【步步高】高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十單元 第37講 細(xì)胞工程教學(xué)案 蘇教版 (1).doc

第37講細(xì)胞工程考綱要求1.植物的組織培養(yǎng)()。2.動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆()。3.細(xì)胞融合與單克隆抗體()。4.生物技術(shù)中的倫理問題()?？键c(diǎn)一植物細(xì)胞工程重要程度：1 植物組織培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)(1)植物組織培養(yǎng)理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性。(2)最常用的材料：莖尖、根尖、葉片和花藥等。(3)過程(4)植物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞來源：組織培養(yǎng)過程中形成的愈傷組織或其他易分散的組織。培養(yǎng)方法：在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行懸浮培養(yǎng)。培養(yǎng)結(jié)果：通過繼代培養(yǎng)獲得大量細(xì)胞群體。培養(yǎng)目的：獲得人類所需的細(xì)胞次生代謝產(chǎn)物。培養(yǎng)過程：篩選細(xì)胞獲得次生代謝產(chǎn)物含量高、生長迅速的單細(xì)胞無性繁殖系擴(kuò)大培養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)次級(jí)代謝產(chǎn)物分離提純。優(yōu)點(diǎn)a可大量生產(chǎn)具有生理活性的次生代謝產(chǎn)物；b生產(chǎn)過程快速、高效，而且不受季節(jié)、外部環(huán)境等條件的限制。2 植物細(xì)胞工程與育種(1)利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育新品種植物體細(xì)胞雜交過程不同種植物細(xì)胞不同細(xì)胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體融合融合細(xì)胞愈傷組織雜種植株。(2)單倍體誘導(dǎo)與利用過程：花粉單倍體胚或愈傷組織小苗純合的二倍體植株。優(yōu)點(diǎn)：縮短育種周期、獲得純系等。1植物組織培養(yǎng)和植物細(xì)胞培養(yǎng)的比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)原理植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖過程外植體愈傷組織根、芽或胚狀體小植株愈傷組織或其他易分散組織 懸浮細(xì)胞細(xì)胞群體培養(yǎng)基固體液體2植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別與聯(lián)系名稱植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性過程選材選取根尖、莖尖、葉片和花藥等最容易誘導(dǎo)脫分化各種植物的葉片、根尖或愈傷組織技術(shù)操作脫分化、再分化等除脫分化、再分化外，還要用酶解法去除細(xì)胞壁，用一定的方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合關(guān)系植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)，植物體細(xì)胞雜交所用的技術(shù)更復(fù)雜易錯(cuò)警示植物細(xì)胞工程的4個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)幼嫩的組織脫分化較為容易，如莖尖、根尖、形成層細(xì)胞易脫分化，而植物的莖、葉和成熟的組織則較難。(2)植物組織培養(yǎng)中用到的有機(jī)碳源一般為蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。(3)脫分化形成愈傷組織的過程不需要光，再分化過程需要光，因?yàn)橛鷤M織利用有機(jī)營養(yǎng)成分，而試管苗需要進(jìn)行光合作用以自養(yǎng)。(4)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物時(shí)，有時(shí)只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織，從愈傷組織中獲取產(chǎn)物。1 (2013江蘇卷，11)某種極具觀賞價(jià)值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應(yīng)用多種技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗。下列技術(shù)中不能選用的是()a利用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗b采用花粉粒組織培養(yǎng)獲得單倍體苗c采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上d采用幼葉、莖尖等部位的組織進(jìn)行組織培養(yǎng)答案b解析本題采用直選法。通過花粉粒組織培養(yǎng)獲得的是單倍體，不能保持原植株的優(yōu)良特性，故b錯(cuò)誤。2 “白菜甘藍(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長周期短、耐熱性強(qiáng)和易于貯藏等優(yōu)點(diǎn)。下圖是“白菜甘藍(lán)”的雜交過程示意圖。以下說法正確的是()a除去細(xì)胞壁形成原生質(zhì)體，可運(yùn)用的酶是纖維素酶、淀粉酶和果膠酶b通常可誘導(dǎo)上述原生質(zhì)體相互融合的方法是聚乙二醇和滅活的病毒誘導(dǎo)c雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是誘導(dǎo)產(chǎn)生了新的細(xì)胞壁d愈傷組織形成“白菜甘藍(lán)”植物體必須經(jīng)過脫分化和再分化兩個(gè)過程答案c解析除去細(xì)胞壁的酶有纖維素酶和果膠酶；誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合不能用滅活的病毒；雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是誘導(dǎo)產(chǎn)生了新的細(xì)胞壁；愈傷組織形成“白菜甘藍(lán)”植物體屬于再分化過程?？键c(diǎn)二動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆重要程度：1 動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng)(1)培養(yǎng)過程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物組織用(胰蛋白酶)處理,分散成單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞懸液培養(yǎng)皿中培養(yǎng)形成一層細(xì)胞轉(zhuǎn)移到新培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)動(dòng)物組織培養(yǎng)動(dòng)物組織培養(yǎng)瓶中貼壁培養(yǎng)主要區(qū)別：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程需用胰蛋白酶等處理組織塊，以使細(xì)胞離散，而動(dòng)物組織培養(yǎng)過程中不需要使用胰蛋白酶等。(2)培養(yǎng)條件環(huán)境條件：無菌、溫度適宜和營養(yǎng)充足、ph等。培養(yǎng)基種類a天然培養(yǎng)基：主要取自動(dòng)物血清、動(dòng)物組織提取液和雞胚汁等，其特點(diǎn)是營養(yǎng)價(jià)值高、成分復(fù)雜。b合成培養(yǎng)基：人工配制的，其成分明確，便于控制實(shí)驗(yàn)條件，使用時(shí)需加入動(dòng)物血清。(3)培養(yǎng)類型原代培養(yǎng)：從供體獲取組織或細(xì)胞后的初次培養(yǎng)，培養(yǎng)代數(shù)一般在10代左右。傳代培養(yǎng)：將原代培養(yǎng)的細(xì)胞分離稀釋后轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，培養(yǎng)代數(shù)一般在1050代左右。2 細(xì)胞核移植與動(dòng)物體細(xì)胞克隆(1)克?。褐高z傳上完全相同的分子、細(xì)胞或來自同一祖先的生物個(gè)體的無性繁殖群體。(2)體細(xì)胞克隆：將供體體細(xì)胞的細(xì)胞核與受體去核卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行人工組合，借助于卵細(xì)胞的發(fā)育能力，經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)育成胚胎進(jìn)而形成個(gè)體的技術(shù)。其關(guān)鍵是細(xì)胞核移植技術(shù)。(3)細(xì)胞核移植：利用顯微操作技術(shù)等將某種動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核移入同種或異種動(dòng)物的去除細(xì)胞核的成熟卵細(xì)胞內(nèi)的技術(shù)。(4)克隆動(dòng)物過程(5)克隆技術(shù)的意義在克服動(dòng)物種間雜交繁殖障礙、創(chuàng)造新物種等方面具有重要的科學(xué)意義和潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。探究動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物體細(xì)胞核移植的不同點(diǎn)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物體細(xì)胞核移植原理細(xì)胞增殖動(dòng)物細(xì)胞核的全能性過程結(jié)果獲得細(xì)胞群獲得克隆動(dòng)物應(yīng)用生產(chǎn)生物制品用于基因工程檢測有毒物質(zhì)加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良種繁育保護(hù)瀕危物種生產(chǎn)醫(yī)用蛋白提供克隆器官、組織等易錯(cuò)警示細(xì)胞工程的2個(gè)總結(jié)(1)植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程都存在細(xì)胞的培養(yǎng)過程，但植物細(xì)胞可以先分裂再分化，而動(dòng)物細(xì)胞不分化只分裂。(2)克隆動(dòng)物的起點(diǎn)是經(jīng)過核移植后形成的重組細(xì)胞，其遺傳物質(zhì)主要來自供體，因此形成的個(gè)體性狀主要同供體，但也有部分性狀同受體。1 (2013浙江卷，6)實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)(非克隆培養(yǎng))的基本過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()a甲過程需要對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒b乙過程對(duì)皮膚組織可用胰蛋白酶消化c丙過程得到的細(xì)胞大多具有異倍體核型d丁過程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)性答案c解析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要無毒無菌的環(huán)境，甲過程指從實(shí)驗(yàn)小鼠身上取下皮膚組織，該過程需要對(duì)小鼠進(jìn)行消毒處理，a項(xiàng)正確；乙過程表示將得到的皮膚組織分散成單個(gè)細(xì)胞制備成細(xì)胞懸液，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進(jìn)行處理，b項(xiàng)正確；丙過程表示原代培養(yǎng)，此時(shí)的細(xì)胞仍能保持正常的二倍體核型，c項(xiàng)錯(cuò)誤；丁過程表示傳代培養(yǎng)，此時(shí)得到的細(xì)胞會(huì)克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，這些細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生突變，正在朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展，d項(xiàng)正確。2 下列哪一項(xiàng)屬于克隆()a將雞的某個(gè)dna片段整合到小鼠的dna分子中b將抗藥基因引入草履蟲的細(xì)胞內(nèi)c將鼠骨髓瘤細(xì)胞與經(jīng)過免疫的脾細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞d將某種瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)繁殖成一個(gè)細(xì)胞系答案d解析克隆就是“復(fù)制”的意思，將某種瘤細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)細(xì)胞系屬于克隆；a、b選項(xiàng)都屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)；c項(xiàng)屬于細(xì)胞融合。3 科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對(duì)此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆(如圖所示)。請結(jié)合圖示回答下列問題：(1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要對(duì)取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細(xì)胞進(jìn)行分散處理，形成單個(gè)細(xì)胞，這個(gè)過程中需要利用_酶處理。(2)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，原因是_。(3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞增殖的方式是_，此外，細(xì)胞增殖還表現(xiàn)出_和接觸抑制等特點(diǎn)。(4)將進(jìn)行培養(yǎng)的供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中，去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是_。(5)將重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會(huì)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)相同的犢牛，但也不是100%的復(fù)制，原因最可能是_。(6)上述動(dòng)物細(xì)胞工程中涉及的技術(shù)有_。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動(dòng)物_具有全能性。答案(1)胰蛋白(2)該種細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，且遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變(3)有絲分裂貼壁生長(4)使克隆出的動(dòng)物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞(5)生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制；生物的性狀還受環(huán)境因素的影響(6)細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù)體細(xì)胞的細(xì)胞核解析(1)實(shí)踐中常用胰蛋白酶處理動(dòng)物組織細(xì)胞使其分離開來。(2)傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，適于作核移植的供體細(xì)胞。(3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖，同時(shí)表現(xiàn)出貼壁生長和接觸抑制的現(xiàn)象。(4)去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是使克隆出的動(dòng)物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞。(5)生物的性狀是細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同作用的結(jié)果，同時(shí)，生物的性狀還受環(huán)境因素的影響，因此，克隆動(dòng)物不可能是供體奶牛100%的復(fù)制品。(6)該克隆動(dòng)物的培育過程中涉及細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)，說明了高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性?？键c(diǎn)三動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體的制備重要程度：1 細(xì)胞融合(1)含義：在一定的條件下將2個(gè)或多個(gè)細(xì)胞融合為一個(gè)細(xì)胞的過程。(2)融合方法(3)應(yīng)用：制備單克隆抗體。2 單克隆抗體技術(shù)(1)制備過程雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體(2)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，純度高，靈敏度高，產(chǎn)量大，容易標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等。(3)單克隆抗體的應(yīng)用用于治療腫瘤；治療免疫系統(tǒng)紊亂引起的疾??；用于器官移植。1植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的不同點(diǎn)植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(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)性過程相關(guān)酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶融合方法物理法：離心、電激、振動(dòng)；化學(xué)法：聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)除物理法和化學(xué)法外，還可以用生物法即滅活的病毒誘導(dǎo)結(jié)果雜種植株雜交細(xì)胞意義不同物種之間雜交，獲得新雜交物種突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能2 單克隆抗體的制備過程易錯(cuò)警示植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合中酶的作用對(duì)象不同，纖維素酶和果膠酶作用于細(xì)胞壁，而胰蛋白酶等作用于細(xì)胞間的蛋白質(zhì)。(2)滅活的病毒保持了其抗原性，但毒性消失。(3)植物雜交細(xì)胞在激素誘導(dǎo)下能表達(dá)出全能性，但動(dòng)物雜交細(xì)胞的全能性不能表達(dá)。1 下列關(guān)于單克隆抗體制備過程的敘述，正確的是()a制備過程中不需要?jiǎng)游锛?xì)胞培養(yǎng)技術(shù)b雜交瘤細(xì)胞具有b淋巴細(xì)胞與癌細(xì)胞的所有特點(diǎn)c經(jīng)選擇培養(yǎng)基篩選出來的雜交瘤細(xì)胞可用于單克隆抗體的生產(chǎn)d單克隆抗體最廣泛的用途是用作體外診斷試劑答案d解析單克隆抗體的制備是將骨髓瘤細(xì)胞與b淋巴細(xì)胞融合，經(jīng)過選擇培養(yǎng)基的篩選得到雜交瘤細(xì)胞并經(jīng)專一抗體檢測后，培養(yǎng)能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞即可得單克隆抗體，雜交瘤細(xì)胞能無限繁殖但不具有癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力。2 如圖為制備單克隆抗體的流程圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)制備單克隆抗體的原理是，克隆_細(xì)胞形成的細(xì)胞群，并產(chǎn)生_的抗體。(2)已知細(xì)胞合成dna有d和s兩條途徑，其中d途徑能被氨基嘌呤阻斷，一般情況下，細(xì)胞中有d或s途徑即能分裂繁殖。人淋巴細(xì)胞中有這兩種dna的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細(xì)胞中只有d途徑，但能不斷分裂增殖。將這兩種細(xì)胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜種細(xì)胞。請?jiān)O(shè)計(jì)一方法(不考慮機(jī)械方法)，從培養(yǎng)液中分離出雜種細(xì)胞，并說明原理。方法：_。原理：_。(3)雜交瘤細(xì)胞具備_的特點(diǎn)。(4)在單克隆抗體制備過程中，還應(yīng)用了細(xì)胞工程中的_和_兩大技術(shù)。答案(1)b淋巴大量、專一(2)在上述試管中加入氨基嘌呤后，收集能分裂增殖的細(xì)胞淋巴細(xì)胞不能分裂增殖，鼠骨髓瘤細(xì)胞的d途徑被阻斷，也不能分裂，而雜種細(xì)胞中有s途徑，可分裂增殖(3)大量繁殖(或無限繁殖)、產(chǎn)生專一抗體(4)動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)解析(1)經(jīng)免疫的b淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜交瘤細(xì)胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生專一抗體。(2)雜交瘤細(xì)胞有兩種合成dna的途徑，因此在選擇性培養(yǎng)基上只有雜交瘤細(xì)胞能生存并無限增殖。(3)由題圖不難看出，生產(chǎn)單克隆抗體，應(yīng)用到了兩種細(xì)胞工程技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。高考模擬提能訓(xùn)練高考題組1 (2013重慶卷，5)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)含萘乙酸等生長素類調(diào)節(jié)劑答案b解析消毒劑的使用既要?dú)⑺啦牧媳砻嫖⑸?，又要防止傷害組織細(xì)胞，影響組織培養(yǎng)，a項(xiàng)正確；植物細(xì)胞融合是指經(jīng)纖維素酶和果膠酶處理后得到的原生質(zhì)體的誘導(dǎo)融合，帶有細(xì)胞壁的愈傷組織細(xì)胞不能誘導(dǎo)融合形成染色體加倍的細(xì)胞，b項(xiàng)錯(cuò)誤；出芽和生根都是細(xì)胞再分化的結(jié)果，其實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，c項(xiàng)正確；萘乙酸為生長素類似物，可誘導(dǎo)愈傷組織生根，d項(xiàng)正確。2 (2013重慶卷，2)如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是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)t淋巴細(xì)胞b中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成c同時(shí)具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性d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解析是獲得已經(jīng)免疫的b淋巴細(xì)胞，a項(xiàng)錯(cuò)誤；胰蛋白酶使得組織塊分散為單個(gè)細(xì)胞，b項(xiàng)錯(cuò)誤；同時(shí)具有b淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的特性，c項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)篩選后獲得能夠分泌特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞，d項(xiàng)正確。3 (2013天津卷，9)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖：據(jù)圖回答下列問題：(1)過程所需的酶是_。(2)過程后，在顯微鏡下觀察融合的活細(xì)胞中有供體的_存在，這一特征可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。(3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是_。原生質(zhì)體經(jīng)過_再生，進(jìn)而分裂和脫分化形成愈傷組織。(4)若分析再生植株的染色體變異類型，應(yīng)剪取再生植株和_植株的根尖，通過_、_、染色和制片等過程制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。(5)采用特異性引物對(duì)花椰菜和黑芥基因組dna進(jìn)行pcr擴(kuò)增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。下圖是用該引物對(duì)雙親及再生植株14進(jìn)行pcr擴(kuò)增的結(jié)果。據(jù)圖判斷，再生植株14中一定是雜種植株的有_。(6)對(duì)雜種植株進(jìn)行_接種實(shí)驗(yàn)，可篩選出具有高抗性的雜種植株。答案(1)纖維素酶和果膠酶(2)葉綠體(3)保持原生質(zhì)體完整性細(xì)胞壁(4)雙親(或花椰菜和黑芥)解離漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌解析(1)過程是利用纖維素酶和果膠酶去除幼葉細(xì)胞和根細(xì)胞的細(xì)胞壁，制備相應(yīng)原生質(zhì)體；(2)過程是在peg的作用下兩個(gè)原生質(zhì)體融合在一起，形成雜種細(xì)胞，來自幼葉的原生質(zhì)體中有葉綠體存在，可以作為顯微鏡下初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志；(3)原生質(zhì)體及剛形成的雜種細(xì)胞因?yàn)闆]有了細(xì)胞壁的束縛作用，必須浸泡在適宜濃度且無毒害作用的等滲溶液中，以保持原生質(zhì)體的完整性，原生質(zhì)體經(jīng)過細(xì)胞壁的再生后，才能進(jìn)而分裂和脫分化形成愈傷組織。(4)若分析再生植株的染色體變異類型，應(yīng)剪取再生植株和雙親植株的分生組織(如根尖)，通過解離、漂洗、染色和制片等過程制成裝片，再在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。(5)根據(jù)兩親本的差異性條帶，可知再生植株1、2和4既有花椰菜的條帶，又有黑芥的條帶，因此再生植株1、2和4一定為雜種植株。(6)要篩選出高抗性的雜種植株，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的病原體接種實(shí)驗(yàn)，即接種黑腐病菌。模擬題組4 動(dòng)物器官的體外培養(yǎng)技術(shù)對(duì)于研究器官的生理、病理過程及其機(jī)制意義重大。右圖是一個(gè)新生小鼠的肝臟小塊培養(yǎng)裝置示意圖，請回答下列問題：(1)肝臟切成小薄片，這有利于肝臟細(xì)胞_。(2)氣室中充入5%co2氣體的主要作用是_。(3)培養(yǎng)液中添加抗生素是為了抑制細(xì)菌生長，但要注意選擇抗生素的 _，以保證抗生素對(duì)肝臟無害。(4)有機(jī)物x有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂。利用上圖所示裝置和提供的下列材料用具，探究肝臟小塊對(duì)有機(jī)物x是否具有解毒作用。材料用具：肝臟小塊，外周血淋巴細(xì)胞，淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液，植物凝集素(刺激淋巴細(xì)胞分裂)；顯微鏡，載玻片，蓋玻片，玻璃皿，滴管；吉姆薩染液(使染色體著色)，有機(jī)物x溶液等。實(shí)驗(yàn)過程：在淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中加入植物凝集素培養(yǎng)淋巴細(xì)胞，取4等份，備用。利用甲、乙、丙、丁4組上圖所示裝置，按下表步驟操作(“”表示已完成的步驟)。甲乙丙丁步驟一：加入肝臟培養(yǎng)液步驟二：加入有機(jī)物x溶液步驟三：放置肝臟小塊上表中還需進(jìn)行的操作是_。培養(yǎng)一段時(shí)間后，取4組裝置中的等量培養(yǎng)液，分別添加到4份備用的淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。一段時(shí)間后取淋巴細(xì)胞分別染色、制片。在顯微鏡下觀察_，并對(duì)比分析。若丙組淋巴細(xì)胞出現(xiàn)異常，而甲組的淋巴細(xì)胞正常，則說明 _。答案(1)吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物(2)維持培養(yǎng)液適宜的ph(3)種類和劑量(4)向乙(或丁)組裝置中放置肝臟小塊染色體形態(tài)和數(shù)量肝臟小塊對(duì)有機(jī)物x具有解毒作用解析(1)把肝臟切成小薄片，有利于肝臟細(xì)胞的呼吸代謝，即吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物。(2)氣室中充入5%co2的作用是形成碳酸來維持培養(yǎng)液中適宜的ph。(3)同時(shí)也要注意選擇抗生素的種類和劑量來抑制細(xì)菌生長。(4)乙組或丁組沒有處理，向乙(或丁)組裝置中放置肝臟小塊作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。有機(jī)物x有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂，所以要觀察淋巴細(xì)胞的染色體形態(tài)和數(shù)量是否變化。甲組添加肝臟小塊淋巴細(xì)胞染色體正常；丙組沒有添加出現(xiàn)染色體異常現(xiàn)象，說明肝臟小塊對(duì)有機(jī)物x具有解毒作用。1 培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是()a組織培養(yǎng) b細(xì)胞雜交c顯微注射 d核移植答案a解析培育草莓脫毒苗是利用草莓的莖尖分生組織細(xì)胞幾乎不帶病毒的特點(diǎn)，進(jìn)行植物組織培養(yǎng)形成無毒種苗的過程，a項(xiàng)正確；植物體細(xì)胞雜交是將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)；顯微注射是將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的方法；細(xì)胞核移植用于獲得克隆動(dòng)物，b、c、d項(xiàng)錯(cuò)誤。2 下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是()a培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞b克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會(huì)發(fā)生改變c二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的d惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)答案d解析動(dòng)物細(xì)胞在培養(yǎng)過程中有接觸抑制現(xiàn)象，細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中會(huì)貼壁生長，形成一層細(xì)胞，相互接觸后停止生長?？寺∨囵B(yǎng)法培養(yǎng)過程中，僅有極少數(shù)細(xì)胞的基因型會(huì)發(fā)生改變。二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)一般傳至1050代后就不易傳下去了。惡性細(xì)胞系的細(xì)胞具有不死性，可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)。3 利用細(xì)胞工程方法，以sars病毒核衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體。下列相關(guān)敘述，正確的是()a用純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，產(chǎn)生的血清抗體為單克隆抗體b體外培養(yǎng)單個(gè)b淋巴細(xì)胞可以獲得大量針對(duì)sars病毒的單克隆抗體c將等量b淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合，經(jīng)聚乙二醇誘導(dǎo)融合后的細(xì)胞均為雜交瘤細(xì)胞d利用該單克隆抗體與sars病毒核衣殼蛋白特異性結(jié)合答案d解析單克隆抗體制備是首先給實(shí)驗(yàn)小鼠注射抗原，提取得到已免疫的b淋巴細(xì)胞，再與骨髓瘤細(xì)胞融合，得到雜交瘤細(xì)胞，篩選并培養(yǎng)(體內(nèi)或體外)得到單克隆抗體。單獨(dú)的b淋巴細(xì)胞有產(chǎn)生抗體的能力，但沒有無限增殖的本領(lǐng)，因此在體外培養(yǎng)的情況下是不可能得到大量的單克隆抗體的；而細(xì)胞的融合(只考慮細(xì)胞的兩兩融合)應(yīng)該有三種類型：aa、bb、ab，只有ab型的細(xì)胞才既能產(chǎn)生單一的抗體，又有無限增殖的能力。4 請回答下列問題：(1)植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的_，繁殖種苗的速度_。離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細(xì)胞具有該植物的全部_。(2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時(shí)，需要在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行，其原因是避免_的污染。(3)微型繁殖過程中，適宜濃度的生長素單獨(dú)使用可誘導(dǎo)試管苗_，而與_配比適宜時(shí)可促進(jìn)芽的增殖。若要抑制試管苗的生長，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長，需要使用的生長調(diào)節(jié)劑是_(脫落酸、2,4d)。(4)將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時(shí)間后，單株鮮重和光合作用強(qiáng)度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強(qiáng)度的變化趨勢是_，單株鮮重的變化趨勢是_。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時(shí)，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的量_(能、不能)滿足自身最佳生長的需要。(5)據(jù)圖推測，若要在誘導(dǎo)試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應(yīng)_(降低，增加)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。答案(1)遺傳特性快遺傳信息(2)微生物(3)生根細(xì)胞分裂素2,4d(4)逐漸減小先增加后下降不能(5)降低解析(1)植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖，后代能夠保持親本的遺傳特性。植物微型繁殖技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速繁殖。植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性，即已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。(2)植物組織培養(yǎng)接種和試管苗轉(zhuǎn)接過程中都需要無菌操作，以避免微生物(雜菌)污染。(3)微型繁殖培養(yǎng)基中使用的生長素與細(xì)胞分裂素比例不同，可以分別誘導(dǎo)根、芽的形成。使用高濃度的植物生長素類似物(如2,4d)可以抑制試管苗的生長，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長。(4)(5)分析圖中曲線可知：光合作用強(qiáng)度隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增大而下降，但單株鮮重的變化趨勢是先增加后下降。培養(yǎng)基中不含蔗糖時(shí)，光合作用強(qiáng)度最大，但由于該時(shí)期光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物積累量較少，不能滿足自身最佳生長的需要。在蔗糖濃度為1%左右時(shí)，單株鮮重達(dá)到最大，此時(shí)有機(jī)物的量能滿足自身最佳生長需要。5 (2013新課標(biāo)全國卷，40)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。答案(1)纖維素果膠原生質(zhì)體愈傷再分化(分化)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(2)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、腋芽解析(1)該新型藥用植物是通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的。要獲得有活力的原生質(zhì)體才能進(jìn)行體細(xì)胞雜交，因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細(xì)胞壁，然后用聚乙二醇化學(xué)誘導(dǎo)劑(物理方法：離心、振動(dòng)等)誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合。然后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得雜種植株，植物組織培養(yǎng)的主要過程是：先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植物體，利用了植物細(xì)胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是兩個(gè)物種，二者不能通過有性雜交產(chǎn)生可育后代，原因是甲、乙有性雜交所產(chǎn)生的后代在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)異常，也就是存在著生殖隔離。但植物甲、乙通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)產(chǎn)生的后代卻是可育的，因?yàn)樵跍p數(shù)分裂過程中同源染色體能完成正常的聯(lián)會(huì)，產(chǎn)生正常的配子。由于甲、乙都是二倍體，因此，植物體細(xì)胞雜交得到的后代是異源多倍體(四倍體)。(3)人工種子生產(chǎn)不受氣候、季節(jié)和地域等因素限制，而且可以避免后代發(fā)生性狀分離等優(yōu)點(diǎn)，因此，植物細(xì)胞工程重要的應(yīng)用之一是制備人工種子，用到的核心技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。將植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。6 (2013海南卷，31)單純皰疹病毒型(hsv1)可引起水泡性口唇炎。利用雜交瘤技術(shù)制備出抗hsv1的單克隆抗體可快速檢測hsv1?；卮鹣铝袉栴}：(1)在制備抗hsv1的單克隆抗體的過程中，先給小鼠注射一種純化的hsv1蛋白，一段時(shí)間后，若小鼠血清中抗_的抗體檢測呈陽性，說明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了_反應(yīng)，再從小鼠的_中獲取b淋巴細(xì)胞。將該b淋巴細(xì)胞與小鼠的_細(xì)胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞具有的特點(diǎn)是_。(2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體，可將該雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠的_中使其增殖，再從_中提取、純化獲得。(3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準(zhǔn)確地識(shí)別這種hsv1蛋白，其原因是該抗體具有_和_等特性。答案(1)hsv1蛋白體液免疫脾臟骨髓瘤無限增殖且產(chǎn)生專一抗體(2)腹腔腹水(3)純度高特異性強(qiáng)解析(1)單克隆抗體制備的第一步是獲得免疫動(dòng)物。先給小鼠注射一種純化的hsv1蛋白，這就得到了免疫小鼠。一段時(shí)間后，若小鼠血清中抗hsv1蛋白的抗體檢測呈陽性，說明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了體液免疫反應(yīng)，小鼠體內(nèi)已經(jīng)有了該抗體，而抗體的產(chǎn)生就是通過體液免疫來產(chǎn)生的。第二步制備雜交瘤細(xì)胞。從小鼠的淋巴器官中(如脾、骨髓、扁桃體、胸腺等)獲取b淋巴細(xì)胞，與小鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的雜交瘤細(xì)胞(只產(chǎn)生抗hsv1蛋白抗體的b淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的融合細(xì)胞)，雜交瘤細(xì)胞具有兩個(gè)親本細(xì)胞的特性(既能無限增殖，又能產(chǎn)生專一抗體)。(2)要想獲得大量單克隆抗體，通常有兩種方法：一是將雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中，然后從動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中分離出單克隆抗體；二是將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，然后從小鼠的腹水中提取純化獲得。(3)單克隆抗體具有：特異性強(qiáng)，靈敏度高等特點(diǎn)(特異性強(qiáng)：因?yàn)樗会槍?duì)一種抗原如hsv1蛋白；靈敏度高：因?yàn)榭贵w的純度高，濃度大，能迅速和抗原結(jié)合，發(fā)生抗原抗體反應(yīng))。7 我國目前臨床使用的乙肝疫苗大多為基因工程疫苗，其有效成分是一種叫做乙肝表面抗原的蛋白質(zhì)(s蛋白，對(duì)應(yīng)的基因?yàn)閟基因)，請回答下列問題。(1)在這項(xiàng)技術(shù)中，s基因?qū)儆赺。(2)用_處理s基因和載體，并用_使之結(jié)合，這里的dna片段兩兩結(jié)合的產(chǎn)物有_種，除了s基因，構(gòu)建好的表達(dá)載體還應(yīng)具有_等結(jié)構(gòu)。(3)將表達(dá)載體導(dǎo)入哺乳動(dòng)物細(xì)胞，篩選得到工程細(xì)胞。使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)工程細(xì)胞時(shí)，通常需要加入_等天然成分。工程細(xì)胞在生長過程中有_現(xiàn)象，需要定期使用_酶處理，以便于分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中，定期收集培養(yǎng)液，分離純化即可得到所需產(chǎn)品。(4)由于哺乳動(dòng)物細(xì)胞嬌嫩挑剔，培養(yǎng)較難，成本較高，近些年科學(xué)家們又發(fā)明了“乳腺生物發(fā)生器”，從飼養(yǎng)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物分泌的乳汁中提取所需產(chǎn)品。在這種技術(shù)中，構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)需要將s基因與_等調(diào)控組件重組在一起，并將表達(dá)載體通過_的方式，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的_(填細(xì)胞名稱)。(5)人的腸道具有獨(dú)立的黏膜免疫系統(tǒng)，這使得口服疫苗成為可能，但有效的口服疫苗必須要在到達(dá)腸道的過程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否則就會(huì)失效。如果要生產(chǎn)口服的乙肝疫苗，理想的受體是植物細(xì)胞，理由是_?？墒车霓D(zhuǎn)基因的植物疫苗的優(yōu)點(diǎn)有(至少答出兩點(diǎn))：_。答案(1)目的基因(2)同種限制性核酸內(nèi)切酶dna連接酶3啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因(3)動(dòng)物血清貼壁生長和接觸抑制胰蛋白(4)乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子顯微注射受精卵(5)植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，可以使細(xì)胞中的疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解生產(chǎn)簡單、成本低廉，容易大量生產(chǎn)制造；直接口服、使用簡便，便于推廣；運(yùn)輸方便，貯存簡單(其他合理答案也可)解析(1)s基因?yàn)槟康幕颉?2)用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割s基因和載體會(huì)使它們產(chǎn)生相同的黏性末端，用dna連接酶連接時(shí)會(huì)出現(xiàn)目的基因載體、目的基因目的基因、載體載體3種兩兩連接產(chǎn)物；基因表達(dá)載體應(yīng)含有目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu)。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中需加入動(dòng)物血清，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，需要用胰蛋白酶定期處理。(4)為保證目的基因表達(dá)，需將目的基因和啟動(dòng)子、終止子等調(diào)控組件重組在一起，常用顯微注射法把基因表達(dá)載體注射到動(dòng)物受精卵中。(5)因植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，可以使疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解；可食的轉(zhuǎn)基因植物疫苗具備可以直接口服、使用簡便、便于推廣，運(yùn)輸方便、貯存簡單等優(yōu)點(diǎn)。8 矮牽牛是觀賞花卉，生產(chǎn)上常用組織培養(yǎng)繁殖，如表是在不同條件下矮牽牛不同部位組織培養(yǎng)的結(jié)果。請結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和有關(guān)知識(shí)回答下列問題。外植體濃度/mgl11月后6banaa一周后叢芽不定根40天后葉20.2愈傷組織大量無大量無根試管苗0.50.2愈傷組織少量少量少量試管苗00.2愈傷組織無大量大量不定根00愈傷組織無無死亡莖尖20.2愈傷組織大量無大量無根試管苗莖段20.2外植體膨大愈傷組織大量叢芽(1)培養(yǎng)基接種前需要對(duì)外植體進(jìn)行_處理，培養(yǎng)基進(jìn)行_處理，以防止污染。(2)從表中結(jié)果可知，選擇_作外植體，