高考生物一轮复习选修专题细胞工程

最新考纲高频考点1.植物组织培养Ⅱ2．动物细胞培养和体细胞克隆Ⅰ3．动物细胞融合和单克隆抗体Ⅱ1.植物组织培养、植物体细胞杂交的过程及应用2．动物细胞培养、单克隆抗体的制备及应用一、植物细胞工程1．植物细胞工程技术的理论基础——细胞的全能性(1)概念生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。(2)理论依据生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。(3)全能性的高低(大小)①受精卵＞配子＞体细胞。②分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。③植物细胞＞动物细胞。(4)体细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。(5)体现全能性的条件：处于离体状态，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下。2．植物组织培养和植物体细胞杂交名称植物组织培养植物体细胞杂交原理植物细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性过程

1．植物组织培养的过程可以归纳为：

→④。对此叙述有错误的是 (

)A．②→③的再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的浓度比低时，有利于根的生成B．植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全能性C．③→④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段D．②包裹上人造种皮可获得人工种子【解析】

只有将离体植物细胞或组织培养成具有生根发芽能力的胚状结构，再包上人造种皮，才能得到人工种子，而②是未分化的愈伤组织，不具有生根发芽能力，只有在分化培养基上培养后，才能用于制造人工种子。【答案】

D2．(2009年浙江模拟)下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确的是 (

)A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B．诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞C．植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物D．植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍【解析】

去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶；原生质体融合后经过一次有丝分裂产生出细胞壁标志着杂种细胞的形成；植物体细胞杂交的目的是为了获得杂种植株；植物体细胞杂交不经过有性生殖过程，所以可以克服远缘杂交不亲和的障碍。【答案】

C二、动物细胞培养与动物体细胞核移植动物细胞培养动物体细胞核移植原理细胞增殖动物细胞核的全能性动物细胞培养动物体细胞核移植过程结果获得细胞群获得与供体遗传物质基本相同的个体 (1)动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶，第一次用胰蛋白酶处理剪碎的组织使之分散成单个细胞，第二次使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来。(2)原代培养与传代培养的分界点为分瓶的继续培养。3．动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于(

)A．培养基不同B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞不能【解析】

动物细胞培养所用的培养基是液体培养基，其中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。而植物细胞培养所用的培养基是固体培养基，通常含有水、矿质元素、激素、蔗糖、氨基酸、琼脂等。可见，动物细胞培养所用的培养基与植物组织培养是不相同的。【答案】

A4．在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到(

)A．细胞培养技术B．细胞核移植C．胚胎移植技术D．基因工程技术【解析】

克隆技术需利用核移植以产生重组细胞，重组细胞经细胞培养形成早期胚胎后，需移植到母体子宫发育成个体。【答案】

D三、植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)理论基础(原理)细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前处理酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁注射特定抗原使正常小鼠产生免疫反应促融①物理法：离心、振动、电刺激等；②化学法：聚乙二醇(PEG)①物理、化学法：与植物细胞融合相同；②生物法：灭活的病毒植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)过程第一步原生质体的制备(酶解法)正常小鼠免疫处理第二步原生质体融合(物、化法)动物细胞融合第三步杂种细胞的筛选与培养杂交瘤细胞的筛选与培养第四步杂种植株诱导与鉴定单克隆抗体的提纯意义和用途①克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围②突破有性杂交的母系遗传，获得细胞质基因的杂合子，研究细胞质遗传①制备单克隆抗体②诊断、治疗和预防疾病，例如：a．肿瘤定位诊断，放射性抗体→肿瘤b．生物导弹治疗，抗体—抗癌药物→肿瘤 (1)动物细胞融合和植物体细胞杂交，均需对杂种细胞进行筛选，但筛选的方法不同，前者可用免疫法，后者可用机械方法、生理学或遗传学方法。(2)各项技术在使用中一般要借助于其他某种技术的协助，如动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植、核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。5．(2010年潍坊模拟)下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的是 (

)A．制备过程中不需要动物细胞培养技术B．杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点C．经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产D．单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂【解析】

单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结合，经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞并经单一抗体检测后，培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可得单克隆抗体，杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移能力。【答案】

D (2009年全国卷Ⅰ)下列关于植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述，错误的是 (

)A．利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种B．不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程C．两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型一致D．两个不同品种的紫茉莉杂交，F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的【解析】

植物体细胞杂交可以用两种不同的植物细胞，从而可克服生殖隔离的限制，植物体细胞杂交的过程，实际上是不同植物体细胞的原生质体融合的过程。紫茉莉枝叶的性状的遗传是细胞质遗传，两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型应与母本一致，F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的，因为受精卵中的细胞质几乎全部来自母本。故C错误。【答案】

C (2008年宁夏理综)回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面________时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的______。此时，瓶壁上形成的细胞层数是___。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是_______。相互接触接触抑制单层胰蛋白酶(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现___________的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成________细胞，该种细胞的黏着性________，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量________。(3)现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是____________________________________________________________________________________________________________。衰老甚至死亡不死性降低减少由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色)(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到___期的细胞用显微镜进行观察。(5)在细胞培养过程中通常在_________条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中___的活性降低，细胞________的速率降低。(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作____进行攻击。中冷冻(或超低温、液氮)酶新陈代谢抗原【解析】

在动物细胞培养过程中，细胞会表现出接触抑制现象，此时是单层细胞。用胰蛋白酶可以使贴壁细胞从瓶壁上分离开来。随着细胞传代培养代数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡的现象，但极少数细胞可以连续增殖，有些细胞会因遗传物质改变而变成不死性细胞。由于活细胞的膜具选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，而死细胞的细胞膜丧失选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色。由于中期染色体形态固定、数目清晰，因此最好选用细胞分裂到中期的细胞用显微镜观察染色体数目。由于在冷冻超低温液氮下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低，通常在此条件下保存细胞。机体把移植的皮肤组织当作抗原攻击，会发生排斥现象。 (2008年上海生物)制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括 (

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

制备单克隆抗体时，首先采用细胞融合技术得到杂交瘤细胞，再采用动物细胞培养技术获得能产生所需抗体的细胞群。【答案】

A

动物细胞融合与植物体细胞杂交比较项目细胞融合的原理细胞融合的过程诱导手段用途植物体细胞杂交细胞膜的流动性去除细胞壁后诱导原生质体融合离心、电刺激、振动、聚乙二醇等试剂诱导克服远缘杂交不亲和，获得杂种植株动物细胞融合细胞膜的流动性使细胞分散后诱导细胞融合除应用植物细胞杂交手段外，再加灭活的病毒诱导制备单克隆抗体1．(2009年高考浙江理综卷)用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是 (

)A．都需用CO2培养箱B．都须用液体培养基C．都要在无菌条件下进行D．都可体现细胞的全能性【解析】

植物组织培养用固体培养基不需用CO2培养箱，植物组织培养可得到完整的植物个体，体现了细胞的全能性，动物细胞培养获得的是动物细胞或代谢产物，未体现细胞的全能性；植物组织培养和动物细胞培养均需要在无菌条件下进行。【答案】

C2．(2009年山东卷)人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：请回答：(1)过程①代表的是________。(2)过程②构建A基因表达载体时，必须使用________和________两种工具酶。(3)过程③采用的实验技术是________，获得的X是________。(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的________所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行___________比较；或用图中的________________进行特异性结合检测。逆转录限制性内切酶DNA连接酶细胞融合杂交瘤细胞A蛋白核酸(基因)序列抗A蛋白的单克隆抗体抗A蛋白的单克隆抗体【解析】

本题以图展示了疫苗的生产和单克隆抗体的制备的过程，考察了中心法则、基因工程、动物细胞工程等现代生物科技。(1)中心法则中，对于少数的以RNA为遗传物质的病毒，其遗传信息的传递过程需要补充的过程有RNA的逆转录和RNA的复制的过程，图中过程①正代表的是逆转录的过程。

(2)基因工程的步骤是：目的基因的提取——构建基因表达载体——导入受体细胞——目的基因的检测和表达，其中构建基因表达载体中需要限制酶来切割以获取目的基因，同时还需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体。(3)过程③是将瘤细胞与B淋巴细胞融合的过程，获得的叫杂交瘤细胞，其具备了瘤细胞的无限增殖的特性和B淋巴细胞的产生抗体的特性，从而制备单克隆抗体。

(4)本题考察了免疫预防的操作过程，以及欲确诊疑似患者而采取的方法。本题中提示该RNA病毒表面的A蛋白为主要的抗原，故而可选用通过基因工程生产的A蛋白制备疫苗；确诊时为判断该病毒是否为题目中的RNA病毒，可以进行核酸序列的比对，也可以利用单克隆抗体具备特异性，利用抗A蛋白的特异性单克隆抗体通过能否特异性结合判断病毒表面是否有A蛋白的存在进一步进行检测是否为目的RNA病毒。3．(2009年江苏卷)动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图，请回答下列问题。(1)肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞___________________________________________。(2)气室中充入5%CO2气体的主要作用是____________。(3)培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长，但要注意选择抗生素的______________，以保证抗生素对肝脏无害。吸收氧气和营养物质排出代谢废物维持培养液适宜的pH种类和剂量(4)有机物X有毒性，可诱发染色体断裂。利用上图所示装置和提供的下列材料用具，探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。材料用具：肝脏小块，外周血淋巴细胞，淋巴细胞培养液，植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂)；显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，滴管；吉姆萨染液(使染色体着色)，有机物X溶液等。实验过程：①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素