第2章细胞工程章末复习课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学细胞工程单元复习课件系统梳理了植物细胞工程（组织培养、体细胞杂交）、动物细胞工程（细胞融合、单克隆抗体制备）及克隆与试管动物等核心知识，通过对比表格（如植物与动物细胞融合对比）、流程图（组织培养流程）和资料分析题构建知识网络，体现技术原理与应用的内在逻辑。 其亮点在于融合情境导入（克隆猴、草莓繁殖）与资料分析（猕猴桃杂交、抗S蛋白抗体制备），通过“知识回顾-问题探究-迁移应用”链条培养科学思维，如单克隆抗体制备筛选步骤分析训练逻辑推理；结合北方白犀牛保护案例渗透态度责任。分层训练题（选择、填空、不定项）适配不同水平学生，教师可借总结表格与训练反馈精准把握学情，提升复习效率。

章末复习 第2章 细胞工程 生物 学习目标 1.通过植物细胞工程的复习，分析植物组织培养与植物体细胞杂交的核心技术，并归纳二者的联系与区别，形成知识体系。（科学思维） 2.通过动物细胞工程的复习，掌握动物细胞培养、单克隆抗体制备的基本原理，分析不同生物技术的应用场景，提升综合归纳能力。（生命观念、科学思维） 3.通过克隆动物与试管动物的比较分析，培养类比推理能力，并运用所学技术探讨生物多样性保护的策略，增强保护生物多样性的社会责任感。（生命观念、科学思维、社会责任） 学习重难点 重点： 1.植物组织培养与动物细胞培养的对比分析。 2.动物细胞融合技术及其应用（单克隆抗体的制备）。 3.克隆动物与试管动物的比较及其生物学原理。 难点： 1.单克隆抗体制备过程中细胞融合的筛选及应用分析。 2.克隆动物与试管动物在生殖方式、遗传物质来源上的关键区别。 导入新课 情境导入 草莓等植物通过组织培养实现了大规模繁殖；克隆猴“中中”和“华华”的诞生，推动了我国生命科学技术的创新和发展；这些都离不开细胞工程的技术支持。 植物细胞工程 新课讲授 任务一 新课讲授 回顾教材知识 1.植物组织培养 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 幼苗 完整植株 移栽成活 原理： 植物细胞的全能性。 什么是脱分化？ 什么是再分化？ 愈伤组织的概念？ 新课讲授 [任务一]植物细胞工程 【归纳】比较脱分化与再分化的条件 比较项目 脱分化 再分化 光照 不需要 需要 植物激素 细胞分裂素与生长素的比值约等于1 生芽：细胞分裂素＞生长素 生根：细胞分裂素＜生长素 再分化为什么 需要光？ 有利于叶绿素的合成，从而进行光合作用 去壁 ① 去壁 ① 融 合 ② 再生 新壁 ③ 脱分化 ④ 再分化 ⑤ 移栽 新课讲授 回顾教材知识 2.植物体细胞杂交 方法：物理方法（电融合法、离心法）化学方法（聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法） 植物细胞融合 植物组织培养 植物体细胞杂交 原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交 新课讲授 [任务一]植物细胞工程 资料1：猕猴桃是一种品质鲜嫩、营养丰富的水果。我国研究人员利用“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”两个不同种培育出了更加优良的品种，其过程如图所示。   1.“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”用有性杂交方法很难得到可育后代的原因是什么？图示过程所应用的技术是什么？该技术的原理是什么？ 提示：它们之间存在生殖隔离。 植物体细胞杂交技术。 细胞膜具有流动性、植物细胞的全能性。 新课讲授 [任务一]植物细胞工程 资料1：猕猴桃是一种品质鲜嫩、营养丰富的水果。我国研究人员利用“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”两个不同种培育出了更加优良的品种，其过程如图所示。   2.过程②③的处理方法分别是什么？ 提示：②过程：酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理 。③过程：电融合法、离心法、聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法。 新课讲授 [任务一]植物细胞工程 资料1：猕猴桃是一种品质鲜嫩、营养丰富的水果。我国研究人员利用“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”两个不同种培育出了更加优良的品种，其过程如图所示。   3.图中⑤⑥过程使用的培养基需要更换吗？为什么？ 提示：需要更换。 ⑤过程为脱分化，细胞分裂素与生长素的比值约等于1；⑥过程为再分化，先生芽，培养基中细胞分裂素与生长素的比值大于1，再更换培养基生根，培养基中细胞分裂素与生长素的比值小于1。 新课讲授 [任务一]植物细胞工程 资料1：猕猴桃是一种品质鲜嫩、营养丰富的水果。我国研究人员利用“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”两个不同种培育出了更加优良的品种，其过程如图所示。   4.猕猴桃新品种栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗。思考：如何选择外植体获得幼苗？获得的幼苗具有抗毒特性吗？ 提示：取猕猴桃植株的顶端分生区部位。 不具有。 新课讲授 [任务一]植物细胞工程 【迁移应用】某研究小组想获得“抗毒”猕猴桃新品种，从基因突变角度，请写出获得“抗毒”猕猴桃新品种的思路。 提示：外植体 愈伤组织 突变体 “抗病毒”新品种 脱分化 诱变处理 再分化 培育 筛选 动物细胞工程 新课讲授 任务二 新课讲授 [任务二]动物细胞工程 【知识回顾】比较植物体细胞杂交与动物细胞融合 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜具有流动性、植物细胞的全能性 细胞膜具有流动性 细胞融合前的处理方法 用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞 诱导细胞融合的方法 电融合法、离心法、聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 细胞融合成功的标志 再生出细胞壁 细胞核的融合 主要用途 获得完整的杂种植株 主要用于制造单克隆抗体 意义 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能 回顾教材知识 新课讲授 动物细胞融合——单克隆抗体的制备： 单克隆抗体的优点： 准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。 新课讲授 [任务二]动物细胞工程 资料2：某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗－S单克隆抗体(如图)。 1.结合资料2，图示中对骨髓瘤细胞进行培养要满足哪些条件？ 提示：营养条件，无菌、无毒的环境，适宜的温度（36±0.5℃）、pH（7.2~7.4）和渗透压，气体环境（含有95%空气和5%CO2的混合气体）。 新课讲授 [任务二]动物细胞工程 资料2：某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗－S单克隆抗体(如图)。 2.结合资料2，思考：如何诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合？细胞融合后如何得到可产生所需抗体的杂交瘤细胞？ 提示：PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。 第一次筛选：用特定的选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞；第二次筛选：克隆化培养和抗体检测，获得产生所需抗体的杂交瘤细胞。 原理：抗原与抗体特异性结合 新课讲授 [任务二]动物细胞工程 资料2：某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗－S单克隆抗体(如图)。 【思考】制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体吗？为什么？ 提示：不是。该实验制备的是抗－S单克隆抗体，因此抗原为S蛋白，S蛋白含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体，则按照图示过程可产生多种类型的杂交瘤细胞，单克隆抗体A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞，故二者不是相同的单克隆抗体。 新课讲授 [任务二]动物细胞工程 资料3：科学家将能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体与药物结合，制成了抗体—药物偶联物(ADC)，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，ADC的作用机理如图所示。 3.结合资料3，思考：ADC的抗体和药物各具有什么作用？ADC在临床应用上具有什么优势？ 提示：抗体的作用：特异性识别肿瘤细胞表面的受体，将连接的药物输送到靶细胞。 药物的作用：对肿瘤细胞进行杀伤，发挥治疗效应。 ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点。 新课讲授 [任务二]动物细胞工程 【迁移应用】抗原表位指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是抗原与T细胞或B细胞表面的抗原识别受体及抗体特异性结合的基本结构单位。下图为单克隆抗体的制备过程，下列叙述错误的是（　　） A.可用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与 B 淋巴细胞融合 B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体共3种 C.克隆化培养和抗体检测后的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体 D. 由图可知，利用一种抗原经杂交瘤技术可以获得多种单克隆抗体 B 克隆动物与试管动物 新课讲授 任务三 回顾教材知识 新课讲授 克隆动物与试管动物： 核移植 体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植 受精卵 克隆动物 无性繁殖 试管动物 有性生殖 体细胞 去核卵母细胞 精子 （获能） 卵母细胞 （MII期） 重组细胞 新课讲授 [任务三]克隆动物与试管动物 资料4：在体细胞克隆猴培育过程中，为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Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体培育流程如图所示。 1.结合材料4，思考：选择胎猴的体细胞进行核移植的理由是什么？对母猴的卵母细胞去核去的是什么物质？灭活的仙台病毒所起的作用是什么？ 提示：动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易。 纺锤体－染色体复合物。 诱导体细胞与去核卵母细胞融合。 新课讲授 [任务三]克隆动物与试管动物 资料4：在体细胞克隆猴培育过程中，为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Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体培育流程如图所示。 【思考】用Kdm4d的mRNA和TSA对重构胚进行处理，这两种物质发挥作用的机制是什么？ 提示：这两种物质都是通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达。组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA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TSA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。 新课讲授 [任务三]克隆动物与试管动物 资料5：如图表示研究人员利用胚胎工程培育“试管猴”的过程。 2.结合资料5，思考：在体外受精前，如何对精子和卵母细胞进行处理？进行步骤③时，应选择什么时期的胚胎？操作时应注意什么？ 提示：使精子获能；将卵母细胞培养至MII期。 囊胚。将内细胞团进行均等分割。 新课讲授 [任务三]克隆动物与试管动物 【归纳总结】 比较项目 试管猴 克隆猴 技术基础 体外受精、胚胎早期培养、胚胎移植 动物细胞培养、动物体细胞核移植、胚胎移植 生殖方式 有性生殖 无性繁殖 发育起点 受精卵 重构胚 核DNA来源 亲本双方 供核方 后代性状 双亲特点 主要与供核方相同 遗传多样性 较高 低 试管猴与克隆猴的比较 新课讲授 [任务三]克隆动物与试管动物 【迁移应用】对于北方白犀牛，可采用克隆、试管等技术进行繁育，如果繁育不成功，这一物种将永远从地球上消失，从中我们能得到怎样的教训？ 提示：多种多样的生物是生态系统的重要组成部分，是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能产生多米诺效应，使其他相关物种受到影响，进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物，保护生物多样性刻不容缓。 【练习1】 菊花的组织培养需要严格的无菌操作，下列说法不正确的是（　　） A.培养基和其他器械要进行灭菌 B.接种前用体积分数为70%的酒精擦拭工作台 C.用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，一旦感染杂菌则前功尽弃 D.将菊花茎段插入时应注意方向，不应倒插，是为了防止杂菌污染 D 当堂训练 【练习2】 宋代诗人苏轼的诗中写到“日啖荔枝三百颗，不辞长作岭南人”。作为“南国四大果品”之一，荔枝果肉多汁、酸甜可口，营养价值很高。下图是科研人员利用现代生物技术培育无核荔枝的流程图。下列叙述错误的是（　　） A.过程①获得的原生质体具有的结构包括细胞膜、细胞质及细胞核 B.过程②不仅需要用灭活的病毒诱导原生质体融合，还需要诱导原生质体再生出细胞壁 C.过程③获得的无核荔枝可能具有荔枝A和荔枝B的优良性状 D.三倍体荔枝的培育过程中用到了植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术等 B 当堂训练 【练习3】 单克隆抗体技术在生物工程中占有重要的地位,下列有关单克隆抗体应用的叙述，错误的是（   ） A.单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异 B.作为诊断试剂,可定位诊断肿瘤、心血管畸形、白化病等疾病 C.单克隆抗体自身也能用于治疗疾病 D.在ADC（抗体－药物偶联物）中，单克隆抗体的作用是定位而不是杀伤 B 当堂训练 【练习4】 (不定项)2018年1月25日两只克隆猴登上学术期刊《细胞》的封面。克隆猴“中中” 和“华华”在中国诞生，是中国科学家伟大的杰作。克隆猴和克隆羊的具体操作细节不同，但克隆的原理相同。下列相关叙述不正确的是（　　） A.胚胎细胞核移植比体细胞核分化程度低，表现全能性比较困难 B.非人灵长类供体细胞核在去核卵母细胞中比较容易恢复其分化前的状态 C.克隆技术可以促进优良畜群的繁育，也可用于拯救一些濒危动物 D.克隆猴所利用的细胞核可以是卵细胞或精子中的细胞核 ABD 当堂训练 (1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的           和           过程，要获得脱毒苗，对外植体的取材要求是            ，理由是                  。 (2)培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值       （填“高”或“低”）时，有利于生根。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是                 。 (3)细胞产物工厂化生产是植物组织培养技术的重要应用。高产细胞系必须在       （填“固体” 或“液体”）培养基中培养，再从中提取辣椒素。 【练习5】 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。回答下列问题。 当堂训练 脱分化 高压蒸汽灭菌 切取一定大小的茎尖组织 茎尖组织含病毒极少，甚至无病毒 高 再分化 液体 课堂小结 细胞工程的各种技术手段及原理总结 植物组织培养 植物体细胞杂交 动物细胞培养 动物细胞融合 动物体细胞核移植 技术手段 原理 目的 植物细胞的全能性 植物细胞的全能性 细胞膜的流动性 动物细胞增殖 细胞增殖 细胞膜具有流动性 动物体细胞核具有 全能性 获得植株 获得杂种植株 获得大量细胞或细胞产物 获得杂交细胞 制备单克隆抗体 获得克隆动物 谢谢大家 $$