2013金版新学学案选修3专题

专题2

细胞工程判断下列说法是否正确：1．(2010·浙江理综卷，4·B)克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变(

×

)2．(2011·江苏卷，14·C)植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒(

×

)体细胞杂交的过程实际是细胞膜融合过程(×)动物细胞培养一定要分散成单个细胞(

√

)动、植物细胞融合技术基本原理相同，诱导融合方法也相同(×)一、植物组织培养技术原理：植物细胞的

全能性

，即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成

完整生物体

的潜能。物质基础：细胞内含有本物种的

全部遗传信息

。全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体

状态，提供一定的

营养、激素

和其他适宜外界条件。过程：

高度分化

的组织形成

愈伤组织

幼

根

和

芽―→完整植株。不同的细胞全能性大小相同吗？提示：

不同的细胞全能性表达的难易程度不同，一般来说，有以下特点：①植物细胞＞动物细胞；②受精卵＞生殖细胞＞体细胞；③分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。植物组织培养在不同时期对光的需求相同吗？提示：不同。在脱分化形成生长良好的愈伤组织之前，对光照无需求；将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上后，需要给予光照条件。二、植物体细胞杂交技术概念：将不同种植物的

体细胞

，在一定条件下融合成

杂种细胞

，并把

杂种细胞

培育成新的植物体的技术。过程

(1)①过程为去除

植物细胞壁

获得具有活力的原生质体，常用方法是酶解法，所用到的酶是

纤维素酶和果胶酶。②过程是原生质体间的融合。人工诱导融合的方法基本分为两大类——物理法和化学法。物理法包括

离心、振动、

电激等；化学法一般用

聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导细胞融合。③过程是原生质体融合后再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。在此过程中融合后的原生质体内活跃的细胞器是

高尔基体。(2)意义：克服远缘杂交不亲和的障碍。三、动物细胞培养概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成

单个细胞

，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和

繁殖

。过程胰蛋白酶原代传代(4)气体环境：空气95%，

5%。原理：

细胞增殖

。条件无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌

处理。营养(合成培养基成分)：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素，通常需加入血清、血浆等。温度：适宜温度36.5±0.5

℃；pH为 7.2～7.4

。CO2四、动物体细胞核移植技术和克隆动物动物体细胞核移植：是将一个动物细胞的

细胞核

移入一个去核的

卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。原理：

动物细胞核具有全能性

。过程重组细胞PEG3．过程：不同

DNA

的两个细胞

――→

杂五、动物细胞融合1．概念：

两个或多个

动物细胞结合形成一个细胞的的过程，又叫做细胞杂交。2．结果：形成

杂种

细胞。灭活的病毒种细胞。4．意义：克服了

远缘杂交

的不亲和性。六、单克隆抗体1．过程杂交瘤细胞选择杂交瘤细胞特点：既能大量

繁殖

，

又

能

产

生

专一的抗体。单克隆抗体的优点：

特异性强

、

灵敏度高

、产量大。2．单克隆抗体的应用(1)作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质并特异性结合。(2)用于治疗疾病和运载药物：制成“

生物导弹

”。3.单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的各是什么？提示：第一次筛选是为了得到杂交瘤细胞(用选择培养基筛选)，第二次筛选是为了得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞(抗体—抗原杂交检测)。1．细胞全能性原理：细胞含有本物种全部的遗传信息。体内细胞全能性不表达的原因：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。细胞全能性表达的条件：完整细胞核；离体；无菌；一定的营养、激素；适宜的外界条件。2．植物组织培养和植物体细胞杂交的比较名称植物组织培养植物体细胞杂交原理细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性过程名称植物组织培养植物体细胞杂交①选材：选取根尖、①去细胞壁方法：酶解法，所茎尖、形成层部分，用的酶是纤维素酶和果胶酶注意最容易诱导脱分化②人工诱导融合的方法：物理事项②光照：脱分化过程法：离心、振动、电激不需光照，再分化过程一定要有光照化学法：用聚乙二醇(PEG)诱导(1)表示植物细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。(2)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。1．(2012·西铁一中期末)下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是(

)利用此过程获得的试管苗可能为杂合子①②过程中都会发生细胞的增殖和分化

C．多倍体植株的培育需经过如图所示过程

D．此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性解析：植物的组织培养过程是无性繁殖的过程，如果离体的组织来自纯合子，将来得到的试管苗是纯合子，如果离体的组织来自杂合子，将来得到的试管苗是杂合子；①为脱分化，②为再分化，脱分化过程没有细胞的分化；用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗培养就可获得多倍体植株，不需组织培养过程；植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性而不是细胞膜流动性。答案：A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过程动物细胞培养动物体细胞核移植结果获得细胞群获得克隆动物关系动物细胞培养是培养克隆动物的基础技术(1)动物细胞培养液的特点：液体培养基，其中含动物血清。(2)悬浮液中的细胞会出现贴壁生长和接触抑制现象。

(3)原代培养与传代培养的分界点为分瓶继续培养。(4)核移植选卵细胞做受体细胞原因：①体积大，易于操作；②卵黄多，营养丰富，为发育提供充足的营养；③含有激发重组细胞分裂分化的物质。2．(2012·赣州模拟)下列关于动物细胞培养的叙述中，错误的是(

)

A．用于培养的细胞多取自动物胚胎或幼龄动物B．培养过程中需要使用胰蛋白酶等获得细胞悬液C．动物细胞培养时要保证氧气供应，不能通二氧化碳

D．动物细胞培养时的培养基是液体培养基，并要加入血清解析：动物细胞培养需要一定的气体环境，气体的组成为含5%CO2的空气。所需要的气体主要有氧气和二氧化碳。氧气是细胞代谢所必需的，二氧化碳的主要作用是维持培养液的

pH。答案：

C3．(2012·合肥高三第一次检测)与“多利”羊等克隆哺乳动物相关的技术有(

)①人工授精

②胚胎移植

③细胞培养④核移植A．①③④C．②③④B．①②③④D．①②③解析：

“多利”羊等克隆哺乳动物是用核移植的方法得到的，而动物细胞核移植技术包括：细胞培养、核移植、胚胎培养和移植。答案：

C1．动物细胞融合原理：细胞膜的流动性诱导方法：物理法、化学法、生物法(灭活的病毒)。2．单克隆抗体的制备(1)制备过程(2)杂交瘤细胞的特点：既能无限增殖，又能产生特异性抗体。3．单克隆抗体的应用作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并与一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和运载药物：主要用于癌症治疗，可制成

“生物导弹”，也有少量用于治疗其他疾病。以甲型H1N1流感病毒核衣壳蛋白为抗原，采用细胞工程制备单克隆抗体，下列叙述正确的是(

)用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对甲型H1N1流感病毒的单克隆抗体C．将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞D．利用该单克隆抗体与甲型H1N1流感病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断该病毒感染者答案：

D(2012·安徽省级示范校联考一)下图是两种二倍体植物细胞(甲、乙)融合并培育新植株的过程，有关分析正确的是(

)过程①需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中，且溶液中的渗透压应大于细胞液渗透压过程②要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具有选择透过性原理过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基

D．最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数量变异，不具有可育性解析：选项正误判断理由A×过程①需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中，且溶液中的渗透压应等于细胞液渗透压，使细胞维持正常形态B×诱导原生质体融合主要依据细胞膜具有流动性C√过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基，诱导生芽、生根D×最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异，由于存在同源染色体，具有可育性答案：

C②过程中细胞融合完成的标志是什么？提示：

再生出细胞壁。④⑤各表示什么过程？提示：

脱分化、再分化过程。区分植物的组织培养与动物的细胞培养项目原理培养基结果培养目的过程植物组织培养细胞的全能性固体；营养物质、激素培养成植株快速繁殖无病毒植株等脱分化再分化动物细胞培养细胞的生长和增殖液体；营养物质、动物血清等培养成细胞株或细胞系获得细胞产物或细胞系原代培养、传代培养(2012·平顶山一中模拟)研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞

(乙)进行动物细胞培养。下列有关说法正确的是()在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞的呼吸取单个肝肿瘤细胞进行培养，获得细胞群的方法不属于克隆培养法甲、乙两种细胞在原代培养过程中，最终均会出现停止增殖的现象解析：胃蛋白酶最适pH接近于2，呈酸性，而细胞培养液的pH接近于中性，所以利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时不能用胃蛋白酶处理，应用胰蛋白酶处理。细胞培养在CO2培养箱中进行，CO2的作用是调节细胞培养液的pH。取单个肝肿瘤细胞进行培养，获得细胞群的方法属于克隆培养法。由于细胞培养时存在细胞接触抑制现象，所以在原代培养过程中，细胞会出现停止增殖的现象。答案：D1.关于动物细胞培养，下列叙述错误的是(

)A．用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织

B．将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞C．在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液D．动物细胞培养只能传至50代左右，所培育的细胞会衰老死亡解析：进行动物细胞培养时，选取胚胎或幼龄动物的器官或组织是因为它们的分裂能力较强。动物组织细胞间含有一定量的弹性纤维等蛋白质，易被胰蛋白酶催化分解，从而使细胞分散开来。当贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就会停止分裂增殖，需定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来，制成细胞悬浮液。动物细胞培育传至50代左右，部分细胞的遗传物质可能会发生改变，并且带有癌变的特点，能在培养条件下无限制地分裂下去。答案：D单克隆抗体的制备根据单克隆抗体制备流程示意图判断以下选项中正确的是()单克隆抗体技术的原理包括细胞增殖、细胞膜的流动性、细胞的全能性等根据培养基的物理性质分类，图中HAT培养基属于选择培养基在制备单克隆抗体的过程中有两次筛选，第一次是筛选杂交瘤细胞，第二次是筛选能够产生高特异性抗体的杂交瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞染色体数是40，B淋巴细胞的染色体数为46，融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为86解析：A项由于不能培育成个体，未体现细胞的全能性。B项根据培养基的物理性质分类，分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基；根据用途可分为选择培养基和鉴别培养基。D项融合后杂交瘤细胞染色体数是86，DNA数要考虑细胞质中的

DNA，比86多。答案：

C2.(2012·山西阳泉一模)下列用动物细胞工程技术获取单克隆抗体的实验步骤中，错误的是(

)

A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞B．用纤维素酶处理B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞C．用灭活的病毒作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体解析：

动物细胞无细胞壁，不需纤维素酶处理。答案：

B1．(2011·江苏卷)下列有关植物组织培养的叙述，正确的是(

)A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞

B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得解析：愈伤组织细胞是一团排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的、具分生能力的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能。二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，幼苗用秋水仙素处理后得到的植株才能稳定遗传。人工种子中包裹的不能是愈伤组织。用特定的选择培养基可筛选出所需要的突变体类型。答案：D2．(2012·石家庄模拟)下面是“白菜—甘蓝”杂种植株培育过程示意图。在下列叙述中正确的是(

)如将纯种的白菜和甘蓝的卵细胞分别制成原生质体，按相同的方法操作也可得到与图示相同基因型的杂种植株可以通过在0.3

g/mL蔗糖溶液中是否发生质壁分离来判断白菜原生质体的死活该培养过程中可能发生细胞分化、染色体变异或基因突变，一般不会发生基因重组植物组织培养和动物细胞培养的培养基、培养目的不完全相同，但诱导细胞或原生质体融合的方法却是完全相同的解析：A项，用卵细胞杂交得到的植株，其细胞的遗传物质是体细胞杂交的一半，因为卵细胞是经减数分裂形成的，遗传物质较体细胞减半，A项错误。B项，白菜的原生质体已经去掉了细胞壁，不会发生质壁分离，B项错误。C项，培养过程中细胞进行有丝分裂，只能发生细胞分化、染色体变异或基因突变，不会发生基因重组，正确。D项，植物组织培养是得到植株或细胞产物，而动物细胞培养是得到大量的细胞、细胞产物或分化为组织、器官，一般不能成为个体。其诱导融合的方法不完全相同，动物细胞融合还可用灭活的病毒，D项错误。答案：C3．(2011·江苏卷)关于现代生物技术应用的叙述，错误的是(

)A．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质

B．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体

C．植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒

D．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育解析：基因工程产生的是自然界中原有的蛋白质，而蛋白质工程可合成自然界不存在的蛋白质，A项正确；B项中克隆动物是应用细胞核移植技术，而制备单克隆抗体是应用的动物细胞融合技术，B项错误；用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗，C项正确；动物细胞培养技术可为动物的转基因技术提供受体细胞，D项正确。答案：B4．(2012·福建四县市高三联考)甲流(H1N1)在世界各地大面积蔓延，有些国家还出现了死亡病例。科学家已分离出H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲流的抗体，请据图回答有关问题：若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自感染