专题4 细胞工程

1、5(2011年江苏卷年江苏卷)下列有关植物组织培养的叙述，正确的是( )a愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞b二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株c用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子d植物耐盐突变体可通过添加适量nacl的培养基培养筛选而获得【解析解析】愈伤组织是在植物组织培养过程中，已经分化的细胞经过诱导失去其特有的结构和功能而转变成的未分化的细胞；二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到的是单倍体植株，只有一个染色体组的植物是高度不育的；人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽或腋芽经过人工薄膜包装后得到的种子。【答案答案】 d2.(2011

2、年江苏卷年江苏卷)关于现代生物技术应用的叙述，错误的是( )a蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质b体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体c植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒d动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育【解析解析】目前的动物体细胞杂交技术还没有应用于培育动物，克隆动物利用的是核移植技术。b3.(2011年江苏卷年江苏卷)为了探究某物质(x)的作用，研究者提出了以下实验思路：(1)实验分组：甲组：培养液y细胞3htdr(3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)生理盐水乙组：培养液y细胞3htdrx(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。(2)分别测定两组的crd(细胞内的放射性强度)，

3、求每组的平均值。(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其crd，求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明：答题时用x、crd、3htdr表示相关名词；y细胞是能增殖的高等动物体细胞)请回答：(1)实验目的：【解析解析】比较甲、乙两组的实验条件，判断自变量为是否使用了物质x，另外带标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸是合成dna的原料之一，可判断实验目的是研究某物质x对dna合成的影响。【答案答案】探究探究x对对y细胞增殖细胞增殖(dna合成合成)的影响。的影响。请回答：(2)预测实验结果及结论： 【解析解析】探究实验的结果和结论往往存在不同的可能，分析时要考虑到不同的情况。一般可以分为促进(加

4、快)、无影响(正常或无变化)、抑制(减慢)三种情况。【答案答案】如果乙组如果乙组crd明显高于甲组，说明明显高于甲组，说明x对对y细胞细胞增殖增殖(dna合成合成)有促进作用。如果乙组有促进作用。如果乙组crd与甲组基本与甲组基本相同，说明相同，说明x对对y细胞增殖细胞增殖(dna合成合成)无影响。如果乙无影响。如果乙组组crd明显低于甲组，说明明显低于甲组，说明x对对y细胞增殖细胞增殖(dna合成合成)有抑制作用。有抑制作用。4.(20104.(2010全国卷全国卷) )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

5、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，促使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)。遗传特性遗传特性快快遗传信息遗传信息微生物微生物生根生根细胞分裂素细胞分裂素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

6、_。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。逐渐减弱逐渐减弱先增加后下降先增加后下降不能不能(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。降低降低【解析解析】植物组织培养技术是利用植物细胞全能性的原理进行的，是植物细胞工程的基础。在操作过程中应注意无菌操作，避免杂菌污染，因为培养过程中使用的培养基营养物质丰富。适宜浓度的生长素可以诱导试管苗生根，而如果要促进愈伤组织形成芽，则需要与细胞分裂素配比适宜。促进愈伤组织产生和生长应该使用生长素类似物(如2,4d)。

7、考点考点1 植物组织培养操作的特点植物组织培养操作的特点 1外植体的选择：外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。另外应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。2消毒：植物组织培养要想取得成功，必须有效防止细菌等的污染。因为如果培养基上有细菌等微生物存在，它们往往比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。3光照：离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理。愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理。4激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物

8、组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的含量高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。【例例1 1】回答下列有关植物组织培养的问题。(1)用于植物组织培养的植物材料称为_。(2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为_ 。外植体外植体 去分化去分化( (脱分化脱分化) ) (3)在再分化阶段所用的培养基中，含有植物激素x和植物激素y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示，据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系。当植物激素x与植物激素y的浓度比等于1时，_；_；_。未分化细胞群经分裂形成愈伤组织未分化细胞群经分裂形成

9、愈伤组织 当植物激素当植物激素x x与植物激素与植物激素y y的浓度比大于的浓度比大于1 1时，时，未分化细胞群分化形成芽未分化细胞群分化形成芽 当植物激素当植物激素x x与植物激素与植物激素y y的浓度比小于的浓度比小于1 1时，时，未分化细胞群分化形成根未分化细胞群分化形成根 (4)若植物激素y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是_；则植物激素x的名称是_。(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是_ 促进细胞的生长促进细胞的生长( (伸长伸长) )、分裂和分化、分裂和分化 细胞分裂素细胞分裂素 组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代

10、不发生性状分离发生性状分离【解析解析】本题主要考查植物组织培养相关知识。植物组织培养的核心过程是脱分化与再分化，脱分化指由分化状态变为未分化状态，再分化指由未分化状态变为分化状态；仔细分析所给示意图，可知植物激素x与植物激素y浓度比为1时，利于愈伤组织的形成，大于1时利于细胞群分化出芽，小于1时利于细胞群分化出根；组织培养过程中除需要生长素外还必需细胞分裂素，二者共同起作用。【变式题变式题1 1】在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的( ) a消毒灭菌 b适宜的温度 c充足的光照 d适宜的养料和激素c【解析解析】解答该题需从如下三个方面入手分析 由离体

11、的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，以及适宜的温度，这样才能保证细胞进行正常的新陈代谢。 由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养产生的细胞是正常细胞，否则培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，不能形成愈伤组织。 由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。【答案答案】 c考点考点2 2 植物组织培养与动物细胞培养的比较植物组织培养与动物细胞培养的比较植物组织培养动物细胞培养原理细胞全能性细胞增殖

12、培养基的物理性质固体液体(合成培养基)培养基的成分水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等结果新的植株或组织细胞系或细胞株应用微型繁殖；作物脱毒；生产人工种子；生产细胞产物蛋白质生物制品的生产；检测有毒物质等条件均需无菌操作，需适宜的温度、ph、氧气等条件【例例2 2】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都需用co2培养箱b都需用液体培养基c都要在无菌条件下进行d都可体现细胞的全能性【解析解析】该题主要考查动物细胞和植物细胞培养的条件和特点。植物组织培养中不需要co2培养箱，一般用固体培养基；动物细胞培养获得的是细胞株或细胞系，没有

13、获得新的个体，未体现细胞全能性。 c【变式题变式题2 2】下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是( )a培养基成分不同b动物细胞培养不需要在无菌条件下进行c动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能d动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株【解析解析】动物细胞培养与植物组织培养有许多相似之处，也有许多不同点。其主要不同点是它们的培养基的成分不同。动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素，另外还有动物血清。植物组织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分，如矿质元素、蔗糖、维生素，有的还有植物激素，没有动物血清。a考点考点3 3 植物体细胞杂交与动物细胞融合

14、的比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交动物细胞融合实质改变遗传物质，产生新的性状，获得细胞产品，使后代具有双亲的特性理论基础植物细胞的全能性、细胞膜的流动性细胞膜的流动性诱导手段物理法：离心、振动、电激；化学法：聚乙二醇物理法：离心、振动、电激；化学法：聚乙二醇；生物法：灭活病毒用途克服远缘杂交不亲和，获得杂种植株制备单克隆抗体【例例3 3】动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是( )诱导融合的方法完全相同 所用的技术手段不相同所采用的原理完全相同 都能形成杂种细胞 a b c dc【解析解析】动物细胞融合和植物体细胞杂交这两项细胞工程技术中，都包含有细胞融合的过程。融

15、合所用的技术基本上是相同的，对于诱导方法来说，除动物细胞的融合还常用灭活的病毒作为诱导剂外，其他方法是基本相同的。但是，植物体细胞杂交在完成细胞融合后，还要将杂种细胞培育成植株，所以，它们所应用的技术手段是有差别的。至于所采用的原理，植物体细胞杂交是细胞膜的流动性和细胞的全能性，而动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。 【答案答案】c c【变式题变式题3 3】下列关于细胞工程的叙述，错误的是( )a电激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合b去除植物细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理c小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的b淋巴细胞融合可制备单克隆抗体d某种植物甲、乙两品种有性杂交后代和体细胞杂

16、交后代杂交后代的染色体数目相同【解析解析】通过植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术得到的甲、乙两植物的体细胞杂种染色体数目是融合前两个体细胞染色体之和；而通过有性杂交得到的甲、乙两品种杂交后代的染色体数目是甲、乙两品种体细胞染色体之和的一半(或两品种的配子所含染色体之和)。d考点考点4 4 动物体细胞核移植的特点动物体细胞核移植的特点 动物体细胞核移植依据的原理是细胞的全能性，与植物组织培养一样属于无性生殖。卵细胞体积大，易于操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。将体细胞核移植入去核卵细胞内，既保证了重组细胞的完整性，又能刺激体细胞核表达其全能性，发育成为一个新的个体。 动物体细胞移植

17、产生的新个体的亲本有三个：体细胞核供体、卵细胞细胞质供体、代孕母体。新个体细胞核基因型与体细胞核供体完全一样，因此新个体性状与体细胞核供体基本相同。 卵细胞的细胞质中也有少量的dna，新个体性状与卵细胞细胞质供体有一些地方相同。代孕母体没有为新个体提供遗传物质，新个体性状与代孕母体基本没有联系。【例例4 4】在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到() a细胞培养技术 b细胞核移植 c胚胎移植技术 d基因工程技术d【解析解析】考查克隆羊产生的过程。多利羊的培育过程是：将一只母羊(a羊)卵细胞的细胞核吸出，得到不含核的卵细胞。然后，将实验室中培养的另一只母羊(b羊)的乳腺上皮细胞的细胞核注入无细胞核的卵细胞中并进行电激，这样就通过核移植技术形成了一个同时含有a羊核遗传物质和b羊细胞质的重组卵细胞。融合后的卵细胞经过体外细胞培养形成早期