2021屆高考生物二輪專題復(fù)習(xí)(選擇性考試)學(xué)案專題九考點(diǎn)二 細(xì)胞工程含解析

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1、 考點(diǎn)二  細(xì)胞工程 1．明確細(xì)胞工程技術(shù)的原理 (1)植物組織培養(yǎng)：細(xì)胞的全能性。 (2)植物體細(xì)胞雜交：細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 (3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：細(xì)胞的增殖。 (4)體細(xì)胞核移植：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。 (5)單克隆抗體的制備：細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的增殖。 (6)動(dòng)物細(xì)胞融合：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 2．比較并把握細(xì)胞工程技術(shù)的幾個(gè)流程圖 細(xì)胞工程技術(shù) 植物組織培養(yǎng)  技術(shù)過程圖示  備注 (1)條件：無菌、離體。 (2)培養(yǎng)基組成：無機(jī)營養(yǎng)、有機(jī)營 養(yǎng)、激素、瓊脂。 (3)植物組織培養(yǎng)中添加蔗

2、糖的目 的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓 。 (4)植物組織培養(yǎng)的目的不同，培養(yǎng) 階段也就不同： ①若生產(chǎn)人工種子，則培養(yǎng)到胚狀 體階段； ②若提取細(xì)胞產(chǎn)品，則一般培養(yǎng)到 愈傷組織階段； ③若培育新個(gè)體，則應(yīng)培養(yǎng)到試管 苗階段 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 續(xù)上表  動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特殊條件。 (1)營養(yǎng)條件：加入動(dòng)物血清、血漿 等；通入氧氣以滿足代謝的需要； 通入二氧化碳以維持培養(yǎng)液的 pH。 (2)胰蛋白酶的兩次使用： 第一次：處理剪碎的組織，使其分 散成單個(gè)細(xì)胞； 第二次：使貼壁生長的細(xì)胞從瓶壁 上脫落下來。 (3)

3、避免雜菌污染的措施：培養(yǎng)液及 培養(yǎng)用具滅菌處理，加入一定量的 抗生素，定期更換培養(yǎng)液 細(xì)胞工程技術(shù) 植物體 細(xì)胞雜交  技術(shù)過程圖 示  備注 (1)去壁：酶解法，所用酶為 纖 維素酶和果膠酶。 (2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合： 物理法——離心、振動(dòng)、電激 等； 化學(xué)法——常用聚乙二醇 (PEG)作誘導(dǎo)劑。 (3)植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo) 動(dòng)物細(xì)胞 的融合 單克隆抗 體的制備  志：雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁。 (4)優(yōu)點(diǎn)：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親 和的障礙。 (5)變異類型：染色體變

4、異。 植物體細(xì)胞雜交即將不同種的 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過程，不 管是染色體數(shù)、基因型還是染 色體組數(shù)都采用直接相加的方 法 — 關(guān)注制備單克隆抗體常考點(diǎn)。 (1)三種細(xì)胞特點(diǎn)不同。 ①免疫后的 B 淋巴細(xì)胞：能分 泌抗體，不能大量增殖。 ②骨髓瘤細(xì)胞：能大量增殖， 不能分泌抗體。 ③雜交瘤細(xì)胞：既能分泌抗體， 又能大量增殖。 (2)二次篩選的目的不同。 第一次篩選：利用特定選擇培 養(yǎng)基篩選，獲得雜交瘤細(xì)胞， 即 AB 型細(xì)胞(A 為 B 淋巴細(xì)胞， 核移植  B 為骨

5、髓瘤細(xì)胞 )，該細(xì)胞既能 分泌抗體又能大量增殖，淘汰 掉 A、B、AA、BB 型細(xì)胞。 第二次篩選：利用多孔培養(yǎng)板 法和抗原—抗體雜交法篩選， 獲得產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì) 胞。 (因?yàn)閺捏w內(nèi)取免疫過的 B 淋巴 細(xì)胞時(shí)取出很多種，形成的雜 交瘤細(xì)胞有很多種，所以需篩 選出產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì) 胞) (1)選擇受體細(xì)胞為去核卵母細(xì) 胞的原因。 ①營養(yǎng)豐富；②體積大，易操 作；③含有激發(fā)細(xì)胞核全能性 表達(dá)的物質(zhì)。 (2)D 新個(gè)體的性別與 B 動(dòng)物相 同。 (3)D 新個(gè)體與 B 動(dòng)物可能不同 的三個(gè)原因： D 新個(gè)體細(xì)胞質(zhì) 基因來源于

6、另一親本；在發(fā)育 過程中可能發(fā)生基因突變、染 色體變異導(dǎo)致性狀改變；外界 環(huán)境條件的影響引起不可遺傳 的變異 1．具有全能性≠體現(xiàn) (實(shí)現(xiàn) )全能性。理論上，活細(xì)胞都具有全能 性，但只有發(fā)育成完整個(gè)體，才能說明實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。 2．植物組織培養(yǎng)技術(shù)中激素的使用： 生長素與細(xì)胞分裂素 的比值 高 低 適中  作用效果 促進(jìn)根分化、抑制芽 形成 促進(jìn)芽分化、抑制根 形成 促進(jìn)愈傷組織形成 3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)中光照的使用：脫分化階段不需要給予光照， 再分化階段需給予光照，以利于葉綠素的合成。

7、4．原代培養(yǎng)：細(xì)胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng)，沒有分瓶培養(yǎng)之前的 細(xì)胞培養(yǎng)。 傳代培養(yǎng)：細(xì)胞懸液培養(yǎng)一段時(shí)間后，分瓶再進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)。 區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關(guān)鍵是是否分瓶培養(yǎng)。 5．相比植物體細(xì)胞雜交，動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)方法是用滅活 的病毒處理，其他物理、化學(xué)誘導(dǎo)融合的手段與植物體細(xì)胞雜交過程 中原生質(zhì)體誘導(dǎo)融合的方法相同。 6．澄清容易混淆的三種細(xì)胞 ——雜種細(xì)胞、重組細(xì)胞和雜交細(xì)胞： (1)雜種細(xì)胞：植物體細(xì)胞雜交過程中，兩種細(xì)胞去掉細(xì)胞壁之后 形成的原生質(zhì)體融合，融合的原生質(zhì)體出現(xiàn)細(xì)胞壁之后形成的細(xì)胞叫 雜種細(xì)胞。 (2)重組細(xì)胞：體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核

8、卵母細(xì)胞之后形成的細(xì) 胞叫重組細(xì)胞。 (3)雜交細(xì)胞：動(dòng)物細(xì)胞融合形成的細(xì)胞常稱為雜交細(xì)胞。 1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)用胃蛋白酶分散細(xì)胞行嗎？為什么？ 提示： 不能。胃蛋白酶適于在較強(qiáng)的酸性條件下發(fā)揮作用，而較 強(qiáng)的酸性條件會(huì)對(duì)貼壁細(xì)胞造成傷害。 2．2020 年 2 月 15 日，法維拉韋正式獲得國家藥監(jiān)局批準(zhǔn)上市， 成為我國第一個(gè)針對(duì)新冠肺炎具有潛在療效的藥物，該藥物能夠?qū)Ｒ?抑制新冠病毒 RNA 聚合酶，由于人體細(xì)胞內(nèi)也存在 RNA 聚合酶，有 人擔(dān)心該藥物的安全性，請(qǐng)分析他的擔(dān)心有無道理？ 提示：沒有道理，理由是因?yàn)樾鹿诓《镜?RNA 聚合酶催化以

9、 RNA 為模板的生理過程，而人體細(xì)胞內(nèi)的 RNA 聚合酶催化以 DNA 為模板 的生理過程，二者不是同一種酶，因此法維拉韋不會(huì)抑制人體細(xì)胞內(nèi) RNA 聚合酶的活性。 新冠病毒是一種單股正鏈 RNA 病毒，外面包裹著衣殼蛋白和囊 膜，囊膜上存在刺突蛋白，能特異性識(shí)別細(xì)胞膜上的 ACE2 受體從而 感染細(xì)胞。新冠病毒進(jìn)入細(xì)胞后，首先以正鏈 RNA 為模板翻譯出 RNA 聚合酶，然后在該酶的作用下合成負(fù)鏈 RNA，再以負(fù)鏈 RNA 為模板 合成大量的正鏈 RNA 或結(jié)構(gòu)蛋白 mRNA。由于核酸檢測(cè)比較費(fèi)時(shí)費(fèi) 力，現(xiàn)已開發(fā)出多款針對(duì)新冠病毒的抗原或抗體檢測(cè)試劑盒，可在更 短時(shí)間

10、內(nèi)得出檢測(cè)結(jié)果。假如你是一名科研人員，現(xiàn)提供新冠病毒刺 突蛋白基因、能產(chǎn)生專一針對(duì)新冠病毒抗體的 B 細(xì)胞及其它相關(guān)的生 物學(xué)材料，請(qǐng)運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)，設(shè)計(jì)一款能夠快速大規(guī)模生產(chǎn)、針 對(duì)新冠病毒抗原或抗體檢測(cè)的試劑盒，簡(jiǎn)要寫出生產(chǎn)試劑盒的設(shè)計(jì)思 路________(只寫出針對(duì)抗原或抗體檢測(cè)的一種方案即可 )。 提示：方案一(檢測(cè)新冠病毒抗原)：將產(chǎn)生專一針對(duì)新冠病毒抗體 的 B 細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞整合，獲得大量的單克隆抗體，并做成檢測(cè)試 劑盒用來檢測(cè)新冠病毒。 方案二(檢測(cè)新冠病毒抗體)：將新冠病毒的刺突蛋白基因整合到載 體上，利用基因工程獲得大量的刺突蛋白

11、，并做成檢測(cè)試劑盒用來檢 測(cè) (血漿中)新冠病毒的抗體。 1．(2020· 全國卷Ⅰ)為研制抗病毒 A 的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠 甲為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程。 回答下列問題： (1) 上述 實(shí)驗(yàn)前必須給小 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(xì)胞懸液的主要實(shí)驗(yàn)步驟： ___________________________________ ____________________________________

12、_______。 (3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒 A 的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，需要進(jìn) 行篩選。圖中篩選 1 所采用的培養(yǎng)基屬于 ______________，使用該培 養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)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(xì)胞大量增殖， 可采用的方法有____________________ ______________________________(答出 2 點(diǎn)即可)。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)前給小鼠甲注射病

13、毒 A，是為了誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能 夠分泌抗病毒 A 抗體的 B 淋巴細(xì)胞。(2)取小鼠的脾臟，剪碎組織，用 胰蛋白酶處理獲得單個(gè)細(xì)胞，加入培養(yǎng)液可以制成單細(xì)胞懸液。 (3)圖 中篩選 1 需要用到選擇培養(yǎng)基，只有雜交瘤細(xì)胞可以存活。篩選 2 是 為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞，該過程要用到抗原抗體雜交， 故篩選所依據(jù)的原理是抗原－抗體反應(yīng)具有特異性。 (4)獲得能產(chǎn)生抗 病毒 A 的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞后，可以在體外培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)， 或在小鼠的腹腔中進(jìn)行培養(yǎng)，使雜交瘤細(xì)胞大量增殖。 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(xì)

14、胞 (2)取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞，加入培 養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液  (3)選擇培養(yǎng)基  只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存  抗 原與抗體的反應(yīng)具有特異性 殖；將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)  (4) 將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增 2．(2020· 江蘇卷 )新型冠狀病毒可通過表面的刺突蛋白 (S 蛋白 )與 人呼吸道粘膜上皮細(xì)胞的 ACE2 受體結(jié)合，侵入人體，引起肺炎。圖 1 為病毒侵入后，人體內(nèi)發(fā)生的部分免疫反應(yīng)示意圖。單克隆抗體可阻 斷病毒的粘附或入侵，故抗體藥物的研發(fā)已成為治療新冠肺炎的研究 熱點(diǎn)之一。圖

15、 2 為篩選、制備抗 S 蛋白單克隆抗體的示意圖。請(qǐng)據(jù)圖 回答下列問題： (1)圖 1 中人體內(nèi)抗原遞呈細(xì)胞吞噬病毒，并將病毒的抗原暴露在 細(xì)胞表面，被________細(xì)胞表面的受體識(shí)別后激活該細(xì)胞。 (2)B 細(xì)胞識(shí)別入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，經(jīng)過細(xì)胞的 ________，形成________細(xì)胞。 (3)為判斷疑似患者是否為新型冠狀病毒感染者，采集鼻咽拭子主 要用于病原學(xué)檢查，檢測(cè)病毒的 ________ ；采集血液樣本主要用于血 清學(xué)檢查，檢測(cè)________________。 (4)據(jù)圖 2 所示，研制抗 S 蛋白單克隆抗體，需先注射 ________

16、免 疫小鼠以激活小鼠的免疫細(xì)胞，再提取激活的 B 細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融 合，用 HAT 培養(yǎng)基篩選獲得________細(xì)胞。因?yàn)橥环N抗原可能激活 ________細(xì)胞，還需繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細(xì)胞株。 解析：(1)據(jù)題圖 1 可知，人體內(nèi)抗原遞呈細(xì)胞吞噬新冠病毒，并 將新冠病毒的抗原暴露，呈遞給 T 細(xì)胞，被 T 細(xì)胞表面的受體識(shí)別后 激活 T 細(xì)胞；(2)激活的 T 細(xì)胞釋放淋巴因子刺激 B 細(xì)胞，B 細(xì)胞識(shí)別 入侵的病毒后，迅速增殖分化成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞； (3)臨床上為判斷 疑似患者是否為新型冠狀病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原學(xué)

17、 檢查，檢測(cè)疑似患者的呼吸道是否有新冠病毒的核酸，采集血液樣本 主要用于血清學(xué)檢查，檢測(cè)血清中是否產(chǎn)生抗新型冠狀病毒的抗體；(4) 據(jù)題中圖 2 所示，結(jié)合單克隆抗體制備方法，要研制抗刺突蛋白單克 隆抗體，需先注射新冠病毒的刺突蛋白(或 S 蛋白)，以激活小鼠的免疫 細(xì)胞，再提取激活的 B 細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，獲得融合的、未融合 的細(xì)胞，用 HAT 篩選培養(yǎng)基培養(yǎng)，未融合的 B 細(xì)胞不能長期生存而死 亡，未融合的骨髓瘤細(xì)胞不能合成 DNA 而死亡，只有雜交瘤細(xì)胞能成 活；由于同一種抗原可能激活多種 B 細(xì)胞，篩選出的融合的骨髓瘤細(xì) 胞就可能分

18、泌多種抗體，還需繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細(xì) 胞。 答案： (1)T (2)增殖、分化  漿細(xì)胞和記憶  (3)核酸  抗新型冠 狀病毒抗體  (4)刺突蛋白(或 S 蛋白) 雜交瘤  多種 B 3．(2020· 浙江卷)回答與基因工程和植物克隆有關(guān)的問題： (1)天然農(nóng)桿菌的 Ti 質(zhì)粒上存在著一段 DNA 片段 (TDNA)，該片段 可轉(zhuǎn)移并整合到植物細(xì)胞染色體上。為便于轉(zhuǎn)基因植物在組織培養(yǎng)階 段的篩選，設(shè)計(jì)重組 Ti 質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)考慮 TDNA 中要有可表達(dá)的目的基 因，還需要有可表達(dá)的 ________。 (2

19、)結(jié)合植物克隆技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)，為獲得轉(zhuǎn)基因植株，農(nóng)桿 菌 侵 染 的 宿 主 一般 要 選 用 具 有 優(yōu)良 性 狀 、 較 高 的遺 傳 穩(wěn) 定 性、 ____________及易被農(nóng)桿菌侵染等特點(diǎn)的植物材料。若植物材料對(duì)農(nóng) 桿菌不敏感，則可用________的轉(zhuǎn)基因方法。 (3)利用帶側(cè)芽的莖段獲得叢狀苗的過程與利用莖段誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷 組織再獲得叢狀苗的過程相比，前者總培養(yǎng)時(shí)間 ________，且不經(jīng)歷 ________過程，因而其遺傳性狀穩(wěn)定，是大多數(shù)植物快速繁殖的常用 方法。 (4)與發(fā)芽培養(yǎng)基相比，配制轉(zhuǎn)基因叢狀苗生根培養(yǎng)基時(shí)，可根據(jù) 實(shí)際情況適當(dāng)添加

20、________，促進(jìn)叢狀苗基部細(xì)胞分裂形成愈傷組織 并進(jìn)一步分化形成________，最終形成根。 解析： (1)設(shè)計(jì)重組質(zhì)粒時(shí)，除了要含有可表達(dá)的目的基因，還需 要有可表達(dá)的抗性基因 (如抗生素抗性基因 ) ，在添加抗生素的培養(yǎng)基 上，含重組質(zhì)粒的宿主細(xì)胞能夠生長，因而被篩選出來。 (2)轉(zhuǎn)基因?qū)? 驗(yàn)要求宿主細(xì)胞性狀優(yōu)良、遺傳穩(wěn)定性較高、全能性(細(xì)胞發(fā)育成個(gè)體 的潛能)較高及易被農(nóng)桿菌侵染等特點(diǎn)。若植物材料對(duì)農(nóng)桿菌不敏感， 可采用顯微注射的方法。 (3)利用帶側(cè)芽的莖段獲得叢狀苗的過程，比 利用莖段誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織獲得叢狀苗的過程時(shí)間更短，因?yàn)椴恍?/p>

21、要 經(jīng)歷脫分化的過程，而且遺傳性狀穩(wěn)定。 (4)植物器官的分化需要一定 的營養(yǎng)物質(zhì)及適宜的激素配比，配制叢狀苗生根培養(yǎng)基需根據(jù)實(shí)際情 況添加生長素，促進(jìn)基部細(xì)胞形成愈傷組織，并進(jìn)一步分化形成根的 分生組織，最終形成根。 化  答案：(1)抗性基因 (2)全能性表達(dá)充分 根的分生組織 (4)生長素  顯微注射  (3)短 脫分 熱點(diǎn) 1 植物細(xì)胞工程及應(yīng)用 1．(2020· 廣州二模)在植物基因工程中，通常借助標(biāo)記基因來達(dá)到 選擇的目的，但某些標(biāo)記基因的存在可能引起其他問題。研究表明， 在一定條件下用農(nóng)桿

22、菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化植物時(shí)，一個(gè)  Ti 質(zhì)粒中的兩段 TDNA 可分別整合到染色體不同位點(diǎn)上。科學(xué)家利用此研究成果培育 出了不帶 hpt(抗潮霉素基因 )的抗蟲轉(zhuǎn)基因秈稻?；卮鹣铝袉栴}。 (1)在成功構(gòu)建的重組 Ti 質(zhì)粒中，hpt 與抗蟲基因在 Ti 質(zhì)粒中應(yīng)排 列在____________(填“同一段”或“兩段” )TDNA 上。 (2)取秈稻的幼胚進(jìn)行處理后，接種到 ________培養(yǎng)基上培養(yǎng)，幼 胚細(xì)胞通過________形成愈傷組織，隨后用含重組 Ti 質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵 染該愈傷組織，然后轉(zhuǎn)接到含有 ________的培養(yǎng)基進(jìn)行初次篩選。 (3)對(duì)所得植株

23、進(jìn)行連續(xù)自交，通過 ____________和____________ 對(duì)后代進(jìn)行篩選，最終可獲得不帶 hpt 的抗蟲轉(zhuǎn)基因秈稻。 (4)與種植攜帶 hpt 的抗蟲轉(zhuǎn)基因秈稻相比，種植上述不帶 hpt 的 抗蟲轉(zhuǎn)基因秈稻的優(yōu)點(diǎn)是 __________________(寫出 l 點(diǎn)即可)。 解析：(1)在構(gòu)建重組 Ti 質(zhì)粒時(shí)，將 hpt 與抗蟲基因排列在 Ti 質(zhì) 粒的同一段 TDNA 上，以便同時(shí)導(dǎo)入受體細(xì)胞并進(jìn)行篩選。(2)將秈稻 的幼胚接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，經(jīng)過脫分化過程，培養(yǎng)出愈傷組織，然 后用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將 hpt 與抗蟲基因整合到愈傷組織細(xì)胞的染色體

24、 DNA 上，再將該愈傷組織轉(zhuǎn)接到含有潮霉素的培養(yǎng)基上進(jìn)行篩選。(3) 以上過程獲得的導(dǎo)入 hpt 與抗蟲基因的植株，相當(dāng)于兩對(duì)基因的雜合 子，對(duì)其進(jìn)行連續(xù)自交，后代會(huì)出現(xiàn)不帶 hpt 的抗蟲轉(zhuǎn)基因秈稻，再 通過 DNA 分子雜交技術(shù)和抗蟲接種實(shí)驗(yàn)將其篩選出來。(4)與種植攜帶 hpt 的抗蟲轉(zhuǎn)基因秈稻相比，種植上述不帶 hpt 的抗蟲轉(zhuǎn)基因秈稻可以 避免基因污染。 答案： (1)同一段  (2)誘導(dǎo)  脫分化  潮霉素  (3)DNA 分子雜交 抗蟲接種實(shí)驗(yàn)  (4)不產(chǎn)生基因污染 2．科學(xué)家利用

25、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄 —馬鈴薯雜種 植株，為了便于雜種細(xì)胞的篩選和鑒定，科學(xué)家利用紅色熒光和綠色 熒光分別標(biāo)記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì)，其培育過程如 圖所示： (1) 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 依 據(jù) 的 生 物 學(xué) 原 理 有 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________。 (2) 過

26、程①常用的酶是 ____________ ，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是 ____________。 (3)植物原生質(zhì)體融合過程常利用化學(xué)試劑 ________誘導(dǎo)融合，過 程③和過程④依次為 ____________，過程④中的培養(yǎng)基常添加的植物 激素是________________。 (4)若番茄細(xì)胞內(nèi)有 m 條染色體，馬鈴薯細(xì)胞中含 n 條染色體，則 “番茄—馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含 ____________條染色體。 解析： (1)植物體細(xì)胞雜交要將不同種的植物細(xì)胞誘導(dǎo)融合成一個(gè) 雜種細(xì)胞，再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細(xì)胞培育成植株，體現(xiàn)的 生物學(xué)原

27、理有細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。 (2)①為植物細(xì)胞 融合過程，需先用纖維素酶和果膠酶去除植物的細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體， 再誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁是細(xì)胞融合完成的 標(biāo)志。(3)植物原生質(zhì)體融合過程常利用化學(xué)試劑聚乙二醇(或 PEG)誘 導(dǎo)融合，③為雜種細(xì)胞形成愈傷組織的過程，屬于植物組織培養(yǎng)過程 中的脫分化過程，④為愈傷組織形成植物體的過程屬于再分化，此過 程需要在培養(yǎng)基中添加生長素和細(xì)胞分裂素。 (4)雜種細(xì)胞的染色體數(shù) 為融合前兩種細(xì)胞染色體數(shù)之和，即 (m＋n)，細(xì)胞有絲分裂后期由于 著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，使得

28、雜種細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍 為 2(m＋n)條。 答案：(1)細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性 (2)纖維素酶和果 膠酶  形成了新的細(xì)胞壁  (3)聚乙二醇 ( 或 PEG)  脫分化和再分化 生長素和細(xì)胞分裂素 (4)2(m＋n) 熱點(diǎn) 2 動(dòng)物細(xì)胞工程及應(yīng)用 3．某科研小組一直致力于良種家畜的培育工作，日前從國外引進(jìn) 優(yōu)質(zhì)肉牛，通過克隆技術(shù)快速繁殖。請(qǐng)回答： (1)獲得克隆動(dòng)物的方式屬于 ________生殖。研制克隆動(dòng)物的生物 學(xué)原理是____________________。 (2)利用體細(xì)胞核移植技術(shù)

29、克隆優(yōu)質(zhì)肉牛的實(shí)驗(yàn)流程圖如下，對(duì)供 體細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，要用 ____________酶處理健康動(dòng)物的組織，使細(xì) 胞 分 散 成 單 個(gè) 細(xì) 胞 。 誘 導(dǎo) 重 組 細(xì) 胞 分 裂 常 用 的 化 學(xué) 物 質(zhì) 有 ________________________ 。圖中①②所涉及的實(shí)驗(yàn)技術(shù)名稱是① ______________，②____________。 (3) 最 終 得 到 的 克 隆 動(dòng) 物 是 否 與 優(yōu) 質(zhì) 肉 牛 遺 傳 物 質(zhì) 完 全 一 樣 ________(填“是”或“否”)，理由是________ ______________________________

30、_____________。 (4)請(qǐng)?zhí)岢鲶w細(xì)胞核移植技術(shù)的另一個(gè)應(yīng)用前景 ___ ___________________________________________。 解析： (1)獲得克隆動(dòng)物的方式屬于無性生殖；研制克隆動(dòng)物的生 物學(xué)原理是已分化動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核有全能性。 (2)對(duì)供體細(xì)胞進(jìn)行 培養(yǎng)時(shí)，要用胰蛋白、膠原蛋白酶處理健康動(dòng)物的組織，使細(xì)胞分散 成單個(gè)細(xì)胞；誘導(dǎo)重組細(xì)胞分裂常用的化學(xué)物質(zhì)有鈣離子載體、乙醇、 蛋白酶合成抑制劑；圖中①②所涉及的實(shí)驗(yàn)技術(shù)名稱是①顯微操作去 核法，②胚胎移植技術(shù)。 (3)最終得到的克隆動(dòng)物與優(yōu)質(zhì)肉牛

31、遺傳物質(zhì) 不完全一樣，因?yàn)榭寺?dòng)物的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來自于核供體動(dòng)物優(yōu)質(zhì) 肉牛，細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自于卵母細(xì)胞供體動(dòng)物。 (4)體細(xì)胞核移植技 術(shù)應(yīng)用前景有保護(hù)瀕危動(dòng)物；轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可以作為生物反應(yīng)器， 生產(chǎn)許多珍貴的醫(yī)用蛋白；在治療人類疾病時(shí)，轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、 組織、器官可以作為異種移植的供體。 答案： (1) 無性  已分化動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核有全能性  (2) 胰蛋 白、膠原蛋白  鈣離子載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑  顯微操作去 核法  胚胎移植技術(shù)  (3)否  克隆動(dòng)物的細(xì)胞核遺

32、傳物質(zhì)來自于核供 體動(dòng)物優(yōu)質(zhì)肉牛，細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自于卵母細(xì)胞供體動(dòng)物  (4)保護(hù) 瀕危動(dòng)物；轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可以作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)許多珍貴的醫(yī) 用蛋白；在治療人類疾病時(shí)，轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織、器官可以 作為異種移植的供體 4．據(jù)衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)，中國每年約有 150 萬的人需要器官移植但是每 年僅 1 萬人能夠接受移植手術(shù)。器官缺乏和免疫排斥是器官移植過程 中存在的兩大世界性難題。 (1) 有些研究人員利用體細(xì)胞核移植技術(shù)培養(yǎng)免疫匹配的移植器 官，具體思路是將病人體細(xì)胞核移入培養(yǎng)到 ________________(時(shí)期 ) 的去核卵母細(xì)胞中，使其重組后

33、再通過________(物理方法)將重組細(xì)胞 激活并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎。利用從早期胚胎分離出來的胚胎干細(xì)胞 功能上具有 ____________的特點(diǎn)，在培養(yǎng)液中加入 ____________，如 牛磺酸等，來誘導(dǎo) ES 細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。 (2)還有些研究人員正試圖利用基因工程方法對(duì)與人相似的動(dòng)物器 官進(jìn)行改造，采用的方法是向器官供體動(dòng)物的 ________中導(dǎo)入某種調(diào) 節(jié)因子，以抑制 ____________，或設(shè)法除去抗原決定基因，再結(jié)合克 隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物器官。 (3)對(duì)移植前的胚胎有些要進(jìn)行性別鑒定。目前最有應(yīng)用前景的方 法是 S

34、RYPCR 法，SRY 是位于 Y 染色體上的性別決定基因。操作的 基本程序是，先用____________________作引物，用胚胎細(xì)胞的 DNA 為模板，進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增，最后用 SRY 特異性探針對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢 測(cè)。出現(xiàn)陰性反應(yīng)者，胚胎為 ______性(填“雌”或“雄” )。 解析： (1)核移植技術(shù)將一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì) 胞核的處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞中；重組細(xì)胞可以通過電 脈沖的物理方法激活發(fā)育成新胚胎；胚胎干細(xì)胞分化程度低，具有發(fā) 育的全能性；在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，誘導(dǎo) ES 細(xì)胞向不同類型 的組織

35、細(xì)胞分化。 (2)科學(xué)家還試圖用基因工程方法對(duì)動(dòng)物器官進(jìn)行改 造：向器官供體受精卵(基因組)中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定 基因的表達(dá)。 (3)先從被測(cè)胚胎中取出幾個(gè)細(xì)胞，提取 DNA，然后用 SRY 基因的一段核苷酸序列作引物；用 SRY 特異性探針對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn) 行檢測(cè)。出現(xiàn)陰性反應(yīng)者，說明沒有形成雜交帶，性別為雌性。 答案： (1)減數(shù)第二次分裂中期 (MⅡ中期 )  電脈沖  發(fā)育的全能 性  分 化 誘 導(dǎo) 因 子  (2) 受 精 卵 ( 基 因 組 )  抗 原 決 定 基 因 的 表 達(dá) (3)SRY 基因的一段核苷酸序列  雌 有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞工程的答題要素 (1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。 ①培養(yǎng)基的特有成分：動(dòng)物血清。 ②培養(yǎng)過程：原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)。 ③制備懸液的酶：胰蛋白酶或膠原蛋白酶。 (2)未受精卵細(xì)胞作細(xì)胞核移植受體細(xì)胞的理由。 ①營養(yǎng)豐富。 ②體積大，易操作。 ③含有刺激已分化細(xì)胞核恢復(fù)分裂能力的物質(zhì)。