全国版2019版高考生物一轮复习第36讲细胞工程培优学案201805103114

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1、第36讲　细胞工程[考纲明细]　1.植物组织培养(Ⅱ)　2.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)　3.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)板块一　知识·自主梳理一、细胞工程的概念1．原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法。2．操作水平：细胞水平或细胞器水平。3．目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。4．分类：根据操作对象的不同，分为植物细胞工程和动物细胞工程。二、植物细胞工程1．细胞的全能性(1)含义：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。(2)植物细胞全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态

2、，提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。(3)全能性大小植物细胞：受精卵＞生殖细胞＞体细胞。动物细胞：受精卵＞生殖细胞＞体细胞核(动物细胞全能性受限制，但细胞核具有全能性)。2．植物组织培养技术(1)原理：植物细胞具有全能性。(2)过程253．植物体细胞杂交技术(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。(2)操作流程①过程a为去除细胞壁获得具有活力的原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。②过程b是原生质体的融合，其原理是细胞膜具有一定流动性。人工诱导的方法有物理法，包括离心、振动、电激等；

3、化学法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。③过程c是原生质体融合后再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。④过程d是植物组织培养，形成杂种植株，其原理是植物细胞的全能性。(3)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。4．植物细胞工程的应用(1)微型繁殖①概念：指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，又叫快速繁殖技术。②特点：保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。③实例：利用组织培养技术来培育兰花。(2)作物脱毒①材料：植物的分生区(如茎尖)。分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。②优点：使农作物增产。(3)人工种子①概念：以植物组织培养

4、得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。②特点：后代无性状分离；不受气候、季节和地域限制。(4)单倍体育种①过程花药离体培养→单倍体植株正常植株25②优点：得到纯合子，能稳定遗传；明显缩短育种年限。(5)突变体的利用①突变体：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变，由此发育而成的个体称为突变体。②利用：从突变体中筛选出对人们有利突变体，进而培育成新品种，即突变体育种。(6)细胞产物的工业化生产①细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料等。②技术：植物组

5、织培养技术。③培养阶段：愈伤组织阶段。三、动物细胞工程1．动物细胞工程常用的技术手段动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。2．动物细胞培养(1)原理：细胞增殖。(2)过程―→―→①动物组织块选材：一般选取胚胎或幼龄动物的器官或组织。选材原因：分化程度低，增殖能力强，易于培养。②原代培养：具有贴壁生长和接触抑制的特点。③传代培养做法：贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶等处理后分瓶培养。胰蛋白酶的作用：使细胞从瓶壁上脱离下来。培养细胞的特点：10代以内，保持正常的二倍体核型；10～50代

6、，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，部分细胞的细胞核型可能会发生变化；50代以后，少部分细胞获得不死性可无限增殖。(3)培养条件①无菌、无毒环境培养液和培养用具进行无菌处理；培养过程加抗生素，防止培养过程中的污染；定期更换培养液，清除代谢产物。②营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。③适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。④气体环境3．动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。(2)动物体细胞核移植技术的过程25(3)原理：动物体细胞核具

7、有全能性。(4)选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富，含有促进核全能性表达的物质。(5)克隆动物性状与供体基本相同原因：克隆动物的大部分性状受细胞核控制，而细胞核来自供体；克隆动物的细胞质遗传物质来自受体卵母细胞的细胞质；生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境影响。4．动物细胞融合(1)方法：化学法：需要用聚乙二醇(PEG)；生物法：灭活的病毒；物理法：电激等诱导因素。(2)原理：细胞膜的流动性。(3)意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。为制备单克隆抗体开辟了新途径。5．单克隆抗

8、体(1)制备原理：一种浆细胞产生一种抗体，浆细胞在体外不能无限增殖；骨髓瘤细胞能无限增殖；浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，既能无限