一轮复习ppt课件： 细胞工程-2023新人教版（2019）《高中生物》选择性必修第三册.pptx

1、细胞工程发育 细胞器【新【新P302】(2)培养的细胞数量减少、某些代谢物积累等防止微生培养的细胞数量减少、某些代谢物积累等防止微生物污染，保证氧气供应充足，使细胞与培养液充分接触物污染，保证氧气供应充足，使细胞与培养液充分接触产量高、节约资源、保护环境产量高、节约资源、保护环境植植物物细细胞胞工工程程基基本本技技术术应用应用植物组植物组织培养织培养技术技术植物体植物体细胞杂细胞杂交技术交技术概念：概念：离体离体器官组织细胞器官组织细胞在一定营在一定营养条件下形成养条件下形成植株植株的技术的技术原理：原理：细胞全能性细胞全能性过程：过程：以文字箭头形式写出简要过程以文字箭头形式写出简要过程菊花

2、菊花组织组织培养培养步骤：步骤：幼嫩外植体幼嫩外植体消毒消毒切小段切小段诱导愈伤组织诱导愈伤组织诱导芽诱导芽诱诱导芽导芽移栽移栽注意注意事项事项1、培养基器械灭菌，火焰、培养基器械灭菌，火焰旁操作旁操作2、接种外植体不能倒插、接种外植体不能倒插3、脱分化不需光，再分化、脱分化不需光，再分化需光需光Q1-3【教教P35】Q1：此处能对外植体灭菌处理吗？：此处能对外植体灭菌处理吗？Q2：选择幼嫩外植体的原因是什么？：选择幼嫩外植体的原因是什么？Q3：从激素种类、含量角度分析，诱导芽与根的培养基：从激素种类、含量角度分析，诱导芽与根的培养基主要区别？该培养基是什么物理状态的培养基？主要区别？该培养基

3、是什么物理状态的培养基？灭菌会把外植体杀死灭菌会把外植体杀死幼嫩组织分裂分化能力更强幼嫩组织分裂分化能力更强诱导芽：生长素诱导芽：生长素分裂素比值低；诱导根：分裂素比值低；诱导根：生长素生长素分裂素比值高分裂素比值高固体培养基，以支撑植物生长发育。固体培养基，以支撑植物生长发育。返回【新【新P301】植植物物细细胞胞工工程程基基本本技技术术应应用用植物组植物组织培养织培养技术技术植物体植物体细胞杂细胞杂交技术交技术概念：概念：不同来源植物细胞融合成不同来源植物细胞融合成杂种细杂种细胞胞培育出培育出新植株新植株。原理：原理：细胞膜的流动性、细胞全能性细胞膜的流动性、细胞全能性过程过程：请用文字箭

4、头简要写出过程请用文字箭头简要写出过程打破生殖隔离，实现远缘杂交，打破生殖隔离，实现远缘杂交，利于培育新物种。利于培育新物种。优点：优点：【教教P38】Q1：细胞融合过程成功的标志？：细胞融合过程成功的标志？细胞壁的再生细胞壁的再生Q2：番茄：番茄-马铃薯植株不能在地上接番茄地下结马铃薯植株不能在地上接番茄地下结马铃薯的原因可能是？马铃薯的原因可能是？两种植物的基因相互干扰影响了基因两种植物的基因相互干扰影响了基因的表达。的表达。【新【新P301】【新【新P302】植植物物细细胞胞工工程程基基本本技技术术应应用用植物组织培养技术植物组织培养技术植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术快速快速繁殖繁

5、殖优点优点高效快速，保持优良性状高效快速，保持优良性状作物作物脱毒脱毒原理原理顶端分生区顶端分生区（茎尖）附近组织少、（茎尖）附近组织少、无病毒，该组织培养得到的植株无无病毒，该组织培养得到的植株无病毒。病毒。单倍体单倍体育种育种流程：流程：用文字箭头简要表示该流程用文字箭头简要表示该流程意义：意义：缩短育种年限；染色体加倍的植缩短育种年限；染色体加倍的植株隐性性状容易出现，便于诱变株隐性性状容易出现，便于诱变育种、遗传突变的研究育种、遗传突变的研究细胞产物工细胞产物工厂化生产：厂化生产：培养单个植物细胞或细胞团使其增培养单个植物细胞或细胞团使其增殖并产生目标产物（殖并产生目标产物（次生代谢产

6、物次生代谢产物）概念：概念：Q1：细胞产物工厂化生产需要培：细胞产物工厂化生产需要培养植物细胞至脱分化和再分化吗？养植物细胞至脱分化和再分化吗？提示：培养至脱分化产生愈伤组提示：培养至脱分化产生愈伤组织即可产生细胞产物。织即可产生细胞产物。优点：优点：产量大，高效，不破坏植物资源，产量大，高效，不破坏植物资源，不受季节天气等影响不受季节天气等影响动动物物细细胞胞工工程程动物动物细胞细胞培养培养动物动物细胞细胞融合融合动物动物细胞细胞核移核移植植概念：概念：把动物组织分散成把动物组织分散成单个单个细胞，培养让其生长繁殖细胞，培养让其生长繁殖条件：条件：营养：营养：其他：其他：糖类、氨基酸、无机盐

7、、维生素等糖类、氨基酸、无机盐、维生素等无毒无菌、温度无毒无菌、温度36.50.5、pH7.2-7.4，渗透压、气体环境渗透压、气体环境95%空气空气+5%CO2 过程：过程：1、组织、组织单个细胞单个细胞细胞悬液细胞悬液2、原代、原代 培养培养悬浮培养：悬浮培养：贴壁培养：贴壁培养：密度大、废物密度大、废物、营养、营养同上同上+接触抑制接触抑制离心离心分瓶分瓶胰蛋白酶处理、胰蛋白酶处理、离心分瓶离心分瓶3、传代、传代 培养培养干细干细胞培胞培养：养：分布：分布：早期胚胎、骨髓、脐带血等早期胚胎、骨髓、脐带血等类型：类型：胚胎干细胞：胚胎干细胞：成体干细胞：成体干细胞：iPS细细胞：胞：ips

8、治疗治疗流程：流程：优点：优点：无免疫排斥、不破坏胚胎无免疫排斥、不破坏胚胎Q1：动物细胞工：动物细胞工程最基础的技术是？程最基础的技术是？(最基础最基础)细胞小，核细胞小，核大核仁明显大核仁明显Q1-3Q4-5【教教P45】【教教P47】Q1：动物细胞培养为何用合成培养基？：动物细胞培养为何用合成培养基？用哪种物理状态用哪种物理状态的培养基？的培养基？为何要添加血清？为何要添加血清？Q2：如何确保无毒无菌条件？：如何确保无毒无菌条件？提示：合成培养基是根据细胞生长所需配置而成，可确提示：合成培养基是根据细胞生长所需配置而成，可确保营养需要；用液体培养基；血清能满足细胞对未知成保营养需要；用液

9、体培养基；血清能满足细胞对未知成分的需要。分的需要。提示：培养基培养器械灭菌处理，无菌操作；定期更换提示：培养基培养器械灭菌处理，无菌操作；定期更换培养液避免代谢废物积累。培养液避免代谢废物积累。Q4：幼龄动物细胞与老龄相比，分化程度低细胞与分化：幼龄动物细胞与老龄相比，分化程度低细胞与分化高的相比，哪些细胞更易于培养？高的相比，哪些细胞更易于培养？提示：幼龄细胞、分化程度低的细胞增殖能力强，分裂提示：幼龄细胞、分化程度低的细胞增殖能力强，分裂旺盛，更容易培养。旺盛，更容易培养。Q3：动物细胞培养通入：动物细胞培养通入5%CO2有何用途？有何用途？提示：维持合适的提示：维持合适的pH。返回Q5

10、：进行动物传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，可以用胃蛋进行动物传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，可以用胃蛋白酶替代胰蛋白酶吗？白酶替代胰蛋白酶吗？提示：提示：多数动物细胞培养的适宜多数动物细胞培养的适宜pH为为7.27.4，胃蛋白胃蛋白酶在此环境中失活酶在此环境中失活【新【新P303】【新【新P304】【新【新P304】【对比】动物细胞培养及植物组织培养：【对比】动物细胞培养及植物组织培养：动动物物细细胞胞工工程程动物动物细胞细胞培养培养动物动物细胞细胞融合融合动物动物细胞细胞核移核移植植概念：概念：两个或多个细胞融合成一个细胞两个或多个细胞融合成一个细胞原理：原理：细胞膜流动性细胞膜流动性方法：方法

11、：PEG、电融合、灭活病毒、电融合、灭活病毒单克单克隆抗隆抗体及体及应用应用Q1Q2Q3Q4-5Q:科学家发现患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中存在多核细科学家发现患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中存在多核细胞，这些多核细胞的来源可能是什么？胞，这些多核细胞的来源可能是什么？【新【新P305】【教教P49】Q1：制备大量单克隆抗体为何需要用：制备大量单克隆抗体为何需要用B细胞和瘤细胞融合成杂细胞和瘤细胞融合成杂交瘤细胞？交瘤细胞？提示：提示：一种一种B细胞只能产生一种抗体，但不能无限增殖；瘤细胞细胞只能产生一种抗体，但不能无限增殖；瘤细胞不能产抗体，但能无限增殖，两种细胞杂

12、交既能产单一抗体又不能产抗体，但能无限增殖，两种细胞杂交既能产单一抗体又能无限增殖。能无限增殖。Q2、已知细胞合成已知细胞合成DNA有有D和和S两条途径，其中两条途径，其中D途径能被氨途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能的合成途径，但不能无限增殖，小鼠骨髓瘤细胞中只有无限增殖，小鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，但能无限增殖。根途径，但能无限增殖。根据以上信息，你认为应该如何筛选出杂交瘤细胞。据以上信息，你认为应该如何筛选出杂交瘤细胞。返回Q3：一种杂交瘤细胞为何只能产生单一抗体？一种杂交瘤细胞为何只能产生单一抗体？Q4、制备的单克隆抗体在

13、临床上不能直接用于人体，还需要对、制备的单克隆抗体在临床上不能直接用于人体，还需要对抗体进行人源化，即对鼠源单克隆抗体进行改造，使其大部分抗体进行人源化，即对鼠源单克隆抗体进行改造，使其大部分氨基酸序列为人源序列所替代，为什么？氨基酸序列为人源序列所替代，为什么？提示：鼠源单克隆抗体对人而言可能是异种抗原提示：鼠源单克隆抗体对人而言可能是异种抗原，经经人源化后能保留抗体的特异性人源化后能保留抗体的特异性，降低其异源性降低其异源性。返回Q5、ADC(抗体抗体-药物偶联物药物偶联物)在肿瘤治疗上有何优点？在肿瘤治疗上有何优点？制备制备ADC(抗体抗体-药物偶联物药物偶联物)时应选择相对分子质量较小

14、的抗体，理时应选择相对分子质量较小的抗体，理由是什么？由是什么？提示：实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，避免药物对健提示：实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，避免药物对健康细胞的伤害。更小的抗体能携带药物到达细胞外间隙深部，康细胞的伤害。更小的抗体能携带药物到达细胞外间隙深部，更容易杀伤肿瘤细胞。更容易杀伤肿瘤细胞。【新【新P305】【新【新P305】【新【新P305、课本、课本P50】【对比】动物细胞融合及植物体细胞杂交：【对比】动物细胞融合及植物体细胞杂交：PEG、电融合、电融合、灭活病毒灭活病毒【新【新P306】【新【新P306】动动物物细细胞胞工工程程动物动物细胞细胞培养培养动物动物细胞细胞融合融合

15、动物动物细胞细胞核移核移植植概念：概念：细胞核细胞核去核卵母细胞去核卵母细胞胚胎胚胎个体个体原理：原理：动物细胞核具有全能性动物细胞核具有全能性类型：类型：胚胎干细胞核移植、体细胞核移植胚胎干细胞核移植、体细胞核移植Q1流程：流程：细胞培养细胞培养 供体细胞核供体细胞核 显微操显微操作去核作去核 供体供体 电融合电融合 电刺激、电刺激、Ca+载体载体乙醇、蛋白酶合成抑制剂乙醇、蛋白酶合成抑制剂 Q2Q3应用：应用：转基因克隆动物可做异种移植供体转基因克隆动物可做异种移植供体人核移植胚胎干细胞可用于器官移植人核移植胚胎干细胞可用于器官移植【教教P53】Q1：胚胎干细胞核移植、体细胞核移植哪个难度

16、更大？在体细胚胎干细胞核移植、体细胞核移植哪个难度更大？在体细胞核移植中，非人灵长类体细胞核移植更难，为什么？胞核移植中，非人灵长类体细胞核移植更难，为什么？提示：动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性容易，提示：动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性容易，体细胞分化程度高，表现全能性更难，所以体细胞核移植更体细胞分化程度高，表现全能性更难，所以体细胞核移植更难。难。非人灵长类体细胞核在进入去核卵母细胞后不能完全非人灵长类体细胞核在进入去核卵母细胞后不能完全恢复粉花钱的功能状态，动物胚胎操作技术不完善。恢复粉花钱的功能状态，动物胚胎操作技术不完善。Q2：核移植技术为何要用核移植技术为何要用M期的期的去

17、核卵母细胞做受体，而不去核卵母细胞做受体，而不是其他体细胞或受精卵？是其他体细胞或受精卵？返回提示：提示：卵母细胞卵母细胞体积大、易操作、营养物质丰富体积大、易操作、营养物质丰富，M期卵期卵母细胞母细胞细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质。细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质。Q3：核移植之前为何要先对卵母细胞去核操作？核移植之前为何要先对卵母细胞去核操作？提示：提示：确保克隆的胚胎或个体的核遗传物质全部来自有重要确保克隆的胚胎或个体的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物，确保克隆生物尽可能与高价值动物相似。利用价值的动物，确保克隆生物尽可能与高价值动物相似。A步骤甲和步骤乙中的供体和受

18、体需要同期发情处理步骤甲和步骤乙中的供体和受体需要同期发情处理B重重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液C重组胚胎培重组胚胎培养过程中为了避免杂菌污染，通常需要在培养液中加入抗生素养过程中为了避免杂菌污染，通常需要在培养液中加入抗生素D步骤乙表示胚胎移植，移植的早期胚胎应培养至囊胚或原肠胚步骤乙表示胚胎移植，移植的早期胚胎应培养至囊胚或原肠胚【新【新P308】【新【新P308】3.在章首页中介绍的体细胞克隆猴的培育过程中，我国科学家在章首页中介绍的体细胞克隆猴的培育过程中，我国科学家经过多年的反复试验，可以在经过多年的反复试验，可以在10 s

19、之内对卵母细胞进行去核操作，之内对卵母细胞进行去核操作，在在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里。有评论者认为：该之内将体细胞注入去核的卵母细胞里。有评论者认为：该研究的研究者利用研究的研究者利用“聪明的化学方法和操作技巧聪明的化学方法和操作技巧”，攻克了多，攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍。培育克隆猴的流程如下图年来导致体细胞克隆猴失败的障碍。培育克隆猴的流程如下图所示，请结合图回答问题。所示，请结合图回答问题。(1)研究人员在将胎猴的体细胞研究人员在将胎猴的体细胞注入去核的卵母细胞前，用灭活注入去核的卵母细胞前，用灭活的仙台病毒进行了短暂处理。在的仙台病毒进行了短暂处理。在此过程中

20、，灭活的仙台病毒所起此过程中，灭活的仙台病毒所起的作用是什么？的作用是什么？(2)为了调节相关基因的表达，提高胚为了调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d的的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱注入了重构胚，同时用组蛋白脱 乙乙酰酶抑制剂酰酶抑制剂TSA处理了它。这两种物质发挥作处理了它。这两种物质发挥作 用的机制是什么？用的机制是什么？组蛋白去甲基化酶组蛋白去甲基化酶Kdm4l的的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶，该酶能降低可以表达组蛋白去甲基化酶，该酶能降低组蛋白的甲基化水平；组蛋白脱乙酰酶抑制剂组

21、蛋白的甲基化水平；组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，提高组蛋白的乙酰化水平的作用，提高组蛋白的乙酰化水平【教【教P66】胚胚胎胎工工程程体外受体外受精技术精技术胚胎分胚胎分割技术割技术胚胎移胚胎移植技术植技术精子获能精子获能场所：场所：意义：意义：雌性动物生殖道（体外）雌性动物生殖道（体外）具备受精能力具备受精能力卵子成熟卵子成熟成熟度：成熟度：场所：场所：发育到发育到M期期输卵管输卵管（体外）（体外）受精受精过程过程【教【教P57】早期早期胚胎胚胎发育发育特点？特点？【教【教P57】输卵管输卵管地点Q1、透明带反应和卵黄膜反应有何意义？、透明带反应

22、和卵黄膜反应有何意义？防止多精入卵防止多精入卵2、受精完成的标志？、受精完成的标志？出现两个极体或两原核出现两个极体或两原核3、早期胚胎发育哪个时期之前的细胞是全能干细胞？、早期胚胎发育哪个时期之前的细胞是全能干细胞？什么时期开始出现细胞分化？什么时期开始出现细胞分化？桑葚胚之前；桑葚胚之前；囊胚期囊胚期胚胚胎胎工工程程体外受体外受精技术精技术胚胎分胚胎分割技术割技术胚胎移胚胎移植技术植技术定义：定义：胚胎胚胎同种同种、生理状态相同生理状态相同动物动物继续发育继续发育过程：过程：孕激素等孕激素等促性腺素等促性腺素等意义：意义：发挥雌性优良个体的繁殖潜力；发挥雌性优良个体的繁殖潜力；缩短繁殖周期

23、缩短繁殖周期Q1、为什么要同期发情？、为什么要同期发情？使供体受体生殖器官同不变化，为胚胎提供相同生使供体受体生殖器官同不变化，为胚胎提供相同生理环境理环境Q2、胚胎移植会发生免疫排斥吗？、胚胎移植会发生免疫排斥吗？Q3、胚胎移植后胚胎遗传特性会发生变化吗？、胚胎移植后胚胎遗传特性会发生变化吗？胚胎移植的本质：胚胎在同一生理情况下的空间转移胚胎移植的本质：胚胎在同一生理情况下的空间转移基本不会基本不会不会不会Q4.若一次给受体母牛移入多个体外受精的多个胚胎，若一次给受体母牛移入多个体外受精的多个胚胎，产生的后代基因型相同吗？产生的后代基因型相同吗？1.若下图表示细胞工程操作中的某些过程若下图表

24、示细胞工程操作中的某些过程,请回答下列问题。请回答下列问题。(1)如果如果A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体，则分别是白菜和甘蓝的原生质体，则C细胞再生出细细胞再生出细胞壁后需要通过什么技胞壁后需要通过什么技 术才能发育成杂种植株术才能发育成杂种植株“白菜白菜-甘蓝甘蓝”？若白菜和甘蓝杂交产生了子代，该子代是否可育？为什么？若白菜和甘蓝杂交产生了子代，该子代是否可育？为什么？(2)若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环，若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环，A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞表示什么？符合要求的细胞表示什么？符合要求的C细胞细胞应具有哪

25、些应具有哪些 特点？特点？(3)如果如果A、B分别是取自优良奶牛的卵细胞和精子，在进行体外分别是取自优良奶牛的卵细胞和精子，在进行体外受精时，一般要把受精时，一般要把A细胞细胞 培养到什么时期？培养到什么时期？B细胞则要经过什细胞则要经过什么处理才能么处理才能 与与A细胞结合为受精卵？细胞结合为受精卵？【教【教P66】胚胚胎胎工工程程体外受体外受精技术精技术胚胎分胚胎分割技术割技术胚胎移胚胎移植技术植技术定义：定义：操作对象：操作对象：早期胚胎早期胚胎（桑葚胚、囊胚）（桑葚胚、囊胚）分割方法：分割方法：机械分割机械分割结果：结果：胚胎移植胚胎移植同卵双、多胎同卵双、多胎过程：过程：性别鉴定：性

26、别鉴定：分割分割部位：分割分割部位：注意事项：注意事项：滋养层细胞滋养层细胞内细胞团内细胞团均等分割均等分割意义：意义：无性生殖方法之一，能促进优良品无性生殖方法之一，能促进优良品种繁殖；控制性别；健康繁殖种繁殖；控制性别；健康繁殖2目前我国第三代试管婴儿技术已获突破，不但能解目前我国第三代试管婴儿技术已获突破，不但能解决部分不孕不育问题，还能在胚胎移植前对部分遗传病进行决部分不孕不育问题，还能在胚胎移植前对部分遗传病进行筛查，从而实现优生优育。若要从分子水平对胚胎进行性别筛查，从而实现优生优育。若要从分子水平对胚胎进行性别鉴定，请写出鉴定的实验设计思路。鉴定，请写出鉴定的实验设计思路。提示：提示：取滋养层细胞取滋养层细胞，提取提取DNA；用；用Y上性别决定上性别决定基因基因(SRY基因基因)的一段碱基作引物的一段碱基作引物，DNA为模板进行为模板进行PCR；与；与SRY特异性探针杂交特异性探针杂交，阳性者为男性。阳性者为男性。