細(xì)胞工程專題總概念圖

1、本專題總概念圖分概念圖一、知識歸納1動、植物細(xì)胞工程技術(shù)手段的原理和工具酶比較項(xiàng)目 植物細(xì)胞工程 動物細(xì)胞工程 原理植物組織培養(yǎng)細(xì)胞全能性植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜流動性動物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞增殖體細(xì)胞核移植動物細(xì)胞核的全能性單克隆抗體的制備細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖動物細(xì)胞融合細(xì)胞膜流動性工具酶纖維素酶、果膠酶胰蛋白酶、膠原蛋白酶2植物組織培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目 植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖取材植物幼嫩的部位或花藥等 動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織 培養(yǎng)基的物理性質(zhì)及成分或條件固體或半固體培養(yǎng)基；水、礦質(zhì)元素、維生素、蔗糖、氨基酸、植物激素、瓊脂等，還

2、需一定的光照 液體培養(yǎng)基；葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、動物血清等，還需控制一定的pH和氣體環(huán)境 結(jié)果獲得新個(gè)體或細(xì)胞產(chǎn)品 大量產(chǎn)生細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物 目的植株快速繁殖 脫毒植株的培育、轉(zhuǎn)基因植物的培育人工種子 生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等 蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn) 皮膚移植材料的培育 檢測有毒物質(zhì) 生理、病理、藥理學(xué)研究 其他條件均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件 3植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的比較比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動性 細(xì)胞膜的流動性 細(xì)胞融合方法 用纖維素酶、果膠酶去除細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 用胰蛋白酶使細(xì)胞分散后，誘導(dǎo)細(xì)胞融合 誘導(dǎo)手段 離心、電刺激、

3、振動、顯微操作、聚乙二醇等誘導(dǎo) 與植物體細(xì)胞雜交相比，還可用滅活的病毒誘導(dǎo) 用途 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)展雜交親本范圍，培育新品種 制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等 4植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交、細(xì)胞核移植的比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞核移植原理植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性動物細(xì)胞核的全能性方法離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體去掉細(xì)胞壁誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合組織培養(yǎng)核移植胚胎移植優(yōu)點(diǎn)快速繁殖、培育無病毒植株等克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育出作物新品種繁殖優(yōu)良品種，用于保存瀕危物種，有選擇地繁殖某性別的動物缺點(diǎn)技術(shù)要求高、培養(yǎng)條件嚴(yán)格技術(shù)復(fù)雜，難度

4、大；需植物組織培養(yǎng)等技術(shù)支持導(dǎo)致生物品系減少，個(gè)體生存能力下降舉例試管苗的培育、培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物培育“番茄馬鈴薯”雜種植株“多利”羊等克隆動物的培育6細(xì)胞工程中應(yīng)注意的問題（1）植物組織培養(yǎng)的目的不同，培養(yǎng)階段也就不同：若生產(chǎn)人工種子，則培養(yǎng)到胚狀體階段；若提取細(xì)胞產(chǎn)品，則一般培養(yǎng)到愈傷組織階段；如培育新個(gè)體，則應(yīng)該培養(yǎng)到試管苗階段。（2）動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動物細(xì)胞培養(yǎng)（基礎(chǔ)）、動物細(xì)胞融合、動物細(xì)胞核移植等。（3）動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的后代中都含有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)；植物組織培養(yǎng)和人工種子產(chǎn)生的后代中都只含有一個(gè)親本的遺傳物質(zhì)。（4）植物體細(xì)胞雜交后的雜交細(xì)胞具有全能性，

5、動物細(xì)胞融合后的雜種細(xì)胞沒有全能性。（5）動物體細(xì)胞核移植是將動物的一個(gè)體細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)已經(jīng)去核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)胚胎最終發(fā)育為動物個(gè)體。 二、相關(guān)試題1在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列各項(xiàng)中為非必要條件的是（）A培養(yǎng)基需消毒滅菌B給予適宜的溫度C給予充足的光照D給予適宜的養(yǎng)料和激素2植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞工程中所用技術(shù)與原理不相符的是（）A纖維素酶、果膠酶處理和胰蛋白酶處理酶的專一性B植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞的全能性C原生質(zhì)體融合和動物細(xì)胞融合生物膜的流動性D紫草細(xì)胞培養(yǎng)和雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)細(xì)胞增殖3運(yùn)用此植物體細(xì)胞雜交法

6、可使本來存在著生殖隔離的物種進(jìn)行雜交，培育出兼有兩種品質(zhì)的優(yōu)良品種。要大量繁殖這樣的優(yōu)良品種，最好用下列哪種方法（）A單倍體育種法B雜交育種法C植物組織培養(yǎng)法D花藥離體培養(yǎng)法4科學(xué)家將人體皮膚細(xì)胞改造成了多能干細(xì)胞“iPS細(xì)胞”，人類“iPS細(xì)胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細(xì)胞。以下有關(guān)“iPS細(xì)胞”的說法，正確的是 （） AiPS細(xì)胞分化為神經(jīng)細(xì)胞的過程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性BiPS細(xì)胞有細(xì)胞周期，它分化形成的神經(jīng)細(xì)胞一般不具有細(xì)胞周期CiPS細(xì)胞可分化形成多種組織細(xì)胞，說明“iPS細(xì)胞”在分裂時(shí)很容易發(fā)生突變DiPS細(xì)胞分化成人體多種組織細(xì)胞，是因?yàn)樗哂胁煌谄渌?xì)胞的特定基因5用動物細(xì)胞

7、工程技術(shù)獲取單克隆抗體，下列實(shí)驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤的是（） A將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞B用纖維素酶處理B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞C用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合D篩選雜交瘤細(xì)胞，并從中選出能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體6下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述，錯(cuò)誤的是（）A電刺激可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合或動物細(xì)胞融合B去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁和將動物組織分散成單個(gè)細(xì)胞均需酶處理C小鼠骨髓瘤細(xì)胞和經(jīng)抗原免疫小鼠的B淋巴細(xì)胞融合可制備單克隆抗體D某種植物甲乙兩品種的體細(xì)胞雜種與甲乙兩品種雜交后代的染色體數(shù)目相同7（雙選）下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述中，正確的是（

8、）A細(xì)胞工程的原理是細(xì)胞的全能性B綿羊多利的誕生，說明高度分化的動物細(xì)胞核具有全能性C植物組織培養(yǎng)技術(shù)可用于培育新物種D試管嬰兒技術(shù)包括核移植和胚胎移植技術(shù)8（雙選）新技術(shù)的建立和應(yīng)用對生物學(xué)發(fā)展至關(guān)重要。下列技術(shù)（或儀器）與應(yīng)用匹配正確的是（）APCR 技術(shù)擴(kuò)增蛋白質(zhì)B雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體C光學(xué)顯微鏡觀察葉綠體的基粒D花粉離體培養(yǎng)培育單倍體植物9植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇，例如，將無根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)，若培養(yǎng)基不添加植物激素，則該幼苗既不能分化出根，也不能分化出芽，更不能脫分化，但短時(shí)間內(nèi)能進(jìn)行生長；若使用不同的激素或調(diào)整相

9、關(guān)激素的比例，則會有不同的培養(yǎng)結(jié)果。（1）若 條件滿足時(shí)，外植體會發(fā)生脫分化形成愈傷組織。若培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長素的比例合適，則愈傷組織會_ ，若細(xì)胞分裂素太多，則愈傷組織 。若生長素太多，則愈傷組織 。（2）植物微型繁殖技術(shù)可以保持品種的 ，繁殖幼苗的速度 。離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細(xì)胞具有該植物的全部 。（3）若培養(yǎng)25 d后，發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染，原因可能是 。10根據(jù)圖示回答相關(guān)問題。（1）過程中使用了 酶，以使植物原生質(zhì)體相互分離，此處使用的溶液濃度較大，保證植物細(xì)胞會產(chǎn)生 ，以保護(hù)細(xì)胞原生質(zhì)體不被破壞；在動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中，使細(xì)胞分

10、離開來的酶是 。（2）處的細(xì)胞與處的細(xì)胞相比，最大的區(qū)別是不具有 ；動物細(xì)胞與處的細(xì)胞相比，在功能上的特點(diǎn)是不具有 。（3）過程 屬于再分化；動植物細(xì)胞發(fā)生分化的根本原因都是 。（4）處的細(xì)胞在化學(xué)藥劑 的作用下，會發(fā)生細(xì)胞融合；動物細(xì)胞融合方法與植物細(xì)胞不相同的是 。（5）（多選）下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A平鋪板中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B平鋪板中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C處的細(xì)胞都必須通過細(xì)胞分裂才能形成愈傷組織D同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同E動物細(xì)胞融合標(biāo)志著動物細(xì)胞全能性的實(shí)現(xiàn)11如圖表示單克隆抗體的制備過程

11、，請回答下列問題：（1）細(xì)胞A具有產(chǎn)生 的功能。細(xì)胞B的突出特點(diǎn)是 。誘導(dǎo)細(xì)胞A和B融合的誘導(dǎo)劑通常是或聚乙二醇。（2）若細(xì)胞A的基因型為AA，細(xì)胞B的基因型為BB，生產(chǎn)的目標(biāo)應(yīng)該是基因型為的細(xì)胞。可通過特定的培養(yǎng)基將所需的融合細(xì)胞篩選出來。（3）動物細(xì)胞培養(yǎng)液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素等，與植物細(xì)胞培養(yǎng)基有所不同的是，還含有。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是。（4）單克隆抗體與常規(guī)抗體相比，具有等特點(diǎn)。單克隆抗體與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，可明顯減少用藥量和副作用，原因是。（5）單克隆抗體主要有哪些用途？（至少列舉兩個(gè)方面）。12人類在預(yù)防與診療

12、傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，其疫苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖：請回答：（1）過程代表的是 。（2）過程構(gòu)建A基因表達(dá)載體時(shí)，必須使用 和 兩種工具酶。（3）過程采用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)是 ，獲得的X是 。（4）對健康人進(jìn)行該傳染病免疫預(yù)防時(shí)，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的 所制備的疫苗。對該傳染病疑似患者確診時(shí)，可從疑似患者體內(nèi)分離病毒，與已知病毒進(jìn)行 比較；或用圖中的 進(jìn)行特異結(jié)合檢測。 三、答案及解析1C解析：愈傷組織再分化成根、芽的胚狀體時(shí)，需給予光照刺激，以促進(jìn)葉綠素的合成，為隨后的光合作用提供有利條件，本題中的限定前提

13、是細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程而不是再分化過程。2B解析：動物細(xì)胞培養(yǎng)不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，只有通過核移植后的重組細(xì)胞才能體現(xiàn)動物細(xì)胞的全能性。3C 解析：要大量繁殖由植物體細(xì)胞雜交獲得的優(yōu)良品種，應(yīng)用植物組織培養(yǎng)這一無性生殖的方法，才能既保持親本的優(yōu)良性狀，又能快速繁殖。4B解析：“iPS細(xì)胞”是一種多能干細(xì)胞，而多能干細(xì)胞既能分裂又能進(jìn)行細(xì)胞分化。細(xì)胞的全能性應(yīng)該體現(xiàn)在由該細(xì)胞形成新個(gè)體的過程中。高度分化的細(xì)胞如神經(jīng)細(xì)胞等是不能再進(jìn)行細(xì)胞分裂的，不能進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞是不具有細(xì)胞周期的。細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，而多細(xì)胞生物的各個(gè)體細(xì)胞由于源自一個(gè)受精卵，具有相同的遺傳信息。5B解析

14、：將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞，把小鼠骨髓瘤細(xì)胞與能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞在聚乙二醇或滅活的仙臺病毒的誘導(dǎo)下融合，融合后的雜交瘤細(xì)胞具有兩個(gè)親本細(xì)胞的特性，可以分泌化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體，即單克隆抗體。6D解析：本題綜合考查動、植物細(xì)胞工程技術(shù)。利用物理(電刺激、振蕩、離心)和化學(xué)的方法既可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合，也可促進(jìn)動物細(xì)胞融合；植物體細(xì)胞雜交常先用纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞，獲得有活力的原生質(zhì)體，用胰蛋白酶處理動物組織分散成單個(gè)細(xì)胞；將小鼠骨髓瘤細(xì)胞和經(jīng)抗原免疫的B淋巴細(xì)胞融合得到雜交瘤細(xì)胞，雜交瘤細(xì)胞既能產(chǎn)生抗體又能無限增殖，經(jīng)克隆后生成的細(xì)胞群可產(chǎn)生單克隆抗體

15、；甲乙兩品種的體細(xì)胞雜交后代的染色體數(shù)是甲乙兩品種染色體數(shù)之和，甲乙兩品種雜交后代的染色體數(shù)是甲乙兩品種配子染色體數(shù)的和。7BC解析：細(xì)胞工程技術(shù)包括細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合、胚胎培養(yǎng)，所以不都是體現(xiàn)全能性。綿羊多利的誕生，說明高度分化的動物細(xì)胞的核具有全能性。植物組織培養(yǎng)技術(shù)可用于培育新物種，是通過促使其分化進(jìn)行的。試管嬰兒技術(shù)屬于胚胎工程，不包括核移植。8BD解析：PCR 技術(shù)只能用來擴(kuò)增核酸，不能用來擴(kuò)增蛋白質(zhì)；利用光學(xué)顯微鏡無法觀察到葉綠體的基粒。9（1）營養(yǎng)條件和激素再分化出根和芽只長芽，不長根只長根，不長芽（2）遺傳特性（答案合理即可）快 遺傳信息（3）消毒不徹底解析：植物組織培養(yǎng)技術(shù)利

16、用的是植物細(xì)胞的全能性，植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要離體和一定的營養(yǎng)條件以及激素的調(diào)控，同時(shí)，在操作過程中應(yīng)注意無菌操作，避免微生物（雜菌）的污染；生長素用于誘導(dǎo)細(xì)胞的分裂和根的分化，細(xì)胞分裂素的主要作用是促進(jìn)組織細(xì)胞的分裂或從愈傷組織和器官上分化出不定芽，二者協(xié)同調(diào)控脫分化和再分化等過程。10（1）纖維素酶和果膠質(zhì)壁分離胰蛋白酶（2）細(xì)胞壁分化的全能性（3）基因的選擇性表達(dá) （4）聚乙二醇可以使用滅活的病毒（5）DE解析：此題考查考生對植物組織培養(yǎng)技術(shù)的掌握，同時(shí)考查了從流程圖中獲取相關(guān)信息的能力。從題中圖示可知，過程是使用含有纖維素酶和果膠酶的高濃度溶液處理植物葉片的細(xì)胞，使植物葉片的細(xì)胞發(fā)生

17、質(zhì)壁分離且原生質(zhì)體分離，處植物細(xì)胞的部分細(xì)胞壁已經(jīng)被水解，處是去除了細(xì)胞壁的植物細(xì)胞原生質(zhì)體，處是再生出細(xì)胞壁的植物細(xì)胞，處是再生出細(xì)胞壁的細(xì)胞進(jìn)行了第一次分裂，處是再生出細(xì)胞壁的細(xì)胞進(jìn)行了第二次分裂，處是再生出細(xì)胞壁的細(xì)胞經(jīng)多次細(xì)胞分裂形成了集群的細(xì)胞團(tuán)，處是形成的愈傷組織，是發(fā)生再分化的過程，是胚狀體繼續(xù)分化的過程。由此可以解答第（1）（4）小題。組織培養(yǎng)的對象既可以是體細(xì)胞也可以是生殖細(xì)胞，且由于突變的普遍性，獲得的愈傷組織的基因組成不一定相同；新個(gè)體的產(chǎn)生是細(xì)胞具有全能性的標(biāo)志。 11（1）特異性抗體能夠無限增殖滅活的病毒（2）AABB選擇（3）動物血清維持培養(yǎng)液的pH（4）特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量生產(chǎn)（5）作為診斷試劑、用于疾病的治療等。解析：漿細(xì)胞能夠產(chǎn)生特異性抗體，但不能在體外大量增殖；骨髓瘤細(xì)胞能夠無限增殖，但不能產(chǎn)生抗體，如果將二者融合成雜交瘤細(xì)胞，則不僅能夠在體外大量增殖，也能產(chǎn)生于相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合的抗體。通過特定的選擇培養(yǎng)基將合格的雜交瘤細(xì)胞篩選出來，進(jìn)行克隆化培養(yǎng)，便可大量制備單克隆抗體。單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，通過其良好的導(dǎo)航功能，可攜帶抗癌藥物準(zhǔn)確作用于癌細(xì)胞，不僅能減少用藥量，而且也可最大限度降低藥物的副作用。12（1）逆（反）轉(zhuǎn)錄（2）限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶（注：兩空順序可顛倒）（3）細(xì)胞融合雜交瘤細(xì)胞（