（新教材）人教版生物選擇性必修三學(xué)案第2章細(xì)胞工程階段復(fù)習(xí)課

溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。知識(shí)整合·思維脈圖主題歸納·能力培優(yōu)主題一植物細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用典題示范甲、乙兩名同學(xué)分別以A植物的綠色葉片和B植物的白色花瓣為材料,利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖這兩種植物。回答下列問題:(1)分別以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)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”或“具有葉綠體”)。

(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A植物是一種雜合子的名貴花卉,要快速獲得與原植株基因型和表型都相同的該種花卉,可用組織培養(yǎng)方法繁殖,在培養(yǎng)時(shí),____________(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_______________________________________________________________________________。

(5)若想獲得一個(gè)全新的植物C,既有A植物葉片的葉形,又有B植物的花瓣,請(qǐng)你幫助設(shè)計(jì)一個(gè)方案?！窘馕觥?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)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)具備的條件是具有完整的細(xì)胞核,因?yàn)榧?xì)胞核是遺傳信息庫,是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心,含有全套的遺傳信息。(3)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)主要是由培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的,這兩種激素是細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素,二者對(duì)于根和芽的形成具有重要調(diào)節(jié)作用,二者的用量比例影響根和芽的發(fā)育順序。A中的愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化形成的。(4)若A植物是一種雜合子的名貴花卉,要快速獲得與原植株基因型和表型都相同的該種花卉,可用組織培養(yǎng)方法繁殖,在培養(yǎng)時(shí),由于對(duì)雜合子植株來說,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)得到的花卉的基因型不同于原植株,因此不能采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體。(5)A、B是兩種不同的植物,因此不能使用雜交育種,只能采用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。取A、B植物的細(xì)胞先利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體,然后利用物理或化學(xué)的方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合形成雜種細(xì)胞,最后利用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得雜種植物,這樣雜種植株含有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì),可以表現(xiàn)出兩個(gè)親本的性狀。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)具有完整的細(xì)胞核(3)細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素脫分化(4)不能對(duì)雜合子植株來說,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)得到的花卉的基因型不同于原植株(5)取A、B植物的細(xì)胞先利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體,然后利用物理或化學(xué)的方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合形成雜種細(xì)胞,最后利用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得雜種植物?！敬痤}關(guān)鍵】解答植物細(xì)胞工程必備的四個(gè)關(guān)鍵(1)植物組織培養(yǎng)的原理:植物細(xì)胞的全能性。(2)植物組織培養(yǎng)的過程:脫分化形成愈傷組織,再分化形成根芽,進(jìn)一步發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體。(3)植物組織培養(yǎng)的激素:細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例不同其作用效果不同。激素使用情況結(jié)果同時(shí)使用,且比例適中促進(jìn)愈傷組織的形成同時(shí)使用,且生長(zhǎng)素用量較高有利于根的分化,抑制芽的形成同時(shí)使用,且細(xì)胞分裂素用量較高有利于芽的分化,抑制根的形成(4)植物體細(xì)胞雜交的過程:①去細(xì)胞壁:酶解法(纖維素酶和果膠酶)。②誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合:電融合法、離心法;PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法。③形成雜種細(xì)胞的標(biāo)志:再生出新的細(xì)胞壁。④產(chǎn)生雜種植株:利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。類題精練1.為了探究矮牽牛原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株再生能力,某研究小組的實(shí)驗(yàn)過程如圖。下列敘述正確的是 ()A.過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在質(zhì)量濃度為0.3gB.過程②需提高生長(zhǎng)素的比例以促進(jìn)芽的分化C.過程③需要用秋水仙素處理誘導(dǎo)細(xì)胞壁再生D.原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁但仍然保持細(xì)胞的全能性【解析】選D。過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在等滲溶液中,若將得到的原生質(zhì)體置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,原生質(zhì)體失水,則會(huì)發(fā)生皺縮,A錯(cuò)誤;過程②需提高細(xì)胞分裂素的比例以促進(jìn)芽的分化,B錯(cuò)誤;過程③中細(xì)胞壁的再生,不需要用秋水仙素誘導(dǎo),C錯(cuò)誤;原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁,但細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)未改變,仍保持細(xì)胞的全能性2.如圖是植物體細(xì)胞雜交過程示意圖,下列敘述正確的是()A.過程①需用纖維素酶和果膠酶溶液處理,且溶液的滲透壓略大于細(xì)胞液滲透壓B.過程②可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,主要依據(jù)細(xì)胞膜具有選擇透過性原理C.過程③表示細(xì)胞壁的再生,④⑤需要根據(jù)生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程更換不同的液體培養(yǎng)基D.最終得到的植株相對(duì)于甲、乙,發(fā)生了染色體數(shù)目變異,因此不具有可育性【解析】選A。圖中①為去除細(xì)胞壁的過程,需要將植物組織置于含纖維素酶和果膠酶的等滲溶液中,或略大于細(xì)胞液滲透壓,A正確;過程②要用聚乙二醇等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,主要依據(jù)細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性,B錯(cuò)誤;④為脫分化過程、⑤為再分化過程、⑥為個(gè)體發(fā)育過程,這三個(gè)過程需要根據(jù)生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程更換不同的固體培養(yǎng)基,C錯(cuò)誤;最終得到的植株相對(duì)于甲、乙而言發(fā)生了染色體數(shù)目變異,屬于異源多倍體,一般是可育的,D錯(cuò)誤。主題二單克隆抗體的制備典題示范下列有關(guān)制備單克隆抗體的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.采用的細(xì)胞工程技術(shù)包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞融合B.兩次篩選的目的分別是篩選出雜交瘤細(xì)胞和篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞C.要先用胃蛋白酶處理得到單個(gè)細(xì)胞,然后用誘導(dǎo)劑處理得到雜交瘤細(xì)胞D.運(yùn)用的生物學(xué)原理包括細(xì)胞分裂和細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性【解析】選C。制備單克隆抗體采用的細(xì)胞工程技術(shù)包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞融合技術(shù),A正確;單克隆抗體的制備過程需要兩次篩選,第一次是用選擇培養(yǎng)基篩選獲得雜交瘤細(xì)胞,去除未融合的細(xì)胞和自身融合細(xì)胞;第二次篩選是從雜交瘤細(xì)胞中篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞,B正確;分散細(xì)胞獲得單個(gè)細(xì)胞,需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理,C錯(cuò)誤;運(yùn)用的生物學(xué)原理包括細(xì)胞分裂和細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性,D正確?！敬痤}關(guān)鍵】解答單克隆抗體的兩個(gè)關(guān)鍵(1)選材及依據(jù):①克隆單一的B淋巴細(xì)胞,形成細(xì)胞群。每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只能分泌一種特異性抗體,不同種類的B淋巴細(xì)胞分泌的抗體不同。②將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,獲得雜交瘤細(xì)胞。B淋巴細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)不能無限增殖,骨髓瘤細(xì)胞能夠無限增殖。(2)兩次篩選:①第一次篩選是在B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合之后,因?yàn)橛腥N融合情況(只考慮細(xì)胞兩兩融合):B淋巴細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合、骨髓瘤細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合、B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,而只有B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞的融合細(xì)胞才是需要的雜種細(xì)胞。②第二次篩選需先在多孔培養(yǎng)皿上培養(yǎng),在每個(gè)孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開始培養(yǎng),然后再篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群。由于該細(xì)胞群是由單個(gè)雜交瘤細(xì)胞克隆來的,所以產(chǎn)生的抗體一定是化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的單克隆抗體。類題精練1.某小鼠生活過程中被多種病原體感染過,科學(xué)家以該小鼠為實(shí)驗(yàn)材料,利用單克隆抗體技術(shù),獲得了抗某種病原體的髙純度單克隆抗體。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()A.被多種病原體感染過的小鼠體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生多種漿細(xì)胞B.經(jīng)細(xì)胞融合后形成的單個(gè)雜交瘤細(xì)胞可分泌多種特異性抗體C.使用人鼠嵌合單克隆抗體進(jìn)行疾病治療可減少副作用的發(fā)生D.單克隆抗體的制備過程中應(yīng)用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞融合技術(shù)【解析】選B。被多種病原體感染過的小鼠體內(nèi),產(chǎn)生多種B淋巴細(xì)胞,進(jìn)而產(chǎn)生多種抗體,A正確;經(jīng)細(xì)胞融合后形成的單個(gè)雜交瘤細(xì)胞,只能產(chǎn)生一種抗體,B錯(cuò)誤;使用人鼠嵌合單克隆抗體進(jìn)行疾病治療可減少副作用的發(fā)生,C正確;單克隆抗體的制備過程中應(yīng)用了細(xì)胞融合技術(shù)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),D正確。2.將人細(xì)胞與小鼠細(xì)胞融合,培養(yǎng)出的雜種細(xì)胞可能會(huì)隨機(jī)丟失來自人細(xì)胞的染色體。在丟失人的1號(hào)染色體的融合細(xì)胞中,不能合成人的尿苷單磷酸激酶。下列有關(guān)敘述中不合理的是 ()A.與人和小鼠細(xì)胞相比,融合細(xì)胞發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變B.研究方法中需要選擇適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基和細(xì)胞融合誘導(dǎo)技術(shù)C.細(xì)胞融合所依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性D.尿苷單磷酸激酶的基因很可能在1號(hào)染色體上【解析】選C。融合細(xì)胞會(huì)隨機(jī)丟失來自人細(xì)胞的染色體,即發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變,A正確;適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基用來選擇融合細(xì)胞,動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)常用PEG融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法和電融合法,B正確;細(xì)胞融合所依據(jù)的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性,而不是細(xì)胞的全能性,C錯(cuò)誤;在丟失人的1號(hào)染色體的融合細(xì)胞中,不能合成人的尿苷單磷酸激酶,說明尿苷單磷酸激酶的基因很可能在1號(hào)染色體上,D正確。主題三胚胎工程典題示范長(zhǎng)期以來,優(yōu)良種畜的繁殖速度始終是限制畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸,近年來發(fā)展起來的細(xì)胞工程和胚胎工程技術(shù)為優(yōu)良種畜的快速繁殖帶來了無限生機(jī)。圖1、2、3分別是牛胚胎移植、早期胚胎培養(yǎng)及克隆羊培育圖,請(qǐng)據(jù)圖完成下列問題:(1)在試管牛和克隆羊的培育過程中都必須用到的生物技術(shù)有__________、__________(至少寫出兩項(xiàng))。

(2)與受精有關(guān)的過程有:①第一次卵裂開始;②核膜消失,雌、雄原核融合,形成合子;③精子釋放多種酶;④精子入卵,卵細(xì)胞膜發(fā)生生理反應(yīng),拒絕其他精子進(jìn)入卵內(nèi);⑤雌、雄原核形成。正確的順序?yàn)開_________(填序號(hào))。

(3)超數(shù)排卵技術(shù)的處理措施是對(duì)供體母牛注射__________。

(4)圖2從A到E中,適宜于牛的胚胎移植時(shí)期有______________;圖2中標(biāo)號(hào)3為__________,它將來可發(fā)育為胎膜和胎盤。

(5)動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且__________與供體相同的動(dòng)物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)叫胚胎移植。用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì)胞時(shí),發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞不能被染色,其原因是活細(xì)胞膜__。

【答題關(guān)鍵】解答胚胎工程題目的兩個(gè)關(guān)鍵:(1)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用:(2)克隆羊(核移植技術(shù))和試管羊(體外受精)的過程:①克隆羊(核移植技術(shù)):②試管羊(體外受精):【解析】(1)試管牛和克隆羊的培育過程中都用到了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù)、卵母細(xì)胞的采集技術(shù)等。(2)受精過程為:③精子釋放多種酶→④精子入卵、卵細(xì)胞膜發(fā)生生理反應(yīng),拒絕其他精子進(jìn)入卵內(nèi)→⑤雌、雄原核形成→②核膜消失,雌、雄原核融合,形成合子→①第一次卵裂開始,因此,正確的順序?yàn)棰邰堍茛冖佟?3)對(duì)母牛注射促性腺激素能促使其超數(shù)排卵。(4)胚胎移植的適宜時(shí)期為桑葚胚或囊胚期,即圖2中D、E時(shí)期。圖2中標(biāo)號(hào)3為滋養(yǎng)層細(xì)胞,它將來可發(fā)育為胎膜和胎盤。(5)動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的動(dòng)物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)叫胚胎移植。用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì)胞時(shí),發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞不能被染色,其原因是活細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)的吸收具有選擇透過性。答案:(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植卵母細(xì)胞的采集等(任選兩項(xiàng))(2)③④⑤②①(3)促性腺激素(4)D、E滋養(yǎng)層細(xì)胞(5)生理狀態(tài)對(duì)物質(zhì)的吸收具有選擇透過性類題精練胚胎移植技術(shù)的應(yīng)用為大量繁殖良種奶牛帶來了光明的前景。這項(xiàng)技術(shù)的操作過程大致如圖所示。請(qǐng)回答:(1)為了促進(jìn)良種奶牛排卵,應(yīng)給母牛注射__________激素。

(2)選擇良種公牛的精子時(shí),應(yīng)選擇含__________的精子才可繁殖出良種奶牛。

(3)把受精卵培養(yǎng)成早期胚胎過程中,應(yīng)使用的培養(yǎng)基是________。

(4)胚胎移植技術(shù)除了快速繁育良種家畜外,還可用于___________