届一轮复习人教版细胞工程教案.docx

1、届一轮复习人教版细胞工程教案第2讲细胞工程考点一| 植物细胞工程1植物细胞的全能性(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。(2)原理：细胞内含有本物种的全套遗传信息。(3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。2植物组织培养技术(1)理论基础：植物细胞的全能性。(2)填写操作过程图：图中表示脱分化，表示再分化，A表示愈伤组织，B表示丛芽或胚状体。对外植体要进行消毒处理；外植体选用幼嫩的组织脱分化较为容易；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。3植物体细胞杂交技术(1)概念：将不同种的

2、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。(2)操作流程(3)流程分析过程a为去除细胞壁获得具有活力的原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。过程b是原生质体的融合，其原理是细胞膜的流动性。诱导b融合的两种方法：物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般用聚乙二醇作为诱导剂。过程c是原生质体融合后再生出细胞壁。过程d是组织培养技术，其原理是细胞的全能性。(4)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍、获得杂种植株。4植物细胞工程的实际应用(1) (2)作物新品种的培育(3)细胞产物的工厂化生产如人参皂甙干粉的生产。1植物组织培养与植物体细胞杂交比较名称植物组织培养植物体细

3、胞杂交原理细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性过程离体的植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织再分化根、芽或胚状体发育植物体选材选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化不同的植物细胞技术操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导细胞融合关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂2.脱分化和再分化的比较比较内容脱分化再分化过程外植体愈伤组织愈伤组织幼苗形成体特点排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞有根、芽需要条件(1)离体(2)适宜的营养(3)生长素/细胞分裂素的比例适中(4)不需光(1)离体(2)适宜的营养(3)生长素/细胞

4、分裂素的比例高或低诱导生根或生芽(4)光照3.人工种子(1)制作方法：利用植物组织培养获得胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等，然后包上人工种皮就形成了人工种子，如图：(2)优点：可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖；保持亲本的优良性状，因该过程为无性繁殖；节约粮食，减少种子的使用；可以控制添加一些物质，如除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等。视角 1 植物组织培养过程分析1(2017江西省赣州一模)植物组织培养技术被广泛应用于无病毒植株培育、育种及获得细胞产物的工厂化生产等。结合下图中番茄植株的培育过程，回答相关问题：(1)过程中通常使用_酶来获取植物细胞原生质体，此处使用的外界溶液浓度

5、不宜过小，以防止细胞原生质体_。(2)铺平板类似于微生物接种，平板培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外，还有_的作用。(3)图中属于再分化的过程是_(填序号)。(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程中添加_(填物质)进行处理，也可以选择在过程中添加一定浓度的_(填物质)进行处理。(5)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的_特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。(6)“人工种子”由胚状体，包埋胚状体的胶质以及人造种皮等3部分组成，包埋胚状体的胶质中富含有机营养，这是因为胚状体在萌发初期不能进行_，为了满足胚状体代谢的需求，“人造种皮”则必须具

6、有良好的透水、_的性能。【解析】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，通常使用纤维素酶和果胶酶来获取植物细胞原生质体，此处使用的外界溶液不宜过小，以防止细胞原生质体渗透吸水涨破。(2)培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外，还有提供营养的作用。(3)由愈伤组织形成试管苗的过程需经过再分化，即图示的。(4)若想培育多倍体番茄，可在培养基中添加聚乙二醇，促使植物体细胞融合；也可以在植物体细胞脱分化后进行有丝分裂时，用秋水仙素处理，使得染色体加倍。(5)植物组织培养技术属于无性繁殖，不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。(6)胚状体在萌发初期不能进行光合作用，因此包

7、埋胚状体的胶质中富含有机营养，以供胚状体在萌发初期细胞生命活动的需要。胚状体细胞要进行细胞呼吸等代谢活动，因此“人造种皮”则必须具有良好的透水、透气的性能。【答案】(1)纤维素酶和果胶(答纤维素酶也可)吸水涨破(或破裂)(2)提供营养(3)(答或均可)(4)聚乙二醇秋水仙素(5)遗传(6)光合作用透气具有全能性体现(实现)全能性(1)具有全能性：理论上，活细胞都具有全能性。(2)体现全能性：只有发育成完整个体，才能说明体现了细胞的全能性。视角 2 植物体细胞杂交过程分析2(2017潍坊市调研)科学家以番茄(2N)和马铃薯(4N)为材料利用下图技术得到“番茄马铃薯”植株。请回答下列问题：(1)d

8、的名称是_，由d培育成植株的过程运用的技术手段是_，其依据的原理是_。(2)影响过程的主要植物激素是_，最终获得的“番茄马铃薯”属于_倍体植株。(3)若将抗除草剂基因导入番茄细胞的常用方法是_，在该方法中需要将目的基因插入到Ti质粒的_上。有人担心该番茄植株中抗除草剂基因会通过花粉传播进入杂草中，成为超级杂草，这是担心转基因生物可能威胁_安全。(4)番茄马铃薯在生态系统中属于_，人类在设计生态系统时，需要考虑番茄马铃薯是否会引起当地生态环境的失衡或破坏，需遵循_原理。【解析】(1)读图知：去壁的马铃薯细胞和番茄细胞融合后形成的细胞d的名称是杂种细胞，由d培育成植株的过程运用的技术手段是植物组织

9、培养，其依据的原理是植物细胞的全能性。(2)分化为试管苗的芽和根的主要植物激素为生长素和细胞分裂素，番茄为二倍体，马铃薯为四倍体，通过体细胞杂交获得的“番茄马铃薯”属于六倍体植株。(3)将抗除草剂基因导入番茄细胞的常用方法是农杆菌转化法，在该方法中需要将目的基因插入到Ti质粒的TDNA上。有人担心该番茄植株中抗除草剂基因会通过花粉传播进入杂草中，成为超级杂草，这是担心转基因生物可能威胁生物安全。(4)番茄马铃薯在生态系统中属于生产者，人类在设计生态系统时，需要考虑番茄马铃薯是否会引起当地生态环境的失衡或破坏，需遵循协调与平衡原理。【答案】(1)杂种细胞植物组织培养植物细胞全能性(2)生长素和细

10、胞分裂素六(3)农杆菌转化法TDNA生物(4)生产者协调与平衡植物有性生殖与体细胞杂交中遗传物质的变化(1)植物体细胞杂交：若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合，A含有2X条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，B含有2Y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为2X2Y，基因型为AabbccDd，从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的方法。(2)植物有性杂交：有性杂交的子代细胞中染色体数为XY、基因为AbcD或abcD或Abcd或abcd，即先减半再相加。考点二| 动物细胞工程1动物细

11、胞培养(1)过程(2)培养条件：无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，添加抗生素，定期更换培养液以清除代谢产物。营养：除正常的有机和无机营养外，加入血清、血浆等一些天然成分。适宜的温度和pH：温度为36.50.5_(哺乳动物)，pH为7.27.4。气体环境：含95%空气加5%CO2的混合气体，其中后者的作用是维持培养液的pH。2动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)动物体细胞核移植技术的过程重组细胞胚胎代孕母体生出与细胞核供体遗传性状基本相同的个体(2)原理：动物体细胞核具有全能性。(3)应用加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。保护濒危物种。生产医用蛋白。作为异种移植的供体。

12、3动物细胞融合与单克隆抗体的制备(1)动物细胞融合原理：细胞膜的流动性。融合方法：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新途径。(2)单克隆抗体制备过程优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。1动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较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的全能性过程动物组织块细胞悬液放入培养瓶原代培养(细胞贴壁生长)接触抑制胰蛋白酶处理，分瓶继续培养1050代传代培养少数细胞获得不死性(癌细胞)结果获得细胞群获得克隆动物2.单克隆抗体的制备(1)血清抗体

13、与单克隆抗体名称产生特点血清抗体由浆细胞分泌一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌特异性强，灵敏度高，能大量制备(2)原理一个(或一种)浆细胞(效应B细胞、B淋巴细胞)只产生一种抗体，小鼠骨髓瘤细胞能够无限增殖。因此杂交瘤细胞就具备了既能无限增殖，又能大量产生单一抗体的特征。(3)过程视角 1 动物细胞培养与动物体细胞核移植的过程分析1(2017湖北龙泉中学、襄阳五中、宜昌一中联考)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。请据图回答：(1)图中、所示的结构分别是_、_。(2)图中、所示的生物工程技术分别是_、_。(3)过程通常用去核卵细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作，营养物质丰富外，还因为它_。(4)过程通常采用的方法是_。(5)过程的完成需要用到的非酶基因操作工具为_。(6)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是_。【解析】(1)体细胞核移植利用体细胞核和去核卵细胞。内细胞团细胞具有发育的全能性，此时导入健康胰岛B细胞基因，可以形成能正常分泌胰岛素的胰岛B细胞群。(2)将体细胞核和去核卵细胞重组为一个细胞，为体细胞核移植技术。将