2016高中生物 专题2 细胞工程专题归纳课件 新人教版选修3
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人教版高中生物选修三专题2细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术(共40张PPT)PPT幻灯片
植物细胞的融合
合 完
植物组织培养
植物细胞A
方法？
成 的
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
植物细胞B
标
融合 志 杂 愈 杂
的原
人 工 诱
生质 体AB
再 生 出
导
细
种
细脱
胞
分 化
AB
伤 组 织
再 分 化
种 植 株
促进融 胞 合的方 壁
法？
2、植物体细胞杂交技术分析
①、去壁的常用方法：
酶解法（纤维素酶、 果胶酶等）
一、植物组织培养技术
4、相关概念: （5）愈伤组织：一些分化的细胞，经过植物 激素诱导可以脱分化为具有分生能力的薄壁细 胞组织。
细胞特点：细胞排列疏松无规则，高度液泡化 的薄壁细胞。
（6）外植体：在植物组织培养过程中，从植 物体上被分离下来的，接种在培养基上供培养 用的原生质体、细胞、组织、器官等 5、植物组织培养的意义: 植物繁殖的新途径等 作用。
➢影响脱分化和再分化的因素:
植物激素
生长素 细胞分裂素 适中 有利于愈伤组织的形成
生长素 细胞分裂素 较高 有利于生根
生长素 细胞分裂素 较低
有利于芽的产生
小结：植物组织培养的过程
（离体的,已分化组 织或细胞）
特点？
外植体
条
①适宜温度、光照、 pH和无菌环境。
件？ ②无机物、有机物
脱分化
和植物激素（生长
一、植物组织培养技术
4、相关概念: （2）脱分化（又称去分化）：让已经分化 的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和 功能而转变成未分化细胞的过程。
脱分化的实质和结果分别是什么？ 实质是恢复细胞的全能性过程。
人教版生物选修三专题2细胞工程复习课件
杂交瘤细胞 （ B-瘤细胞）
克隆化培养 杂交瘤细胞
抗体检测
体外培养 小鼠腹腔内增殖
单克隆抗体
（四）单克隆抗体
3.应用： ①作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质，并与
特异性结合 优点：准确、高效、简易、快速
治疗疾病：主要用于癌症治疗
②用于
运载药物：制成“生物导弹”
1．下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。
3、应用：成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤 和生物新品种培育等的重要手段。 特别是利用 杂交瘤技术制造单克隆抗体
（四）单克隆抗体
1、原理：杂交瘤细胞具有两个亲本的特性，即能迅速 大量增殖，又能足够数量的单一抗体。
单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高 2、过程
B淋巴细胞
诱导 融合
骨髓瘤细胞
B-B细胞 B-瘤细胞 选择培养 瘤-瘤细胞
（4）培养过程中必需的营养条件是_水__、_无机盐_和__小__分__子__的_ 有机物 _ ，另外还需要__生__长__素__和__细__胞分__裂__素等调节类物质。
（5）此种方法获得的胡萝卜的突出优点是___植__株__无__病__毒_____，更有 利于人体的健康
（09山东卷）人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗
2.回答下列有关植物组织培养的问题。 （1）用于植物组织培养的植物材料称为_外__植__体___。 （2）组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为 __脱__分__化__。 （3）生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是 __组__织__培__养__形__成__试__管__苗__的__过__程__属__于_ _无性生殖，后代。不发生性状分离。
（一）动物细胞培养
1、过程
原 代 培 养
人教版高二生物选修三知识点总结：专题二细胞工程
选修3《现代生物科技专题》知识点总结专题2 细胞工程（一）植物细胞工程1.植物组织培养技术（1）原理：植物细胞的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＞动物细胞脱分化再分化发育（2）过程：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体植物体常用的植物激素生长素和细胞分裂素。
（3）用途：微型繁殖、作物脱毒（选材应该选择茎尖组织）、制造人工种子、单倍体育种（最大的优点是明显缩短育种年限，得到的全为纯种）、筛选突变体、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。
2.植物体细胞杂交技术（1）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性（2）过程：去壁的方法：酶解法；诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。
化学法是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
（4）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
（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。
（2）原理：细胞增殖（3）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
（4）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
（5）动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。
此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常需加入血清、血浆等天然成分。
高中生物选修三专题二细胞工程PPT课件
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能力训练：
1、下列不能作为植物组织培养的材料是：
A、秋海棠的叶 C、成熟的花粉
D B、马铃薯的块茎 D、木质部中的导管细胞
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植物体细胞杂交应用研究
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植物体细胞杂交
1、定义：将两个来自不同植物的体细胞融合成
一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成 新的植物体的过程。
化的呈无定形状态的薄壁细胞）
再分化
根或芽等器官 植物体
植物组织培养的条件：
适宜的养料和激素，适宜的 温度和无菌条件
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相关问题
1、在植物组培过程中，为 什么要进行一系列的消 毒，灭菌，并且要求无 菌操作？
2、为什么切取胡萝卜根的 形成层，其他部分也能 培养成小植株吗？
3. 全能性高低：
①受精卵＞胚胎干细胞＞生殖 细胞＞体细胞
②植物细胞＞动物细胞
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一、植物组织培养
• 2、植物组织培养的条件 • 内因：离体细胞、组织或器官 • 外因：1）适宜的外界环境条件，例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等 • 2）培养基（一定的营养物质，激素）
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一、 植物组织培养
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细胞工程
植物细胞工程
动物细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
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一、植物组织培养
• 1、原理： • 细胞的全能性
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细胞的全能性
1. 概念: 已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体
的潜能。
2. 原因： 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传
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能力训练：
1、下列不能作为植物组织培养的材料是：
A、秋海棠的叶 C、成熟的花粉
D B、马铃薯的块茎 D、木质部中的导管细胞
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植物体细胞杂交应用研究
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植物体细胞杂交
1、定义：将两个来自不同植物的体细胞融合成
一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成 新的植物体的过程。
化的呈无定形状态的薄壁细胞）
再分化
根或芽等器官 植物体
植物组织培养的条件：
适宜的养料和激素，适宜的 温度和无菌条件
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相关问题
1、在植物组培过程中，为 什么要进行一系列的消 毒，灭菌，并且要求无 菌操作？
2、为什么切取胡萝卜根的 形成层，其他部分也能 培养成小植株吗？
3. 全能性高低：
①受精卵＞胚胎干细胞＞生殖 细胞＞体细胞
②植物细胞＞动物细胞
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一、植物组织培养
• 2、植物组织培养的条件 • 内因：离体细胞、组织或器官 • 外因：1）适宜的外界环境条件，例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等 • 2）培养基（一定的营养物质，激素）
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一、 植物组织培养
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细胞工程
植物细胞工程
动物细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
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一、植物组织培养
• 1、原理： • 细胞的全能性
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细胞的全能性
1. 概念: 已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体
的潜能。
2. 原因： 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传
人教版·高中生物·选修3·专题2 细胞工程(高三复习课件)
二、动物细胞工程
1、动物细胞培养（动物细胞工程的基础）
2、动物体细胞核移植技术 3、动物细胞融合技术
4、单克隆抗体制备技术
动物细胞培养过程
动物 组织
剪碎 胰蛋白酶或 胶原蛋白
细胞 悬液
转入培养 液培养
原代培养
细胞贴壁
贴壁 生长
接触 抑制
多瓶培养
细胞悬液
传代培养
胰蛋白酶
贴满瓶壁
动物细胞培养
注意
传代培养的细胞10代之内，可以保 持正常的二倍体核型，所以目前使用和 保存的通常都是10代以内的细胞。10 代-50代，增殖变缓慢，部分细胞的核 型可能发生变化。继续培养少数细胞可 以获不死性，向癌细胞方向发展。
供体 细胞核
注 入
克隆 动物
移植到 代孕母体
卵母 细胞
去核 去核卵
母细胞
重组 培养 细胞
重组 胚胎
动物体细胞核移植过程
优质供 提取 体A 卵巢中 获取卵 母细胞
培养
体细 胞a
培养
供体 细胞a 去核的 卵母细 胞
注 入
MⅡ期 去核 卵母细 胞
电刺激使 细胞融合 激 活
重组 细胞
克隆 动物
移植到代ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ母体
A.①② B.①②④ C.①③④ D.①②③④ 2.植物细胞表现出全能性的必要条件是( )
A.给予适宜的营养和外界条件 B.导入其他植物细胞的基因 C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件 D.将成熟筛管的细胞核移植到去 核的卵细胞内
3.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中, 下列哪一项条件是不需要的( )
A.消毒灭菌B.适宜的温度 C.充足的光照D.适宜的养料和激素
高中生物选修3专题二 细胞工程 ppt课件
三、植物细胞工程的实际应用
(一）植物繁殖新途径 1、概微念型：快繁速殖繁殖优良品种的植物组织培养技术，
也叫快速繁殖技术。 特点：
• 繁殖速度快，即具有高效性 • 保持优良品种的遗传特性，即具有高保真性
三、植物细胞工程的实际应用
2、培育脱毒作物
原因：无性繁殖的作物，感染的病毒易传播给 后代，病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产 量降低，品质变差。 材料：植物分生区（如茎尖）。 方法：切取茎尖进行组织培养，获得脱毒苗。
三、植物细胞工程的实际应用
3、人工种子
植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、 腋芽等包裹在人工薄膜（人工种皮）内形成的结构。
技术：组织培养 特性：在适宜条件下可以萌发长成幼苗 优点
•后代无性状分离，保持优良特性 •不受季节、气候和地域的限制
三、植物细胞工程的实际应用
（二）作物的新品种培育
1、单倍体育种 2.突变体的利用 3.细胞产物的工厂化生产
①适宜温度、无光
（ 一
分化程度低 去分化较易
幼芽或幼根？
照、 pH和无菌环 境。
） 植 物
离体的植物 器官、组织 或细胞
外植体 （分化）
脱分化 条件？
②无机、有机成分 和植物激素（生长 素，细胞分裂素和 赤霉素等）
组 织 培 养
特点？ 无定形状态
愈伤组织
（未分化）有分生能力
薄壁细胞 高度液泡化
再分化 需光照
供体：优质高产奶牛
受体：普通奶牛（卵 母细胞的采集与培养）
◆用的是去 1操促达质.体作使全和积。细能营大2胞性养.，含核的条易有表物件。核第裂胞期么的二中（？）减次期M为Ⅱ数分细什中
◆促融方法： 电刺激 妊娠、分娩
人教版高中生物选修三专题二《植物细胞工程》课件
细胞分裂 杂种细胞AB
智能训练
白菜和甘蓝两种植物之间存在着生殖隔离，不能进行传 统的有性杂交。那么如何得到如图这样的“白菜——甘蓝” 植株呢？
小结
细胞工程
动物细胞工程 植物细胞工程
科学
基础 推动
应用
技术
社会
植物组织培养 植物体细胞杂交
Science
Technology
Society
谢 谢
应用细胞生物学和分子生物学
2、种苗脱毒 针对病毒对农作物造成的严重危害， 通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。已 经取得成功的有马铃薯、草莓、香蕉、葡萄等等。
3、突变育种 采用组织培养可以直接诱变和筛选 出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种。 象中国林科院用逐步加大培养基中盐的浓度，直接获得 耐盐的杨树株系。
植物细胞工程
1975年美国的查可巴瑞成功地在培养基上将4种降解性质粒转 到1株细菌的细胞内，构建成举世瞩目的第一个“超级菌”。该种 超级菌能同时降解7种以上的石油烃类化合物，几小时内的效果相 当于自然菌株一年以上的同等水平。1982年他又实现了细胞间质粒 的自然传递和相互作用，构建出新的超级菌，新超级菌清除石油污 染所需时间不到传统方法的10％，消耗费用仅为传统方法的35％。
4、远缘杂交 利用组织培养可以使难度很大的远 缘杂交取得成功，从而育成一些罕见的新物种。比如辽 宁果树研究所利用这种方法获得苹果与梨的杂交种。
克服远源杂交不亲和的障碍
去掉细胞壁
大大扩展了可用于杂交的亲 本组合范围
原生质体A
原生质体B
1、离心、振动、 电刺激 2、聚乙二醇
正在融合的原生质体
再生出细胞壁
原因
生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传 物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，理论上讲， 生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
高考生物 专题2 细胞工程（克隆技术）复习课件 新人教版
考点一 什么是细胞全能性？
细胞全能性比较权威的定义是1984年国际组织培养协会做 出的：“细胞全能性为细胞的某种特征，有这种能力的细胞保 留形成有机体所有细胞类型的能力”。这个定义比一般所说的 概念“一个细胞中包含着这种生物的全部遗传信息(基因)，在 适当的条件下可以发育成一个完整的生物体”更基本和全面。
D．植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远 缘杂种
【答案】C
【解析】植物体细胞杂交过程是将植物细胞去除细胞壁， 制备原生质体，然后进行原生质体融合，形成杂种细胞，最后 将杂种细胞通过植物组织培养成杂种植株。杂种植株具有双亲 的遗传性，本技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍；因马铃薯 是四倍体植株，番茄是二倍体植株，故番茄—马铃薯杂种植株 是六倍体。
目前人们对于脱分化过程的本质还不清楚。分化细胞在细
胞周期中是处于一种相对静止状态的细胞(G0期细胞)，脱分化 是要打破这种状态，使细胞进入细胞周期中的G1期，并沿着G1 期→S期→G2期→M期的循环进行细胞分裂，形成愈伤组织。 现在发现细胞周期受基因调控，那么，什么因素诱导细胞周期 调控基因的作用，培养实践证明与外源激素有关。分化细胞脱
用酶消化的是细胞间基质，细胞间基质的主要成分是胶原 蛋白、层粘连蛋白、纤粘连蛋白和弹性蛋白等。用蛋白酶可使 其消化，从而使细胞相互分离。
考点七 比较动物细胞培养液和植物细胞的培养基
植物细胞培养基：在人工合成的培养基中，包含了植物生 长和发育所需要的全部营养成分，包括矿质元素(分为大量元素 和微量元素)、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物。
不会发生性状分离 D．以上三种说法都正确
解析 单倍体育种也是植物细胞工程的实际应用。其育种 过程是取某植物的花药(花粉粒)培养获得单倍体植株，后用秋 水仙素等处理，诱导染色体加倍，其基因组成纯合，自交后代 不会发生性状分离。
细胞全能性比较权威的定义是1984年国际组织培养协会做 出的：“细胞全能性为细胞的某种特征，有这种能力的细胞保 留形成有机体所有细胞类型的能力”。这个定义比一般所说的 概念“一个细胞中包含着这种生物的全部遗传信息(基因)，在 适当的条件下可以发育成一个完整的生物体”更基本和全面。
D．植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远 缘杂种
【答案】C
【解析】植物体细胞杂交过程是将植物细胞去除细胞壁， 制备原生质体，然后进行原生质体融合，形成杂种细胞，最后 将杂种细胞通过植物组织培养成杂种植株。杂种植株具有双亲 的遗传性，本技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍；因马铃薯 是四倍体植株，番茄是二倍体植株，故番茄—马铃薯杂种植株 是六倍体。
目前人们对于脱分化过程的本质还不清楚。分化细胞在细
胞周期中是处于一种相对静止状态的细胞(G0期细胞)，脱分化 是要打破这种状态，使细胞进入细胞周期中的G1期，并沿着G1 期→S期→G2期→M期的循环进行细胞分裂，形成愈伤组织。 现在发现细胞周期受基因调控，那么，什么因素诱导细胞周期 调控基因的作用，培养实践证明与外源激素有关。分化细胞脱
用酶消化的是细胞间基质，细胞间基质的主要成分是胶原 蛋白、层粘连蛋白、纤粘连蛋白和弹性蛋白等。用蛋白酶可使 其消化，从而使细胞相互分离。
考点七 比较动物细胞培养液和植物细胞的培养基
植物细胞培养基：在人工合成的培养基中，包含了植物生 长和发育所需要的全部营养成分，包括矿质元素(分为大量元素 和微量元素)、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物。
不会发生性状分离 D．以上三种说法都正确
解析 单倍体育种也是植物细胞工程的实际应用。其育种 过程是取某植物的花药(花粉粒)培养获得单倍体植株，后用秋 水仙素等处理，诱导染色体加倍，其基因组成纯合，自交后代 不会发生性状分离。
人教版高中生物选修3专题2.1.1植物细胞工程的基本技术(共30张PPT)
相关问题
（2）为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培 养成小植株吗？
胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再 生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。
（3）为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？
在有光时，往往容易形成维管组织，不易形成愈伤组 织。在避光条件更易于愈伤组织的生长。
无菌、
有光
外植体 无→光 愈伤组织 → 胚状体 → 试管苗
原因是杂种植物细胞中含有两种植物的遗传物质。
4.两个细胞融合成一个细胞，染色体数、染色体组数、基因组成都是两细胞相 关数值直接相加。
如：二倍体白菜（9对染色体）和二倍体甘蓝（9对染色体）体细胞杂交 得到的白菜-甘蓝有18对染色体，有四个染色体组，为四倍体。
2、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。
于是，这些科学家试图用这两种植物的体 细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。
请思考：
1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇 到的第一个障碍是什么？
2．有没有一种温和的去壁方法呢？ 3．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的
什么特性有关？ 4、把原生质体放在一起能自然融合吗？ 5．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一
原理：
植物细胞具有全能性
一、细胞的全能性
1、定义： 已分化的细胞，还具有发育成完整个体的潜能，
细胞的这种特性叫细胞的全能性。
2、原理：每个细胞都是由受精卵分裂而来，都与受
精卵一样包含发育成完整个体的全部基因.
（全能性最高 ）
3、大小：受精卵＞ 生殖细胞＞体细胞
植物细胞＞动物细胞
③分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
高中生物专题2细胞工程章末整合体系构建课件新人教版选修3
若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的 B 淋巴细胞(染色 体数目 40 条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体 数目 60 条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融 合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗 A 抗体的杂交瘤细 胞。
回答下列问题： (1)制备融合所需的 B 淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体 效价需达到 16 000 以上，则小鼠最少需要经过____________次免 疫后才能有符合要求的。达到要求后的 X、Y、Z 这 3 只免疫小 鼠中，最适合用于制备 B 淋巴细胞的是____________小鼠，理由 是_________________________________。
解析：选 B a、b 如果为植物细胞，则需要去细胞壁，但不 需要去分化，A 错误；两细胞融合需要用物理或化学等方法使其 融合，其融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性，B 正确，C 错误；融合后的杂种细胞中的基因仍是选择性表达，不会表达全 部的基因，D 错误。
2．(2018·江苏卷)花药离体培养是重要的育种手段。如图是 某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是( )
答案：(1)4 Y Y 小鼠的血清抗体效价最高 (2)B 淋巴细 胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞 融合是随机的，且融合率达不到 100% (3)1 100 (4)不能无限 增殖
8．(2018·全国卷Ⅲ)2018 年《细胞》期刊报道，中国科学家 率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克 隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题：
解析：选 D 单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌产生，A 错误； 应选用囊胚期滋养层细胞做性别鉴定，B 错误；由于要利用乳腺 生物反应器进行生物制药，因此用于胚胎移植的应是鉴定后的雌 性胚胎，C 错误；用特定的抗原免疫母牛可获得相应的抗体，D 正确。
高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术教学案含解析新人教版选修3
植物细胞工程的基本技术一、细胞工程的概念二、细胞的全能性1．含义：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．物质基础：细胞内含有本物种全部的遗传信息。
3．植物细胞全能性表达条件：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。
三、植物组织培养技术1．理论基础 植物细胞的全能性。
2．基本过程 离体的器官、组织或细胞――→①A ――→②B ――→发育完整植株图中①过程为脱分化，②过程为再分化，A 表示愈伤组织，B 表示丛芽或胚状体。
3．胡萝卜的组织培养[填图]1.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。
2．植物组织培养的基本过程：外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化丛芽或胚状体――→发育完整植株3．植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。
4．去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
5．人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。
6．植物体细胞杂交技术克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
四、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．过程[据图填空](1)过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
(2)过程②为原生质体的融合，人工诱导的物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般用聚乙二醇作诱导剂。
(3)过程③为融合的原生质体再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。
(4)过程④为脱分化，过程⑤为再分化。
3．意义：克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
1．下列生物技术不属于细胞工程领域的是( )A．植物组织培养技术B．转基因技术C．克隆技术 D．植物体细胞杂交技术解析：选B 细胞工程是在细胞水平或细胞器水平上进行的操作。
转基因技术的操作对象为基因，即DNA分子水平上的操作技术，属于基因工程。
2．植物组织培养的理论根据是( )A．培养基中营养物质全面 B．细胞的全能性C．细胞的分裂 D．细胞的分化解析：选B 植物细胞只有保持其全能性，才能发育成完整的植株，因此，植物组织培养的理论根据是细胞的全能性。
人教版选修三专题二《细胞工程》课件 (共81张PPT)
融合的细胞中，两两融合的细胞有几 种？对融合的细胞如何处理得到所需杂交 细胞。
3种（AA,AB,BB）；需进行筛选。
3、原理： 细胞膜的流动性；植物细胞全能性
4、意义（与传统有性杂交相比）： 克服了不同种生物远缘杂交不亲和的 障碍；打破了物种之间的生殖隔离；扩大 了遗传重组范围。
思考与探究
1、为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有 如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下 结马铃薯？ 主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它 们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃 薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种 的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互 干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物 质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、 地下结马铃薯就是很自然的了。
细胞工程
番茄与马铃薯同是茄科植物，但不是同属 的植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们 经常食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤 中。 人们曾经有这样一个幻想：让一株植株 地上部分结番茄，地下部分长土豆。这个幻 想可能实现吗？
一、细胞工程的概念
细胞工程是指应用细胞生物学和分子 生物学的原理和方法，通过细胞水平或细 胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改 变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一 门综合科学技术。
试管苗
植物组织培养的条件：适宜的养料(无机盐、水、 蔗糖等）和激素，适宜的温度和无菌条件
植物组织培养的培养基
定义：含有一定营养成分，供组织培养植物生长的基质 无机营养成分：C、H、O大量元素及部分微量元素 有机营养成分 ： ① 含N物质：包括维生素和氨基酸 ② 碳源：2%—5%的蔗糖 ③ 琼脂：用于凝固形成固体培养基 ④ 激素：生长素和细胞分裂素 PH值：5.0－6.0
为什么植物的一个花瓣能培养 出完整的植株呢？
人教版高中生物选修三专题2细胞工程 2.1.2植物细胞工程的实际应用(共21张PPT)
后代都是纯合子，明显缩短育种年限。 成就： 1号烟草品种、中花8号、11号水稻。
2、突变体的利用
产生：
植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处 于不断的分生状态，易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变
利用：
筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
成就：
已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的 突变体，如抗烟草花叶病毒的甘蔗。
【答案】A
【例4】 请回答： （1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。 遗传特性 该技术可以保持品种的 ，繁殖种苗的速 快 度 。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养， 最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有 遗传信息 该植物的全部 。 （2）把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超 净工作台上进行，其原因是避免微生物 的污染。 （3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使 用可诱导试管苗 生根，而与 细胞分裂素 配比适 宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长， 促进愈伤组织产生和生长，需要使用的生长素调 2,4—D 节剂是 （脱落酸、2、4—D）。
作物上已获得成功
一、植物繁殖的新途径
3.神奇的人工种子 天然种子的缺陷 人工种子的概念
通过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。
胚状体
在组织培养过程中，由愈伤组织再分化形 成的类似于胚的结构。
人工种子的组成
胚状体（不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮
（4）将某植物试管苗培养 在含不同浓度蔗糖的培养基 上一段时间后，单株鲜重和 光合作用强度的变化如图。 据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作 用强度的变化趋势是 逐渐减小 ，单株鲜重的 变化趋势是 先增加后下降 。据图判断，培养基 中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的 量 不能（能、不能）满足自身最佳生长的需要。 （5）据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中 提高其光合作用能力，应 降低 （降低，增加） 培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
人教版高中生物选修三专题2《细胞工程》ppt专题复习课件
动物细胞培养中相关概念的比较
• 1．贴壁生长现象及接触抑制现象 • (1)贴壁生长：动物细胞在液体培养基中悬浮生长
一段时间之后，大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生 长。 • (2)接触抑制：细胞有丝分裂，数目增加到表面相 互接触时，停止分裂增殖，出现接触抑制现象。
• 2．原代培养和传代培养
• (1)原代培养：动物组织消化后的初次培养。
2019/8/11
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2019/8/11
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专题整合
植物细胞工程、动物细胞工程、基因工程 的比较
植物细胞培养、动物细胞融合、
手段 体细胞杂交等
单克隆抗体制备、核移植等
应用 纤维素酶和果胶酶
的酶
(去除细胞壁)
胰蛋白酶(离散细胞)
离体的植物器官、组织或细
杂种细 胞―脱―分――化→ 愈伤组织
原代培养→传代培养→细
• 【例1】 (2011·江苏卷)下列有关植物组织培养的叙 述，正确的是
• ( )。
• A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
• B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳 定遗传的植株
• C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可 制成人工种子
• D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养 基培养筛选而获得
• ①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时， ________。
•② _______________________________________________ _____。
•③ _______________________________________________ _____。
高中生物 专题归纳 专题2 细胞工程课件 新人教版选修3
【答案】 (1)遗传特性 快 遗传信息 (2)微生物 (3)生根 细胞分裂素 2，4D (4)逐渐减小 先增加后下降 不能 降低
第二十六页，共32页。
6．(2013·西城质检)1975 年科学家首次利用 B 淋巴细胞 杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请根据图回答问题：
第二十七页，共32页。
(1)病原体注入小鼠体内后，要经过________细胞处理后 形成抗原—MHC 复合体，才能被免疫细胞识别。
A．证明杂种细胞具有全能性 B．克服远缘杂交不亲和的障碍 C．缩短育种周期，减少盲目性 D．快速培育无病毒植株，保留杂种优势
第二十页，共32页。
【解析】 本题考查植物体细胞杂交的应用。植物体细 胞杂交的本质是直接让来源不同的植物细胞相互融合，这两 种细胞可以没有任何亲缘关系，也就是说此技术解决了远缘 杂交不亲和的障碍，跨越了生殖隔离。
【答案】 B
第二十一页，共32页。
5．回答下列关于植物组织培养的问题。 (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术 可以保持品种的________，繁殖种苗的速度________。离体 的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株， 说明该叶肉细胞具有该植物的全部________。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台 上进行，其原因是避免________的污染。
第十二页，共32页。
利用下列现代生物工程技术能培育出只含一个
亲本遗传性状的后代的是( )
A．组织培养
B．细胞融合
C．转基因技术
D．核移植技术
第十三页，共32页。
【解析】 组织培养是由同一种生物的细胞分裂分化形 成新个体，属无性生殖，因而新个体只有一个亲本的遗传性 状。细胞融合是由两个细胞融合在一起，融合后的细胞同时 具有原来两个细胞的遗传物质，即为杂种细胞。转基因技术 为外源基因在异种生物中表达的技术，故含有两个亲本的遗 传性状。核移植技术为一个细胞的细胞核与一去核的卵母细 胞形成重组细胞，最终发育成一个新个体的过程，故含有两 个亲本的遗传性状。
第二十六页，共32页。
6．(2013·西城质检)1975 年科学家首次利用 B 淋巴细胞 杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请根据图回答问题：
第二十七页，共32页。
(1)病原体注入小鼠体内后，要经过________细胞处理后 形成抗原—MHC 复合体，才能被免疫细胞识别。
A．证明杂种细胞具有全能性 B．克服远缘杂交不亲和的障碍 C．缩短育种周期，减少盲目性 D．快速培育无病毒植株，保留杂种优势
第二十页，共32页。
【解析】 本题考查植物体细胞杂交的应用。植物体细 胞杂交的本质是直接让来源不同的植物细胞相互融合，这两 种细胞可以没有任何亲缘关系，也就是说此技术解决了远缘 杂交不亲和的障碍，跨越了生殖隔离。
【答案】 B
第二十一页，共32页。
5．回答下列关于植物组织培养的问题。 (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术 可以保持品种的________，繁殖种苗的速度________。离体 的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株， 说明该叶肉细胞具有该植物的全部________。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台 上进行，其原因是避免________的污染。
第十二页，共32页。
利用下列现代生物工程技术能培育出只含一个
亲本遗传性状的后代的是( )
A．组织培养
B．细胞融合
C．转基因技术
D．核移植技术
第十三页，共32页。
【解析】 组织培养是由同一种生物的细胞分裂分化形 成新个体，属无性生殖，因而新个体只有一个亲本的遗传性 状。细胞融合是由两个细胞融合在一起，融合后的细胞同时 具有原来两个细胞的遗传物质，即为杂种细胞。转基因技术 为外源基因在异种生物中表达的技术，故含有两个亲本的遗 传性状。核移植技术为一个细胞的细胞核与一去核的卵母细 胞形成重组细胞，最终发育成一个新个体的过程，故含有两 个亲本的遗传性状。
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基因的表达载体(如图1所示)，并导入到大鼠神经干细胞中，用
于干细胞基因治疗的研究。请回答： 注： bp 表示碱基对；
载体和基因片段上的小箭
号示相关限制酶的酶切位 点 图1
注：
表示电泳条带
①、②、③表示电泳泳道 图2
(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰蛋白酶
的目的是________。 (2) 构 建 含 GDNF 基 因 的 表 达 载 体 时 ， 需 选 择 图 1 中 的 ________限制酶进行酶切。 (3)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛
选得到的载体主要有 3 种：单个载体自连、 GDNF 基因与载体
正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这 3种连接方式，选择Hpa I酶和BamH I酶对筛选得到的载体进 行双酶切，并对酶切后的 DNA片段进行电泳分析，结果如图 2 所示。图中第________泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
观察其生存情况。种植转基因抗虫棉能减少农药的使用，以减
轻环境污染。
[答案] (1)限制性核酸内切 (2)T－DNA 进根的分化 (3)细胞分裂素浓度
选择
筛选获得T－DNA片段的植物细胞 顶芽端合成的生长素向基部运输，促
(4)投放棉铃虫
农药
3 ． (2015· 福建卷， 33)GDNF 是一种神经营养因子，对损 伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF
[解析] 误。
用农杆菌转化法获得的转基因细胞需经植物组织
培养获得转基因个体，不需要经过原生质体融合过程， C 错 [答案] C
2 ． (2015· 四川卷， 9) 将苏云金杆菌 Bt 蛋白的基因导入棉
花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如下图所示 ( 注：农杆菌中 Ti 质粒上只有 T-DNA 片段能转移到植物细胞 中 )。
重组质粒中的T－DNA片段进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还
须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是筛选出含目 的基因的受体细胞。
(3)培养基中生长素用量与细胞分裂素用量比值高时，利于
根的分化，抑制芽的形成，反之，有利于芽的分化，抑制根的 形成。因芽顶端可合成生长素，故接种在无激素的培养基上的 芽也能长根。 (4)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是直接投放害虫，
(4)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是________。种植
转基因抗虫棉能减少________的使用，以减轻环境污染。
[解析]
(1)同种限制酶切割质粒和含目的基因的DNA，可
获得相同的黏性末端，以构建基因表达载体。重组质粒含完整 的卡那霉素抗性基因，故应使用含卡那霉素的选择培养基筛选 含重组质粒的农杆菌。 (2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让
(3) 图 示 可 知 载 体 中 酶 HpaⅠ 与 XhoⅠ 切 割 点 距 离 为 100
bp，GDNF基因切割成600 bp和100 bp两种DNA片段，由正向 连接的重组载体中 GDNF 基因方向与 HpaⅠ 、 XhoⅠ 酶切割结 果可知，正向连接的重组载体被酶 HpaⅠ 和酶 XhoⅠ 切割后， 将得到6 000 bp和700 bp两种DNA片段，即为②。
(4) 将正向连接的表达载体导入神经干细胞后，为了检测
GDNF基因是否成功表达，可用相应的________与提取的蛋白 质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进行 ________培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治 疗实验。
[解析]
(1)动物细胞培养时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶
作Ⅰ酶识别的核 苷酸序列，故构建基因表达载体时，应用XhoⅠ酶切割DNA分 子。
(质粒中 “ Bt”代表“ Bt基因” ， “ KmR”代表 “ 卡那霉素 抗性基因”)
(1) 过程①需用同种 ________ 酶对含 Bt 基因的 DNA 和 Ti 质
粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出
来，应使用________培养基。 (2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让 ________进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉 素的培养基上继续培养，目的是________________________。 (3) 若 过 程 ④ 仅 获 得 大 量 的 根 ， 则 应 在 培 养 基 中 增 加 ________ 以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能长 根，原因是__________________________________________。
专题二
专题归纳
1
知 识 回 顾
2
高 考 体 验
知识回顾
高考体验
1．(2015· 北京卷，5)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基 因植株的常规实验步骤中，不需要 的是( ．．． )
A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞 B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞 C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合 D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
(4)检测基因是否表达采用抗原抗体杂交法。培养动物细胞
采用动物细胞培养法，当细胞密度达到一定程度，需要进行分 瓶，进行传代培养。 [答案] (1)使细胞分散开 (4)抗体 传代 (2)XhoⅠ (3)②