高考生物第二轮专题复习植物细胞工程和动物细胞工程课件

专题2现代生物科技专题细胞工程细胞生物学和分子生物学细胞整体水平或细胞器水平按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品应用的原理和方法概念分类研究的目的研究的水平植物细胞工程动物细胞工程所采用技术的理论基础植物细胞工程通常采用的技术手段植物组织培养植物体细胞杂交植物细胞的全能性一、植物组织培养的基本原理植物细胞的全能性原因：表现的条件：在植物体中未表现的原因：每个细胞都含有本物种的全部遗传信息，都具有发育成一个完整个体的潜能。离体无菌、无毒的环境适宜的培养基(营养物质和植物激素)适宜的环境条件(温度等)在个体发育过程中，基因在特定的时空条件下选择性表达的结果。1、有关全能性的表述中，不正确的是（）Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达Ｃ．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能性很高Ｄ．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性自我评价C２、植物组织培养的概念（一）植物组织培养技术１、植物组织培养的过程3、自我评价

在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、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，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。1、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（）A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果C、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果D、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果D2、植物组织培养形成的愈伤组织进行培养，又可以分化形成根、芽等器官，这一过程称为()A、脱分化B、去分化C、再分化D、脱分化或去分化C(一)

植物繁殖的新途径1.微型繁殖微型繁殖技术:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。

二植物细胞工程的实际应用特点: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。(1)材料:无病毒的茎尖。(2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得。2.作物脱毒3.神奇的人工种子

(1)技术:植物组织培养。(2)结构:人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽。(3)特点:保持亲本优良性状；不受气候,季节和地域限制。(三)

细胞产物的工厂化生产1.种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等。2.技术:植物的组织培养。植物体细胞杂交1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？2．怎么样去解决这个障碍呢？3．两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？实例番茄-马铃薯在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。意义：未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状。原理：植物细胞的全能性和细胞膜的流动性白菜甘蓝2.利用多倍体育种能获得这种白菜-甘蓝吗？怎样获得？2N=142N=141.植物体细胞杂交得到的白菜甘蓝是几倍体、几个染色体组、多少染色体，是否可育？是四倍体、四个染色体组、28条染色体、可育能，先让两者进行有性杂交，对杂交所得种子在萌发成幼苗时，用秋水仙素处理，使其染色体加倍，恢复育性。思考：6.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：

⑴步骤①是去掉

，使植物细胞成为

，最常用的方法是

。⑵步骤②一般常用的化学试剂是

，目的是

。⑶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

，其中步骤④相当于

，步骤⑤相当于

。细胞壁原生质体

酶解法

聚乙二醇诱导原生质体融合

组织培养

脱分化

再分化⑷植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是

。⑸从理论上讲，杂种植株的育性为

。若运用传统有性杂交方法能否实现？

因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于

。⑹利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？杂种细胞具有两个亲本的遗传物质

可育

不能克服远缘杂交不亲和的障碍

不遵循，植物体细胞杂交属于无性生殖。7.基因型为AaBb的水稻（24条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。⑴愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团愈伤组织形成中，必须从培养基中获得

和小分子有机物等营养物质。⑵要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有

和

两类激素。⑶组织培养技术不能直接用于（）A、快速繁殖B、培育无病毒植株C、植物产品的工厂化生产D、培养抗病菌植株⑷用组织培养技术繁殖植物体时，不可能发生的是（）A、基因重组B、基因突变C、染色体变异 D、染色体分离水、无机盐

细胞分裂素

生长素D

A⑸试管苗的细胞核中含有

个DNA分子。⑹培养成的试管苗可能出现的基因型有

。如果要获得育种需要的植株，并能繁殖新品种，后面的育种步骤是

。12

ABAbaBab

用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗8.下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回答：①→脱分化→②→再分化→③→④⑴①表示

，它能被培养成④的根本原因是

。⑵②表示

，它的细胞特点是

，它的颜色特点是

。⑶若想制造人工种子，应选择（写编号）

。外植体植物细胞全能性

愈伤组织

细胞排列疏松，高度液泡化无定形状态

色浅

③⑷若①是花药，则④是

，这项技术可用在

上。

单倍体植株

单倍体育种9.下图为植物细胞融合及组织培养过程示意图。下列说法不正确的是（

）A．植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍B．杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株，说明杂种细胞具有全能性C．尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养D．若A的基因型为Rr，B的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYyC

二、动物细胞工程(第二课时)动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体胚胎移植核移植读下面一段文字资料，思考以下问题：长期以来，为了获得抗体，采用的是把某种抗原反复注射到动物体内，然后从动物血清中分离出所需抗体的方法。用这种方法获得的抗体，不仅产量低，而且抗体的特异性差，纯度低，反应不够灵敏。人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的B细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个B细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个B细胞进行无性繁殖，即克隆。1、请从以上文字资料中找出单克隆抗体的概念2、怎样才能获得单克隆抗体？提示1：仅用细胞培养技术可行吗？提示2：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？提示3：有什么方法能使B细胞产生抗体的能力和肿瘤细胞无限增殖能力同时具备呢？用单个B细胞进行克隆，得到的细胞群能够分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体，这种抗体就叫做单克隆抗体。五、动物细胞培养

从动物机体中取出相关的，将它分散成，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞。1概念：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官如：肾、肺等细胞生命力旺盛，分裂能力强原理：细胞增殖使细胞和培养液充分接触组织单个细胞生长和增殖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细胞贴壁：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：从机体取出后立即培养的细胞。

10代以内用胰蛋白酶分散成单个细胞传代培养：分瓶后的培养，从10代培养到40－50代细胞2、过程取

的组织、器官细胞悬浮液酶

贴满瓶壁的细胞单个细胞加入

液动物胚胎或幼龄动物胰蛋白培养接触抑制原代

培养1-10代细胞40—50代细胞(细胞株)传代培养无限传代（细胞系）用

处理胰蛋白酶遗传物质不变遗传物质改变，能无限增殖（癌变）注意3、条件：1、无菌、无毒的环境

2、营养3、温度和PH

4、气体环境：（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）补充合成培养基中缺乏的物质36.5+0.5度；PH为7.2-7.4。O2作用：进行呼吸，提供能量CO2作用：维持培养液的PH值（95%空气和5%CO2）（葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等。）有氧（1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干

扰素、单克隆抗体等。（2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。（3）用于检测有毒物质（4）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4、应用实验目的:制备单克隆抗体.实验原理：B淋巴细胞能产生抗体，骨髓瘤细胞能无限增殖，杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖。实验材料：小白鼠实验器材：培养皿、针筒等等。实验过程：如下页根据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯勒设计的实验方案:单克隆抗体制备过程

注射抗原B淋巴细胞骨髓瘤细胞细胞融合、筛选杂交瘤细胞细胞培养筛选，继续培养足够数量的、能产生特定抗体的细胞群体外培养注射到小鼠腹腔单克隆抗体（1）为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合?（小鼠骨髓瘤细胞可以在体外培养条件下大量增殖，B淋巴细胞能够产生抗体，细胞的同源性越近，融合形成的杂种细胞越易成活。（2）骨髓瘤细胞是癌细胞吗?有无限增殖能力的细胞是肿瘤细胞，具有转移能力的肿瘤细胞，称为癌细胞，所以说，瘤细胞不能等于癌细胞。（3）整个制备过程为何要经过两次筛选?（第一次筛选得到杂交瘤细胞（多种），第二次需先在多孔培养板上，在每孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。由于该细胞群是单个杂交瘤细胞克隆得来的，所以产生的抗体必然是化学性质单一的，特异性强的单克隆抗体。这里的单克隆确有单个细胞克隆的含义，只不过克隆的不是B淋巴细胞，而是杂交瘤细胞。）胚胎移植技术试管动物（婴儿）培养过程卵细胞精子体外受精受精卵胚胎新个体母体子宫内孕育、产出核移植技术克隆羊培育过程黑面绵羊去核卵细胞白面绵羊乳腺细胞核细胞核移植重组细胞电脉冲刺激早期胚胎胚胎移植另一头绵羊的子宫妊娠、出生克隆羊多利植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目原理培养基结果培养目的植物动物细胞全能性细胞增殖固体营养物质植物激素液体营养物质动物血清培养成植株培养成细胞株细胞系快速繁殖培养无病毒植株获得细胞产品、细胞植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较比较项目融合原理方法诱导手段用途植物