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1、专题二十五二十五 细胞工程胞工程细胞工程部分同样是生物选修的考查重点,也是当下生物学研究的热点话题。试题中可能会出现以新情境为背景的题目,只要将教科书重点掌握好,就能以不变应万变。需要重点注意的是一定要区分好动植物细胞工程的不同名词,例如植物体细胞杂交和动物细胞融合,虽然大意相同但表述不同;植物组织培养和动物细胞培养的过程一定要非常熟悉,考试极有可能空出某一个流程让你来填;列出植物细胞工程和动物细胞工程的表格进行比较是非常可行的,通过表格我们可以对一些轻微细致的差异,例如诱导融合方法和培养条件的不同做出最快的反应和辨别,这对强调基础知识的本章节而言是非常有效的。一定要回归教科书,单克隆抗体部分
2、是本章节的一个重点,建议把教科书的图自己好好画一遍,一些特定的表述也尽量按照教科书来记。北京大学刘阳考点55考点56试做真题高手必备萃取高招对点精练植物细胞工程(2013课标全国,40,15分,较低难度)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题:(1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用酶和酶去除细胞壁,获得具有活力的,再用化学诱导剂诱导二者融合,形成的融合细胞进一步培养形成组织,然后经过形成完整的杂种植株。这种培育技术称为。(2)上述杂种植株属于多倍体,多倍体是指。假设甲与乙有性杂交的后代
3、是不育的,而上述杂种植株是可育的,造成这种差异的原因是。考点55考点56试做真题高手必备萃取高招对点精练(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。【答案】(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化(或分化)植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(其他合理答案也可)在减数分裂过程中,前者染色体联会异常,而后者染色体联会正常(其他合理答案也可)(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(答对其中一个即可)考点55考点56试做真题高手必备萃取高招对点精练【解析】(1)利用植物体细胞杂交技术培育新品种的过程中,应先用纤维素酶
4、和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁,获得有活力的原生质体,经诱导融合后培养成为愈伤组织,再经再分化形成完整植物体。(2)多倍体是指由受精卵发育来的、细胞内含有三个或三个以上染色体组的个体。(3)欲通过人工种子大量繁殖这种杂种植株,则可将经再分化形成的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料经人工薄膜包装来获得人工种子。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点561.细胞工程的概念与理论基础(1)细胞工程原理方法:细胞生物学、分子生物学。操作水平:细胞水平或细胞器水平。目的:改变细胞内遗传物质或获得细胞产品。(2)植物细胞的全能性全能性的概念:指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
5、体的潜能。原因: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,细胞分化形成不同的组织、器官。细胞全能性表达的条件:具有完整的细胞结构;处于离体状态;提供一定的营养、激素和其他适宜的外界条件。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56细胞全能性大小与细胞分化程度成反比。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)试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点562.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞的全能性。(2)过程:核心是脱分化和再分化。(3)培养条件
6、离体培养、严格的无菌环境。适宜条件:营养物质(如水、无机盐、蔗糖、维生素等)、植物激素(如生长素和细胞分裂素)、适宜的温度和光照等。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点563.植物激素在植物组织培养中的作用 4.植物体细胞杂交(1)操作流程试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(2)植物体细胞杂交过程解读去除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。原生质体的融合,人工诱导的物理法包括离心、振动、电激等;化学法一般用聚乙二醇(PEG)作诱导剂。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。两两融合的原生质体的三种类型:AA、BB、
7、AB,符合要求的只有AB,因此需要进行筛选。(3)植物体细胞杂交的原理:原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性,杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。(4)植物体细胞杂交的意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点565.植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(2)作物新品种的培育单倍
8、体育种b.优点:后代不发生性状分离,能够得到稳定遗传的优良品种,明显缩短了育种年限。突变体的利用:在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断分生的状态,因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。(3)细胞产物的工厂化生产:利用植物组织培养技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56典例典例导导引引1(2017甘肃玉门模拟,38)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄马铃薯杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧
9、光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示:(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有。(2)过程常用的酶是,细胞融合完成的标志是。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到种不同的两两融合类型的原生质体,当观察到时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程和过程依次为,过程中的培养基常添加的植物激素是。(5)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞中含n条染色体,则“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期含条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯”植
10、株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于植株。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】(1)植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株,体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)植物细胞融合时需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体,杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(或PEG),融合后有3种不同的两两融合类型的原生质体,分别是番茄细胞自身融合细胞(红色荧光),马铃薯细胞自身融合细胞(绿色荧光),番茄马铃薯融合细胞(红色+
11、绿色荧光)三类。(4)杂种细胞形成愈伤组织的过程属于植物组织培养过程中的脱分化,愈伤组织形成植物体的过程属于再分化。(5)杂种细胞的染色体数为融合前两种细胞染色体数之和即(m+n),细胞有丝分裂后期由于着丝点分裂姐妹染色单体分开,使得杂种细胞中的染色体数目加倍为2(m+n),经过花粉离体培养形成的植株不论细胞中含有几个染色体组均属于单倍体。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【答案】(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶酶形成了新的细胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)3融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光(4)脱分化和再分化生长素和细胞分裂素(5)2(m+n)单倍
12、体试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56高招1分析植物体细胞杂交后的遗传物质变化分析植物体细胞杂交后的遗传物质变化1.遗传特性:杂种植株中含有两种植物的遗传物质,故杂种植株具备两种植物的遗传特性。2.染色体组数(1)染色体组数=两种植物体细胞内染色体组数之和。(2)植物体细胞杂交形成的杂种植株,有几个染色体组就称为几倍体。(3)若一植物细胞含有2x条染色体,2个染色体组,基因型为Aabb,另一植物细胞含有2y条染色体,2个染色体组,基因型为ccDd,则新植株应为异源四倍体,其体细胞中染色体为(2x+2y)条,4个染色体组,基因型为AabbccDd。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点
13、55考点561.(2017黑龙江哈尔滨模拟,40)利用转基因技术培育抗病香蕉。培育过程如图所示。(1)获得抗病基因后,常利用技术进行扩增,该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成。该技术需要的酶是酶。(2)将目的基因导入植物细胞常用的方法有多种,图中所示方法为。欲检测转基因香蕉的DNA上是否插入了目的基因,可采用技术。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(3)植物组织培养技术包括脱分化和两个阶段,培养基中的和的比例将影响细胞发育的方向。(4)香蕉的抗病性状主要存在野生的二倍体香蕉品种中,还可以利用技术将三倍体香蕉体细胞与二倍体香蕉体细胞进行融合培育抗病香
14、蕉,该技术常用的化学诱导剂是。【答案】(1)PCR引物Taq(热稳定的DNA聚合酶)(2)农杆菌转化法DNA分子杂交(3)再分化生长素细胞分裂素(4)植物体细胞杂交聚乙二醇(PEG)试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】(1)获得抗病基因后,常利用PCR技术对目的基因进行扩增,PCR技术扩增必须要有两端引物,再需Taq酶催化脱氧核苷酸与模板链互补配对子代合成大量目的基因。(2)将目的基因导入植物细胞中最常用的方法是农杆菌转化法;检测目的基因是否导入受体细胞通常采用DNA分子杂交技术。(3)植物组织培养过程通常是脱分化形成愈伤组织,再分化形成胚状体,培养基中生长素和细胞分裂素的
15、不同配比将影响细胞发育的方向。(4)香蕉的抗病性状主要存在野生的二倍体香蕉品种中,可以利用植物体细胞杂交技术,将三倍体香蕉体细胞与二倍体香蕉的体细胞融合培育抗病香蕉。诱导融合有物理和化学方法,化学方法通常用聚乙二醇处理,促进细胞融合。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点562.(2017广西桂林一模,40)将外源基因整合到叶绿体基因组中并成功表达,这就是叶绿体转基因技术,该技术能有效改良植物的品质。请回答下列问题。(1)若要在短时间内大量扩增外源基因,可采用PCR技术,该技术利用了的原理。(2)对大多数高等植物而言,与传统的细胞核转基因相比,叶绿体转基因更稳定,因其不会随(填“花粉”或
16、“卵细胞”)传给后代,从而保持了(填“父本”或“母本”)的遗传特性。(3)利用处理植物体细胞可得到原生质体,再通过法将目的基因导入原生质体,当原生质体再长出时,便可通过植物组织培养技术培养出相应的转基因幼苗。(4)一个完整的基因表达载体应该包括启动子、等,启动子位于基因的首端,它是,有它才能启动基因转录。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【答案】(1)DNA双链复制(2)花粉母本(3)纤维素酶和果胶酶农杆菌转化(或基因枪)细胞壁(4)目的基因、标记基因、终止子RNA聚合酶结合和识别的部位试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】(1)PCR技术依据的原理是DNA双链
17、复制。(2)对大多数高等植物而言,与传统的细胞核转基因相比,叶绿体转基因更稳定,叶绿体转基因属于细胞质遗传,具有母系遗传特点,而花粉中细胞质较少,受精卵中细胞质几乎全部来自卵细胞,因此叶绿体转基因不会随着花粉遗传给后代。(3)植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,根据酶的专一性,可以利用纤维素酶和果胶酶处理植物体细胞得到原生质体,再通过农杆菌转化(或基因枪)法将目的基因导入原生质体,当原生质体再长出细胞壁时,便可通过植物组织培养技术培养出相应的转基因幼苗。(4)一个完整的基因表达载体应该包括启动子、目的基因、标记基因、终止子等,启动子位于基因的首端,它是RNA聚合酶结合和识别的部位,有它才能启动
18、基因转录。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点563.(2017黑龙江哈尔滨三模,38)细胞工程是一门新兴的生物工程技术。在动植物的育种、药物提取、药物生产等领域的应用十分广泛。利用所学知识回答以下关于细胞工程的相关问题。(1)采用植物细胞工程育种的方法如下:甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是。以胚状体为材料,经过人工薄膜包装得到的人工种子,在适宜条件下同样能够萌发成幼苗,与天然种子培育相比,人工种子的培育具有哪些显著的优点?(至少答出两点)。利用杂种细胞采用植物组织培养技术可以培育成杂种植株,该技术的核心步骤是和。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(2)已知西湖龙井含
19、有的茶碱是植物细胞的代谢产物,具有提神、抗衰老功效。可用植物组织培养来实现茶碱的工业化生产。若利用植物组织培养技术,可将龙井茶叶细胞培养到阶段,然后从(填细胞器)中提取茶碱。利用植物组织培养技术培养的龙井茶不仅可以保持优良品种的,还可以高效实现种苗快速繁殖。如果想获得脱毒的龙井茶苗,可以切取一定大小的等进行组织培养。【答案】(1)新细胞壁的形成生产不受季节、气候和地域的限制、一般不会出现性状分离、能保持优良品种的遗传特性、方便储存和运输、节约土地、节约粮食等脱分化再分化(2)愈伤组织液泡遗传特性茎尖(根尖和芽尖也可)试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】(1)原生质体经诱导融
20、合完成的标志是形成新细胞壁。与天然种子培育相比,人工种子的培育具有的显著优点是生产不受季节、气候和地域的限制、一般不会出现性状分离、能保持优良品种的遗传特性、方便贮存和运输、节约土地、节约粮食等。利用杂种细胞采用植物组织培养技术可以培育成杂种植株,该技术的核心步骤是脱分化和再分化。(2)已知西湖龙井含有的茶碱是植物细胞的代谢产物,具有提神、抗衰老功效。可用植物组织培养来实现茶碱的工业化生产。若利用植物组织培养技术获取植物成分,要将龙井茶叶细胞培养到愈伤组织阶段,然后从液泡中提取茶碱。植物组织培养技术的优点是可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效实现种苗快速繁殖。如果想获得脱毒的龙井茶苗,可以切
21、取一定大小的茎尖(根尖和芽尖也可)等进行组织培养。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点564.(2016湖北一模,40)眼虫是一种含有叶绿体的原生动物。据此,某同学认为动物细胞与植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。他设计了一个具体的实验方案如图:试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56请回答下列有关问题。(1)实验方案中,步骤A为除去细胞壁得到的,步骤B为。(2)植物材料经后形成愈伤组织,诱导该过程的关键物质是。(3)进行动物胚胎细胞培养时,需要用胰蛋白酶将分散成单个细胞,制成的细胞悬液,通常置于含95%空气加5%的混合气体的培养箱中进行培养。(4)一般选用传代培养代以内的细
22、胞用于诱导融合,因为它们具有。诱导融合的物理法包括。【答案】(1)原生质体胚胎移植(2)脱分化生长素和细胞分裂素(3)组织块或贴壁生长的细胞二氧化碳(4)10正常的二倍体核型离心、振动和电激试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】(1)植物细胞除去细胞壁后得到的结构称为原生质体。在体外培养的动物胚胎需移植到相应的受体雌性动物的子宫内,才能发育成新个体。步骤A为除去细胞壁得到的原生质体,步骤B为胚胎移植。(2)在植物组织培养的过程中,离体的细胞、组织或器官经脱分化后形成愈伤组织,此过程离不开生长素和细胞分裂素的诱导。(3)在培养动物细胞时,需要用胰蛋白酶处理组织块或贴壁生长的细胞
23、,使之分散成单个细胞。细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳,所以进行细胞培养时,通常将其置于含95%空气加5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养。(4)传代培养的动物细胞,一般在10代以内,能保持细胞正常的二倍体核型。诱导细胞融合的物理方法有离心、振动和电激等。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点565.(2016河北石家庄质检,40)细胞工程技术研究,特别是不对称细胞杂交等技术是当前研究的热点。请回答下列有关问题。(1)植物组织培养的原理是。将离体的器官或组织,首先经过脱分化培养形成,然后再分化最终形成完整植株。(2)细胞的不对称杂交是指将不对等的细胞进行融合,如将二倍体甘蓝体细胞
24、与其配子细胞进行的融合:首先经酶的作用去除细胞壁,形成,再经物理或化学方法,促使二者融合,其中常用的化学诱导剂为,融合后符合育种条件的植物细胞中有个染色体组。(3)动物细胞培养液为合成培养基,但该培养基中往往要加入一些等天然成分。动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2,CO2的主要作用是。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【答案】(1)细胞的全能性愈伤组织(2)纤维素酶和果胶原生质体聚乙二醇(或PEG)3(3)血清、血浆维持(培养液的)pH试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】(1)植物组织培养的原理是细胞的全能性。将离体的器官或组织,首先经过脱分化培养形成愈伤
25、组织,然后再分化最终形成完整植株。(2)由于植物细胞壁阻碍了植物细胞间的杂交,而植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,形成原生质体。诱导原生质体融合时,常用的化学诱导剂为聚乙二醇(或PEG)。依题意可知:该细胞的不对称杂交选用的是二倍体甘蓝体细胞与其配子细胞,所以融合后符合育种条件的植物细胞中有3个染色体组。(3)用于培养动物细胞的合成培养基中往往要加入一些血清、血浆等天然成分。动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2,CO2的主要作用是维持培养液的pH。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56动物细胞工程1.(2016课标全国,40,15分,较低难度
26、)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题。(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为。过程表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用的方法。代表的过程是。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(2)经过多次传代后,供体细胞中的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是。(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了。【答案】(1)XX或XY显微操作胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中
27、的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】本题主要考查核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术的相关知识。(1)因为供体性别不确定,所以A的性染色体的组成可为XX或XY。常采用显微操作的方法去除卵母细胞的细胞核。过程表示将早期胚胎移入受体,其过程为胚胎移植。(2)取供体动物的体细胞培养,一般选用传代10代以内的细胞,因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。超过10代继续培养,则其遗传物质(或核型)的稳定性会降低。(3)克隆动物的细胞核基因来自供体,因此大部分性状与供体相同,但细胞质基因来源于受体
28、(或提供卵母细胞的个体),即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响,这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相同。(4)其他克隆动物的成功获得也证明了动物已分化体细胞的细胞核具有全能性。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点562.(2014课标全国,40,15分,较低难度)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条),并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例
29、加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56回答下列问题。(1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上,则小鼠最少需要经过次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最适合用于制备B淋巴细胞的是小鼠,理由是。(2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有,体系中出现多种类型细胞的原因是。(3)杂交瘤细胞中有个细胞核,染色体数目最多是条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是。试做真题高手
30、必备萃取高招对点精练考点55考点56【答案】(1)4YY小鼠的血清抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的,且融合率达不到100%(3)1200(4)不能无限增殖试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】本题考查动物单克隆抗体技术的原理及应用。(1)由图看出,到第4次免疫时,Y和Z的血清抗体效价已达到要求,即16000以上,而前3次免疫后,3只小鼠的血清抗体效价均未达到要求。从第3次开始,Y小鼠的血清抗体效价最高,所以Y小鼠最适合用于制备B淋巴细胞。(2)仅考虑细胞之间的两两融合。该融合体系中有5种类型的细胞:2种未融合型(B淋
31、巴细胞、骨髓瘤细胞),3种融合型(B淋巴细胞+B淋巴细胞、骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞、B淋巴细胞+骨髓瘤细胞),由此可看出细胞融合具有随机性。(3)杂交瘤细胞是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的,有1个细胞核,核内染色体数为40+60=100,在有丝分裂后期核内染色体数为200。(4)B淋巴细胞不能无限增殖,所以经多次传代培养后都不能存活。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点563.(2013海南单科,31,15分,较低难度)单纯疱疹病毒型(HSV-1)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测HSV-1。回答下列问题。(1)在制备抗HSV-1的单克隆抗体的过
32、程中,先给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白,一段时间后,若小鼠血清中抗的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内产生了反应,再从小鼠的中获取B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的细胞融合,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有的特点是。(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的中使其增殖,再从中提取、纯化获得。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV-1蛋白,其原因是该抗体具有和等特性。【答案】(1)HSV-1蛋白体液免疫(其他合理答案也可)脾脏(其他合理答案也可)骨髓瘤无限增殖且产生专一抗体(其他合理
33、答案也可)(2)腹腔腹水(3)纯度高特异性强(其他合理答案也可)试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】(1)制备单克隆抗体前应先给小鼠注射相应的抗原,如小鼠血清中出现抗该抗原的抗体后,说明小鼠体内发生了特异性免疫(体液免疫)反应,此时可从小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞。将获取的B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合,经检测、筛选,可获得所需的杂交瘤细胞,其特点是既能产生特异性抗体,又能无限增殖。(2)欲大量培养小鼠的杂交瘤细胞,可将其注射到小鼠的腹腔中,让其在小鼠腹腔中不断地增殖,产生所需抗体,然后从小鼠的腹水中提取、分离所需抗体。(3)利用杂交瘤细胞产生的单克隆抗体能准确地识别特定的
34、抗原,因为该抗体具有纯度高、特异性强、灵敏度高等特点。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点561.动物细胞培养(1)原理:细胞增殖。(2)过程(3)条件充足的营养供给微量元素、无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、血浆、血清等。适宜的温度:36.50.5,适宜的pH:7.27.4。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(4)应用生产病毒疫苗、单克隆抗体、干扰素等。利用动物细胞培养技术,可用烧伤病人自己的健康皮肤细胞培养出大量的自身薄层皮肤细胞,以供植皮所需。培养的动物细胞用于检测有毒物质,判断物质的毒性。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点562.动物体细胞核移植技术和克隆
35、动物(1)概念动物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。(2)原理动物细胞核的全能性和细胞膜的一定的流动性。(3)涉及的技术手段:动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(4)材料供体细胞:提供细胞核,一般选优良动物的传代10代以内的细胞。受体细胞:去核的减数第二次分裂中期的卵母细胞。a.卵细胞去核的原因:使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。b.卵母细胞选择时期及原因:减中期的卵母细胞,此时
36、具备受精能力,含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。c.选卵母细胞作为受体细胞的原因:细胞大,易于操作;卵黄多,营养丰富,为发育提供充足的营养;含有能激发细胞核全能性的物质。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(5)过程(6)应用前景在畜牧生产方面可用来培育良种动物。保护濒危物种。在医药卫生方面:作为生物反应器,生产医用蛋白。在治疗人类疾病时,转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(7)存在的问题动物克隆成功率低,不到克隆胚胎的10%。大多数克隆动物表现出遗传和生理缺陷。对克隆动物食品的安全问题存在争议。3.细胞融
37、合与单克隆抗体(1)动物细胞融合概念:也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。诱导方法:聚乙二醇、灭活的病毒、离心、振动、电激等。动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(2)单克隆抗体的制备血清抗体与单克隆抗体试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56单克隆抗体的制备a.过程试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56b.杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生单一抗体。(3)单克隆
38、抗体的作用作为诊断试剂: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。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56典例典例导导引引2(2017江西玉山模拟,40)如图为细胞融合的简略过程,请据图回答下列问题。(1)若A、B是植物细胞,在细胞融合之前已处理,除去了;A、B到细胞C的过程中,常用的物理方法是(至少写两种)。融合完成的标志是。(2)若A、B是植物细胞,则形成的D细胞还要应用技术把D培养成植株。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(3)
39、若A、B是动物细胞,一般取自,然后用使其分散开来;A、B到C的过程中常用的但不能用于植物细胞培养的手段是,所形成的D称为。(4)若该过程是制备单克隆抗体,A为小鼠效应B细胞,那么,在获得此细胞之前,小鼠已被注射了。注射后小鼠身体产生了相应的免疫反应,生成了,图中B为。(5)若该过程仍是制备单克隆抗体,在A、B到C的过程中,所形成的C有(只考虑两两融合细胞)种,用来培养的D细胞应该是。从中选择出它的方法是用特定的培养基进行筛选,获得D后,还需进行和从而获得足够数量的能分泌所需抗体的D,最后常用培养方法是培养基中培养和。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】(1)若A、B是植物细
40、胞,在细胞融合之前已处理,除去了细胞壁;诱导细胞融合常用的物理方法是离心、振动(电激),新的细胞壁的形成标志着细胞融合的完成。(2)若A、B是植物细胞,则形成的D细胞还要应用植物组织培养技术把D培养成植株。(3)若A、B是动物细胞,一般取自幼龄动物组织或胚胎,然后用胰蛋白酶分散开来,A、B到C的过程中常用的但不能用于植物细胞培养的手段是病毒诱导,所得到的细胞是杂交细胞。(4)若该过程是制备单克隆抗体,A为小鼠效应B细胞,那么,在获得此细胞之前,小鼠已被注射了相应的抗原。注射后小鼠身体产生了相应的免疫反应,生成了浆细胞,图中B为骨髓瘤细胞。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(5)若
41、该过程仍是制备单克隆抗体,在A、B到C的过程中,所形成的C有3种,用来培养的D细胞应该是杂交瘤细胞,从中选择出它的方法是用特定的选择性培养基进行筛选,获得D后,还需进行克隆化培养和抗体阳性检测从而获得足够数量的能分泌所需抗体的D,最后常用培养方法是培养基中培养和注入小鼠腹腔中培养。【答案】(1)细胞壁离心、振动(电激)形成新的细胞壁(2)植物组织培养(3)幼龄动物组织或胚胎胰蛋白酶病毒诱导杂交细胞(4)相应的抗原浆细胞骨髓瘤细胞(5)3杂交瘤细胞选择性克隆化培养抗体阳性检测注入小鼠腹腔中培养试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56高招2分析比较制备单克隆抗体过程中的两次筛选分析比较制备
42、单克隆抗体过程中的两次筛选试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点561.(2017四川南充模拟,40)科学家利用基因工程和细胞核移植技术培育了绿色荧光蛋白转基因克隆猪。基本流程是:从荧光水母中获取目的基因,与有关载体重组,将其导入猪胎儿的成纤维细胞,经培养后再将成纤维细胞核植入去核的卵母细胞中,最后培养出转基因克隆猪。(1)在培养瓶中,成纤维细胞贴壁生长分裂到表面相互接触时,就会停止分裂,这种现象叫做细胞的。若将成纤维细胞进行传代培养,操作时首先用处理成细胞悬液。(2)作为核移植受体细胞的去核卵母细胞一般处在期。供体细胞注入去核的卵母细胞中,常通过(物理方法)激活重组细胞,使其完成细胞分
43、裂和发育进程。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(3)培养重组细胞时,将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为培养基,但通常在培养基中还需要加入适量的等天然成分。细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行,CO2的主要作用是。为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的。【答案】(1)接触抑制胰蛋白酶(2)M中(减数第二次分裂中)电脉冲(或电激)(3)合成血清(或血浆)调节培养基的pH抗生素试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】(1)细胞贴壁生长分裂到表面相互接触时,就会停止分裂,这种现象叫做细胞的接触抑制。若将成纤维细胞进行传代
44、培养,操作时首先用胰蛋白酶处理成细胞悬液。(2)选取处在M中(减数第二次分裂中)期的去核卵母细胞作为受体细胞;通过电脉冲(或电刺激)激活重组细胞,使其完成细胞分裂和发育进程。(3)将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为合成培养基。动物细胞所需的营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行,CO2的主要作用是调节培养基的pH。为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点562.(2017广东清远模拟,40)如图分别是单克隆抗体制备
45、过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(1)图甲和图乙所示的过程中,应该都会用到的动物细胞工程技术是。(2)图甲中过程在制备单克隆抗体时需要借助动物细胞融合技术,其过程中动物细胞融合所特有的方法是使用诱导细胞融合。(3)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部像白面绵羊吗?请说明原因:。(4)图乙过程的技术具有多种用途,但是不能()A.有选择地繁殖某一性别的家畜B.繁殖家畜中的优良个体C.用于保存物种D.改变动物的核基因(5)在制备单克隆抗体的过程中,进行了两次筛选,其目的不同,第一次筛选获得;第二次筛选获得。试做真题高手必备萃取高招对点
46、精练考点55考点56【答案】(1)动物细胞培养技术(2)灭活的病毒(生物法)(3)不完全,卵母细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状(4)D(5)杂交瘤细胞能产生所需专一(特异性)抗体的杂交瘤细胞试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【解析】(1)图甲和图乙所示的过程中,应该都会用到的动物细胞工程技术是动物细胞培养技术。(2)图甲中过程在制备单克隆抗体时需要借助动物细胞融合技术,其过程中动物细胞融合所特有的方法是使用灭活的病毒诱导细胞融合。(3)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状并不完全像白面绵羊,因为卵母细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状。(4)图乙过程的动物体克隆技术具有多种用途
47、,比如有选择地繁殖某一性别的家畜、繁殖家畜中的优良个体、用于保存物种,但不能用于改变动物的核基因。(5)在制备单克隆抗体的过程中,进行了两次筛选,其目的不同,第一次筛选获得杂交瘤细胞;第二次筛选获得能产生所需专一(特异性)抗体的杂交瘤细胞。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点563.(2017山东日照二模,38)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行治疗,其技术流程如图(图中数字序号表示的是相关过程)。请回答下列有关问题。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(1)步骤中,分离上皮细胞时常用的酶是,过程构建重组
48、胚胎时(填“可以”或“不可以”)将整个上皮细胞注入去核的M期的卵母细胞。(2)步骤中,重组胚胎培养到期时,可从其中分离出ES细胞。(3)步骤中,将获取的Rag2基因导入ES细胞,该基因能否在ES细胞中稳定遗传的关键是。(4)步骤中,ES细胞培养液中需加入才能诱导形成造血干细胞,改造成功的造血干细胞重新输入Rag2基因缺失小鼠的治疗方法称为。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56【答案】(1)胰蛋白酶可以(2)囊胚内细胞团(3)ES细胞的DNA上是否插入了目的基因(4)分化诱导因子体外基因治疗【解析】(1)分离上皮细胞时常用胰蛋白酶处理细胞制备细胞悬液,构建重组胚胎时可以将整个上皮细胞
49、与去核的M期的卵母细胞融合构建重组细胞,也可将供体细胞的细胞核注入去核卵母细胞中。(2)重组胚胎培养到囊胚期时,可从其内细胞团中分离出ES细胞。(3)目的基因在宿主细胞中稳定遗传的关键是目的基因插入受体细胞中的DNA上。(4)ES细胞培养液中需加入分化诱导剂才能诱导形成造血干细胞,改造成功的造血干细胞重新输入Rag2基因缺失小鼠的治疗方法称为基因治疗。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点564.(2017江西南昌二模,38)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解,请据图回答下列问题。(1)图中所示的结构是细胞核;所示的细胞是
50、,图中所示的生物工程技术是;所示的生物工程技术是转基因技术。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点55考点56(2)在图中所示的生物工程技术中,健康胰岛B细胞基因在导入之前要构建,这个步骤是基因工程的核心,构建出的分子除含目的基因外,还必须含有。(3)重组细胞b在一定的如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等的作用下,可以定向分化形成胰岛B细胞。培养重组细胞b的培养液中除加入各种营养物质外,还必须加入等些天然成分,放在含O2和CO2的环境中培养,其中CO2的作用是。(4)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是。【答案】(1)内细胞团细胞(或胚胎干细胞)核移植技术(2)基因表达载体启动子、终止子、标记基因(3)