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1、 第2講　細胞工程 考綱要求 全國卷五年考情 1.植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ) 2013·卷ⅡT40 2.動物細胞培養(yǎng)與體細胞克隆(Ⅱ) 2017·卷ⅢT38,2016·卷ⅡT40 3.細胞融合與單克隆抗體(Ⅱ) 2014·卷ⅠT40 考點一| 植物細胞工程 (對應(yīng)學生用書第252頁) [識記—基礎(chǔ)梳理] 1．細胞工程的概念 2．植物細胞的全能性 (1)概念：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。 (2)原理：細胞內(nèi)含有本物種的全套遺傳信息。 (3)全能性表達條件：具有完整的細胞結(jié)構(gòu)，處于離體狀態(tài)，提供一定的營養(yǎng)、激素和其

2、他適宜外界條件。 3．植物組織培養(yǎng)技術(shù) (1)理論基礎(chǔ)：植物細胞的全能性。 (2)填寫操作過程圖： ―→ 圖中①表示脫分化，②表示再分化，A表示愈傷組織，B表示叢芽或胚狀體。 (3)培養(yǎng)條件： ①無菌：培養(yǎng)基滅菌、培養(yǎng)材料和培養(yǎng)器械消毒。 ②固體培養(yǎng)基：大多由無機營養(yǎng)成分、有機營養(yǎng)成分、激素、瓊脂四部分組成。 ③光照：脫分化階段不需要光照。 ④激素調(diào)控：培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比例調(diào)控組織培養(yǎng)進程。 4．植物體細胞雜交技術(shù) (1)概念：將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術(shù)。 (2)操作流程

3、 (3)流程分析 ①過程a為去除細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過程b是原生質(zhì)體的融合，其原理是細胞膜的流動性。 ③誘導b融合的兩種方法： 物理法包括離心、振動、電激等； 化學法一般用聚乙二醇作為誘導劑。 ④過程c是原生質(zhì)體融合后再生出細胞壁。 ⑤過程d是組織培養(yǎng)技術(shù)，其原理是細胞的全能性。 (4)意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙、獲得雜種植株。 5．植物細胞工程的實際應(yīng)用 (1) (2)作物新品種的培育： ①單倍體育種 ②突變體的利用 ③ [教材邊角知識]　選修3　P36“小知識”,固體培養(yǎng)基中的無機營

4、養(yǎng)成分和有機營養(yǎng)成分各有哪些物質(zhì)？試簡要說明。 無機營養(yǎng)成分包括　　　??；有機營養(yǎng)成分包括　　　　　　　　　　　等物質(zhì)。 【提示】　水分、無機鹽　小分子糖類、氨基酸、核苷酸 [理解—深化探究] 1．植物體未離體的組織、細胞并未表現(xiàn)出全能性，可能的原因是什么？ 【提示】　在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會選擇性表達出各種蛋白質(zhì)，分化形成不同的細胞，從而構(gòu)成生物體的不同組織。 2．植物組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交在依據(jù)的原理、技術(shù)操作等方面有何不同？ 【提示】　(1)前者依據(jù)的原理為細胞的全能性；后者依據(jù)的原理，除細胞的全能性外，還有細胞膜的結(jié)構(gòu)特性，即細胞膜具有一定的流

5、動性。 (2)前者操作技術(shù)主要為脫分化、再分化等；后者的操作技術(shù)：除脫分化、再分化外，還要用酶解法去除細胞壁，用一定的方法誘導原生質(zhì)體融合。 3．生長素和細胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)中非常重要，人們常把它們稱為“激素杠桿”。簡述它們在組織培養(yǎng)中各發(fā)揮何種作用？ 【提示】　當生長素含量高于細胞分裂素時，主要誘導植物組織脫分化和根原基的形成；而當細胞分裂素含量高于生長素時，則主要誘導植物組織再分化和芽原基的形成。 4．脫分化和再分化的比較 比較內(nèi)容 脫分化 再分化 過程 外植體→愈傷組織 愈傷組織→幼苗 形成體特點 排列疏松、高度液泡化的薄壁細胞 有根、芽 需要

6、 條件 (1)離體 (2)適宜的營養(yǎng) (3)生長素/細胞分裂素的比例適中 (4)不需光 (1)離體 (2)適宜的營養(yǎng) (3)生長素/細胞分裂素的比例高或低誘導生根或生芽 (4)光照 [運用—考向?qū)歖 考向1　植物組織培養(yǎng)過程分析 1．(2018·武漢市高三調(diào)研)應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，不僅可實現(xiàn)種苗的快速繁殖、培育無病毒植株，也可加快作物及苗木育種。下面是培育柑桔耐鹽植株的實驗流程： 莖段―→愈傷組織―→耐鹽植株 回答下列問題： (1)愈傷組織是由離體的莖段經(jīng)________過程形成的，此時愈傷組織細胞________(填“具有”或“不具有”)細胞的全能性。

7、 (2)對愈傷組織進行了兩次處理，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________。 (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、三倍體無子西瓜、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得抗蟲棉中，必需用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是________。 [解析]　由圖可知，培育柑桔耐鹽植株是利用了γ射線照射，使得發(fā)生基因突變，再利用一定濃度鹽的培養(yǎng)基去選擇耐鹽植株。 (1)離體的莖段經(jīng)過脫分化過程形成愈傷組織，此時愈傷組織具有未分化的特點，細胞依然具有細胞的全

8、能性。 (2)對愈傷組織進行了兩次處理，處理1中γ射線照射的目的是誘導基因突變。愈傷組織細胞處于不斷地分裂狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變，因此通常用γ射線處理植物的愈傷組織能獲得較好效果。該技術(shù)最終培育柑桔耐鹽植株，因此處理2中添加的物質(zhì)X為氯化鈉，起選擇作用，具有能適應(yīng)一定濃度鹽的愈傷組織才可以生長，不適應(yīng)的愈傷組織死亡。 (3)三倍體無子西瓜的培養(yǎng)過程是：利用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗，使之變成四倍體植株，再用二倍體西瓜給四倍體西瓜授粉，結(jié)出三倍體的種子。第二年將此三倍體的西瓜種子種下去，授以二倍體的花粉，結(jié)出三倍體的無子西瓜。整個過程中沒有用到植物組織培養(yǎng)。作物

9、育種研究中常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將含抗蟲基因的Ti質(zhì)粒導入到植物體細胞中，再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得抗蟲的農(nóng)作物。運用細胞工程培育白菜-甘藍雜種植株，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細胞培養(yǎng)成雜種植株。 [答案]　(1)脫分化　具有　(2)誘發(fā)基因突變　愈傷組織細胞分裂能力強，易誘發(fā)基因突變　NaCl(或鹽) (3)白菜-甘藍、抗蟲棉 1．具有全能性：理論上，活細胞都具有全能性。 2．體現(xiàn)全能性：只有發(fā)育成完整個體，才能說明體現(xiàn)了細胞的全能性。 　植物組織培養(yǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無病毒植株培育、育種及獲得細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等。結(jié)合下圖中番茄植株的培育過程，回答相關(guān)問題： (

10、1)①過程中通常使用____________酶來獲取植物細胞原生質(zhì)體，此處使用的外界溶液濃度不宜過小，以防止細胞原生質(zhì)體________。 (2)鋪平板類似于微生物接種，平板培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的除了調(diào)節(jié)滲透壓外，還有________的作用。 (3)圖中屬于再分化的過程是________(填序號)。 (4)多倍體番茄植株所結(jié)果實中維生素含量更高，若想培育多倍體番茄，可選擇在圖中的過程③中添加________(填物質(zhì))進行處理，也可以選擇在過程⑥中添加一定濃度的________(填物質(zhì))進行處理。 (5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的________特性，還可以高效快速地

11、實現(xiàn)種苗的大量繁殖。 (6)“人工種子”由胚狀體、包埋胚狀體的膠質(zhì)以及人造種皮等3部分組成，包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機營養(yǎng)，這是因為胚狀體在萌發(fā)初期不能進行________，為了滿足胚狀體代謝的需求，“人造種皮”則必須具有良好的透水、________的性能。 [解析]　(1)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，通常使用纖維素酶和果膠酶來獲取植物細胞原生質(zhì)體，此處使用的外界溶液不宜過小，以防止細胞原生質(zhì)體滲透吸水漲破。 (2)培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的除了調(diào)節(jié)滲透壓外，還有提供營養(yǎng)的作用。 (3)由愈傷組織形成試管苗的過程需經(jīng)過再分化，即圖示的⑨⑩。 (4)若想培育多倍體番茄，可

12、在培養(yǎng)基中添加聚乙二醇，促使植物體細胞融合；也可以在植物體細胞脫分化后進行有絲分裂時，用秋水仙素處理，使得染色體加倍。 (5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)屬于無性繁殖，不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，還可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。 (6)胚狀體在萌發(fā)初期不能進行光合作用，因此包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機營養(yǎng)，以供胚狀體在萌發(fā)初期細胞生命活動的需要。胚狀體細胞要進行細胞呼吸等代謝活動，因此“人造種皮”則必須具有良好的透水、透氣的性能。 [答案]　(1)纖維素酶和果膠(答纖維素酶也可以)　吸水漲破(或破裂)　(2)提供營養(yǎng)　(3)⑨⑩(答⑨或⑩均可)　(4)聚乙二醇　秋水仙素　(5)遺傳　(6

13、)光合作用　透氣 考向2　植物體細胞雜交過程分析 2．植物細胞雜交可以培養(yǎng)雜種植物，下列是某科研小組的操作。請回答相關(guān)問題。 【導學號：67110096】 (1)將甲、乙兩個不同品種的植株進行雜交，首先要去掉植物細胞的細胞壁，采用的酶是________________，得到原生質(zhì)體甲和原生質(zhì)體乙，然后進行人工誘導形成細胞團，通常采用的促融劑是________。 (2)甲細胞的基因型為Gg，乙細胞的基因型為Hh(兩對基因位于不同對的同源染色體上)兩兩融合后所形成細胞的基因型為________________________。 (3)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在光照強度大于800 Lux時，只

14、有同時存在G和H基因的細胞才能分化形成叢芽，可據(jù)此篩選出雜種細胞。叢芽進一步培養(yǎng)長大為植株，該植株自交后代中，繼續(xù)在大于800 Lux的光照下培養(yǎng)，能長成植株個體的基因型為_______________________________________________________。 (4)在進行分化培養(yǎng)時需要換瓶操作，換瓶的主要目的是 ________________________________________________________________。 (5)植物體細胞雜交的優(yōu)點是_______________________________________。 [

15、解析]　(1)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此用酶解法去除植物細胞的細胞壁所需的酶為纖維素酶和果膠酶。人工誘導原生質(zhì)體融合的過程，常用的化學試劑是聚乙二醇。 (2)甲、乙兩細胞融合時，可以發(fā)生甲、乙細胞的自身融合，也可以發(fā)生甲和乙之間的融合，由此可知兩兩融合后所形成細胞的基因型為GGgg，HHhh，GgHh。 (3)由信息“只有同時存在G和H基因的細胞才能分化形成叢芽”，則其自交后代中能長成植株個體的基因型中必須同時含有G和H基因，由此可知符合題意的基因型為GGHH，GgHh，GGHh，GgHH。 (4)在進行分化培養(yǎng)時需要換瓶操作，換瓶的主要目的是更換營養(yǎng)物質(zhì)，改變激素的

16、濃度比例。 (5)與傳統(tǒng)的有性雜交相比，植物體細胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服遠緣雜交不親和的障礙，能夠打破物種生殖隔離的限制。 [答案]　(1)纖維素酶和果膠酶　聚乙二醇　(2)GGgg，HHhh，GgHh　(3)GGHH，GgHh，GGHh，GgHH　(4)改變培養(yǎng)基中的激素濃度配比　(5)可以打破不同物種之間的生殖隔離(或答“克服了遠緣雜交不親和的障礙”) 1．植物體細胞雜交：若兩個不同品種的植物細胞A、B進行融合，A含有2X條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，B含有2Y條染色體，2個染色體組，其基因型為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

17、為AabbccDd，從中不難看出，體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞，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。 　(2018·濰坊市調(diào)研)科學家以番茄(2N)和馬鈴薯(4N)為材料利用下圖技術(shù)得到“番茄—馬鈴薯”植株。請回答下列問題： (1)d的名稱是____________，由d培育成植株的過程運用的技術(shù)手段是____________，其依據(jù)的原理是____________。 (2)影響④⑤過程的主要植物激素是_____________

18、_________，最終獲得的“番茄—馬鈴薯”屬于____________倍體植株。 (3)若將抗除草劑基因?qū)敕鸭毎某Ｓ梅椒ㄊ莀___________，在該方法中需要將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的____________上。有人擔心該番茄植株中抗除草劑基因會通過花粉傳播進入雜草中，成為超級雜草，這是擔心轉(zhuǎn)基因生物可能威脅____________安全。 (4)番茄—馬鈴薯在生態(tài)系統(tǒng)中屬于____________，人類在設(shè)計生態(tài)系統(tǒng)時，需要考慮番茄—馬鈴薯是否會引起當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的失衡或破壞，需遵循____________原理。 [解析]　(1)讀圖知：去壁的馬鈴薯細胞和番茄細胞融合后

19、形成的細胞d的名稱是雜種細胞，由d培育成植株的過程運用的技術(shù)手段是植物組織培養(yǎng)，其依據(jù)的原理是植物細胞的全能性。 (2)分化為試管苗的芽和根的主要植物激素為生長素和細胞分裂素，番茄為二倍體，馬鈴薯為四倍體，通過體細胞雜交獲得的“番茄—馬鈴薯”屬于六倍體植株。 (3)將抗除草劑基因?qū)敕鸭毎某Ｓ梅椒ㄊ寝r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，在該方法中需要將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上。有人擔心該番茄植株中抗除草劑基因會通過花粉傳播進入雜草中，成為超級雜草，這是擔心轉(zhuǎn)基因生物可能威脅生物安全。 (4)番茄—馬鈴薯在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者，人類在設(shè)計生態(tài)系統(tǒng)時，需要考慮番茄—馬鈴薯是否會引起當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境

20、的失衡或破壞，需遵循協(xié)調(diào)與平衡原理。 [答案]　(1)雜種細胞　植物組織培養(yǎng)　植物細胞全能性　(2)生長素和細胞分裂素　六　(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　T-DNA　生物　(4)生產(chǎn)者　協(xié)調(diào)與平衡 考點二| 動物細胞工程 (對應(yīng)學生用書第254頁) [識記—基礎(chǔ)梳理] 1．動物細胞培養(yǎng)——動物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ) (1)原理：細胞增殖。 (2)過程： (3)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，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.

21、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。 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 重組細胞胚胎代孕母體―→生出與細胞核供體遺傳性狀基本相同的個體 (2)原理：動物體細胞核具有全能性。 (3)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。 3．動物細胞融合與單克隆抗體的制備 (1)動物細胞融合 ①原理：細胞膜的流動性。 ②融合方法：聚乙二醇(PEG)、滅活的

22、病毒、電激等。 ③意義：突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能，也為制造單克隆抗體開辟了新途徑。 (2)單克隆抗體 ①制備過程 ②優(yōu)點：特異性強、靈敏度高，并可能大量制備。 ③用途：作為診斷試劑；用于治療疾病和運載藥物。 [理解—深化探究] 1．動物細胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶的作用有什么不同？ 【提示】　第一次使用胰蛋白酶處理剪碎的組織使之分散成單個細胞，第二次使貼壁細胞從瓶壁上脫落下來，分散成單個細胞。 2．通過動物體細胞核移植技術(shù)獲得的克隆動物，其遺傳物質(zhì)是否和供核細胞的遺傳物質(zhì)完全一樣？ 【提示】　不完全一樣。細胞核遺傳物質(zhì)一樣，但細胞質(zhì)遺傳物

23、質(zhì)和提供去核卵母細胞的個體幾乎完全一樣。 3．動物體細胞核移植技術(shù)為何選用去核卵(母)細胞？ 【提示】　卵母細胞比較大，易操作；卵(母)細胞細胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富，含有促進細胞核全能性表達的物質(zhì)。 [運用—考向?qū)歖 考向1　動物細胞培養(yǎng)與核移植技術(shù)的應(yīng)用 1．(2018·菏澤市高三一模)根據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟報告，在最近的10年中，全世界糖尿病的發(fā)生率呈逐年增長的趨勢。糖尿病是由多種因素引起的代謝紊亂疾病，已成為繼腫瘤、心腦血管疾病之后威脅人類健康和生命安全的第三位重大疾病。如圖是研究人員提出的治療方法。請回答下列問題： (1)核移植的受體細胞一般選用________細胞。進行

24、相關(guān)顯微操作時，一般用微型吸管一并吸出細胞核和________。 (2)細胞在體外培養(yǎng)時，除培養(yǎng)液提供必需的營養(yǎng)條件、適宜的溫度和pH、氣體環(huán)境外，還需要有無菌、無毒環(huán)境，為保證無菌、無毒環(huán)境，在培養(yǎng)液中通常要加入________。此外，還應(yīng)定期____________，以便清除代謝廢物。 (3)現(xiàn)有一段人工合成的正常胰島素基因的脫氧核苷酸序列，可利用PCR技術(shù)擴增正常胰島素基因，該技術(shù)的原理是__________________。將正常胰島素基因?qū)肱咛ジ杉毎ǔ２捎胈_______法。 (4)“定向誘導”的本質(zhì)是_________________________________

25、______。 [解析]　(1)核移植的受體細胞一般選用MⅡ中期的卵母(減數(shù)第二次分裂中期的卵母)細胞。進行相關(guān)顯微操作時，一般用微型吸管一并吸出細胞核和第一極體。 (2)細胞在體外培養(yǎng)時，除培養(yǎng)液提供必需的營養(yǎng)條件、適宜的溫度和pH、氣體環(huán)境外，還需要有無菌、無毒環(huán)境，為保證無菌、無毒環(huán)境，在培養(yǎng)液中通常要加入(一定量的)抗生素。此外，還應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝廢物。 (3)PCR技術(shù)原理是DNA雙鏈復制。將正常胰島素基因?qū)肱咛ジ杉毎ǔ２捎蔑@微注射法。 (4)“定向誘導”的本質(zhì)是使重組細胞B發(fā)生細胞分化(使重組細胞B中的基因選擇性表達)。 [答案]　(1)MⅡ中

26、期的卵母(減數(shù)第二次分裂中期的卵母)　第一極體　(2)(一定量的)抗生素　更換培養(yǎng)液　(3)DNA雙鏈復制　顯微注射　(4)使重組細胞B發(fā)生細胞分化(使重組細胞B中的基因選擇性表達) 下圖為某種哺乳動物體細胞核移植過程圖。回答下列問題。 (1)①處需要用________等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)；細胞培養(yǎng)需要O2和CO2，CO2的主要作用是________________________。 (2)卵母細胞在體外培養(yǎng)到____________________時進行去核。與去核卵母細胞融合的供體細胞培養(yǎng)一般不會超過10代，原因是______________________。激活

27、受體細胞除了用電刺激的方法外，還可以用________。(寫一種實際方法) (3)動物細胞核移植的難度高于胚胎細胞核移植的原因是________________。 [解析]　(1)貼滿瓶壁的細胞需要用胰蛋白酶等處理，然后分瓶培養(yǎng)，讓細胞繼續(xù)增殖。細胞培養(yǎng)需要CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。 (2)由于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞核的位置靠近第一極體，用微型吸管可一并吸出細胞核與第一極體；細胞一般傳至10代后就不易傳下去，一般來說，細胞在傳至10～50代左右，增殖會逐漸緩慢，以至于完全停止，這時部分細胞的細胞核型可能會發(fā)生變化，與去核卵母細胞融合的供體細胞培養(yǎng)一般不會超過10代，

28、原因是保持細胞正常的二倍體核型。用物理或化學方法可以激活受體細胞，使其完成細胞分裂和發(fā)育進程，具體的方法有電脈沖、鈣離子載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等。 (3)動物胚胎的細胞分化程度低，恢復其全能性相對容易，而動物體細胞分化程度高，恢復其全能性十分困難，因此，動物細胞核移植的難度高于胚胎細胞核移植。 [答案]　(1)胰蛋白酶　維持培養(yǎng)液的pH　(2)減數(shù)第二次分裂中期　保持細胞正常的二倍體核型　鈣離子載體(或乙醇、蛋白酶合成抑制劑等)　(3)動物胚胎的細胞分化程度低，恢復其全能性相對容易，而動物體細胞分化程度高，恢復其全能性十分困難 考向2　單克隆抗體技術(shù)的應(yīng)用 2．(201

29、8·河北省衡水中學高三檢測)下圖是某實驗室通過小鼠纖維母細胞等獲得單克隆抗體的實驗流程，據(jù)圖回答相關(guān)問題： (1)過程①類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的________過程。與纖維母細胞相比，誘導干細胞的全能性較________。過程②中細胞分化的實質(zhì)是___________。 (2)a是________；Z細胞是________。 (3)骨髓瘤細胞和漿細胞融合所依據(jù)的原理是____________________。與誘導植物原生質(zhì)體融合不同的方法是用________誘導。 (4)通過單克隆抗體制備技術(shù)得到的抗a的單抗具有_____________________的特點。 [

30、解析]　(1)①過程是將甲小鼠的纖維母細胞誘導成誘導干細胞，相當于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的脫分化。誘導干細胞相當于未分化的細胞，其全能性更高。②過程是誘導干細胞分化成各種體細胞，細胞分化的實質(zhì)是基因選擇性表達。 (2)讀圖可知Z為能產(chǎn)生抗a抗體的雜交瘤細胞，Z分泌合成的是抗a的單抗，則a為抗原。 (3)動物細胞融合的原理是細胞膜的流動性。骨髓瘤細胞和漿細胞融合與誘導植物原生質(zhì)體融合不同的方法是用滅活的病毒進行誘導。 (4)通過單克隆抗體制備技術(shù)得到的抗a的單抗具有的特點是特異性強、靈敏度高、可能大量制備。 [答案]　(1)脫分化　高　基因的選擇性表達　(2)抗原　能產(chǎn)生抗a抗體的雜

31、交瘤細胞　(3)細胞膜的流動性　滅活的病毒　(4)特異性強、靈敏度高、可能大量制備 項目 第一次篩選 第二次篩選 篩選 原因 誘導融合后得到多種雜交細胞，另外還有未融合的細胞 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)獲得的雜交瘤細胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細胞 篩選 方法 用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的細胞和同種細胞融合后形成的細胞(“BB”細胞、“瘤瘤”細胞)都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞(“B瘤”細胞)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)生特異性抗體的細胞群 篩選 目的 得到雜

32、交瘤細胞 得到能分泌所需抗體的雜交瘤細胞 下列是生物學技術(shù)制備抗體的兩個途徑模式簡圖。 (1)在獲取抗體之前，需要向健康人體注射特定抗原(如乙肝疫苗)，并且每隔一周重復注射一次。免疫學細胞A在人體主要參與____________免疫。 (2)過程①得到的Y細胞稱為____________。得到的單克隆抗體最主要的優(yōu)點是____________。 (3)④過程需要____________酶，⑤過程則需要特定的限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。 (4)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？______________

33、________________________。 (5)如果想用棉花產(chǎn)生該種抗體，則⑥過程的受體細胞通常選用____________，經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細胞，轉(zhuǎn)化成功后通過____________技術(shù)獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。 [解析]　(1)向健康人體注射特定抗原，提取出A漿細胞(效應(yīng)B淋巴細胞)，在人體參與體液免疫。 (2)過程①得到的Y細胞稱為雜交瘤細胞，得到的單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高、并可能大量制備的優(yōu)點。 (3)④為逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶，⑤基因表達載體的構(gòu)建過程需要特定的限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。 (4)抗體1與抗體2相同之處是氨基酸的

34、排列順序，由于抗體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，因此形成的空間結(jié)構(gòu)不同。 (5)如果想用棉花產(chǎn)生該種抗體，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)朊藁毎?，則⑥導入受體細胞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)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。 [答案]　(1)體液　(2)雜交瘤細胞　特異性強、靈敏度高、并可能大量制備　(3)逆轉(zhuǎn)錄　(4)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　(5)農(nóng)桿菌　植物組織培養(yǎng) 真題驗收| 感悟高考　淬煉考能

35、 (對應(yīng)學生用書第255頁) 1．(2016·全國卷Ⅱ)下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________________________

36、__________________________________ _______________________________________________________________。 (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)哺乳動物的正常細胞核中性染色體的組

37、成為XX(雌性)或XY(雄性)。卵母細胞在培養(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，動物細胞在傳代培養(yǎng)到10～50代時，部分細胞的細胞核型可能會發(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)的細胞，以保證細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：克隆動物細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自去核卵母細胞的細胞質(zhì)，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)高度分化的動物體細胞的全能 性受到限制，但其細胞核

38、的全能性在卵母細胞細胞質(zhì)中的物質(zhì)的作用下仍能得以表達。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胞的細胞核仍具有全能性。 [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 2．(2014·全國卷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，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如下圖所示。 若要制備雜交瘤細胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色體數(shù)目40條

39、)，并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(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細胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞。 回答下列問題： (1)制備融合所需的B淋巴細胞時，所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到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淋巴細胞的是________小鼠，理由是___________________________________________。 (2)細胞融合實驗完成后，融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外，可能

40、還有_______________________________________________________， 體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是_________________________________。 (3)雜交瘤細胞中有________個細胞核，染色體數(shù)目最多是________條。 (4)未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是_______________________________________________________________。 [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幾乎都達到16 000以

41、上，小鼠Y的血清抗體的效價最高，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胞和雜交瘤細胞之外，還有骨髓瘤細胞的自身融合細胞和B淋巴細胞的自身融合細胞。細胞的融合是隨機的，并且不可能所有細胞都融合，故體系中會出現(xiàn)多種類型的細胞。(3)動物細胞融合后形成的是具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞。雜交瘤細胞的細胞核中的染色體數(shù)目為40＋60＝100條。(4)正常細胞的分裂次數(shù)是有限的，且經(jīng)過免疫的B淋巴細胞高度分化，不能無限增殖，而是經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后逐漸衰老死亡。 [答案]　(1)4　Y　Y小鼠的血清抗體效價最高 (2)B淋巴細胞相互融合形成的細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的

42、細胞　細胞融合是隨機的，且融合率達不到100%　(3)1　100　(4)不能無限增殖 3．(2013·全國卷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含有A和B的新型藥用植物。 回答下列問題： (1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用________酶和________酶去除細胞壁，獲得具有活力的 ________，再用化學誘導劑誘導二者融合。形成的融合細胞進一步培養(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

43、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____________________________________________________ ______________________________________________________________。 (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)

44、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)植物體細胞雜交的過程包括植物細胞融合和植物組織培養(yǎng)，其過程依次為酶解法去除植物細胞的細胞壁、用物理或化學法誘導原生質(zhì)體融合、雜種細胞再生出細胞壁、雜種細胞經(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而形成完整植株)培育成完整植株。其中，酶解法去除植物細胞的細胞壁利用了酶的專一性，選擇纖維素酶和果膠酶，水解植物細胞的細胞壁的主要成分——纖維素和果膠，暴露出有活力的原生質(zhì)體。(2)多倍體是指體細胞中含有三個或三個以上的染色體組的個體。甲和乙均為二倍體植

45、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行減數(shù)第 一次分裂過程中，由于沒有同源染色體，聯(lián)會出現(xiàn)紊亂，不能產(chǎn)生可育的配子。而植物體細胞雜交產(chǎn)生的雜種植株，細胞內(nèi)含有原物種體細胞內(nèi)的染色體，在減數(shù)第一次分裂過程中能夠進行同源染色體配對，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)　植物體細胞雜交技術(shù)　(2)體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體(其他合理答案也可以)　在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會異常，而后者染色體聯(lián)會正常(其他合理答案也可以)　(3)

46、胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽(答對其中一個即可) 4．(2017·海南高考)甲、乙兩名同學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?；卮鹣铝袉栴}： 【導學號：67110097】 (1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是______________________。 (2)甲、乙同學在誘導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______________。若要用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗，該細胞應(yīng)具備的條件是____________________(填“具有完整的細胞核” “

47、具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。 (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”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是___________ __________________________________________________________

48、______。 [解析]　(1)外植體在一定條件下進行組織培養(yǎng)獲得試管苗的原理是植物細胞的全能性。 (2)蔗糖水解后可得到一分子的葡萄糖和一分子果糖；若要用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗，該細胞應(yīng)具備的條件是應(yīng)該具備整套遺傳物質(zhì)，即具有完整的細胞核。 (3)在植物組織培養(yǎng)過程中加入的細胞分裂素、生長素的比例不同，誘導形成的器官不同；外植體經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化形成完整的植株。 (4)依題意不能采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是對雜合體的植株來說，其體細胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同，用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株。 [答案]　(1)植物細胞的全能性　(2)葡萄糖、果糖　具有完整的細胞核　(3)細胞分裂素、生長素　脫分化　(4)不能　對雜合體的植株來說，其體細胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同，用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株 16