【步步高】（ 广西专用）高考生物一轮复习（课时考点复习和对位训练+考能专项突破）第三单元 第9课时细胞工程简介.doc

第9课时细胞工程简介一、细胞工程的概念及分类1细胞工程概念应用细胞生物学和生物工程的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。2细胞工程分类分为植物细胞工程和动物细胞工程。练一练(2011孝感模拟)下列有关细胞工程的叙述，不正确的是()a在细胞整体水平上定向改变遗传物质b在细胞器水平上定向改变遗传物质c在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质d在细胞整体水平上获得细胞产品答案c二、植物细胞工程1常用技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交等，其理论基础是植物细胞的全能性。2细胞全能性(1)含义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。(2)物质基础：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。(3)植物细胞全能性表达的条件：处于离体状态；一定的营养物质、激素和其他外界条件。(4)未表现出全能性的原因：基因在特定时间和空间条件下选择性表达。3植物组织培养(1)理论基础：细胞全能性。(2)过程：离体的植物器官、组织或细胞(外植体)愈伤组织根、芽植物体。(3)应用4植物体细胞杂交(1)理论基础：细胞的全能性和生物膜具有一定的流动性。(2)过程a、b细胞去细胞壁,a、b原生质体融合,杂种细胞组织培养,杂种植株。 (3)诱导融合方法：物理法；化学法聚乙二醇化学诱导剂。(4)意义：克服了远源杂交不亲和的障碍。三、动物细胞工程1动物细胞培养(1)培养基：从物理性质看，为液体培养基，通常含葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。(2)取材：大都取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织。(3)过程(4)应用：蛋白质生物制品的生产；移植皮肤细胞的培养；检测有毒物质；医学研究。2动物细胞融合(1)促融方法：除物理法和化学法外，还常用灭活的病毒。(2)过程：动物细胞杂种细胞。(3)主要用途：制备单克隆抗体。3单克隆抗体(1)制备 (2)特点：特异性强，灵敏度高。(3)应用：单抗诊断盒；生物导弹。提醒(1)动物细胞培养使用液体培养基，特有成分动物血清；而植物组织培养使用固体培养基，特有成分蔗糖、激素等。(2)动物细胞融合特有的诱导方法灭活的病毒。考点24植物组织培养及细胞全能性1操作流程及培养条件(1)操作流程 (2)培养条件：营养物质(水、无机盐、蔗糖、氨基酸和有机酸等)、激素(如细胞分裂素、生长素等)及其他条件(无菌、适宜的温度和ph等)。提醒幼嫩的组织脱分化较为容易，如茎尖、根尖、形成层细胞易脱分化，而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。对外植体要进行消毒处理，而对各种器械要彻底灭菌。植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。诱导愈伤组织再分化形成胚状体或丛芽及生根的过程中，要进行换瓶处理，以改变培养基中的激素配比及浓度。2脱分化和再分化的比较比较内容脱分化再分化过程外植体愈伤组织愈伤组织幼苗形成体特点排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞有根、芽需要条件a.离体b.适宜的营养c.生长素/细胞分裂素的比例适中a.离体d.不需光b.适宜的营养c.生长素/细胞分裂素的比例高或低诱导生根或生芽d.光照提醒愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理，以便诱导叶绿素的形成。生长素和细胞分裂素在植物体内含量很低，因此植物组织培养中常用人工合成的生长素类似物和细胞分裂素类似物。细胞分裂素/生长素的比例适中，有利于外植体脱分化，比例升高有利于愈伤组织再分化形成丛芽，比例降低则有利于生根。3原理：全能性(1)含义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。(2)物质基础：生物的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。(3)在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，细胞分化形成不同的组织、器官。(4)全能性的实例花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。1(2010浙江理综，6)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是()答案b解析本题考查激素对植物生根、发芽、形成愈伤组织的作用。细胞分裂素促进细胞分裂，诱导芽的分化；生长素可以促进不定根、侧根的形成；此题中虽然培养基中没有植物激素，但是植物幼苗叶片本身可以产生生长素，而细胞分裂素的产生部位在根尖，所以细胞分裂素不能产生，所以植物能够在一段时间后长出少量的根而没有出芽。2下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是()不同种植物叶肉细胞融合时，应先去掉细胞膜叶肉细胞脱分化后，可形成无定形状态的薄壁细胞叶肉细胞经过再分化过程，可形成愈伤组织叶肉细胞离体培养时，可以表现出细胞全能性a b c d答案b解析应先去掉细胞壁；脱分化形成愈伤组织，故错。考点25胡萝卜的组织培养1实验原理离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织胚状体或丛芽试管苗植物组织培养的全过程，证明了分化的植物细胞仍具有形成完整植株所需的全部基因。2实验流程 3实验关键(1)取材：含形成层(分生组织)的部分易于诱导形成愈伤组织。尽管植物体其他已分化的部分也可以用于组培，但诱导愈伤组织的形成比较困难。(2)灭菌：培养基中含有丰富的营养物质，不仅有利于培养物的生长，也利于各种杂菌的生长。一旦污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与培养物争夺营养，而且杂菌会产生大量对培养物有害的物质，导致培养物死亡。(3)激素的使用生长素类细胞分裂素类：诱导植物组织脱分化和根原基形成；生长素类细胞分裂素类：诱导愈伤组织再分化和芽原基形成；赤霉素类：促进分化的丛芽和小植株快速生长，但使用中要注意内外源激素的含量及协同作用。3如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程。请据图完成下列问题。(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括_和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和_两类植物激素。(2)此过程依据的原理是_。a和b阶段主要进行的分裂方式是_，b阶段除了细胞分裂外，还进行细胞_等。(3)此过程要无菌操作，主要是指对_进行灭菌消毒。b阶段需要光照，原因是_。(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因_的结果。答案(1)无机物生长素(2)植物细胞的全能性有丝分裂分化(3)培养基、外植体芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件(4)选择性表达解析此题综合考查了植物组织培养过程、所需条件等方面的知识。植物组织培养是用离体的植物器官、组织或细胞接种到经消毒、灭菌的培养基中，培养基含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物，还有供调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育到试管苗，脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。考点26植物组织培养技术的应用1植物繁殖的新途径(1)微型繁殖：不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。(2)作物脱毒：生产上许多无性繁殖作物均受到病毒的侵染，从而导致品种严重退化、产量降低和品质变差。利用植物分生组织(如茎尖、根尖)进行培养，可以使新长成的植株脱除病毒。(3)人工种子：植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽或腋芽，包上人工种皮就可以形成人工种子。下图是人工种子的结构示意图。注意人工胚乳中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等，以利于胚状体生长发育成幼苗。2作物新品种的培育(1)单倍体育种：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。花药单倍体幼苗纯合子单倍体育种的优点是后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。(2)突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。(3)细胞产物的工厂化生产：可以利用植物组织培养技术大量生产某些细胞产物，如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。4某优良品种水稻的基因型为aabb，其花药通过组织培养形成了试管苗。下列对这一培养过程的叙述中，错误的是()a花粉形成试管苗要经过脱分化和再分化的过程b试管苗有四种基因型，其体细胞含有一个染色体组c通过该过程培养出的试管苗还不能直接用于生产d这些试管苗自交，后代性状不发生分离答案d解析试管苗为单倍体不能有性生殖产生配子。5(2010江苏卷，24)明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开发利用的方法有(多选)()a设计细胞培养反应器，实现药用成分的工厂化生产b大量培养愈伤组织，直接提取药用成分c大规模栽培组织培养苗，获取药用成分d利用组织培养获得胚状体，制成人工种子答案abcd解析本题考查植物细胞工程的实际应用。植物细胞工程的应用主要表现在以下几个方面：用于植物繁殖(如植物的微型繁殖、脱毒作物的培育、制作人工种子等)、培育作物新品种及细胞产物的工厂化生产等。考点27植物体细胞杂交1概念：植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。2图示过程3技术流程4考点解读(1)植物体细胞杂交的障碍植物细胞都有细胞壁。根据酶的专一性原理，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。原生质体融合。人工诱导方法包括物理法，如离心、振动、电激；化学法，如聚乙二醇(peg)等。(2)杂种细胞的类型有三种：aa、bb、ab，符合要求的只有ab，需要进行筛选。(3)杂种细胞ab形成的标志：新的细胞壁的生成。(4)杂种植株遗传物质的变化：细胞融合属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，形成异源多倍体。(5)植物体细胞杂交的原理：原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用了细胞的全能性。5该技术的目的植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。6该技术在育种上应用时最大的优点克服远源杂交不亲和的障碍。7未解决的问题目前还不能让杂种植物完全按人们的需要去表达亲代的优良性状，如番茄马铃薯。6据下面体细胞杂交技术流程图回答下列问题：(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株？为什么？_。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是_，依据的原理是_，其中过程称为_，与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_，过程相当于_，过程涉及的分裂方式为_。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄马铃薯”属于_倍体植株。(4)随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到_过程(填字母编号)即可。答案(1)不能，不同种的植物间存在生殖隔离(2)植物组织培养细胞全能性原生质体融合高尔基体脱分化有丝分裂(3)六(4)e解析(1)番茄和马铃薯属于两种植物，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代。(2)过程是把a、b两个原生质体融合在一起，所以称为原生质体融合。过程是在融合的原生质体外再生一层细胞壁，而细胞壁的形成与高尔基体有关。过程的结果是形成了愈伤组织，所以为脱分化。(3)“番茄马铃薯”属于异源多倍体里面的异源六倍体。(4)柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油树细胞培养进行到愈伤组织即可。考点28动物细胞培养1概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。2操作流程3考点解读(1)培养条件无菌、无毒的环境无菌处理、加抗生素杀菌、定期更换培养液。营养葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素血清或血浆等天然成分。温度和ph(36.50.5)和(7.27.4)。气体环境95%空气5%co2。提醒co2作用调节培养基ph；空气中o2作用细胞有氧呼吸；所用装置co2培养箱。(2)原理：细胞增殖。(3)动物细胞培养时，一般选取幼龄动物的组织、器官，其细胞的分化程度较低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。(4)在动物细胞培养过程中，一般情况下10代以前的细胞核型不变，10代以后有些细胞核型发生改变，50代以后的细胞可能发生癌变。(5)胰蛋白酶在动物细胞培养过程中的作用包括将组织分散成单个细胞，以及将贴壁细胞从瓶壁上分离下来，这样做的目的是避免动物细胞的接触抑制现象。4应用(1)生产细胞产品：干扰素、疫苗、单克隆抗体。(2)检测并判断某毒性物质毒性的大小。(3)临床医学研究。植物组织培养与动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养培养基的固体液体(合成培养基)物理性质培养基的成分水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂等葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等结果新的植株或组织新的细胞系或细胞株目的植株快速繁殖脱毒植株的培育人工种子生产药物、杀虫剂等转基因植物的培育蛋白质生物制品的生产皮肤移植材料的培育检测有毒物质生理、病理、药理学研究取材植物细嫩的部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织其他条件均为无菌操作，需要适宜的温度、ph、o2等条件7(2010浙江理综，4)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()a培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞b克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变c二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的d恶性细胞系的细胞可进行传代培养答案d解析本题考查动物细胞培养的特点。保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞；克隆培养法在培养细胞时由于所有子代细胞来自于一个亲代细胞，所以基因型一般都相同；二倍体细胞的传代培养在培养10代左右多数会死亡，少数生存下来的细胞在50代左右会大量死亡，只有少数遗传物质改变成为癌细胞，可无限增殖进行传代培养。8(经典高考题)用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是()a都需要用co2培养箱b都需要用液体培养基c都要在无菌条件下进行d都可体现细胞的全能性答案c解析不管是动物细胞培养还是植物组织培养，最基本的一个外界条件就是都要在无菌环境条件下进行。此外，动物细胞培养的培养基是液体培养基，其中的碳源是葡萄糖，培养液中还需要加入一定的动物血清，其气体环境是95%空气5%的二氧化碳，以维持培养液的ph。而植物组织培养的培养基为固体培养基，其碳源为蔗糖，在组织培养的脱分化阶段必须在黑暗条件下进行，再分化过程则需要一定的光照条件；动物细胞培养就是细胞的增殖，不能体现细胞的全能性，而植物组织培养体现了植物细胞的全能性。考点29动物细胞融合与单克隆抗体1动物细胞融合(1)概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。(2)原理：生物膜的流动性。(3)方法：聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。(4)意义：突破有性杂交方法的局限，使远源杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段；制备单克隆抗体。2单克隆抗体(1)操作流程提醒取相应b细胞前必需先注射相应抗原，形象地说先“打针”，否则失败。(2)考点解读诱导融合的两种细胞名称及作用免疫过的b淋巴细胞(效应b细胞)产生抗体；骨髓瘤细胞无限增殖。诱导融合与原生质融合的不同方法动物细胞诱导融合的特有方法灭活病毒诱导。两次筛选的目的及方法a在特定的选择性培养基上，未融合的亲本细胞(效应b细胞和骨髓瘤细胞)和融合的具有同种核的细胞(bb融合细胞、瘤瘤融合细胞)都会死亡，只有融合的杂种细胞(杂交瘤细胞)才能生长。这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。b经选择性培养的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞(很多种杂交瘤细胞)，需经克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。两种培养提取场所a体外培养培养液提取。b体内小鼠腹腔中培养小鼠腹水中提取。原理：细胞膜的流动性和细胞增殖。9(2010四川理综，5)某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述，正确的是()a与纤维母细胞相比，过程形成的诱导干细胞的全能性较低b过程是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程c每个y细胞只产生一种抗体，故过程不需用选择性培养基进行筛选d过程产生的单抗，不需细胞膜上载体蛋白质的协助就能释放到细胞外答案d解析诱导干细胞全能性比纤维母细胞高，诱导分化过程中遗传物质未发生改变，只是基因的选择性表达；y细胞有很多种，故需用选择培养基进行筛选。单抗的分泌应通过外排方式，不需载体协助但消耗能量。10(2011北京西城区期末)1975年科学家首次利用b淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请据图回答问题：(1)病原体注入小鼠体内后，要经过_细胞处理后，才能被免疫细胞识别。(2)制备单克隆抗体所用的b淋巴细胞一般从脾中采集，然后以_作诱导剂，使b淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。通过筛选和克隆培养，获得的杂交瘤细胞具有_的特点。(3)单克隆抗体的特点是_。根据上图写出应用杂交瘤技术获得单克隆抗体的两种主要方法_。答案(1)吞噬(2)灭活的仙台病毒或聚乙二醇既能产生特异性抗体，又能无限增殖(3)特异性强，纯度高(或：专一性强、灵敏度高)体外培养法和动物体内培养法解析灭活的仙台病毒和聚乙二醇均可诱导动物细胞融合。杂交瘤细胞同时具有两个亲代细胞的遗传特性。可以在体外也可以在体内培养杂交瘤细胞获得单克隆抗体。组织培养的综合应用1影响脱分化、再分化的一个重要因素是植物激素，特别是当细胞分裂素和生长素共同使用时，根据诱导的需求，对二者要按一定浓度比例合理使用。当细胞分裂素与生长素浓度比例较高时，有利于芽的产生；两者浓度比例较低时，有利于根的产生。在愈伤组织再分化过程中，应当先诱导芽的产生，再诱导根的产生。2离体的植物器官、组织或细胞培养到愈伤组织，即脱分化过程。首先已分化的细胞在激素作用下，恢复细胞分裂的能力，接着细胞进行有丝分裂形成细胞团。需要在无光条件下进行，因为无光条件下愈伤组织长得更快。3愈伤组织培养到试管苗或胚状体结构，即再分化过程。愈伤组织细胞经过有丝分裂和分化，发育成具有根、芽的试管苗或用于制成人工种子的胚状体。需要在有光条件下进行，否则形成的试管苗中的叶不能合成叶绿素。4试管苗发育形成完整的植物体。离体的植物器官、组织或细胞培育到试管苗是在含有营养物质和激素的试管中完成。而由试管苗进一步生长发育形成完整的植物体需栽培在土壤中(或无土栽培)。5植物组织培养所用的培养材料如果是体细胞，属于无性生殖(营养生殖)；如果是花粉离体培养，则属于有性生殖，因为该过程的培养对象是有性生殖细胞。6无病毒植株的培养，培养材料一定要用根尖或茎尖，这是因为植物根尖和茎尖细胞不携带病毒。(2010课标全国卷，38)请回答：(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的_，繁殖种苗的速度_。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部_。(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免_的污染。(3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗_，而与_配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促进愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是_(脱落酸、2,4d)。(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是_，单株鲜重的变化趋势是_。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量_(能、不能)满足自身最佳生长的需要。(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应_(降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。解析题目考查知识点较为基础，植物组织培养是一种无性繁殖(克隆)，其主要依据是植物细胞的全能性，即每一个细胞含有本物种全部的遗传信息，植物组织培养所培养出的种苗与亲本的遗传特性相同，保持了亲本的遗传特性；植物组织培养时，培养基应是杀菌消毒的，还应在无菌环境中培养，以防止微生物的污染；由于愈伤组织可以持续培养，不断分化，因此能够快速大量地得到种苗。由愈伤组织再分化形成根与芽的过程中，要通过调节生长素与细胞分裂素含量比例才能实现；生长素浓度较高时，则易分化生成根，细胞分裂素较高时易分化生成芽。较高浓度的2,4d能够抑制细胞的生长；培养基中加入蔗糖，是为植物组织或幼苗提供能源物质，加大蔗糖的浓度，幼苗得到较多的能源物质，能源充足，单株幼苗的鲜重会增加，光合作用会下降，随着蔗糖浓度的增加，会抑制幼苗对水分的吸收及代谢，则幼苗的鲜重会下降，如果培养基中不含蔗糖，光合作用又很弱，不能满足幼苗的生长需要。要提高幼苗的自养能力，应适当降低蔗糖的供应。答案(1)遗传特性快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4d(4)逐渐下降先增加后下降不能(5)降低对植物体细胞杂交和有性杂交混淆不清关于番茄和马铃薯杂交过程，回答下列问题。(1)若番茄细胞内含a条染色体，马铃薯细胞内含b条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功)，得到的后代应含_条染色体，还必须用_来处理幼苗，才能得到可育的“番茄马铃薯”植株，此时体细胞中含有_条染色体。(2)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为_倍体。错因分析将有性杂交和体细胞杂交混为一谈。解析有性杂交指先减数分裂染色体数目减半再精卵结合，因无同源染色体一般是不育的，要可育必须用秋水仙素处理让其加倍；而体细胞杂交则是简单的直接相加。答案(1)秋水仙素ab(2)六纠错笔记(1)植物体细胞杂交若两个不同品种的植物细胞a、b进行融合，a含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为aabb，b含有2y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccdd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为2x2y，基因型为aabbccdd，从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体数、基因组数还是染色体组数都采用直接相加的方法。(2)植物有性杂交有性杂交的结果：子代细胞中染色体数，基因型分别为“xy”、“abcd”或“abcd”或“abcd”或“abcd”，即先减半再相加。(3)有性生殖过程符合孟德尔遗传定律，而植物体细胞杂交则不符合孟德尔遗传定律。题组一植物细胞工程1如图所示为“番茄马铃薯”杂种植株的获得过程。下列叙述正确的是()(1)若番茄细胞内含有m条染色体，马铃薯细胞内含有n条染色体，则“番茄马铃薯”细胞内含有(mn)/2条染色体(2)过程可以通过某些物理措施促进(3)过程不存在细胞分裂(4)这项技术已经广泛应用到杂种植物的培育中(5)过程和过程属于植物组织培养a(2)(3)(5) b(1)(3)c(1)(2) d(1)(3)(4)答案a解析如果番茄细胞内含有m条染色体，马铃薯细胞内含有n条染色体，则融合细胞内含有(mn)条染色体；促进细胞融合可以用物理法如离心、振动、电刺激等或化学法如用peg诱导等；过程表示再生出细胞壁，此时没有细胞分裂；目前植物体细胞杂交还存在很多理论和技术问题，处于研究阶段；过程和过程属于植物组织培养。2(2012江苏卷，31)某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究，请回答下列问题：(1)2,4d常用于籼稻愈伤组织的诱导，对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化，在配制分化培养基时需_(填“升高”“保持”或“降低”)2,4d的浓度。(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，出现具有分生能力的绿色芽点，但不能继续出芽，通常在培养基中添加_，以促进幼苗形成。(3)研究中用显微镜可以观察到的现象是_(填下列序号)。绿色芽点细胞排列松散刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离胚状体细胞中有叶绿体分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体，其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照，叶绿素总量不变。某同学用_(填序号：绿色；红色；蓝紫色；黄色)光照射突变体和对照叶片，检测到两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析，会发现突变体第_条色素带(自上而下)窄于对照组。(5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织，培育三倍体，需适时剔除胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的_，还可避免再生苗中混有_。答案(1)降低(2)适量的生长素(3)(4)4(5)增殖与分化二倍体幼苗解析(1)因为2,4d对形态的发生有一定的抑制作用，常用于诱导形成愈伤组织，故在愈伤组织的再分化培养基中要降低2,4d的浓度。(2)愈伤组织再分化产生幼苗时，需要细胞分裂素和生长素的共同作用。(3)愈伤组织的细胞排列松散，而绿色芽点的细胞是具有分生能力的细胞，排列紧密；刚融合的籼稻和稗草杂交细胞还未形成新的细胞壁和大的液泡，因此不会发生质壁分离；胚状体的细胞是已经分化的具有生根发芽能力的细胞，其中有的细胞含有叶绿体；分化后的细胞在形态、结构和生理功能上会发生稳定性的变化。(4)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故在绿光和黄光的照射下，突变体和对照组的叶片光合作用无明显差异。突变体的叶绿素a与叶绿素b的比值大于对照组，而叶绿素的总量不变，则叶绿素a的含量增多、叶绿素b的含量减少，故色素分离的结果是滤纸条自上而下的第4条色素带窄于对照组。(5)胚乳细胞中含3个染色体组，胚细胞中含2个染色体组，胚具有分裂和分化的能力，其存在可能会影响胚乳细胞诱导形成的愈伤组织细胞的增殖与分化，故需剔除，这样还可避免愈伤组织再分化形成的三倍体幼苗中混有二倍体幼苗。题组二动物细胞工程3动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。下图是血清对正常细胞和癌细胞培养的影响的实验结果。从该图提供的信息可以获得的正确结论有()正常细胞与癌细胞的增殖速率相同有无血清对正常细胞培养的影响不同培养基中补充血清有助于正常细胞的培养培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大a bc d答案b解析正常细胞的增殖速率低于癌细胞；由于血清中有丰富的营养和生长因子等，所以有无血清对正常细胞培养的影响不同；补充血清有助于正常细胞的培养；血清对癌细胞培养的影响远小于对正常细胞的影响。4生产单克隆抗体时，需要对培养细胞进行选择(表示选择)，其表示正确的是()答案c解析第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞。5人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为rna病毒，该病毒表面的a蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：请回答：(1)过程代表的是_。(2)过程构建a基因表达载体时，必须使用_和_两种工具酶。(3)过程采用的实验技术是_，获得的x是_。(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的_所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行_比较；或用图中的_进行特异性结合检测。答案(1)逆(反)转录(2)限制性核酸内切酶(限制酶)dna连接酶(两空可以互换)(3)细胞融合杂交瘤细胞 (4)a蛋白核酸(基因)序列抗a蛋白的单克隆抗体解析(1)以dna为模板合成rna的过程为转录，以rna为模板合成dna的过程为逆转录。图中过程代表的是逆转录过程。(2)基因工程中构建基因表达载体需要限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割载体以获取与目的基因相同的黏性末端或平末端，再通过dna连接酶连接目的基因和载体。(3)过程是将骨髓瘤细胞与效应b淋巴细胞融合的过程，获得的细胞是杂交瘤细胞，其具备了瘤细胞的无限增殖的特性和效应b淋巴细胞产生抗体的特性，从而能制备单克隆抗体。(4)本题中提示该rna病毒表面的a蛋白为主要的抗原，故而可选用通过基因工程生产的a蛋白制备疫苗；确诊时为判断该病毒是否为题目中的rna病毒，可以进行核酸序列的比对，也可以利用单克隆抗体具备特异性，通过抗a蛋白的特异性单克隆抗体能否与已知病毒进行特异性结合判断病毒表面是否有a蛋白的存在，进一步进行检测是否为目的rna病毒。【组题说明】考点题号错题统计错因分析植物组织培养及细胞全能性1、2、9、10、13、16植物体细胞杂交8动物细胞培养、细胞核移植4、5动物细胞融合、单克隆抗体6、12、17综合检测3、7、11、14、15特别推荐细胞工程综合考查3、7；实践实用与实验探究171对细胞全能性的理解不正确的是()a大量的科学事实证明，高度分化的植物体细胞仍具有全能性b细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在条件c通过植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件下表现出全能性的结果d通过动物细胞培养获得细胞株或细胞系，表明了动物体细胞也具有全能性答案d解析全能性的体现是得到完整的生物体，如果得不到生物体则没有体现出全能性。2下列四个选项中，没有利用到植物组织培养技术的一项是()a采用花药离体培养得到单倍体植株b用秋水仙素处理萌发的利子或幼苗得到多倍体植株c人工种子的培育过程d细胞工程培育“番茄马铃薯”杂种植株答案b解析植物组织培养要具有以下条件：离体的植物细胞、组织或器官；培养基提供营养物质和激素；适宜的温度、ph、氧气、无菌操作等。而用秋水仙素处理萌发的种子或幼功得到多倍体植株的过程中，没有离体状态，也不需要培养基等条件，故不属于植物组织培养。3根据现代生物技术原理，下列各项采用的技术手段正确的一组是()快速培养名贵花卉克服远源杂交不亲和的障碍提高农作物的抗病能力干扰素的工业化生产技术组织培养基因工程发酵工程体细胞杂交abcd答案c解析快速培养名贵花卉应采用组织培养技术；可利用基因工程提高农作物的抗病能力；干扰素的工业化生产可利用发酵工程；克服远源杂交不亲和的障碍可利用体细胞杂交技术。4用动物的细胞进行克隆实验，不应该选择的细胞核是()a乳腺细胞的 b卵细胞的c胃腺细胞的 d囊胚细胞的答案b解析动物克隆是无性生殖，所以不能用卵细胞的细胞核。5下列有关动物细胞培养的叙述正确的是()a动物细胞培养可以获得新个体b动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散c从原代培养到传代培养的过程中细胞发生癌变d能无限传代的细胞称为细胞株答案b解析目前的技术水平还不能通过动物细胞培养获得新个体；从原代培养到传代培养的过程中，细胞的遗传物质一般不发生变化，不发生癌变；能无限传代的细胞称为细胞系。6下列有关单克隆抗体制备及其应用的叙述，不正确的是()a制备单克隆抗体运用到的技术有动物细胞融合和动物细胞培养b需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞c需要从杂交瘤经胞中筛选出能产生特定抗体的细胞d利用“生物导弹”治疗癌症就是利用了单克隆抗体能清除癌细胞答案d解析利用“生物导弹”治疗癌症是利用了单克隆抗体的导向作用，将抗癌药物定向带到癌细胞所在部位，用药物消灭了癌细胞，单克隆抗体是不能清除癌细胞的。7(2011邯郸期末)请根据图示，对表格中的说法进行判断()项目说法若a、b分别对应的细胞为骨髓瘤细胞和效应b细胞则d能产生单克隆抗体是b的遗传物质选择性表达的结果若d形成有性杂交植株则a和b融合形成d的过程叫受精作用若d形成无性杂种植株则采用了细胞工程中的核移植技术若d形成无性杂种植株，由于杂种细胞具有双亲的叶绿体则可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株a全部正确 b三项正确c两项正确 d一项正确答案b解析若a、b分别对应的细胞为骨髓瘤细胞和效应b细胞，则d能产生单克隆抗体是b的遗传物选择性表达的结果，正确；若d形成有性杂交植株，则a和b融合形成d的过程叫受精作用，正确；若d形成无性杂种植株，则采用了细胞工程中的植物体细胞杂交技术，而不是细胞核移植技术，错误；若d形成无性杂种植株，由于杂种细胞具有双亲的叶绿体，则可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株，正确。8如图是“白菜甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是()a图示“白菜甘蓝”植株不能结籽b愈伤组织的代谢类型是自养需氧型c上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程d“白菜甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果答案d解析白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育的“白菜甘蓝”杂种植株中有2个染色体组来自白菜，2个染色体组来自甘蓝，因此“白菜甘蓝”属于异源四倍体，是可育的，能产籽；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，不能进行光合作用制造有机物，因此愈伤组织的代谢类型是异养需氧型；上述过程包括去壁、原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成“白菜甘蓝”幼苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程中有有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程；任何性状都是基因选择性表达的结果，因此选项d正确。9某科技小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。根据图示实验分析错误的是()a由花粉培养到植株a，体现了植物的生殖细胞具有全能性b植株a一定为单倍体植株，其特点之一是高度不育c在植株b细胞中，每对染色体上的成对基因都是纯合的d由花粉培养到植株b，必须在无菌条件下培养答案d解析由于植株a来自二倍体植株花粉的组织培养，故植株a为单倍体，其特点是只含一个染色体组，高度不育；植株b是植株a在幼苗期经秋水仙素处理后形成的，故植株b细胞中染色体上的成对基因都是纯合的；植株a到植株b的培育过程不一定在无菌条件下进行。10细胞的全能性是指()a具有细胞膜、细胞质和细胞核结构的完整细胞，能进行各种生理活动b具有细胞膜、细胞质，无细胞核的细胞也能完成特定的生理活动c已分化的生物体细胞具有使后代形成完整个体的潜能d具有该物种所特有的全套遗传物质的细胞答案c解析细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。11下列动物细胞工程技术利用了细胞膜的流动性原理的是()动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体核移植胚胎移植a b c d答案b12单克隆抗体(单抗)实质上是单个效应b细胞通过克隆形成的细胞群产生的化学性质单一、特异性强的免疫球蛋白。下列有关叙述中，错误的是()a单抗作为生物导弹能定向到达癌细胞所在部位b单抗制备的过程要用到动物细胞培养和细胞融合技术c在单抗制备的过程中必须经过至少两次细胞筛选d只有用物理或化学方法诱导，才能促使b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞答案d解析诱导b淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞的融合有三种方法：灭活病毒、物理方法、化学方法。13植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是()细胞的全能性离体植物器官、组织或细胞根、芽生长素和细胞分裂素生长素和乙烯愈伤组织再分化脱分化植物体a、b、c、d、答案a解析植物组织培养过程为：离体植物器官、组织或细胞脱分化,愈伤组织再分化,根、芽植物体。在植物组织培养中，生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化，细胞分裂素的主要作用是促进组织细胞分裂或从愈伤组织和器官上分化出不定芽。组织培养过程中，两者协同调控，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当生长素含量低于细胞分裂素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。14下列有关细胞工程的列表比较内容中，你认为有几处错误()项目植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养、植物体细胞杂交动物细胞培养和融合、单克隆抗体的制备等特殊处理常用机械法去除细胞壁胰蛋白酶处理制成细胞悬浮液融合方法物理方法、化学方法物理方法、化学方法、生物方法典型应用人工种子、杂种植物单克隆抗体的制备培养基区别需植物激素动物血清不可缺少a0 b1 c2 d3答案b解析植物细胞工程常采用的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交，其理论基础是植物细胞的全能性。动物细胞工程技术手段有动物细胞培养、细胞融合、单克隆抗体的制备，还有胚胎移植、核移植等，其中动物细胞培养是基础。动、植物细胞工程中都需要对所取材料进行特殊处理，植物细胞工程要利用酶解法去除细胞壁，得到有生活力的原生质体，动物细胞工程则需要用