山東省2019高考生物《現(xiàn)代生物科技專題》第2講細(xì)胞工程導(dǎo)學(xué)案（含解析）新人教版選修3

1、第2講細(xì)胞工程李仕才考綱要求全國(guó)卷五年考情1.植物的組織培養(yǎng)()2013·卷T402.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆()2017·卷T38,2016·卷T403.細(xì)胞融合與單克隆抗體()2014·卷T40考點(diǎn)一| 植物細(xì)胞工程(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第252頁(yè))識(shí)記基礎(chǔ)梳理1細(xì)胞工程的概念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)含有本物種的全套遺傳信息。(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)，提供一定的營(yíng)養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。3植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全

2、能性。(2)填寫(xiě)操作過(guò)程圖：圖中表示脫分化，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：無(wú)菌：培養(yǎng)基滅菌、培養(yǎng)材料和培養(yǎng)器械消毒。固體培養(yǎng)基：大多由無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、激素、瓊脂四部分組成。光照：脫分化階段不需要光照。激素調(diào)控：培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例調(diào)控組織培養(yǎng)進(jìn)程。4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。過(guò)程b是原生質(zhì)體的融合，其原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。誘導(dǎo)b融合的兩種方法：物理法包

3、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。過(guò)程c是原生質(zhì)體融合后再生出細(xì)胞壁。過(guò)程d是組織培養(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。5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育種突變體的利用教材邊角知識(shí)選修3P36“小知識(shí)”,固體培養(yǎng)基中的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分各有哪些物質(zhì)？試簡(jiǎn)要說(shuō)明。無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分包括；有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分包括等物質(zhì)。【提示】水分、無(wú)機(jī)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(xì)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(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性表達(dá)出各種蛋白質(zhì)

4、，分化形成不同的細(xì)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(xì)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(xì)胞的全能性；后者依據(jù)的原理，除細(xì)胞的全能性外，還有細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性，即細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)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(xì)胞壁，用一定的方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。3生長(zhǎng)素和細(xì)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(jiǎn)述它們?cè)诮M織培養(yǎng)中各發(fā)揮何種作用？【提示】當(dāng)生長(zhǎng)素含量高于細(xì)胞分裂素時(shí)，主要誘導(dǎo)植物組織脫分化和根原基的形成；而當(dāng)細(xì)胞分裂素含量高于生長(zhǎng)素時(shí)，

5、則主要誘導(dǎo)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(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)毧枷?植物組織培養(yǎng)過(guò)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(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。下面是培育柑桔耐鹽植株的實(shí)驗(yàn)流程：莖段愈傷組織耐鹽植株回答下列問(wèn)題：(1)愈傷組織是由離體的莖段經(jīng)_過(guò)程形成

6、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中射線照射的目的是_，用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)化法獲得抗蟲(chóng)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(guò)脫分化過(guò)程形成愈傷組織，此時(shí)愈傷組織具有未分化的特點(diǎn)，細(xì)胞依然具有細(xì)胞的全能性。(2)對(duì)愈傷組織進(jìn)行了兩次處理，處理1中射

7、線照射的目的是誘導(dǎo)基因突變。愈傷組織細(xì)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(zhǎng)，不適應(yīng)的愈傷組織死亡。(3)三倍體無(wú)子西瓜的培養(yǎng)過(guò)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(wú)子西瓜。整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有用到植物組織培養(yǎng)。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

8、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1具有全能性：理論上，活細(xì)胞都具有全能性。2體現(xiàn)全能性：只有發(fā)育成完整個(gè)體，才能說(shuō)明體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。植物組織培養(yǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無(wú)病毒植株培育、育種及獲得細(xì)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(guò)程，回答相關(guān)問(wèn)題：(1)過(guò)程中通常使用_酶來(lái)獲取植物細(xì)胞原生質(zhì)體，此處使用的外界溶液濃度不宜過(guò)小，以防止細(xì)胞原生質(zhì)體_。(2)

9、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(guò)程是_(填序號(hào))。(4)多倍體番茄植株所結(jié)果實(shí)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(guò)程中添加_(填物質(zhì))進(jìn)行處理，也可以選擇在過(guò)程中添加一定濃度的_(填物質(zhì))進(jìn)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，還可以高效快速地實(shí)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(jī)營(yíng)養(yǎng)，這是因?yàn)榕郀铙w在萌發(fā)初期不能進(jìn)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

10、細(xì)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(lái)獲取植物細(xì)胞原生質(zhì)體，此處使用的外界溶液不宜過(guò)小，以防止細(xì)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(yíng)養(yǎng)的作用。(3)由愈傷組織形成試管苗的過(guò)程需經(jīng)過(guò)再分化，即圖示的。(4)若想培育多倍體番茄，可在培養(yǎng)基中添加聚乙二醇，促使植物體細(xì)胞融合；也可以在植物體細(xì)胞脫分化后進(jìn)行有絲分裂時(shí)，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(wú)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(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。(6)胚狀體在萌發(fā)初期不能進(jìn)行光合作用，因此包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，以供胚狀體在

11、萌發(fā)初期細(xì)胞生命活動(dòng)的需要。胚狀體細(xì)胞要進(jìn)行細(xì)胞呼吸等代謝活動(dòng)，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(yíng)養(yǎng)(3)(答或均可)(4)聚乙二醇秋水仙素(5)遺傳(6)光合作用透氣考向2植物體細(xì)胞雜交過(guò)程分析2植物細(xì)胞雜交可以培養(yǎng)雜種植物，下列是某科研小組的操作。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：67110096】(1)將甲、乙兩個(gè)不同品種的植株進(jìn)行雜交，首先要去掉植物細(xì)胞的細(xì)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(jìn)行人工誘導(dǎo)形成細(xì)胞團(tuán)，通常采用的促融劑是_。(2)甲細(xì)胞的基因型為Gg，乙細(xì)胞的基因型為Hh(

12、兩對(duì)基因位于不同對(duì)的同源染色體上)兩兩融合后所形成細(xì)胞的基因型為_(kāi)。(3)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在光照強(qiáng)度大于800 Lux時(shí)，只有同時(shí)存在G和H基因的細(xì)胞才能分化形成叢芽，可據(jù)此篩選出雜種細(xì)胞。叢芽進(jìn)一步培養(yǎng)長(zhǎng)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(zhǎng)成植株個(gè)體的基因型為_(kāi)。(4)在進(jìn)行分化培養(yǎng)時(shí)需要換瓶操作，換瓶的主要目的是_。(5)植物體細(xì)胞雜交的優(yōu)點(diǎn)是_。解析(1)植物細(xì)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(xì)胞的細(xì)胞壁所需的酶為纖維素酶和果膠酶。人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過(guò)程，常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇。(2)甲、乙兩細(xì)胞融合時(shí)，可以發(fā)生甲、乙細(xì)胞的自身融合，

13、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(xì)胞的基因型為GGgg，HHhh，GgHh。(3)由信息“只有同時(shí)存在G和H基因的細(xì)胞才能分化形成叢芽”，則其自交后代中能長(zhǎng)成植株個(gè)體的基因型中必須同時(shí)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(jìn)行分化培養(yǎng)時(shí)需要換瓶操作，換瓶的主要目的是更換營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，改變激素的濃度比例。(5)與傳統(tǒng)的有性雜交相比，植物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點(diǎn)是可以克服遠(yuǎn)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

14、)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(yuǎn)緣雜交不親和的障礙”)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)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2X2Y，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)為XY、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

15、學(xué)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)d的名稱是_，由d培育成植株的過(guò)程運(yùn)用的技術(shù)手段是_，其依據(jù)的原理是_。(2)影響過(guò)程的主要植物激素是_，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?xì)胞的常用方法是_，在該方法中需要將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的_上。有人擔(dān)心該番茄植株中抗除草劑基因會(huì)通過(guò)花粉傳播進(jìn)入雜草中，成為超級(jí)雜草，這是擔(dān)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(jì)生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，需要考慮番茄馬鈴薯是否會(huì)引起當(dāng)?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

16、薯細(xì)胞和番茄細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞d的名稱是雜種細(xì)胞，由d培育成植株的過(guò)程運(yùn)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(xì)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(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，番茄為二倍體，馬鈴薯為四倍體，通過(guò)體細(xì)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?xì)胞的常用方法是農(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T­DNA上。有人擔(dān)心該番茄植株中抗除草劑基因會(huì)通過(guò)花粉傳播進(jìn)入雜草中，成為超級(jí)雜草，這是擔(dān)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(jì)生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，需要考慮番茄馬鈴薯是否會(huì)引起當(dāng)?shù)?/p>

17、生態(tài)環(huán)境的失衡或破壞，需遵循協(xié)調(diào)與平衡原理。答案(1)雜種細(xì)胞植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞全能性(2)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素六(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法T­DNA生物(4)生產(chǎn)者協(xié)調(diào)與平衡考點(diǎn)二| 動(dòng)物細(xì)胞工程 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第254頁(yè))識(shí)記基礎(chǔ)梳理1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)(1)原理：細(xì)胞增殖。(2)過(guò)程：(3)培養(yǎng)條件：無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無(wú)菌處理，添加抗生素，定期更換培養(yǎng)液以清除代謝產(chǎn)物。營(yíng)養(yǎng)：除正常的有機(jī)和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)外，加入血清、血漿等一些天然成分。適宜的溫度和pH：溫度為36.5±0.5_(哺乳動(dòng)物)，pH為7.27.4。氣體環(huán)境：含95%空氣加5%C

18、O2的混合氣體，其中后者的作用是維持培養(yǎng)液的pH。2動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物(1)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(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)用加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。保護(hù)瀕危物種。生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。作為異種移植的供體。3動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體的制備(1)動(dòng)物細(xì)胞融合原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。融合方法：聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電激等。意義：突破了有性雜交方法的局限，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。(2)單克隆抗體制備過(guò)程優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可能大量制備。用途：作為診斷試劑；用

19、于治療疾病和運(yùn)載藥物。理解深化探究1動(dòng)物細(xì)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(gè)細(xì)胞，第二次使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫落下來(lái)，分散成單個(gè)細(xì)胞。2通過(guò)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)獲得的克隆動(dòng)物，其遺傳物質(zhì)是否和供核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)完全一樣？【提示】不完全一樣。細(xì)胞核遺傳物質(zhì)一樣，但細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)和提供去核卵母細(xì)胞的個(gè)體幾乎完全一樣。3動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)為何選用去核卵(母)細(xì)胞？【提示】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)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。運(yùn)用考向?qū)毧枷?動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與核移植技術(shù)的應(yīng)用1(2018·菏澤市高三

20、一模)根據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟報(bào)告，在最近的10年中，全世界糖尿病的發(fā)生率呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。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(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)核移植的受體細(xì)胞一般選用_細(xì)胞。進(jìn)行相關(guān)顯微操作時(shí)，一般用微型吸管一并吸出細(xì)胞核和_。(2)細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)，除培養(yǎng)液提供必需的營(yíng)養(yǎng)條件、適宜的溫度和pH、氣體環(huán)境外，還需要有無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境，為保證無(wú)菌、無(wú)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(kuò)增正常

21、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?xì)胞通常采用_法。(4)“定向誘導(dǎo)”的本質(zhì)是_。解析(1)核移植的受體細(xì)胞一般選用M中期的卵母(減數(shù)第二次分裂中期的卵母)細(xì)胞。進(jìn)行相關(guān)顯微操作時(shí)，一般用微型吸管一并吸出細(xì)胞核和第一極體。(2)細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)，除培養(yǎng)液提供必需的營(yíng)養(yǎng)條件、適宜的溫度和pH、氣體環(huán)境外，還需要有無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境，為保證無(wú)菌、無(wú)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(fù)制。將正常胰島素基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞通常采用顯微注射法。(4)“定向誘導(dǎo)”的本質(zhì)是使重組細(xì)胞B發(fā)生細(xì)胞分化(使重

22、組細(xì)胞B中的基因選擇性表達(dá))。答案(1)M中期的卵母(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(fù)制顯微注射(4)使重組細(xì)胞B發(fā)生細(xì)胞分化(使重組細(xì)胞B中的基因選擇性表達(dá))下圖為某種哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核移植過(guò)程圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。 (1)處需要用_等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)；細(xì)胞培養(yǎng)需要O2和CO2，CO2的主要作用是_。(2)卵母細(xì)胞在體外培養(yǎng)到_時(shí)進(jìn)行去核。與去核卵母細(xì)胞融合的供體細(xì)胞培養(yǎng)一般不會(huì)超過(guò)10代，原因是_。激活受體細(xì)胞除了用電刺激的方法外，還可以用_。(寫(xiě)一種實(shí)際方法)(3)動(dòng)物細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)胞核移植的原因是_。解析(1)貼滿瓶壁的

23、細(xì)胞需要用胰蛋白酶等處理，然后分瓶培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖。細(xì)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(xì)胞核的位置靠近第一極體，用微型吸管可一并吸出細(xì)胞核與第一極體；細(xì)胞一般傳至10代后就不易傳下去，一般來(lái)說(shuō)，細(xì)胞在傳至1050代左右，增殖會(huì)逐漸緩慢，以至于完全停止，這時(shí)部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，與去核卵母細(xì)胞融合的供體細(xì)胞培養(yǎng)一般不會(huì)超過(guò)10代，原因是保持細(xì)胞正常的二倍體核型。用物理或化學(xué)方法可以激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)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(dòng)物胚胎的細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易，

24、而動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難，因此，動(dòng)物細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)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(xì)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(dòng)物胚胎的細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易，而動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難考向2單克隆抗體技術(shù)的應(yīng)用2(2018·河北省衡水中學(xué)高三檢測(cè))下圖是某實(shí)驗(yàn)室通過(guò)小鼠纖維母細(xì)胞等獲得單克隆抗體的實(shí)驗(yàn)流程，據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題：(1)過(guò)程類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的_過(guò)程。與纖維母細(xì)胞相比，誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較_。過(guò)程中細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是_。(2)a是_；Z細(xì)胞是_

25、。(3)骨髓瘤細(xì)胞和漿細(xì)胞融合所依據(jù)的原理是_。與誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合不同的方法是用_誘導(dǎo)。(4)通過(guò)單克隆抗體制備技術(shù)得到的抗a的單抗具有_的特點(diǎn)。解析(1)過(guò)程是將甲小鼠的纖維母細(xì)胞誘導(dǎo)成誘導(dǎo)干細(xì)胞，相當(dāng)于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的脫分化。誘導(dǎo)干細(xì)胞相當(dāng)于未分化的細(xì)胞，其全能性更高。過(guò)程是誘導(dǎo)干細(xì)胞分化成各種體細(xì)胞，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)。(2)讀圖可知Z為能產(chǎn)生抗a抗體的雜交瘤細(xì)胞，Z分泌合成的是抗a的單抗，則a為抗原。(3)動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。骨髓瘤細(xì)胞和漿細(xì)胞融合與誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合不同的方法是用滅活的病毒進(jìn)行誘導(dǎo)。(4)通過(guò)單克隆抗體制備技術(shù)得到的抗a的單抗具有

26、的特點(diǎn)是特異性強(qiáng)、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(dá)(2)抗原能產(chǎn)生抗a抗體的雜交瘤細(xì)胞(3)細(xì)胞膜的流動(dòng)性滅活的病毒(4)特異性強(qiáng)、靈敏度高、可能大量制備項(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)和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選得到

27、能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群篩選目的得到雜交瘤細(xì)胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞下列是生物學(xué)技術(shù)制備抗體的兩個(gè)途徑模式簡(jiǎn)圖。(1)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(fù)注射一次。免疫學(xué)細(xì)胞A在人體主要參與_免疫。(2)過(guò)程得到的Y細(xì)胞稱為_(kāi)。得到的單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是_。(3)過(guò)程需要_酶，過(guò)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？_。(5)如果想用棉花產(chǎn)生該種抗體，則過(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)_技術(shù)獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。解析(

28、1)向健康人體注射特定抗原，提取出A漿細(xì)胞(效應(yīng)B淋巴細(xì)胞)，在人體參與體液免疫。(2)過(guò)程得到的Y細(xì)胞稱為雜交瘤細(xì)胞，得到的單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、并可能大量制備的優(yōu)點(diǎn)。(3)為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶，基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)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排列順序，由于抗體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)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?xì)胞中，則導(dǎo)入受體細(xì)胞過(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

29、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)體液(2)雜交瘤細(xì)胞特異性強(qiáng)、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(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(5)農(nóng)桿菌植物組織培養(yǎng)真題驗(yàn)收| 感悟高考淬煉考能 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第255頁(yè))1(2016·全國(guó)卷)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?；卮鹣铝袉?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。代表的過(guò)程是_。(2)經(jīng)過(guò)多次傳

30、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_。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。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1050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代以內(nèi)的細(xì)胞，以保證細(xì)胞正常的二倍體核型。(

31、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2(2014·全國(guó)卷)某研究者用抗

32、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?；卮鹣铝袉?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

33、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_。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)多種類型的細(xì)胞。(3)動(dòng)物細(xì)胞融合后

34、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4060100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)多次傳代培養(yǎng)后逐漸衰老死亡。答案(1)4YY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)1100(4)不能無(wú)限增殖3(2013·全國(guó)卷)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?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的

35、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_。(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)胞壁利用了酶的專一性，選擇纖維素酶和果膠酶，水解