觀考情 考綱考頻 1.植物的組織培養(yǎng)()3年4考 2.動物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆()3年6考 3.細(xì)胞融合與單克隆抗體()3年3考,專題2 細(xì)胞工程(克隆技術(shù)),一、植物細(xì)胞工程 1細(xì)胞工程的概述 (1)原理方法：細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法。 (2)操作水平： 。 (3)目的：按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的 或獲得_。,細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平,遺傳物質(zhì),細(xì)胞產(chǎn)品,2植物細(xì)胞的全能性 (1)概念：具有某種生物全部 的作何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成 的潛能。 (2)原理：細(xì)胞內(nèi)含有本物種的 。 (3)全能性表達(dá)條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于 狀態(tài)，需要一定的 和其他適宜外界條件。 3植物組織培養(yǎng)技術(shù) (1)原理：植物細(xì)胞具有 。 (2)過程：,遺傳信息,完整生物體,全部遺傳信息,離體,營養(yǎng)、激素,全能性,解惑 在愈傷組織的誘導(dǎo)階段要進(jìn)行暗培養(yǎng)，有利于細(xì)胞的脫分化產(chǎn)生愈傷組織；當(dāng)愈傷組織分化出芽和葉時，一定要有光照，有利于葉片內(nèi)葉綠素的合成。,4植物體細(xì)胞雜交 (1)概念：指將不同種的植物體細(xì)胞在一定條件下融合成_，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。 (2)原理：細(xì)胞膜的 和植物細(xì)胞的 。 (3)過程,雜種細(xì)胞,流動性,全能性,(4)意義：克服 的障礙，培育作物新品種。,遠(yuǎn)緣雜交不親和,5植物細(xì)胞工程的應(yīng)用 (1)植物繁殖的新途徑： 。 (2)作物新品種的培育：單倍體育種和 的利用。 (3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：利用 技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。 二、動物細(xì)胞工程 1動物細(xì)胞工程的技術(shù)手段：動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物體細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等。 是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。,微型繁殖、作用脫毒和人工種子,突變體,植物組織培養(yǎng),動物細(xì)胞培養(yǎng),2動物細(xì)胞培養(yǎng) (1)概念：指從某個動物體中取出相關(guān)組織，將它分散成_，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)手段。 (2)原理： 。 (3)過程,單個細(xì)胞,細(xì)胞增殖,(4)培養(yǎng)條件 無菌、無毒：通常在培養(yǎng)液中添加一定量的 ，以防培養(yǎng)過程中的污染。此外，定期 ，以便清除代謝產(chǎn)物，防止代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害。 營養(yǎng)：除糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素之外通常還需加入 等天然成分。 適宜溫度和pH：溫度為 ，pH為7.27.4。 氣體環(huán)境：CO2和O2。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是 。,抗生素,更換培養(yǎng)液,血清、血漿,36.50.5 ,維持培養(yǎng)液的pH,3動物體細(xì)胞克隆 (1)過程：動物體細(xì)胞克隆包括 和 兩個過程。 (2)原理是 。 (3)核移植分類： 移植和體細(xì)胞核移植。 (4)核移植過程(以高產(chǎn)奶牛克隆為例),動物細(xì)胞核移植,胚胎移植,動物細(xì)胞核具有全能性,胚胎細(xì)胞核,(5)選用去核卵母細(xì)胞的原因： ；卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多， ，含有 的物質(zhì)。 (6)體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題： 。 4動物細(xì)胞融合及單克隆抗體制備 (1)動物細(xì)胞融合原理： 。 (2)動物細(xì)胞融合方法：物理法(離心、振動、電激)、化學(xué)法和_。 (3)意義 打破種間關(guān)系，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 是研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段。 為雜交瘤細(xì)胞技術(shù)發(fā)展與單克隆抗體的制備開辟了新途徑。,卵母細(xì)胞比較大，易操作,營養(yǎng)豐富,促進(jìn)核全能性表達(dá),克隆動物存在著健康問題、,表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等,細(xì)胞膜具有流動性,滅活病毒(生物法),5單克隆抗體 (1)基本原理 一種淋巴細(xì)胞只產(chǎn)生一種 。 細(xì)胞融合技術(shù)產(chǎn)生的雜交瘤細(xì)胞可以保持 的特性。 雜交瘤細(xì)胞的篩選、體外培養(yǎng)大量增殖，以獲得所需抗體。,特異性抗體,親代雙方,(2)動物細(xì)胞融合應(yīng)用：制備單克隆抗體，過程如下：,(3)單克隆抗體的特點： ，并可大量制備。 (4)應(yīng)用 在理論研究中具有重要意義。 用于疾病的診斷、治療、預(yù)防，如單抗診斷試劑盒，具有簡單、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點；“生物導(dǎo)彈”定向消滅癌細(xì)胞，不損傷健康細(xì)胞。,特異性強(qiáng)，靈敏度高,1判斷關(guān)于植物細(xì)胞工程說法的正誤。 (1)理論上，每個正?；罴?xì)胞都具有全能性() (2)再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志() (3)植物的每個細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性() (4)愈傷組織是外植體脫分化和再分化后形成的() (5)植物體細(xì)胞雜交獲得的雜種植株含有兩個親本的全部遺傳信息(),2判斷關(guān)于動物細(xì)胞工程說法的正誤。 (1)傳代培養(yǎng)的細(xì)胞失去接觸抑制現(xiàn)象() (2)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)都需要用胰蛋白酶處理() (3)雜交瘤細(xì)胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生專一性抗體() (4)培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞() (5)動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可用于轉(zhuǎn)基因動物的培育() (6)哺乳動物細(xì)胞體外培養(yǎng)時乳腺癌細(xì)胞易于乳腺細(xì)胞；胚胎細(xì)胞易于脂肪細(xì)胞(),1細(xì)胞全能性 (1)原理：細(xì)胞內(nèi)含有本物種全部的遺傳信息。 (2)體內(nèi)細(xì)胞全能性不表達(dá)的原因：基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達(dá)。 (3)細(xì)胞全能性表達(dá)的條件：完整細(xì)胞核，離體，無菌，一定的營養(yǎng)、激素和其他適宜的外界條件。 (4)全能性大小： 植物細(xì)胞：受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞。 動物細(xì)胞：受精卵生殖細(xì)胞胚胎干細(xì)胞體細(xì)胞核(動物細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核具有全能性)。,植物細(xì)胞工程,2植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的比較,易錯易混 (1)雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志：新的細(xì)胞壁的生成；植物體細(xì)胞雜交的終點是培育雜種植株，而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)束。 (2)雜種植株遺傳物質(zhì)的變化：雜種植株的變異類型屬于染色體變異，雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，雜種植株屬于異源多倍體。,(3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大量生產(chǎn)某些細(xì)胞產(chǎn)物，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。,1(2013年高考新課標(biāo)全國卷)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(xì)胞壁，獲得具有活力的_，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)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_。 (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_。,(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。,解析：本題主要考查植物細(xì)胞工程的相關(guān)知識。(1)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的流程是先用纖維素酶和果膠酶將植物細(xì)胞最外層的細(xì)胞壁去除，獲得具有活力的原生質(zhì)體，然后將甲、乙植物的原生質(zhì)體用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合，形成融合細(xì)胞，再將融合細(xì)胞誘導(dǎo)脫分化，進(jìn)一步培養(yǎng)形成愈傷組織，最后經(jīng)過再分化形成完整的雜種植株。(2)在植物體細(xì)胞雜交過程中，甲、乙兩種植物的體細(xì)胞融合為四倍體細(xì)胞，四倍體細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成四倍體植株，此植物體細(xì)胞由于含有三個或三個以上的染色體組，因此屬于多倍體。此四倍體由于含有2個甲植物的染色體組和2個乙植物的染色體組，減數(shù)分裂時聯(lián)會正常，可育。而甲、乙有性雜交的后代細(xì)胞中含1個甲植物的染色體組和1個乙植物的染色體組，減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，不可育。(3)可將經(jīng)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制成人工種子，這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。,答案：(1)纖維素 果膠 原生質(zhì)體 愈傷 再分化(或分化) 植物體細(xì)胞雜交技術(shù) (2)體細(xì)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，而后者染色體聯(lián)會正常 (3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽,1動物細(xì)胞培養(yǎng)與動物體細(xì)胞核移植,動物細(xì)胞工程,易錯易混 (1)細(xì)胞核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞并發(fā)育成一個新個體，體現(xiàn)了細(xì)胞核的全能性而非動物細(xì)胞的全能性。 (2)克隆屬于無性繁殖，產(chǎn)生新個體的性別、絕大多數(shù)性狀與供核親本一致。 (3)核移植技術(shù)獲得的動物與供核動物性狀不完全相同的原因：克隆動物絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其線粒體中的DNA來自于去核卵細(xì)胞。性狀受基因與環(huán)境共同影響。在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動物沒有的性狀。,2單克隆抗體的制備 (1)原理：一個(或一種)漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞)只產(chǎn)生一種抗體，小鼠骨髓瘤細(xì)胞能夠無限增殖。因此雜交瘤細(xì)胞就具備了既有 ，又能大量產(chǎn)生 的特征。 (2)血清抗體與單克隆抗體,無限增殖,單一抗體,(3)單克隆抗體的制備,(4)制備單克隆抗體過程中的兩次篩選,(5)獲取單克隆抗體的場所 若在培養(yǎng)基中進(jìn)行雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)，則從 中提取。 若在小鼠或其他動物腹腔中培養(yǎng)，則從 中提取。 3單克隆抗體的應(yīng)用 (1)作為診斷試劑：準(zhǔn)確識別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并與一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點。 (2)用于治療疾病和運載藥物：主要用于癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其他疾病。,培養(yǎng)液,腹水,2(2013年高考海南卷)單純皰疹病毒型(HSV-1)可引起水泡性口唇炎。利用雜交瘤技術(shù)制備出抗HSV-1的單克隆抗體可快速檢測HSV-1。 回答下列問題： (1)在制備抗HSV1的單克隆抗體的過程中，先給小鼠注射一種純化的HSV1蛋白，一段時間后，若小鼠血清中抗_的抗體檢測呈陽性，說明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了_反應(yīng)，再從小鼠的_中獲取B淋巴細(xì)胞。將該B淋巴細(xì)胞與小鼠的_細(xì)胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞具有的特點是_。 (2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體，可將該雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠的_中使其增殖，再從_中提取、純化獲得。 (3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準(zhǔn)確地識別這種HSV1蛋白，其原因是該抗體具有_和_等特性。,解析：(1)制備單克隆抗體時，需要先給小鼠注射特定抗原(HSV1蛋白)，當(dāng)小鼠血清中抗HSV1蛋白的抗體檢測呈陽性時，就可從小鼠脾臟中獲取B淋巴細(xì)胞，將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)過篩選和克隆化培養(yǎng)，最終獲得既能無限增殖又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞。(2)單克隆抗體的獲取有兩條途徑，一是從體外細(xì)胞培養(yǎng)液中提純獲得，二是將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，再從腹水中提取、純化獲得。(3)單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、純度高等特點。 答案：(1)HSV1蛋白 體液免疫 脾臟 骨髓瘤 無限增殖且產(chǎn)生專一抗體 (2)腹腔 腹水 (3)純度高 特異性強(qiáng),1動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較,動植物細(xì)胞工程的比較,2.植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較,3科學(xué)家用植物體細(xì)胞雜交方法，將番茄的原生質(zhì)體和馬鈴薯的原生質(zhì)體融合，成功地培育出了“番茄馬鈴薯”雜種植株，如圖，其中表示過程，英文字母表示細(xì)胞、組織或植株。據(jù)圖回答下列問題：,(1)實現(xiàn)過程的技術(shù)是_，在此之前使用_酶處理細(xì)胞以除去細(xì)胞壁。如果將已除去細(xì)胞壁的植物細(xì)胞放入等滲溶液中，細(xì)胞是何形狀？_。 過程如放在神舟飛船上則更易進(jìn)行，這是因為_。,(2)若番茄細(xì)胞含m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞含n條染色體，則“番茄馬鈴薯”細(xì)胞內(nèi)含_條染色體；若雜種細(xì)胞培育成為“番茄馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于_倍體植株。 (3)如果形成c細(xì)胞的a、b細(xì)胞都是番茄細(xì)胞，那么更簡單的得到番茄植株f的處理方法是_。 (4)若a、b依次為小鼠骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞，那么該方案的目的是_。若將該方案用在SARS的研究和治療上，則從理論上講c細(xì)胞的制備可采用_細(xì)胞和_的融合。如果分析出了所產(chǎn)生抗體的氨基酸序列，則可采用_方法，以_為原料合成出該SARS抗體的基因。,解析：(1)圖示為原生質(zhì)體融合，欲實現(xiàn)該融合過程應(yīng)先用纖維素酶、果膠酶處理植物細(xì)胞，去除細(xì)胞壁；制備的原生質(zhì)體在等滲溶液中應(yīng)呈球形。 (2)細(xì)胞融合后，雜種細(xì)胞核內(nèi)染色體數(shù)應(yīng)為兩融合細(xì)胞染色體數(shù)之和。 (3)若a、b細(xì)胞為同種植物細(xì)胞，則可直接通過人工誘導(dǎo)多倍體方法處理a或b細(xì)胞的萌發(fā)種子或幼苗，即可獲得與融合細(xì)胞相同染色體組的多倍體。 (4)若a、b依次為小鼠骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞，則進(jìn)行該融合過程的目的是制備單克隆抗體。 答案：(1)原生質(zhì)體融合 纖維素酶和果膠 呈圓球形 太空中無重力干擾，更易進(jìn)行細(xì)胞融合 (2)mn 單 (3)用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 (4)制備單克隆抗體 小鼠的骨髓瘤 SARS患者或康復(fù)者的B淋巴細(xì)胞 化學(xué)合成 脫氧核苷酸,例1 下圖是細(xì)胞融合示意圖，請據(jù)圖回答： (1)過程應(yīng)使用_處理細(xì)胞，以去除植物細(xì)胞壁。 (2)過程叫做_，該過程常用的誘導(dǎo)方法是_。 (3)過程是細(xì)胞壁的再生過程，與此過程密切相關(guān)的細(xì)胞器是_。,植物細(xì)胞工程,(4)過程中進(jìn)行的細(xì)胞分裂方式是_，該過程先誘導(dǎo)細(xì)胞分裂形成_，再由它分化形成雜種植物幼苗。 (5)若番茄細(xì)胞內(nèi)含A個染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含B個染色體，則番茄馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含_個染色體；若對番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法能成功的話，得到的后代應(yīng)含_個染色體，若要得到可育的番茄馬鈴薯，必須用_來處理幼苗。這兩種方法相比，體細(xì)胞雜交方法的優(yōu)點是 _。,解析 (1)過程表示用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁。(2)過程是誘導(dǎo)去壁后得到的原生質(zhì)體融合。(3)植物細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。(4)過程表示先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成試管苗。(5)植物體細(xì)胞雜交得到的番茄馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含有的染色體數(shù)是兩種植物染色體數(shù)之和即AB；番茄和馬鈴薯有性雜交得到的后代的染色體數(shù)是A/2B/2，此后代不可育，必須用秋水仙素處理幼苗。 答案 (1)纖維素酶和果膠酶 (2)原生質(zhì)體融合 物理和化學(xué)法(電激/聚乙二醇誘導(dǎo)) (3)高爾基體 (4)有絲分裂 愈傷組織 (5)AB (AB)/2 秋水仙素 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,例2 科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆(如圖所示)。請結(jié)合圖示回答下列問題：,動物細(xì)胞工程,(1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時，要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細(xì)胞進(jìn)行分離，形成單個細(xì)胞，這個過程中需要利用_酶處理。 (2)用于核移植的供體細(xì)胞，一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是_。 (3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時，細(xì)胞增殖的方式是_，此外，細(xì)胞增殖還表現(xiàn)出_和接觸抑制等特點。 (4)將進(jìn)行培養(yǎng)的供體細(xì)胞注入去核的卵細(xì)胞中，去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是_。 (5)將重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)相同的牛犢，但也不是100%地復(fù)制，原因最可能是_。 (6)上述動物細(xì)胞工程中涉及的技術(shù)有_。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動物_具有全能性。,解析 (1)實踐中常用胰蛋白酶處理動物組織細(xì)胞使其分離開來。(2)傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，適于作為核移植的供體細(xì)胞。(3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時，細(xì)胞以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖，同時表現(xiàn)出貼壁生長和接觸抑制的現(xiàn)象。(4)去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞。(5)生物的性狀是細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同作用的結(jié)果，同時，生物的性狀還受環(huán)境因素的影響，因此，克隆動物不可能是供體奶牛100%的復(fù)制品。(6)該克隆動物的培育過程涉及核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)，說明了高度分化的哺乳動物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。,答案 (1)胰蛋白 (2)該種細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，且遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變 (3)有絲分裂 貼壁生長 (4)使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞 (5)生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制；生物的性狀還受環(huán)境因素的影響 (6)核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù) 體細(xì)胞的細(xì)胞核,