一轮复习人教版动植物细胞工程及应用（78张）课件

选择性必修3

生物技术与工程第35讲

动植物细胞工程及应用课标要求

植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术；动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞培养等技术。考点一

植物细胞工程的基本技术和应用考点二

动物细胞培养、干细胞培养及其应用考点三

动物细胞融合技术和单克隆抗体考点四

动物体细胞核移植技术与克隆动物真题演练考点一

植物细胞工程的基本技术和应用必备知识整合原理和方法_____________、分子生物学和发育生物学等多学科操作水平细胞器、_______或_______水平目的获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品2.细胞的全能性:细胞经分裂和分化后,仍然具有_________________或______________________的潜能。在生物的生长发育过程中,并不是所有的细胞都表现出全能性,这是因为在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会_______________。细胞生物学细胞组织产生完整生物体分化成其他各种细胞选择性地表达1）植物组织培养的概念:将_______的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件，诱导其形成___________的技术。离体培养的植物器官、组织或细胞被称为_________。2）流程①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，___________的细胞，失去其特有的结构和功能，转变成_________的细胞的过程。②再分化：___________重新分化形成芽、根等器官的过程。离体完整植株外植体已经分化未分化愈伤组织3）菊花的组织培养1）概念：将___________的植物体细胞,在一定条件下融合成___________,并把杂种细胞培育成___________的技术。2）操作流程①去壁：对应图中____过程，即去除_________，获得具有活力的原生质体，用到的酶是___________________。②诱导融合：对应图中____过程。

不同来源杂种细胞新植物体

细胞壁纤维素酶和果胶酶

离心法、电融合法

3）意义在打破___________，实现___________育种,培育植物_________等方面展示出独特的优势。1）植物繁殖的新途径①快速繁殖：高效、快速地实现种苗的大量繁殖，保持优良品种的___________。②作物脱毒：利用植物顶端_________附近（如茎尖）进行组织培养获得脱毒苗。生殖隔离远缘杂交新品种遗传特性分生区项目单倍体育种_________的利用原理染色体变异突变优点明显_______________产生突变，大幅度改良某些性状过程突变体缩短育种年限2）作物新品种的培育3）细胞产物的工厂化生产①方法：植物细胞培养。a.概念：在离体条件下对_______植物细胞或_________进行培养使其增殖的技术。b.原理:细胞增殖。c.优点:不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,对社会、经济、环境保护具有重要意义。②应用举例:人参皂苷、紫杉醇的工厂化生产。单个细胞团教材基础诊断

√

×

×4.

“番茄—马铃薯”杂种植株已经实现地上结番茄，地下长马铃薯。（选必3

P38拓展应用）(

)×5.

初生代谢和次生代谢在整个的生命过程中始终进行。（选必3

P41相关信息）(

)×教材深度拓展1.

（选必3

P35正文）植物组织培养离体的细胞能表达全能性的原因是___________________________________，若不离体这些细胞在母体上发生_______________________。离体细胞含有本物种全部的遗传信息基因选择性表达而分化2.

（选必3

P40正文）作物脱毒时应选取哪些部位的组织进行组织培养？原因是什么？______________________________________________________________________________________________________________。一般选取根尖或茎尖的分生区；植物顶端分生区病毒极少，甚至无病毒，用分生区细胞进行组织培养，能得到大量脱毒苗3.

（选必3

P41正文）植物组织培养过程中需培养到愈伤组织才能诱变处理获得突变体的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变

重难突破1）体细胞未表现全能性的原因:基因的选择性表达。2）表现出细胞全能性的条件材料离体的器官、组织或细胞培养基种类齐全、比例合适的营养物质及一定的植物激素外界条件①无菌操作②光照:愈伤组织培养初期避光培养，后期照光培养特别提醒

①细胞全能性表达的标志是发育成完整个体或分化成其他各种细胞。②细胞具有全能性是因为细胞中具有发育成完整个体所必需的“全套基因”而不是“全部基因”，配子中有全套基因,因此仍然具有全能性。生长素与细胞分裂素的比值作用效果高时有利于根的分化，抑制芽的形成低时有利于芽的分化，抑制根的形成适中时促进愈伤组织形成关键能力提升考向一

植物组织培养技术（生命观念）C[解析]

培养形成的愈伤组织需要转移到分化培养基中才能再分化形成植株，C错误。2.

[2021北京海淀区模拟]为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，科研小组设计了如图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是(

)A.

诱导红豆杉茎尖经过再分化形成愈伤组织B.

整个培养过程中生长素和细胞分裂素的比例固定不变C.

用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气D.

同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同C[解析]

诱导红豆杉茎尖经过脱分化形成愈伤组织，A错误；培养基中生长素和细胞分裂素的用量比会影响细胞分化的方向，整个培养过程中生长素和细胞分裂素的比例不是固定不变的，B错误；用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，利于细胞进行有氧呼吸，C正确；同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同，如花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半，D错误。考向二

植物体细胞杂交技术（科学思维）3.

[2021辽宁大连模拟]如图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是(

)

C

A.

杂交育种可以将同一物种里两个或多个优良性状集中在一个新品种中B.

植株Ⅰ、植株Ⅱ、植株Ⅲ的基因型都与原种植株的不同C.

培育植株Ⅱ的过程中，可用秋水仙素处理单倍体幼苗或种子D.

在植物组织培养过程中用诱变因素处理更易产生突变体，进而培育成子代植株ⅢC[解析]

选育植株Ⅱ运用的是单倍体育种方法，单倍体植株一般高度不育且没有种子，只能用秋水仙素处理单倍体幼苗，C错误。考点二

动物细胞培养、干细胞培养及其应用必备知识整合1）概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成___________，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞_____________的技术。2）条件①营养

单个细胞生长和增殖血清

培养用具

②无菌、无毒的环境④气体环境

3）培养过程项目胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞来源或分类早期胚胎成体组织或器官中，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的_______干细胞等高度分化的组织细胞诱导而来精原项目胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞特性具有分化为成年动物体内的_______________的细胞，并进一步形成机体的_________________________的潜能具有___________性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力分化程度胚胎干细胞＜成体干细胞＜诱导多能干细胞续表任何一种类型所有组织和器官甚至个体组织特异免疫排斥教材基础诊断1.

用烧伤病人自体皮肤的单个细胞培养出的皮肤进行自体移植可避免免疫排斥反应。（选必3

P43从社会中来）(

)√2.

体外培养的动物细胞一类能悬浮在培养液中生长增殖,另一类需要贴附于某些基质表面才能生长增殖。（选必3

P44正文）(

)√3.

进行动物细胞培养时常用胃蛋白酶分散成单个细胞。（选必3

P44旁栏思考）(

)×4.

幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞更容易进行动物细胞培养。（选必3

P45思考·讨论）(

)√

6.

干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。（选必3

P46正文）(

)√√教材深度拓展1.

（选必3

P44正文）动物细胞培养时,要将动物组织分散成单个细胞的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。①保证细胞所需要的营养供应;②保证细胞内有害代谢物的及时排出；③防止细胞与细胞靠在一起限制彼此的生长和增殖

1）细胞贴壁与接触抑制①细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。②接触抑制：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，这种现象称为接触抑制。2）原代培养与传代培养①原代培养：动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。原代培养的细胞核型一般正常。重难突破②传代培养：悬浮培养的细胞直接用离心法收集；贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。这样的培养过程通常被称为传代培养。比较项目植物组织培养动物细胞培养理论基础植物细胞的全能性细胞增殖前处理无菌、离体无菌；用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，使组织细胞相互分散开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的器官或组织比较项目植物组织培养动物细胞培养培养基性质固体液体培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、琼脂等糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等结果最终产生新个体，体现了细胞的全能性细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，不能体现细胞的全能性相同点续表关键能力提升考向一

动物细胞培养过程（生命观念）1.

[2021浙江湖州模拟]如图为实验小鼠皮肤组织进行细胞培养的过程，下列叙述正确的是(

)A.

动物细胞培养体现了动物细胞的全能性B.

乙过程对皮肤组织可用胃蛋白酶消化C.

丙过程为原代培养，遗传物质一定不变D.

丁过程中某些细胞可能会无限增殖D[解析]

动物细胞培养没有体现动物细胞的全能性，A错误；乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理，B错误；丙过程属于原代培养，此过程的细胞大部分能保持正常的二倍体核型，有些细胞的遗传物质也可能发生改变，C错误；丁过程属于传代培养，此过程少数细胞会发生突变，朝着癌细胞方向发展，可能会无限增殖，D正确。

D[解析]

为了检测药物对甲、乙的毒性大小，应设置培养液中不加该药物的对照实验，D正确。考向二

干细胞培养及其应用（生命观念、社会责任）

D[解析]

糖类在细胞质基质中分解成丙酮酸后，才能到线粒体彻底氧化分解，A错误；干细胞在培养过程中会发生有丝分裂，不会发生减数分裂，即不会发生同源染色体的分离，B错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，C错误。

C

考点三

动物细胞融合技术和单克隆抗体必备知识整合1）概念:动物细胞融合技术是使_____________动物细胞结合形成___________的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的___________。2）原理:_________________。3）常用方法：_____________、电融合法和灭活病毒诱导法等。4）意义:突破了有性杂交的局限,使___________成为可能;为制造_____________开辟了新途径。两个或多个一个细胞遗传信息细胞膜的流动性

远缘杂交单克隆抗体

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,能大量制备特异性抗体无限增殖杂交瘤细胞2）制备过程3）优点：特异性强、___________，并可大量制备。4）用途：作为___________；用于治疗疾病和___________。灵敏度高诊断试剂运载药物教材基础诊断

√2.

灭活是用极端的物理或化学手段杀灭细菌或病毒，使其各种结构都失去相应的功能。（选必3

P48相关信息）(

)×

√

√5.

单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。（选必3

P50正文）(

)

√√教材深度拓展

筛选出杂交瘤细胞筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞2.

（选必3

P50正文）杂交瘤细胞的特点是_______________________________________________。既能迅速大量繁殖，又能产生足够数量的特定抗体重难突破比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前处理除去细胞壁使细胞分散开相关酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶、胶原蛋白酶等诱导方法结果杂种植株杂交细胞应用培育植物新品种等主要用于制备单克隆抗体意义突破有性杂交的局限,打破了生殖隔离,使远缘杂交成为可能项目第一次筛选第二次筛选筛选原因诱导融合后会得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞筛选方法用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群筛选目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞关键能力提升考向一

动物细胞融合（生命观念）

B

考向二

单克隆抗体的制备过程（生命观念）2.

[2021江苏扬州模拟]青蒿素主要用于恶性疟疾的症状控制以及耐氯喹虫株的治疗。为了快速检测青蒿素，科研人员利用细胞工程技术制备了抗青蒿素的单克隆抗体，其基本操作过程如图。以下相关叙述错误的是(

)A.

过程②体现了细胞膜的流动性，过程⑤若在体内进行则操作更简单B.

过程③常使用选择培养基，过程④常使用抗原—抗体杂交技术C.

若细胞乙均由细胞两两融合而成，则细胞乙、丙、丁的染色体组数一定相同D.

骨髓瘤细胞通常是从小鼠脾脏中提取的，其表面糖蛋白减少，培养时无接触抑制D[解析]

过程②体现了细胞膜的流动性，过程⑤若在体内进行则操作更简单，A正确；过程③是筛选杂交瘤细胞，常使用选择培养基，过程④用抗体检测和克隆培养得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞，常使用抗原—抗体杂交技术，B正确；若细胞乙均由细胞两两融合而成，则细胞乙、丙、丁的染色体组数一定相同，C正确；骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的，脾脏中无骨髓瘤细胞，D错误。

C

考点四

动物体细胞核移植技术与克隆动物必备知识整合动物体细胞核移植技术与克隆动物1）原理：动物___________具有全能性。2）过程体细胞核前景畜牧业加速家畜___________进程、促进优良畜群繁育其他领域保护濒危物种，了解胚胎发育及衰老过程医药卫生①作为_____________，生产医用蛋白；②_________________的细胞、组织或器官可作为异种移植的供体；③以患者作为供体培育的人核移植_____________经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植问题成功率_________；克隆动物存在_______问题，表现出遗传和生理缺陷；对克隆动物食品的_________问题存在争议遗传改良生物反应器转基因克隆动物胚胎干细胞非常低健康安全性3）应用前景和存在的问题教材基础诊断1.

动物体细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞。（选必3

P52正文）(

)×

√

√4.

重构胚是天然形成的胚胎,具有发育成完整个体的能力。（选必3

P53相关信息）(

)×5.

动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。（选必3

P54相关信息）(

)√教材深度拓展1.

（选必3

P53图2-18）核移植技术中必须先去掉受体卵母细胞的细胞核的原因是_____________________________________________。保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞

克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但线粒体中的DNA来自受体卵母细胞3.

（选必3

P55概念检测）三亲婴儿的培育技术_____（填“能”或“不能”）避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而_______（填“能”或“不能”）避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。“三亲婴儿”同时拥有_________________________________的部分基因。能不能自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者关键能力提升考向

细胞核移植过程和克隆动物（生命观念、科学思维）1.

[2021辽宁，13，2分]下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是(

)

B

A.

过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，体现细胞膜的选择透过性B.

过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质C.

过程③进行同期发情处理，可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应D.

与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物D[解析]

过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，未体现细胞膜的选择透过性，A错误；在培养基中加入一定量动物血清的作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质，激发成纤维细胞核的全能性的是卵细胞细胞质中的物质，B错误；过程③进行同期发情处理，目的是为胚胎移入受体提供相同的生理环境，C错误；猴子与人类的亲缘关系比小鼠近，与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物，D正确。真题演练

D

2.

[2020山东，13，2分]两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如图所示。下列说法错误的是(

)A.

过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞B.

过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂C.

过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合D.

耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段C[解析]

分析题图