專題02細胞工程-2018年高二生物人教選修三導學案

1、高二人教版選修三生物學科導學案課題專題二：細胞工程導學案課型班級學生姓名小組課時課 前 預 習 案明確 考點.重點掌握植物細胞工程的含義，概念，理論基礎，培養(yǎng)條件重X.重點掌握動物細胞的含義，概念，原理，流程和培養(yǎng)條件（重建.重點掌握.單克隆抗體的制備過程和動植物細胞的區(qū)別。.植物組織培養(yǎng)技術的應用。.DNA的粗提取與鑒定。電點和用途。點）。主干知識默寫L植物細胞工程的含義概念理論基礎培養(yǎng)條件2.物細胞的含義概念原理流程培養(yǎng)條件3單克隆抗體的制備過程動植物細胞的區(qū)別學習過程（課內探究案）一、植物細胞工程植物細胞工程包含和技術（一）、植物組織培養(yǎng).概念：植物組織培養(yǎng)就是在 和人工控制條件下，將

2、的植物器官、組織或細胞培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導其產(chǎn)生、,最終形成完整的植株。.理論基礎：細胞性（原因是細胞內含有本物種的）.基本過程：核心是脫分化和再分化。B八山人造胚乳和種皮 ,+必.胚狀體人工種子離體的植物 脫分化 瀛組織訴t發(fā)育I 再分化T愈傷組織渤立 靠根、芽一植物體 系、兀細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn).培養(yǎng)條件：（1） 培養(yǎng)、嚴格的 環(huán)境。（2）適宜條件：營養(yǎng)物質（如水、無機鹽、蔗糖、維生素等）、植物激素如生長素和細胞分裂素）、適宜的溫度生光等等。.用途：、作物脫毒、制造、單倍體育種、的工廠化生產(chǎn)。（1）（2）作物脫毒：選取作物無毒空卯如琴進行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗。

3、（3）人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的應次然；不定芽、頂芽和腋芽寄為林翱,經(jīng)過人工 海膜包裝得到的種子。優(yōu)點：后代無;不受、和地域限制（4）單倍體育種：花藥離體培養(yǎng)過程就是植物組織培養(yǎng)過程。 花藥（單倍體幼苗（純合子單倍體育種的優(yōu)點是后代不發(fā)生性狀分離，都是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳，明顯縮短了 育種年限。（5）突變體的利用：在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細胞一直處于不斷的分生狀態(tài)， 因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力（如射線、化學物質等）的影響而發(fā)生突變。從這些產(chǎn)生突變 的個體中可以篩選出對人們有用的突變體，進而培育成新品種。.地位：是培育轉基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。（二）、

4、植物體細胞雜交技術.概念：植物體細胞雜交就是將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成 ，并把雜種細胞培育成新的 的技術。.原理：原生質體融合的過程利用了,雜種細胞發(fā)育成雜種植株利用了3.過程：植物體細胞雜交包括原生施砧嵌合和錚方雜和拉前兩大步驟雜種植株再生出小植株愈傷組織（1）去除細胞壁的方法為（2）人工誘導的方法：a.法包括離心、振動、等：b.化學法一般 是用。指，指O（4）融合成功的標志是4.意義：克服 的障礙。（與基因工程育種的優(yōu)點相同，記準哦）二、動物細胞工程動物細胞工程常用的技術手段有、等，其中 是其他動物細胞工程技術的基礎。（一）動物細胞培養(yǎng).概念：動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出

5、相關的，將它分散成，然后放在適宜的 中，讓這些細胞,一.原理：.流程:動物組織塊（取自 或 的器官或組織）一剪碎一用或 處理分散成_制成_轉入培養(yǎng)瓶中進行培養(yǎng)一貼滿瓶壁的細胞重新用 或 處理分散成繼續(xù) 培養(yǎng)。（細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為，細胞數(shù) 目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互抑制時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn) 象稱為 0注意癌細胞沒有這個現(xiàn)象）.動物細胞培養(yǎng)需要滿足以下條件：培養(yǎng)液應進行一處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的,以防培養(yǎng)過程中的污染。此外，應定期，防止 對細胞自身造成危害。_： 合成培養(yǎng)基 成分：糖、氨基酸、無機鹽、微量元素等。通常需

6、加入 等天然成分。一：適宜溫度：哺乳動物多是：適宜pH：095%4-5% 。二是所需的,CO：的主要作用是.應用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質、培養(yǎng)醫(yī)學研究的各種細胞, （二）、動物細胞核移植.概念：動物核移植是指將動物的一個細胞核，移入一個已經(jīng)去掉細胞核的 中，使其 并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育成為動物個體。用核移植得到的動物稱為 .原理：動物細胞核的全能性。3,類型：哺乳動物核移植可以分為 （比較容易）和 （比較難）。.體細胞核移植的大致過程:涉及的技術手段：動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植備注：供體和受體供體體細胞從卵巢中取卵母細胞|細胞培養(yǎng)

7、 |減II中期 供體體細胞 考核去核卵母細胞細胞融合重組細胞I早期胚胎I胚胎移植 代孕雌性個體I生出與供體遺傳物質基本相同的個體（1）供體細胞：提供細胞核，一般選優(yōu)良動物的傳代10 ze以內的細胞。（2）受體細胞：去核的減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞O卵細胞去核的原因：使克隆出的動物個體的遺傳物 質幾乎全部來自供體細胞。卵母細胞選擇時期及原因：減II中期的卵母細胞， 此時具備受精能力，含有促使細胞核表達全能性的物質和 營養(yǎng)條件。選卵細胞作為受體細胞的原因：大,易于操作、卵黃多，營養(yǎng)豐富,為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)、含有能激發(fā)細胞核全能性的物質.應用：加速家畜進程，促進良畜群繁育： 保護，增大存活數(shù)量：

8、生產(chǎn)珍貴的； 作為 移植的供體；.體細胞核移植技術存在的問題：克隆動物存在著 問題、表現(xiàn)出缺陷等。（三）,動物細胞融合.概念：動物細胞融合也稱，是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程。融 合后形成的具有 的單核細胞 稱為O.原理：（動物細胞融合與植物原生質體融合的原理基本相同）.過程：誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的左壁似，常用的誘導因素有 、等。.動物細胞融合的意義:突破有性雜交方法的局限，使 雜交成為可能：細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的研究；最主要的用途是的制備。（四）.生產(chǎn)單克隆抗體.單克隆抗體的概念：單個細胞克隆產(chǎn)生的化學性質單一特異性強的抗體。.原理：、.

9、 （1）血清抗體與單克隆抗體名稱產(chǎn)生特點血清抗體由效應B淋巴細胞分泌一般從血清中分離，產(chǎn)量低、純度低、特異 性差單克隆抗體由雜交瘤細胞分泌特異性強，靈敏度高，能大量制備4.單克隆抗體的制備過程:的小跳對免疫小鼠注射特定的（目的使小鼠產(chǎn)生了效應B細胞）： 提?。和瑫r用的方法培養(yǎng)骨愉瘤細 胞并提取；促使它們細胞融合注：融 合的結果是有很多不符合要求的；如 有2個B淋巴細胞融合的細胞等，所 以要進行篩選:在特定的上篩選出融合的 特點是能迅速 大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體:然經(jīng)B淋巴細袍（0。）骨髓痛細胞細胞一將點:既能迅速細胞培養(yǎng)、篩選一第1次篩選：笳選出.能產(chǎn)生篩選一第2次篩選：在雜交瘤細胞中篩選

10、出I 的雜交痛細胞體外培V 2內培養(yǎng)i廳從培養(yǎng)液中提口小鼠腹水中提取單克隆抗體一主要優(yōu)點：、大限制備后對它進行 和篩選出能夠分泌所需抗體的雜種細胞:最后將雜交瘤細胞在體外做大規(guī)模培養(yǎng)或注射入小鼠 內增殖，從 或小鼠 中可得到大量的 O（注意：雜交瘤細胞的特點：。單克隆抗體的優(yōu)點：。）.單克隆抗體的作用：作為診斷試劑：準確識別各種 物質并特異性結合。用于治療疾病和運載藥物：制成. 比較植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)比較項目原理植物組織培養(yǎng)細胞的全能性培養(yǎng)基性質固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基特有成分蔗糖、植物激素動物細胞培養(yǎng)細胞增殖液體培養(yǎng)基葡萄糖、動物血清促生長因子培養(yǎng)結果一般為植物體細胞數(shù)目增多培養(yǎng)目的快速繁殖

11、、培育脫毒作物等獲得細胞或細胞產(chǎn)物比較動物細胞融合與植物體細胞雜交:比較項目原理細胞融合的方法誘導手段用法植物體細 胞雜交細胞膜的流動性 和細胞的全能性去除細胞壁后誘導原生質體融合離心、電刺激、振動，聚 乙二醇等試劑誘導克服了遠緣雜， 的障礙，獲得: 種植株動物細胞 融合細胞膜的流動性使細胞分散后誘導細胞融合除應用植物細胞雜交手段 外，再加滅活的病毒誘導制備單克隆抗體的技術之一專題2細胞工程知識梳理參考答案一、植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交（一）、L無菌 離體 愈傷組織 叢芽2一全能性 全都遺傳信息4.離體無國5.微型繁殖人工種子突變體的利用細胞產(chǎn)物 （3）性狀分離季節(jié)、氣候（二）1.雜種細胞植物

12、體2.細胞膜細胞的全能性3. 3）酶解法纖維素酶果 膠酶（2）物理法 電激 聚乙二酉字PEG （3）脫分化 在分化 （4）生成新的細胞壁 4遠緣雜交不親和二.動物細胞培養(yǎng)動物細胞核移植動物細胞融合生產(chǎn)單克隆抗體動物細胞培養(yǎng)技術（-）1.組織單個細胞培養(yǎng)基生長和增殖2.細胞增殖3.動物胚胎和幼齡動物 胰蛋白酶膠原蛋白酶單個細胞細胞懸液原代 胰蛋白酶膠原蛋白 單個 細胞傳代4無菌無毒環(huán)境無菌抗生素更換培養(yǎng)液細胞代謝產(chǎn)物積累營養(yǎng)促生長因子血清、血清溫度和pH 36.50.5 7.27.4氣體環(huán)境空氣 02細胞代謝維持培養(yǎng)液的Ph（二）、1.卵母細胞 重組克隆動物3.胚胎細胞核移植體細胞核移移植5.遺

13、傳改良瀕危物種醫(yī)用蛋白異種 6.健康遺傳和生理（三）1.細胞雜交原來兩個或多個細胞遺傳信息雜交細胞2.細胞膜的流動性.聚乙二醇、火活的病毒、電激.遠緣單克隆抗體（四）2.細胞膜的流動性細胞增殖.純文字部分答案：抗原蛋白B淋巴細胞動物細胞培養(yǎng)選擇性培養(yǎng)基雜交瘤細胞 克隆化培養(yǎng)抗體檢測腹腔細胞培養(yǎng)液腹水單克隆抗體（雜交瘤細胞的特 點：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體 單克隆抗體的優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，并可 大量制備）有晶盼答案：頰原免役過的小鼠旖呈融合雜交糠ffl胞大圜觸專一抗體 能產(chǎn)生所耕體特異性強、靈敏度高.抗原“生物導彈”題組一植物的組織培養(yǎng).下列有關菊花的組織培養(yǎng)的說法正確的是（）A.需

14、要有三種培養(yǎng)基，其營養(yǎng)成分中的碳源應該是無機碳源B,要用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進行滅菌，即在100C下保持15分鐘C.在培養(yǎng)過程中要先讓愈傷組織生根后再使其生芽D.用酒精對外植體進行消毒時，持續(xù)的時間不能太長.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過程的順序及誘導的植物激素分別是（）細胞的全能性離體植物器官、組織或細胞根、芽生長素和細胞分裂素生長素和乙烯愈傷組織再分化脫分化植物體C.、 D.、課 后 提 升解題；1.D 在該過程中，共要配制工種培養(yǎng)抽，分別是脫分化培養(yǎng)基、生芽培 養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基，但這些培養(yǎng)基需要暖源是患檐，而不是無機竣；在對培養(yǎng)基進行 高壓蒸汽滅菌時，要在121下保持15分鐘，以便于殺

15、死所有微生物的細胞、芽胞和 孑包子等，100七下不能殺死微生物的芽龜：在培養(yǎng)過程中要先讓愈傷組織生芽后再使其 生根；用酒精對外楂體進行消毒時，持續(xù)的時間不能太長，否則容易殺死外植體細胞口 A 植物組織培養(yǎng)過程為:離體植物器官、組織或細胞答案解釋：2.-“分化，愈傷組織,分化少根、芽_楂物體.在楂物組織培養(yǎng)中,生長素用于誘導細胞的分裂和根的分化，細胞分裂素的主要作用是促進組織細胞分裂或從愈傷組織和器官上分化出不定芽。組織培養(yǎng)過程中，兩者協(xié)同調控，當生長素含量高于細胞分裂素時，主要誘導植物組織脫分化和根原基的形成；當生長素含量低于細胞分裂素時，則主要誘導植物組織再分化W芽原基的形成。. 2018年

16、農(nóng)民為了提高玉米產(chǎn)量，科學家在育種和栽培中進行研究。如圖是關于 玉米培養(yǎng)的過程，請回答：（1）取莖尖進行組織培養(yǎng)，發(fā)育成植株D,取D的花藥培養(yǎng)成幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后發(fā)育成為植株G。從細胞分裂方式上分析，E-F過程中進行了 分裂；從育種方式上分析，D-G屬于 育種。(2)D植株上的小抱子母細胞形成精子所經(jīng)歷的分裂方式是.在該過程中，首先要經(jīng)過“四分體時期”，這里的“四分體”是指 :在其后某個時期對離體刺激最敏感，一般來說 在 期，花藥培養(yǎng)成功率最高。(3)之所以選取莖尖放入A瓶中培養(yǎng)，是因為、,如果選取D植 株的莖的切段放入A瓶培養(yǎng)，首先要進行, 一般是用流水沖洗 min,無菌吸水紙吸干后再放

17、入體積分數(shù)為70%的酒精中搖動23次，持續(xù) s,立即取出，在無菌水中沖洗并用無菌吸水紙吸干，再放入質量分數(shù)為0.1%氯化汞溶液 中 min,取出后在 中清洗3次，以。(4)離體的植物組織和細胞，對營養(yǎng)、環(huán)境條件要求相對特殊，需要配置適宜的培 養(yǎng)基，A瓶中常用的一種培養(yǎng)基是,其主要成分包括、及蔗糖等，同時還要添加植物激素，和 是啟動細胞分裂、脫分化、再分化的關鍵性激素。另外，、等條件也很重 要。(5)C和F試管苗不能直接栽培到大田中，移栽之前要參考答案3.(1)有絲 單倍體(2)減數(shù)分裂 連在一起的四個單倍體細胞 單核(3)其分裂旺盛 更容易表達出全能性 外植體消毒20 6-7 1-2無菌水 潦

18、凈消毒淹(4)MS培養(yǎng)基大量元素微量元素有機物細胞分裂素生長素pH溫度 光照先打開培養(yǎng)瓶封口膜，讓試管苗在培養(yǎng)間生長幾天，然后用流水清洗掉培養(yǎng)基, 移植到消過毒的蛭石珍珠巖環(huán)境下生活一段時間，等幼題組二 DNA粗提取與鑒定及PCR擴增技術.要使PCR反應在體外的條件下順利地進行，需要嚴格的控制()A.氧氣的濃度B.酸堿度C.溫度D,大氣的濕度. DNA在NaCl溶液中的溶解度有二重性，隨著NaCl溶液濃度的變化而變化。(1)請在下列濃度的NaCl溶液中，選出能使DNA析出最徹底的一種和溶解度最高 的一種()A. 0.14 mol/LB. 2 mol/LC. 0.15 mol/LD. 0.3 m

19、ol/L(2)DNA不溶于酒精，但細胞中的某些物質卻可以溶于酒精溶液，利用這一原理可以 , 可以推測溶于酒精的物質中可能有(3)利用DNA遇呈藍色的特性，將該物質作為鑒定的試劑。C PCR利用的是DNA熱變性原理，通過控制溫度來控制雙鏈的解聚與結合0(1)AB (2)去除雜質某些鹽類、蛋白質、糖類或其他大分子物質(3)二苯胺 DNA解析 由實驗原理可知，DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最氐，有利于DNA的析出；DNA主要存在于染色體上，為了把DNA與蛋白質等其他物質分開,采 用DNA不溶于酒精的方法，從而達到去除雜質的目的；利用DNA遇二苯胺(沸水浴) 成藍色的特性，可以鑒定

20、DNAO題組三血紅蛋白的提取和分離1.2018屆高二生物實驗課，學生做實驗：以下關于豬血紅蛋白提純的描述，不正 確的是()A.洗滌紅細胞時，使用生理鹽水可防止紅細胞破裂B.豬成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核，提純時雜蛋白較少C.血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測D.在凝膠色譜法分離過程中，血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動慢題解D 生理鹽水為豬體細胞的等滲溶:液，所以在洗滌紅細胞時，使用生理鹽水 可維持細胞的正常形態(tài)，A項正確；由于哺乳砌物的成熟紅細胞缺少細胞核和各種細 腌器，所以提能時雜蛋白相對較少，B項正隔；如果殿岐色譜柱裝填得很成功，分離操 作也正確，能清能地看到血紅蛋自的紅色區(qū)帶均