2017_2018学年高中生物苏教版选修3第二章细胞工程课件(打包5套)

文档属性

名称 2017_2018学年高中生物苏教版选修3第二章细胞工程课件(打包5套)
格式 zip
文件大小 8.2MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 生物学
更新时间 2018-03-27 16:06:37

文档简介

课件25张PPT。章末整合第二章 细胞工程栏目索引本章网络构建规律方法整合本章网络构建返回答案①_____________;②__________;③____;④_______________;
⑤__________________;细胞的全能性体细胞杂交流动单克隆抗体制备动物细胞与组织培养 规律方法整合方法一 列表比较动物细胞培养与植物组织培养
典例1 下列有关植物组织培养和动物细胞培养的比较中,错误的是(  )
A.所用的培养基的成分基本相同
B.植物组织培养的结果是培育成植株,动物细胞培养的结果是培育成很多
细胞
C.植物组织培养的目的是为了快速繁殖和获得无病毒的植株,动物细胞培
养的目的是为了获得细胞产物或细胞
D.植物组织培养的原理是细胞的全能性,动物细胞培养的原理是细胞增殖解析答案解析 植物组织培养和动物细胞培养时,培养基的成分差别较大,动物培养基需要加入血清,植物培养基需要加入植物激素和琼脂。
答案 A方法链接特别提醒 胰蛋白酶可消化细胞间的蛋白质,使组织分散成单个细胞。若长时间作用也会消化细胞膜上的蛋白质,对细胞有损伤作用,因此要控制好胰蛋白酶的作用时间。迁移训练
1.用动、植物成体的体细胞进行离体培养,下列叙述正确的是(  )
A.都需用CO2培养箱
B.都需用液体培养基
C.都要在无菌条件下进行
D.都可体现细胞的全能性
解析 植物组织培养用固体培养基,不需用CO2培养箱;植物组织培养可得到完整的植物个体,体现了细胞的全能性;动物细胞培养获得的是动物细胞或代谢产物,不能体现细胞的全能性;植物组织培养和动物细胞培养均需要在无菌条件下进行。C解析答案方法二 巧辨动物细胞工程中几组易混的概念
典例2 下列关于动物细胞培养的叙述中,正确的是(  )
A.培养中的人的效应T细胞能产生单克隆抗体
B.培养中的人的B淋巴细胞能够无限增殖
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
解析 效应T细胞是高度分化的细胞,不能进行无限增殖,也不能产生抗体;B淋巴细胞不能进行无限增殖;成熟的红细胞不具有分裂能力;动物细胞培养过程中,将肝组织剪碎,利用胰蛋白酶处理可获得单个肝细胞。D解析答案方法链接
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内壁上生长。
(2)接触抑制:细胞有丝分裂数目增加到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制现象。2.原代培养和传代培养
(1)原代培养:从供体获取细胞与组织后的初次培养。
(2)传代培养:将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养。
(3)癌细胞失去了接触抑制的机制,可以在培养瓶中形成多层细胞。
3.细胞株和细胞系
(1)细胞株:传代培养的细胞能传到10~50代,这样的传代细胞称为细胞株。
(2)细胞系:传代培养的细胞在传到50代后,有部分细胞的遗传物质发生改变,并且具有癌变的特点,能无限地传代下去,叫做细胞系。迁移训练
2.下列说法正确的是(  )
A.动物细胞培养和动物组织培养无任何联系
B.在细胞培养中,有原代培养和传代培养之分
C.原代培养比传代培养进行得晚
D.在对动物成纤维细胞培养时,需用纤维素酶将细胞分散开
解析 动物细胞培养和组织培养之间相互依存,表现出一定的组织特性;原代培养和传代培养都属于细胞培养,且传代培养较晚;纤维素酶是分解纤维素的,而动物细胞之间的连接物质的成分主要为蛋白质,应用胰蛋白酶使细胞分散开。B解析答案方法三 比较动物细胞融合与植物体细胞杂交
典例3 下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,描述正确的是(  )
A.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,诱导融合的方法也完
全相同
B.两者都可以跨越种属间的生殖隔离,突破了有性杂交方法的局限,使远缘
杂交成为可能
C.利用植物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术,为生产单克隆抗体开辟
了新途径
D.目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交,得到了同时具有两
个物种遗传物质的超级植物,并使它们的性状全部得以体现解析答案解析 动物细胞融合的诱导方法有生物方法,如用灭活的病毒,而植物原生质体融合没有用生物方法;单克隆抗体的制备利用的是动物细胞融合技术;两个植物物种间的体细胞杂交,得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物,并不一定使它们的性状都能得以体现,这是基因选择性表达的结果。
答案 B方法链接
动物细胞融合与植物体细胞杂交的实质是相同的,都是用两个或者多个体细胞融合成一个细胞的过程,但二者还有较大的区别。
1.植物体细胞杂交
(1)原理:细胞膜的流动性、细胞的全能性。
(2)细胞融合的方法:去除细胞壁后诱导原生质体融合。
(3)诱导融合的手段:离心、电激、振动、显微操作、聚乙二醇等试剂诱导。
(4)用途:克服了远缘杂交不亲和的障碍,获得杂种植株。2.动物细胞融合
(1)原理:细胞膜的流动性、细胞增殖。
(2)细胞融合的方法:使细胞分散后诱导细胞融合。
(3)诱导融合的手段:除应用植物体细胞杂交手段外,再加上灭活的病毒诱导(如图)。(4)用途:制备单克隆抗体的技术之一(不能获得动物个体,可获得细胞及其产物)。迁移训练
3.下面是关于番茄和马铃薯杂交的过程,回答下列问题:
(1)若番茄细胞内含A条染色体,马铃薯细胞内含B条染色体,将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功),得到的后代应含______条染色体,还必须用________处理幼苗,才能得到可育的“番茄—马铃薯”植株,此时体细胞中含有_____条染色体。
(2)若番茄是二倍体,马铃薯是四倍体,则杂种植株为______倍体。六秋水仙素A+B答案方法四 巧记单克隆抗体制备过程中的关键点
典例4 科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞,灭活病毒的作用是(  )
A.病毒比较小,可钻入到细胞内
B.灭活的病毒已完全死亡,死亡的病毒可以让细胞聚集
C.灭活的病毒已失去感染活性,对各种动物细胞不造成破坏,但所保留的融合活性可使不同的动物细胞进行融合
D.灭活的病毒带有目的基因,通过融合可以让杂交细胞带有目的基因解析 动物细胞融合常用灭活的病毒作促融合因子是因为灭活的病毒不再具有感染性,不会对细胞造成破坏,但仍可促使不同的细胞融合。C解析答案方法链接
1.关键思路及操作依据
(1)关键思路
①克隆单一的B淋巴细胞,形成细胞群。
②将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,获得杂交瘤细胞。
(2)用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原因
①每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体;不同种类的B淋巴细胞分泌的抗体不同。
②B淋巴细胞在体外培养时不能无限增殖;骨髓瘤细胞能够无限增殖。2.两次筛选
(1)第一次筛选是用选择培养基选出B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的杂种细胞。
(2)第二次筛选需先在多孔培养皿上培养,在每个孔中只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养,然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。
3.两种培养:注射到小鼠的腹腔内进行体内培养或者利用培养基体外培养。迁移训练
4.1975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。请据图回答下列问题:(1)病原体注入小鼠体内后,一般要经过__________细胞处理后,才能被免疫细胞识别。
(2)制备单克隆抗体所用的B淋巴细胞一般从脾中采集,然后以_____作促融合因子,使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。通过筛选和克隆培养,获得的杂交瘤细胞具有_____________________的特点。(3)单克隆抗体的特点是___________________________________。
根据图示写出应用杂交瘤技术获得单克隆抗体的两种主要方法_________________________。解析答案返回解析 灭活的病毒和聚乙二醇均可促使动物细胞融合。杂交瘤细胞同时具有两个亲代细胞的遗传特性。可以在体外也可以在体内培养杂交瘤细胞获得单克隆抗体。
答案 (1)吞噬
(2)灭活的病毒或聚乙二醇 既能产生特异性抗体,又能无限增殖
(3)特异性强,灵敏度高,并可以大量制备 体外培养法和动物体内培养法返回课件24张PPT。第二章 细胞工程第6课时 细胞工程概述学习目标1.了解细胞工程的发展历程。
2.简述细胞工程的基本技术。
3.了解细胞融合的方法。
4.举例说出细胞工程在遗传育种、生产药品、食品方面的应用。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学一、细胞工程的发展
下列4幅图是细胞工程发展中的典型事件。阅读教材,结合材料思考细胞工程的发展历程。答案动物细胞培养植物组织离题体细胞杂交植株促融合因子原生质体克隆体细胞的细胞核去核卵细胞二、细胞工程的基本技术
1.阅读教材,分析细胞工程的概念并填表答案细胞分子细胞细胞器遗传物质细胞产品植物动物植物组织培养细胞融合细胞核移植2.植物组织培养技术
(1)什么是细胞的全能性?一粒玉米种子长成植株能称为全能性吗?
答案 细胞的全能性是指含有本物种全套遗传物质的细胞,都具有发育成为一个新的生物个体的潜能。不能。
(2)比较下列细胞的全能性高低顺序:受精卵、体细胞、生殖细胞。
答案 受精卵>生殖细胞>体细胞。
(3)在正常植物体上,为什么体细胞未表现全能性,而是分化为不同的组织、器官?
答案 体细胞未表现全能性的原因:基因的选择性表达。答案(4)分析胡萝卜根组织培养的主要过程,回答相关问题:答案①植物组织培养中常用哪些材料作为外植体?
答案 离体的植物器官、组织、细胞或原生
质体等称为外植体,植物组织培养中常用茎尖、
根尖、幼嫩的叶片、花药(花粉)等作为外植体。
②植物组织培养的培养基一般需要什么样的条件?
答案 植物组织培养中应用的培养基一般含有五类成分:水分、无机盐、碳源、氮源、维生素等。③什么是愈伤组织?
答案 是一团没有特定的形态、结构和功能,并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞。
④培养基中激素的种类、含量不同,对植物组织有何影响?
答案 培养基中生长素的含量高于细胞分裂素时,主要诱导根原基的形成,而当细胞分裂素的含量高于生长素时,主要诱导芽原基的形成。答案(5)结合以上分析,总结植物组织培养的概念。
答案 依据细胞全能性原理,在无菌条件下,分离植物的器官、组织、细胞或原生质体,并在培养基上培养,在适宜的条件下使其发育成部分或完整植株的技术。答案3.细胞融合技术
如图为细胞融合技术,结合课本内容,填写下表:答案细胞膜的流动性病毒聚乙二醇电场杂种细胞远缘杂交4.如图为细胞核移植技术,结合课本内容,回答相关问题:(1)在核移植过程中,体细胞提供 ,卵母细胞提供 ,所使用的操作仪器是 。
(2)什么是动物细胞核移植技术?
答案 把一个动物细胞的细胞核移入一个已经去除细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育为一个新的胚胎,最终发育为一个动物个体的技术。答案细胞核细胞质显微操作仪答案返回5.应用细胞工程有何意义?
答案 在细胞工程应用中,有的改变了传统的育种方式、生产方式,有的为人类提供了更加丰富的产品。它不仅在农业、林业生产中被广泛应用,还在医疗领域得到广泛应用,丰富了人类战胜各种疾病的手段。重点难点探究一、植物组织培养技术
如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后,在一定的条件下,形成试管苗的培育过程。答案请据图回答下列问题:
(1)要促进细胞分裂生长,培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括______ 和小分子有机物,激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。无机物生长素答案(2)此过程依据的原理是________________。A和B阶段主要进行的分裂方式是_________,B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞_____等。
(3)此过程要无菌操作,主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照,原因是______________________________________________。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是基因__________的结果。细胞的全能性有丝分裂分化培养基芽发育成叶,叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件选择性表达(4)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是基因__________的结果。解析 植物组织培养是将离体的植物组织、器官或细胞接种到经消毒灭菌的培养基上,培养基含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物,还有供调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育到试管苗,脱分化阶段细胞进行有丝分裂,再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和细胞分化形成试管苗,此阶段需要光照,原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。选择性表达解析答案答案二、植物体细胞杂交技术
“白菜—甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长周期短、耐热性强和易于贮藏等优点。如图是“白菜—甘蓝”培育过程示意图,请据图完成下列问题:(1)在上述过程中,获取A和B过程常用的物质为___________________。
(2)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是________,融合依据的原理是________________。纤维素酶和果胶酶聚乙二醇细胞膜的流动性(3)若用于杂交的白菜和甘蓝的基因型分别为AaBB、ccDd,经a过程可获得哪几种类型的融合细胞?_________________________________(只考虑两个细胞融合,写出基因型)。
(4)过程b是细胞壁的再生过程,与此过程密切相关的单层具膜细胞器是______________。
(5)在d过程培养中,培养基的成分通常包括水、_________、有机营养和_________等,同时,在培养过程中,除必要的温度、光照和氧气等外界条件外,另一个成功的关键是操作过程中必须保证_________。AAaaBBBB、ccccDDdd、AaBBccDd高尔基体无机营养植物激素无菌答案(6)由杂种细胞D培育成“白菜—甘蓝”植株,采用的技术手段是____________。该过程说明植物细胞具有________。
(7)通常情况下,白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的,原因是___________。
(8)已知白菜体细胞中含2M条染色体,甘蓝体细胞中含2N条染色体,则杂种植株体细胞染色体数为________。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话,得到的后代应含_______条染色体。
(9)植物体细胞杂交方法的优点是__________________________。答案返回植物组织培养全能性存在生殖隔离2M+2NM+N克服远缘杂交不亲和的障碍1.下列技术中,一般不属于细胞工程的是(  )
A.1907年哈里森进行的蛙胚神经组织培养
B.1972年卡尔逊获得了体细胞杂交植株
C.1982年帕米特采用显微注射法获得了巨型小鼠
D.1996年韦尔穆特利用核移植技术克隆出绵羊“多莉”
解析 帕米特采用显微注射法将经过重组的带有大鼠生长激素基因的质粒转入小鼠受精卵内,并将早期胚胎植入小鼠体内妊娠,分娩出了带有大鼠生长激素基因的巨型小鼠,这一实验被认为是基因工程发展史上的一个里程碑。 随堂达标检测1234C解析答案52.植物组织培养中的“脱分化”过程是指(  )
A.已休眠的种子经过处理使种子尽快萌发的过程
B.植物根尖、茎尖等处分生组织细胞经有丝分裂产生新细胞后分化为各种组织的过程
C.愈伤组织细胞分化为根与茎的过程
D.离体的植物组织、细胞培养产生愈伤组织的过程 
解析 脱分化指让已经分化的细胞,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。A、B、C都是细胞分裂、分化的过程。解析答案1234D53.植物体细胞杂交要先除去细胞壁的原因是(  )
A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁
B.细胞壁使原生质体失去活力
C.细胞壁阻碍了原生质体的融合
D.细胞壁阻碍了原生质体的发育
解析 细胞壁的存在阻碍了原生质体的融合,所以植物体细胞杂交要先除去细胞壁。C解析答案123454.下列关于细胞工程的叙述错误的是(  )
A.细胞工程仅仅在细胞整体水平上定向改变遗传物质
B.细胞工程需要严格的无菌条件
C.细胞工程的技术包括植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞核移植
技术等
D.细胞工程可以用于作物新品种的改良或繁育
解析 细胞工程是以细胞为基本单位,在体外进行操作,改变细胞的遗传物质,这种对遗传物质的改变可以在细胞整体水平上进行,也可以在细胞器水平上进行,如染色体工程。1234A5解析答案5.下列实例中能体现细胞全能性的是(  )
①用培养基培养的胡萝卜单个细胞发育成了可育的植株
②植物用种子进行繁殖 ③烟草花药离体培养得到了单倍体植株
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
解析 用培养基培养的胡萝卜单个细胞发育成了可育的植株及烟草花药离体培养得到了单倍体植株都采用植物组织培养技术,都体现了植物细胞的全能性。而种子是绿色开花植物的一种器官,是通过有性生殖形成的,因此,植物用种子进行繁殖没有体现植物细胞的全能性。1234解析答案返回B5课件25张PPT。第7课时 植物细胞工程的应用
第二章 细胞工程学习目标1.掌握植物组织培养的原理、过程及其特点。
2.理解人工种子的制备方法、过程及其意义。
3.理解植物细胞培养的方法、过程。
4.举例说出植物细胞工程的应用。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学一、植物组织培养技术的应用
植物细胞工程作为一门新兴的生物技术,已经普遍应用于社会生产的方方面面。下面图示都是利用了植物组织培养技术,结合教材内容回答下列问题:1.快速繁殖
(1)传统繁殖方法中,哪些可以保持植物的优良性状?为什么?
答案 人们常用嫁接、扦插等方法。因为它们是无性繁殖,遗传物质与亲本完全相同,所以能保持植物的优良性状。
(2)什么是微型繁殖?
答案 植物组织培养时,需要严格执行一定的程序,幼苗在实验室的培养瓶中生长发育,整个生产过程实现微型化、精密化,所以又被称为“微型繁殖技术”。植物组织培养技术实现了种苗高效、快速繁殖,也被称为“快速繁殖技术”。答案(3)微型繁殖属于什么繁殖方式? 进行哪种细胞分裂方式?
答案 无性繁殖。有丝分裂。
(4)总结植物微型繁殖的特点。
答案 ①能够保持优良品种的遗传特性。
②选取材料少;繁殖速度快,周期短;不受季节和恶劣天气的影响。
③可实现工厂化生产。答案(5)人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产,这是利用了该项技术的哪些特点?
答案 植物微型繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势,工厂化大规模育苗生产正是利用了植物微型繁殖技术的这两方面优势。利用植物微型繁殖技术我们可以在短时间内获得大量的优质种苗。答案2.培育无病毒植物
(1)病毒是营寄生生活的生物,它是如何穿过植物细胞壁入侵植物体的?
答案 植物病毒一般是通过损伤部位入侵植物体的。侵入植物体的病毒在细胞中会大量增殖并感染其相邻的细胞,最终扩散至整个植株。
(2)病毒对植物的生长有何影响?
答案 病毒在作物体内逐年积累会导致作物的产量降低,品质变差。
(3)植物组织培养为什么选用茎尖等分生组织做材料?
答案 要得到脱毒苗,材料选取的关键是选取植物的茎尖(或根尖)来作为植物组织培养的外植体。这是因为植物的分生组织细胞中一般是不含病毒的,选取植物的茎尖(或根尖)作材料,可以避免病毒对作物的影响,大大提高作物的产量。答案3.人工种子
(1) 天然种子一般包括哪些结构?各结构的主要成分及功能各有哪些?
答案 天然种子一般包括种皮、子叶、胚芽、胚轴、胚根等结构。种皮具有保护种胚和萌发时吸收水分的作用。胚根最先突破种皮向地生长,并发育成根。胚轴伸长,胚芽突破种皮背地生长,发育成茎和叶。胚乳的作用是储存营养物质。单子叶植物子叶的作用是将胚乳内的有机物转运给胚芽、胚轴、胚根;双子叶植物子叶的作用是储存营养物质。答案(2) 如果制造人工种子,应该具备哪些结构?
答案 由胚状体、作为保护性外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳组成。如图所示:答案(3)在人工种子中还应该添加什么有效成分?
答案 适量的养分、无机盐、有机碳源、抗生素、农药、有益菌等,还可添加一些植物生长调节剂。
(4) 与天然种子相比,人工种子有哪些优点?
答案 ①不受环境因素的制约,一年四季都可以进行工厂化生产。
②繁殖速度快,可在短时间内提供大量种苗。
③胚状体是经人工无性繁殖产生的,有利于保存该种系的优良性状等。答案二、植物细胞培养技术的应用
1.植物细胞代谢产物的工厂化生产
目前,植物细胞培养技术已成为工业化生产植物产品的一条有效途径,试结合下面的资料阅读教材,分析思考:(1)植物细胞培养的技术基础是什么?
答案 植物组织培养。
(2)植物细胞培养也是为了获取新的植物个体吗?有无体现细胞的全能性?
答案 植物细胞培养技术生产具有生理活性的植物细胞次生代谢产物,而不是植物个体,没有体现植物细胞的全能性,其原理是细胞增殖。
(3)植物细胞培养技术具有哪些优点?
答案 快速、高效,且不受季节、外部环境等条件限制。答案2.单倍体育种胚愈伤组织秋水仙素(1)花药由 和 等构成,后者中的花粉可发育成单倍体胚或脱分化形成愈伤组织。
(2)什么是单倍体?
答案 单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体。花药壁花粉囊答案(3)与二倍体植株相比,单倍体植株有何特点?
答案 叶小、株矮、生活力弱且高度不育。
(4)秋水仙素有何作用?
答案 抑制纺锤体的形成,使着丝点分裂后形成的两条子染色体不能分配到两个子细胞中,从而使染色体数目加倍。
(5)单倍体育种的原理是什么?
答案 染色体变异及植物细胞的全能性。答案(6)单倍体育种采用的技术手段有哪些?
答案 花药离体培养、秋水仙素处理幼苗、植物组织培养技术。
(7)写出单倍体育种的流程图。
答案 花药离体培养 愈伤组织 单倍体植株 正常植株。
(8)单倍体育种方式有何优缺点?
答案 优点:明显缩短育种年限。
缺点:技术相当复杂,需要与杂交育种结合,其中的花药离体培养过程需要组织培养技术的支持,多限于植物。答案返回脱分化再分化秋水仙
素处理重点难点探究一、培育无病毒植物、人工种子的培育过程均采用组织培养技术
1.培育无病毒植物主要是强调组织培养的取材一定是无毒的(如 _________
),才能繁殖出无毒的幼苗。
2.人工种子的培育也是采用组织培养技术,但是只需培育得到 、不定芽、顶芽和腋芽等材料,包上人工种皮就可形成人工种子。人工胚乳含有胚状体发芽所需要的营养成分或植物激素,还应含有杀菌剂,以防播种后微生物的侵害,相当于种子的子叶或胚乳。人工种子发芽得到的幼苗能保持亲本的优良性状,另外还不受气候、季节和地域的限制。答案茎尖、根尖胚状体二、植物组织培养与植物细胞培养的区别
1.含义不同:植物组织培养是指在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,把植物离体的器官、组织或细胞培养成完整的 。而植物细胞培养是将组织培养过程中形成的 或其他易分散的组织置于 培养基中,进行 培养,得到分散游离的悬浮细胞,通过传代培养使细胞增殖,从而获得大量的细胞群体的一种技术。
2.目的不同:植物组织培养的目的是得到更多的植物体,而植物细胞培养的目的是获得人类所需要的 产物。植物体愈伤组织液体细胞代谢悬浮答案返回1.下列属于植物的微型繁殖技术的是(  )
A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗
B.水稻种子萌发并长成新个体
C.扦插的葡萄枝长成新个体
D.柳树芽发育成枝条
解析 水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分;扦插的葡萄枝长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。 随堂达标检测1234A解析答案52.对人工种子正确的解释是(  )
A.通过科学手段人工合成的种子
B.利用植物组织培养技术获得的种子
C.种皮能自我生成的种子
D.人工种子发芽率低
解析 人工种子就是以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。该种子在适宜条件下同样能萌发长成幼苗,因此人工种子的发芽率并不低。解析答案1234B53.对人参皂甙干粉进行工厂化生产,下列何种技术是必需的(  )
A.杂交育种 B.植物组织培养
C.多倍体育种 D.单倍体育种
解析 对人参皂甙干粉进行工厂化生产,必须先通过植物组织培养获得人参皂甙含量最高的细胞株,然后进行发酵大规模生产。B解析答案123454.下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图,下列相关叙述中正确的是(  )12345A.②阶段会发生减数分裂过程
B.①阶段需要生长素而③阶段需要细胞分裂素
C.此过程体现植物细胞具有全能性
D.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体解析答案12345解析 ②阶段形成胚状体是细胞分裂和分化的结果,不会发生减数分裂过程;①③阶段都需要生长素和细胞分裂素的参与,但不同阶段需要的比例不同;花药离体培养得到的植株为单倍体;此过程是由离体的结构发育成完整植株,因此体现了植物细胞的全能性。
答案 C5.下面为番茄植物组织培养过程的流程图解,以下相关叙述不正确的是(  )1234解析答案返回A.脱分化发生在b步骤,形成愈伤组织,在此过程中植物激素发挥了重要
作用
B.再分化发生在d步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C.从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性
D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题51234返回解析 由愈伤组织形成胚状体结构的过程叫再分化,发生在c过程,故B错。b过程是指植物组织形成愈伤组织的过程,叫脱分化;脱分化、再分化都是由培养基中不同激素及其浓度比决定的;植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性;人工种子的优点是可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。
答案 B5课件32张PPT。第二章 细胞工程第8课时 动物细胞培养和细胞核移植技术 学习目标1.了解动物细胞与组织培养的原理、意义及应用。
2.理解动物细胞与组织培养的方法、过程。
3.了解动物体细胞核移植技术的原理和意义。
4.掌握细胞核移植与动物体细胞克隆的过程和意义。
5.了解克隆技术引发的社会伦理问题。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、动物细胞与组织培养
下图是动物细胞与组织培养过程示意图,阅读教材,完善材料,思考下面的问题:无菌胰蛋白酶悬浮细胞组织块接种生理盐水一层细胞新培养液粘附瓶壁1.什么是动物细胞与组织培养?
答案 是指在体外模拟动物体内环境,将动物细胞或组织在温度适宜、营养充足、无菌等条件下培养,使其继续生长、增殖并维持原有结构和功能的技术。
2.动物细胞与组织培养时,通常选用什么样的组织块?为什么?
答案 大多取自动物胚胎或出生后不久的幼龄动物的器官或组织。因为幼龄细胞与组织比老龄细胞与组织更容易培养。
3.动物细胞与组织培养的原理是什么?
答案 细胞增殖。答案4.动物细胞培养与动物组织培养的主要区别是什么?
答案 动物细胞培养过程中需要用胰蛋白酶等使组织块中的细胞分散开,而动物组织培养过程中不需要使细胞分散开。
5.总结动物细胞培养的环境条件。
答案 (1)与哺乳动物相近的适宜温度为36.5 ℃左右。
(2)最适pH范围为7.2~7.4。
(3)气体:O2含量直接影响细胞代谢活动,CO2含量则影响培养环境的pH。
(4)多种营养物质:葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素和促生长因子等。
(5)无菌环境:适量增加抗生素,以避免污染。答案6.根据营养物质的来源不同,一般可将培养基分为  培养基和  培养基。在动物细胞培养与组织培养中,一般选用  培养基,并加入一定量的     。
7.如何区分原代培养和传代培养?
答案 (1)原代培养是指从供体获取细胞与组织后的初次培养。
(2)将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养,称为传代培养。答案天然合成合成动物血清8.动物细胞与组织培养是否与植物组织培养一样,最终可获得新的完整个体?
答案 动物细胞与组织培养的目的是让这些细胞生长和增殖,没有体现细胞的全能性,而植物组织培养一般会获得完整植株,体现了植物细胞的全能性。答案二、动物细胞核移植和体细胞克隆
首例体细胞核移植克隆羊“多莉”的诞生,翻开了动物克隆史上崭新的一页。克隆羊“多莉”的产生过程如下图所示。结合教材,完善图示过程,并思考下面的问题: 答案乳腺细胞卵细胞细胞核融合细胞核早起胚胎早起胚胎子宫1.为什么要移植动物的细胞核?
答案 已分化的动物细胞整体的全能性受到限制,只是细胞核具有全能性,因为动物细胞的细胞核内含有本物种生物生长发育所需要的全部遗传物质。
2.卵细胞去核的原因是什么?
答案 保证克隆动物的遗传物质最大程度地来自有重要利用价值的动物。答案3.克隆动物与供体动物完全相同吗?克隆过程能否改变动物的性别?为什么?
答案 不完全相同,原因是:(1)克隆动物的细胞质遗传物质来自受体卵母细胞的细胞质。
(2)生物的性状不仅与遗传物质有关,还受环境的影响。克隆动物的性别受细胞核的控制,所以与供体动物的性别相同,不能改变性别。
4.核移植技术的原理是什么?
答案 动物细胞核的全能性。答案5.总结克隆的含义。
答案 克隆不仅仅是指无性繁殖,还包括遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的无性繁殖群体。
6.总结克隆技术在医疗卫生领域具有哪些应用前景。
答案 (1)作为生物反应器,生产医用蛋白。
(2)在治疗人类疾病时,转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为异种移植的供体用于组织器官的移植。
(3)可使人类更深入地了解胚胎发育及人体衰老的过程。
(4)用克隆动物做疾病模型,能使人们更好地追踪和研究疾病的发展过程,以便更有效地治疗疾病。答案7.总结体细胞克隆技术在畜牧生产中的应用。
答案 (1)加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群的繁育。
(2)在保护濒危物种方面,有望利用体细胞克隆技术增加这些动物的存活数量。
8.研究克隆技术有何意义?
答案 克隆技术在克服动物种间杂交繁殖障碍,创造新物种等方面具有重要的科学意义和潜在的经济价值。答案三、克隆动物(人)的安全性和伦理问题
社会上对克隆动物的安全性问题上引发了一些争议,阅读课本,思考下面问题:体细胞核去核卵细胞人工胚胎早期胚胎答案(1)过程一、过程二分别为哪种克隆过程。二者有何区别?
答案 过程一为生殖性克隆过程,过程二为治疗性克隆过程。
二者主要区别是:获得的早期胚胎在治疗性克隆中用于获得胚胎干细胞,然后诱导胚胎干细胞分化出所需的特定的组织或细胞;在生殖性克隆中获得的胚胎则通过胚胎移植送入母体的子宫内,由母体孕育出婴儿。答案(2)分析克隆技术引发的争论,填空下表:答案婚姻家庭心理社会地位成熟答案返回生殖性生殖性治疗性重点难点探究一、植物组织培养与动物细胞培养的比较答案细胞的全能性固体细胞增殖液体二、动物细胞核移植技术和体细胞克隆
美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛,
年产奶量达30.8 t,我国奶牛产奶量年平均
水平仅为3~4 t。某人用该高产奶牛的耳朵
细胞,采用核移植技术获得高产奶牛(如图)。
据图回答下列问题:(1)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞
的原因是_____________________________
_____________________________________
_______________。 卵母细胞体积大,易操作,营养
物质丰富,且细胞质中含有激发细胞核全
能性表达的物质 解析 在核移植中常用去核卵母细胞作为受体细胞,是因为卵母细胞内含有丰富的营养物质,体积比较大,容易操作。(2)④过程所利用的技术是_______________,
其原理是__________。细胞增殖 解析 ④过程属于动物细胞培养,其原理是细胞增殖。动物细胞培养解析答案(3)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细
胞核中含有与_______一样的全套基因,这种
繁殖方式属于_________。无性繁殖 解析 该实验的成功证明了动物细胞核具有全能性,因为细胞核中含有和受精卵一样的全套基因。受精卵解析答案(4)若研究发现该高产奶牛线粒体发达,故它
的产奶量高,则小牛d成年后具有这一优良性
状吗?______。你的依据是________________
________________________________________
______________________。解析 线粒体位于细胞质中,主要来源于受体细胞,
因此小牛d没有产奶量高的优良性状。不具有 线粒体中的基因一般通过细胞质传递给后代,而小牛d的细胞质主要来自于普通奶牛a解析答案解析答案三、克隆动物(人)的安全性和伦理问题
供体器官的短缺和排斥是器官移植的重要问题,而治疗性克隆能最终解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解:(1)正常情况下,去核的卵母细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中的________________________期的卵母细胞。减数第二次分裂中(MⅡ中)解析 从卵巢中刚排出来的次级卵母细胞,只有达到减数第二次分裂中期时的卵母细胞才可用于细胞重组;(2)治疗性克隆所用的技术是__________________。
(3)已知患者又是红绿色盲的女性,图中提供卵母细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后,该患者所生孩子中红绿色盲的情况是___________
__________。女孩不一定男孩红绿色盲,核移植技术解析 治疗性克隆采用的是核移植技术,移植器官并不改变患者的基因型,故红绿色盲女性的后代男孩为红绿色盲,女孩是否为红绿色盲则取决于父亲的基因型;解析答案(4)我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究,请你谈谈为什么要反对克隆人(至少写出两条理由)。返回解析 我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆。
答案 ①严重违反了人类伦理道德;
②冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;
③是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人;
④克隆技术尚不成熟,可能克隆出有严重生理缺陷的孩子(至少写出两条,只要答案符合题意即可)解析答案1.动物细胞培养过程中一定可以出现的情况是(  )
A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B.培养过程中多数细胞的基因型会发生改变
C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的
D.当细胞发生类似于癌细胞的变化时,可进行传代培养 随堂达标检测1234解析答案5解析 由于细胞之间相互接触而发生接触抑制现象,所以正常培养的细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞,A项错;
克隆培养法中细胞进行有丝分裂,所以细胞的基因型一般不会发生改变,B项错;
二倍体细胞传代培养至10~50代时多数的细胞会死亡,只有少数的细胞能够培养至50代以后成为细胞系,C项错;
类似于癌细胞的突变使细胞能够无限增殖,可以进行传代培养,D项正确。
答案 D123452.一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下哪些条件(  )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加血浆
④温度与动物的体温相近 ⑤需要O2,也需要CO2
⑥适宜的pH
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④
C.①②④⑤⑥ D.①②③④⑥
解析 动物细胞培养一般需要无菌、无毒的环境;一定的营养;一般保持与动物相近的体温和适宜的pH以及气体环境等。解析答案1234A53.2010年6月《中国养殖风》报道,“内蒙古白绒羊种羊场”诞生了目前国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊。关于克隆,除个体水平外,还有分子、细胞、器官等水平的克隆。下列不属于克隆技术的是(  )
A.从出生不久的小鼠心脏取下的细胞在体外离体培养成细胞系
B.使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达
C.农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯
D.将单个B淋巴细胞进行无性繁殖解析答案12345解析 克隆实质上就是一种无性繁殖,题中A、D两项都是细胞水平的克隆;
C项是指植物的营养生殖,也属于克隆的范畴;
B项中,使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达,属于基因工程技术。
答案 B123454.乙马的卵细胞核被甲马的体细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂发育成重组胚胎,再植入丙马的子宫内发育,结果产下一匹小马。下列叙述正确的是(  )
A.直接在体外对甲马的体细胞进行诱导也能培养出胚胎
B.小马的性状与甲马完全相同
C.此项技术可用于保护濒危物种
D.该过程可以很好地证明动物细胞的全能性
解析 克隆过程中细胞质遗传物质来自一方,而细胞核中遗传物质来自另一方,所以小马的性状与甲马不完全一致;该过程只能说明动物细胞核具有全能性,而不能证明动物细胞的全能性。1234C5解析答案5.下列有关克隆人的说法中,错误的是(  )
A.克隆人是一种无性生殖方式
B.克隆人证明了人体体细胞核具有全能性
C.现在克隆人技术已经成熟
D.由于克隆人会引起严重的伦理问题,各国政府一致反对克隆人的研究
解析 克隆人是将人体体细胞核移植到去核的卵母细胞中,然后将其在体外卵裂形成的胚胎移植到母体子宫中,使其发育成克隆人,这一生殖方式为无性生殖。因此,克隆人证明了人体体细胞核具有全能性。现有克隆技术尚不成熟。人的生殖性克隆违反人类繁衍的自然法则,损害人类作为自然人的尊严,引起严重的道德、伦理、社会和法律问题。1234解析答案返回C5课件23张PPT。第二章 细胞工程第9课时 动物细胞融合和单克隆抗体学习目标1.掌握动物细胞融合的原理、方法、过程与意义。
2.掌握制备单克隆抗体的方法、过程和应用。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、动物细胞融合
科学家经过长期的探索,也实现了让不同种动
物的体细胞进行杂交。完善下图,回答问题:灭火的病毒有丝分裂1.什么是动物细胞融合?
答案 动物细胞融合是指在一定的条件下将两个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程。
2.动物细胞融合的原理是什么?
答案 细胞膜的流动性。
3.诱导融合的方法有哪些?
答案 常用的促融合方法有:
(1)生物法:如病毒诱导融合法;
(2)化学法:如聚乙二醇诱导融合法;
(3)物理法:如电场诱导融合法等。答案4.杂交细胞融合成功的标志是什么?
答案 杂交细胞能进行有丝分裂。
5.与传统的有性杂交相比,细胞融合技术有何优越性?
答案 其优越性在于克服远缘杂交不亲和的障碍。答案二、单克隆抗体的制备
动物细胞融合技术的最重要用途是制备单克隆抗体,阅读教材并回答问题:1.什么是抗体?它是如何产生的?
答案 抗体是机体接受抗原刺激后产生的,并能和该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
是由浆细胞分泌的,能和抗原特异性结合。
2.获取抗体采用传统的方法是怎样的?有何缺点?
答案  (1)方法:①向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体;
②从动物血清中分离所需抗体。
(2)缺点:产量低、纯度低、特异性差。
3.癌细胞有何特征?
答案 癌细胞的主要特征有无限增殖、形态结构改变、易分散转移等。答案4.在体外培养的条件下,一个B淋巴
细胞有没有可能无限增殖?
答案 不可能。
5.如何让B淋巴细胞既能产生特异性
抗体,又能大量繁殖?
答案 让B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行动物细胞融合形成杂交瘤细胞。
6.只考虑两两融合,培养液中的融合细胞有几种类型?细胞共有几种类型?
答案 融合细胞有B淋巴细胞-骨髓瘤细胞、B淋巴细胞-B淋巴细胞、骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞三种。培养液中还含有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞两种细胞。答案7.如何培养筛选出的杂交瘤细胞?如何获取单克隆抗体?
答案 将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠腹腔内
增殖,从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。
8.单克隆抗体有何优点?
答案 特异性强、灵敏度高、产量大。答案答案返回9.单克隆抗体有哪些用途?
答案 (1)开发治疗恶性肿瘤的抗体;
(2)还可用于治疗由于免疫系统紊乱导致的疾病;
(3)用于器官移植的治疗等。重点难点探究一、动物细胞融合
动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较答案流动性流动全能生物细胞产物远缘杂交不亲和二、单克隆抗体的制备
如图表示用生物工程技术制备人抗A抗体的过程,请回答下列问题:(1)根据材料完善下面内容:细胞髓瘤细胞杂交细胞(单克隆)抗体B淋巴骨产生特定抗体的(2)人的红细胞膜表面有被称为凝集原的特异_______;从免疫学角度看,这种凝集原是_____。解析 红细胞表面的凝集原与细胞识别有关,其化学本质是糖蛋白,从免疫学角度看是抗原。糖蛋白抗原解析答案(3)图中细胞1是小鼠体内注入人A型血红细胞后
获得的_______细胞,这种细胞具有产生_______
___________________________的特点,但难以
在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2是从患骨
髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞,这种细胞在
体外培养时能____________,但不会产生抗体。快速大量增殖 B淋巴抗A抗体(或单一的特异性抗体)单一的解析  小鼠受到抗原刺激后能产生B淋巴细胞,
这种细胞能产生单一抗体,但不能增殖,骨髓
瘤细胞能无限增殖但不能产生抗体。解析答案(4)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点,经特
殊处理,在促细胞融合因子的作用下,使两种细胞
发生融合,形成图中的细胞3,这种细胞称为______
_____。把它在乙培养皿中进行培养,则能产生大量
的细胞群。解析 通过动物细胞融合的方式可以获得杂交瘤细
胞,产生单克隆抗体。杂交瘤(5)过程①的主要目的是__________________________________。通过过程②或③的培养方法能产生大量__________抗体。抗A单克隆筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞 解析 过程①的目的是筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞,通过②或③可产生大量抗A单克隆抗体。细胞返回解析答案1.动物细胞融合中使用的灭活的仙台病毒的抗原性和感染力是(  )
A.失去抗原性,具有感染力
B.具有抗原性,也具有感染力
C.失去抗原性,也失去感染力
D.具有抗原性,失去感染力
解析 灭活的仙台病毒不具有生物活性,不具有侵染细胞的能力,但具有抗原性,能够促进动物细胞融合。 随堂达标检测1234D解析答案52.单克隆抗体是指(  )
A.单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体
B.单个B淋巴细胞增殖产生的抗体
C.单个杂交瘤细胞增殖产生的高度单一的抗体
D.单个抗体通过克隆化培养产生大量抗体解析答案12345解析 单克隆抗体的制备过程是:将一种抗原注入小鼠体内,获得能产生抗体的B淋巴细胞,然后将B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞同时培养,在聚乙二醇的诱导下,促使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,得到杂交瘤细胞。从中选出能产生抗体的细胞群,即可得到单克隆抗体。单克隆抗体是利用B淋巴细胞能产生抗体的能力及骨髓瘤细胞能无限增殖的特点制备出的抗体。骨髓瘤细胞自身不能产生抗体,则A项错误。
而一个细胞产生的抗体是非常有限的,不能应用于生产和实践,所以单个B淋巴细胞也不能产生大量的抗体,B项错误。
抗体本身很难克隆,而单个杂交瘤细胞通过无性繁殖能产生大量的相同的杂交瘤细胞,产生的抗体专一,特异性强,C项正确,D项错误。
答案 C123453.如图是单克隆抗体制备过程示意图,其中1过程注射的物质和A细胞的名称分别是(  )A.抗体、T淋巴细胞 B.抗原、T淋巴细胞
C.抗体、B淋巴细胞 D.抗原、B淋巴细胞解析答案12345解析 单克隆抗体技术首先应该获得能产生单一抗体的B淋巴细胞,所以应该向小鼠注射单一抗原,刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞,由B淋巴细胞产生单一抗体。然后利用动物细胞融合技术使B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞。然后在体外进行培养或在体内培养获得大量的单一抗体。
答案 D123454.单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面与常规抗体相比,其特点是(  )
A.单克隆抗体特异性强、纯度低、灵敏度高、产量高
B.单克隆抗体特异性强、纯度高、灵敏度低、产量高
C.单克隆抗体特异性强、纯度高、灵敏度高、产量低
D.单克隆抗体特异性强、纯度高、灵敏度高、产量高
解析 单克隆抗体与常规抗体相比,特异性强、灵敏度高、纯度高、产量高。1234D5解析答案5.要想获得大量的单克隆抗体就必须用单个的B淋巴细胞进行无性繁殖,形成细胞群。其原因是(  )
A.在体外培养条件下B淋巴细胞可以无限增殖
B.在动物体内,每个B淋巴细胞可产生多种抗体
C.每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应
D.每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体但不能大量增殖
解析 B淋巴细胞寿命短,它能够参与特异性免疫,但不一定都参与;B淋巴细胞的免疫具有特异性,即每一个B淋巴细胞只能产生一种与特定抗原结合的抗体。1234解析答案返回D5