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文檔簡介

一、細胞工程概述二、植物細胞工程1.植物細胞的全能性(1)概念:具有某種生物______________的任何一個細胞,都具有發(fā)育成完整生物體的________,也就是說,每個生物細胞都具有________的特點。原理和方法細胞生物學和________________操作水平細胞水平或__________________目的按照人們的意愿來改變________________或獲得________分類________細胞工程和________細胞工程(2)原因:細胞內(nèi)含有本物種的________________。(3)表現(xiàn)條件:具有完整的細胞結(jié)構(gòu),處于________狀態(tài),提供一定的______________和其他適宜的外界條件。2.植物組織培養(yǎng)(1)原理:植物細胞的__________。(2)條件:__________和人工控制、人工配制的________、適宜的__________。基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材分子生物學2.制作流程細胞器水平細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)細胞產(chǎn)品植物動物全部遺傳信息潛能全能性全部遺傳信息離體營養(yǎng)、激素全能性無菌培養(yǎng)基培養(yǎng)條件一、細胞工程概述原理和方法細胞生物學和___________1(3)過程圖12-37-13.植物體細胞雜交技術(shù)(1)概念:將不同種的植物體細胞,在一定條件下融合成____________,并把雜種細胞培養(yǎng)成新的__________的技術(shù)?;A(chǔ)知識鞏固鏈接教材(2)技術(shù)流程圖12-37-2①過程a是______________,其目的是____________________。用到的酶是_________________________。②過程b是________________,其原理是____________________。離體脫分化激素再分化無菌雜種細胞植物體去除細胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體的融合細胞膜具有一定的流動性(3)過程基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(2)技術(shù)流程離體脫分化激素再2基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材③過程b常用方法:物理法包括__________________等;化學法一般用______________作為誘導劑。④過程c是原生質(zhì)體融合后再生出_______。⑤過程d是______________技術(shù),其原理是__________________。(3)意義:___________________________。4.植物細胞工程的應(yīng)用(1)微型繁殖①概念:指用于快速繁殖優(yōu)良品種的______________技術(shù),又叫快速繁殖技術(shù)。②特點:保持優(yōu)良品種的____________;高效快速地實現(xiàn)種苗____________。③實例:利用__________技術(shù)來培育蘭花。(2)作物脫毒①材料:植物的__________(如________)。分生區(qū)附近的病毒極少,甚至__________。②脫毒苗:切取莖尖進行組織培養(yǎng)獲得。③優(yōu)點:使農(nóng)作物__________。離心、振動、電激聚乙二醇(PEG)細胞壁植物組織培養(yǎng)植物細胞的全能性克服了遠緣雜交不親和的障礙植物組織培養(yǎng)遺傳特性大量繁殖組織培養(yǎng)分生區(qū)莖尖無病毒增產(chǎn)基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材③過程b常用方法:物理法包括______3基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(3)人工種子①概念:以植物組織培養(yǎng)得到的____________、____________、頂芽和________等為材料,經(jīng)過人工________包裝得到的種子。②特點:后代無______________;不受________、________和________限制。(4)單倍體育種①過程:______離體培養(yǎng)→________植株正常植株②優(yōu)點:得到純合子,能________;明顯________育種年限。(5)突變體的利用①突變體: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____________,因此容易受到______________和____________的影響而發(fā)生突變,由此發(fā)育而成的個體稱為突變體。胚狀體不定芽腋芽薄膜性狀分離氣候季節(jié)地域花藥單倍體穩(wěn)定遺傳縮短分生狀態(tài)培養(yǎng)條件外界壓力基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(3)人工種子(4)單倍體育種胚狀體不定4三、動物細胞培養(yǎng)1.動物細胞工程常用的技術(shù)手段:

_______________、______________、_____________、_________________等,其中_______________技術(shù)是其他工程技術(shù)的基礎(chǔ)。2.動物細胞培養(yǎng)(1)原理:____________。(2)過程圖12-37-3基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材②利用:從突變體中篩選出對________________,進而培育成新品種,即突變體育種。(6)細胞產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)①細胞產(chǎn)物:__________、脂肪、糖類、________、香料等。②技術(shù):______________技術(shù)。人們有利的突變體蛋白質(zhì)藥物植物組織培養(yǎng)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)細胞增殖胰蛋白酶原代傳代三、動物細胞培養(yǎng)基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材②利用:從突變體中篩選出5③溫度和pH:哺乳動物適宜溫度為________±0.5℃,pH為_____________。④氣體環(huán)境:____________加_________的混合氣體。CO2的主要作用是__________。(4)應(yīng)用①生產(chǎn)____________,如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。②應(yīng)用于____________。③檢測____________,判斷某種物質(zhì)的毒性;用于________________等方面的研究。基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(3)條件①無菌、無毒的環(huán)境:對________和______________進行________處理。通常在細胞培養(yǎng)液中還要添加一定量的________,其目的是______________________。此外,應(yīng)定期更換培養(yǎng)液,目的是________________________________________。②營養(yǎng):________培養(yǎng)基中有糖、________、______________、無機鹽、微量元素等,需加________、________等一些天然成分。培養(yǎng)液所有培養(yǎng)用具無菌抗生素防止培養(yǎng)過程中的污染防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成傷害合成氨基酸促生長因子血清血漿36.57.2~7.495%的空氣5%的CO2維持培養(yǎng)液的pH生物制品基因工程有毒物質(zhì)生理、病理、藥理③溫度和pH:哺乳動物適宜溫度為________±0.5℃63.過程圖12-37-44.應(yīng)用(1)加速家畜________________,促進______________。(2)保護________物種。(3)生產(chǎn)____________?;A(chǔ)知識鞏固鏈接教材四、動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物1.理論基礎(chǔ):動物___________________。2.概念:將動物的一個細胞的__________,移入一個已經(jīng)去掉__________的____________中,使其重組并發(fā)育成一個新的________,這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為____________。細胞核的全能性細胞核細胞核卵母細胞胚胎克隆動物體細胞體細胞細胞核去核卵母細胞細胞融合胚胎移植遺傳改良進程優(yōu)良畜群繁育瀕危醫(yī)用蛋白3.過程基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材四、動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動7五、動物細胞融合和單克隆抗體1.動物細胞融合圖12-37-5基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(4)作為異種移植的________。(5)用于組織器的________。5.存在問題(1)克隆動物存在____________、____________、生理缺陷。(2)克隆動物食品的______________也有爭議。供體移植健康問題遺傳缺陷安全性問題滅活的病毒流動性有性雜交五、動物細胞融合和單克隆抗體基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(4)作為異8(2)單克隆抗體的優(yōu)點:_____________、__________,并可大量制備。(3)單克隆抗體的應(yīng)用:作為診斷試劑,具有準確、__________、簡易、_______的優(yōu)點;用于治療疾病和________________。2.單克隆抗體的制備(1)過程圖12-37-6基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材骨髓瘤體外體內(nèi)特異性強靈敏度高高效快速運載藥物(2)單克隆抗體的優(yōu)點:_____________、____9考點一植物細胞工程考點互動探究1.植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交原理植物細胞的全能性細胞膜具有一定的流動性和植物細胞的全能性過程考點一植物細胞工程考點互動探究1.植物組織培養(yǎng)和植物體細胞10考點互動探究名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交注意事項

①選材:選取根尖、莖尖、形成層等部位,最容易誘導脫分化

②光照:脫分化過程不需要光照,再分化過程一定要有光照

③植物激素:培養(yǎng)基中需添加生長素和細胞分裂素,且脫分化、再分化時兩種植物激素比例不同

①去細胞壁的方法:酶解法,所用的酶是纖維素酶和果膠酶

②人工誘導融合的方法:化學方法是用聚乙二醇作誘導劑;物理方法包括離心、振動、電激等聯(lián)系植物體細胞雜交技術(shù)包括植物細胞融合和植物組織培養(yǎng)兩個過程,植物組織培養(yǎng)是植物體細胞雜交的一個環(huán)節(jié),融合的植物體細胞只有通過植物組織培養(yǎng)才能發(fā)育成完整的個體考點互動探究名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交注意①選材:選取11考點互動探究2.植物體細胞雜交的三個誤區(qū)誤區(qū)1:植物體細胞雜交的結(jié)果只是形成雜種細胞。正確理解:植物體細胞雜交的結(jié)果最終要經(jīng)過組織培養(yǎng)形成雜種植株。誤區(qū)2:植物體細胞雜交屬于有性生殖。植物體細胞雜交過程中沒有有性生殖細胞的結(jié)合,因此不屬于有性生殖,應(yīng)為無性生殖。誤區(qū)3:雜種植株的變異類型屬于基因重組。正確理解:雜種植株的變異類型屬于染色體變異,雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細胞染色體數(shù)目之和,雜種植株屬于異源多倍體。考點互動探究2.植物體細胞雜交的三個誤區(qū)121.

[2016·湖北黃岡中學模擬]圖12-37-7所示為植株繁殖的四種人工方式示意圖。請據(jù)圖回答:圖12-37-7考點互動探究典例追蹤1.[2016·湖北黃岡中學模擬]圖12-37-7所示為13考點互動探究典例追蹤(1)圖中單倍體植株通常的獲取方式是____________________。若圖中單倍體細胞含2個染色體組,A過程獲得植株有4個染色體組,則③過程所用化學試劑的作用是____________________________。(2)若想在C過程中獲得突變體,進而培育成新品種植株,應(yīng)用物理誘變或化學誘變的方法處理____________。若要獲得水稻的“人工種子”,則應(yīng)選用圖中的__________結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的________有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。(3)若D為胡蘿卜—羊角芹,②過程最常用的誘導劑是____________,融合依據(jù)的原理是__________________________。在融合細胞的培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基的成分通常包括瓊脂、無機營養(yǎng)、有機營養(yǎng)和____________等??键c互動探究典例追蹤(1)圖中單倍體植株通常的獲取方式是__14考點互動探究[答案](1)花藥離體培養(yǎng)抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成(2)愈傷組織胚狀體胚(3)聚乙二醇(PEG)細胞膜具有一定的流動性植物激素[解析]

(1)圖中A過程表示單倍體育種,獲取單倍體時常用花藥離體培養(yǎng)的方法;若要使單倍體的染色體加倍,則需要在③過程中用秋水仙素處理幼苗,以抑制紡錘體的形成。(2)在組織培養(yǎng)過程中獲得突變體,一般用物理誘變或化學誘變的方法處理愈傷組織,再由愈傷組織經(jīng)再分化形成突變植株;若要獲得水稻的人工種子,則應(yīng)選用圖中的胚狀體結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。(3)聚乙二醇(PEG)可作為動物細胞融合的誘導劑,融合依據(jù)的原理是細胞膜具有一定的流動性,在融合細胞的培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基的成分通常包括瓊脂、無機營養(yǎng)、有機營養(yǎng)和植物激素等。考點互動探究[答案](1)花藥離體培養(yǎng)抑制細胞有絲分裂過152.

[2016·河南洛陽一模]馬鈴薯是一種重要的經(jīng)濟作物,傳統(tǒng)的繁殖方式感染病毒嚴重,導致產(chǎn)量大大降低。科研人員利用種苗脫毒技術(shù)可有效解決這個問題,基本操作流程如下:配制培養(yǎng)基→外植體的取材和消毒→剝離和接種→培養(yǎng)和移栽→結(jié)果檢測請回答問題:(1)該技術(shù)稱為______________,其理論基礎(chǔ)是____________________。(2)配制培養(yǎng)基,應(yīng)加入一定量的瓊脂、蔗糖、無機鹽、維生素、有機添加物等營養(yǎng)物質(zhì)。蔗糖除作為碳源外,還具有____________的功能??键c互動探究典例追蹤(3)利用種苗脫毒技術(shù)培育馬鈴薯,常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生芽培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基,這三種培養(yǎng)墓的主要差異是________________________。(4)在培育過程中,選取的外植體是____________,原因是__________________。(5)進行培養(yǎng)時需將外植體置于25℃、無菌和________條件下培養(yǎng),當試管苗長到3~4片葉時即可移栽。2.[2016·河南洛陽一模]馬鈴薯是一種重要的經(jīng)濟作物16考點互動探究[解析]

(1)題中應(yīng)用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù),其理論基礎(chǔ)是植物細胞具有全能性。(2)蔗糖在培養(yǎng)基中,作為碳源,并為植物生長提供營養(yǎng)和維持一定的滲透壓。(3)植物組織培養(yǎng)中需要添加生長素和細胞分裂素;不同植物激素的比例影響植物細胞發(fā)育方向,生長素與細胞分裂素的比值高時,有利于根的分化、抑制芽的形成,比值低時,有利于芽的分化、抑制根的形成,故三種不同培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的用量比例不同。(4)在培育過程中,由于莖(芽)尖分生區(qū)無病毒或低毒,因此常被選為外植體。(5)植物生長需要進行光合作用,因此,外植體置于25℃、無菌和光照條件下培養(yǎng),當試管苗長到3~4片葉時即可移栽。[答案](1)植物組織培養(yǎng)植物細胞的全能性(2)提供能量和維持滲透壓(3)生長素和細胞分裂素的用量比例不同(4)莖(芽)尖莖(芽)尖分生區(qū)無病毒或低毒(5)光照考點互動探究[解析](1)題中應(yīng)用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù),其17考點二動物細胞培養(yǎng)及體細胞克隆考點互動探究1.動物細胞培養(yǎng)中兩組概念的辨析(1)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,稱為細胞貼壁。細胞數(shù)目不斷增多,當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。(2)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)①原代培養(yǎng):細胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng),沒有分瓶培養(yǎng)之前的細胞培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細胞核型正常。②傳代培養(yǎng):原代培養(yǎng)的細胞生長、繁殖一定時間后,由于空間不足或細胞密度過大導致營養(yǎng)枯竭,影響細胞的生長,因此需要重新用胰蛋白酶等處理,進行分瓶擴大培養(yǎng),即傳代培養(yǎng)。一般情況下,細胞傳至10~50代后,出現(xiàn)核型異常,細胞增殖會明顯減緩,甚至完全死亡??键c二動物細胞培養(yǎng)及體細胞克隆考點互動探究1.動物細胞培養(yǎng)18考點互動探究2.關(guān)于核移植的四點提醒(1)選MⅡ中期卵母細胞作為受體細胞的原因:①此類細胞體積大,易于操作;②卵黃多,營養(yǎng)物質(zhì)豐富,可為發(fā)育提供充足的營養(yǎng);③卵母細胞的細胞質(zhì)中存在激發(fā)細胞核全能性表達的物質(zhì)。(2)克隆動物是由重組的細胞經(jīng)培養(yǎng)而來的,該重組細胞的細胞質(zhì)基因來源于受體細胞,細胞核基因來源于提供細胞核的親本,其遺傳物質(zhì)來自兩個親本。(3)核移植中供體動物、提供卵母細胞的動物、代孕動物和克隆動物之間的關(guān)系:克隆動物絕大部分性狀與供體動物相同,少數(shù)性狀與提供卵母細胞的動物相同,與代孕動物的性狀無遺傳關(guān)系。(4)動物體細胞核移植技術(shù)(克隆)從生殖方式的角度看屬無性生殖,重組細胞相當于受精卵,需要動物細胞培養(yǎng)和胚胎工程技術(shù)的支持。考點互動探究2.關(guān)于核移植的四點提醒19考點互動探究典例追蹤1.

[2016·山東泰安一模]美國科學家已經(jīng)在實驗室中成功培育出膀胱,并順利移植到7名患者體內(nèi)。這種技術(shù)為那些急需器官移植的患者帶來福音?;卮鹣铝袉栴}:(1)科學家從患者的膀胱上取下一小塊活細胞樣本,將其中的肌肉細胞和膀胱上皮細胞分別置于不同的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。在培養(yǎng)之前,需用____________處理以分散細胞,細胞在培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)過程屬于________代培養(yǎng)。與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比,其培養(yǎng)基的主要不同點是含有__________________。(2)約一周后將培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的細胞放在由膠原質(zhì)制成的“支架”上繼續(xù)培養(yǎng),再過7周左右,原先的數(shù)萬個細胞已經(jīng)繁殖到15億個左右,布滿“支架”,膀胱上皮在內(nèi),肌肉在外,形成“新膀胱”。細胞數(shù)目大量增加,其增殖方式是____________;由這些細胞再形成肌肉和膀胱上皮的過程中要經(jīng)過____________。考點互動探究典例追蹤1.[2016·山東泰安一模]美國科20(3)醫(yī)生將“新膀胱”移植到患者膀胱的上面,這樣新器官會繼續(xù)生長并與老器官“重組”取代老器官中喪失功能的部分。新器官與老器官的“重組”________(填“是”或“不是”)基因重組;“新膀胱”移植后,________(填“會”或“不會”)引起免疫排斥反應(yīng)。(4)除上述方法外,還可將患者的體細胞核移入去核的____________中,利用體細胞________技術(shù),形成相應(yīng)組織、器官用于疾病的治療??键c互動探究典例追蹤(3)醫(yī)生將“新膀胱”移植到患者膀胱的上面,這樣新器官會繼續(xù)21考點互動探究[解析]

(1)在動物細胞培養(yǎng)之前,需用胰蛋白酶(膠原蛋白酶)處理以分散細胞,使細胞變成單層,細胞在培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)過程屬于原代培養(yǎng);與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比,其培養(yǎng)基的主要不同點是含有動物血清等。(2)細胞數(shù)目大量增加,其增殖方式是有絲分裂;由這些細胞再形成肌肉和膀胱上皮的過程中要經(jīng)過細胞分化。(3)基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的非等位基因重新組合,故新器官與老器官的“重組”不是基因重組;“新膀胱”是由患者自身細胞分化形成,移植后,不會引起免疫排斥反應(yīng)。(4)可將患者的體細胞核移入去核的卵母細胞中,利用體細胞核移植技術(shù),形成相應(yīng)組織、器官用于疾病的治療。[答案](1)胰蛋白酶(膠原蛋白酶)原動物血清等(2)有絲分裂細胞分化(3)不是不會(4)卵母細胞核移植考點互動探究[解析](1)在動物細胞培養(yǎng)之前,需用胰蛋白酶222.

[2016·甘肅隴南模擬]現(xiàn)有A和B兩個肉牛品種,A品種牛的細胞組成可表示為A細胞核、A細胞質(zhì),B品種牛則為B細胞核、B細胞質(zhì)。請回答:(1)如果要獲得一頭克隆牛,使其細胞由A細胞核和B細胞質(zhì)組成,基本步驟是從A品種牛體內(nèi)取出體細胞的____________,進行體外培養(yǎng)。然后再從培養(yǎng)細胞中取出注入B品種牛的________卵母細胞,經(jīng)過某種刺激和培養(yǎng)后,可形成胚胎,該胚胎被稱為____________,將該胚胎移入代孕母牛的____________中,通過培育可達到目的??键c互動探究典例追蹤(2)一般來說,要想大量獲得這種克隆牛比較難,原因之一是卵母細胞的數(shù)量________,為解決這一問題,可以用____________激素處理B品種母牛。(3)克隆牛的產(chǎn)生說明__________________具有全能性。克隆牛的性狀主要表現(xiàn)________品種牛的特征。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比,雜交牛細胞核的遺傳物質(zhì)來自________個親本,細胞質(zhì)來自________性親本,克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成________(填“相同”或“不同”)。2.[2016·甘肅隴南模擬]現(xiàn)有A和B兩個肉牛品種,A23考點互動探究[解析]

(1)利用核移植技術(shù)制備克隆牛的基本步驟是對A品種牛的體細胞進行培養(yǎng),取出細胞核注入B品種牛的去核卵母細胞,經(jīng)過刺激和培養(yǎng)后獲得重組胚胎,移入代孕母牛的子宮中,通過培育可達到目的。(2)一般來說,要想大量獲得這種克隆牛比較難,原因之一是卵母細胞的數(shù)量不足,為解決這一問題,可以用促性腺激素處理B品種母牛,使其超數(shù)排卵。(3)克隆牛的產(chǎn)生說明動物體細胞核具有全能性;由于克隆牛的細胞核來自于A品種牛,因此其性狀主要表現(xiàn)A品種牛的特征;由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比,雜交牛是通過精子和卵細胞受精后發(fā)育而來,因此細胞核的遺傳物質(zhì)來自兩個親本,細胞質(zhì)來自雌性親本,因此克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成不同。[答案](1)細胞核去核重組胚胎子宮(2)不足促性腺(3)動物體細胞核A兩雌不同考點互動探究[解析](1)利用核移植技術(shù)制備克隆牛的基本步24考點三動物細胞融合及單克隆抗體考點互動探究1.動物細胞培養(yǎng)中兩組概念的辨析動物細胞融合植物體細胞雜交培養(yǎng)條件葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、血清或血漿等天然成分營養(yǎng)物質(zhì)(水、無機鹽、蔗糖、氨基酸和有機酸等)、激素(如細胞分裂素、生長素等)及其他條件(無菌、適宜的溫度和pH等)細胞融合原理細胞膜的流動性、細胞增殖細胞膜的流動性、細胞的全能性細胞融合前提用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細胞分散后,誘導細胞融合用纖維素酶、果膠酶去除細胞壁后誘導原生質(zhì)體融合誘導手段

①物理、化學法:與植物體細胞雜交的相同

②生物法:滅活的病毒

①物理法:離心、振動、電激等

②化學法:用聚乙二醇(PEG)處理結(jié)果獲得雜種細胞,以生產(chǎn)細胞產(chǎn)品獲取雜種植株用途制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等克服不同生物遠緣雜交不親和的障礙考點三動物細胞融合及單克隆抗體考點互動探究1.動物細胞培養(yǎng)25考點互動探究2.單克隆抗體制備過程中兩次篩選的方法及目的項目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導融合后得到多種融合細胞,另外還有未融合的細胞由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激,所以經(jīng)選擇性培養(yǎng)獲得的雜交瘤細胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細胞篩選方法用特定的選擇培養(yǎng)基篩選:未融合的細胞和同種細胞融合后形成的細胞(“BB”細胞、“瘤瘤”細胞)都會死亡,只有融合的雜交瘤細胞(“B瘤”細胞)才能生長用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng),在每個孔只有一個雜交瘤細胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群篩選目的得到雜交瘤細胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細胞考點互動探究2.單克隆抗體制備過程中兩次篩選的方法及目的項目261.[2016·廣東佛山二模]癌胚抗原(CEA)是某些癌細胞表面產(chǎn)生的一種糖蛋白,臨床上通過制備CEA的單克隆抗體來診斷癌癥?;卮鹣铝袉栴}:(1)制備CEA的單克隆抗體時,首先將________________注入小鼠體內(nèi),使小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng)。然后從產(chǎn)生免疫反應(yīng)小鼠脾臟中獲取__________細胞,將其與骨髓瘤細胞融合,該融合過程所利用的基本原理是________________,因為融合率不是100%,且融合過程具有________性,所以要對融合后的細胞進行篩選,篩選出的雜交瘤細胞還要經(jīng)過多次篩選,最終獲得________________________(答兩個特點)的雜交瘤細胞。(2)獲得雜交瘤細胞后,將其注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖,之后從中提取大量CEA抗體。CEA單克隆抗體具有的三個主要優(yōu)點是______________________________。(3)CEA單克隆抗體與抗癌藥物偶聯(lián)后,可以使抗癌藥物定向作用于癌細胞,該過程所利用的免疫學原理為____________________。考點互動探究典例追蹤1.[2016·廣東佛山二模]癌胚抗原(CEA)是某些癌27考點互動探究[解析]

(1)制備CEA的單克隆抗體時,首先將癌胚抗原(CEA)注入小鼠體內(nèi),使小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng);然后從產(chǎn)生免疫反應(yīng)小鼠脾臟中獲取B淋巴細胞(或漿細胞),將其與骨髓瘤細胞融合,該融合過程依賴于細胞膜的流動性,因為融合率不是100%,且融合過程具有隨機性,所以要對融合后的細胞進行篩選,篩選出的雜交瘤細胞還要經(jīng)過多次篩選,最終獲得的雜交瘤細胞既能產(chǎn)生CEA抗體,又能無限增殖。(2)獲得雜交瘤細胞后,將其注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖,之后從中提取大量CEA抗體;CEA單克隆抗體具有的三個主要優(yōu)點是特異性強、靈敏度高、可大量生產(chǎn)。(3)CEA單克隆抗體與抗癌藥物偶聯(lián)后,可以使抗癌藥物定向作用于癌細胞,該過程所利用的免疫學原理為抗原和抗體的特異性結(jié)合。[答案](1)癌胚抗原(CEA)

B淋巴(或漿細胞)細胞膜的流動性隨機既能產(chǎn)生CEA抗體,又能無限增殖(2)特異性強、靈敏度高、可大量生產(chǎn)(3)抗原和抗體的特異性結(jié)合考點互動探究[解析](1)制備CEA的單克隆抗體時,首先將28考點互動探究典例追蹤2.

[2016·河南頂級名校二模]圖12-37-8為細胞融合的簡略過程,請據(jù)圖問答:圖12-37-8

(1)植物細胞工程常用的技術(shù)手段有____________________。動物細胞工程的各技術(shù)手段中的基礎(chǔ)是________________。(2)若圖中A、B是植物細胞,在細胞融合之前應(yīng)用________________處理,除去__________;A、B到細胞C的過程中,常用的化學方法是______________;融合完成的標志是__________________??键c互動探究典例追蹤2.[2016·河南頂級名校二模]圖29考點互動探究典例追蹤(3)與植物細胞相比,動物細胞融合特有的誘導融合的方法是用_________________處理。(4)若利用動物細胞融合技術(shù)來生產(chǎn)單克隆抗體,應(yīng)采用________________和____________兩種細胞進行融合,融合后需經(jīng)多次篩選,以得到能產(chǎn)生特異抗體的雜交瘤細胞,第一次篩選一般利用______________進行,第二次篩選需對細胞進行反復的________________________________,以篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。(5)少量生產(chǎn)單克隆抗體時,可將篩選得到的雜交瘤細胞注入小鼠腹腔內(nèi)繁殖,該方法的優(yōu)點是________________________________。考點互動探究典例追蹤(3)與植物細胞相比,動物細胞融合特有的30考點互動探究[答案](1)植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交動物細胞培養(yǎng)(2)纖維素酶、果膠酶細胞壁PEG誘導再生出細胞壁(3)滅活的病毒(4)經(jīng)免疫的B細胞骨髓瘤細胞選擇培養(yǎng)基克隆化培養(yǎng)和抗體陽性檢驗(5)節(jié)約培養(yǎng)基(成本),易于控制培養(yǎng)條件等[解析]

(1)植物細胞工程常用的技術(shù)手段有植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交;動物細胞工程的各技術(shù)手段中的基礎(chǔ)是動物細胞培養(yǎng)。(2)植物體細胞雜交前,先采用酶解法去除細胞壁,即采用纖維素酶、果膠酶處理除去細胞壁;誘導細胞融合常用的化學方法是PEG誘導;原生質(zhì)體融合完成的標志是再生出細胞壁。(3)誘導原生質(zhì)體融合的方法有物理法(離心、振動、電激等)、化學法(聚乙二醇),誘導動物細胞融合的方法有物理法(離心、振動、電激等)、化學法(聚乙二醇)和生物法(滅活的病毒),故與植物細胞相比,動物細胞融合特有的誘導融合的方法是用滅活的病毒處理??键c互動探究[答案](1)植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交動31考點互動探究(4)若利用動物細胞融合技術(shù)來生產(chǎn)單克隆抗體,應(yīng)將經(jīng)免疫的B細胞和骨髓瘤細胞融合,融合后需經(jīng)多次篩選,以得到能產(chǎn)生特異抗體的雜交瘤細胞,第一次篩選一般利用選擇培養(yǎng)基進行,第二次篩選需對細胞進行反復的克隆化培養(yǎng)和抗體陽性檢驗,以篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。(5)少量生產(chǎn)單克隆抗體時,可將篩選得到的雜交瘤細胞注入小鼠腹腔內(nèi)繁殖,該方法的優(yōu)點是節(jié)約培養(yǎng)基(成本),易于控制培養(yǎng)條件等??键c互動探究(4)若利用動物細胞融合技術(shù)來生產(chǎn)單克隆抗體,應(yīng)32考例考法直擊1.

[2016·全國卷Ⅱ]圖12-37-9表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。圖12-37-9回答下列問題:(1)圖中A表示正常細胞核,染色體數(shù)為2n,則其性染色體的組成可為__________。過程①表示去除細胞核,該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當時期再進行,去核時常采用________________的方法。②代表的過程是________________。(2)經(jīng)過多次傳代后,供體細胞中________的穩(wěn)定性會降低。因此,選材時必須關(guān)注傳代次數(shù)。(3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同,從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是____________________________________。(4)與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣,其他克隆動物的成功獲得也證明了________________________??祭挤ㄖ睋?.[2016·全國卷Ⅱ]圖12-37-9表33考例考法直擊[答案](1)XX或XY顯微操作胚胎移植(2)遺傳物質(zhì)(3)卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響(4)動物已分化體細胞的細胞核具有全能性[解析]

(1)二倍體哺乳動物的性別決定方式為XY型,A的性別未知,其性染色體組成可能為XX,也可能為XY。核移植時,要通過顯微操作去除卵母細胞中的核。早期胚胎可通過胚胎移植移入受體子宮中。(2)一般來說,細胞傳代培養(yǎng)至10~50代左右時,增殖會逐漸緩慢,以至于完全停止,這時部分細胞的細胞核型可能會發(fā)生變化。目前使用的或冷凍保存的正常細胞通常為10代以內(nèi),以保持細胞正常的二倍體核型。(3)克隆動物的遺傳物質(zhì)主要來自于供體核,但卵母細胞的線粒體中也含有一部分遺傳物質(zhì)。(4)克隆動物的成功獲得證明動物已分化體細胞的細胞核具有全能性??祭挤ㄖ睋鬧答案](1)XX或XY顯微操作胚胎移植[34考例考法直擊2.[2014·新課標全國卷Ⅰ]某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù)),結(jié)果如圖12-37-10所示。圖12-37-10若要制備雜交瘤細胞,需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色體數(shù)目40條),并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中,再加入聚乙考例考法直擊2.[2014·新課標全國卷Ⅰ]某研究者用抗35考例考法直擊二醇誘導細胞融合,經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測,得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞。回答下列問題:(1)制備融合所需的B淋巴細胞時,所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16000以上,則小鼠最少需要經(jīng)過______次免疫后才能有符合要求的。達到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中,最適合用于制備B淋巴細胞的是______小鼠,理由是________________________________________________________________________。

(2)細胞融合實驗完成后,融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外,可能還有________________________________,體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是________________________。(3)雜交瘤細胞中有________個細胞核,染色體數(shù)目最多是________條。(4)未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活,原因是____________________??祭挤ㄖ睋舳颊T導細胞融合,經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測,得到不斷36考例考法直擊[答案](1)四Y

Y小鼠的血清抗體效價最高(2)B淋巴細胞相互融合形成的細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞細胞融合是隨機的,且融合率達不到100%

(3)1

100(4)不能無限增殖[解析]

(1)據(jù)圖分析,第四次免疫后小鼠Y的血清抗體效價達到16000以上。達到要求后的X、Y、Z這3只小鼠中,小鼠Y的B淋巴細胞產(chǎn)生抗體效價最高,最適合用于制備單克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細胞和雜交瘤細胞之外,還有骨髓瘤細胞和B淋巴細胞的自身融合產(chǎn)物,由于細胞融合是隨機的,且融合率達不到100%,故體系中會出現(xiàn)多種類型的細胞。(3)雜交瘤細胞形成后,由于核膜具有流動性,故小鼠的免疫B淋巴細胞細胞核與其骨髓瘤細胞細胞核會融合形成一個雜交的細胞核,因此染色體數(shù)目最多是100條。(4)未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后,仍然是不能無限增殖的細胞,同時B淋巴細胞不可能渡過原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)過程中的兩次“危機”而達到細胞系水平??祭挤ㄖ睋鬧答案](1)四YY小鼠的血清抗體效價最高37考例考法直擊3.[2013·新課標全國卷Ⅱ]甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物?;卮鹣铝袉栴}:(1)為了培育該新型藥用植物,可取甲和乙的葉片,先用________酶和________酶去除細胞壁,獲得具有活力的________,再用化學誘導劑誘導二者融合。形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成________組織,然后經(jīng)過__________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為________________。(2)上述雜種植株屬于多倍體,多倍體是指_____________________________________。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的,而上述雜種植株是可育的,造成這種差異的原因是______________________。(3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的__________________等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子??祭挤ㄖ睋?.[2013·新課標全國卷Ⅱ]甲、乙是染色體38考例考法直擊[答案](1)纖維素果膠原生質(zhì)體愈傷再分化(或分化)植物體細胞雜交技術(shù)(2)體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體在減數(shù)分裂過程中,前者染色體聯(lián)會異常,而后者染色體聯(lián)會正常(3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽[解析]本題考查的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物體細胞雜交技術(shù)的相關(guān)知識。(1)若培育同時含有A和B的新型植物,可以選用植物體細胞雜交技術(shù)。由于細胞壁阻礙不同種細胞間的雜交,而其主要成分是纖維素和果膠,因此先用纖維素酶和果膠酶將細胞壁去除,得到的結(jié)構(gòu)稱作原生質(zhì)體。誘導融合成功后,在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),可形成愈傷組織,之后進行再分化(或分化)培養(yǎng),可再生出小植株,即可獲得雜種植株。(2)多倍體的細胞中含有三個或三個以上的染色體組,此雜種植株有來自甲和乙的全部染色體,甲、乙均為二倍體,因此雜種植株共四個染色體組,是多倍體植物。雜種植株具有甲、乙兩種植株的全部染色體,其中有來自甲的同源染色體和來自乙的同源染色體,減數(shù)分裂時可發(fā)生聯(lián)會,因此可育,而二者有性雜交的后代只含有甲的一組染色體和乙的一組染色體,互不相同,沒有同源染色體,減數(shù)分裂中聯(lián)會異常,因此不育。(3)人工種子是以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等為材料經(jīng)人工薄膜包裝得到的??祭挤ㄖ睋鬧答案](1)纖維素果膠原生質(zhì)體愈傷再39教師備用習題1.科學家利用植物體細胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄—馬鈴薯雜種植株,為了便于雜種細胞的篩選和鑒定,科學家利用紅色熒光和綠色熒光分別標記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì),其培育過程如圖所示:(1)植物體細胞雜交依據(jù)的生物學原理有__________________________。

教師備用習題1.科學家利用植物體細胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄—40教師備用習題(2)過程①常用的酶是__________________,細胞融合完成的標志是__________________。(3)植物原生質(zhì)體融合過程常利用化學試劑____________誘導融合,在鑒定雜種原生質(zhì)體時可用顯微鏡觀察,根據(jù)細胞膜表面熒光的不同可觀察到________種不同的原生質(zhì)體,當觀察到________________________________________時可判斷該原生質(zhì)體是由番茄原生質(zhì)體和馬鈴薯原生質(zhì)體融合而成的。(4)過程③和過程④依次為__________________,過程④的培養(yǎng)基中常添加的植物激素是__________________________。(5)若番茄細胞內(nèi)有m條染色體,馬鈴薯細胞中含n條染色體,則“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含________條染色體。若雜種細胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體,則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于__________植株。

教師備用習題(2)過程①常用的酶是_____________41教師備用習題[答案](1)細胞膜的流動性、植物細胞的全能性(2)纖維素酶和果膠酶形成了新的細胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)

3原生質(zhì)體表面既有紅色熒光又有綠色熒光(4)脫分化和再分化生長素和細胞分裂素(5)2(m+n)單倍體[解析]

(1)植物體細胞雜交包括原生質(zhì)體融合和培育雜種植株兩大步驟,兩者的原理分別是細胞膜的流動性和植物細胞的全能性。(2)去除細胞壁常用的酶是纖維素酶和果膠酶,細胞融合完成的標志是形成新的細胞壁。(3)化學促融劑是聚乙二醇,兩兩融合的原生質(zhì)體有三種:番茄—番茄、馬鈴薯—番茄、馬鈴薯—馬鈴薯,其中雜種原生質(zhì)體表面有兩種顏色的熒光。(4)過程③和過程④分別表示脫分化和再分化,誘導細胞分化所用的植物激素主要是生長素和細胞分裂素。(5)“番茄—馬鈴薯”體細胞有m+n條染色體,有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍。由配子發(fā)育成的個體均為單倍體。教師備用習題[答案](1)細胞膜的流動性、植物細胞的全能性42教師備用習題2.如圖是制備抗埃博拉病毒(EBOV)VP40蛋白單克隆抗體的過程,請據(jù)圖回答問題:教師備用習題2.如圖是制備抗埃博拉病毒(EBOV)VP40蛋43教師備用習題(1)通過PCR技術(shù)獲取目的基因的過程中,反應(yīng)體系中除了加入含有EBOVVP40基因的DNA、dNTP,還應(yīng)該有__________________酶和根據(jù)目的基因的核苷酸序列設(shè)計的________。(2)選用EcoRⅠ和XhoⅠ雙酶切的優(yōu)點是_________________________________________。(3)大腸桿菌獲得重組質(zhì)粒A,從而發(fā)生穩(wěn)定遺傳變化的過程可稱為________。該過程首先需要用________處理大腸桿菌,使其更易吸收環(huán)境中的DNA分子。(4)過程⑥常用的不同于誘導植物原生質(zhì)體融合的方法是用______________處理,該過程能產(chǎn)生的兩兩融合的細胞有________種。若把在HAT選擇培養(yǎng)基上存活的細胞全部培養(yǎng)在同一培養(yǎng)基中,并從中提取出的抗體________(填“是”或“不是”)單克隆抗體。(5)體內(nèi)培養(yǎng)是指把能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內(nèi)進行培養(yǎng),一段時間后,從____________中提取單克隆抗體。圖示過程應(yīng)用了哪些生物技術(shù):____________________________________________________。教師備用習題(1)通過PCR技術(shù)獲取目的基因的過程中,反應(yīng)體44教師備用習題[答案](1)Taq/熱穩(wěn)定的DNA聚合引物(2)防止酶切產(chǎn)物之間的隨意連接,提高連接成功率(其他合理答案也可)

(3)轉(zhuǎn)化Ca2+(4)滅活的病毒3不是(5)腹水基因工程、動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合[解析]

(1)PCR擴增目的基因需要熱穩(wěn)定的DNA聚合酶和引物。(2)EcoRⅠ和XhoⅠ切割形成的黏性末端不同,而DNA連接酶只能將具有相同黏性末端的DNA片段連接起來,因此為了防止目的基因反向連接或自身環(huán)化,酶切時可同時選用EcoRⅠ和XhoⅠ,提高連接成功率。(3)大腸桿菌獲得重組質(zhì)粒,從而發(fā)生穩(wěn)定遺傳變化的過程可稱為轉(zhuǎn)化,將目的基因?qū)爰毦倪^程中首先需要用Ca2+處理大腸桿菌,使其更易吸收環(huán)境中的DNA分子。(4)不同于誘導植物原生質(zhì)體融合的誘導動物細胞融合的方法是用滅活的病毒處理。兩種細胞(分別用A細胞、B細胞表示)兩兩融合得到A—A、A—B、B—B三種融合細胞,選擇培養(yǎng)基上的雜交瘤細胞可能可以產(chǎn)生多種抗體,因此產(chǎn)生的抗體不是單克隆抗體。(5)將能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內(nèi)進行培養(yǎng),一段時間后,可從腹水中提取單克隆抗體。圖示過程應(yīng)用了基因工程、動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合等生物技術(shù)。教師備用習題[答案](1)Taq/熱穩(wěn)定的DNA聚合引物45一、細胞工程概述二、植物細胞工程1.植物細胞的全能性(1)概念:具有某種生物______________的任何一個細胞,都具有發(fā)育成完整生物體的________,也就是說,每個生物細胞都具有________的特點。原理和方法細胞生物學和________________操作水平細胞水平或__________________目的按照人們的意愿來改變________________或獲得________分類________細胞工程和________細胞工程(2)原因:細胞內(nèi)含有本物種的________________。(3)表現(xiàn)條件:具有完整的細胞結(jié)構(gòu),處于________狀態(tài),提供一定的______________和其他適宜的外界條件。2.植物組織培養(yǎng)(1)原理:植物細胞的__________。(2)條件:__________和人工控制、人工配制的________、適宜的__________?;A(chǔ)知識鞏固鏈接教材分子生物學2.制作流程細胞器水平細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)細胞產(chǎn)品植物動物全部遺傳信息潛能全能性全部遺傳信息離體營養(yǎng)、激素全能性無菌培養(yǎng)基培養(yǎng)條件一、細胞工程概述原理和方法細胞生物學和___________46(3)過程圖12-37-13.植物體細胞雜交技術(shù)(1)概念:將不同種的植物體細胞,在一定條件下融合成____________,并把雜種細胞培養(yǎng)成新的__________的技術(shù)。基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(2)技術(shù)流程圖12-37-2①過程a是______________,其目的是____________________。用到的酶是_________________________。②過程b是________________,其原理是____________________。離體脫分化激素再分化無菌雜種細胞植物體去除細胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體的融合細胞膜具有一定的流動性(3)過程基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(2)技術(shù)流程離體脫分化激素再47基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材③過程b常用方法:物理法包括__________________等;化學法一般用______________作為誘導劑。④過程c是原生質(zhì)體融合后再生出_______。⑤過程d是______________技術(shù),其原理是__________________。(3)意義:___________________________。4.植物細胞工程的應(yīng)用(1)微型繁殖①概念:指用于快速繁殖優(yōu)良品種的______________技術(shù),又叫快速繁殖技術(shù)。②特點:保持優(yōu)良品種的____________;高效快速地實現(xiàn)種苗____________。③實例:利用__________技術(shù)來培育蘭花。(2)作物脫毒①材料:植物的__________(如________)。分生區(qū)附近的病毒極少,甚至__________。②脫毒苗:切取莖尖進行組織培養(yǎng)獲得。③優(yōu)點:使農(nóng)作物__________。離心、振動、電激聚乙二醇(PEG)細胞壁植物組織培養(yǎng)植物細胞的全能性克服了遠緣雜交不親和的障礙植物組織培養(yǎng)遺傳特性大量繁殖組織培養(yǎng)分生區(qū)莖尖無病毒增產(chǎn)基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材③過程b常用方法:物理法包括______48基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(3)人工種子①概念:以植物組織培養(yǎng)得到的____________、____________、頂芽和________等為材料,經(jīng)過人工________包裝得到的種子。②特點:后代無______________;不受________、________和________限制。(4)單倍體育種①過程:______離體培養(yǎng)→________植株正常植株②優(yōu)點:得到純合子,能________;明顯________育種年限。(5)突變體的利用①突變體: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____________,因此容易受到______________和____________的影響而發(fā)生突變,由此發(fā)育而成的個體稱為突變體。胚狀體不定芽腋芽薄膜性狀分離氣候季節(jié)地域花藥單倍體穩(wěn)定遺傳縮短分生狀態(tài)培養(yǎng)條件外界壓力基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(3)人工種子(4)單倍體育種胚狀體不定49三、動物細胞培養(yǎng)1.動物細胞工程常用的技術(shù)手段:

_______________、______________、_____________、_________________等,其中_______________技術(shù)是其他工程技術(shù)的基礎(chǔ)。2.動物細胞培養(yǎng)(1)原理:____________。(2)過程圖12-37-3基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材②利用:從突變體中篩選出對________________,進而培育成新品種,即突變體育種。(6)細胞產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)①細胞產(chǎn)物:__________、脂肪、糖類、________、香料等。②技術(shù):______________技術(shù)。人們有利的突變體蛋白質(zhì)藥物植物組織培養(yǎng)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)細胞增殖胰蛋白酶原代傳代三、動物細胞培養(yǎng)基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材②利用:從突變體中篩選出50③溫度和pH:哺乳動物適宜溫度為________±0.5℃,pH為_____________。④氣體環(huán)境:____________加_________的混合氣體。CO2的主要作用是__________。(4)應(yīng)用①生產(chǎn)____________,如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。②應(yīng)用于____________。③檢測____________,判斷某種物質(zhì)的毒性;用于________________等方面的研究。基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(3)條件①無菌、無毒的環(huán)境:對________和______________進行________處理。通常在細胞培養(yǎng)液中還要添加一定量的________,其目的是______________________。此外,應(yīng)定期更換培養(yǎng)液,目的是________________________________________。②營養(yǎng):________培養(yǎng)基中有糖、________、______________、無機鹽、微量元素等,需加________、________等一些天然成分。培養(yǎng)液所有培養(yǎng)用具無菌抗生素防止培養(yǎng)過程中的污染防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成傷害合成氨基酸促生長因子血清血漿36.57.2~7.495%的空氣5%的CO2維持培養(yǎng)液的pH生物制品基因工程有毒物質(zhì)生理、病理、藥理③溫度和pH:哺乳動物適宜溫度為________±0.5℃513.過程圖12-37-44.應(yīng)用(1)加速家畜________________,促進______________。(2)保護________物種。(3)生產(chǎn)____________?;A(chǔ)知識鞏固鏈接教材四、動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物1.理論基礎(chǔ):動物___________________。2.概念:將動物的一個細胞的__________,移入一個已經(jīng)去掉__________的____________中,使其重組并發(fā)育成一個新的________,這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為____________。細胞核的全能性細胞核細胞核卵母細胞胚胎克隆動物體細胞體細胞細胞核去核卵母細胞細胞融合胚胎移植遺傳改良進程優(yōu)良畜群繁育瀕危醫(yī)用蛋白3.過程基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材四、動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動52五、動物細胞融合和單克隆抗體1.動物細胞融合圖12-37-5基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(4)作為異種移植的________。(5)用于組織器的________。5.存在問題(1)克隆動物存在____________、____________、生理缺陷。(2)克隆動物食品的______________也有爭議。供體移植健康問題遺傳缺陷安全性問題滅活的病毒流動性有性雜交五、動物細胞融合和單克隆抗體基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材(4)作為異53(2)單克隆抗體的優(yōu)點:_____________、__________,并可大量制備。(3)單克隆抗體的應(yīng)用:作為診斷試劑,具有準確、__________、簡易、_______的優(yōu)點;用于治療疾病和________________。2.單克隆抗體的制備(1)過程圖12-37-6基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材骨髓瘤體外體內(nèi)特異性強靈敏度高高效快速運載藥物(2)單克隆抗體的優(yōu)點:_____________、____54考點一植物細胞工程考點互動探究1.植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交原理植物細胞的全能性細胞膜具有一定的流動性和植物細胞的全能性過程考點一植物細胞工程考點互動探究1.植物組織培養(yǎng)和植物體細胞55考點互動探究名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交注意事項

①選材:選取根尖、莖尖、形成層等部位,最容易誘導脫分化

②光照:脫分化過程不需要光照,再分化過程一定要有光照

③植物激素:培養(yǎng)基中需添加生長素和細胞分裂素,且脫分化、再分化時兩種植物激素比例不同

①去細胞壁的方法:酶解法,所用的酶是纖維素酶和果膠酶

②人工誘導融合的方法:化學方法是用聚乙二醇作誘導劑;物理方法包括離心、振動、電激等聯(lián)系植物體細胞雜交技術(shù)包括植物細胞融合和植物組織培養(yǎng)兩個過程,植物組織培養(yǎng)是植物體細胞雜交的一個環(huán)節(jié),融合的植物體細胞只有通過植物組織培養(yǎng)才能發(fā)育成完整的個體考點互動探究名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交注意①選材:選取56考點互動探究2.植物體細胞雜交的三個誤區(qū)誤區(qū)1:植物體細胞雜交的結(jié)果只是形成雜種細胞。正確理解:植物體細胞雜交的結(jié)果最終要經(jīng)過組織培養(yǎng)形成雜種植株。誤區(qū)2:植物體細胞雜交屬于有性生殖。植物體細胞雜交過程中沒有有性生殖細胞的結(jié)合,因此不屬于有性生殖,應(yīng)為無性生殖。誤區(qū)3:雜種植株的變異類型屬于基因重組。正確理解:雜種植株的變異類型屬于染色體變異,雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細胞染色體數(shù)目之和,雜種植株屬于異源多倍體??键c互動探究2.植物體細胞雜交的三個誤區(qū)571.

[2016·湖北黃岡中學模擬]圖12-37-7所示為植株繁殖的四種人工方式示意圖。請據(jù)圖回答:圖12-37-7考點互動探究典例追蹤1.[2016·湖北黃岡中學模擬]圖12-37-7所示為58考點互動探究典例追蹤(1)圖中單倍體植株通常的獲取方式是____________________。若圖中單倍體細胞含2個染色體組,A過程獲得植株有4個染色體組,則③過程所用化學試劑的作用是____________________________。(2)若想在C過程中獲得突變體,進而培育成新品種植株,應(yīng)用物理誘變或化學誘變的方法處理____________。若要獲得水稻的“人工種子”,則應(yīng)選用圖中的__________結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的________有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。(3)若D為胡蘿卜—羊角芹,②過程最常用的誘導劑是____________,融合依據(jù)的原理是__________________________。在融合細胞的培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基的成分通常包括瓊脂、無機營養(yǎng)、有機營養(yǎng)和____________等。考點互動探究典例追蹤(1)圖中單倍體植株通常的獲取方式是__59考點互動探究[答案](1)花藥離體培養(yǎng)抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成(2)愈傷組織胚狀體胚(3)聚乙二醇(PEG)細胞膜具有一定的流動性植物激素[解析]

(1)圖中A過程表示單倍體育種,獲取單倍體時常用花藥離體培養(yǎng)的方法;若要使單倍體的染色體加倍,則需要在③過程中用秋水仙素處理幼苗,以抑制紡錘體的形成。(2)在組織培養(yǎng)過程中獲得突變體,一般用物理誘變或化學誘變的方法處理愈傷組織,再由愈傷組織經(jīng)再分化形成突變植株;若要獲得水稻的人工種子,則應(yīng)選用圖中的胚狀體結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。(3)聚乙二醇(PEG)可作為動物細胞融合的誘導劑,融合依據(jù)的原理是細胞膜具有一定的流動性,在融合細胞的培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基的成分通常包括瓊脂、無機營養(yǎng)、有機營養(yǎng)和植物激素等??键c互動探究[答案](1)花藥離體培養(yǎng)抑制細胞有絲分裂過602.

[2016·河南洛陽一模]馬鈴薯是一種重要的經(jīng)濟作物,傳統(tǒng)的繁殖方式感染病毒嚴重,導致產(chǎn)量大大降低??蒲腥藛T利用種苗脫毒技術(shù)可有效解決這個問題,基本操作流程如下:配制培養(yǎng)基→外植體的取材和消毒→剝離和接種→培養(yǎng)和移栽→結(jié)果檢測請回答問題:(1)該技術(shù)稱為______________,其理論基礎(chǔ)是____________________。(2)配制培養(yǎng)基,應(yīng)加入一定量的瓊脂、蔗糖、無機鹽、維生素、有機添加物等營養(yǎng)物質(zhì)。蔗糖除作為碳源外,還具有____________的功能。考點互動探究典例追蹤(3)利用種苗脫毒技術(shù)培育馬鈴薯,常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生芽培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基,這三種培養(yǎng)墓的主要差異是________________________。(4)在培育過程中,選取的外植體是____________,原因是__________________。(5)進行培養(yǎng)時需將外植體置于25℃、無菌和________條件下培養(yǎng),當試管苗長到3~4片葉時即可移栽。2.[2016·河南洛陽一模]馬鈴薯是一種重要的經(jīng)濟作物61考點互動探究[解析]

(1)題中應(yīng)用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù),其理論基礎(chǔ)是植物細胞具有全能性。(2)蔗糖在培養(yǎng)基中,作為碳源,并為植物生長提供營養(yǎng)和維持一定的滲透壓。(3)植物組織培養(yǎng)中需要添加生長素和細胞分裂素;不同植物激素的比例影響植物細胞發(fā)育方向,生長素與細胞分裂素的比值高時,有利于根的分化、抑制芽的形成,比值低時,有利于芽的分化、抑制根的形成,故三種不同培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的用量比例不同。(4)在培育過程中,由于莖(芽)尖分生區(qū)無病毒或低毒,因此常被選為外植體。(5)植物生長需要進行光合作用,因此,外植體置于25℃、無菌和光照條件下培養(yǎng),當試管苗長到3~4片葉時即可移栽。[答案](1)植物組織培養(yǎng)植物細胞的全能性(2)提供能量和維持滲透壓(3)生長素和細胞分裂素的用量比例不同(4)莖(芽)尖莖(芽)尖分生區(qū)無病毒或低毒(5)光照考點互動探究[解析](1)題中應(yīng)用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù),其62考點二動物細胞培養(yǎng)及體細胞克隆考點互動探究1.動物細胞培養(yǎng)中兩組概念的辨析(1)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,稱為細胞貼壁。細胞數(shù)目不斷增多,當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。(2)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)①原代培養(yǎng):細胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng),沒有分瓶培養(yǎng)之前的細胞培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細胞核型正常。②傳代培養(yǎng):原代培養(yǎng)的細胞生長、繁殖一定時間后,由于空間不足或細胞密度過大導致營養(yǎng)枯竭,影響細胞的生長,因此需要重新用胰蛋白酶等處理,進行分瓶擴大培養(yǎng),即傳代培養(yǎng)。一般情況下,細胞傳至10~50代后,出現(xiàn)核型異常,細胞增殖會明顯減緩,甚至完全死亡??键c二動物細胞培養(yǎng)及體細胞克隆考點互動探究1.動物細胞培養(yǎng)63考點互動探究2.關(guān)于核移植的四點提醒(1)選MⅡ中期卵母細胞作為受體細胞的原因:①此類細胞體積大,易于操作;②卵黃多,營養(yǎng)物質(zhì)豐富,可為發(fā)育提供充足的營養(yǎng);③卵母細胞的細胞質(zhì)中存在激發(fā)細胞核全能性表達的物質(zhì)。(2)克隆動物是由重組的細胞經(jīng)培養(yǎng)而來的,該重組細胞的細胞質(zhì)基因來源于受體細胞,細胞核基因來源于提供細胞核的親本,其遺傳物質(zhì)來自兩個親本。(3)核移植中供體動物、提供卵母細胞的動物、代孕動物和克隆動物之間的關(guān)系:克隆動物絕大部分性狀與供體動物相同,少數(shù)性狀與提供卵母細胞的動物相同,與代孕動物的性狀無遺傳關(guān)系。(4)動物體細胞核移植技術(shù)(克隆)從生殖方式的角度看屬無性生殖,重組細胞相當于受精卵,需要動物細胞培養(yǎng)和胚胎工程技術(shù)的支持??键c互動探究2.關(guān)于核移植的四點提醒64考點互動探究典例追蹤1.

[2016·山東泰安一模]美國科學家已經(jīng)在實驗室中成功培育出膀胱,并順利移植到7名患者體內(nèi)。這種技術(shù)為那些急需器官移植的患者帶來福音?;卮鹣铝袉栴}:(1)科學家從患者的膀胱上取下一小塊活細胞樣本,將其中的肌肉細胞和膀胱上皮細胞分別置于不同的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。在培養(yǎng)之前,需用____________處理以分散細胞,細胞在培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)過程屬于________代培養(yǎng)。與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比,其培養(yǎng)基的主要不同點是含有__________________。(2)約一周后將培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的細胞放在由膠原質(zhì)制成的“支架”上繼續(xù)培養(yǎng),再過7周左右,原先的數(shù)萬個細胞已經(jīng)繁殖到15億個左右,布滿“支架”,膀胱上皮在內(nèi),肌肉在外,形成“新膀胱”。細胞數(shù)目大量增加,其增殖方式是____________;由這些細胞再形成肌肉和膀胱上皮的過程中要經(jīng)過____________??键c互動探究典例追蹤1.[2016·山東泰安一模]美國科65(3)醫(yī)生將“新膀胱”移植到患者膀胱的上面,這樣新器官會繼續(xù)生長并與老器官“重組”取代老器官中喪失功能的部分。新器官與老器官的“重組”________(填“是”或“不是”)基因重組;“新膀胱”移植后,________(填“會”或“不會”)引起免疫排斥反應(yīng)。(4)除上述方法外,還可將患者的體細胞核移入去核的____________中,利用體細胞________技術(shù),形成相應(yīng)組織、器官用于疾病的治療??键c互動探究典例追蹤(3)醫(yī)生將“新膀胱”移植到患者膀胱的上面,這樣新器官會繼續(xù)66考點互動探究[解析]

(1)在動物細胞培養(yǎng)之前,需用胰蛋白酶(膠原蛋白酶)處理以分散細胞,使細胞變成單層,細胞在培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)過程屬于原代培養(yǎng);與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比,其培養(yǎng)基的主要不同點是含有動物血清等。(2)細胞數(shù)目大量增加,其增殖方式是有絲分裂;由這些細胞再形成肌肉和膀胱上皮的過程中要經(jīng)過細胞分化。

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