（全國）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十二單元 現(xiàn)代生物科技專題 第43講 細胞工程學(xué)案

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1、 第43講　細胞工程 　1.植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)　2.動物細胞培養(yǎng)與體細胞克隆(Ⅱ)　3.細胞融合與單克隆抗體(Ⅱ) 　植物的組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交 1．細胞工程的概念 (1)原理和方法：應(yīng)用細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法。 (2)操作水平：細胞水平或細胞器水平。 (3)目的：按照人的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品。 (4)分類：根據(jù)操作對象的不同，分為植物細胞工程和動物細胞工程。 2．植物細胞工程 (1)原理：植物細胞的全能性。 ①原因：生物的任何一個細胞都包含本物種的全部遺傳信息。 ②全能性表達的條件：處于離體狀態(tài)，提供一定的營養(yǎng)、激素和其他適宜

2、外界條件。 (2)植物組織培養(yǎng)技術(shù) (3)植物體細胞雜交技術(shù) ①去壁：酶解法，所用酶為纖維素酶和果膠酶。 ②誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合：物理法——離心、振動、電激等；化學(xué)法——常用聚乙二醇(PEG)作誘導(dǎo)劑。 ③植物體細胞雜交成功的標志：雜種細胞再生出細胞壁。 ④優(yōu)點：克服不同生物遠緣雜交的障礙。 ⑤變異類型：染色體變異。 (4)植物細胞工程的實際應(yīng)用 ②作物新品種的培育：單倍體育種、突變體的利用。 ③細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：培養(yǎng)到愈傷組織階段。 1．脫分化和再分化的比較 內(nèi)容 脫分化 再分化 過程 外植體→愈傷組織 愈傷組織→胚狀體 形成體 特點

3、排列疏松、無規(guī)則、高度液泡化的薄壁細胞 有根、芽 條件 a.離體 b.適宜的營養(yǎng) c.生長素/細胞分裂素的比例適中 d.不需要光照 a.離體 b.適宜的營養(yǎng) c.生長素和細胞分裂素 d.光照 2.激素比例與分化的關(guān)系 適當提高生長素與細胞分裂素的比例容易生根，適當提高細胞分裂素與生長素的比例容易生芽，比例適中誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。(如圖所示)： 3．單倍體育種和突變體的利用的不同點 項目 原理 優(yōu)點 成果 單倍體 育種 染色體變異 明顯縮短育種年限 單育1號煙草品種，中花8號、11號水稻和京花1號小麥品種等 突變體 的利用 基因 突變 產(chǎn)生

4、新基因，大幅度改良某些性狀 抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的野生煙草等 雜種植株染色體組成及基因型分析方法 (1)雜種植株的特征：具備兩種植物的遺傳特征。原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)。 (2)雜種植株的染色體組成和基因型 ①分析方法：體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞，不管染色體、基因組還是染色體組都采用直接相加的方法。 ②實例：若一植物細胞含有2X條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，另一植物細胞含有2Y條染色體，2個染色體組，基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為四倍體，其體細胞中染色體數(shù)為2X＋2Y，基因型為AabbccDd。 命題1　植物細胞工程的基本技術(shù) 1

5、．植物組織培養(yǎng)是克隆植物的一種方法，過程如圖所示，回答下列相應(yīng)的問題： (1)為了獲得脫毒植株，外植體往往取自植物的花芽、葉芽等處的分生組織，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基除添加營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加植物激素，其目的是誘導(dǎo)外植體 ______________________________

6、__________________________________________。 (3)在生產(chǎn)實踐中為獲得大量的細胞產(chǎn)物，如紫杉醇，可將________放入液體培養(yǎng)基中，經(jīng)機械作用分散成單個細胞，制備成細胞懸浮液，再經(jīng)過________即可獲得大量細胞。 (4)組織培養(yǎng)過程需要提供植物生長和繁殖的最適條件，否則在光學(xué)顯微鏡下可能觀察到發(fā)生____________________異常，進而使植物出現(xiàn)遺傳不穩(wěn)定甚至不育。 (5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅應(yīng)用于花卉和果樹的快速大量繁殖以及脫毒植株的獲取，還廣泛用于__________________、________________、____

7、__________等育種過程中。 解析：(1)植物的花芽、葉芽等處的分生組織病毒極少，因此用這些部位的細胞為植物組織培養(yǎng)的材料，可以獲得脫毒植株。(2)在植物組織培養(yǎng)時，常用生長素和細胞分裂素來誘導(dǎo)外植體形成愈傷組織、生根、發(fā)芽，從而形成新的植物體。(3)一般利用外植體脫分化形成的愈傷組織獲得細胞產(chǎn)物，愈傷組織有很強的分裂能力，通過培養(yǎng)愈傷組織細胞可獲得大量細胞產(chǎn)物。(4)愈傷組織細胞分裂時易受環(huán)境條件影響而發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異，故需要在適宜的條件下進行組織培養(yǎng)。(5)植物體細胞雜交育種、植物基因工程育種、單倍體育種等育種過程均需要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 答案：(1)這些部位病毒極

8、少 (2)脫分化和再分化 (3)愈傷組織　細胞分裂 (4)染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目 (5)植物體細胞雜交育種　基因工程育種　單倍體育種 2．(2017·江西九江七校第一次聯(lián)考)根據(jù)如圖所示植物體細胞雜交技術(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)在自然狀態(tài)下不能得到雜種植株，原因是__________________________________________________。 (2)在利用雜種細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________________。 (3)已知番茄、馬

9、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)，將柴油樹細胞培養(yǎng)到________階段即可(填字母編號)。 (5)若培育抗蟲棉，將抗蟲基因通過適當?shù)耐緩綄?dǎo)入棉花受精卵，然后進行組織培養(yǎng)，該過程相當于________(填數(shù)字編號)。 (6)人工種子是由發(fā)育到________過程(填字母編號)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)在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是細胞的

10、全能性，其中過程②稱為原生質(zhì)體融合。(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)柴油是植物細胞的代謝產(chǎn)物，將柴油樹細胞培養(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?shù)耐緩綄?dǎo)入棉花受精卵，然后進行組織培養(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)細胞的全能性　原生質(zhì)體融合 (3)六 (4)e (5)④⑤ (6)f 命題2　植物細胞工程的實際應(yīng)用 3．(2017·湖北七市聯(lián)考)育種工作者利用不同的方法

11、進行了如下四組實驗。請據(jù)圖回答問題： (1)圖中Ⅰ過程由番茄韌皮部細胞形成幼苗A的過程需要經(jīng)過________________兩個關(guān)鍵步驟，該過程依據(jù)的原理是 ________________________________________________________________________。 (2)植物組織培養(yǎng)除了需要提供一定的營養(yǎng)、________、溫度和光照外，還必須在________的條件下進行。 (3)已知番茄的紅果(Y)對黃果(y)為顯性，少室(M)對多室(m)為顯性，控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。用紅果多室(Yymm)番茄植株的花粉進行Ⅱ

12、、Ⅲ有關(guān)實驗，則Ⅱ過程中，從花粉形成幼苗B所進行的細胞分裂方式是________________________。Ⅲ過程中植物體C的基因型為 ________________________________________________________________________ (細胞A為兩兩融合細胞)。 (4)圖Ⅲ、Ⅳ過程中需要去除細胞壁，獲得具有活力的________________________。 (5)在圖中Ⅳ過程中，經(jīng)過鑒別和篩選后，通常植物體D能表現(xiàn)出兩個親本的遺傳性狀，根本原因是__________________________________。 解析：(1

13、)圖中Ⅰ為植物組織培養(yǎng)過程，需要經(jīng)過脫分化和再分化兩個關(guān)鍵步驟，其原理是植物細胞的全能性。(2)植物組織培養(yǎng)除了需要提供一定的營養(yǎng)、植物激素(生長素、細胞分裂素)、溫度和光照外，還必須在無菌的條件下進行。(3)Ⅱ過程中，從花粉形成幼苗B所進行的細胞分裂方式是有絲分裂。紅果多室(Yymm)番茄植株產(chǎn)生的花粉基因型為Ym、ym，故Ⅲ過程中植物體C的基因型為YYmm、Yymm或yymm。(4)植物體細胞雜交時，要用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁，獲得原生質(zhì)體。(5)圖中Ⅳ過程中經(jīng)植物體細胞雜交獲得的植株具有兩個親本的遺傳物質(zhì)，能表現(xiàn)出兩個親本的遺傳性狀。 答案：(1)脫分化和再分化　植物細胞的全能性

14、 (2)植物激素(生長素、細胞分裂素)　無菌 (3)有絲分裂　YYmm或Yymm或yymm (4)原生質(zhì)體 (5)具有兩個親本的遺傳物質(zhì) 　動物細胞培養(yǎng)與動物體細胞核移植 1．動物細胞培養(yǎng) (1)動物細胞的培養(yǎng)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)：除正常的有機和無機營養(yǎng)外，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36.5±0.5__℃(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，其中后者的作用是維持培養(yǎng)液的pH。

15、 (3)應(yīng)用：生物制品的生產(chǎn)、檢測有毒物質(zhì)、醫(yī)學(xué)研究。 2．動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物 (1)動物體細胞核移植技術(shù)的過程 (2)原理：動物體細胞核具有全能性。 (3)結(jié)果：產(chǎn)生新個體。 (4)應(yīng)用：①加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育；②保護瀕危物種；③生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；④作為異種移植的供體；⑤用于組織器官的移植。 1．動物細胞培養(yǎng)時注意的幾個問題 (1)進行動物細胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。分散細胞時不能用胃蛋白酶，因為胃蛋白酶作用的適宜pH約為1.8。胰蛋白酶作用的適宜pH為7.2～7.8，而多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7

16、.4。 (2)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的區(qū)別 ①原代培養(yǎng)：細胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng)，沒有分瓶培養(yǎng)之前的細胞培養(yǎng)。 ②傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)的細胞生長、繁殖一定時間后，由于空間不足或細胞密度過大導(dǎo)致接觸抑制，影響細胞的生長，因此需要重新用胰蛋白酶等處理，進行分瓶擴大培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。 (3)取供體動物的體細胞培養(yǎng)，一般選用傳至10代以內(nèi)的細胞，因為10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細胞正常的遺傳基礎(chǔ)。然而欲獲得無限增殖的瘤細胞則往往在50代以后，其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化，具癌變特性。 2．核移植時應(yīng)注意的幾個問題 (1)核移植時應(yīng)選MⅡ中期卵母細胞的原因 ①此類細胞體積大，易

17、于操作；②卵黃多，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，可為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)；③卵母細胞的細胞質(zhì)中存在激發(fā)細胞核全能性表達的物質(zhì)。 (2)克隆動物是由重組的細胞經(jīng)培養(yǎng)而來的，該重組細胞的細胞質(zhì)基因來源于受體細胞，細胞核基因來源于提供細胞核的親本，其遺傳物質(zhì)來自2個親本。 (3)核移植中供體動物、提供卵母細胞的動物、代孕動物和克隆動物之間的關(guān)系：克隆動物絕大部分性狀與供體動物相同，少數(shù)性狀與提供卵母細胞的動物相同，與代孕動物的性狀無遺傳關(guān)系。 (4)動物體細胞核移植技術(shù)(克隆)從生殖方式的角度看屬無性生殖，重組細胞相當于受精卵，需要動物細胞培養(yǎng)和胚胎工程技術(shù)的支持。 1．(2017·武漢調(diào)研)如圖為動物細

18、胞培養(yǎng)的基本過程示意圖。 請回答： (1)容器A中放置的一般是幼齡動物的器官或組織，原因是其細胞____________________，易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時先要剪碎，然后用________________________分散細胞，制成B瓶中的細胞懸液。將細胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶中進行的初次培養(yǎng)稱為________。 (2)細胞正常培養(yǎng)了一段時間后，發(fā)現(xiàn)細胞絕大部分死亡，只有極少數(shù)細胞存活，這是因為存活的細胞發(fā)生了________，可無限增殖。目前使用的或冷凍保存的正常細胞通常為________代以內(nèi)的細胞，以保持細胞正常的________核型。 (3)C、D瓶中的培養(yǎng)液為保證無菌、無毒的環(huán)境

19、，需要添加一定量的________。培養(yǎng)過程中還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2的作用主要是 ________________________________________________________________________。 (4)動物細胞體外培養(yǎng)時，通常要在培養(yǎng)基中補充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對正常細胞和癌細胞培養(yǎng)影響的實驗結(jié)果。據(jù)圖可知，培養(yǎng)________細胞一定要添加血清。 解析：(1)動物細胞培養(yǎng)的過程：取動物組織塊(或動物胚胎或幼齡動物的器官)→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細

20、胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。(4)據(jù)圖可知，培養(yǎng)癌細胞時有無血清影響不大，而培養(yǎng)正常細胞時，有血清時的細胞數(shù)遠大于無血清時的細胞數(shù)，故培養(yǎng)正常細胞必須要添加血清。 答案：(1)分裂能力強　胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　原代培養(yǎng)　(2)基因突變　10　二倍體　(3)抗生素　維持培養(yǎng)液的pH　(4)正常 2．(2016·高考全國卷甲，40)如圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。 回答下列問題： (1)圖中A表示正常細胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為____________。過程①表示去除細胞核，該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至

21、適當時期再進行，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

22、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)核移植過程中，供體的體細胞中性染色體組成可為XX或XY；去核時常采用顯微操作的方法；圖示②過程表示胚胎移植。(2)細胞培養(yǎng)過程中，經(jīng)過多次傳代培養(yǎng)，細胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低。(3)由于卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響，所以克隆動物與供體性狀不完全相同。(4)克隆動物的成功獲得證明了已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。 答案：(1)XX或XY　

23、顯微操作　胚胎移植 (2)遺傳物質(zhì)　(3)卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響　(4)動物已分化體細胞的細胞核具有全能性 　動物細胞融合和單克隆抗體 1．動物細胞融合 (1)含義：在一定的條件下將兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。 (2)誘導(dǎo)動物細胞融合的方法：物理法——離心、振動、電激等；化學(xué)法——聚乙二醇；生物法——滅活的病毒。 2．單克隆抗體制備 (1)單克隆抗體制備過程 (2)單克隆抗體的優(yōu)點：特異性強、靈敏度高、可大量制備。 (3)單克隆抗體的應(yīng)用：作為診斷試劑；用于治療疾病和運載藥物。 1．植物體細胞雜交與動物細胞融合的不同

24、點 項目 植物體細胞雜交 動物細胞融合 原理 細胞膜的流動性、細胞的全能性 細胞膜的流動性 過程 相關(guān)酶 纖維素酶和果膠酶 胰蛋白酶或膠原蛋白酶 融合 方法 物理法：離心、電激、振動等 化學(xué)法：聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)； 除物理法和化學(xué)法外，還可以用滅活的病毒誘導(dǎo) 結(jié)果 雜種植株 雜交細胞 意義 克服了遠緣雜交的不親和性，獲得雜種植株 突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能 2.單克隆抗體制備過程的關(guān)鍵分析 (1)對動物免疫的原因：B淋巴細胞要經(jīng)過免疫過程，即接觸抗原，增殖分化為有特異性免疫功能的B淋巴細胞，才能產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，所以，與骨髓

25、瘤細胞融合的B淋巴細胞實際上是漿細胞。 (2)制備單克隆抗體過程中的兩次篩選 項目 篩選的對象 方法 第一次 篩選 雜交瘤細胞 利用特定的選擇培養(yǎng)基：在該培養(yǎng)基中只有雜交瘤細胞能存活，其他細胞(未融合的B細胞和瘤細胞、融合后的B—B細胞和瘤—瘤細胞)均不能成活 第二次 篩選 能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞 利用特定抗原通過抗原—抗體雜交技術(shù)確認抗體性質(zhì) (3)雜交瘤細胞具備雙親的遺傳物質(zhì)，不僅具有漿細胞產(chǎn)生特異性抗體的能力，還具有骨髓瘤細胞在體外培養(yǎng)條件下大量增殖的能力，從而可以克服單純B淋巴細胞不能無限增殖的缺點，而大量生產(chǎn)單克隆抗體。 1．植物體細胞雜交和動物

26、細胞融合過程中所選酶和結(jié)果的辨析 (1)植物體細胞雜交與動物細胞融合中酶的作用對象不同，纖維素酶和果膠酶作用于細胞壁，而胰蛋白酶作用于細胞間的蛋白質(zhì)。 (2)植物雜交細胞在激素誘導(dǎo)下能表達出全能性，但動物雜交細胞的全能性不能表達。 2．血清抗體與單克隆抗體的辨析 名稱 產(chǎn)生 特點 血清 抗體 由漿細胞分泌 一般從血清中分離，產(chǎn)量低、純度低、特異性差 單克隆 抗體 由雜交瘤細胞分泌 特異性強，靈敏度高，能大量制備 1．如圖為動物細胞融合示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中仙臺病毒的作用是 _____________________________

27、___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若僅考慮兩兩融合，則A細胞和B細胞融合后共有______________________________三種類型。 (3)由雜種細胞形成無性系1、2、3的方法，可以稱為______________。 (4)此項技術(shù)最重要的應(yīng)用是________________________________。 解析：(1)誘導(dǎo)細胞融合需要有促融劑，例如聚乙二醇、

28、仙臺病毒等。(2)若僅考慮兩兩融合，則A細胞和B細胞融合后共有A—A、A—B、B—B三種類型。(3)無性繁殖可以稱之為克隆。(4)細胞融合技術(shù)最重要的應(yīng)用是制備單克隆抗體。 答案：(1)促進細胞融合(作為促融劑) (2)A—A、A—B、B—B (3)克隆 (4)制備單克隆抗體 2．(2017·吉林實驗中學(xué)模擬)如圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。請根據(jù)示意圖回答下列問題： (1)單克隆抗體技術(shù)是________________技術(shù)中最重要的用途。將特定的抗原注入小鼠體內(nèi)，其目的是使小鼠產(chǎn)生________細胞。 (2)單克隆抗體的化學(xué)本質(zhì)是________；合成與分泌單克隆抗

29、體涉及的細胞器是________、________、________、________。 (3)骨髓瘤細胞與某些淋巴細胞混合在一起，細胞融合完成后，在培養(yǎng)基中有________種兩兩融合的細胞，融合的方法除了電激外，還可以用化學(xué)誘導(dǎo)劑________或滅活的________處理。 解析：(1)單克隆抗體技術(shù)是動物細胞融合技術(shù)中最重要的用途。將特定的抗原注入小鼠體內(nèi)，其目的是使小鼠產(chǎn)生漿細胞。(2)單克隆抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，屬于分泌蛋白，合成與分泌單克隆抗體涉及的細胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。(3)骨髓瘤細胞與某些淋巴細胞混合在一起，細胞融合完成后，在培養(yǎng)基中有三種兩兩融合的

30、細胞，分別是瘤—瘤細胞，B—B細胞，瘤—B細胞。動物細胞融合的方法除了電激外，還可以用化學(xué)誘導(dǎo)劑聚乙二醇(PEG)或滅活的病毒處理。 答案：(1)動物細胞融合　漿 (2)球蛋白(或蛋白質(zhì))　核糖體　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)　高爾基體　線粒體 (3)三　聚乙二醇(PEG)　病毒 課時作業(yè) 1．(2017·浙江考試院抽測改編)如圖是煙草葉片原生質(zhì)體分離和培養(yǎng)的流程圖： ―→―→―→―→―→ 請回答： (1)酶解時，在________酶和________酶的作用下去除細胞壁，以獲得完整的原生質(zhì)體。 (2)獲得原生質(zhì)體后，將原生質(zhì)體制成懸浮液，滴加在____________上，用顯微鏡觀察并計數(shù)。要判

31、定原生質(zhì)體是否已形成細胞壁，可用________方法鑒別。 (3)欲通過原生質(zhì)體培養(yǎng)得到愈傷組織，從培養(yǎng)基的成分考慮，配制培養(yǎng)基時需要注意的主要方面有哪些？ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在獲得植物原生質(zhì)體時，需用纖維素酶和果膠酶混合液處理實驗材料，將細胞壁消化除去，獲得球形的原生質(zhì)體。(2)對原生質(zhì)體進行顯微計數(shù)，必須將原生質(zhì)體制成的懸浮液滴加在血細胞計數(shù)板上；可用質(zhì)壁分離實驗來檢測原生質(zhì)體是否已形成細胞壁。(3)要將原生質(zhì)體培養(yǎng)成愈傷組織，配制培養(yǎng)基時需要

32、注意營養(yǎng)物質(zhì)的適當配比和植物生長調(diào)節(jié)劑的適當配比。 答案：(1)纖維素　果膠 (2)血細胞計數(shù)板　質(zhì)壁分離 (3)營養(yǎng)物質(zhì)的適當配比和植物生長調(diào)節(jié)劑的適當配比 2．如圖表示某育種過程，請據(jù)圖回答下列問題： (1)②③過程中，②屬于________過程，其中需要光照的是________(填序號)。 (2)由花粉能培養(yǎng)成試管苗，說明植物細胞具有________，根本原因是 ______________________________________________。 (3)花粉在實驗室條件下發(fā)育成植株這一技術(shù)，可應(yīng)用于________育種，從而獲得穩(wěn)定遺傳的新品種。該項技術(shù)最大

33、的優(yōu)點是__________________________________。 (4)若花藥壁細胞的基因型是AaBb，則最后得到的純合二倍體植株可能有________種基因型。 答案：(1)脫分化?、? (2)全能性　每個細胞中都具有發(fā)育成完整個體所需要的全部遺傳物質(zhì) (3)單倍體　明顯縮短育種年限 (4)四 3．(2017·黑龍江哈爾濱質(zhì)檢)細胞融合技術(shù)有著廣泛應(yīng)用。如圖為細胞融合的簡略過程，據(jù)圖回答相關(guān)問題： (1)若a、b分別是基因型為yyRr和YYrr兩個玉米品種的花粉，且這兩對基因分別位于兩對同源染色體上。科學(xué)家分別將它們的花粉除去細胞壁，然后誘導(dǎo)其融合，再把這些融合

34、細胞進行培養(yǎng)，培育出了玉米新品種。 ①這兩個品種的花粉可用化學(xué)誘導(dǎo)劑____________誘導(dǎo)融合，共可產(chǎn)生____種基因型的融合細胞(僅考慮兩兩融合)，這些融合細胞經(jīng)過脫分化形成____________，再經(jīng)培養(yǎng)可以得到____種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。 ②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株，也可直接用yyRr植株的花粉培養(yǎng)，再經(jīng)過________________處理并篩選獲得，這種方法叫做________________。 (2)若a、b表示番茄和馬鈴薯兩種植物的體細胞，請據(jù)圖回答： ①在“番茄—馬鈴薯”的培育過程中，運用了植物細胞工程中的________________

35、________技術(shù)。 ②a、b細胞融合之前，要用到的酶是________________，酶處理后得到________________。 (3)若a、b分別為骨髓瘤細胞和已免疫的B淋巴細胞，請據(jù)圖回答： 為了能充分發(fā)揮上述兩種細胞各自的特點，經(jīng)特殊處理，在促細胞融合因子的作用下，使兩種細胞發(fā)生融合，形成圖中的d細胞，d細胞的特點是_____________________________。由d細胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較，具有________________________________等特點。 解析：(1)①誘導(dǎo)細胞融合的常用化學(xué)試劑是聚乙二醇(PEG)。由于a、b兩個玉米

36、品種基因型分別為yyRr和YYrr，所以它們產(chǎn)生的花粉的基因型分別有yR、yr、Yr，僅考慮兩兩融合，可產(chǎn)生6種基因型的融合細胞，即yyRR、yyrr、YYrr、yyRr、YyRr、Yyrr。融合細胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)培養(yǎng)可以得到2種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株，也可直接用yyRr植株的花粉培養(yǎng)，再經(jīng)過秋水仙素處理即染色體加倍，并篩選獲得，這種方法叫做單倍體育種。(2)①在“番茄—馬鈴薯”的培育過程中，運用了植物體細胞雜交技術(shù)。②a、b細胞融合之前，需要去除細胞壁，所以要用的酶是纖維素酶和果膠酶，得到原生質(zhì)體。(3)若a、b分別為骨髓瘤細胞和已

37、免疫的B淋巴細胞，融合得到圖中的d細胞，其特點是既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體。由d細胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較，具有特異性強、靈敏度高、并可大量制備等特點。 答案：(1)①聚乙二醇(PEG)　6　愈傷組織　2 ②染色體加倍(秋水仙素處理)　單倍體育種 (2)①植物體細胞雜交 ②纖維素酶和果膠酶　原生質(zhì)體 (3)既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體　特異性強、靈敏度高、并可大量制備 4．(2015·高考安徽卷，31Ⅱ)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過乳腺生物反應(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)由過程①獲得的A為 _____

38、___________________________________________________________________。 (2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細胞的核，目的是 ________________________________________________________________________。 受體應(yīng)選用________期卵母細胞。 (3)進行胚胎移植時，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生 ________________________________________________________________________

39、， 這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細胞進行轉(zhuǎn)基因體細胞克隆，理論上可獲得無限個轉(zhuǎn)基因綿羊，這是因為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分析圖示可知，過程①構(gòu)建的A為含目的基因的表達載體。 (2)核移植以前，必須去掉受體卵母細胞的核，目的是保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞。受體

40、應(yīng)該選用處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞。 (3)在進行胚胎移植時，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的外來胚胎基本上不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 (4)轉(zhuǎn)基因體細胞克隆產(chǎn)生的重組細胞具有全能性，培養(yǎng)產(chǎn)生的含目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)，因此理論上可獲得無限個轉(zhuǎn)基因綿羊。 答案：(1)含目的基因的表達載體 (2)保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞　MⅡ (3)免疫排斥反應(yīng) (4)整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng) 5．(2017·遼寧東北育才高中模擬)如圖所示是生物學(xué)技術(shù)制備抗體的兩個途徑模式簡圖，請回答下列問題： (1)過程①得到的Y細胞稱為________________。

41、 (2)④過程需要________酶，⑥過程需要用________處理受體細胞。 (3)若抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同，兩者的空間結(jié)構(gòu)是否相同？________為什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)如果想用棉花生產(chǎn)該種抗體，則⑥過程的受體細胞通常選用______________________，經(jīng)過篩選后再侵染棉花

42、體細胞，轉(zhuǎn)化成功后通過____________________________技術(shù)獲得能產(chǎn)生抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。 解析：分析圖形可知，圖中①是動物細胞融合，②是動物細胞培養(yǎng)，③是分離提取mRNA，④是反轉(zhuǎn)錄形成目的基因，⑤是構(gòu)建重組質(zhì)粒，⑥是將目的基因?qū)氪竽c桿菌。(1)過程①將經(jīng)免疫的B細胞與骨髓瘤細胞融合得到Y(jié)細胞，即雜交瘤細胞。(2)④過程是反轉(zhuǎn)錄形成目的基因，⑥過程是將目的基因?qū)氪竽c桿菌，需要用Ca2＋(或CaCl2)處理受體細胞，使其處于感受態(tài)，易于吸收外源DNA。(3)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的氨基酸排列順序雖然相同，但兩者的空間結(jié)構(gòu)不同。(4)如果想用棉花生產(chǎn)該種抗體，則利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，即⑥過程的受體細胞通常選用農(nóng)桿菌，經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細胞，轉(zhuǎn)化成功后通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得能產(chǎn)生抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。 答案：(1)雜交瘤細胞 (2)反(逆)轉(zhuǎn)錄　Ca2＋(或CaCl2) (3)不同　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 (4)農(nóng)桿菌　植物組織培養(yǎng) 16