专题细胞工程
高考生物 专题二十六 细胞工程与胚胎工程
知识拓展 精细胞变形成为精子的过程:高尔基体发育成精子头部的顶体,中心
体演变成精子尾,细胞核变为精子头的主要部分,线粒体聚集在精子尾的 基部形成线粒体鞘,细胞内的其他物质浓缩为球状(原生质滴),原生质滴 随精子的成熟过程向后移动,直至脱落。
2.胚胎早期发育 1)受精卵:胚胎发育起点。 2)卵裂:细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加。 3)桑葚胚:卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团,形似桑葚,此时细胞 未分化。 4)囊胚:
考点训练(请判断下列说法是否正确)
1.培养基中生长素含量高于细胞分裂素时,有利于愈伤组织生根。 ( ) 2.利用茎尖分生组织培养脱毒苗,可以使植株具有抗病毒能力。 ( ) 3.植物细胞有细胞壁,一般可通过酶解法在清水中制备原生质体。 ( ) 4.植物组织培养技术可以实现人参皂苷、紫杉醇等细胞产物的工业化生 产。 ( )
3)受精主要过程:
易混易错 (1)常以观察到两个极体(多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,不 会形成两个第二极体)或者雌、雄原核作为受精的标志,而受精完成的标 志是雌、雄原核融合。(2)在自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完 成。(3)不同哺乳动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初级卵母细 胞,如马、犬等;有的可能是次级卵母细胞,如猪、羊等。(4)排卵指卵子从 卵泡中排出。
2.培养过程
知识归纳 (1)实现无毒、无菌环境的途径:对培养液和培养用具进行灭菌处理;在无 菌环境下进行操作;定期更换培养液(清除代谢物,防止细胞代谢物积累对 细胞自身造成伤害)。(2)动物组织块需用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白 酶等处理,将组织分散成单个细胞,用培养液将细胞制成细胞悬液。(3)原 代培养时,细胞分裂受阻的原因有细胞密度过大、有害代谢物积累和培 养液中营养物质缺乏等,此外,贴壁细胞在生长增殖时还会出现接触抑制 (当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖)现 象,因此需要进行传代培养。
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案植物细胞工程和动物细胞工程默写1、细胞工程是在或的操作2、细胞工程按操作对象分为和3、植物细胞工程通常采用的技术手段是：和4、植物组织培养的理论基础是：5、理论上每一个活细胞都应该具有。
因为6、受精卵的全能性最高，受精卵生殖细胞体细胞7、为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？8、植物组织培养的外界条件：，内在原理是：9、植物组织培养的过程：经过形成经由过程形成，最后移栽发育成。
10、是指已分化细胞经诱导，失去其特有的结构和功能而变为未分化细胞的过程。
11、是指由外植体长出来高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。
12、植物体细胞杂交的意义（优势）：。
13、去除细胞壁的常用方法：（纤维素酶、果胶酶等）14、人工诱导原生质体融合方法：物理法：等；化学法：15、融合完成的标志是：16、植物体细胞杂交过程包括：和。
17、植物体细胞杂交的原理是：和18、人工种子的特点是：19、作物脱毒(1)材料:(2)脱毒苗:20、单倍体育种：(1)方法:(2)优点:;21、动物细胞工程常用的技术手段：(基础)、、、22、动物细胞培养的原理是：。
23、用处理，一段时间后获得单个细胞。
24、细胞贴壁：25、细胞的接触抑制：26、原代培养：，培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。
将原代细胞从培养瓶中取出，用处理后配制成，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为27、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为28、细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。
细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。
细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。
高中生物 专题2 细胞工程 2
专题2 细胞工程 2.2 植物细胞工程——植物细胞工程的实际应用一、选择题1．通过植物组织培养技术繁育农作物,其优点不包括（)A．加快繁育速度B．保持亲本优良性状C．培育出无病毒植株D．改变植物的基因型解析：植物组织培养技术不仅可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传特性，并通过作物脱毒提高作物产量，改善作物品质。
答案：D2．2012·广东高考］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：本题主要考查现代生物技术应用的相关知识。
由于植物分生组织中病毒很少或没有病毒，常用茎尖通过组织培养技术培育脱毒苗；细胞杂交通常用于培育杂种个体；显微注射技术常用于基因工程，培育转基因生物;核移植技术常用于培养克隆动物。
故只有A选项符合题意。
答案：A3．下列应用不涉及植物组织培养技术的是() A．花药离体培养得到单倍体植株B．秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株C．人工种子培育D．“番茄—马铃薯”杂种植株培育解析：花药离体培养、人工种子培育和体细胞杂种植株的培育均需要植物组织培养作为技术手段,而秋水仙素诱导多倍体的形成与植物组织培养没有直接关系。
答案：B4．2013·江苏高考]某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。
为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是(）A．利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗B．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上D．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养解析：本题考查对获得大量优质苗的多种技术手段的分析。
为了使优质苗的生物性状不发生性状分离，可采用茎段扦插诱导生根技术快速育苗，也可采用将幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上的方法或用茎尖或幼叶等部位的组织进行植物组织培养获得大量优质苗；花粉粒是减数分裂的产物,利用花粉粒离体培养得到的是单倍体苗，其高度不育，且会发生性状分离，因此B项方案不能选用.答案:B5．下列育种措施，可以增加植物突变体出现的是（)A．采用嫁接方法培育苹果新品种B．将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草C．用紫外线对植物组织培养中的愈伤组织进行照射D．使用秋水仙素对棉花植株进行处理解析：愈伤组织中的细胞处于分裂状态，受紫外线照射容易发生基因突变。
选修专题细胞工程选修专题植物组织培养技术
（2）细胞融合的生物学原理：细胞膜的流动性。
（3）过程：
①去壁：酶解法，所用酶为纤维素酶和果胶酶。 ②诱导原生质体融合：物理法——离心、振动、电激等；
化学法——常用聚乙二醇 (PEG)作诱导剂。 ③植物体细胞杂交成功的标志：杂种细胞再生出细胞壁。 ④优点：克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，
B.接种：灭菌后的花蕾，在无菌条件下除去萼片 和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。剥离 花药时尽量不要损伤花药，否则接种后容易从 受伤部位产生愈伤组织，同时还要彻底去除花丝， 因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体 的形成。
C.培养：温度控制在25℃左右，幼小植株形成后 才需要光照。如果花药开裂长出愈伤组织或 释放出胚状体，就要在花药开裂后尽快将幼小 植株分开。
A、能够保持优良品种的遗传特性： 繁殖过程的细胞分裂方式是有丝分裂，没有
基因重组，亲子代细胞内DNA不变，具有相同的 基因，因此能够保持亲子代遗传特性不变。
B、能够高效快速地实现种苗的大量繁殖： 这种技术具有取材少、繁殖率高、培养
周期短的特点，因此能够高效快速地实现 种苗的大量繁殖。
（2）作物脱毒： ①原因：进行无性繁殖的作物，它们感染的病毒 很容易传播给后代。
1.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， 细胞的这种特性叫做细胞的全能性。
（2）原因：生物体的每一个细胞都含有该物种所特有 的全套遗传物质，都有发育成完整个体所 必需的全部基因。从理论上讲，生物体的 每一个活细胞都应该具有全能性。
（3）细胞在生物体内没有表现全能性的原因
专题二细胞工程
化学（聚乙二醇） 灭活的病毒
获得杂种植株
主要用于制备 单克隆抗体
1975年英国科学家米尔斯坦和柯勒的实验 设计方案：
一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 骨髓瘤细胞能无限增殖
单克隆 抗体
动物细胞培养技术
杂交瘤细胞
动物细胞融合技术
既能产生特异性抗体，
又能大量增殖的细胞
杂交瘤细胞特点： 既能产生特异性 抗体，又能大量 增殖。
快速繁殖、培育 获得细胞或细胞
无病毒植株
分泌蛋白
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官
胰蛋白酶
加培养液
单个细胞 细胞
剪碎
制成 悬浮
细胞增殖
去掉组织
液
间蛋白
无限传代
细胞系
动物细胞培养不能 最终培养成生物体
细胞株
原代培养和传代培养；细胞株和细胞系
细胞 悬浮 液
随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖
细胞株
细胞系 遗传物质改变
特点：既能产生专一 抗体又能大量繁殖
制
特异性杂交瘤细胞
备 过 程 ：
动物 细胞 培养 技术
体外或体内 细胞培养 杂交瘤细胞系
提取
特点：特异性强灵敏 度高可大量制备
单克隆抗体
项目
动物细胞融合
植物体细胞杂交
原理
细胞膜的流动性
融合前提 分散成单个细胞
细胞膜的流动性和 植物细胞的全能性
去除细胞壁
诱导方法 聚乙二醇、离心、振动 、电激、灭活病毒
植物体细胞杂交
植物细胞工程的理论基础是： 植物细胞的全能性
一、细胞的全能性
生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体
1、定义：的潜能的特性。
生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有
高中生物选修3细胞工程
– 单倍体育种 – 诱导突变体
• 细胞产物的工厂化生产
一 植物繁殖的新途径
（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术） 1.概念: 快速繁殖优良品种的植物组织培养技术
2.优点: 1）保持优良品种的遗传特性 2）高效快速地实现种苗的大量繁殖
3.成就:
一 植物繁殖的新途径
（一பைடு நூலகம்微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）
的形成
再分化 试管苗的形成
扩大培养
请根据上面的实验过程，概括出植物 组织培养技术的流程简图。
植物材料 （消毒）
脱分化
愈伤组织
无菌接种、诱导
再分化 诱导
试管苗
移栽到大田 培养成正常植株
合作学习
(1)在组织培养实验中，为什么要强调 所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？
防止杂菌污染，因为杂菌生长快， 会和培养物争夺营养。杂菌生长过程 中会产生有害的物质，导致培养物迅 速死亡。
植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器 官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又 称去分化。
脱分化的实质和结果分别是什么？
实质是恢复细胞的全能性过程。 结果是形成愈伤组织。
植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在 培养过程中重新分化成根或芽等器官的过程 。
获取 外植体
移栽
无菌接种 脱分化 诱导愈伤组织
5、条件： （1）离体状态，
（2）完全营养物质、激素
探究：
1、表现全能性的条件有哪些？
离体、提供营养物质、激素及其它适宜条件。
2、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分 化成不同的组织器官？ 在特定的时间和空间条件下，基因选择性的表达 的结果。
3、为何已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能？ 生物体的每一个细胞都含本物种的全套遗传物质， 都有发育成完整个体的全套基因。
专题二 植物细胞工程知识点
专题二细胞工程细胞工程定义：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。
【植物细胞工程】原理：细胞的全能性1、全能性概念：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个体的潜能。
2、具有全能性原因：生物体的任一细胞都含有包含本物种的全部遗传信息。
3、在理论上，生物的任何一个细胞都具有发育成完整个体的潜能，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现全能性，而是分化成各种组织和器官。
其原因是：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因进行了选择性表达，使细胞分化成不同的组织和器官4、表现出全能性的条件：脱离母体，适宜的营养物质等条件5、全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞一、植物组织培养技术1、概念：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织，丛芽，最终形成完整的植株。
2、过程：离体的植物器官、组织或细胞−−→−脱分化愈伤组织−−→−再分化胚状体或丛芽―→试管苗⑴脱分化：已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
⑵在植物中，一些分化的细胞，经过激素的诱导，可以脱分化为具有分生能力的薄壁组织，进而形成植物的愈伤组织。
愈伤组织在一定的培养条件下，又可以再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。
3、用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、作物新品种的培养、细胞产物的工厂化生产。
⑴人们形象地把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫做植物的微型繁殖技术也叫快速繁殖技术。
⑵植物分生区附近病毒极少，甚至无病毒，因此目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒，提高植物产量和品质。
⑶人工种子就是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。
细胞工程专题总概念图
本专题总概念图分概念图一、知识归纳6．细胞工程中应注意的问题（1）植物组织培养的目的不同，培养阶段也就不同：若生产人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产品，则一般培养到愈伤组织阶段；如培育新个体，则应该培养到试管苗阶段。
（2）动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养（基础）、动物细胞融合、动物细胞核移植等。
（3）动物细胞融合和植物体细胞杂交产生的后代中都含有两个亲本的遗传物质；植物组织培养和人工种子产生的后代中都只含有一个亲本的遗传物质。
（4）植物体细胞杂交后的杂交细胞具有全能性，动物细胞融合后的杂种细胞没有全能性。
（5）动物体细胞核移植是将动物的一个体细胞的细胞核移入一个已经去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。
二、相关试题1．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列各项中为非必要条件的是（）A．培养基需消毒灭菌B．给予适宜的温度C．给予充足的光照D．给予适宜的养料和激素2．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是（）A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理`──酶的专一性B．植物组织培养和动物细胞培养──细胞的全能性C．原生质体融合和动物细胞融合──生物膜的流动性D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养──细胞增殖3．运用此植物体细胞杂交法可使本来存在着生殖隔离的物种进行杂交，培育出兼有两种品质的优良品种。
要大量繁殖这样的优良品种，最好用下列哪种方法（）A．单倍体育种法B．杂交育种法C．植物组织培养法D．花药离体培养法4．科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞──“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。
以下有关“iPS细胞”的说法，正确的是（）A．iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性B．iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期C．iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变D．iPS细胞分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因5．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是（）A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生所需抗体的细胞B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞C．用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生抗体的B淋巴细胞群，培养后提取单克隆抗体6．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种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同7．（双选）下列关于细胞工程的叙述中，正确的是（）A．细胞工程的原理是细胞的全能性B．绵羊多利的诞生，说明高度分化的动物细胞核具有全能性C．植物组织培养技术可用于培育新物种D．试管婴儿技术包括核移植和胚胎移植技术8．（双选）新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。