资源描述
单击此处编辑母版文本样式,生物,高考总复习人教版,选修三 现代生物科技专题,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,第1页,考纲要求,热点提醒,1.植物组织培养 ,2动物细胞培养与体细胞克隆 ,3细胞融合与单克隆抗体 ,1.植物组织培养及其应用,2动物细胞培养与有毒物质检测,3单克隆抗体生产与应用,高考关键点,第2页,基础知识,第3页,第4页,第5页,第6页,第7页,小思索：,植物激素在愈伤组织分化中起主要作用，生长素用于诱导细胞分裂和根分化。细胞分裂素促进细胞分裂和不定芽分化。,小讨论：,人工种子是以植物组织培养得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，包装上人工薄膜制成。,它优点是能够保持优良品种遗传特征，生产上也不受季节限制。,小应用：,不能。因为小鼠B淋巴细胞所产生抗体与人体B淋巴细胞产生抗体是不一样。,第8页,1,植物组织培养和植物体细胞杂交,知识热点,第9页,名称,植物组织培养,植物体细胞杂交,原理,细胞全能性,细胞膜含有一定流动性和细胞全能性,过程,第10页,名称,植物组织培养,植物体细胞杂交,注意,事项,(1)取材：选取有形成层部位最轻易诱导形成愈伤组织,(2)光照：在愈伤组织诱导阶段往往要暗培养，有利于细胞脱分化产生愈伤组织。当愈伤组织分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素合成,(1)去壁方法：酶解法，所用酶是纤维素酶和果胶酶,(2)人工诱导融合方法：,物理法：离心、振动、电刺激,化学法：聚乙二醇,第11页,2.植物细胞工程应用,(1)植物繁殖新路径,微型繁殖：经过植物组织培养技术快速繁殖优良品种。,特点：a.保持优良品种遗传特征；,b高效快速地实现种苗大量繁殖。,第12页,作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，取得脱毒苗。,人工种子：植物组织培养得到胚状体等材料用人工薄膜包装得到种子。,第13页,(2)培育作物新品种：用植物花药进行离体培养形成单倍体，再经人工诱导染色体加倍后筛选出需要新品种；利用组织培养过程中出现突变体，培育新品种。,(3)细胞产物工厂化生产：用人工培养愈伤组织提取细胞中某种成份。这些细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药品、香料、生物碱等。,第14页,在生物体内细胞没有表现出全能性原因,基因在特定时间和空间条件下选择性表示，细胞分化为不一样组织、器官。,全能性实例,花药离体培养、植物组织培养、克隆技术等。,第15页,全能性大小,植物细胞动物细胞(动物细胞中细胞核含有全能性),受精卵生殖细胞(配子、精子、卵细胞)体细胞,体细胞：分化程度低分化程度高,幼嫩衰老,细胞分裂能力强细胞分裂能力弱,植物细胞工程中,“,脱分化,”,与,“,再分化,”,第16页,a脱分化和再分化比较,比较内容,脱分化,再分化,过程,细胞,愈伤组织,愈伤组织,幼苗,特点,排列疏松、高度液泡化薄壁细胞,有根、芽,需要条件,无菌、离体；适宜营养；生长素和细胞分裂素,无菌、离体；适宜营养；生长素和细胞分裂素；光照,第17页,b.影响脱分化、再分化原因,第18页,植物体细胞杂交技术,a该技术目标,植物体细胞杂交终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。杂种植株特征：具备两种植物遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物遗传物质。,b该技术在育种上应用时最大优点,克服远缘杂交不亲和障碍。,c未处理问题,当前还不能让杂种植物完全按人们需要去表示亲代优良性状，如番茄马铃薯。,第19页,【例1】,相关全能性叙述，不正确是(),A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,B生物体内细胞因为分化，全能性不能表示,C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高,D离体植物细胞培养在一定条件下能表现出全能性,第20页,解析：,解答此题需从以下几方面入手分析：首先受精卵是个体发育起点，在自然条件下，经过细胞分裂、分化形成完整个体，所以全能性最高，其次，体内每一个体细胞都是经过有丝分裂形成，都含有发育成完整个体所必需全部基因，理论上讲都应该含有全能性，但因为分化，基因在不一样细胞中选择性表示，因而体内细胞并没有表示出全能性；再者，卵细胞在一定条件下，全能性表现比体细胞高，但与受精卵不一样，细胞分化程度也很高；第四，分化植物细胞含有全能性，但要表示必须在一定条件下离体培养。,答案：,C,评析：,要做好本题，需掌握好细胞全能性特点,第21页,变式1：,玉米是雌雄同株异花单子叶植物，是生产和科研好材料。现有两个玉米品种，其基因型分别为yyRr和Yyrr。科学家将它们花粉除去细胞壁后进行原生质体融合，再把这些融合细胞进行组织培养，培育出了玉米新品种。,(1)上述育种方法采取了_技术，其生物学原理是_。这项研究意义是_。,第22页,(2)在组织培养培养基中除了必要营养物质外，还必须添加_。培养过程中，融合细胞首先经过细胞分裂形成_，这个过程叫_。,(3)在植物组织培养一段时间后，发觉不一样细胞所含蛋白质种类和数量有显著差异，其原因是_。,(4)两个品种花粉进行原生质体融合后，可产生_种基因型融合细胞(仅考虑两两融合)，这些融合细胞再经过组织培养能够得到_种不一样于亲本表现型玉米新品种。,第23页,解析：,利用两个植物细胞融合培育新植株技术为植物体细胞杂交，该技术可处理不一样物种间因存在生殖隔离而不能自然杂交问题。在细胞分化过程中，因为细胞内基因选择性表示，合成了不一样种类蛋白质。植株yyRr可产生基因组成为yR和yr两种花粉，植株Yyrr可产生基因组成为Yr和yr两种花粉，考虑同种和不一样花粉间两两融合，可取得6种基因组成融合细胞，即(yyRR、yyrr、YYrr、yyRr、YyRr、Yyrr)，这些细胞经过培养后得到新品种中，共有四种表现型，其中有两种与亲本不一样。,第24页,答案：,(1)植物体细胞杂交生物膜流动性和细胞全能性克服远缘杂交不亲和障碍(2)植物激素(细胞分裂素和生长素)愈伤组织脱分化(去分化)(3)基因选择性表示(4)62,第25页,1,动物细胞培养,(1)原理：细胞增殖。,(2)动物细胞培养过程关键点：,第26页,(3)培养条件：,第27页,温度和pH：哺乳动物温度多为36.5 0.5，pH为7.27.4,第28页,2动物体细胞核移植与克隆动物,(1)理论基础：动物体细胞核含有全能性。,(2)过程：,第29页,(3)核移植特点：主要是指不一样种细胞拆合，新个体具备双亲遗传特征，但其核遗传物质来自供体细胞。,(4)动物体细胞核移植技术应用,畜牧生产方面：培育良种动物。,保护濒危物种。,医药卫生方面：生产医用蛋白、器官和组织移植等。,第30页,3动物细胞融合与单克隆抗体制备,(1)动物细胞融合,理论基础：细胞增殖。,原理：细胞膜流动性。,诱导方法：物理法、化学法、生物法(灭活仙台病毒)。,第31页,(2)单克隆抗体制备,制备过程：,给小鼠注射特定抗原蛋白提取B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合筛选出杂交瘤细胞培养筛选出能产生单一抗体细胞,第32页,单克隆抗体主要优点：特异性强、灵敏度高，并可大量制备。,单克隆抗体应用,a作为诊疗试剂：诊疗各种疾病、定位诊疗肿瘤、心血管畸形等疾病。,b治疗疾病和运载药品：能够直接治疗疾病，也能够与药品结合制造成“生物导弹”，治疗肿瘤。,第33页,单克隆抗体制备过程中要经过两次筛选,第一次筛选：B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，有三种融合情况：B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。而只有B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合细胞才是需要杂种细胞。,第二次筛选：在杂交瘤细胞中筛选出能产生所需抗体杂交瘤细胞。,植物组织培养与动物细胞培养比较,第34页,植物组织培养,动物细胞培养,原理,细胞全能性,细胞增殖,培养基,物理性质,固体,液体(合成培养基),培养基,成份,水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、激素、琼脂等,葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等,结果,新植株或组织,新细胞系或细胞株,应用,微型繁殖,作物脱毒,生产人工种子,生产细胞产物,蛋白质生物制品生产,皮肤移植材料培育,检测有毒物质,生理、病理、药理学研究,条件,均需无菌操作，需适宜温度、pH、O2等条件,第35页,植物体细胞杂交与动物细胞融合比较,细胞工程,植物体细胞杂交,动物细胞融合,实质内容,改变遗传物质、产生新性状，取得细胞产品(使后代含有双亲特征),理论基础,植物细胞全能性,细胞增殖,诱导伎俩,物理法：离心、振动、电激,化学法：聚乙二醇,物理：离心、振动、电激,化学：聚乙二醇,生物：灭活病毒,诱导过程,去细胞壁,(纤维素酶、果胶酶),原生质体融合,(取得杂种原生质体),植物组织培养,(取得植株),取得分离单个动物细胞,(胰蛋白酶处理),诱导融合,动物细胞培养,(细胞产品),应用,白菜甘蓝等杂种植物,单克隆抗体制备,(杂交瘤细胞),第36页,动物细胞培养与动物体细胞核移植,动物细胞培养,动物体细胞核移植,原理,细胞增殖,动物细胞核全能性,第37页,动物细胞培养,动物体细胞核移植,过程,结果,取得细胞群,取得与供体遗传物质基本相同个体,第38页,【例2】,如图表示用生物工程制备人抗A抗体过程。请回答以下问题：,第39页,(1)人红细胞膜表面有被称为凝集原特异_；从免疫学角度看，这种凝集原是_,第40页,(2)图中细胞1是小鼠体内注入人A型血红细胞后而取得_细胞，这种细胞含有产生_特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养细胞2，是从患骨髓瘤小鼠体内获取骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能_，但不会产生抗体。,(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自特点，经特殊处理，在促细胞融合因子作用下，使两种细胞发生融合，形成图中细胞3，这种细胞称为_。把它在乙培养皿中进行培养，则能产生大量细胞群，这种方法称为_。,第41页,(4)过程主要目标是_。,经过过程或培养方法能产生大量_抗体。,第42页,解析：,单克隆抗体制备实际上是集中了B淋巴细胞能够产生单一抗体和骨髓瘤细胞能够无限增殖特点，两细胞融合形成杂交瘤细胞既可无限增殖又可产生单一抗体。,答案：,(1)糖蛋白抗原,(2)免疫B淋巴单一抗A抗体(或单一特异性抗体)快速大量增殖(3)杂交瘤细胞克隆(4)筛选出能产生单一抗A抗体杂交瘤细胞抗A单克隆,评析：,做好本题需熟练掌握单克隆抗体制备过程,第43页,变式2：,动物器官体外培养技术对于研究器官生理、病理过程及其机制意义重大。下列图是一个新生小鼠肝脏小块培养装置示意图。请回答以下问题。,第44页,(1)肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞_。,(2)气室中充入5%CO,2,气体主要作用是_。,(3)培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长，但要注意选择抗生素_，以确保抗生素对肝脏无害。,(4)有机物X有毒性，可诱发染色体断裂。利用上图所表示装置和提供以下材料用具，探究肝脏小块对有机物X是否含有解毒作用。,第45页,材料用具：肝脏小块，外周血淋巴细胞，淋巴细胞培养液，植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂)；显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，滴管；吉姆萨染液(使染色体着色)，有机物X溶液等。,试验过程：,在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞，取4等份，备用。,利用甲、乙、丙、丁4组上图所表示装置，按下表步骤操作(“”表示已完成步骤)。,第46页,甲,乙,丙,丁,步骤一：加入肝脏培养液,步骤二：加入有机物X溶液,步骤三：放置肝脏小块,第47页,上表中还需进行操作是_。,培养一段时间后，取4组装置中等量培养液，分别添加到4份备用淋巴细胞培养液中继续培养。,一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察_，并对比分析。若丙组淋巴细胞出现异常，而甲组淋巴细胞正常，则说明_。,第48页,解析：,(1)肝脏切成小薄片，有利于肝脏细胞经过滤纸从培养液中吸收营养物质，同时有利于与外界进行气体交换和本身代谢废物排出。(2)组织培养时5%CO,2,有维持培养液pH功效。(3)抗生素种类和剂量对使用效果很主要。(4)由题可知甲组为该组试验试验组，丙为无肝脏对照组，那么乙或丁应为无有机物X对照组。显微镜下可观察到染色体形态和数目。假如淋巴细胞出现异常，说明用来培养淋巴细胞培养液中存在有机物X。丙组未加肝脏，而甲组加了肝脏，所以可说明肝脏对有机物X有解毒功效。,第49页,答案：,(1)吸收氧气和营养物质、排出代谢废物,(2)维持培养液适宜pH,(3)种类和剂量,(4)向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块染色体形态和数量肝脏小块对有机物X含有解毒作用,第50页,1科学家用植物体细胞杂交方法，将番茄原生质体和马铃薯原生质体融合，成功地培育出了“番茄马铃薯”杂种植株，如图，其中表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答以下问题：,随堂练习,第51页,(1)试验过程技术是_，在此之前使用_酶处理细胞以除去细胞壁。假如将已除去细胞壁植物细胞放入等渗溶液中，细胞是何形状？_。与过程亲密相关含有单层膜结构细胞器为_。,第52页,(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株过程中，依据原理是_，其中过程相当于_过程，包括分裂方式为_。若利用此技术生产治疗癌症抗癌药品紫杉醇，培养将进行到_(填字母编号)。,(3)若番茄细胞含,m,条染色体，马铃薯细胞含,n,条染色体，则“番茄马铃薯”细胞内含_条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株花药经离体培育得到植株属于_倍体植株。,第53页,(4)假如形成c细胞a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单得到番茄植株f处理方法是_。,(5)若a、b依次为小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，那么该方案目标是_。若将该方案用在SARS研究和治疗上，则从理论上讲c细胞制备可采取_细胞和_融合。假如分析出了所产生抗体氨基酸序列，则可采取_方法，以_为原料合成出该SARS抗体基因。,第54页,解析：,(1)图示为原生质体融合，欲实现该融合过程应先用纤维素酶、果胶酶处理植物细胞，去除细胞壁；制备原生质体在等渗溶液中应呈球形；图示过程表示再生出细胞壁，这与高尔基体相关。,(2)利用杂种细胞培育杂种植株，依据原理是细胞全能性。,(3)细胞融合后，杂种细胞核内染色体数应为两融合细胞染色体数之和。,第55页,(4)若a、b细胞为同种植物细胞，则可直接经过人工诱导多倍体方法处理a或b细胞所在萌发种子或幼苗，即可取得与融合细胞相同遗传物质组成多倍体。,(5)若a、b依次为小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则进行该融合过程目标是制备单克隆抗体。,第56页,答案：,(1)原生质体融合纤维素酶和果胶球形或,橢,球形高尔基体,(2)细胞全能性脱分化有丝分裂e,(3),m,n,单,(4)用秋水仙素处理萌发种子或幼苗,(5)制备单克隆抗体小鼠骨髓瘤SARS患者或康复者B淋巴细胞化学合成脱氧核苷酸,第57页,2,回答以下相关动物细胞培养问题：,(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面_时，细胞会停顿分裂增殖，这种现象称为细胞_。此时，瓶壁上形成细胞层数是_。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用酶是_。,第58页,(2)伴随细胞传代次数增多，绝大部分细胞分裂停顿，进而出现_现象；但极少数细胞能够连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成_细胞，该种细胞黏着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)量_。,(3)现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是_。,第59页,(4)检验某种有毒物质是否能改变细胞染色体数目，最好选取细胞分裂到_期细胞用显微镜进行观察。,(5)在细胞培养过程中，通常在_条件下保留细胞。因为在这种条件下，细胞中_活性降低，细胞_速率降低。,(6)给患者移植经细胞培养形成皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植皮肤组织看成_进行攻击。,第60页,解析：,在动物细胞培养过程中，细胞会表现出接触抑制现象，此时是单层细胞。用胰蛋白酶能够使贴壁细胞从瓶壁上分离下来。伴随细胞传代培养代数增多，绝大部分细胞分裂停顿，进而出现衰老甚至死亡现象，但极少数细胞能够连续增殖，有些细胞会因遗传物质改变而变成不死性细胞。活细胞膜具选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，而死细胞细胞膜丧失选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色。,第61页,因为中期染色体形态固定、数目清楚，所以最好选取细胞分裂到中期细胞用显微镜观察染色体数目。因为在冷冻超低温液氮下，细胞中酶活性降低，细胞新陈代谢速率降低，故通常在此条件下保留细胞。机体把移植皮肤组织看成抗原攻击，就会发生排斥现象。,第62页,答案：,(1)相互接触接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶,(2)衰老甚至死亡不死性降低降低,(3)因为活细胞膜含有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色(或因为死细胞膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色),(4)中,(5)冷冻(或超低温、液氮)酶新陈代谢,(6)抗原,第63页,课后作业,第64页,
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
