高中生物苏教版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第一节 植物细胞工程示范课课件ppt
展开一、植物细胞工程的综合考查
1.有关植物组织培养(1)幼嫩的组织脱分化较为容易,如茎尖、根尖、形成层细胞易脱分化,而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。另外,幼嫩的芽尖、茎尖几乎不含病毒,或病毒很少,作为植物组织培养材料容易实现作物脱毒。(2)对外植体要进行消毒处理,而对各种器械要彻底灭菌。(3)利用植物组织培养生产细胞代谢产物时,有时只需将外植体培养到愈伤组织,从愈伤组织中获取代谢产物。(4)植物细胞代谢产物的工厂化生产中,用液体培养基培养愈伤组织的细胞,培养过程中可加以搅拌,一是增加培养液中氧的溶解量,二是利于细胞与培养液充分接触。
2.植物激素在组织培养过程中的重要作用生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,其作用及特点如下表:
3.植物体细胞杂交(1)植物体细胞杂交的结果不是形成杂种细胞,而是要经过组织培养形成杂种植株。(2)植物体细胞融合成功的标志是再生出新的细胞壁;植物体细胞杂交成功的标志是形成杂种植株。(3)植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合,因此不属于有性生殖,应为无性生殖。(4)杂种植株的变异类型属于染色体变异,杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和,杂种植株属于异源多倍体。
体细胞杂交在生产实践中的应用拉开了帷幕。以下为番茄和马铃薯体细胞杂交的步骤:回答下列问题:
(1) 植物体细胞杂交技术的原理是__________________________和___________________。从杂交细胞到番茄—马铃薯植株是利用______________技术来实现的。
细胞质膜具有一定的流动性
植物细胞的全能性
[解析] 植物体细胞杂交包括植物细胞融合和植物组织培养两个阶段,因此其原理是细胞质膜的流动性、植物细胞的全能性,即将杂交细胞培育成植株是利用植物组织培养技术实现的。
(2) 过程①利用酶解法得到的结构是__________,过程②常用的试剂是________________。
(3) 植物体细胞融合完成的标志是________________________________________。通过过程②得到的融合细胞有___种(只考虑两两融合)。过程④是脱分化过程,能形成__________。
细胞壁的形成(或杂种细胞再生出细胞壁)
[解析] 植物体细胞融合完成的标志是细胞壁的形成。过程②得到的融合细胞,若只考虑两两融合则有番茄细胞相互融合、马铃薯细胞相互融合、番茄—马铃薯融合3种融合细胞,其中番茄—马铃薯融合细胞是符合要求的。过程④是脱分化形成愈伤组织的过程,该过程使细胞失去了原有的结构和功能。
(4) 启动⑤过程的关键性激素是________和____________。
[解析] 过程⑤是再分化生成完整植株,启动该过程的关键性激素是生长素和细胞分裂素,且二者的比例影响分化的方向。
典例2 紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗癌的药物,虽然能造福人类,但对红豆杉的大量砍伐却为濒危的红豆杉带来灭顶之灾。为了缓解红豆杉资源匮乏的现状,科研人员以红豆杉的幼茎为外植体,获得大量的组培苗,下图是其培育过程的示意图。回答下列问题:
(1) 图中表示脱分化和再分化的过程分别是____、____。
[解析] 图中表示脱分化过程的是②,表示再分化过程的是③。
(2) 在植物组织培养过程中,若要大量获得紫杉醇,需要将外植体培养至_________阶段,原因是处于该阶段的细胞________________能力较强,且产生的细胞代谢产物较多。
愈伤组织
[解析] 在植物组织培养过程中,若要大量获得紫杉醇,需要将外植体培养至愈伤组织阶段,原因是处于该阶段的细胞分裂能力较强,且产生的细胞代谢产物较多。
葡萄糖为单糖,更容易被植物细胞吸收利用
(4) 过程④为炼苗阶段,将试管苗从培养基中移出时要用镊子小心取出,需彻底洗干净根部,这样处理的目的是________________________________________________________________________________________________________。试管苗移栽大田后,需要特别注意__________________________________等环境条件与试管苗的炼苗要求相同,以保证试管苗移出后适应大田而实现自养生长。
防止移栽苗烂根死亡(或防止残留在根部的培养基成为潜在的致病微生物的生长培养基,从而导致移栽苗烂根死亡)
湿度、光照和温度(合理答案均可)
[解析] 过程④为炼苗阶段,为了防止残留在根部的培养基成为潜在的致病微生物的生长培养基而导致移栽苗烂根死亡,将试管苗从培养基中移出时要用镊子小心取出,需彻底洗干净根部。试管苗移栽大田后,需要特别注意湿度、光照和温度等环境条件与试管苗的炼苗要求相同,以保证试管苗移出后适应大田而实现自养生长。
二、动物细胞工程的综合考查
1.解答动物体细胞核移植类试题时需注意的几个关键点(1)通过动物细胞核移植技术形成的重组胚胎能够发育成一个新个体,体现了动物细胞的细胞核的全能性,而非动物细胞的全能性。(2)利用核移植技术得到克隆动物的过程属于无性生殖。
(4)克隆动物所用的受体细胞是去核的成熟卵母细胞,这是因为卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核表达全能性的物质,且体积大,易于操作。(5)克隆动物的培育过程所利用的生物技术包括体细胞核移植、动物细胞培养等。(6)核移植时,一般先通过电脉冲方法使供体细胞和受体细胞融合,形成重组细胞,再用物理或化学方法激活重组细胞,使其完成细胞分裂和发育进程,进而形成早期胚胎。
2.单克隆抗体制备的关键思路及操作依据(1)关键思路①克隆单一的浆细胞,形成细胞群。②将浆细胞与骨髓瘤细胞融合,获得杂交细胞。(2)用浆细胞与骨髓瘤细胞进行融合的原因①每一个浆细胞只能分泌一种特异性抗体;不同种类的浆细胞分泌的抗体不同。②浆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。
3.动物细胞工程的各种技术手段及其原理
4.区分三种细胞——杂种细胞、重组细胞和杂交细胞(1)杂种细胞:植物体细胞杂交过程中,两种细胞去掉细胞壁之后形成的原生质体融合,融合的原生质体出现细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。(2)重组细胞:体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞之后形成的细胞叫重组细胞。(3)杂交细胞:动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。
为制备单克隆抗体的流程图。据图回答下列问题:
(1) 图中①过程需要给小鼠注射的抗原是_____________________________。从小鼠体内获得的已免疫的B淋巴细胞____(填“能”或“不能”)分泌抗体。
(2) 图中②过程进行动物细胞融合时,动物特有的方法是用____________诱导融合;进行筛选时,淘汰的细胞有__________________和________________________。最终筛选获得的杂交细胞的特点是________________________________。③过程筛选出能产生特定抗体的细胞群,常利用的方法是__________________。
融合的具有同种核的细胞
既能无限增殖又能分泌特异性抗体
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