高中生物选修3细胞工程
2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册第2章 细胞工程第3节 胚胎工程

2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册第2章细胞工程第3节胚胎工程第3节胚胎工程第1课时胚胎工程的理论基础课程内容标准核心素养对接1.简述受精和胚胎早期发育的基本过程。
2.说明胚胎的形成经过了受精及早期发育等过程。
1.生命观念——从精子和卵细胞的结构理解受精作用过程。
2.科学思维——构建模型分析早期胚胎发育中相关物质和结构的变化。
知识点1受精和受精阶段1.胚胎工程的概念2.受精(1)概念:精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
(2)场所:哺乳动物的受精在输卵管内完成。
(3)过程知识点2胚胎早期发育1.场所:输卵管。
2.过程(1)动物排出的卵子都是次级卵母细胞,需进一步成熟(×)(2)当精子入卵后,立即发生透明带反应,阻止后来的精子进入(×)(3)胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂的(√)(4)成熟的精子并不具有受精能力,必须获能后才具备受精能力(√)(5)囊胚的滋养层细胞具有全能性(×)(6)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期(×)(7)囊胚内的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜(×)(8)胚胎发育的场所是输卵管(×)教材P57“图2-20”拓展1.下图表示哺乳动物受精过程不同时期的示意图,请写出标号代表的内容。
哺乳动物的受精过程主要包括:①精子穿越卵细胞膜外的一些结构;②精子入卵;③形成雌、雄原核;④形成合子。
教材P58“图2-21”拓展2.写出图中A~D各部分结构名称。
A.透明带;B.内细胞团;C.囊胚腔;D.滋养层。
探究点一受精的过程受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
它包括受精前的准备阶段和受精阶段。
观察哺乳动物受精过程,并回答相关问题:(1)防止多精入卵的两道屏障为透明带反应和卵细胞膜反应。
(2)在精卵相遇之前,精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化,具有了受精能力,这个过程叫作精子获能。
卵子一般在排出后都要在输卵管中进一步成熟,当达到减数第二次分裂时,才具备与精子受精的能力。
人教版高中生物选修三专题二《细胞工程》实施典型案例

“主体参与型课堂教学模式”实施典型案例一、教学内容新课标人教版高中生物选修三专题二《细胞工程》二、教材分析细胞工程的知识反映了现代生物科学研究的新进展,是当前生物科学研究的热点问题之一。
细胞工程看似抽象、微观,很难与学生的生活经验相联系,其实不然。
由于植物微型繁殖技术的迅速发展,学生经常会从各种媒体上看到“组培苗”、“试管苗”的字眼。
而克隆羊多利的诞生更使“克隆”这个生物学的专业术语,成为媒体频频出现的、已不用注解的名词。
细胞工程是建立在对细胞结构、功能、生理等研究基础上的新技术,在必修模块《分子与细胞》中,学生已学过动植物细胞的结构和功能、细胞的分化和全能性;在必修模块《遗传和进化》中,学生已学过生物变异在育种上的应用;在必修模块《稳态与环境》中,学生学习过人体内环境及免疫的知识,而这些都是学习本专题的知识基础。
细胞工程中的技术是其他生物工程的基础,生物技术各个分支领域是相互渗透、相互促进的。
三、学生分析高一学生具备一定的生物学知识,思维能力和学习能力也得到一定的发展,但在实验技能方面还相当欠缺,发现问题、分析问题、解决问题的探究思维还不成熟。
针对学生现有的水平,在教学过程中以问题驱动式展开探究,通过一个个有层次的问题,由浅到深,步步启发,从而激发学生的学习兴趣,诱导学生的探究思维,使学生主动思考,独立探究。
四、教学目标1、知识方面:简述植物组织培养和体细胞杂交技术及其应用;简述动物细胞培养和体细胞核移植技术及其应用前景;举例说出动物细胞融合和单克隆抗体技术及其应用。
2、能力方面:尝试进行植物组织培养;运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础;搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料,进行整理、分析和交流。
3、情感态度与价值观方面:体验植物组织培养技术;讨论细胞工程技术的社会意义;认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系;关注细胞工程研究的发展和应用前景。
五、课前准备1、建立学习小组:课前按照“组间同质、组内异质”的原则,将全班学生分为7个小组,每组8人,课桌按马蹄形方式编排。
高中生物学选择性必修3植物细胞工程的应用

(1)提示:作物感染的病毒可以传播给后代,并在作物体内逐年积累, 影响产量和品质。
(2)提示:植物分生区一般不会感染病毒,用分生区作为外植体进行组 织培养,能得到大量的脱毒苗。
归纳提升
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
1.快速繁殖 (1)实质:植物组织培养。 (2)原理:植物细胞的全能性。 (3)优点 ①能保持亲本的优良遗传特性,子代个体的遗传物质与亲本相同。 ②选材少,培养周期短,繁殖率高。 ③不受自然生长季节的限制,便于自动化管理,有利于进行工厂化生产。
3.突变体的利用
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
(1)原理:基因突变和植物细胞的全能性。在植物的组织培养过程中,由
于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此容易受到培养条件和诱变因素的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
影响而产生突变,从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进
而培育成新品种。
(2)过程
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
2.次生代谢物 (1)概念:植物代谢产生的一些一般认为__不__是____植物基本的生命活动所 必需的产物,是一类___小__分__子__有__机__化__合__物_____(如酚类、萜类和含氮化合物等)。 (2)作用:在植物_抗__病__、__抗__虫___等方面发挥作用,也是很多___药__物___、 __香__料____和___色__素___等的重要来源。
组织培养,可以使新长成的植株不带病毒,从而获得脱毒苗。用脱毒苗进行
繁殖,种植的作物就不会或极少感染病毒。
针对训练
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
1.(2021 哈尔滨六中高二月考)利用快速繁殖技术快速培育名贵花卉,不
选取的培养材料是( A )
高中生物选修3植物细胞工程知识点

高中生物选修3植物细胞工程知识点1.细胞脱分化:就是让已分化的细胞,经过诱导后,失去特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
2.愈伤组织:细胞排列疏松而无规则,高度液泡化的成无定形状态的薄壁细胞团。
3.外植体:用于植物组织培养的离体器官组织或细胞。
4.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,也就是说,每个细胞都具有全能性的特点。
5.全能性的原理:细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因,而不是全部基因。
6.全能性表达的标志:已分化的细胞形成完整的个体,若只是形成某种组织器官,则不能体现全能性。
7.全能性的高低比较:(1)受精卵>生殖细胞>体细胞(2)体细胞:植物细胞>动物细胞(3)分化程度低的细胞>分化程度高的细胞(4)幼嫩细胞>衰老细胞(5)分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞8.外植体经过脱分化形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化形成芽和根;芽和根进而形成植株。
9.脱分化过程进行有丝分裂;再分化过程进行有丝分裂的同时也进行分化。
10.植物组织培养:就是在无菌和人工控制的条件下,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。
11.植物细胞杂交:就是将不同的植物体细胞,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。
目的:获得杂种植物体。
用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁;杂交过程的关键:原生质体间的融合;人工诱导的方法:包括物理法和化学法,物理法包括:离心、振动、电激;化学法包括:聚乙二醇。
12.植物细胞杂交的优点:(1)打破了物种之间的生殖隔离,实现了远源杂交。
(2)扩大了遗传重组的范围。
13.微型繁殖技术:把用于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。
14.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。
2019新人教版高中生物选择性必修三第二章重点知识点归纳总结(细胞工程)

第二章细胞工程第一节植物细胞工程细胞工程:细胞工程是指应用细胞生物学、分子生和生物学等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性生物工程。
1.原理和方法:细胞生物学和分子生物学。
2.操作水平:细水平或细胞器水平。
3.目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品一、植物细胞工程的基本技术1.细胞的全能性:细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的_ 潜能,即细胞具有全能性。
2.细胞具有全能性的原因(物质基础)生物体的细胞中都含有该物种的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所需的全部遗传信息1.生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因(不离体的细胞无法表现出全能性的原因) 在特定的时间时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达2.全能性大小比较(1)受精卵、体细胞、生殖细胞受精卵〉生殖细胞>体细胞(2)分化程度高的细胞、分化程度低的细胞分化程度低的细胞>分化程度高的细胞(3)分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞分裂能力强的细胞〉分裂能力弱的细胞(4)植物细胞、动物细胞植物细胞>动物细胞(5)幼嫩的细胞、衰老的细胞幼嫩的细胞〉衰老的细胞(一)植物组织培养技术1.概念:植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞(称为外植体)等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成整植株的技术。
2,原理:植物细胞的全能性3.生殖方式:无性生殖4.分裂方式:有丝分裂5.过程:|外植体|―—化|愈伤组织|—2|胚状体或丛芽|—育-[植株脱分化:在一定的—激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞的过程。
再分化:愈彳^组织能重新分化成芽、根等器官的过程。
探究.实践:菊花的组织培养(1)原理口植物细胞一般具有全能性;口在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化和再分化,形成胚状体长出—芽和根_,进而发育成_完整的植株_;口植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度_、比等都会影响植物细胞的发育方向。
高中生物新人教版选修3:第二章《细胞工程》教案

专题2细胞工程本专题教材分析一、教学目的要求知识方面1。
简述植物组织培养和体细胞杂交技术及其应用。
2。
简述动物细胞培养和体细胞核移植技术及其应用前景。
3.举例说出动物细胞融合和单克隆抗体技术及其应用。
情感态度与价值观方面1。
体验植物组织培养技术。
2.讨论细胞工程技术的社会意义。
3.认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系.4.关注细胞工程研究的发展和应用前景。
能力方面1。
尝试进行植物组织培养。
2。
运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础。
3。
搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料,进行整理、分析和交流。
二、教学内容的结构和特点(一)教学内容的特点本专题内容包括两部分,即《植物细胞工程》和《动物细胞工程》,其中《植物细胞工程》可用3课时教学,《动物细胞工程》可用3课时教学。
本专题的题图是由三幅图合成的:克隆羊多利的照片、细胞核移植和植物组织培养。
题图的寓意是表明细胞工程是细胞水平上的操作,它包括植物细胞工程和动物细胞工程等方面.在章引言中通过列举细胞工程的应用,把学生带进细胞工程的科技领域。
《科技探索之路──细胞工程的发展历程》,以图配文的形式介绍了细胞工程的来龙去脉,使学生认识到细胞工程不是凭空得来的,而是经过了一代代科学家执著地探索;科学与技术是相互促进的,科学理论要经过技术才能转化为生产力。
第一节《植物细胞工程》包括两小节:《植物细胞工程的基本技术》和《植物细胞工程的实际应用》。
第一小节,是让学生了解最基础的知识──植物细胞工程基本原理和技术,第二小节是让学生了解它的实际应用。
第一小节《植物细胞工程的基本技术》讲述了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容,其中,植物细胞的全能性是植物组织培养的基础,而植物体细胞杂交技术又是在植物组织培养的基础上发展起来的。
在本小节的教材中,首先用实例引出“花瓣是怎样长成一株完整的植株的?植物的花瓣为什么能培育出一株完整的植株?”等问题,由此导入植物细胞全能性的学习。
高二生物选修三细胞工程知识点

高二生物选修三细胞工程知识点推荐文章高二生物知识点必修三热度:高二生物学的学考总知识点热度:高二生物会考重要知识点的归纳热度:高二生物学常考知识点热度:高二生物提分知识点热度:高二本身的知识体系而言,它主要是对高一知识的深入和新知识模块的补充。
以数学为例,除去不同学校教学进度的不同,我们会在高二接触到更为深入的函数,也将开始学习从未接触过的复数、圆锥曲线等题型。
小编高二频道为你整理了《高二年级生物细胞知识点》希望对你有所帮助!高二生物选修三细胞工程知识点1、细胞的全能性:(1)概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能.(2)原因:已分化的细胞具有本物种全套的遗传物质.(3)干细胞:动物和人体内保留着少量具有和分化能力的细胞.2、细胞全能性的证明实例(1)植物组织培养证明了植物细胞具有全能性;(2)克隆动物证明了高度分化的动物细胞核也具有发育的潜能.3、可作为证明细胞全能性的实例必须同时满足以下三个条件;①起点:具有细胞核的细胞;②终点:形成完整的个体;③外部条件:离体、营养物质等.注:种子发育成植株不叫全能性.4、细胞分化程度与全能性的关系:分化程度越低的细胞全能性越高.5、细胞全能性比较(1)动物与植物:植物细胞>动物细胞;(2)同一个体:受精卵>生殖细胞>体细胞;(3)同一细胞:刚产生的细胞>成熟细胞>衰老细胞.高二生物选修三细胞工程知识点1、动植物细胞全能性的区别:1)高度分化的植物细胞具有全能性;已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性.2)原因分析:动物细胞是高度分化的具有特定功能的细胞,完全具有全能性的只有未分化的受精卵,和低级分化到一定程度的胚胎细胞.当胚胎细胞继续发育,出现胚层分化,组织,器官形成时,细胞已经丧失了全能性,只保持了部分的分化为较高分化程度的细胞的能力.例如骨髓干细胞,虽然不具备全能性,但保持了分化为骨髓细胞,红细胞等的能力,因此是部分全能性.而动物细胞核包含了物种的全部遗传物质,并且在适当的条件下能够去分化再分化,发育为完整个体,因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性.动物体细胞克隆就应用了动物细胞的全能性.2、动物体细胞克隆动物克隆是一种通过核移植过程进行无性繁殖的技术.不经过有性生殖过程,而是通过核移植生产遗传结构与细胞核供体相同动物个体的技术,就叫做动物克隆.高二生物选修三细胞工程知识点(1)概念:在个体发育中,由一个或多个细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程.(2)特征:具有持久性、稳定性和不可逆性.(3)意义:是生物个体发育的基础.(4)原因:基因选1、干细胞的概念:动物和人体内保留着少量具有和分化能力的细胞.2、干细胞的分类:1)全能干细胞:具有形成完整个体的分化潜能.2)多能干细胞:具有分化出多种细胞组织的潜能.3)专能干细胞:只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化.如神经干细胞可分化为各类神经细胞,造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞.择性表达的结果,遗传物质没有改变.。
高中生物选修三专题2细胞工程(含解析)

2021-2021高中生物选修三-专题2-细胞工程(含解析)一、单选题1.下列对动物核移植技术的描述错误的是( )A. 哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎核移植B. 体细胞核移植的过程中可通过显微操作去核法去除卵母细胞中的核C. 体细胞核移植过程中通常采用去核卵母细胞作为受体细胞D. 通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞动物进行了100%的复制2.以绵羊红细胞刺激小鼠脾脏B淋巴细胞,再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,并筛选出特定杂交瘤细胞生产单克隆抗体。
下列说法正确的是:A. 抗体能识别绵羊整个红细胞B. 抗体只识别绵羊红细胞表面的特定分子C. 抗体能识别绵羊所有体细胞D. 抗体只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子3.关于单克隆抗体的生产和应用,错误的是()A. 单克隆抗体可制成诊断试剂,具有准确、高效、简易、快速的优点B. 专一抗体检验阳性筛选特定的杂交瘤细胞C. 对小鼠注射特定抗原以获取所需的T细胞D. “生物导弹”在原位杀死癌细胞,不损伤正常细胞4.细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。
下列选择错误的是()A.选择去核的卵细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率B.选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞C.选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体D.选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗5.一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后,这个细胞经过分裂和分化形成胚胎,再植入第三只羊的内发育,产下一只羊羔.这种克隆技术具有多种用途,但是不能()A. 有选择地繁殖某一性别的家畜 B. 繁殖家畜中的优秀个体C. 用于保护濒危物种D. 改变动物的基因型6.一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下条件①无毒的环境②无菌的环境③合成培养基需加血浆④温度与动物体温相近⑤需要氧气⑥需要二氧化碳A. ①②③④⑤⑥B. ①②③④C. ①③④⑤⑥D. ①②③④⑥7.某同学列表比较了动、植物细胞工程的有关内容,你认为其中有错误的是()比较内容植物细胞工程动物细胞工程A 特殊处理酶解法去除细胞壁用胰蛋白酶处理制成细胞悬浮液B 融合方法物理方法、化学方法、生物方法物理方法、化学方法C 典型应用人工种子、种间植物单克隆抗体的制备D 培养基区别蔗糖是离体组织赖以生长的成分常加入动物血清A. AB. BC. CD. D8.下列有关植物细胞工程的叙述,正确的是()A. 在植物组织培养过程中,细胞的遗传物质一般都发生改变B. 植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性C. 植物组织培养的目的都是获得完整的植株D. 植物组织培养过程中培养基成分有水、无机盐、糖、维生素、有机添加物和相关激素9.动物细胞培养的顺序是( )①原代培养②传代培养③胰蛋白酶处理组织,形成分散的悬浮细胞A. ③①②B. ①②③C. ②①③D.①③②10.“生物导弹”是指()A. 单克隆抗体B. 杂交瘤细胞C. 产生特定抗体的B淋巴细胞D. 在单抗上链接抗癌药物二、填空题11.如图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究.据图回答相关问题.(1)X、Y、Z细胞的名称分别是________、________ 、________ .(2)①过程类似于植物组织培养技术中的________ 过程.与纤维母细胞相比,诱导干细胞的全能性较________(3)③过程中需用到的生物诱导剂是________(4)④处需要筛选,其目的是筛选出________(5)若用含放射性32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞,能测到放射性32P的细胞器是________12.新兴生物工程能使免疫学在应用方面更上一层楼,为人类带来福音.一方面新兴生物工程可以为免疫活性物质及疫苗的制备开辟新途径,解决免疫治疗及免疫预防方面的难题;另一方面,新兴生物工程还可以为解决器官移植所面临的供体不足和免疫排斥两大难题提供可能.(1)利用________ 技术发展起来的杂交瘤技术,为制备单克隆抗体开辟了新途径,与传统方法获取的同类产品相比,它的显著优点是________(2)干扰素及部分疫苗都可以通过________ 技术制造的工程菌来大规模生产,如国内应用较普遍的重组CHO乙肝疫苗;(3)对大面积烧伤病人,借助________ 技术可获取大量自身健康皮肤用于移植.(4)通过向供体动物基因组中导入某种调节因子,以抑制________ 的表达,或设法将之去除,再结合________ 技术,可培育出无免疫排斥的转基因猪器官;(5)________ 的分离和培养成功也为解决上述难题开辟了新途径,因其具有________ 性,可在体外诱导分化产生各种人造组织器官.13.如图为单克隆抗体制备流程示意图.(1)制备单克隆抗体过程中要用到________ 和________ 技术.(2)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基中培养,目的是________ .在细胞培养过程中,培养液中需要添加无机盐,但要注意无机盐的________ ,以保证生命活动的正常进行.(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是________(4)若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞,放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是________(5)最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________14.如图是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图.(1)过程①和②得到的Y细胞称为________ .得到的单克隆抗体最主要的优点是________ .(2)④过程需要________ 酶,⑥过程需要用________ 处理受体细胞.(3)抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同,两者的空间结构是否相同?________ 为什么?________(4)如果想用棉花生产该种抗体,则⑥过程的受体细胞通常选用________ ,经过筛选后再侵染棉花体细胞,转化成功后通过________ 技术获得能产抗体的转基因棉花植株.15.单纯疱疹病毒I型(HSV﹣1)可引起水泡性口唇炎.利用杂交瘤技术制备出抗HSV﹣1的单克隆抗体可快速检测HSV﹣1.回答下列问题:(1)在制备抗HSV﹣1的单克隆抗体的过程中,先绐小鼠注射一种纯化的HSV﹣1蛋白,一段时间后,若小鼠血清中抗________ 的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内产生 ________ 了反应,再从小鼠________ 的中获取B淋巴细胞.将该B淋巴细胞与小鼠的________ 细胞融合,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有的特点是________和________ .(2)若要大量制备该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的________ 中使其增殖,再从________ 中提取、纯化获得.(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV﹣1蛋白,其原因是该抗体具有________和________ 等特性.16.如图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究.据图回答相关问题.(1)X、Y、Z细胞的名称分别是________ 、________ 、________ .(2)①过程类似于植物组织培养技术中的________ 过程.与纤维母细胞相比,诱导干细胞的全能性较________ .②过程的实质是________(3)③过程中需用到的生物诱导剂是________ .(4)④处需要筛选,其目的是________ .(5)若用含放射性32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞,能检测到放射性32P的细胞器是________、________ .17.动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a,b,c 代表动物细胞工程的几项技术①②③依次表示其结果.据图回答(1)若a是核移植技术,①的产生反映了________(2)若b是体外技术,则必须对精子用一定浓度的化学药物进行________ 处理;所用的化学药品是________ 或钙离子载体A23187溶液.并且b获得的卵________ (填可或不可)直接用于胚胎移植;如果选择牛的含X染色体的精子进行人工授精,生产②牛的目的是________ .(3)若c是胚胎分割技术,为了提高胚胎的利用率进行胚胎分割时要平均分割的是________ .否则会影响________ ,一般情况下③中个体的基因型________ 和表现型________ .(4)按照a是核移植技术,b是体外技术,c是胚胎分割技术,则①②③属于无性生殖的是________ .18.为治疗某种遗传性糖尿病,研究人员完成如下工作.(1)图1中①是取自患者体细胞的________ ,过程②表示________ 技术.(2)重组细胞在体外培养时,培养液中除了加入诱导物外,还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、________ 等必需的营养成分,并在含5% CO2的无菌、恒温培养箱中进行,CO2的作用是________ ;培养时,为防止接触抑制应适时用________ 处理,一般________ 培养的细胞遗传物质未发生改变.19.生物工程在医疗卫生方面得到了广泛应用,请回答下列问题.(1)利用________ 技术制备的杂交瘤细胞,可用于制备单克隆抗体.与体内抗体相比,单克隆抗体具有理化性质单一、________ 、可大量制备等优点.(2)干扰素、胰岛素等物质可以通过工程菌来大量生产.该技术中目的基因和运载体要用同种________切割,以产生相同的________ .(3)在完成体外的过程中,对已取得的精子要进行________ 处理,为了获取更多的卵细胞,一般要对雌性个体注射________ ,使其超数排卵.(4)利用细胞培养技术可以获取自身健康的皮肤,用于皮肤移植.在此过程中通入CO2的目的是________ ,在培养液中加入________ 酶,可防止细胞出现接触抑制现象.三、实验探究题20.某实验室做了下图所示的实验研究,请据图回答:(1)与纤维母细胞相比,过程①形成的诱导干细胞的全能性较________。
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第35讲细胞工程[考纲明细] 1.植物的组织培养(Ⅱ) 2.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ) 3.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)考点1植物组织培养与植物体细胞杂交1.细胞工程的概念与理论基础(1)细胞工程①操作水平:□01细胞水平或细胞器水平。
②目的:按照人的意愿来改变细胞内的□02遗传物质或获得□03细胞产品。
(2)植物细胞的全能性①概念:具有某种生物全部□04遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成□05完整生物体的潜能。
②原理:细胞内含有本物种的□06全套遗传信息。
③全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于□07离体状态,提供一定的□08营养、激素和其他适宜外界条件。
④细胞全能性大小与细胞分化程度成反比。
⑤全能性大小:植物细胞:受精卵>生殖细胞>体细胞动物细胞:受精卵>生殖细胞>体细胞核(动物细胞全能性受限制,但细胞核具有全能性)2.植物组织培养(1)理论基础:植物细胞的□01全能性。
(2)操作流程①离体的器官、组织或细胞常称为□02外植体。
②a过程为□03脱分化,b过程为□04再分化,A表示□05愈伤组织,B表示□06丛芽或胚状体。
3.植物体细胞杂交(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□01新的植物体的技术。
(2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的□02流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的□03全能性。
(3)过程4.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⎩⎨⎧ a.保持优良品种的遗传特性b.高效快速地实现种苗的大量繁殖②作物脱毒技术:是选取作物无毒组织(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□01胚状体、□02不定芽、□03顶芽和□04腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
(2)作物新品种的培育①单倍体育种实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
优点:后代不发生□06性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了□07育种年限。
②突变体的利用:在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断的分生状态,因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。
从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产①细胞产物:蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
②培养阶段:愈伤组织阶段。
③技术基础:植物组织培养技术。
1.(选修3 P 36“小知识”改编)固体培养基中的无机营养成分包括水分、无机盐;有机营养成分包括小分子糖类、氨基酸等物质。
2.(选修3 P38思考与探究T1)为什么“番茄—马铃薯”超级杂交植株没有如科学家所想象的那样地上长番茄、地下结马铃薯?提示生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的,所以“番茄—马铃薯”超级杂种植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质,但这些遗传物质的表达相互干扰,不能再像番茄或马铃薯植株中的遗传物质一样有序表达,杂种植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。
3.(选修3 P38思考与探究T2)原生动物眼虫中含有叶绿体,说明植物细胞的细胞器可以在某些动物细胞存活。
据此推测动植物细胞间可以实现杂交吗?如果可以,设计具体实验方案。
提示根据眼虫的特点,动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。
具体的实验方案如图所示:4.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分,请探讨:人工种皮中应该具有的有效成分是什么?为了促进胚状体的生长发育,我们还可以向人工种皮中加入哪些物质?提示针对植物种类和土壤等条件,在人工种子的包裹剂中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。
为了促进胚状体的生长发育,还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
题组一植物组织培养过程1.(2018·江苏高考)花药离体培养是重要的育种手段。
下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是()A.为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上答案 C解析为了防止微生物污染,过程①所用的花蕾需在70%乙醇中浸泡30 s,A错误;过程②的培养基中,当生长素与细胞分裂素的比值适中,且生长素含量高于细胞分裂素时,有利于根的分化,B错误;进行过程③的愈伤组织经过了秋水仙素的处理,故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体,C正确;经炼苗后的幼苗是能进行光合作用且能独立进行代谢的植株,故幼苗的生长基质中不用添加蔗糖和多种植物激素,D错误。
2.(2017·海南高考)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。
回答下列问题:(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ____。
(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到。
若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。
(3)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是。
A 中的愈伤组织是叶肉细胞经________形成的。
(4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉,可用组织培养方法繁殖,在培养时,________(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______。
答案(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,在一定条件下能发育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的细胞核(3)细胞分裂素、生长素脱分化(4)不能对杂合体的植株来说,由减数分裂形成的花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同,用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株解析(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。
用细胞作为材料进行培养获得幼苗,细胞必须具有完整细胞核,才具有发育为个体的一整套遗传信息。
(3)影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。
愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。
(4)由于花粉粒是经减数分裂形成的,其基因型与体细胞的基因型不同,组织培养得到的花卉基因型不同于原植株,导致不能保留亲本性状。
题后归纳1.植物组织培养的关键(1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。
(2)培养基状态:固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基)(3)体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。
(4)光照的应用脱分化阶段不需要给予光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。
2.植物激素在植物组织培养中的作用题组二植物体细胞杂交过程3.(2019·南充高中检测)白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。
“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。
如图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图,回答以下问题:(1)为了得到原生质体需先用________和________来处理白菜细胞和甘蓝细胞。
(2)诱导原生质体融合的方法有多种,常用的物理方法是______________________,融合完成的标志是____________________。
由杂种细胞得到白菜—甘蓝还需要经过组织培养技术,其中需要避光培养的步骤是____________。
(3)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”体细胞染色体数为________;通常情况下,白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的,原因是____________________,若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话,得到的后代应含________条染色体。
(4)植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是__________________________________________________________________ ______。
答案(1)纤维素酶果胶酶(2)离心、振动、电激再生出新的细胞壁脱分化(3)38存在生殖隔离19(4)克服远缘杂交不亲和的障碍,培育作物新品种解析(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,可采用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁。
(2)诱导原生质体融合的方法包括:物理方法(离心、振动、电激)和化学方法(聚乙二醇);融合完成的标志是再生出新的细胞壁;将杂种细胞培育成杂种植株还需要采用植物组织培养技术,包括脱分化和再分化两个阶段,其中脱分化过程要避光,再分化过程需光。
(3)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”体细胞染色体数为20+18=38;通常情况下,由于白菜和甘蓝之间存在生殖隔离,因此白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的;若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话,得到的后代应含202+182=19条染色体。
(4)植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍,培育作物新品种。
知识拓展杂种植物遗传物质的变化(1)遗传特性:杂种植株中含有两种植物的遗传物质,故杂种植株具备两种植物的遗传特性。
(2)染色体组数 ①染色体组数=两种植物体细胞内染色体组数之和。
②植物体细胞杂交形成的杂种植株,有几个染色体组就称为几倍体。
③若一植物细胞含有2x 条染色体,2个染色体组,基因型为Aabb ,另一植物细胞含有2y 条染色体,2个染色体组,基因型为ccDd ,则新植株应为异源四倍体,其体细胞中染色体为(2x +2y )条,4个染色体组,基因型为AabbccDd 。