第40讲细胞工程讲义.pdf

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1、专业文档 珍贵文档 第 40 讲细胞工程 考纲要求全国卷五年考情 1.植物的组织培养 () 2013 卷T40 2.动物细胞培养与体细胞克隆() 2017 卷T38,2016 卷T40 3.细胞融合与单克隆抗体 () 2014 卷T40 考点一 | 植物细胞工程 识记基础梳理 1细胞工程的概念 2植物细胞的全能性 (1)概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。 (2)原理：细胞内含有本物种的全套遗传信息。 (3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激素和其他适 宜外界条件。 3植物组织培养技术 (1)理论基础：植物细胞的全能性。

2、 (2)填写操作过程图： 外植体 A B 植物体 图中表示脱分化，表示再分化，A 表示愈伤组织， B 表示丛芽或胚状体。 (3)培养条件： 无菌：培养基灭菌、培养材料和培养器械消毒。 固体培养基：大多由无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成。 光照：脱分化阶段不需要光照。 激素调控：培养基中生长素和细胞分裂素的比例调控组织培养进程。 4植物体细胞杂交技术 (1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的 植物体的技术。 专业文档 珍贵文档 (2)操作流程 (3)流程分析 过程 a 为去除细胞壁获得具有活力的原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。 过

3、程 b 是原生质体的融合，其原理是细胞膜的流动性。 诱导 b 融合的两种方法： 物理法包括离心、振动、电激等； 化学法一般用聚乙二醇作为诱导剂。 过程 c 是原生质体融合后再生出细胞壁。 过程 d 是组织培养技术，其原理是细胞的全能性。 (4)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍、获得杂种植株。 5植物细胞工程的实际应用 (1) 植物繁殖 的新途径 微型繁殖 作物脱毒 常利用茎尖等分生组织 人工种子 胚状体等外包裹人工薄膜 得到的种子 (2)作物新品种的培育： 单倍体育种 过程：花药离体培养 单倍体植株 人工诱导 染色体加倍 纯合子植株 优点：大大缩短育种年限 专业文档 珍贵文档 突变体的利用 原

4、理：基因突变 诱变处理 过程：外植体 脱分化 愈伤组织 突变体 筛选 培育 新品种 诱导分化 优点：提高愈伤组织的突变率， 加快了育种过程 细胞产物的 工厂化生产 细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、 药物、香料、生物碱等 技术基础：植物组织培养技术 培养阶段：愈伤组织阶段 教材边角知识 选修 3P36“小知识 ”, 固体培养基中的无机营养成分和有机营养成分各有 哪些物质？试简要说明。 无机营养成分包括；有机营养成分包括等物质。 【提示】水分、无机盐小分子糖类、氨基酸、核苷酸 理解深化探究 1植物体未离体的组织、细胞并未表现出全能性，可能的原因是什么？ 【提示】在特定的时间和空间条件下，细胞中的

5、基因会选择性表达出各种蛋白质，分化形 成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织。 2植物组织培养与植物体细胞杂交在依据的原理、技术操作等方面有何不同？ 【提示】(1)前者依据的原理为细胞的全能性；后者依据的原理，除细胞的全能性外，还有 细胞膜的结构特性，即细胞膜具有一定的流动性。 (2)前者操作技术主要为脱分化、再分化等；后者的操作技术：除脱分化、再分化外，还要用 酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导原生质体融合。 3生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养中非常重要，人们常把它们称为“激素杠杆”。 简述它们在组织培养中各发挥何种作用？ 【提示】当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和

6、根原基的形成；而 当细胞分裂素含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。 4脱分化和再分化的比较 专业文档 珍贵文档 比较内容脱分化再分化 过程外植体愈伤组织愈伤组织幼苗 形成体特点 排列疏松、高度液泡 化的薄壁细胞 有根、芽 需要 条件 (1)离体 (2)适宜的营养 (3)生长素 /细胞分裂 素的比例适中 (4)不需光 (1)离体 (2)适宜的营养 (3)生长素 /细胞分裂素的比例 高或低诱导生根或生芽 (4)光照 运用考向对练 考向 1植物组织培养过程分析 1(2018 武汉市高三调研 )应用植物组织培养技术，不仅可实现种苗的快速繁殖、培育无病毒植 株，也可加快作物及苗木育

7、种。下面是培育柑桔耐盐植株的实验流程： 茎段愈伤组织 处理1：先用 射线照射 处理2：后在培养基中加入物质X 挑选生长的 愈伤组织 耐盐植株 回答下列问题： (1)愈伤组织是由离体的茎段经_过程形成的，此时愈伤组织细胞 _(填“具有” 或“不具有” )细胞的全能性。 (2)对愈伤组织进行了两次处理， 处理 1 中 射线照射的目的是 _ ，用 射线不直接 处理茎段而是处理愈伤组织，原因是_ ；处理2 中添加的物质X 为 _。 (3)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育白菜 -甘蓝、 三倍体无子西瓜、 农杆菌转化法获得抗虫棉中，必需用到植物组织培养技术的是_。 解析由图可知，培育

8、柑桔耐盐植株是利用了射线照射，使得发生基因突变，再利用一 定浓度盐的培养基去选择耐盐植株。 (1)离体的茎段经过脱分化过程形成愈伤组织，此时愈伤组织具有未分化的特点，细胞依然具 有细胞的全能性。 (2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1 中 射线照射的目的是诱导基因突变。愈伤组织细胞 处于不断地分裂状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变，因此通常用 射线处 理植物的愈伤组织能获得较好效果。该技术最终培育柑桔耐盐植株，因此处理2 中添加的物 质 X 为氯化钠，起选择作用，具有能适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长，不适应的愈伤 专业文档 珍贵文档 组织死亡。 (3)三倍体无子西瓜的培养过程是

9、：利用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，使之变成四倍体植 株，再用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，结出三倍体的种子。第二年将此三倍体的西瓜种子 种下去，授以二倍体的花粉，结出三倍体的无子西瓜。整个过程中没有用到植物组织培养。 作物育种研究中常用农杆菌转化法将含抗虫基因的Ti 质粒导入到植物体细胞中， 再利用植物 组织培养技术获得抗虫的农作物。运用细胞工程培育白菜 -甘蓝杂种植株， 需要采用植物组织 培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。 答案(1)脱分化具有(2)诱发基因突变愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发基因突变 NaCl(或盐) (3)白菜-甘蓝、抗虫棉 误区警示 具有全能性 体现 实现 全能性 1具有

10、全能性：理论上，活细胞都具有全能性。 2体现全能性：只有发育成完整个体，才能说明体现了细胞的全能性。 备选习题 植物组织培养技术被广泛应用于无病毒植株培育、育种及获得细胞产物的工厂化生产等。结合 下图中番茄植株的培育过程，回答相关问题： (1)过程中通常使用 _ 酶来获取植物细胞原生质体，此处使用的外界溶液浓度不 宜过小，以防止细胞原生质体_。 (2)铺平板类似于微生物接种，平板培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外，还有 _的作用。 (3)图中属于再分化的过程是_(填序号 )。 专业文档 珍贵文档 (4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程 中添加

11、_(填物质 )进行处理，也可以选择在过程中添加一定浓度的_(填物 质)进行处理。 (5)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的_特性，还可以高效快速地实现种苗的 大量繁殖。 (6)“人工种子”由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮等3 部分组成，包埋胚状体的胶 质中富含有机营养，这是因为胚状体在萌发初期不能进行_，为了满足胚状体代谢的 需求，“人造种皮”则必须具有良好的透水、_的性能。 解析(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，通常使用纤维素酶和果胶酶来获取植物 细胞原生质体，此处使用的外界溶液不宜过小，以防止细胞原生质体渗透吸水涨破。 (2)培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外，还有提

12、供营养的作用。 (3)由愈伤组织形成试管苗的过程需经过再分化，即图示的。 (4)若想培育多倍体番茄，可在培养基中添加聚乙二醇，促使植物体细胞融合；也可以在植物 体细胞脱分化后进行有丝分裂时，用秋水仙素处理，使得染色体加倍。 (5)植物组织培养技术属于无性繁殖，不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地 实现种苗的大量繁殖。 (6)胚状体在萌发初期不能进行光合作用，因此包埋胚状体的胶质中富含有机营养，以供胚状 体在萌发初期细胞生命活动的需要。胚状体细胞要进行细胞呼吸等代谢活动，因此“人造种 皮”则必须具有良好的透水、透气的性能。 答案 (1)纤维 素酶 和果胶 (答纤 维素 酶 也可以 )

13、吸水涨 破 (或破裂 )(2) 提供营 养 (3)(答或均可 )(4)聚乙二醇秋水仙素(5)遗传(6)光合作用透气 考向 2植物体细胞杂交过程分析 2植物细胞杂交可以培养杂种植物，下列是某科研小组的操作。请回答相关问题。【导学号： 67110096 】 (1)将甲、乙两个不同品种的植株进行杂交，首先要去掉植物细胞的细胞壁，采用的酶是 _ ，得到原生质体甲和原生质体乙，然后进行人工诱导形成细胞团，通常采 用的促融剂是 _。 (2)甲细胞的基因型为Gg，乙细胞的基因型为Hh(两对基因位于不同对的同源染色体上)两两 融合后所形成细胞的基因型为_ 。 (3)经研究发现， 在光照强度大于 800 Lux

14、 时，只有同时存在 G 和 H 基因的细胞才能分化形成 丛芽，可据此筛选出杂种细胞。丛芽进一步培养长大为植株，该植株自交后代中，继续在大 专业文档 珍贵文档 于 800 Lux 的光照下培养，能长成植株个体的基因型为_ 。 (4)在进行分化培养时需要换瓶操作，换瓶的主要目的是_ 。 (5)植物体细胞杂交的优点是_ 。 解析(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此用酶解法去除植物细胞的细胞壁所 需的酶为纤维素酶和果胶酶。人工诱导原生质体融合的过程，常用的化学试剂是聚乙二醇。 (2)甲、乙两细胞融合时，可以发生甲、乙细胞的自身融合，也可以发生甲和乙之间的融合， 由此可知两两融合后所形成细胞的

15、基因型为GGgg，HHhh，GgHh。 (3)由信息 “只有同时存在G 和 H 基因的细胞才能分化形成丛芽”，则其自交后代中能长成 植株个体的基因型中必须同时含有G和 H基因， 由此可知符合题意的基因型为GGHH， GgHh， GGHh，GgHH。 (4)在进行分化培养时需要换瓶操作，换瓶的主要目的是更换营养物质， 改变激素的浓度比例。 (5)与传统的有性杂交相比，植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍， 能够打破物种生殖隔离的限制。 答案(1)纤维素酶和果胶酶聚乙二醇(2)GGgg， HHhh， GgHh(3)GGHH， GgHh， GGHh， GgHH(4)改变培养基中的激

16、素浓度配比(5)可以打破不同物种之间的生殖隔离(或答“克 服了远缘杂交不亲和的障碍”) 规律总结 植物有性生殖与体细胞杂交中遗传物质的变化 1植物体细胞杂交：若两个不同品种的植物细胞A、B 进行融合， A 含有 2X 条染色体， 2 个染 色体组，基因型为 Aabb，B 含有 2Y 条染色体， 2 个染色体组，其基因型为ccDd，则新植株 应为四倍体，其体细胞中染色体数为2X2Y，基因型为 AabbccDd，从中不难看出，体细胞 杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的 方法。 2植物有性杂交：有性杂交的子代细胞中染色体数为XY、基因型为 AbcD 或

17、abcD 或 Abcd 或 abcd，即先减半再相加。 备选习题 (2018 潍坊市调研 )科学家以番茄 (2N)和马铃薯 (4N)为材料利用下图技术得到“番茄马铃薯” 植株。请回答下列问题： (1)d 的名称是 _ ，由 d 培育成植株的过程运用的技术手段是_，其依据 的原理是 _ 。 专业文档 珍贵文档 (2)影响过程的主要植物激素是_ ，最终获得的“番茄 马铃薯” 属于_ 倍体植株。 (3)若将抗除草剂基因导入番茄细胞的常用方法是_ ，在该方法中需要将目的基因 插入到 Ti 质粒的 _ 上。有人担心该番茄植株中抗除草剂基因会通过花粉传播进入 杂草中，成为超级杂草，这是担心转基因生物可能威

18、胁_ 安全。 (4)番茄马铃薯在生态系统中属于_ ，人类在设计生态系统时，需要考虑番茄 马铃薯是否会引起当地生态环境的失衡或破坏，需遵循_ 原理。 解析(1)读图知：去壁的马铃薯细胞和番茄细胞融合后形成的细胞d 的名称是杂种细胞， 由 d 培育成植株的过程运用的技术手段是植物组织培养，其依据的原理是植物细胞的全能性。 (2)分化为试管苗的芽和根的主要植物激素为生长素和细胞分裂素，番茄为二倍体，马铃薯为 四倍体，通过体细胞杂交获得的“番茄马铃薯 ”属于六倍体植株。 (3)将抗除草剂基因导入番茄细胞的常用方法是农杆菌转化法，在该方法中需要将目的基因插 入到 Ti 质粒的 T-DNA 上。有人担心该

19、番茄植株中抗除草剂基因会通过花粉传播进入杂草中， 成为超级杂草，这是担心转基因生物可能威胁生物安全。 (4)番茄马铃薯在生态系统中属于生产者，人类在设计生态系统时，需要考虑番茄马铃薯 是否会引起当地生态环境的失衡或破坏，需遵循协调与平衡原理。 答案 (1)杂种细胞植物组织培养植物细胞全能性(2)生长素和细胞分裂素六(3)农 杆菌转化法T-DNA生物(4)生产者协调与平衡 考点二 | 动物细胞工程 识记基础梳理 1动物细胞培养 动物细胞工程技术的基础 (1)原理：细胞增殖。 (2)过程： (3)培养条件： 专业文档 珍贵文档 无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，添加抗生素，定期

20、更换培养 液以清除代谢产物。 营养：除正常的有机和无机营养外，加入血清、血浆等一些天然成分。 适宜的温度和 pH：温度为 36.5 0.5_(哺乳动物 )，pH 为 7.27.4。 气体环境：含 95%空气加 5%CO2的混合气体，其中后者的作用是维持培养液的pH。 2动物体细胞核移植技术和克隆动物 (1)动物体细胞核移植技术的过程 细胞 融合 重组细胞 发育 胚胎 胚胎移植 代孕母体 生出与细胞核供体遗传性状基本相同的个 体 (2)原理：动物体细胞核具有全能性。 (3)应用 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。 保护濒危物种。 生产医用蛋白。 作为异种移植的供体。 3动物细胞融合与单克隆

21、抗体的制备 (1)动物细胞融合 原理：细胞膜的流动性。 融合方法：聚乙二醇 (PEG)、灭活的病毒、电激等。 意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新 途径。 (2)单克隆抗体 制备过程 专业文档 珍贵文档 优点：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。 用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。 理解深化探究 1动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用有什么不同？ 【提示】第一次使用胰蛋白酶处理剪碎的组织使之分散成单个细胞，第二次使贴壁细胞从 瓶壁上脱落下来，分散成单个细胞。 2通过动物体细胞核移植技术获得的克隆动物，其遗传物质是否和供核细胞的遗传物质完全一

22、样？ 【提示】不完全一样。细胞核遗传物质一样，但细胞质遗传物质和提供去核卵母细胞的个 体几乎完全一样。 3动物体细胞核移植技术为何选用去核卵(母)细胞？ 【提示】卵母细胞比较大，易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富，含有促进细胞核全 能性表达的物质。 运用考向对练 考向 1动物细胞培养与核移植技术的应用 1(2018 菏泽市高三一模 )根据国际糖尿病联盟报告， 在最近的 10 年中，全世界糖尿病的发生率 呈逐年增长的趋势。糖尿病是由多种因素引起的代谢紊乱疾病，已成为继肿瘤、心脑血管疾 病之后威胁人类健康和生命安全的第三位重大疾病。如图是研究人员提出的治疗方法。请回 答下列问题： (1)核移植

23、的受体细胞一般选用_细胞。进行相关显微操作时，一般用微型吸管一并吸 专业文档 珍贵文档 出细胞核和 _。 (2)细胞在体外培养时，除培养液提供必需的营养条件、适宜的温度和pH、气体环境外，还 需要有无菌、无毒环境，为保证无菌、无毒环境，在培养液中通常要加入_。此外， 还应定期 _ ，以便清除代谢废物。 (3)现有一段人工合成的正常胰岛素基因的脱氧核苷酸序列，可利用 PCR技术扩增正常胰岛素 基因，该技术的原理是_ 。将正常胰岛素基因导入胚胎干细胞通常采用 _法。 (4)“定向诱导”的本质是 _ 。 解析(1)核移植的受体细胞一般选用M中期的卵母 (减数第二次分裂中期的卵母)细胞。 进行相关显微

24、操作时，一般用微型吸管一并吸出细胞核和第一极体。 (2)细胞在体外培养时，除培养液提供必需的营养条件、适宜的温度和pH、气体环境外，还 需要有无菌、 无毒环境， 为保证无菌、 无毒环境， 在培养液中通常要加入 (一定量的 )抗生素。 此外，还应定期更换培养液，以便清除代谢废物。 (3)PCR技术原理是 DNA 双链复制。将正常胰岛素基因导入胚胎干细胞通常采用显微注射法。 (4)“定向诱导 ”的本质是使重组细胞B 发生细胞分化 (使重组细胞 B 中的基因选择性表达 )。 答案 (1)M中期的卵母 (减数第二次分裂中期的卵母)第一极体(2)(一定量的 )抗生素 更换培养液(3)DNA 双链复制显微

25、注射(4)使重组细胞 B 发生细胞分化 (使重组细胞 B 中 的基因选择性表达 ) 备选习题 下图为某种哺乳动物体细胞核移植过程图。回答下列问题。 (1)处需要用 _等处理，然后分瓶继续培养；细胞培养需要O2和 CO2，CO2的主要作 用是_ 。 (2)卵母细胞在体外培养到_ 时进行去核。与去核卵母细胞融合的供体细 胞培养一般不会超过10 代，原因是 _ 。激活受体细胞除了用电刺激的 方法外，还可以用 _。(写一种实际方法 ) (3)动物细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植的原因是_ 。 解析(1)贴满瓶壁的细胞需要用胰蛋白酶等处理，然后分瓶培养，让细胞继续增殖。细胞培 养需要 CO2的主要作用

26、是维持培养液的pH。 (2)由于减数第二次分裂中期的卵母细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管可一并吸出细胞 核与第一极体；细胞一般传至10 代后就不易传下去，一般来说，细胞在传至1050 代左右， 专业文档 珍贵文档 增殖会逐渐缓慢， 以至于完全停止， 这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化，与去核卵母细 胞融合的供体细胞培养一般不会超过10 代，原因是保持细胞正常的二倍体核型。用物理或化 学方法可以激活受体细胞， 使其完成细胞分裂和发育进程， 具体的方法有电脉冲、钙离子载体、 乙醇、蛋白酶合成抑制剂等。 (3)动物胚胎的细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其 全能

27、性十分困难，因此，动物细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植。 答案(1)胰蛋白酶维持培养液的 pH(2)减数第二次分裂中期保持细胞正常的二倍体核 型钙离子载体 (或乙醇、蛋白酶合成抑制剂等 )(3)动物胚胎的细胞分化程度低，恢复其全能 性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难 考向 2单克隆抗体技术的应用 2(2018 河北省衡水中学高三检测)下图是某实验室通过小鼠纤维母细胞等获得单克隆抗体的实 验流程，据图回答相关问题： (1)过程类似于植物组织培养技术中的_过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全 能性较 _。过程中细胞分化的实质是_ 。 (2)a是_；Z 细胞是 _。 (3)

28、骨髓瘤细胞和浆细胞融合所依据的原理是_ 。与诱导植物原生质体融 合不同的方法是用 _诱导。 (4)通过单克隆抗体制备技术得到的抗a 的单抗具有 _ 的特点。 解析(1)过程是将甲小鼠的纤维母细胞诱导成诱导干细胞，相当于植物组织培养技术中 的脱分化。诱导干细胞相当于未分化的细胞，其全能性更高。过程是诱导干细胞分化成各 种体细胞，细胞分化的实质是基因选择性表达。 (2)读图可知 Z 为能产生抗 a 抗体的杂交瘤细胞， Z 分泌合成的是抗 a的单抗，则 a为抗原。 (3)动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。骨髓瘤细胞和浆细胞融合与诱导植物原生质体融 合不同的方法是用灭活的病毒进行诱导。 (4)通过单

29、克隆抗体制备技术得到的抗a 的单抗具有的特点是特异性强、灵敏度高、可能大量 制备。 答案(1)脱分化高基因的选择性表达(2)抗原能产生抗 a抗体的杂交瘤细胞(3)细 胞膜的流动性灭活的病毒(4)特异性强、灵敏度高、可能大量制备 专业文档 珍贵文档 规律归纳 单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的 项目第一次筛选第二次筛选 筛选 原因 诱导融合后得到多种杂交细胞， 另外还有未融合的细胞 由于小鼠在生活中还受到其他抗 原的刺激，所以经选择性培养获 得的杂交瘤细胞中有能产生其他 抗体的细胞 筛选 方法 用特定的选择培养基筛选：未融 合的细胞和同种细胞融合后形成 的细胞 (“ BB” 细胞、 “瘤瘤

30、”细胞) 都会死亡，只有融合的杂交瘤细 胞(“B 瘤”细胞)才能生长 用多孔培养皿培养，在每个孔只 有一个杂交瘤细胞的情况下开始 克隆化培养和抗体检测，经多次 筛选得到能产生特异性抗体的细 胞群 筛选 目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细 胞 备选习题 下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。 (1)在获取抗体之前，需要向健康人体注射特定抗原(如乙肝疫苗 )， 并且每隔一周重复注射一次。 免疫学细胞 A 在人体主要参与 _ 免疫。 (2)过程得到的 Y 细胞称为 _ 。 得到的单克隆抗体最主要的优点是_ 。 (3)过程需要 _ 酶，过程则需要特定的限制性核酸内切酶和DNA 连

31、接酶。 (4)抗体 1 与抗体 2 的氨基酸排列顺序相同， 两者的空间结构是否相同？_ 为什么？ _ 。 (5)如果想用棉花产生该种抗体，则过程的受体细胞通常选用_ ，经过筛选后再 侵染棉花体细胞，转化成功后通过_ 技术获得能产抗体的转基因棉花植株。 解析(1)向健康人体注射特定抗原， 提取出 A 浆细胞 (效应 B 淋巴细胞 )，在人体参与体液免 疫。 (2)过程得到的 Y 细胞称为杂交瘤细胞，得到的单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、并可 能大量制备的优点。 (3)为逆转录过程，需要逆转录酶，基因表达载体的构建过程需要特定的限制性核酸内切 专业文档 珍贵文档 酶和 DNA 连接酶。 (4)抗

32、体 1 与抗体 2 相同之处是氨基酸的排列顺序，由于抗体2 形成过程没有经过内质网和高 尔基体的加工，抗体1 形成过程经过了内质网和高尔基体的加工，因此形成的空间结构不同。 (5)如果想用棉花产生该种抗体，常用农杆菌转化法将目的基因导入棉花细胞中，则导入受 体细胞过程的受体细胞通常选用农杆菌，经过筛选后再侵染棉花体细胞， 转化成功后通过植物 组织培养技术获得能产抗体的转基因棉花植株。 答案(1)体液(2)杂交瘤细胞特异性强、灵敏度高、并可能大量制备(3)逆转录(4)不 同抗体 2 形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体 1 形成过程经过内质网和高尔基 体的加工(5)农杆菌植物组织培养 真

33、题验收 | 感悟高考淬炼考能 1(2016 全国卷 )下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体 )的流程。 回答下列问题： (1)图中 A 表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为_。过程表 示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_的 方法。代表的过程是 _。 (2)经过多次传代后，供体细胞中 _的稳定性会降低。 因此， 选材时必须关注传代次数。 (3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是 _。 (4) 与 克 隆 羊 “ 多 莉 ( 利 )” 培 育 成 功 一 样 ， 其 他 克 隆 动 物 的 成

34、 功 获 得 也 证 明 了 _。 解析(1)哺乳动物的正常细胞核中性染色体的组成为XX( 雌性)或 XY( 雄性)。 卵母细胞在培 养至减数第二次分裂的中期时，常采用显微操作法去除细胞核。过程是将早期胚胎移植到 代孕个体的子宫中，即代表的是胚胎移植。(2)一般来说，动物细胞在传代培养到1050 代 时，部分细胞的细胞核型可能会发生变化，即遗传物质的稳定性会降低。因此，选材时一般 选 10 代以内的细胞，以保证细胞正常的二倍体核型。(3)获得的克隆动物性状与供体动物基 本相同，但不完全相同，从遗传物质的角度分析，性状不完全相同的原因是：克隆动物细胞 质中的遗传物质来自去核卵母细胞的细胞质，细胞

35、质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生 影响。 (4)高度分化的动物体细胞的全能 性受到限制，但其细胞核的全能性在卵母细胞细胞质中的物质的作用下仍能得以表达。故克 专业文档 珍贵文档 隆羊“ 多莉(利)” 以及其他克隆动物的培育成功， 证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有 全能性。 答案(1)XX 或 XY显微操作胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中的遗传 物质会对克隆动物的性状产生影响(4)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性 2(2014 全国卷 )某研究者用抗原 (A)分别免疫 3 只同种小鼠 (X、Y 和 Z)，每只小鼠免疫 5 次， 每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(

36、能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)， 结果如下图所示。 若要制备杂交瘤细胞， 需取免疫后小鼠的 B 淋巴细胞 (染色体数目 40 条)，并将该细胞与体外 培养的小鼠骨髓瘤细胞 (染色体数目 60 条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞 融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A 抗体的杂交瘤细胞。 回答下列问题： (1)制备融合所需的B 淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000 以上，则小 鼠最少需要经过 _次免疫后才能有符合要求的。 达到要求后的 X、Y、Z 这 3 只免疫小 鼠 中 ， 最 适 合 用 于 制 备B淋 巴 细 胞 的 是 _ 小 鼠 ， 理

37、 由 是 _。 (2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有 _， 体系中出现多种类型细胞的 原因是 _ 。 (3)杂交瘤细胞中有 _个细胞核，染色体数目最多是_条。 (4) 未 融 合 的B淋 巴 细 胞 经 多 次 传 代 培 养 后 都 不 能 存 活 ， 原 因 是 _。 解析(1)据图分析可知，第四次注射后X、Y、Z 小鼠的血清抗体效价几乎都达到16 000 以上，小鼠 Y 的血清抗体的效价最高，最适合用于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未融 合的细胞和杂交瘤细胞之外， 还有骨髓瘤细胞的自身融合细胞和B 淋巴细胞的自身融合细胞。 细胞的融合是随机

38、的，并且不可能所有细胞都融合，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)动 物细胞融合后形成的是具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。杂交瘤细胞的细胞核 中的染色体数目为 4060100 条。(4)正常细胞的分裂次数是有限的，且经过免疫的 B 淋巴 专业文档 珍贵文档 细胞高度分化，不能无限增殖，而是经多次传代培养后逐渐衰老死亡。 答案(1)4YY 小鼠的血清抗体效价最高 (2)B 淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的， 且融合率达不到 100%(3)1100(4)不能无限增殖 3(2013 全国卷 )甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A

39、，乙含有 效成分 B。某研究小组拟培育同时含有A 和 B 的新型药用植物。 回答下列问题： (1)为了培育该新型药用植物， 可取甲和乙的叶片， 先用_酶和_酶去除细胞壁， 获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。 形成的融合细胞进一步培养形成 _组 织 ， 然 后 经 过 _形 成 完 整 的 杂 种 植 株 。 这 种 培 育 技 术 称 为 _ 。 (2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_ 。 假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是 _。 (3)这 种杂 种 植 株 可 通过 制作 人工 种 子 的 方 法 来 大 量 繁殖 。 经 植 物

40、组 织 培 养 得到 的 _ 等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。 解析(1)植物体细胞杂交的过程包括植物细胞融合和植物组织培养，其过程依次为酶解法 去除植物细胞的细胞壁、用物理或化学法诱导原生质体融合、杂种细胞再生出细胞壁、杂种 细胞经植物组织培养 (脱分化形成愈伤组织，再分化形成幼根和芽进而形成完整植株)培育成 完整植株。其中，酶解法去除植物细胞的细胞壁利用了酶的专一性，选择纤维素酶和果胶酶， 水解植物细胞的细胞壁的主要成分纤维素和果胶，暴露出有活力的原生质体。(2)多倍体 是指体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。甲和乙均为二倍体植物，假设二者有 性杂交的后代不可育，其原因是该后

41、代在进行减数第 一次分裂过程中，由于没有同源染色体，联会出现紊乱，不能产生可育的配子。而植物体细 胞杂交产生的杂种植株，细胞内含有原物种体细胞内的染色体，在减数第一次分裂过程中能 够进行同源染色体配对， 产生可育的配子。 (3)经植物组织培养得到的胚状体、 不定芽、顶芽、 腋芽等，用人工薄膜包装后可得到人工种子。 答案 (1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化 (或分化 )植物体细胞杂交技术(2)体 细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(其他合理答案也可以 )在减数分裂过程中，前 者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(其他合理答案也可以 )(3)胚状体、不定芽、顶 芽、腋芽 (答对其中一个即可

42、) 4(2017 海南高考 )甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组 专业文档 珍贵文档 织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：【导学号： 67110097 】 (1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管 苗，其原理是 _ 。 (2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到 _。 若要 用细 胞 作 为 材料 进行 培养 获得 幼苗 ，该 细胞 应具 备的 条件 是 _( 填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。 (3)图中 A、B、C 所示的是不同的培养结果，该不同结果

43、的出现主要是由于培养基中两种激 素用量的不同造成的，这两种激素是_ 。A 中的愈伤组织是叶肉细胞经 _形成的。 (4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种 花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，_(填“能”或“不能” )采用经减数分裂 得到的花粉粒作为外植体，原因是_ 。 解析(1)外植体在一定条件下进行组织培养获得试管苗的原理是植物细胞的全能性。 (2)蔗糖水解后可得到一分子的葡萄糖和一分子果糖；若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗， 该细胞应具备的条件是应该具备整套遗传物质，即具有完整的细胞核。 (3)在植物组织培养过程中加入的细胞分裂素、生长素的比例不同，诱导形成的器官不同；外 植体经脱分化形成愈伤组织，再分化形成完整的植株。 (4)依题意不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是对杂合体的植株来说，其体 细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到 花卉基因型不同于原植株。 答案(1)植物细胞的全能性(2)葡萄糖、果糖具有完整的细胞核(3)细胞分裂素、生长 素脱分化(4)不能对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与 体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株