高考生物一輪復(fù)習選修專題細胞工程

最新考綱高頻考點1.植物組織培養(yǎng)Ⅱ2．動物細胞培養(yǎng)和體細胞克?、?．動物細胞融合和單克隆抗體Ⅱ1.植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交的過程及應(yīng)用2．動物細胞培養(yǎng)、單克隆抗體的制備及應(yīng)用一、植物細胞工程1．植物細胞工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)——細胞的全能性(1)概念生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能，細胞的這種特性叫做細胞的全能性。(2)理論依據(jù)生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個活細胞都應(yīng)該具有全能性。(3)全能性的高低(大小)①受精卵＞配子＞體細胞。②分化程度低的細胞＞分化程度高的細胞。③植物細胞＞動物細胞。(4)體細胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的表達具有選擇性。(5)體現(xiàn)全能性的條件：處于離體狀態(tài)，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下。2．植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交名稱植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交原理植物細胞的全能性細胞膜具有一定的流動性和植物細胞的全能性過程

1．植物組織培養(yǎng)的過程可以歸納為：

→④。對此敘述有錯誤的是 (

)A．②→③的再分化過程中，當細胞分裂素與生長素的濃度比低時，有利于根的生成B．植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是植物細胞的全能性C．③→④過程指植物的營養(yǎng)生長和生殖生長階段D．②包裹上人造種皮可獲得人工種子【解析】

只有將離體植物細胞或組織培養(yǎng)成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)，再包上人造種皮，才能得到人工種子，而②是未分化的愈傷組織，不具有生根發(fā)芽能力，只有在分化培養(yǎng)基上培養(yǎng)后，才能用于制造人工種子?！敬鸢浮?/p>

D2．(2009年浙江模擬)下列有關(guān)植物體細胞雜交的敘述，不正確的是 (

)A．用酶解法去掉細胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體B．誘導(dǎo)兩種植物的原生質(zhì)體融合，進而形成雜種細胞C．植物體細胞雜交的最終目的是獲得細胞代謝產(chǎn)物D．植物體細胞雜交技術(shù)可以克服不同種間遠緣雜交不親和的障礙【解析】

去除植物細胞壁可以用纖維素酶和果膠酶；原生質(zhì)體融合后經(jīng)過一次有絲分裂產(chǎn)生出細胞壁標志著雜種細胞的形成；植物體細胞雜交的目的是為了獲得雜種植株；植物體細胞雜交不經(jīng)過有性生殖過程，所以可以克服遠緣雜交不親和的障礙。【答案】

C二、動物細胞培養(yǎng)與動物體細胞核移植動物細胞培養(yǎng)動物體細胞核移植原理細胞增殖動物細胞核的全能性動物細胞培養(yǎng)動物體細胞核移植過程結(jié)果獲得細胞群獲得與供體遺傳物質(zhì)基本相同的個體 (1)動物細胞培養(yǎng)中兩次用到胰蛋白酶，第一次用胰蛋白酶處理剪碎的組織使之分散成單個細胞，第二次使貼壁細胞從瓶壁上脫落下來。(2)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的分界點為分瓶的繼續(xù)培養(yǎng)。3．動物細胞培養(yǎng)與植物細胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于(

)A．培養(yǎng)基不同B．動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行C．動物細胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細胞不能D．動物細胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細胞不能【解析】

動物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基，其中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。而植物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，通常含有水、礦質(zhì)元素、激素、蔗糖、氨基酸、瓊脂等?？梢?，動物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基與植物組織培養(yǎng)是不相同的?！敬鸢浮?/p>

A4．在克隆多利羊的過程中，下列哪項技術(shù)沒有運用到(

)A．細胞培養(yǎng)技術(shù)B．細胞核移植C．胚胎移植技術(shù)D．基因工程技術(shù)【解析】

克隆技術(shù)需利用核移植以產(chǎn)生重組細胞，重組細胞經(jīng)細胞培養(yǎng)形成早期胚胎后，需移植到母體子宮發(fā)育成個體?！敬鸢浮?/p>

D三、植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較植物體細胞雜交動物細胞融合(單克隆抗體制備)理論基礎(chǔ)(原理)細胞膜的流動性、細胞的全能性細胞膜的流動性、細胞增殖融合前處理酶解法(纖維素酶、果膠酶)去除細胞壁注射特定抗原使正常小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng)促融①物理法：離心、振動、電刺激等；②化學法：聚乙二醇(PEG)①物理、化學法：與植物細胞融合相同；②生物法：滅活的病毒植物體細胞雜交動物細胞融合(單克隆抗體制備)過程第一步原生質(zhì)體的制備(酶解法)正常小鼠免疫處理第二步原生質(zhì)體融合(物、化法)動物細胞融合第三步雜種細胞的篩選與培養(yǎng)雜交瘤細胞的篩選與培養(yǎng)第四步雜種植株誘導(dǎo)與鑒定單克隆抗體的提純意義和用途①克服遠緣雜交不親和的障礙，大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍②突破有性雜交的母系遺傳，獲得細胞質(zhì)基因的雜合子，研究細胞質(zhì)遺傳①制備單克隆抗體②診斷、治療和預(yù)防疾病，例如：a．腫瘤定位診斷，放射性抗體→腫瘤b．生物導(dǎo)彈治療，抗體—抗癌藥物→腫瘤 (1)動物細胞融合和植物體細胞雜交，均需對雜種細胞進行篩選，但篩選的方法不同，前者可用免疫法，后者可用機械方法、生理學或遺傳學方法。(2)各項技術(shù)在使用中一般要借助于其他某種技術(shù)的協(xié)助，如動物細胞融合、單克隆抗體的制備、胚胎移植、核移植等，其中動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。5．(2010年濰坊模擬)下列關(guān)于單克隆抗體制備過程的敘述，正確的是 (

)A．制備過程中不需要動物細胞培養(yǎng)技術(shù)B．雜交瘤細胞具有漿細胞與癌細胞的所有特點C．經(jīng)選擇性培養(yǎng)基篩選出來的雜交瘤細胞即可用于單克隆抗體的生產(chǎn)D．單克隆抗體最廣泛的用途是用作體外診斷試劑【解析】

單克隆抗體的制備是將骨髓瘤細胞與漿細胞結(jié)合，經(jīng)過選擇培養(yǎng)基的篩選得到雜交瘤細胞并經(jīng)單一抗體檢測后，培養(yǎng)能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞即可得單克隆抗體，雜交瘤細胞能無限繁殖但不具有癌細胞的轉(zhuǎn)移能力?！敬鸢浮?/p>

D (2009年全國卷Ⅰ)下列關(guān)于植物體細胞雜交或植物細胞質(zhì)遺傳的敘述，錯誤的是 (

)A．利用植物體細胞雜交技術(shù)可克服生殖隔離的限制，培育遠緣雜種B．不同種植物原生質(zhì)體融合的過程屬于植物體細胞雜交過程C．兩個不同品種的紫茉莉雜交，正交、反交所得F1的表現(xiàn)型一致D．兩個不同品種的紫茉莉雜交，F(xiàn)1的遺傳物質(zhì)來自母本的多于來自父本的【解析】

植物體細胞雜交可以用兩種不同的植物細胞，從而可克服生殖隔離的限制，植物體細胞雜交的過程，實際上是不同植物體細胞的原生質(zhì)體融合的過程。紫茉莉枝葉的性狀的遺傳是細胞質(zhì)遺傳，兩個不同品種的紫茉莉雜交，正交、反交所得F1的表現(xiàn)型應(yīng)與母本一致，F(xiàn)1的遺傳物質(zhì)來自母本的多于來自父本的，因為受精卵中的細胞質(zhì)幾乎全部來自母本。故C錯誤?！敬鸢浮?/p>

C (2008年寧夏理綜)回答下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的問題：(1)在動物細胞培養(yǎng)過程中，當貼壁細胞分裂生長到細胞表面________時，細胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的______。此時，瓶壁上形成的細胞層數(shù)是___。要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，可用的酶是_______。相互接觸接觸抑制單層胰蛋白酶(2)隨著細胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細胞分裂停止，進而出現(xiàn)___________的現(xiàn)象；但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖，其中有些細胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成________細胞，該種細胞的黏著性________，細胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量________。(3)現(xiàn)用某種大分子染料，對細胞進行染色時，觀察到死細胞被染色，而活細胞不染色，原因是____________________________________________________________________________________________________________。衰老甚至死亡不死性降低減少由于活細胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進入活細胞內(nèi)，故活細胞不能著色(或由于死細胞的膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色)(4)檢查某種毒物是否能改變細胞染色體的數(shù)目，最好選用細胞分裂到___期的細胞用顯微鏡進行觀察。(5)在細胞培養(yǎng)過程中通常在_________條件下保存細胞。因為在這種條件下，細胞中___的活性降低，細胞________的速率降低。(6)給患者移植經(jīng)細胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因為機體把移植的皮膚組織當作____進行攻擊。中冷凍(或超低溫、液氮)酶新陳代謝抗原【解析】

在動物細胞培養(yǎng)過程中，細胞會表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象，此時是單層細胞。用胰蛋白酶可以使貼壁細胞從瓶壁上分離開來。隨著細胞傳代培養(yǎng)代數(shù)的增多，絕大部分細胞分裂停止，進而出現(xiàn)衰老甚至死亡的現(xiàn)象，但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖，有些細胞會因遺傳物質(zhì)改變而變成不死性細胞。由于活細胞的膜具選擇透過性，大分子染料不能進入活細胞內(nèi)，而死細胞的細胞膜喪失選擇透過性，大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色。由于中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，因此最好選用細胞分裂到中期的細胞用顯微鏡觀察染色體數(shù)目。由于在冷凍超低溫液氮下，細胞中酶的活性降低，細胞新陳代謝的速率降低，通常在此條件下保存細胞。機體把移植的皮膚組織當作抗原攻擊，會發(fā)生排斥現(xiàn)象。 (2008年上海生物)制備單克隆抗體所采用的細胞工程技術(shù)包括 (

)①細胞培養(yǎng)②細胞融合③胚胎移植④細胞核移植A．①②B．①③C．②③ D．③④【解析】

制備單克隆抗體時，首先采用細胞融合技術(shù)得到雜交瘤細胞，再采用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)獲得能產(chǎn)生所需抗體的細胞群?！敬鸢浮?/p>

A

動物細胞融合與植物體細胞雜交比較項目細胞融合的原理細胞融合的過程誘導(dǎo)手段用途植物體細胞雜交細胞膜的流動性去除細胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合離心、電刺激、振動、聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)克服遠緣雜交不親和，獲得雜種植株動物細胞融合細胞膜的流動性使細胞分散后誘導(dǎo)細胞融合除應(yīng)用植物細胞雜交手段外，再加滅活的病毒誘導(dǎo)制備單克隆抗體1．(2009年高考浙江理綜卷)用動、植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是 (

)A．都需用CO2培養(yǎng)箱B．都須用液體培養(yǎng)基C．都要在無菌條件下進行D．都可體現(xiàn)細胞的全能性【解析】

植物組織培養(yǎng)用固體培養(yǎng)基不需用CO2培養(yǎng)箱，植物組織培養(yǎng)可得到完整的植物個體，體現(xiàn)了細胞的全能性，動物細胞培養(yǎng)獲得的是動物細胞或代謝產(chǎn)物，未體現(xiàn)細胞的全能性；植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)均需要在無菌條件下進行?！敬鸢浮?/p>

C2．(2009年山東卷)人類在預(yù)防與診療傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，且疫苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖：請回答：(1)過程①代表的是________。(2)過程②構(gòu)建A基因表達載體時，必須使用________和________兩種工具酶。(3)過程③采用的實驗技術(shù)是________，獲得的X是________。(4)對健康人進行該傳染病免疫預(yù)防時，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的________所制備的疫苗。對該傳染病疑似患者確診時，可以疑似患者體內(nèi)分離病毒，與已知病毒進行___________比較；或用圖中的________________進行特異性結(jié)合檢測。逆轉(zhuǎn)錄限制性內(nèi)切酶DNA連接酶細胞融合雜交瘤細胞A蛋白核酸(基因)序列抗A蛋白的單克隆抗體抗A蛋白的單克隆抗體【解析】

本題以圖展示了疫苗的生產(chǎn)和單克隆抗體的制備的過程，考察了中心法則、基因工程、動物細胞工程等現(xiàn)代生物科技。(1)中心法則中，對于少數(shù)的以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，其遺傳信息的傳遞過程需要補充的過程有RNA的逆轉(zhuǎn)錄和RNA的復(fù)制的過程，圖中過程①正代表的是逆轉(zhuǎn)錄的過程。

(2)基因工程的步驟是：目的基因的提取——構(gòu)建基因表達載體——導(dǎo)入受體細胞——目的基因的檢測和表達，其中構(gòu)建基因表達載體中需要限制酶來切割以獲取目的基因，同時還需要相同的限制酶切割運載體以獲取與目的基因相同的黏性末端，再通過DNA連接酶連接目的基因和運載體。(3)過程③是將瘤細胞與B淋巴細胞融合的過程，獲得的叫雜交瘤細胞，其具備了瘤細胞的無限增殖的特性和B淋巴細胞的產(chǎn)生抗體的特性，從而制備單克隆抗體。

(4)本題考察了免疫預(yù)防的操作過程，以及欲確診疑似患者而采取的方法。本題中提示該RNA病毒表面的A蛋白為主要的抗原，故而可選用通過基因工程生產(chǎn)的A蛋白制備疫苗；確診時為判斷該病毒是否為題目中的RNA病毒，可以進行核酸序列的比對，也可以利用單克隆抗體具備特異性，利用抗A蛋白的特異性單克隆抗體通過能否特異性結(jié)合判斷病毒表面是否有A蛋白的存在進一步進行檢測是否為目的RNA病毒。3．(2009年江蘇卷)動物器官的體外培養(yǎng)技術(shù)對于研究器官的生理、病理過程及其機制意義重大。下圖是一個新生小鼠的肝臟小塊培養(yǎng)裝置示意圖，請回答下列問題。(1)肝臟切成小薄片，這有利于肝臟細胞___________________________________________。(2)氣室中充入5%CO2氣體的主要作用是____________。(3)培養(yǎng)液中添加抗生素是為了抑制細菌生長，但要注意選擇抗生素的______________，以保證抗生素對肝臟無害。吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)排出代謝廢物維持培養(yǎng)液適宜的pH種類和劑量(4)有機物X有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂。利用上圖所示裝置和提供的下列材料用具，探究肝臟小塊對有機物X是否具有解毒作用。材料用具：肝臟小塊，外周血淋巴細胞，淋巴細胞培養(yǎng)液，植物凝集素(刺激淋巴細胞分裂)；顯微鏡，載玻片，蓋玻片，玻璃皿，滴管；吉姆薩染液(使染色體著色)，有機物X溶液等。實驗過程：①在淋巴細胞培養(yǎng)液中加入植物凝集素