2023年高中生物25细胞工程总复知识搜索与探究归纳.docx

2—5　细胞工程自助式复习板块 知识搜索 细胞工程是指应用_______和_______的原理和方法，通过某种_______手段，在_______水平或_______水平上，按照人们的意愿改变细胞内的_______或获得细胞产品的一门综合科学技术。 答案：细胞生物学　分子生物学　工程学　细胞整体　细胞器　遗传物质 一、植物细胞工程 1.植物细胞工程通常采用的技术手段有_______和_______等，这些技术的理论根底是_____。 答案：植物的组织培养　植物体细胞杂交　植物细胞的全能性 2.植物细胞表现全能性，需要的条件是_______。 答案：植物体的器官或组织处于离体状态，有一定的营养物质、激素和其他外界条件 3.愈伤组织是指一种高度_______的呈_______状态的薄壁细胞。脱分化是指高度分化的植物器官、组织或细胞产生_______的过程。再分化是指_______进行培养，可以重新分化成根或芽等器官的过程。 答案：液泡化　无定形　愈伤组织　愈伤组织 4.人工种子可以解决某些作物品种_______差、_______困难或_______低等问题。 答案：繁殖能力　结子　发芽率 5.植物体细胞杂交是用两个来自不同_______融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的_______的方法。 答案：植物的体细胞　植物体 6.植物细胞融合首先要去除细胞壁，我们常采用的方式是_______。植物体细胞融合实质上是不同植物体细胞的_______融合的过程。我们一般用物理法和化学法来促使其融合，物理方法有_____，化学方法有_____。 答案：酶解法　原生质体　离心、振动、电刺激等促使其融合　聚乙二醇作为诱导剂诱导融合 7.植物体细胞杂交的方法克服了______的障碍，在培育作物新品种方面取得了重大的突破。答案：远源杂交不亲和性 二、动物细胞工程 1.动物细胞工程常采用的技术手段有_______、_______、_______、_______、_______等。其中，_______技术是其他动物细胞工程技术的根底。 答案：动物细胞培养　动物细胞融合单克隆抗体　胚胎移植　核移植　动物细胞培养 2.动物细胞培养液中通常含有_______、_______、_______、_______和_______等。培养的动物细胞大都取自_______或出生不久的_______的器官或组织。 答案：葡萄糖　氨基酸　无机盐　维生素动物血清　动物胚胎　幼龄动物 3.原代培养〔1～10代〕：先用_______使组织器官分成单个细胞，再配成_______，然后放入培养瓶中培养。传到10代时，大局部细胞死亡，少数能存活的细胞称为_______。 答案：胰蛋白酶　一定浓度的细胞悬浮液细胞株 4.传代培养〔10～40、50代〕：到50代以后大局部细胞不能再传递下去了〔局部遗传物质_______且有_______特性，有可能在培养条件下无限制地传代下去的细胞叫做_______〕。 答案：改变　癌变　细胞系 5.动物组织培养可以用在有重要价值的蛋白质生物制品的生产，如烧伤病人的_______、有毒物质的检测等。 答案：皮肤移植 6.动物细胞融合与植物细胞原生质体融合的根本原理是相同的，诱导融合的方法类似，动物细胞的融合还常常采用_______作为诱导剂。 答案：灭活的病毒 7.单克隆抗体的制备：效应B淋巴细胞〔能产生特定的_______〕和_______细胞〔能大量_______〕在_______诱导下融合，得到的_______细胞可产生化学性质_______、特异性强的抗体。在单抗上连接抗癌药物制成“_______〞，可杀灭癌细胞。 答案：抗体　骨髓瘤　增殖　灭活的仙台病毒　杂交瘤　单一　生物导弹 8.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，优点是_____________________。现在国外已有多种单克隆抗体实现商品化，制成_____________。 答案：特异性强，灵敏度高，优越性非常明显　单抗诊断盒 探究归纳 要点1　植物细胞工程 【例1】 新课标渗透 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，以下哪一项条件是不需要的(　　)    解析：解答此题需要注意以下三点： 〔1〕由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素以及适宜的温度，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。 〔2〕由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，才能保证培养产生出的细胞是正常的细胞。 〔3〕由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。 答案：C 归纳与迁移 植物细胞工程 〔1〕理论根底：植物细胞的全能性(含有发育成完整个体所需要的全部基因)。 〔2〕分化：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。 〔3〕脱分化的条件：离体，一定的营养物质，激素及其他外界条件(如无菌、适宜的温度等)。 〔4〕植物细胞脱分化、再分化的关键因素。 影响脱分化的一个重要因素是植物激素。当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈促进愈伤组织的形成，而两者不同的浓度配比在再分化过程中，分别对诱导根或芽的产生起关键作用。当细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利于芽的发生；浓度比低时，有利于根的发生。 〔5〕植物体细胞杂交 ①过程： 图2-5-1 ②意义：克服远源杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。 要点2　细胞培养 【例2】 动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于(　　)   C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D.动物细胞能大量培养，而植物细胞只能培养成植株 解析：动物细胞培养所用的培养基不同于植物细胞培养所用的培养基，它是液体培养基，其中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。 答案：A 归纳与迁移 细胞培养 〔1〕植物细胞培养：植物细胞、组织培养要想获得成功，必须有效地防止细菌等的污染，保证培养材料、培养基、培养用具完全无菌。因为如果在培养基上有细菌等微小的生物存在，它们比植物细胞有更强的新陈代谢能力，它们比植物细胞生长、繁殖更快；而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。 〔2〕动物细胞培养：除了也要求无菌操作外，首先要明确目的：获得有价值的蛋白质制品，检测有毒物质，医药研究等。其次应了解过程：①别离细胞；②原代培养；③传代培养。 在培养过程中要明确动物细胞所用的培养基的成分是不同的。动物细胞培养液中通常用含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。 〔3〕植物组织培养和动物细胞培养的比拟 比拟工程 原理 培养基 结果 培养目的 植物组织培养 细胞的全能性 固体；营养物质，激素 培育成植株 快速繁殖，培育无病毒植株等 动物细胞培养 细胞的增殖 液体；营养物质，动物血清等 培育成细胞系或细胞株 获得细胞的产物或细胞等 要点3　植物体细胞杂交和动物细胞融合的比拟 【例3】 动物细胞融合和植物体细胞杂交的比拟中，正确的选项是〔　　〕     解析：动物细胞融合和植物体细胞杂交这两项细胞工程技术中，都包含有细胞融合的过程。这个融合作用的技术根本上是相同的。对于诱导方法来说，除动物细胞的融合还常用灭活的病毒做诱导剂外，其他是根本相同的。但是，植物体细胞杂交在完成细胞融合后，还要将杂种细胞培育成植株，所以，他们所应用的技术手段是有差异的。至于所采用的原理，植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性，而动物细胞融合的原理只是细胞膜的流动性。 答案：D 归纳与迁移 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比拟 比拟工程 融合原理 融合方法 诱导手段 用途 植物体细胞杂交 细胞膜的流动性 去掉细胞壁后诱导原生质体融合 离心、电刺激、振动、显微操作、聚乙二醇等 克服远源杂交不亲和，获得杂种植株 动物细胞融合 细胞膜的流动性 使细胞分散后诱导细胞融合 离心、电刺激、振动、显微操作、聚乙二醇、灭活的病毒诱导 制备单克隆抗体的技术之一 要点4　单克隆抗体的制备 【例4】 〔经典回放〕将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，其依据是(　　) A.B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖  C.骨髓瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体 D.骨髓瘤细胞可以产生抗体，但不能无限增殖 解析：B选项中的B淋巴细胞无论是否与骨髓瘤细胞融合都产生抗体，因此是错误的，D选项骨髓瘤细胞不能产生抗体，但可以无限增殖，因此是错误的。 答案：AC 归纳与迁移 1.概念：单个B淋巴细胞进行无性繁殖，也就是通过克隆，形成细胞群，这样的细胞群就有可能产出化学性质单一、特异性强的抗体——单克隆抗体。 2.过程：在制备单克隆抗体时，科学家将抗原注射到小鼠体内，然后从小鼠脾脏中获得能够产生抗体的B淋巴细胞，与小鼠骨髓瘤细胞在灭活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导下融合，因为融合的细胞有三种类型，可能是效应B淋巴细胞融合，也可能是骨髓瘤细胞融合，也可能是效应B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，所以要在特定的选择性培养基中筛选出杂交瘤细胞〔筛选方法：效应B淋巴细胞融合的细胞无需在意，因为效应B细胞不能增殖，会自然死亡。关键是如何区分骨髓瘤细胞融合体和杂交瘤细胞，一般是参加抑制骨髓瘤细胞复制的物质，使其停留在分裂间期〕。由于杂交瘤细胞继承了双亲细胞的遗传物质，因此，它不仅具有B淋巴细胞分泌特异性抗体的能力，还有骨髓瘤细胞在体外培养条件下所需抗体的细胞群，继续培养，以获得足够数量的细胞，在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖。这样，从细胞培养液或小鼠的腹水中，就可以提取出大量的单克隆抗体。 3.优点：特异性强、灵敏度高。 4.应用：①临床诊断；②单克隆抗体还可以作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹〞治疗肿瘤。 汗老师讲方法 要明确植物体细胞杂交的开始和结束。植物体细胞杂交是用两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植株的方法。从这句话可以看出，植物体细胞杂交是从细胞融合开始，到培育成新的植物体结束。 明白克隆的含义。克隆可以分为广义和狭义，广义的克隆指所有的无性繁殖，包括分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、营养生殖、植物的组织培养；从细胞层面分析由局部细胞形成细胞团、某一器官也属于克隆；从DNA层面分析，DNA的扩增也属于克隆。狭义的克隆指动物通过核移植由重组细胞发育成新个体的过程。 进一步深入理解植物体细胞杂交。植物体细胞杂交是在原生质培养技术的根底上，借用动物细胞融合方法开展起来的一门新型生物技术。植物体细胞杂交的过程包括原生质体的制备，原生质体融合的诱导，杂种细胞的筛选和培养，以及杂种植株的再生与鉴定等环节。下面以烟草和大豆的体细胞杂交为例，简要介绍植物体细胞杂交的过程。 原生质体制备。选取烟草植株上的幼嫩叶片和培养好的大豆细胞，用酶解法制备原生质体。该原生质体在显微镜下观察，烟草的呈绿色，大豆的无色，很容易区别开来。 原生质体融合。取等量烟草和大豆的原生质体混合后，参加聚乙二醇溶液。在显微镜下观察，可以看到原生质相互粘集在一起。隔一段时间后，参加高钙、高pH的溶液，这时原生质体才开始融合。原生质体融合包括膜融合和核融合两个过程。诱导融合只能诱导细胞膜的融合，两个核的融合是在杂种细胞第一次有丝分裂时进行的。 杂交细胞的筛选和培养。烟草与大豆的原生质体融合后，将原生质体转移到适当的培养基上培养，使原生质体再生出细胞壁。这时，在细胞混合物中，不