高考生物第二轮专题复习：植物细胞工程和动物细胞工程.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/10/3,#,第1页,专题2,当代生物科技专题,第2页,细胞工程,细胞生物学和分子生物学,细胞整体水平或细胞器水平,按照人们意愿来改变细胞内遗传物质或取得细胞产品,应用原理和方法,概念,分类,研究目标,研究水平,植物细胞工程,动物细胞工程,第3页,植物细胞工程理论基础是什么？通常采取技术伎俩有哪些？,植物细胞工程,一植物细胞工程基本技术,第4页,所采取技术理论基础,植物细胞工程,通常采取技术伎俩,植物组织培养,植物体细胞杂交,植物细胞全能性,第5页,一、植物组织培养基本原理,植物细胞全能性,原因：,表现条件：,在植物体中未表现原因：,每个细胞都含有本物种全部遗传信息，都含有发育成一个完整个体潜能。,离体,无菌、无毒环境,适宜培养基,(营养物质和植物激素),适宜环境条件(温度等),在个体发育过程中，基因在特定时空条件下选择性表示结果。,第6页,1、相关全能性表述中，不正确是（）,受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完,整个体，所以全能性最高,生物体内细胞因为分化全能性不能表示,卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能,性很高,植物细胞离体培养在一定条件下能表现出,全能性,自我评价,C,第7页,2、在一个生物体内，细胞没有表现出全能性，原因是（）,细胞失去了全能性细胞中基因部分丢失,细胞中基因选择性表示细胞中基因变异不一样,C,第8页,、植物组织培养概念,（一）植物组织培养技术,、植物组织培养过程,3、自我评价,第9页,在无菌和人工控制条件下，将离体植物器官、组织、细胞，培养在人工配制培养基上，给予适宜培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整植株。,第10页,第11页,丛芽（胚状体）,外植体,植物体,脱分化,再分化,过程,（分化）,（未分化）,（分化）,幼芽或幼根？,条件？,优点？,特点？,繁殖速度快,不受季节限制,幼苗无毒,保持优良性状,适宜温度、无光照、pH和无菌环境。,无机、有机成份和植物激素（,生长素，细胞分裂素和赤霉素,）,无定形状态,薄壁细胞,高度液泡化,排列疏松、无规则,分化程度低去分化较易,离体植物器官、组织或细胞,愈伤组织,第12页,1、关于愈伤组织形成过程正确叙述是（）,A、愈伤组织形成是离体植物细胞分化结果,B、愈伤组织形成是离体植物细胞分裂结果,C,、,愈伤组织形成是离体动物细胞分化结果,D,、,愈伤组织形成是离体植物细胞脱分化结果,D,2,、,植物组织培养形成愈伤组织进行培养，又能够分化形成根、芽等器官，这一过程称为(),A、脱分化 B、去分化,C、再分化 D、脱分化或去分化,C,第13页,(一),植物繁殖新路径,1.微型繁殖,微型繁殖技术:快速繁殖优良品种植物组织培养技术。,二植物细胞工程实际应用,特点:保持优良品种遗传特征；,高效快速地实现种苗大量繁殖。,第14页,第15页,第16页,(1)材料:无病毒茎尖。,(2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养取得。,2.作物脱毒,第17页,第18页,3.神奇人工种子,(1)技术:植物组织培养。,(2)结构:人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽。,(3)特点:,保持亲本优良性状；,不受气候,季节和地域限制。,第19页,(二),作物新品种培育,1.单倍体育种,(1)方法:花药离体培养。,(2)优点:,后代稳定遗传,都是纯合体;,显著缩短育种年限。,2.突变体利用,(1)产生:植物组织培养；,(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种。,第20页,(三),细胞产物工厂化生产,1.种类:蛋白质,脂肪,糖类,药品,香料,生物碱等。,2.技术:植物组织培养。,第21页,植物体细胞杂交,第22页,1你认为两个来自不一样植物体细胞完成融合，碰到第一个障碍是什么？,2怎么样去处理这个障碍呢？,3两个原生质体能发生融合，这与细胞膜什么特征相关？,第23页,杂种植株,融合原生质体AB,再生出细胞壁,脱分化,愈伤组织,再分化,植物体细胞杂交过程,植物细胞融合,植物组织培养,植物细胞A,原生质体B,原生质体A,杂种细胞AB,去 壁,去 壁,人,工,诱,导,方法？,促进融合方法？,融合完成,标志,植物细胞B,第24页,实例,番茄-马铃薯,在克服,远源杂交不亲和,障碍、培育作物新品种方面所取得重大突破。,意义：,未处理问题：,未能,让杂种植物按照人们需要表现出亲代优良性状。,原理：,植物细胞全能性,和,细胞膜流动性,第25页,白菜,甘蓝,2.利用多倍体育种能取得这种白菜-甘蓝吗？怎样取得？,2N=14,2N=14,1.植物体细胞杂交得到白菜甘蓝是几倍体、几个染色体组、多少染色体，是否可育？,是四倍体、四个染色体组、,28条染色体、可育,能，先让二者进行有性杂交，对杂交所得种子在萌发成幼苗时，用秋水仙素处理，使其染色体加倍，恢复育性。,思索：,第26页,1以下属于组织培养是(),A花粉培育成单倍体植株,B芽发育成枝条,C根尖分生区发育成成熟区,D未受精卵细胞发育成个体,A,2.植物体细胞杂交过程实质是（）,A、细胞质融合过程,B、细胞核融合过程,C、细胞膜融合过程,D、细胞原生质体融合过程,D,3.在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后,，,需,要诱导产生细胞壁，参加这一过程细胞器（）,A、叶绿体、高尔基体 B、线粒体、高尔基体,C、叶绿体、线粒体 D、线粒体、内质网,B,第27页,4.用杂合种子尽快取得纯合子植株方法是（）,A、种植F1选出不分离者纯合子,B、种植秋水仙素处理纯合子,C、种植生长素处理纯合子,D、种植花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子,D,5.下面关于植物细胞工程叙述，正确是(多项选择)(),A叶肉细胞脱分化后可形成含有分裂能力薄壁细胞B叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织,C融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜,D叶肉细胞离体培养时，能够表现出全能性,AD,第28页,6.下列图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：,步骤是去掉,，使植物细胞成为,，最,惯用方法是,。,步骤普通惯用化学试剂是,，,目标是,。,在利用杂种细胞培育成为杂种植株过程中，利用,技术伎俩是,，其中步骤相当于,，,步骤相当于,。,细胞壁,原生质体,酶解法,聚乙二醇,诱导原生质体融合,组织培养,脱分化,再分化,第29页,植物体细胞杂交目标是取得新杂种植株，使两株,植物性状能够在新植物体上有所表现，其根本原因,是,。,从理论上讲，杂种植株育性为,。若利用传,统有性杂交方法能否实现？,所以，这,项研究对于培养作物新品种方面重大意义在于,。,利用植物体细胞杂交方法培育作物新品种过程中，,遗传物质传递是否遵照孟德尔遗传规律？为何？,杂种细胞含有两个亲本遗传物质,可育,不能,克服远缘杂交不亲和障碍,不遵照，植物体细胞杂交属于无性生殖。,第30页,7.基因型为AaBb水稻（24条染色体）花药经过无菌操,作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。,愈伤组织是花粉细胞不停分裂后形成不规则细胞团,愈伤组织形成中，必须从培养基中取得,和小分,子有机物等营养物质。,要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有,和,两类激素。,组织培养技术不能直接用于（）,A、快速繁殖 B、培育无病毒植株,C、植物产品工厂化生产 D、培养抗病菌植株,用组织培养技术繁殖植物体时，不可能发生是,（）,A、基因重组 B、基因突变,C、染色体变异 D、染色体分离,水、无机盐,细胞分裂素,生长素,D,A,第31页,试管苗细胞核中含有,个DNA分子。,培养成试管苗可能出现基因型有,。,假如要取得育种需要植株，并能繁殖新品种，后面,育种步骤是,。,12,AB Ab aB ab,用一定浓度秋水仙素处理组织,培养取得幼苗,8.下面所列过程是植物组织培养简略过程。请据此回答：,脱分化再分化,表示,，它能被培养成根本原因是,。,表示,，它细胞特点是,，它颜色特点是,。,若想制造人工种子，应选择（写编号）,。,外植体,植物细胞全能性,愈伤组织,细胞排列疏松，高度液泡化无定形状态,色浅,第32页,若是花药，则是,，这项技术可用,在,上。,单倍体植株,单倍体育种,第33页,9.下列图为植物细胞融合及组织培养过程示意图。以下说法,不正确是,（）,A植物体细胞杂交最大优点是能够克服远缘杂交不亲,和障碍,B杂种细胞经过和过程能够培育成杂种植株，说明,杂种细胞含有全能性,C尽,管愈伤组织能够进行光合作用，但其培养基中仍需,要糖类、氨基酸等有机营养,D若A基因型为Rr，B基因型为Yy，则最终形成杂,种植株基因型为RrYy,C,第34页,二、动物细胞工程,(第二课时),动物细胞培养,动物细胞融合,单克隆抗体,胚胎移植,核移植,第35页,读下面一段文字资料，思索以下问题：,长久以来，为了取得抗体，采取是把某种抗原重复注射到动物体内，然后从动物血清中分离出所需抗体方法。用这种方法取得抗体，不但产量低，而且抗体特异性差，纯度低，反应不够灵敏。人们发觉，在动物发生免疫反应过程中，体内B细胞能够产生多达百万种以上特异性抗体，不过每个B细胞只分泌一个化学性质单一、特异性强抗体。要想取得大量单一抗体，必须用单个B细胞进行无性繁殖，即克隆,。,1、请从以上文字资料中找出单克隆抗体概念,2、怎样才能取得单克隆抗体？,提醒1：仅用细胞培养技术可行吗？,提醒2：我们所学哪种细胞是能够无限增殖？,提醒3：有什么方法能使B细胞产生抗体能力和肿瘤细胞无限增殖能力同时具备呢？,用单个B细胞进行克隆，得到细胞群能够分泌一个化学性质单一、特异性强抗体，这种抗体就叫做单克隆抗体。,第36页,五、动物细胞培养,从动物机体中取出相关 ，将它分散成 ，然后，放在适宜培养基中，让这些细胞 。,1概念：,动物胚胎或,幼龄动物组织、器官,如：肾、肺等,细胞生命力旺盛，分裂能力强,原理：细胞增殖,使细胞和培养液充分接触,组织,单个细胞,生长和增殖,第37页,2、过程：,取什么样组织？,怎样将组织分散成单个细胞？,怎样制备细胞悬液？,什么叫原代培养？,什么叫传代细胞培养？,怎样进行传代培养？,什么是细胞贴壁现象？,什么是细胞接触抑制,取幼龄组织或器官,如：肾脏 肌肉,用,胰蛋白酶,处理,加入,细胞培养液,细胞贴壁,：培养过程中，细胞贴附在瓶壁上现象。,要求：,培养瓶或培养皿,内表面光滑、无毒,细胞接触抑制,细胞在贴壁生长过程中，伴随细胞分裂，数量不停增加，最终形成,一个单层，,此时细胞间,相互接触,，细胞,分裂和生长停顿，数量不再增加。,原代培养,：从机体取出后马上培养细胞。,10代以内,用胰蛋白酶分散成单个细胞,传代培养,：,分瓶后培养，,从,10代培养到4050代,细胞,第38页,2、过程,取,组织、器官,细胞悬浮液,酶,贴满瓶壁细胞,单个细胞,加入,液,动物胚胎或幼龄动物,胰蛋白,培养,接触抑制,原代,培养,1-10代细胞,4050代细胞(,细胞株,),传代,培养,无限传代（,细胞系,）,用,处理,胰蛋白酶,遗传物质不变,遗传物质改变，,能无限增殖（,癌变,）,注意,第39页,3、条件：,1、无菌、无毒环境,2、营养,3、温度和PH,4、气体环境：,（添加一定量,抗生素,，定时更换培养液）,补充合成培养基中缺乏物质,36.5,+,0.5度；PH为7.2-7.4。,O,2,作用：进行 呼吸，提供能量,CO,2,作用：维持培养液,PH值,（95%空气和5%CO,2,）,（,葡萄糖,、氨基酸、无机盐、微量元素、,动物血清,、血浆等。,）,有氧,第40页,（1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干,扰素、单克隆抗体等。,（2）取得大量本身皮肤细胞，用于植皮。,（3）用于检测有毒物质,（4）用于生理、病理、药理等方面研究，为治疗和预防疾病提供理论依据,4、应用,第41页,试验目标:制备单克隆抗体.,试验原理：B淋巴细胞能产生抗体，骨髓瘤细胞能无限增殖，杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖。,试验材料：小白鼠,试验器材：培养皿、针筒等等。,试验过程：以下页,依据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯勒设计 试验方案:,第42页,单克隆抗体制备过程,注射抗原,B淋巴细胞,骨髓瘤细胞,细胞融合、筛选,杂交瘤细胞,细胞培养,筛选，继续培养,足够数量、能产生特定抗体细胞群,体外培养,注射到小鼠腹腔,单克隆抗体,第43页,（1）为何选取小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合?,（小鼠骨髓瘤细胞能够在体外培养条件下大量增殖，,B淋巴细胞能够产生抗体，,细胞同源性越近，融合形成杂种细胞越易成活。,（2）骨髓瘤细胞是癌细胞吗?,有没有限增殖能力细胞是肿瘤细胞，,含有转移能力肿瘤细胞，称为癌细胞，,所以说，瘤细胞不能等于癌细胞。,第44页,（3）整个制备过程为何要经过两次筛选?,（第一次筛选得到杂交瘤细胞（各种），,第二次需先在多孔培养板上，在每孔只有一个杂交瘤细胞情况下开始培养，然后再筛选出,能产生特异性抗体细胞群。,因为该细胞群是单个杂交瘤细胞克隆得来，所以产生抗体必定是化学性质单一，特异性强单克隆抗体。这里,单克隆,确有,单个细胞,克隆含义，只不过克隆不是B淋巴细胞，而是,杂交瘤细胞,。）,第45页,胚胎移植技术,试管动物（婴儿）培养过程,卵细胞,精子,体外受精,受精卵,胚胎,新个体,母体子宫内,孕育、产出,第46页,核移植技术,克隆羊培育过程,黑面绵羊去核卵细胞,白面绵羊乳腺细胞核,细胞核移植,重组细胞,电脉冲刺激,早期胚胎,胚胎移植,另一头绵羊子宫,妊娠、出生,克隆羊多利,第47页,植物组织培养和动物细胞培养比较,比较项目,原理,培养基,结果,培养目标,植,物,动,物,细胞全能性,细胞增殖,固体,营养物质,植物激素,液体,营养物质,动物血清,培养成植株,培养成,细胞株,细胞系,快速繁殖,培养无病毒植株,取得细胞产品、细胞,第48页,植物体细胞杂交与动物细胞融合比较,比较,项目,融合原理,方法,诱导伎俩,用途,植物,动物,细胞膜,流动性,去壁,原生质体,融合,细胞分散,细胞融合,物理,化学,物理,化学,失活病毒,克服远缘杂交不亲合,制备单克隆抗体,第49页,1下列图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。,(1),技术是单克隆抗体技术基础。,(2)依据培养基用途分类，图中HAT培养基属于,培养基。,(3)单克隆抗体与常规血清抗体相比，最大优越性是,。,(4)动物细胞融合除了采取植物细胞原生质体融合惯用诱导剂外，还能够采取,。,(5)选出杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞,特点，又具备淋巴细胞,特点。,(6)淋巴细胞是由动物体,中,细胞分化、发育而来。,(7)杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸主要方式是,。,动物细胞培养,选择,特异性强，灵敏度高,灭活病毒,在体外大量增殖,分泌特异性抗体,骨髓,造血干细胞,主动运输,第50页,