高中总复习第一轮生物 第四章 第二节 细胞工程

1、二、细胞工程巩固:夯实基础理解:要点诠释考点一细胞的全能性、分化和发育 (1)细胞全能性：是指生物体细胞具有使后代细胞发育成完整个体的潜能，其根本原因在于每个细胞都含有本物种的全套遗传物质。 (2)分化：是指个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，这是基因在特定的空间和时间条件下选择表达的结果。 (3)发育：是指受精卵形成胚胎并长成性成熟个体的过程，这是基因顺序表达的结果。考点二动物细胞培养与植物细胞培养的比较比较项目原理培养基结果应用植物组织培养细胞的全能性固体培养基，成分主要是矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加剂获得新个体或细胞产品快速繁殖试管苗，

2、培育无病毒植株细胞产品人工种子转基因植物的培育动物细胞培养细胞的增殖液体培养基，成分主要是葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清大量新生细胞或细胞产品获得细胞的产物或细胞等考点三植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导手段用途植物体细胞杂交细胞膜的流动性除去细胞壁后诱导原生质体融合离心、振动、电刺激、显微操作、聚乙二醇等试剂诱导克服远源杂交不亲和，获得杂种植株动物细胞融合使细胞分散后诱导细胞融合离心、振动、电刺激、显微操作、聚乙二醇等试剂诱导，灭活的病毒诱导制备单克隆抗体的技术之一 注：（1）植物体细胞杂交的开始和结束 植物体细胞杂交是用两个不同植物的体细胞

3、融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。植物体细胞杂交是从细胞融合开始，到培育成新的植物体结束。 细胞全能性的物质基础是什么？ 提示：每个细胞都含有本物种的全套遗传物质。 （2）原生质体和动物细胞融合 原生质即原生质体，即细胞内有生命活力的物质。植物细胞除去细胞壁就是一个原生质。原生质层是细胞膜和液泡膜及两膜之间的细胞质。 原生质体和动物细胞融合的过程，包括细胞膜的融合、细胞质的融合、细胞核的融合。细胞膜融合是细胞融合的先导，没有细胞膜的融合过程，就不会有细胞质和细胞核的融合。但是，细胞膜不会无缘无故地发生融合，必须经过诱导。所用的诱导方法诸如显微操作、振动、离心等物理诱导方法

4、和聚乙二醇的化学诱导方法，都是诱导膜的融合。如聚乙二醇，有强烈的吸水性，还有凝聚蛋白质的作用，它能使原生质体或动物细胞紧密接触，从而发生集聚。动物细胞融合所用的诱导剂灭活病毒，其实是病毒感染的一种应用，在低温状态下，细胞发生集聚，在两个细胞间的病毒会同时感染两个细胞，使两个细胞间有了一个通道，细胞膜的融合就开始了。诱思：实例点拨【例1】(经典回放)甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的( )A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性解析：离体的植物

5、器官、组织或细胞，在培养一段时间后，脱分化，通过细胞分裂，形成愈伤组织；脱分化的愈伤组织继续培养，又可重新分化成根或芽等器官；再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。由愈伤组织发育为完整的植物体体现了细胞的全能性。植物组织培养的过程是无性繁殖的过程，不涉及减数分裂，减数分裂是生物在进行有性生殖的过程中的一种分裂方式。本题解决的关键是要了解植物的组织培养过程。答案：C【例2】细胞工程是一门综合科学技术，下列哪项技术不属于细胞工程( )A.有性杂交 B.体细胞杂交 C.组织培养 D.细胞核移植解析：细胞工程包括细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技术、基因转入技术、胚胎移植技术、

6、细胞与组织培养技术等，上述B、C、D项都属于细胞工程。答案：A 【例3】（2004广东一模）植物细胞表现出全能性的必要条件是( )A.导入其他植物细胞的基因B.将成熟的细胞核移植到去核的卵细胞中C.用适当浓度的秋水仙素处理D.脱离母体后，给予适宜的营养和适宜的温度等外界条件解析：植物细胞只有脱离了植物体，在一定的外部因素作用下，经过细胞分裂形成愈伤组织，才能表现出全能性，由愈伤组织细胞发育、分化出新的植物体。答案：D【例4】（2004广州综合测试）下列哪些技术或过程与试管婴儿的形成有关( )体外培养 人工授精 胚胎移植 正常妊娠A. B. C. D.解析：科学家们把卵细胞从母体内取出，在试管内

7、与人工采集的精子进行体外受精，成胚胎，在胚胎植入母体子宫内，孕育成婴儿产出，这便是试管婴儿，所以试管婴儿的形成包括。答案：D【例5】（经典回放）下列哪一项属于克隆 ( )A.将鸡的某个DNA分子片段整合到小鼠的DNA分子上B.将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内C.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞D.将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系解析：克隆是指通过无性繁殖产生许多相似的后代，即无性繁殖系，如果排除基因突变的话，前后代是完全一样的。如将一细胞体外繁殖成一个细胞系或动物体(克隆羊)。这一概念又扩大到从一个DNA分子片段的增殖，产生结构和功能完全相同的所有DNA分子。A和B选项

8、都是利用转基因技术完成的；而C是利用细胞融合技术获得的。答案：D【例6】（经典回放）已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断，人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请回答： （1）试管中除融合的杂种细胞外，还有_种融合细胞。 （2）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，并说明原理： 方法：_； 原理：_。 （3）将分离出的杂种细胞在不同条件下继续培养，获得A、B、C三细胞株，各株内含有的人染色体如下表（“”有，“”无）测定不同人体所具

9、有的五种酶活性。结果是：B株有a酶活性；A、B、C株均有b酶活性；A、B株有c酶活性；C株有d酶活性；A、B、C株均无e酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影响，则支配a、b、c、d和e酶合成的基因依次位于人的第_、_、_、_和_号染色体上。细胞株人染色体编号12345678A株B株C株解析：本题考查了细胞融合及其应用的知识。(1)试管中除融合的杂种细胞外，还有人人、鼠鼠细胞2种。(2)杂种细胞的筛选，可以用机械方法，也可用生理学、遗传学的方法。根据题目的要求，可在培养液中加氨基嘌呤，加入氨基嘌呤后，使D合成途径阻断，仅有 D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞及其彼此融合后的杂种细胞中可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖。(3)根据A、B、C株均有b酶活性，再据图可知支配b酶的基因位于1号染色体上，根据A、B、C株均无e酶的活性，再据图可知支配e酶合成的基因位于8号染色体上；同理可推知，支配a酶合成的基因位于6号染色体上，支配c酶合成的基因位于2号染色体