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1、专题2细胞工程,选修3现代生物科技专题,考点一植物细胞工程1细胞全能性(1)原理：细胞含有本物种全部的遗传信息。(2)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。,(3)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。(4)细胞全能性大小与细胞分化程度成反比。,(5)全能性大小：植物细胞：受精卵生殖细胞体细胞动物细胞：受精卵生殖细胞胚胎干细胞体细胞核(动物细胞全能性受限制，但细胞核具有全能性),2植物组织培养和植物体细胞杂交的比较,特别提醒(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
2、，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，原因是杂种植株含有两种植物的遗传物质。,A和阶段会发生减数分裂B阶段需生长素而阶段需细胞分裂素C阶段有细胞增殖但无细胞分化D此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体,解析：选C。和阶段会发生有丝分裂。阶段和阶段都需生长素和细胞分裂素，只是二者比例不同。此兰花的花药离体培养所得植株为单倍体。,2(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(),A过程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B过程要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合，主
3、要依据细胞膜具有选择透过性原理,C过程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C。过程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。诱导原生质体融合主要依据细胞膜具有流动性。,过程需要根据生长发育进程更换不同的培养基，诱导生芽、生根。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，故具有可育性。,考点二动物细胞培养和体细胞核移植,归纳总结(1)胰蛋白酶的两次应用：动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶，第一次是在原代培养前，用胰蛋白酶处理剪碎的组织块
4、，目的是使之分散成单个细胞；第二次是在原代培养过程中，目的是使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱离下来。,(2)原代培养与传代培养的分界点：贴满瓶壁的细胞脱离瓶壁后的分瓶培养。分瓶前的培养为原代培养，分瓶后的培养为传代培养。(3)核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物之间的关系：克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数性状与提供卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。,即时应用3下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是()A动物细胞培养的目的就是为获得细胞分泌蛋白,B动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开C动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象D可以通过细胞培养技术获得完整的动
5、物个体,解析：选B。动物细胞的培养是为了获得更多的动物细胞，不同于植物组织培养，它无法获得完整动物个体。在培养之前对材料要用胰蛋白酶处理使细胞分散开。在培养过程中动物细胞会出现接触抑制现象。,4(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()人工授精胚胎移植细胞培养核移植ABCD,解析：选C。“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。,考点三动物细胞融合与单克隆抗体1动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较,2.单克隆抗体的制备,特别提醒灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的
6、抗原结构。,即时应用5某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养，下列叙述正确的是()A制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理,B肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸C为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素D用血球计数板计数的方法，可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长,解析：选D。制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2维持培养液pH。为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素。,6下图是科学家新研发的制备单克隆抗体的过程，相关叙述
7、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)，则该过程中的是已免疫的B细胞,D通过检测和筛选得到的细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体解析：选A。该过程涉及基因工程，但没有涉及动物细胞融合技术。,植物组织的培养及应用(2010新课标全国理综)请回答：,(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的_，繁殖种苗的速度_。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部_。,(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避
8、免_的污染。(3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗_，而与_配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是_(脱落酸、2,4D)。,(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是_，单株鲜重的变化趋势是_。,据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量_(能、不能)满足自身最佳生长的需要。(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应_(降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗
9、的自养能力。,【解析】(1)植物组织培养属于无性繁殖，后代能够保持亲本的遗传特性。植物微型繁殖技术能够实现快速繁殖。植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，即已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。(2)植物组织培养接种和试管苗转接过程中都需要无菌操作，以避免微生物(杂菌)污染。,(3)微型繁殖培养基中使用的生长素与细胞分裂素比例不同，可以分别诱导根、芽的形成。使用高浓度的植物生长素类似物(如2,4D)可以抑制试管苗的生长。,(4)(5)分析图中曲线可知：光合作用强度随着培养基中蔗糖浓度的增大而下降，但单株鲜重的变化趋势是先增加后下降。培养基中不含蔗糖时，光合作用强度最大，但由于该时期光
10、合作用产生的有机物积累量较少，不能满足自身最佳生长的需要。在蔗糖浓度为1%左右时，单株鲜重达到最大，此时有机物的量满足自身最佳生长需要。,【答案】(1)遗传特性快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4D(4)逐渐减小先增加后下降不能(5)降低,细胞融合的条件及实验设计(2011天津理综)絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物，能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀，起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果，将絮凝性细菌和石油降解菌融合，构建目的菌株。其流程图如下。,据图回答：(1)溶菌酶的作用是_。(2)PEG的作用是_。(3)经处理后，在再生培养基上，未融合的
11、A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖的原因是_。,(4)目的菌株的筛选：筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有_的培养基上生长的AB融合菌，选择效果最好的作为目的菌株。(5)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果，将目的菌株进行发酵培养，定时取发酵液，加入石油污水中；,同时设置_为对照组。经搅拌、静置各3分钟后，分别测定上层水样的石油浓度和COD值(COD值越高表示有机物污染程度越高)，计算石油去除率和COD去除率，结果如下图。,(6)目的菌的种群增长曲线呈_型。在4044小时，发酵液对石油污水的净化效果最好，其原因是_。,【解析】(1)细胞融合是两个细胞原生质体的融合，细菌细
12、胞膜外具有细胞壁，需要用溶菌酶除去细胞壁后才能进行融合。(2)PEG为聚乙二醇，其作用是诱导原生质体融合。,(3)未融合的A、B失活部位不同，即活性部位不同，不能在培养基上生存，而融合后细菌的活性部位可互补，因而能够存活。(4)由题意可知，目的菌株是将絮凝性细菌和石油降解菌融合后建立的，因此该菌株既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有石油的培养基上生存。,(5)该实验的目的是探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果，故需要设置不加发酵液的石油污水作为对照，从而确定目的菌株的絮凝效果。,(6)非理想条件下的种群数量增长曲线大多数呈S型。由图可知，COD去除率及石油去除率随目的菌相对数量的增加而
13、增加，而去污效果取决于絮凝活性物质，故可判定4044小时，发酵液净化效果最好的原因是目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高。,【答案】(1)分解细胞壁(2)诱导原生质体融合(3)两亲本失活部位不同，融合后活性部位互补(4)石油(5)不加发酵液的石油污水(6)S此期间，目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高,对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清(1)植物体细胞杂交若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合，A含有2X条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，B含有2Y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，,则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为2X2Y，基因型为AabbccDd，从
14、中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体数、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。,(2)植物有性杂交有性杂交的结果：子代细胞中染色体数，基因型分别为“XY”、“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”，即先减半再相加。(3)有性生殖过程中符合孟德尔遗传定律，而植物体细胞杂交则不符合孟德尔遗传定律。,自我挑战1.关于番茄和马铃薯杂交过程，回答下列问题。(1)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功)，,得到的后代应含_条染色体，还必须用_处理幼苗，才能得到可育的“番茄马铃薯”植株，此时体细胞中含有_条染色体。,(2)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为_倍体。,对克隆与组织培养、试管动物(婴儿)区分不清,自我挑战2.试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代生物科技的杰出成果，下列对其生物学原理及技术的叙述，正确的是(),A都属于无性生殖B都利用了细胞工程的某些技术C都不会发生基因重组D都体现了已分化的细胞具有全能性【答案】B,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,