将人生长激素基因导入_,为了尽快获得大量的生长激素,但让 g 进行有性生殖会丢失目的基因,你将通过_技术来实现。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(3)从 d 中取出细胞进行培养时,一般不超
27、过_代,原因是_。此培养过程与植物细胞培养所用的培养基有何不同?_。(4)如果图中的细胞均是人体细胞,则获得的 h 细胞或器官可用于供体本人组织器官的移植,其优点是_。基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(5)上述过程中用到的生物技术有_(列举两项)。答案:(1)(去核)卵细胞 胚胎干细胞 不同的促进分化的因子(2)显微注射法 移植的供体细胞(核)克隆(或核移植)基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例(3)10 10 代以内的细胞,其细胞核型不会发生变化 此培养过程所用培养基一般是液体培养基,并加入动物血清(4)不会发生免疫排斥反应(5)动物细胞培养、核移植、胚胎移植、干细胞的诱导分化等(列举两项即可)基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例基础自主梳理核心考点突破课时训练考向图解典例本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放