2021年生物選修3第2講　細(xì)胞工程

第2講細(xì)胞工程1.植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆(Ⅱ)3.細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)1.細(xì)胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ)，生物生長(zhǎng)的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)等。(生命觀念)2.植物細(xì)胞工程的基本操作流程及單克隆抗體的制備過程示意圖等。(科學(xué)思維)3.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用等。(科學(xué)探究)植物細(xì)胞工程技術(shù)及其應(yīng)用1．細(xì)胞工程的概念(1)原理方法：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：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。(3)達(dá)到目的：按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。(4)類型：根據(jù)操作對(duì)象的不同，可分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程。2．細(xì)胞的全能性(1)含義：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。(2)物質(zhì)基礎(chǔ)：細(xì)胞內(nèi)含有本物種全部的遺傳信息。(3)植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于離體狀態(tài)，提供一定的營(yíng)養(yǎng)、激素和其他適宜的外界條件。3．植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性。(2)填寫操作過程圖eq\x(外植體)eq\o(→,\s\up14(①))eq\x(A)eq\o(→,\s\up14(②))eq\x(B)→eq\x(植物體)圖中①表示脫分化，②表示再分化，A表示愈傷組織，B表示叢芽或胚狀體。(3)培養(yǎng)條件①無菌：培養(yǎng)基滅菌、培養(yǎng)材料和培養(yǎng)器械消毒。②固體培養(yǎng)基：大多由無機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、激素、瓊脂四部分組成。③光照：脫分化階段不需要光照。④激素調(diào)控：培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例調(diào)控組織培養(yǎng)進(jìn)程。4．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)概念：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)。(2)原理：體細(xì)胞雜交利用了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，雜種細(xì)胞培育成雜種植株利用了植物細(xì)胞的全能性。(3)過程(4)意義：克服不同種生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙、獲得雜種植株。5．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)。②作物脫毒：選取作物莖尖、根尖等無毒組織進(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、腋芽等材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子，可以解決某些植物結(jié)實(shí)率低、繁殖困難的問題。(2)作物新品種的培育：?jiǎn)伪扼w育種和突變體的利用。(3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：即利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。1．激素比例與細(xì)胞分裂分化的關(guān)系(1)適當(dāng)提高生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例容易生根。(2)適當(dāng)提高細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比例容易生芽。(3)比例適中誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。如圖所示：2．對(duì)不同物種植物體細(xì)胞雜交和有性雜交的比較(1)結(jié)果不同①體細(xì)胞雜交：不管染色體數(shù)、基因組還是染色體組都采用直接相加。②植物有性雜交：先減半再相加。(2)適用的定律不同①有性生殖過程中符合孟德爾遺傳定律。②植物體細(xì)胞雜交：屬于無性生殖，不符合孟德爾遺傳定律。1．研究人員選取番茄葉片進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，制備人工種子，嘗試?yán)眉^及簡(jiǎn)潔的文字寫出其制備流程圖。提示：番茄葉片→葉組織塊eq\o(→,\s\up14(脫分化))愈傷組織eq\o(→,\s\up14(再分化))有生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu)eq\o(→,\s\up14(細(xì)胞的分裂與分化))人工種子。2．結(jié)合誘變育種從細(xì)胞工程的角度出發(fā)，簡(jiǎn)述一種培育抗寒香蕉品種的方法及步驟。提示：體細(xì)胞誘變育種。利用誘變劑等方法使香蕉離體培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生基因突變，在利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)發(fā)育成完整植株，然后篩選培育出抗寒品種。植物組織培養(yǎng)過程分析1．(2019·河北唐山市高三模擬)傳統(tǒng)的人工繁殖蘭花的方法是分株繁殖和用種子播種，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們開始采用“組織培養(yǎng)繁殖蘭花”。(1)植物組織培養(yǎng)是在________和人工控制條件下，將________的植物組織、器官、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的________上，誘導(dǎo)其產(chǎn)生________、叢芽，最終形成完整植株的過程。(2)蘭花的葉肉細(xì)胞之所以能培養(yǎng)為新個(gè)體，是因?yàn)榧?xì)胞中含有_________________，具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，這種潛能叫____________。(3)有人想到利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)解決蘭花生根速度慢、幼苗生存能力弱的好辦法，但操作后得到的“韭菜—蘭花”，并沒有預(yù)想中的“繁殖容易，香氣濃郁”，可能的原因是____________________________；培育該雜種植物的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞________(填“遵循”或“不遵循”)孟德爾遺傳規(guī)律。[解析](1)植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制的條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。(2)蘭花的葉肉細(xì)胞中含有本物種的全部遺傳信息，具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，即具有細(xì)胞全能性。(3)利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的“韭菜—蘭花”并沒有預(yù)想中的“繁殖容易，香氣濃郁”，可能是因?yàn)閮蓚€(gè)物種之間的基因相互影響，導(dǎo)致某些基因無法正常表達(dá)；在植物體細(xì)胞雜交技術(shù)過程中沒有發(fā)生減數(shù)分裂，因此遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。[答案](1)無菌離體培養(yǎng)基愈傷組織(2)本物種的全部遺傳信息細(xì)胞的全能性(3)兩個(gè)物種之間的基因相互影響，導(dǎo)致某些基因無法正常表達(dá)不遵循2．(2019·湖北省武漢市高三模擬)紫杉醇是紅豆杉細(xì)胞中產(chǎn)生的一種高效抗癌物質(zhì)，在植物體中含量極低。為取代從天然植株中提取紫杉醇的方式，可通過植物組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來獲取，其過程為獲取紅豆杉外植體—消毒—誘導(dǎo)愈傷組織—細(xì)胞培養(yǎng)—提取紫杉醇?；卮鹣铝袉栴}：(1)獲取的外植體首先要通過____________過程培養(yǎng)出愈傷組織。下表為四種不同外植體在相同培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)愈傷組織的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由表中結(jié)果可知誘導(dǎo)愈傷組織較適宜的兩種外植體分別是________________。注：誘導(dǎo)率(%)＝(形成的愈傷組織數(shù)量/接種的外植體數(shù)量)×100%(2)將愈傷組織接種到適宜培養(yǎng)液中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞培養(yǎng)的過程________(填“體現(xiàn)”或“未體現(xiàn)”)細(xì)胞的全能性，理由是______________。據(jù)如圖分析2,4-D對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和紫杉醇合成的作用分別是___________________，為獲得最大紫杉醇總產(chǎn)量，最適合的2,4-D濃度應(yīng)為__________(填“0.5”“1.0”或“2.0”)mg/L。注：生長(zhǎng)速率＝每天每升培養(yǎng)基中增加的細(xì)胞干重克數(shù)(3)與從天然植株中提取相比，利用上述技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇的重要意義是__________________________________________(答出兩點(diǎn))。[解析](1)外植體脫分化可培育出愈傷組織。分析表中結(jié)果可知誘導(dǎo)愈傷組織較適宜的兩種外植體應(yīng)該是體積較大，且誘導(dǎo)率較高的，分別是不帶葉莖段和成熟胚。(2)將愈傷組織接種到適宜培養(yǎng)液中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞培養(yǎng)的過程最終培養(yǎng)出的是細(xì)胞，而不是完整的生物個(gè)體，因此，未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。據(jù)圖分析可知，2,4-D促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)，抑制紫杉醇的合成，為獲得最大紫杉醇總產(chǎn)量，最適合的2,4-D濃度應(yīng)為1.0mg/L，若2,4-D濃度應(yīng)為0.5mg/L，則細(xì)胞生長(zhǎng)速率太慢，若2,4-D濃度應(yīng)為2.0mg/L，則紫杉醇含量太低。(3)若從天然植株中提取紫杉醇，會(huì)破壞紅豆杉樹木，若用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)就能培育大量的愈傷組織，經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng)，可以獲取大量的紫杉醇，利用上述技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇的重要意義是：①提高了紫杉醇的產(chǎn)量；②保護(hù)了紅豆杉資源。[答案](1)脫分化不帶葉莖段、成熟胚(2)未體現(xiàn)此過程中細(xì)胞沒有再分化，沒有發(fā)育成完整植株促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和抑制紫杉醇合成1.0(3)提高了紫杉醇的產(chǎn)量，保護(hù)了紅豆杉資源植物體細(xì)胞工程及應(yīng)用3．(2019·河南省八市高三測(cè)試)如圖為科研人員用兩種方法繁殖苗木的示意圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)③④過程中常用到的激素有___________________________。③④⑤中不需要進(jìn)行光照的是過程________________。(2)通過甲、乙兩種途徑獲得的B、C植株的遺傳性狀與A相同，原因是__________________________________。(3)某同學(xué)認(rèn)為甲途徑中的①過程包含了乙途徑中的③④過程，你認(rèn)為此說法________(填“正確”或“不正確”)，原因是_____________________________。(4)人工種子中的a、b、c分別相當(dāng)于天然種子中的________。(5)若對(duì)優(yōu)質(zhì)葡萄進(jìn)行擴(kuò)大種植，宜采用的繁殖方式________(填“甲”或“乙”)途徑；若對(duì)稀有的珍貴花卉進(jìn)行擴(kuò)大種植，宜采用的繁殖方式是________(填“甲”或“乙”)途徑。[解析]甲途徑為枝條的扦插繁殖，在插條的下端生出不定根，枝條上的側(cè)芽發(fā)育為主枝，即可得到完整植株。由于整段枝條沒有脫分化轉(zhuǎn)變?yōu)橛鷤M織，因此途徑甲不包括③過程。利用扦插的方法繁殖后代簡(jiǎn)便易行，并且扦插的葡萄枝條很容易成活；稀有的珍貴花卉不適用扦插方法，因?yàn)槟塬@取的枝條很少，因此可取很小一部分組織進(jìn)行組織培養(yǎng)，以獲得大量后代。[答案](1)生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素③(2)都是A經(jīng)過無性生殖得到的(3)不正確③④分別為脫分化、再分化過程，而①過程中的扦插枝條并沒有脫分化變成愈傷組織(4)種皮、胚、胚乳(5)甲乙4．(2019·云南三中高三月考)某二倍體藥用植物甲含有有效成分A，科研小組設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答：(1)選用莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)的目的是____________。利用愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就可得到____________。(2)現(xiàn)另有染色體數(shù)目與甲相同的二倍體藥用植物乙，乙含有效成分B?？蒲行〗M擬培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物，可利用_______技術(shù)獲得雜種植株。該方法首先要利用_______酶和________酶除去細(xì)胞壁，得到具有活力的____________，再用________(填化學(xué)誘導(dǎo)劑)誘導(dǎo)二者融合后，進(jìn)一步培養(yǎng)形成愈傷組織，然后經(jīng)過________形成完整的雜種植株。(3)假設(shè)甲和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___________________________。[解析](1)莖尖分生組織的病毒很少，或沒有感染病毒，選用莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗。愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)人工薄膜包裝后可得到人工種子。(2)二倍體藥用植物甲含有效成分A，二倍體藥用植物乙含有效成分B，利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可突破遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，獲得雜種植株。細(xì)胞壁是非生命結(jié)構(gòu)，進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交時(shí)，首先要利用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁，得到具有活力的原生質(zhì)體，再用聚乙二醇誘導(dǎo)二者融合為雜種細(xì)胞，雜種細(xì)胞經(jīng)進(jìn)一步培養(yǎng)形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)過再分化形成完整的雜種植株。(3)從細(xì)胞水平看，甲和乙有性雜交的后代中無同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，所以不能產(chǎn)生可育配子；而植物體細(xì)胞雜交獲得的雜種植株細(xì)胞中具有同源染色體，可進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，產(chǎn)生可育配子。[答案](1)獲得脫毒苗人工種子(2)植物體細(xì)胞雜交纖維素果膠原生質(zhì)體聚乙二醇再分化(分化)(3)減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會(huì)異常(或無同源染色體，不能聯(lián)會(huì))，而后者染色體聯(lián)會(huì)正常動(dòng)物細(xì)胞工程1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(1)地位：動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合等。其中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。(2)原理：細(xì)胞增殖。(3)培養(yǎng)過程(4)培養(yǎng)條件①無菌、無毒環(huán)境eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理,培養(yǎng)過程加抗生素,定期更換培養(yǎng)液，清除代謝產(chǎn)物))②營(yíng)養(yǎng)：除糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素之外通常還需加入血清、血漿等一些天然成分。③適宜的溫度：36.5°C±0.5℃，適宜的pH：7.2～7.4。④氣體環(huán)境eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(95%的空氣：其中O2為細(xì)胞代謝必需,5%的CO2：維持培養(yǎng)液的pH))2．動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物(1)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程(2)原理：動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。(3)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。3．動(dòng)物細(xì)胞融合(1)原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。(2)融合方法：聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電刺激等。(3)意義：突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能，也為制造單克隆抗體開辟了新途徑。4．單克隆抗體制備(1)單克隆抗體制備過程(2)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備。(3)單克隆抗體的應(yīng)用：作為診斷試劑；制成“生物導(dǎo)彈”；用于治療疾病和運(yùn)載藥物。1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植時(shí)注意的五個(gè)問題(1)在分散細(xì)胞時(shí)，需用胰蛋白酶分散細(xì)胞，不能用胃蛋白酶，因?yàn)槲傅鞍酌缸饔玫倪m宜pH約為1.8，胰蛋白酶作用的適宜pH為7.2～7.8，而多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4。(2)取供體動(dòng)物的體細(xì)胞培養(yǎng)，一般選用10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。(3)克隆動(dòng)物是由重組的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)而來的，該重組細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因來源于受體細(xì)胞，細(xì)胞核基因來源于提供細(xì)胞核的親本，其遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)親本。(4)克隆動(dòng)物絕大部分性狀與供體動(dòng)物相同，少數(shù)性狀與提供去核卵母細(xì)胞的動(dòng)物相同，與代孕動(dòng)物的性狀無遺傳關(guān)系。(5)從生殖方式的角度看，動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)(克隆)屬無性生殖，重組細(xì)胞相當(dāng)于受精卵，需要?jiǎng)游锛?xì)胞培養(yǎng)和胚胎工程技術(shù)的支持。2．單克隆抗體制備過程的關(guān)鍵分析(1)對(duì)動(dòng)物免疫的原因：B淋巴細(xì)胞要經(jīng)過免疫過程，即接觸抗原，增殖分化為有特異性免疫功能的B淋巴細(xì)胞，才能產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，所以與骨髓瘤細(xì)胞融合的B淋巴細(xì)胞實(shí)際上是漿細(xì)胞。(2)雜交瘤細(xì)胞具備雙親的遺傳物質(zhì)，不僅具有漿細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體的能力，還具有骨髓瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下大量增殖的能力，可以克服單純B淋巴細(xì)胞不能無限增殖的缺點(diǎn)，而大量生產(chǎn)單克隆抗體。1．表述動(dòng)物細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)胞核移植的原因。提示：動(dòng)物胚胎的細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易，而動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難。2．動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)，通常要在培養(yǎng)基中補(bǔ)充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培養(yǎng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。血清對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培養(yǎng)的影響寫出從該圖提供的信息可以獲得的正確結(jié)論。(寫出三點(diǎn))提示：(1)有無血清對(duì)正常細(xì)胞培養(yǎng)的影響不同。(2)培養(yǎng)基中補(bǔ)充血清有助于正常細(xì)胞的培養(yǎng)。(3)培養(yǎng)基中是否補(bǔ)充血清對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)影響不大。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程及所需條件1．脂多糖來源于革蘭氏陰性細(xì)菌，是造成感染性休克的主要原因之一，同時(shí)也可造成肺損傷和肺泡細(xì)胞的凋亡。為探究脂多糖誘導(dǎo)人正常肺上皮BEAS-2B細(xì)胞凋亡的作用，請(qǐng)根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料及結(jié)果完善實(shí)驗(yàn)思路并得出結(jié)論。材料與用具：人正常肺上皮BEAS-2B細(xì)胞、胎牛血清、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、胰蛋白酶、100mg/L脂多糖(LPS)等。(要求與說明：細(xì)胞培養(yǎng)條件適宜，實(shí)驗(yàn)儀器、試劑、用具及操作不作要求。)實(shí)驗(yàn)思路：(1)將人正常肺上皮BEAS-2B細(xì)胞培養(yǎng)于添加了________的________中。當(dāng)細(xì)胞處于快速生長(zhǎng)期時(shí)，用________將細(xì)胞消化并懸浮培養(yǎng)。(2)……實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示：LPS劑量和時(shí)間對(duì)BEAS-2B細(xì)胞活力影響結(jié)果柱形圖由此可以得出的結(jié)論是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)材料分析，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中培養(yǎng)基需要加入天然成分動(dòng)物血清，即應(yīng)將人正常肺上皮BEAS-2B細(xì)胞培養(yǎng)于添加了胎牛血清的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中；細(xì)胞具有貼壁生長(zhǎng)的特性，當(dāng)增殖到細(xì)胞表面相互接觸時(shí)，就會(huì)產(chǎn)出接觸抑制，導(dǎo)致細(xì)胞不能分裂，當(dāng)細(xì)胞處于快速生長(zhǎng)期時(shí)，應(yīng)用胰蛋白酶將細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞并制成細(xì)胞懸液進(jìn)行培養(yǎng)。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的柱形圖情況可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：如圖中，當(dāng)LPS濃度為10mg/L和100mg/L時(shí)，細(xì)胞活力較對(duì)照組顯著降低；如圖中，經(jīng)過不同處理時(shí)間后，細(xì)胞活力隨作用時(shí)間延長(zhǎng)顯著下降。[答案](1)胎牛血清動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液胰蛋白酶(2)當(dāng)LPS濃度為10mg/L和100mg/L時(shí)，細(xì)胞活力較對(duì)照組顯著降低；經(jīng)過不同處理時(shí)間后，細(xì)胞活力隨作用時(shí)間延長(zhǎng)顯著下降細(xì)胞核移植技術(shù)及應(yīng)用2．(2019·武漢市高三模擬)克隆猴是我國(guó)科學(xué)家用體細(xì)胞克隆出的世界首例靈長(zhǎng)類動(dòng)物，其步驟如下：(1)進(jìn)行體細(xì)胞核移植前，從具有優(yōu)良性狀的B猴體中取體細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)條件除營(yíng)養(yǎng)、溫度和pH適宜外，還應(yīng)保證_______________________(答出3點(diǎn))。核移植前還需對(duì)A猴的卵母細(xì)胞進(jìn)行去核操作，其目的是_____________________________。(2)經(jīng)核移植得到重組細(xì)胞后，一般還需經(jīng)過________和胚胎移植，才能得到克隆猴。為使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致，需要對(duì)供、受體母猴用激素進(jìn)行________處理。(3)體細(xì)胞的細(xì)胞核必須被移植到去核卵母細(xì)胞后才能表現(xiàn)出全能性，原因主要是____________________________。根據(jù)這一啟示，請(qǐng)?zhí)岢鲆环N恢復(fù)體細(xì)胞分裂分化能力的新思路________________。[解析](1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件有營(yíng)養(yǎng)條件、無菌無毒、適宜的環(huán)境條件(包括溫度、pH及適宜的氣體環(huán)境)等。圖示中的A猴為雌性，應(yīng)去核，目的在于保證核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)主要來自供體B猴。(2)經(jīng)核移植得到重組細(xì)胞后，一般還需經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。為使胚胎在移植前后所處的生理環(huán)境保持一致，需要對(duì)供、受體母猴用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理。(3)去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)，因此供體的細(xì)胞核需移植到去核卵母細(xì)胞中。由此可知，從卵母細(xì)胞中分離出能促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)，將其導(dǎo)入到體細(xì)胞中，可以使體細(xì)胞恢復(fù)分裂分化能力。[答案](1)無菌、無毒、適宜的氣體環(huán)境保證核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)主要來自供體(2)早期胚胎培養(yǎng)同期發(fā)情(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)從卵母細(xì)胞中分離出能促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)，將其導(dǎo)入到體細(xì)胞中動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)及單克隆抗體的制備3．(2019·南昌市八一中學(xué)高三模擬)科學(xué)家研發(fā)出抗HPV的單克隆抗體可高效準(zhǔn)確檢測(cè)出HPV，從而及時(shí)監(jiān)控宮頸癌的發(fā)生?；卮鹣铝袉栴}：(1)單克隆抗體具有的主要優(yōu)點(diǎn)是_____________________。單克隆抗體制備過程中涉及的細(xì)胞工程技術(shù)有________________________(答出兩點(diǎn))。(2)將B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合時(shí)，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外(只考慮兩兩融合)，可能還有________________，出現(xiàn)多種類型細(xì)胞的原因是_______________，誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)，常用的誘導(dǎo)因素有_____________________________(答出三點(diǎn))等。(3)據(jù)報(bào)道，科學(xué)家從某些無限增殖細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中分離出了無限增殖調(diào)控基因(prG)，該基因能激發(fā)動(dòng)物細(xì)胞分裂，這為單克隆抗體的制備提供了更多的思路。請(qǐng)據(jù)此設(shè)計(jì)兩種制備單克隆抗體的新思路：①_______________________________；②________________。[解析](1)單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。單克隆抗體制備過程中涉及的細(xì)胞工程技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合。(2)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合時(shí)，若只考慮兩兩融合，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外，可能還有融合的具有同種核的細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞)。因?yàn)榧?xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100%，因此會(huì)出現(xiàn)多種類型細(xì)胞。誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇(或PEG)、滅活的病毒、電刺激等。(3)由設(shè)問給定的信息可利用基因工程技術(shù)向漿細(xì)胞中導(dǎo)入prG并讓其表達(dá)；也可利用核移植技術(shù)將漿細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的無限增殖細(xì)胞中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。[答案](1)特異性強(qiáng)、靈敏度高動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合(2)骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100%聚乙二醇、滅活病毒、電刺激(3)①通過基因工程向漿細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入prG，并讓其表達(dá)②將漿細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的無限增殖細(xì)胞中進(jìn)行培養(yǎng)真題體驗(yàn)|感悟高考淬煉考能1．(2019·全國(guó)卷Ⅱ)植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)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(diǎn)有______________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)通過組織培養(yǎng)技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)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)，這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長(zhǎng)。人工種皮具備透氣性的作用是________。人工胚乳能夠?yàn)榕郀铙w生長(zhǎng)提供所需的物質(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，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________進(jìn)行組織培養(yǎng)。(4)植物組織培養(yǎng)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)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是_______________________________________(用流程圖表示)。[解析](1)與常規(guī)的種子繁殖方法相比，植物微型繁殖技術(shù)具有能保持植物原有的遺傳特性、繁殖速度快等特點(diǎn)。(2)人工種皮具有透氣性，有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用；人工胚乳能夠?yàn)榕郀铙w生長(zhǎng)提供植物激素、礦質(zhì)元素和糖等物質(zhì)。(3)植物分生區(qū)附近的病毒極少，甚至無病毒。為獲得脫毒苗，可以選取植物的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)。(4)將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是含目的基因的細(xì)胞培養(yǎng),愈傷組織誘導(dǎo)分化,小植株。[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)胞培養(yǎng),愈傷組織誘導(dǎo)分化,小植株2．(2019·全國(guó)卷Ⅲ)培養(yǎng)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)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有__________________。(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是__________________。(3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是___________________________________________________。在新的培養(yǎng)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)行照光培養(yǎng)，其作用是__________________。(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的________，這種繁殖方式屬于________繁殖。[解析](1)分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有全能性。(2)在本實(shí)驗(yàn)中，切取胡蘿卜塊時(shí)要切取含有形成層的部分，原因是形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。(3)決定植物細(xì)胞脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類和比例，步驟⑤(誘導(dǎo)愈傷組織形成)和步驟⑥(誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗)所需的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同，故步驟⑤到步驟⑥需更換培養(yǎng)基。愈傷組織通過細(xì)胞的再分化過程形成試管苗。(4)步驟⑥需要光照培養(yǎng)，其作用是誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用。(5)組織培養(yǎng)沒有經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此屬于無性繁殖，組織培養(yǎng)得到的植株保持了原品種的遺傳特性。[答案](1)全能性(或形成完整植株所需的全部基因)(2)形成層容易誘導(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(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同分化(或再分化)(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3．(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”?；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(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)動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物，與核供體相