生物高考复习课件选修专题细胞工程

考纲内容能力要求2013年高考风向标1.植物的组织培养2．动物的细胞培养与体细胞克隆3．细胞融合与单克隆抗体ⅡⅠⅡ1.以农业生产为背景综合考查植物的组织培养及其应用2．以人类健康为背景考查动物细胞工程的应用专题2细胞工程考纲解读一、植物细胞工程无菌和人工控制离体愈伤组织

1．植物组织培养

(1)概念：在①______________的条件下，将②____的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生③________、丛芽，最终形成完整的植株。(2)理论基础：④_____________。细胞的全能性(3)过程：离体的植物器官、组织、细胞⑤__________根、芽→植物体。愈伤组织

一定的营养物质(水、无机盐、蔗糖、维生素等)强调：细胞全能性表达的条件中的两个主要因素分别是_____、_____________________________________。离体2．植物体细胞杂交杂种细胞杂种细胞离心

(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成⑥__________，并把⑦___________培育成新的植物体的技术。 (2)诱导融合的方法：物理法包括⑧______、振动、电激等；化学法一般是用⑨_____________作为诱导剂。(3)过程纤维素酶果胶酶1)用⑩__________和⑪_______去细胞壁形成原生质体。2)原生质体融合→⑫__________________→杂种细胞→⑬_________→植物体。融合后的原生质体愈伤组织(4)意义：克服远缘杂交不亲和的障碍。聚乙二醇(PEG)3．植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径：

微型繁殖(快速繁殖)、

作物脱毒、⑭__________。人工种子

(2)作物新品种的培育：

单倍体育种、

突变体的利用、

细胞产物的工厂化生产。二、动物细胞工程单个细胞

1．动物细胞培养

(1)概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成⑮_________，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。 (2)过程 动物组织→分散成单个细胞→细胞悬液→原代培养→传代培养。无菌、无毒气体环境

(3)条件：⑯____________的环境、营养、适宜的温度和pH、⑰____________。 (4)应用：生物制品的生产、转基因动物的培养、检测有毒物质、医学研究等。2．动物体细胞核移植——克隆卵母细胞

(1)概念：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去核的⑱____________中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。 (2)过程3．动物细胞融合两个灭活的病毒

(1)概念：又叫细胞杂交，指⑲______或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。 (2)融合方法：物理方法和化学方法与植物体细胞杂交相似，特有的方法是常用⑳____________诱导。 (3)过程不同来源的两个细胞_______细胞杂交(4)意义：克服了__________________

远缘杂交的不亲和性4．单克隆抗体(1)制备过程B杂交瘤细胞生物导弹1)抗原处理，并获得____淋巴细胞。2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞在灭活病毒作用下融合。3)筛选出____________。4)克隆化培养并筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞。5)体外或体内培养，提取抗体。(2)优点：特异性强、灵敏度高、产量大。_________，用于治疗疾病

(3)应用：作为诊断试剂；制成和运载药物等。

1.植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性、植物细胞全能性；动物细胞融合的理论基础是细胞膜的流动性、细胞增殖。()√2．动植物体细胞杂交诱导手段中最大的区别是动物细胞融合可用灭活病毒(灭活仙台病毒)诱导，而植物不能。()√判断题：单克隆抗体的制备？考点详解1：植物细胞工程

1．细胞的全能性

(1)细胞全能性的基础：生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。 (2)细胞全能性实现的条件：离体、提供营养物质、激素及其他适宜条件。 (3)细胞全能性高低的比较：受精卵＞卵细胞＞体细胞；植物体细胞＞动物体细胞；胚胎干细胞＞其他干细胞＞体细胞。2．胡萝卜的组织培养技术(1)实验原理：离体的植物组织、器官、细胞表现出植物细胞的全能性，发育成新个体。(2)实验流程：制备外植体→接种→脱分化培养→再分化培养→移栽培养成正常植株。(3)注意事项

①选材：根尖、茎尖、形成层等最容易诱导脱分化。 ②无菌：培养基一旦污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与培养物争夺营养，而且还会产生大量对培养物有害的物质。 ③光照：脱分化过程不需要光照，再分化一定要有光照。④激素的使用3．植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径

①微型繁殖：通过植物组织培养技术快速繁殖优良品种。特点是保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。②作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗。③人工种子：植物组织培养得到的胚状体等用人工薄膜包装得到的种子。(2)作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。(3)细胞产物的工厂化生产。4.植物体细胞杂交技术

(1)诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。 (2)细胞融合完成的标志：新的细胞壁的生成。 (3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。

(4)该培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律，只有有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定律，而体细胞杂交未有此过程。动物细胞工程1．动物细胞培养(1)流程幼龄动物组织或胚胎 细胞贴壁生长

单个细胞细胞悬液

细胞悬液细胞株或细胞系 ①选用幼龄动物组织或胚胎的原因：它们的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。考点详解2：

②进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，不用胃蛋白酶的原因：胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。而胰蛋白酶作用的适宜pH为7.2～8.4，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，因此胰蛋白酶适用于细胞培养时细胞间质(主要为蛋白质)的分解。(2)细胞贴壁和接触抑制①细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。②接触抑制：细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。

(3)动物细胞培养需要满足以下条件 ①充足的营养供给：微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。 ②适宜的温度：36.5℃±0.5℃。 ③适宜的pH：7.2～7.4。④气体环境O2：有氧呼吸、细胞代谢(95%的空气)CO2：维持pH(5%)

⑤无菌、无毒环境：培养液和培养用具杀菌消毒，培养过程加抗生素杀菌，定期更换培养液，清除代谢产物。(4)动物细胞培养技术的应用①生产生物制品：疫苗、干扰素、抗体等。②作为基因工程中的受体细胞。③检测有毒物质及毒性。④科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾病等。2．动物核移植技术和克隆动物(1)动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，前者比较容易。

(2)如上图所示，注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞。伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。(3)该技术形成的重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。(4)用卵母细胞作受体细胞的原因a．卵母细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。b．卵母细胞体积大，便于操作。c．卵黄多，营养物质丰富等。(5)克隆属于无性繁殖，产生的新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。(6)体细胞核移植技术的应用

①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；

②保护濒危物种，增大存活数量；

③生产珍贵的医用蛋白；

④作为异种移植的供体；

⑤用于组织器官的移植等。植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞的增殖培养基的物理性质固体液体(合成培养基)培养基的成分水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂等葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等结果产生新的植株或组织产生新的细胞系或细胞株取材植物幼嫩的部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物器官或组织其他条件均为无菌操作，需要适宜的温度、pH、O2等条件3．植物组织培养与动物细胞培养的比较4.细胞融合与单克隆抗体

（1）．原理：细胞膜的流动性、细胞增殖。

（2）．诱导融合的因素：聚乙二醇(PEG)、电激、

灭活的病毒(动物细胞融合特有的方式)等。

（3）．意义：制备单克隆抗体(重要用途)。（4）.单克隆抗体的制备图解：(1)细胞融合完成的标志：细胞核融合成一个核。(2)筛选出杂交瘤细胞，它会兼有两个亲本细胞的特性——在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生具某种特异性的抗体。(3)制备单克隆抗体过程中有两次筛选

①第一次筛选：将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及

BB融合、瘤瘤融合等的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出杂交

瘤融合的细胞。

②第二次筛选：将产生特定抗体的杂交瘤细胞通过

细胞培养，用相应抗原检测的办法筛选出来。(4)获取单克隆抗体的场所①若在培养基中进行杂交瘤细胞培养，则从培养液中提取。②若在小鼠或其他动物腹腔中培养，则从腹水中提取。诱导手段物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇(PEG)物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇生物法：灭活病毒(灭活仙台病毒)过程去细胞壁(纤维素酶、果胶酶)→原生质体融合(获得杂种原生质体)→植物细胞的筛选和培养(获得植株)获得分离的单个动物细胞(胰蛋白酶处理)→诱导融合形成杂交细胞→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的制备(杂交瘤细胞)意义和 用途①克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交亲本的组合范围；②克服有性杂交的母系遗传的局限性，获得细胞质基因的杂合子，研究细胞质遗传①制备单克隆抗体；②诊断、治疗、预防疾病，如单抗诊断盒、“生物导弹”治疗癌症细胞工程植物体细胞杂交动物细胞融合理论基础细胞膜的流动性、植物细胞全能性细胞膜的流动性、细胞增殖5.植物体细胞杂交与动物细胞融合比较1.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不相符的是（）AA．植物组织培养和单克隆抗体——细胞的全能性B．纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性C．原生质体