人教版_高中生物_选修3_专题二细胞工程复习原创

1、 植物细胞工程植物细胞工程 动物细胞工程动物细胞工程 细细 胞胞 工工 程程 动物细胞培养动物细胞培养 体细胞核移植技术体细胞核移植技术 与克隆动物与克隆动物 动物细胞融合动物细胞融合 单克隆抗体单克隆抗体 过程过程 条件条件 应用应用 概念概念 过程过程 应用前景应用前景 概念概念 过程过程 应用应用 植物组织培养植物组织培养 植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术 原理、原理、过程过程 过程、过程、概念优势概念优势 一、概念 一） 有丝分裂 体细胞 含全套遗传基因 （1 1） 受精卵的全能性受精卵的全能性最高最高 受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞 （2） 植物细胞动物细胞植物细胞动物

2、细胞 （3） 4、形成不同组织、器官原因：基因选择性表达 1 1植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植 物激素分别是物激素分别是 ( () ) 体细胞全能性体细胞全能性离体植物器官、组织或细胞离体植物器官、组织或细胞根、芽根、芽 生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素生长素和乙烯生长素和乙烯愈伤组织愈伤组织 再分化再分化脱分化脱分化植物体植物体 A、 B、 C、 D、 B 再分化脱分化 也叫：外植体 如：茎尖、根尖 适宜的温度、PH值、 养料、激素、充足氧气 条件 避光避光 无细胞分裂、 分化能力 特点：具分裂、分化能力，既具全能性（主要

3、）特点：具分裂、分化能力，既具全能性（主要） 无定形状态、高度液泡化、排列疏松、无规则、无定形状态、高度液泡化、排列疏松、无规则、 无叶绿体无叶绿体,不进行光合作用不进行光合作用 3某优良品种水稻的基因型为某优良品种水稻的基因型为AaBb，其花药通过组织培养形成了，其花药通过组织培养形成了 试管苗。下列对这一培养过程的叙述中，错误的是试管苗。下列对这一培养过程的叙述中，错误的是 ( ) A花粉形成试管苗要经过脱分化和再分化的过程花粉形成试管苗要经过脱分化和再分化的过程 B试管苗有四种基因型，其体细胞含有一个染色体组试管苗有四种基因型，其体细胞含有一个染色体组 C通过该过程培养出的试管苗还不能直

4、接用于生产通过该过程培养出的试管苗还不能直接用于生产 D这些试管苗自交，后代性状不发生分离这些试管苗自交，后代性状不发生分离 答案答案 D D 1. 高考回顾高考回顾 选修一：P33 （2012江苏）江苏）22. 下列事实能体现细胞全能性的是下列事实能体现细胞全能性的是 （ ）（双选）（双选） A. 棉花根尖细胞经诱导形成幼苗棉花根尖细胞经诱导形成幼苗 B. 单细胞的单细胞的 DNA 在体外大量扩增在体外大量扩增 C. 动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体 D. 小鼠体细胞经诱导培育成小鼠小鼠体细胞经诱导培育成小鼠 【答案】AD 思考 细胞离体（外植体）细胞离体（外植体）

5、一定的营养物质、激素和其他外界条件一定的营养物质、激素和其他外界条件 外植体、脱分化、再分化、愈伤组织外植体、脱分化、再分化、愈伤组织 定义：含一定营养成分，供组织培养植物生长的定义：含一定营养成分，供组织培养植物生长的 基质基质 无机营养成分：无机营养成分：N,P,KN,P,K等大量元素及部分微量元等大量元素及部分微量元 素素Fe,Mn,BFe,Mn,B等等 有机营养成分有机营养成分 含含N N物质：包括维生素和氨基酸物质：包括维生素和氨基酸 碳源：碳源：2%2%4%4%的蔗糖，并调节渗透压的蔗糖，并调节渗透压 琼脂：起支持作用琼脂：起支持作用 生长调节物质：生长素，细胞分裂素和赤霉生长调节

6、物质：生长素，细胞分裂素和赤霉 素素 植物细胞工程的实际应用 植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径 微型育种微型育种 作物脱毒作物脱毒 人工种子人工种子 作物新品种的培育作物新品种的培育 单倍体育种单倍体育种 诱导突变体诱导突变体 细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产 人参皂甘的生产 下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回答下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回答： （1）表示）表示_，它能被培养成的根，它能被培养成的根 本原因是本原因是_。 （2）表示）表示_，它的细胞特点是，它的细胞特点是 _ 。 它与相比分化程度它与相比分化程度，全能性，全能性。 （3）若想制造人工种子，

7、应该选择（填编）若想制造人工种子，应该选择（填编 号）号） 。 （4）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物紫草紫草 素，培养将进行到（填编号）素，培养将进行到（填编号）_ 离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞 植物细胞的全能性植物细胞的全能性 愈伤组织愈伤组织 细胞排列疏松，高度液泡化，无定形状态的薄壁细胞细胞排列疏松，高度液泡化，无定形状态的薄壁细胞 低低 高高 （5）若是花药，则是）若是花药，则是_，再经秋，再经秋 水仙素处理，这项技术称为水仙素处理，这项技术称为_。 （6）若是胡萝卜根尖细胞，则培养成的的）若是胡萝卜根尖细胞，则培

8、养成的的 叶片的颜色是叶片的颜色是 ，这说明根部细胞，这说明根部细胞 。 （7）在组织培养的培养基中，要加入植物激）在组织培养的培养基中，要加入植物激 素素_、_。 单倍体植株单倍体植株 单倍体育种单倍体育种 绿色绿色 含有表达叶绿体的基因含有表达叶绿体的基因 细胞分裂素细胞分裂素生长素生长素 （2012广东）广东）2培育草莓脱毒苗所采用的主要技培育草莓脱毒苗所采用的主要技 术是术是( ) A组织培养组织培养 B细胞杂交细胞杂交 C显微注射显微注射 D核移植核移植 3.(20103.(2010新课标全国卷新课标全国卷) )请回答下列问题：请回答下列问题： (1) (1)植物微型繁殖技术属于植物

9、组织培养的范畴。该技术可以保植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保 持品种的持品种的_，繁殖种苗的速度，繁殖种苗的速度_._.离体的叶肉细胞在离体的叶肉细胞在 适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具 有该植物的全部有该植物的全部_。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行， 其原因是避免其原因是避免_的污染。的污染。 (3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗 _

10、，而与，而与_配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制 试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂 是是_(脱落酸、脱落酸、2,4D)。 遗传特性遗传特性 快快 遗传信息遗传信息 微生物微生物 生根生根细胞分裂素细胞分裂素 2,4D 2011江苏生物江苏生物6.下列有关植物组织培养的叙述，下列有关植物组织培养的叙述， 正确的是正确的是() A愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞 B二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳二倍体植株的花粉经脱分化与再分

11、化后得到稳 定遗传的植株定遗传的植株 C用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可 制成人工种子制成人工种子 D植物耐盐突变体可通过添加适量植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养的培养 基培养筛选而获得基培养筛选而获得 D 6要想通过体细胞杂交技术获得杂种植物，下列要想通过体细胞杂交技术获得杂种植物，下列 各套步骤中正确的是各套步骤中正确的是() A. 分离原生质体分离原生质体诱导原生质体融合诱导原生质体融合再生细胞再生细胞 壁壁组织培养组织培养杂种植株杂种植株 B. 分离原生质体分离原生质体原生质体自然融合原生质体自然融合再生细胞再生细胞 壁壁组织培

12、养组织培养杂种植株杂种植株 C. 病毒诱导原生质体融合病毒诱导原生质体融合组织培养组织培养杂种植杂种植 D. 分离原生质体分离原生质体脱分化脱分化再分化再分化杂种植株杂种植株 解析：体细胞杂交技术首先要获得不同生物的体细胞，用纤维素酶、解析：体细胞杂交技术首先要获得不同生物的体细胞，用纤维素酶、 果胶酶除去细胞壁得到原生质体，再通过物理或化学方法诱导原生果胶酶除去细胞壁得到原生质体，再通过物理或化学方法诱导原生 质体融合，再生细胞壁成为杂种细胞，再经组织培养形成杂种植株。质体融合，再生细胞壁成为杂种细胞，再经组织培养形成杂种植株。 原原 生生 质质 体体 番茄细胞番茄细胞 原生质体融合原生质体

13、融合 再生出细胞再生出细胞 壁壁 杂种细胞杂种细胞 脱脱 分分 化化 愈伤组织愈伤组织 杂种杂种植株植株 再分再分 化化 马 铃 薯 细 胞 标志：成功融合 人工诱导 去壁去壁 3 3、原理：、原理： 细胞膜的流动性细胞膜的流动性和和细胞全能性细胞全能性 主要：原生质体融合 结果 如小麦和玉米之间存在生殖隔离 右图为植物体细胞杂交过程示意图。据右图为植物体细胞杂交过程示意图。据 图回答：图回答： （1）步骤是）步骤是，最常用的方法，最常用的方法 是是。 （2）过程的发生，必须进行）过程的发生，必须进行_，其，其 方法有方法有_法和法和_法法 （3）融合后的原生质体会再生出细胞）融合后的原生质体

14、会再生出细胞 壁，新的细胞壁的产生与细胞内壁，新的细胞壁的产生与细胞内 _（细胞器）有关。（细胞器）有关。 （4）在利用杂种细胞培育成为杂种植株）在利用杂种细胞培育成为杂种植株 的过程中，运用的技术手段是的过程中，运用的技术手段是 ，其中步骤相当于，其中步骤相当于， 步骤相当于步骤相当于。在该过程中，细。在该过程中，细 胞分裂的主要方式是胞分裂的主要方式是。 去掉细胞壁去掉细胞壁 酶解法酶解法 人工诱导人工诱导 物理法物理法 化学法化学法 高尔基体高尔基体 植物组织培养植物组织培养 脱分化脱分化 再分化再分化 有丝分裂有丝分裂 （5）从理论上讲，杂种植株的育性）从理论上讲，杂种植株的育性 为为

15、 。若运用传统有性杂交方法能。若运用传统有性杂交方法能 否 实 现 ？否 实 现 ？ ， 原 因 是， 原 因 是 _。因此，这。因此，这 项研究对于培养作物新品种方面的项研究对于培养作物新品种方面的 重大意义在于重大意义在于_。 （6）利用植物体细胞杂交的方法培）利用植物体细胞杂交的方法培 育作物新品种过程中，遗传物质的育作物新品种过程中，遗传物质的 传递是否遵循孟德尔的遗传规律？传递是否遵循孟德尔的遗传规律？ _为什么？为什么？_ 可育可育 不能不能 因为不同种生物之间存在生殖隔离因为不同种生物之间存在生殖隔离 克服远源杂交不亲和的障碍克服远源杂交不亲和的障碍 不遵循不遵循 有性生殖的过程

16、中进行减数分裂，才有性生殖的过程中进行减数分裂，才 遵循孟德尔的遗传规律遵循孟德尔的遗传规律 5 5下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是 ( () ) A A不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程 B B原生质体仍具有再生细胞壁，连续分裂并长成完植株的能力原生质体仍具有再生细胞壁，连续分裂并长成完植株的能力 C C参与杂种细胞的细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体参与杂种细胞的细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体 D D植物体细胞杂交技术可克服不同种植物之间的不亲和障碍植物体细胞杂交技术可

17、克服不同种植物之间的不亲和障碍 6下列有关植物体细胞杂交技术的描述，不正确下列有关植物体细胞杂交技术的描述，不正确 的是的是 () A利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株 B获得原生质体的过程中需要纤维素酶和果胶酶获得原生质体的过程中需要纤维素酶和果胶酶 C通常用聚乙二醇或灭活病毒诱导原生质体融合通常用聚乙二醇或灭活病毒诱导原生质体融合 D可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定 杂种细胞杂种细胞 答案：答案：C 五、动物细胞培养 从动物机体中取出相关的从动物机体中取出相关的 ，将它分散，将它分散 成成 ，然后

18、，放在适宜的培养基中，让，然后，放在适宜的培养基中，让 这些细胞这些细胞 。 1概念： 动物胚胎或动物胚胎或 幼龄动物的组织、器官幼龄动物的组织、器官 如：肾、肺等如：肾、肺等 细胞生命力旺盛，分裂能力强细胞生命力旺盛，分裂能力强 原理：细胞增殖 使细胞和培养液充分接触使细胞和培养液充分接触 组织组织 单个细胞单个细胞 生长和增殖生长和增殖 2、过程： 取什么样的组织？ 如何将组织分散成单个细胞？ 如何制备细胞悬液？ 什么叫原代培养？ 什么叫传代细胞培养？ 如何进行传代培养？ 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 u细胞贴壁

19、： 培养过程中， 细胞贴附在瓶 壁上的现象。 要求：培养瓶 或培养皿的内 表面光滑、无 毒 细胞接触抑制细胞接触抑制 细胞在贴壁生长 过程中，随着细 胞分裂，数量不 断增加，最后形 成一个单层，此 时细胞间相互接 触，细胞分裂和 生长停止，数量 不再增加。 原代培养原代培养：从机：从机 体取出后立即培体取出后立即培 养的细胞。养的细胞。 10代以内代以内 用胰蛋白酶分散成单个细胞 传代培养传代培养：分 瓶后的培养，从 10代培养到40 50代细胞 (动物胚胎或幼龄动物组织动物胚胎或幼龄动物组织) 取动物器官取动物器官 和组织和组织 剪碎组织剪碎组织 胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理 原代培原代培养养

20、原理：原理：细胞增殖（有丝分裂）细胞增殖（有丝分裂） 制成细胞悬液制成细胞悬液 传代培养传代培养 （特征：（特征： 细胞贴壁细胞贴壁 接触抑制）接触抑制） v 一、动物细胞培养一、动物细胞培养 3 3、条件：、条件： 1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境 2、营养、营养 3、温度和、温度和PH 4、气体环境：、气体环境： （添加一定量的（添加一定量的抗生素抗生素，定期更换培养液），定期更换培养液） 补充合成培养基补充合成培养基 中缺乏的物质中缺乏的物质 36.5 +0.5度 ；PH为7.2-7.4。 O2作用：进行 作用：进行 呼吸，提供能量呼吸，提供能量 CO2作用：维持培养液的 作用：维

21、持培养液的PH值值 （95%空气和空气和5% CO2 ） （葡萄糖葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清动物血清、血浆等。、血浆等。） 有氧有氧 （1 1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干 扰素、单克隆抗体等。扰素、单克隆抗体等。 （2 2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。 （3 3）用于检测有毒物质）用于检测有毒物质 （4 4）用于生理、病理、药理等方面的研究，）用于生理、病理、药理等方面的研究， 为治疗和预防疾病提供理论依据为治疗和预防疾病提供理论依据 4、应用 5(2010潍坊模拟潍坊模

22、拟)下列关于动物细胞培养的叙下列关于动物细胞培养的叙 述，正确的是述，正确的是() A培养中的人效应培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体细胞能产生单克隆抗体 B培养中的人培养中的人B细胞能够无限地增殖细胞能够无限地增殖 C人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株 D用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞 答案：答案：D 6(2010浙江理综，浙江理综，4)下列关于动物细胞培养的叙述，下列关于动物细胞培养的叙述， 正确的是正确的是 () A培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细 胞

23、胞 B克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变 C二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的 D恶性细胞系的细胞可进行传代培养恶性细胞系的细胞可进行传代培养 D 7动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在 于于() A培养基不同培养基不同 B动物细胞培养不需要在无菌条件下进行动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D动物细胞能够大量培养，而植物细胞不能动物细胞能够大量培养，而植物细胞不能 答案：答案：A 比

24、较： 培养结果培养结果 培养目的培养目的 培养基特有成分培养基特有成分 培养基性质培养基性质 原理原理 比较项目比较项目 细胞的全能性细胞的全能性 植物体或组织植物体或组织 快速繁殖、培育快速繁殖、培育 无病毒植株等无病毒植株等 蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素 固体培养基固体培养基 植物组织培养植物组织培养 细胞株、细胞系细胞株、细胞系 获得细胞获得细胞 或细胞分泌蛋白或细胞分泌蛋白 葡萄糖、动物血清葡萄糖、动物血清 液体培养基液体培养基 细胞增殖细胞增殖 动物细胞培养动物细胞培养 7(2009年高考浙江理综卷年高考浙江理综卷)用动、植物成体的体用动、植物成体的体 细胞进行离体培养，下列叙述正确

25、的是细胞进行离体培养，下列叙述正确的是( ) A都需用都需用 CO2培养箱培养箱 B都须用液体培养基都须用液体培养基 C都要在无菌条件下进行都要在无菌条件下进行 D都可体现细胞的全能性都可体现细胞的全能性 C 1、概念： 六、动物细胞融合 两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。 原理： 结果： 细胞膜的流动性细胞膜的流动性 得到杂交细胞得到杂交细胞 1、概念： 单克隆：一个细胞经过无性繁殖（多次有丝分裂）， 形成一个细胞群，叫做一个克隆，即单克隆。 单克隆抗体：由一个效应B细胞经过无性繁殖形成 一个细胞群产生的化学性质单一，特异性强的抗体， 叫单克隆抗体。 八、单克隆抗体八、单克隆抗体 2

26、010-3-2641 B B淋巴细胞淋巴细胞 注射特定注射特定 抗原蛋白抗原蛋白 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 培养骨髓瘤细胞培养骨髓瘤细胞 融合融合 （只考虑两两融合）（只考虑两两融合） 培养液中融合细胞培养液中融合细胞 几种几种类型类型？ 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 B B淋巴细胞淋巴细胞- B- B淋巴细胞淋巴细胞 B B淋巴细胞淋巴细胞-骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 多种多种杂交细胞杂交细胞 在具有筛选作用的培养基上培养在具有筛选作用的培养基上培养 专一抗体检验阳性专一抗体检验阳性 克隆上述杂交细胞克隆上述杂交细胞 分开不同杂交细胞，克隆专一抗体，分开不同杂交细胞，克隆专一抗体， 检验

27、阳性细胞检验阳性细胞 单克隆抗体单克隆抗体 注射到小鼠体内注射到小鼠体内 体外培养体外培养 该细胞继承该细胞继承双亲细胞双亲细胞 的遗传特性，既能的遗传特性，既能产生专产生专 一抗体一抗体又能又能无限增殖无限增殖。 杂交瘤细胞有何特点？杂交瘤细胞有何特点？ 特异性强，灵敏度高特异性强，灵敏度高 【堂堂清堂堂清】 1.单克隆抗体的优点是单克隆抗体的优点是 _ 特异性强、灵敏度高、可大量制备特异性强、灵敏度高、可大量制备 2.单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的 原因是原因是 _ 每一种每一种B B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体 3.产

28、生抗体的细胞是产生抗体的细胞是_ 产生产生单克隆单克隆抗体的细胞是抗体的细胞是_ 效应效应B B细胞（浆细胞）细胞（浆细胞） 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 (2008年上海生物)制备单克隆抗体所采用的 细胞工程技术包括() 细胞培养细胞融合胚胎移植 细胞核移植 AB C D 1 1下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。 (1)(1) 技术是单克隆抗体技术的基础。技术是单克隆抗体技术的基础。 (2)(2)根据培养基的用途分类，图中根据培养基的用途分类，图中HATHAT培养基属于培养基属于 培养基。培养基。 (3)(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性 是是