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本专题总概念图分概念图一、知识归纳1．动、植物细胞工程技术手段的原理和工具酶比较项目植物细胞工程动物细胞工程原理①植物组织培养──细胞全能性②植物体细胞杂交──细胞的全能性、细胞膜流动性①动物细胞培养──细胞增殖②体细胞核移植──动物细胞核的全能性③单克隆抗体的制备──细胞膜的流动性、细胞增殖④动物细胞融合──细胞膜流动性工具酶纤维素酶、果胶酶胰蛋白酶、胶原蛋白酶2．植物组织培养与动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞增殖取材植物幼嫩的部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织培养基的物理性质及成分或条件固体或半固体培养基；水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、植物激素、琼脂等，还需一定的光照液体培养基；葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等，还需控制一定的pH和气体环境结果获得新个体或细胞产品大量产生细胞或细胞产物目的①植株快速繁殖②脱毒植株的培育、转基因植物的培育③人工种子④生产药物、杀虫剂等①蛋白质生物制品的生产②皮肤移植材料的培育③检测有毒物质④生理、病理、药理学研究其他条件均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件3．植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合细胞融合原理细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞融合方法用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后，诱导原生质体融合用胰蛋白酶使细胞分散后，诱导细胞融合诱导手段离心、电刺激、振动、显微操作、聚乙二醇等诱导与植物体细胞杂交相比，还可用灭活的病毒诱导用途克服远缘杂交不亲和的障碍，扩展杂交亲本范围，培育新品种制备单克隆抗体、病毒疫苗、干扰素等4．植物组织培养、植物体细胞杂交、细胞核移植的比较项目植物组织培养植物体细胞杂交细胞核移植原理植物细胞的全能性细胞膜的流动性、植物细胞的全能性动物细胞核的全能性方离体的植物器官、组织或细去掉细胞壁→诱导原核移植→胚胎移植法胞→愈伤组织→根、芽→植物体生质体融合→组织培养优点快速繁殖、培育无病毒植株等克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物缺点技术要求高、培养条件严格技术复杂，难度大；需植物组织培养等技术支持导致生物品系减少，个体生存能力下降举例试管苗的培育、培养转基因植物培育“番茄—马铃薯”杂种植株“多利”羊等克隆动物的培育6．细胞工程中应注意的问题（1）植物组织培养的目的不同，培养阶段也就不同：若生产人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产品，则一般培养到愈伤组织阶段；如培育新个体，则应该培养到试管苗阶段。（2）动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养（基础）、动物细胞融合、动物细胞核移植等。（3）动物细胞融合和植物体细胞杂交产生的后代中都含有两个亲本的遗传物质；植物组织培养和人工种子产生的后代中都只含有一个亲本的遗传物质。（4）植物体细胞杂交后的杂交细胞具有全能性，动物细胞融合后的杂种细胞没有全能性。（5）动物体细胞核移植是将动物的一个体细胞的细胞核移入一个已经去核的卵母细胞中，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。二、相关试题1．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列各项中为非必要条件的是（）A．培养基需消毒灭菌B．给予适宜的温度C．给予充足的光照D．给予适宜的养料和激素2．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是（）A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理`──酶的专一性B．植物组织培养和动物细胞培养──细胞的全能性C．原生质体融合和动物细胞融合──生物膜的流动性D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养──细胞增殖3．运用此植物体细胞杂交法可使本来存在着生殖隔离的物种进行杂交，培育出兼有两种品质的优良品种。要大量繁殖这样的优良品种，最好用下列哪种方法（）A．单倍体育种法B．杂交育种法C．植物组织培养法D．花药离体培养法4．科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞──“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”的说法，正确的是（）A．iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性B．iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期C．iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变D．iPS细胞分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因5．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是（）A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生所需抗体的细胞B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞C．用聚乙二醇作诱导剂，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，并从中选出能产生抗体的B淋巴细胞群，培养后提取单克隆抗体6．下列关于细胞工程的叙述，错误的是（）A．电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合B．去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理C．小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体D．某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同7．（双选）下列关于细胞工程的叙述中，正确的是（）A．细胞工程的原理是细胞的全能性B．绵羊多利的诞生，说明高度分化的动物细胞核具有全能性C．植物组织培养技术可用于培育新物种D．试管婴儿技术包括核移植和胚胎移植技术8．（双选）新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。下列技术（或仪器）与应用匹配正确的是（）A．PCR技术──扩增蛋白质B．杂交瘤技术──制备单克隆抗体C．光学显微镜──观察叶绿体的基粒D．花粉离体培养──培育单倍体植物9．植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴，例如，将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养，若培养基不添加植物激素，则该幼苗既不能分化出根，也不能分化出芽，更不能脱分化，但短时间内能进行生长；若使用不同的激素或调整相关激素的比例，则会有不同的培养结果。（1）若条件满足时，外植体会发生脱分化形成愈伤组织。若培养基中细胞分裂素和生长素的比例合适，则愈伤组织会_，若细胞分裂素太多，则愈伤组织。若生长素太多，则愈伤组织。（2）植物微型繁殖技术可以保持品种的，繁殖幼苗的速度。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。（3）若培养2～5d后，发现外植体边缘局部污染，原因可能是。10．根据图示回答相关问题。（1）①过程中使用了酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，保证植物细胞会产生，以保护细胞原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是。（2）③处的细胞与④处的细胞相比，最大的区别是不具有；动物细胞与④处的细胞相比，在功能上的特点是不具有。（3）过程属于再分化；动植物细胞发生分化的根本原因都是。（4）③处的细胞在化学药剂的作用下，会发生细胞融合；动物细胞融合方法与植物细胞不相同的是。（5）（多选）下列关于细胞工程的叙述中，错误的是（）A．平铺板中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B．平铺板中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C．⑥处的细胞都必须通过细胞分裂才能形成愈伤组织D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同E．动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现11．如图表示单克隆抗体的制备过程，请回答下列问题：（1）细胞A具有产生的功能。细胞B的突出特点是。诱导细胞A和B融合的诱导剂通常是或聚乙二醇。（2）若细胞A的基因型为AA，细胞B的基因型为BB，生产的目标应该是基因型为的细胞。可通过特定的培养基将所需的融合细胞筛选出来。（3）动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有。细胞培养应在含5％CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是。（4）单克隆抗体与常规抗体相比，具有等特点。单克隆抗体与抗癌药物结合制成“生物导弹”，可明显减少用药量和副作用，原因是。（5）单克隆抗体主要有哪些用途？（至少列举两个方面）。12．人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：请回答：（1）过程①代表的是。（2）过程②构建A基因表达载体时，必须使用和两种工具酶。（3）过程③采用的实验技术是，获得的X是。（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行比较；或用图中的进行特异结合检测。三、答案及解析1．C解析：愈伤组织再分化成根、芽的胚状体时，需给予光照刺激，以促进叶绿素的合成，为随后的光合作用提供有利条件，本题中的限定前提是细胞脱分化形成愈伤组织的过程而不是再分化过程。2．B解析：动物细胞培养不能体现细胞的全能性，只有通过核移植后的重组细胞才能体现动物细胞的全能性。3．C解析：要大量繁殖由植物体细胞杂交获得的优良品种，应用植物组织培养这一无性生殖的方法，才能既保持亲本的优良性状，又能快速繁殖。4．B解析：“iPS细胞”是一种多能干细胞，而多能干细胞既能分裂又能进行细胞分化。细胞的全能性应该体现在由该细胞形成新个体的过程中。高度分化的细胞如神经细胞等是不能再进行细胞分裂的，不能进行有丝分裂的细胞是不具有细胞周期的。细胞分化是基因选择性表达的结果，而多细胞生物的各个体细胞由于源自一个受精卵，具有相同的遗传信息。5．B解析：将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞，把小鼠骨髓瘤细胞与能产生抗体的B淋巴细胞在聚乙二醇或灭活的仙台病毒的诱导下融合，融合后的杂交瘤细胞具有两个亲本细胞的特性，可以分泌化学性质单一、特异性强的抗体，即单克隆抗体。6．D解析：本题综合考查动、植物细胞工程技术。利用物理(电刺激、振荡、离心)和化学的方法既可诱导植物原生质体融合，也可促进动物细胞融合；植物体细胞杂交常先用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，获得有活力的原生质体，用胰蛋白酶处理动物组织分散成单个细胞；将小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖，经克隆后生成的细胞群可产生单克隆抗体；甲乙两品种的体细胞杂交后代的染色体数是甲乙两品种染色体数之和，甲乙两品种杂交后代的染色体数是甲乙两品种配子染色体数的和。7．BC解析：细胞工程技术包括细胞培养、细胞融合、胚胎培养，所以不都是体现全能性。绵羊多利的诞生，说明高度分化的动物细胞的核具有全能性。植物组织培养技术可用于培育新物种，是通过促使其分化进行的。试管婴儿技术属于胚胎工程，不包括核移植。8．BD解析：PCR技术只能用来扩增核酸，不能用来扩增蛋白质；利用光学显微镜无法观察到叶绿体的基粒。9．（1）营养条件和激素再分化出根和芽只长芽，不长根只长根，不长芽（2）遗传特性（答案合理即可）快遗传信息（3）消毒不彻底解析：植物组织培养技术利用的是植物细胞的全能性，植物细胞全能性的表达需要离体和一定的营养条件以及激素的调控，同时，在操作过程中应注意无菌操作，避免微生物（杂菌）的污染；生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化，细胞分裂素的主要作用是促进组织细胞的分裂或从愈伤组织和器官上分化出不定芽，二者协同调控脱分化和再分化等过程。10．（1）纤维素酶和果胶质壁分离胰蛋白酶（2）细胞壁分化的全能性（3）⑨⑩基因的选择性表达（4）聚乙二醇可以使用灭活的病毒（5）DE解析：此题考查考生对植物组织培养技术的掌握，同时考查了从流程图中获取相关信息的能力。从题中图示可知，①过程是使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物叶片的细胞，使植物叶片的细胞发生质壁分离且原生质体分离，②处植物细胞的部分细胞壁已经被水解，③处是去除了细胞壁的植物细胞原生质体，④处是再生出细胞壁的植物细胞，⑤处是再生出细胞壁的细胞进行了第一次分裂，⑥处是再生出细胞壁的细胞进行了第二次分裂，⑦处是再生出细胞壁的细胞经多次细胞分裂形成了集群的细胞团，⑧处