高考生物一轮复习 第十五单元 现代生物科技专题 第2讲 细胞工程课件
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一轮专题复习高三生物专题-细胞工程课件
三、细胞产物的工厂化生产
紫杉醇的生产
二、动物的细胞培养与体细胞克隆
1、动物的细胞培养
动物细胞培养概念：
动物细胞培养：就是从动物机体中取出相关的组
织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养
基中，让这些细胞生长和增殖。
动物细胞培养过程
取动物组织块
剪碎组织 用胰蛋白酶处 理分散成单个 细胞 转入培养液中 进行原代培养 贴满瓶壁的细 胞用胰蛋白酶 处理分散成单 个细胞，制成 细胞悬液 放入二氧化 碳培养箱中 培养
植物体细 胞杂交育 种
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变 异
细胞的全 能性 去壁、诱 融、组培。
处 理 方 法 特 点
先不同个体 间杂交得 F1,F1自交 在后代中经 筛选得纯种
物理方法:激 光或辐射等; 化学方法:秋 水仙素或硫酸 二乙酯处理
先用秋水仙 素处理萌发 的种子或幼 苗,使之成为 多倍体,后从 中选育
去壁
等量 去壁
杂 种 细 去 胞 分 化 筛 激素 选
再 分 化
激素
纤维素酶 果胶酶
2009年考试说明中没有杂交内容
植物细胞工程的应用
一、植物繁殖的新途径 １、微型繁殖
利用植物组织培育技术来达到快速繁殖优良品 种的目的
繁殖速度快、高效 保持种的遗传特性 不受生长季节的限制
该项技术有哪些优点？
２、作物脱毒
4.关于单克隆抗体叙述不正确的是（D） A.由无性繁殖后代获得 B.化学性质单一 C.特异性强 D. B淋巴细胞体外培养获得 5.能加快良种家畜繁殖能力的细胞工程技术 是（ ） C A.组织培养 B.细胞融合 C.胚胎移植 D.细胞核移植
6.经诱导融合得到的融合细胞还需经过下列 哪项措施才能得到杂种植株（ B ） A.分离杂种细胞，直接接种便可获得 B.筛选鉴定杂种细胞后，再经植物组织培养 才能获得植株 C.让杂种细胞自交获纯系植株 D.杂种细胞经传代培养成植株 7.以下四种细胞工程技术中，培育出的新个 体不能同时具有两个亲本遗传性状眠（ B ） A.细胞融合 B.细胞或组织培养 C.细胞核移植 D.动物胚胎移植
2019版高考生物一轮复习现代生物科技专题第2讲细胞工程课件
分组成。 ③光照：_______ 脱分化 阶段不需要光照。
生长素 和___________ 细胞分裂素 的比例调控组织培养进程。 ④激素调控：培养基中_______
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_________ 杂种细胞 ，并把杂
新的植物体 的技术。 种细胞培育成____________
(2)操作流程
(3)流程分析
细胞壁 获得具有活力的原生质体，用到的酶是_________ 纤维素酶 ①过程 a 为去除_______
_________。 和果胶酶
细胞膜的流动性 。 ②过程 b 是原生质体的融合，其原理是_______________
③诱导 b 融合的两种方法：
离心、振动、电激 等； 物理法包括_________________ 聚乙二醇 作为诱导剂。 化学法一般用_________
再分化，A 表示__________ 愈伤组织 ， 图中①表示脱分化 ______，②表示______ 丛芽或胚状体 。 B 表示______________
(3)培养条件： ①无菌：培养基_____ 灭菌 、培养材料和培养器械_____ 消毒 。
有机营养成分 、激素、琼脂四部 ②固体培养基：大多由无机营养成分、 _______________
考点一| 植物细胞工程
(对应学生用书第 252 页) [ 识记—基础梳理] 1．细胞工程的概念
2．植物细胞的全能性
遗传信息 的任何一个细胞，都具有发育成 (1) 概念：具有某种生物全部 _________
完整生物体 的潜能。 ____________ 全套遗传信息 。 (2)原理：细胞内含有本物种的_____________
生长素 和___________ 细胞分裂素 的比例调控组织培养进程。 ④激素调控：培养基中_______
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_________ 杂种细胞 ，并把杂
新的植物体 的技术。 种细胞培育成____________
(2)操作流程
(3)流程分析
细胞壁 获得具有活力的原生质体，用到的酶是_________ 纤维素酶 ①过程 a 为去除_______
_________。 和果胶酶
细胞膜的流动性 。 ②过程 b 是原生质体的融合，其原理是_______________
③诱导 b 融合的两种方法：
离心、振动、电激 等； 物理法包括_________________ 聚乙二醇 作为诱导剂。 化学法一般用_________
再分化，A 表示__________ 愈伤组织 ， 图中①表示脱分化 ______，②表示______ 丛芽或胚状体 。 B 表示______________
(3)培养条件： ①无菌：培养基_____ 灭菌 、培养材料和培养器械_____ 消毒 。
有机营养成分 、激素、琼脂四部 ②固体培养基：大多由无机营养成分、 _______________
考点一| 植物细胞工程
(对应学生用书第 252 页) [ 识记—基础梳理] 1．细胞工程的概念
2．植物细胞的全能性
遗传信息 的任何一个细胞，都具有发育成 (1) 概念：具有某种生物全部 _________
完整生物体 的潜能。 ____________ 全套遗传信息 。 (2)原理：细胞内含有本物种的_____________
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三、关注过程中特有的操作步骤或条件 （三）动物细胞培养
1、动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同： 第一次：处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞。 第二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。 2、区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养 3、传代细胞的特点 传代培养到10代以内的细胞核型稳定，10～50代时部分细胞核型可能发 生变化，50代以后继续增殖的为发生癌变细胞，形成细胞系。 4、避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的 抗生素，定期更换培养液。 5、特定培养条件：液体培养基，需加入动物血清或血浆，有氧环境培 养以保证细胞呼吸，CO2培养箱的作用主要是提供适宜的pH培养环境
三、关注过程中特有的操作步骤或条件 （二）植物体细胞杂交
1、细胞壁酶解方法：用__纤__维__素__酶__和__果__胶__酶__处理。 2、促融方法：①物理法：离心、振动、电激等；
②化学法：聚乙二醇(PEG)。 3、培养目标及意义：杂种植株，克服远缘杂交不亲和的障碍
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四、主要应用 （三）动物细胞培养
（1）生产细胞产品:干扰素、疫苗、单克隆抗体等。 （2）实验检测并判断某些毒性物质毒性的大小。 （3）临床医学研究:利用动物细胞培养技术中的细胞贴壁生长和接 触抑制的特点，可用烧伤病人自己的健康皮肤细胞培养出大量的自 身薄层皮肤细胞,以供植皮所需等。
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1、动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同： 第一次：处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞。 第二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。 2、区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养 3、传代细胞的特点 传代培养到10代以内的细胞核型稳定，10～50代时部分细胞核型可能发 生变化，50代以后继续增殖的为发生癌变细胞，形成细胞系。 4、避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的 抗生素，定期更换培养液。 5、特定培养条件：液体培养基，需加入动物血清或血浆，有氧环境培 养以保证细胞呼吸，CO2培养箱的作用主要是提供适宜的pH培养环境
三、关注过程中特有的操作步骤或条件 （二）植物体细胞杂交
1、细胞壁酶解方法：用__纤__维__素__酶__和__果__胶__酶__处理。 2、促融方法：①物理法：离心、振动、电激等；
②化学法：聚乙二醇(PEG)。 3、培养目标及意义：杂种植株，克服远缘杂交不亲和的障碍
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四、主要应用 （三）动物细胞培养
（1）生产细胞产品:干扰素、疫苗、单克隆抗体等。 （2）实验检测并判断某些毒性物质毒性的大小。 （3）临床医学研究:利用动物细胞培养技术中的细胞贴壁生长和接 触抑制的特点，可用烧伤病人自己的健康皮肤细胞培养出大量的自 身薄层皮肤细胞,以供植皮所需等。
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新高考一轮复习人教版细胞工程课件
解析：(1)无性繁殖能够保持植物原有的遗传特性，植物组织培养的繁殖速度非常 快。(2)胚状体类似于植物的胚，需要进行良好的呼吸，获取必要的植物激素、矿 质元素等物质，才能发育成完整的植株。(3)常用茎尖培育脱毒苗。(4)植物组织培 养技术，先对细胞进行脱分化处理，形成愈伤组织，然后，进行诱导再分化处理， 形成小植株。
提升一：细胞的全能性
1．细胞表现其全能性的条件： (1)离体状态。 (2)培养基中除含有一定的水分、无机盐外，还要添加一定的植物激素(如生长素、 细胞分裂素)，这有助于愈伤组织分化为不同的组织、器官。 (3)在植物组织培养的前期对光照无需求，在后期需要光照条件，这有利于细胞生 长、分化。 2．细胞全能性的物质基础：生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗 传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件：
① 无菌、无毒的环境 ：培养液应进行 无菌 处理。通常还要在培养液中添加一定量 的 抗生素 ，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止 代谢产物积累对细胞自身造成危害 。
② 营养 ：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通 常需加入 血清、血浆 等天然成分。 ③ 温度和pH ：适宜温度：哺乳动物多是 36.5 ℃±0.5 ℃ ；pH为 7.2～7.4 。 ④ 气体环境 ：95% 空气 ＋5% CO2 。O2是 细胞代谢 所必需的，CO2的主要作用 是 维持培养液的pH 。
变式1 (2020·福建省连城县第一中学高三期中考试改编)下图为烟草植物组织培
养过程的示意图。下列有关叙述正确的是( B )
A．对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理 B．过程②应使用适宜的培养基，在避光环境中进行 C．过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达 D．用人工种皮包裹X细胞，可获得烟草的人工种子
2022版高考生物一轮复习现代生物科技专题第2课植物细胞工程课件新人教版
(5)在植组织培养过程中,只涉及有丝分裂,不涉及有性生殖细胞的生成,该方 式可以保证母细胞和子细胞遗传物质的稳定,保持原品种的遗传特性,所以这种 繁殖方式属于无性繁殖。
答案:(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因) (2)形成层容易诱导形成愈伤组织 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗时需要的生长素和细胞 分裂素的比例不同 分化(或答:再分化) (4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特性 无性
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是 _______________________________。 (5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的______________,这种繁殖方 式属于______________繁殖。
【名师授法解题】
抓题眼练思维
关键能力 题眼信息 解题思维
获取信息能力、实验与探究能力
①具有完整的细胞结构 ②处于_离__体__状态 ③提供一定的_营__养__、__激__素__和其他适宜的外界条件
3.植物组织培养技术: (1)概念理解: ①应用原理:_植__物__细__胞__的__全__能__性__。 ②培养对象:_离__体__植__物__组__织__、__器__官__或__细__胞__。 ③培养条件: a.无菌操作:培养基_灭__菌__、培养材料和培养器械_消__毒__。 b.固体培养基:大多由无机营养成分、_有__机__营__养__成__分__、激素、琼脂四部分组 成。 c.光照:_脱__分__化__阶段不需要光照。
(3)在愈伤组织形成幼苗的再分化过程中,不会发生细胞的增殖。 ( × ) 分析:增殖是细胞分化的前提,在分化过程中存在细胞的增殖过程。 (4)愈伤组织的形成需要光照。 ( × ) 分析:愈伤组织的形成不需要光照,再分化过程需要光照。
高考生物 一轮复习 现代生物科技专题 第2讲 细胞工程
由于小鼠在生活中还受到其 他抗原的刺激,所以经选择 性培养获得的杂交瘤细胞中 有能产生其他抗体的细胞
考点一
考点二
项目
筛选 方法
筛选 目的
第一次筛选 用特定的选择培养基筛选: 未融合的细胞和同种细胞 融合后形成的细胞(“BB”细 胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡, 只有融合的杂交瘤细胞(“B 瘤”细胞)才能生长
知识清单
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: 动物体细胞核具有全能性 。 (3)结果:产生新个体。 (4)应用:①加速家畜 遗传改良 进程,促进优良畜群繁育;②保护濒危物种;③生产医 用蛋白;④作为异种移植的 供体 ;⑤用于组织器官的 移植 。
知识清单
知识清单
(2)操作流程:
3.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 杂种细胞 ,并把杂种细胞培育 成 新的植物体 的技术。
知识清单
(2)操作流程:
流程分析: ①过程a为去除 细胞壁 以获得具有活力的原生质体,用到的酶是 纤维素酶和果胶 酶。 ②过程b是原生质体的融合,其原理是 细胞膜具有一定的流动性 。 ③诱导b融合的两种方法:物理法包括 离心、振动、电激 等;化学法一般用 聚乙二 醇(PEG) 作为诱导剂。 ④过程c是原生质体融合后再生出 细胞壁 。 ⑤过程d是 植物组织培养 技术,其原理是 细胞的全能性 。 (3)意义: 克服了远缘杂交不亲和的障碍 。
(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 在减数分裂过程中,前者染色体联 会异常,后者染色体联会正常
(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽
第十五单元 第2讲 细胞工程
主干知识回顾
名师考点精讲
2017届高考生物一轮复习 现代生物科技 第2讲 细胞工程课件(选修3)
态，提供一定的 离体 、 营养 和其他适宜外界条件。
2．植物组织培养 (1)理论基础： 植物细胞的全能性 。 (2)填写操作过程图：
图中①表示 脱分化 ，②表示 再分化 ，A 表 示 愈伤组织 ，B 表示 胚状体或丛芽 。
[注意] 对外植体要进行消毒处理；外植体选用幼嫩 的组织脱分化较为容易；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。
3．植物体细胞杂交技术
(1)过程①为去除细胞壁获得具有活力的原生质体， 常用的方法是酶解法，用到的酶有 纤维素酶和果胶酶 。
(2)过程②是原生质体的融合，融合需借助一定手段 进行人工诱导。人工诱导的物理方法包括 离心、振动、电激 等；化学方法一般用 聚乙二醇 作 诱导剂。
(3)过程③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。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型，需将再生植 株细胞的染色体与亲本即黑芥和花椰菜的染色体进 行对比；观察染色体的形态和数目时需在有丝分裂 中期观察，因此需要经过解离、漂洗、染色、制片 等过程制成装片。(5)杂种植株需含有双亲的遗传物 质，分析图形可知，再生植株 1、2、3、4 均含有花 椰菜的 DNA，其中 1 含有黑芥植株的全部 DNA,2、 4 含有黑芥植株的部分 DNA，而 3 不含有黑芥植株 的 DNA，因此 1、2、4 一定是杂种植株。(6)为培育 具有抗黑腐病的杂种植株，需对得到的杂种植株进 行黑腐病菌接种实验，观察其是否患病，不患病的 即为高抗性的杂种植株。
解析：(1)植物体细胞杂交过程中有原生质体 A 和原生质 体 B 的融合过程，其原理是细胞膜具有流动性；将杂种细胞 培育成新的个体，其原理是植物细胞具有全能性。(2)图中的 ①过程是去除植物细胞壁，制备原生质体。(3)植物体细胞融 合成功的标志是形成新的细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔 基体有关。(4)杂种细胞通过脱分化形成愈伤组织，再经再分 化形成杂种植株。图中杂种植株是由两个二倍体的细胞融合 成的杂种细胞培育成的新个体，含有 4 个染色体组。(5)植物 体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。
2．植物组织培养 (1)理论基础： 植物细胞的全能性 。 (2)填写操作过程图：
图中①表示 脱分化 ，②表示 再分化 ，A 表 示 愈伤组织 ，B 表示 胚状体或丛芽 。
[注意] 对外植体要进行消毒处理；外植体选用幼嫩 的组织脱分化较为容易；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。
3．植物体细胞杂交技术
(1)过程①为去除细胞壁获得具有活力的原生质体， 常用的方法是酶解法，用到的酶有 纤维素酶和果胶酶 。
(2)过程②是原生质体的融合，融合需借助一定手段 进行人工诱导。人工诱导的物理方法包括 离心、振动、电激 等；化学方法一般用 聚乙二醇 作 诱导剂。
(3)过程③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。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型，需将再生植 株细胞的染色体与亲本即黑芥和花椰菜的染色体进 行对比；观察染色体的形态和数目时需在有丝分裂 中期观察，因此需要经过解离、漂洗、染色、制片 等过程制成装片。(5)杂种植株需含有双亲的遗传物 质，分析图形可知，再生植株 1、2、3、4 均含有花 椰菜的 DNA，其中 1 含有黑芥植株的全部 DNA,2、 4 含有黑芥植株的部分 DNA，而 3 不含有黑芥植株 的 DNA，因此 1、2、4 一定是杂种植株。(6)为培育 具有抗黑腐病的杂种植株，需对得到的杂种植株进 行黑腐病菌接种实验，观察其是否患病，不患病的 即为高抗性的杂种植株。
解析：(1)植物体细胞杂交过程中有原生质体 A 和原生质 体 B 的融合过程，其原理是细胞膜具有流动性；将杂种细胞 培育成新的个体，其原理是植物细胞具有全能性。(2)图中的 ①过程是去除植物细胞壁，制备原生质体。(3)植物体细胞融 合成功的标志是形成新的细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔 基体有关。(4)杂种细胞通过脱分化形成愈伤组织，再经再分 化形成杂种植株。图中杂种植株是由两个二倍体的细胞融合 成的杂种细胞培育成的新个体，含有 4 个染色体组。(5)植物 体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。
(通用版)2020版高考生物一轮复习第2讲细胞工程课件(选修3)
二、植物细胞工程 1．植物细胞的全能性
2．植物细胞工程的基本技术
3．植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径 ①微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
特点：ab..保高持效优快良速品地种实的现种遗苗传的特大性量繁殖 ②作物脱毒技术：选取作物 无毒组织 (如茎尖)进行组织培 养，获得脱毒苗的技术。 ③人工种子：以植物组织培养得到的 胚状体 、不定芽、顶 芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
全能性
C．动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
D．动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵 解析：动物细胞培养过程中，应用胰蛋白酶处理使细量细胞，没有获得完整个体，
不能证明动物细胞具有全能性，B 错误；动物细胞培养选用的
培养材料大多是幼龄动物的组织或细胞，D 错误。 答案：C
(9)杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的
胚胎
(×)
(10)B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(若
仅考虑两两融合的情况)
(√)
2．下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是
()
A．动物细胞培养过程中，可用胃蛋白酶处理使细胞分散开
B．通过动物细胞培养获得大量细胞，可证明动物细胞具有
(3)原理： 细胞膜的流动性 。 (4)结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细 胞，称为 杂交细胞 。 (5)意义：突破了有性杂交 方法的局限，使 远缘杂交 成为 可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育 等的重要手段，为制造单克隆抗体 开辟了新途径。
2．单克隆抗体 (1)制备过程
解析
解析：由图分析可知，培育柑桔耐盐植株利用了 γ 射线照射，使其 发生基因突变，再利用一定浓度盐的培养基去选择耐盐植株。(1) 离体的茎段经过脱分化过程形成愈伤组织，此时愈伤组织具有未分 化的特点，细胞依然具有全能性。(2)对愈伤组织进行了两次处理， 处理 1 中 γ 射线照射的目的是诱导基因突变。愈伤组织细胞处于不 断地分裂状态，易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变，因 此通常用 γ 射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果。该技术最终 培育柑桔耐盐植株，因此处理 2 中添加的物质 X 为 NaCl，起选择 作用，具有能适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长，不适应的愈 伤组织死亡。(3)三倍体无子西瓜的培养过程是：利用秋水仙素处理 二倍体西瓜的幼苗，使之变成四倍体植株，再用二倍体西瓜给四倍 体西瓜授粉，结出三倍体的种子。第二年将此三倍体的西瓜种子种 下去，授以二倍体的花粉，结出三倍体的无子西瓜。整个过程中没 有用到植物组织培养。作物育种研究中常用农杆菌转化法将含抗虫 基因的 Ti 质粒导入到植物体细胞中，再利用植物组织培养技术获 得抗虫的农作物。运用细胞工程培育白菜－甘蓝杂种植株，需要采 用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。
2．植物细胞工程的基本技术
3．植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径 ①微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
特点：ab..保高持效优快良速品地种实的现种遗苗传的特大性量繁殖 ②作物脱毒技术：选取作物 无毒组织 (如茎尖)进行组织培 养，获得脱毒苗的技术。 ③人工种子：以植物组织培养得到的 胚状体 、不定芽、顶 芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
全能性
C．动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
D．动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵 解析：动物细胞培养过程中，应用胰蛋白酶处理使细量细胞，没有获得完整个体，
不能证明动物细胞具有全能性，B 错误；动物细胞培养选用的
培养材料大多是幼龄动物的组织或细胞，D 错误。 答案：C
(9)杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的
胚胎
(×)
(10)B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(若
仅考虑两两融合的情况)
(√)
2．下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是
()
A．动物细胞培养过程中，可用胃蛋白酶处理使细胞分散开
B．通过动物细胞培养获得大量细胞，可证明动物细胞具有
(3)原理： 细胞膜的流动性 。 (4)结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细 胞，称为 杂交细胞 。 (5)意义：突破了有性杂交 方法的局限，使 远缘杂交 成为 可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育 等的重要手段，为制造单克隆抗体 开辟了新途径。
2．单克隆抗体 (1)制备过程
解析
解析：由图分析可知，培育柑桔耐盐植株利用了 γ 射线照射，使其 发生基因突变，再利用一定浓度盐的培养基去选择耐盐植株。(1) 离体的茎段经过脱分化过程形成愈伤组织，此时愈伤组织具有未分 化的特点，细胞依然具有全能性。(2)对愈伤组织进行了两次处理， 处理 1 中 γ 射线照射的目的是诱导基因突变。愈伤组织细胞处于不 断地分裂状态，易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变，因 此通常用 γ 射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果。该技术最终 培育柑桔耐盐植株，因此处理 2 中添加的物质 X 为 NaCl，起选择 作用，具有能适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长，不适应的愈 伤组织死亡。(3)三倍体无子西瓜的培养过程是：利用秋水仙素处理 二倍体西瓜的幼苗，使之变成四倍体植株，再用二倍体西瓜给四倍 体西瓜授粉，结出三倍体的种子。第二年将此三倍体的西瓜种子种 下去，授以二倍体的花粉，结出三倍体的无子西瓜。整个过程中没 有用到植物组织培养。作物育种研究中常用农杆菌转化法将含抗虫 基因的 Ti 质粒导入到植物体细胞中，再利用植物组织培养技术获 得抗虫的农作物。运用细胞工程培育白菜－甘蓝杂种植株，需要采 用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。
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3.动物细胞融合 (1)原理: 细胞膜的流动性 。 (2)融合方法:聚乙二醇(PEG)、 灭活的病毒 4.单克隆抗体 (1)制备过程:
、电激等。
知识清单
(2)优点:特异性强、 灵敏度高 ,可大量制备。 (3)用途:作为 诊断试剂 ;用于治疗疾病和 运载药物 。
知识清单
知识清单
1.植物组织培养的过程主要包括脱分化和再分化两个阶段,脱分化的结果是形成愈伤组 织,再分化的结果是形成根和芽。
知识清单
(2)培养条件: ①无菌、无毒的环境:对 培养液 和所有培养用具进行无菌处理,添加 抗生素 ,定 期更换培养液以清除代谢产物。 ②营养:除正常的有机和无机营养外,加入 血清、血浆 等一些天然成分。 ③适宜的温度和pH:温度为 36.5±0.5 ℃ (哺乳动物),pH为 7.2~7.4 。 ④气体环境:含95%空气加 5% CO2 的混合气体,其中后者的作用是 维持培养液的 pH 。 (3)应用:生物制品的生产、检测 有毒物质 、医学研究等。
考点一
考点二
典例1 (2013·新课标全国卷Ⅱ)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含
有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。
回答下列问题:
(1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用
酶和
酶去除细
胞壁,获得具有活力的
,再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步
知识清单
(2)操作流程:
3.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 杂种细胞 ,并把杂种细胞培育 成 新的植物体 的技术。
知识清单
(2)操作流程:
流程分析: ①过程a为去除 细胞壁 以获得具有活力的原生质体,用到的酶是 纤维素酶和果胶 酶。 ②过程b是原生质体的融合,其原理是 细胞膜具有一定的流动性 。 ③诱导b融合的两种方法:物理法包括 离心、振动、电激 等;化学法一般用 聚乙二 醇(PEG) 作为诱导剂。 ④过程c是原生质体融合后再生出 细胞壁 。 ⑤过程d是 植物组织培养 技术,其原理是 细胞的全能性 。 (3)意义: 克服了远缘杂交不亲和的障碍 。
知识清单
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: 动物体细胞核具有全能性 。 (3)结果:产生新个体。 (4)应用:①加速家畜 遗传改良 进程,促进优良畜群繁育;②保护濒危物种;③生产医 用蛋白;④作为异种移植的 供体 ;⑤用于组织器官的 移植 。
知识清单
第2讲 细胞工程
知识清单
一、细胞工程的概念
项目 原理、方法 操作水平 工程目的
工程特点
类型
内容 细胞生物学 和 分子生物学 细胞水平 或细胞器水平
改变细胞内的 遗传物质 或获得细胞产品 定向性:按照人的意愿 广泛性:克服了 远缘杂交不亲和 的障碍
植物细胞工程 和动物细胞工程
知识清单
二、植物细胞工程 1.植物细胞的全能性 (1)概念: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 完整生物体 的潜能。 (2)原理:细胞内含有本物种的 全部遗传信息 。 (3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于 离体 状态,提供一定的 营养、激素 和其他适宜外界条件。 2.植物组织培养技术 (1)概念理解: ①培养对象: 离体的植物组织、器官或细胞 。 ②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。 ③培养结果:产生愈伤组织、丛芽,最终形成 完整的植株 。
知识清单
4.植物细胞工程的实际应用
微型繁殖 (1)植物繁殖的新途径 作物脱毒 :常利用茎尖等分生组织
人工种子: 胚状体 等外包裹人工薄膜得到的种子
单倍体育种 (2)作物新品种的培育 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。
知识清单
三、动物细胞工程 1.动物细胞培养 (1)培养过程:
工胚乳三部分组成的,如下图所示:
考点一
考点二
(3)制备过程:离体组织→诱导植物愈伤组织→体细胞胚的诱导→体细胞胚的成熟→体 细胞胚的包裹→储藏或种植。
(4)人工种子的优点: ①保持优良品种的遗传特性; ②生产上不受季节限制,且可工厂化生产; ③克服了试管苗大量储藏和运输的困难; ④人工胚乳中除含有胚状体发育所需的营养物质外,还可以添加各种附加成分,如固氮 细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等,有利于幼苗茁壮成长,提高作物产量。 (5)人工种子与天然种子的区别:人工种子是通过组织培养(无性生殖)形成的,能保持亲 本的优良性状;而天然种子是通过有性生殖形成的,具有更大的变异性。
再分化 愈伤组织→幼苗
有根、芽
①离体; ②适宜的营养; ③生长素/细胞分裂素的 比例高或低,分别诱导生 根或生芽; ④光照
考点一
考点二
3.人工种子
(1)获取方法:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,用人工薄
膜包装得到。
(2)结构:目前研制的人工种子,是由胚状体、人工种皮和提供胚状体发育所需营养的人
考点一
考点二
考点一 植物细胞工程
1.植物组织培养与植物体细胞杂交的比较
名称 植物组织培养
植物体细胞杂交
原理
植物细胞具有全能 性
细胞膜的流动性和植物细胞的全 能性
过程
考点一
考点二
名称 选材
技术 操作 关系
植物组织培养
植物体细胞杂交
选取根尖、茎尖和
形成层部位易诱导 不同植物细胞
脱分化
脱分化、再分化等
2.植物体细胞杂交需要用酶解法制备原生质体,成分和植物激素,动物细胞培养也需要各种营养成分及血 清。 4.植物体细胞杂交可用于作物育种,动物细胞融合可用于单克隆抗体的制备。 5.产生单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞,它既能产生单克隆抗体又能无限增殖。
除脱分化、再分化外,还需要酶解 法去除细胞壁,用一定的方法诱导 细胞融合
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
考点一
考点二
2.脱分化和再分化的比较
比较内容 脱分化
过程
外植体→愈伤组织
形成体特 排列疏松、高度液泡
点
化的薄壁细胞
需要条件
①离体; ②适宜的营养; ③生长素/细胞分裂 素的比例适中; ④不需光照
、电激等。
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(2)优点:特异性强、 灵敏度高 ,可大量制备。 (3)用途:作为 诊断试剂 ;用于治疗疾病和 运载药物 。
知识清单
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1.植物组织培养的过程主要包括脱分化和再分化两个阶段,脱分化的结果是形成愈伤组 织,再分化的结果是形成根和芽。
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(2)培养条件: ①无菌、无毒的环境:对 培养液 和所有培养用具进行无菌处理,添加 抗生素 ,定 期更换培养液以清除代谢产物。 ②营养:除正常的有机和无机营养外,加入 血清、血浆 等一些天然成分。 ③适宜的温度和pH:温度为 36.5±0.5 ℃ (哺乳动物),pH为 7.2~7.4 。 ④气体环境:含95%空气加 5% CO2 的混合气体,其中后者的作用是 维持培养液的 pH 。 (3)应用:生物制品的生产、检测 有毒物质 、医学研究等。
考点一
考点二
典例1 (2013·新课标全国卷Ⅱ)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含
有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。
回答下列问题:
(1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用
酶和
酶去除细
胞壁,获得具有活力的
,再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步
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(2)操作流程:
3.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 杂种细胞 ,并把杂种细胞培育 成 新的植物体 的技术。
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(2)操作流程:
流程分析: ①过程a为去除 细胞壁 以获得具有活力的原生质体,用到的酶是 纤维素酶和果胶 酶。 ②过程b是原生质体的融合,其原理是 细胞膜具有一定的流动性 。 ③诱导b融合的两种方法:物理法包括 离心、振动、电激 等;化学法一般用 聚乙二 醇(PEG) 作为诱导剂。 ④过程c是原生质体融合后再生出 细胞壁 。 ⑤过程d是 植物组织培养 技术,其原理是 细胞的全能性 。 (3)意义: 克服了远缘杂交不亲和的障碍 。
知识清单
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: 动物体细胞核具有全能性 。 (3)结果:产生新个体。 (4)应用:①加速家畜 遗传改良 进程,促进优良畜群繁育;②保护濒危物种;③生产医 用蛋白;④作为异种移植的 供体 ;⑤用于组织器官的 移植 。
知识清单
第2讲 细胞工程
知识清单
一、细胞工程的概念
项目 原理、方法 操作水平 工程目的
工程特点
类型
内容 细胞生物学 和 分子生物学 细胞水平 或细胞器水平
改变细胞内的 遗传物质 或获得细胞产品 定向性:按照人的意愿 广泛性:克服了 远缘杂交不亲和 的障碍
植物细胞工程 和动物细胞工程
知识清单
二、植物细胞工程 1.植物细胞的全能性 (1)概念: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 完整生物体 的潜能。 (2)原理:细胞内含有本物种的 全部遗传信息 。 (3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于 离体 状态,提供一定的 营养、激素 和其他适宜外界条件。 2.植物组织培养技术 (1)概念理解: ①培养对象: 离体的植物组织、器官或细胞 。 ②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。 ③培养结果:产生愈伤组织、丛芽,最终形成 完整的植株 。
知识清单
4.植物细胞工程的实际应用
微型繁殖 (1)植物繁殖的新途径 作物脱毒 :常利用茎尖等分生组织
人工种子: 胚状体 等外包裹人工薄膜得到的种子
单倍体育种 (2)作物新品种的培育 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。
知识清单
三、动物细胞工程 1.动物细胞培养 (1)培养过程:
工胚乳三部分组成的,如下图所示:
考点一
考点二
(3)制备过程:离体组织→诱导植物愈伤组织→体细胞胚的诱导→体细胞胚的成熟→体 细胞胚的包裹→储藏或种植。
(4)人工种子的优点: ①保持优良品种的遗传特性; ②生产上不受季节限制,且可工厂化生产; ③克服了试管苗大量储藏和运输的困难; ④人工胚乳中除含有胚状体发育所需的营养物质外,还可以添加各种附加成分,如固氮 细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等,有利于幼苗茁壮成长,提高作物产量。 (5)人工种子与天然种子的区别:人工种子是通过组织培养(无性生殖)形成的,能保持亲 本的优良性状;而天然种子是通过有性生殖形成的,具有更大的变异性。
再分化 愈伤组织→幼苗
有根、芽
①离体; ②适宜的营养; ③生长素/细胞分裂素的 比例高或低,分别诱导生 根或生芽; ④光照
考点一
考点二
3.人工种子
(1)获取方法:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,用人工薄
膜包装得到。
(2)结构:目前研制的人工种子,是由胚状体、人工种皮和提供胚状体发育所需营养的人
考点一
考点二
考点一 植物细胞工程
1.植物组织培养与植物体细胞杂交的比较
名称 植物组织培养
植物体细胞杂交
原理
植物细胞具有全能 性
细胞膜的流动性和植物细胞的全 能性
过程
考点一
考点二
名称 选材
技术 操作 关系
植物组织培养
植物体细胞杂交
选取根尖、茎尖和
形成层部位易诱导 不同植物细胞
脱分化
脱分化、再分化等
2.植物体细胞杂交需要用酶解法制备原生质体,成分和植物激素,动物细胞培养也需要各种营养成分及血 清。 4.植物体细胞杂交可用于作物育种,动物细胞融合可用于单克隆抗体的制备。 5.产生单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞,它既能产生单克隆抗体又能无限增殖。
除脱分化、再分化外,还需要酶解 法去除细胞壁,用一定的方法诱导 细胞融合
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
考点一
考点二
2.脱分化和再分化的比较
比较内容 脱分化
过程
外植体→愈伤组织
形成体特 排列疏松、高度液泡
点
化的薄壁细胞
需要条件
①离体; ②适宜的营养; ③生长素/细胞分裂 素的比例适中; ④不需光照