专题4细胞的生命历程与细胞工程第2

1第2讲细胞工程(第2课时)［课堂导学案］一、细胞工程的比较1.细胞的全能性（1）概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，即细胞的全能性。（2）遗传基础：细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信息。（3）表现条件：一是离体；二是营养条件：；三是一定的植物激素：如和；四是适宜的外界条件：、适宜的、。（4）大小①受精卵＞卵细胞（精子）＞体细胞（同种生物）即受精卵全能性最高，生殖细胞一般大于体细胞，自然条件下卵细胞全能性高于精子，更易发育成新个体。一般细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越小（5）不表达的原因：需要在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因。2.植物组织培养和动物细胞培养（1）植物组织培养①培养基成分：、、、和有机添加剂，属于培养基。②取材：较幼嫩的细胞、组织、器官。③原理：。④培养过程：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体⑤培养结果：可以获得植株，也可以获得大量细胞⑥应用：植物快速繁殖和脱毒植株的培养，细胞产物的工厂化生产、人工种子、用于转基因植株的培育（2）动物细胞培养①培养基成分：、、、、等，属于培养基。②取材：动物胚胎或出生不久的幼龄的器官或组织③原理：。④培养过程：动物胚胎或幼龄动物器官、组织单个细胞细胞悬浮液⑤培养结果：只能得到。⑥应用：生产蛋白质生物制品、培养皮肤移植的材料、检测有毒物质、用于生理、病理、药理的研究（3）植物组织培养和动物细胞培养的相同点都需要人工条件下的无菌操作都要适宜的温度、PH等条件。脱分化营养物质、激素胰蛋白酶、剪碎动物血清、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素23.植物体细胞杂交与动物细胞融合（1）植物体细胞杂交①原理：、。②融合前处理：法去除细胞壁：酶和酶。③促融因子：物理法：、、化学法：。④意义和用途：克服远缘杂交的不亲和性障碍、培育作物新品种（2）动物细胞融合（单克隆抗体制备）①原理：、。②融合前处理：注射处理正常小鼠。③促融因子：物理法、化学法、生物法：。④意义和用途：有助于疾病的诊断、治疗、预防。二、生物技术的伦理问题1.克隆引发的伦理问题（不同观点）不赞成：①克隆人严重违反了人类的伦理道德。②克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念。③克隆人是人为地制造在心理上合社会地位上都不健全的人。④克隆技术尚不成熟。赞成：①技术性问题可以通过胚胎分割、基因诊断和染色体检查等方法得到解决。②克隆人是一项科学研究，既然是科学，就应该允许研究克隆人。中国政府的态度：不赞成、不允许、不支持，不接受任何生殖性克隆，不反对治疗性克隆。2.设计试管婴儿引发的伦理问题（不同观点）不符合伦理道德：①把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。②早起的生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余的胚胎，无异于“谋杀”。③有人会滥用设计试管婴儿技术，如设计婴儿的性别。符合伦理道德：①设计试管婴儿是为了救人，是救治患者最好、最快捷的办法之一。②提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。③脐带血乃试管婴儿的“身外之物”。中国政府观点：实施体外受精——胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部的批准证书。3.基因检测引发的伦理问题①基因检测的优点：通过基因检测可以及早采取预防措施，适当进行治疗，达到挽救患者生命的目的。基因检测引发的问题：目前人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够的认识，要想通过基因检测达到预防疾病的目的是困难的；基因检测本身会给受检者带来巨大的心理压力；个人基因资讯的泄露会造成基因歧视。解决办法：对于基因歧视问题，可以通过正确的科学知识传授，伦理道德教育和立法得以解决。3［课后巩固案］一.单选题：1.下列关于细胞全能性的叙述，正确的是（）A.将羊的乳腺细胞核移植到去核的卵细胞中培养出克隆羊多利，说明动物细胞具有全能性B.为了证明细胞的全能性，科学家用导管细胞作为实验材料C.红细胞能合成血红蛋白，心肌细胞能合成肌原蛋白，像这样的稳定性变异是不可逆转的，属于细胞全能性之一D.利用植物的花粉人工培育出单倍体植物，这一成果利用了细胞的全能性2．下面为植物组织培养过程图解，以下相关叙述错误的是（）A．b过程发生了脱分化，在此过程中植物激素不发挥作用B．c过程发生了再分化，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程C．d过程是在胚状结构外包裹人工胚乳和人工种皮制成人工种子D．人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题3.下列有关细胞工程的列表比较内容中，你认为有几处错误()A.0B.1C.2D.34.下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是A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B原生质体仍具有再生细胞壁，连续分裂并长成完整植株的能力C参与杂种细胞的细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体D植物体细胞杂交技术可克服不同种植物之间的不亲和障碍5．关于现代生物技术相关知识的叙述，正确的是A．动物细胞培养与动物组织培养均需使用胰蛋白酶制备体细胞悬液B．植物组织培养中生长素和细胞分裂素的配比会影响组织分化C．转入到有才的抗除草剂基因，不可能通过划分传入环境中造成基因污染D．植物有性杂交和体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍6．右图示一人工种子。下列与人工种子的培育生产过程有关的叙述中不正确的是（）A.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得B.胚状体是由愈伤组织分化而成，离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性C.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型D.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成7．下列关于细胞工程的有关叙述，不正确的是()A.利用花药离体培养得到单倍体植株、从紫草的愈伤组织中提取紫草素、利用细胞工程培育“番茄——马铃薯”杂种植株都利用了植物组织培养技术B.在进行组织培养时，由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生细胞脱分化、染色体变异或基因突变，而不可能发生细胞分化和基因重组C.动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法、所用的技术手段、所依据的原理均相同，都能形成杂种细胞和杂种个体D.“试管婴儿”实质上就是“体外受精”和“胚胎移植”的“产物”，但无法使不能产生精子或卵项目植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养、植物体细胞杂交动物细胞培养和融合、单克隆抗体的制备特殊处理机械法去除细胞壁胰蛋白酶处理制细胞悬浮液融合方法物理方法、化学方法物理方法、化学方法、生物方法典型应用人工种子、杂种植物单克隆抗体的制备培养液区别蔗糖是离体组织赖以生长的成分动物血清不可缺少4细胞的夫妇得到自己的孩子8．下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤：①获取骨髓瘤细胞和能产生抗X抗体的B淋巴细胞：②将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养；③筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞；④利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞：⑤从腹水中提取抗体；⑥利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合。以下对单克隆抗体制备的相关叙述中错误的是（）A．实验顺序应当是①⑥④③②⑤B．②产生多个杂交瘤细胞的过程称为克隆C．⑥过程获得的细胞均可无限增殖D．该过程产生的抗X抗体特异性强、灵敏度高9.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于A.培养基不同B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能D.动物细胞能大量培养，而植物细胞不能10.下列动物细胞工程技术利用了细胞膜的流动性原理的是()①动物细胞培养②动物细胞融合③单克隆抗体④核移植⑤胚胎移植A.①⑤B.②③④C.②D.②④二、多项选择题11．下列有关现代生物技术的叙述中，正确的是A．植物体细胞杂交、基因工程都可以克服远缘杂交不亲和障碍B．纤维素酶、果胶酶、胰蛋白酶、限制酶、DNA连接酶是生物工程的工具酶C．试管婴儿培育过程涉及到动物细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术D．人们利用细胞工程可以大量生产特异性强、纯度高的抗体12．明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开发利用的方法有A．设计细胞培养反应器，实现药用成分的工厂化生产B．大量培养愈伤组织，直接提取药用成分C．大规模栽培组织培养苗，获取药用成分D利用组织培养获得胚状体，制成人工种子三、非选择题13．（7分）对烟草愈伤组织器官分化的研究发现，在改变培养基中IAA（生长素）与KT（一种人工合成的细胞分裂素）的比例时，可改变愈伤组织的分化方向，如下图所示。请回答下列问题：（1）细胞分化的实质是。（2）烟草组织块炽已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的而转变成未分化细胞的过程叫做脱分化。（3）培养基中添加的IAA与KT的比值较高时，有利于的形成，抑制的分化；IAA在组织培养中的作用是和。（4）在植物组织培养过程中，容易得到突变体的原因是。14、（9分）下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答(1)上述两种过程中，都必须用到的最基础的动物细胞工程技术手段是。(2)图甲中②过程常在、、_____________诱导下完成。(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞，主要是利用其性。(4)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗?。原因是_____________________________。(5)图乙过程的技术具有多种用途，但是不能_______（单选）A．有选择地繁殖某一性别的家畜B．繁殖家畜中的优良个体C．用于保存物种D．改变动物的核基因5参考答案［课堂导学案］一、1.细胞的全能性（3）水分、无机盐、蔗糖、氨基酸、和维生素细胞分裂素和生长素无菌、适宜的温度、光照（5）选择性表达2.（1）①矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加剂固体③细胞的全能性（2）①葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清③细胞增殖⑤细胞3.（1）①原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性②酶解法纤维素酶果胶酶③离心振动电激聚乙二醇（2）①细胞膜的流动性细胞增殖②特定抗原③灭活的病毒［课后巩固案］一.单选题：1-5DABCB6-10DCCAB二、多项选择题11-12ABDABCD三非选择题13.（1）细胞中的基因在特定的时间和空间条件下有选择性地表达（2）结构和功能（3）根茎叶诱导细胞的分裂促进根的分化（4）由于培养细胞处于不断分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变14.(1)动物细胞培养(2)聚乙二醇，灭活的病毒，物理方法如离心、振动、电刺激(3)特异性(4)不是卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状(5)D