2024高考生物一輪復(fù)習(xí)第10單元現(xiàn)代生物科技專題第36講細(xì)胞工程學(xué)案新人教版選修3

PAGE18-第36講細(xì)胞工程[考綱明細(xì)]1.植物組織培育(Ⅱ)2.動物細(xì)胞培育與體細(xì)胞克隆(Ⅱ)3.細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)學(xué)問自主梳理一細(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：依據(jù)人的意愿來變更細(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：依據(jù)操作對象的不同，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)；供應(yīng)肯定的eq\x(\s\up1(04))養(yǎng)分、激素和其他相宜外界條件。植物體未離體的組織、細(xì)胞并未表現(xiàn)出全能性，可能的緣由是什么？提示在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會選擇性地表達(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。動物細(xì)胞：受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞核(動物細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核具有全能性)。2．植物組織培育技術(shù)(1)原理：植物細(xì)胞具有eq\x(\s\up1(05))全能性。(2)過程3．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)概念：將eq\x(\s\up1(08))不同種的植物體細(xì)胞，在肯定條件下融合成eq\x(\s\up1(09))雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成eq\x(\s\up1(10))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(11))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(12))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(13))細(xì)胞膜具有肯定流淌性。人工誘導(dǎo)的方法有物理法，包括eq\x(\s\up1(14))離心、振動、電激等；化學(xué)法一般用eq\x(\s\up1(15))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(16))細(xì)胞壁，這是原生質(zhì)體融合勝利的標(biāo)記。④過程d是eq\x(\s\up1(17))植物組織培育，形成雜種植株，其原理是eq\x(\s\up1(18))植物細(xì)胞具有全能性。(3)意義：克服了eq\x(\s\up1(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\x(\s\up1(20))植物組織培育技術(shù)，又叫快速繁殖技術(shù)。②特點：保持優(yōu)良品種的eq\x(\s\up1(21))遺傳特性；高效快速地實現(xiàn)種苗的eq\x(\s\up1(22))大量繁殖。③實例：利用eq\x(\s\up1(23))組織培育技術(shù)來培育蘭花。(2)作物脫毒①材料：植物的eq\x(\s\up1(24))分生區(qū)(如eq\x(\s\up1(25))莖尖)。分生區(qū)旁邊的病毒極少，甚至eq\x(\s\up1(26))無病毒。②優(yōu)點：使農(nóng)作物eq\x(\s\up1(27))增產(chǎn)。(3)人工種子①概念：以植物組織培育得到的eq\x(\s\up1(28))胚狀體、eq\x(\s\up1(29))不定芽、頂芽和eq\x(\s\up1(30))腋芽等為材料，經(jīng)過人工eq\x(\s\up1(31))薄膜包裝得到的種子。②特點：后代無eq\x(\s\up1(32))性狀分別；不受eq\x(\s\up1(33))氣候、eq\x(\s\up1(34))季節(jié)和eq\x(\s\up1(35))地域限制。人工種皮是保證包袱在其中的胚狀體順當(dāng)生長成小植株的關(guān)鍵部分，請?zhí)接懀喝斯しN皮中應(yīng)當(dāng)具有的有效成分是什么？為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，我們還可以向人工種皮中加入哪些物質(zhì)？提示針對植物種類和土壤等條件，在人工種子的包袱劑中可以加入適量的養(yǎng)分、無機鹽、有機碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長調(diào)整劑。(4)單倍體育種①過程eq\x(\s\up1(36))花藥離體培育→eq\x(\s\up1(37))單倍體植株eq\o(→,\s\up7(人工誘導(dǎo)),\s\do5(染色體加倍))正常植株②優(yōu)點：得到純合子，能eq\x(\s\up1(38))穩(wěn)定遺傳；明顯eq\x(\s\up1(39))縮短育種年限。(5)突變體的利用①突變體：在植物組織培育過程中，由于培育細(xì)胞始終處于不斷的eq\x(\s\up1(40))分生狀態(tài)，因此簡單受到eq\x(\s\up1(41))培育條件和eq\x(\s\up1(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)育而成的個體稱為突變體。②利用：從突變體中篩選出對eq\x(\s\up1(43))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(44))蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、eq\x(\s\up1(45))藥物、香料等。②技術(shù)：eq\x(\s\up1(46))植物組織培育技術(shù)。③培育階段：eq\x(\s\up1(47))愈傷組織階段。進(jìn)行植物組織培育時，依據(jù)目的不同將其培育到不同時期，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)。三動物細(xì)胞工程1．動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段eq\x(\s\up1(01))動物細(xì)胞培育、eq\x(\s\up1(02))動物細(xì)胞核移植、eq\x(\s\up1(03))動物細(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))動物細(xì)胞培育技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。2．動物細(xì)胞培育(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？提示培育的動物細(xì)胞一般傳代至10～50代左右時，部分細(xì)胞核型可能會發(fā)生變更，其細(xì)胞遺傳物質(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)，通常采納傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞。(3)條件①無菌、無毒的環(huán)境：對eq\x(\s\up1(10))培育液和eq\x(\s\up1(11))全部培育用具進(jìn)行eq\x(\s\up1(12))無菌處理。通常在細(xì)胞培育液中還要添加肯定量的eq\x(\s\up1(13))抗生素，其目的是eq\x(\s\up1(14))防止培育過程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培育液，目的是eq\x(\s\up1(15))防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成損害。②養(yǎng)分：eq\x(\s\up1(16))合成培育基中有糖、eq\x(\s\up1(17))氨基酸、eq\x(\s\up1(18))促生長因子、無機鹽、微量元素等，需加eq\x(\s\up1(19))血清、eq\x(\s\up1(20))血漿等一些自然成分。③溫度和pH：哺乳動物體外培育相宜溫度為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))維持培育液的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eq\x(\s\up1(28))有毒物質(zhì)，推斷某種物質(zhì)的毒性。④用于eq\x(\s\up1(29))生理、病理、藥理等方面的探討。3．動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物(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))動物體細(xì)胞核具有全能性。(3)動物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程進(jìn)行核移植時，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)育供應(yīng)足夠的養(yǎng)分；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：克隆動物性狀與供體基本相同克隆動物的大部分性狀受eq\x(\s\up1(36))細(xì)胞核限制，而細(xì)胞核來自供體；克隆動物的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愛護(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))勝利率低、克隆動物存在健康問題、動物食品的平安性問題等。4．動物細(xì)胞融合(1)方法化學(xué)法：須要用聚乙二醇(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)胞膜的流淌性。(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))單克隆抗體開拓了新途徑。動物細(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，而動物細(xì)胞可以干脆融合；②誘導(dǎo)方式不同：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；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：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目第一次篩選其次次篩選篩選緣由誘導(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)過選擇性培育篩選方法用特定的選擇培育基篩選：未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長用多孔培育皿培育，在每個孔只有一個雜交瘤細(xì)胞的狀況下起先克隆化培育和抗體檢測，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所體外培育——eq\x(\s\up1(60))培育液中提取。體內(nèi)培育——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)生特點血清抗體由eq\x(\s\up1(62))漿細(xì)胞分泌一般從血清中分別，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、eq\x(\s\up1(65))靈敏度高，能大量制備⑤用途：作為診斷試劑；用于治療疾病和運載藥物?？键c題型突破考點1植物細(xì)胞工程及應(yīng)用題型一植物組織培育1．下圖是通過植物細(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．過程①需限制好培育基中植物激素的比例C．經(jīng)過程①后細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變更D．過程③需運用液體培育基，有利于細(xì)胞增殖答案A解析該過程是為了得到細(xì)胞群及細(xì)胞產(chǎn)物，沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，A錯誤；過程①為脫分化，在培育基中應(yīng)加入適量的生長素和細(xì)胞分裂素，B正確；愈傷組織是無定形的薄壁細(xì)胞，所以經(jīng)過程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變更，C正確；過程③是細(xì)胞大量增殖的過程，須要液體培育基，D正確。2．(2024·全國卷Ⅲ)培育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)行組織培育可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培育成完整的植株，這是因為植物細(xì)胞具有________。(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，緣由是______________________。(3)從步驟⑤到步驟⑥須要更換新的培育基，其緣由是______________________________________________________________。在新的培育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)行照光培育，其作用是________________________________________________________________________。(5)經(jīng)組織培育得到的植株，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)形成層簡單誘導(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)胞可以培育成完整的植株。(2)形成層細(xì)胞分化程度低、全能性高，易培育勝利，所以要選取含有形成層的組織進(jìn)行組織培育。(3)培育愈傷組織過程中，須要肯定的養(yǎng)分和激素誘導(dǎo)等，步驟⑤為脫分化過程，步驟⑥為再分化過程，兩者在培育過程中須要的生長素和細(xì)胞分裂素的比例不同，所以，從步驟⑤到步驟⑥須要更換新的培育基。在培育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)試管苗須要照光培育，以便誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用，培育成正常的植株。(5)通過組織培育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。植物組織培育技術(shù)沒有經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的融合，屬于無性繁殖。1.植物組織培育的關(guān)鍵(1)條件：離體，肯定養(yǎng)分物質(zhì)，激素(生長素、細(xì)胞分裂素)等。(2)培育基狀態(tài)：固體培育基(需再分化生根培育基及生芽培育基)。(3)體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的緣由：基因的表達(dá)具有選擇性。(4)光照的應(yīng)用脫分化階段不須要賜予光照，再分化階段須要賜予光照，以利于葉綠素的形成。2．植物激素在植物組織培育中的作用生長素/細(xì)胞分裂素的比值作用效果比值高時促進(jìn)根分化、抑制芽形成比值低時促進(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．(2024·九江七校聯(lián)考)依據(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，緣由是__________________________。(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)記是________________________。(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，可用植物組織培育來實現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產(chǎn)。若利用此技術(shù)，將柴油樹細(xì)胞培育到________(填字母編號)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)行組織培育，該過程相當(dāng)于________(填數(shù)字編號)過程。(7)人工種子是由發(fā)育到________(填字母編號)過程的結(jié)構(gòu)包袱上人工種皮制備的。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)胞培育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)行組織培育，包括脫分化和再分化兩個階段，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．(2024·全國卷Ⅱ)植物組織培育技術(shù)在科學(xué)探討和生產(chǎn)實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)的特點有______________________(答出2點即可)。(2)通過組織培育技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培育成胚狀體，再通過人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)，這種人工種子在相宜條件下可萌發(fā)生長。人工種皮具備透氣性的作用是________________________。人工胚乳能夠為胚狀體生長供應(yīng)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，可以削減作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________進(jìn)行組織培育。(4)植物組織培育技術(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)胞培育成一個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\up7(培育))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(誘導(dǎo)分化))小植株解析(1)植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培育技術(shù)，其優(yōu)點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。植物的生長須要有機物和無機物等養(yǎng)分，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)行組織培育獲得脫毒苗。(4)植物組織培育中主要包含脫分化和再分化兩個過程，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\up7(培育))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(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個染色體組，基因型為AabbccDd。考點2動物細(xì)胞培育與動物體細(xì)胞核移植題型一動物細(xì)胞培育1．(2024·銀川模擬)回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培育的問題：(1)細(xì)胞培育所用的培育液為防止雜菌污染，須要加入肯定的________。培育過程中還須要供應(yīng)O2和CO2等氣體，CO2的作用主要是________。(2)在動物細(xì)胞培育過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面______________________時，細(xì)胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的______________________。此時，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是________。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分別下來，須要用酶處理，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)胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生變更而變成________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細(xì)胞進(jìn)行染色時，視察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，緣由是________________________________________________________________________。(5)檢查某種有毒物質(zhì)是否能變更細(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)行視察。(6)通常在____________________條件下保存細(xì)胞。因為在這種條件下，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)胞培育形成的皮膚后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因為機體把移植的皮膚當(dāng)作________進(jìn)行攻擊。答案(1)抗生素維持培育液的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)蒼老甚至死亡不死性降低削減(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)胞的膜丟失了選擇透過性，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，培育液中加入肯定量的抗生素可以防止培育過程中的污染。細(xì)胞培育應(yīng)在含5%CO2的恒溫培育箱中進(jìn)行，CO2的作用是維持培育液的pH。(2)在動物細(xì)胞培育過程中，細(xì)胞會表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象，此時是單層細(xì)胞。用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理可以使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分別下來。(5)由于細(xì)胞分裂中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清楚，因此最好選用分裂到中期的細(xì)胞用顯微鏡視察染色體數(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)機體把移植的皮膚當(dāng)作抗原攻擊，會發(fā)生排斥現(xiàn)象。題型二動物體細(xì)胞核移植2．(2024·全國卷Ⅲ)2024年《細(xì)胞》期刊報道，中國科學(xué)家領(lǐng)先勝利地應(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”?；卮鹣铝袉栴}：(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的難度__________(填“大于”或“小于”)體細(xì)胞核移植，其緣由是____________________________________。(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“不相同”)，性染色體組合________(填“相同”或“不相同”)。答案(1)將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體不變(2)小于胚胎細(xì)胞分化程度低，復(fù)原其全能性相對簡單(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)目和供體一樣。(2)胚胎細(xì)胞核移植的難度小于體細(xì)胞核移植，其緣由是動物胚胎細(xì)胞分化程度低，復(fù)原其全能性相對簡單。(3)哺乳動物雌性個體和雄性個體的體細(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)目相同，性染色體組合不同。3．(2024·全國卷Ⅱ)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①表示去除細(xì)胞核，該過程一般要在卵母細(xì)胞培育至適當(dāng)時期再進(jìn)行，去核時常采納________的方法。②代表的過程是________。(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，選材時必需關(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)的角度分析其緣由是____________________________________________________。(4)與克隆羊“多莉(利)”培育勝利一樣，其他克隆動物的勝利獲得也證明白______________________________________。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)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響(4)動物已分化的體細(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)胞培育到MⅡ中期，用顯微操作法將其細(xì)胞核去除；②代表的過程是胚胎移植。(2)傳代培育10代以內(nèi)的細(xì)胞可以保持正常的二倍體核型，超過10代以后，供體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低。(3)克隆動物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響，會導(dǎo)致獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同。(4)克隆動物的勝利可以證明動物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。1.核移植中供體動物、供應(yīng)卵母細(xì)胞的動物、代孕動物和克隆動物之間的關(guān)系：克隆動物絕大部分性狀與供體動物相同，少數(shù)由線粒體DNA限制的性狀與供應(yīng)卵母細(xì)胞的動物相同，與代孕動物的性狀無遺傳關(guān)系。2．動物細(xì)胞核全能性的表達(dá)細(xì)胞核全能性的表達(dá)，必需供應(yīng)促進(jìn)細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和養(yǎng)分條件，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)育成一個新個體，體現(xiàn)了動物細(xì)胞核的全能性而非動物細(xì)胞的全能性?？键c3動物細(xì)胞融合與單克隆抗體題型一動物細(xì)胞融合1．(2024·合肥三模)下圖表示細(xì)胞工程的流程圖(a、b表示過程)，請據(jù)圖回答下列問題：(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拓了新途徑，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，得到既能快速大量繁殖，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，須要用__________(填工具酶)制備____________。這項工程的意義是______________________________________________________________________。(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，擴大了親本組合的范圍(3)細(xì)胞膜的流淌性解析(1)若a是誘導(dǎo)動物細(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)胞既可以快速大量增殖，又可以產(chǎn)生專一性抗體。(2)在植物體細(xì)胞雜交過程中，須要對甲乙細(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)胞膜的流淌性。題型二單克隆抗體2．下圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。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中運用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成C．③同時具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性D．④是經(jīng)篩選培育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錯誤；胰蛋白酶常用在動物細(xì)胞培育過程中，其作用是使組織分散成單個細(xì)胞，圖示②中應(yīng)運用促融劑如聚乙二醇(PEG)，B錯誤；圖示③為雜交瘤細(xì)胞，其同時具有漿細(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．(2024·湖南六校二模)《戰(zhàn)狼2》創(chuàng)建了中國電影史的多個最高，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)選擇性培育的①________細(xì)胞，還需進(jìn)行克隆化培育和________檢測，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，常用CaCl2處理，使其處于________以利于汲取外部DNA分子。將重組DNA導(dǎo)入煙草細(xì)胞采納最多的方法是________。(4)乙圖中將轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞培育成轉(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)置培育基中生長素與細(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)植物組織培育大于解析(1)據(jù)甲圖中顯示，對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，常用CaCl2處理，使細(xì)菌處于感受態(tài)以利于汲取外部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)胞培育成植株的技術(shù)是植物組織培育，該過程中誘導(dǎo)細(xì)胞生根時，培育基中的生長素與細(xì)胞分裂素的比應(yīng)當(dāng)大于1。方向真題體驗1．(2024·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)做了如下試驗：將肯定量的含T淋巴細(xì)胞的培育液平均分成四組，其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為比照，培育并定期檢測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，添加蛋白乙的培育液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加，此時若要使T淋巴細(xì)胞接著增殖，可采納的方法是________。細(xì)胞培育過程中，培育箱中通常要維持肯定的CO2濃度，CO2的作用是______________________。(2)僅依據(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)胞傳代培育維持培育液的pH(2)C解析(1)當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時，添加蛋白乙的培育液中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的細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液分瓶接著傳代培育。動物細(xì)胞培育中，CO2的作用是維持培育液的pH。(2)比照分析圖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，則會降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果。2．(2024·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，利用植物組織培育技術(shù)繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}：(1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在肯定條件下進(jìn)行組織培育，均能獲得試管苗，其原理是________________________________________