2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)講義選修3第十單元第36講細(xì)胞工程

第36講細(xì)胞工程[考綱明細(xì)]1.植物組織培養(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)知識(shí)自主梳理一、細(xì)胞工程的概念1．原理和方法：應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法。2．操作水平：eq\o(□,\s\up3(01))細(xì)胞水平或eq\o(□,\s\up3(02))細(xì)胞器水平。3．目的：按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的eq\o(□,\s\up3(03))遺傳物質(zhì)或獲得eq\o(□,\s\up3(04))細(xì)胞產(chǎn)品。4．分類：根據(jù)操作對(duì)象的不同，分為eq\o(□,\s\up3(05))植物細(xì)胞工程和eq\o(□,\s\up3(06))動(dòng)物細(xì)胞工程。二、植物細(xì)胞工程1．細(xì)胞的全能性(1)含義：具有某種生物eq\o(□,\s\up3(01))全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有eq\o(□,\s\up3(02))發(fā)育成完整生物體的潛能。(2)植物細(xì)胞全能性表達(dá)條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于eq\o(□,\s\up3(03))離體狀態(tài)，提供一定的eq\o(□,\s\up3(04))營(yíng)養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。[深入思考]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)選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，分化形成不同的細(xì)胞，從而構(gòu)成生物體的不同組織。(3)全能性大小植物細(xì)胞：受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞。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)。2．植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)原理：植物細(xì)胞具有eq\o(□,\s\up3(05))全能性。(2)過(guò)程3．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)概念：將eq\o(□,\s\up3(08))不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成eq\o(□,\s\up3(09))雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成eq\o(□,\s\up3(10))新的植物體的技術(shù)。(2)操作流程①過(guò)程a為去除eq\o(□,\s\up3(11))細(xì)胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體，用到的酶是eq\o(□,\s\up3(12))纖維素酶和果膠酶。②過(guò)程b是原生質(zhì)體的融合，其原理是eq\o(□,\s\up3(13))細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性。人工誘導(dǎo)的方法有物理法，包括eq\o(□,\s\up3(14))離心、振動(dòng)、電激等；化學(xué)法一般用eq\o(□,\s\up3(15))聚乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑。③過(guò)程c是原生質(zhì)體融合后再生出eq\o(□,\s\up3(16))細(xì)胞壁，這是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。④過(guò)程d是eq\o(□,\s\up3(17))植物組織培養(yǎng)，形成雜種植株，其原理是eq\o(□,\s\up3(18))植物細(xì)胞具有全能性。(3)意義：克服了eq\o(□,\s\up3(19))遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。4．植物細(xì)胞工程的應(yīng)用(1)微型繁殖①概念：指用于快速繁殖優(yōu)良品種的eq\o(□,\s\up3(20))植物組織培養(yǎng)技術(shù)，又叫快速繁殖技術(shù)。②特點(diǎn)：保持優(yōu)良品種的eq\o(□,\s\up3(21))遺傳特性；高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的eq\o(□,\s\up3(22))大量繁殖。③實(shí)例：利用eq\o(□,\s\up3(23))組織培養(yǎng)技術(shù)來(lái)培育蘭花。(2)作物脫毒①材料：植物的eq\o(□,\s\up3(24))分生區(qū)(如eq\o(□,\s\up3(25))莖尖)。分生區(qū)附近的病毒極少，甚至eq\o(□,\s\up3(26))無(wú)病毒。②優(yōu)點(diǎn)：使農(nóng)作物eq\o(□,\s\up3(27))增產(chǎn)。(3)人工種子①概念：以植物組織培養(yǎng)得到的eq\o(□,\s\up3(28))胚狀體、eq\o(□,\s\up3(29))不定芽、頂芽和eq\o(□,\s\up3(30))腋芽等為材料，經(jīng)過(guò)人工eq\o(□,\s\up3(31))薄膜包裝得到的種子。②特點(diǎn)：后代無(wú)eq\o(□,\s\up3(32))性狀分離；不受eq\o(□,\s\up3(33))氣候、eq\o(□,\s\up3(34))季節(jié)和eq\o(□,\s\up3(35))地域限制。[深入思考]人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長(zhǎng)成小植株的關(guān)鍵部分，請(qǐng)?zhí)接懀喝斯しN皮中應(yīng)該具有的有效成分是什么？為了促進(jìn)胚狀體的生長(zhǎng)發(fā)育，我們還可以向人工種皮中加入哪些物質(zhì)？提示針對(duì)植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑中可以加入適量的養(yǎng)分、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長(zhǎng)發(fā)育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。(4)單倍體育種①過(guò)程eq\o(□,\s\up3(36))花藥離體培養(yǎng)→eq\o(□,\s\up3(37))單倍體植株eq\o(→,\s\up17(人工誘導(dǎo)),\s\do17(染色體加倍))正常植株②優(yōu)點(diǎn)：得到純合子，能eq\o(□,\s\up3(38))穩(wěn)定遺傳；明顯eq\o(□,\s\up3(39))縮短育種年限。(5)突變體的利用①突變體：在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的eq\o(□,\s\up3(40))分生狀態(tài)，因此容易受到eq\o(□,\s\up3(41))培養(yǎng)條件和eq\o(□,\s\up3(42))外界壓力(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而發(fā)生突變，由此發(fā)育而成的個(gè)體稱為突變體。②利用：從突變體中篩選出對(duì)eq\o(□,\s\up3(43))人們有利突變體，進(jìn)而培育成新品種，即突變體育種。(6)細(xì)胞產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)①細(xì)胞產(chǎn)物：eq\o(□,\s\up3(44))蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、eq\o(□,\s\up3(45))藥物、香料等。②技術(shù)：eq\o(□,\s\up3(46))植物組織培養(yǎng)技術(shù)。③培養(yǎng)階段：eq\o(□,\s\up3(47))愈傷組織階段。[深入思考]進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，根據(jù)目的不同將其培養(yǎng)到不同時(shí)期，舉例說(shuō)明。提示(1)快速繁殖——獲得完整植株；(2)細(xì)胞產(chǎn)物——愈傷組織；(3)進(jìn)行體細(xì)胞誘變育種——愈傷組織；(4)人工種子——胚狀體(叢根、叢芽)。三、動(dòng)物細(xì)胞工程1．動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段eq\o(□,\s\up3(01))動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、eq\o(□,\s\up3(02))動(dòng)物細(xì)胞核移植、eq\o(□,\s\up3(03))動(dòng)物細(xì)胞融合、eq\o(□,\s\up3(04))生產(chǎn)單克隆抗體等，其中eq\o(□,\s\up3(05))動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。2．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(1)原理：eq\o(□,\s\up3(06))細(xì)胞增殖。(2)過(guò)程[深入思考]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(dòng)物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10～50代左右時(shí)，部分細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會(huì)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。(3)條件①無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：對(duì)eq\o(□,\s\up3(10))培養(yǎng)液和eq\o(□,\s\up3(11))所有培養(yǎng)用具進(jìn)行eq\o(□,\s\up3(12))無(wú)菌處理。通常在細(xì)胞培養(yǎng)液中還要添加一定量的eq\o(□,\s\up3(13))抗生素，其目的是eq\o(□,\s\up3(14))防止培養(yǎng)過(guò)程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，目的是eq\o(□,\s\up3(15))防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成傷害。②營(yíng)養(yǎng)：eq\o(□,\s\up3(16))合成培養(yǎng)基中有糖、eq\o(□,\s\up3(17))氨基酸、eq\o(□,\s\up3(18))促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等，需加eq\o(□,\s\up3(19))血清、eq\o(□,\s\up3(20))血漿等一些天然成分。③溫度和pH：哺乳動(dòng)物體外培養(yǎng)適宜溫度為eq\o(□,\s\up3(21))36.5±0.5_℃，pH為eq\o(□,\s\up3(22))7.2～7.4。④氣體環(huán)境：eq\o(□,\s\up3(23))95%的空氣加eq\o(□,\s\up3(24))5%的CO2的混合氣體。CO2的主要作用是eq\o(□,\s\up3(25))維持培養(yǎng)液的pH。(4)應(yīng)用①生產(chǎn)eq\o(□,\s\up3(26))生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。②應(yīng)用于eq\o(□,\s\up3(27))基因工程。③檢測(cè)eq\o(□,\s\up3(28))有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性；用于eq\o(□,\s\up3(29))生理、病理、藥理等方面的研究。3．動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物(1)核移植分類：eq\o(□,\s\up3(30))胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。(2)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過(guò)程[深入思考]進(jìn)行核移植時(shí)，為什么要選用去核的MⅡ期的卵母細(xì)胞？提示①此類細(xì)胞體積大，易于操作；②卵黃多，可為胚胎發(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)。(3)原理：eq\o(□,\s\up3(35))動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。(4)結(jié)果：克隆動(dòng)物性狀與供體基本相同原因：克隆動(dòng)物的大部分性狀受eq\o(□,\s\up3(36))細(xì)胞核控制，而細(xì)胞核來(lái)自供體；克隆動(dòng)物的eq\o(□,\s\up3(37))細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來(lái)自受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)；生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受eq\o(□,\s\up3(38))環(huán)境影響。(5)應(yīng)用①加速家畜eq\o(□,\s\up3(39))遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。②保護(hù)eq\o(□,\s\up3(40))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。(6)存在問(wèn)題：eq\o(□,\s\up3(41))成功率低、克隆動(dòng)物存在健康問(wèn)題、動(dòng)物食品的安全性問(wèn)題等。4．動(dòng)物細(xì)胞融合(1)方法：化學(xué)法：需要用聚乙二醇(PEG)；生物法：eq\o(□,\s\up3(42))滅活的病毒；物理法：電激等誘導(dǎo)因素。(2)原理：eq\o(□,\s\up3(43))細(xì)胞膜的流動(dòng)性。(3)意義：突破了eq\o(□,\s\up3(44))有性雜交方法的局限，使eq\o(□,\s\up3(45))遠(yuǎn)緣雜交成為可能。為制備eq\o(□,\s\up3(46))單克隆抗體開辟了新途徑。[深入思考]動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交有哪些不同之處？提示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)胞可以直接融合。②誘導(dǎo)方式不同：相比植物體細(xì)胞雜交，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。5．單克隆抗體(1)制備原理：一種漿細(xì)胞產(chǎn)生eq\o(□,\s\up3(47))一種抗體，漿細(xì)胞在體外eq\o(□,\s\up3(48))不能無(wú)限增殖；骨髓瘤細(xì)胞能eq\o(□,\s\up3(49))無(wú)限增殖；漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合得到eq\o(□,\s\up3(50))雜交瘤細(xì)胞，既能eq\o(□,\s\up3(51))無(wú)限增殖，又能eq\o(□,\s\up3(52))產(chǎn)生特異性抗體。(2)制備過(guò)程①雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：eq\o(□,\s\up3(58))既能大量增殖，又能產(chǎn)生某種特異性抗體。②制備單克隆抗體過(guò)程中兩次篩選的方法及目的項(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，所以需經(jīng)過(guò)選擇性培養(yǎng)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eq\o(□,\s\up3(59))得到雜交瘤細(xì)胞得到既能分泌所需抗體又能大量增殖的雜交瘤細(xì)胞③單克隆抗體的提取場(chǎng)所體外培養(yǎng)——eq\o(□,\s\up3(60))培養(yǎng)液中提取。體內(nèi)培養(yǎng)——小鼠eq\o(□,\s\up3(61))腹水中提取。④血清抗體與單克隆抗體名稱產(chǎn)生特點(diǎn)血清抗體由eq\o(□,\s\up3(62))漿細(xì)胞分泌一般從血清中分離，產(chǎn)量低、純度低、特異性差單克隆抗體由eq\o(□,\s\up3(63))雜交瘤細(xì)胞分泌eq\o(□,\s\up3(64))特異性強(qiáng)、eq\o(□,\s\up3(65))靈敏度高，能大量制備⑤用途：作為診斷試劑；用于治療疾病和運(yùn)載藥物?？键c(diǎn)題型突破考點(diǎn)1植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交題型一植物組織培養(yǎng)1．下圖是通過(guò)植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑，下列敘述不正確的是()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需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例C．經(jīng)過(guò)程①后細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化D．過(guò)程③需使用液體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖答案A解析該過(guò)程是為了得到細(xì)胞群及細(xì)胞產(chǎn)物，沒(méi)有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；過(guò)程①為脫分化，在培養(yǎng)基中應(yīng)加入適量的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，B正確；愈傷組織是無(wú)定形的薄壁細(xì)胞，所以經(jīng)過(guò)程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化，C正確；過(guò)程③是細(xì)胞大量增殖的過(guò)程，需要液體培養(yǎng)基，D正確。2．(2019·廣州模擬)如圖表示胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過(guò)無(wú)菌操作接入試管后，在一定的條件下，形成試管苗的培育過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括________________和小分子有機(jī)物，激素包括細(xì)胞分裂素和______________________兩類植物激素。(2)此過(guò)程依據(jù)的原理是____________。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是________________，B階段除了進(jìn)行細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞________等。(3)此過(guò)程要無(wú)菌操作，主要是指對(duì)________進(jìn)行滅菌。B階段需要光照，原因是____________________________________。(4)試管苗的根細(xì)胞沒(méi)有葉綠素，而葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因__________________的結(jié)果。答案(1)無(wú)機(jī)物生長(zhǎng)素(2)植物細(xì)胞的全能性有絲分裂分化(3)培養(yǎng)基和所用器械芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件(4)選擇性表達(dá)解析(1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括無(wú)機(jī)物和小分子有機(jī)物，激素包括細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素兩類植物激素。(2)植物組織培養(yǎng)過(guò)程依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。A是脫分化過(guò)程，B是再分化過(guò)程，兩者均進(jìn)行有絲分裂，B階段除了進(jìn)行細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞分化等。(3)植物組織培養(yǎng)過(guò)程需要無(wú)菌操作，主要是指對(duì)培養(yǎng)基和所用器械進(jìn)行滅菌。再分化階段需要光照，原因是在此過(guò)程中芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件。(4)試管苗的根細(xì)胞沒(méi)有葉綠素，而葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。題后歸納1.植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵(1)條件：離體，一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，激素(生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素)等。(2)培養(yǎng)基狀態(tài)：固體培養(yǎng)基(需再分化生根培養(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)愈傷組織形成題型二植物體細(xì)胞雜交3．(2018·九江七校聯(lián)考)根據(jù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖，回答相關(guān)問(wèn)題：(1)過(guò)程①為去除________獲得具有活力的原生質(zhì)體，用到的酶為________________。(2)運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交(即用番茄、馬鈴薯雜交)，自然狀態(tài)下不能得到雜種植株，原因是__________________________。(3)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過(guò)程中，依據(jù)的原理是____________，其中過(guò)程②稱為__________，所用的化學(xué)誘導(dǎo)方法為________誘導(dǎo)，植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是______________。(4)已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄—馬鈴薯”屬于________倍體植株。(5)已知柴油樹種子含有的柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可用植物組織培養(yǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產(chǎn)。若利用此技術(shù)，將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)到________(填字母編號(hào))階段即可。(6)若培育抗蟲棉，將抗蟲基因通過(guò)適當(dāng)?shù)耐緩綄?dǎo)入棉花受精卵，然后進(jìn)行組織培養(yǎng)，該過(guò)程相當(dāng)于________(填數(shù)字編號(hào))過(guò)程。(7)人工種子是由發(fā)育到________(填字母編號(hào))過(guò)程的結(jié)構(gòu)包裹上人工種皮制備的。答案(1)細(xì)胞壁纖維素酶和果膠酶(2)不同種的植物存在生殖隔離(3)細(xì)胞的全能性原生質(zhì)體融合聚乙二醇(PEG)產(chǎn)生新的細(xì)胞壁(4)六(5)e(6)④⑤(7)f解析(1)去除細(xì)胞壁的酶有纖維素酶和果膠酶。(2)番茄和馬鈴薯屬于兩個(gè)物種，存在生殖隔離，不能通過(guò)有性雜交產(chǎn)生后代。(3)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過(guò)程中，依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性，其中過(guò)程②稱為原生質(zhì)體融合，可以用聚乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是產(chǎn)生新的細(xì)胞壁。(4)由于番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，因此“番茄—馬鈴薯”屬于異源六倍體。(5)柴油樹種子含有的柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織階段即可提取，愈傷組織階段為圖中的e階段。(6)若培育抗蟲棉，將抗蟲基因通過(guò)適當(dāng)?shù)耐緩綄?dǎo)入棉花受精卵，然后進(jìn)行組織培養(yǎng)，包括脫分化和再分化兩個(gè)階段，即圖中的④⑤。(7)人工種子是用胚狀體包上人工種皮制成的，圖中f階段為胚狀體階段。技法提升植物體細(xì)胞雜交后的遺傳物質(zhì)分析(1)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。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。考點(diǎn)2動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物體細(xì)胞核移植題型一動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1．(2019·銀川模擬)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問(wèn)題：(1)細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液為保證無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境，需要加入一定的________。培養(yǎng)過(guò)程中還需要提供O2和CO2等氣體，CO2的作用主要是________。(2)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到細(xì)胞表面______________________時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的______________________。此時(shí)，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是________。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來(lái)，需要用酶處理，常用的酶是____________。(3)隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)________________的現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成________細(xì)胞，這種細(xì)胞的黏著性________，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量________。(4)用某種大分子染料對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色時(shí)，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，原因是___________________________________________________________________________________________。(5)檢查某種有毒物質(zhì)是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用分裂到________期的細(xì)胞用顯微鏡進(jìn)行觀察。(6)在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，通常在____________________條件下保存細(xì)胞。因?yàn)樵谶@種條件下，細(xì)胞中________的活性降低，細(xì)胞新陳代謝的速率降低。(7)給患者移植經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成的皮膚后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因?yàn)闄C(jī)體把移植的皮膚當(dāng)作________進(jìn)行攻擊。答案(1)抗生素維持培養(yǎng)液的pH(2)相互接觸接觸抑制單層(或一層)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)(3)衰老甚至死亡不死性降低減少(4)活細(xì)胞的膜具有選擇透過(guò)性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，故活細(xì)胞不能著色，而死細(xì)胞的膜喪失了選擇透過(guò)性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色(5)中(6)冷凍(或超低溫、液氮)酶(7)抗原解析(1)抗生素具有殺菌的作用，培養(yǎng)液用加入一定量的抗生素可以防止培養(yǎng)過(guò)程中的污染。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(2)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象，此時(shí)是單層細(xì)胞。用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理可以使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來(lái)。(3)隨著細(xì)胞傳代培養(yǎng)代數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)衰老甚至死亡的現(xiàn)象，但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)改變而變成不死性細(xì)胞，這種細(xì)胞細(xì)胞膜表面糖蛋白減少，細(xì)胞黏著性降低。(4)由于活細(xì)胞的膜具有選擇透過(guò)性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，故活細(xì)胞不能著色而死細(xì)胞的細(xì)胞膜喪失了選擇透過(guò)性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色。(5)由于細(xì)胞分裂中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，因此最好選用分裂到中期的細(xì)胞用顯微鏡觀察染色體數(shù)目。(6)由于在冷凍、超低溫或液氮條件下，細(xì)胞中酶的活性降低，細(xì)胞新陳代謝的速率降低，通常在此條件下保存細(xì)胞。(7)機(jī)體把移植的皮膚當(dāng)作抗原攻擊，會(huì)發(fā)生排斥現(xiàn)象。題型二動(dòng)物體細(xì)胞核移植2．(2018·全國(guó)卷Ⅲ)2018年《細(xì)胞》期刊報(bào)道，中國(guó)科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細(xì)胞對(duì)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行克隆，獲得兩只克隆猴——“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”)。(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，其原因是_____________________________。(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“不相同”)，性染色體組合________(填“相同”或“不相同”)。答案(1)將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已去掉細(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)體不變(2)小于胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易(3)相同不相同解析(1)核移植是指將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)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(gè)新的胚胎，這個(gè)胚胎最后發(fā)育成為動(dòng)物個(gè)體。通過(guò)核移植方法獲得的克隆猴的細(xì)胞核來(lái)自供體，因此克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目和供體一致。(2)胚胎細(xì)胞核移植的難度小于體細(xì)胞核移植，其原因是動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易。(3)哺乳動(dòng)物雌性個(gè)體和雄性個(gè)體的體細(xì)胞染色體中常染色體數(shù)目相同，性染色體組成前者是XX，后者是XY，因此分別以雌性個(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)目相同，性染色體組合不同。3．(2016·全國(guó)卷Ⅱ)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______________。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(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)物已分化體的細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性解析(1)因供體的性別不確定，故其細(xì)胞核內(nèi)的性染色體組成為XX或XY；一般將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到MⅡ中期，用顯微操作法將其細(xì)胞核去除；②代表的過(guò)程是胚胎移植。(2)傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞可以保持正常的二倍體核型，超過(guò)10代以后，供體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會(huì)降低。(3)克隆動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來(lái)自卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響會(huì)導(dǎo)致獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同。(4)克隆動(dòng)物的成功可以證明動(dòng)物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。題后歸納1.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)由線粒體DNA控制的性狀與提供卵母細(xì)胞的動(dòng)物相同，與代孕動(dòng)物的性狀無(wú)遺傳關(guān)系。2．動(dòng)物細(xì)胞核全能性的表達(dá)細(xì)胞核全能性的表達(dá)，必須提供促進(jìn)細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件，還要保證細(xì)胞的完整性，這樣去核的卵細(xì)胞是最合適的受體細(xì)胞。該技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體，體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性而非動(dòng)物細(xì)胞的全能性?？键c(diǎn)3動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體題型一動(dòng)物細(xì)胞融合1．(2018·合肥三模)下圖表示細(xì)胞工程的流程圖(a、b表示過(guò)程)，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)若圖示為動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程，則a特有的誘導(dǎo)劑是____________。以動(dòng)物細(xì)胞融合為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的雜交瘤技術(shù)為制備單克隆抗體開辟了新途徑，通過(guò)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(guò)程，則在甲、乙融合之前，需要用__________(填工具酶)制備____________。這項(xiàng)工程的意義是____________________。(3)由甲乙融合得到丙細(xì)胞的基本原理是____________________________________________________________________________。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)體克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)大了親本組合的范圍(3)細(xì)胞膜的流動(dòng)性解析(1)若a是誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，則特有的誘導(dǎo)劑是滅活的病毒。在單克隆抗體的制備過(guò)程中，利用已免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，形成雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞既可以迅速大量增殖，又可以產(chǎn)生專一性抗體。(2)在植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中，需要對(duì)甲乙細(xì)胞先用纖維素酶和果膠酶去壁，然后再誘導(dǎo)甲乙的原生質(zhì)體融合。該技術(shù)可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，擴(kuò)大親本組合的范圍。(3)甲乙細(xì)胞融合形成丙細(xì)胞，利用了細(xì)胞膜的流動(dòng)性。題型二單克隆抗體2．下圖是單克隆抗體制備流程的簡(jiǎn)明示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成C．③同時(shí)具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性D．④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群答案D解析①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的漿細(xì)胞，A錯(cuò)誤；胰蛋白酶常用在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，其作用是使組織分散成單個(gè)細(xì)胞，圖示②中應(yīng)使用促融劑如聚乙二醇(PEG)，B錯(cuò)誤；圖示③為雜交瘤細(xì)胞，其同時(shí)具有漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體的特性和骨髓瘤細(xì)胞無(wú)限增殖的特性，C錯(cuò)誤；圖示④是經(jīng)篩選獲得的能分泌特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞，D正確。3．(2018·湖南六校二模)《戰(zhàn)狼2》創(chuàng)造了中國(guó)電影史的多個(gè)最高，電影中的“拉曼拉病毒”學(xué)名埃博拉病毒，冷鋒注射的疫苗是具有抗埃博拉病毒功能的血清。如圖中，甲乙是兩種方法制備單克隆抗體的流程圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)甲圖中從產(chǎn)生免疫反應(yīng)的小鼠體內(nèi)得到了抗__________的抗體，說(shuō)明小鼠體內(nèi)已形成了相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。設(shè)法將B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、________、電激等。(2)甲圖中經(jīng)選擇性培養(yǎng)的①________細(xì)胞，還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和________檢測(cè)，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的②細(xì)胞。(3)細(xì)菌作為受體細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)，常用CaCl2處理，使其處于________以利于吸收外部DNA分子。將重組DNA導(dǎo)入煙草細(xì)胞采用最多的方法是________。(4)乙圖中將煙草細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因煙草植株涉及的最基本技術(shù)是________，為了誘導(dǎo)煙草細(xì)胞生根，應(yīng)設(shè)置培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比________1(填“大于”“等于”或“小于”)。答案(1)埃博拉病毒滅活的病毒(2)雜交瘤抗體(3)感受態(tài)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(4)植物組織培養(yǎng)大于解析(1)據(jù)甲圖中顯示，對(duì)小鼠注射埃博拉病毒誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生抗埃博拉病毒的抗體；細(xì)胞融合的誘導(dǎo)因素有化學(xué)因素，如聚乙二醇；生物因素，如滅活病毒；物理因素，如電激。(2)甲圖中經(jīng)選擇性培養(yǎng)的①雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的②細(xì)胞。(3)將目的基因?qū)爰?xì)菌時(shí)，常用CaCl2處理，使其處于感受態(tài)以利于吸收外部DNA分子。煙草細(xì)胞是植物細(xì)胞，可以用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將重組DNA導(dǎo)入煙草細(xì)胞。(4)將細(xì)胞培養(yǎng)成植株的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)，該過(guò)程中誘導(dǎo)細(xì)胞生根時(shí)，培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比應(yīng)該大于1。

方向真題體驗(yàn)1．(2017·全國(guó)卷Ⅲ節(jié)選)現(xiàn)通過(guò)基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白，要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細(xì)胞增殖的作用，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：將一定量的含T淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)液平均分成四組，其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為對(duì)照，培養(yǎng)并定期檢測(cè)T淋巴細(xì)胞濃度，結(jié)果如圖2。(1)由圖2可知：當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時(shí)，添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加，此時(shí)若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖，可采用的方法是________。細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度，CO2的作用是______________________。(2)僅根據(jù)圖1、圖2可知，上述甲、乙、丙三種蛋白中，若缺少________(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所編碼的肽段，則會(huì)降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果。答案(1)進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng)維持培養(yǎng)液的pH(2)C解析(1)當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時(shí)，添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加，可能是由于發(fā)生了接觸抑制，可用胰蛋白酶處理貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液分瓶繼續(xù)傳代培養(yǎng)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(2)對(duì)照分析圖1和圖2可知，能刺激T淋巴細(xì)胞增殖的甲和乙中都含有C片段，而對(duì)T淋巴細(xì)胞增殖促進(jìn)作用很弱的丙中沒(méi)有C片段，據(jù)此可知，若缺少C片段所編碼的肽段，則會(huì)降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果。2．(2017·海南高考)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?wèn)題：(1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為