2021新高考生物選擇性考試B方案一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第10單元第36講細(xì)胞工程（含菊花的組織培養(yǎng)）

第36講細(xì)胞工程(含菊花的組織培養(yǎng))[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\x(\s\up1(01))細(xì)胞水平或eq\x(\s\up1(02))細(xì)胞器水平。3．目的：按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的eq\x(\s\up1(03))遺傳物質(zhì)或獲得eq\x(\s\up1(04))細(xì)胞產(chǎn)品。4．分類：根據(jù)操作對(duì)象的不同，分為eq\x(\s\up1(05))植物細(xì)胞工程和eq\x(\s\up1(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\x(\s\up1(01))全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有eq\x(\s\up1(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\x(\s\up1(03))離體狀態(tài)；提供一定的eq\x(\s\up1(04))營養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。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\x(\s\up1(05))全能性。(2)過程(3)影響植物組織培養(yǎng)的因素①培養(yǎng)材料的影響：一般選擇eq\x(\s\up1(08))未開花植株的莖eq\x(\s\up1(09))上部eq\x(\s\up1(10))新萌生的側(cè)枝。②營養(yǎng)物質(zhì)的影響：植物組織培養(yǎng)需要適宜的培養(yǎng)基，常用的是eq\x(\s\up1(11))MS培養(yǎng)基，其主要成分包括eq\x(\s\up1(12))大量元素、eq\x(\s\up1(13))微量元素、eq\x(\s\up1(14))有機(jī)物等。③植物激素的影響：MS培養(yǎng)基常需添加eq\x(\s\up1(15))植物激素。其中eq\x(\s\up1(16))生長(zhǎng)素和eq\x(\s\up1(17))細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，這兩種激素的濃度、使用的先后順序以及eq\x(\s\up1(18))用量的比例等，都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。使用順序或用量比實(shí)驗(yàn)結(jié)果先使用生長(zhǎng)素，后使用細(xì)胞分裂素有利于eq\x(\s\up1(19))細(xì)胞分裂，但細(xì)胞eq\x(\s\up1(20))不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素細(xì)胞eq\x(\s\up1(21))既分裂也分化同時(shí)使用分化頻率eq\x(\s\up1(22))提高生長(zhǎng)素用量/細(xì)胞分裂素用量，比值高有利于eq\x(\s\up1(23))根的分化、抑制eq\x(\s\up1(24))芽的形成生長(zhǎng)素用量/細(xì)胞分裂素用量，比值低有利于eq\x(\s\up1(25))芽的分化、抑制eq\x(\s\up1(26))根的形成生長(zhǎng)素用量/細(xì)胞分裂素用量，比值適中促進(jìn)eq\x(\s\up1(27))愈傷組織的形成④其他影響因素：包括eq\x(\s\up1(28))pH、eq\x(\s\up1(29))溫度、eq\x(\s\up1(30))光照等條件也很重要。(4)實(shí)驗(yàn)操作過程3．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)概念：將eq\x(\s\up1(37))不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成eq\x(\s\up1(38))雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成eq\x(\s\up1(39))新的植物體的技術(shù)。(2)操作流程①過程a為去除eq\x(\s\up1(40))細(xì)胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體，用到的酶是eq\x(\s\up1(41))纖維素酶和果膠酶。②過程b是原生質(zhì)體的融合，其原理是eq\x(\s\up1(42))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\x(\s\up1(43))離心、振動(dòng)、電激等；化學(xué)法一般用eq\x(\s\up1(44))聚乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑。③過程c是原生質(zhì)體融合后再生出eq\x(\s\up1(45))細(xì)胞壁，這是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。④過程d是eq\x(\s\up1(46))植物組織培養(yǎng)，形成雜種植株，其原理是eq\x(\s\up1(47))植物細(xì)胞具有全能性。(3)意義：克服了eq\x(\s\up1(48))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\x(\s\up1(49))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\x(\s\up1(50))遺傳特性；高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的eq\x(\s\up1(51))大量繁殖。③實(shí)例：利用eq\x(\s\up1(52))組織培養(yǎng)技術(shù)來培育蘭花。(2)作物脫毒①材料：植物的eq\x(\s\up1(53))分生區(qū)(如eq\x(\s\up1(54))莖尖)。分生區(qū)附近的病毒極少，甚至eq\x(\s\up1(55))無病毒。②優(yōu)點(diǎn)：使農(nóng)作物eq\x(\s\up1(56))增產(chǎn)。(3)人工種子①概念：以植物組織培養(yǎng)得到的eq\x(\s\up1(57))胚狀體、eq\x(\s\up1(58))不定芽、頂芽和eq\x(\s\up1(59))腋芽等為材料，經(jīng)過人工eq\x(\s\up1(60))薄膜包裝得到的種子。②特點(diǎn)：后代無eq\x(\s\up1(61))性狀分離；不受eq\x(\s\up1(62))氣候、eq\x(\s\up1(63))季節(jié)和eq\x(\s\up1(64))地域限制。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過程eq\x(\s\up1(65))花藥離體培養(yǎng)→eq\x(\s\up1(66))單倍體植株eq\o(→,\s\up17(人工誘導(dǎo)),\s\do15(染色體加倍))正常植株②優(yōu)點(diǎn)：得到純合子，能eq\x(\s\up1(67))穩(wěn)定遺傳；明顯eq\x(\s\up1(68))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)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的eq\x(\s\up1(69))分生狀態(tài)，因此容易受到eq\x(\s\up1(70))培養(yǎng)條件和eq\x(\s\up1(71))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\x(\s\up1(72))人們有利的突變體，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\x(\s\up1(73))蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、eq\x(\s\up1(74))藥物、香料等。②技術(shù)：eq\x(\s\up1(75))植物組織培養(yǎng)技術(shù)。③培養(yǎng)階段：eq\x(\s\up1(76))愈傷組織階段。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\x(\s\up1(01))動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、eq\x(\s\up1(02))動(dòng)物細(xì)胞核移植、eq\x(\s\up1(03))動(dòng)物細(xì)胞融合、eq\x(\s\up1(04))生產(chǎn)單克隆抗體等，其中eq\x(\s\up1(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\x(\s\up1(06))細(xì)胞增殖。(2)過程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無菌、無毒的環(huán)境：對(duì)eq\x(\s\up1(10))培養(yǎng)液和eq\x(\s\up1(11))所有培養(yǎng)用具進(jìn)行eq\x(\s\up1(12))無菌處理。通常在細(xì)胞培養(yǎng)液中還要添加一定量的eq\x(\s\up1(13))抗生素，其目的是eq\x(\s\up1(14))防止培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，目的是eq\x(\s\up1(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營養(yǎng)：eq\x(\s\up1(16))合成培養(yǎng)基中有糖、eq\x(\s\up1(17))氨基酸、eq\x(\s\up1(18))促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素等，需加eq\x(\s\up1(19))血清、eq\x(\s\up1(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\x(\s\up1(21))36.5±0.5_℃，pH為eq\x(\s\up1(22))7.2～7.4。④氣體環(huán)境：eq\x(\s\up1(23))95%的空氣加eq\x(\s\up1(24))5%的CO2的混合氣體。CO2的主要作用是eq\x(\s\up1(25))維持培養(yǎng)液的pH。(4)應(yīng)用①生產(chǎn)eq\x(\s\up1(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\x(\s\up1(27))基因工程。③檢測(cè)eq\x(\s\up1(28))有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性。④用于eq\x(\s\up1(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\x(\s\up1(30))胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。(2)原理：eq\x(\s\up1(31))動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。(3)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程進(jìn)行核移植時(shí)，為什么要選用去核的MⅡ中期的卵母細(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)。(4)結(jié)果：克隆動(dòng)物性狀與供體基本相同克隆動(dòng)物的大部分性狀受eq\x(\s\up1(36))細(xì)胞核控制，而細(xì)胞核來自供體；克隆動(dòng)物的eq\x(\s\up1(37))細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自受體卵母細(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\x(\s\up1(38))環(huán)境影響。(5)應(yīng)用①加速家畜eq\x(\s\up1(39))遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。②保護(hù)eq\x(\s\up1(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)存在問題：eq\x(\s\up1(41))成功率低、克隆動(dòng)物存在健康問題、動(dòng)物食品的安全性問題等。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\x(\s\up1(42))滅活的病毒；物理法：電激等誘導(dǎo)因素。(2)原理：eq\x(\s\up1(43))細(xì)胞膜的流動(dòng)性。(3)意義：突破了eq\x(\s\up1(44))有性雜交方法的局限，使eq\x(\s\up1(45))遠(yuǎn)緣雜交成為可能。為制備eq\x(\s\up1(46))單克隆抗體開辟了新途徑。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\x(\s\up1(47))一種抗體，漿細(xì)胞在體外eq\x(\s\up1(48))不能無限增殖；骨髓瘤細(xì)胞能eq\x(\s\up1(49))無限增殖；漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合得到eq\x(\s\up1(50))雜交瘤細(xì)胞，既能eq\x(\s\up1(51))無限增殖，又能eq\x(\s\up1(52))產(chǎn)生特異性抗體。(2)制備過程①雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：eq\x(\s\up1(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)胞都會(huì)死亡，只有融合的雜交瘤細(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\x(\s\up1(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\x(\s\up1(60))培養(yǎng)液中提取。體內(nèi)培養(yǎng)——小鼠eq\x(\s\up1(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\x(\s\up1(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\x(\s\up1(63))雜交瘤細(xì)胞分泌eq\x(\s\up1(64))特異性強(qiáng)、eq\x(\s\up1(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植物細(xì)胞工程及應(yīng)用題型一植物組織培養(yǎng)1．菊花的組織培養(yǎng)需要嚴(yán)格的無菌操作以避免雜菌污染，下列操作中哪項(xiàng)不是為了達(dá)到此目的()A．接種時(shí)應(yīng)注意菊花莖段方向，不應(yīng)倒插B．將培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌C．菊花莖段用軟刷輕輕刷洗，刷洗后在流水下沖洗20分鐘左右D．接種前用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精將工作臺(tái)擦拭一遍答案A解析接種時(shí)應(yīng)注意菊花莖段方向，不應(yīng)倒插是因?yàn)樯L(zhǎng)素從植物形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端的運(yùn)輸過程是一個(gè)極性運(yùn)輸?shù)倪^程，接種時(shí)倒插會(huì)導(dǎo)致外植體在培養(yǎng)基中不能正常地完成生根及相關(guān)發(fā)育，與無菌操作無關(guān)。2．(2019·全國卷Ⅲ)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有________。(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是______________________。(3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是____________________________________________。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過細(xì)胞的________過程，最終可形成試管苗。(4)步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作用是______________________________________________________。(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的________，這種繁殖方式屬于________繁殖。答案(1)全能性(或答：形成完整植株所需的全部基因)(2)形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織(3)誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同分化(或答：再分化)(4)誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用(5)遺傳特性無性解析(1)植物細(xì)胞具有全能性，故用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株。(2)形成層細(xì)胞分化程度低、全能性高，易培養(yǎng)成功，所以要選取含有形成層的組織進(jìn)行組織培養(yǎng)。(3)培養(yǎng)愈傷組織過程中，需要一定的營養(yǎng)和激素誘導(dǎo)等，步驟⑤為脫分化過程，步驟⑥為再分化過程，兩者在培養(yǎng)過程中需要的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同，所以，從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基上愈傷組織通過細(xì)胞的分化(再分化)過程，最終可形成試管苗。(4)試管苗需要照光培養(yǎng)，以便誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用，培養(yǎng)成正常的植株。(5)通過組織培養(yǎng)獲得的植株是在離體植物器官、組織、細(xì)胞等的基礎(chǔ)上獲得的，其理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有全能性，一般可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性。植物組織培養(yǎng)技術(shù)沒有經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的融合，屬于無性繁殖。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(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．(2019·九江七校聯(lián)考)根據(jù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖，回答相關(guān)問題：(1)過程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程中，依據(jù)的原理是____________，其中過程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)，該過程相當(dāng)于________(填數(shù)字編號(hào))過程。(7)人工種子是由發(fā)育到________(填字母編號(hào))過程的結(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)植物細(xì)胞雜交需去除細(xì)胞壁，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，不能通過有性雜交產(chǎn)生后代。(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。題型三植物細(xì)胞工程的應(yīng)用4．(2019·北京高三期末)用組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖一種名貴花卉的過程中，下列敘述不正確的是()A．對(duì)外植體進(jìn)行表面消毒時(shí)，既要考慮藥劑的消毒效果，又要考慮植物的耐藥能力B．在愈傷組織培養(yǎng)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．用花粉離體培養(yǎng)可獲得單倍體植株，說明花粉細(xì)胞仍具有全能性D．誘導(dǎo)愈傷組織生根時(shí)，培養(yǎng)基內(nèi)通常應(yīng)含生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑答案B解析在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，因?yàn)橛鷤M織有細(xì)胞壁，細(xì)胞不能融合，所以無法得到染色體加倍的細(xì)胞，B錯(cuò)誤；用花粉離體培養(yǎng)可以得到單倍體植株，說明花粉細(xì)胞具有全能性，C正確；誘導(dǎo)愈傷組織生根時(shí)，培養(yǎng)基中應(yīng)含有生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，且生長(zhǎng)素用量比細(xì)胞分裂素用量比值要高，D正確。5．(2019·全國卷Ⅱ)植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}。(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種微型繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有______________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)通過組織培養(yǎng)技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)，這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長(zhǎng)。人工種皮具備透氣性的作用是________________________。人工胚乳能夠?yàn)榕郀铙w生長(zhǎng)提供所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、________和________等幾類物質(zhì)。(3)用脫毒苗進(jìn)行繁殖，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________進(jìn)行組織培養(yǎng)。(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是__________________________(用流程圖表示)。答案(1)能保持植物原有的遺傳特性，繁殖速度快(2)有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用礦質(zhì)元素糖(3)莖尖(4)含目的基因的細(xì)胞eq\o(→,\s\up17(培養(yǎng)))愈傷組織eq\o(→,\s\up17(誘導(dǎo)分化))小植株解析(1)植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是能保持植物原有的遺傳特性、繁殖速度快等。(2)人工種皮具備透氣性，使胚狀體易獲得氧氣，有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用。植物的生長(zhǎng)需要有機(jī)物和無機(jī)物等營養(yǎng)，人工胚乳中應(yīng)含有植物激素、礦質(zhì)元素和糖等幾類物質(zhì)，這些物質(zhì)都是胚狀體生長(zhǎng)所必需的。(3)植物的莖尖含病毒較少，適合用其進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗。(4)植物組織培養(yǎng)中主要包含脫分化和再分化兩個(gè)過程，結(jié)合基因工程，培育轉(zhuǎn)基因植株的過程為：含目的基因的細(xì)胞eq\o(→,\s\up17(培養(yǎng)))愈傷組織eq\o(→,\s\up17(誘導(dǎo)分化))小植株。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．關(guān)于動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞的活動(dòng)或特性，下列表述錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞通常貼壁生長(zhǎng)B．可傳代培養(yǎng)C．細(xì)胞之間有接觸抑制現(xiàn)象D．細(xì)胞的遺傳物質(zhì)均發(fā)生改變答案D解析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，懸液中分散的細(xì)胞很快貼壁生長(zhǎng)，A正確；動(dòng)物細(xì)胞在培養(yǎng)過程中，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，C正確；原代培養(yǎng)的細(xì)胞，遺傳物質(zhì)一般不發(fā)生改變，傳代培養(yǎng)過程中，10代后就不易傳下去了，遺傳物質(zhì)可能發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。2．(2019·銀川模擬)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問題：(1)細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液為防止雜菌污染，需要加入一定的________。培養(yǎng)過程中還需要提供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，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)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)液中加入一定量的抗生素可以防止培養(yǎng)過程中的污染。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。(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3．下列有關(guān)體細(xì)胞核移植過程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．在體外將從卵巢采集到的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)第一次分裂中期B．供體細(xì)胞不一定要來自珍稀動(dòng)物C．通過顯微操作技術(shù)去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核和第一極體D．使用電脈沖等方法激活重組細(xì)胞使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育答案A解析用于體細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，A錯(cuò)誤；供體細(xì)胞不一定要來自珍稀動(dòng)物，也可以是具有優(yōu)良性狀的動(dòng)物，B正確；在核移植之前，需要通過顯微操作技術(shù)去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核和第一極體，C正確；本實(shí)驗(yàn)中需要用物理或化學(xué)方法(如電脈沖、鈣離子載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等)激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞的分裂和發(fā)育進(jìn)程，D正確。4．(2018·全國卷Ⅲ)2018年《細(xì)胞》期刊報(bào)道，中國科學(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”。回答下列問題：(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(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)通過核移植方法獲得的克隆猴的細(xì)胞核來自供體，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。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)和營養(yǎng)條件，還要保證細(xì)胞的完整性，這樣去核的卵母細(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。考點(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．(2019·合肥三模)下圖表示細(xì)胞工程的流程圖(a、b表示過程)，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)若圖示為動(dòng)物細(xì)胞融合的過程，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．(2019·湖南六校二模)《戰(zhàn)狼2》創(chuàng)造了中國電影史的多個(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)乙圖中將轉(zhuǎn)基因煙草細(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。(3)將目的基因?qū)爰?xì)菌時(shí)，常用CaCl2處理，使細(xì)菌處于感受態(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·全國卷Ⅲ節(jié)選)現(xiàn)通過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B、C、D片段，而對(duì)T淋巴細(xì)胞增殖促進(jìn)作用很弱的丙中有B、D片段，據(jù)此可知，若缺少C片段所編碼的肽段，則會(huì)降低