专题02+细胞工程高二生物人教选修三导学案+Word版含答案.docx
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专题02+细胞工程高二生物人教选修三导学案+Word版含答案
高二人教版选修三生物学科导学案
课题
专题二：
细胞工程导学案
课型
班级
学生姓名
小组
课时
课
前
预
习
案
明 确
考 点
1.重点掌握植物细胞工程的含义，概念，理论基础，培养条件[重难点]和用途。
2.重点掌握动物细胞的含义，概念，原理，流程和培养条件（重难点）。
3.重点掌握.单克隆抗体的制备过程和动植物细胞的区别。
4.植物组织培养技术的应用。
5.DNA的粗提取与鉴定。
主 干知 识默 写
1.植物细胞工程的含义
概念
理论基础
培养条件
2.物细胞的含义
概念
原理
流程
培养条件
3单克隆抗体的制备过程
动植物细胞的区别
学习过程（课内探究案）
一、植物细胞工程
植物细胞工程包含______________________和__________________________技术
（一）、植物组织培养
1.概念：
植物组织培养就是在________和人工控制条件下，将________的植物器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生______________、________，最终形成完整的植株。
2.理论基础：
细胞________性（原因是细胞内含有本物种的__________________）
3．基本过程：
核心是脱分化和再分化。
4.培养条件:
（1）________培养、严格的________环境。
（2）适宜条件：
营养物质（如水、无机盐、蔗糖、维生素等）、植物激素（如生长素和细胞分裂素）、适宜的温度和光照等。
5.用途：
_________、作物脱毒、制造_________、单倍体育种、_____________、_______的工厂化生产。
（1）（（（
（2）作物脱毒：
选取作物无毒组织（如茎尖）进行组织培养，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、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
优点：
后代无________；不受____________、___________和地域限制
（4）单倍体育种：
花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
花药（（单倍体幼苗（（（纯合子
单倍体育种的优点是后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。
（5）突变体的利用：
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（如射线、化学物质等）的影响而发生突变。
从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
6.地位：
是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
（二）、植物体细胞杂交技术
1．概念：
植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成__________________，并把杂种细胞培育成新的__________________的技术。
2．原理：
原生质体融合的过程利用了_____________，杂种细胞发育成杂种植株利用了__________________。
3.过程：
植物体细胞杂交包括原生质体融合和培育杂种植株两大步骤
（1）①去除细胞壁的方法为__________。
（用______和__________________酶）
（2）②人工诱导的方法：
a.________法包括离心、振动、____________等；b.化学法一般是用_________________。
（3）③指__________，④指____________。
（4）融合成功的标志是_________________。
4.意义：
克服________________的障碍。
（与基因工程育种的优点相同，记准哦）
二、动物细胞工程
动物细胞工程常用的技术手段有____________________、__________________、______________________、
_______________________等，其中____________________是其他动物细胞工程技术的基础。
（一）动物细胞培养
1.概念：
动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的______，将它分散成__________，然后放在适宜的____________中，让这些细胞__________________。
2.原理：
_______________________
3.流程：
动物组织块（取自___________或___________的器官或组织）→剪碎→用____________或______________处理分散成_________→制成_____________→转入培养瓶中进行_________培养→贴满瓶壁的细胞重新用_____________或____________处理分散成_________继续__________培养。
（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____________。
细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为_____________。
注意癌细胞没有这个现象）
4.动物细胞培养需要满足以下条件
①__________________：
培养液应进行____处理。
通常还要在培养液中添加一定量的______，以防培养过程中的污染。
此外，应定期___________，防止__________________________________对细胞自身造成危害。
②________：
合成培养基成分：
糖、氨基酸、__________、无机盐、微量元素等。
通常需加入______________等天然成分。
③___________：
适宜温度：
哺乳动物多是_________；适宜pH：
___________。
④____________：
95%____＋5%______2。
O2是_________所需的，CO2的主要作用是_________。
5.应用：
制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
（二）、动物细胞核移植
1.概念：
动物核移植是指将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞核的________中，使其__并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成为动物个体。
用核移植得到的动物称为_______
2.原理：
动物细胞核的全能性。
3.类型：
哺乳动物核移植可以分为_____________________（比较容易）和____________________（比较难）。
4.体细胞核移植的大致过程：
涉及的技术手段：
动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植。
备注：
供体和受体
（1）供体细胞：
提供细胞核，一般选优良动物的传代10代以内的细胞。
（2）受体细胞：
去核的减数第二次分裂中期的卵母细胞。
①卵细胞去核的原因：
使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。
②卵母细胞选择时期及原因：
减Ⅱ中期的卵母细胞，此时具备受精能力，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。
③选卵细胞作为受体细胞的原因：
大，易于操作；卵黄多，营养丰富，为发育提供充足的营养；含有能激发细胞核全能性的物质。
5．应用：
①加速家畜_________进程，促进良畜群繁育；②保护________，增大存活数量；
③生产珍贵的__________；④作为________移植的供体；
6.体细胞核移植技术存在的问题：
克隆动物存在着_________问题、表现出_____________________缺陷等。
（三）.动物细胞融合
1.概念：
动物细胞融合也称________，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
融合后形成的具有__________________________________________________的单核细胞，称为______________。
2.原理：
_________________________（动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同）
3.过程：
诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有__________________、_______________________、____________等。
4.动物细胞融合的意义:
①突破有性杂交方法的局限，使______杂交成为可能；②细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的研究；③最主要的用途是________________的制备。
（四）.生产单克隆抗体
1.单克隆抗体的概念：
单个细胞克隆产生的化学性质单一特异性强的抗体。
2.原理：
________________________、________________________
3.
（1）血清抗体与单克隆抗体
名称
产生
特点
血清抗体
由效应B淋巴细胞分泌
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
4.单克隆抗体的制备过程：
对免疫小鼠注射特定的____________（目的使小鼠产生了效应B细胞）；提取____________；同时用______________的方法培养骨髓瘤细胞并提取；促使它们细胞融合[注：
融合的结果是有很多不符合要求的；如有2个B淋巴细胞融合的细胞等，所以要进行筛选]；在特定的_____________上筛选出融合的__________________[特点是能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体]；然后对它进行____________和_____________[筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞]；最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠_____内增殖，从___________或小鼠_______中可得到大量的________________。
（注意：
杂交瘤细胞的特点：
________________________。
单克隆抗体的优点：
__________________________。
）
5．单克隆抗体的作用：
①作为诊断试剂：
准确识别各种_________物质并特异性结合。
②用于治疗疾病和运载药物：
制成___________________。
比较植物组织培养和动物细胞培养
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
原理
细胞的全能性
细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
培养基特有成分
蔗糖、植物激素
葡萄糖、动物血清促生长因子
培养结果
一般为植物体
细胞数目增多
培养目的
快速繁殖、培育脱毒作物等
获得细胞或细胞产物
比较动物细胞融合与植物体细胞杂交：
比较
项目
原理
细胞融合的方法
诱导手段
用法
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性和细胞的全能性
去除细胞壁后诱导原生质体融合
离心、电刺激、振动，聚乙二醇等试剂诱导
克服了远缘杂交不亲和的障碍，获得杂
种植株
动物细胞融合
细胞膜的流动性
使细胞分散后诱导细胞融合
除应用植物细胞杂交手段外，再加灭活的病毒诱导
制备单克隆抗
体的技术之一
专题2细胞工程知识梳理参考答案
二． 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动物细胞培养技术
（一）1.组织单个细胞培养基生长和增殖2.细胞增殖3.动物胚胎和幼龄动物胰蛋白酶胶原蛋白酶单个细胞细胞悬液原代胰蛋白酶胶原蛋白单个细胞传代
4①无菌无毒环境无菌抗生素更换培养液细胞代谢产物积累
②营养促生长因子血清、血清③温度和pH36.5+0.57.2~7.4④气体环境空气o2细胞代谢维持培养液的Ph
（二）、1.卵母细胞重组克隆动物3.胚胎细胞核移植体细胞核移移植5.遗传改良濒危物种医用蛋白异种6.健康遗传和生理
（三）1.细胞杂交原来两个或多个细胞遗传信息杂交细胞2.细胞膜的流动性3.聚乙二醇、
灭活的病毒、电激
4.远缘单克隆抗体
（四）
2.细胞膜的流动性细胞增殖
4.纯文字部分答案：
抗原蛋白B淋巴细胞动物细胞培养选择性培养基杂交瘤细胞克隆化培养抗体检测腹腔细胞培养液腹水单克隆抗体（ 杂交瘤细胞的特点：
既能大量繁殖，又能产生专一抗体单克隆抗体的优点：
特异性强，灵敏度高，并可大量制备）
课
后
提
升
案
题组一植物的组织培养
1．下列有关菊花的组织培养的说法正确的是（）
A．需要有三种培养基，其营养成分中的碳源应该是无机碳源
B．要用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，即在100℃下保持15分钟
C．在培养过程中要先让愈伤组织生根后再使其生芽
D．用酒精对外植体进行消毒时，持续的时间不能太长
2．植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是（）
①细胞的全能性②离体植物器官、组织或细胞
③根、芽④生长素和细胞分裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体
A．①、②⑧⑥⑦③⑨、④B．①、②⑧⑥⑦③⑨、⑤
C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D．①、②⑨⑧⑥⑦③、④
答案解释：
2．
织培养中，生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化，细胞分裂素的主要作用是促进组织细胞分裂或从愈伤组织和器官上分化出不定芽。
组织培养过程中，两者协同调控，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当生长素含量低于细胞分裂素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。
]
3．2018年农民为了提高玉米产量，科学家在育种和栽培中进行研究。
如图是关于玉米培养的过程，请回答：
（1）取茎尖进行组织培养，发育成植株D，取D的花药培养成幼苗，经秋水仙素处理后发育成为植株G。
从细胞分裂方式上分析，E→F过程中进行了________分裂；从育种方式上分析，D→G属于____________育种。
（2）D植株上的小孢子母细胞形成精子所经历的分裂方式是____________。
在该过程中，首先要经过“四分体时期”，这里的“四分体”是指________________________________；在其后某个时期对离体刺激最敏感，一般来说在________期，花药培养成功率最高。
（3）之所以选取茎尖放入A瓶中培养，是因为________、________，如果选取D植株的茎的切段放入A瓶培养，首先要进行________，一般是用流水冲洗________min，无菌吸水纸吸干后再放入体积分数为70%的酒精中摇动2～3次，持续________s，立即取出，在无菌水中冲洗并用无菌吸水纸吸干，再放入质量分数为0.1%氯化汞溶液中______min，取出后在________中清洗3次，以________。
（4）离体的植物组织和细胞，对营养、环境条件要求相对特殊，需要配置适宜的培养基，A瓶中常用的一种培养基是________，其主要成分包括________、________、________及蔗糖等，同时还要添加植物激素，________和________是启动细胞分裂、脱分化、再分化的关键性激素。
另外，________、________、________等条件也很重要。
（5）C和F试管苗不能直接栽培到大田中，移栽之前要_____________________________。
题组二DNA粗提取与鉴定及PCR扩增技术
1．要使PCR反应在体外的条件下顺利地进行，需要严格的控制（）
A．氧气的浓度B．酸碱度
C．温度D．大气的湿度
2．DNA在NaCl溶液中的溶解度有二重性，随着NaCl溶液浓度的变化而变化。
（1）请在下列浓度的NaCl溶液中，选出能使DNA析出最彻底的一种和溶解度最高的一种（）
A．0.14mol/LB．2mol/L
C．0.15mol/LD．0.3mol/L
（2）DNA不溶于酒精，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液，利用这一原理可以____________，可以推测溶于酒精的物质中可能有___________________________________。
（3）利用DNA遇________呈蓝色的特性，将该物质作为鉴定________的试剂。
1．C [PCR利用的是DNA热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。
]
2．
（1）AB
（2）去除杂质某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质（3）二苯胺DNA
解析由实验原理可知，DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，有利于DNA的析出；DNA主要存在于染色体上，为了把DNA与蛋白质等其他物质分开，采用DNA不溶于酒精的方法，从而达到去除杂质的目的；利用DNA遇二苯胺（沸水浴）成蓝色的特性，可以鉴定DNA。
题组三血红蛋白的提取和分离
1.2018届高二生物实验课，学生做实验：
以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是（）
A．洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂
B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少
C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢
2.
凝胶色谱技术是二十世纪六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很好的分离效果，目前已经被广泛应用于多个领域，请回答：
（1）a、b均为蛋白质分子，其中先从层析柱中洗脱出来的是________，原因是____________
________________________________________________________________________。
（2）若选用SephadexG—100，则G表示___________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）通过凝胶色谱法可将从红细胞中分离出的血红蛋白样品进一步________，在血红蛋白的提取和分离实验中有以下操作，试回答：
①实验时要对采集到的血液中的红细胞进行洗涤，洗涤的目的是________________。
②在____________作用下，红细胞会破裂释放出血红蛋白。
③将释放出的血红蛋白收集到透析袋中透析，这是样品的________，而透析的目的是________________________________________________________________________。
④实验最后经过SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳进行_________________________________
________________。
（4）装填凝胶色谱柱时，要注意色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现气泡必须重装。
这是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
教师课后反思（学生学习小结）
1.要求学生课后加强学生悉熟知识点
2.要求学生课后自己构建知识网络。
3.认真去评讲课后提升题目。
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