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

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(guò)程圖示備注(1)條件：無(wú)菌、離體。(2)培養(yǎng)基組成：無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)、有機(jī)營(yíng) 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(yíng)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)到胚狀 體階段；若提取細(xì)胞產(chǎn)品，則一般培養(yǎng)到愈傷組織階段；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(yíng)養(yǎng)條件：加入動(dòng)物血清、血漿 等；通入氧氣以滿(mǎn)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(zhǎng)的細(xì)胞從瓶壁上脫落下來(lái)。(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(guò)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(lèi)型：染色體變異。 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(guò)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?？键c(diǎn)。(1)三種細(xì)胞特點(diǎn)不同。免疫后的 B 淋巴細(xì)胞：能分 泌抗體，不能大量增殖。骨髓瘤細(xì)胞：能大量增殖，不能分泌抗體。 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(guò)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。營(yíng)養(yǎng)豐富；體積大，易操 作；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(lái)源于另一親本；在發(fā)育 過(guò)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(shuō)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(zhǎng)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。4原代培養(yǎng)：細(xì)胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng)，沒(méi)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(guò)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(guò)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(chēng)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。22020 年 2 月 15 日，法維拉韋正式獲得國(guó)家藥監(jiān)局批準(zhǔn)上市， 成為我國(guó)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(wú)道理？提示：沒(méi)有道理，理由是因?yàn)樾鹿诓《镜?RNA 聚合酶催化以 RNA為模板的生理過(guò)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(guò)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(kāi)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(zhuān)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(xiě)出生產(chǎn)試劑盒的設(shè)計(jì)思 路_(只寫(xiě)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(zhuān)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(lái)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，并做成檢測(cè)試劑盒用來(lái)檢 測(cè) (血漿中)新冠病毒的抗體。1(2020· 全國(guó)卷)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?；卮鹣铝袉?wèn)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(xiě)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： _ _。(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(guò)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)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(guò)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 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(wèn)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(guò)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 _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)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(zhǎng)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 B3(2020· 浙江卷)回答與基因工程和植物克隆有關(guān)的問(wèn)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)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(guò)程與利用莖段誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷 組織再獲得叢狀苗的過(guò)程相比，前者總培養(yǎng)時(shí)間 _，且不經(jīng)歷 _過(guò)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 _，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(zhǎng)，因而被篩選出來(lái)。 (2)轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?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(guò)程，比利用莖段誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織獲得叢狀苗的過(guò)程時(shí)間更短，因?yàn)椴恍枰?jīng)歷脫分化的過(guò)程，而且遺傳性狀穩(wěn)定。 (4)植物器官的分化需要一定的營(yíng)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(zhǎng)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?；鸢福?1)抗性基因(2)全能性表達(dá)充分根的分生組織(4)生長(zhǎng)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(lái)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(wèn)題。研究表明，在一定條件下用農(nóng)桿菌轉(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(chóng)轉(zhuǎn)基因秈稻。回答下列問(wèn)題。(1)在成功構(gòu)建的重組 Ti 質(zhì)粒中，hpt 與抗蟲(chóng)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(guò)_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)所得植株進(jìn)行連續(xù)自交，通過(guò) _和_ 對(duì)后代進(jìn)行篩選，最終可獲得不帶 hpt 的抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因秈稻。(4)與種植攜帶 hpt 的抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因秈稻相比，種植上述不帶 hpt 的 抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因秈稻的優(yōu)點(diǎn)是 _(寫(xiě)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(chóng)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(guò)脫分化過(guò)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(chóng)基因整合到愈傷組織細(xì)胞的染色體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(guò)程獲得的導(dǎo)入 hpt 與抗蟲(chóng)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(chóng)轉(zhuǎn)基因秈稻，再通過(guò) DNA 分子雜交技術(shù)和抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn)將其篩選出來(lái)。(4)與種植攜帶hpt 的抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因秈稻相比，種植上述不帶 hpt 的抗蟲(chóng)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(chóng)接種實(shí)驗(yàn)(4)不產(chǎn)生基因污染2科學(xué)家利用植物體細(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(guò)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(guò)程常用的酶是 _ ，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是 _。(3)植物原生質(zhì)體融合過(guò)程常利用化學(xué)試劑 _誘導(dǎo)融合，過(guò) 程和過(guò)程依次為 _，過(guò)程中的培養(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)原理有細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。 (2)為植物細(xì)胞融合過(guò)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(guò)程常利用化學(xué)試劑聚乙二醇(或 PEG)誘導(dǎo)融合，為雜種細(xì)胞形成愈傷組織的過(guò)程，屬于植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的脫分化過(guò)程，為愈傷組織形成植物體的過(guò)程屬于再分化，此過(guò)程需要在培養(yǎng)基中添加生長(zhǎng)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 (mn)，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(kāi)，使得雜種細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍 為 2(mn)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(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素(4)2(mn)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(guó)外引進(jìn) 優(yōu)質(zhì)肉牛，通過(guò)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)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 _ 。圖中所涉及的實(shí)驗(yàn)技術(shù)名稱(chēng)是 _，_。(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_。(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(wú)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；圖中所涉及的實(shí)驗(yàn)技術(shù)名稱(chēng)是顯微操作去核法，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(lái)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(lái)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(lèi)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(wú)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)胞核遺傳物質(zhì)來(lái)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(lái)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(lèi)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(guó)每年約有 150 萬(wàn)的人需要器官移植但是每 年僅 1 萬(wàn)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(guò)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，使其重組后再通過(guò)_(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(lái)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 ?；撬岬?，來(lái)誘導(dǎo) ES 細(xì)胞向不同類(lèi)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(méi)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 SRYPCR 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(guò)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(lèi)型的組織細(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(shuō)明沒(méi)有形成雜交帶，性別為雌性。答案： (1)減數(shù)第二次分裂中期 (M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)。培養(yǎng)基的特有成分：動(dòng)物血清。培養(yǎng)過(guò)程：原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)。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。 營(yíng)養(yǎng)豐富。體積大，易操作。含有刺激已分化細(xì)胞核恢復(fù)分裂能力的物質(zhì)。