【智慧測評】2015高考生物(人教版)總復習課件：選修3-第2講-細胞工程

第二講克隆技術課前自主學習課堂互動探究植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較技術內容項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理細胞的全能性細胞的增殖培養(yǎng)基成分礦質元素、蔗糖、維生素、植物激素和有機添加劑(如甘氨酸、瓊脂等)，屬于固體培養(yǎng)基葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清等，屬于液體培養(yǎng)基取材較幼嫩的細胞、組織、器官動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織技術內容項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)培養(yǎng)過程培養(yǎng)結果可以獲得植株，也可以獲得大量細胞只能獲得大量細胞，不能得到生物個體技術內容項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)應用①植物快速繁殖與脫毒植物培養(yǎng)②生產細胞產品③制造人工種子④用于轉基因植物的培育①生產蛋白質生物制品②培養(yǎng)皮膚移植的材料③檢測有毒物質④用于生理、病理、藥理學的研究相同點①都需人工條件下的無菌操作②都是合成培養(yǎng)基③都需適宜的溫度、pH等條件拓展：①植物組織培養(yǎng)需要生長素和細胞分裂素，其中生長素可誘導愈傷組織生根，細胞分裂素可促進愈傷組織生芽。②在動物細胞的傳代培養(yǎng)中，細胞可能癌變。③兩種技術手段培養(yǎng)過程中都進行了有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數分裂。④植物組織培養(yǎng)最終產生新個體，體現了細胞的全能性；動物細胞培養(yǎng)產生大量細胞，不形成新個體，故不能體現細胞的全能性。1．下面為“番茄—馬鈴薯”的培育過程示意圖，請據圖回答：(1)若運用傳統(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)在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，運用的技術手段是________，依據的原理是________，其中過程②稱為________技術，與過程③密切相關的具有單層膜結構的細胞器為__________，過程④相當于________，⑤過程涉及的分裂方式為________。(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)隨“神六”太空旅行的種苗中，最受關注的是柴油樹試管苗。柴油樹種子含有的柴油是植物細胞的代謝產物，可用植物組織培養(yǎng)來實現柴油的工業(yè)化生產。若利用此技術，將柴油樹細胞培養(yǎng)進行到過程________(填字母編號)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生后代。(2)過程②是把a、b兩個原生質體融合在一起，所以稱為原生質體融合。過程③是在融合的原生質體外再生一層細胞壁，而細胞壁的形成與高爾基體有關。過程④的結果是形成了愈傷組織，所以④為脫分化。(3)“番茄—馬鈴薯”屬于異源多倍體里面的異源六倍體。(4)柴油是植物細胞的代謝產物，將柴油樹細胞培養(yǎng)進行到愈傷組織即可。答案：(1)不能。不同種的植物存在生殖隔離(2)植物組織培養(yǎng)細胞全能性原生質體融合高爾基體脫分化有絲分裂(3)六(4)e1．比較植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較植物體細胞雜交動物細胞融合(單克隆抗體的制備)理論基礎(原理)細胞膜的流動性、細胞的全能性細胞膜的流動性、細胞增殖融合前處理酶解法(纖維素酶、果膠酶)去除細胞壁注射特定抗原使正常小鼠產生免疫反應促融方法(1)物理法：離心、振動、電激等(2)化學法：聚乙二醇(PEG)(1)物化法：與植物細胞融合相同；(2)生物法：滅活的病毒植物體細胞雜交動物細胞融合(單克隆抗體的制備)過程第一步原生質體的制備(酶解法)正常小鼠免疫處理第二步原生質體的融合(物化法)動物細胞的融合第三步雜種細胞的篩選和培養(yǎng)雜交瘤細胞的篩選與培養(yǎng)第四步雜種植株的誘導與鑒定單克隆抗體的提純拓展：①在細胞融合時，可出現多種雜種細胞，如B細胞－B細胞，骨髓瘤細胞—骨髓瘤細胞，B細胞—骨髓瘤細胞。②動物細胞融合和植物體細胞雜交，均需對雜種細胞進行篩選，但篩選的方法不同，前者可用免疫法，后者可用機械方法、生理學或遺傳學方法。③各項技術在使用中一般要借助于其他某種技術的協助，如動物細胞融合、單克隆抗體的制備、胚胎移植、核移植等，其中動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程技術的基礎。③人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體等為材料，經過人工薄膜包裝得到的種子。(2)培育作物新品種：用植物的花藥進行離體培養(yǎng)形成單倍體，再經人工誘導染色體加倍后篩選出需要的新品種；利用組織培養(yǎng)過程中出現的突變體，培育新的品種。(3)細胞產物的工廠化生產：用人工培養(yǎng)的愈傷組織提取細胞中的某種成分。2．(2013·深圳模擬)以下為植物體細胞雜交技術流程圖，其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細胞，所含有的染色體組分別是AA和BB。據圖分析不正確的是(

)A.圖中①過程發(fā)生的化學變化是纖維素和果膠水解B．經過②和③過程形成的c細胞只有AABB這一種類型C．過程②一般使用聚乙二醇作為誘導劑D．過程④和⑤分別是脫分化和再分化解析：將若干a和b等量混合后轉移到培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經過細胞融合，c的細胞類型包括沒有融合的細胞、相同細胞的融合和不同細胞的融合，即AA、BB、AAAA、BBBB、AABB。答案：B3．(2013·重慶理綜)下圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關敘述，正確的是(

)A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應T淋巴細胞B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成C．③同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性D．④是經篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群解析：明確單克隆抗體制備過程的幾個關鍵環(huán)節(jié)是準確解答本題的關鍵。①是從小鼠脾臟中獲得的能產生抗體的漿細胞，A項錯誤；②中應該使用能促進細胞融合的促融劑，如聚乙二醇等，B項錯誤；③同時具有從脾臟中分離出的漿細胞和骨髓瘤細胞的特性，C項錯誤；④是經篩選培養(yǎng)獲得的能產生特異性抗體的細胞群，D項正確。答案：D1．動物細胞培養(yǎng)和動物體細胞核移植動物體細胞核移植與克隆動物項目動物細胞培養(yǎng)動物體細胞核移植原理細胞增殖動物細胞核的全能性過程項目動物細胞培養(yǎng)動物體細胞核移植結果獲得細胞群獲得與供體遺傳物質基本相同的個體聯系動物細胞培養(yǎng)是體細胞克隆的基礎2.原理動物細胞核的全能性。動物細胞核移植是將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經去掉細胞核的卵母細胞中，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。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。3．供核細胞一般選優(yōu)良動物的傳代培養(yǎng)10代以內的細胞。4．受體細胞去核的MⅡ期卵母細胞。5．過程4．(2013·南京模擬)下列是應用動物細胞工程獲取單克隆抗X抗體的具體操作步驟，其中對單克隆抗體制備的相關敘述錯誤的是(

)①從患骨髓瘤的小鼠體內獲取骨髓瘤細胞②將X抗原注入小鼠體內，獲得能產生抗X抗體的B淋巴細胞③將雜交瘤細胞注入小鼠腹腔內培養(yǎng)④篩選出能產生抗X抗體的雜交瘤細胞⑤利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞⑥從小鼠腹水中提取抗體⑦利用促細胞融合因子促使細胞融合A．實驗順序應該是①②⑦⑤④③⑥B．③過程產生多個雜交瘤細胞的過程稱為克隆C．⑦過程獲得的細胞均可無限增殖D．利用細胞融合生產單克隆抗體過程中通常要經過兩次篩選解析：在細胞融合過程中，如果只考慮兩兩細胞的融合，有骨髓瘤細胞和骨髓瘤細胞的融合，雜交瘤細胞和雜交瘤細胞的融合，B淋巴細胞和B淋巴細胞的融合，其中B淋巴細胞和B淋巴細胞的融合不能無限增殖。答案：C1．(2013·東城模擬)下列與細胞工程技術相關的表述中，不正確的是(

)A．植物體細胞雜交技術可以克服常規(guī)的遠緣雜交不親和障礙B．動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基成分基本相同C．動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理相同D．植物組織培養(yǎng)技術的理論基礎是細胞的全能性解析：植物體細胞雜交可以把來自不同植物細胞融合在一起，克服了自然狀態(tài)下植物間遠緣雜交不親和障礙，融合后的細胞能培育成一個植物個體，體現了植物細胞全能性，細胞融合原理是膜的流動性。植物細胞培養(yǎng)基除基本成分外還需要植物激素，而動物細胞培養(yǎng)液需加動物血清。答案：B2．(2013·江蘇高考)某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應用多種技術獲得大量優(yōu)質苗，下列技術中不能選用的是(

)A．利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗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行組織培養(yǎng)解析：解答時要緊扣題目要求“盡快推廣種植”，即既要快速繁殖，還要能保持親本的優(yōu)良性狀。利用扦插、嫁接、植物組織培養(yǎng)的方法能快速繁殖種苗，且能夠保持親本的優(yōu)良性狀；花粉粒離體培養(yǎng)可獲得單倍體幼苗，其性狀可能與親本不一樣。答案：B3．生物技術的發(fā)展速度很快，已滅絕生物的“復生”將不再是神話。如果世界上最后一只野驢剛死亡，以下提供的“復生”野驢個體的方法中能夠成功的是(

)A．將野驢的體細胞取出，利用細胞培養(yǎng)技術，可培育成新個體B．將野驢的體細胞兩兩融合，再經組織培養(yǎng)培育成新個體C．取出野驢的體細胞核移植到母家驢的去核卵細胞中，經孕育培養(yǎng)成新個體D．將野驢的一個基因導入家驢的受精卵中，培育成新個體解析：野驢的體細胞的全能性已經受到限制，不能經過培養(yǎng)形成新個體；將野驢的一個基因導入家驢的受精卵中，培育成的是帶有野驢基因的家驢。野驢的體細胞核中具有發(fā)育成野驢的全部基因，因此通過核移植技術，可使野驢“復生”。答案：C4．(2013·紹興模擬)下圖是科學家新研發(fā)的制備單克隆抗體的過程，相關敘述錯誤的是(

)A．該過程涉及基因工程和動物細胞融合技術B．經酶A處理后的I與質粒具有相同的黏性末端C．若供體DNA提供了prG基因(無限增殖調控基因)，則該過程中的Ⅱ是已免疫的B淋巴細胞D．通過檢測和篩選得到的Ⅲ細胞既能無限增殖又能分泌特異性抗體解析：由圖可知，該過程涉及基因工程，但未涉及動物細胞融合技術。答案：A5．人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請分析回答下列問題：(1)制備單克隆抗體過程中要用到________和________技術。(2)制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當于________，使小鼠產生能分泌相應________的淋巴細胞，此過程屬于特異性免疫中的________免疫。(3)在細胞內DNA合成一般有兩條途徑，主要途徑是在細胞內由糖和氨基酸合成核苷酸，進而合成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，經酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤細胞的DNA合成沒有此輔助途徑。①利用DNA合成途徑不同的特點配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的________成分具有篩選雜交瘤細胞的作用。②最終篩選獲得的雜交瘤細胞的特點是_________________________________________________。(4)此過程生產的單克隆抗體可以與________________________________________________________________________。特異性結合，從而診斷早孕。解析：制備單克隆抗體要用到動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合技術。給小鼠注射的HCG相當于抗原