高考生物总复习讲义 考点6 细胞工程

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高考常考细胞工程知识点

高考常考细胞工程知识点

高考常考细胞工程知识点细胞工程是一门生物学的重要分支,近年来备受关注。

它将细胞的生物学特性和工程原理相结合,通过技术手段改造和应用细胞。

在高考中,细胞工程作为备受重视的知识点,常常成为考生的焦点之一。

本文将从细胞工程的基本概念、应用领域和前景等方面进行探讨,帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。

细胞工程是通过技术手段对细胞进行干预和调控,以实现特定目的的一种技术。

这种技术可以通过改变细胞的基因组、蛋白质组和代谢组等方面来实现细胞的设计、重构和应用。

细胞工程涉及到多个学科领域,包括生物学、医学、化学等,因此它具有广泛的应用领域和巨大的前景。

细胞工程的应用领域广泛而多样。

其中,最具代表性的就是生物药物的生产。

通过细胞工程技术,科学家们可以将药物基因导入到细胞中,使其产生特定的蛋白质药物。

这种方法不仅可以提高药物的生产效率,还可以减少因人工合成药物而带来的成本和污染。

此外,细胞工程还可以应用于组织和器官的修复和再生领域。

科学家们可以利用细胞工程技术,将干细胞或多能细胞定向分化为特定类型的细胞,然后移植到患者体内,以促进组织和器官的再生和修复。

未来,细胞工程在医疗领域的发展前景十分广阔。

例如,人工器官的研究与应用将是细胞工程领域的重要发展方向之一。

科学家们正在致力于开发能够替代人体损伤或功能丧失器官的人工器官。

通过细胞工程技术,可以将人体组织样本或细胞定向分化为完整的器官结构,并进行移植或植入。

这种技术的突破将对人类医疗领域产生重大影响,为患者提供更好的治疗选择。

除了医疗领域,细胞工程还在农业领域具有广泛的应用前景。

通过基因编辑和转基因技术,科学家们可以改良农作物的性状和品质。

例如,利用细胞工程技术,我们可以使植物对病虫害的抵抗力更强,提高作物的产量和品质。

此外,通过细胞工程技术,我们还能够研究和改良禽畜的育种技术,提高其产品品质和养殖效率。

细胞工程在农业领域的应用,不仅可以有效解决粮食安全问题,还能够提供更多高品质的农产品,满足人们日益增长的生活需要。

高考生物必备知识大串讲专题 细胞工程(解析版)

高考生物必备知识大串讲专题  细胞工程(解析版)

细胞工程【考点梳理.逐个击破】细胞工程: 细胞工程是指应用细胞生物学 、分子生物学 和发育生物学 等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得 特定的细胞、组织、器官、个体 或其产品的一门综合性生物工程。

一、植物细胞工程的基本技术1. 细胞的全能性:细胞经_分裂_和_分化_后,仍然具有_产生完整生物体_或__分化成其他各种细胞__的_潜能_,即细胞具有_全能性_。

(一)植物组织培养技术1. 概念:植物组织培养是指将_离体_的植物_器官__、_组织_或_细胞_(称为_外植体_)等,培养在人工配制的_培养基_上,给予_适宜的培养条件_,诱导其形成__完整植株_的技术。

2. 原理:__植物细胞的全能性__3. 过程:外植体――脱分化―再分化―→发育植株脱分化:在一定的_激素_和_营养_等条件的_诱导_下,_已经分化_的细胞_失去其特有的结构和功能__,转变成_未分化的细胞__的过程。

再分化:_愈伤组织_能重新_分化_成_芽、根等器官_的过程。

(二)、植物体细胞杂交技术1.概念:植物体细胞杂交是指将__不同来源_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_新植物体_的技术;2.原理:__植物细胞的全能性、细胞膜具有一定的流动性__3.意义:__打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种__4.过程:→原生质体融合―→愈伤组织―二、动物细胞工程(一)动物细胞培养1.概念:从动物体中_取出_相关的_组织_,将它__分散成单个细胞_,然后在__适宜的培养条件_下,让这些细胞_生长_和_增殖_的技术。

2.原理:__细胞增殖__3.地位:__动物细胞工程的基础__4.关键操作:_原代培养_和__传代培养_。

(二)动物细胞培养的过程1.取动物组织(1)取材:__动物胚胎__或__幼龄动物__的组织、器官。

(2)取材原因:_细胞分化程度低,增殖能力强,容易培养___。

最新高三生物专题复习精品课件细胞工程

最新高三生物专题复习精品课件细胞工程

植 物 细 胞 工 程
通常采用的 技术手段 所采用技术 的理论基础
植物组织培养 植物体细胞杂交
植物细胞的全能性
(一)
细胞的全能性
体的潜能的特性。
1、定义: 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个
2、原理: 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,从理论上讲,生物 体的每一个活细胞都应该具有全能性。 3、差异: (1) 受精卵的全能性最高 (2) 受精卵分化后的细胞中,体细胞的 全能性比生殖细胞的低。
C
例2、在生物体内,细胞没有表现出全能性, 而是分化为不同的组织、器官,是因为:
A、细胞丧失了全能性 B、基因的表达有选择性 C、不同的细胞内基因不完全相同 D、在个体发育的不同时期,细胞内的基因发生 了变化 正确答案: B
科学研究表明,处于离体状态的植物活细 胞,在一定的营养物质、激素和其他外界条件 的作用下,就可能表现出全能性,发育成完整 的植株。人工条件下实现的这一过程,就是植 物组织培养。
3、科学家成功培育出“番茄马铃薯”,是采用下列 哪一项生物技术: A、基因工程 C、酶工程 B、染色体工程 D、细胞工程
4、植物体细胞杂交和植物组织培养的相同点中错误的是: A、都是依据植物细胞的全能性作为理论基础 B、都属于植物细胞工程技术 C、都能形成杂种细胞 D、都有形成愈伤组织的阶段 5、植物体细胞融合完成的标志是: A、细胞核发生融合 B、细胞质发生融合 C、细胞膜发生融合 D、新的细胞壁产生 6、下列有关细胞工程的叙述中错误的是: A、是在细胞器水平上定向改造生物 B、细胞工程的目的之一是获得产品 C、是在细胞水平上定向改变生物的遗传物质 D、通过细胞工程都能获得杂种生物

细胞工程知识点高三

细胞工程知识点高三

细胞工程知识点高三细胞工程是一门综合性科学,涉及生物学、医学、工程学等多个学科,旨在利用细胞和生物材料来开发新的治疗方法和技术。

在高三生物学的学习中,细胞工程是一个重要的知识点。

下面将介绍细胞工程的相关知识,包括定义、应用领域、技术方法和未来发展方向。

一、定义细胞工程是一种利用细胞和生物材料进行工程化设计和构建的科学技术,通过控制细胞的生长和分化,达到治疗疾病、修复组织和器官的目的。

它是将生物学与工程学相结合的独特学科,为医学领域的创新和发展提供了新的途径。

二、应用领域细胞工程在医学领域具有广泛的应用价值,可用于治疗疾病、修复损伤组织和器官,以及实现再生医学的目标。

以下是细胞工程的主要应用领域:1. 组织工程:利用生物材料和细胞培养技术,构建人工组织和器官,用于替代或修复受损的组织和器官。

例如,利用干细胞和支架材料培养人工皮肤,用于治疗烧伤患者。

2. 基因治疗:通过将正常基因导入患者的体内,纠正或替代缺陷基因,治疗遗传性疾病和某些癌症。

例如,利用细胞转染技术将正常基因导入患者的细胞中,以治疗遗传性免疫缺陷病。

3. 药物筛选:利用细胞工程技术,构建人工细胞模型,用于筛选新型药物的疗效和安全性。

这种方法可以减少动物实验和临床试验的成本和时间。

4. 疫苗研究:利用细胞工程技术,构建病毒样颗粒和表面抗原,用于疫苗的研发和生产。

这种方法可以提高疫苗的纯度和安全性,同时缩短疫苗的研发周期。

三、技术方法细胞工程主要依靠细胞培养、基因转染和生物材料等技术方法,实现对细胞的控制和操作。

以下是细胞工程常用的技术方法:1. 细胞培养:通过在培养基中提供必需的营养物质和生长因子,使细胞在体外继续生长和分化。

细胞培养通常需要控制温度、湿度和气体浓度等环境条件。

2. 基因转染:将外源基因导入细胞中,使其表达目标蛋白或产生特定功能。

常用的基因转染方法包括病毒载体介导的转染、细胞钙磷法和电穿孔法等。

3. 生物材料:利用生物材料作为支架,培养细胞形成组织和器官。

生物高考新素养总复习新高考课件细胞工程

生物高考新素养总复习新高考课件细胞工程

转录
以DNA的一条链为模板合 成RNA的过程,发生在细 胞核或细胞质中。
翻译
以mRNA为模板,tRNA 为运载工具,合成具有一 定氨基酸序列的蛋白质的 过程。
基因突变、重组和表达调控机制
基因突变
基因中碱基对的替换、增添或缺失,导致基因结构的 改变。
基因重组
生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因 的重新组合。
细胞膜
控制物质进出细胞,维持细胞内部环境的相 对稳定。
细胞核
遗传信息库,控制细胞的代谢和遗传。
细胞质
进行细胞代谢的主要场所,包含各种细胞器 和细胞骨架。
细胞器
如线粒体、叶绿体等,具有特定的结构和功 能,参与细胞代谢和能量转换。
遗传物质DNA、RNA和蛋白质合成过程
01
02
03
DNA复制
在细胞分裂间期进行,以 亲代DNA为模板合成子代 DNA。
生物高考新素养总复
习新高考课件细胞工
汇报人:XX
程20XX-01-29
目录
• 细胞工程概述 • 基础知识梳理 • 关键技术解析 • 实验设计与操作技能培养 • 高考考点剖析与解题策略 • 复习备考建议与展望
01
细胞工程概述
细胞工程定义与分类
定义
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,通过某种工程学手段,在细 胞水平或细胞器水平上,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
分析题
要求考生对实验数据或现象进行分析,解题思路包括观察数据或现 象、提出假设、设计实验验证假设等。
难点问题突破方法探讨
细胞培养技术
难点在于培养条件的控制和细胞 生长特性的了解,突破方法包括 掌握培养基成分及作用、了解细 胞生长曲线及特点等。

高考生物细胞工程讲义

高考生物细胞工程讲义

二、细胞工程一、克隆的概念通过无性繁殖的方式获得新一代分子、细胞或个体的过程。

通过这种方法获得一系列分子、细胞或个体称为______________,有时也称为克隆。

1.分子克隆一条DNA分子很多相同的DNA分子2.细胞克隆一个细胞有相同遗传背景的细胞群3.个体克隆细胞或组织相同的生物个体二、植物细胞工程(一)植物组织培养1.概念指在______________条件下,将植物体_____________器官、组织和细胞培养在_____________上,使其生成_____________。

2.操作过程3.实现条件(二)植物体细胞杂交将不同种的植物体细胞,在一定条件下融成杂种细胞,并把杂种细胞培养成新的植物体的技术。

克服远缘杂交不亲和性,培育作物新品种。

过程1.酶解去壁形成原生质体利用__________酶和__________酶分解细胞壁2.原生质体融合方法物理方法:化学方法:3.再生新壁新细胞壁的再生与______________(细胞器)有关4.组织培养经过__________生成__________,然后__________成__________。

(三)植物细胞的全能性1.全能性的含义2.全能性的原因3.全能性的实现(四)植物细胞工程的应用1.优良品种的快速繁殖2.植物脱毒3.人工种子4.培育植物新品种(1)单倍体育种(2)转基因植物的培育(3)杂种植株的培育(4)筛选突变体5.细胞代谢产物的生产三、动物细胞工程(一)动物细胞培养1.过程获取细胞原代培养传代培养2.条件3.应用(1)生产生物制品(2)器官再造(3)有毒物质的检测(二)动物细胞融合1.方法和过程2.应用——单克隆抗体的制备(1)抗体产生的原理___________刺激机体___________增殖分化成为____________________分泌与抗原特异性结合的_________每个浆细胞克隆能产生______种抗体(2)传统的血清抗体的制备由多个浆细胞克隆产生,是多种抗体的混合物,多克隆抗体特点:(3)单克隆抗体的制备过程(4)单克隆抗体的特点(5)单克隆抗体的应用(三)细胞核移植和动物克隆1.动物细胞的全能性2.细胞核移植将一个细胞(____________)的____________移入一个已经去掉____________的细胞(____________)中,形成重组细胞,并发育成新的胚胎和动物个体。

高考生物专题复习 细胞工程 ppt

高考生物专题复习 细胞工程 ppt

• 特点:与常规抗体相比,具有特异性强、灵敏度高、化学 性质单一的优点。
单克隆抗体是指: 杂交瘤细胞产生的单一抗体
哺乳动物的胚胎移植
1、过程:
卵细胞 精子
体外受精
受精卵
胚胎
移植入母 体内发育
幼体动物
2、用途: 加快优良种畜的繁殖速度,解决
哺乳动物妊娠时间长,产子数少,
繁殖速度慢的问题
核移植
多 莉 羊 的 培 育 过 程
复习15
生物膜系统及细胞工程
一、生物膜系统
• 生物膜的组成:细胞膜,核膜以及由膜围成的
细胞器组成的连续统一的膜系统。
• 生物膜的结构:蛋白质+脂质+多糖
• 功能:均具有一定的流动性及选择透过性 • 作用:物质运输、信息传递、能量转变、细胞识别
1、直接联系的膜: 核膜
小泡
内质网
细胞膜
小泡
2、间接联系的膜 内质网 高尔基体 细胞膜
3.单克隆抗体
4.胚胎(分割)移植
5.核移植
二、细胞的全能性
1.定义: 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体
的潜能的特性。
2.基础: 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。
3.大小:
受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞 分化程度低的细胞﹥分化程度高的细胞 植物体细胞﹥动物体细胞(不易表达)
A母绵羊 卵细胞
B母绵羊 乳腺细胞
细胞质 细胞核移植
细胞核 融合后的卵细胞 卵裂 早期胚胎 胚胎移植
动物细胞核有 全能性
C母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊
例.(06江苏)下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。

细胞工程知识点复习 教学PPT课件

细胞工程知识点复习 教学PPT课件

种子的结构
自然种子
胚 种皮 胚乳
常规种子植物生产的不足
不少植物需要生长数年才能结出种子 优良杂种的后代因发生性状分离而丧失 其优良特性 种子的生产受季节、气候和地域的限制 制种需要占用大量土地
3、人工种子
通过植物组织培养的方法获得的胚状体、不 定芽、顶芽和腋芽等材料外面包被着人工薄膜, 在适宜的条件下可以发芽成幼苗的种子。 技术:组织培养。
植物组织培养
植物的组织培养
植物组织培养就是在无菌和人 工控制条件下,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。
探究:
1、为什么已分化的植物组织或细胞能培养 成完整植物体?
植物细胞具有全能性。 2、什么是细胞的全能性?
生姜是药食两用的经济作物,具有栽培容易、产 量高、价格高等特点,近年在各地发展很快。但 是生姜在生产上长期采用无性繁殖,容易感染多 种病毒病,使生姜品质变差,叶子皱缩,生长缓 慢,一般减产30%~50%。
病毒容易沿植物体的维管组织传播, 而分生组织区中缺乏维管系统,因此不含 病毒。用做组织培养的植物材料可以是植 物体任何类型的组织细胞。怎样利用植物 组织培养技术解决?
2 作物脱毒
作物脱毒的原因: 长期进行无性繁殖的作物,易积累感
染的病毒,导致产量降低,品质变差,而 植物的分生区一般不会感染病毒,用分生 区的细胞进行组织培养,就能得到大量的 脱毒苗。
• 作物脱毒材料:分生区的细胞 • 作物脱毒方法:进行组织培养 • 结果:脱毒苗
实际问题:但是微型繁殖试管苗的 大量贮藏和运输也是相当困难的。天然 种子由于在遗传上具有因减数分裂引起 的重组现象,因而会造成某些遗传性状 的改变;天然种子在生产上受季节等自 然环境条件限制,一般每年只繁殖1~2 次,有些甚至十几年才繁殖一次。能否 找到天然种子的替代品?

2024届高三生物一轮复习:细胞工程知识梳理

2024届高三生物一轮复习:细胞工程知识梳理

细胞工程一、植物细胞工程理论基础细胞全能性:细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。

植物细胞具有全能性的原因:一般生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传信息,即都有发育成完整个体所必需的全部遗传信息。

①生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织和器官,这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。

②植物细胞全能性表达的条件: 植物细胞一旦成为离体状态,在一定的营养条件和植物激素(细胞分裂素和生长素)的诱导下,细胞就能表现出全能性。

(一)、植物组织培养技术(无性繁殖)1、原理:植物细胞的全能性2、概念:在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞、培养在培养基上,并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。

3、过程:4、用途:(1)微型快速繁殖:保持优良性状(无性繁殖,有丝分裂),不受季节限制(室内生产),适合自动化管理,有利于进行工厂化生产(2)作物脱毒(植物分生区—无毒或者少毒,如茎尖),脱毒作物产量高,品质好;(3)人工种子(胚状体+人工薄膜);(4)单倍体育种:花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理使染色体数目加倍→稳定遗传植物①后代往往都是纯合子,能稳定遗传;②明显缩短育种年限(5)突变体利用:植物组织培养过程中,细胞处于分生状态,易受影响产生突变,需筛选(6)细胞产物的工厂化生产——愈伤组织生产代谢产品(二)、植物体细胞杂交技术1、定义:不同种植物体细胞融合形成杂种细胞,并培育成新植物体(植物体细胞不能直接杂交)2、理论基础:细胞的全能性和细胞膜的流动性3、过程:融合①方法:物理法包括离心、振动、电激等。

化学法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂融合,高Ca2+—高pH融合法。

②结果:三种(A—A、A—B、B—B),筛选出杂种细胞A—B去壁由于植物细胞壁由纤维素和果胶构成,故用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁4、培养杂种细胞:进行植物组织培养5、杂交终点:得到杂种植物6:杂种植物特征:含有两种植物的遗传物质,所以具备两种植物的遗传特征7、意义:打破生殖隔离,克服远缘杂交不亲和障碍8:遗传:如果两种植物都是可育的,则杂种植物也是可育(三)、植物组织培养与植物体细胞杂交的关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术更复杂。

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
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。

高考细胞工程知识点

高考细胞工程知识点

高考细胞工程知识点细胞工程是一门综合性学科,是生物学与工程学的交叉学科,其主要研究内容是对细胞进行分离、培养、传代及遗传改造等方面的研究。

在高考生物科目中,细胞工程是一个重要的知识点。

下面我将从细胞工程的基本概念、应用领域以及相关伦理问题等方面展开论述。

一、细胞工程的基本概念细胞工程是指利用生物学、生物化学和工程学等知识,通过对细胞进行操作和控制,使其产生具有特定功能和特点的新细胞,并进而应用于生物医学、农业以及环境等领域。

细胞工程的发展与细胞生物学、生物工程学等学科的交叉融合密不可分。

二、细胞工程的应用领域1. 医学领域:细胞工程在医学领域的应用非常广泛,例如通过细胞培养和繁殖的方法,可以生产大量的细胞和组织,用于治疗疾病和损伤。

同时,利用基因工程技术,可以改造细胞,使其具有特殊的药物合成能力,用于生产药物。

2. 农业领域:细胞工程技术在农业领域的应用主要体现在对植物细胞的培养和改造上。

例如通过细胞培养技术,可以大量生产研究新植物品种,并且可以通过基因改造让植物具有耐病虫害、抗逆性等特点,提高农作物的产量和质量。

3. 环境领域:细胞工程技术在环境领域的应用主要体现在对微生物的研究和利用上。

例如可以利用细菌或酵母菌等微生物对废水进行处理和分解,使废水得到有效净化;利用微生物对有机废弃物进行降解,提高废物资源的利用率。

三、细胞工程的相关伦理问题随着细胞工程技术的不断发展和应用,相关伦理问题也日益引起人们的关注。

细胞工程技术在医学领域的应用,如干细胞研究和基因编辑技术等,涉及到对人类生命和健康的干预,引发了一系列伦理争议。

例如,基因编辑技术是否应该用于人类胚胎、基因改良造人等问题都需要经过深入的道德伦理思考和法律约束。

细胞工程是一门前沿的生物学科,其应用领域广泛。

当然,就如同许多新兴科学领域一样,细胞工程也面临着挑战和伦理问题。

在高考中,了解细胞工程的基本概念和应用领域是非常重要的。

同时,对于相关伦理问题的关注和思考,也能够培养学生的思辨能力和道德素养,使其成为具备科学素养和人文素养的新时代人才。

2025高考生物总复习动物细胞工程

2025高考生物总复习动物细胞工程

第52讲动物细胞工程课标内容(1)阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织,分散成单个细胞后,在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。

动物细胞培养是动物细胞工程的基础。

(2)阐明动物细胞核移植一般是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的过程。

(3)阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段,使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。

(4)概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。

(5)简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。

考点一动物细胞培养1.动物细胞培养原理:细胞增殖(1)地位动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。

其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。

(2)培养条件一般用液体培养基(3)培养过程(1)区分原代培养和传代培养的关键是看用胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶。

①分瓶前,第一次用胰蛋白酶对动物组织进行处理后的培养是原代培养。

②第二次用胰蛋白酶处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,分瓶后的细胞培养为传代培养。

(2)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接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。

2.干细胞培养及其应用(1)营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制。

(2023·海南卷,7A)(×)提示会发生接触抑制。

(2)进行动物细胞培养时,血清应经过高温处理后加入培养基。

(2022·湖北卷,7C)(×)提示高温会使血清含有的促进细胞生长和增殖所需要的营养物质失活,而使培养的动物细胞生长缓慢等。

(3)培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳。

(2022·江苏卷,14B)(√)动物细胞培养和植物组织培养的比较考向1结合动物细胞培养,考查社会观念1.(2024·西安高新一中质检)如图为实验小鼠皮肤组织进行细胞培养的过程,下列叙述正确的是()A.动物细胞培养体现了动物细胞的全能性B.乙过程对皮肤组织可用胃蛋白酶处理C.丙过程为原代培养,遗传物质一定不变D.丁过程中某些细胞可能会无限增殖答案 D解析动物细胞培养没有体现动物细胞的全能性,A错误;乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,B错误;丙过程属于原代培养,此过程的细胞大部分能保持正常的二倍体核型,有些细胞的遗传物质也可能发生改变,C错误;丁过程属于传代培养,此过程少数细胞会发生突变,朝着癌细胞方向发展,可能会无限增殖,D正确。

高三细胞工程知识点

高三细胞工程知识点

高三细胞工程知识点一、细胞工程概述细胞工程是一门研究如何使用生物学、化学和工程学的方法来控制、改造和利用细胞的学科。

它涉及到细胞培养、细胞分离和纯化、基因转移和表达等技术,广泛应用于医学、农业、食品工业等领域。

二、细胞培养技术1. 细胞培养基的制备细胞培养基是支持细胞生长和繁殖所必需的营养物质的混合物。

常用的培养基包括DMEM、RPMI1640等,其中主要包括氨基酸、维生素、无机盐等成分。

2. 细胞的传代细胞的传代是指将细胞从一个培养皿中移入新的培养皿,以维持细胞的生长和增殖。

传代过程中需要注意细胞数量的控制、细胞的状态以及培养基的适应性等问题。

3. 细胞凋亡与增殖调控细胞凋亡是指细胞主动死亡的过程,而细胞增殖调控与细胞周期相关,包括细胞周期的调控因子以及细胞周期检查点等。

三、细胞分离和纯化技术1. 细胞分离方法常用的细胞分离方法包括机械分离、酶解法、渗透法等。

机械分离是通过机械力的作用将细胞从组织中分离出来,酶解法是应用特定的酶将细胞与周围组织分离,渗透法是利用渗透压差将细胞分离出来。

2. 细胞纯化方法细胞纯化是指将目标细胞从混合细胞群中提取出来的过程。

常用的细胞纯化技术包括流式细胞术、免疫磁珠法、密度梯度离心法等。

四、基因转移与表达技术1. 基因转染技术基因转染指的是将外源基因导入到目标细胞中。

常用的基因转染技术包括化学法、转染剂法、电穿孔法、病毒载体法等。

2. 基因表达技术基因表达是指使外源基因在目标细胞中转录和翻译为蛋白质的过程。

常用的基因表达技术包括原核表达系统、真核表达系统等。

五、细胞工程在医学中的应用1. 细胞治疗细胞治疗是指将人体的细胞或转基因细胞注入到患者体内以治疗疾病。

常见的细胞治疗包括干细胞治疗、免疫细胞治疗等。

2. 细胞培养技术在药物筛选中的应用细胞培养技术广泛应用于药物筛选的过程中,可以通过观察细胞的生长情况、细胞代谢产物来评估药物的疗效和毒副作用。

六、细胞工程在农业中的应用1. 转基因植物细胞工程技术可以用于制造转基因植物,通过引入外源基因来增加植物的抗病性、抗虫性以及耐胁迫能力。

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考点 6 细胞工程细胞的全能性植物细胞工程动物细胞工程及应用干细胞的培养与器官移植单克隆抗体与癌症治疗经典易错题会诊命题角度一细胞的全能性1.细胞的全能性是指A.具有细胞膜、细胞质和细胞核结构的完整细胞能进行各种生理活动B.具有细胞膜、细胞质,无细胞核也能完成特定的生理活动C.生物体细胞具有使后代形成完整个体的潜能D.具有该物种所特有的全套遗传物质的细胞[考场错解]D[专家把脉]审题不清导致错选。

D选项是指细胞具有全能性的原因,细胞全能性的概念则是指生物体细胞具有使后代形成完整个体的潜能。

[对症下药]C2.下不能说明细胞全能性的实验是A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B.紫色糯性玉米种子培育出植株C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株[考场错解]C D[专家把脉]不能准确把握细胞全能性的概念,细胞的全能性是指细胞具有发育成完整生物体的潜能。

把转入抗虫基因的棉花体细胞培养成植株运用了植物组织培养技术,同理把番茄马铃薯杂种细胞培养成植株也是运用了植物组织培养技术,其原理都是运用了植物细胞的全能性。

而把玉米种子培养成植株则属于有性生殖范畴,并没有体现出植物细胞的全能性。

[对症下药] B专家会诊生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能,细胞的这种特性叫做细胞的全能性。

生物体的每一个活细胞都具有全能性。

受精卵的全能性是最高的,生殖细胞尤其是卵细胞,虽然分化程度很高,仍具有较高的潜在全能性。

在生物体内,细胞没有表现出全能性,这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。

植物细胞处于离体状态时,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,就可以表现出全能性。

高度分化的植物细胞具有全能性,高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,高度分化的动物细胞的全能性有待进一步证实。

考场思维训练甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。

目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平。

这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的A.有丝分裂 B分化 C.减数分裂 D.全能性C解析:组织培养实质上是无性生殖。

命题角度二植物细胞工程1.关于植物体细胞杂交技术,错误的说法是A.可以突破自然生殖隔离的限制而得到种间杂交植株B.使用聚乙二醇可以诱导两种愈伤组织细胞直接融合C.此项技术往往需要使用纤维素酶和果胶酶处理待融合细胞D.植物组织培养是实现体细胞杂交的最基础工作手段[考场错解]A[专家把脉]思维定势导致错答,误以为植物体细胞杂交和传统的杂交育种类似,不能打破远缘杂交不亲和的障碍。

植物体细胞杂交首先必须用酶解法去除细胞壁得到具有生活力的原生质体,然后在诱导剂作用下才能诱导融合。

[对症下药]B2.物甲、乙是两种濒危药用植物(二倍体)。

请按要求回答问题:(1)以植物甲、乙的茎尖和叶片为材料,通过组织培养获得了再生植株,解决了自然繁殖率低的问题。

这表明植物细胞具有。

由叶片等材料形成的愈伤组织的形态结构特点是。

(2)图1和图2分别是植物甲、乙的萌发花粉粒和未受精胚珠的示意图。

在分离珠被细胞的原生质体时,通常使用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁,其原因是利用了酶的性质。

如果将图1中的1个精子与图2中的1个细胞或2个融合,可培育出三倍体植株。

用适当浓度的秋水仙素处理该三倍体植株的幼苗,可能获得药用成分较高的六倍体植株。

秋水仙素的作用机理是。

(3)植物乙自然结实率低,主要原因是花粉粒萌发后多数花粉管不能伸长。

为探究生长请结合表中数据对实验结果进行简要分析:根据上述分析,可以得出的结论是:[考场错解]思维受阻不能得出正确答案[专家把脉]本题重点考查了植物组织培养、细胞的全能性、酶的专一性、秋水仙素的作用机理及实验设计等知识点,综合性较高。

把离体的茎尖和叶片培养成植物体,属于植物组织培养技术,其原理是植物细胞的全能性;酶解法去除细胞壁运用了酶的专一性;二倍体植物的精子及极核都含有一个染色体组,珠被细胞为体细胞含有两个染色体组,所以一个精子和一个珠被细胞或两个极核结合可获得三倍体;第(3)问中对实验结果分析时可就情境做答,作为图表题,由表中数据不难发现生长素对花粉管萌发的影响规律,在生长素浓度小于3.0时,随浓度增加,促进作用增强,在3.0和6.0之间则随浓度上升,其促进作用下降,6.0时,花粉管的平均长度为大于0.4,反而不如不加生长素时的0.5,所以此浓度下生长素反而抑制了花粉管的萌发。

[对症下药] (1)全能性;排列疏松、高度液泡化、薄壁细胞。

(2)专一性;珠被;极核;抑制细胞有丝分裂过程中纺锤丝的形成。

(3)结果简要分析:生长素浓度为3.0 mg/L时,花粉管平均长度最长,表明最适生长素浓度为3.0 mg/L;生长素浓度低于3.0 mg/L(O~3.0 mg/L)时,对花粉管的促伸长作用随浓度增加逐渐增强;生长素浓度高于3.0 mg/L(3.0~5.0 mg/L)时,对花粉管的促伸长作用随浓度增加逐渐减弱;生长素浓度等于或高于6.0 mg/L 时,对花粉管的伸长起抑制作用。

结论:生长素对花粉管伸长的作用具有双重性(促进或抑制)。

专家会诊植物细胞工程主要包括植物组织培养和植物体细胞杂交。

(1)植物组织培养①理论基础:植物细胞的全能性;②过程:离体的植物器官、组织或细胞一(脱分化)愈伤组织一(再分化)根、芽一植物体;③应用:快速繁殖、培育无病毒植物,生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等,制造人工种子,转基因植物的培育等。

(2)植物体细胞杂交①概念:用两个来自不同生物的体细胞融合成一个杂种细胞,并将其培育成新的植物体的方法:②理论基础:植物细胞的全能性;③过程:④植物体细胞杂交研究的现状。

这项研究在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面取得的重大突破,大大扩大了杂交的亲本组合范围。

目前植物体细胞杂交还有许多理论和技术问题没有解决,这项技术仍然处于研究阶段,距离推广应用还有一定差距。

考场思维训练1 要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态 C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素1.C解析:将胡萝卜韧皮部培养成完整的植株利用的是植物细胞的全能性。

组织培养技术不是DNA重组技术。

2 美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养,由单个细胞发育成完整的新植株(如右图)请分析:(1)这种生殖方式属于,所用的技术是。

(2)分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过分裂来完成的。

(3)细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植株过程中,形态、结构和生理功能逐渐向不同方向发生了变化,这种现象叫做细胞的。

(4)本实验说明植物细胞具有。

(5)在培养试管植物时,试管内应至少放人种矿质元素。

其中应大量供给的元素是元素。

2.(1)无性生殖组织培养(2)有丝(3)分化(4)全能性 (5)14 N、P、K、S、Ca、Mg解析:(1)组织培养实质上是无性生殖过程。

(2)组织培养过程中细胞只进行有丝分裂。

(3)愈伤组织形成胚状体的过程是再分化过程。

(4)组织培养技术能证明植物细胞具有全能性。

(5)植物矿质营养要求若干大量和微量元素。

命题角度三动物细胞工程及应用1.列不属于动物细胞工程应用的是A.大规模生产于扰素,用于抵抗病毒引起的感染B.为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞C.大规模生产食品添加剂、香料等D.利用胚胎移植技术,加快优良种畜的繁殖[考场错解]B[专家把脉]对动物细胞工程的应用不熟悉,为大面积烧伤病人提供移植的皮肤,运用了动物细胞培养技术,仍然属于动物细胞工程的应用。

而大规模地生产食品添加剂、香精等则运用了植物组织培养技术,属于植物细胞工程的范畴。

[对症下药] C2.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是A.培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体B.培养中的人B细胞能够无限地增殖C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞[考场错解]AB[专家把脉]对动物细胞工程的基础知识不熟悉导致错选。

单克隆抗体是杂交瘤细胞产生的,体外培养的B细胞其增殖能力有限。

用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个细胞,人和哺乳动物成熟的红细胞由于丢失细胞核,因此丧失了增殖能力。

[对症下药] D专家会诊动物细胞工程是常见考点,首先要分清题干所述的属于哪项工程技术,一般包括:动物细胞培养、克隆(细胞核移植和胚胎移植)、试管婴儿(体外受精和胚胎移植)、动物细胞融合(体细胞杂交及细胞培养)等技术。

其次,根据相关原理进行分析,而有关原理是考查教材知识应用的重点所在。

再次要注意应用,如单克隆抗体“生物导弹”在医学上的应用等,涉及知识面较广,要善于思维发散。

考场思维训练1 下列关于细胞工程的叙述中,错误的是A.植物细胞融合必须先制备原生质体B.试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面C.经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状D.用于培养的植物器官或组织属于外植体1.C解析:经核移植产生的杂种细胞,有来自两个亲本的遗传物质,即一个供核遗传物质的亲本,一个供质遗传物质的亲本。

2 为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法:请根据图示信息回答:(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有。

(2)用来促进B牛多排卵的激素可能是分泌的促性腺激素。

E牛的性别是。

(3)产生F牛的理论依据是,其生殖方式属于。

(4)要培育高产奶率的转基因牛,则目的基因的受体细胞一般是,转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的等细胞器。

2.(1)细胞培养和胚胎移植 (2)垂体雌性或雄性 (3)细胞核的全能性无性繁殖 (4)受精卵内质网、高尔基体、线粒体解析:此题重在考查动物细胞工程、克隆技术、转基因技术、动物的激素调节和生殖类型等知识点。

属于学科内综合,应注意知识间的横向联系。

探究开放题解答综合问题一千细胞的培养与器官移植1.科学家在早期胚胎中发现干细胞,它们能在体外形成不同的组织或器官。

这些干细胞是在一定条件下通过和形成不同组织或器官的。

除了胚胎外,在脐带血、骨髓、脑组织等也发现了干细胞,通过进一步的研究,有希望用于组织修复或器官移植。

但移植时,由于的不同,常会发生排异反应,因此供体最好选择 (患者本人、父母、子女、配偶),当供体与受体的一致,排异的可能性将会大大降低。

[解题思路]干细胞包括全能干细胞[受精卵及囊胚期以前的胚胎(干)细胞,多能干细胞(如造血干细胞、神经干细胞)和专能干细胞(如皮肤表皮的基底层细胞,肌肉中的成肌细胞)。

用干细胞在体外培养成某种器官或组织再用于移植是当前医学中研究的热门。

目前得到广泛应用的是白血病治疗,其实移植的所谓骨髓实际上就是从供体血液中分离出的造血干细胞。

本题涉及细胞分裂、分化和免疫(排斥)反应。

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