《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》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《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（26頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

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)生用書第255頁 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)全能性大小： 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過程為脫分化，b過程為再分化，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無菌、無毒環(huán)境 ②營(yíng)養(yǎng)：除糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(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)存在的問題：克隆動(dòng)物存在著健康問題、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程不需要光，再分化過程需要光，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)單克隆抗體制備過程中，進(jìn)行了多次動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的操作，說明動(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)生用書第257頁 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)過程就是植物組織培養(yǎng)過程。 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______

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(shí)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(填字母編號(hào))。 (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________(填字母編號(hào))。 (6)人工種子是由發(fā)育到________過程(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(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。 (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來自于供體細(xì)胞核，但其線粒體中的DNA來自于去核卵細(xì)胞。②性狀受基因與環(huán)境共同影響。③在個(gè)體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動(dòng)物沒有的性狀。 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)圖回答問題： (1)該方案能達(dá)到預(yù)期效果嗎？________。原因是_________________________。 (2)圖中②為________過程，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)桿菌抗體的過程中，進(jìn)行了兩次篩選，其目的不同，②是通過篩選獲得________________________________________________________________________， ④是通過篩選獲得_______________________________。 (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)胞后既可無限增殖，又能產(chǎn)生大量所需抗體。所以單克隆抗體制備過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　沒有將抗原注入小鼠體內(nèi)，無法獲得產(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

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、無菌、無須光照 常溫、無菌、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快速繁育無病毒植株； ②生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料、色素、殺蟲劑等 相同點(diǎn) ①都需要人工條件下的無菌操作、無菌培養(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(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________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)圖回答問題。 ①在“番茄—馬鈴薯”雜種植株的培育過程中，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程的順序連接起來：_

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)胞融合過程中會(huì)產(chǎn)生自身融合細(xì)胞和異種融合細(xì)胞?；蛐蜑閥yRr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)生用書第260頁 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(shí)期再進(jìn)行，去核時(shí)常采用________的方法。②代

30、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(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________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，沒有無限增殖的潛能。 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?；卮鹣铝袉栴}： (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________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為________。 (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制作人工種子的方法來大量繁殖，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)胞中無同源染色體，減數(shù)分裂過程中會(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)過程③和過程④依次為________________，過程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)過程③和過程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)過程中細(xì)胞增殖曲線(甲)及細(xì)胞變化(乙)，請(qǐng)回答下列問題： (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)胞分散開來。(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。 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)生用書第373頁 1．“白菜—甘藍(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出

46、來的蔬菜新品種，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)”的雜交過程示意圖。請(qǐng)回答下列問題： (1)在上述過程中，①過程常用的方法是___________________________。 (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________，通常情況下，白菜和甘藍(lán)雜交是不能成功的，原因是________________________________________________________________________。 (3)過程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過程中可獲得哪幾種類型的融合細(xì)胞？______________(寫出基因型)。 (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)雜種植株來源于不同種的體細(xì)胞雜交過程，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無菌操作，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過程指________，B指________。 (2)這兩種途徑之間沒有絕對(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)過程中應(yīng)無菌操作。(5)植物組織培養(yǎng)過程中，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)回答下列問題： (1)甲、乙兩番茄品種花粉經(jīng)過花藥離體培養(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)的基本過程示意圖，

55、回答下列問題： (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________。 (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)基為保證無菌、無毒的環(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過程是________________。對(duì)動(dòng)物細(xì)胞來說，②過程獨(dú)有的方法是________。③過程的目的是________________。④過程的目的是獲得________________。 (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)過程④通常采用的方法是______________________________

60、________。 (5)過程④的完成需要用到的非酶基因操作工具為_________________________。 (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)過程①得到的Y細(xì)胞稱為________。得到的單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是________________。 (2)④過程需要

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

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(xì)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

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過程的受體細(xì)胞通常選用農(nóng)桿菌，經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細(xì)胞，轉(zhuǎn)化成功后通過植物組織培養(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 (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)圖回答下面的問題：

65、 (1)OA段的培養(yǎng)稱為________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)胞分散開來。 (2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中，就細(xì)胞增殖、分化來說，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 -