高三生物一轮复习辅导与测试
选修三   现代生物科技专题
第二章　细胞工程
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1．植物的组织培养　Ⅱ　
2.动物的细胞培养与体细胞克隆　Ⅰ　
3.细胞融合与单克隆抗体　Ⅱ
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课时训练
微课助学
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1．植物组织培养
植物细胞的全能性
胚状体或丛芽
脱分化
再分化
愈伤组织
考点一　植物细胞工程
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2．植物体细胞杂交技术 
(1)过程①为去除            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                            。
(2)过程②是原生质体的融合，人工诱导的物理方法包括
                                  等；化学方法一般用                  作诱导剂。
(3)过程③是原生质体融合后再生出             ，这是原生质体融合成功的标志。
细胞壁
纤维酶和果胶酶
离心、振动、电刺激
聚乙二醇
细胞壁
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3．植物细胞工程的实际应用
突变体的利用
微型繁殖,作物脱素
胚状体
人工薄膜
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1．(2013·高考江苏卷)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
为了使优质苗的生物性状不发生性状分离，可采用茎段扦插诱导生根技术快速育苗，也可采用将幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上的方法或用茎尖或幼叶等部位的组织进行植物组织培养获得大量优质苗；
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1．(2013·高考江苏卷)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
花粉粒是减数分裂的产物，利用花粉粒离体培养得到的是单倍体苗，其高度不育，且会发生性状分离，因此B项方案不能选用。
B
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考点一　植物细胞工程
2．(1)(2012·高考江苏卷)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性。(　　)
(2)(2011·高考江苏卷)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株。(　　)
(3)(2011·高考江苏卷)用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子。(　　)
(4)(2009·高考全国大纲卷)不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程。(　　)
(5)(2009·高考全国大纲卷)利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种。(　　)
√
×
×
×
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考点一　植物细胞工程
植物组织培养和植物体细胞杂交的比较
细胞膜具有一定的流动性和
细胞的全能性
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易误警示
(1)不同细胞体现全能性能力的大小不同，具体表现为：受精卵>生殖细胞>体细胞，离体细胞的全能性表达与分化程度呈负相关，但生殖细胞特殊。
(2)脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要光，因为愈伤组织利用有机营养成分，而试管苗需要进行光合作用以自养。
(3)植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素比例不同，因为培养的目的不同(生根或生芽)。
(4)植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。
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考点一　植物细胞工程
(2014·吉林一中第二次质检)植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如下图所示，回答相应的问题。
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考点一　植物细胞工程
(1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是__________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体________。
(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将①________放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞悬浮液，再经过________即可获得大量细胞。
(4)组织培养过程需要提供植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到发生________异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于________、________、________等育种过程中。
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考点一　植物细胞工程
解析
(1)刚长出的芽尖还没有受到病毒的侵染，因此用这些部位的细胞做植物组织培养的材料，可以获得脱毒植株。(2)在植物组织培养时，常用生长素和细胞分裂素来诱导外植体形成愈伤组织，生根、发芽，从而形成新的植物体。(3)一般利用外植体脱分化形成的愈伤组织获得细胞产物，愈伤组织有很强的分裂能力，通过培养愈伤组织细胞可获得大量细胞产物。(4)愈伤组织细胞分裂时易受环境条件影响而发生染色体结构或数目的变异，故需要在适宜的条件下进行组织培养。(5)植物体细胞杂交育种、植物基因工程育种、单倍体育种等育种过程均需要用到植物组织培养技术。
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考点一　植物细胞工程
答案
(1)这些部位还未受到病毒等病原体的侵害
(2)脱分化和再分化
(3)愈伤组织　细胞分裂
(4)染色体结构与数目
(5)植物体细胞杂交育种　基因工程育种　单倍体育种
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
1．动物细胞培养——动物细胞工程技术的基础
(1)动物细胞的培养过程
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
1．动物细胞培养——动物细胞工程技术的基础
有毒物质
培养液
抗生素
代谢产物
血清、血浆
36.5±0.5℃
7.2～7.4
5%CO2
维持培养液的pH
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
2．动物体细胞核移植技术和克隆动物
代孕母体―→生出与供体遗传物质基本相同的个体
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
2．动物体细胞核移植技术和克隆动物
(2)原理： 
(3)结果：
(4)应用
①加速家畜                 进程，促进优良畜群繁育。
②保护                   。
③生产医用蛋白。
④作为异种移植的         。
⑤用于组织器官的           。
动物体细胞核具有全能性
产生新个体
遗传改良
濒危物种
供体
移植
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
解析
取小鼠皮肤组织进行培养时需对实验小鼠进行消毒；通过胰蛋白酶消化皮肤组织可获得皮肤细胞；丙过程为最初的传代培养，得到的细胞大多具有正常二倍体核型；
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
解析
来源于多个细胞的非克隆培养所得到的细胞系具有异质性，该实验小鼠皮肤细胞属于非克隆培养，丁过程得到的细胞具有异质性。
C
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
2．(1)(2011·高考江苏卷)动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育(　　)
(2)(2010·高考浙江卷)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(　　)
(3)(2010·高考浙江卷)克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变(　　)
(4)(2010·高考浙江卷)二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的(　　)
(5)(2010·高考浙江卷)恶性细胞系的细胞可进行传代培养(　　)
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
动物细胞培养与动物体细胞核移植
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
易误警示
(1)植物组织培养和动物细胞培养过程都存在细胞的培养过程，但植物细胞可以先分裂再分化，而动物细胞不分化只分裂。
(2)克隆动物的起点是经过核移植后形成的重组细胞，其遗传物质主要来自供体，因此形成的个体性状主要同供体，但也有部分性状同受体。
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)。请结合图示回答下列问题：
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用________酶处理。
(2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是_____________________
__________________________。
(3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是________，此外，细胞增殖还表现出________和接触抑制等特点。
解析
(1)实践中常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分离开来。
(2)传代10代以内的细胞代谢旺盛、分裂能力强，遗传物质没有发生改变，适于作为核移植的供体细胞。
(3)在进行原代培养时，细胞以有丝分裂的方式进行增殖，同时表现出贴壁生长和接触抑制的现象。
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用________酶处理。
(2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是_____________________
__________________________。
(3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是________，此外，细胞增殖还表现出________和接触抑制等特点。
答案
(1)胰蛋白
(2)该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变
(3)有丝分裂　贴壁生长
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
(4)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100%地复制，原因最可能是_________________________________
______________________________。
(5)上述动物细胞工程中涉及的技术有________________。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物的________________具有全能性。
解析
(4)生物的性状是细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果，同时，生物的性状还受环境因素的影响，因此，克隆动物不可能是供体奶牛100%的复制品。
(5)该克隆动物的培育过程中涉及核移植，细胞培养和胚胎移植等技术，说明了高度分化的哺乳动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
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考点二　动物细胞培养与克隆动物
(4)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100%地复制，原因最可能是_________________________________
______________________________。
(5)上述动物细胞工程中涉及的技术有________________。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物的________________具有全能性。
答案
(4)①生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；②生物的性状还受环境因素的影响
(5)核移植、细胞培养、胚胎移植技术　体细胞的细胞核
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考点三　动物细胞融合与单克隆抗体
1．动物细胞融合
(1)原理：                               。
(2)融合方法：聚乙二醇(PEG)、                   、电激等。
(3)意义：突破了                         的局限，使                 成为可能，也为制造
                      开辟了新途径。
细胞膜的流动性
灭活的病毒
有性杂交方法
远缘杂交
单克隆抗体
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2．单克隆抗体
(1)制备过程：
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考点三　动物细胞融合与单克隆抗体
2．单克隆抗体
(2)优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。
(3)用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。
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考点三　动物细胞融合与单克隆抗体
1．(2013·高考重庆卷)如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
①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的浆细胞；②中使用聚乙二醇或灭活的病毒等，有利于杂交瘤细胞的形成；③同时具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特性；④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群。故D项正确。
D
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考点三　动物细胞融合与单克隆抗体
2．(1)(2012·高考江苏卷)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞全能性(　　)
(2)(2011·高考江苏卷)体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体(　　)
(3)(2010·高考全国卷Ⅱ)B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因(　　)
(4)(2010·高考广东卷)杂交瘤技术可用于制备单克隆抗体(　　)
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1．植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
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1．植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
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2.单克降抗体的制备
(1)原理：一个(或一种)浆细胞(效应B细胞)只产生一种抗体，小鼠骨髓瘤细胞能够无限增殖，因此杂交瘤细胞就具备了既能无限增殖，又能大量产生单一抗体的特征。
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(2)过程：
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(3)培养方法：体内培养和体外培养。
(4)单克隆抗体的主要优点：特异性强，灵敏度高，可大量制备。
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易误警示
(1)植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同，纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，而胰蛋白酶等作用于细胞间的蛋白质。
(2)灭活的病毒保持了其抗原性，但毒性消失。
(3)植物杂交细胞在激素诱导下能表达出全能性，但动物杂交细胞的全能性不能表达。
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科学家已分离出H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲流的抗体，请据图回答有关问题：
(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自感染病毒的人体内的________细胞，促进d过程的常用诱导剂是________。
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(2)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成________种类型的C细胞，因此需用培养基筛选出____________________________(填特点)的D细胞用于培养。D细胞的名称是________。
(3)理论上，注射了该抗体的人群不能长期对甲流免疫，试分析原因：__________________________________________________________。
(4)不同种动物的体细胞融合，相比诱变育种和杂交育种方法，具有__________________________________________________________
等突出的特点。
(5)请说明单克降抗体的主要作用：___________________________
_________________________________________________________。
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解析
(1)由于本题的目的是制备用于预防和治疗甲流的单克隆抗体，所以B细胞只能是取自感染H1N1病毒的动物或人体内的B淋巴细胞，经诱导剂聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒等诱导融合，得到的杂交瘤细胞才能用于生产预防和治疗甲流的单克隆抗体。
(2)仅考虑两个细胞的融合，则可形成A细胞—A细胞、B细胞—B细胞、A细胞—B细胞3种类型的C细胞，为了从中筛选出A细胞—B细胞，必须用特定的选择培养基进行筛选，筛选出的D细胞(杂交瘤细胞)既能无限增殖又能产生特异性抗体。
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考点三　动物细胞融合与单克隆抗体
解析
(3)因为单链RNA容易发生变异，一旦变异后体内的记忆细胞和抗体就不能对其发挥作用。
(4)不同种动物的体细胞融合，相比诱变育种和杂交育种方法，具有目的性强，克服远缘杂交不亲和性(能有效地打破物种的生殖隔离界限)等突出特点。
(5)单克隆抗体可用于诊断疾病、药物导向治疗等方面。
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答案
(1)B淋巴　灭活的病毒
(2)3　既能无限增殖又能产生特异性抗体　杂交瘤细胞(杂交细胞)
(3)引起甲流的病毒不断发生变异(意思相同即可)
(4)目的性强，克服远缘杂交不亲和性(能有效地打破物种的生殖隔离界限)(意思相同即可)
(5)作为诊断试剂，用于治疗疾病和运载药物(意思相同即可)
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