选修三克隆技术及生物技术伦理问题.pptx
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1、考点1植物细胞工程(5年8考)(2013课标卷、天津卷、江苏卷、重庆卷、课标卷)1细胞工程细胞工程(1)操作水平:操作水平:_。(2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的目的:按照人的意愿来改变细胞内的_或或获得获得_。细胞水平或细胞器水平细胞产品遗传物质第1页/共49页2植物细胞的全能性植物细胞的全能性(1)概念:具有某种生物全部概念:具有某种生物全部_的任何一个细的任何一个细胞,都具有发育成胞,都具有发育成_的潜能。的潜能。(2)原因:细胞内含有本物种的原因:细胞内含有本物种的_。(3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于_状态,提供一定的状态,提供
2、一定的_和其他适宜外界和其他适宜外界条件。条件。遗传信息完整生物体全部遗传信息离体营养、激素第2页/共49页3植物组织培养技术植物组织培养技术(1)原理:植物细胞具有原理:植物细胞具有_。(2)过程:过程:全能性第3页/共49页4植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术观察植物体细胞杂交技术图示,完善相关问题观察植物体细胞杂交技术图示,完善相关问题(1)过程过程为去除为去除_获得具有活力的原生质体,获得具有活力的原生质体,常用方法是酶解法,所用到的酶是常用方法是酶解法,所用到的酶是_。细胞壁纤维素酶和果胶酶第4页/共49页(2)过程过程是原生质体的融合,人工诱导的物理法包括是原生质体的融合,人工诱
3、导的物理法包括_等;化学法一般用等;化学法一般用_(PEG)作诱导剂。作诱导剂。(3)过程过程是原生质体融合后再生出是原生质体融合后再生出_,这是原,这是原生质体融合成功的标志。生质体融合成功的标志。(4)植物体细胞杂交的意义:植物体细胞杂交的意义:_。离心、振动、电激聚乙二醇细胞壁克服了远缘杂交不亲和的障碍第5页/共49页5植物细胞工程的应用植物细胞工程的应用(2)作物新品种的培育:单倍体育种、突变体的利用。作物新品种的培育:单倍体育种、突变体的利用。(3)细胞产物的细胞产物的_:培养到:培养到_阶段。阶段。优良品种的遗传特性分生区工厂化生产愈伤组织第6页/共49页思维激活思维激活判断正误判
4、断正误(1)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性的全能性 ()。(2)愈伤组织是外植体脱分化和再分化后形成的愈伤组织是外植体脱分化和再分化后形成的 ()。(3)幼嫩的组织脱分化较为容易,如茎尖、根尖、形成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层细胞易脱分化,而植物的茎、叶和成熟的组织则较难难 ()。(4)对外植体和接种用的每种器械都要彻底灭菌对外植体和接种用的每种器械都要彻底灭菌 ()。第7页/共49页(5)脱分化形成愈伤组织的过程不需要光,再分化过程脱分化形成愈伤组织的过程不需要光
5、,再分化过程需要光,因为愈伤组织利用有机营养成分,而试管苗需需要光,因为愈伤组织利用有机营养成分,而试管苗需要进行光合作用以自养要进行光合作用以自养 ()。(6)植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素不植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素不同,因为培养的目的不同同,因为培养的目的不同(生根或生芽生根或生芽)()。答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)第8页/共49页思考感悟思考感悟植物组织培养的整个操作过程中,如何实现无菌环境植物组织培养的整个操作过程中,如何实现无菌环境?提示提示通过培养基的灭菌通过培养基的灭菌(高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌)、外植体的、外植体的消毒消毒(酒精、氯
6、化汞酒精、氯化汞)、接种的无菌操作、接种的无菌操作(酒精、酒精酒精、酒精灯灼烧灯灼烧)、无菌箱中的培养、移栽到消过毒的环境中、无菌箱中的培养、移栽到消过毒的环境中生存一段时间等操作实现无菌环境。生存一段时间等操作实现无菌环境。第9页/共49页植物组织培养技术植物组织培养技术1(2013重庆理综重庆理综,5)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为种名贵花卉,其技术路线为“取材取材消毒消毒愈伤组织愈伤组织培养培养出芽出芽生根生根移栽移栽”。下列有关叙述,错误的。下列有关叙述,错误的是是 ()。A消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒的原则是既杀死材
7、料表面的微生物,又减少消消 毒剂对细胞的伤害毒剂对细胞的伤害B在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染得染色体加倍的细胞色体加倍的细胞C出芽是细胞再分化的结果,受基因选择性表达的出芽是细胞再分化的结果,受基因选择性表达的调调 控控D生根时,培养基通常应含生根时,培养基通常应含萘乙酸等生长素类调萘乙酸等生长素类调节节 剂剂第10页/共49页解析解析本题主要考查植物组织培养的相关知识。在愈本题主要考查植物组织培养的相关知识。在愈伤组织中,因植物细胞含有细胞壁,阻碍了细胞融合,伤组织中,因植物细胞含有细胞壁,阻碍了细胞融合,所以此时加入细胞融合的诱导剂
8、,不能获得染色体加所以此时加入细胞融合的诱导剂,不能获得染色体加倍的细胞;消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,倍的细胞;消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害;愈伤组织出芽是细胞分又减少消毒剂对细胞的伤害;愈伤组织出芽是细胞分化的结果,而细胞分化的实质是基因的选择性表达;化的结果,而细胞分化的实质是基因的选择性表达;生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分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性激素,生根时,培养基通常含有化的关键性激素,生根时,培养基通常含有萘乙萘乙酸等生长素调节剂。酸等生长素调节剂。答案答案B第11页/共49页题后归纳题后归纳植物
9、激素在组织培养中的作用植物激素在组织培养中的作用在配制好的在配制好的MS培养基中,常常需要添加植物激素其培养基中,常常需要添加植物激素其中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再中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性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺分化的关键性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等,都会影响实验结果。序以及用量的比例等,都会影响实验结果。(1)按照不同的顺序使用这两类激素,会得到不同的实按照不同的顺序使用这两类激素,会得到不同的实验结果。验结果。第12页/共49页使用顺序使用顺序实验结果实验结果先使用生长素,后使用细先使用生长素,后使用细
10、胞分裂素胞分裂素有利于细胞分裂,但细胞不分化有利于细胞分裂,但细胞不分化先使用细胞分裂素,后使先使用细胞分裂素,后使用生长素用生长素细胞既分裂也分化细胞既分裂也分化同时使用同时使用分化频率提高分化频率提高第13页/共49页(2)当同时使用这两类激素时,两者用量的比例影响植当同时使用这两类激素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。物细胞的发育方向。生长素与细胞分生长素与细胞分裂素的用量比值裂素的用量比值植物细胞的发育方向植物细胞的发育方向比值高比值高有利于根的分化、抑制芽的形成有利于根的分化、抑制芽的形成比值低比值低有利于芽的分化、抑制根的形成有利于芽的分化、抑制根的形成比值适中比值适中促进
11、愈伤组织的形成促进愈伤组织的形成第14页/共49页植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术2(2013天津卷天津卷,9)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。病杂种植株。流程如下图。第15页
12、/共49页据图回答下列问题:据图回答下列问题:(1)过程过程所需的酶是所需的酶是_。(2)过程过程后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的的_存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。的标志。第16页/共49页(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是持一定的渗透压,其作用是_。原。原生质体经过生质体经过_再生,进而分裂和脱分化形成愈再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植若分析再生植株的染
13、色体变异类型,应剪取再生植株和株和_植株的根尖,通过植株的根尖,通过_、_、染色和制片等过程制成装片,然后在显微、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行进行PCR扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株14进进行行PCR扩增的结果。据图判断,再生植株扩增的结果。据图判断,再生植株14中一定中一定是杂种植株的有是杂种植株的有_。第
14、17页/共49页(6)对杂种植株进行对杂种植株进行_接种实验,可筛选出具接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。有高抗性的杂种植株。第18页/共49页解析解析(1)过程过程是利用纤维素酶和果胶酶去除幼叶细是利用纤维素酶和果胶酶去除幼叶细胞和根细胞的细胞壁,制备相应原生质体;胞和根细胞的细胞壁,制备相应原生质体;(2)过程过程在在PEG的作用下两个原生质体融合在一起,形成杂种的作用下两个原生质体融合在一起,形成杂种细胞,来自幼叶的原生质体中有叶绿体存在,可以作细胞,来自幼叶的原生质体中有叶绿体存在,可以作为显微镜下初步筛选杂种细胞的标志;为显微镜下初步筛选杂种细胞的标志;(3)原生质体及原生质体
15、及刚形成的杂种细胞因为没有了细胞壁的束缚作用,必刚形成的杂种细胞因为没有了细胞壁的束缚作用,必须浸泡在适宜浓度且无毒害作用的等渗溶液中,以保须浸泡在适宜浓度且无毒害作用的等渗溶液中,以保持原生质体的完整性,原生质体经过细胞壁的再生后,持原生质体的完整性,原生质体经过细胞壁的再生后,才能进而分裂和脱分化形成愈伤组织。才能进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和双亲植株植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和双亲植株的分生组织的分生组织(如根尖如根尖),通过解离、漂洗、染色和制片,通过解离、漂洗、染色和制片等过程制成装片,再等过程制成装片,再第1
16、9页/共49页在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)识图可识图可判断再生植株判断再生植株14中一定是杂种植株的有中一定是杂种植株的有1、2、4;(6)对杂种植株进行黑腐病菌接种实验,可筛选出具有对杂种植株进行黑腐病菌接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。高抗性的杂种植株。答案答案(1)纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体叶绿体(3)保持原保持原生质体完整性细胞壁生质体完整性细胞壁(4)双亲双亲(或花椰菜和黑芥或花椰菜和黑芥)解离漂洗解离漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌黑腐病菌第20页/共49页题后归纳题后归纳植物组织培养和植物体细胞杂交的
17、比较植物组织培养和植物体细胞杂交的比较名称名称植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交原理原理细胞的全能性细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性细胞的全能性过程过程第21页/共49页选材选材选取根尖、茎尖、选取根尖、茎尖、形成层部位最容易形成层部位最容易诱导脱分化诱导脱分化不同的植物细胞不同的植物细胞技术操作技术操作脱分化、再分化等脱分化、再分化等除脱分化、再分化外,除脱分化、再分化外,还要用酶解法去除细胞还要用酶解法去除细胞壁,用一定的方法诱导壁,用一定的方法诱导细胞融合细胞融合关系关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植植物组织培养是植物体细
18、胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术更复杂物体细胞杂交所用的技术更复杂第22页/共49页考点2动物细胞工程(5年9考)(2013安徽卷、浙江卷、重庆卷、海南卷)1动物细胞培养 过程:第23页/共49页2动物细胞培养的条件动物细胞培养的条件(1)无菌、无毒:对培养液和所用培养用具无菌、无毒:对培养液和所用培养用具_处理,处理,添加添加_;定期;定期_以清除代谢产物。以清除代谢产物。(2)营养:除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量营养:除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元元素之外通常还需加入素之外通常还需加入_等天然成分。等天然成分。(3)适宜的温度和适宜的温度和pH:温度为:温度为_哺乳
19、动物哺乳动物),pH为为_。(4)气体环境气体环境95%空气空气5%CO2(维持维持_)无菌抗生素更换培养液血清血浆36.50.5 7.27.4。培养液的pH第24页/共49页3动物体细胞核移植及克隆技术引发的伦理问题动物体细胞核移植及克隆技术引发的伦理问题(1)原理:原理:_(2)核移植过程核移植过程(以高产奶牛克隆为例以高产奶牛克隆为例)动物细胞核具有全能性第25页/共49页(3)克隆人的类型及其伦理问题克隆人的类型及其伦理问题类型项目治疗性克隆治疗性克隆生殖性克隆生殖性克隆区别区别目的目的 _用于用于_,产生产生新个体新个体水平水平_水平水平_水平水平联系联系都属无性繁殖;产生新个体、新
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