第37講　細(xì)胞工程

第37講PART37細(xì)胞工程考點(diǎn)互動(dòng)探究│教師備用習(xí)題考試說明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)。考點(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理1.細(xì)胞工程概述考點(diǎn)一植物細(xì)胞工程原理和方法細(xì)胞生物學(xué)和________________操作水平細(xì)胞水平或__________________目的按照人們的意愿來改變___________________或獲得________分類________細(xì)胞工程和________細(xì)胞工程分子生物學(xué)細(xì)胞器水平細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)品植物動(dòng)物考點(diǎn)互動(dòng)探究2.植物細(xì)胞的全能性(1)概念：具有某種生物________________的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的________，也就是說，每個(gè)生物細(xì)胞都具有________的特點(diǎn)。(2)原因：細(xì)胞內(nèi)含有本物種的__________________。(3)表現(xiàn)條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于________狀態(tài)，提供一定的______________和其他適宜的外界條件。3.植物組織培養(yǎng)(1)原理：植物細(xì)胞的________。(2)條件：________和人工控制、人工配制的________、適宜的__________。全部遺傳信息潛能全能性全部遺傳信息離體營(yíng)養(yǎng)、激素全能性無菌培養(yǎng)基培養(yǎng)條件(3)過程4.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____________，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________和植物細(xì)胞的________?？键c(diǎn)互動(dòng)探究離體脫分化激素圖12－37－1再分化無菌雜種細(xì)胞流動(dòng)性全能性(3)過程(4)意義：克服____________的障礙，培育作物新品種。5.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用(1)植物繁殖的新途徑①微型繁殖：用于____________優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)?？键c(diǎn)互動(dòng)探究圖12－37－2

纖維素酶、果膠原生質(zhì)體物理聚乙二醇(PEG)細(xì)胞壁遠(yuǎn)緣雜交快速繁殖②作物脫毒：選取作物____________等無毒組織進(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________、不定芽、頂芽、腋芽等材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子，可以解決某些植物結(jié)實(shí)率低、繁殖困難等問題。(2)作物新品種的培育：?jiǎn)伪扼w育種和________的利用。(3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：即利用______________技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等?？键c(diǎn)互動(dòng)探究莖尖、根尖胚狀體突變體植物組織培養(yǎng)考點(diǎn)互動(dòng)探究

核心講解名稱植物組織培養(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)性和植物細(xì)胞的全能性過程考點(diǎn)互動(dòng)探究

注意事項(xiàng)

①選材：選取根尖、莖尖、形成層等部位，最容易誘導(dǎo)脫分化

②光照：脫分化過程不需要光照，再分化過程需要光照

③植物激素：培養(yǎng)基中需添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，且脫分化、再分化時(shí)這兩種植物激素的比例不同

①去除細(xì)胞壁的方法：酶解法，所用的酶是纖維素酶和果膠酶

②人工誘導(dǎo)融合的方法：化學(xué)方法是用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑；物理方法包括離心、振動(dòng)、電激等聯(lián)系植物體細(xì)胞雜交技術(shù)包括植物細(xì)胞融合和植物組織培養(yǎng)兩個(gè)過程，植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的一個(gè)環(huán)節(jié)，融合的植物體細(xì)胞只有通過植物組織培養(yǎng)才能發(fā)育成完整的個(gè)體1．[2017·江蘇鹽城二模]擬采用“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一種名貴花卉。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．消毒的原則是既要?dú)⑺啦牧媳砻娴奈⑸铮忠獪p少消毒劑對(duì)細(xì)胞的傷害B．在愈傷組織培養(yǎng)基中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞C．出芽是外植體經(jīng)細(xì)胞脫分化后再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控D．誘導(dǎo)叢芽分化生根時(shí)，培養(yǎng)基中通常含有NAA等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑考點(diǎn)互動(dòng)探究題組訓(xùn)練[答案]B考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]消毒指用比較溫和的物理或化學(xué)方法清除或殺滅除芽孢外的所有病原微生物，使其數(shù)量減少達(dá)到無害化，A正確；愈傷組織細(xì)胞含有細(xì)胞壁，加入細(xì)胞融合誘導(dǎo)劑不會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞融合，因此不會(huì)得到染色體加倍的細(xì)胞，B錯(cuò)誤；愈傷組織再分化形成胚狀體后，一般先形成芽，再形成根，而分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，C正確；誘導(dǎo)叢芽分化生根時(shí)，培養(yǎng)基中通常含有NAA等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，D正確。2．[2017·西安一模]白菜、甘藍(lán)均為二倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)目分別為20、18?！鞍撞恕仕{(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長(zhǎng)期短、耐熱性強(qiáng)和易于儲(chǔ)藏等優(yōu)點(diǎn)。如圖12－37－3是“白菜—甘藍(lán)”的雜交過程示意圖，回答以下問題：(1)為了得到原生質(zhì)體需先用____________和________來處理白菜細(xì)胞和甘藍(lán)細(xì)胞。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有多種，常用的物理方法是_______，融合完成的標(biāo)志是__________。由雜種細(xì)胞得到“白菜—甘藍(lán)”還需要經(jīng)過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其中需要避光培養(yǎng)的步驟是________?？键c(diǎn)互動(dòng)探究圖12－37－3(3)如圖通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的“白菜—甘藍(lán)”植株體細(xì)胞的染色體數(shù)為________；通常情況下，白菜和甘藍(lán)有性雜交是不能成功的，原因是________________________；若對(duì)白菜和甘藍(lán)采用雜交育種方法能成功的話，得到的后代應(yīng)含________條染色體。(4)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)和傳統(tǒng)雜交技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是_____________________。考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]

(1)纖維素酶果膠酶(2)離心、振動(dòng)、電激再生出新的細(xì)胞壁脫分化(3)38存在生殖隔離19(4)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育作物新品種[解析](1)植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的專一性原理，可采用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法包括：物理方法(離心、振動(dòng)、電激)和化學(xué)方法(聚乙二醇)；融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁；將雜種細(xì)胞培育成雜種植株還需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，包括脫分化和再分化兩個(gè)階段，其中脫分化過程要避光，再分化過程需要光。(3)如圖通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的“白菜—甘藍(lán)”體細(xì)胞染色體數(shù)為20＋18＝38；通常情況下，由于白菜和甘藍(lán)之間存在生殖隔離，因此，白菜和甘藍(lán)有性雜交是不能成功的；若對(duì)白菜和甘藍(lán)采用雜交育種方法能成功的話，得到的后代應(yīng)含19條染色體。(4)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)和傳統(tǒng)雜交技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育作物新品種?？键c(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理1．動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段：__________________、_________________、________________、_________________等，其中________________技術(shù)是其他工程技術(shù)的基礎(chǔ)。2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(1)原理：____________。(2)過程考點(diǎn)二

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞融合生產(chǎn)單克隆抗體動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞增殖圖12－37－4

剪碎胰蛋白酶貼壁接觸抑制胰蛋白酶10～50核型考點(diǎn)互動(dòng)探究(3)培養(yǎng)條件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____________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。抗生素培養(yǎng)液血清、血漿④(4)應(yīng)用①生產(chǎn)____________，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。②應(yīng)用于____________。③檢測(cè)____________，判斷某種物質(zhì)的毒性；用于_____________________等方面的研究?？键c(diǎn)互動(dòng)探究細(xì)胞代謝pH生物制品基因工程有毒物質(zhì)生理、病理、藥理1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中兩組概念的辨析(1)細(xì)胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。(2)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)①原代培養(yǎng)：細(xì)胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng)，沒有分瓶培養(yǎng)之前的細(xì)胞培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細(xì)胞核型正常。②傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)的細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖一定時(shí)間后，由于空間不足或細(xì)胞密度過大導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)枯竭，影響細(xì)胞的生長(zhǎng)，因此需要重新用胰蛋白酶等處理，進(jìn)行分瓶擴(kuò)大培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。一般情況下，細(xì)胞傳至10～50代后，出現(xiàn)核型異常，細(xì)胞增殖會(huì)明顯減緩，甚至完全死亡?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

核心講解2．植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較考點(diǎn)互動(dòng)探究

項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理植物細(xì)胞的全能性、細(xì)胞的增殖細(xì)胞的增殖取材較幼嫩的細(xì)胞、組織或器官胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織培養(yǎng)基成分無機(jī)鹽、蔗糖、維生素、植物激素、瓊脂等葡萄糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、抗生素、動(dòng)物血清等結(jié)果可以獲得植株，也可以獲得大量細(xì)胞只能獲得大量細(xì)胞，不能得到生物個(gè)體相同點(diǎn)都需人工條件下的無菌操作；都需適宜的溫度、pH等條件[2017·四川南充一診]科學(xué)家利用基因工程和細(xì)胞核移植技術(shù)培育了綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬?；玖鞒蹋簭臒晒馑钢蝎@取目的基因，與有關(guān)載體重組，將其導(dǎo)入豬胎兒的成纖維細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)后再將成纖維細(xì)胞核植入去核的卵母細(xì)胞中，最后培養(yǎng)出轉(zhuǎn)基因克隆豬。(1)成纖維細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)分裂到表面相互接觸時(shí)，就會(huì)停止分裂，這種現(xiàn)象叫作細(xì)胞的____________。若將成纖維細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)，操作時(shí)首先用____________處理成細(xì)胞懸液?？键c(diǎn)互動(dòng)探究題組訓(xùn)練(2)作為核移植受體細(xì)胞的去核卵母細(xì)胞一般處在________期。供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中，常通過_________(物理方法)激活重組細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。(3)培養(yǎng)重組細(xì)胞時(shí)，將細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)按其種類、數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基稱為________培養(yǎng)基，但通常在培養(yǎng)基中還需要加入適量的________等天然成分。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%的CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的主要作用是_________。為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的________。考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案](1)接觸抑制胰蛋白酶(2)MⅡ中(減數(shù)第二次分裂中)電脈沖(電激)(3)合成血清(血漿)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH抗生素考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析](1)細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)分裂到表面相互接觸時(shí)，就會(huì)停止分裂，這種現(xiàn)象叫作細(xì)胞的接觸抑制。若將成纖維細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)，操作時(shí)首先用胰蛋白酶處理成細(xì)胞懸液。(2)選取處在MⅡ中(減數(shù)第二次分裂中)期的去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞，通過電脈沖(電激)激活重組細(xì)胞，使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育進(jìn)程。(3)將細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)按其種類、數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基稱為合成培養(yǎng)基。動(dòng)物細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然成分。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%的CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的主要作用是調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH。為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素?？键c(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理1.理論基礎(chǔ)：動(dòng)物________________。2.概念：將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的__________，移入一個(gè)已經(jīng)去掉__________的____________中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的________，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為____________。3.核移植類型：___________移植和體細(xì)胞核移植。考點(diǎn)三

動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物細(xì)胞核的全能性細(xì)胞核細(xì)胞核卵母細(xì)胞胚胎克隆動(dòng)物胚胎細(xì)胞核考點(diǎn)互動(dòng)探究4.過程5.應(yīng)用(1)加速家畜______________，促進(jìn)__________________。(2)保護(hù)________物種。(3)生產(chǎn)____________。(4)作為異種移植的_______。(5)用于組織器官的_______。體細(xì)胞體細(xì)胞細(xì)胞核圖12－37－5

去核卵母細(xì)胞細(xì)胞融合胚胎移植遺傳改良進(jìn)程優(yōu)良畜群繁育瀕危醫(yī)用蛋白供體移植考點(diǎn)互動(dòng)探究6.存在問題(1)克隆動(dòng)物存在______________、______________、生理缺陷。(2)克隆動(dòng)物食品的______________也有爭(zhēng)議。健康問題遺傳缺陷安全性問題1.關(guān)于核移植技術(shù)的幾個(gè)問題(1)選MⅡ中期卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因：①此類細(xì)胞體積大，易于操作；②卵黃多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，可為發(fā)育提供充足的營(yíng)養(yǎng)；③卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。(2)克隆動(dòng)物是由重組的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)而來的，該重組細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因來源于受體細(xì)胞，細(xì)胞核基因來源于提供細(xì)胞核的親本，其遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)親本。(3)核移植中供體動(dòng)物、提供卵母細(xì)胞的動(dòng)物、代孕動(dòng)物和克隆動(dòng)物之間的關(guān)系：克隆動(dòng)物絕大部分性狀與供體動(dòng)物相同，少數(shù)性狀與提供卵母細(xì)胞的動(dòng)物相同，與代孕動(dòng)物的性狀無遺傳關(guān)系。(4)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)(克隆)從生殖方式的角度看屬于無性生殖，重組細(xì)胞相當(dāng)于受精卵，需要?jiǎng)游锛?xì)胞培養(yǎng)和胚胎工程技術(shù)的支持?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

核心講解科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長(zhǎng)激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對(duì)此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆(如圖12－37－6所示)，請(qǐng)結(jié)合圖示回答下列問題：(1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要對(duì)取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細(xì)胞進(jìn)行分離，形成單個(gè)細(xì)胞，這個(gè)過程中需要利用______酶處理。(2)形成重組細(xì)胞時(shí)應(yīng)選用________期的卵母細(xì)胞，并去掉其細(xì)胞核的原因是___________________?？键c(diǎn)互動(dòng)探究題組訓(xùn)練圖12－37－6

(3)如果重組細(xì)胞為貼附性細(xì)胞，則在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出__________和_________等特點(diǎn)。(4)圖中犢牛并非是對(duì)體細(xì)胞核供體母牛100%的復(fù)制，其原因主要有__________。(5)圖中所示的生物技術(shù)整體被稱為_____，其包括的具體生物技術(shù)有______、________等。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動(dòng)物___________具有全能性?？键c(diǎn)互動(dòng)探究[答案](1)胰蛋白(膠原蛋白)

(2)MⅡ中(減數(shù)第二次分裂中)使克隆出的動(dòng)物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞(避免卵細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)對(duì)后代造成干擾)(3)貼壁生長(zhǎng)(細(xì)胞貼壁)接觸抑制(4)生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制；生物的性狀受環(huán)境因素的影響(5)核移植(體細(xì)胞核移植)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植體細(xì)胞的細(xì)胞核考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析](1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，一般用胰蛋白酶將細(xì)胞分散開，獲得細(xì)胞懸液。(2)在細(xì)胞核移植形成重組細(xì)胞的過程中一般選用處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞，去除其細(xì)胞核是為了保證克隆出的動(dòng)物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞。(3)如果重組細(xì)胞為貼附性細(xì)胞，在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制等特點(diǎn)。(4)克隆出的個(gè)體細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自卵母細(xì)胞，并且生物性狀的表達(dá)還受到環(huán)境因素的影響，所以題圖中犢牛并非是對(duì)體細(xì)胞核供體母牛100%的復(fù)制。(5)題圖中所示技術(shù)為動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)，其中應(yīng)用到的生物技術(shù)包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞核移植、胚胎移植等。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性?？键c(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理1.動(dòng)物細(xì)胞融合考點(diǎn)四

動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體滅活的病毒流動(dòng)性有性雜交圖12－37－7考點(diǎn)互動(dòng)探究

2.單克隆抗體的制備(1)過程圖12－37－8骨髓瘤體外體內(nèi)考點(diǎn)互動(dòng)探究(2)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：____________、____________，并可大量制備。(3)單克隆抗體的應(yīng)用：作為診斷試劑，具有準(zhǔn)確、__________、簡(jiǎn)易、________的優(yōu)點(diǎn)；用于治療疾病和____________。特異性強(qiáng)靈敏度高高效快速運(yùn)載藥物

1.動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較考點(diǎn)互動(dòng)探究

核心講解項(xiàng)目動(dòng)物細(xì)胞融合植物體細(xì)胞雜交培養(yǎng)條件葡萄糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素、血清或血漿等天然成分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(水、無機(jī)鹽、蔗糖、氨基酸和有機(jī)酸等)、激素(如細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素等)及其他條件(無菌、適宜的溫度和pH等)細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性考點(diǎn)互動(dòng)探究

項(xiàng)目動(dòng)物細(xì)胞融合植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞融合前提用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散后，誘導(dǎo)細(xì)胞融合用纖維素酶、果膠酶去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合誘導(dǎo)手段

①物理、化學(xué)法：與植物體細(xì)胞雜交的相同②生物法：滅活的病毒

①物理法：離心、振動(dòng)、電激等；②化學(xué)法：用聚乙二醇(PEG)處理結(jié)果獲得雜種細(xì)胞，以生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品獲取雜種植株用途制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙2．單克隆抗體制備過程中兩次篩選的方法及目的考點(diǎn)互動(dòng)探究

項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導(dǎo)融合后得到多種融合細(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)胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選得到能產(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1.圖12－37－9為細(xì)胞融合的簡(jiǎn)略過程，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有____________________________。動(dòng)物細(xì)胞工程的各技術(shù)手段中的基礎(chǔ)是________________。(2)若圖中A、B是植物細(xì)胞，在細(xì)胞融合之前應(yīng)用________________處理，除去__________；A、B到細(xì)胞C的過程中，常用的化學(xué)方法是______________；融合完成的標(biāo)志是__________________。(3)與植物細(xì)胞相比，動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)融合的方法是用__________________處理?？键c(diǎn)互動(dòng)探究題組訓(xùn)練圖12－37－9

(4)若利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)來生產(chǎn)單克隆抗體，應(yīng)采用____________和____________進(jìn)行融合，融合后需經(jīng)多次篩選，以得到能產(chǎn)生特異抗體的雜交瘤細(xì)胞，第一次篩選一般利用____________進(jìn)行，第二次篩選需對(duì)細(xì)胞進(jìn)行反復(fù)的_____________，以篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。(5)少量生產(chǎn)單克隆抗體時(shí)，可將篩選得到的雜交瘤細(xì)胞注入小鼠腹腔內(nèi)進(jìn)行增殖，該方法的優(yōu)點(diǎn)是_______________。考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案](1)植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(2)纖維素酶、果膠酶細(xì)胞壁PEG誘導(dǎo)再生出細(xì)胞壁(3)滅活的病毒(4)經(jīng)免疫的B細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞選擇培養(yǎng)基克隆化培養(yǎng)和抗體陽性檢驗(yàn)(5)節(jié)約培養(yǎng)基(成本)，易于控制培養(yǎng)條件等考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析](1)植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交。動(dòng)物細(xì)胞工程的各技術(shù)手段中的基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。(2)植物體細(xì)胞雜交前，先采用酶解法去除細(xì)胞壁，即采用纖維素酶、果膠酶處理除去細(xì)胞壁；誘導(dǎo)細(xì)胞融合常用的化學(xué)方法是PEG誘導(dǎo)；原生質(zhì)體融合完成的標(biāo)志是再生出細(xì)胞壁。(3)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有物理法(離心、振動(dòng)、電激等)、化學(xué)法(聚乙二醇)，誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有物理法(離心、振動(dòng)、電激等)、化學(xué)法(聚乙二醇)和生物法(滅活的病毒)，故與植物細(xì)胞相比，動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)融合的方法是用滅活的病毒處理?？键c(diǎn)互動(dòng)探究(4)若利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)來生產(chǎn)單克隆抗體，應(yīng)將經(jīng)免疫的B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，融合后需經(jīng)多次篩選，以得到能產(chǎn)生特異抗體的雜交瘤細(xì)胞，第一次篩選一般利用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行，第二次篩選需對(duì)細(xì)胞進(jìn)行反復(fù)的克隆化培養(yǎng)和抗體陽性檢驗(yàn)，以篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。(5)少量生產(chǎn)單克隆抗體時(shí)，可將篩選得到的雜交瘤細(xì)胞注入小鼠腹腔內(nèi)繁殖，該方法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約培養(yǎng)基(成本)，易于控制培養(yǎng)條件等。2．[2017·沈陽示范協(xié)作校一模]如圖12－37－10為制備多克隆抗體和單克隆抗體的示意圖，回答下列問題：(1)將抗原注射到小鼠體內(nèi)時(shí)，小鼠體內(nèi)發(fā)生了________免疫過程。圖中選用經(jīng)免疫的B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞，與植物體細(xì)胞雜交相比，其特有的融合方法是__________________?？键c(diǎn)互動(dòng)探究圖12－37－10(2)圖中兩次篩選的目的不同，其中篩選②過程需進(jìn)行_______和________，目的是篩選出____________。將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)時(shí)，需將其置于____________的混合氣體培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。(3)與多克隆抗體相比，單克隆抗體突出的優(yōu)點(diǎn)在于其________，并能大量制備。從目前臨床試驗(yàn)來看，單克隆抗體主要用于治療癌癥，例如可以將抗癌細(xì)胞的單克隆抗體與放射性同位素、藥物等結(jié)合，制成“生物導(dǎo)彈”，利用單克隆抗體的________作用，在原位殺死癌細(xì)胞，這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少了用藥劑量?？键c(diǎn)互動(dòng)探究[答案](1)體液用滅活的病毒處理(2)克隆化培養(yǎng)抗體檢測(cè)能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞含95%的空氣和5%的CO2(3)特異性強(qiáng)、靈敏度高導(dǎo)向考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析](1)將抗原注射到小鼠體內(nèi)時(shí)，小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了抗體，屬于體液免疫過程。題圖中選用經(jīng)免疫的B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞，與植物體細(xì)胞雜交相比，其特有的融合方法是用滅活的病毒處理。(2)題圖中兩次篩選的目的不同，其中篩選②過程需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，目的是篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)時(shí)，需將其置于含95%的空氣和5%的CO2的混合氣體培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。(3)與多克隆抗體相比，單克隆抗體突出的優(yōu)點(diǎn)在于其特異性強(qiáng)、靈敏度高，并能大量制備。從目前臨床試驗(yàn)來看，單克隆抗體主要用于治療癌癥，例如可以將抗癌細(xì)胞的單克隆抗體與放射性同位素、藥物等結(jié)合，制成“生物導(dǎo)彈”，利用單克隆抗體的導(dǎo)向作用，在原位殺死癌細(xì)胞，這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少了用藥劑量?？键c(diǎn)互動(dòng)探究1．[2017·海南卷]甲、乙兩同學(xué)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}：(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(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是______________________________________。(2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中，均加入了一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到________________。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是__________________(填“具有完整的細(xì)胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。

歷年真題明考向考點(diǎn)互動(dòng)探究(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(xì)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)方法來繁殖，在培養(yǎng)時(shí)，________(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉作為外植體，原因是___________________________________________。圖12－37－11考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]

(1)綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性，在一定條件下能發(fā)育成完整植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的細(xì)胞核(3)細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素脫分化(4)不能對(duì)雜合體的植株來說，其體細(xì)胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同。用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析](1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。(2)蔗糖是一種二糖，可水解成葡萄糖、果糖。細(xì)胞具有完整的細(xì)胞核即可作為材料進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得幼苗。(3)植物組織培養(yǎng)過程中，生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量比值高時(shí)，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時(shí)，有利于芽的分化、抑制根的形成；比例適中時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)。(4)要用組織培養(yǎng)方法獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，培養(yǎng)時(shí)不能采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉作為外植體，因?yàn)閷?duì)雜合體的植株來說，其體細(xì)胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同。用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株。考點(diǎn)互動(dòng)探究2．[2016·全國(guó)卷Ⅱ]圖12－37－12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代表的過程是________________。圖12－37－12考點(diǎn)互動(dòng)探究(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________________________。[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)胞核具有全能性考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析](1)二倍體哺乳動(dòng)物的性別決定方式為XY型，A的性別未知，其性染色體組成可能為XX，也可能為XY。核移植時(shí)，要通過顯微操作去除卵母細(xì)胞中的核。早期胚胎可通過胚胎移植移入受體子宮中。(2)一般來說，細(xì)胞傳代培養(yǎng)至10～50代左右時(shí)，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。目前使用的或冷凍保存的正常細(xì)胞通常為10代以內(nèi)，以保持細(xì)胞正常的二倍體核型。(3)克隆動(dòng)物的遺傳物質(zhì)主要來自于供體核，但卵母細(xì)胞的線粒體中也含有一部分遺傳物質(zhì)。(4)克隆動(dòng)物的成功獲得證明動(dòng)物已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。考點(diǎn)互動(dòng)探究3．[2014·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)果如圖12－37－13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。圖12－37－13考點(diǎn)互動(dòng)探究回答下列問題：(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16000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____________________?？键c(diǎn)互動(dòng)探究[答案](1)四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)不能無限增殖考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析](1)據(jù)圖分析，第四次免疫后小鼠Y的血清抗體效價(jià)達(dá)到16000以上。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只小鼠中，小鼠Y的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體效價(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)胞和B淋巴細(xì)胞的自身融合產(chǎn)物，由于細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100%，故體系中會(huì)出現(xiàn)多種類型的細(xì)胞。(3)雜交瘤細(xì)胞形成后，由于核膜具有流動(dòng)性，故小鼠的免疫B淋巴細(xì)胞細(xì)胞核與其骨髓瘤細(xì)胞細(xì)胞核會(huì)融合形成一個(gè)雜交的細(xì)胞核，因此染色體數(shù)目最多是100條。(4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后，仍然是不能無限增殖的細(xì)胞，同時(shí)B淋巴細(xì)胞不可能渡過原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)過程中的兩次“危機(jī)”而達(dá)到細(xì)胞系水平。1．[2017·天津六校高三期中]在現(xiàn)代生物科技的應(yīng)用中，不需要進(jìn)行檢測(cè)與篩選的是(

)A．對(duì)植物的離體組織進(jìn)行培養(yǎng)，大規(guī)模培育優(yōu)良品種B．將鼠的骨髄瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合，制備單克隆抗體C．利用植物細(xì)胞工程技術(shù)培育“白菜—甘藍(lán)”D．將抗蟲基因?qū)胫参锛?xì)胞，培育具有抗蟲特性的新植株教師備用習(xí)題[答案]A[解析]對(duì)植物的離體組織進(jìn)行培養(yǎng)，大規(guī)模培育優(yōu)良品種，不需要進(jìn)行檢測(cè)與篩選。細(xì)胞融合形成的雜交細(xì)胞不一定是所需要的，需進(jìn)行篩選。植物細(xì)胞工程培育的雜種植株不一定能表達(dá)出相應(yīng)的性狀，需進(jìn)行檢測(cè)。轉(zhuǎn)基因植株不一定能表現(xiàn)出所需要的性狀，需進(jìn)行檢測(cè)與篩選。2．[2017·江蘇常州模擬]下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(

)A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中往往使用液體培養(yǎng)基B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是為了培養(yǎng)動(dòng)物個(gè)體C．在培養(yǎng)過程中通常要通入5%的CO2刺激細(xì)胞呼吸D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中可用胃蛋白酶將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞教師備用習(xí)題[答案]A[解析]動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基，A正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是獲得細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物，通過核移植技術(shù)才能獲得克隆動(dòng)物，B錯(cuò)誤；CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH，C錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中常要用到胰蛋白酶或膠原蛋白酶，用來分散細(xì)胞，D錯(cuò)誤。3．[2017·天津紅橋區(qū)一模]從同一頭牛中取多個(gè)供體細(xì)胞培養(yǎng)出多頭克隆牛，這些牛在性狀上卻并不完全相同，下列有關(guān)其原因的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．基因可能發(fā)生變異

B．核基因發(fā)生基因重組C．受體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因不同

D．性狀變異可由環(huán)境條件引起教師備用習(xí)題[答案]B[解析]克隆牛在性狀上卻不完全