（通用版）2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第2講 細(xì)胞工程學(xué)案（含解析）（選修3）.doc

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第2講 細(xì)胞工程 一、細(xì)胞工程 1．操作水平：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。 2．目的：按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。 二、植物細(xì)胞工程 1．植物細(xì)胞的全能性 2．植物細(xì)胞工程的基本技術(shù) 3．植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 (1)植物繁殖的新途徑 ①微型繁殖：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 特點(diǎn)： ②作物脫毒技術(shù)：選取作物無毒組織(如莖尖)進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗的技術(shù)。 ③人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。 (2)作物新品種的培育 ①單倍體育種 a．實(shí)質(zhì)：花藥離體培養(yǎng)過程就是植物組織培養(yǎng)過程。 b．流程：花藥單倍體幼苗純合子。 c．優(yōu)點(diǎn)：后代不發(fā)生性狀分離，都是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳，明顯縮短了育種年限。 ②突變體的利用：在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而發(fā)生突變。從這些產(chǎn)生突變的個(gè)體中可以篩選出對(duì)人們有用的突變體，進(jìn)而培育成新品種。 (3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) ①細(xì)胞產(chǎn)物：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。 ②培養(yǎng)階段：愈傷組織階段。 ③技術(shù)基礎(chǔ)：植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與核移植技術(shù) 1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 2．動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù) 四、動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體 1．動(dòng)物細(xì)胞融合 (1)概念：兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程，也稱細(xì)胞雜交。 (2)條件：需要用聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒或電激等誘導(dǎo)因素。 (3)原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 (4)結(jié)果：形成具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。 (5)意義：突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。 2．單克隆抗體 (1)制備過程 (2)優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高，可大量制備。 (3)用途：作為診斷試劑；用于治療疾病和運(yùn)載藥物。 [基礎(chǔ)微點(diǎn)全練] 1．判斷正誤 (1)棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性(√) (2)愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的() (3)利用物理法或化學(xué)法可以直接將兩個(gè)植物細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)融合() (4)再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志(√) (5)制備肝細(xì)胞懸液時(shí)先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理() (6)肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2刺激細(xì)胞呼吸() (7)動(dòng)物細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞必須是卵細(xì)胞() (8)用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用10代以內(nèi)的培養(yǎng)細(xì)胞(√) (9)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，是為了獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎() (10)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞融合后有三種細(xì)胞類型(若僅考慮兩兩融合的情況)(√) 2．下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　) A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，可用胃蛋白酶處理使細(xì)胞分散開 B．通過動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)獲得大量細(xì)胞，可證明動(dòng)物細(xì)胞具有全能性 C．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) D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)選用的培養(yǎng)材料大多是動(dòng)物的受精卵 解析：選C　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，應(yīng)用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開，A錯(cuò)誤；通過動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)獲得大量細(xì)胞，沒有獲得完整個(gè)體，不能證明動(dòng)物細(xì)胞具有全能性，B錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)選用的培養(yǎng)材料大多是幼齡動(dòng)物的組織或細(xì)胞，D錯(cuò)誤。 3．如圖是通過植物細(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需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例 C．經(jīng)過程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化 D．過程③需使用固體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖 解析：選B　細(xì)胞全能性以細(xì)胞發(fā)育成個(gè)體為標(biāo)志，而圖中并沒有形成完整植物體，A錯(cuò)誤；過程①是脫分化，而決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是培養(yǎng)基中植物激素的種類和比例，因此該過程需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例，B正確；過程①是脫分化，經(jīng)該過程細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，成為高度液泡化的薄壁細(xì)胞，C錯(cuò)誤；過程③需使用液體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖，D錯(cuò)誤。 4．應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，不僅可實(shí)現(xiàn)種苗的快速繁殖、培育無病毒植株，也可加快作物及苗木育種。下面是培育柑桔耐鹽植株的實(shí)驗(yàn)流程。請(qǐng)回答下列問題： (1)愈傷組織是由離體的莖段經(jīng)________過程形成的，此時(shí)愈傷組織細(xì)胞________(填“具有”或“不具有”)細(xì)胞的全能性。 (2)對(duì)愈傷組織進(jìn)行了兩次處理，處理1中γ射線照射的目的是______________，用γ射線不直接處理莖段而是處理愈傷組織，原因是________________________；處理2中添加的物質(zhì)X為________。 (3)植物組織培養(yǎng)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于其他作物的育種中。在培育白菜—甘藍(lán)、三倍體無子西瓜、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得抗蟲棉中，必需用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是________________________________________________________________________。 解析：由圖分析可知，培育柑桔耐鹽植株利用了γ射線照射，使其發(fā)生基因突變，再利用一定濃度鹽的培養(yǎng)基去選擇耐鹽植株。(1)離體的莖段經(jīng)過脫分化過程形成愈傷組織，此時(shí)愈傷組織具有未分化的特點(diǎn)，細(xì)胞依然具有全能性。(2)對(duì)愈傷組織進(jìn)行了兩次處理，處理1中γ射線照射的目的是誘導(dǎo)基因突變。愈傷組織細(xì)胞處于不斷地分裂狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而發(fā)生突變，因此通常用γ射線處理植物的愈傷組織能獲得較好效果。該技術(shù)最終培育柑桔耐鹽植株，因此處理2中添加的物質(zhì)X為NaCl，起選擇作用，具有能適應(yīng)一定濃度鹽的愈傷組織才可以生長(zhǎng)，不適應(yīng)的愈傷組織死亡。(3)三倍體無子西瓜的培養(yǎng)過程是：利用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗，使之變成四倍體植株，再用二倍體西瓜給四倍體西瓜授粉，結(jié)出三倍體的種子。第二年將此三倍體的西瓜種子種下去，授以二倍體的花粉，結(jié)出三倍體的無子西瓜。整個(gè)過程中沒有用到植物組織培養(yǎng)。作物育種研究中常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將含抗蟲基因的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入到植物體細(xì)胞中，再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得抗蟲的農(nóng)作物。運(yùn)用細(xì)胞工程培育白菜－甘藍(lán)雜種植株，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株。 答案：(1)脫分化　具有　(2)誘發(fā)基因突變　愈傷組織細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，易誘發(fā)基因突變　NaCl(或鹽)　(3)白菜—甘藍(lán)、抗蟲棉 5．如圖是某實(shí)驗(yàn)室通過小鼠纖維母細(xì)胞等獲得單克隆抗體的實(shí)驗(yàn)流程，據(jù)圖回答相關(guān)問題： (1)過程①類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的________過程。與纖維母細(xì)胞相比，誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較________。過程②中細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是__________________________________。 (2)a是________，Z細(xì)胞是____________________________________________________。 (3)骨髓瘤細(xì)胞和漿細(xì)胞融合所依據(jù)的原理是____________________。與誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合不同的方法是用________誘導(dǎo)。 (4)通過單克隆抗體制備技術(shù)得到的抗a的單抗具有____________________的特點(diǎn)。 解析：(1)過程①是將甲小鼠的纖維母細(xì)胞誘導(dǎo)成誘導(dǎo)干細(xì)胞，相當(dāng)于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的脫分化。誘導(dǎo)干細(xì)胞相當(dāng)于未分化的細(xì)胞，其全能性較高。過程②是誘導(dǎo)干細(xì)胞分化成各種體細(xì)胞，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)。(2)由圖分析可知，Z為能產(chǎn)生抗a抗體的雜交瘤細(xì)胞，Z分泌合成的是抗a的單抗，則a為抗原。(3)動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。骨髓瘤細(xì)胞和漿細(xì)胞融合與誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合不同的方法是用滅活的病毒進(jìn)行誘導(dǎo)。(4)通過單克隆抗體制備技術(shù)得到的抗a的單抗具有的特點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備。 答案：(1)脫分化　高　基因的選擇性表達(dá)　(2)抗原　能產(chǎn)生抗a抗體的雜交瘤細(xì)胞　(3)細(xì)胞膜的流動(dòng)性　滅活的病毒　(4)特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備 一、植物細(xì)胞工程 [試考題查欠缺] 1．(2018江蘇高考)花藥離體培養(yǎng)是重要的育種手段。下圖是某二倍體植物花藥育種過程的示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．為了防止微生物污染，過程①所用的花藥需在70%乙醇中浸泡30 min B．過程②的培養(yǎng)基中需添加較高濃度的細(xì)胞分裂素以利于根的分化 C．過程③逐步分化的植株中可篩選獲得純合的二倍體 D．過程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上 解析：選C　通常將花藥用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡30 s，立即取出，在無菌水中清洗；過程②為脫分化形成愈傷組織的過程，所用培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例應(yīng)適中；過程③為再分化，因用秋水仙素處理了由花藥形成的愈傷組織細(xì)胞，故能篩選獲得純合的二倍體；過程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到土壤中。 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。回答下列問題： (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______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到______________。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”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。 (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)主要是由于培養(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)若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)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_________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖 、果糖。用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，細(xì)胞必須具有完整細(xì)胞核，才具有發(fā)育為個(gè)體的一整套完整遺傳信息。(3)影響植物組織培養(yǎng)的兩種主要激素是細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化形成的。(4)由于花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同，組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株，導(dǎo)致不能保留親本性狀。 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)葡萄糖、果糖　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)雜合體的植株來說，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)得到花卉基因型不同于原植株 3．(2013全國(guó)卷Ⅱ)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物。回答下列問題： (1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用________酶和________酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的__________，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成__________組織，然后經(jīng)過________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為__________________________。 (2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指______________________________________ ________________________________________________________________________。 假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是___________________________________________________________________________。 (3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖，經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的________________________________________________________________________ 等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 解析：(1)要培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物，可采用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的第一步是用纖維素酶和果膠酶去除兩種植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體。誘導(dǎo)融合成功后獲得的雜種細(xì)胞，經(jīng)脫分化培養(yǎng)成愈傷組織，然后經(jīng)過再分化形成完整的雜種植株。(2)多倍體的概念：由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。由于甲與乙有性雜交的后代中分別含有甲植物和乙植物的一個(gè)染色體組，兩個(gè)染色體組中的染色體互不相同，雜交后代細(xì)胞中無同源染色體，減數(shù)分裂過程中會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)異常，不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞，故該植株不可育。而體細(xì)胞雜交獲得的雜種植物分別含有甲植物和乙植物的兩個(gè)染色體組，含有同源染色體，減數(shù)分裂過程中聯(lián)會(huì)正常，能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞，故該雜種植株可育。(3)制備人工種子的材料可以是經(jīng)組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等。 答案：(1)纖維素　果膠　原生質(zhì)體　愈傷　再分化(或分化)　植物體細(xì)胞雜交技術(shù)　(2)由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體　在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會(huì)異常，而后者染色體聯(lián)會(huì)正常 (3)胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽 [強(qiáng)知能補(bǔ)欠缺] 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)基和生芽培養(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．植物激素對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響 (1)使用順序不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同 使用順序 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 先使用生長(zhǎng)素，后使用細(xì)胞分裂素 有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化 先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素 細(xì)胞既分裂也分化 同時(shí)使用 分化頻率提高 簡(jiǎn)記為：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化頻率高 (2)生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的值影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向 生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素 植物細(xì)胞的發(fā)育方向 高 有利于根的分化，抑制芽的形成 低 有利于芽的分化，抑制根的形成 適中 促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng) 簡(jiǎn)記為：“高”根，“低”芽，“中”愈傷 3.植物體細(xì)胞雜交過程中雜種細(xì)胞類型及檢測(cè)方法 (1)誘導(dǎo)產(chǎn)生的雜種細(xì)胞類型(假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A、B)。 ①未融合的細(xì)胞：A和B。 ②兩兩融合的細(xì)胞：AA、BB和AB。 ③多細(xì)胞融合體。 (2)檢測(cè)方法：對(duì)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，然后根據(jù)得到的植物性狀進(jìn)行判斷。 植物性狀 結(jié)論 ①只表現(xiàn)出一種植物的性狀 未融合的細(xì)胞 ②得到的是具有兩種親本性狀的植物 雜種植株 ③得到的是兩種親本性狀的植物，且一種植物的性狀得到加強(qiáng) 多細(xì)胞融合體 ④得到的是一種植物的性狀，但是效果得到加強(qiáng) 同種細(xì)胞 融合的結(jié)果 4．雜種植株遺傳物質(zhì)變化的判斷 (1)遺傳特性：雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，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。 [練題點(diǎn)全過關(guān)] 1．(2019武漢調(diào)研)為探究某種植物愈傷組織的培養(yǎng)條件，某研究小組配制了含有兩種濃度2,4D的培養(yǎng)基，然后接種初始重量相同的幼苗子葉切塊并分別培養(yǎng)在光照及黑暗條件下，一段時(shí)間后，測(cè)量愈傷組織的生長(zhǎng)量，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}： (1)在該實(shí)驗(yàn)中，自變量是___________________________________________。 進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)，要嚴(yán)格控制雜菌污染的原因是____________________。 (2)由圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，在培養(yǎng)基中添加2,4D的作用是________________。 (3)幼苗子葉切塊轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過程稱____________。為大量獲得該植物的愈傷組織適宜采取________(填“黑暗”或“光照”)培養(yǎng)。 (4)光照在培養(yǎng)過程中不作為愈傷組織的能量來源，原因是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)由圖分析可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量為光照的有無和2,4D的濃度。由于微生物繁殖速度快，與植物組織競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)，并且可以產(chǎn)生大量有毒物質(zhì)可能殺死植物細(xì)胞，故進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制雜菌污染。(2)2,4D是植物生長(zhǎng)素類似物，可以促進(jìn)愈傷組織生長(zhǎng)。(3)植物組織培養(yǎng)須在離體的情況下，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，經(jīng)再分化形成胚狀體；從圖示坐標(biāo)曲線分析，黑暗條件下愈傷組織生長(zhǎng)更好。(4)經(jīng)脫分化形成愈傷組織的過程中及愈傷組織的增殖階段，細(xì)胞中均不含葉綠體，無法利用光能進(jìn)行光合作用，而光照促進(jìn)葉綠素的合成，抑制細(xì)胞脫分化，促進(jìn)細(xì)胞再分化，故脫分化過程通常是在黑暗條件下進(jìn)行，再分化在光下進(jìn)行。 答案：(1)光照的有無、2,4D的濃度　雜菌可以在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，雜菌產(chǎn)生的物質(zhì)影響植物組織的生長(zhǎng) (2)促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)　(3)脫分化　黑暗　(4)經(jīng)脫分化形成愈傷組織的過程中及愈傷組織的增殖階段，細(xì)胞中均不含葉綠體，無法利用光能進(jìn)行光合作用 2．(2019長(zhǎng)春調(diào)研)絮凝性細(xì)菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物能與石油污水中的懸浮顆粒和有機(jī)物等形成絮狀沉淀，起到凈化污水的作用。為進(jìn)一步提高對(duì)石油污水的凈化效果，將絮凝性細(xì)菌和石油降解菌融合，構(gòu)建目的菌株。其流程如下。據(jù)圖回答下列問題： (1)溶菌酶的作用是__________________。PEG的作用是________________________。 (2)經(jīng)處理后，在再生培養(yǎng)基上，未融合的A、B難以生長(zhǎng)。圖中AB融合菌能生長(zhǎng)和繁殖，原因是成功融合的細(xì)胞既可以____________________，又可以____________。 (3)目的菌株的篩選：篩選既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有________的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的AB融合菌，選擇效果最好的作為目的菌株，其同化作用類型應(yīng)為__________型，屬于生態(tài)系統(tǒng)中的________(成分)。 (4)為探究目的菌株不同發(fā)酵時(shí)間發(fā)酵液的絮凝效果，將目的菌株進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，定時(shí)取發(fā)酵液，加入石油污水中，還應(yīng)設(shè)置__________________為對(duì)照組。 解析：(1)細(xì)菌所具有的細(xì)胞壁妨礙了細(xì)菌細(xì)胞的融合，所以溶菌酶的作用是將其細(xì)胞壁進(jìn)行溶解，以獲得原生質(zhì)體。PEG是促進(jìn)細(xì)胞融合的促融劑，其作用是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。(2)由圖示分析可知，A菌細(xì)胞質(zhì)失去活性，B菌DNA失去活性，所以AB融合菌有A的DNA和B的細(xì)胞質(zhì)，既可以分泌絮凝活性物質(zhì)又可以降解石油，在選擇培養(yǎng)基上單純的A、B菌都不能存活，而融合的AB菌能進(jìn)行生長(zhǎng)并繁殖。(3)目的菌的選擇是要選擇能分泌具有絮凝活性物質(zhì)的高分子化合物，又具有降解石油能力的AB融合菌，因此目的菌株能在含有石油的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，其同化作用類型為異養(yǎng)型，屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。(4)為探究目的菌株在不同時(shí)間的絮凝效果，設(shè)置的對(duì)照組實(shí)驗(yàn)應(yīng)是不加發(fā)酵液(沒有目的菌株)的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)。 答案：(1)溶解(去除、破壞)細(xì)胞壁　誘導(dǎo)(或促進(jìn))(不同的)原生質(zhì)體融合　(2)分泌絮凝活性物質(zhì)　降解石油(合理即可)　(3)石油　異養(yǎng)　分解者　(4)不加發(fā)酵液的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水) 二、動(dòng)物細(xì)胞工程 [試考題查欠缺] 1.(2018江蘇高考)(多選)如圖為融合的示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞，需先去分化再誘導(dǎo)融合 B．a(chǎn)細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合需要促融處理后才能實(shí)現(xiàn) C．c細(xì)胞的形成與a、b細(xì)胞膜的流動(dòng)性都有關(guān) D．c細(xì)胞將同時(shí)表達(dá)a細(xì)胞和b細(xì)胞中的所有基因 解析：選BC　若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞，應(yīng)先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，然后再誘導(dǎo)融合；a細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合需要促融處理，使植物細(xì)胞融合的促融方法有離心、振動(dòng)、電激、聚乙二醇誘導(dǎo)等，使動(dòng)物細(xì)胞融合的促融方法有聚乙二醇誘導(dǎo)、滅活的病毒誘導(dǎo)、電激等；細(xì)胞的融合與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)；融合后的c細(xì)胞中的基因進(jìn)行選擇性表達(dá)，只能表達(dá)a、b兩細(xì)胞的部分基因。 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”。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“不同”)，性染色體組合________(填“相同”或“不同”)。 解析：(1)核移植是指將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞核，移入一個(gè)已去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞。將重組細(xì)胞形成的早期胚胎移植到受體子宮內(nèi)進(jìn)一步發(fā)育，最終分娩得到克隆動(dòng)物。因?yàn)槿旧w在細(xì)胞核中，所以克隆動(dòng)物體細(xì)胞與提供細(xì)胞核的個(gè)體的體細(xì)胞的染色體數(shù)目相同。(2)由于動(dòng)物的胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性相對(duì)容易，而動(dòng)物的體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)全能性十分困難，因此，動(dòng)物體細(xì)胞核移植獲得克隆動(dòng)物的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。(3)哺乳動(dòng)物雌雄個(gè)體的體細(xì)胞中，細(xì)胞核內(nèi)常染色體的數(shù)目是相同的，性染色體組合是不同的。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，則得到的克隆動(dòng)物的體細(xì)胞中常染色體的數(shù)目相同，性染色體組合不同。 答案：(1)將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞核，移入一個(gè)已去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中　不變　(2)小于　胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性相對(duì)容易　(3)相同　不同 [強(qiáng)知能補(bǔ)欠缺] 1．植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 比較項(xiàng)目 植物組織培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞的全能性 細(xì)胞增殖 前處理 無菌、離體 無菌；用胰蛋白酶處理，使組織細(xì)胞相互分散開 取材 植物較幼嫩的部位或花藥等 動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織 培養(yǎng)基 性質(zhì) 固體 液體 培養(yǎng)基 成分 水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素、瓊脂等 糖、氨基酸、無機(jī)鹽、促生長(zhǎng)因子、微量元素、動(dòng)物血清等 結(jié)果 最終產(chǎn)生新個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性 細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞，不形成新個(gè)體，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 相同點(diǎn) ①都需人工條件下的無菌操作；②都需要適宜的溫度、pH等條件；③都進(jìn)行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂 2．植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較 植物體細(xì)胞雜交 動(dòng)物細(xì)胞融合 培養(yǎng)條件 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(水、無機(jī)鹽、蔗糖、氨基酸和有機(jī)酸等)、激素(細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素等)及其他條件(無菌、適宜的溫度和pH等) 葡萄糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素、血清或血漿等天然成分 細(xì)胞融合原理 細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖 細(xì)胞融合方法 用纖維素酶、果膠酶去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞后，誘導(dǎo)細(xì)胞融合 誘導(dǎo)手段 ①物理法：離心、振動(dòng)、電激等 ②化學(xué)法：聚乙二醇(PEG) ①物理、化學(xué)法：與植物體細(xì)胞雜交的誘導(dǎo)手段相同 ②生物法：滅活的病毒 結(jié)果 獲得雜種植株 獲得雜種細(xì)胞，以生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品 用途 克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等 3．單克隆抗體制備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，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，所以經(jīng)選擇性培養(yǎng)獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞 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 得到雜交瘤細(xì)胞 得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞 4．動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)(核移植技術(shù)) (1)原理：動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。 (2)核移植分類：胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。 (3)核移植過程(以克隆高產(chǎn)奶牛為例) (4)應(yīng)用：①加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。②保護(hù)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。 [練題點(diǎn)全過關(guān)] 1．如圖表示細(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)生專一性抗體的雜交瘤細(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______________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)若圖示為誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，則a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除細(xì)胞壁，然后再誘導(dǎo)甲、乙細(xì)胞的原生質(zhì)體融合。該技術(shù)可以克服有性雜交遠(yuǎn)緣不親和的障礙，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。 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　克服了有性雜交遠(yuǎn)緣不親和的障礙，擴(kuò)大了親本組合的范圍　(3)細(xì)胞膜的流動(dòng)性 2．紫杉醇是一種具有抗癌活性的化合物，為了迅速高效地分離、純化紫杉醇，實(shí)驗(yàn)小組以紫杉醇為抗原免疫小鼠，取免疫小鼠的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，并經(jīng)過篩選獲得能穩(wěn)定分泌紫杉醇單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，回答下列問題： (1)紫杉醇單克隆抗體的獲得所涉及的生物技術(shù)手段有________________________，該實(shí)例說明單克隆抗體具有____________________的優(yōu)點(diǎn)。 (2)免疫小鼠和骨髓瘤細(xì)胞融合后產(chǎn)生多種雜交細(xì)胞，為了獲得雜交瘤細(xì)胞應(yīng)用特定的__________進(jìn)行篩選，然后通過專一抗體檢測(cè)陽(yáng)性和克隆化培養(yǎng)獲得______________________________的雜交瘤細(xì)胞。 (3)若要體內(nèi)培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞，可將雜交瘤細(xì)胞注入小鼠的_________，若要在體外培養(yǎng)液中培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞，需要將培養(yǎng)液放置在95%的空氣和5%的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是_________________。 (4)紫杉醇是紅豆杉產(chǎn)生的一種代謝產(chǎn)物，欲利用植物組織培養(yǎng)獲得大量的紫杉醇，應(yīng)將紅豆杉的外植體培育到____________階段，原因是___________________________________。 解析：(1)取免疫小鼠的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，采用的是動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)，在融合前和篩選雜交瘤細(xì)胞的過程中均需要采用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來培養(yǎng)相應(yīng)的細(xì)胞。單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn)。(2)制備單克隆抗體的過程中至少需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行兩次篩選：第一次是在特定的選擇性培養(yǎng)基上，將雜交瘤細(xì)胞篩選出來；由于篩選出的雜交瘤細(xì)胞有很多種，因此第二次篩選的目的是通過專一抗體檢測(cè)陽(yáng)性和克隆化培養(yǎng)，從很多種雜交瘤細(xì)胞中將既能大量增殖，又能產(chǎn)生抗紫杉醇的抗體的雜交瘤細(xì)胞篩選出來。(3)最終篩選出來的雜交瘤細(xì)胞，可以將其注射到小鼠腹腔內(nèi)進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，也可以在體外培養(yǎng)液中進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)。后者需要將培養(yǎng)液放置在95%的空氣和5%的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(4)紫杉醇是紅豆杉產(chǎn)生的一種代謝產(chǎn)物。由于愈傷組織的細(xì)胞分裂快，代謝旺盛，所以，欲利用植物組織培養(yǎng)獲得大量的紫杉醇，應(yīng)將紅豆杉的外植體培育到愈傷組織階段。 答案：(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞融合　特異性強(qiáng)，靈敏度高　(2)選擇培養(yǎng)基　既能大量增殖，又能產(chǎn)生抗紫杉醇的抗體　(3)腹腔　維持培養(yǎng)液的pH　(4)愈傷組織　愈傷組織的細(xì)胞分裂快，代謝旺盛 1．某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉，其技術(shù)路線為“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對(duì)細(xì)胞的傷害 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．出芽是細(xì)胞再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控 D．生根時(shí)，培養(yǎng)基通常應(yīng)含α萘乙酸等生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑 解析：選B　植物組織培養(yǎng)中消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對(duì)培養(yǎng)材料的傷害；植物體細(xì)胞的雜交需先除去細(xì)胞壁得到原生質(zhì)體，再在細(xì)胞融合誘導(dǎo)劑作用下獲得染色體加倍的細(xì)胞；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)；植物組織培養(yǎng)過程中，生根階段的培養(yǎng)基中通常應(yīng)含有生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑。 2．下列有關(guān)細(xì)胞工程的說法正確的是(　　) A．在愈傷組織形成的過程中，除適宜的溫度、pH和無菌條件外，還需要有植物激素進(jìn)行調(diào)節(jié) B．植物體細(xì)胞雜交前需要用酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，然后再用滅活的病毒促進(jìn)融合 C．利用動(dòng)物體細(xì)胞核移植的方法得到克隆動(dòng)物是培育新物種的一種方式 D．動(dòng)物細(xì)胞應(yīng)在含5%的CO2的恒溫箱中培養(yǎng)，CO2的作用是為細(xì)胞提供碳源 解析：選A　在愈傷組織形成的過程中，需添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等植物激素進(jìn)行調(diào)節(jié)；滅活的病毒是促進(jìn)動(dòng)物細(xì)胞融合特有的方法；核移植屬于克隆，為無性生殖，不會(huì)產(chǎn)生新物種；動(dòng)物細(xì)胞應(yīng)在含5%的CO2的恒溫箱中培養(yǎng)，CO2的作用是維持培養(yǎng)液中的pH。 3．(2016全國(guó)卷Ⅱ)下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)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代表的過程是______________。 (2)經(jīng)過多次傳代后，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________________________________________________________________________。 解析：(1)哺乳動(dòng)物的正常細(xì)胞核中性染色體的組成為XX(雌性)或XY(雄性)。卵母細(xì)胞在培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期時(shí)，常采用顯微操作法去除細(xì)胞核。②過程是將早期胚胎移植到代孕個(gè)體的子宮中，即代表的是胚胎移植。(2)一般來說，動(dòng)物細(xì)胞在傳代培養(yǎng)到10～50代時(shí)，部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，即遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)一般選10代以內(nèi)的細(xì)胞，以保證細(xì)胞正常的二倍體核型。(3)獲得的克隆動(dòng)物性狀與供體動(dòng)物基本相同，但不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析，性狀不完全相同的原因是克隆動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，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)高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制，但其細(xì)胞核的全能性在卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)的作用下仍能得以表達(dá)。故克隆羊“多莉(利)”以及其他克隆動(dòng)物的培育成功，證明了高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。 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)物已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 4．(2019徐州模擬)下面為“番茄—馬鈴薯”的培育過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交(即用番茄、馬鈴薯雜交)能否得到可育的雜種植株？為什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中，運(yùn)用的技術(shù)手段是________________，依據(jù)的原理是________________，其中過程②稱為________________技術(shù)，與過程③密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器為________，過程④相當(dāng)于________，過程⑤涉及的細(xì)胞分裂方式為________。 (3)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。 (4)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)進(jìn)行到________(填字母編號(hào))階段即可。 解析：(1)番茄和馬鈴薯屬于兩種植物，存在生殖隔離，不能通過有性雜交產(chǎn)生后代。(2)過程②是把a(bǔ)、b兩個(gè)原生質(zhì)體融合在一起，稱為原生質(zhì)體融合。過程③是在融合的原生質(zhì)體外再生一層細(xì)胞壁，而細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。過程④的結(jié)果是形成了愈傷組織，為脫分化過程。(3)“番茄—馬鈴薯”屬于異源多倍體中的異源六倍體。(4)柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，要實(shí)現(xiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)需將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織，然后進(jìn)行提取。 答案：(1)不能。不同種的植物間存在生殖隔離　(2)植物組織培養(yǎng)　植物細(xì)胞的全能性　原生質(zhì)體融合　高爾基體　脫分化　有絲分裂　(3)六　(4)e 5．我國(guó)科學(xué)家突破了體細(xì)胞克隆猴的世界難題，成功培育出世界上首個(gè)體細(xì)胞克隆猴——“中中”和“華華”。這標(biāo)志著我國(guó)將率先開啟以獼猴作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的時(shí)代。如圖為克隆猴的流程示意圖。請(qǐng)回答下列問題： (1)我國(guó)克隆猴利用的是猴胎兒成纖維細(xì)胞，該細(xì)胞是已分化的體細(xì)胞，從理論上分析，它具有細(xì)胞的全能性，這是因?yàn)開___________________________________________。 (2)克隆猴時(shí)需要進(jìn)行“去核”操作，即去掉卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。先在體外培養(yǎng)卵母細(xì)胞讓其分裂，一般選擇________的細(xì)胞進(jìn)行去核操作；然后進(jìn)行“核移植”，即將體細(xì)胞的細(xì)胞核移到去核卵母細(xì)胞中形成重組細(xì)胞，此時(shí)采用的技術(shù)是________________________；得到的重組細(xì)胞再進(jìn)行人工激活使其分裂形成胚胎。 (3)科學(xué)家將79枚克隆胚胎移植入21只代孕母猴中，最終只有兩只母猴正常懷孕產(chǎn)下“中中”和“華華”，他倆的性別是否一致？____________，原因是________________________________________________________________________。 (4)克隆動(dòng)物有很多優(yōu)點(diǎn)：①可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育；②________________________________________________________________________。 (5)靈長(zhǎng)類生物克隆成功是克隆技術(shù)的重大突破，在該技術(shù)應(yīng)用方面，應(yīng)注意哪些潛在的風(fēng)險(xiǎn)？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)由于成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核中含有猴的全部核基因，因此理論上成纖維細(xì)胞具有全能性。(2)去核操作一般選擇減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞。體細(xì)胞的細(xì)胞核移到去核卵母細(xì)胞中形成重組細(xì)胞的方法是顯微注射技術(shù)。(3)79枚克隆胚胎為有絲分裂而來，其細(xì)胞核遺傳物質(zhì)一致，即“中中”“華華”的細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)一樣，其性別也一致。(4)克隆動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)：①可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。②可以增加瀕危物種的存活數(shù)量(或可以建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型研究人類疾病)。(5)克隆技術(shù)存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)避免進(jìn)一步擴(kuò)大到對(duì)靈長(zhǎng)類或者人類的體細(xì)胞克隆，引發(fā)倫理問題。 答案：(1)成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核中含有猴的全部核基因　(2)減數(shù)第二次分裂中期(或MⅡ期)　顯微注射技術(shù) (3)是　“中中”“華華”的細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)一樣，是經(jīng)過有絲分裂形成的　(4)可以增加瀕危物種的存活數(shù)量(或可以建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型研究人類疾病)　(5)避免進(jìn)一步擴(kuò)大到對(duì)靈長(zhǎng)類或者人類的體細(xì)胞克隆，引發(fā)倫理問題 6．人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白，人工制備的抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷?；卮鹣铝袉栴}。 (1)制備單克隆抗體過程中要用到________和________技術(shù)。制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當(dāng)于________，使小鼠產(chǎn)生能分泌相應(yīng)抗體的漿細(xì)胞。 (2)在細(xì)胞內(nèi)DNA合成一般有兩條途徑。主要途徑是在細(xì)胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸，進(jìn)而合成DNA，而氨基喋呤可以阻斷此途徑。另一輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下，經(jīng)酶催化合成DNA，而骨髓瘤細(xì)胞的DNA合成沒有此輔助途徑。根據(jù)這樣的原理，向經(jīng)誘導(dǎo)后的漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞混合培養(yǎng)液中添加氨基喋呤________(填“能”或“不能”)能篩選雜交瘤細(xì)胞，原因是______________________________。 (3)篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞具有________________________________________________ 的特點(diǎn)。利用雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)的單克隆抗體可以與____________________特異性結(jié)合，從而診斷早孕。 解析：(1)制備單克隆抗體過程中要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞，并利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)將B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞。制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當(dāng)于抗原，使小鼠免疫產(chǎn)生能分泌相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞(漿細(xì)胞)。(2)根據(jù)題意分析，向經(jīng)誘導(dǎo)后的漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞混合培養(yǎng)液中添加氨基喋呤后，漿細(xì)胞不能增殖，骨髄瘤細(xì)胞中的DNA合成途徑被阻斷不能增殖，雜交瘤細(xì)胞可通過輔助途徑合成DNA，能夠增殖，進(jìn)而將雜交瘤細(xì)胞篩選出來。(3)雜交瘤細(xì)胞具有無限增殖和分泌特異性抗體的特點(diǎn)；利用雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的單克隆抗體可以與人絨毛膜促性腺激素(或HCG)特異性結(jié)合，從而診斷早孕。 答案：(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)　動(dòng)物細(xì)胞融合　抗原　(2)能　漿細(xì)胞不能增殖，骨髄瘤細(xì)胞中的DNA合成途徑被阻斷不能增殖，雜交瘤細(xì)胞可通過輔助途徑合成DNA，能夠增殖　(3)能無限增殖并分泌特異性抗體　人絨毛膜促性腺激素(或HCG) 7．回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問題： (1)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)胞是________層。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用___________酶處理。 (2)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)________________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)生改變而獲得________，該種細(xì)胞的黏著性________，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量________。 (3)現(xiàn)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)胞不能被染色，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用分裂________期的細(xì)胞在顯微鏡下進(jìn)行觀察。 (5)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，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________速率降低。 解析：(1)細(xì)胞接觸抑制是指細(xì)胞表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖的現(xiàn)象?；谏鲜鎏匦?，瓶壁上形成的細(xì)胞是單層排列的。需要用胰蛋白酶將貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來。(2)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)衰老甚至死亡現(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)生改變而變成不死性細(xì)胞，該種細(xì)胞由于細(xì)胞表面糖蛋白減少，其黏著性降低。(3)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，大分子染料不能通過，所以活細(xì)胞不被染色；死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去了選擇透過性，大分子染料可以通過，所以死細(xì)胞能被大分子染料染色。(4)有絲分裂中期時(shí)染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上，染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，是觀察染色體數(shù)目的最佳時(shí)期。(5)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在冷凍(或超低溫、液氮)條件下保存細(xì)胞。因?yàn)樵谶@種條件下，細(xì)胞中酶的活性降低，細(xì)胞新陳代謝的速率降低。 答案：(1)相互接觸　接觸抑制　單(或一)　胰蛋白 (2)衰老甚至死亡　不死性　降低　減少　(3)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)(或死細(xì)胞的細(xì)胞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)　(4)中　(5)冷凍(或超低溫、液氮)　酶　新陳代謝 8．現(xiàn)代生物科技日新月異，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中的prG、生長(zhǎng)激素基因都是目的基因，可從基因文庫(kù)或cDNA文庫(kù)獲得后，常用________技術(shù)擴(kuò)增。擴(kuò)增后，如何鑒定其化學(xué)本質(zhì)，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)將prG導(dǎo)入漿細(xì)胞制備單克隆抗體，應(yīng)進(jìn)行多次專一性抗體檢測(cè)，Ⅰ到Ⅱ間檢測(cè)篩選的目的是___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)簡(jiǎn)述⑤的培養(yǎng)流程：___________________________________________________。 解析：(1)目的基因獲取后，常用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。鑒定DNA的方法為：將擴(kuò)增產(chǎn)物溶解于鹽溶液后與二苯胺加熱反應(yīng)，若生成藍(lán)色，則鑒定為DNA。(2)Ⅰ到Ⅱ間檢測(cè)篩選的目的是篩選出既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。(3)植物組織培養(yǎng)的流程是。 答案：(1)PCR　將擴(kuò)增產(chǎn)物溶解于鹽溶液后與二苯胺加熱反應(yīng)，若生成藍(lán)色，則鑒定為DNA　(2)篩選出既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞　(3) 9．利用生物學(xué)技術(shù)制備抗體的兩個(gè)途徑如圖所示，請(qǐng)回答相關(guān)問題： (1)過程①所用特有的誘導(dǎo)因素是________，融合之后要利用有關(guān)的培養(yǎng)基進(jìn)行第一次篩選，目的是______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)據(jù)此原理用棉花生產(chǎn)該種抗體，則⑥過程的受體細(xì)胞通常選用__________菌。在進(jìn)行基因工程操作中，真正被用作載體的天然質(zhì)粒需要進(jìn)行改造，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)過程①是將同種動(dòng)物的骨