（通用版）2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十三單元 第二講 細(xì)胞工程學(xué)案（含解析）.doc

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細(xì)胞工程 考點一　植物細(xì)胞工程 1．細(xì)胞工程的概念 (1)原理和方法：細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)。 (2)操作水平：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。 (3)目的：按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。 2．植物細(xì)胞工程的基本技術(shù) (1)植物組織培養(yǎng)技術(shù) ①理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞具有全能性。 ②基本過程 (2)植物體細(xì)胞雜交技術(shù) ①理論基礎(chǔ)：植物體細(xì)胞融合利用了細(xì)胞膜的流動性，雜種細(xì)胞培育成雜種植株利用了植物細(xì)胞的全能性。 ②基本過程 ―→―→―→―→ ③意義：克服了不同種生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 3．植物細(xì)胞工程的實際應(yīng)用 (1)植物繁殖的新途徑：微型繁殖、作物脫毒、制備人工種子。 (2)作物新品種的培育：單倍體育種、突變體的利用。 (3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)高度分化的成熟葉肉細(xì)胞不具備發(fā)育成完整植株的潛能() (2)胚狀體是外植體在培養(yǎng)基上脫分化形成的一團(tuán)愈傷組織() (3)棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞全能性(√) (4)植物的每個細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性() (5)愈傷組織是外植體經(jīng)脫分化和再分化后形成的() (6)在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞() (7)培養(yǎng)草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是細(xì)胞雜交() (8)再生出細(xì)胞壁是植物體細(xì)胞原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志(√) (9)經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體用人工薄膜包裝后可得到人工種子(√) (10)同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的植株基因都是相同的() 2．補充植物組織培養(yǎng)操作流程圖并填空 (1)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。 (2)離體的植物器官、組織或細(xì)胞通常稱為外植體。 (3)在植物組織培養(yǎng)過程中，啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素是生長素和細(xì)胞分裂素。 (4)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物時，只需培養(yǎng)到愈傷組織階段即可。 3．學(xué)透教材、理清原因、規(guī)范答題用語專練 (1)過程①為去除________獲得具有活力的原生質(zhì)體，所用到的酶是________________________。 (2)過程②是原生質(zhì)體的融合，其原理是細(xì)胞膜的________，人工誘導(dǎo)的物理法包括____________________等；化學(xué)法一般是用____________作誘導(dǎo)劑。 (3)過程③是原生質(zhì)體融合后再生出________，這是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。 (4)過程④是____________技術(shù)，其原理是植物細(xì)胞的______。 答案：(1)細(xì)胞壁　纖維素酶和果膠酶　(2)流動性　離心、振動、電激　聚乙二醇　(3)細(xì)胞壁　(4)植物組織培養(yǎng)　全能性  1．細(xì)胞的全能性 (1)含義：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。 (2)物質(zhì)基礎(chǔ)：細(xì)胞內(nèi)含有本物種全部的遺傳信息。 (3)植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)；處于離體狀態(tài)；提供一定的營養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。 2．植物激素對植物組織培養(yǎng)的影響 (1)按照不同的順序使用這兩類激素，會得到不同的實驗結(jié)果。 使用順序 實驗結(jié)果 先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素 有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化 先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素 細(xì)胞既分裂也分化 同時使用 分化頻率提高 簡記為：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化頻率高 (2)當(dāng)同時使用這兩類激素時，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。 生長素/細(xì)胞分裂素 植物細(xì)胞的發(fā)育方向 高 有利于根的分化、抑制芽的形成 低 有利于芽的分化、抑制根的形成 適中 促進(jìn)愈傷組織的生長 簡記為：“高”根，“低”芽，“中”愈傷 3．植物體細(xì)胞雜交與植物有性雜交中遺傳物質(zhì)的變化 若一植物細(xì)胞(甲)含有2x條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，另一植物細(xì)胞(乙)含有2y條染色體，2個染色體組，基因型為ccDd。 (1)植物體細(xì)胞雜交 ①染色體組數(shù)＝兩種植物體細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)之和。 ②植物體細(xì)胞雜交形成的雜種植株，有幾個染色體組就稱為幾倍體。 ③甲、乙經(jīng)體細(xì)胞雜交形成的新植株為異源四倍體，其體細(xì)胞中染色體為(2x＋2y)條，4個染色體組，基因型為AabbccDd。由此得出：兩個細(xì)胞融合成一個細(xì)胞，染色體數(shù)、基因型和染色體組都采用直接相加的方法。 (2)植物有性雜交 有性雜交的子代細(xì)胞中，染色體數(shù)為x＋y、基因型為AbcD或abcD或Abcd或abcd，即先減半再相加。 [對點落實] 1．1971年，美國化學(xué)家從紅豆杉樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇，從此，國家重點保護(hù)珍稀植物——紅豆杉遭受了掠奪式的砍伐。為拯救紅豆杉，同時獲得紫杉醇，科研小組設(shè)計了如圖所示的實驗流程： 請回答下列問題： (1)選用莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)的目的是__________，誘導(dǎo)莖尖分生組織形成愈傷組織的過程叫____________。利用愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就可得到________。 (2)莖尖分生組織細(xì)胞具有全能性的原因是________________________________。在生物生長發(fā)育過程中，細(xì)胞并不會表現(xiàn)出全能性，原因是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知植物甲中提取的物質(zhì)X，能提高紫杉醇的抗癌效果?？蒲行〗M欲獲得既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質(zhì)X的植株，可利用________________技術(shù)獲得雜種植株。該方法首先要利用__________________除去細(xì)胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體，再經(jīng)________________(試劑)誘導(dǎo)融合形成雜種細(xì)胞。 解析：(1)莖尖分生組織含有較少的病菌，進(jìn)行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗；分生組織經(jīng)過脫分化過程可以形成愈傷組織；利用愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后可得到人工種子。(2)莖尖分生組織細(xì)胞含有該種生物的全部遺傳信息，因此具有發(fā)育的全能性。在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會有選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官，所以在生物生長發(fā)育過程中，細(xì)胞并不會表現(xiàn)出全能性。(3)植物甲可以產(chǎn)生物質(zhì)X，紅豆杉可以產(chǎn)生紫杉醇，因此利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)將兩種植物細(xì)胞融合，獲得的雜種植株的細(xì)胞既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質(zhì)X。植物體細(xì)胞雜交過程中，首先要利用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體，再經(jīng)聚乙二醇誘導(dǎo)融合形成雜種細(xì)胞。 答案：(1)獲得脫毒苗　脫分化　人工種子　(2)莖尖分生組織細(xì)胞含有該種生物的全部遺傳信息　在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會有選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官　(3)植物體細(xì)胞雜交　纖維素酶和果膠酶　聚乙二醇(PEG) 2．(2019九江聯(lián)考)根據(jù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖，回答相關(guān)問題： (1)運用傳統(tǒng)有性雜交(即用番茄、馬鈴薯雜交)，自然狀態(tài)下不能得到雜種植株，原因是________________________________________。 (2)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是____________________，其中過程②稱為______________，植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是______________________。 (3)已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄—馬鈴薯”屬于________倍體植株。 (4)已知柴油樹種子含有的柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可用植物組織培養(yǎng)來實現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產(chǎn)。若利用此技術(shù)，將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)到________階段即可(填圖中字母編號)。 (5)若培育抗蟲棉，將抗蟲基因通過適當(dāng)?shù)耐緩綄?dǎo)入棉花受精卵，然后進(jìn)行組織培養(yǎng)，該過程相當(dāng)于____________過程(填圖中標(biāo)號)。 (6)人工種子是由發(fā)育到________(填圖中字母編號)過程的結(jié)構(gòu)包裹上人工種皮制備的。 解析：(1)番茄和馬鈴薯屬于兩個物種，存在生殖隔離，不能通過有性雜交產(chǎn)生后代。(2)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性，其中過程②稱為原生質(zhì)體融合，植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是產(chǎn)生新的細(xì)胞壁。(3)由于番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，因此“番茄—馬鈴薯”屬于異源六倍體。(4)柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織階段即可提取，愈傷組織階段為圖中的e階段。(5)若培育抗蟲棉，將抗蟲基因通過適當(dāng)?shù)耐緩綄?dǎo)入棉花受精卵，然后進(jìn)行組織培養(yǎng)，包括脫分化和再分化兩個階段，即圖中的④⑤。(6)人工種子是用胚狀體包上人工種皮制成的。 答案：(1)不同種的植物存在生殖隔離　(2)細(xì)胞的全能性　原生質(zhì)體融合　產(chǎn)生新的細(xì)胞壁　(3)六　(4)e　(5)④⑤　(6)f [易錯提醒] 有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的三個易誤點 誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果只是形成雜種細(xì)胞 指正 植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果最終要經(jīng)過組織培養(yǎng)形成雜種植株 誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交屬于有性生殖 指正 植物體細(xì)胞雜交過程中沒有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此不屬于有性生殖，應(yīng)為無性生殖 誤認(rèn)為雜種植株的變異類型屬于基因重組 指正 雜種植株的變異類型屬于染色體變異，雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，雜種植株屬于異源多倍體 考點二　動物細(xì)胞工程 一、動物細(xì)胞培養(yǎng)與核移植技術(shù) 1．動物細(xì)胞培養(yǎng) (1)基本過程 (2)培養(yǎng)條件 ①無菌、無毒的環(huán)境：對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理，添加抗生素，定期更換培養(yǎng)液以清除代謝產(chǎn)物。 ②營養(yǎng)：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等一些天然成分。 ③適宜的溫度和pH：溫度為36.50.5_℃(哺乳動物)，pH為7.2～7.4。 ④氣體環(huán)境：含95%空氣加5%CO2的混合氣體。 2．動物細(xì)胞核移植技術(shù) (1)理論基礎(chǔ)：動物體細(xì)胞核具有全能性。 (2)分類：胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。 (3)基本過程 二、動物細(xì)胞融合與單克隆抗體 1．動物細(xì)胞融合 (1)原理：細(xì)胞膜的流動性。 (2)方法：需要用聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電激等誘導(dǎo)因素。 (3)意義：突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。 2．單克隆抗體 (1)制備過程 (2)突出優(yōu)點：特異性、靈敏度，可大量制備。 (3)實際應(yīng)用：作為診斷試劑；用于治療疾病和運載藥物。 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)在25 ℃的實驗條件下可順利完成大鼠神經(jīng)細(xì)胞的培養(yǎng)() (2)連續(xù)細(xì)胞系的細(xì)胞大多具有二倍體核型() (3)動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理都是細(xì)胞的全能性() (4)動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中都要用到胰蛋白酶() (5)肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2以刺激細(xì)胞呼吸() (6)培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞() (7)二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的() (8)滅活的病毒能促進(jìn)動物細(xì)胞融合，但不能促進(jìn)植物細(xì)胞融合(√) (9)將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)融合，培養(yǎng)液中融合后的細(xì)胞即為雜交瘤細(xì)胞() (10)體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動物和制備單克隆抗體() (11)動物細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞必須是卵細(xì)胞() (12)克隆動物的性狀與供體動物完全相同() 2．補充動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程示意圖并填空 (1)與植物細(xì)胞培養(yǎng)相比，動物細(xì)胞培養(yǎng)過程所用的培養(yǎng)基一般是液體培養(yǎng)基，并加入動物血清。 (2)動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中兩次用到胰蛋白酶，第一次的作用是將剪碎的組織分散成單個細(xì)胞；第二次是將貼壁細(xì)胞從瓶壁上分離下來，目的是避免動物細(xì)胞的接觸抑制現(xiàn)象。 (3)動物細(xì)胞培養(yǎng)時加入CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH；O2 的作用是促進(jìn)細(xì)胞有氧呼吸。 3．學(xué)透教材、理清原因、規(guī)范答題用語專練 根據(jù)單克隆抗體制備的過程示意圖回答下列問題 (1)制備單克隆抗體時，為什么要選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞？ 提示：每一個B淋巴細(xì)胞只能分泌一種特異性抗體，但不能無限增殖；骨髓瘤細(xì)胞可大量快速增殖，卻不能產(chǎn)生抗體。若將兩種細(xì)胞融合在一起，則既能產(chǎn)生特異性抗體又能快速增殖。 (2)誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合的方法有哪些？融合的原理是什么？ 提示：誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合的方法有聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電激等；兩種細(xì)胞發(fā)生融合的原理是細(xì)胞膜的流動性。 (3)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)聚乙二醇處理后，培養(yǎng)液中存在哪幾種細(xì)胞？ 提示：未融合的B淋巴細(xì)胞、未融合的骨髓瘤細(xì)胞、BB融合細(xì)胞、瘤—瘤融合細(xì)胞、B瘤融合細(xì)胞。 (4)選擇雜交瘤細(xì)胞的兩步篩選的目的各是什么？ 提示：第一步篩選的目的是獲得雜交瘤細(xì)胞；第二步篩選的目的是獲得能產(chǎn)生所需單一抗體的雜交瘤細(xì)胞。 1．植物組織培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 比較項目 植物組織培養(yǎng) 動物細(xì)胞培養(yǎng) 理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞全能性 細(xì)胞增殖 培養(yǎng)基 類型 固體或半固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基 成分 水、礦質(zhì)元素、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂 葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、促生長因子、動物血清等 取材 植物幼嫩部位或花藥等 動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織 關(guān)鍵環(huán)節(jié) 細(xì)胞的脫分化和再分化 細(xì)胞增殖和癌變 結(jié)果 新的組織或植株個體，可以體現(xiàn)全能性 新的細(xì)胞系或細(xì)胞株，不形成個體，不體現(xiàn)全能性 應(yīng)用 ①植株快速繁殖 ②脫毒植株的培育 ③制備人工種子 ④生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等 ⑤轉(zhuǎn)基因植物的培育 ①蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn) ②皮膚移植材料的培育 ③檢測有毒物質(zhì) ④生理、病理、藥理學(xué)研究 相同點 ①兩技術(shù)手段培養(yǎng)過程中細(xì)胞都進(jìn)行有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂 ②均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件 2．植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較 比較項目 植物體細(xì)胞雜交 動物細(xì)胞融合 原理 細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖 融合前處理 除去細(xì)胞壁 使細(xì)胞分散開 相關(guān)酶 纖維素酶和果膠酶 胰蛋白酶或膠原蛋白酶 誘導(dǎo)方法 物理法：離心、電激、振動；化學(xué)法：聚乙二醇等試劑誘導(dǎo) 除物理法和化學(xué)法，還可以用滅活的病毒誘導(dǎo) 結(jié)果 雜種植株 雜交細(xì)胞 應(yīng)用 培育植物新品種 主要用于制備單克隆抗體 意義 突破遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴展了雜交的親本組合 相同點 原生質(zhì)體融合原理相同，原生質(zhì)體融合的方法相似 3．單克隆抗體制備過程中兩次篩選的區(qū)別 項目 第一次篩選 第二次篩選 篩選原因 誘導(dǎo)融合后會得到多種雜交細(xì)胞，另外還有未融合的細(xì)胞 由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以經(jīng)選擇性培養(yǎng)獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞 篩選方法 用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞(“BB”細(xì)胞、“瘤瘤”細(xì)胞)都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞(“B瘤”細(xì)胞)才能生長 用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個孔只有一個雜交瘤細(xì)胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群 篩選目的 得到雜交瘤細(xì)胞 得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞 [對點落實] 1．如圖為利用現(xiàn)代生物技術(shù)治療遺傳性糖尿病的流程示意圖，請回答下列問題： (1)獲得重組細(xì)胞A利用了________技術(shù)。去掉卵母細(xì)胞核的目的是____________________________________。將重組細(xì)胞A在體外培養(yǎng)至囊胚，獲得胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞在________細(xì)胞上，或添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。 (2)體外培養(yǎng)重組細(xì)胞時，應(yīng)定期________________，防止代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成傷害。傳代培養(yǎng)時需要用________處理貼滿瓶壁的細(xì)胞，然后________繼續(xù)培養(yǎng)。 (3)將正常胰島素基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞通常采用的方法是______________。定向誘導(dǎo)使重組細(xì)胞B分化成胰島樣細(xì)胞。檢測胰島樣細(xì)胞胰島素的分泌量，可將其放在較高濃度的________培養(yǎng)液中，保溫一定時間后檢測。 解析：(1)獲得重組細(xì)胞A利用了核移植技術(shù)。去掉卵母細(xì)胞核的目的是使重組細(xì)胞(胚胎)的性狀主要由供體細(xì)胞核決定。將重組細(xì)胞A在體外培養(yǎng)至囊胚，獲得胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。(2)體外培養(yǎng)重組細(xì)胞時，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成傷害。傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶處理貼滿瓶壁的細(xì)胞，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)。(3)將正常胰島素基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞通常采用的方法是顯微注射法。胰島素具有降低血糖濃度的作用，因此檢測胰島樣細(xì)胞是否具有胰島B細(xì)胞的正常生理功能，可以將胰島樣細(xì)胞放在較高濃度的葡萄糖培養(yǎng)液中，保溫一定時間后，檢測胰島素的分泌量。 答案：(1)核移植　使重組細(xì)胞(胚胎)的性狀主要由供體細(xì)胞核決定　飼養(yǎng)層　(2)更換培養(yǎng)液　胰蛋白酶　分瓶　(3)顯微注射法　葡萄糖 2．(2019湖北十校模擬)雙特異性單克隆抗體是指可同時與癌細(xì)胞和藥物結(jié)合的特異性抗體。如圖是科研人員通過單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞技術(shù)(免疫的B細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞雜交技術(shù))生產(chǎn)能同時識別癌胚抗原和長春堿(一種抗癌藥物)的雙特異性單克隆抗體的部分過程。回答下列問題： (1)過程①的目的是________________________________________，制備雙特異性單克隆抗體的過程中用到的動物細(xì)胞工程技術(shù)有______________和______________。 (2)過程②誘導(dǎo)融合常用的化學(xué)方法是______________。經(jīng)過過程③④得到的單克隆雜交瘤細(xì)胞應(yīng)具備的特征是________________________________。 (3)獲得的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞在體外條件下培養(yǎng)或________________________，均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。 (4)與直接使用長春堿相比，將長春堿與雙特異性單克隆抗體結(jié)合后給藥，對人體的副作用更小，原因是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)過程①是給小鼠注射癌胚抗原，其目的是使小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的漿細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞)，制備雙特異性單克隆抗體的過程中用到的動物細(xì)胞工程技術(shù)有動物細(xì)胞融合和動物細(xì)胞培養(yǎng)。(2)過程②誘導(dǎo)細(xì)胞融合常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇(PEG)，單克隆雜交瘤細(xì)胞應(yīng)具備的特征既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體的特點。(3)獲得的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞有兩個培養(yǎng)途徑，一是在體外條件下培養(yǎng)，二是注射到小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)增殖。(4)與直接使用長春堿相比，將長春堿與雙特異性單克隆抗體結(jié)合后給藥，對人體的副作用更小，原因是雙特異性單克隆抗體能將抗癌藥物(長春堿)定向帶到癌細(xì)胞所在位置，在原位殺死癌細(xì)胞，這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少了用藥劑量，相當(dāng)于“生物導(dǎo)彈”。 答案：(1)使小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的漿細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞)　動物細(xì)胞融合　動物細(xì)胞培養(yǎng)　(2)聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)　既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體　(3)注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖　(4)雙特異性單克隆抗體能將抗癌藥物(長春堿)定向帶到癌細(xì)胞所在位置，在原位殺死癌細(xì)胞，這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少了用藥劑量　 　　　課堂一刻鐘 1．(2018江蘇高考，多選)右圖為細(xì)胞融合的示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞，需先去分 B．a(chǎn)細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合需要促融處理后才能實現(xiàn) C．c細(xì)胞的形成與a、b細(xì)胞膜的流動性都有關(guān) D．c細(xì)胞將同時表達(dá)a細(xì)胞和b細(xì)胞中的所有基因 易錯探因——過程不明 錯選A的原因在于對植物體細(xì)胞雜交過程不明確，植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合相比，首先應(yīng)去除細(xì)胞壁?！　?　　　　　　　　　　　　　 　　 解析：選BC　若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞，應(yīng)先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，然后再誘導(dǎo)融合；a細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合需要促融處理；細(xì)胞的融合與細(xì)胞膜的流動性有關(guān)；融合后的c細(xì)胞中的基因進(jìn)行選擇性表達(dá)，只能表達(dá)a、b兩細(xì)胞的部分基因。 2．(2016江蘇高考)下列有關(guān)細(xì)胞工程的敘述，正確的是(　　) A．PEG是促細(xì)胞融合劑，可直接誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合 B．用原生質(zhì)體制備人工種子，要防止細(xì)胞破裂 C．骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)免疫處理，可直接獲得單克隆抗體 D．核移植克隆的動物，其線粒體DNA來自供卵母體 解析：選D　PEG是促細(xì)胞融合劑，能誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合，融合前需先用酶解法去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁；制備人工種子應(yīng)該用組織培養(yǎng)形成的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，而不是原生質(zhì)體；單克隆抗體是雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的，骨髓瘤細(xì)胞不能分泌抗體；利用核移植技術(shù)克隆動物時，是將體細(xì)胞的細(xì)胞核移入去除細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，所以克隆動物的線粒體DNA來自供卵母體。 3．(2018全國卷Ⅲ)2018年《細(xì)胞》期刊報道，中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細(xì)胞對非人靈長類動物進(jìn)行克隆，獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”?；卮鹣铝袉栴}： (1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程，核移植是指 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 通過核移植方法獲得的克隆猴，與核供體相比，克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目________(填“減半”“加倍”或“不變”)。 (2)哺乳動物的核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，胚胎細(xì)胞核移植獲得克隆動物的難度　　　　(填“大于”或“小于”)體細(xì)胞核移植，其原因是________________________________________________________________________, ________________________________________________________________________。 命題探源——以“本”為本 本小題是對人教版選修③教材P47原文的直接考查。選修內(nèi)容較多，但在高考中試題相對簡單，題目大多是對教材內(nèi)容的轉(zhuǎn)換表達(dá)或淺層次的理解考查。這就要求考生不要急功近利地盲目做題，復(fù)習(xí)重點還要放到對教材主干知識的理解上。 (3)在哺乳動物核移植的過程中，若分別以雌性個體和雄性個體的體細(xì)胞作為核供體，通常所得到的兩個克隆動物體細(xì)胞的常染色體數(shù)目________(填“相同”或“不同”)，性染色體組合________(填“相同”或“不同”)。 解析：(1)核移植是指將動物的一個細(xì)胞核，移入一個已去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞，再將重組細(xì)胞形成的早期胚胎移植到受體子宮內(nèi)進(jìn)一步發(fā)育，最終分娩得到克隆動物。因為染色體在細(xì)胞核中，所以克隆動物體細(xì)胞與提供細(xì)胞核的個體的體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目相同。(2)由于動物的胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性相對容易，而動物的體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)全能性十分困難，因此動物體細(xì)胞核移植獲得克隆動物的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。(3)哺乳動物雌雄個體的體細(xì)胞中，細(xì)胞核內(nèi)常染色體的數(shù)目是相同的，性染色體組合是不同的。若分別以雌性個體和雄性個體的體細(xì)胞作為核供體，則得到的克隆動物的體細(xì)胞中常染色體的數(shù)目相同，性染色體組合不同。 答案：(1)將動物的一個細(xì)胞核，移入一個已去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中　不變　(2)小于　胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性相對容易　(3)相同　不同 4．(2017海南高考)甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物。回答下列問題： (1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗， (2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到______________。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，該細(xì)胞應(yīng) (填“具有完整的細(xì)胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。 易錯探因——記憶不準(zhǔn) 第(1)(2)小題主要考查對植物組織培養(yǎng)原理、細(xì)胞具有全能性原因的準(zhǔn)確記憶。在解答此類問題時，應(yīng)理解相關(guān)概念、原理的內(nèi)涵和外延，抓住關(guān)鍵詞進(jìn)行記憶?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? (3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是________________。A中的愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)________形成的。 (4)若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，可用組織培養(yǎng)方法繁殖，在培養(yǎng)時，________(填“能”或“不能”)采用 分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是______________________________________________, ______________________________________________________________________________。 破題障礙——不會遷移 本小題考查角度要遷移交匯到減數(shù)分裂過程中遺傳物質(zhì)的變化特點。本題要明確題干要求——獲取基因型相同的花卉，再從減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時會因基因重組而產(chǎn)生不同基因型的配子角度分析。 解析：(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖 、果糖。用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，細(xì)胞必須具有完整細(xì)胞核，才具有發(fā)育為個體的一整套遺傳信息。(3)影響植物組織培養(yǎng)的兩種主要激素是細(xì)胞分裂素和生長素。愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化形成的。(4)由于花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同，組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株，導(dǎo)致不能保留親本性狀。 答案：(1)綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性，在一定條件下能發(fā)育成完整的植株(合理即可)　(2)葡萄糖、果糖　具有完整的細(xì)胞核　(3)細(xì)胞分裂素、生長素　脫分化　(4)不能　對雜合體的植株來說，其體細(xì)胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同(用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株) 5．(2016全國卷Ⅱ)。 易錯探因——記憶不準(zhǔn) 本題難度不大，只需準(zhǔn)確識記細(xì)胞核移植及克隆的相關(guān)知識，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系即可對本題作出正確解答，在復(fù)習(xí)時可借助流程圖準(zhǔn)確記憶相關(guān)知識。　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 回答下列問題： (1)圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為________________。過程①表示去除細(xì)胞核，該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時期再進(jìn)行，去核時常采用__________的方法。②代表的過程是______________。 (2)經(jīng)過多次傳代后，供體細(xì)胞中____________的穩(wěn)定性會降低。因此，選材時必須關(guān)注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了________________________________________________________________________。 解析：(1)哺乳動物的正常細(xì)胞核中性染色體的組成為XX(雌性)或XY(雄性)。卵母細(xì)胞在培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期時，常采用顯微操作法去除細(xì)胞核。②過程是將早期胚胎移植到代孕個體的子宮中，即代表的是胚胎移植。(2)一般來說，動物細(xì)胞在傳代培養(yǎng)到10～50代時，部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能會發(fā)生變化，即遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低。因此，選材時一般選10代以內(nèi)的細(xì)胞，以保證細(xì)胞正常的二倍體核型。(3)獲得的克隆動物性狀與供體動物基本相同，但不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析，性狀不完全相同的原因是克隆動物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響。(4)高度分化的動物體細(xì)胞的全能性受到限制，但其細(xì)胞核的全能性在卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)的作用下仍能得以表達(dá)，故克隆羊“多莉(利)”以及其他克隆動物的培育成功，證明了高度分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。 答案：(1)XX或XY　 顯微操作　胚胎移植　(2)遺傳物質(zhì)　(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響　(4)動物已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 [學(xué)情考情了然于胸] 一、明考情知能力——找準(zhǔn)努力方向 考查知識 1.植物組織培養(yǎng)的基本過程及影響因素，植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的基本過程。 2.動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程及培養(yǎng)條件，動物體細(xì)胞核移植技術(shù)的基本過程。 3.動物細(xì)胞融合技術(shù)及單克隆抗體制備的基本過程。 考查能力 1.識記能力：主要考查對植物組織培養(yǎng)及植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的基本過程、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)及單克隆抗體制備技術(shù)的基本過程等的記憶。 2.比較歸納能力：如比較歸納動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的異同。 二、記要點背術(shù)語——匯總本節(jié)重點 1．植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù) (1)植物組織培養(yǎng)的基本過程 ―→ (2)植物體細(xì)胞雜交的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的流動性和植物細(xì)胞的全能性，動物細(xì)胞融合的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的流動性和細(xì)胞增殖。 (3)植物體細(xì)胞雜交用到的酶是纖維素酶和果膠酶，動物細(xì)胞培養(yǎng)用到的酶是胰蛋白酶或膠原蛋白酶。 (4)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法分為物理法和化學(xué)法，物理法包括離心、振動、電激等，化學(xué)法一般是用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑；動物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電激等。 2．動物細(xì)胞培養(yǎng)和單克隆抗體的制備 (1)動物細(xì)胞培養(yǎng)時選用幼齡動物組織或胚胎進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，因為幼齡動物組織或胚胎的細(xì)胞分化程度低，增殖能力強，更易于培養(yǎng)。 (2)動物細(xì)胞培養(yǎng)需滿足的條件有充足的營養(yǎng)、適宜的溫度和pH、氣體及無菌、無毒的環(huán)境。 (3)單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高，并可以大量制備的優(yōu)點。 (4)在單克隆抗體制備過程中，有兩次篩選：第一次是篩選出雜交瘤細(xì)胞(用選擇培養(yǎng)基)；第二次是進(jìn)一步篩選出能產(chǎn)生人們所需要抗體的雜交瘤細(xì)胞(用抗原—抗體結(jié)合法)。 一、基礎(chǔ)題點練 1．下列關(guān)于動物細(xì)胞工程的敘述，正確的是(　　) A．PEG誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合形成的雜種細(xì)胞，經(jīng)動物細(xì)胞培養(yǎng)能得到優(yōu)良動物個體 B．使用冷凍保存的正常細(xì)胞通常在10代以內(nèi)，以保持細(xì)胞正常的二倍體核型 C．在高倍顯微鏡下觀察發(fā)生基因突變的細(xì)胞比例可推知某化學(xué)藥品的毒性 D．用胰蛋白酶處理動物組織后，可用無菌水稀釋制成細(xì)胞懸浮液 解析：選B　由于動物細(xì)胞的全能性受到限制，動物細(xì)胞融合形成的雜種細(xì)胞不能培育成動物；目前使用的或冷凍保存的正常細(xì)胞通常在10代以內(nèi)，以保持細(xì)胞正常的二倍體核型；基因突變是點突變，在光學(xué)顯微鏡下無法觀察到；動物細(xì)胞的培育過程是進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間，這樣組織就會分散成單個細(xì)胞，再用培養(yǎng)液將分散的細(xì)胞稀釋制成細(xì)胞懸液。 2．(2019徐州質(zhì)檢)研究人員將猴胚胎細(xì)胞(a)中的細(xì)胞核取出，移植入一雌猴的去核卵母細(xì)胞(b)中，得到重組細(xì)胞(c)，經(jīng)培養(yǎng)獲得胚胎并移植到另一雌猴(d)體內(nèi)進(jìn)一步發(fā)育，獲得克隆猴(e)。下列敘述正確的是(　　) A．e的細(xì)胞內(nèi)的全部基因都來自a，b不提供基因 B．c經(jīng)一系列增殖和分化形成e的過程中，細(xì)胞核起控制作用 C．d為胚胎發(fā)育提供遺傳物質(zhì)和其他適宜條件 D．e的形成過程中沒經(jīng)過受精作用，其體細(xì)胞中無同源染色體 解析：選B　根據(jù)題意可知：e的細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞核基因來自a，細(xì)胞質(zhì)基因來自b；遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞核中，重組細(xì)胞c經(jīng)一系列增殖和分化形成e的過程中，細(xì)胞核起控制作用；d為胚胎發(fā)育提供適宜條件，但不提供遺傳物質(zhì)；e的細(xì)胞核來源于a猴胚胎細(xì)胞，胚胎細(xì)胞含有同源染色體。 3．如圖為煙草植物組織培養(yǎng)過程的流程圖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．對過程①獲取的根組織塊應(yīng)做較徹底的滅菌處理 B．過程②應(yīng)根據(jù)要求使用適宜的培養(yǎng)基，在避光的環(huán)境中進(jìn)行 C．過程③發(fā)生脫分化，其實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá) D．用人工種皮包裹X細(xì)胞可獲得煙草人工種子 解析：選B　對過程①獲取的根組織塊應(yīng)進(jìn)行消毒處理，如果采用滅菌技術(shù)，會使根組織塊失去活力，無法進(jìn)行組織培養(yǎng)；過程②是脫分化形成愈傷組織的過程，需要在避光的環(huán)境中進(jìn)行；過程③發(fā)生再分化，其實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)；用人工種皮包裹胚狀體可獲得煙草人工種子。 4．如圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程。下列敘述錯誤的是(　　) 甲小鼠B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞乙丙丁 A．反復(fù)給小鼠注射甲的目的是讓小鼠體內(nèi)產(chǎn)生更多的抗體 B．人工誘導(dǎo)細(xì)胞融合獲得乙的常用方法是用滅活的病毒 C．丁細(xì)胞既能無限增殖又能產(chǎn)生抗甲抗原的抗體 D．制備的單克隆抗體可以早期診斷人體胃癌的發(fā)生情況 解析：選A　甲為抗原，反復(fù)給小鼠注射甲的目的是對小鼠進(jìn)行免疫，以便產(chǎn)生更多的能分泌相應(yīng)抗體的漿(B淋巴)細(xì)胞；人工誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的常用方法是用滅活的病毒，還可以用聚乙二醇、電激；丁細(xì)胞為篩選出來的雜交瘤細(xì)胞，雜交瘤細(xì)胞既能無限增殖又能產(chǎn)生抗甲抗原的特異性抗體；單克隆抗體特異性強、靈敏度高，可以在早期檢測出人體胃癌的發(fā)生情況。 5．如圖是“番茄—馬鈴薯”雜種植株的培育過程，其中①～⑤表示過程，字母表示細(xì)胞、組織或植株。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．過程①表示在低滲溶液中用酶解法處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體 B．過程②誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，主要依據(jù)細(xì)胞膜具有選擇透過性的原理 C．可以根據(jù)質(zhì)壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細(xì)胞的細(xì)胞壁是否再生 D．植物有性雜交和體細(xì)胞雜交都能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 解析：選C　獲得植物的原生質(zhì)體，操作一般在等滲溶液中進(jìn)行，若在低滲溶液中進(jìn)行，則去掉細(xì)胞壁的原生質(zhì)體會因吸水而漲破；過程②誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，主要依據(jù)細(xì)胞膜具有流動性的原理；可根據(jù)質(zhì)壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細(xì)胞的細(xì)胞壁是否再生；植物有性雜交不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 6．(2019南京、鹽城調(diào)研)為研究培養(yǎng)基成分對馬鈴薯葉肉原生質(zhì)體培養(yǎng)的影響，科學(xué)家配制了如下表所示的2種培養(yǎng)基，開展了有關(guān)實驗，其他培養(yǎng)條件相同且適宜，實驗結(jié)果如下圖所示，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) 組別 培養(yǎng)基 培養(yǎng)天數(shù) 甲 MS培養(yǎng)基(含蔗糖、有機酸、無機鹽、瓊脂) 7天 乙 纖維二糖＋MS培養(yǎng)基(同上) 7天 A．本實驗的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片 B．培養(yǎng)基中還需要添加適當(dāng)比例的生長素和細(xì)胞分裂素 C．制備原生質(zhì)體前需用濕熱滅菌法對酶解液進(jìn)行處理 D．添加纖維二糖的作用可能是促進(jìn)細(xì)胞壁再生和細(xì)胞持續(xù)分裂生長 解析：選C　本實驗的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片；在植物組織培養(yǎng)過程需要加入植物激素，生長素和細(xì)胞分裂素用量的比值低時，有利于芽的分化，反之則利于根的分化；用濕熱滅菌法對酶解液進(jìn)行處理，會導(dǎo)致酶喪失活性，使實驗失??；據(jù)圖分析可知，如果在培養(yǎng)基中加入纖維二糖后細(xì)胞的出芽率明顯降低，細(xì)胞的分裂率明顯升高，所以添加纖維二糖的作用可能是促進(jìn)細(xì)胞壁再生和細(xì)胞持續(xù)分裂生長。 二、高考題型練 7．紫杉醇是一種具有抗癌活性的化合物，為了迅速高效地分離、純化紫杉醇，實驗小組以紫杉醇為抗原免疫小鼠，取免疫小鼠的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，并經(jīng)過篩選獲得能穩(wěn)定分泌紫杉醇單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，回答下列問題： (1)紫杉醇單克隆抗體的獲得所涉及的生物技術(shù)手段有____________________________________，該實例說明單克隆抗體具有________________的優(yōu)點。 (2)免疫小鼠和骨髓瘤細(xì)胞融合后產(chǎn)生多種雜交細(xì)胞，為了獲得雜交瘤細(xì)胞應(yīng)用特定的________________進(jìn)行篩選，然后通過專一抗體檢測陽性和克隆化培養(yǎng)獲得__________________________________的雜交瘤細(xì)胞。 (3)若要體內(nèi)培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞，可將雜交瘤細(xì)胞注入小鼠的________，若要在體外培養(yǎng)液中培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞，需要將培養(yǎng)液放置在95%的空氣和5%的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是________________。 (4)紫杉醇是紅豆杉產(chǎn)生的一種代謝產(chǎn)物，欲利用植物組織培養(yǎng)獲得大量的紫杉醇，應(yīng)將紅豆杉的外植體培育到________________階段，原因是________________________________ _____________________________________________________________________________。 解析：(1)取免疫小鼠的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，采用的是動物細(xì)胞融合技術(shù)，在融合前和篩選雜交瘤細(xì)胞的過程中均需要采用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來培養(yǎng)相應(yīng)的細(xì)胞。單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的特點。(2)制備單克隆抗體的過程中至少需要兩次對細(xì)胞進(jìn)行篩選：第一次是在特定的選擇培養(yǎng)基上，將雜交瘤細(xì)胞篩選出來；由于篩選出的雜交瘤細(xì)胞有很多種，因此第二次篩選的目的是通過專一抗體檢測陽性和克隆化培養(yǎng)，從很多種雜交瘤細(xì)胞中將既能大量增殖、又能產(chǎn)生抗紫杉醇的抗體的雜交瘤細(xì)胞篩選出來。(3)最終篩選出來的雜交瘤細(xì)胞，可以將其注射到小鼠腹腔內(nèi)進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，也可以在體外培養(yǎng)液中進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)。后者需要將培養(yǎng)液放置在95%的空氣和5%的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(4)紫杉醇是紅豆杉產(chǎn)生的一種代謝產(chǎn)物。由于愈傷組織的細(xì)胞分裂快、代謝旺盛，所以欲利用植物組織培養(yǎng)獲得大量的紫杉醇，應(yīng)將紅豆杉的外植體培育到愈傷組織階段。 答案：(1)動物細(xì)胞培養(yǎng)和動物細(xì)胞融合　特異性強、靈敏度高　(2)選擇培養(yǎng)基　既能大量增殖，又能產(chǎn)生抗紫杉醇的抗體　(3)腹腔　維持培養(yǎng)液的pH　(4)愈傷組織　愈傷組織的細(xì)胞分裂快、代謝旺盛 8．下面為菊花植株繁殖的示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)菊花的培養(yǎng)過程證實了植物細(xì)胞具有________，這個特性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)，該過程需要在________條件下進(jìn)行，并需控制溫度、pH和光照等條件。 (2)培養(yǎng)過程中，為誘導(dǎo)愈傷組織形成根或芽等器官，培養(yǎng)基中要添加植物激素，主要是________________等，主要調(diào)節(jié)細(xì)胞的________________。 (3)從單個細(xì)胞到愈傷組織的過程中，細(xì)胞進(jìn)行了________。 (4)假設(shè)A試管內(nèi)是某植物的花粉，則培育出的植株稱為單倍體植株，這些植株高度不育，所以必須用______________處理才能獲得理想的可育植株。 解析：(1)圖示菊花的繁殖過程屬于植物組織培養(yǎng)，原理是植物細(xì)胞的全能性；該過程需在無菌條件下進(jìn)行，并需控制溫度、pH和光照條件。(2)在植物組織培養(yǎng)過程中，植物激素中的生長素與細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。(3)菊花組織培養(yǎng)過程中，外植體的單個細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織。(4)花粉經(jīng)過組織培養(yǎng)形成的植株為單倍體植株，用秋水仙素處理使染色體加倍才能獲得理想的可育植株。 答案：(1)全能性　無菌　(2)生長素、細(xì)胞分裂素　分裂和分化　(3)脫分化　(4)秋水仙素 9．如圖是科學(xué)家利用小鼠成纖維細(xì)胞獲得單克隆抗體的示意圖。請據(jù)圖回答： (1)獲取轉(zhuǎn)錄因子基因需要的工具酶是____________，因成纖維細(xì)胞較小，過程①將目的基因?qū)胄∈蟪衫w維細(xì)胞時常用的運載體是____________。 (2)過程②稱為____________，在此過程中，成纖維細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄因子基因的作用下，轉(zhuǎn)化為iPS胚性細(xì)胞，在體外培養(yǎng)條件下，iPS胚性細(xì)胞能不斷進(jìn)行________________。 (3)過程③為動物細(xì)胞融合，此過程常用________、滅活病毒、電激等誘導(dǎo)細(xì)胞融合，融合后的Y細(xì)胞具有____________________________的特性。 (4)對雜種細(xì)胞Y進(jìn)行________________和________________后，才能篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜種細(xì)胞。 解析：(1)獲取轉(zhuǎn)錄因子基因需要的工具酶是限制酶，因成纖維細(xì)胞較小，過程①將目的基因?qū)胄∈蟪衫w維細(xì)胞時常用的運載體是動物病毒。(2)過程②稱為動物細(xì)胞培養(yǎng)，在體外培養(yǎng)條件下，iPS胚性細(xì)胞能不斷進(jìn)行細(xì)胞分裂。(3)過程③為動物細(xì)胞融合，此過程常用聚乙二醇(PEG)、滅活病毒、電激等誘導(dǎo)細(xì)胞融合，融合后的Y細(xì)胞具有既能大量增殖，又能產(chǎn)生單一抗體的特性。(4)雜種細(xì)胞經(jīng)過克隆化培養(yǎng)，并經(jīng)抗原—抗體檢測后，培養(yǎng)能產(chǎn)生特定抗體的雜種細(xì)胞即可制備單克隆抗體。 答案：(1)限制酶　動物病毒　(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)　細(xì)胞增殖(細(xì)胞分裂)　(3)聚乙二醇(PEG)　既能大量增殖，又能產(chǎn)生單一抗體 　(4)克隆化培養(yǎng)　抗原—抗體檢測 10．(2019龍巖新羅區(qū)月考)如圖為番茄—馬鈴薯植株的栽培過程示意圖，據(jù)圖回答： (1)該栽培過程屬于植物細(xì)胞工程中的____________技術(shù)，這一技術(shù)的優(yōu)點是可以________________________________________________________________________。 (2)①②過程用到的酶是______________。在③過程中，常用的化學(xué)方法一般是用____________誘導(dǎo)融合，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是______________________。 (3)該過程除了必要的營養(yǎng)和適宜的培養(yǎng)條件，還必須有植物激素以促進(jìn)其完成⑤⑥過程，其中激素主要是指________________。若要誘導(dǎo)根原基的形成，應(yīng)該適當(dāng)增加____________(植物激素)的含量。另外整個過程需要在________條件下操作。 (4)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含________條染色體。 解析：(1)圖示表示植物體細(xì)胞雜交過程，其優(yōu)點是能夠克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(2)①②過程表示利用酶解法去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的成分為纖維素和果膠，因此根據(jù)酶的專一性，應(yīng)使用纖維素酶和果膠酶。③表示原生質(zhì)體融合，在③過程中，常用的化學(xué)方法是用PEG(或聚乙二醇)試劑誘導(dǎo)融合。細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁。(3)⑤⑥表示植物組織培養(yǎng)的脫分化和再分化過程，該過程除了必要的營養(yǎng)和適宜的培養(yǎng)條件，還必須有生長素、細(xì)胞分裂素，若要誘導(dǎo)根原基的形成，應(yīng)該適當(dāng)增加生長素的含量。另外整個過程需要在無菌條件下操作。(4)雜種細(xì)胞的染色體數(shù)為融合前兩種細(xì)胞染色體數(shù)之和，即(m＋n)，細(xì)胞有絲分裂后期由于著絲點分裂導(dǎo)致姐妹染色單體分開，使得雜種細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍為2(m＋n)。 答案：(1)植物體細(xì)胞雜交　克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙　(2)纖維素酶和果膠酶　聚乙二醇(或PEG)　雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁　(3)生長素、細(xì)胞分裂素　生長素　無菌　(4)2(m＋n) 11．下列是利用生物學(xué)技術(shù)制備抗體的兩個途徑模式簡圖。據(jù)圖完成有關(guān)問題： (1)上述制備抗體1和2過程中用到的現(xiàn)代生物技術(shù)手段主要有_____________________。 (2)在制備抗體1的過程中，先給小鼠注射一種純化的抗原蛋白，一段時間后，從小鼠的________(免疫器官)中獲取B淋巴細(xì)胞，將獲得的細(xì)胞與________細(xì)胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的Y細(xì)胞。獲得Y細(xì)胞后，常用的培養(yǎng)方法是培養(yǎng)液中體外培養(yǎng)和______________________。 (3)抗體2制備過程中將mRNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA再進(jìn)行PCR擴增被稱為RTPCR技術(shù)，RTPCR過程需要的酶有________________________。將V1基因與普通質(zhì)粒經(jīng)某種限制酶切割再連接并成功導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)仍有部分細(xì)胞不能表達(dá)出抗體2，最可能的原因是________________。為避免上述情況發(fā)生，最好用________ (用“1或2”作答)種限制酶切割V1基因與普通質(zhì)粒。 (4)事實上，用上述方法生產(chǎn)的抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同，兩者的空間結(jié)構(gòu)往往不同，請分析原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)圖示制備抗體1過程中用到的現(xiàn)代生物技術(shù)手段主要是生產(chǎn)單克隆抗體，制備抗體2過程中用到的現(xiàn)代生物技術(shù)手段主要是基因工程。(2)在制備抗體1的過程中，先給小鼠注射一種純化的抗原蛋白，一段時間后，從小鼠的脾臟(免疫器官)中獲取B淋巴細(xì)胞，將獲得的細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的Y細(xì)胞。獲得Y細(xì)胞后，常用的培養(yǎng)方法是培養(yǎng)液中體外培養(yǎng)和注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。(3)由題意分析可知，RTPCR過程需要的酶有逆轉(zhuǎn)錄酶和TaqDNA聚合酶；將V1基因與普通質(zhì)粒經(jīng)某種限制酶切割再連接并成功導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)仍有部分細(xì)胞不能表達(dá)出抗體2，最可能的原因是目的基因與質(zhì)粒載體反向拼接，為避免上述情況發(fā)生，最好用2種限制酶切割V1基因與普通質(zhì)粒。(4)因為抗體2形成過程沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過程經(jīng)過了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，所以抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同，但兩者的空間結(jié)構(gòu)往往不同。 答案：(1)單克隆抗體制備技術(shù)、基因工程　(2)脾臟　骨髓瘤　注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖　(3)逆轉(zhuǎn)錄酶和TaqDNA聚合酶　目的基因與質(zhì)粒載體反向拼接　2　(4)抗體2形成過程沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過程經(jīng)過了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工 12．2018年1月25日，我國研究人員在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，經(jīng)體細(xì)胞核移植技術(shù)培育出第一批靈長類動物——食蟹猴，流程如圖所示，①～⑥表示過程，該動物可作為研究癌癥等人類疾