2016届高三生物一轮复习 第2讲 细胞工程课件 新人教版选修3

(2)作物新品种的培育： 单倍体育种和突变体的利用 突变体 Aa 中 A 为突变新基因， 并控制着优良性状， 利用单倍体育种，方法步骤如下：
优点： 稳定遗传，缩短育种年限 (3)
细胞产物的工厂化生产
。 ： 细胞产物有蛋
白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
(1)幼嫩的组织脱分化较为容易，如茎尖、根 尖、形成层细胞易脱分化，而植物的茎、叶和成 熟的组织则较难。 (2)对外植体要进行消毒处理，而对各种器械 要彻底灭菌。 (3)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，但后者的成本高。
解析：植物组织培养中消毒的原则是既杀死材料 表面的微生物，又减少消毒剂对培养材料的伤害， A 项正确；植物体细胞的杂交需先去除细胞壁得到原生 质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的 细胞，B 项错误；细胞分化的实质是基因的选择性表 达，C 项正确；植物组织培养过程中，生根阶段的培 养基中通常应含有生长素类调节剂，D 项正确。
④核移植过程中供体理论上是提供细胞核， 但操作 过程中可以把整个细胞注入去核的卵母细胞中去， 原因 是体细胞体积相对较小，取核难度较大，另外细胞膜对 核融合的障碍性较小。 (2)植物体细胞杂交与动物细胞融合需注意的问题 ① 植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对 象不同，纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，而胰蛋白酶 等作用于细胞间质。 ②植物杂交细胞在激素诱导下能表达出全能性， 但 动物杂交细胞的全能性不能表达。
(4)不同细胞的全能性不同，具体表现为：受 精卵>生殖细胞>体细胞，离体细胞的全能性表达 与分化程度呈负相关，但生殖细胞特殊。 (5)利用植物组织培养生产细胞产物时，有时 只需将外植体培养到愈伤组织，从愈伤组织中获 取产物。 (6)人工种子发育初期需要的营养物质由人 工胚乳提供。
角度一 以基础判断或案例分析的形式， 考查植物的 组织培养 1． (2013· 重庆高考 )某兴趣小组拟用组织培养繁殖一 种名贵花卉， 其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养 →出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是( ) A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少 消毒剂对细胞的伤害 B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获 得染色体加倍的细胞 C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的 调控 D．生根时，培养基通常应含 α­萘乙酸等生长素类调 节剂
(2) 上 述 杂 种 植 株 属 于 多 倍 体 ， 多 倍 体 是 指 __________________ 。假设甲与乙有性杂交的后代 是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差 异的原因是______________________。 (3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来 大量繁殖， 经植物组织培养得到的_______________ 等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。
解析：脱分化过程需要生长素和细胞分裂素共同 发挥作用，选项 A 错误。
答案：A
3．(2014· 广东高考)铁皮石斛是我国名贵中药， 生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养 铁皮石斛拟原球茎(简称 PLBs，类似愈伤组织)生产 生物碱的实验流程如下： 在固体培养基上，PLBs 的重量、生物碱含量随 增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：
角度二 以案例分析的形式，考查植物体细胞 杂交 4．(2013· 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培养形成______组织，然后 经过_______形成完整的杂种植株。 这种培育技术称 为_____________。
答案： (1)新生营养芽的细胞分化程度较 低， 分裂旺盛 脱分化 (2)生长速度快 有利
于叶绿素的形成 (3)①灭菌冷却 最高
进行光合作用制造有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ物 ②75 ③生物碱含量平均值
植物组织培养的过程及全能性 (1)过程
(2)植物细胞全能性表达的条件和原因 ①全能性实现的条件：离体、提供适宜的营养条件。 ②影响全能性表达的原因：在特定的时间和空间条 件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质， 从而构成生物体的不同组织和器官。
解析：要培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物， 可采用植物体细胞杂交技术。 (1)植物体细胞杂交技术 的第一步是用纤维素酶和果胶酶去除两种植物细胞 的细胞壁，获得具有活力的原生质体。诱导融合成功 后获得的杂种细胞，经脱分化培养成愈伤组织，然后 经过再分化形成完整的杂种植株。
(2)多倍体的概念：体细胞中含有三个或三个以 上染色体组的个体。由于甲与乙有性杂交的后代中 分别含有甲植物和乙植物的一个染色体组，两个染 色体组中的染色体互不相同，杂交后代细胞中无同 源染色体，减数分裂过程中会发生联会异常，不能 产生正常的生殖细胞，故该植株不可育。而体细胞 杂交获得的杂种植物分别含有甲植物和乙植物的 两个染色体组，含有同源染色体，减数分裂过程中 联会正常，能产生正常的生殖细胞，故该杂种植株 可育。(3)制备人工种子的材料可以是经组织培养得 到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等。
角度一
以基础判断或案例分析的形式，考查动
物细胞培养的特点及应用 1 ． (2014· 浙江高考 )下列关于动物细胞培养的叙 述，正确的是( )
A．连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型 B．某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞 C．由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆 D． 未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状
3．植物细胞工程的应用 (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。 a.保持优良品种的遗传特性 特点 b.高效快速地实现种苗的大量繁殖 ②作物脱毒：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、腋芽等为材料， 经过人工薄 膜包装得到的种子。
2．单克隆抗体 (1)制备过程：
(2)单克隆抗体的特点： 特异性强 、灵敏度高 。
3．体细胞核移植技术
(1)动物细胞培养与体细胞核移植应注意的 4 个 问题 ①动物细胞培养和植物组织培养都存在细胞的 培养过程，但植物细胞可以先分裂再分化，而动物 细胞不分化只分裂。 ②区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶 培养。贴壁生长到一定程度需要用胰蛋白酶处理， 然后再分瓶培养，原代培养结束，开始了传代培养。 ③经植物组织培养成的植株与提供外植体的植 株完全相同，而动物细胞核移植形成的个体与供体 大部分性状相同，也有部分性状与受体相同。
答案：(1)纤维素 分化(或分化)
果胶
原生质体
愈伤
再
植物体细胞杂交技术
(2)体细胞中 在减数分裂
含有三个或三个以上染色体组的个体
过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会 正常 (3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽
1．动物细胞培养 (1)填写动物细胞培养的操作流程图
(2)动物细胞培养的条件 ① 无菌、无毒 的环境。 ②营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、 微量元素之外，还通常需加入 血清 、血浆等天 然成分。 ③适宜的温度和 pH：温度为 36.5± 0.5 ℃，pH 为 7.2～7.4。 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 维持培养液的 pH 。 ( 3 ) 正 常 动 物 细 胞 培 养 的 特 点 ： 贴壁生长 和 接触抑制 。
脱分化
再分化
愈伤组织 ，B 表示
胚状体或丛芽
(3)植物激素在植物组织培养中的作用 植物激素的浓度、使用先后顺序以及用量比例等， 都会影响实验结果： ①使用顺序的影响
②用量比例的影响
2．植物体细胞杂交技术
细胞壁 (1)过程①为去除 获得具有 活力的原生质体，常用方法是酶解法，所用到的酶 是 纤维素酶和果胶酶 。 (2)过程②是原生质体的融合，人工诱导的物理 离心、振动、电激 等； 方法包括 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。
①ABA 的浓度梯度设置和添加方式：设 4 个 ABA 处理组，1 个空白对照组，3 次重复。因 ABA 受热易分解，故一定浓度的无菌 ABA 母液应在各 组液体培养基________后按比例加入。 ②实验进程和取样：实验 50 天完成，每 10 天 取样，将样品 (PLBs)称重(g/瓶 )后再测定生物碱含 量。如初始(第 0 天)数据已知，实验过程中还需测 定的样品数为________。 ③依所测定数据确定适宜的 ABA 浓度和培养 时间： 当某 3 个样品(重复样)的______________时， 其对应的 ABA 浓度为适宜浓度，对应的培养时间 是适宜培养时间。
解析：(1)新生营养芽的细胞分化程度低，细胞分 裂旺盛，易培养。PLBs 类似于愈伤组织，由新生营 养芽培养到愈伤组织的过程称为脱分化。 (2)从坐标曲 线可知，与黑暗条件下相比，光照条件下的 PLBs 生 长速度快，原因可能是光照有利于叶绿素的形成，有 利于细胞进行光合作用制造有机物。
(3)①由于 ABA 受热易分解，故应将液体培养基先灭 菌冷却后，再按一定的比例加入 ABA 母液。②据题 意可知，该实验共设置 4 个实验组和 1 个对照组，共 5 组； 实验 50 天完成， 每 10 天取样， 初始数据已知， 只需测 5 次，故 5 组样品重复 3 次，共需测定的样品 数为 25×3＝75。③依据实验目的探究“添加适量的 ABA 可提高生物碱产量”可知， 当某 3 个样品的“生 物碱含量平均值最高”时，其对应的 ABA 浓度为最 适浓度。
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是________， 诱导外植体形成 PLBs 的过程称_______。 (2)与黑暗条件下相比，PLBs 在光照条件下生长 的优势体现在________， ____________， __________。 (3) 脱落酸 (ABA) 能提高生物碱含量，但会抑制 PLBs 的生长。 若采用液体培养， 推测添加适量的 ABA 可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推 测，在设计实验方案时探讨了以下问题：