精2013高考生物冲刺复习课件22细胞工程69张.pptx
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1、植物的组织培养植物的组织培养 与选修与选修1 1的植物组织培养侧重点不同,侧重植的植物组织培养侧重点不同,侧重植物组织培养的原理、条件、过程和生产中的应物组织培养的原理、条件、过程和生产中的应用用 动物的细胞培养动物的细胞培养与体细胞克隆与体细胞克隆 动物细胞培养的条件、应用以及体细胞克隆的动物细胞培养的条件、应用以及体细胞克隆的原理、方法和应用原理、方法和应用 细胞融合与单克细胞融合与单克隆抗体隆抗体 理解细胞融合的原理、应用及单克隆抗体的制理解细胞融合的原理、应用及单克隆抗体的制备过程。单克隆抗体制备的原理、过程中的筛备过程。单克隆抗体制备的原理、过程中的筛选及单克隆抗体的特点、应用等都是
2、考查的重选及单克隆抗体的特点、应用等都是考查的重点点第1页/共69页 植物细胞工程【典例1】(2010新课标全国卷)请回答:(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的_,繁殖种苗的速度_。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部_。(2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免_的污染。第2页/共69页(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗_,而与_配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长需使用的生长调节剂是_(脱落酸、2,4-D)。第3页/共69
3、页(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是_,单株鲜重的变化趋势是_。据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量_(能、不能)满足自身最佳生长的需要。第4页/共69页(5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应_(降低,增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。【审题视角】解答本题需明确以下两点:(1)熟练掌握植物组织培养的基本条件,包括培养基无菌无毒,适宜浓度的营养等;(2)准确分析曲线,并明确衡量生长状态的标准是单株鲜重。第5
4、页/共69页【精讲精析】本题主要考查植物组织培养的原理、方法、培养条件的控制及有关曲线的辨析。(1)叶肉细胞具有全能性,含有该植物的全部遗传信息,可以通过植物组织培养手段,培育成完整植株。(2)植物组织培养过程中,必须保证操作的无菌、无毒,防止微生物污染。(3)在微型繁殖过程中,不同阶段要使用不同激素诱导。其中,生长素可以诱导生根,与细胞分裂素混合使用,在一定浓度比例时可促进生芽,2,4-D是一类生长素类似物,具有促进愈伤组织形成的作用。第6页/共69页(4)处于最佳生长状态下,植株的鲜重达到最大值,由光合作用强度与单株鲜重变化曲线可知,蔗糖浓度为1%时植株的生长达最佳状态。(5)要提高试管苗
5、的光合作用能力,应适当降低蔗糖浓度。答案:(1)遗传特性 快 遗传信息(2)微生物(3)生根 细胞分裂素 2,4-D(4)逐渐减小 先增加后下降 不能(5)降低第7页/共69页【命题人揭秘】命题规律:基因工程、细胞工程在植物方面的应用最终都离不开植物组织培养技术,命题中也往往以植物组织培养为切入点考查基因工程的应用、植物细胞工程的应用、植物体细胞杂交等,在今后的高考中,此类考查仍会成为命题热点。备考策略:植物组织培养基本知识的熟记是解答这类题目的关键,现总结如下:(1)原理:细胞发育成个体都是植物组织细胞的全能性的体现。(2)条件:各种条件影响植物组织培养的进程及结果。外植体:离体条件。第8页
6、/共69页培养基:无菌无毒;适宜的营养,碳源一般为蔗糖;一定浓度的激素,一般为生长素(或类似物)和细胞分裂素。其他条件:脱分化需黑暗状态,不需光照;再分化需一定光照条件。过程:外植体脱分化为愈伤组织再分化为胚状体试管苗。第9页/共69页 生物技术手段的应用【典例2】(2011江苏高考)关于现代生物技术应用的叙述,错误的是A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体C.植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育【审题视角】解答本题的关键是理解各种生物技术的原理和应用,以及各种生物技术之间的内在联系。第10页/共69页
7、【精讲精析】选B。具体分析如下:选项选项内容分析内容分析A A项正确项正确蛋白质工程可对现有蛋白质改造,也可以合成自然界中蛋白质工程可对现有蛋白质改造,也可以合成自然界中不存在的蛋白质不存在的蛋白质 B B项错误项错误克隆动物应用了细胞核移植、胚胎移植等生物技术,但克隆动物应用了细胞核移植、胚胎移植等生物技术,但未利用体细胞杂交技术,体细胞杂交技术的主要应用是未利用体细胞杂交技术,体细胞杂交技术的主要应用是制备单克隆抗体制备单克隆抗体 C C项正确项正确 生产中可将茎尖培养成植株实现植物脱毒生产中可将茎尖培养成植株实现植物脱毒 D D项正确项正确以动物细胞为受体细胞的基因工程必须进行动物细胞的
8、以动物细胞为受体细胞的基因工程必须进行动物细胞的培养之后再进行胚胎移植培养之后再进行胚胎移植 第11页/共69页【命题人揭秘】命题规律:生物工程技术在生产中有多种应用,与生产实际的联系符合高考的命题方向。考查时,常以生物技术与具体生产实例相结合的方式,以具体的动植物培养为切入点考查。备考策略:备考时要理解各种生物技术的原理和应用的对应关系,牢记其应用的要点,现总结如下:(1)基因工程技术:农业生产中培育抗逆性高的植物新品种;培育动物优良品种;第12页/共69页培育生物反应器;利用生物体生产药物或疫苗等。(2)蛋白质工程:改造或创造新的蛋白质,用于制造电子元件、药物等。(3)植物组织培养技术:植
9、物繁殖新途径:微型繁殖、作物脱毒、人工种子等;作物新品种的培育:单倍体培育、突变体的利用;细胞产物的工厂化生产。(4)动物细胞培养技术:生物制药;有毒物质的检测;生理、病理、药理等方面的研究。第13页/共69页 动物细胞工程【典例3】(2010福建高考)红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,目前临床使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)。其简要生产流程如图,请据图回答:第14页/共69页第15页/共69页(1)图中所指的是_技术。(2)图中所指的物质是_,所指的物质是_。(3)培养
10、重组CHO 细胞时,为便于清除代谢产物,防止细胞产物积累对细胞自身造成危害,应定期更换_。(4)检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO单克隆抗体。分泌单克隆抗体的_细胞,可由rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。第16页/共69页【审题视角】解答本题的关键点如下:(1)准确掌握生产流程图示内容。图示包括了cDNA文库的构建、PCR扩增、目的基因的筛选导入、检测和表达以及目标产物rhEPO的分离。(2)构建cDNA文库时,利用的模板是相应的mRNA。第17页/共69页【精讲精析】(1)获取目的基因常用的方法有从基因文库中获取、PCR技术扩增、化学合成法。由图中以核DNA为模
11、板获得目的基因可知为PCR技术。(2)进行反转录的模板是mRNA。由题意可知重组CHO细胞适用于生产重组人红细胞生成素(rhEPO),所以重组CHO细胞能够表达出重组人红细胞生成素(rhEPO)。(3)培养动物细胞是用液体培养基,即培养液,细胞从培养液中吸收营养,并同时向培养液中排放代谢废物,当代谢废物积累时会危害细胞,因此要定期更换培养液。第18页/共69页(4)制备单克隆抗体是让B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,然后由杂交瘤细胞来分泌抗体。答案:(1)PCR(2)mRNA rhEPO(3)培养液(4)杂交瘤第19页/共69页【阅卷人点拨】失失分分警警示示 (1)(2)(1)(2)易忽
12、视图中信息,错填基因文库、化学合成等其他易忽视图中信息,错填基因文库、化学合成等其他方法。解答此类题目,需牢记获取目的基因方法的要点,方法。解答此类题目,需牢记获取目的基因方法的要点,PCRPCR扩增目的基因、逆转录法是由扩增目的基因、逆转录法是由RNARNA得到得到DNADNA,基因文库,基因文库中直接提取、化学方法直接合成。中直接提取、化学方法直接合成。第20页/共69页备备考考策策略略 动物细胞培养的知识储备动物细胞培养的知识储备在对细胞培养进行记忆时,理解其根本目的是为了尽可能在对细胞培养进行记忆时,理解其根本目的是为了尽可能方便、快捷地培养细胞。注意以下几点:方便、快捷地培养细胞。注
13、意以下几点:(1)(1)取材:健康的幼龄动物的组织、细胞。取材:健康的幼龄动物的组织、细胞。(2)(2)处理:酶解法处理:酶解法(胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶)将组织分散为将组织分散为单个细胞,不能选择胃蛋白酶,因其最适单个细胞,不能选择胃蛋白酶,因其最适pHpH过低。过低。(3)(3)培养条件:无菌无毒的环境、营养培养条件:无菌无毒的环境、营养(有机物、无机物、有机物、无机物、血清、血浆血清、血浆)、温度、温度(36.5 0.5)(36.5 0.5)和和pHpH、气体环境、气体环境(5%(5%的的COCO2 2)。有时会添加抗生素,避免杂菌的污染。有时会添加抗生素,避免杂菌的污染
14、。预测今后考查多以细胞工程的基本要点为主要内容,综合预测今后考查多以细胞工程的基本要点为主要内容,综合考查细胞培养和单克隆抗体的基本知识。考查细胞培养和单克隆抗体的基本知识。第21页/共69页 植物组织培养与体细胞杂交高考指数:1.(2012广东高考)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是()A.组织培养 B.细胞杂交C.显微注射 D.核移植【解题指南】解答本题的关键是:熟练掌握组织培养、细胞杂交、显微注射、核移植技术在生产上的应用。第22页/共69页【解析】选A。草莓植株分生区细胞含病毒的量比较少甚至无病毒,可以利用植物组织培养技术培养出脱毒幼苗;细胞杂交是培育存在生殖隔离的杂种生物的技术;显微注
15、射常用于外源基因导入动物细胞;核移植技术则用于动物的克隆培养。第23页/共69页2.(2012江苏高考)下列事实能体现细胞全能性的是(多选)()A.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗B.单细胞的DNA在体外大量扩增C.动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体D.小鼠体细胞经诱导培育成小鼠第24页/共69页【解析】选A、D。细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。棉花根尖细胞经诱导形成幼苗和小鼠体细胞经诱导培育成小鼠都是将高度分化的细胞培育成了完整个体,因而可以体现细胞的全能性。单细胞的DNA 在体外大量扩增体现的是DNA 分子的克隆。动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体是动物细胞融合技术的应用,没有形
16、成新个体,不符合细胞全能性的定义。第25页/共69页3.(2010浙江高考)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中,在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后,应出现的现象是()第26页/共69页【解析】选B。本题主要考查植物生命活动调节中激素产生部位和在组织培养中的应用。(1)植物有五大类激素,其中细胞分裂素和生长素在组织培养过程中,可以调节外植体的分化和再分化。(2)细胞分裂素和生长素分别调控着长芽和生根。(3)题目中虽然培养基中没有植物激素,但是植物幼苗本身可以产生生长素,促进外植体生根;而细胞分裂素的产生部位在根尖,所以细胞分裂素不能产生,植物能够在一段时间后长出少量的根而没有长出新
17、芽。第27页/共69页4.(2009全国卷)下列关于植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述,错误的是()A.利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制,培育远缘杂种B.不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程C.两个不同品种的紫茉莉杂交,正交、反交所得F1的表现型一致D.两个不同品种的紫茉莉杂交,F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的第28页/共69页【解析】选C。植物体细胞杂交可以用两种不同的植物体细胞通过细胞融合,经植物组织培养得到完整植株,从而可克服生殖隔离的限制;植物体细胞杂交的过程,实际上是不同植物体细胞的原生质体融合的过程。紫茉莉枝叶颜色性状的遗传是细胞质遗传,两个不同品种
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