【智慧测评】2015高考生物(人教版)总复习课件：选修3-第2讲-细胞工程

第二讲克隆技术课前自主学习课堂互动探究植物组织培养与动物细胞培养的比较技术内容项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞的增殖培养基成分矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加剂(如甘氨酸、琼脂等)，属于固体培养基葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等，属于液体培养基取材较幼嫩的细胞、组织、器官动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织技术内容项目植物组织培养动物细胞培养培养过程培养结果可以获得植株，也可以获得大量细胞只能获得大量细胞，不能得到生物个体技术内容项目植物组织培养动物细胞培养应用①植物快速繁殖与脱毒植物培养②生产细胞产品③制造人工种子④用于转基因植物的培育①生产蛋白质生物制品②培养皮肤移植的材料③检测有毒物质④用于生理、病理、药理学的研究相同点①都需人工条件下的无菌操作②都是合成培养基③都需适宜的温度、pH等条件拓展：①植物组织培养需要生长素和细胞分裂素，其中生长素可诱导愈伤组织生根，细胞分裂素可促进愈伤组织生芽。②在动物细胞的传代培养中，细胞可能癌变。③两种技术手段培养过程中都进行了有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂。④植物组织培养最终产生新个体，体现了细胞的全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现细胞的全能性。1．下面为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图，请据图回答：(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到可育的杂种植株？为什么？________________________________________________________________________。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是________，依据的原理是________，其中过程②称为________技术，与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为__________，过程④相当于________，⑤过程涉及的分裂方式为________。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体、则“番茄—马铃薯”属于________倍体植株。(4)随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到过程________(填字母编号)即可。解析：(1)番茄和马铃薯属于两种植物，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代。(2)过程②是把a、b两个原生质体融合在一起，所以称为原生质体融合。过程③是在融合的原生质体外再生一层细胞壁，而细胞壁的形成与高尔基体有关。过程④的结果是形成了愈伤组织，所以④为脱分化。(3)“番茄—马铃薯”属于异源多倍体里面的异源六倍体。(4)柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油树细胞培养进行到愈伤组织即可。答案：(1)不能。不同种的植物存在生殖隔离(2)植物组织培养细胞全能性原生质体融合高尔基体脱分化有丝分裂(3)六(4)e1．比较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(单克隆抗体的制备)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方法(1)物理法：离心、振动、电激等(2)化学法：聚乙二醇(PEG)(1)物化法：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(单克隆抗体的制备)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的融合(物化法)动物细胞的融合第三步杂种细胞的筛选和培养杂交瘤细胞的筛选与培养第四步杂种植株的诱导与鉴定单克隆抗体的提纯拓展：①在细胞融合时，可出现多种杂种细胞，如B细胞－B细胞，骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞，B细胞—骨髓瘤细胞。②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。③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。③人工种子：以植物组织培养得到的胚状体等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。(2)培育作物新品种：用植物的花药进行离体培养形成单倍体，再经人工诱导染色体加倍后筛选出需要的新品种；利用组织培养过程中出现的突变体，培育新的品种。(3)细胞产物的工厂化生产：用人工培养的愈伤组织提取细胞中的某种成分。2．(2013·深圳模拟)以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。据图分析不正确的是(

)A.图中①过程发生的化学变化是纤维素和果胶水解B．经过②和③过程形成的c细胞只有AABB这一种类型C．过程②一般使用聚乙二醇作为诱导剂D．过程④和⑤分别是脱分化和再分化解析：将若干a和b等量混合后转移到培养基上培养，经过细胞融合，c的细胞类型包括没有融合的细胞、相同细胞的融合和不同细胞的融合，即AA、BB、AAAA、BBBB、AABB。答案：B3．(2013·重庆理综)下图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是(

)A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群解析：明确单克隆抗体制备过程的几个关键环节是准确解答本题的关键。①是从小鼠脾脏中获得的能产生抗体的浆细胞，A项错误；②中应该使用能促进细胞融合的促融剂，如聚乙二醇等，B项错误；③同时具有从脾脏中分离出的浆细胞和骨髓瘤细胞的特性，C项错误；④是经筛选培养获得的能产生特异性抗体的细胞群，D项正确。答案：D1．动物细胞培养和动物体细胞核移植动物体细胞核移植与克隆动物项目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项目动物细胞培养动物体细胞核移植结果获得细胞群获得与供体遗传物质基本相同的个体联系动物细胞培养是体细胞克隆的基础2.原理动物细胞核的全能性。动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。3．供核细胞一般选优良动物的传代培养10代以内的细胞。4．受体细胞去核的MⅡ期卵母细胞。5．过程4．(2013·南京模拟)下列是应用动物细胞工程获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤，其中对单克隆抗体制备的相关叙述错误的是(

)①从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞②将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞③将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内培养④筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞⑤利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞⑥从小鼠腹水中提取抗体⑦利用促细胞融合因子促使细胞融合A．实验顺序应该是①②⑦⑤④③⑥B．③过程产生多个杂交瘤细胞的过程称为克隆C．⑦过程获得的细胞均可无限增殖D．利用细胞融合生产单克隆抗体过程中通常要经过两次筛选解析：在细胞融合过程中，如果只考虑两两细胞的融合，有骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的融合，杂交瘤细胞和杂交瘤细胞的融合，B淋巴细胞和B淋巴细胞的融合，其中B淋巴细胞和B淋巴细胞的融合不能无限增殖。答案：C1．(2013·东城模拟)下列与细胞工程技术相关的表述中，不正确的是(

)A．植物体细胞杂交技术可以克服常规的远缘杂交不亲和障碍B．动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分基本相同C．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同D．植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性解析：植物体细胞杂交可以把来自不同植物细胞融合在一起，克服了自然状态下植物间远缘杂交不亲和障碍，融合后的细胞能培育成一个植物个体，体现了植物细胞全能性，细胞融合原理是膜的流动性。植物细胞培养基除基本成分外还需要植物激素，而动物细胞培养液需加动物血清。答案：B2．(2013·江苏高考)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是(

)A．利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗B．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上D．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养解析：解答时要紧扣题目要求“尽快推广种植”，即既要快速繁殖，还要能保持亲本的优良性状。利用扦插、嫁接、植物组织培养的方法能快速繁殖种苗，且能够保持亲本的优良性状；花粉粒离体培养可获得单倍体幼苗，其性状可能与亲本不一样。答案：B3．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是(

)A．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，可培育成新个体B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体D．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体解析：野驴的体细胞的全能性已经受到限制，不能经过培养形成新个体；将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成的是带有野驴基因的家驴。野驴的体细胞核中具有发育成野驴的全部基因，因此通过核移植技术，可使野驴“复生”。答案：C4．(2013·绍兴模拟)下图是科学家新研发的制备单克隆抗体的过程，相关叙述错误的是(

)A．该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术B．经酶A处理后的I与质粒具有相同的黏性末端C．若供体DNA提供了prG基因(无限增殖调控基因)，则该过程中的Ⅱ是已免疫的B淋巴细胞D．通过检测和筛选得到的Ⅲ细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体解析：由图可知，该过程涉及基因工程，但未涉及动物细胞融合技术。答案：A5．人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答下列问题：(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和________技术。(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于________，使小鼠产生能分泌相应________的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的________免疫。(3)在细胞内DNA合成一般有两条途径，主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_________________________________________________。(4)此过程生产的单克隆抗体可以与________________________________________________________________________。特异性结合，从而诊断早孕。解析：制备单克隆抗体要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。给小鼠注射的HCG相当于抗原