2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題 第2講 細(xì)胞工程學(xué)案 蘇教版

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1、 第2講　細(xì)胞工程 考綱要求 全國(guó)卷五年考情 1.植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ) 2013·卷ⅡT40 2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆(Ⅱ) 2017·卷ⅢT38，2016·卷ⅡT40 3.細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ) 2014·卷ⅠT40 考點(diǎn)一| 植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第247頁(yè)) [識(shí)記—基礎(chǔ)梳理] 1．細(xì)胞工程 (1)操作水平：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。 (2)目的：按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。 (3)分類(lèi)：植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程。 2．植物組織培養(yǎng)技術(shù) (1)概念理解 ①培養(yǎng)對(duì)象：離體的植物組織、器官、細(xì)

2、胞或原生質(zhì)體。 ②培養(yǎng)條件：無(wú)菌、人工配制的培養(yǎng)基、相關(guān)激素等人工控制條件。 ③培養(yǎng)結(jié)果：產(chǎn)生部分或完整植株。 (2)操作流程 愈傷組織根、芽或胚狀體―→試管苗 (3)理論基礎(chǔ)——細(xì)胞的全能性 ①概念：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)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)胞中具有本物種全部遺傳信息。 3．植物體細(xì)胞雜交技術(shù) (1)概念：將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。 (2)操作流程 (3)流程分析 ①過(guò)程a為去除細(xì)胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體，用到的酶是纖維素酶和果膠酶。 ②過(guò)程b是原生質(zhì)體的融合

3、，其原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 ③誘導(dǎo)b融合的兩種方法： 物理法包括離心、振動(dòng)、電激等； 化學(xué)法一般用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑。 ④過(guò)程c是原生質(zhì)體融合后再生出細(xì)胞壁。 ⑤過(guò)程d是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其原理是細(xì)胞的全能性。 (4)意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙、獲得雜種植株。 4．植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 (1) (2)作物新品種的培育 (3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(如人參皂甙干粉的生產(chǎn))。 [理解—深化探究] 1．細(xì)胞全能性 (1)原理：細(xì)胞內(nèi)含有本物種全部的遺傳信息。 (2)體內(nèi)細(xì)胞全能性不表達(dá)的原因：基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)。 (3)細(xì)胞全能性表達(dá)的條件：具

4、完整細(xì)胞結(jié)構(gòu)，離體，無(wú)菌，一定的營(yíng)養(yǎng)、激素和其他適宜的外界條件。 (4)細(xì)胞全能性大小與細(xì)胞分化程度成反比。 2．植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交比較 名稱(chēng) 植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞雜交 原理 細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性 過(guò)程 離體的植物器官、組織或細(xì)胞 ↓脫分化 愈傷組織 ↓再分化 根、芽或胚狀體 ↓發(fā)育 植物體 選材 選取根尖、莖尖、形成層部位最容易誘導(dǎo)脫分化 不同的植物細(xì)胞 技術(shù)操作 脫分化、再分化等 除脫分化、再分化外，還要用酶解法去除細(xì)胞壁，用一定的方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合 關(guān)系 植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)，植物

5、體細(xì)胞雜交所用的技術(shù)更復(fù)雜 3.脫分化和再分化的比較 比較內(nèi)容 脫分化 再分化 過(guò)程 外植體→愈傷組織 愈傷組織→幼苗 形成體特點(diǎn) 排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞 有根、芽 需要條件 (1)離體 (2)適宜的營(yíng)養(yǎng) (3)生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的比例適中 (4)不需光 (1)離體 (2)適宜的營(yíng)養(yǎng) (3)生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的比例高或低誘導(dǎo)生根或生芽 (4)光照 [運(yùn)用—考向?qū)歖 1．(2018·湖北武漢調(diào)研)應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，不僅可實(shí)現(xiàn)種苗的快速繁殖、培育無(wú)病毒植株，也可加快作物及苗木育種。下面是培育柑橘耐鹽植株的實(shí)驗(yàn)流程： 莖段→→耐鹽植株 回答

6、下列問(wèn)題： (1)愈傷組織是由離體的莖段經(jīng)________過(guò)程形成的，此時(shí)愈傷組織細(xì)胞________(填“具有”或“不具有”)細(xì)胞的全能性。 (2)對(duì)愈傷組織進(jìn)行了兩次處理，處理1中γ射線照射的目的是________________，用γ射線不直接處理莖段而是處理愈傷組織，原因是________________；處理2中添加的物質(zhì)X為_(kāi)_______。 (3)植物組織培養(yǎng)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于其他作物的育種中。在培育白菜—甘藍(lán)、三倍體無(wú)子西瓜、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得的抗蟲(chóng)棉中，必須用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是________________。 [解析]　(1)離體的莖段經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程可形成愈傷組織

7、，此時(shí)愈傷組織具有未分化的特點(diǎn)，細(xì)胞依然具有較高的全能性。(2)圖中對(duì)愈傷組織進(jìn)行了兩次處理，第一次處理是用γ射線照射誘發(fā)愈傷組織細(xì)胞發(fā)生基因突變。愈傷組織細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而發(fā)生基因突變。第二次處理是抗鹽接種實(shí)驗(yàn)，即在培養(yǎng)基中加入氯化鈉，適應(yīng)一定濃度鹽的愈傷組織才可以生長(zhǎng)，不適應(yīng)的愈傷組織死亡。(3)作物育種研究中常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將含抗蟲(chóng)基因的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入到植物體細(xì)胞中，再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得抗蟲(chóng)的農(nóng)作物。運(yùn)用細(xì)胞工程培育白菜—甘藍(lán)雜種植株，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株。 [答案]　(1)脫分化　具有 (2)誘發(fā)基因突變　愈傷組織細(xì)胞分

8、裂能力強(qiáng)，易誘發(fā)基因突變　NaCl(或鹽) (3)白菜—甘藍(lán)、抗蟲(chóng)棉 2．(2018·陜西西安長(zhǎng)安一中第一次檢測(cè))下圖是植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)植物體細(xì)胞雜交的第①步是去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體。目前此步驟最常用的方法是酶解法，也就是在溫和的條件下用________________等分解植物的細(xì)胞壁。 (2)②過(guò)程的發(fā)生，必須進(jìn)行人工誘導(dǎo)。人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)方法是用________試劑作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合。動(dòng)物細(xì)胞融合還常用到________作為誘導(dǎo)劑。 (3)與過(guò)程③密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器為_(kāi)_______。 (4)④過(guò)程稱(chēng)為

9、________，⑤過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_______。若利用此技術(shù)生產(chǎn)治療癌癥的藥物——紫杉醇，培養(yǎng)將進(jìn)行到________(填字母編號(hào))即可。 (5)植物體細(xì)胞雜交在育種工作中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，其突出的優(yōu)點(diǎn)是可以______________________________________________________________。 [解析]　(1)植物體細(xì)胞雜交的第①步是用纖維素酶和果膠酶去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體。(2)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)方法是用聚乙二醇試劑作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合。動(dòng)物細(xì)胞融合還常用到滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑。(3)過(guò)程③是雜種細(xì)胞生出細(xì)胞壁，高爾基體與植物

10、細(xì)胞壁形成有關(guān)。(4)④⑤過(guò)程分別為脫分化和再分化，治療癌癥的藥物——紫杉醇是從紫杉細(xì)胞中提取的，只需將植物組織培養(yǎng)進(jìn)行到愈傷組織階段即可。(5)植物體細(xì)胞雜交在育種工作中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，其突出的優(yōu)點(diǎn)是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展可用于雜交的親本組合范圍。 [答案]　(1)纖維素酶、果膠酶 (2)聚乙二醇　滅活的病毒 (3)高爾基體 (4)脫分化　再分化　e (5)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 [誤區(qū)警示] 對(duì)植物體細(xì)胞雜交和有性雜交辨析不清 1．植物體細(xì)胞雜交： 若兩個(gè)不同品種的植物細(xì)胞A、B進(jìn)行融合，A含有2X條染色體，2個(gè)

11、染色體組，基因型為Aabb，B含有2Y條染色體，2個(gè)染色體組，其基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為四倍體，其體細(xì)胞中染色體數(shù)為2X＋2Y，基因型為AabbccDd，從中不難看出，體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，不管是染色體數(shù)、基因型還是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)、基因型分別為“X＋Y”、“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”，即先減半再相加。 考點(diǎn)二| 動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng)和核移植技術(shù) (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第249頁(yè)) [識(shí)記—基礎(chǔ)梳理] 1．動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng) (1)過(guò)程 (2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物組織培養(yǎng)的

12、主要區(qū)別：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程需用胰蛋白酶等處理組織塊，以使細(xì)胞離散，而動(dòng)物組織培養(yǎng)過(guò)程中不需要使用胰蛋白酶等。 (3)培養(yǎng)條件 ①環(huán)境條件：無(wú)菌、溫度適宜和營(yíng)養(yǎng)充足、pH適宜等。 ②培養(yǎng)基種類(lèi) a．天然培養(yǎng)基：主要取自動(dòng)物血清、動(dòng)物組織提取液和雞胚汁等，其特點(diǎn)是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、成分復(fù)雜。 b．合成培養(yǎng)基：人工配制的，其成分明確，便于控制實(shí)驗(yàn)條件，使用時(shí)需加入動(dòng)物血清。 (4)培養(yǎng)類(lèi)型 ①原代培養(yǎng)：從供體獲取組織或細(xì)胞后的初次培養(yǎng)。 ②傳代培養(yǎng)：將原代培養(yǎng)的細(xì)胞分離稀釋后轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，培養(yǎng)代數(shù)一般在10～50代左右。 2．動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)和體細(xì)胞克隆 (1)動(dòng)物體細(xì)胞

13、核移植技術(shù)的過(guò)程 重組細(xì)胞胚胎代孕母體―→生出與細(xì)胞核供體遺傳性狀基本相同的個(gè)體 (2)原理：動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。 (3)應(yīng)用 ①生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。 ②作為異種移植的供體。 ③了解胚胎發(fā)育及人體衰老的過(guò)程 ④追蹤和研究疾病的發(fā)展過(guò)程以便更有效地治療疾病。 3．體細(xì)胞克隆 (1)克隆不僅僅是指無(wú)性繁殖，還包括遺傳上完全相同的分子、細(xì)胞或來(lái)自同一祖先的生物個(gè)體的無(wú)性繁殖群體。(2)體細(xì)胞克隆是指用體細(xì)胞核移植技術(shù)進(jìn)行的克隆。 (3)克隆技術(shù)意義：在克服動(dòng)物種間雜交繁殖障礙、創(chuàng)造新物種方面具有重要的科學(xué)意義和潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 (4)應(yīng)用 ①加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良育

14、群的繁育。 ②保護(hù)瀕危物種。 [理解—深化探究] 1．動(dòng)物細(xì)胞核移植的疑難解析 (1)卵母細(xì)胞選擇時(shí)期及原因：MⅡ中期的卵母細(xì)胞，此時(shí)具備受精能力，細(xì)胞質(zhì)中合成與分裂、分化有關(guān)的物質(zhì)能刺激融合后重組細(xì)胞進(jìn)行分裂分化，形成重組胚胎。 (2)選卵細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因 ①卵細(xì)胞大，易于操作。 ②卵黃多，營(yíng)養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營(yíng)養(yǎng)。 ③能激發(fā)重組細(xì)胞分裂分化。 (3)供體細(xì)胞：取供體動(dòng)物的體細(xì)胞培養(yǎng)，一般選用傳代10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?0代以?xún)?nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。 (4)動(dòng)物體細(xì)胞不能經(jīng)培養(yǎng)直接發(fā)育成完整個(gè)體的原因：動(dòng)物體細(xì)胞的全能

15、性受到限制。 (5)該過(guò)程用到的技術(shù)手段：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。 2．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物體細(xì)胞核移植的比較 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 動(dòng)物體細(xì)胞核移植 原理 細(xì)胞增殖 動(dòng)物細(xì)胞核的全能性 過(guò)程 結(jié)果 獲得細(xì)胞群 獲得克隆動(dòng)物 應(yīng)用 ①生產(chǎn)生物制品 ②用于基因工程 ③檢測(cè)有毒物質(zhì) ①加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良種繁殖 ②保護(hù)瀕危物種 ③生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 ④提供克隆器官、組織等 3.治療性克隆和生殖性克隆的比較 治療性克隆 生殖性克隆 區(qū)別 目的 從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療 用于生育，獲得人的復(fù)制品 水平

16、 細(xì)胞水平 個(gè)體水平 聯(lián)系 都屬無(wú)性生殖；產(chǎn)生新個(gè)體或新組織，遺傳信息相同 [運(yùn)用—考向?qū)歖 (2015·安徽高考)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過(guò)乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如下圖。 (1)由過(guò)程①獲得的A為_(kāi)___________________。 (2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核，目的是________________________。受體應(yīng)選用________期卵母細(xì)胞。 (3)進(jìn)行胚胎移植時(shí)，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生____________，這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了

17、可能。 (4)采用胎兒成纖維細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆，理論上可獲得無(wú)限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊，這是因?yàn)開(kāi)_________________________________________________ ______________________________________________________________。 [解析]　(1)分析圖示可知，過(guò)程①構(gòu)建的A為含目的基因的表達(dá)載體。 (2)核移植以前，必須去掉受體卵母細(xì)胞的核，目的是保證核遺傳物質(zhì)來(lái)自含目的基因的成纖維細(xì)胞。受體應(yīng)該選用處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞。 (3)在進(jìn)行胚胎移植時(shí)，受體即代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的外來(lái)胚胎

18、基本上不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 (4)轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆產(chǎn)生的重組細(xì)胞具有全能性，培養(yǎng)產(chǎn)生的含目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)，因此理論上可獲得無(wú)限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊。 [答案]　(1)含目的基因的表達(dá)載體　(2)保證核遺傳物質(zhì)來(lái)自含目的基因的成纖維細(xì)胞　MⅡ　 (3)免疫排斥反應(yīng)　(4)整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng) [誤區(qū)警示] 動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)中的3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) 1．動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)，體現(xiàn)了細(xì)胞核的全能性而非動(dòng)物細(xì)胞的全能性。 2．克隆屬于無(wú)性繁殖，產(chǎn)生新個(gè)體的性別、絕大多數(shù)性狀與供核親本一致。 3．核移植技術(shù)獲得的動(dòng)物與供核動(dòng)物性狀

19、不完全相同的原因：(1)克隆動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)自供體細(xì)胞核，但其線粒體中的DNA來(lái)自去核卵(母)細(xì)胞。(2)性狀受基因與環(huán)境共同影響。(3)在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動(dòng)物沒(méi)有的性狀。 考點(diǎn)三| 動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第251頁(yè)) [識(shí)記—基礎(chǔ)梳理] 1．動(dòng)物細(xì)胞融合 (1)概念：在一定條件下將兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞融合為一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。 (2)原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 (3)融合方法：聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電激等。 (4)意義：突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能，也為制造單克隆抗體開(kāi)辟了新途徑，也是研究細(xì)胞間遺傳信息的轉(zhuǎn)移、染色體上的

20、基因定位等有效途徑。 2．單克隆抗體 (1)制備過(guò)程 (2)優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高，可大量制備。 [理解—深化探究] 1．動(dòng)物細(xì)胞融合 (1)概念：兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱(chēng)為雜交細(xì)胞。 (2)過(guò)程：細(xì)胞融合的過(guò)程包括細(xì)胞膜融合、細(xì)胞質(zhì)融合和細(xì)胞核融合，其中細(xì)胞膜的融合是細(xì)胞融合的先導(dǎo)，在細(xì)胞膜融合中體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。如圖所示： 2．單克隆抗體的制備(如圖) (1)原理：一個(gè)(或一種)漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞)只產(chǎn)生一種抗體，小鼠骨髓瘤細(xì)胞能夠無(wú)限增殖。因此雜交瘤細(xì)胞

21、就具備了既能無(wú)限增殖，又能大量產(chǎn)生單一抗體的特征。 (2)取相應(yīng)B淋巴細(xì)胞前必須先注射相應(yīng)抗原，否則不能獲得單克隆抗體。 (3)制備單克隆抗體過(guò)程中的兩次篩選 項(xiàng)目 第一次篩選 第二次篩選 篩選原因 誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細(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(huì)死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞(“B瘤”細(xì)胞)才能生長(zhǎng) 用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個(gè)孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開(kāi)始克隆化培養(yǎng)和抗體檢

22、測(cè)，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群 [運(yùn)用—考向?qū)歖 (2018·寧夏平羅中學(xué)第一次月考)類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)是一種自身免疫病，致殘性強(qiáng)。研究表明，該病的病理與腫瘤壞死因子-α(TNF-α)密切相關(guān)，而一種人鼠嵌合的抗TNA-α單克隆抗體能有效治療RA。維持培養(yǎng)液如圖為該單克隆抗體制備過(guò)程示意圖。 (1)單克隆抗體的制備涉及細(xì)胞工程中的__________、________技術(shù)。 (2)圖中的抗原A是________，HAT培養(yǎng)基的作用是__________________。將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜種細(xì)胞具有的特點(diǎn)是____________。 (3)醫(yī)療上，

23、把單克隆抗體與化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素相結(jié)合制成“________”，借助抗體的定向作用將藥物帶到病變細(xì)胞并將其殺死。 (4)克隆動(dòng)物是指用________方法得到的動(dòng)物。 (5)單克隆抗體的特點(diǎn)是________、________、________。 [解析]　(1)單克隆抗體制備涉及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。(2)圖中刺激免疫動(dòng)物產(chǎn)生抗TNF-α單克隆抗體的抗原是腫瘤壞死因子-α(TNF-α)。HAT培養(yǎng)基的作用是篩選出雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體。(3)醫(yī)療上，把單克隆抗體與化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素相結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，借助抗體的定向作用將藥物帶到病變細(xì)胞并將

24、其殺死。(4)克隆動(dòng)物是指用核移植方法得到的動(dòng)物。(5)單克隆抗體的特點(diǎn)是：特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可能大量制備。 [答案]　(1)動(dòng)物細(xì)胞融合(或雜交瘤)　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) (2)腫瘤壞死因子-α(或TNF-α)　篩選出雜交瘤細(xì)胞　既能大量增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體 (3)生物導(dǎo)彈　(4)(動(dòng)物體細(xì)胞)核移植 (5)特異性強(qiáng)　靈敏度高　并可能大量制備 [規(guī)律總結(jié)] 關(guān)于單克隆抗體制備的三個(gè)方面 1．雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專(zhuān)一抗體。 2．進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞的誘導(dǎo)融合，形成的雜種細(xì)胞有三種：AA型、BB型、AB型。只有A

25、B型才是我們所需要的雜種細(xì)胞，所以需要用選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。 3．獲取單克隆抗體的場(chǎng)所 (1)若在培養(yǎng)基中進(jìn)行雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)，則從培養(yǎng)液中提取。 (2)若在小鼠或其他動(dòng)物腹腔中培養(yǎng)，則從腹水中提取。 真題驗(yàn)收| 感悟高考　淬煉考能 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第252頁(yè)) 1．(2017·全國(guó)卷Ⅲ)編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個(gè)片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成，如圖1所示。 圖2 回答下列問(wèn)題： (1)現(xiàn)要通過(guò)基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動(dòng)子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA)，則所構(gòu)建

26、的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙，原因是______________________________ ______________________________________________________________。 (2)某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取DNA片段B或D的過(guò)程中，在PCR反應(yīng)體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還加入了序列甲作為_(kāi)_______，加入了________作為合成DNA的原料。 (3)現(xiàn)通過(guò)基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白，要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細(xì)胞增殖的作用，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：將一定量的含T淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)液平均分成四組，其中三組

27、分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為對(duì)照，培養(yǎng)并定期檢測(cè)T淋巴細(xì)胞濃度，結(jié)果如圖2。 ①由圖2可知：當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時(shí)，添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加，此時(shí)若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖，可采用的方法是________________。細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度，CO2的作用是________________。 ②僅根據(jù)圖1、圖2可知，上述甲、乙、丙三種蛋白中，若缺少________(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所編碼的肽段，則會(huì)降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果。 [解析]　(1)若在啟動(dòng)子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTC

28、T……CAGGAAGGA)，則基因表達(dá)載體中編碼乙的DNA序列起始端無(wú)ATG，無(wú)論以DNA的哪條鏈為模板，轉(zhuǎn)錄出的mRNA都無(wú)起始密碼子AUG，使所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙。 (2)在PCR技術(shù)中，除了引物和耐高溫的DNA聚合酶外，還需要序列甲(DNA片段)作為模板，dNTP(脫氧核糖核苷三磷酸)作為原料。 (3)①當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時(shí)，添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加，可能是由于發(fā)生了接觸抑制，可用胰蛋白酶處理貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液分瓶繼續(xù)傳代培養(yǎng)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。 ②對(duì)照分析圖1和圖2可知，能刺激T淋巴細(xì)胞增殖的甲和乙

29、中都含有C片段，而對(duì)T淋巴細(xì)胞增殖促進(jìn)作用很弱的丙中沒(méi)有C片段，據(jù)此可知，若缺少C片段所編碼的肽段，則會(huì)降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果。 [答案]　(1)編碼乙的DNA序列起始端無(wú)ATG，轉(zhuǎn)錄出的mRNA無(wú)起始密碼子　(2)模板　dNTP　(3)①進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng)　維持培養(yǎng)液的pH?、贑 2．(2016·全國(guó)卷Ⅱ)下圖表示通過(guò)核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41780171】 回答下列問(wèn)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_(kāi)_______。過(guò)程①表示去除細(xì)胞核，該過(guò)程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行，去核時(shí)常

30、采用________的方法。②代表的過(guò)程是________。 (2)經(jīng)過(guò)多次傳代后，供體細(xì)胞中________的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)必須關(guān)注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)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(dòng)物的成功獲得也證明了_____________________

31、_________________________________________ ______________________________________________________________。 [解析]　(1)哺乳動(dòng)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(shí)，常采用顯微操作法去除細(xì)胞核。②過(guò)程是將早期胚胎移植到代孕個(gè)體的子宮中，即代表的是胚胎移植。(2)一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物細(xì)胞在傳代培養(yǎng)到10～50代時(shí)，部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，即遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)一般選10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞，以保證細(xì)胞正常的二倍體核

32、型。(3)獲得的克隆動(dòng)物性狀與供體動(dòng)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(dòng)物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來(lái)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(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響。(4)高度分化的動(dòng)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(dòng)物的培育成功，證明了高度分化的動(dòng)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(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響　(4)動(dòng)物已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 3．(2014

33、·全國(guó)卷Ⅰ)某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測(cè)定各小鼠血清抗體的效價(jià)(能檢測(cè)出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如下圖所示。 若要制備雜交瘤細(xì)胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細(xì)胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測(cè)，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞。 回答下列問(wèn)題： (1)制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時(shí)，所用免疫小鼠的血清抗體效價(jià)需達(dá)到16 000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過(guò)________次免疫后才能有符合要求的。達(dá)到要求后的

34、X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細(xì)胞的是________小鼠，理由是________________________________________________________。 (2)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)完成后，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外，可能還有________，體系中出現(xiàn)多種類(lèi)型細(xì)胞的原因是___________________。 (3)雜交瘤細(xì)胞中有________個(gè)細(xì)胞核，染色體數(shù)目最多是________條。 (4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是__________________________________________

35、____________________。 [解析]　(1)據(jù)圖分析可知，第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價(jià)幾乎都達(dá)到16 000以上，小鼠Y的血清抗體的效價(jià)最高，最適合用于制備單克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞之外，還有骨髓瘤細(xì)胞的自身融合細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的自身融合細(xì)胞。細(xì)胞的融合是隨機(jī)的，并且不可能所有細(xì)胞都融合，故體系中會(huì)出現(xiàn)多種類(lèi)型的細(xì)胞。(3)動(dòng)物細(xì)胞融合后形成的是具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞的細(xì)胞核中的染色體數(shù)目為40＋60＝100條。(4)正常細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的，且經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞高度分化，不能無(wú)限增殖，而是經(jīng)多次傳代

36、培養(yǎng)后逐漸衰老死亡。 [答案]　(1)4　Y　Y小鼠的血清抗體效價(jià)最高 (2)B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞　細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100% (3)1　100　(4)不能無(wú)限增殖 4．(2013·全國(guó)卷Ⅱ)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物。 回答下列問(wèn)題： (1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用________酶和________酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的 ________，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成 _____

37、___組織，然后經(jīng)過(guò)________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱(chēng)為_(kāi)___________________。 (2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_________________________ ______________________________________________________________。 假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是____________________________________________________ ____________________________________

38、__________________________。 (3)這種雜種植株可通過(guò)制作人工種子的方法來(lái)大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的 ____________________________等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 [解析]　(1)植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程包括植物細(xì)胞融合和植物組織培養(yǎng)，其過(guò)程依次為酶解法去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁、用物理或化學(xué)法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁、雜種細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)(脫分化形成愈傷組織，再分化形成幼根和芽進(jìn)而形成完整植株)培育成完整植株。其中，酶解法去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁利用了酶的專(zhuān)一性，選擇纖維素酶和果膠酶，水解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁的主要成分——纖維

39、素和果膠，暴露出有活力的原生質(zhì)體。(2)多倍體是指體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上的染色體組的個(gè)體。甲和乙均為二倍體植物，假設(shè)二者有性雜交的后代不可育，其原因是該后代在進(jìn)行減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，由于沒(méi)有同源染色體，聯(lián)會(huì)出現(xiàn)紊亂，不能產(chǎn)生可育的配子。而植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的雜種植株，細(xì)胞內(nèi)含有原物種體細(xì)胞內(nèi)的染色體，在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中能夠進(jìn)行同源染色體配對(duì)，產(chǎn)生可育的配子。(3)經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等，用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 [答案]　(1)纖維素　果膠　原生質(zhì)體　愈傷　再分化(或分化)　植物體細(xì)胞雜交技術(shù)　(2)體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體(其他合

40、理答案也給分)　在減數(shù)分裂過(guò)程中，前者染色體聯(lián)會(huì)異常，而后者染色體聯(lián)會(huì)正常(其他合理答案也給分)　(3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽(答對(duì)其中一個(gè)即給分) 1．植物組織培養(yǎng)的過(guò)程主要包括脫分化和再分化兩個(gè)階段，脫分化的結(jié)果是形成愈傷組織，再分化的結(jié)果是形成根和芽。 2．植物體細(xì)胞雜交需要用酶解法制備原生質(zhì)體，所用的酶包括纖維素酶和果膠酶。 3．無(wú)論是植物體細(xì)胞雜交還是動(dòng)物細(xì)胞融合，都需要誘導(dǎo)。 4．植物組織培養(yǎng)需要各種營(yíng)養(yǎng)成分和植物激素，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)也需要各種營(yíng)養(yǎng)成分及血清。 5．植物體細(xì)胞雜交可用于作物育種，動(dòng)物細(xì)胞融合可用于單克隆抗體的制備。 6．產(chǎn)生單克隆抗體的細(xì)胞是雜交瘤細(xì)胞，它既能產(chǎn)生單克隆抗體又能無(wú)限增殖。 16