高三生物一轮复习课件第34讲+第一课时+细胞工程

第34讲细胞工程[最新考纲]

1.植物的组织培养(Ⅱ)。2.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。3.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。细胞工程的概念理解:1.原理和方法：细胞生物学和_______________。2.操作水平：

____________或细胞器水平。3.工程目的：按照人的意愿来改变________________________

或_________________________。4.根据操作对象的不同分类：植物细胞工程和___________________。分子生物学细胞水平细胞内的遗传物质获得细胞产品动物细胞工程5.所涉及的主要技术有____________、______________、

____________、______________、____________和________________等方面。动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合植物组织培养植物体细胞杂交单克隆抗体技术教材P311、有关全能性的叙述，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．卵细胞与受精卵一样，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C一、细胞的全能性1．原因：每个细胞都含有该物种全部遗传信息。2．全能性比较（1）受精卵＞配子＞体细胞（2）植物体细胞＞动物体细胞（3）胚胎细胞＞体细胞，干细胞＞已分化的细胞1.条件：(1)离体：在体内因为基因的选择性表达，其全能性不能表现出来。(2)无菌：细胞在有菌条件下会因微生物的存在影响其正常代谢和分裂、分化，使组织培养失败。所以培养基、外植体(接种到培养基上的组织细胞)、所用操作工具及操作环境必须严格消毒，如无菌水、无菌滤纸、无菌解剖刀、无菌工作台等。(3)人为控制：在实验室里进行，人工配制培养基，人工控制各种条件，若不是人工条件而是自然条件下产生的不叫组织培养。二、植物组织培养技术(4)培养基成分：无机营养成分：H2O和无机盐；有机营养成分：蔗糖、氨基酸等；激素：生长素类和细胞分裂素类。当生长素/细胞分裂素这一比例适中时，诱导愈伤组织形成，当比例大时，主要诱导脱分化和根原基形成，当比例小时，主要诱导再分化和芽原基的形成；琼脂：凝固形成固体培养基。(5)环境条件：脱分化避光；再分化需光，光使细胞内形成叶绿体、叶绿素，进行光合作用；适宜的pH和充足的氧气。

大本P2402．基本过程：教材P34-35

3.植物组织培养过程中注意的问题(1)该过程从繁殖方式上应为无性繁殖，细胞分裂方式为有丝分裂，包含脱分化和再分化两个阶段。(2)愈伤组织是脱分化、高度液泡化细胞，故细胞内无叶绿体，不能进行光合作用，只能以现成有机物来提供物质和能量；其代谢方式为异养、需氧；该过程进行有丝分裂，故愈伤组织应是具有细胞周期的细胞；愈伤组织为脱分化后形成的细胞，故应视为未分化的细胞(同受精卵一样，未分化)。(3)获取细胞产品的时期应为脱分化之后再分化之前的愈伤组织；制作人工种子需要再分化后形成的胚状体阶段。植物细胞A植物细胞B纤维素酶果胶酶纤维素酶果胶酶原生质体A原生质体B化学法：聚乙二醇(PEG)物理法：离心、振动、电刺激等原生质体融合杂种细胞愈伤组织脱分化杂种植株再分化植物组织培养再生壁去壁原生质体融合再生壁植物细胞融合三、植物体细胞杂交的过程1．原理：细胞的全能性、细胞膜的流动性。2．过程：4．意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

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。杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。3.目的：2.将基因型为Aa的植株的花粉和基因型为Bb的植株的花粉，除去细胞壁后，进行原生质体融合（最多只能有两个细胞融合），可以得到多少种基因型不同的细胞A.4种 B.6种 C.10种 D.12种C3.根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题。(1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)自然状

态下不能得到杂种植株，原因是______________________________。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原

理是_______________，其中过程②称为______________，植物体细胞融合完成的标志是________________。

酶解法原生质体融合

产生新的细胞壁

脱分化

再分化不同种的植物存在生殖隔离植物细胞的全能性原生质体融合产生新的细胞壁(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番

茄—马铃薯”属于________倍体植株。(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，

可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利

用此技术，将柴油树细胞培养到________阶段即可(填字母编号)。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉

花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于________(填数字编号)。(6)人工种子是由发育到________过程(填字母编号)的结

构包裹上人工种皮制备的。

六

e

④⑤

f四、植物组织培养技术的应用①微型繁殖：

不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。1.植物繁殖的新途径②作物脱毒：利用植物分生组织(如茎尖)进行培养,可以使新长成的植株脱除病毒。注意

人工种皮中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等,以利于胚状体生长发育成幼苗。植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽或腋芽,包上人工种皮就可以形成人工种子。右图是人工种子的结构示意图。③人工种子：优点：

快速繁殖，解决作物繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。保持杂种优势。④培育转基因植物（如抗虫棉等）①单倍体育种：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。单倍体育种的优点是后代不发生性状分离,都是纯合子，能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。2、作物新品种的培育②突变体的利用：

在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于

不断的分生状态,因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。

3、细胞产物的工厂化生产：从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等①细胞产物种类：植物的组织培养②技术：③方法：大规模培养植物细胞，从中提取细胞产物（愈伤组织）4.(2013·全国课标卷Ⅱ，40)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先

用________酶和________酶去除细胞壁，获得具有

活力的_________，再用化学诱导剂诱导二者融合。

形成的融合细胞进一步培养形成________组织，然

后经过________形成完整的杂种植株。这种培育技

术称为____________________。纤维素果胶原生质体愈伤再分化植物体细胞杂交技术(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指________________________________________________________。

假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植

株是可育的，造成这种差异的原因是_____________________________________________________________________________。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁

殖。经植物组织培养得到的_____________________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工

种子。

由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体在减数分裂过程中，前者同源染色体联会异常，而后者同源染色体联会正常胚状体、不定芽、顶芽、腋芽5、紫杉醇是一种高效、低毒、广谱的天然抗癌药物。利用红豆杉细胞培养生产紫杉醇是最有可能解决紫杉醇

药源紧缺问题的途径。科学家经过多年研究，终于成

功利用生物技术人工合成出大量的紫杉醇。(1)通过＿＿＿＿法和放在＿＿＿＿（较高渗/低渗）条件

下能制备出红豆杉细胞的原生质体。(2)将紫杉醇合成的关键酶基因导入红豆杉原生质体中，再生出细胞壁，将转基因成功的细胞作为＿＿＿＿，接种到MS培养基上。在MS培养基上，往往还要添加____________________________，其作用是＿＿＿____________________________________________。经过一段时间的培养，会形成愈伤组织，此组织的细胞特

点是＿＿____________________＿____________＿。酶解较高渗外植体植物激素（细胞分裂素和生长素）促进愈伤组织形成和细胞分裂（促进细胞分裂和脱分化）排列疏松无规则，高度液泡化的无定形薄壁细