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专题28细胞工程高考生物考点一植物细胞工程考点清单基础知识一、细胞工程的概念与理论基础1.细胞工程的概念(1)原理和方法:细胞生物学和分子生物学。(2)操作水平:细胞水平或细胞器水平。(3)目的:按照人的意愿来改造细胞内的①遗传物质或获得细胞产品。2.植物细胞的全能性(1)概念: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)原理:细胞内含有本物种的②全套遗传信息。(3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。(4)细胞全能性表达难易与细胞分化程度成反比。(5)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)二、植物组织培养1.原理:植物细胞的③全能性。2.概念理解(1)培养对象:离体的植物器官、组织或细胞。(2)培养条件:无菌、人工配制的培养基、相关激素等。(3)培养结果:产生愈伤组织、丛芽(或丛根、胚状体),最终形成完整植株。3.操作流程三、植物体细胞杂交1.原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。2.操作流程3.意义:克服不同种生物远缘杂交的④不亲和性。四、植物细胞工程的实际应用1.植物繁殖的新途径(1)微型繁殖:优点是繁殖快,并可保持亲本的⑤优良性状。(2)作物脱毒:利用茎尖、根尖等分生区细胞进行组织培养技术获得脱毒苗。(3)人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。2.作物新品种的培育:单倍体育种和突变体的利用。重难突破一、植物激素在植物组织培养中的作用二、植物体细胞杂交后的遗传物质分析1.遗传特性:杂种植株中含有两种植物的遗传物质,故杂种植株具备两种植物的遗传特性。2.染色体组数(1)染色体组数=两种植物体细胞内染色体组数之和。(2)植物体细胞杂交形成的杂种植株,有几个染色体组就称为几倍体。生长素和细胞分裂素的比值作用效果比值高时利于根分化、抑制芽形成比值低时利于芽分化、抑制根形成比值适中促进愈伤组织形成(3)若一植物细胞含有2x条染色体,2个染色体组,基因型为Aabb,另一植物细胞含有2y条染色体,2个染色体组,基因型为ccDd,则新植株应为异源四倍体,其体细胞中染色体为(2x+2y)条,4个染色体组,基因型为AabbccDd。【名师点拨】(1)不要认为植物体细胞杂交的结果只是形成杂种细胞。植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株。(2)不要认为植物体细胞杂交属于有性生殖。植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合,因此不属于有性生殖,应为无性生殖。(3)不要认为杂种植株的变异类型属于基因重组。杂种植株的变异类型属于染色体变异,杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和,杂种植株属于异源多倍体。考点二动物细胞工程考点清单基础知识一、动物细胞培养1.地位:动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。其中①动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。2.过程3.培养条件(1)无菌、无毒环境 (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③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,培养液和培养用具进行无菌处理培养过程加抗生素定期更换培养液清除代谢产物2295%:O5%CO:pH的空气其中为细胞代谢必需的维持培养液的④ 二、动物体细胞克隆技术(核移植技术)1.原理:⑤动物细胞核具有全能性。2.核移植分类:胚胎细胞核移植和体细胞核移植。3.核移植过程(以克隆高产奶牛为例)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.体细胞核移植技术存在的问题:克隆动物存在着健康问题,表现出遗传和生理缺陷等。三、动物细胞融合与单克隆抗体1.动物细胞融合(1)原理:⑥细胞膜具有一定的流动性。(2)方法:物理法(离心、振动、电激)、化学法和生物法(灭活病毒处理)。(3)结果:形成杂交细胞。(4)意义:突破了远缘杂交不亲和的障碍。(5)应用:制备单克隆抗体。名称产生特点血清抗体由浆细胞分泌一般从血清中分离,产量低、纯度低、特异性差单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌特异性强,灵敏度高,能大量制备2.单克隆抗体制备(1)血清抗体与单克隆抗体(2)过程 (3)单克隆抗体的应用a.作为诊断试剂:能准确识别各种抗原物质的细微差异,并与一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。b.用于治疗疾病和运载药物:主要用于癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其他疾病。【名师点拨】(1)杂交瘤细胞的特点:既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体。(2)进行动物细胞的诱导融合,形成的杂种细胞有三种:AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我们所需要的杂种细胞,所以需要用选择性培养基进行筛选。(3)获取单克隆抗体的场所①若在培养基中进行杂交瘤细胞培养,则从培养液中提取。②若在小鼠或其他动物腹腔中培养,则从腹水中提取。重难突破一、关于动物细胞培养的两组概念辨析1.细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为接触抑制。2.原代培养与传代培养(1)原代培养:细胞悬液第一次在瓶中培养,没有分瓶培养之前的细胞培养。原代培养的细胞核型正常。(2)传代培养:进行分瓶后的扩大培养,即传代培养。一般情况下,细胞传至10~50代后,增殖会明显减缓,甚至完全停止,部分细胞出现核型异常。项目第一次筛选第二次筛选筛选原因诱导融合后得到多种杂交细胞,另外还有未融合的亲本细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激,所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞筛选方法用特定的选择性培养基筛选:未融合的亲本细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群二、单克隆抗体制备过程中两次筛选分析筛选目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞三、植物体细胞杂交与动物细胞融合的“同”与“不同”1.植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同,纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁,而胰蛋白酶等作用于细胞间的蛋白质。2.相比植物体细胞杂交,动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病毒处理,其他物理、化学诱导融合的手段与植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合方法相同。