高中生物选修3细胞工程知识点
人教版高中生物选修3知识点整理及重点题型梳理植物细胞工程植物克隆技术
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人教版高中生物选修三
知识点梳理
重点题型(常考知识点)巩固练习
常考知识点
植物细胞工程(植物克隆技术)
【学习目标】
1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2、体验植物组织培养技术。
3、列举植物细胞工程的实际应用。
【要点梳理】
要点一:克隆——无性繁殖系【植物细胞工程(植物克隆技术)369167 克隆】
1.分子水平的克隆:
DNA 复制上很多碱基序列相同的DNA
2.细胞水平的克隆
细胞细胞分裂很多遗传物质相同的细胞
3.个体水平的克隆
组织、器官细胞分裂遗传背景相同的新个体
要点二:植物细胞工程的基本技术
1.细胞的全能性
(1)遗传基础
生物体细胞一般都是由受精卵经有丝分裂形成的,因而都含有生物体的一整套遗传物质,都具有发育成完整个体的潜能。
(2)不能表现的原因
在生物体上不能表现出其全能性,只能通过细胞分化形成不同的组织、器官,这是因为在特定的环境、激素等的影响下基因选择性表达的结果。
2.植物细胞表现其全能性的条件
(1)脱离母体。
(2)植物组织培养时,培养基中除含有一定的水分、无机盐外,还要添加一定的植物激素(如生长素、细胞分裂素),这有助于愈伤组织分化为不同组织和器官。
(3)在植物组织培养的前期对光照无需求,在后期需要光照条件,这有利于细胞生长、分化。
3.植物组织培养
(1)过程:
在无菌条件下,将植物体的器官或组织片段(如芽、根尖或花药)切下来,放在适当的人工培养基上进行离体培养,这些器官或组织就会进行细胞分裂,形成新的组织。这种组织的细胞排列疏松而无规则,是一团无定形的薄壁细胞——愈伤组织。原来已经分化,并且具有一定功能的体细胞(或性细胞),丧失了原有的结构和功能,又重新恢复了分裂功能,叫做细胞的脱分化。将处于脱分化状态的愈伤组织,移植到合适的培养基上继续培养(在适当的光照、温度等条件下)愈伤组织就会重新进行分化,产生出植物的各种组织和器官(如根、茎、叶
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案
植物细胞工程和动物细胞工程默写
1、细胞工程是在或的操作
2、细胞工程按操作对象分为和
3、植物细胞工程通常采用的技术手段是:和
4、植物组织培养的理论基础是:
5、理论上每一个活细胞都应该具有。因为
6、受精卵的全能性最高,受精卵生殖细胞体细胞
7、为什么体内细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织、器官?8、植物组织培养的外界条件:,内在原理是:
9、植物组织培养的过程:经过形成
经由过程形成,最后移栽发育成。10、是指已分化细胞经诱导,失去其特有的结构和功能而变为未分化细胞的过程。
11、是指由外植体长出来高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的
排列疏松无规则的组织。
12、植物体细胞杂交的意义(优势):。13、去除细胞壁的常用方法:(纤维素酶、果胶酶等)
14、人工诱导原生质体融合方法:物理法:等;
化学法:
15、融合完成的标志是:16、植物体细胞杂交过程包括:和。17、植物体细胞杂交的原理是:和18、人工种子的特点是:19、作物脱毒(1)材
料:(2)脱毒苗:20、单倍体育种:(1)方法:(2)优点:;
21、动物细胞工程常用的技术手段:(基础)、、
、22、动物细胞培养的原理是:。
23、用处理,一段时
间后获得单个细胞。
24、细胞贴壁:25、细胞的接触抑制:26、原代培养:,培养的第1代细胞与传10代以
内的细胞称为原代细胞培养。
将原代细胞从培养瓶中取出,用处理后配制成,分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养,称为27、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为28、细胞株:原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞,大部分细胞衰老死亡,
高中生物选修三细胞工程知识点
高中生物选修三细胞工程知识点
高中生物是高中时期比较重要的一门课程,其中高中生物的细胞工程知识也是生物学中非常重要的知识之一。下面就让店铺给大家分享一些高中生物选修三细胞工程知识点吧,希望能对你有帮助!
高中生物选修三细胞工程知识点篇一
1、大量元素:含量占生物体总重量的万分之一以上的元素,叫做大量元素,如:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
2、微量元素:含量比较少,但又是生物体生命活动所必需的元素,叫做微量元素,如:Fe、Mn、Zn、Ca、B、Mo等。
3、组成细胞的化合物
(1)无机化合物:水、无机盐
(2)有机化合物:蛋白质、核酸、糖类、脂质
4、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理:某些化学试剂能够使生物组织中的有关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀;脂肪可以被苏丹Ⅲ染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色);蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应;淀粉遇碘变蓝色。
高中生物选修三细胞工程知识点篇二
1、结合水:一部分水与细胞内的其它物质相结合,叫做结合水。
2、结合水的功能:是细胞的重要组成成分。
3、自由水:细胞中的大部分水以游离的形式存在,可以自由流动,叫做自由水。
4、自由水和功能:(1)细胞内的良好溶剂。(2)参与生化反应。(3)为细胞提供液体环境。(4)运送营养物质和代谢废物。
5、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
6、无机盐的功能:(1)是细胞的结构成分。(2)参与并维持生物的代谢活动。
高中生物选修三细胞工程知识点篇三
(一)生物基因工程简介
高中生物 细胞工程知识点 新人教版选修3
细胞工程知识点总结
细胞工程知识点总结;一、细胞工程(CellEngineering):;二、生物工程包括:发酵工程、酶工程、细胞工程、基;三、1996年Dolly羊的克隆是通过核移植技术;四、植物组织培养:在人工培养基上无菌培养整株植物;五、植物组织培养的类型:;1、植株培养(Pl antCulture):在容器;植株来源:由种子无菌萌发而来;通过植物器官、组织;2、胚培养《细胞工程》知识点总结
一、细胞工程(Cell Engineering):在体外对生物的细胞进行生长与分化的调控、遗传重组与改良,使其生产出人类所需要的产品。包括:细胞培养、细胞融合、细胞器移植、核质移植、染色体移植、转基因等产品:生物的组织、器官、个体;抗体、多肽药物、蛋白质、酶;天然药物、色素、香精;等
二、生物工程包括:发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程、蛋白质工程。
三、1996年Dolly羊的克隆是通过核移植技术,最后在体内生长、分化、发育而成的。
四、植物组织培养:在人工培养基上无菌培养整株植物或植物的器官、组织、细胞或原生质体。又称为无菌培养(aseptic culture)、离体培养(in vitro culture)。
五、植物组织培养的类型:
1、植株培养(Plant Culture):在容器(玻璃瓶、透明塑料瓶等)中无菌培养完整的植株。
植株来源:由种子无菌萌发而来;通过植物器官、组织、细胞再生而来。在快速繁殖中,后期的成苗和壮苗阶段属于植株培养。(一般时间较短)
2、胚培养(Embryo Culture):无菌培养植物的成熟胚或未成熟胚,使其形成正常的植株。
高中生物选修三知识点
高中生物选修三知识点
高中生物选修三的知识点包括但不限于:
1. 细胞工程:包括细胞培养、细胞克隆、细胞移植等内容,涉及到细胞结构和功能、细胞分裂和分化等知识点。
2. 基因工程:包括基因克隆、基因修饰、基因表达等内容,涉及到DNA结构和复制、基因表达和调控等知识点。
3. 蛋白质工程:包括蛋白质合成、蛋白质修饰、蛋白质结构与功能等内容,涉及到蛋白质一级结构和高级结构、蛋白质的功能和作用机制等知识点。
4. 酶工程:包括酶的提取和纯化、酶的固定化和应用等内容,涉及到酶的催化原理和动力学、酶的抑制剂和激活剂等知识点。
5. 发酵工程:包括微生物培养、发酵工艺和控制等内容,涉及到微生物的代谢和生长、发酵工艺参数和设备等知识点。
6. 细胞免疫学:包括细胞免疫系统的组成、免疫细胞的相互作用和功能等内容,涉及到抗原和抗体、免疫应答和免疫调节等知识点。
7. 分子生物学:包括分子生物学的基本概念和原理、分子生物学技术在生命科学中的应用等内容,涉及到DNA和RNA的复制、转录和翻译等知识点。
8. 生态工程:包括生态系统的结构和功能、生态工程设计和应用等内容,涉及到生态系统的平衡和稳定性、生态工程的基本原理和实践等知识点。
以上是高中生物选修三的主要知识点,涉及多个领域,需要学生掌握相关的基础知识和应用能力。
高中生物:细胞工程知识点
高中生物:细胞工程知识点
(一)克隆
1.克隆clone:
无性繁殖系(只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代…)
2.克隆技术cloning:
从众多基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或特定类型细胞的操作技术
3.内容:
(1)分子水平:基因克隆即目的基因的复制(受体细胞的无性繁殖)、分离(特定基因探针选择、钓取目的基因)过程
(2)细胞水平:杂交瘤制备单克隆抗体
(3)个体水平:
不通过两性细胞的结合,从一个单一(体)细胞繁殖出生物个体
——胚胎细胞克隆以胚胎/卵细胞作为供体、利用核移植,不是严格意义上的动物个体克隆
4.条件:
(1)理论条件:细胞全能性/有发育成完整新个体的全套遗传物质(根本原因)(2)基本条件:
①具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞
②具有能有效调控细胞核发育的细胞质物质 e.g去核卵细胞
③完成胚胎发育的必要的环境条件 e.g胚胎早期培养环境/子宫
5.非正面影响:丰富生物多样性,促进生物进化,维护生态平衡
(二)植物克隆
1.全能性表达的难易程度:
(1)受精卵>生殖细胞>胚胎/全能干细胞>多能(干)细胞>专能(干)细胞>体细胞;
PS生殖细胞在一定刺激下染色体可加倍;一些动物存在孤雌生殖
(2)植物细胞>动物细胞;低等动物>高等动物
PS不同种类植物或同种植物的不同基因型个体间全能性的表达程度大不相同
2.植物组织培养(植物克隆的技术基础)
(1)理论基础:植物细胞全能性,即植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性,因而都具有发育成完整植株的潜能
(2)过程:
①离体植物细胞、组织或器官(外植体)→获得愈伤组织→诱导形成试管苗→新植株
高中生物选修三专题二细胞工程知识点
专题二细胞工程
(一)植物细胞工程
概念:在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
1.理论基础(原理):细胞全能性
全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞2.植物组织培养技术
(1)原理:植物细胞的全能性,即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整个体的潜能。
(2)过程:
(3)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。(4)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术
(1)概念:将不同植物的体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,培育成新的植物体的技术。细胞融合的生物学原理:细胞膜的流动性。
(2)过程:
(3)诱导融合的方法:①物理法:离心、振动、电刺激等。
②化学法:一般用乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导原生质体融合。
③融合成功的标志:杂种细胞再生出细胞壁。
(4)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。
(5)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
4.植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径:微型繁殖(快速繁殖)、作物脱毒、人工种子
(2)作物新品种的培育:单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生产。
(二)动物细胞工程
1. 动物细胞培养
(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
高中生物细胞工程专题复习
变式
下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解, 请根据下图回答有关问题: 请用箭头把代表各图解的字母按单克隆制备过程 的顺序连接起来。
• ②在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和 骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有
___体_外__大__量__繁_殖___和产__生_特__异__性__抗_体___的特性。
再 分 化
杂 种 植 株
马铃薯细胞B 促进融胞壁合
的方法?
比较
动物细胞的培养过程 动物胚胎或幼龄动物
的组织、器官
遗传物质改 变,无限增
殖
原代 细胞
细胞株
剪碎组织 胰蛋白酶
细胞悬浮液
原代培养
10代细胞
50代细胞 传代培养 细胞系
无限传代
能力提升:植物组织培养和动物细胞培养的比较
项 原理 培养基特 结果
3.动物细胞工程的基本技术—— 动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体
• 二、重点:各项技术的基本过程 • 三、难点: • 1.植物组织培养与动物细胞培养的比较 • 2.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 • 3.单克隆抗体的制备
植物细胞工程(一)
概念:生物体的细胞具有使后代细 胞形成完整个体的潜能.
___动__物__细__胞__培__养_和_动__物__细__胞__融__合__ 的动物细胞
高中生物选修三知识点归纳
选修3复习提纲
一、基因工程
1、(a)基因工程的诞生
(一)基因工程的概念
基因工程是指依据人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,给予生物以新的遗传特性,创建出更符合人们须要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
2、(a)基因工程的原理与技术
原理:基因重组
技术:(一)基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)来源:主要是从原核生物中分别纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶
(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:
①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区分:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体
(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案
细胞工程是一门涉及生物学、医学和工程学等多个领域的新兴学科,它主要研究利用细胞的生物学特性和工程技术手段来解决医学、农业和环境等领域的问题。高中生物选修三专题二涉及的细胞工程的知识点主要包括细胞培养技术、细胞融合技术、基因工程技术以及细胞治疗等方面。
一、细胞培养技术
1. 细胞培养的概念和意义
细胞培养是指将细胞以合适的培养条件在人工培养基中进行生长和繁殖的技术。利用细胞培养技术,可以研究细胞的生物学特性、制备生物药物、进行组织工程等。
2. 细胞培养的基本原理和步骤
细胞培养的基本原理是利用培养基提供的养分和生长因子,通过调节培养条件如温度、pH值和气氛等,使细胞在体外生长
和繁殖。细胞培养的步骤包括细胞的分离、细胞的传代、细胞的增殖和细胞的检测。
3. 细胞培养的类型和应用
细胞培养的类型主要包括原代细胞培养、细胞系的培养和转染细胞的培养等。细胞培养在医学上的应用包括生产疫苗、制备生物药物、进行细胞治疗和组织工程等。
二、细胞融合技术
1. 细胞融合的概念和意义
细胞融合是指将两个或更多不同种类的细胞融合在一起,形成
一种新的细胞,从而产生许多新的特性和功能。细胞融合技术可以用于制备嵌合抗体、研究细胞信号传导途径、分析病毒感染机制等。
2. 细胞融合的方法和机制
细胞融合的方法主要包括化学方法、电融合和病毒介导融合等。细胞融合的机制涉及细胞膜的融合、染色体的融合和胞质的融合等。
3. 细胞融合的应用
细胞融合技术在医学上的应用包括制备嵌合抗体、研究肿瘤发生机制和治疗肿瘤等。
高中生物选修3细胞工程知识点
细胞工程
考点一植物细胞工程1.细胞工程
(1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。
(2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。
2.植物细胞的全能性
(1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。
(2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。
(3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。
3.植物组织培养技术
(1)原理:植物细胞具有全能性。
(2)过程:
4.植物体细胞杂交技术
(1)概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
(2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)过程(4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。
5.植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径
①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。
③人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
(2)作物新品种的培育
①单倍体育种
a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
b.流程:花药单倍体幼苗――――――――→
秋水仙素诱导
染色体数目加倍
纯合子。
c.优点: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突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产
1.植物组织培养的关键
高中生物细胞工程技术知识点总结
高中生物细胞工程技术知识点总结
高中生物细胞工程技术知识点总结如下:
1. 细胞工程是指利用细胞生物学技术和方法,对细胞进行人为操作,从而获得人类需要的产品或实现植物、动物、微生物的遗传改良。
2. 细胞工程的基本原理:将2个不同物种的细胞融合,或对某个物种的细胞进行显微操作、遗传操作(转导、转化、转化因子)、人工授精等,使融合后的细胞或个体表现出不同于原来2个细胞的杂种细胞或杂种个体的特性。
3. 细胞工程包括:
(1) 细胞融合技术:
①概念:使两个或多个不同物种的细胞融合成一个杂种细胞。
②举例:杂交水稻、“骨髓灰质炎”疫苗的生产、单克隆抗体的制备。
(2) 细胞器移植技术:
①概念:将某种细胞器或组织从一细胞中分离出来,移植到另一细胞中去。
②举例:将人工染色体移入酵母菌细胞、巨噬细胞中的人工染色体。
(3) 细胞核移植技术:
①概念:将一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组出一个新的胚胎。这个新的胚胎最终发育成动物个体(克隆动物)。
②举例:多莉羊的培育。
(4) 染色体移植技术:
①概念:将一种生物的一个或几个染色体移入另一种生物的卵细胞中,使其重组出一个新的胚胎。这个新的胚胎最终发育成动物个体(克隆动物)。
②举例:小鼠“昆明株”的繁育。
(5) 干细胞移植技术:
①概念:将某种动物的胚胎干细胞移植到其他动物胚胎的卵黄囊内,使其发育成器官或组织。该器官或组织可供原宿主动物使用。
②举例:将人体胚胎干细胞移植到羊的卵黄囊中,培养出人体器官。
高中生物选修三专题二细胞工程知识点
专题二细胞工程
(一)植物细胞工程
概念:在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
1.理论基础(原理):细胞全能性
全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞
2.植物组织培养技术
(1)原理:植物细胞的全能性,即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整个体的潜能。
(2)过程:
(3)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
(4)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术
(1)概念:将不同植物的体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,培育成新的植物体的技术。细胞融合的生物学原理:细胞膜的流动性。
(2)过程:
(3)诱导融合的方法:①物理法:离心、振动、电刺激等。
②化学法:一般用乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导原生质体融合。
③融合成功的标志:杂种细胞再生出细胞壁。
(4)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。
(5)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
4.植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径:微型繁殖(快速繁殖)、作物脱毒、人工种子
(2)作物新品种的培育:单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生
产。
(二)动物细胞工程
1. 动物细胞培养
(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
高中生物细胞工程知识点总结
高中生物细胞工程知识点总结
细胞工程是一门涉及到细胞生物学、遗传学、化学和工程学等学科的交叉学科,主要研究细胞的生长、分化、代谢、分泌、生产及其对环境的响应等方面。以下是高中生物细胞工程的知识点总结:
1. 细胞基本结构:包括细胞膜、细胞质、细胞核;
2. 细胞代谢:包括可以分为构造新物质的合成代谢和分解物质以提供能量的分解代谢两个方面;
3. 真核细胞的基因表达:包括转录和翻译两个过程;
4. 细胞培养技术:包括原代培养、细胞株培养、悬浮培养和三维培养等方法;
5. 变异和遗传工程:通过基因编辑、基因改造等技术对细胞进行改造,以提高细胞的生产效率;
6. 细胞实验室技术:包括无菌技术、微观技术、细胞检测技术和细胞分离技术等;
7. 细胞生产技术:包括单细胞和多细胞生产、发酵、培养和分离等技术;
8. 细胞应用技术:包括抗生素生产、酶的生产、激素生产、疫苗生产、抗癌药物开发等。
细胞工程是一个非常复杂而又广泛的学科,它可以应用于医学、农业和食品等多个领域,为我们生活和发展带来了巨大的改变和进步。
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细胞工程
考点一植物细胞工程1.细胞工程
(1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。
(2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。
2.植物细胞的全能性
(1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。
(2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。
(3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。
3.植物组织培养技术
(1)原理:植物细胞具有全能性。
(2)过程:
4.植物体细胞杂交技术
(1)概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
(2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)过程(4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。
5.植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径
①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。
③人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
(2)作物新品种的培育
①单倍体育种
a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
b.流程:花药单倍体幼苗――――――――→
秋水仙素诱导
染色体数目加倍
纯合子。
c.优点: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突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产
1.植物组织培养的关键
(1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。
(2)培养基状态:固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基) (3)体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。 (4)光照的应用
脱分化阶段不需要给予光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。 2.杂种植物遗传物质的变化
(1)遗传特性:杂种植株中含有两种植物的遗传物质,故杂种植株具备两种植物的遗传特性。 (2)染色体组数
①染色体组数=两种植物体细胞内染色体组数之和。
②植物体细胞杂交形成的杂种植株,有几个染色体组就称为几倍体。
考点二 动物细胞工程
1.动物细胞培养
(1)地位:动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。其中动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。 (2)培养过程
(3)培养条件
①无菌、无毒环境⎩⎪⎨⎪
⎧培养液和培养用具进行无菌处理培养过程加抗生素定期更换培养液,清除代谢产物
②营养:除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。
③适宜的温度:36.5 ℃±0.5 ℃;适宜的pH :7.2~7.4。
④气体环境⎩
⎪⎨⎪⎧95%的空气:其中O 2为细胞代谢必需5%的CO 2:维持培养液的pH
2.动物体细胞克隆技术(核移植技术) (1)原理:动物细胞核具有全能性。
(2)核移植分类:胚胎细胞核移植和体细胞核移植。 (3)核移植过程(以克隆高产奶牛为例)
(4)应用:①加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。②保护濒危物种。③生产医用蛋白。④作为异种移植的供体。⑤用于组织器官的移植。
3.动物细胞融合和单克隆抗体的制备 (1)动物细胞融合
①原理:细胞膜的流动性。
②融合方法:聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。
③意义:突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能,也为制造单克隆抗体开辟了新途径。
(2)单克隆抗体 ①制备过程
②优点:特异性强、灵敏度高,可大量制备。
③用途:作为诊断试剂;用于治疗疾病和运载药物。
[思维拓展]判断正误:
(1)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性(×)
提示判断是否体现全能性的标志是看其是否能发育成完整个体;杂交瘤细胞培养产生单克隆抗体是细胞水平上的克隆,不能体现全能性。
(2)若不采用动物细胞融合的方法,就不能生产出单克隆抗体(×)
提示能。可从经免疫的B淋巴细胞中获取决定所需抗体的基因(目的基因),导入骨髓瘤细胞,然后培养骨髓瘤细胞并从培养液中提取分泌物,便可得到单克隆抗体。
(3)细胞融合之后需要一次筛选,即可得到能产生单一抗体的杂交瘤细胞(×)
(4)利用单克隆抗体制成的“生物导弹”,其选择性是由药物决定的,与抗体无关(×)
练习:
1.(2016·全国课标卷Ⅱ,40)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。
回答下列问题:(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为________。过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用________的方法。②代表的过程是________。
(2)经过多次传代后,供体细胞中________的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代次数。
(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是_____________________________________________________________。
(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了_______________________________________________________________。
答案(1)XX或XY显微操作(去核法)胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)已经分化的动物体细胞核具有全能性