导学教程新课标高考生物一轮复习抓纲扣本剖题探法专题二细胞工程生物技术名师优质课件新人

1、专题二 细胞工程生物技术 中的伦理问题 抓纲扣本抓纲扣本夯实基础夯实基础 一、细胞工程的概念一、细胞工程的概念 1原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法。 细胞细胞 水平或细胞器水平。 2操作水平： 3目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获细胞产品细胞产品 。 得 4分类：根据操作对象的不同，分为植物细胞工程和动物细胞工程。 二、植物细胞工程二、植物细胞工程 1原理：_ (1)原因：生物体的任何一个细胞都包含本物种的 。 (2)全能性表达的条件：处于 状态，提供一定的营养、 和其他适宜外界条件。 离体离体 2植物组织培养技术 激素激素 细胞的全能性细胞的全能性 全部遗传信息全

2、部遗传信息 脱分化脱分化 再分化再分化 愈伤组织愈伤组织 3植物体细胞杂交技术 (1)去壁：酶解法，所用酶为 。 (2)诱导原生质体融合：物理法离心、震动、电激等；化学法常用 (PEG)作诱导剂。 (3)植物体细胞杂交成功的标志：_ _。 (4)优点：克服 。 (5)变异类型： 。 纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇聚乙二醇 杂种细胞再生出杂种细胞再生出 细胞壁细胞壁 不同生物远缘杂交的障碍不同生物远缘杂交的障碍 染色体变异染色体变异 4植物细胞工程的应用 优良品种的遗传特性优良品种的遗传特性 分生区分生区 (2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用。作物新品种的培育：单倍体育种

3、、突变体的利用。 愈伤组织愈伤组织 阶段。阶段。 (3)细胞产物的工厂化生产：培养到细胞产物的工厂化生产：培养到 三、动物细胞工程三、动物细胞工程 1动物细胞培养：其他动物细胞工程技术的基础。 (1)过程 胰蛋胰蛋 白白 原代原代 传代传代 (2)条件 抗生素抗生素 杀菌、无菌、无毒的环境无菌处理、加 定期更换培养液。 营养葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量血清或血浆血清或血浆 等天然成分。 元素 适宜的温度(36.50.5)和pH(7.27.4)。 培养液的培养液的pH 。 气体环境95%空气5%CO2(维持_)(3)应用：生产细胞产品，如干扰素、疫苗、单克隆抗体；检测并判断某毒性物质

4、毒性的大小；临床医学研究。 2动物体细胞核移植 动物细胞核具有全能性动物细胞核具有全能性。 (1)原理： (2)过程 3单克隆抗体制备 (1)诱导动物细胞融合的方法：物理法离心、震动、电激灭活病毒灭活病毒 。 等；化学法聚乙二醇；生物法 (2)单克隆抗体制备过程 选择选择 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 腹水腹水 特异性强特异性强 、灵敏度高、可大(3)单克隆抗体的优点： 量制备。 诊断试剂诊断试剂 (4)单克隆抗体的应用：作为 ；用于治疗疾运载药物运载药物 。 病和 四、生物技术中的伦理问题四、生物技术中的伦理问题 1克隆人 (1)分类 繁殖个体繁殖个体 a生殖性克隆是指以 为目的，即用于产生人类个体

5、。 核移植核移植 技术获得克隆人胚胎，然b治疗性克隆是指利用 干细胞干细胞 进行医学研究，是利用克隆技术后从胚胎中提取 产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植。 禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆 (2)中国态度： 。2试管婴儿与设计试管婴儿 (1)试管婴儿：运用体外受精和胚胎移植技术繁殖个体，不孕夫妇的生育不孕夫妇的生育 问题。 目的是解决 (2)设计试管婴儿：体外受精获得的胚胎在移植前进遗传学诊断遗传学诊断 ，以便筛选出符合特定要求的胚胎。 行 剖题探法剖题探法突破考点突破考点 考点一考点一 植物组织培养和植物体细胞杂交植物组织培养和植物体细胞

6、杂交 【典例1】 下列有关植物体细胞杂交技术的叙述，错误的是 A需要在无菌环境条件下且培养基中需要加入植物激素 B需要纤维素酶和果胶酶处理以获得原生质体 C植物体细胞杂交技术的原理是基因重组 D利用植物体细胞杂交可以获得多倍体植株 【解析】 植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜的流动性以及植物细胞的全能性。 【答案】 C 考点突破 名称 原理 植物组织培养 植物体细胞杂交 细胞膜具有一定的植物细胞流动性和植物细胞的全能性 的全能性 过程 1.取材：选取有形成层的部位最容易诱导形成愈伤组织 注2.光照：在愈伤组织的诱导意阶段往往要暗培养，有利事于细胞的脱分化产生愈伤项 组织。当愈伤组织分化出芽和叶时

7、，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成 1.去壁方法：酶解法，所用的酶是纤维素酶和果胶酶 2.人工诱导融合的方法：物理法：离心、振动、电激3.育种时最大优点：克服远缘杂交不亲和障碍 4.未解决问题：目前还不能让杂种细胞完全按人们的需要去表达亲代的优良性状 变式训练 1如图是通过土壤农杆菌与植物细胞原生质体共培养的方法获得转基因植物的过程。请回答下列问题： (1)图a表示从已经消毒的叶片中剪取部分植物组织细胞。图b表示用_酶来制备原生质体。 (2)图c表示用培养基培养原生质体，为了防止原生质体_，培养基的浓度要适宜。培养一段时间后，将其与_共同培养，使携带目的基因的_进入植物细胞。然后通过离心

8、(图d)的方法，除去多余的土壤农杆菌。 (3)图e表示将原生质体培养成_，然后将其转移到含有一定抗生素的_培养基中进行筛选培养(图f)。 (4)将获得的含有目的基因的愈伤组织转移到_培养基中继续培养(图g)，同时注意调整_的种类和_，最终获得完整的植株(图h)。 解析 植物细胞含有细胞壁，经过纤维素酶和果胶酶处理后可以去除细胞壁，制备原生质体。培养原生质体时，一定要注意培养基的浓度，防止原生质体吸水胀破。将土壤农杆菌与植物细胞原生质体共培养时，土壤农杆菌中的重组Ti质粒可以转移到植物细胞中。利用选择培养基可以成功筛选含有目的基因的愈伤组织。为了使愈伤组织培养成完整的植株，需要将愈伤组织加入到含

9、有特定植物激素和浓度配比的分化培养基中继续培养。 答案 (1)纤维素酶和果胶 (2)吸水胀破 土壤农杆菌 重组Ti质粒 (3)愈伤组织 选择 (4)分化 植物激素 浓度比值 考点二考点二 动物细胞培养与动物体细胞核移植动物细胞培养与动物体细胞核移植 【典例【典例2】 (2013西城区期末西城区期末)下列关于细胞培养的下列关于细胞培养的叙述，正确的是叙述，正确的是 A植物细胞能进行光合作用，因此培养基中不需要植物细胞能进行光合作用，因此培养基中不需要有机营养物有机营养物 B培养植物细胞时，必须先用纤维素酶和果胶酶对培养植物细胞时，必须先用纤维素酶和果胶酶对其处理以去除细胞壁其处理以去除细胞壁 C

10、动物细胞培养只是为了获得有特殊基因突变的细动物细胞培养只是为了获得有特殊基因突变的细胞胞 D培养动物细胞时，要用胰蛋白酶处理动物组织以培养动物细胞时，要用胰蛋白酶处理动物组织以获得单个细胞获得单个细胞 【解析】 植物细胞培养中用到的培养基要含有丰富的营养成分，故A错误；培养植物细胞时，不需要用纤维素酶和果胶酶对其处理以去除细胞壁，在植物体细胞杂交的过程中才需要去除植物细胞的细胞壁，故B错误；动物细胞培养的目的是获得细胞或细胞代谢产物，故C错误；培养动物细胞时要用胰蛋白酶处理动物组织以获得单个细胞。 【答案】 D 考点突破 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

11、程 结果 获得细胞群 获得与供体遗传物质基本相同的个体 特别提醒 动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶，第一次用胰蛋白酶处理剪碎的组织使之分散成单个细胞，第二次使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来。 原代培养与传代培养的分界点为分瓶的继续培养。 变式训练 2(2012杭州高中期初模拟)世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图所示。请看图后回答： (1)写出图中a、b所指的细胞工程名称：a_，b_。 (2)实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是_。 (3)“多利”面部的毛色是_，请根据遗传学原理说明判断的原因是_。 (4)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞核具有_。 解析

12、 (1)a为细胞核移植，b为胚胎移植。(2)卵细胞体积大，易操作，最主要的是卵细胞中具有启动核基因表达的信息蛋白分子，能够使已经高度分化的细胞核脱分化，所以实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞。(3)“多利”面部的毛色是白色，因为多利绵羊的全部细胞核基因来自白面绵羊。(4)动物细胞(核)也具有全能性。 答案 (1)核移植 胚胎移植 (2)具有使细胞核全能性表达的物质和营养条件 (3)白色 “多利”的全部细胞核基因来自白面绵羊 (4)全能性 考点三考点三 动物细胞融合与单克隆抗体制备动物细胞融合与单克隆抗体制备 【典例【典例3】 下图是科学家新研发的制备单克隆抗下图是科学家新研发的

13、制备单克隆抗体的过程，相关叙述错误的是体的过程，相关叙述错误的是 A该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术 B经酶A处理后的与质粒具有相同的黏性末端 C若供体DNA提供了prG基因(无限增殖调控基因)，则该过程中的是已免疫的B细胞 D通过检测和筛选得到的细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体 【解析】 该过程涉及基因工程，但没有涉及动物细胞融合技术。 【答案】 A 考点突破 1原理：细胞膜的流动性。 2诱导融合的因素：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。 3意义：最重要的用途是制备单克隆抗体。 4单克隆抗体的制备。 (1)过程： (2)单克隆抗体的主要优点：特异性强、灵敏度高，并可大量制备。 特

14、别提醒 灭活是指用物理或化学方法使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。 变式训练 3(2012西城区期末质检)1975年科学家首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请根据图回答问题： (1)病原体注入小鼠体内后，要经过_细胞处理后形成抗原MHC复合体，才能被免疫细胞识别。 (2)制备单克隆抗体所用的B淋巴细胞一般从脾中采集，然后以_作诱导剂，使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。通过筛选和克隆培养，获得的杂交瘤细胞具有_的特点。 (3)单克隆抗体的特点是_。根据上图写出应用杂 交 瘤 技 术 获 得 单 克 隆 抗 体 的 两 种 主 要 方 法_。 解析 灭活的仙台病毒

15、和聚乙二醇均可诱导动物细胞融合。杂交瘤细胞同时具有两个亲代细胞的遗传特性。可以在体外也可以在体内培养杂交瘤细胞获得单克隆抗体。 答案 (1)吞噬(或巨噬) (2)灭活的仙台病毒或聚乙二醇 既能产生特异性抗体，又能无限增殖 (3)特异性强，纯度高(或：专一性强、灵敏度高) 体外培养法和动物体内培养法 考点四考点四 关注生物技术的伦理问题关注生物技术的伦理问题 【典例【典例4】 严重冲击婚姻、家庭和两性关系等严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是伦理道德观念的技术是 A基因检测基因检测 B设计试管婴儿性别设计试管婴儿性别 C克隆人克隆人 D对植入前胚胎进行遗传学诊断对植入前胚胎进行遗传

16、学诊断 【解析】 严重冲击婚姻、家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是克隆人，基因检测可应用于某些疾病的诊断，设计试管婴儿的性别只是对性别比例有影响，不会冲击伦理道德。 【答案】 C 考点突破 1克隆人 (1)过程 (2)分类 类型 项目 治疗性克隆 生殖性克隆 目用于生育，治疗人类疾病 的 产生新个体 区别 水细胞水平 个体水平 平 都属无性繁殖；产生新个体、联系 (3)态度 中国政府的态度是禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。 2试管婴儿与设计试管婴儿 (1)试管婴儿是利用体外受精和胚胎移植等技术繁殖个体，其主要目的是解决不孕夫妇的生育问题。 (2)设计试管婴儿与试管婴儿相比需在胚胎移植前对

17、胚胎进行遗传学诊断，以筛选符合特殊要求的胚胎，进而生出特定类型的婴儿。 3基因检测 (1)概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子进行检测，分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因的情况的一种技术。 (2)争论焦点 基因检测能否达到预防疾病的目的。 是否引起基因歧视及其他危害。 变式训练 4(2013南京质检)图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答： (1)人类“治疗性克隆”属于生物工程的_技术。 (2)在正常情况下，去核的卵细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中的_期细胞。 (3)“ 治疗性克隆”中相同的胚胎干细胞“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有

18、的是心肌细胞，究其本质原因是基因_的结果，该过程的开始发生在_期。 (4)核移植成功后，用物理或化学方法激活受体细胞，目的_。 (5)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中，而不是 直 接 用 体 细 胞 进 行 细 胞 培 养 的 原 因 是_。 (6)我国禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆。请谈谈 为 什 么 要 反 对 生 殖 性 克 隆 人 ？(两 点 即可)_。 解析 (1)人类“治疗性克隆”是一种无性繁殖，属于生物工程的细胞工程技术。(2)在正常情况下，去核的卵细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中的减数第二次分裂中期细胞，减数第一次分裂得到的是次级卵母细胞而非卵细胞。(3)基因选择性表达是指在同一遗传物质下因其转录的mRNA不一样，导致翻译产生的蛋白质不相同，从而导致细胞的性状、功能不相同，如有的是胰岛细胞，有的