選修三第32講

1、第 32 講 細(xì)胞工程最新考綱全國卷考情1.植物的組織培養(yǎng) ()2.動物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆 ()3.細(xì)胞融合與單克隆抗體 ()2018·全國卷 (38)、2016·全國卷 (40)考點(diǎn)一 植物細(xì)胞工程1. 細(xì)胞工程(1) 操作水平：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。(2) 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)，提供一定的營養(yǎng)、激 素和其他適宜外界條件。3.

2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1) 原理：植物細(xì)胞具有全能性。(2) 過程：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) 原理：體細(xì)胞雜交利用了細(xì)胞膜的流動性，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) 過程(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 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)。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 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)。 人工種子：

3、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(3) 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：即利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、 藥物、香料和生物堿等 (培養(yǎng)至愈傷組織階段 )1.（2018 經(jīng)·典高考，改編 ）如圖為細(xì)胞融合的示意圖，下列的敘述哪些是錯 誤的？為什么？ 若 a細(xì)胞和 b 細(xì)胞是植物細(xì)胞，需先脫分化再誘導(dǎo)融合 a 細(xì)胞和 b 細(xì)胞之間的融合需要促融處理后才能實(shí)現(xiàn) c 細(xì)胞的形成與 a、b 細(xì)胞膜的流動性都有關(guān) c 細(xì)胞將同時表達(dá) a細(xì)胞和 b 細(xì)胞中的所有基因提示 若 a細(xì)胞和 b 細(xì)胞是植物細(xì)胞，需要用酶解法

4、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)脫分化和再分化培養(yǎng)，故所述錯誤； c 細(xì)胞內(nèi)有 a、b 兩 細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，但不能同時表達(dá) a、b 細(xì)胞中的所有基因，故 所述錯誤。2.為培育出含 胡蘿卜素的“黃金大米”， 科研人員提出以下兩套培育方案。 （ 相 關(guān)數(shù)字為染色體數(shù) ）(1) 甲方案中， 胡蘿卜素基因能在玉米和水稻體內(nèi)出現(xiàn)相同表達(dá)結(jié)果的原因是 什么？圖示過程中可用何種技術(shù)檢測水稻體細(xì)胞 DNA 上是否插入了 胡蘿 卜素基因？(2) 乙方案中，在體細(xì)胞雜交前需要用何種酶除去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體？誘導(dǎo)其融 合的方法有哪些？(3) 通過獲得“黃金大米”幼苗需要經(jīng)過哪兩個環(huán)節(jié)？這體現(xiàn)了什么原理

5、？在 培養(yǎng)過程中，除了在培養(yǎng)基中添加營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加什么物質(zhì)？(4) 甲、乙方案中獲得的“黃金水稻細(xì)胞”染色體數(shù)分別是多少？提示 (1)所有生物共用一套遺傳密碼。 DNA 分子雜交技術(shù)。(2) 纖維素酶和果膠酶。物理法和化學(xué)法，物理法包括離心、振動、電激等；化學(xué) 法一般用聚乙二醇 (PEG)作為誘導(dǎo)劑。(3) 脫分化、再分化。植物細(xì)胞的全能性，植物激素 (生長素、細(xì)胞分裂素等 )。(4) 甲：24(條)，乙： 202444(條)1. (2013全·國卷 ，40)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

6、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(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 。_(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。答案 (1)纖維素 果膠 原生質(zhì)體 愈傷 再分化 (分化 ) 植物體細(xì)胞雜交技術(shù) (2)由受精卵發(fā)育而來， 體細(xì)胞

7、中含有三個或三個以上染色體組的個體在減數(shù)分裂過程中，前者同源染色體聯(lián)會異常，而后者同源染色體聯(lián)會正常 (3)胚狀體、 不定芽、頂芽、腋芽2. 科學(xué)家利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功獲得了胡蘿卜 羊角芹雜種植株，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)記胡蘿卜和羊 角芹的細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，其培育過程如圖所示：請回答下列相關(guān)問題。(1) 植物體細(xì)胞雜交的生物學(xué)原理是 。_(2) 過程常用酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體。植物原生質(zhì)體融合過程常采用的物理方法有(答出兩點(diǎn)即可 )；原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志是 。在鑒定雜種原生質(zhì)體時可用顯微鏡觀察，當(dāng)觀察到 時可 判斷該原生質(zhì)體是由

8、胡蘿卜原生質(zhì)體和羊角芹原生質(zhì)體融合而成的。(3) 過程和過程分別為，過程的培養(yǎng)基中常添加的植物激素有。(4) 與雜交育種相比，植物體細(xì)胞雜交的顯著特點(diǎn)是 。解析 (1)植物體細(xì)胞雜交就是將不同種的植物體細(xì)胞在一定條件下誘導(dǎo)融合成 雜種細(xì)胞，再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細(xì)胞培育成新的植物體，體現(xiàn)的生物 學(xué)原理為細(xì)胞膜的流動性和植物細(xì)胞的全能性。 (2)植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，在進(jìn)行 體細(xì)胞融合之前需先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁， 獲得具有活力的原生質(zhì)體， 誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的物理法包括振蕩、離心、電激等，化學(xué)法一般是用聚乙二醇 作為誘導(dǎo)劑來誘導(dǎo)細(xì)胞融合。細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁；由

9、于紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記于胡蘿卜和羊角芹的細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，故融合 的雜種原生質(zhì)體表面既有紅色熒光又有綠色熒光。 (3)由雜種細(xì)胞形成愈傷組織的 過程為植物組織培養(yǎng)中的脫分化，由愈傷組織形成胡蘿卜 羊角芹雜種植株的過 程屬于再分化 。培養(yǎng)基 中需添加的植物激素是生長素和細(xì)胞分裂素。(4)植物體細(xì)胞雜交是將不同種植物的體細(xì)胞融合，克服了植物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙或打破了物種間的生殖隔離。答案 (1)細(xì)胞膜的流動性、 植物細(xì)胞的全能性 (2)纖維素酶和果膠 離心、振蕩、 電激 (任意兩點(diǎn)均可 ) 雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁 融合的雜種原生質(zhì)體表面既有紅 色熒光又有綠色熒光 (3) 脫分化和再分化 生長

10、素和細(xì)胞分裂素 (4) 克服了植 物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 (或打破了物種間的生殖隔離 )1. 植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵(1)條件：離體，一定營養(yǎng)物質(zhì)，激素 (生長素、細(xì)胞分裂素 )等。 (2)培養(yǎng)基狀態(tài)：固體培養(yǎng)基 (再分化生根培養(yǎng)基及生芽培養(yǎng)基 )(3) 體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的表達(dá)具有選擇性。(4) 光照的應(yīng)用 脫分化階段不需要給予光照，再分化階段需要給予光照，以利于葉綠素的形成。2. 植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用適當(dāng)提高生長素與細(xì)胞分裂素的比例容易生根，適當(dāng)提高細(xì)胞分裂素與生長素的 比例容易生芽，比例適中誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。 (圖示如右 )：3. 雜種植物遺傳物質(zhì)的變化(1) 遺傳特

11、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) 染色體組數(shù)兩種植物體細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)之和 植物體細(xì)胞雜交形成的雜種植株，有幾個染色體組就稱為幾倍體考點(diǎn)二 動物細(xì)胞工程1.動物細(xì)胞培養(yǎng)(1)原理：細(xì)胞增殖(2)培養(yǎng)條件培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理無菌、無培養(yǎng)過程加抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染 毒環(huán)境定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝產(chǎn)物 營養(yǎng)：除糖、氨基酸、促生長因子、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。 適宜的溫度： 36.5 ±0.5 ；適宜的 pH：7.27.4。 氣體環(huán)境 95%的空氣：其中 O2為細(xì)胞代謝必需5%

12、的CO2：以便維持培養(yǎng)液的 pH(3)培養(yǎng)過程(4) 應(yīng)用：生物制品的生產(chǎn)、檢測有毒物質(zhì)、醫(yī)學(xué)研究。 點(diǎn)悟 動物細(xì)胞培養(yǎng)的 2 個易錯點(diǎn)(1) 動物細(xì)胞培養(yǎng)時選用幼齡動物組織或胚胎進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，因?yàn)槠浞只潭鹊?，增殖能力?qiáng)，更易于培養(yǎng)。(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)時加入 CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的 pH；O2 的作用是促進(jìn)細(xì) 胞有氧呼吸。2.動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物 (1)原理：動物體細(xì)胞核具有全能性。(2) 過程(3) 結(jié)果：產(chǎn)生新個體。(4) 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；用于組織器官的移植。3. 動物細(xì)胞融合和單克隆抗體的

13、制備(1) 動物細(xì)胞融合原理：細(xì)胞膜的流動性。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 體開辟了新途徑。(2) 單克隆抗體制備過程優(yōu)點(diǎn)：用途：特異性強(qiáng)、靈敏度高，可大量制備。作為診斷試劑具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點(diǎn) 用于治療疾病和運(yùn)載藥物（可制成生物導(dǎo)彈）。1.如圖為動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞增殖情況的變化曲線， 圖中 B、E 兩點(diǎn)表示經(jīng)篩 選、分裝后繼續(xù)培養(yǎng)。據(jù)圖分析：(1) 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)是哪個？提示 B 點(diǎn)之前的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，之后的分瓶培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。(2) AB段和 DE 段繁殖速度緩慢的

14、原因是什么？提示 AB段發(fā)生了接觸抑制； DE 段細(xì)胞大部分衰老失去分裂能力。(3) E 點(diǎn)后細(xì)胞有何特點(diǎn)？提示 E 點(diǎn)后的細(xì)胞大多數(shù)具有異倍體核型，能無限增殖 (有“細(xì)胞系 ”之稱)2.就“核移植”問題思考：(1)進(jìn)行核移植時，為何選用去核的“卵母細(xì)胞”？提示 選用去核卵 (母)細(xì)胞的原因：卵 (母 )細(xì)胞比較大，容易操作；卵 (母 )細(xì)胞細(xì) 胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富，含有促進(jìn)核全能性表達(dá)的物質(zhì)。(2)(教材 P49 討論 2 解答)用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代 10 代以內(nèi)的細(xì) 胞，想一想，這是為什么？提示 培養(yǎng)的動物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至 1050 代左右時，部分細(xì)胞核型可能會發(fā)生 變化，其細(xì)胞

15、遺傳物質(zhì)可能會發(fā)生突變， 而 10 代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二 倍體核型。因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常 采用傳代 10 代以內(nèi)的細(xì)胞。1.(2018全·國卷 ，38)2018年細(xì)胞期刊報道，中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體 細(xì)胞對非人靈長類動物進(jìn)行克隆， 獲得兩只克隆猴 “中中”和“華華”?；卮?下列問題：(1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程，核移植是指。通過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” )。(2)哺乳動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 獲得克隆動物

16、的難度(填“大于”或“小于” )體細(xì)胞核移植，其原因是(3) 在哺乳動物核移植的過程中， 若分別以雌性個體和雄性個體的體細(xì)胞作為核供 體，通常，所得到的兩個克隆動物體細(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)動物核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核， 移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的 卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個 體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物，與核供體相比，其細(xì)胞的染色體 數(shù)目不變。 (2)由于動物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，而動物體 細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難，所以，胚胎

17、細(xì)胞核移植獲得克隆動物 的難度明顯低于體細(xì)胞核移植。 (3)哺乳動物雌性和雄性個體的體細(xì)胞中常染色體 數(shù)目相同，所以分別以雌性和雄性個體的體細(xì)胞為供體，克隆動物體細(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)將動物的一個細(xì)胞核，移入一個已去掉細(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，恢復(fù)全能性相對容易(3)相同 不同2.動物細(xì)胞培養(yǎng)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題： (1)進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時，需先用 酶處理組織塊，使其分散成單個細(xì)胞。 在培養(yǎng)過程中，懸液中分散的細(xì)胞貼附瓶壁生長，稱為 。(2)傳代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至代后不易傳下去。在傳代培養(yǎng)過程中，某些

18、細(xì)胞會克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，正在朝著等同于 細(xì)胞的 方向發(fā)展。(3) 動物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基是合成培養(yǎng)基， 通常需加入等一些天然成分。細(xì)胞培養(yǎng)所需的氣體主要有 。(4) 進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時，為了防止污染，常在培養(yǎng)液中加入一定量的。培養(yǎng)過程中，為了清除代謝產(chǎn)物， 防止其積累對細(xì)胞造成危害， 應(yīng)定期。答案 (1)胰蛋白(或膠原蛋白 ) 細(xì)胞貼壁 (2)10 癌 (3)血清、血漿 O2和 CO2(4) 抗生素 更換培養(yǎng)液1. 植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的 “同”與“不同 ”(1)植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合中酶的作用對象不同，纖維素酶和果膠酶作 用于細(xì)胞壁，而胰蛋白酶等作用于動物細(xì)

19、胞間的蛋白質(zhì)。(2)相比植物體細(xì)胞雜交，動物細(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)胞雜交過程中誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合方法相 同。2.單克隆抗體制備過程中兩次篩選的比較項(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 會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞 （“B 瘤”細(xì)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(xì)胞的

20、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(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)胞澄清易錯易混 ·強(qiáng)化科學(xué)思維易錯易混 易錯點(diǎn) 1 不清楚動物細(xì)胞培養(yǎng)時為何添加抗生素？為什么定期更換培養(yǎng)液，為 何使用胰蛋白酶而不使用胃蛋白酶？點(diǎn)撥 進(jìn)行動物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時為防止培養(yǎng)過程中的污染，有必要加抗生素；為 防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累，需定期更換培養(yǎng)液，培養(yǎng)過程中分散細(xì)胞時不能用胃蛋 白酶，因?yàn)槲傅鞍酌缸饔玫倪m宜 pH 約為 1.8。胰蛋白酶作用的適宜 pH 為 7.2 7.8， 而多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜 pH 為 7.2 7.4。易錯點(diǎn) 2 混淆原代培養(yǎng)與

21、傳代培養(yǎng)點(diǎn)撥 （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)。（2）傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)的細(xì)胞生長、繁殖一定時間后，由于空間不足或細(xì)胞密度 過大導(dǎo)致接觸抑制影響細(xì)胞的生長，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)。易錯點(diǎn) 3 不明確核移植技術(shù)獲得的動物與供核動物性狀不完全相同的原因。點(diǎn)撥 原因如下：克隆動物線粒體中的 DNA 即“細(xì)胞質(zhì)遺傳 ”來自去核卵 （母）細(xì)胞； 性狀受環(huán) 境的影響； 在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變。易錯點(diǎn) 4 不清楚單克隆抗體制備中兩次篩選中分別選擇與淘汰了哪些細(xì)胞？ 點(diǎn)撥 第一次篩選時， 在特定選擇培養(yǎng)基上被選出的是 “

22、雜交瘤細(xì)胞 ”，被淘汰的 有 4 種細(xì)胞 未融合的 B 細(xì)胞、未融合的骨髓瘤細(xì)胞， B 細(xì)胞自身融合細(xì)胞 (B B 型)及骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞 (瘤瘤型細(xì)胞 )。第二次篩選時，需用特定 抗原檢測，選出的是能產(chǎn)生特異抗體的雜交瘤細(xì)胞，淘汰的是所產(chǎn)生的抗體不符 合目標(biāo)的雜交瘤細(xì)胞。規(guī)范答題 下面兩幅圖是制備單克隆抗體的示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1) 圖1和圖 2所示過程中，都必須用到的動物細(xì)胞工程技術(shù)是，進(jìn)行圖1 中時需保障 環(huán)境，其培養(yǎng)液也要定期更換，為什么？(2) 圖 1 中過程遭淘汰的細(xì)胞有，該過程與植物原生質(zhì)體融合的不同之處是用 誘導(dǎo)。(3) 圖 2 中 B 所示的細(xì)胞特點(diǎn)是。(4)

23、 圖 2 技術(shù)的核心步驟是。答卷采樣錯因分析混淆加抗生素與定期更換培養(yǎng)液的作用正確答案：清除代謝產(chǎn)物，防止其對細(xì)胞造成危害忽略了 B 細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞自身融合的產(chǎn)物 正確答案： B 細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞及 BB 型，瘤 瘤型融 合細(xì)胞答題不全面正確答案：既能無限增殖又能產(chǎn)生單一抗體隨堂·真題&預(yù)測1. (2016全·國卷 ，40)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?；卮鹣铝袉栴}：(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)時期再進(jìn)行，去核 時常采用 的方法。代

24、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(4) 與克隆羊“多莉 ( 利)”培養(yǎng)成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了答案 (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)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響(4) 已經(jīng)分化的動物體細(xì)胞核具有全能性2. (2017海·南卷， 31)選修 3：現(xiàn)代生物科技專題 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，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物?；卮鹣铝袉?/p>

25、 題：(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” )。(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)方法繁殖

26、，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 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)育成完整的 植株(2) 葡萄糖、果糖 具有完整的細(xì)胞核(3) 細(xì)胞分裂素、生長素 脫分化(4) 不能 對雜合體的植株來說，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)得到花卉基因型不同于原植株3. (2020高·考預(yù)測 )下圖是通過兩種途徑制備抗體的流程圖。請回答下列問題：(1) 過程表示，細(xì)胞乙稱為 ，其特點(diǎn)是 。(2) 過程需要酶，過程需要用 處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，使該細(xì)胞處于一種

27、 的生理狀態(tài)。(3) 抗體 1的特點(diǎn)是 抗體 1、2 空間結(jié)構(gòu)不同的原因是 。(4) 若要檢測過 程中導(dǎo)入的 目的基因 是否轉(zhuǎn)錄出 了 mRNA 。檢測方 法是。 解析 (1)過程表示小鼠骨髓瘤細(xì)胞和 B 細(xì)胞(經(jīng)過免疫產(chǎn)生的 )的融合過程。細(xì) 胞乙增殖后能產(chǎn)生大量抗體， 所以細(xì)胞乙是雜交瘤細(xì)胞， 其特點(diǎn)是既能無限增殖， 又能產(chǎn)生專一抗體。 (2)過程 是以 mRNA 為模板獲得目的基因的逆轉(zhuǎn)錄過程， 需要逆轉(zhuǎn)錄酶。過程 是將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，需要用 Ca2處理大腸桿 菌使之成為能夠吸收 DNA 分子的感受態(tài)細(xì)胞。 (3)抗體 1 是單克隆抗體，它的特 點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高、并可能大

28、量制備。大腸桿菌是原核生物，沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 和高爾基體，不能對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工，所以抗體 1、2 空間結(jié)構(gòu)不同。 (4)檢測目 的基因是否轉(zhuǎn)錄出 mRNA 的方法是分子雜交技術(shù)。答案 (1)細(xì)胞融合 雜交瘤細(xì)胞 既能無限增殖， 又能產(chǎn)生專一抗體 (2)逆轉(zhuǎn)錄 Ca2 能夠吸收周圍環(huán)境中 DNA 分子 (3)特異性強(qiáng)、靈敏度高、并可能大量制 備 抗體 2 形成過程中沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體 1 形成過程中經(jīng) 過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工 (合理即可 ) (4) 分子雜交技術(shù)課后·強(qiáng)化訓(xùn)練(時間： 30分鐘)1.(2019 甘·肅重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體聯(lián)考 )選取 A、B 植株的細(xì)胞

29、進(jìn)行如圖所示操作，請 回答問題：(1) 實(shí)現(xiàn)圖中的過程最常用的方法是 。_(2) 過程的發(fā)生，必須進(jìn)行，其方法有 法和 法。(3) 若細(xì)胞 A 內(nèi)含 a 條染色體，細(xì)胞 B 內(nèi)含 b 條染色體，則“雜種細(xì)胞”內(nèi)含 條染色體；若 A 、 B 植株采用常規(guī)雜交育種方法培育成功的話，得到的后代含 條染色體，必須用 來處理幼苗，才能得到可育的雜種植株，其中含有 條染色體。這兩種方法相比，體細(xì)胞雜交方法的優(yōu)點(diǎn)是 。(4) 如果原生質(zhì)體 A 為小鼠的漿細(xì)胞，原生質(zhì)體 B 為小鼠的骨髓瘤細(xì)胞，誘導(dǎo)二 者融合時，獨(dú)特的方法是用 處理。解析 (1)過程是去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體的過程，最常用的方法是酶解法，即 用

30、纖維素酶和果膠酶處理。 (2)過程表示誘導(dǎo)細(xì)胞融合的過程， 方法有物理法 (離 心、電激)和化學(xué)法(聚乙二醇誘導(dǎo) )。(3)“雜種細(xì)胞”含有兩個細(xì)胞的染色體，即 含有 ab 條染色體；常規(guī)雜交育種過程中，細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂，細(xì)胞A 產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中含有 a/2 條染色體，細(xì)胞 B 產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中含有 b/2 條染色體，獲 得的后代體細(xì)胞中含有 (a b)/2 條染色體，此植株一般是高度不育的，必須用秋 水仙素處理幼苗， 使其染色體數(shù)目加倍， 即細(xì)胞中染色體數(shù)目為 a b 條，植株才 可育。兩種方法相比， 體細(xì)胞雜交方法的優(yōu)點(diǎn)是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(4) 與植物細(xì)胞融合相比，動物細(xì)胞融

31、合特有的方法是用滅活的病毒進(jìn)行誘導(dǎo)。答案 (1)酶解法 (2)誘導(dǎo)融合 物理 化學(xué) (3)a b (ab)/2 秋水仙素 a b 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(4)滅活的病毒2. (2019 山·東德州模擬 )雙特異性單克隆抗體是指可同時與癌細(xì)胞和藥物結(jié)合的特 異性抗體。如圖是科研人員通過雜交 雜交瘤細(xì)胞技術(shù) (免疫的 B 細(xì)胞和雜交瘤細(xì) 胞雜交技術(shù) )生產(chǎn)能同時識別癌胚抗原和長春堿 (一種抗癌藥物 )的雙特異性單克隆 抗體的部分過程。分析回答：(1) 過程的目的是 ，_制備雙特異性單克隆抗體的過程中用到的技術(shù)有 (至少答出兩條 )。(2) 過程誘導(dǎo)融合的方法是 ，過程選用的骨髓瘤細(xì) 胞

32、( 填“能”或“不能” ) 在 HAT 培 養(yǎng)基 上生長。(3) 經(jīng)過程篩選得到的細(xì)胞還需轉(zhuǎn)移至多孔培養(yǎng)板中進(jìn)行過程 ，原因是(4) 請根據(jù)所學(xué)知識， 用箭頭和文字補(bǔ)全圖中方框內(nèi)獲取單克隆雜交 雜交瘤細(xì)胞 的生產(chǎn)過程。(5) 獲得的單克隆雜交 雜交瘤細(xì)胞在體外條件下培養(yǎng)或 ， 均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。解析 (1)過程 表示給小鼠注射抗原， 目的是刺激小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原 抗體的漿細(xì)胞 (B 淋巴細(xì)胞 )；根據(jù)單克隆抗體制備流程可知，該過程涉及的技術(shù) 包括動物細(xì)胞融合技術(shù)、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。 (2)誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法有聚乙 二醇、滅活病毒、電激等。 HAT 培養(yǎng)基的作用是篩

33、選出雜交瘤細(xì)胞，骨髓瘤細(xì)胞 不能在 HAT 培養(yǎng)基上生長。 (3)從小鼠體內(nèi)提取的 B 淋巴細(xì)胞不止一種類型，故 篩選得到的雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗體不是單克隆抗體，因此經(jīng)過程 篩選得到的細(xì) 胞還需轉(zhuǎn)移至多孔培養(yǎng)板上運(yùn)用抗原 抗體雜交法篩選能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤 細(xì)胞。(4)單克隆抗體制備過程為將獲得的 B 淋巴細(xì)胞與單克隆雜交瘤細(xì)胞融合 在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交雜交瘤細(xì)胞 克隆化培養(yǎng)、抗體檢測篩選出單克隆 雜交雜交瘤細(xì)胞。 (5)獲得的單克隆雜交 雜交瘤細(xì)胞在體外條件下培養(yǎng)或注射 到小鼠腹腔內(nèi)增殖，均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。答案 (1)使小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的漿細(xì)胞 (B 淋巴

34、細(xì)胞 ) 動物細(xì)胞 融合、動物細(xì)胞培養(yǎng)(2) 聚乙二醇 (PEG)誘導(dǎo)、電激等 不能(3) 從小鼠體內(nèi)提取的 B 淋巴細(xì)胞不止一種類型 (篩選得到的雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗 體不是單克隆抗體 )(4) 將獲得的 B 淋巴細(xì)胞與單克隆雜交瘤細(xì)胞融合在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交 雜交瘤細(xì)胞克隆化培養(yǎng)、抗體檢測篩選出單克隆雜交雜交瘤細(xì)胞(5) 注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖3. 請回答下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的問題：(1) 植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化就是讓已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后， 失去其特有 的 而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。愈傷組織再分化出幼根和芽的實(shí)質(zhì)(2) 在胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程中， 將胡蘿卜組織塊接種到培養(yǎng)基上的操作

35、需要在超 凈工作臺上進(jìn)行，其目的是避免 的污染；胡蘿卜組織塊形成愈傷組織的 過程是在(填“避光”或“適宜光照” )條件下進(jìn)行的。(3) 植物組織培養(yǎng)過程所依據(jù)的生物學(xué)原理是 。植物組織培養(yǎng)技 術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的 ，還可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁 殖。(4) 利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育無病毒植株，選材時一般選取。利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以制造出人工種子， 即以植物組織培養(yǎng)得到的 、 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。解析 (1)脫分化就是讓已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后， 失去其特有的結(jié)構(gòu)與功能而 轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。 (2)植物組織培

36、養(yǎng)過程中要保持無菌條件，以避免微生物的污染。胡蘿卜組織塊形成愈傷組織的 過程是在避光條件下進(jìn)行的。 (3)植物組織培養(yǎng)過程依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全 能性。植物組織培養(yǎng)技術(shù)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。 (4)植物分生區(qū)附近的病毒極少，甚至無病毒，所以一般選 取莖尖或根尖培育無病毒植株。人工種子就是以植物組織培養(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。答案 (1)結(jié)構(gòu)與功能 基因的選擇性表達(dá) (2)微生物 避光 (3)植物細(xì)胞的全 能性 遺傳特性 (4)莖尖或根尖 胚狀體4. (2019合·肥質(zhì)檢)如圖表示細(xì)胞工

37、程的流程圖 (a、b 表示過程)，請據(jù)圖回列下列 問題：(1) 若圖示為動物細(xì)胞融合的過程，則 a 特有的誘導(dǎo)劑是 。以動 物細(xì)胞融合為基礎(chǔ)發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)為制備單克隆抗體開辟了新途徑，通過 把能產(chǎn) 生抗 體的 細(xì)胞與 能在體外 大量 增殖 的 細(xì)胞進(jìn)行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞。(2) 若圖示為植物體細(xì)胞雜交過程， 則在甲、乙細(xì)胞融合之前， 需要用(填工具酶 )制備。這項(xiàng)工程的意義是 (3) 由甲、乙細(xì)胞融合得到丙細(xì)胞的基本原理是 解析 (1)誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的特有誘導(dǎo)劑是滅活的病毒。 利用雜交瘤技術(shù)制備單 克隆抗體的過程中， 將能產(chǎn)生抗體的已免疫的 B 淋

38、巴(漿)細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合、 篩選，得到既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞。 (2)若圖示為植 物體細(xì)胞雜交過程，則在甲、乙細(xì)胞融合之前，需要用纖維素酶和果膠酶去除細(xì) 胞壁，獲得原生質(zhì)體。植物體細(xì)胞雜交能克服有性雜交遠(yuǎn)緣不親和障礙，擴(kuò)大親 本組合的范圍。 (3)由甲、乙細(xì)胞融合得到丙細(xì)胞的基本原理是細(xì)胞膜具有流動性。 答案 (1)滅活的病毒 B 淋巴 (漿) 骨髓瘤 (2)纖維素酶和果膠酶 原生質(zhì)體 克服有性雜交遠(yuǎn)緣不親和障礙，擴(kuò)大親本組合的范圍 (答案合理即可 ) (3)細(xì)胞膜 具有流動性5. (2018 湖·北八市一模 )閱讀下列資料，回答相關(guān)問題：資料 1 用小鼠

39、制備的抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成的 “ 早早孕試劑 盒” ，檢測早孕的準(zhǔn)確率在 90%以上。資料 2 葡萄糖異構(gòu)酶在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，為提高其熱穩(wěn)定性，朱國萍等人在確 定第 138 位甘氨酸為目標(biāo)氨基酸后，用有效方法以脯氨酸替代甘氨酸，結(jié)果其最 適反應(yīng)溫度提高了 1012 ，使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)更具剛性。資料 3 巴西是全球最大的甘蔗生產(chǎn)國，但是甘蔗容易受螟蟲的侵害。 2017 年 6 月 8 日，巴西向世界宣布，全球首款能抵抗螟蟲的轉(zhuǎn)基因甘蔗已培育成功，并且 批準(zhǔn)該品種進(jìn)入市場。(1) 資料 1 中，在該“單抗”的生產(chǎn)過程中，將作為抗原對小鼠進(jìn)行接種后，從脾臟中提取 B 淋巴細(xì)胞，并設(shè)法將

40、其與鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合， 再用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，選出融合的雜種細(xì)胞，對該細(xì)胞還需進(jìn)行 培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的符合需要的雜交瘤細(xì)胞。單 克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)有 。_(2) 資料 2 中提到的生物技術(shù)屬于工程的范疇。在該實(shí)例中，直接需要操作的是 ( 選填“肽鏈結(jié)構(gòu)”“蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)”或“基因結(jié) 構(gòu)”)。(3) 資料 3 中獲得轉(zhuǎn)基因甘蔗的過程中，核心步驟是。解析 (1)資料 1 中，用小鼠制備抗人絨毛膜促性腺激素的單克隆抗體，因此作為 抗原的是人絨毛膜促性腺激素；由于基因是選擇性表達(dá)的，雜種細(xì)胞不一定表達(dá) 出相應(yīng)的抗體，且雜種細(xì)胞的數(shù)量較少，因此還需要對該細(xì)胞進(jìn)行克

41、隆化培養(yǎng)和 抗體檢測。單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備等優(yōu)點(diǎn)。 (2)資料 2 中提到的生物技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇， 該技術(shù)是通過基因修飾或基因合成， 對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)的技術(shù)，因此其直接操作的是基 因結(jié)構(gòu)。 (3)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。答案 (1)人絨毛膜促性腺激素 克隆化 特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備(2)蛋白質(zhì) 基因結(jié)構(gòu)(3) 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 (或：構(gòu)建基因表達(dá)載體 )6. 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)

42、體膜上的蛋白質(zhì)。其培育過程如圖所示：(1) 上述育種方法與傳統(tǒng)雜交育種方法相比，優(yōu)點(diǎn)在于 (2) 進(jìn)行原生質(zhì)體間的融合時，常使用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是，該過程體現(xiàn)了細(xì) 胞膜具有 性。(3) 在鑒定雜種原生質(zhì)體時可用顯微鏡進(jìn)行觀察， 根據(jù)細(xì)胞膜表面熒光的不同可觀 察到 種不同的兩兩融合的原生質(zhì)體，當(dāng)觀察到 時，可判斷該原 生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體融合而成的。(4) 過程和過程依次表示、 。解析 (1)與傳統(tǒng)雜交育種方法相比， 植物體細(xì)胞雜交育種的優(yōu)點(diǎn)在于能克服不同 生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 (2)欲得到所需的原生質(zhì)體，常用纖維素酶和果膠酶 去除正常植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。誘導(dǎo)原生質(zhì)體間的融合常使用的

43、化學(xué)誘導(dǎo)劑是聚乙 二醇 (PEG)。原生質(zhì)體融合的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有流動性。 (3)兩兩融合的原生 質(zhì)體有 3種，即番茄 番茄、馬鈴薯 馬鈴薯、番茄 馬鈴薯，當(dāng)番茄和馬鈴薯 的原生質(zhì)體融合時，融合細(xì)胞的表面應(yīng)同時出現(xiàn)紅色熒光和綠色熒光。(4)雜種細(xì)胞形成愈傷組織的過程屬于脫分化，愈傷組織形成植物體的過程屬于再分化。 答案 (1)能克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(2) 聚乙二醇 (PEG) 流動 (3)3 融合細(xì)胞的表面既有紅色熒光又有綠色熒光(4) 脫分化 再分化7. (2019 廣·東惠州模擬 )下列是生物學(xué)技術(shù)制備抗體的兩個途徑模式簡圖。(1) 上 述 制 備 抗 體 1 和 2 過 程 中 用 到 的 現(xiàn) 代 生 物 技 術(shù) 手 段 主 要