（全國通用）高考生物二輪復習 專題九 現(xiàn)代生物科技專題 考點2 細胞工程課件

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1、考點2細胞工程專題九現(xiàn)代生物科技專題1.明確細胞工程技術(shù)的原理明確細胞工程技術(shù)的原理(1)植物組織培養(yǎng)：細胞的全能性。(2)植物體細胞雜交：細胞的全能性、細胞膜的流動性。(3)動物細胞培養(yǎng)：細胞的增殖。(4)體細胞核移植：動物細胞核的全能性。(5)單克隆抗體的制備：細胞膜的流動性、細胞的增殖。(6)動物細胞融合：細胞膜的流動性。n 要點整合2.理清植物組織培養(yǎng)的流程理清植物組織培養(yǎng)的流程提醒提醒(1)條件：無菌、離體。(2)培養(yǎng)基組成：無機營養(yǎng)、有機營養(yǎng)、激素、瓊脂。(3)植物組織培養(yǎng)中添加蔗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：若生產(chǎn)人工種子，則培養(yǎng)

2、到胚狀體階段；若提取細胞產(chǎn)品，則一般培養(yǎng)到愈傷組織階段；若培育新個體，則應培養(yǎng)到試管苗階段。3.理清植物體細胞雜交技術(shù)理清植物體細胞雜交技術(shù)(1)酶解方法：用纖維素酶和果膠酶處理。(2)促融方法：物理法：離心、振動、電激等；化學法：聚乙二醇(PEG)。(3)植物體細胞雜交即將不同種的植物體細胞，在一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。4.理清動物細胞培養(yǎng)流程理清動物細胞培養(yǎng)流程提醒提醒(1)動物細胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶的作用不同：第一次：處理剪碎的組織，使其分散成單個細胞；第二次：使貼壁生長的細胞從瓶壁上脫落下

3、來。(2)傳代細胞的特點傳代培養(yǎng)到10代以內(nèi)的細胞核型穩(wěn)定，1050代時部分細胞核型發(fā)生變化，50代以后遺傳物質(zhì)可能發(fā)生變化。(3)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的區(qū)別區(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)。貼壁生長到一定程度需要用胰蛋白酶處理，然后再分瓶培養(yǎng)，讓細胞繼續(xù)增殖，這樣的培養(yǎng)過程通常稱為傳代培養(yǎng)。(4)動物細胞培養(yǎng)的條件無菌、無毒的環(huán)境；特殊營養(yǎng)：血清、血漿；適宜的溫度和pH；氣體環(huán)境：含95%空氣加5%CO2的混合氣體。5.理清動物體細胞核移植理清動物體細胞核移植提醒提醒(1)選擇受體細胞為去核卵母細胞的原因營養(yǎng)豐富；體積大，易操作；含有激發(fā)細胞核全能性表達的物質(zhì)。(2)核移植獲得的克隆

4、動物與提供細胞核的親本性狀可能不同的三個原因：克隆動物遺傳物質(zhì)來自兩個親本；發(fā)育過程中可能發(fā)生基因突變或染色體變異；外界環(huán)境可能引起不遺傳的變異。6.關(guān)注制備單克隆抗體?？键c關(guān)注制備單克隆抗體?？键c(1)3種細胞特點不同免疫后的B淋巴細胞：能分泌抗體，不能大量增殖。骨髓瘤細胞：能大量增殖，不能分泌抗體。雜交瘤細胞：既能分泌抗體，又能大量增殖。(2)2次篩選目的不同第一次篩選：利用特定選擇培養(yǎng)基篩選，獲得雜交瘤細胞，即AB型細胞(A為B淋巴細胞，B為骨髓瘤細胞)，該細胞既能分泌抗體又能大量增殖，篩選掉A、B、AA、BB型細胞。第二次篩選：利用多孔培養(yǎng)皿和抗原抗體雜交法篩選，獲得產(chǎn)生特異性抗體的雜

5、交瘤細胞。1.(2018全國，38)2018年細胞期刊報道，中國科學家率先成功地應用體細胞對非人靈長類動物進行克隆，獲得兩只克隆猴“中中”和“華華”?；卮鹣铝袉栴}：(1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程，核移植是指_。通過核移植方法獲得的克隆猴，與核供體相比，克隆猴體細胞的染色體數(shù)目_(填“減半”“加倍”或“不變”)。n 考題集訓12345將動物的一個細胞核，移入一個已去掉細胞核的卵母細胞中不變答案解析12345解析解析核移植是指將動物的一個細胞核，移入一個已去掉細胞核的卵母細胞中，形成重組細胞。重組細胞形成的早期胚胎可移植到受體子宮內(nèi)進一步發(fā)育，最終分娩得到克隆動物。因為染色體在細胞核

6、中，所以克隆動物體細胞的染色體數(shù)目與提供細胞核的個體的體細胞相同。12345解析解析由于動物的胚胎細胞分化程度低，恢復全能性相對容易，而動物的體細胞分化程度高，恢復全能性十分困難，因此，動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植。(2)哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植，胚胎細胞核移植獲得克隆動物的難度_(填“大于”或“小于”)體細胞核移植，其原因是_。小于胚胎細胞分化程度低，恢復全能性相對容易答案解析12345解析解析哺乳動物雌雄個體的體細胞中，細胞核內(nèi)常染色體的數(shù)目是相同的，性染色體組合是不同的。若分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體，則得到的克隆動物的體細胞中常

7、染色體的數(shù)目相同，性染色體組合不同。(3)在哺乳動物核移植的過程中，若分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體，通常，所得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數(shù)目_(填“相同”或“不同”)，性染色體組合_(填“相同”或“不同”)。相同不同答案解析12345(1)核移植屬于無性繁殖；(2)核移植可以選擇子代克隆動物性別看提供核的親本是還是；(3)核移植過程需要動物細胞培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)；(4)該技術(shù)體現(xiàn)的是動物細胞核的全能性。方法技巧方法技巧2.(2013全國，40)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物。回答下列問

8、題：(1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用_酶和_酶去除細胞壁，獲得具有活力的_，再用化學誘導劑誘導二者融合。形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成_組織，然后經(jīng)過_形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為_。12345纖維素果膠原生質(zhì)體愈傷答案解析再分化(分化)植物體細胞雜交技術(shù)12345解析解析該新型藥用植物是通過植物體細胞雜交技術(shù)獲得的。要獲得有活力的原生質(zhì)體才能進行體細胞雜交，因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細胞壁，然后用PEG化學誘導劑(物理方法：離心、振動等)誘導二者的原生質(zhì)體融合。然后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得雜種植株，植物組織培養(yǎng)的主要過程是：先脫分化形成愈傷組織，然后再分化

9、形成植物體，利用了植物細胞的全能性。12345解析解析如果植物甲、乙是兩個物種，二者不能通過有性雜交產(chǎn)生可育后代，原因是甲、乙有性雜交所產(chǎn)生的后代在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會異常，也就是存在生殖隔離。但植物甲、乙通過植物體細胞雜交技術(shù)產(chǎn)生的后代卻是可育的，因為在減數(shù)分裂過程中同源染色體能完成正常的聯(lián)會，產(chǎn)生正常的配子。由于甲、乙都是二倍體，因此，植物體細胞雜交得到的后代是異源多倍體(四倍體)。(2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是_。體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會異常

10、，而后者染色體聯(lián)會正常答案解析12345解析解析人工種子生產(chǎn)不受氣候、季節(jié)和地域等因素限制，而且可以避免后代發(fā)生性狀分離等優(yōu)點，因此，植物細胞工程重要的應用之一是制備人工種子，用到的核心技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。將植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。(3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的_等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽答案解析12345植物體細胞雜交植物雜交：若甲、乙兩親本都含2個染色體組，染色體數(shù)分別為20和30，基因型分別為AAbb和CCDD，則經(jīng)植物體細胞雜交后子代雜種植株含

11、有4個染色體組，50條染色體，基因組成為AAbbCCDD，是可育的；若經(jīng)植物雜交(即有性雜交)，則子代個體內(nèi)含2個染色體組，染色體數(shù)為101525(條)，基因組成為AbCD，后代不可育。方法技巧方法技巧123453.(2018德州高三模擬)雙特異性單克隆抗體是指可同時與癌細胞和藥物結(jié)合的特異性抗體。下圖是科研人員通過雜交雜交瘤細胞技術(shù)(免疫的B淋巴細胞和雜交瘤細胞雜交技術(shù))生產(chǎn)能同時識別癌胚抗原和長春堿(一種抗癌藥物)的雙特異性單克隆抗體的部分過程。分析回答下列問題：12345解析解析過程表示給小鼠注射抗原，目的是刺激小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的B淋巴細胞；根據(jù)單克隆抗體制備流程可知，該過

12、程涉及到的技術(shù)有動物細胞融合技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。(1)過程的目的是_，制備雙特異性單克隆抗體的過程中用到的技術(shù)有_(至少答出兩條)。使小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的B淋巴細胞動物細胞融合、動物細胞培養(yǎng)答案解析12345解析解析過程誘導細胞融合的方法有聚乙二醇、滅活病毒、電激等；HAT選擇培養(yǎng)基的作用是篩選出雜交瘤細胞，而骨髓瘤細胞不能生長。(2)過程誘導融合的方法是_，過程選用的骨髓瘤細胞_(填“能”或“不能”)在HAT培養(yǎng)基上生長。聚乙二醇(PEG)誘導、電激等不能答案解析12345解析解析從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細胞不止一種類型(篩選得到的雜交瘤細胞產(chǎn)生的抗體不是單克隆抗體)，因此經(jīng)過

13、程篩選得到的細胞還需轉(zhuǎn)移至多孔培養(yǎng)板中進行過程。(3)經(jīng)過程篩選得到的細胞還需轉(zhuǎn)移至多孔培養(yǎng)板中進行過程，原因是_。答案解析 從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細胞不止一種類型(篩選得到的雜交瘤細胞產(chǎn)生的抗體不是單克隆抗體)12345答案答案將獲得的B淋巴細胞與單克隆雜交瘤細胞融合在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交雜交瘤細胞克隆化培養(yǎng)、抗體檢測篩選出單克隆雜交雜交瘤細胞(4)請根據(jù)所學知識，用箭頭和文字補全圖中方框內(nèi)獲取單克隆雜交雜交瘤細胞的生產(chǎn)過程。答案解析12345解析解析單克隆抗體制備過程為：將獲得的B淋巴細胞與單克隆雜交瘤細胞融合在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交雜交瘤細胞克隆化培養(yǎng)、抗體檢測篩選出單克隆的雜交雜交瘤

14、細胞。12345解析解析獲得的單克隆雜交雜交瘤細胞在體外條件下培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。(5)獲得的單克隆雜交雜交瘤細胞在體外條件下培養(yǎng)或_，均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖答案解析123454.科學家培育轉(zhuǎn)乳糖分解酶基因奶牛的過程如圖所示。請回答下列問題：12345解析解析在動物細胞培養(yǎng)的合成培養(yǎng)基中，通常需加入動物血清等天然成分。在進行細胞原代培養(yǎng)時會出現(xiàn)細胞貼壁生長和細胞接觸抑制現(xiàn)象。向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素，可以防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染。(1)圖中細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分與植物組織培養(yǎng)基成分最主要的區(qū)別在于前者含有_。在進

15、行細胞原代培養(yǎng)時會出現(xiàn)_和細胞接觸抑制現(xiàn)象。為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的_。血清細胞貼壁生長抗生素答案解析12345解析解析將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射法。(2)圖中將乳糖分解酶基因?qū)肱咛コ衫w維細胞中，最常用的方法是_。顯微注射法答案解析12345解析解析核移植過程中，去掉卵母細胞細胞核的目的是保證克隆動物的核遺傳物質(zhì)全部來自供體細胞的細胞核。原代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞能保持正常的二倍體核型，因此所用的供體細胞一般都選用原代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞。(3)圖中的核移植操作需要將經(jīng)過細胞培養(yǎng)獲得的供體細胞的細胞核注入去核的卵母細胞中，去掉卵母細胞細胞核的目的是保證克

16、隆動物的核遺傳物質(zhì)全部來自_，而所用的供體細胞一般都選用傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞，原因是傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞能保持正常的_。供體細胞的細胞核二倍體核型答案解析12345(4)重組細胞2在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛體內(nèi)會生出與圖中的黑白花奶牛性狀并不完全相同的犢牛，原因可能有_(至少答出兩點)。答案解析 生物的性狀受細胞核和細胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)共同控制，還受環(huán)境因素的影響、胚胎成纖維細胞的遺傳物質(zhì)有近一半來自配種的公牛等12345解析解析由于生物的性狀受細胞核和細胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)共同控制，生物的性狀還受環(huán)境因素的影響，胚胎成纖維細胞的遺傳物質(zhì)有近一半來自配種的公牛等，因此重組細胞2在培養(yǎng)

17、液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛體內(nèi)會生出與圖中的黑白花奶牛性狀并不完全相同的犢牛。12345解析解析單克隆抗體的制備過程中，將骨髓瘤細胞和免疫過的B淋巴細胞融合構(gòu)建重組細胞(雜交瘤細胞)。(5)單克隆抗體的制備也需要構(gòu)建重組細胞，該重組細胞是將_融合而成的。骨髓瘤細胞和免疫過的B淋巴細胞答案解析5.(2018福州高三下學期質(zhì)檢)萵苣易受軟腐病菌的感染，野生甘藍具有軟腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理窩苣原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失增殖能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的野生甘藍原生質(zhì)體融合，以獲得抗軟腐病雜種植株。流程如下圖所示：12345解析解析過程表示原生質(zhì)體的

18、制備，要用纖維素酶和果膠酶去掉植物細胞的細胞壁。據(jù)圖回答下列問題：(1)過程所需的酶是_。纖維素酶和果膠酶答案解析12345(2)過程后，在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的_存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。進一步對雜種植株進行_接種實驗，可篩選出具有高抗性的雜種植株。葉綠體軟腐病菌答案解析12345解析解析用于融合的兩個細胞，一個是萵苣的葉肉細胞，一個是抗性甘藍的根部細胞，其中供體細胞特有的結(jié)構(gòu)是葉綠體，可通過觀察葉綠體的有無作為初步篩選雜種細胞的標志。進一步對雜種植株進行軟腐病菌接種實驗，可篩選出具有高抗性的雜種植株。12345為達到上述目的，用限制酶處理后，在A1片段與N基因

19、、N基因與A3片段間要有_。要使改造后的A基因能表達出N基因所編碼的蛋白質(zhì)，插入的N基因前端應包含_。PCR擴增改造后的A基因，轉(zhuǎn)入野生甘藍細胞中，并用加入_的培養(yǎng)基篩選，獲得的甘藍細胞，其愈傷組織培育后發(fā)現(xiàn)也非常容易感染軟腐病，表明A基因是_。(3)為研究甘藍的A基因與抗性是否有關(guān)，科研人員提取野生甘藍的DNA，將氨芐青霉素的抗性基因(N基因)插入A基因中，替換A基因的中間片段，如圖所示?；パa的黏性末端啟動子氨芐青霉素答案解析12345抗性基因解析解析將氨芐青霉素的抗性基因(N基因)插入A基因中，需要用限制酶分別處理獲得氨芐青霉素的抗性基因和A1、A3片段，且A1片段與N基因、N基因與A3片段間要有互補的黏性末端，才能達到目的。要使改造后的A基因能表達出N基因所編碼的蛋白質(zhì)，插入的N基因前端應包含啟動子。PCR擴增改造后的A基因，轉(zhuǎn)入野生甘藍細胞中，并用加入氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選，獲得的甘藍細胞，其愈傷組織培育后發(fā)現(xiàn)也非常容易感染軟腐病，表明A基因是抗性基因。12345