細胞工程專題總概念圖

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上本專題總概念圖分概念圖一、知識歸納1動、植物細胞工程技術手段的原理和工具酶比較項目 植物細胞工程 動物細胞工程 原理植物組織培養(yǎng)細胞全能性植物體細胞雜交細胞的全能性、細胞膜流動性動物細胞培養(yǎng)細胞增殖體細胞核移植動物細胞核的全能性單克隆抗體的制備細胞膜的流動性、細胞增殖動物細胞融合細胞膜流動性工具酶纖維素酶、果膠酶胰蛋白酶、膠原蛋白酶2植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較比較項目 植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理細胞的全能性細胞增殖取材植物幼嫩的部位或花藥等 動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織 培養(yǎng)基的物理性質及成分或條件固體或半固體培養(yǎng)基；水、礦質元素、維生素、蔗糖、氨

2、基酸、植物激素、瓊脂等，還需一定的光照 液體培養(yǎng)基；葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清等，還需控制一定的pH和氣體環(huán)境 結果獲得新個體或細胞產(chǎn)品 大量產(chǎn)生細胞或細胞產(chǎn)物 目的植株快速繁殖 脫毒植株的培育、轉基因植物的培育人工種子 生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等 蛋白質生物制品的生產(chǎn) 皮膚移植材料的培育 檢測有毒物質 生理、病理、藥理學研究 其他條件均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件 3植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較比較項目植物體細胞雜交動物細胞融合細胞融合原理細胞膜的流動性 細胞膜的流動性 細胞融合方法 用纖維素酶、果膠酶去除細胞壁后，誘導原生質體融合 用胰蛋白酶使細胞分散后，誘導細胞融合

3、 誘導手段 離心、電刺激、振動、顯微操作、聚乙二醇等誘導 與植物體細胞雜交相比，還可用滅活的病毒誘導 用途 克服遠緣雜交不親和的障礙，擴展雜交親本范圍，培育新品種 制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等 4植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交、細胞核移植的比較項目植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交細胞核移植原理植物細胞的全能性細胞膜的流動性、植物細胞的全能性動物細胞核的全能性方法離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織根、芽植物體去掉細胞壁誘導原生質體融合組織培養(yǎng)核移植胚胎移植優(yōu)點快速繁殖、培育無病毒植株等克服遠緣雜交不親和的障礙，培育出作物新品種繁殖優(yōu)良品種，用于保存瀕危物種，有選擇地繁殖某性別的動物缺點技術要求高、

4、培養(yǎng)條件嚴格技術復雜，難度大；需植物組織培養(yǎng)等技術支持導致生物品系減少，個體生存能力下降舉例試管苗的培育、培養(yǎng)轉基因植物培育“番茄馬鈴薯”雜種植株“多利”羊等克隆動物的培育6細胞工程中應注意的問題（1）植物組織培養(yǎng)的目的不同，培養(yǎng)階段也就不同：若生產(chǎn)人工種子，則培養(yǎng)到胚狀體階段；若提取細胞產(chǎn)品，則一般培養(yǎng)到愈傷組織階段；如培育新個體，則應該培養(yǎng)到試管苗階段。（2）動物細胞工程常用的技術手段有動物細胞培養(yǎng)（基礎）、動物細胞融合、動物細胞核移植等。（3）動物細胞融合和植物體細胞雜交產(chǎn)生的后代中都含有兩個親本的遺傳物質；植物組織培養(yǎng)和人工種子產(chǎn)生的后代中都只含有一個親本的遺傳物質。（4）植物體細胞雜

5、交后的雜交細胞具有全能性，動物細胞融合后的雜種細胞沒有全能性。（5）動物體細胞核移植是將動物的一個體細胞的細胞核移入一個已經(jīng)去核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個胚胎最終發(fā)育為動物個體。 二、相關試題1在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列各項中為非必要條件的是（）A培養(yǎng)基需消毒滅菌B給予適宜的溫度C給予充足的光照D給予適宜的養(yǎng)料和激素2植物體細胞雜交與動物細胞工程中所用技術與原理不相符的是（）A纖維素酶、果膠酶處理和胰蛋白酶處理酶的專一性B植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)細胞的全能性C原生質體融合和動物細胞融合生物膜的流動性D紫草細胞培養(yǎng)和雜交瘤細胞的培養(yǎng)細胞增

6、殖3運用此植物體細胞雜交法可使本來存在著生殖隔離的物種進行雜交，培育出兼有兩種品質的優(yōu)良品種。要大量繁殖這樣的優(yōu)良品種，最好用下列哪種方法（）A單倍體育種法B雜交育種法C植物組織培養(yǎng)法D花藥離體培養(yǎng)法4科學家將人體皮膚細胞改造成了多能干細胞“iPS細胞”，人類“iPS細胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細胞。以下有關“iPS細胞”的說法，正確的是 （） AiPS細胞分化為神經(jīng)細胞的過程體現(xiàn)了細胞的全能性BiPS細胞有細胞周期，它分化形成的神經(jīng)細胞一般不具有細胞周期CiPS細胞可分化形成多種組織細胞，說明“iPS細胞”在分裂時很容易發(fā)生突變DiPS細胞分化成人體多種組織細胞，是因為它具有不同于其他

7、細胞的特定基因5用動物細胞工程技術獲取單克隆抗體，下列實驗步驟中錯誤的是（） A將抗原注入小鼠體內，獲得能產(chǎn)生所需抗體的細胞B用纖維素酶處理B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞C用聚乙二醇作誘導劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合D篩選雜交瘤細胞，并從中選出能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體6下列關于細胞工程的敘述，錯誤的是（）A電刺激可誘導植物原生質體融合或動物細胞融合B去除植物細胞的細胞壁和將動物組織分散成單個細胞均需酶處理C小鼠骨髓瘤細胞和經(jīng)抗原免疫小鼠的B淋巴細胞融合可制備單克隆抗體D某種植物甲乙兩品種的體細胞雜種與甲乙兩品種雜交后代的染色體數(shù)目相同7（雙選）下列關于細

8、胞工程的敘述中，正確的是（）A細胞工程的原理是細胞的全能性B綿羊多利的誕生，說明高度分化的動物細胞核具有全能性C植物組織培養(yǎng)技術可用于培育新物種D試管嬰兒技術包括核移植和胚胎移植技術8（雙選）新技術的建立和應用對生物學發(fā)展至關重要。下列技術（或儀器）與應用匹配正確的是（）APCR 技術擴增蛋白質B雜交瘤技術制備單克隆抗體C光學顯微鏡觀察葉綠體的基粒D花粉離體培養(yǎng)培育單倍體植物9植物微型繁殖技術屬于植物組織培養(yǎng)的范疇，例如，將無根的非洲菊幼苗轉入無植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)，若培養(yǎng)基不添加植物激素，則該幼苗既不能分化出根，也不能分化出芽，更不能脫分化，但短時間內能進行生長

9、；若使用不同的激素或調整相關激素的比例，則會有不同的培養(yǎng)結果。（1）若 條件滿足時，外植體會發(fā)生脫分化形成愈傷組織。若培養(yǎng)基中細胞分裂素和生長素的比例合適，則愈傷組織會_ ，若細胞分裂素太多，則愈傷組織 。若生長素太多，則愈傷組織 。（2）植物微型繁殖技術可以保持品種的 ，繁殖幼苗的速度 。離體的葉肉細胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細胞具有該植物的全部 。（3）若培養(yǎng)25 d后，發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染，原因可能是 。10根據(jù)圖示回答相關問題。（1）過程中使用了 酶，以使植物原生質體相互分離，此處使用的溶液濃度較大，保證植物細胞會產(chǎn)生 ，以保護細胞原生質體不被破壞；在動

10、物細胞培養(yǎng)技術中，使細胞分離開來的酶是 。（2）處的細胞與處的細胞相比，最大的區(qū)別是不具有 ；動物細胞與處的細胞相比，在功能上的特點是不具有 。（3）過程 屬于再分化；動植物細胞發(fā)生分化的根本原因都是 。（4）處的細胞在化學藥劑 的作用下，會發(fā)生細胞融合；動物細胞融合方法與植物細胞不相同的是 。（5）（多選）下列關于細胞工程的敘述中，錯誤的是（）A平鋪板中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調節(jié)滲透壓B平鋪板中的生長素和細胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C處的細胞都必須通過細胞分裂才能形成愈傷組織D同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同E動物細胞融合標志著動物細胞全能性的實現(xiàn)11如

11、圖表示單克隆抗體的制備過程，請回答下列問題：（1）細胞A具有產(chǎn)生 的功能。細胞B的突出特點是 。誘導細胞A和B融合的誘導劑通常是或聚乙二醇。（2）若細胞A的基因型為AA，細胞B的基因型為BB，生產(chǎn)的目標應該是基因型為的細胞?？赏ㄟ^特定的培養(yǎng)基將所需的融合細胞篩選出來。（3）動物細胞培養(yǎng)液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素等，與植物細胞培養(yǎng)基有所不同的是，還含有。細胞培養(yǎng)應在含5CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是。（4）單克隆抗體與常規(guī)抗體相比，具有等特點。單克隆抗體與抗癌藥物結合制成“生物導彈”，可明顯減少用藥量和副作用，原因是。（5）單克隆抗體主要有哪些用途？（至少列舉兩個方

12、面）。12人類在預防與診療傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，其疫苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖：請回答：（1）過程代表的是 。（2）過程構建A基因表達載體時，必須使用 和 兩種工具酶。（3）過程采用的實驗技術是 ，獲得的X是 。（4）對健康人進行該傳染病免疫預防時，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的 所制備的疫苗。對該傳染病疑似患者確診時，可從疑似患者體內分離病毒，與已知病毒進行 比較；或用圖中的 進行特異結合檢測。 三、答案及解析1C解析：愈傷組織再分化成根、芽的胚狀體時，需給予光照刺激，以促進葉綠素的合成，為隨后的光合作用提供

13、有利條件，本題中的限定前提是細胞脫分化形成愈傷組織的過程而不是再分化過程。2B解析：動物細胞培養(yǎng)不能體現(xiàn)細胞的全能性，只有通過核移植后的重組細胞才能體現(xiàn)動物細胞的全能性。3C 解析：要大量繁殖由植物體細胞雜交獲得的優(yōu)良品種，應用植物組織培養(yǎng)這一無性生殖的方法，才能既保持親本的優(yōu)良性狀，又能快速繁殖。4B解析：“iPS細胞”是一種多能干細胞，而多能干細胞既能分裂又能進行細胞分化。細胞的全能性應該體現(xiàn)在由該細胞形成新個體的過程中。高度分化的細胞如神經(jīng)細胞等是不能再進行細胞分裂的，不能進行有絲分裂的細胞是不具有細胞周期的。細胞分化是基因選擇性表達的結果，而多細胞生物的各個體細胞由于源自一個受精卵，具

14、有相同的遺傳信息。5B解析：將抗原注入小鼠體內，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞，把小鼠骨髓瘤細胞與能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞在聚乙二醇或滅活的仙臺病毒的誘導下融合，融合后的雜交瘤細胞具有兩個親本細胞的特性，可以分泌化學性質單一、特異性強的抗體，即單克隆抗體。6D解析：本題綜合考查動、植物細胞工程技術。利用物理(電刺激、振蕩、離心)和化學的方法既可誘導植物原生質體融合，也可促進動物細胞融合；植物體細胞雜交常先用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞，獲得有活力的原生質體，用胰蛋白酶處理動物組織分散成單個細胞；將小鼠骨髓瘤細胞和經(jīng)抗原免疫的B淋巴細胞融合得到雜交瘤細胞，雜交瘤細胞既能產(chǎn)生抗體又能無限增殖，經(jīng)克隆后生

15、成的細胞群可產(chǎn)生單克隆抗體；甲乙兩品種的體細胞雜交后代的染色體數(shù)是甲乙兩品種染色體數(shù)之和，甲乙兩品種雜交后代的染色體數(shù)是甲乙兩品種配子染色體數(shù)的和。7BC解析：細胞工程技術包括細胞培養(yǎng)、細胞融合、胚胎培養(yǎng)，所以不都是體現(xiàn)全能性。綿羊多利的誕生，說明高度分化的動物細胞的核具有全能性。植物組織培養(yǎng)技術可用于培育新物種，是通過促使其分化進行的。試管嬰兒技術屬于胚胎工程，不包括核移植。8BD解析：PCR 技術只能用來擴增核酸，不能用來擴增蛋白質；利用光學顯微鏡無法觀察到葉綠體的基粒。9（1）營養(yǎng)條件和激素再分化出根和芽只長芽，不長根只長根，不長芽（2）遺傳特性（答案合理即可）快 遺傳信息（3）消毒不徹

16、底解析：植物組織培養(yǎng)技術利用的是植物細胞的全能性，植物細胞全能性的表達需要離體和一定的營養(yǎng)條件以及激素的調控，同時，在操作過程中應注意無菌操作，避免微生物（雜菌）的污染；生長素用于誘導細胞的分裂和根的分化，細胞分裂素的主要作用是促進組織細胞的分裂或從愈傷組織和器官上分化出不定芽，二者協(xié)同調控脫分化和再分化等過程。10（1）纖維素酶和果膠質壁分離胰蛋白酶（2）細胞壁分化的全能性（3）基因的選擇性表達 （4）聚乙二醇可以使用滅活的病毒（5）DE解析：此題考查考生對植物組織培養(yǎng)技術的掌握，同時考查了從流程圖中獲取相關信息的能力。從題中圖示可知，過程是使用含有纖維素酶和果膠酶的高濃度溶液處理植物葉片的

17、細胞，使植物葉片的細胞發(fā)生質壁分離且原生質體分離，處植物細胞的部分細胞壁已經(jīng)被水解，處是去除了細胞壁的植物細胞原生質體，處是再生出細胞壁的植物細胞，處是再生出細胞壁的細胞進行了第一次分裂，處是再生出細胞壁的細胞進行了第二次分裂，處是再生出細胞壁的細胞經(jīng)多次細胞分裂形成了集群的細胞團，處是形成的愈傷組織，是發(fā)生再分化的過程，是胚狀體繼續(xù)分化的過程。由此可以解答第（1）（4）小題。組織培養(yǎng)的對象既可以是體細胞也可以是生殖細胞，且由于突變的普遍性，獲得的愈傷組織的基因組成不一定相同；新個體的產(chǎn)生是細胞具有全能性的標志。 11（1）特異性抗體能夠無限增殖滅活的病毒（2）AABB選擇（3）動物血清維持培

18、養(yǎng)液的pH（4）特異性強、靈敏度高，并可大量生產(chǎn)（5）作為診斷試劑、用于疾病的治療等。解析：漿細胞能夠產(chǎn)生特異性抗體，但不能在體外大量增殖；骨髓瘤細胞能夠無限增殖，但不能產(chǎn)生抗體，如果將二者融合成雜交瘤細胞，則不僅能夠在體外大量增殖，也能產(chǎn)生于相應的抗原特異性結合的抗體。通過特定的選擇培養(yǎng)基將合格的雜交瘤細胞篩選出來，進行克隆化培養(yǎng)，便可大量制備單克隆抗體。單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的優(yōu)點，通過其良好的導航功能，可攜帶抗癌藥物準確作用于癌細胞，不僅能減少用藥量，而且也可最大限度降低藥物的副作用。12（1）逆（反）轉錄（2）限制性核酸內切酶DNA連接酶（注：兩空順序可顛倒）（3）細胞融合雜交瘤細胞（4）A蛋白核酸