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文檔簡(jiǎn)介
第33講細(xì)胞工程
課程內(nèi)容核心素養(yǎng)一一提考能
1.簡(jiǎn)述植物的組織培育建立植物細(xì)胞工程和單克隆抗
科學(xué)思維
2.利用植物組織培育技術(shù)培育菊花或其他植體制備基本流程模型
物幼苗,并進(jìn)行栽培科學(xué)探究細(xì)胞工程的應(yīng)用
3.簡(jiǎn)述動(dòng)物的細(xì)胞培育與體細(xì)胞克隆
植物組織培育在生產(chǎn)生活中的
4.收集單克隆抗體在臨床上實(shí)際應(yīng)用的資料,
社會(huì)責(zé)任應(yīng)用,克隆動(dòng)物及對(duì)人類(lèi)社會(huì)
并進(jìn)行溝通共享
可能的影響
5.舉例說(shuō)出細(xì)胞融合與單克隆抗體制備
考點(diǎn)一植物細(xì)胞工程
|考點(diǎn)|自主椅理|夯基固本提精華
1.細(xì)胞工程
(1)原理:細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)。
(2)操作水平:細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。
(3)目的:依據(jù)人的意愿來(lái)變更細(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
概念具有某種生物全部遺傳值息的任何一個(gè)細(xì)胞,都
一"具有發(fā)育成完整生物體的潛能
植
物原理》細(xì)胞內(nèi)含有本物種的全部遺傳信息
細(xì)
胞全能性具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu).處于離體狀態(tài),提供一
的表達(dá)條件'定的營(yíng)養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件
全
能—?細(xì)胞全能性大小與細(xì)胞分化程度成反比
性
一全能性「植物細(xì)胞:受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞
大小"L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)
3.植物組織培育技術(shù)
(1)原理:植物細(xì)胞具有全能性。
⑵過(guò)程:
|胚狀體|』誕典'叫人工種壬"I
發(fā)育
離體的植物脫分化
器官、組織,-I愈傷組織卜
或細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素
無(wú)菌條件
(3)培育條件:
①無(wú)菌:培育基滅菌、培育材料和培育器械消毒。
②固體培育基:大多由無(wú)機(jī)養(yǎng)分成分、有機(jī)養(yǎng)分成分、激素、瓊脂四部分組成。
③光照:脫分化階段不須要光照。
④激素調(diào)控:培育基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例調(diào)控組織培育進(jìn)程。
(4)實(shí)例:菊花的組織培育過(guò)程
①選材:一般選擇未開(kāi)花植株的莖上部新生的側(cè)枝。
②培育基:常用MS培育基,其主要成分有大量元素、微量元素、有機(jī)物,常須要添加植物激
素。
③試驗(yàn)操作過(guò)程
制備MS固體培養(yǎng)基:配制好的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌
70%酒精無(wú)菌水0.1%的氯化
外植體消毒:1;^工
消毒清洗汞溶液消毒
無(wú)菌水清洗
接種:始終在酒精燈火焰旁進(jìn)行,對(duì)接種工具要用火焰灼燒滅菌,將菊花莖段插入培育基中
時(shí)留意不要倒插
I
培育與移栽:在18?22℃的無(wú)菌箱中培育,得到試管苗后進(jìn)行移栽
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,在肯定條件下融合成雜種細(xì)胞,并把雜種細(xì)胞培育成斷的
植物體的技術(shù)。
(2)原理:體細(xì)胞雜交利用了細(xì)胞膜的流湖生,雜種細(xì)胞培育成雜種植株利用了植物細(xì)胞的全
能性。
(3)過(guò)程
(植^細(xì)胞A、B)
纖維素酶和果膠酶處理去掉細(xì)胞壁
(原生質(zhì)體A、B)
「物理法:離心、振動(dòng)、電激
誘導(dǎo)融介土化學(xué)法:PEG作為誘導(dǎo)劑
(融合的原生質(zhì)體)
再生出細(xì)胞壁(融合完成的標(biāo)志)
(雜/細(xì)胞管叫愈傷組織呼緊號(hào)赳(雜種植株)
(4)意義:克服不同種生物遠(yuǎn)緣雜交的不親和性。
5.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育技術(shù)。
a.保持優(yōu)良品種的遺傳特性
特點(diǎn)
b.高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖
②作物脫毒技術(shù):選取作物無(wú)毒組織(如莖尖)進(jìn)行組織培育,獲得脫毒苗的技術(shù)。
③人工種子:以植物組織培育得到的胚狀體、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。
人工種皮
胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽
人工胚乳或子葉
(2)作物新品種的培育
①單倍體育種
a.實(shí)質(zhì):花藥離體培育過(guò)程就是植物組織培育過(guò)程。
花藥離便找育單倍體幼苗秋水仙素誘導(dǎo)
b.流程:染色體數(shù)目加倍'純合子。
c.優(yōu)點(diǎn):后代不發(fā)生性狀分別,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:在植物組織培育過(guò)程中,由于培育細(xì)胞始終處于不斷的分生狀態(tài),因此簡(jiǎn)
單受到培育條件和外界壓力(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)
①細(xì)胞產(chǎn)物:蛋白質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)、藥物、香料、生物堿等
②培育階段:愈傷組織階段
③技術(shù)基礎(chǔ):植物組織培育技術(shù)
。素養(yǎng)提升
1.植物組織培育的關(guān)鍵
⑴條件:離體,肯定養(yǎng)分物質(zhì),激素(生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素)等。
⑵培育基狀態(tài):固體培育基(需再分化生根培育基及生芽培育基)
(3)體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的緣由:基因的表達(dá)具有選擇性。
⑷光照的應(yīng)用
脫分化階段不須要賜予光照,再分化階段須要賜予光照,以利于葉綠素的形成。
2.植物激素在植物組織培育中的作用
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.雜種植物遺傳物質(zhì)的變更
⑴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,屬于異源多倍體,變異
類(lèi)型屬于染色體變異。
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。
?邊角拾遺
(1)(人教版選修三P36“小學(xué)問(wèn)”)固體培育基大多數(shù)都是由無(wú)機(jī)養(yǎng)分成分、有機(jī)養(yǎng)分成分、激
素、瓊脂四部分組成。
(2)(人教版選修三限“小學(xué)問(wèn)”)化學(xué)誘變一般是利用一些化學(xué)誘變劑進(jìn)行處理。常見(jiàn)的有甲
基磺酸乙酯(EMS)和疊氮化鈉(SA)等。物理誘變一般采納電離輻射處理。電離輻射主要包括Y
射線、B射線、中子等。
|應(yīng)試|對(duì)接高考|感悟高考找規(guī)律
1.(2024?4月浙江選考節(jié)選)取田間不同品種水稻的幼胚,先進(jìn)行,然后接種到培育
基中培育,幼胚發(fā)生形成愈傷組織,并進(jìn)行繼代培育。用含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染
愈傷組織,再培育愈傷組織,以便獲得抗蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因水稻。影響愈傷組織能否勝利再生出植
株的因素有:培育條件如光、溫度、培育基配方如植物激素配比、以及
(答出2點(diǎn)即可)。
解析不同種類(lèi)植物或同種植物的不同基因型個(gè)體之間存在遺傳的差異,細(xì)胞全能性的表達(dá)
程度大小不同,小麥水稻等作物在多次繼代培育后,會(huì)丟失細(xì)胞全能性的表達(dá)實(shí)力。
答案消毒脫分化水稻的基因型、愈傷組織繼代的次數(shù)
2.(2024?海南卷,31)甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料,利用
植物組織培育技術(shù)繁殖該植物?;卮鹣铝袉?wèn)題:
⑴以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體,在肯定條件下進(jìn)行組織培育,均能獲得試管
苗,其原理是__________________________________________________
⑵甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培育基中,均加入肯定量的蔗糖,蔗糖水解后可得
到o若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培育獲得幼苗,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”)。
(3)圖中A、B、C所示的是不同的培育結(jié)果,該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培育基中兩種激素
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。
愈傷組織
-培養(yǎng)基
(4)若該種植物是一種雜合子的珍貴花卉,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,可用組織培育方法繁殖,在培育時(shí),(填“能”或“不能”)采納經(jīng)減數(shù)分裂
得到的花粉粒作為外植體,緣由是
解析(1)利用綠色葉片和白色花瓣作為外植體,進(jìn)行組織培育的原理是高度分化了的植物細(xì)
胞仍具有全能性。
(2)蔗糖屬于二糖,其單位是一分子果糖和一分子葡萄糖,具有完整細(xì)胞核的植物細(xì)胞才具有
全能性。
(3)在組織培育過(guò)程中,常須要添加的兩種植物激素為細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素,由葉肉細(xì)胞形成
愈傷組織的過(guò)程為脫分化。
⑷雜合子經(jīng)減數(shù)分裂形成不同基因型的花粉,若用花粉離體培育,所得到的個(gè)體基因型與原
植株不同。
答案(1)綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性,在肯定條件下能發(fā)育成完整的植株
⑵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
⑷不能對(duì)雜合子的植株來(lái)說(shuō),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)行組織培育得到的花卉基因型不同于原植株
考點(diǎn)二動(dòng)物細(xì)胞工程
|考點(diǎn)|自主琉理|夯基固本提精華
1.動(dòng)物細(xì)胞培育
(1)地位:動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培育、動(dòng)物細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合等。
其中動(dòng)物細(xì)胞培育是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。
(2)培育過(guò)程
取動(dòng)物組織塊
剪碎組織
八用胰蛋白酶處理
。分散成單個(gè)細(xì)胞
I
制成細(xì)胞懸液
轉(zhuǎn)入土立養(yǎng)液中________放入一氧化碳
—干一^岬中培養(yǎng)
貼滿瓶壁的細(xì)胞用胰蛋邂處理
分散成單個(gè)細(xì)胞.制成細(xì)胞懸液
八轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中
進(jìn)行傳代培養(yǎng)
------=---
(3)培育條件
'培育液和培育用具進(jìn)行無(wú)菌處理
①無(wú)菌、無(wú)毒環(huán)境|培育過(guò)程加抗生素
定期更換培育液,清除代謝產(chǎn)物
②養(yǎng)分: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
些自然成分。
③相宜的溫度:36.5℃±0.5℃;相宜的pH:7.2~7.4o
95%的空氣:其中02為細(xì)胞代謝必需
④氣體環(huán)境
5%的CO2:維持培育液的pH
2.動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)(核移植技術(shù))
(D原理:動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。
(2)核移植分類(lèi):胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。
(3)核移植過(guò)程(以克隆高產(chǎn)奶牛為例)
伊卵
供體
本
細(xì)胞
生
出與
一
胞
培養(yǎng)-
胞
-細(xì)
體細(xì)(不同方
供體
核進(jìn)
供體
遺
胎
胚
—
入
代
詛
法促進(jìn))移
入
受
植
體
卵
巢
物
傳
質(zhì)
卵
一
一
孕
去
母
細(xì)胞融合細(xì)
胞
臧
口
本
基
-相
核
卵-
母
母
,
期
并
構(gòu)
中
建
重
卵
的
核
建
同
犢
二
母
牛
細(xì)
胞
f組
胚
胎
牛
細(xì)
胞
(4)應(yīng)用:①加速家畜遺傳改良進(jìn)程,促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。②愛(ài)護(hù)瀕危物種。③生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。
④作為異種移植的供體。⑤用于組織器官的移植。
3.動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體的制備
(1)動(dòng)物細(xì)胞融合
①原理:細(xì)胞膜的流淌性。
②融合方法:聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電激等。
③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)拓了新
途徑。
(2)單克隆抗體
①制備過(guò)程
注射特定的
抗原蛋白
骨髓瘤B淋巴細(xì)胞
細(xì)胞雜交細(xì)胞——第1次篩選:
篩選出雜交瘤細(xì)胞
雜交瘤細(xì)胞
篩選——第2次篩選:
篩選出能產(chǎn)生所需抗體
的雜交瘤細(xì)胞
體外培養(yǎng)/\體內(nèi)培養(yǎng)
從培養(yǎng)液從小鼠腹水中提取
中提取yy;花單克隆抗體
②優(yōu)點(diǎn):特異性強(qiáng)、靈敏度高,并可大量制備。
③用途:作為診斷試劑;用于治療疾病和運(yùn)載藥物。
4.胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)
(1)來(lái)源:早期胚胎或原始性腺。
(2)特點(diǎn):形態(tài)上,體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯;功能上,具有發(fā)育的全能性;體外培育條
件下可以增殖而不分化。
(3)培育過(guò)程
受螃也分裂
早期轉(zhuǎn)入培養(yǎng)皿中
精一*十*--------------胚胎干細(xì)胞
胚胎分離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)不加飼養(yǎng)層八八
---------------?分化
卵加誘導(dǎo)分化因子
⑷應(yīng)用
①治療人類(lèi)的某些頑癥
②培育人造組織器官
③探討體外細(xì)胞分化的志向材料
。素養(yǎng)提升
1.動(dòng)物細(xì)胞培育與動(dòng)物體細(xì)胞核移植的比較
項(xiàng)目動(dòng)物細(xì)胞培育動(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
動(dòng)物組織塊
從卵巢中取
剪碎、卵母細(xì)胞
胰蛋白供中本細(xì)胞[MH中期
,酶處理細(xì)胞培養(yǎng)
1去核
細(xì)胞懸液供體體細(xì)胞I
住工去核卵母細(xì)胞
1轉(zhuǎn)入培
1養(yǎng)液中1細(xì)胞融合
過(guò)程原代培養(yǎng)重組細(xì)胞
1胰蛋白早期胚胎
1酶處理
細(xì)胞懸液1胚胎移植
代孕雌性個(gè)體
分瓶、轉(zhuǎn)[生出
人培養(yǎng)
「液中與供體遺傳物質(zhì)
3代培養(yǎng)基本相同的個(gè)體
結(jié)果獲得細(xì)胞群獲得與供體遺傳物質(zhì)基本相同的個(gè)體
2.核移植產(chǎn)生的克隆動(dòng)物與供應(yīng)細(xì)胞核的親本可能不同的3個(gè)緣由
①克隆動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)基因來(lái)源于另一個(gè)親本,與植物組織培育不同(來(lái)自一個(gè)親本),即克隆動(dòng)
物遺傳物質(zhì)來(lái)自兩個(gè)親本。②在發(fā)育過(guò)程中可能發(fā)生基因突變、染色體變異導(dǎo)致性狀變更。
③外界環(huán)境條件的影響引起不行遺傳的變異。
?深挖教材
L(人教版選修三P37、P52拓展)動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交有何不同?
提示主要有三點(diǎn)不同:①融合前的處理不同:植物體細(xì)胞雜交用纖維素酶和果膠酶去掉細(xì)
胞壁,制備原生質(zhì)體才能融合,而動(dòng)物細(xì)胞可以干脆融合。
②誘導(dǎo)方式不同: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。
③目的不同:植物體細(xì)胞雜交的目的是為了培育雜種植株,動(dòng)物細(xì)胞融合只是為了獲得雜種
細(xì)胞。
2.(人教版選修三取圖2—21)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①此類(lèi)細(xì)胞體積大,易于操作;②卵黃多,可為發(fā)育供應(yīng)足夠的養(yǎng)分;
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)。
|應(yīng)試國(guó)接高考|感悟高考找規(guī)律
1.(2024?全國(guó)卷III,38)[生物一一選修3:現(xiàn)代生物科技專題]
2024年《細(xì)胞》期刊報(bào)道,中國(guó)科學(xué)家領(lǐng)先勝利地應(yīng)用體細(xì)胞對(duì)非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物進(jìn)行克隆,
獲得兩只克隆猴一一“中中”和“華華”?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過(guò)程,核移植是指。通過(guò)核移植
方法獲得的克隆猴,與核供體相比,克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目
(填“減半”“加倍”或“不變”兀
(2)哺乳動(dòng)物的核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植,胚胎細(xì)胞核移植獲得克隆動(dòng)
物的難度(填“大于”或“小于”)體細(xì)胞核移植,其緣由是。
(3)在哺乳動(dòng)物核移植的過(guò)程中,若分別以雌性個(gè)體和雄性個(gè)體的體細(xì)胞作為核供體,通常,
所得到的兩個(gè)克隆動(dòng)物體細(xì)胞的常染色體數(shù)目(填“相同”或“不同”),性染色體
組合(填“相同”或“不同”)。
解析(1)動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核,移入一個(gè)己經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞
中,使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎,這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法
得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物,與核供體相比,其細(xì)胞的染色體數(shù)目不變。(2)由于動(dòng)物胚胎細(xì)胞
分化程度低,復(fù)原其全能性相對(duì)簡(jiǎn)單,而動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高,復(fù)原其全能性特別困難,
所以,胚胎細(xì)胞核移植獲得克隆動(dòng)物的難度明顯低于體細(xì)胞核移植。(3)哺乳動(dòng)物雌性和雄性
個(gè)體的體細(xì)胞中常染色體數(shù)目相同,所以分別以雌性和雄性個(gè)體的體細(xì)胞為供體,克隆動(dòng)物
體細(xì)胞的常染色體數(shù)目相同,但其性染色體組合不同。
答案(1)將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞核,移入一個(gè)已去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中不變
(2)小于胚胎細(xì)胞分化程度低,復(fù)原全能性相對(duì)簡(jiǎn)單
⑶相同不同
2.(2024?山東重點(diǎn)中學(xué)模擬)抗人T淋巴細(xì)胞CD3抗原單克隆抗體主要用于治療和預(yù)防腎臟
等器官移植病人的急性排斥反應(yīng)。如圖是該抗體的研發(fā)和生產(chǎn)流程。請(qǐng)回答:
甲細(xì)胞四小鼠蛆
乙細(xì)胞向嬴骨髓瘤細(xì)胞
◎丙細(xì)胞
11』"丁細(xì)胞
人
②體外培養(yǎng)
II
單克隆抗體
(1)圖中甲是細(xì)胞,乙是細(xì)胞。
(2)①過(guò)程須要加入誘導(dǎo)細(xì)胞融合,之后需用特定的選擇性培育基進(jìn)行第一次篩選,
目的是除去其他細(xì)胞,保留細(xì)胞。經(jīng)上述篩選獲得的細(xì)胞產(chǎn)生的抗體還不是單克隆
抗體,這是因?yàn)?。?jīng)克隆化培育后,利用抗體能與
分子特異性結(jié)合的原理,再次篩選得到能分泌所需抗體的細(xì)胞。
(3)②表示將丁細(xì)胞注射到小鼠內(nèi),之后從相應(yīng)液體中提取該單克隆抗體。該單克隆
抗體能夠治療和預(yù)防器官移植時(shí)的排斥反應(yīng),這(填“能”或“不能”)證明免疫排
斥主要是細(xì)胞免疫引起的。
解析(1)要獲得抗人T淋巴細(xì)胞CD3抗原單克隆抗體,須要向小鼠體內(nèi)注射的抗原是人T淋
巴細(xì)胞;從小鼠體內(nèi)提取的是在接受特定抗原(人T淋巴細(xì)胞)刺激后形成的B淋巴細(xì)胞。(2)
動(dòng)物細(xì)胞融合的誘導(dǎo)物是聚乙二醇(PEG)或滅活的病毒,誘導(dǎo)細(xì)胞融合之后需用特定的選擇性
培育基進(jìn)行第一次篩選,目的是在除去其他細(xì)胞的同時(shí)保留雜交瘤細(xì)胞。經(jīng)第一次篩選獲得
的細(xì)胞產(chǎn)生的抗體還不是單克隆抗體,這是因?yàn)閺男∈笃⑴K內(nèi)提取的B淋巴細(xì)胞不止一種。
經(jīng)克隆化培育后,利用該抗體能與CD3分子特異性結(jié)合的原理,再次篩選得到能分泌所需抗
體的細(xì)胞。(3)②表示將丁細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)。該單克隆抗體能夠治療和預(yù)防器官移植時(shí)
的排斥反應(yīng),這不能證明免疫排斥主要是細(xì)胞免疫引起的,因?yàn)轶w液免疫和細(xì)胞免疫過(guò)程中
都有T淋巴細(xì)胞的參加。
答案人T淋巴(必需答出“人”和“T淋巴”)B淋巴(2)聚乙二醇(PEG或滅活的病毒)
雜交瘤從小鼠脾臟內(nèi)提取的B淋巴細(xì)胞不止一種(雜交瘤細(xì)胞不止一種)CD3(3)腹腔
不能
澄清易錯(cuò)易混?強(qiáng)化科學(xué)思維
[易錯(cuò)易混]
易錯(cuò)點(diǎn)1不清晰植物脫毒苗培育時(shí)選材要求及原理
點(diǎn)撥由于植物分生區(qū)旁邊(如莖尖)的病毒極少,所以常采納莖尖利用組織培育技術(shù)獲得脫
毒苗。
易錯(cuò)點(diǎn)2對(duì)植物組織培育的目的和人工種子的實(shí)質(zhì)理解不透
點(diǎn)撥(1)組織培育的目的不同,培育的階段不同。如:生產(chǎn)細(xì)胞代謝產(chǎn)物,只需培育至愈傷
組織時(shí)期;生產(chǎn)人工種子,則須要培育至胚狀體時(shí)期;獲得植株就需培育至幼苗時(shí)期。(2)人
工種子是通過(guò)無(wú)性生殖(植物體細(xì)胞的組織培育技術(shù))形成的,只有一個(gè)親本的性狀;自然種
子是有性生殖的產(chǎn)物,具有兩個(gè)親本的性狀。
易錯(cuò)點(diǎn)3不清晰動(dòng)物細(xì)胞培育時(shí),為何運(yùn)用胰蛋白酶而不運(yùn)用胃蛋白酶
點(diǎn)撥進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞傳代培育時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞,說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。分
散細(xì)胞時(shí)不能用胃蛋白酶,因?yàn)槲傅鞍酌缸饔玫南嘁藀H約為1.8。胰蛋白酶作用的相宜pH為
7.2~7.8,而多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培育的相宜pH為7.2~7.4。
易錯(cuò)點(diǎn)4混淆原代培育與傳代培育
點(diǎn)撥(1)原代培育:細(xì)胞懸液第一次在瓶中培育,沒(méi)有分瓶培育之前的細(xì)胞培育。
(2)傳代培育:原代培育的細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖肯定時(shí)間后,由于空間不足或細(xì)胞密度過(guò)大導(dǎo)致接
觸抑制影響細(xì)胞的生長(zhǎng),因此須要重新用胰蛋白酶等處理,進(jìn)行分瓶擴(kuò)大培育,即傳代培育。
易錯(cuò)點(diǎn)5不清晰動(dòng)物細(xì)胞克隆化培育時(shí)為何常選10代以內(nèi)的細(xì)胞,而“瘤細(xì)胞”卻為“50
代以后”
點(diǎn)撥取供體動(dòng)物的體細(xì)胞培育,一般選用傳至10代以內(nèi)的細(xì)胞,因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一
般能保持正常的二倍體核型,保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。然而欲獲得“無(wú)限增殖”的
“瘤細(xì)胞”則往往在“50代以后”,其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變更,具“癌變”特性。
[規(guī)范答題]
如圖1是利用植物組織培育技術(shù)培育脫毒草莓苗的過(guò)程,如圖2是動(dòng)物細(xì)胞培育的基本過(guò)程
示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答:
TiWI2|愈傷組織|三|胚狀體|一|脫毒苗|一|草莓植株
圖1
圖2
(1)外植體能夠形成幼苗所依據(jù)的原理是o
培育脫毒苗時(shí),一般選取作為外植體,其依據(jù)是。
⑵①是脫分化過(guò)程,細(xì)胞脫分化是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后,失去其
而轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只?xì)胞的過(guò)程。②是過(guò)程。
(3)容器A中的動(dòng)物器官或組織首先要進(jìn)行的處理是剪碎,然后用酶處理,這是為了
使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái),這樣做的目的是
(4)培育首先在B瓶中進(jìn)行,瓶中的培育液成分有等。在此瓶中培
育一段時(shí)間后,有很多細(xì)胞蒼老死亡,這是培育到第代了,到這時(shí)的培育稱
為o
(5)在C瓶中正常培育了一段時(shí)間后,發(fā)覺(jué)細(xì)胞全部死亡。緣由是
答卷采樣錯(cuò)因分析
對(duì)脫毒菌的原理不清晰
正確答案:該部位病毒極少,甚至無(wú)病毒
對(duì)胃蛋白酶和胰蛋白酶的相宜pH不清晰
?威揚(yáng)其觸
正確答案:胰蛋白
叼南畫(huà)箱、魏酸.朝逐和劫物對(duì)傳代培育與原代培育辨別不清
正確答案:原代培育
⑶細(xì)胞漏姓鹿受
隨堂?真題&預(yù)料
1.(2024?高考江蘇卷,8)花藥離體培育是重要的育種手段。如圖是某二倍體植物花藥育種過(guò)
程的示意圖,下列敘述正確的是()
IIa口且.豌里,
花藥愈傷組織愈傷組織.
A.為了防止微生物污染,過(guò)程①所用的花藥需在70%乙醇中浸泡30min
B.過(guò)程②的培育基中需添加較高濃度的細(xì)胞分裂素以利于根的分化
C.過(guò)程③逐步分化的植株中可篩選獲得純合的二倍體
D.過(guò)程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上
解析通常將花藥用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡30s,馬上取出,在無(wú)菌水中清洗,A錯(cuò)誤;
過(guò)程②為脫分化形成愈傷組織的過(guò)程,所用培育基中細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例應(yīng)適中,B錯(cuò)
誤;過(guò)程③為再分化,因用秋水仙素處理了由花藥形成的愈傷組織細(xì)胞,故能篩選獲得純合
的二倍體,C正確;過(guò)程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到土壤中,D錯(cuò)誤。
答案C
2.(2024?高考江蘇卷,22)如圖為細(xì)胞融合的示意圖,下列敘述錯(cuò)誤的是()
@a?b
丁
罕
@C
A.若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞,需先去分化再誘導(dǎo)融合
B.a細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合須要促融處理后才能實(shí)現(xiàn)
C.c細(xì)胞的形成與a、b細(xì)胞膜的流淌性都有關(guān)
D.c細(xì)胞不能同時(shí)表達(dá)a細(xì)胞和b細(xì)胞中的全部基因
解析若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞,須要用酶解法去掉細(xì)胞壁后再誘導(dǎo)融合,融合完成后
的細(xì)胞再經(jīng)脫分化和再分化培育,A錯(cuò)誤;a細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合須要借助物理、化學(xué)等
方法處理后才能實(shí)現(xiàn),B正確;c細(xì)胞的形成要經(jīng)過(guò)細(xì)胞膜的融合,與a、b細(xì)胞膜的流淌性
都有關(guān),C正確;c細(xì)胞內(nèi)有a、b兩細(xì)胞的遺傳物質(zhì),但不能同時(shí)表達(dá)a、b細(xì)胞中的全部基
因,D正確。
答案A
3.(2015?江蘇卷,20)下圖為制備人工種子部分流程示意圖,下列敘述正確的是()
誘導(dǎo)胚狀體海藻酸鈉溶液CaCl,溶液無(wú)菌水沖洗
A.胚狀體是外植體在培育基上脫分化形成的一團(tuán)愈傷組織
B.該過(guò)程以海藻酸鈉作為養(yǎng)分成分,以CaCL溶液作為凝固劑
C.可在海藻酸鈉溶液中添加蔗糖,為胚狀體供應(yīng)碳源
D.包埋胚狀體的凝膠珠能夠隔絕空氣,有利于人工種子的貯存
解析本題主要考查植物組織培育的應(yīng)用及固定化細(xì)胞的制備過(guò)程。胚狀體是愈傷組織在分
化培育基上形成的,A錯(cuò)誤;海藻酸鈉用于制作人工種皮,不供應(yīng)養(yǎng)分物質(zhì),B錯(cuò)誤;為保持
胚狀體的活性,包埋胚狀體的凝膠珠應(yīng)適當(dāng)透氣,D錯(cuò)誤。
答案C
4.(2024?全國(guó)卷H,40)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o過(guò)程①表示
去除細(xì)胞核,該過(guò)程一般要在卵母細(xì)胞培育至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行,去核時(shí)常采納的方
法。②代表的過(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)必需關(guān)注傳代次數(shù)。
⑶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)的角度分析其緣由是
⑷與克隆羊”多莉(利)”培育勝利一樣,其他克隆動(dòng)物的勝利獲得也證明白
解析(1)供應(yīng)體細(xì)胞的供體可能為雌性,也可能為雄性,因此圖中A(正常細(xì)胞核)的性染色
體組成為XX或XY。常采納顯微操作去核法來(lái)去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。②過(guò)程表示將早期胚胎
移入受體,其過(guò)程為胚胎移植。(2)取供體動(dòng)物的體細(xì)胞培育,一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)
胞,因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型,保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。
超過(guò)10代接著培育,則其遺傳物質(zhì)(或核型)的穩(wěn)定性會(huì)降低。(3)克隆動(dòng)物的細(xì)胞核基因來(lái)
自供體,因此大部分性狀與供體相同,但細(xì)胞質(zhì)基因來(lái)源于受體(或供應(yīng)卵母細(xì)胞的個(gè)體),
即卵母細(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,這就確定了克隆動(dòng)物的性
狀與供體不完全相同。(4)克隆動(dòng)物的培育采納的是核移植技術(shù),核移植技術(shù)的原理是:已經(jīng)
分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。
答案(1)XX或XY顯微操作(去核法)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)己經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性
5.(2024?高考預(yù)料)如圖是制備乙肝病毒表面抗體的流程圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
⑴圖中細(xì)胞I的名稱為,其與骨髓瘤細(xì)胞融合所依據(jù)的基本原理是
(2)在圖示流程中至少須要進(jìn)行兩次篩選,其中第一次篩選的目的是:其次
次篩選的目的是________________________________
⑶制備得到的單克隆抗體可用于乙肝的免疫治療,其所利用的免疫學(xué)原理是
(4)干擾素屬于淋巴因子,由效應(yīng)T細(xì)胞產(chǎn)生,并以的方式釋放到細(xì)胞外。某同學(xué)聯(lián)
想到單克隆抗體的制備過(guò)程,提出用效應(yīng)T細(xì)胞代替細(xì)胞I,從而獲得單克隆干擾素的設(shè)想,
你認(rèn)為該方法是否可行?并說(shuō)明理由o
解析(1)用抗原刺激小鼠使之產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng),從小鼠體內(nèi)提取B淋巴細(xì)胞,B淋巴細(xì)
胞與骨髓瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞。細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜具有肯定的流淌性。(2)兩次篩
選中第一次篩選是獲得雜交瘤細(xì)胞,其次次篩選是從雜交瘤細(xì)胞中獲得能產(chǎn)生所需抗體的雜
交瘤細(xì)胞。(3)單克隆抗體具有與抗原結(jié)合的特異性強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn),可用于乙肝的免疫
治療。(4)干擾素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),效應(yīng)T細(xì)胞以胞吐的方式將之分泌到細(xì)胞外;效應(yīng)T
細(xì)胞是T細(xì)胞接受抗原刺激后,經(jīng)過(guò)增殖、分化形成的細(xì)胞,具有釋放淋巴因子的功能,因
此可依據(jù)單克隆抗體的制備過(guò)程,用效應(yīng)T細(xì)胞代替細(xì)胞I,從而獲得單克隆干擾素。
答案(DB淋巴細(xì)胞(或漿細(xì)胞)細(xì)胞膜(具有肯定)的流淌性(2)獲得雜交瘤細(xì)胞獲得
能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞(3)抗原和抗體的特異性結(jié)合(或單克隆抗體與抗原結(jié)合的特
異性強(qiáng))(4)胞吐不行行,因?yàn)樾?yīng)T細(xì)胞能與骨髓瘤結(jié)合,使骨髓細(xì)胞裂解
課后?分層訓(xùn)練
(時(shí)間:35分鐘)
■'基>鎖定生命觀念練基礎(chǔ)
1.某愛(ài)好小組擬用組織培育繁殖一種珍貴花卉,其技術(shù)路途為“取材一消毒一愈傷組織培育
一出芽一生根一移栽”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()
A.消毒的原則是既殺死材料表面的微生物,又削減消毒劑對(duì)細(xì)胞的損害
B.在愈傷組織培育中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑,可獲得染色體加倍的細(xì)胞
C.出芽是細(xì)胞再分化的結(jié)果,受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控
D.生根時(shí),培育基通常應(yīng)含a—蔡乙酸等生長(zhǎng)素類(lèi)調(diào)整劑
解析植物組織培育中消毒的原則是既殺死材料表面的微生物,又削減消毒劑對(duì)培育材料的
損害,A正確;植物體細(xì)胞的雜交需先除去細(xì)胞壁得到原生質(zhì)體,再在細(xì)胞融合誘導(dǎo)劑作用下
獲得染色體加倍的細(xì)胞,B錯(cuò)誤;細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),C正確;植物組織培
育過(guò)程中,生根階段的培育基中通常應(yīng)含有生長(zhǎng)素類(lèi)調(diào)整劑,D正確。
答案B
2.(2024?濟(jì)南調(diào)研)如圖是通過(guò)植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑,下列敘述正確的是
()
紫杉畫(huà)愈傷回單個(gè)應(yīng)[高產(chǎn)細(xì)胞
外植體—組織f細(xì)胞—細(xì)胞制分泌物
A.該途徑依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性
B.過(guò)程①需限制好培育基中植物激素的比例
C.經(jīng)過(guò)程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)未發(fā)生變更
D.過(guò)程③需運(yùn)用固體培育基,有利于細(xì)胞增殖
解析細(xì)胞全能性以細(xì)胞發(fā)育成個(gè)體為標(biāo)記,而圖中并沒(méi)有形成完整植物體,A錯(cuò)誤;過(guò)程①
是脫分化,而確定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是培育基中植物激素的種類(lèi)和比例,因此
該過(guò)程需限制好培育基中植物激素的比例,B正確;過(guò)程①是脫分化,經(jīng)該過(guò)程細(xì)胞的形態(tài)和
結(jié)構(gòu)發(fā)生了變更,成為高度液泡化的薄壁細(xì)胞,C錯(cuò)誤;過(guò)程③需運(yùn)用液體培育基,有利于細(xì)
胞增殖,D錯(cuò)誤。
答案B
3.(2024?煙臺(tái)市調(diào)研)如圖是某克隆羊培育過(guò)程模式圖,試分析獲得該克隆羊的生殖方式、
該克隆羊的基因型以及該克隆羊發(fā)育成熟時(shí)所分泌的性激素依次是()
A.無(wú)性生殖、Aa、雌性激素B.無(wú)性生殖、aa、雄性激素
C.有性生殖、aa、雄性激素D.有性生殖、AA、雌性激素
解析克隆羊是利用了細(xì)胞核移植技術(shù),其生殖方式為無(wú)性生殖;該克隆羊繼承了B羊的全
部的細(xì)胞核基因和A羊的細(xì)胞質(zhì)基因,因此其基因型為aa;由于B羊?yàn)樾坌裕虼嗽摽寺⊙?/p>
亦為雄性,故該克隆羊發(fā)育成熟時(shí)分泌的性激素是雄性激素,故B正確。
答案B
4.下列有關(guān)細(xì)胞工程的敘述,正確的是()
A.PEG是促細(xì)胞融合劑,可干脆誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合
B.用原生質(zhì)體制備人工種子,要防止細(xì)胞裂開(kāi)
C.骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)免疫處理,可干脆獲得單克隆抗體
D.核移植克隆的動(dòng)物,其線粒體DNA來(lái)自供卵母體
解析PEG是促細(xì)胞融合劑,但植物細(xì)胞不能干脆融合,需先去細(xì)胞壁形成原生質(zhì)體才能融合,
A錯(cuò)誤;制備人工種子應(yīng)用完整的植物細(xì)胞,不需制備原生質(zhì)體,B錯(cuò)誤;骨髓瘤細(xì)胞不能產(chǎn)
生抗體,C錯(cuò)誤;核移植克隆的動(dòng)物,其線粒體來(lái)自卵細(xì)胞即線粒體DNA來(lái)自供卵母體,D正
確。
答案D
5.用動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)制備單克隆抗體,下列試驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤的是()
A.將抗原注入小鼠體內(nèi),獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞
B.用氯化鈣作誘導(dǎo)劑,促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合
C.篩選雜交瘤細(xì)胞,并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞群,培育后提取單克隆抗體
D.該雜交瘤細(xì)胞株的增殖方式和產(chǎn)物分別是有絲分裂和單克隆抗體
解析B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合須要滅活的病毒、聚乙二醇或物理因素來(lái)誘導(dǎo);氯化
鈣不能作為誘導(dǎo)劑,氯化鈣的作用是在基因工程中用于提高微生物細(xì)胞壁的通透性,便于重
組質(zhì)粒進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)。
答案B
6.(2024?山東濟(jì)寧一模)下面兩幅圖是制備單克隆抗體的示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
無(wú)限增殖基因
①
I
構(gòu)建表達(dá)載體
B淋巴細(xì)胞[②骨髓瘤細(xì)胞|導(dǎo)入
雜交瘤細(xì)胞
A細(xì)胞
③選出能產(chǎn)生特定抗體|檢測(cè)篩選
的細(xì)胞群,繼續(xù)培養(yǎng)B細(xì)胞
I
體外培養(yǎng)
I
單克隆抗體
圖1圖2
⑴圖1和圖2所示
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