第二章知识点复习课件高二下学期生物人教版选择性必修三

第二章：细胞工程同步复习概念：细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。一、细胞的全能性1.概念？P34

2.细胞具有全能性的原因？3.体内细胞未表现出全能性，而是分化成不同组织器官的原因？4.植物细胞表现出全能性的条件？

2.1植物细胞工程

核心背诵每个细胞具有该物种个体发育所需的全套遗传信息在特定时间和空间条件下，基因的选择性表达（1）离体（2）培养在培养基上（3）适宜的培养条件P35概念中标注细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。二、植物组织培养1.概念？2.原理？

3.过程？

4.理解下列概念：P35

外植体、脱分化、再分化、愈伤组织植物细胞的全能性全能性的大小？P352.菊花的组织培养——流程根、芽植物体脱分化再分化培养条件：①无菌②营养物质③适宜环境（温度、PH、光等）④植物激素：

细胞分裂素生长素如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药…遮光一定的光照芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照排列不规则，高度液泡化，呈不定型状态的薄壁细胞愈伤组织离体的植物器官、组织或细胞（外植体）愈伤组织重新分化为芽、根等器官失去特有结构和功能转变成未分化的细胞植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键。生长素和细胞分裂素的比例和浓度都会影响植物细胞的发育方向。二、植物组织培养消毒取材接种培养移栽用酒精擦拭双手和超净工作台台面。将流水充分冲洗后的外植体（幼嫩的茎段）。将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中，用无菌滤纸吸去表面的水分。用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段。在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。定期观察和记录愈伤组织的生长情况。15～20d后，转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。每天观察记录生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。70%酒精30S无菌水2-3次次氯酸钠溶液30min2-3次无菌水洗切割与接种3.菊花的组织培养——过程

1.原理：2.过程：①去壁的方法②人工诱导原生质体融合的方法、原理？③融合后的细胞一定是杂种细胞吗？④融合完成的标志⑤融合后的原生质体在形成杂种细胞的过程中，活动旺盛的细胞器3.变异类型？

生殖方式？

杂种植株的育性？4.意义（优点）5.问题（缺点）：不能按照人的意愿表达两亲本的性状。二、植物体细胞杂交技术第一步：去壁，获得原生质体第二步：人工诱导原生质体融合，获得杂种细胞第三步：植物组织培养获得杂种植株细胞膜的流动性、植物细胞的全能性不一定，需要筛选纤维素酶、果胶酶物理法—电融合法、离心法；化学法：PEG融合法、高Ca2+—高PH融合法高尔基体、线粒体打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种杂种细胞再生出细胞壁

染色体数目变异二倍体、四倍体通过体细胞杂交获得的是异源六倍体（直接相加）

可育无性生殖P38课后题原因：生物体内基因的表达不是孤立的。杂种植株细胞内两个物种的基因表达相互干扰，不能有序表达。外植体脱分化愈伤组织再分化胚状体再生植株1.细胞产物的工厂化生产2.突变体的利用4.微型繁殖5.作物脱毒3.人工种子（补充）6.单倍体育种7.植物体细胞杂交8.转基因植物的培育植物繁殖的新途径作物新品种的培育(1)植物繁殖的新途径无毒组织胚状体三、植物细胞工程的应用(2)作物新品种的培育：单倍体育种、________的利用。突变体(3)细胞产物的工厂化生产：即利用______________技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。植物组织培养采用液体培养基，培养到愈伤组织阶段，得到的是愈伤组织细胞的代谢产物。三、植物细胞工程的应用1.(2022重庆)植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见如表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是

A.WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性

B.WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累

C.ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性

D.体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制条件基因表达产物和相互作用效应①WOX5维持未分化状态②WOX5+PLT诱导出根③WOX5+ARR2，抑制ARR5诱导出芽C2.(2022辽宁)蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物。在蓝莓组织培养过程中，外植体切口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物，这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞甚至死亡，导致蓝莓组织培养失败。下列叙述错误的是

A.花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中

B.适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变

C.在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变

D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体D花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程如右图。下列相关叙述错误的是（

）A.①通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的30%的蔗糖溶液中B.细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，此时细胞内高尔基体和线粒体

活动明显增强C.可通过观察叶绿体的有无来初步筛选杂种细胞D.用此方法获得新品种的育种原理是染色体变异A1.概念：2.原理：3.条件：4.过程：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。细胞增殖（只分裂，不分化；不能体现全能性）一、动物细胞培养（1）营养：糖类、氨基酸、无机盐、维生素、血清等

①合成培养基：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制的培养基。（动物细胞培养常用培养液）

②为何需要加入血清等一些天然成分？——（血清中含有多种未知的促细胞生长因子及其他活性物质，补充合成培养基中缺乏的物质P44补充）（2）无菌、无毒的环境：

无菌：①培养液和所有培养用具进行灭菌处理。

②在无菌环境下操作。

无毒：培养液定期更换。（目的:清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。）（3）适宜的温度、PH和渗透压：36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。（4）适宜的气体环境：动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。①O2作用:是细胞代谢必需的。②CO2的主要作用:是维持培养液的pH。③进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养动物细胞培养的应用：人造皮肤的构建、有毒物质检测。。。1.取材？原因？2.如何分散？3.分散成单个细胞的原因？4.P44胃蛋白酶行吗？5.用培养液制成细胞悬液→液体培养基6.体外培养的动物细胞的分类？7.细胞培养一段时间后，分裂受阻的原因？8.动物细胞培养（生长增殖）的特点？9.概念：细胞贴壁、接触抑制、原代培养、传代培养10.怎样进行传代培养？11.区分：胰蛋白酶两次处理的目的？4.过程：P44-45用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等，将组织分散成单个细胞细胞分裂能力强，分化程度低胃蛋白酶的适宜pH约为2，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，在此环境中胃蛋白酶会失活悬浮培养的细胞分裂受阻的原因：细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏等贴壁细胞分裂受阻的原因：①细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏等

②发生接触抑制只分裂不分化、细胞贴壁、接触抑制原代培养——分瓶前的初次培养传代培养——分瓶后的培养①悬浮培养的细胞：直接用离心法收集②贴壁细胞：重新用胰蛋白酶等处理，分散成单个细胞，再用离心法收集动物胚胎或幼龄动物组织使细胞与培养液充分接触，有利于进行物质交换①悬浮培养的细胞：悬浮在培养液中生长增殖②大多数为贴壁细胞：贴附于某些基质表面生长增殖，

往往贴附在培养瓶瓶壁上将组织或贴满瓶壁的细胞分散成单个细胞

来源或存在功能及应用胚胎干细胞(ES细胞)成体干细胞诱导多能干细胞(iPS细胞)早期胚胎能够分化成为动物体内的任何细胞，并进一步形成组织、器官甚至生物个体成体组织或器官，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精原干细胞有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关。体外诱导体细胞产生能分化成为具有特定功能的细胞，用于治疗疾病。避免免疫排斥反应。干细胞应用面临的问题:存在着导致肿瘤发生的风险。一、动物细胞培养3.干细胞的培养及其应用原理结果培养基的状态培养基的特有成分植物组织培养

动物细胞培养

二、植物组织培养与动物细胞培养的比较整理在P45-T2产生新植株、细胞产物植物细胞的全能性细胞增殖产生细胞群、细胞产物固体液体植物激素动物血清血浆相同点：①都只进行有丝分裂②均需无菌操作③均需需要适宜的温度、PH等条件④都需要合成培养基

动物细胞融合技术1.概念：2.原理：3.融合后形成的杂交细胞有什么特点？4.诱导动物细胞融合的方法：5.什么是病毒的灭活？6.灭活病毒诱导细胞融合的原理？6.细胞融合技术的意义7.应用形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息意义：突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能应用：最重要的应用是制备单克隆抗体使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术细胞膜的流动性PEG融合法，电融合法，灭活病毒诱导法灭活：指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构原理：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜是哪个的蛋白质分子和脂质分子重新分布，细胞膜打开，细胞发生融合a.注射抗原的目的？b.诱导融合的方法？c.两次筛选的目的和方法？d.克隆化培养？e.筛选出的杂交瘤细胞的特点？f.单克隆抗体的优点？3.单克隆抗体制备的过程：思考：1.包括的阶段及原理：2.注射特定抗原的目的：3.诱导融合的方法、培养液中细胞类型（融合只考虑两两融合的情况）：4.第一次筛选和第二次筛选的目的和方法？5.杂交瘤细胞的特点？6.大量增殖杂交瘤细胞获得单抗的方法7.单克隆抗体的优点8.单克隆抗体的应用一选二选足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞动物细胞融合（细胞膜的流动性）、动物细胞培养（细胞增殖）获得产生特定抗体的B淋巴细胞灭活病毒诱导法B淋巴细胞；骨髓瘤细胞；杂交瘤细胞；B—B；瘤—瘤①获得杂交瘤细胞，方法——选择培养基②获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，方法——克隆化培养、抗体检测既能迅速大量增殖，又能产生特异性抗体体外培养→从细胞培养液中提取、注射到小鼠腹腔内增殖→从小鼠腹水中提取能准确识别抗原的细微差异，与特定的抗原发生特异性结合，可大量制备。①作为诊断试剂（早早孕诊断试剂盒；用同位素或荧光标记的单克隆抗体定位肿瘤等）②运载药物③治疗疾病体外培养相比，小鼠腹腔内增殖的优点？不需要特定的培养基，不需要严格的外界环境条件

思考：1.ADC的组成成分？ADC的抗体和药物各有什么作用？P50讨论1整理2.ADC在临床应用上有何优势？P50讨论3整理分析：单克隆抗体的应用之—：运载药物（ADC即抗体--药物偶联物）优势：靶点清楚、毒副作用小ADC由抗体、接头和药物组成。抗体主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。（7）抗体－药物偶联物（ADC）由细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成，用ADC治疗肿瘤具有毒副作用小，治疗效果明显等优点，其原因是？抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，被肿瘤细胞特异性识别，通过胞吞进入肿瘤细胞，溶酶体使其裂解，释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。研究小组发现，将四个特定基因通过一定方法导入处于分化终端的体细胞(如成纤维细胞等)中，可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞(iPS细胞)，再诱导可分化出人体特定细胞和组织。下列叙述错误的是 (

)A．iPS细胞的研究可解决异体组织或器官排斥难题B．体细胞与iPS细胞的功能有差异，形态没有差异C．将特定基因导入体细胞中可能会中断原有基因的表达D．iPS细胞分化为人体特定细胞的过程遗传信息基本不变B(2021·山东，15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况D动物细胞核移植技术1.概念：2.原理：

生殖方式：3.分类：4.动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植的原因：5.非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难，主要原因？6.过程：动物体细胞分化程度高，表现全能性困难将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。动物细胞核的全能性减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）的核：纺锤体—染色体复合物去核指去除该复合物来源？何时去核？去核是指去除什么？无性生殖胚胎细胞核移植、体细胞核移植6.具体分析过程：1.整个体细胞核移植过程用到了哪些技术?2.原理?3.受体细胞:①选择MII期卵母细胞做受体细胞的原因?②用什么方法去核?去核的时期？

③受体细胞为何要去核?P54-T14.注入卵母细胞的是供体细胞还是其细胞核?为什么?5.促融的方法?激活重构胚的方法?激活的目的?6.克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗?为什么?P54T2（克隆动物性状与细胞核供体动物基本相同，不完全相同的原因？）7.体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题动物体细胞核移植、胚胎移植、动物细胞培养动物细胞核的全能性体积大易操作;含有促使细胞核表现全能性的物质和营养条件保证克隆动物细胞核内的遗传物质完全来自有重要利用价值的供体显微操作去核法P54MII期将整个供体细胞注入去核的卵母细胞操作简便，对卵母细胞的损伤小电融合法目的：激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程不是原因:①克隆动物细胞核DNA来自供体细胞核，但其细胞质DNA同时来自核供体细胞和受体卵母细胞②表现型=基因型+环境影响物理或化学法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂)思考:1）卵裂期：胚胎总体积并不增加，每个细胞体积↓有机物总量↓有机物种类↑DNA总量↑2）囊胚组成及各部分功能：