2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)第2講細胞工程教案蘇教版選修3

PAGE21-第2講細胞工程1.植物的組織培育(Ⅱ)2.動物細胞培育與體細胞克隆(Ⅱ)3.細胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)1.細胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ)，生物生長的細胞學(xué)基礎(chǔ)等(生命觀念)2.植物細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.植物細胞工程的應(yīng)用等(科學(xué)探究)考點一植物細胞工程技術(shù)及其應(yīng)用1．細胞工程的概念2．細胞的全能性(1)含義：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。(2)物質(zhì)基礎(chǔ)：細胞內(nèi)含有本物種全部的遺傳信息。(3)植物細胞全能性表達的條件：具有完整的細胞結(jié)構(gòu)，處于離體狀態(tài)，供應(yīng)肯定的養(yǎng)分、激素和其他相宜的外界條件。3．植物細胞工程的基本技術(shù)(1)植物組織培育技術(shù)①理論基礎(chǔ)：植物細胞具有全能性。②基本過程eq\x(外植體)eq\o(→,\s\up9(脫分化))eq\x(愈傷組織)eq\o(→,\s\up9(再分化))eq\x(胚狀體或叢芽)eq\o(→,\s\up9(發(fā)育))eq\x(植株)③培育條件a．無菌：培育基滅菌、培育材料和培育器械消毒。b．固體培育基：大多由無機養(yǎng)分成分、有機養(yǎng)分成分、激素、瓊脂四部分組成。c．光照：脫分化階段不須要光照。d．激素調(diào)控：培育基中生長素和細胞分裂素的比例調(diào)控組織培育進程。(2)植物體細胞雜交技術(shù)①概念：將不同種的植物體細胞，在肯定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術(shù)。②原理：體細胞雜交利用了細胞膜的流淌性，雜種細胞培育成雜種植株利用了植物細胞的全能性。③過程④意義：克服不同種生物遠緣雜交不親和的障礙、獲得雜種植株。4．植物細胞工程的實際應(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育技術(shù)。②作物脫毒：選取作物莖尖、根尖等無毒組織進行組織培育，獲得脫毒苗的技術(shù)。③人工種子：以植物組織培育得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子，可以解決某些植物牢固率低、繁殖困難的問題。(2)作物新品種的培育：單倍體育種和突變體的利用。(3)細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：即利用植物組織培育技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。1．有人想到利用植物體細胞雜交技術(shù)解決蘭花生根速度慢、幼苗生存實力弱的好方法，但操作后得到的“韭菜—蘭花”，并沒有預(yù)想中的“繁殖簡潔，香氣濃郁”，可能的緣由是___________________________________________________________________________________________________________。提示：兩個物種之間的基因相互影響，導(dǎo)致某些基因無法正常表達2．人們利用植物的微型繁殖技術(shù)來進行工廠化育苗生產(chǎn)，這是利用了該項技術(shù)的哪些特點？________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：利用了植物“微型”繁殖技術(shù)所具有的高效性和可以保持種苗的優(yōu)良遺傳特性的優(yōu)勢1．激素比例與細胞分裂分化的關(guān)系(1)適當提高生長素與細胞分裂素的比例簡潔生根。(2)適當提高細胞分裂素與生長素的比例簡潔生芽。(3)比例適中誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。如圖所示：2．植物體細胞雜交后的遺傳物質(zhì)分析(1)遺傳特性：雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，故雜種植株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)＝兩種植物體細胞內(nèi)染色體組數(shù)之和。②植物體細胞雜交形成的雜種植株，有幾個染色體組就稱為幾倍體。③若一植物細胞含有2x條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，另一植物細胞含有2y條染色體，2個染色體組，基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為異源四倍體，其體細胞中染色體數(shù)為(2x＋2y)條，4個染色體組，基因型為AabbccDd。3．對不同物種植物體細胞雜交和有性雜交的比較(1)結(jié)果不同①體細胞雜交：不管染色體數(shù)、基因組還是染色體組都采納干脆相加。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植物體細胞雜交：屬于無性生殖，不符合孟德爾遺傳定律。1．探討人員選取番茄葉片進行植物組織培育，制備人工種子，嘗試利用箭頭及簡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\up9(脫分化))愈傷組織eq\o(→,\s\up9(再分化))有生根發(fā)芽實力的胚狀體結(jié)構(gòu)eq\o(→,\s\up9(細胞的分裂與分化))人工種子。2．結(jié)合誘變育種從細胞工程的角度動身，簡述一種培育抗寒香蕉品種的方法及步驟。提示：體細胞誘變育種。利用誘變劑等方法使香蕉離體培育細胞發(fā)生基因突變，再利用植物組織培育技術(shù)發(fā)育成完整植株，然后篩選培育出抗寒品種。3．某探討小組不慎做出圖中A、B、C所示的不同的培育結(jié)果，試分析該不同結(jié)果出現(xiàn)的主要緣由。ABC提示：不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于細胞分裂素、生長素的濃度比例不同。當培育基中加入的細胞分裂素和生長素濃度比值等于1時，誘導(dǎo)形成愈傷組織，如A瓶；當培育基中加入的細胞分裂素和生長素濃度比值大于1時，誘導(dǎo)愈傷組織形成芽，如B瓶；當培育基中加入的細胞分裂素和生長素濃度比值小于1時，誘導(dǎo)愈傷組織形成根，如C瓶?？疾橹参锝M織培育的過程分析1．(2024·安徽省黃山市高三質(zhì)檢)紫杉醇是從紅豆杉樹皮中提取的高效抗癌物質(zhì)，細胞培育生產(chǎn)紫杉醇是擴大紫杉醇來源的重要途徑。如圖為三種紅豆杉細胞培育過程中細胞數(shù)量與紫杉醇產(chǎn)量的數(shù)據(jù)圖。(1)以南方紅豆杉葉為原料獲得生產(chǎn)紫杉醇的愈傷組織須要通過細胞的__________，愈傷組織細胞具有較強的________實力。這一技術(shù)的勝利實現(xiàn)了組織培育技術(shù)在一個重要領(lǐng)域的應(yīng)用，即______。(2)對比分析兩個曲線圖可知：培育后期紫杉醇產(chǎn)量出現(xiàn)下降的緣由可能是________________________；在培育過程中，要不斷通入無菌空氣并進行攪拌，其目的是________________________(答出三點即可)；與傳統(tǒng)方法獲得紫杉醇相比，利用植物組織培育技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇，具有____________________________等優(yōu)點(答出兩點即可)。(3)植物生長調(diào)整劑在組織培育中具有極其重要的作用，其中赤霉素類植物生長調(diào)整劑的主要作用是________________________。[解析](1)以南方紅豆杉葉為原料獲得生產(chǎn)紫杉醇的愈傷組織須要通過細胞的脫分化產(chǎn)生，愈傷組織細胞具有較強的分裂分化實力。這一技術(shù)的勝利實現(xiàn)了細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。(2)對比分析兩個曲線圖可知：培育后期，培育的細胞數(shù)量最少，同時隨著培育時間的延長，某些代謝產(chǎn)物積累等導(dǎo)致紫杉醇產(chǎn)量下降。植物細胞培育過程須要足夠的氧氣，因此，在培育過程中，要不斷通入無菌空氣并進行攪拌，其目的是防止微生物污染，保證O2供應(yīng)足夠，使細胞與培育液充分接觸。與傳統(tǒng)方法獲得紫杉醇相比，利用植物組織培育技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇，具有產(chǎn)量高、節(jié)約資源、愛護環(huán)境等優(yōu)點。(3)赤霉素類植物生長調(diào)整劑的主要作用是促進培育細胞的伸長。[答案](1)脫分化分裂分化細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(2)培育的細胞數(shù)量最少、某些代謝產(chǎn)物積累等防止微生物污染，保證氧氣供應(yīng)足夠，使細胞與培育液充分接觸產(chǎn)量高、節(jié)約資源、愛護環(huán)境(3)促進培育細胞的伸長考查植物體細胞雜交及應(yīng)用2．(2024·徐州月考)如圖是“白菜—甘藍”雜種植株的培育過程。下列說法不正確的是()A．過程中需用纖維素酶和果膠酶溶液處理獲得原生質(zhì)體，且溶液的滲透壓略大于細胞液滲透壓B．植物體細胞雜交過程中，需用不同濃度的細胞分裂素和生長素培育雜種體細胞C．最終得到的植株相對于白菜、甘藍，發(fā)生了染色體數(shù)目變異，因此不具有可育性D．與傳統(tǒng)的有性雜交相比，細胞融合技術(shù)的優(yōu)越性在于能克服遠緣雜交不親和的障礙C[植物體細胞雜交的去壁過程，須要將植物組織置于含纖維素酶和果膠酶的等滲溶液中，或溶液的滲透壓略大于細胞液滲透壓，否則原生質(zhì)體可能會吸水漲破，A正確；植物體細胞雜交過程中，要將雜種細胞組織培育形成雜種植物，需用不同濃度的細胞分裂素和生長素處理，B正確；最終得到的植株相對于白菜、甘藍，發(fā)生了染色體數(shù)目變異，屬于異源四倍體，可育，C錯誤；有性雜交不能突破生殖隔離，需在同一物種的雌雄個體之間進行，與傳統(tǒng)的有性雜交相比，細胞融合技術(shù)的優(yōu)越性在于克服了遠緣雜交不親和的障礙，D正確。]3．(2024·云南省曲靖一中高三模擬)通過細胞工程技術(shù)，利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(甲耐鹽、乙高產(chǎn))，培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請完善下列試驗流程并回答問題：(1)A是________酶，B是________。D是具有耐鹽優(yōu)良性狀的幼芽，D長成的幼苗須要選擇的緣由__________________________。(2)由C形成植株的過程利用了____________技術(shù)，形成愈傷組織須要經(jīng)過________過程，愈傷組織再分化形成幼苗，整個培育過程要在________的條件下進行。(3)植物體細胞融合勝利的標記是_____________________。目前，植物體細胞雜交還存在很多問題沒有解決，如_____________，盡管如此，這項新技術(shù)在克服______________________________障礙等方面取得的重大突破還是震撼人心的。(4)已知甲、乙植物分別為四倍體、二倍體，則“甲—乙植株”屬于________倍體植株。[解析](1)植物細胞壁的成分為纖維素和果膠，因此A過程用到纖維素酶和果膠酶去除細胞壁；B是甲、乙兩個原生質(zhì)體經(jīng)過融合產(chǎn)生的，所以B是融合的原生質(zhì)體。D是具有耐鹽優(yōu)良性狀的幼芽，D長成后有耐鹽高產(chǎn)和耐鹽不高產(chǎn)兩種，所以要進行選擇。(2)由雜種細胞形成植株的過程利用植物組織培育技術(shù)；形成愈傷組織須要經(jīng)過脫分化過程；整個過程都要在無菌條件下進行。(3)再生細胞壁的形成標記著細胞融合的勝利，這意味著兩個融合的原生質(zhì)體重新構(gòu)成了一個植物細胞；植物體細胞雜交的優(yōu)點是克服遠緣雜交不親和的障礙；不足之處是不能依據(jù)人的意愿表達兩個親本的性狀。(4)由于該項技術(shù)僅僅是對兩個原生質(zhì)體進行了融合，那么原來的兩個細胞中的染色體組進行了簡潔的加和過程，即有6個染色體組，所以形成的植株為六倍體。[答案](1)纖維素酶和果膠融合的原生質(zhì)體并非每個細胞都能表達出耐鹽性狀(2)植物組織培育脫分化無菌(3)再生出新的細胞壁不能依據(jù)人的意愿表達兩個親本的性狀遠緣雜交不親和(4)六考點二動物細胞培育、核移植技術(shù)及相關(guān)生物技術(shù)中的倫理問題1．動物細胞培育——動物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)(1)動物細胞的培育過程(2)動物細胞培育與動物組織培育的主要區(qū)分：動物細胞培育過程須要用胰蛋白酶等處理組織塊，以使細胞離散，而動物組織培育過程中不須要運用胰蛋白酶等。(3)培育條件①環(huán)境條件：無菌、溫度相宜和養(yǎng)分足夠、pH相宜等。②培育基種類a．自然培育基：主要取自動物血清、動物組織提取液和雞胚汁等，其特點是養(yǎng)分價值高、成分困難。b．合成培育基：人工配制的，其成分明確，便于限制試驗條件，運用時需加入動物血清。(4)培育類型①原代培育：從供體獲得組織與細胞后的初次培育。②傳代培育：將原代培育的細胞分別稀釋后轉(zhuǎn)入新的培育瓶中接著培育，培育代數(shù)一般在10～50代左右。2．動物細胞核移植與體細胞克隆(1)理論基礎(chǔ)：動物體細胞核具有全能性。(2)分類：胚胎細胞核移植和體細胞核移植。(3)基本過程(4)應(yīng)用①加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育。②愛護瀕危物種。③生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。④作為異種移植的供體。3．關(guān)注克隆人的倫理問題項目反對支持倫理方面違反了人類的倫理道德觀念，中國禁止生殖性克隆中國不反對治療性克隆技術(shù)方面技術(shù)不成熟，流產(chǎn)率高、畸形率高、誕生后死亡率高可通過胚胎分級、基因診斷、染色體檢查等方法解決技術(shù)問題治療性克隆與生殖性克隆類型項目治療性克隆生殖性克隆區(qū)分目的從胚胎中取出干細胞用于醫(yī)學(xué)探討和治療用于生育，獲得人的復(fù)制品水平細胞水平個體水平聯(lián)系都屬于無性生殖；產(chǎn)生新個體或新組織，遺傳信息不變1．進行動物細胞傳代培育時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的相宜pH約為2，當pH大于6時，胃蛋白酶就會失去活性。胰蛋白酶作用的相宜環(huán)境pH為7.2～8.4。多數(shù)動物細胞培育的相宜pH為7.2～7.42．用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞，想一想，這是為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型1．動物細胞培育相關(guān)的兩組概念(1)細胞貼壁與接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為接觸抑制。(2)原代培育與傳代培育①原代培育：細胞懸液第一次在瓶中培育，沒有分瓶培育之前的細胞培育。原代培育的細胞核型正常。②傳代培育：進行分瓶后的擴大培育，即傳代培育。一般狀況下，細胞傳至10～50代時，增殖會漸漸緩慢，以至于完全停止，這時部分細胞的細胞核型可能會發(fā)生變更。2．關(guān)于細胞核移植技術(shù)的易誤點分析(1)核移植時應(yīng)選MⅡ中期卵母細胞的緣由①此類細胞體積大，易于操作；②卵黃多，養(yǎng)分物質(zhì)豐富，可為發(fā)育供應(yīng)足夠的養(yǎng)分；③卵母細胞的細胞質(zhì)中存在激發(fā)細胞核全能性表達的物質(zhì)。(2)克隆動物是由重組的細胞培育而來的，該重組細胞的細胞質(zhì)基因來源于受體細胞，細胞核基因來源于供應(yīng)細胞核的親本，其遺傳物質(zhì)來自2個親本。(3)核移植中供體動物、供應(yīng)卵母細胞的動物、代孕動物和克隆動物之間的關(guān)系：克隆動物絕大部分性狀與供體動物相同，少數(shù)性狀與供應(yīng)卵母細胞的動物相同，與代孕動物的性狀無遺傳關(guān)系。(4)動物體細胞核移植技術(shù)(克隆)從生殖方式的角度看屬于無性生殖，重組細胞相當于受精卵，須要動物細胞培育和胚胎工程技術(shù)的支持。1．表述動物細胞核移植的難度高于胚胎細胞核移植的緣由。提示：動物胚胎的細胞分化程度低，復(fù)原其全能性相對簡潔，而動物體細胞分化程度高，復(fù)原其全能性非常困難。2．動物細胞培育時，通入容器中的氣體成分一般是95%的空氣和5%的CO2，其中容器中CO2和O2的作用分別是什么？提示：動物細胞培育時加入CO2的主要作用是維持培育液的pH；O2的作用是促進細胞有氧呼吸。3．動物細胞體外培育時，通常要在培育基中補充肯定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對正常細胞和癌細胞培育影響的試驗結(jié)果。血清對正常細胞和癌細胞培育的影響寫出從該圖供應(yīng)的信息可以獲得的正確結(jié)論。(寫出三點)提示：(1)有無血清對正常細胞培育的影響不同。(2)培育基中補充血清有助于正常細胞的培育。(3)培育基中是否補充血清對癌細胞的培育影響不大?？疾閯游锛毎嘤^程及所需條件1．(2024·福建福州摸底)下列與動物細胞培育有關(guān)的表述中，不正確的是()A．動物細胞培育須要的氣體主要有CO2和O2，目的是維持細胞呼吸對氣體的要求B．原代培育的細胞一般傳至10代左右便會出現(xiàn)生長減緩?fù)﨏．傳代培育時，少數(shù)細胞會克服細胞壽命的自然極限，其遺傳物質(zhì)發(fā)生了變更D．動物細胞培育過程中會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象A[本題考查動物細胞培育的學(xué)問。動物細胞培育所需的氣體主要有O2和CO2，O2維持細胞呼吸對氣體的要求，CO2能維持培育液的pH，A錯誤；原代培育的細胞一般傳至10代左右便會出現(xiàn)危機，絕大部分細胞會出現(xiàn)生長減緩?fù)?，B正確；隨著細胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細胞分裂停止，但少數(shù)細胞克服細胞壽命的自然極限，獲得不死性，與正常細胞相比，其遺傳物質(zhì)已發(fā)生突變，C正確；動物細胞培育過程中會出現(xiàn)接觸抑制和貼壁生長的現(xiàn)象，D正確。]2．(2024·河南省名校高三模擬)2019年11月18日上午，中國誕生了第一塊“人造肉”，即“細胞培育肉”。如圖是“細胞培育肉”生物制造流程圖，請結(jié)合所學(xué)學(xué)問回答下列問題：(1)生物制造“細胞培育肉”的第一步，就是要獲得肌肉干細胞，所謂的“干細胞”，是指動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有________實力的細胞。(2)“細胞培育肉”生物制造的關(guān)鍵技術(shù)是動物細胞培育技術(shù)。①進行動物細胞培育時，須要用________酶將從動物體內(nèi)取出的組織塊分散成單個細胞。在相宜環(huán)境中培育，細胞懸液中的細胞很快貼附在瓶壁上，稱為________。②在相宜條件下，培育瓶中的細胞進行有絲分裂，數(shù)量不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的________。(3)一般的動物細胞培育須要向培育基中添加肯定量的血清，以保證________；還須要添加肯定量的抗生素，以防____________。但從食品平安的角度考慮，在生物制造“細胞培育肉”時，這兩種成分均不能添加。(4)“細胞培育肉”生物制造過程中，肌肉細胞培育須要利用合適的支架體系，請推想其緣由：_________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化實力的細胞，這些細胞叫作干細胞。(2)①胰蛋白酶或膠原蛋白酶可以將組織分散成單個細胞，進行動物細胞培育時，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶將從動物體內(nèi)取出的組織塊分散成單個細胞。在相宜環(huán)境中培育，細胞懸液中的細胞很快貼附在瓶壁上，稱為貼壁生長。②當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。(3)一般的動物細胞培育須要向培育基中添加肯定量的血清，以保證細胞順當?shù)厣L增殖；還須要添加肯定量的抗生素，以防培育過程中被污染。(4)“細胞培育肉”最終目標是要得到類似于從動物組織中取得的“肌肉”，這就要求細胞生長的環(huán)境也跟體內(nèi)肌肉生長環(huán)境類似。所以采納支架體系主要就是模擬體內(nèi)肌肉生長環(huán)境，協(xié)助形成細胞組織的三維結(jié)構(gòu)。[答案](1)分裂和分化(2)胰蛋白酶或膠原蛋白貼壁生長接觸抑制(3)細胞順當?shù)厣L增殖培育過程中被污染(4)模擬體內(nèi)肌肉生長環(huán)境，協(xié)助形成細胞組織的三維結(jié)構(gòu)考查細胞核移植技術(shù)及應(yīng)用3．(2024·菏澤期末)2024年，我國科學(xué)家領(lǐng)先勝利地應(yīng)用體細胞核移植技術(shù)獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”，在國際上首次實現(xiàn)了非人靈長類動物的體細胞克隆。下列相關(guān)說法正確的是()A．體細胞核移植難度大于胚胎細胞核移植的緣由是細胞分化程度低B．體細胞核移植需將供體細胞注入去核的MⅡ期卵母細胞構(gòu)建重組細胞C．“中中”和“華華”與供體獼猴的遺傳物質(zhì)完全相同D．克隆猴的原理是供體體細胞含有本物種的全部基因B[體細胞分化程度大于胚胎細胞，用體細胞核移植的技術(shù)難度大于胚胎細胞核移植，A錯誤；體細胞核移植需將供體細胞注入去核的MⅡ中期卵母細胞，構(gòu)建重組細胞，B正確；“中中”和“華華”的細胞核遺傳物質(zhì)與供體獼猴相同，但細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來源于去核的卵母細胞，C錯誤；克隆猴的原理是供體體細胞的細胞核具有發(fā)育的全能性，D錯誤。]4．(2024·河北百校聯(lián)考)克隆技術(shù)可應(yīng)用于器官移植，能解決供體器官不足和排斥反應(yīng)等問題，如圖為克隆組織器官的流程模式圖，請回答下列問題：(1)動物細胞核移植過程中，通常采納卵(母)細胞作為受體細胞，緣由是________________________________________________。用于核移植的供體細胞一般選用傳代至10代以內(nèi)的細胞，主要緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)誘導(dǎo)動物細胞融合除了采納植物細胞原生質(zhì)體融合的方法，還可以采納____________。過程①細胞培育時，培育液中除必需的養(yǎng)分物質(zhì)、抗生素和促生長因子外，還須要加入____________。(3)胚胎干細胞可由囊胚的________分別培育獲得。為使體外培育的胚胎干細胞分化出不同類型的組織細胞，須要向培育液中加入____________。(4)將獲得的組織器官移植給個體B不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，緣由是____________________________________________。圖中流程須要用到的生物學(xué)技術(shù)有________________________________。[解析]分析題圖，①是核移植，②是早期胚胎培育，圖中還有胚胎干細胞培育等。(1)動物細胞核移植過程中，通常采納卵母細胞作為受體細胞，緣由是卵母細胞的細胞質(zhì)中含有促進細胞核發(fā)育的物質(zhì)。傳代至10～50代的細胞，其核型可能發(fā)生變更，遺傳物質(zhì)可能發(fā)生突變，故用于核移植的供體細胞一般選用傳代至10代以內(nèi)的細胞，該類細胞能保持正常的二倍體核型，這樣保證了供體細胞正常的遺傳信息。(2)誘導(dǎo)動物細胞融合除了采納植物細胞原生質(zhì)體融合的方法，還可以采納滅活的病毒。過程①核移植形成的重組細胞接著進行細胞培育時，培育液中除必需的養(yǎng)分物質(zhì)、抗生素和促生長因子外，還須要加入動物的血清、血漿等一些自然成分。(3)胚胎干細胞可由囊胚的內(nèi)細胞團分別培育獲得。為使體外培育的胚胎干細胞分化出不同類型的組織細胞，須要向培育液中加入分化誘導(dǎo)因子。(4)將應(yīng)用克隆技術(shù)獲得的器官移植給供核個體B不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，因為克隆器官的遺傳物質(zhì)主要與供核親本的遺傳物質(zhì)高度一樣，而該克隆器官的基因來自個體B。題圖中流程須要用到的生物學(xué)技術(shù)有動物細胞培育、動物體細胞核移植和早期胚胎培育。[答案](1)卵母細胞的細胞質(zhì)中含有促進細胞核發(fā)育的物質(zhì)傳代至10代內(nèi)的細胞能保持正常的二倍體核型，這樣保證了供體細胞正常的遺傳信息(2)滅活的病毒血清、血漿(3)內(nèi)細胞團分化誘導(dǎo)因子(4)克隆器官的遺傳物質(zhì)與供核親本的遺傳物質(zhì)高度一樣動物細胞培育、動物體細胞核移植和早期胚胎培育考查生物技術(shù)的倫理問題辨析5．(2024·徐州月考)下列有關(guān)生物技術(shù)平安和倫理問題的觀點及論述合理的是()A．我國禁止生殖性克隆和治療性克隆B．生殖性克隆須要核移植技術(shù)，而治療性克隆不須要C．因為向受體轉(zhuǎn)入自然界不存在的基因，所以轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品都是有害的D．我國不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對其擴散D[我國政府的看法是禁止生殖性克隆，堅持四不原則(不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人試驗)，不反對治療性克隆，A錯誤；生殖性克隆和治療性克隆須要核移植技術(shù)，前者須要胚胎移植，后者不須要，B錯誤；轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品可能存在平安問題，但并非都是有害的，C錯誤；我國不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對其擴散，D正確。]6．(2024·黃山三模)我國政府對于“克隆人”的看法是禁止生殖性克隆人(不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的試驗)；我國不反對治療性克隆?；卮鹣铝袉栴}：(1)克隆動物是________________生殖的產(chǎn)物。若要鑒別XY型性別確定動物的胚胎性別，可以獲得囊胚的____________細胞，并提取其DNA，用Y特異性的DNA探針檢測，這種技術(shù)稱為____________。(2)人類“治療性克隆”屬于生物工程中的______________技術(shù)?？茖W(xué)家為何要將患者體細胞的核植入去核的卵母細胞，而不干脆用體細胞進行細胞培育？________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若將“治療性克隆”技術(shù)用于白血病人的骨髓移植，且患者是AB型血，供應(yīng)卵母細胞的女性是A型血，則骨髓移植勝利后患者的血型是__________型。(4)克隆動物與克隆器官的技術(shù)相比，通常還需運用____________和____________等胚胎工程技術(shù)。[解析](1)克隆動物是無性生殖的產(chǎn)物。囊胚的滋養(yǎng)層細胞發(fā)育成胎膜和胎盤，而內(nèi)細胞團發(fā)育成胎兒的各種組織，若要鑒別XY型性別確定動物的胚胎性別，可以獲得囊胚的滋養(yǎng)層細胞，并提取其DNA，用Y特異性的DNA探針檢測，這種技術(shù)稱為DNA分子雜交技術(shù)，原理是堿基互補配對。(2)“治療性克隆”屬于細胞工程技術(shù)?？茖W(xué)家要將患者的體細胞的核植入去核的卵母細胞，而不干脆用體細胞進行細胞培育的緣由是體細胞核在體細胞中不能表現(xiàn)全能性，而卵母細胞的細胞質(zhì)可以給它供應(yīng)表達全能性的環(huán)境(或卵母細胞體積大，含養(yǎng)料多，并含有限制細胞核程序性表達的物質(zhì))。(3)患者是AB型血，供應(yīng)細胞核，供應(yīng)卵母細胞的女性是A型血，則骨髓移植勝利后患者的血型是AB型。(4)克隆動物時，須要獲得多個個體常進行胚胎分割，最終須要將胚胎移植到母體中發(fā)育。[答案](1)無性滋養(yǎng)層DNA分子雜交技術(shù)(2)細胞工程體細胞核在體細胞中不能表現(xiàn)全能性，而卵母細胞的細胞質(zhì)可以給它供應(yīng)表達全能性的環(huán)境(或卵母細胞體積大，含養(yǎng)料多，并含有限制細胞核程序性表達的物質(zhì))(3)AB(4)胚胎分割胚胎移植考點三動物細胞融合與單克隆抗體的制備1．動物細胞融合(1)原理：細胞膜的流淌性。(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，使遠緣雜交成為可能，也為制造單克隆抗體開拓了新途徑。2．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：特異性強、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”；用于治療疾病和運載藥物。1．制備單克隆抗體時，為什么要選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：每一個B淋巴細胞只能分泌一種特異性抗體，但不能無限增殖；骨髓瘤細胞可大量快速增殖，卻不能產(chǎn)生抗體。若將兩種細胞融合在一起，則既能產(chǎn)生特異性抗體又能快速增殖2．雜交瘤細胞的特點是___________________________________________________________________________________________________________。提示：既能大量增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體1．單克隆抗體制備過程的關(guān)鍵分析(1)對動物免疫的緣由：B淋巴細胞要經(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淋巴細胞，才能產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，所以與骨髓瘤細胞融合的B淋巴細胞事實上是漿細胞。(2)雜交瘤細胞具備雙親的遺傳物質(zhì)，不僅具有漿細胞產(chǎn)生特異性抗體的實力，還具有骨髓瘤細胞在體外培育條件下大量增殖的實力，可以克服單純B淋巴細胞不能無限增殖的缺點，而大量生產(chǎn)單克隆抗體。2．制備單克隆抗體過程中的兩次篩選項目第一次篩選其次次篩選篩選緣由誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細胞，另外還有未融合的細胞由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以經(jīng)選擇性培育獲得的雜交瘤細胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細胞篩選方法用特定的選擇培育基篩選：未融合的細胞和同種細胞融合后形成的細胞(“BB”細胞、“瘤瘤”細胞)都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞(“B瘤”細胞)才能生長用多孔培育皿培育，在每個孔只有一個雜交瘤細胞的狀況下起先克隆化培育和抗體檢測，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群1．如圖為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖，據(jù)圖分析：(1)與多克隆抗體相比，單克隆抗體的優(yōu)點有哪些？________________________________________________________________。(2)圖中第一次篩選和其次次篩選的目的有何不同？________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：(1)單克隆抗體的優(yōu)點是特異性強、靈敏度高，可大量制備(2)第一次篩選的目的是篩選出雜交瘤細胞，其次次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生特定單克隆抗體的雜交瘤細胞2．多發(fā)性硬化癥是一種由纖維蛋白滲入大腦引發(fā)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病?？蒲腥藛T將纖維蛋白作為抗原注射到小鼠體內(nèi)，并利用該小鼠制備了抗纖維蛋白的單克隆抗體(5B8)，請寫出制備的基本技術(shù)流程。提示：注射了纖維蛋白的小鼠脾臟中獲得的B細胞與小鼠的骨髓瘤細胞融合獲得雜交細胞；用特定的選擇培育基進行篩選；對雜交瘤細胞進行克隆和抗體檢測；在體外環(huán)境或小鼠腹腔內(nèi)，培育篩選后獲得的雜交瘤細胞；從細胞培育液或小鼠腹水中提取單克隆抗體5B8?？疾閯游锛毎诤霞夹g(shù)及單克隆抗體的制備1．(2024·龍華區(qū)期末)下表為動、植物細胞工程的有關(guān)內(nèi)容比較，你認為錯誤的有()項目植物細胞工程動物細胞工程①特別處理用酶解法去除細胞壁用胰蛋白酶處理配制細胞懸液②融合方法物理法，化學(xué)法物理法，化學(xué)法，生物法③典型應(yīng)用人工種子，種間雜種植物單克隆抗體的制備④培育液的區(qū)分麥芽糖是離體組織賴以生長的成分動物血清不行缺少A.0處B．1處C．2處D．3處B[在植物細胞雜交時首先運用纖維素酶或果膠酶去除植物細胞的細胞壁，而在動物細胞培育過程中要運用胰蛋白酶將細胞分散成單個細胞，①正確；植物體細胞雜交過程中運用物理法和化學(xué)法將原生質(zhì)體進行融合，沒有生物法，而動物細胞融合可以利用三種方法，②正確；可以利用植物組織培育技術(shù)獲得無病毒植物和人工種子，或利用植物體細胞雜交技術(shù)進行種間植物雜交，動物細胞工程中可利用動物細胞融合技術(shù)制備單克隆抗體，③正確；植物組織培育過程中利用的是蔗糖，不是麥芽糖，④錯誤，故選B。]2．(2024·福建省龍巖市高三質(zhì)檢)新型冠狀病毒和SARS病毒都會造成肺炎。如圖是SARS－CoVS蛋白特異性單克隆抗體的制備過程。回答下列問題：(1)若只考慮細胞兩兩融合，圖中甲理論上有__________種。(2)已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。鼠的淋巴細胞有上述兩種途徑，但一般不分裂增殖：鼠的骨髓瘤細胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。依據(jù)該原理，在含甲的混合培育液中添加氨基嘌呤________(填“能”或“不能”)篩選出A，緣由是_______________。(3)在SARS－CoVS蛋白特異性單克隆抗體的制備過程中，須要用到動物細胞培育和動物細胞融合技術(shù)。一般來說，動物細胞培育須要的條件有____________________________________(至少答出兩點)；誘導(dǎo)動物細胞融合的方法有_______________________(至少答出兩種)。(4)SARS－CoVS蛋白單克隆抗體________(填“能”或“不能”)對新型冠狀病毒發(fā)揮作用，理由是______________________。[解析](1)只考慮細胞兩兩融合，甲理論上有3種融合細胞，包括兩個骨髓瘤細胞融合的類型，兩個已免疫的B細胞融合的類型，一個骨髓瘤細胞與一個已免疫B細胞融合的類型。(2)在含甲的混合培育液中添加氨基嘌呤后，已免疫的B細胞及其彼此融合的細胞能利用S途徑進行DNA合成，但是無法進行分裂增殖，骨髓瘤細胞的D合成途徑被阻斷，所以骨髓瘤細胞及其彼此融合的細胞就不能增殖，只有骨髓瘤細胞與已免疫的B細胞融合形成雜種細胞能利用S途徑合成DNA并進行分裂增殖從而存活下來，所以在含甲的混合培育液中添加氨基嘌呤能篩選出雜交瘤細胞A。(3)動物細胞培育的條件包括以下幾點：①無毒、無菌的環(huán)境；②養(yǎng)分物質(zhì)：無機物(無機鹽、微量元素等)，有機物(糖、氨基酸、促生長因子等)；③血清和血漿(供應(yīng)細胞生長必需的養(yǎng)分成分)；④相宜的溫度和pH等；誘導(dǎo)動物細胞融合的方法有物理誘導(dǎo)法、化學(xué)試劑誘導(dǎo)法和生物誘導(dǎo)法。(4)抗體具有特異性，針對特定的病毒人體會產(chǎn)生相對應(yīng)的抗體，故相應(yīng)的SARS－CoVS蛋白單克隆抗體只會對SARS這種病毒起作用，不能對新型冠狀病毒發(fā)揮作用。[答案](1)3(2)能雜交瘤細胞D途徑被氨基嘌呤阻斷后不能合成DNA，但可通過S途徑合成DNA，不斷分裂增殖(3)無菌、無毒環(huán)境，養(yǎng)分，溫度、pH，氣體環(huán)境PEG、滅活的病毒、電激(4)不能新型冠狀病毒與SARS病毒的抗原不同，SARS－CoVS蛋白單克隆抗體只能與SARS－CoVS蛋白發(fā)生特異性結(jié)合真題體驗|感悟高考淬煉考能1．(2024·天津等級考)在克隆哺乳動物過程中，通常作為核移植受體細胞的是去核的()A．卵原細胞 B．初級卵母細胞C．次級卵母細胞 D．卵細胞C[克隆哺乳動物時，一般將動物的一個體細胞的細胞核移入一個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。通常作為核移植受體細胞的是去核的次級卵母細胞，C正確。]2．(2024·江蘇高考)為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培育條件和植株再生實力，某探討小組的試驗過程如圖。下列敘述正確的是()A．過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在30%蔗糖溶液中B．過程②需提高生長素的比例以促進芽的分化C．過程③需用秋水仙素處理誘導(dǎo)細胞壁再生D．原生質(zhì)體雖無細胞壁但仍保持細胞的全能性D[過程①將植物細胞的細胞壁去除后獲得原生質(zhì)體，若將其懸浮在30%蔗糖溶液中，原生質(zhì)體會因溶液濃度過高而失水皺縮，A錯誤；過程②需提高細胞分裂素的比例以促進芽的分化，若提高生長素的比例，則會促進根的分化，而使芽的分化受到抑制，B錯誤；秋水仙素具有誘導(dǎo)細胞染色體數(shù)目加倍的作用，沒有誘導(dǎo)細胞壁再生的作用，C錯誤；細胞的全能性依靠于細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的完整性，原生質(zhì)體雖無細胞壁但其遺傳物質(zhì)是完整的，因此原生質(zhì)體能保持細胞的全能性，D正確。]3．(2024·全國卷Ⅰ)為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為試驗材料設(shè)計了以下試驗流程?；卮鹣铝袉栴}：(1)上述試驗前必需給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是___________。(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要試驗步驟：_______。(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞，須要進行篩選。圖中篩選1所采納的培育基屬于________，運用該培育基進行細胞培育的結(jié)果是____________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本原理是__________。(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖，可采納的方法有________(答出2點即可)。[解析](1)試驗前給小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激機體發(fā)生免疫反應(yīng)，從而產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞。(2)制備單細胞懸液的主要試驗步驟：從健康動物體內(nèi)取出組織塊，剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間，這樣組織就會分散成單個細胞，然后用培育液將分散的細胞稀釋制成單細胞懸液。(3)圖中篩選1采納特定的選擇培育基，在該培育基上，未融合的細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡，只有融合的雜種細胞(雜交瘤細胞)才能生存。圖中篩選2含多次篩選，利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理，就可獲得能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。(4)要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖，可將雜交瘤細胞在體外條件下做大規(guī)模培育，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。[答案](1)誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞(2)取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞，加入培育液制成單細胞懸液(3)選擇培育基只有雜交瘤細胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性(4)將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細胞在體外培育4．(2024·全國卷Ⅱ)植物組織培育技術(shù)在科學(xué)探討和生產(chǎn)實踐中得到了廣泛的應(yīng)用。回答下列問題。(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)的特點有_______________________(答出2點即可)。(2)通過組織培育技術(shù)，可把植物組織細胞培育成胚狀體，再通過人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)，這種人工種子在相宜條件下可萌發(fā)生長。人工種皮具備透氣性的作用是________。人工胚乳能夠為胚狀體生長供應(yīng)所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、________和________等幾類物質(zhì)。(3)用脫毒苗進行繁殖，可以削減作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________進行組織培育。(4)植物組織培育技術(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胞培育成一個完整植株的基本程序是__(用流程圖表示)。[