2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十一單元 現(xiàn)代生物科技專題 第二講 細(xì)胞工程學(xué)案 新人教版

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1、 第二講　細(xì)胞工程 [考綱展示] 1．植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)　2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆(Ⅱ)　3.細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ) 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第255頁(yè) 一、細(xì)胞工程 1．細(xì)胞工程的概述 (1)原理方法：細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法。 (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(lái)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)原理：細(xì)胞內(nèi)含有本物種的全部遺傳信息。 (3)全能性表達(dá)條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于離體狀態(tài)，需要一定

2、的營(yíng)養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。 (4)細(xì)胞全能性大小與細(xì)胞分化程度成反比。 (5)全能性大?。? 植物細(xì)胞：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞。 動(dòng)物細(xì)胞：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞核(動(dòng)物細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核具有全能性)。 二、植物組織培養(yǎng)技術(shù) 1．原理：植物細(xì)胞具有全能性。 2．植物組織培養(yǎng)技術(shù) (1)離體的器官、組織或細(xì)胞常稱為外植體。 (2)a過(guò)程為脫分化，b過(guò)程為再分化，A表示愈傷組織，B表示叢芽或胚狀體。 3．植物體細(xì)胞雜交技術(shù) (1)概念：指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)原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物

3、細(xì)胞的全能性。 (3)過(guò)程 植物細(xì)胞A、B 　酶解法↓纖維素酶和果膠酶處理去掉細(xì)胞壁 原生質(zhì)體A、B 誘導(dǎo)融合↓聚乙二醇處理/離心/振動(dòng)/電激 融合的原生質(zhì)體 ↓再生出細(xì)胞壁(融合完成的標(biāo)志) 　　　雜種細(xì)胞愈傷組織雜種植株 (4)意義：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育作物新品種。 (5)變異類型：染色體變異。 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：?jiǎn)伪扼w育種、突變體的利用。 (3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：培養(yǎng)到愈傷組織階段。 三、動(dòng)物細(xì)胞工程 1．動(dòng)物細(xì)胞工程的技術(shù)手段：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物體細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等。動(dòng)物細(xì)胞

4、培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。 2．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) (1)過(guò)程 取動(dòng)物組織塊 　　↓ 配制細(xì)胞懸液 　　↓ 原代培養(yǎng)：具有貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的特點(diǎn) 　　↓ 傳代培養(yǎng) (2)培養(yǎng)條件 ①無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境 ②營(yíng)養(yǎng)：除糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素之外通常還需加入血清、血漿等一些天然成分。 ③適宜的溫度：36.5±0.5 ℃；適宜的pH：7.2～7.4。 ④氣體環(huán)境 3．動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)(核移植技術(shù)) (1)原理：動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。 (2)核移植分類：胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。 (3)核移植過(guò)程(以高產(chǎn)奶?？寺槔? (4)選用去核卵母細(xì)胞的原因

5、：卵母細(xì)胞比較大，易操作；卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，營(yíng)養(yǎng)豐富，含有促進(jìn)核全能性表達(dá)的物質(zhì)。 (5)體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題：克隆動(dòng)物存在著健康問(wèn)題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。 4．動(dòng)物細(xì)胞融合 (1)動(dòng)物細(xì)胞融合原理：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。 (2)動(dòng)物細(xì)胞融合方法：物理法(離心、振動(dòng)、電激)、化學(xué)法和滅活病毒(生物法)。 (3)結(jié)果：形成雜交細(xì)胞。 (4)意義：突破了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 (5)應(yīng)用：制備單克隆抗體。 5．單克隆抗體的制備 (1)單克隆抗體制備過(guò)程 (2)單克隆抗體的特點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，并可大量制備。 (3)應(yīng)用 ①在理論研究中具有重要意義。 ②用于疾

6、病的診斷、治療、預(yù)防，如單抗診斷試劑盒，具有簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)；“生物導(dǎo)彈”定向消滅癌細(xì)胞，不損傷健康細(xì)胞。 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

7、殖。 有關(guān)細(xì)胞工程的6個(gè)易混易錯(cuò)點(diǎn) (1)不同細(xì)胞的全能性不同，具體表現(xiàn)為：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞，離體細(xì)胞的全能性表達(dá)與分化程度呈負(fù)相關(guān)，但生殖細(xì)胞特殊。 (2)脫分化形成愈傷組織的過(guò)程不需要光，再分化過(guò)程需要光，因?yàn)橛鷤M織利用有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分，而試管苗需要進(jìn)行光合作用以自養(yǎng)。 (3)植物組織培養(yǎng)中不同培養(yǎng)階段培養(yǎng)基含有的激素不同，因?yàn)榕囵B(yǎng)的目的不同(生根或生芽)。 (4)滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力，但是并不破壞這些病原體的抗原結(jié)構(gòu)。 (5)除了受到注射的抗原的刺激，小鼠在生活過(guò)程中還可能受到其他抗原的刺激，因此從小鼠體內(nèi)取出的多個(gè)B淋巴細(xì)胞可能產(chǎn)生多種

8、不同抗體。 (6)單克隆抗體制備過(guò)程中，進(jìn)行了多次動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的操作，說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第257頁(yè) 考點(diǎn)一　植物細(xì)胞工程 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1．植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別與聯(lián)系 名稱 植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞雜交 原理 植物細(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 選材 選取根尖、莖尖、形成層部位最容易誘導(dǎo)脫分化 不同種的植物體細(xì)胞融合后形成雜種細(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)原生質(zhì)體融合 應(yīng)用 ① 繁殖

9、 ② ②培育新品種 ③生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品 克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，培育作物新品種 關(guān)系 植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)，植物體細(xì)胞雜交所用的技術(shù)更復(fù)雜 [特別提醒] (1)進(jìn)行融合的兩種植物細(xì)胞，一般選擇不同部位、不同顏色的細(xì)胞，如一種選擇葉肉細(xì)胞(綠色)，則另一種選擇根細(xì)胞(白色)。這樣融合后的細(xì)胞有三種(以上圖為例)：AA型、BB型、AB型，符合要求的只有AB型，可以在顯微鏡下通過(guò)顏色進(jìn)行篩選。 (2)雜種細(xì)胞的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，屬于異源多倍體，變異類型屬于染色體變異。 (3)由于植物分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少，所以常采用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗

10、。 (4)愈傷組織處于不斷的分生狀態(tài)，容易受到射線、化學(xué)物質(zhì)等的影響而產(chǎn)生突變。 2．植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用 生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的比值 作用效果 比值高時(shí) 促進(jìn)根分化、抑制芽形成 比值低時(shí) 促進(jìn)芽分化、抑制根形成 比值適中 促進(jìn)愈傷組織形成 3.植物體細(xì)胞雜交后的遺傳物質(zhì)分析 (1)遺傳特性：雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，故雜種植株具備兩種植物的遺傳特性。 (2)染色體組數(shù) 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(gè)染色體組就稱為幾倍體。 ③若一植物細(xì)胞含有2x條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb，另一

11、植物細(xì)胞含有2y條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為異源四倍體，其體細(xì)胞中染色體為(2x＋2y)條，4個(gè)染色體組，基因型為AabbccDd。 4．植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 (1)植物繁殖的新途徑 ①微型繁殖：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 特點(diǎn) ②作物脫毒技術(shù)：選取作物無(wú)毒組織(如莖尖)進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗的技術(shù)。 ③人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到的種子。 (2)作物新品種的培育 ①單倍體育種 實(shí)質(zhì)：花藥離體培養(yǎng)過(guò)程就是植物組織培養(yǎng)過(guò)程。 流程：花藥單倍體幼苗純合子。 優(yōu)點(diǎn)：后代不發(fā)

12、生性狀分離，都是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳，明顯縮短了育種年限。 ②突變體的利用：在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而發(fā)生突變。從這些產(chǎn)生突變的個(gè)體中可以篩選出對(duì)人們有用的突變體，進(jìn)而培育成新品種。 (3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大量生產(chǎn)某些細(xì)胞產(chǎn)物，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。 [特別提醒] (1)利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物時(shí)，有時(shí)只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織，從愈傷組織中獲取產(chǎn)物。 (2)人工種子發(fā)育初期需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由人工胚乳或子葉提供。 [針對(duì)訓(xùn)練] 1．(

13、2017·江西九江七校聯(lián)考)根據(jù)下面植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖，回答相關(guān)問(wèn)題。 (1)運(yùn)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(guò)程中，依據(jù)的原理是______________，其中過(guò)程②稱為_(kāi)_______________________________________________________________________， 植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是______

14、________。 (3)已知番茄、馬鈴薯分別為二倍體、四倍體，則“番茄—馬鈴薯”屬于________倍體植株。 (4)已知柴油樹(shù)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(lái)實(shí)現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產(chǎn)。若利用此技術(shù)，將柴油樹(shù)細(xì)胞培養(yǎng)到________階段即可(填字母編號(hào))。 (5)若培育抗蟲(chóng)棉，將抗蟲(chóng)基因通過(guò)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(guò)程相當(dāng)于________(填字母編號(hào))。 (6)人工種子是由發(fā)育到________過(guò)程(填字母編號(hào))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(gè)物種，存在生殖隔離，不能通過(guò)有性雜交產(chǎn)生后代。(2)在利用雜種細(xì)胞

15、培育雜種植株的過(guò)程中，依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性，其中過(guò)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、馬鈴薯分別為二倍體、四倍體，因此“番茄—馬鈴薯”屬異源六倍體。(4)柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，將柴油樹(shù)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(chóng)棉，將抗蟲(chóng)基因通過(guò)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(gè)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

16、 考點(diǎn)二　動(dòng)物細(xì)胞工程 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物體細(xì)胞核移植 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)； (4)臨床醫(yī)學(xué)研究 (1)加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良種繁育； (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 [易混易錯(cuò)] 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)的理解 (1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶的作用不同：第一次用胰蛋白酶處理剪碎的組織使之分散成單個(gè)細(xì)胞，

17、第二次使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫落下來(lái)。 (2)細(xì)胞核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞并發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞核的全能性而非動(dòng)物細(xì)胞的全能性。 (3)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。 (4)核移植技術(shù)獲得的動(dòng)物與供核動(dòng)物性狀不完全相同的原因：①克隆動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)自于供體細(xì)胞核，但其線粒體中的DNA來(lái)自于去核卵細(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。 2．單克隆抗體的制備 (1)血清抗體與單克隆抗體 名稱 產(chǎn)生 特點(diǎn) 血清抗體 由漿細(xì)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

18、抗體 由雜交瘤細(xì)胞分泌 特異性強(qiáng)，靈敏度高，能大量制備 (2)單克隆抗體的制備 (3)制備單克隆抗體過(guò)程中的兩次篩選 篩選的對(duì)象 方法 第一次篩選 雜交瘤細(xì)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(xì)胞存活，其他細(xì)胞(未融合的B細(xì)胞和瘤細(xì)胞、融合后的B—B細(xì)胞和瘤—瘤細(xì)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(xì)胞 利用特定抗原通過(guò)抗原—抗體雜交技術(shù)確認(rèn)抗體性質(zhì) [特別提醒] (1)相比植物體細(xì)胞雜交，動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)方式是用滅活的病毒處理，其他物理化學(xué)誘導(dǎo)融合的手段與植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中原生質(zhì)體誘導(dǎo)融合方法相同。 (2)獲取單克隆抗

19、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。 [針對(duì)訓(xùn)練] 2．(2017·廣東東莞月考)如圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計(jì)生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌抗體的實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)該方案能達(dá)到預(yù)期效果嗎？________。原因是_________________________。 (2)圖中②為_(kāi)_______過(guò)程，常用________作為誘導(dǎo)劑。該細(xì)胞繼承了________，因此，不僅能________，還有________的本領(lǐng)。 (3)圖中③進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的目的是____________________

20、______。 (4)在制備破傷風(fēng)桿菌抗體的過(guò)程中，進(jìn)行了兩次篩選，其目的不同，②是通過(guò)篩選獲得________________________________________________________________________， ④是通過(guò)篩選獲得_______________________________。 (5)圖中⑤的培養(yǎng)能獲得________細(xì)胞，便于大規(guī)模培養(yǎng)。 (6)破傷風(fēng)桿菌的抗體最終可從________________和________________中提取。 (7)該方案的目的是_____________________________________

21、__。 解析：(1)B淋巴細(xì)胞具有以下特點(diǎn)：①在體外不能無(wú)限增殖；②只有受到抗原刺激后才能產(chǎn)生相應(yīng)抗體；③與骨髓瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞后既可無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生大量所需抗體。所以單克隆抗體制備過(guò)程首先需要注射與生產(chǎn)單克隆抗體發(fā)生特異性免疫反應(yīng)的抗原，否則小鼠體內(nèi)不會(huì)發(fā)生特異性免疫反應(yīng)，也不會(huì)產(chǎn)生合成所需抗體的B淋巴細(xì)胞。(2)因?yàn)锽淋巴細(xì)胞雖能產(chǎn)生抗體，但不能無(wú)限增殖，數(shù)量有限，因此獲得B淋巴細(xì)胞后，需要與骨髓瘤細(xì)胞融合，融合必須在誘導(dǎo)劑的誘導(dǎo)下才能發(fā)生，常用的是滅活病毒。兩細(xì)胞融合是隨機(jī)的，有三種類型；B淋巴細(xì)胞—B淋巴細(xì)胞，骨髓瘤細(xì)胞—骨髓瘤細(xì)胞，B淋巴細(xì)胞—骨髓瘤細(xì)胞，我們需要的是雜種細(xì)

22、胞，它結(jié)合了雙親的遺傳物質(zhì)，具備無(wú)限增殖和產(chǎn)生特異性抗體的能力，所以需培養(yǎng)篩選。(3)單克隆抗體生產(chǎn)中，經(jīng)篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞需要體外培養(yǎng)獲得大量的克隆細(xì)胞。(4)第一次篩選是選擇需要的雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選是在雜交瘤細(xì)胞中選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。(5)圖中⑤的培養(yǎng)能獲得足量的雜交瘤細(xì)胞。(6)獲得的雜交瘤細(xì)胞需轉(zhuǎn)移到體外細(xì)胞培養(yǎng)液中或小鼠腹腔中生產(chǎn)大量的單克隆抗體。(7)由圖可知，該方案的目的是制備單克隆抗體。 答案：(1)不能　沒(méi)有將抗原注入小鼠體內(nèi)，無(wú)法獲得產(chǎn)生單一抗體的B淋巴細(xì)胞　(2)細(xì)胞融合和篩選　滅活的病毒　雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì)　無(wú)限增殖　產(chǎn)生特異性抗體　(3)在體外條件

23、下使雜交瘤細(xì)胞大量增殖　(4)雜交瘤細(xì)胞　產(chǎn)生破傷風(fēng)桿菌抗體的雜交瘤細(xì)胞　(5)足夠量雜交瘤　(6)細(xì)胞培養(yǎng)液　小鼠腹水 (7)制備單克隆抗體 考點(diǎn)三　動(dòng)植物細(xì)胞工程的比較 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 植物組織培養(yǎng) 原理 細(xì)胞的增殖 植物細(xì)胞的全能性 細(xì)胞來(lái)源 胚胎或幼齡動(dòng)物的組織或器官 離體植物器官、組織或細(xì)胞 培養(yǎng)基 狀態(tài) 液體 固體 成分 天然培養(yǎng)基 合成培養(yǎng)基 組成 葡萄糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、維生素、動(dòng)物血清 礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素、有機(jī)添加物 器皿 培養(yǎng)瓶 錐形瓶 過(guò)

24、程 原代培養(yǎng)，傳代培養(yǎng) 更換培養(yǎng)基，細(xì)胞增殖分化 生長(zhǎng)特點(diǎn) 貼壁生長(zhǎng)，細(xì)胞增殖不分化 誘導(dǎo)形成愈傷組織，細(xì)胞增殖分化 細(xì)胞進(jìn)行異養(yǎng)需氧代謝 接種前處理 滅菌，用胰蛋白酶等使組織分散成單個(gè)細(xì)胞 滅菌 培養(yǎng)條件 恒溫、無(wú)菌、無(wú)須光照 常溫、無(wú)菌、光照條件 培養(yǎng)目標(biāo) ①生產(chǎn)蛋白質(zhì)類生物制品； ②獲取大量細(xì)胞； ③檢測(cè)有毒物質(zhì) ①快速繁育無(wú)病毒植株； ②生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料、色素、殺蟲(chóng)劑等 相同點(diǎn) ①都需要人工條件下的無(wú)菌操作、無(wú)菌培養(yǎng)； ②都需要適宜的溫度、pH等條件 2.植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的不同點(diǎn) 植物體細(xì)胞雜交 動(dòng)物細(xì)胞融合

25、 原理 細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 過(guò)程 融合方法 物理法：離心、電激、振動(dòng)；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(xì)胞 意義 克服了遠(yuǎn)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(yuǎn)緣雜交成為可能 [針對(duì)訓(xùn)練] 3．細(xì)胞融合技術(shù)有著廣泛應(yīng)用。下圖表示細(xì)胞融合的簡(jiǎn)略過(guò)程，據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題。 (1)若a、b分別是基因型為yyRr和YYrr兩個(gè)玉米品種的花粉，且這兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上?？茖W(xué)家分別將它們的花粉除去細(xì)胞壁，然后誘導(dǎo)其融合，再把這些融合細(xì)胞進(jìn)行

26、培養(yǎng)，培育出了玉米新品種。 ①這兩個(gè)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(xì)胞(僅考慮兩兩融合)，這些融合細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化形成________，再經(jīng)培養(yǎng)可以得到________種不同于親本基因型的玉米新品種。 ②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株，也可直接用基因型為yyRr植株的花粉培養(yǎng)，再經(jīng)過(guò)________處理并篩選獲得，這種方法叫作________。 (2)若a、b表示番茄和馬鈴薯兩種植物的體細(xì)胞，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。 ①在“番茄—馬鈴薯”雜種植株的培育過(guò)程中，運(yùn)用了植物細(xì)胞工程中的________技術(shù)，植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是__

27、____________。 ②a、b細(xì)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(xì)胞和已免疫的B淋巴細(xì)胞，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。 ①為了能充分發(fā)揮上述兩種細(xì)胞各自的特點(diǎn)，經(jīng)特殊處理，在促細(xì)胞融合因子的作用下，兩種細(xì)胞發(fā)生融合，形成圖中的d細(xì)胞，d細(xì)胞的特點(diǎn)是__________________。由d細(xì)胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較，具有____________________等特點(diǎn)。 ②下列各圖為單克隆抗體制備過(guò)程的各階段圖解，請(qǐng)用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過(guò)程的順序連接起來(lái)：_

28、_____________。 解析：(1)聚乙二醇是誘導(dǎo)細(xì)胞融合的常用化學(xué)物質(zhì)。細(xì)胞融合過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生自身融合細(xì)胞和異種融合細(xì)胞。基因型為yyRr和YYrr的玉米產(chǎn)生的花粉的基因型分別為yR、yr和Yr，即兩兩融合細(xì)胞的基因型有yyRr、YyRr、Yyrr、yyRR、yyrr、YYrr 6種。其中基因型為YyRr、Yyrr、yyRR、yyrr的愈傷組織培養(yǎng)成的玉米新品種的基因型不同于親本。(2)植物體細(xì)胞雜交包括植物體細(xì)胞融合和植物組織培養(yǎng)。細(xì)胞融合前需要用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁。(3)d細(xì)胞具有兩種親本的遺傳物質(zhì)，既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體。 答案：(1)①聚乙二醇(PEG)

29、　6　愈傷組織　4?、谌旧w加倍(秋水仙素處理)　單倍體育種 (2)①植物體細(xì)胞雜交　再生出細(xì)胞壁　②纖維素酶和果膠酶　原生質(zhì)體　(3)①既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生特定的抗體　特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備　② 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第260頁(yè) 練全國(guó)高考真題——知考查重點(diǎn) 1．(2016·高考全國(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。 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)常采用________的方法。②代

30、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)因供體的性別不確定，故其細(xì)胞核內(nèi)的性染色體組成為XX或XY；一般將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到MⅡ中期，用顯微操作法將其細(xì)胞核去除；②代表的過(guò)程是胚胎移植。(2)傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞可以保持正常的二倍體核型，超過(guò)10代以后，供體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會(huì)降低。(3)克隆動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來(lái)自卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀會(huì)產(chǎn)生影響。(4)克隆動(dòng)物的成功可以證明動(dòng)物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。 答案：(1)XX或XY　顯微操作　胚胎移植

32、 (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 2．(2014·高考新課標(biāo)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

33、)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

34、外，可能還有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 體系中出現(xiàn)多種類型細(xì)胞的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________

35、________________。 (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________________________________________________________________________。 解析：(1)分析題圖可知，經(jīng)4次免疫后，小鼠Y的血清抗體效價(jià)就可達(dá)到16 000以上。由于4次免疫后的Y小鼠的血清抗體效價(jià)最高，故最適合用于制備B淋巴細(xì)胞。(2)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)中，由于細(xì)胞融合是隨機(jī)的，而且誘導(dǎo)融合率不可能達(dá)到100%，所以會(huì)有未融合的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤

36、細(xì)胞、融合的具有同種核的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞三種類型。(3)雜交瘤細(xì)胞同時(shí)具有B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的核物質(zhì)，但細(xì)胞核只有一個(gè)。由于雜交瘤細(xì)胞在分裂過(guò)程中染色體會(huì)丟失，故細(xì)胞核中染色體數(shù)目最多是40＋60＝100(條)。(4)B淋巴細(xì)胞已經(jīng)分化，沒(méi)有無(wú)限增殖的潛能。 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 3．(2013·高考新課標(biāo)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

37、有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉?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________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)胞雜交技術(shù)的第一步是用纖維素酶和果膠酶去除兩種植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體。誘導(dǎo)融合成功后獲得的雜種細(xì)胞，經(jīng)脫分化培養(yǎng)成愈傷組織，然后經(jīng)過(guò)再分化形成完整的雜種植株。(2)多倍體的概念：體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。由于甲與

39、乙有性雜交的后代中分別含有甲植物和乙植物的一個(gè)染色體組，兩個(gè)染色體組中的染色體互不同源，雜交后代細(xì)胞中無(wú)同源染色體，減數(shù)分裂過(guò)程中會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)異常，不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞，故該植株不可育。而體細(xì)胞雜交獲得的雜種植物分別含有甲植物和乙植物的兩個(gè)染色體組，含有同源染色體，減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)正常，能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞，故該雜種植株可育。(3)制備人工種子的材料可以是經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等。 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(其他合理答案也可)　在減數(shù)分裂過(guò)程中，前者染色體聯(lián)會(huì)異常，

40、而后者染色體聯(lián)會(huì)正常(其他合理答案也可)　(3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽(答對(duì)其中—個(gè)即可) 練各地市模擬——知命題熱點(diǎn) 4．(2017·山東濟(jì)南調(diào)研)科學(xué)家利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄—馬鈴薯雜種植株，為了便于雜種細(xì)胞的篩選和鑒定，科學(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì)，其培育過(guò)程如下圖所示： (1)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理有____________________________________。 (2)過(guò)程①常用的酶是__________________，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是__________________。 (3)植

41、物原生質(zhì)體融合過(guò)程常利用化學(xué)試劑________誘導(dǎo)融合，在鑒定雜種原生質(zhì)體時(shí)可用顯微鏡觀察，根據(jù)細(xì)胞膜表面熒光的不同可觀察到________種不同的原生質(zhì)體，當(dāng)觀察到__________________________________________時(shí)可判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。 (4)過(guò)程③和過(guò)程④依次為_(kāi)_______________，過(guò)程④中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是________________________。 (5)若番茄細(xì)胞內(nèi)含m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞中含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。若雜種細(xì)胞培育成的“番茄—馬

42、鈴薯”植株為六倍體，則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于________植株。 解析：(1)植物體細(xì)胞雜交包括原生質(zhì)體融合和培育雜種植株兩大步驟，兩者的原理分別是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。(2)去除細(xì)胞壁常用的酶是纖維素酶和果膠酶，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是形成新的細(xì)胞壁。(3)化學(xué)促融劑是聚乙二醇，兩兩融合的原生質(zhì)體有三種：番茄—番茄、番茄—馬鈴薯、馬鈴薯—馬鈴薯，其中雜種細(xì)胞的細(xì)胞表面有兩種顏色的熒光。(4)過(guò)程③和過(guò)程④分別表示脫分化和再分化，誘導(dǎo)細(xì)胞分化所用的植物激素主要是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。(5)“番茄—馬鈴薯”體細(xì)胞有m＋n條染色體，有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍，由配子發(fā)育

43、成的個(gè)體均為單倍體。 答案：(1)細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性　(2)纖維素酶和果膠酶　形成了新的細(xì)胞壁　(3)聚乙二醇(或PEG)　3　融合的細(xì)胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光　(4)脫分化和再分化　生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素　(5)2(m＋n)　單倍體 5．(2017·天津十校聯(lián)考)下圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞增殖曲線(甲)及細(xì)胞變化(乙)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)圖甲中________點(diǎn)以后表示細(xì)胞的傳代培養(yǎng)，AB段可能發(fā)生了如圖乙________(填序號(hào))所示的__________現(xiàn)象，在進(jìn)行B至C過(guò)程培養(yǎng)前，需要用________處理細(xì)胞。 (2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，一般傳至____

44、____代以內(nèi)細(xì)胞能保持正常的二倍體核型。 (3)為制備單克隆抗體，需將________注射到小鼠體內(nèi)，以此獲取________，同時(shí)將該細(xì)胞與圖乙________(填序號(hào))所示的細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞，該雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是________________________________________________________________________。 為篩選能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，可用________________培養(yǎng)基來(lái)達(dá)到目的。 解釋：(1)B點(diǎn)之前是初次培養(yǎng)，稱為原代培養(yǎng)；AB段增殖速度緩慢，是因?yàn)榘l(fā)生了圖乙中②所示的接觸抑制現(xiàn)象，若要繼續(xù)進(jìn)行傳代培養(yǎng)，

45、需要用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)處理使組織細(xì)胞分散開(kāi)來(lái)。(2)傳代培養(yǎng)10代以上，細(xì)胞的二倍體核型可能會(huì)發(fā)生改變，10代以內(nèi)的細(xì)胞仍然保持二倍體核型。(3)制備單克隆抗體時(shí)，需要將漿細(xì)胞和能無(wú)限增殖的細(xì)胞(如③中發(fā)生癌變的瘤細(xì)胞)融合，二者融合后形成的雜交瘤細(xì)胞，既能像瘤細(xì)胞那樣無(wú)限增殖，又能像漿細(xì)胞那樣產(chǎn)生專一抗體。需要利用特定的選擇性培養(yǎng)基將產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細(xì)胞篩選出來(lái)。 答案：(1)B?、凇〗佑|抑制　胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　(2)10　(3)抗原　漿細(xì)胞?、邸〖饶軣o(wú)限增殖，又能產(chǎn)生專一抗體　選擇性 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第373頁(yè) 1．“白菜—甘藍(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出

46、來(lái)的蔬菜新品種，它具有生長(zhǎng)期短、耐熱性強(qiáng)和耐儲(chǔ)藏等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“白菜—甘藍(lán)”的雜交過(guò)程示意圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)在上述過(guò)程中，①過(guò)程常用的方法是___________________________。 (2)已知白菜細(xì)胞中含2X條染色體，甘藍(lán)細(xì)胞中含有2Y條染色體，則雜種植株葉肉中染色體數(shù)為_(kāi)_______，通常情況下，白菜和甘藍(lán)雜交是不能成功的，原因是________________________________________________________________________。 (3)過(guò)程②常用的化學(xué)試劑是________；若用于雜交的白菜和甘藍(lán)的基因型分別

47、為AaBB、ccDd，在②過(guò)程中可獲得哪幾種類型的融合細(xì)胞？______________(寫(xiě)出基因型)。 (4)該項(xiàng)技術(shù)的意義是____________________________。 解析：(1)獲得植物細(xì)胞原生質(zhì)體常用酶解法，即用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。(2)雜種細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞核融合，故染色體數(shù)為兩種細(xì)胞染色體數(shù)之和即2X＋2Y。(3)化學(xué)誘導(dǎo)法常用PEG(聚乙二醇)作為誘導(dǎo)劑，融合后細(xì)胞可能的基因型為AAaaBBBB、ccccDDdd、AaBBccDd三種類型。(4)雜種植株來(lái)源于不同種的體細(xì)胞雜交過(guò)程，正常情況下存在生殖隔離，故其意義為克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 答案：(1)

48、酶解法(或用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁)　(2)2X＋2Y　存在生殖隔離　(3)聚乙二醇(PEG)　AAaaBBBB　ccccDDdd　AaBBccDd　(4)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 2．(2017·海南?？谀M)下圖是水稻的花藥通過(guò)無(wú)菌操作，培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑的示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)圖中的花粉應(yīng)選自________，花藥培養(yǎng)成功率最高。圖中的A是________，C過(guò)程指________，B指________。 (2)這兩種途徑之間沒(méi)有絕對(duì)的界限，主要取決于 _________________________________________________

49、_______________________ ________________________________________________________________________。 (3)配制培養(yǎng)基時(shí)加瓊脂的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)組織培養(yǎng)要求無(wú)菌操作的原因是__________________

50、______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有________和________兩類植物激素。 解析：(1)進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)，花粉發(fā)育時(shí)期的選擇非常重要，宜選取單核期細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時(shí)期。(2)圖示兩種途徑的主要區(qū)別在于所使用培養(yǎng)基中激素的種類及濃度配比不同。(3)培養(yǎng)基中加入瓊脂可制成固體培養(yǎng)基。(4)由于微生物會(huì)在營(yíng)養(yǎng)豐富

51、的培養(yǎng)基上快速繁殖，影響植物組織的生長(zhǎng)發(fā)育，故培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)無(wú)菌操作。(5)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的應(yīng)用對(duì)于外植體脫分化、再分化至關(guān)重要。 答案：(1)單核期　胚狀體　誘導(dǎo)生根　生根 (2)培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比 (3)使培養(yǎng)基呈固體狀態(tài)，有利于外植體的生長(zhǎng) (4)如不無(wú)菌操作，微生物會(huì)在培養(yǎng)基上快速繁殖，影響植物組織的生長(zhǎng)發(fā)育 (5)細(xì)胞分裂素　生長(zhǎng)素 3．現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)番茄品種(染色體數(shù)2n＝24)，其基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對(duì)基因位于非同源染色體上，且在光照強(qiáng)度大于500勒克斯時(shí)，都不能生長(zhǎng)，這是由于它們中的一對(duì)隱性純合基因(aa或bb)作用

52、的結(jié)果。取甲乙兩品種的花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體，并將兩者相混，使之融合，誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞團(tuán)。然后，放到大于500勒克斯光照下培養(yǎng)，結(jié)果有的細(xì)胞團(tuán)不能分化，有的能分化發(fā)育成植株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)甲、乙兩番茄品種花粉經(jīng)過(guò)花藥離體培養(yǎng)技術(shù)而形成的植株是________倍體。 (2)將葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體時(shí)，使用______________破除細(xì)胞壁。 (3)在細(xì)胞融合技術(shù)中，常用的化學(xué)試劑是________。融合后形成的細(xì)胞類型有________種(這里僅考慮2個(gè)原生質(zhì)體的相互融合)。 (4)細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是__________________________

53、_______________。 (5)細(xì)胞融合后誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞團(tuán)叫_________________________________。 (6)在大于500勒克斯光照下培養(yǎng)，能分化的細(xì)胞團(tuán)的基因型是________(這里只考慮2個(gè)原生質(zhì)體的相互融合)。由該細(xì)胞團(tuán)分化發(fā)育成的植株，其染色體數(shù)是________。 解析：(1)由配子直接發(fā)育來(lái)的植株是單倍體。(2)葉肉細(xì)胞有細(xì)胞壁，因此要制成原生質(zhì)體時(shí)，先要把細(xì)胞壁分解掉，細(xì)胞壁的成分主要為纖維素和果膠，因此要用纖維素酶和果膠酶破除細(xì)胞壁。(3)人工誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合的方法有物理法和化學(xué)法，常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇(PEG)，可用的物理方法是離

54、心、振動(dòng)、電激。若只考慮兩兩結(jié)合的情況，會(huì)出現(xiàn)3種類型的融合細(xì)胞，即甲細(xì)胞自身融合形成的細(xì)胞，乙細(xì)胞自身融合形成的細(xì)胞及甲和乙細(xì)胞相融合形成的雜種細(xì)胞。(4)原生質(zhì)體長(zhǎng)出了新的細(xì)胞壁，說(shuō)明細(xì)胞融合成功。(5)細(xì)胞融合后形成雜種細(xì)胞，雜種細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織。(6)大于500勒克斯光照下培養(yǎng)，隱性純合基因(aa或bb)有致死作用，只有雜種細(xì)胞才能存活，即基因型為AaBb的細(xì)胞團(tuán)存活。由雜種細(xì)胞發(fā)育成的植株，其染色體數(shù)是24條。 答案：(1)單　(2)纖維素酶和果膠酶　(3)PEG　3　(4)再生出細(xì)胞壁　(5)愈傷組織　(6)AaBb　24 4．如圖所示為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過(guò)程示意圖，

55、回答下列問(wèn)題： (1)容器A中放置的一般是幼齡動(dòng)物的器官或組織，原因是其細(xì)胞________，易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時(shí)先要剪碎，然后用________分散細(xì)胞，制成B瓶中的細(xì)胞懸液。細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶中進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為_(kāi)_______。 (2)在D瓶中正常培養(yǎng)了一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞絕大部分死亡，只有極少數(shù)細(xì)胞存活，這是因?yàn)榇婊畹募?xì)胞發(fā)生________，可無(wú)限增殖。目前使用的或冷凍保存的正常細(xì)胞通常為傳代________代以內(nèi)，以保持細(xì)胞正常的________核型。 (3)B、C、D瓶中的培養(yǎng)基為保證無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境，需要添加一定量的________。還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2

56、的作用主要是______________________。 (4)動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)，通常要在培養(yǎng)基中補(bǔ)充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培養(yǎng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。據(jù)圖可知，培養(yǎng)________細(xì)胞一定需要添加血清。 解析：(1)培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞一般選擇幼齡動(dòng)物的器官或組織，原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，易于培養(yǎng)。(2)細(xì)胞正常培養(yǎng)了一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞絕大部分正常死亡，極少數(shù)細(xì)胞存活，這是因?yàn)榇婊畹募?xì)胞發(fā)生了突變，可無(wú)限增殖。(3)培養(yǎng)液中加入一定量的抗生素可抑制雜菌繁殖。(4)分析曲線圖可知，是否添加血清對(duì)于癌細(xì)胞的增殖影響不大，而對(duì)于正常細(xì)胞增殖影響很大，故培養(yǎng)正常細(xì)胞一定需要添

57、加血清。 答案：(1)分裂能力強(qiáng)　胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　原代培養(yǎng)　(2)突變　10　二倍體　(3)抗生素　維持培養(yǎng)液的pH　(4)正常 5．下圖為單克隆抗體制備流程示意圖。 (1)圖中①過(guò)程是________________。對(duì)動(dòng)物細(xì)胞來(lái)說(shuō)，②過(guò)程獨(dú)有的方法是________。③過(guò)程的目的是________________。④過(guò)程的目的是獲得________________。 (2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體，可將該雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠的________中使其增殖。 (3)單克隆抗體與傳統(tǒng)抗體相比，其優(yōu)點(diǎn)是________________________。 解析：(1

58、)②過(guò)程表示誘導(dǎo)漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，動(dòng)物細(xì)胞特有的誘導(dǎo)融合方法是用滅活的病毒處理。單克隆抗體制備過(guò)程中需兩步篩選：③是利用選擇培養(yǎng)基篩選雜交瘤細(xì)胞，④過(guò)程是利用克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)篩選能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。(2)雜交瘤細(xì)胞可在小鼠腹水中進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)。 答案：(1)向老鼠中注射特定抗原　滅活的病毒處理　篩選雜交瘤細(xì)胞　能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞　(2)腹水　(3)特異性強(qiáng)，靈敏度高，可大量制備 6．下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病(基因缺陷導(dǎo)致胰島B細(xì)胞不能正常合成胰島素)的過(guò)程設(shè)計(jì)圖解。請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)圖中①、②所示的結(jié)構(gòu)分別是________、_____

59、___。 (2)圖中③、④所示的生物工程技術(shù)分別是________________、________________。 (3)過(guò)程③通常用去核卵細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因除了它體積大、易操作，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因?yàn)樗黖_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)過(guò)程④通常采用的方法是______________________________

60、________。 (5)過(guò)程④的完成需要用到的非酶基因操作工具為_(kāi)________________________。 (6)圖示方法與一般的異體移植相比最大的優(yōu)點(diǎn)是________________________。 解析：(1)體細(xì)胞核移植利用體細(xì)胞核和去核卵細(xì)胞。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，此時(shí)導(dǎo)入健康胰島B細(xì)胞基因，可以形成能正常分泌胰島素的胰島B細(xì)胞群。(2)③將體細(xì)胞核和去核卵細(xì)胞重組為一個(gè)細(xì)胞，為體細(xì)胞核移植技術(shù)。④將健康胰島B細(xì)胞基因移植入受體細(xì)胞，為基因工程技術(shù)。(3)過(guò)程③通常用去核卵細(xì)胞作為受體細(xì)胞，除了因?yàn)樗w積大，易操作，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富外還因?yàn)槠浜心軌蚣せ罴?xì)胞核

61、全能性表達(dá)的物質(zhì)。(4)目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞通常用顯微注射法。(5)基因工程基本工具為限制酶、DNA連接酶、載體，載體為非酶基因操作工具，通常為質(zhì)粒。(6)圖示方法與一般的異體移植相比可避免免疫排斥。 答案：(1)細(xì)胞核　內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (2)(體細(xì)胞)核移植技術(shù)　基因工程(轉(zhuǎn)基因技術(shù)或重組DNA技術(shù)) (3)含有促進(jìn)(或激活)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì) (4)顯微注射法　(5)載體　(6)不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 7．下列是生物學(xué)技術(shù)制備抗體的兩個(gè)途徑模式簡(jiǎn)圖。 (1)過(guò)程①得到的Y細(xì)胞稱為_(kāi)_______。得到的單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是________________。 (2)④過(guò)程需要

62、________酶，⑥過(guò)程需要用________處理受體細(xì)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(guò)程的受體細(xì)胞通常選用________________，經(jīng)過(guò)篩選后再侵染棉花體細(xì)胞，轉(zhuǎn)化成功后通過(guò)____

63、____________技術(shù)獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。 解析：分析圖形可知，圖中①是動(dòng)物細(xì)胞融合，②是動(dòng)物細(xì)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(guò)程①將經(jīng)免疫的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合得到Y(jié)細(xì)胞，即雜交瘤細(xì)胞，雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高、并可大量制備。(2)④過(guò)程是反轉(zhuǎn)錄形成目的基因，⑥過(guò)程是將目的基因?qū)氪竽c桿菌，需要用Ca2＋(或CaCl2)處理受體細(xì)胞，使其處于感受態(tài)，易于吸收外源DNA。(3)抗體2形成過(guò)程沒(méi)有經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過(guò)程經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，所

64、以若抗體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(guò)程的受體細(xì)胞通常選用農(nóng)桿菌，經(jīng)過(guò)篩選后再侵染棉花體細(xì)胞，轉(zhuǎn)化成功后通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。 答案：(1)雜交瘤細(xì)胞　特異性強(qiáng)、靈敏度高、并可大量制備 (2)反轉(zhuǎn)錄　Ca2＋(或CaCl2) (3)不同　抗體2形成過(guò)程沒(méi)有經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過(guò)程經(jīng)過(guò)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) 8．如圖所示為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，動(dòng)物細(xì)胞增殖情況的變化曲線(圖中B、D兩點(diǎn)表示經(jīng)篩選后繼續(xù)培養(yǎng))，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問(wèn)題：

65、 (1)OA段的培養(yǎng)稱為_(kāi)_______培養(yǎng)，AB段可能發(fā)生了________現(xiàn)象，需要用________酶處理，以使組織細(xì)胞分散開(kāi)來(lái)。 (2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，就細(xì)胞增殖、分化來(lái)說(shuō)，動(dòng)植物細(xì)胞都要進(jìn)行________，不同的是植物細(xì)胞還要進(jìn)行________。 (3)為制備單克隆抗體，需將________注射到小鼠體內(nèi)，以此獲取________細(xì)胞，同時(shí)可選取圖中________點(diǎn)的細(xì)胞與該細(xì)胞融合形成雜交細(xì)胞，所選取細(xì)胞的細(xì)胞膜上的________比正常細(xì)胞顯著減少。為篩選出能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交細(xì)胞，可用________培養(yǎng)基達(dá)到目的。 解析：據(jù)圖中不同階段細(xì)胞的增殖代數(shù)可知，AB段細(xì)胞不再增殖，但此時(shí)細(xì)胞仍有增殖能力，因此此時(shí)可能發(fā)生了接觸抑制，故OA段為原代培養(yǎng)；D點(diǎn)細(xì)胞增殖代數(shù)達(dá)到了60次以上，故此時(shí)細(xì)胞發(fā)生了癌變，獲得了無(wú)限增殖的能力。 答案：(1)原代　接觸抑制　胰蛋白 (2)增殖或分裂　脫分化和再分化 (3)抗原　漿　D　糖蛋白　選擇 - 26 -