高考生物一輪復(fù)習(xí)（抓綱扣本+剖題探法）專題二 細(xì)胞工程 生物技術(shù)課件 新人教版選修3

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1、專題二 細(xì)胞工程生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題1原理和方法：應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法。2操作水平： 水平或細(xì)胞器水平。3目的：按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得 。4分類：根據(jù)操作對(duì)象的不同，分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程。抓綱扣本抓綱扣本夯實(shí)基礎(chǔ)夯實(shí)基礎(chǔ)一、細(xì)胞工程的概念一、細(xì)胞工程的概念 細(xì)胞細(xì)胞細(xì)胞產(chǎn)品細(xì)胞產(chǎn)品1原理：_(1)原因：生物體的任何一個(gè)細(xì)胞都包含本物種的 。(2)全能性表達(dá)的條件：處于 狀態(tài)，提供一定的營(yíng)養(yǎng)、 和其他適宜外界條件。2植物組織培養(yǎng)技術(shù) 二、植物細(xì)胞工程二、植物細(xì)胞工程細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性全部遺傳信息全部遺傳信息離體離體激素激素脫分化脫分化愈傷組織愈

2、傷組織再分化再分化3植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)去壁：酶解法，所用酶為 。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合：物理法離心、震動(dòng)、電激等；化學(xué)法常用 (PEG)作誘導(dǎo)劑。(3)植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志：_。(4)優(yōu)點(diǎn)：克服 。(5)變異類型： 。 纖維素酶和果膠酶纖維素酶和果膠酶聚乙二醇聚乙二醇 雜種細(xì)胞再生出雜種細(xì)胞再生出 細(xì)胞壁細(xì)胞壁不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙染色體變異染色體變異4植物細(xì)胞工程的應(yīng)用優(yōu)良品種的遺傳特性優(yōu)良品種的遺傳特性分生區(qū)分生區(qū)(2)作物新品種的培育：?jiǎn)伪扼w育種、突變體的利用。作物新品種的培育：?jiǎn)伪扼w育種、突變體的利用。(3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：培養(yǎng)到細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生

3、產(chǎn)：培養(yǎng)到 階段。階段。 愈傷組織愈傷組織1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。(1)過(guò)程三、動(dòng)物細(xì)胞工程三、動(dòng)物細(xì)胞工程胰蛋胰蛋白白原代原代傳代傳代(2)條件無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境無(wú)菌處理、加 殺菌、定期更換培養(yǎng)液。營(yíng)養(yǎng)葡萄糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽和微量元素 等天然成分。適宜的溫度(36.50.5)和pH(7.27.4)。氣體環(huán)境95%空氣5%CO2(維持_)?？股乜股匮寤蜓獫{血清或血漿培養(yǎng)液的培養(yǎng)液的pH(3)應(yīng)用：生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品，如干擾素、疫苗、單克隆抗體；檢測(cè)并判斷某毒性物質(zhì)毒性的大小；臨床醫(yī)學(xué)研究。2動(dòng)物體細(xì)胞核移植(1)原理： 。(2)過(guò)程動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性動(dòng)物細(xì)胞核具

4、有全能性3單克隆抗體制備(1)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法：物理法離心、震動(dòng)、電激等；化學(xué)法聚乙二醇；生物法 。(2)單克隆抗體制備過(guò)程滅活病毒滅活病毒選擇選擇腹水腹水雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞(3)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)： 、靈敏度高、可大量制備。(4)單克隆抗體的應(yīng)用：作為 ；用于治療疾病和 。特異性強(qiáng)特異性強(qiáng)診斷試劑診斷試劑運(yùn)載藥物運(yùn)載藥物1克隆人(1)分類a生殖性克隆是指以 為目的，即用于產(chǎn)生人類個(gè)體。b治療性克隆是指利用 技術(shù)獲得克隆人胚胎，然后從胚胎中提取 進(jìn)行醫(yī)學(xué)研究，是利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定細(xì)胞和組織(皮膚、神經(jīng)或肌肉等)用于治療性移植。(2)中國(guó)態(tài)度： 。四、生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題四、生物技術(shù)中的

5、倫理問(wèn)題繁殖個(gè)體繁殖個(gè)體核移植核移植干細(xì)胞干細(xì)胞禁止生殖性克隆，不反對(duì)治療性克隆禁止生殖性克隆，不反對(duì)治療性克隆2試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒(1)試管嬰兒：運(yùn)用體外受精和胚胎移植技術(shù)繁殖個(gè)體，目的是解決 問(wèn)題。(2)設(shè)計(jì)試管嬰兒：體外受精獲得的胚胎在移植前進(jìn)行 ，以便篩選出符合特定要求的胚胎。不孕夫婦的生育不孕夫婦的生育遺傳學(xué)診斷遺傳學(xué)診斷【典例1】下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的敘述，錯(cuò)誤的是A需要在無(wú)菌環(huán)境條件下且培養(yǎng)基中需要加入植物激素B需要纖維素酶和果膠酶處理以獲得原生質(zhì)體C植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理是基因重組D利用植物體細(xì)胞雜交可以獲得多倍體植株剖題探法剖題探法突破考點(diǎn)突破考點(diǎn)考點(diǎn)一植物組織培

6、養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交考點(diǎn)一植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交【解析】植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性以及植物細(xì)胞的全能性?！敬鸢浮緾考點(diǎn)突破名稱植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交原理植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性過(guò)程注意事項(xiàng)1.取材：選取有形成層的部位最容易誘導(dǎo)形成愈傷組織2.光照：在愈傷組織的誘導(dǎo)階段往往要暗培養(yǎng)，有利于細(xì)胞的脫分化產(chǎn)生愈傷組織。當(dāng)愈傷組織分化出芽和葉時(shí)，一定要有光照，有利于葉片內(nèi)葉綠素的合成1.去壁方法：酶解法，所用的酶是纖維素酶和果膠酶2.人工誘導(dǎo)融合的方法：物理法：離心、振動(dòng)、電激3.育種時(shí)最大優(yōu)點(diǎn)：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙4.未解決問(wèn)題：目前還不能讓雜

7、種細(xì)胞完全按人們的需要去表達(dá)親代的優(yōu)良性狀變式訓(xùn)練1如圖是通過(guò)土壤農(nóng)桿菌與植物細(xì)胞原生質(zhì)體共培養(yǎng)的方法獲得轉(zhuǎn)基因植物的過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖a表示從已經(jīng)消毒的葉片中剪取部分植物組織細(xì)胞。圖b表示用_酶來(lái)制備原生質(zhì)體。(2)圖c表示用培養(yǎng)基培養(yǎng)原生質(zhì)體，為了防止原生質(zhì)體_，培養(yǎng)基的濃度要適宜。培養(yǎng)一段時(shí)間后，將其與_共同培養(yǎng)，使攜帶目的基因的_進(jìn)入植物細(xì)胞。然后通過(guò)離心(圖d)的方法，除去多余的土壤農(nóng)桿菌。 (3)圖e表示將原生質(zhì)體培養(yǎng)成_，然后將其轉(zhuǎn)移到含有一定抗生素的_培養(yǎng)基中進(jìn)行篩選培養(yǎng)(圖f)。(4)將獲得的含有目的基因的愈傷組織轉(zhuǎn)移到_培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)(圖g)，同時(shí)注意調(diào)整_的

8、種類和_，最終獲得完整的植株(圖h)。 解析植物細(xì)胞含有細(xì)胞壁，經(jīng)過(guò)纖維素酶和果膠酶處理后可以去除細(xì)胞壁，制備原生質(zhì)體。培養(yǎng)原生質(zhì)體時(shí)，一定要注意培養(yǎng)基的濃度，防止原生質(zhì)體吸水脹破。將土壤農(nóng)桿菌與植物細(xì)胞原生質(zhì)體共培養(yǎng)時(shí)，土壤農(nóng)桿菌中的重組Ti質(zhì)?？梢赞D(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中。利用選擇培養(yǎng)基可以成功篩選含有目的基因的愈傷組織。為了使愈傷組織培養(yǎng)成完整的植株，需要將愈傷組織加入到含有特定植物激素和濃度配比的分化培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。 答案(1)纖維素酶和果膠(2)吸水脹破土壤農(nóng)桿菌重組Ti質(zhì)粒(3)愈傷組織選擇(4)分化植物激素濃度比值考點(diǎn)二動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物體細(xì)胞核移植考點(diǎn)二動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物體細(xì)胞核移植

9、 【典例典例2】(2013西城區(qū)期末西城區(qū)期末)下列關(guān)于細(xì)胞培養(yǎng)的下列關(guān)于細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是敘述，正確的是A植物細(xì)胞能進(jìn)行光合作用，因此培養(yǎng)基中不需要植物細(xì)胞能進(jìn)行光合作用，因此培養(yǎng)基中不需要有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物B培養(yǎng)植物細(xì)胞時(shí)，必須先用纖維素酶和果膠酶對(duì)培養(yǎng)植物細(xì)胞時(shí)，必須先用纖維素酶和果膠酶對(duì)其處理以去除細(xì)胞壁其處理以去除細(xì)胞壁C動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只是為了獲得有特殊基因突變的細(xì)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只是為了獲得有特殊基因突變的細(xì)胞胞D培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，要用胰蛋白酶處理動(dòng)物組織以培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，要用胰蛋白酶處理動(dòng)物組織以獲得單個(gè)細(xì)胞獲得單個(gè)細(xì)胞【解析】植物細(xì)胞培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基要含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，故A

10、錯(cuò)誤；培養(yǎng)植物細(xì)胞時(shí)，不需要用纖維素酶和果膠酶對(duì)其處理以去除細(xì)胞壁，在植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程中才需要去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，故B錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是獲得細(xì)胞或細(xì)胞代謝產(chǎn)物，故C錯(cuò)誤；培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)要用胰蛋白酶處理動(dòng)物組織以獲得單個(gè)細(xì)胞?！敬鸢浮緿考點(diǎn)突破動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物體細(xì)胞核移植原理細(xì)胞增殖動(dòng)物細(xì)胞核的全能性過(guò)程結(jié)果獲得細(xì)胞群獲得與供體遺傳物質(zhì)基本相同的個(gè)體特別提醒動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次用到胰蛋白酶，第一次用胰蛋白酶處理剪碎的組織使之分散成單個(gè)細(xì)胞，第二次使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫落下來(lái)。原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)為分瓶的繼續(xù)培養(yǎng)。 變式訓(xùn)練2(2012杭州高中期初模擬)世界上第一只克隆綿羊“多利”

11、的培育程序如圖所示。請(qǐng)看圖后回答： (1)寫(xiě)出圖中a、b所指的細(xì)胞工程名稱：a_，b_。(2)實(shí)施細(xì)胞工程a時(shí)，所需的受體細(xì)胞大多采用動(dòng)物卵細(xì)胞的原因是_。(3)“多利”面部的毛色是_，請(qǐng)根據(jù)遺傳學(xué)原理說(shuō)明判斷的原因是_。(4)繼植物組織培養(yǎng)之后，克隆綿羊的培育成功，證明動(dòng)物細(xì)胞核具有_。解析(1)a為細(xì)胞核移植，b為胚胎移植。(2)卵細(xì)胞體積大，易操作，最主要的是卵細(xì)胞中具有啟動(dòng)核基因表達(dá)的信息蛋白分子，能夠使已經(jīng)高度分化的細(xì)胞核脫分化，所以實(shí)施細(xì)胞工程a時(shí)，所需的受體細(xì)胞大多采用動(dòng)物卵細(xì)胞。(3)“多利”面部的毛色是白色，因?yàn)槎嗬d羊的全部細(xì)胞核基因來(lái)自白面綿羊。(4)動(dòng)物細(xì)胞(核)也具有

12、全能性。答案(1)核移植胚胎移植(2)具有使細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件(3)白色“多利”的全部細(xì)胞核基因來(lái)自白面綿羊(4)全能性【典例典例3】下圖是科學(xué)家新研發(fā)的制備單克隆抗下圖是科學(xué)家新研發(fā)的制備單克隆抗體的過(guò)程，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是體的過(guò)程，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是考點(diǎn)三動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體制備考點(diǎn)三動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體制備A該過(guò)程涉及基因工程和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)B經(jīng)酶A處理后的與質(zhì)粒具有相同的黏性末端C若供體DNA提供了prG基因(無(wú)限增殖調(diào)控基因)，則該過(guò)程中的是已免疫的B細(xì)胞D通過(guò)檢測(cè)和篩選得到的細(xì)胞既能無(wú)限增殖又能分泌特異性抗體【解析】該過(guò)程涉及基因工程，但沒(méi)有涉及動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)

13、。【答案】A考點(diǎn)突破1原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。2誘導(dǎo)融合的因素：聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電激等。3意義：最重要的用途是制備單克隆抗體。4單克隆抗體的制備。(1)過(guò)程：(2)單克隆抗體的主要優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備。特別提醒滅活是指用物理或化學(xué)方法使病毒或細(xì)菌失去感染能力，但是并不破壞這些病原體的抗原結(jié)構(gòu)。變式訓(xùn)練3(2012西城區(qū)期末質(zhì)檢)1975年科學(xué)家首次利用B淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)制備出單克隆抗體。請(qǐng)根據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)病原體注入小鼠體內(nèi)后，要經(jīng)過(guò)_細(xì)胞處理后形成抗原MHC復(fù)合體，才能被免疫細(xì)胞識(shí)別。(2)制備單克隆抗體所用的B淋巴細(xì)胞一般從脾中采集，然后以_作誘導(dǎo)劑

14、，使B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合。通過(guò)篩選和克隆培養(yǎng)，獲得的雜交瘤細(xì)胞具有_的特點(diǎn)。(3)單克隆抗體的特點(diǎn)是_。根據(jù)上圖寫(xiě)出應(yīng)用雜 交 瘤 技 術(shù) 獲 得 單 克 隆 抗 體 的 兩 種 主 要 方 法_。解析滅活的仙臺(tái)病毒和聚乙二醇均可誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合。雜交瘤細(xì)胞同時(shí)具有兩個(gè)親代細(xì)胞的遺傳特性。可以在體外也可以在體內(nèi)培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞獲得單克隆抗體。答案(1)吞噬(或巨噬)(2)滅活的仙臺(tái)病毒或聚乙二醇既能產(chǎn)生特異性抗體，又能無(wú)限增殖(3)特異性強(qiáng)，純度高(或：專一性強(qiáng)、靈敏度高)體外培養(yǎng)法和動(dòng)物體內(nèi)培養(yǎng)法【典例典例4】嚴(yán)重沖擊婚姻、家庭和兩性關(guān)系等倫嚴(yán)重沖擊婚姻、家庭和兩性關(guān)系等倫理道德觀念的技

15、術(shù)是理道德觀念的技術(shù)是A基因檢測(cè)基因檢測(cè)B設(shè)計(jì)試管嬰兒性別設(shè)計(jì)試管嬰兒性別C克隆人克隆人D對(duì)植入前胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷對(duì)植入前胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷考點(diǎn)四關(guān)注生物技術(shù)的倫理問(wèn)題考點(diǎn)四關(guān)注生物技術(shù)的倫理問(wèn)題【解析】嚴(yán)重沖擊婚姻、家庭和兩性關(guān)系等倫理道德觀念的技術(shù)是克隆人，基因檢測(cè)可應(yīng)用于某些疾病的診斷，設(shè)計(jì)試管嬰兒的性別只是對(duì)性別比例有影響，不會(huì)沖擊倫理道德?！敬鸢浮緾 考點(diǎn)突破1克隆人(1)過(guò)程 (2)分類 類型項(xiàng)目治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的治療人類疾病用于生育，產(chǎn)生新個(gè)體水平細(xì)胞水平個(gè)體水平聯(lián)系都屬無(wú)性繁殖；產(chǎn)生新個(gè)體、新組織，遺傳信息相同(3)態(tài)度中國(guó)政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆，但不反對(duì)治療性

16、克隆。2試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒(1)試管嬰兒是利用體外受精和胚胎移植等技術(shù)繁殖個(gè)體，其主要目的是解決不孕夫婦的生育問(wèn)題。(2)設(shè)計(jì)試管嬰兒與試管嬰兒相比需在胚胎移植前對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷，以篩選符合特殊要求的胚胎，進(jìn)而生出特定類型的嬰兒。3基因檢測(cè)(1)概念：指通過(guò)基因芯片對(duì)被檢測(cè)者細(xì)胞中的DNA分子進(jìn)行檢測(cè)，分析出被檢測(cè)者所含的各種致病基因和疾病易感基因的情況的一種技術(shù)。(2)爭(zhēng)論焦點(diǎn)基因檢測(cè)能否達(dá)到預(yù)防疾病的目的。是否引起基因歧視及其他危害。變式訓(xùn)練4(2013南京質(zhì)檢)圖所示為人類“治療性克隆”的大概過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖作答： (1)人類“治療性克隆”屬于生物工程的_技術(shù)。(2)在正常情況下，去

17、核的卵細(xì)胞取自于女性卵巢排卵后在輸卵管中的_期細(xì)胞。(3)“治療性克隆”中相同的胚胎干細(xì)胞“克隆”的結(jié)果各種各樣，如有的是胰島細(xì)胞，有的是血細(xì)胞，有的是心肌細(xì)胞，究其本質(zhì)原因是基因_的結(jié)果，該過(guò)程的開(kāi)始發(fā)生在_期。 (4)核移植成功后，用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，目的_。(5)科學(xué)家將患者的體細(xì)胞核植入去核的卵細(xì)胞中，而不是 直 接 用 體 細(xì) 胞 進(jìn) 行 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 的 原 因 是_。(6)我國(guó)禁止生殖性克隆人，但不反對(duì)治療性克隆。請(qǐng)談?wù)?為 什 么 要 反 對(duì) 生 殖 性 克 隆 人 ？ ( 兩 點(diǎn) 即可)_。 解析(1)人類“治療性克隆”是一種無(wú)性繁殖，屬于生物工程的細(xì)胞工程技術(shù)。

18、(2)在正常情況下，去核的卵細(xì)胞取自于女性卵巢排卵后在輸卵管中的減數(shù)第二次分裂中期細(xì)胞，減數(shù)第一次分裂得到的是次級(jí)卵母細(xì)胞而非卵細(xì)胞。(3)基因選擇性表達(dá)是指在同一遺傳物質(zhì)下因其轉(zhuǎn)錄的mRNA不一樣，導(dǎo)致翻譯產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不相同，從而導(dǎo)致細(xì)胞的性狀、功能不相同，如有的是胰島細(xì)胞，有的是血細(xì)胞，有的是心肌細(xì)胞，該過(guò)程的開(kāi)始發(fā)生在囊胚期。(4)核移植成功后，用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，目的是使其完成有絲分裂和發(fā)育進(jìn)程，完成從一個(gè)細(xì)胞到相關(guān)組織、器官、個(gè)體的使命。(5)在進(jìn)行動(dòng)物克隆時(shí)，一般都選擇去核的卵細(xì)胞作為受體細(xì)胞，原因是：卵細(xì)胞體積大，易操作；卵細(xì)胞中含有誘導(dǎo)體細(xì)胞核全能性表達(dá)的因子。 答案(1)細(xì)胞工程(2)M中(3)選擇性表達(dá)囊胚(4)使其完成有絲分裂和發(fā)育進(jìn)程(5)體細(xì)胞核在體細(xì)胞中不能表現(xiàn)全能性，而卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可以給它提供表達(dá)全能性的環(huán)境(6)嚴(yán)重違反了人類倫理道德；沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念