細胞工程(新人教版)專題省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件

項目內(nèi)容要求考點1.植物組織培養(yǎng)、細胞融合與單克隆抗體2.動物細胞培養(yǎng)、胚胎工程理論基礎(chǔ)3.胚胎工程應(yīng)用ⅡⅠⅡ重難點1.動植物細胞工程在生產(chǎn)實踐上應(yīng)用2.胚胎工程技術(shù)操作及應(yīng)用第1頁題型年份及考卷考點選擇題廣東、江蘇江蘇、海南卷細胞工程應(yīng)用浙江浙江、寧夏卷動物細胞工程非選擇題全國新課標(biāo)江蘇、寧夏卷細胞工程應(yīng)用第2頁1．(·廣東理綜，24)新技術(shù)建立和應(yīng)用對生物學(xué)發(fā)展至關(guān)主要，以下技術(shù)(或儀器)與應(yīng)用匹配正確是(多項選擇) ()A．PCR技術(shù)——擴增蛋白質(zhì)B．雜交瘤技術(shù)——制備單克隆抗體C．光學(xué)顯微鏡——觀察葉綠體基粒D．花粉離體培養(yǎng)——培育單倍體植物答案

BD第3頁解析

本題主要考查技術(shù)(或儀器)與應(yīng)用匹配情況。A項，PCR技術(shù)應(yīng)用是擴增基因，而不是蛋白質(zhì)；B項，雜交瘤技術(shù)應(yīng)用是制備單克隆抗體，雜交瘤細胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體；C項，葉綠體屬于顯微結(jié)構(gòu)，可用光學(xué)顯微鏡觀察，葉綠體中基粒屬于亞顯微結(jié)構(gòu)，則需電子顯微鏡才能觀察；D項，培育單倍位體植物主要包含花粉離體培養(yǎng)和用秋水仙素處理兩大步驟。第4頁2．(·浙江理綜，4)以下關(guān)于動物細胞培養(yǎng)敘述，正確是()A．培養(yǎng)保留接觸抑制細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞B．克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細胞基因型會發(fā)生改變C．二倍體細胞傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限D(zhuǎn)．惡性細胞系細胞可進行傳代培養(yǎng)答案

D第5頁解析

動物細胞培養(yǎng)特點。保留接觸抑制細胞在培養(yǎng)瓶壁上只能形成單層細胞，所以A錯?？寺∨囵B(yǎng)法在培養(yǎng)細胞時因為全部子代細胞來自于一個親代細胞，所以基因型普通都相同，B錯誤；二倍體細胞傳代培養(yǎng)在培養(yǎng)10代左右多數(shù)會死亡，少數(shù)生存下來細胞在50代左右會大量死亡，只有少數(shù)遺傳物質(zhì)改變才能無限增殖，C錯。惡性細胞系細胞有沒有限增殖特點，能夠進行傳代培養(yǎng)。第6頁3．(·江蘇高考，24)明黨參是我國珍稀藥用植物，對其進行保護性開發(fā)利用方法有(多項選擇)()A．設(shè)計細胞培養(yǎng)反應(yīng)器，實現(xiàn)藥用成份工廠化生產(chǎn)B．大量培養(yǎng)愈傷組織，直接提取藥用成份C．大規(guī)模栽培組織培養(yǎng)苗，獲取藥用成份D．利用組織培養(yǎng)取得胚狀體，制成人工種子答案

ABCD解析

考查植物細胞工程實際應(yīng)用。植物細胞工程應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：用于植物繁殖(如植物微型繁殖、脫毒作物培育、制作人工種子等)；培育作物新品種及細胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)等。第7頁4．(·浙江高考，1)用動、植物成體體細胞進行離體培養(yǎng)，以下敘述正確是 ()A．都須用CO2培養(yǎng)箱B．都須用液體培養(yǎng)基C．都要在無菌條件下進行D．都可表達細胞全能性答案

C解析

用動、植物成體體細胞進行離體培養(yǎng)都必須在無菌條件下進行。用植物成體體細胞進行離體培養(yǎng)取得新個體表達是細胞全能性，而動物體細胞離體培養(yǎng)主要是取得細胞代謝產(chǎn)物。第8頁關(guān)鍵點歸納1．植物細胞工程基本技術(shù)(1)植物組織培養(yǎng)技術(shù)①原理：植物細胞全能性，即含有某種生物全部遺傳信息任何一個細胞，都含有發(fā)育成完整個體潛能。②過程第9頁2．植物體細胞雜交技術(shù)(1)概念：將不一樣植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，培育成新植物體技術(shù)。(2)細胞融合生物學(xué)原理：細胞膜流動性。(3)過程：

第10頁(4)人工誘導(dǎo)方法①物理法：離心、振動、電刺激等。②化學(xué)法：普通用乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。③融合成功標(biāo)志：雜種細胞再生出細胞壁。(5)與傳統(tǒng)有性雜交相比，其優(yōu)越性表現(xiàn)在：①克服植物有性雜交不親和性；②打破物種之間生殖隔離；③擴大遺傳重組范圍。第11頁3．植物細胞工程實際應(yīng)用(1)植物繁殖新路徑①微型繁殖：是無性繁殖技術(shù)，沒有基因重組，保持優(yōu)良品種遺傳特征；高效快速地實現(xiàn)種苗大量繁殖，有利于工廠化培養(yǎng)；選材少，培養(yǎng)周期短，繁殖率高，便于自動化管理。②作物脫毒；切取莖尖進行組織培養(yǎng)取得。③人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到種子。后代無性狀分離；不受季節(jié)、氣候和地域限制。第12頁(2)作物新品種培育①單倍體育種②突變體利用：篩選對人們有用突變體，進而培育出新品種。③細胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥品、香料、生物堿等。第13頁感悟拓展植物組織培養(yǎng)可單獨使用，也可與其它生物工程技術(shù)組合使用，如轉(zhuǎn)基因植物培育。因為基因工程應(yīng)用于植物時能夠植物體細胞或受精卵作為受體細胞，而培育轉(zhuǎn)基因動物時，則只能以受精卵作受體細胞。第14頁典例導(dǎo)悟1將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成幼苗時，以下條件中不需要是 ()A．含有完整細胞核細胞B．一定營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C．離體狀態(tài)D．導(dǎo)入指示基因解析

植物細胞含有全能性，即每一個細胞中都含有本物種體細胞全套遺傳物質(zhì)。在進行組織培養(yǎng)時，需要離體組織或細胞(含有完整細胞核)，需要一定營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素(細胞分裂素、生長素)，不需要導(dǎo)入指示基因。答案

D第15頁在離體植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織過程中，以下各項中為非必要條件是 ()A．培養(yǎng)基需消毒滅菌B．給予適宜溫度C．給予充分光照D．給予適宜養(yǎng)料和激素答案

C解析

愈傷組織再分化成根、芽胚狀體時，需給予光照刺激，以促進葉綠素合成，為隨即光合作用提供有利條件，本題中限定前提是細胞脫分化形成愈傷組織過程而不是再分化過程。第16頁關(guān)鍵點歸納1．動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)(1)動物細胞培養(yǎng)過程(2)應(yīng)用：病毒疫苗、干擾素、單克隆技術(shù)、細胞移植材料等。第17頁2．動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物過程第18頁3．動物細胞融合和單克隆抗體(1)動物細胞融合①原理：細胞膜流動性；②過程：不一樣物種兩個或多個細胞經(jīng)滅活病毒或PEG誘導(dǎo)融合形成雜交細胞。③意義：克服了有性雜交不親合性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等主要伎倆。第19頁(2)單克隆抗體①過程：第20頁說明：(1)圖中B淋巴細胞是經(jīng)過免疫，實際上就是效應(yīng)B細胞或漿細胞。(2)對小鼠B淋巴細胞和骨髓瘤細胞進行融合時，要選取多個B淋巴細胞和骨髓瘤細胞進行融合。因為就當(dāng)前慣用細胞融合方法來看，不論是用物理、化學(xué)方法，還是生物方法，其融合率都不可能是100%。僅用兩個細胞融合，其效率太低，不一定能得到融合細胞；其次，即使兩個細胞已發(fā)生融合，但并不一定是研究者期望得到細胞類型。(3)用于篩選雜交瘤細胞培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。第21頁(4)單克隆抗體生產(chǎn)可分為體內(nèi)生產(chǎn)和體外生產(chǎn)，最終從腹水或培養(yǎng)液中進行提取。①優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，產(chǎn)量大。②應(yīng)用：作為診療試劑，含有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速優(yōu)點；用于治療疾病和運載藥品；主要用于治療癌癥，可制成“生物導(dǎo)彈”，“生物導(dǎo)彈”組成成份為單克隆抗體和藥品。第22頁感悟拓展1．植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)區(qū)分原理培養(yǎng)基結(jié)果培養(yǎng)目標(biāo)植物組織培養(yǎng)細胞全能性固體；營養(yǎng)物質(zhì)；蔗糖；激素培育成植株快速繁殖，培育無病毒植株等動物細胞培養(yǎng)細胞增殖液體；營養(yǎng)物質(zhì)；動物血清等培養(yǎng)成細胞株或細胞系取得細胞產(chǎn)物或細胞等第23頁2.動物細胞融合與植物體細胞雜交之間現(xiàn)有共性又有差異，以下表所表示：細胞融合原理融合方法對雜種細胞進行篩選誘導(dǎo)伎倆用途植物體細胞雜交細胞膜流動性去除細胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合機械方法、生理學(xué)或遺傳學(xué)方法離心、電刺激、振動、聚乙二醇誘導(dǎo)克服遠緣雜交不親和障礙，取得雜種植株動物細胞融合細胞膜流動性使細胞分散后誘導(dǎo)細胞融合免疫法同上，再加上滅活病毒誘導(dǎo)制備單克隆抗體技術(shù)之一第24頁3.基因工程中受體細胞為動物細胞時，普通用動物病毒作為載體，不需要滅活；而動物細胞融合技術(shù)中，促融劑為滅活仙臺病毒，所謂滅活，是指用物理或化學(xué)方法使病毒或細菌失去感染能力，不過并不破壞這些病毒抗原結(jié)構(gòu)。4．制備單克隆抗體原理及其分布(1)原理①免疫原理——利用效應(yīng)B淋巴細胞能產(chǎn)生特異性抗體。②細胞融合原理——利用病毒對宿主細胞穿透性使效應(yīng)B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合。第25頁③動物細胞培養(yǎng)技術(shù)——對雜交瘤細胞進行體內(nèi)、體外培養(yǎng)。(2)分布：主要分布于血清中，也分布于組織液及外分泌液中。第26頁典例導(dǎo)悟2如圖表示用生物工程制備人抗A抗體過程。請回答以下問題。(1)人紅細胞膜表面有被稱為凝集原特異__________；從免疫學(xué)角度看，這種凝集原是__________。第27頁(2)圖中細胞1是小鼠體內(nèi)注入人A型血紅細胞后而取得________細胞，這種細胞含有產(chǎn)生________特點，但難以在體外培養(yǎng)。甲培養(yǎng)皿中培養(yǎng)細胞2，是從患骨髓瘤小鼠體內(nèi)獲取骨髓瘤細胞，這種細胞在體外培養(yǎng)時能________，但不會產(chǎn)生抗體。(3)為了能充分發(fā)揮上述兩種細胞各自特點，經(jīng)特殊外理，在促細胞融合因子作用下，使兩種細胞發(fā)生融合，形成圖中細胞3，這種細胞稱為________。把它在乙培養(yǎng)皿中進行培養(yǎng)則能產(chǎn)生大量細胞群，這種方法稱為____________。(4)過程①主要目標(biāo)是________________。經(jīng)過過程②或③培養(yǎng)方法能產(chǎn)生大量________抗體。第28頁解析

(1)紅細胞膜表面凝集原是膜上糖蛋白，從免疫角度看該凝集原是抗原。(2)1是免疫B淋巴細胞，能產(chǎn)生單一特異性抗體，骨髓瘤細胞能快速大量增殖。(3)3是雜交瘤細胞，其大量繁殖過程叫做克隆。(4)過程①是篩選能產(chǎn)生單一抗體雜交瘤細胞過程。答案

(1)糖蛋白抗原(2)免疫B淋巴單一抗A抗體(或單一特異性抗體)快速大量增殖(3)雜交瘤細胞單克隆(4)篩選出能產(chǎn)生單一抗A抗體雜交瘤細胞抗A單克隆第29頁用動物細胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體，以下試驗步驟中錯誤是 ()A．將抗原注入小鼠體內(nèi)，取得能產(chǎn)生所需抗體細胞B．用纖維素酶處理B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞C．用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑，促使能產(chǎn)生抗體B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合D．篩選雜交瘤細胞，并從中選出能產(chǎn)生抗體B淋巴細胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體答案

B第30頁解析

將抗原注入小鼠體內(nèi)，取得能產(chǎn)生抗體B淋巴細胞，把小鼠骨髓瘤細胞與能產(chǎn)生抗體B淋巴細胞在聚乙二醇或滅活仙臺病毒誘導(dǎo)下融合，融合后雜交瘤細胞含有兩個親本細胞特征，能夠分泌化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強抗體，即單克隆抗體。第31頁命題熱點1動、植物細胞工程應(yīng)用【例1】經(jīng)過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，能夠快速繁殖、培育無病毒植物。培養(yǎng)過程以下：第32頁(1)紫草細胞中提取紫草素是制造治療燙傷和割傷藥品以及染料和化裝品原料。若要從大量培養(yǎng)紫草愈傷組織中提取紫草素，不再需要經(jīng)過②______________過程，且哪項條件是不需要______________。A．消毒滅菌B．適宜溫度C．充分光照 D．適宜養(yǎng)料和激素(2)用植物組織培養(yǎng)方法誘導(dǎo)離體植物組織形成含有生根發(fā)芽能力胚狀體結(jié)構(gòu)，若包裹上人造種皮，制成人工種子，能夠處理有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。圖中⑤相當(dāng)于種子結(jié)構(gòu)中______________，主要作用是____________________________________________。第33頁(3)為了有利于幼苗茁狀成長，提升農(nóng)作物產(chǎn)量，請設(shè)計兩種對人工種子處理方法。________________________________________________________________________。答案

(1)再分化C(2)胚乳提供胚狀體發(fā)育所需營養(yǎng)(3)在人工胚乳中添加固氮細菌、防病蟲農(nóng)藥、除草劑和植物激素類似物等(答對2項即可)解析

植物組織培養(yǎng)利用細胞全能性，在離體情況下經(jīng)過脫分化和再分化，形成愈傷組織，還能夠再經(jīng)過發(fā)酵工程等用于生產(chǎn)藥品。第34頁命題熱點2關(guān)于試驗考查教材中有許多知識能夠經(jīng)過試驗方式進行考查：影響光合作用、呼吸作用原因，各種激素生理功效，神經(jīng)系統(tǒng)中反射弧功效及興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)，植物激素發(fā)覺及生理作用，微生物培養(yǎng)及選擇等。本節(jié)內(nèi)容中應(yīng)用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)檢測某物質(zhì)毒性就是這方面經(jīng)典例證。其試驗原理為：應(yīng)用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)驗證某物質(zhì)毒性。利用含該物質(zhì)培養(yǎng)液培養(yǎng)動物細胞，一段時間后，取所培養(yǎng)細胞制成裝片觀察，若發(fā)覺標(biāo)本中有發(fā)生染色體變異細胞說明此物質(zhì)有毒性，另外可依據(jù)染色體發(fā)生變異細胞占全部培養(yǎng)細胞百分比判斷此物質(zhì)毒性大小。第35頁【例2】現(xiàn)有甲、乙兩種可能有一定毒性化學(xué)物質(zhì)，試驗室研究人員欲經(jīng)過動物細胞培養(yǎng)方法來判定它們是否有毒性并比較二者毒性強弱。請你以一個研究人員身份參加此項研究，完成以下試驗匯報并回答相關(guān)問題。Ⅰ.試驗原理：________________________________________________________________________。依據(jù)這種變異細胞占全部培養(yǎng)細胞百分數(shù)(以下稱Q值)。可判斷該化學(xué)物質(zhì)毒性。第36頁Ⅱ.試驗材料：活小白鼠胚胎。Ⅲ.藥品用具：胰蛋白酶液、動物細胞培養(yǎng)液、動物細胞固定液、適宜濃度龍膽紫溶液、滴管、培養(yǎng)皿、剪刀、錐形瓶、培養(yǎng)瓶、恒溫箱、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、小白鼠正常體細胞有絲分裂各時期高倍顯微照片。Ⅳ.試驗步驟(1)制備細胞懸浮液把活小白鼠胚胎放在培養(yǎng)皿中剪碎，轉(zhuǎn)入錐形瓶中，加入胰蛋白酶液處理，使胚胎組織離散成單個細胞，再加入動物細胞培養(yǎng)液，制成細胞懸浮液。第37頁(2)進行細胞培養(yǎng)①取A、B、C三個潔凈培養(yǎng)瓶，______________。②向A培養(yǎng)瓶中加入化學(xué)物質(zhì)甲，向B培養(yǎng)瓶中加入等量化學(xué)物質(zhì)