學(xué)案細(xì)胞工程

楠桿高中高二生物選修三復(fù)習(xí)學(xué)案五編制人:江和平時間:專題二細(xì)胞工程考點一細(xì)胞工程和細(xì)胞的全能性【知識匯總】1.細(xì)胞工程的概念：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2.細(xì)胞的全能性(1)定義：具有某種生物 的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成__________ 的潛能。（2）全能性大小比較：①受精卵(全能性最高)生殖細(xì)胞(也具有較高的潛在全能性)體細(xì)胞(全能性較低)。②未分化或分化程度低的細(xì)胞分化程度高的體細(xì)胞。③植物細(xì)胞動物細(xì)胞；增殖的細(xì)胞不增殖的細(xì)胞。④隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高，細(xì)胞的全能性逐漸。(3)影響全能性表達(dá)的原因：在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會有 地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官?？键c二植物組織培養(yǎng)【知識匯總】1、概念:在________________條件下，將______的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生__________________，最終形成完整的植株。2、理論基礎(chǔ)： 。3、植物細(xì)胞全能性實現(xiàn)的條件： 、提供適宜的 __條件和激素。4、eq\x(離體的器官、組織或細(xì)胞)eq\o(→,\s\up15(①))eq\x(A)eq\o(→,\s\up15(②))eq\x(B)eq\o(→,\s\up15(發(fā)育))eq\x(完整植株)圖中①過程為________，②過程為_________，A表示___________，B表示_________________①過程____光.②過程____光脫分化：已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)，失去而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。愈傷組織特點:________________________________________________________________。植物激素在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用生長素/細(xì)胞分裂素的比值作用效果比值高時有利于的分化，抑制的形成比值低時有利于的分化、抑制的形成比值適中時促進(jìn)的形成無菌操作原因：_________________________________________________________________【應(yīng)用示例】1.下圖表示四倍體蘭花葉片通過植物組織培養(yǎng)形成植株的過程，相關(guān)敘述中正確的是()A．②和③階段會發(fā)生減數(shù)分裂B．①階段需生長素而③階段需細(xì)胞分裂素C．①階段有細(xì)胞增殖但無細(xì)胞分化D．此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為二倍體問題導(dǎo)析(1)圖中①是 ，②、③是 。②和③階段會發(fā)生有絲分裂。(2)①階段和③階段都需 ，只是二者比例不同。(3)此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為 。一題多變判斷正誤：(1)植物體的細(xì)胞發(fā)育成完整個體才體現(xiàn)了全能性。()(2)高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性。()(3)植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同。()(4)紫色糯性玉米種子培育成植株，這反映植物種子具有全能性。()考點三植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1.概念：將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成，并把雜種細(xì)胞培育成新的 的技術(shù)。原理：(植物體細(xì)胞融合)、(植物組織培養(yǎng))2.過程(1)去壁：用 去除植物細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法①物理法： 等。②化學(xué)法：用 誘導(dǎo)。（3）原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志是_________________________________________3.意義：克服了 的障礙。【應(yīng)用示例】2.利用體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得了“番茄—馬鈴薯”雜種植株，實驗過程如圖所示，遺憾的是該雜種植株并非是想象中的地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯的“超級作物”。(1)材料中所用到的植物體細(xì)胞雜交技術(shù)應(yīng)用到原生質(zhì)體融合和______________技術(shù)，該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是__________________。(2)圖中①步驟所示植物細(xì)胞用__________________除去細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體。(3)圖中②過程細(xì)胞兩兩融合時，可出現(xiàn)_____種融合細(xì)胞，要促進(jìn)雜種細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有__________和__________________兩類激素。(4)由雜種細(xì)胞培育成試管苗，需要經(jīng)過細(xì)胞的④________和⑤________過程。其中⑤過程必須給予光照，其原因是________能利用光能制造有機物，供試管苗生長發(fā)育。(5)利用馬鈴薯和番茄的______________得到單倍體植株，然后取單倍體植株細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交，再用________處理之后也可得到可育的“番茄—馬鈴薯”雜種植株。問題導(dǎo)析(1)細(xì)胞壁的主要成分是 ，因此用 可以特異性地去除細(xì)胞壁。(3)甲、乙兩種細(xì)胞融合時，可能會出現(xiàn)三種情況：融合，________融合， 融合，其中 融合類型的細(xì)胞才是最終需要的雜種細(xì)胞；一題多變依據(jù)上圖判斷：(1)植物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。()(2)雜種細(xì)胞經(jīng)過④和⑤過程可以培育成雜種植株說明雜種細(xì)胞具有全能性。()(3)盡管愈傷組織可以進(jìn)行光合作用，但其培養(yǎng)基中仍需要糖類、氨基酸等有機營養(yǎng)。()(4)若A的基因型為Rr，B的基因型為Yy，則最終形成的雜種植株的基因型為RrYy。()(5)雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁，在此過程中活躍的細(xì)胞器是核糖體。()考點四植物細(xì)胞工程的應(yīng)用一、植物繁殖的新途徑【知識匯總】1.微型繁殖(1)概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的 技術(shù)。(2)屬于(填有性、無性)繁殖，能夠保持優(yōu)良品種的遺傳性狀。(3)優(yōu)點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①保持優(yōu)良品種的__________,②_________地實現(xiàn)種苗的大量繁殖,③可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)))(4)實例：_____、生菜、楊樹以及無子西瓜試管苗的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。2.作物脫毒(1)選材部位：植物 附近的部位，因為 。3.人工種子(1)組成：由 、不定芽、頂芽和腋芽作為保護性外殼的和提供胚狀體進(jìn)一步發(fā)育所需營養(yǎng)的 構(gòu)成。如下圖：(2)特點：①解決了某些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等②不發(fā)生分離。③繁殖周期短。④可控制植物的生長發(fā)育與抗逆性。⑤便于貯藏和運輸。⑥不受季節(jié)、氣候和地域等條件的限制。⑦用人工種子播種可以節(jié)約糧食。楠桿高中高二生物選修三復(fù)習(xí)學(xué)案六編制人:李雙雙時間:【應(yīng)用實例】3．下面為人工種子培養(yǎng)過程流程圖解，下列相關(guān)敘述不正確的()A．b、c過程中植物激素發(fā)揮了重要作用，d表示給胚狀體包上人工胚乳和人工種皮B．再分化發(fā)生在d步驟，是愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過程C．人工種子的培育是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的重要用途之一D．人工種子可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題問題導(dǎo)析(1)a表示 ；b表示 。(2)c表示 。(3)d表示給___ 包裹上人工胚乳和人工種皮。(4)e表示將人工種子種植獲得種苗的過程。一題多變判斷正誤：(1)人工種子一般用離體的植物細(xì)胞通過組織培養(yǎng)技術(shù)獲得。()(2)胚狀體是由愈傷組織分化而成，離體細(xì)胞只有形成愈傷組織才能表現(xiàn)出全能性。()(3)同一批次的人工種子可以保證具有相同的基因型。()(4)胚狀體是由未分化的、具有分裂能力的細(xì)胞構(gòu)成的。()二、作物新品種的培育及細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)【知識匯總】1．單倍體育種(1)過程：花藥eq\o(→,\s\up14(離體培養(yǎng)),\s\do14()) 植株eq\o(→,\s\up14(人工誘導(dǎo)),\s\do14(染色體加倍)) 的優(yōu)良品種。(2)原理：變異(3)優(yōu)點：①后代是。②可明顯縮短 。(4)實例：煙草、小麥等。2．突變體的利用(1)過程：在植物的組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于_________________________,因此容易受到培養(yǎng)條件和 的影響而產(chǎn)生，從中篩選出對人們有用的 ，進(jìn)而培育成新品種。(2)過程(3)實例：抗花葉病毒的、抗鹽堿的、抗除草劑的等。3．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(1)種類：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、 、 、生物堿等。(2)技術(shù)： 技術(shù)。（3）過程：外植體(離體的植物器官、組織或細(xì)胞)eq\o(,\s\up14(脫分化))愈傷組織eq\o(,\s\up14(分散開))細(xì)胞懸液eq\o(,\s\up14(發(fā)酵、提取))細(xì)胞產(chǎn)物(4)實例：人參、三七、紫草和銀杏的細(xì)胞產(chǎn)物都已實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)?！緫?yīng)用示例】4．下圖列舉了幾種植物的育種方式，請據(jù)圖回答相關(guān)問題：(1)甲育種方式稱為_______________。(2)通過丁方式可以獲得脫毒苗，培養(yǎng)過程中c常常取用莖尖的原因_____________________。(3)乙方式通常用射線處理植物的愈傷組織能獲得較好效果，原因_____________________________________________________________________________________________。(4)丙方式將外源目的基因?qū)胧荏w植物細(xì)胞，最常采用的方法是______________。(5)甲、丙兩種育種方式與傳統(tǒng)雜交育種相比，其優(yōu)點是_____________________________。問題導(dǎo)析(1)由a、b兩種細(xì)胞通過一定的技術(shù)手段獲得c，屬于 ，能 。(2)植物體細(xì)胞雜交和基因工程都能 ，而傳統(tǒng)雜交育種由于 而不能實現(xiàn)種間雜交。一題多變判斷正誤：(1)誘變育種處理的材料為分裂活動旺盛的部位，如愈傷組織、芽等。()(2)單倍體育種是利用花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理幼苗兩個階段得到單倍體。()(3)人工種子是通過植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生的，屬于無性繁殖，可表現(xiàn)出雙親的遺傳性狀。()(4)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)過程包括脫分化和再分化環(huán)節(jié)。()考點五動物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞培養(yǎng)一、動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有___________________，_____________________________、__________________________、___________________,其中___________________________是基礎(chǔ)。二、動物細(xì)胞培養(yǎng)【知識匯總】1．概念從動物機體中取出相關(guān)的組織，將它分散成 ，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞 和 。2．過程3．相關(guān)概念(1)細(xì)胞貼壁：懸液中分散的細(xì)胞 上。(2)接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到 時，細(xì)胞 的現(xiàn)象。(3)原代培養(yǎng)：指動物組織消化后的 。(4)傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細(xì)胞，出現(xiàn) 后，需要重新用等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞 的培養(yǎng)(5)細(xì)胞株：傳代培養(yǎng)的細(xì)胞能傳到代，這樣的傳代細(xì)胞稱為細(xì)胞株。(6)細(xì)胞系：傳代培養(yǎng)的細(xì)胞在傳到后，有部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，獲得不死性，這種具有特點的細(xì)胞稱為細(xì)胞系。4．培養(yǎng)條件(1)無菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液中添加一定量的 ，并定期 ，以清除 ，防止對細(xì)胞自身造成危害。添加血清原因：______________________________________________________________________________________________________________。(3)溫度和pHeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(溫度：哺乳動物多以為宜,pH：多數(shù)細(xì)胞適宜pH))(4)氣體環(huán)境eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(O2：細(xì)胞代謝所必需,CO2：))5．應(yīng)用【應(yīng)用實例】5．某研究小組為測定藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性，準(zhǔn)備對某種動物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)。下列有關(guān)說法正確的是()A．在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時，可用胃蛋白酶處理B．細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是作為細(xì)胞代謝原料C．取甲細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，傳至10～50代就會完全停止D．乙細(xì)胞在原代培養(yǎng)過程中，最終會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象問題導(dǎo)析(1)胃蛋白酶的最適pH大約為2，這一環(huán)境下細(xì)胞往往會受到破壞，不利于培養(yǎng)，所以一般用 酶而不用胃蛋白酶處理細(xì)胞。(2)培養(yǎng)液中CO2的作用是 。(3)在適宜條件下，肝腫瘤細(xì)胞可以 。(4)正常肝細(xì)胞在原代培養(yǎng)過程中會出現(xiàn) 現(xiàn)象，停止增殖。一題多變判斷正誤：(1)動物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是動物細(xì)胞的全能性。()(2)原代培養(yǎng)的細(xì)胞是指從貼壁生長到發(fā)生接觸抑制的細(xì)胞。()(3)傳代培養(yǎng)的細(xì)胞以有絲分裂方式增殖，在傳代過程中其遺傳物質(zhì)保持不變。()(4)只要培養(yǎng)條件適宜，細(xì)胞都可在體外無限繁殖。()考點六動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物【知識匯總】1．概念將動物的一個細(xì)胞的 ，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的中，使其 并發(fā)育成一個 ，最終發(fā)育為動物個體。2．分類包括 移植和 移植，其中 移植較易成功。楠桿高中高二生物選修三復(fù)習(xí)學(xué)案七編制人:李雙雙時間:過程①供體：一般選用傳代以內(nèi)的細(xì)胞，因為以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持_______________________，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。②受體：去核的期的卵母細(xì)胞。原因一方面細(xì)胞，；______多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)。另一方面此時具備受精能力，細(xì)胞質(zhì)中含有能?！舅伎肌繛槭裁春艘浦布夹g(shù)獲得的動物與供核動物性狀不完全相同？4．應(yīng)用前景(1)加速家畜 進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。(2)保護瀕危物種。(3)轉(zhuǎn)基因克隆動物可作為 ，生產(chǎn)許多醫(yī)用蛋白。(4)轉(zhuǎn)基因克隆動物細(xì)胞、組織和器官可作為____________的供體。(5)人的核移植 經(jīng)過誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的組織、器官后，可以用于組織器官的移植。(6)研究胚胎發(fā)育及衰老過程，追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病。5．存在問題(1)成功率非常 (低/高)。(2)絕大多數(shù)克隆動物還存在 問題。(3)克隆動物食品的存在爭議?！緫?yīng)用實例】6．下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病的過程圖解。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中①所示的結(jié)構(gòu)名稱是__________。(2)圖中③④所示的生物技術(shù)名稱分別是_________________、_____________________。(3)過程③通常用去核的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因除了它體積大、易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因為它___________________________________。(4)過程④通常用②作為受體細(xì)胞的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(5)圖示方法與一般的異體核移植相比最大的優(yōu)點是_________________________，該種基因治療所屬類型為________________。一題多變判斷正誤：(1)核移植過程中細(xì)胞核只來自于一個個體，因此核遺傳物質(zhì)與供核個體的相同，屬于無性繁殖。()(2)克隆技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育成一個新個體，體現(xiàn)了動物細(xì)胞的全能性。()(3)克隆動物可以作為異種移植的供體，克隆技術(shù)用于組織器官的移植。()(4)克隆技術(shù)可以用于增加瀕危動物數(shù)量，改善瀕危物種的基因組成。()(5)圖中健康胰島B細(xì)胞基因通常應(yīng)該采用顯微注射技術(shù)轉(zhuǎn)入動物細(xì)胞中。()(6)圖中重組細(xì)胞A在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成早期胚胎的過程中會發(fā)生基因重組。()考點七動物細(xì)胞融合【知識匯總】1．概念： 或 動物細(xì)胞結(jié)合形成 的過程，也稱細(xì)胞雜交。2．原理： 。3．誘導(dǎo)融合的方法：(1)物理、化學(xué)方法：與植物相同，如聚乙二醇、電激等。(2)生物方法： 。4．動物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是__________________________________________________。5．意義：突破了 方法的局限，使 成為可能。成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和 等的重要手段。如：利用細(xì)胞融合技術(shù)而發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)，為制造開辟了新途徑?！緫?yīng)用示例】7．與植物體細(xì)胞雜交相比，動物細(xì)胞融合的原理及其特有的誘導(dǎo)因素分別是()A．細(xì)胞膜的流動性、離心B．細(xì)胞膜的流動性、滅活的病毒C．細(xì)胞的全能性、電刺激D．細(xì)胞的全能性、滅活的病毒問題導(dǎo)析(1)植物體細(xì)胞雜交的原理是 、細(xì)胞的全能性，動物細(xì)胞融合的原理是 。(2)動物細(xì)胞融合的常用誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、 、電激等，其中 是其特有的誘導(dǎo)因素，而 、電激均可用于誘導(dǎo)植物體細(xì)胞雜交。一題多變判斷正誤：(1)動物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程。()(2)動物細(xì)胞融合后形成的具有原來兩個或多個動物細(xì)