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2019-2020年高考生物一輪復習方案 1-2 克隆技術及生物技術的倫理問題 新人教版選修3 (1)植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)　(2)動物的細胞培養(yǎng)與體細胞克隆(Ⅰ)　(3)細胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)　(4)生物技術中的倫理問題(Ⅰ) 知識點一　植物細胞工程 1．細胞工程 (1)操作水平：①________。 (2)目的：按照人的意愿來改變細胞內的②________或獲得③________。 2．植物細胞的全能性 (1)概念：具有某種生物全部④________的任何一個細胞，都具有發(fā)育成⑤________的潛能。 (2)原理：細胞內含有本物種的⑥________。 (3)全能性表達條件：具有完整的細胞結構，處于⑦________狀態(tài)，提供一定的⑧________________和其他適宜外界條件。 3．植物組織培養(yǎng)技術 (1)原理：植物細胞具有⑨________。 (2)過程： 　想一想：在誘導愈傷組織分化時哪些物質起作用？ 4．植物體細胞雜交技術 (1)去壁：酶解法，所用酶為?________。 (2)誘導原生質體融合：物理法——離心、振動、電激等；化學法——常用?________(PEG)作誘導劑。 (3)植物體細胞雜交成功的標志：?________。 (4)優(yōu)點：克服?________。 (5)變異類型：?________。 5．植物細胞工程的應用 (1)植物繁殖 的新途徑 (2)作物新品種的培育：單倍體育種、突變體的利用。 (3)細胞產物的工廠化生產：培養(yǎng)到?________階段。 知識點二　動物細胞工程 1．動物細胞培養(yǎng)：其他動物細胞工程技術的基礎。 Ⅰ.培養(yǎng)過程 Ⅱ.培養(yǎng)條件 (1)無菌、無毒的環(huán)境——無菌處理、加________殺菌、定期更換培養(yǎng)液。 (2)營養(yǎng)——葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽和微量元素＋________等天然成分。 (3)適宜的溫度(36.50.5 ℃)和pH(7.2～7.4)。 (4)氣體環(huán)境——95%空氣＋5%CO2(維持________)。 Ⅲ.應用：生產細胞產品，如干擾素、疫苗、單克隆抗體；檢測并判斷某毒性物質毒性的大?。慌R床醫(yī)學研究。 　議一議：如何通過細胞培養(yǎng)檢測有毒物質毒性的大小？ 2．動物體細胞核移植 (1)原理：________。 (2)過程 3．單克隆抗體制備 (1)誘導動物細胞融合的方法：物理法——離心、震動、電激等；化學法——聚乙二醇；生物法——________。 (2)單克隆抗體制備過程 (3)單克隆抗體的優(yōu)點：________、靈敏度高，可大量制備。 (4)單克隆抗體的應用：作為________；用于治療疾病和________。 　議一議：鼠的單克隆抗體能否用于人體疾病的治療？自我校對： ①細胞水平或細胞器水平?、谶z傳物質?、奂毎a品　④遺傳信息?、萃暾飩€體?、奕窟z傳信息?、唠x體?、酄I養(yǎng)、激素?、崛苄浴、饷摲只?再分化　?人工種子　?纖維素酶和果膠酶　?聚乙二醇　?雜種細胞再生出細胞壁　?不同生物遠緣雜交的障礙　?染色體變異　?優(yōu)良品種的遺傳特性　?分生區(qū)　?愈傷組織　胰蛋白酶　原代　傳代　抗生素　血清或血漿　培養(yǎng)液的pH　動物細胞核具有全能性　滅活病毒　選擇雜交瘤細胞　腹水　特異性強　診斷試劑　運載藥物 想一想：植物激素在愈傷組織的分化中起重要作用，生長素用于誘導細胞的分裂和根的分化。細胞分裂素是促進細胞的分裂和不定芽的分化。 議一議：用含有一定濃度有毒物質的細胞培養(yǎng)液和正常細胞培養(yǎng)液同時培養(yǎng)正常細胞，通過對照觀察變異細胞的百分數(shù)來確定其毒性強弱。 議一議：不能。因為小鼠的B淋巴細胞所產生的抗體與人體B淋巴細胞產生的抗體是不同的。 植物細胞工程 一、植物組織培養(yǎng)及細胞全能性 1．操作流程及培養(yǎng)條件 (1)操作流程 (2)培養(yǎng)條件：營養(yǎng)物質(水、無機鹽、蔗糖、氨基酸和有機酸等)、激素(如細胞分裂素、生長素等)及其他條件(無菌、適宜的溫度和pH等)。 ①幼嫩的組織脫分化較為容易，如莖尖、根尖、形成層細胞易脫分化，而植物的莖、葉和成熟的組織則較難。②對外植體要進行消毒處理，而對各種器械要徹底滅菌。③植物組織培養(yǎng)中用到的有機碳源一般為蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。④誘導愈傷組織再分化形成胚狀體或叢芽及生根的過程中，要進行換瓶處理，以改變培養(yǎng)基中的激素配比及濃度。 2．脫分化和再分化的比較 比較內容 脫分化 再分化 過程 外植體―→愈傷組織 愈傷組織―→幼苗 形成體特點 排列疏松、高度液泡化的薄壁細胞 有根、芽 需要條件 a.離體 b.適宜的營養(yǎng) c.生長素/細胞分裂素的比例適中 d.不需光 a.離體 b.適宜的營養(yǎng) c.生長素/細胞分裂素的比例高或低誘導生根或生芽 d.光照 ①愈傷組織再分化形成植物幼苗時，需光照處理，以便誘導葉綠素的形成。②生長素和細胞分裂素在植物體內含量很低，因此植物組織培養(yǎng)中常用人工合成的生長素類似物和細胞分裂素類似物。細胞分裂素/生長素的比例適中，有利于外植體脫分化，比例升高有利于愈傷組織再分化形成叢芽，比例降低則有利于生根。 3．原理 高度分化植物細胞仍然具有全能性。 二、植物體細胞雜交 1．技術操作流程圖 2．原理及過程解讀 (1)植物體細胞雜交的障礙 ①植物細胞都有細胞壁。根據(jù)酶的專一性原理，用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁。 ②原生質體融合。人工誘導方法包括物理法，如離心、振動、電激；化學法，如聚乙二醇(PEG)誘導等。 (2)雜種細胞的類型 有三種：AA、BB、AB，符合要求的只有AB，需要進行篩選。 (3)雜種細胞AB形成的標志：新的細胞壁的生成。 (4)雜種植株遺傳物質的變化：細胞融合屬于染色體變異，雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細胞染色體數(shù)目之和，形成異源多倍體。 (5)植物體細胞雜交的原理：原生質體融合的過程利用了細胞膜的流動性，雜種細胞發(fā)育成雜種植株利用了細胞的全能性。 高考理綜命題既可以單獨考查植物組織培養(yǎng)、體細胞雜交及其應用，又可與代謝、基因工程學綜合命題，近幾年，選擇題、非選擇題均有出現(xiàn)。 【典例1】 如圖所示為科學家利用番茄葉細胞和馬鈴薯葉細胞雜交培育“番茄—馬鈴薯”植株的過程，請回答下列問題。 (1)①②過程使用了__________酶，為使植物原生質體相互分離，此處使用的溶液濃度較大，以保證植物細胞會發(fā)生__________，以保護原生質體不被破壞；在動物細胞培養(yǎng)技術中，使細胞分離開來的酶是__________。 (2)過程③在化學藥劑________的作用下會發(fā)生細胞融合；動物細胞融合的方法與植物細胞不相同的是________。 (3)過程__________屬于脫分化，過程__________屬于再分化，細胞發(fā)生分化的根本原因是__________。 (4)過程⑤⑥⑦的細胞工程技術是__________，其培養(yǎng)時選用的材料通常是分生組織，原因是__________。 (5)植物體細胞雜交的研究在________方面，取得了巨大突破。 解析　本題考查植物體細胞雜交的有關知識，意在考查考生的綜合運用能力。(1)①②過程使用含有纖維素酶和果膠酶的高濃度溶液處理植物細胞，使植物細胞發(fā)生質壁分離，從而保護原生質體不被破壞。在動物細胞培養(yǎng)技術中，使細胞分離開來的酶是胰蛋白酶。(2)過程③是誘導原生質體融合，常用的化學促融劑是聚乙二醇，而用滅活的病毒促進細胞融合是動物細胞融合特有的方式。(3)⑤過程為脫分化，⑥過程為再分化，愈傷組織在細胞增殖過程中，由于基因選擇性表達形成具有根、莖、葉的植物體。(4)過程⑤⑥⑦為植物組織培養(yǎng)過程。植物組織培養(yǎng)時，由于分生組織細胞分裂旺盛、全能性高，因此常作為組織培養(yǎng)的材料。(5)植物體細胞雜交可以克服不同生物遠緣雜交不親和的障礙，實現(xiàn)不同物種間的基因交流。 答案　(1)纖維素酶和果膠　質壁分離　胰蛋白酶 (2)聚乙二醇　可以使用滅活的病毒　(3)⑤?、蕖』虻倪x擇性表達　(4)植物組織培養(yǎng)　全能性高，易培養(yǎng)形成愈傷組織　(5)克服不同生物遠緣雜交不親和的障礙 動物細胞工程及相關技術的比較 一、植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較 項目 植物組織培養(yǎng) 動物細胞培養(yǎng) 理論基礎 植物細胞全能性 細胞增殖 培養(yǎng)基類型 固定或半固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基 成分 水、礦質元素、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂 葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、促生長因子、動物血清等 取材 植物幼嫩部位或花藥等 動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織 續(xù)表 過程 結果 新的組織或植株個體，可以體現(xiàn)全能性 新的細胞系或細胞株，不形成個體，不體現(xiàn)全能性 目的 ①植株快速繁殖； ②脫毒植株的培育； ③人工種子； ④生產藥物、殺蟲劑等； ⑤轉基因植物的培育 ①蛋白質生物制品的生產； ②皮膚移植材料的培育； ③檢測有毒物質； ④生理、病理、藥理學研究 相同點 (1)兩技術手段培養(yǎng)過程中都進行有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂； (2)均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件 二、細胞融合與單克隆抗體 1．動物細胞融合 (1)動物細胞融合：兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。 (2)誘導方法：化學法(聚乙二醇)，滅活的病毒，物理法(離心、振動、電激等)。 (3)動物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。 2．單克隆抗體的制備 制備單克隆抗體過程中兩次篩選 第一次篩選是將未融合的B淋巴細胞、骨髓瘤細胞以及BB融合、瘤瘤融合的細胞通過選擇培養(yǎng)基淘汰，篩選出B瘤融合的細胞。 第二次篩選是將產生特定抗體的B瘤細胞通過細胞培養(yǎng)用相應抗原檢測的辦法篩選出來。因為從體內取免疫過的B淋巴細胞時可以取出很多種，因此形成的雜交瘤細胞也有很多種，所以需篩選出產生特定抗體的雜交瘤細胞。 三、關注生物學熱點內容——動物細胞核移植與克隆技術引起的倫理問題 1．動物細胞核移植操作流程 要點解讀 (1)原理：動物細胞核的全能性(不能說動物細胞全能性)。 (2)卵母細胞選擇時期及原因 減Ⅱ中期的卵母細胞，此時具備受精能力，細胞質中合成與分裂、分化有關的物質能刺激融合后重組細胞進行分裂、分化，形成重組胚胎。 (3)選卵細胞作為受體細胞的原因 ①大，易于操作；②卵黃多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)；③能激發(fā)重組細胞分裂、分化。 (4)該過程用到的技術手段：動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。 (5)應用：加速家畜遺傳改良進程、促進優(yōu)良畜群繁育、保護瀕危物種、克隆器官用于移植等。 2．克隆人的類型及其倫理問題 (1)類型 　　 　類型 項目　　 治療性克隆 生殖性克隆 區(qū)別 目的 治療人類疾病 用于生育，產生新個體 水平 細胞水平 個體水平 聯(lián)系 都屬無性繁殖；產生新個體、新組織，遺傳信息相同 (2)克隆技術引發(fā)的倫理問題 觀 點 理 由 不贊成 ①克隆人嚴重違反了人類倫理道德；②克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念；③克隆人是人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人；④克隆技術尚不成熟 贊 成 ①技術性問題可以通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法得到解決；②克隆人是一項科學研究，既然是科學，就應該允許研究克隆人 中國政 府的 態(tài)度 中國政府的觀點：不贊成，不允許，不支持，不接受任何生殖性克隆人的實驗，不反對治療性克隆 課標卷高考試題中，?？疾閯游锛毎囵B(yǎng)、單克隆抗體制備、核移植及克隆技術的倫理評價等。 【典例2】 人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白，制備的抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。如圖為抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請分析回答下列問題。 (1)制備單克隆抗體過程中要用到________和________技術。 (2)制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當于________，使小鼠產生能分泌相應________的淋巴細胞，此過程屬于特異性免疫中的________免疫。 (3)在細胞內DNA合成一般有兩條途徑。主要途徑是在細胞內由糖和氨基酸合成核苷酸，進而合成DNA，而氨基喋呤可以阻斷此途徑。另一輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下，經酶催化合成DNA，而骨髓瘤細胞的DNA合成沒有此輔助途徑。 ①利用兩條DNA合成途徑的不同特點配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的________成分具有篩選雜交瘤細胞的作用。 ②最終篩選獲得的雜交瘤細胞的特點是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)此過程生產的單克隆抗體可以與________特異性結合，從而診斷早孕。 解析　制備單克隆抗體要用到動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合技術。給小鼠注射的HCG相當于抗原，小鼠進行體液免疫，可產生能分泌相應抗體的B淋巴細胞。在培養(yǎng)基中加入氨基喋呤，可阻斷細胞內由糖和氨基酸合成核苷酸，進而合成DNA的過程，從而抑制DNA通過此途徑進行復制，因此用此種培養(yǎng)基進行篩選時，培養(yǎng)基中的骨髓瘤細胞的DNA復制過程被阻斷，骨髓瘤細胞不能生長，而受抗原刺激后的B淋巴細胞也不能增殖，則篩選出來的就都是雜交瘤細胞。 答案　(1)動物細胞培養(yǎng)　動物細胞融合　(2)抗原　抗體　體液　(3)①氨基喋呤　②能無限增殖并分泌特異性抗體(必須答全)　(4)人絨毛膜促性腺激素(或HCG) 植物細胞工程 1.(xx廣東理綜，2)培育草莓脫毒苗所采用的主要技術是(　　)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．組織培養(yǎng) B．細胞雜交 C．顯微注射 D．核移植 解析　本題主要考查現(xiàn)代生物技術應用的相關知識。由于植物分生組織中病毒很少或沒有病毒，常用莖尖通過組織培養(yǎng)技術培育脫毒苗；細胞雜交通常用于培育雜種個體；顯微注射技術常用于基因工程，培育轉基因生物；核移植技術常用于培養(yǎng)克隆動物。故只有A選項符合題意。 答案　A 2．(xx江蘇，22)下列事實能體現(xiàn)細胞全能性的是(多選)(　　)。 A．棉花根尖細胞經誘導形成幼苗 B．單細胞的DNA在體外大量擴增 C．動物雜交瘤細胞產生單克隆抗體 D．小鼠體細胞經誘導培育成小鼠 解析　細胞的全能性是指已高度分化的細胞，仍具有發(fā)育成完整個體的潛能，A、D兩項均為單個細胞培養(yǎng)成個體的實例，B、C則與這一概念不符，B項為DNA復制，C項則是細胞中特定蛋白質的合成與分泌。 答案　AD 動物細胞工程 3.(xx四川理綜，5)某實驗室做了下圖所示的實驗研究，下列相關敘述，正確的是(　　)。 A．與纖維母細胞相比，過程①形成的誘導干細胞的全能性較低 B．過程②是誘導干細胞的結構和遺傳物質發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 C．每個Y細胞只產生一種抗體，故過程③不需要選擇性培養(yǎng)基進行篩選 D．過程④產生的單抗，不需細胞膜上載體蛋白的協(xié)助就能釋放到細胞外 解析　誘導干細胞的全能性高于纖維母細胞；過程②是細胞的分化過程，即基因的選擇性表達過程，但遺傳物質一般不會變化；病毒蛋白質外殼上有多個抗原決定簇，經刺激分化產生的漿(效應B)細胞所產生的抗體不一定是需要的抗體，因此仍需篩選；抗體的分泌是外排作用，而不是跨膜運輸，不需要細胞膜上的載體蛋白協(xié)助。 答案　D 4．(xx浙江卷)下列關于動物細胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　)。 A．培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞 B．克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細胞的基因型會發(fā)生改變 C．二倍體細胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的 D．惡性細胞系的細胞可進行傳代培養(yǎng) 解析　本題主要考查細胞工程的有關知識，動物細胞培養(yǎng)可以分為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)，原代培養(yǎng)到一定程度后要進行傳代，因為細胞有接觸抑制現(xiàn)象，當細胞接觸時就會停止分裂(在細胞培養(yǎng)過程中進行的為有絲分裂，所以培養(yǎng)出來的多數(shù)細胞基因型相同)，但是細胞在培養(yǎng)過程中，傳代次數(shù)也是有限的，一般為50次就會死亡，留下來的細胞就是發(fā)生了癌變的細胞，遺傳物質發(fā)生改變，具有不死性，不再保留接觸抑制現(xiàn)象，仍能進行傳代培養(yǎng)，所以答案為D。 答案　D (時間：45分鐘) A級　基礎演練 1．(xx廣東四校聯(lián)考)下列屬于動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)主要區(qū)別的是(　　)。 A．培養(yǎng)基成分不同 B．動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行 C．動物細胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細胞不能 D．動物細胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細胞只能培養(yǎng)成植株 解析　動物細胞培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基成分中要有動物血清等，植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基成分中要有植物激素，二者成分不同；二者都需要在無菌條件下進行、都可進行傳代培養(yǎng)、細胞均能夠大量培養(yǎng)。 答案　A 2．(xx浙江四校調研)植物體細胞雜交與動物細胞工程中所用技術與原理不相符的是(　　)。 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)和動物細胞培養(yǎng)——細胞的全能性 C．原生質體融合和動物細胞融合——生物膜的流動性 D．紫草細胞培養(yǎng)和雜交瘤細胞的培養(yǎng)——細胞分裂 解析　植物組織培養(yǎng)的原理是細胞的全能性，而動物細胞培養(yǎng)的原理是細胞的增殖。 答案　B 3．(xx南京一模)下列有關植物細胞工程應用的敘述錯誤的是(　　)。 A．利用細胞培養(yǎng)技術獲得紫草素，可實現(xiàn)細胞產物的工廠化生產 B．利用細胞培養(yǎng)技術產生的愈傷組織可直接制作“人工種子” C．利用植物組織培養(yǎng)技術可獲得脫毒植株 D．利用植物體細胞雜交技術培育的“白菜－甘藍”，可獲得雙親的遺傳特性 解析　利用細胞培養(yǎng)技術產生的胚狀體可直接制作“人工種子”。 答案　B 4．(xx南京一模)下列有關哺乳動物卵細胞在生物技術中的應用正確的是(多選)(　　)。 A．提取出來的卵細胞與精子相遇即可結合形成受精卵 B．直接進行細胞培養(yǎng)可形成試管動物 C．去核后可作為核移植的受體細胞 D．可以作為目的基因的受體細胞，但不能直接培育成轉基因動物 解析　提取出來的卵細胞要發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期才能與獲能的精子結合形成受精卵；卵細胞進行直接培養(yǎng)不能形成試管動物。 答案　CD 5．(xx南通學情調研)有關“治療性克隆”的說法錯誤的是(　　)。 A．其核心技術是胚胎干細胞培養(yǎng)技術 B．中國政府既反對生殖性克隆，也反對治療性克隆 C．解決了臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥問題 D．胚胎干細胞可以克隆出不同組織細胞的根本原因是基因的選擇性表達 解析　治療性克隆是指從胚胎中取出干細胞用于醫(yī)學研究和治療，其關鍵技術是胚胎干細胞的培養(yǎng)，目的是培養(yǎng)出能夠用于醫(yī)學治療的供體器官，以解決供體器官不足和移植后免疫排斥問題。用胚胎干細胞能夠培養(yǎng)出不同的組織器官，原因是基因進行選擇性表達。中國政府反對生殖性克隆，但不反對治療性克隆。 答案　B 6．(xx蘇錫常鎮(zhèn)四市一調)下列有關現(xiàn)代生物科技的敘述中，錯誤的是(　　)。 A．植物體細胞雜交技術克服了不同生物遠緣雜交不親和的障礙 B．動物細胞融合技術開辟了制備單克隆抗體的新途徑 C．利用基因工程技術可以使哺乳動物生產人類所需的藥品 D．胚胎移植技術的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雄性優(yōu)良個體的繁殖潛力 解析　胚胎移植技術的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。 答案　D 7．(xx西安名校三檢)如圖為種間植物細胞融合再生植物示意圖，請據(jù)圖回答問題。 (1)步驟①是使植物細胞形成________階段，其關鍵技術是________。 (2)步驟②一般要用________________________________________________________________________。 (3)③為________過程之后，兩者最終融合為一體成為一個新的雜種細胞。 (4)在形成再生植株的過程中，與組織培養(yǎng)相似的步驟是________。 (5)培養(yǎng)的雜種植株在形態(tài)上表現(xiàn)為________，其根本原因是________________________________________________________________________。 (6)親本A細胞與親本B細胞兩兩融合后的細胞有________種，具體為________。 解析　植物細胞首先要用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁，然后用聚乙二醇誘導劑誘導融合，形成雜種細胞。A細胞和B細胞融合后形成AA、BB和AB三種融合細胞。 答案　(1)原生質體　使用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁 (2)聚乙二醇(PEG)等誘導劑誘導融合　(3)原生質體融合　(4)⑤　(5)雜種特性　具有雙親的全部遺傳物質　(6)3　AA、BB、AB 8．通過植物組織培養(yǎng)技術可以快速繁殖、生產藥物及培育無病毒的植物等。據(jù)圖甲、表乙回答問題。 愈傷組織胚狀體植物體 圖甲　植物組織培養(yǎng)過程 表乙：植物的花芽分別在含有不同比例的生長素和細胞分裂素的培養(yǎng)基中的生長狀況 A組 B組 C組 D組 E組 生長素 0 3 ppm 3 ppm 0.03 ppm 0 細胞分裂素 0 0.2 ppm 0.002 ppm 1.0 ppm 0.2 ppm 花芽生長狀況 仍是組織切塊 形成愈傷組織 愈傷組織分化出根 愈傷組織分化出嫩芽 稍生長 (1)離體的植物器官、組織或細胞能夠被培養(yǎng)成新的植物體的原因是________________________。 (2)用植物組織培養(yǎng)方法誘導離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結構，若包裹上人造種皮，制成人工種子，可能解決有些作物品種繁殖能力差、結子困難或發(fā)芽率低等問題。胚狀體來源于離體的植物體細胞，其形成過程中要經過的生理變化大體上是圖甲中[　]________和[　]________過程，在此過程中被培養(yǎng)的細胞始終受________的調節(jié)([　]內填序號)。 (3)應用植物組織培養(yǎng)技術培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株，其原因是____________________。 (4)從表乙的實驗結果可看出：生長素和細胞分裂素是實驗中的兩種重要物質。其中，新芽形成必需的條件是______________；而在培養(yǎng)形成完整新個體過程中，對它們的調控關鍵是________________________________。 解析　(1)植物組織培養(yǎng)的原理是細胞的全能性。(2)①是脫分化，得到愈傷組織，②是再分化，得到胚狀體。(3)植物的根尖或莖尖分裂快，病毒尚未來得及侵染。培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株。(4)由表乙D組看出，細胞分裂素的濃度大于生長素的濃度，脫分化出嫩芽；在不同培養(yǎng)期，細胞分裂素與生長素的濃度和比例不同，分化的器官就不同，在組織培養(yǎng)過程中，其濃度和比例非常關鍵。 答案　(1)植物細胞的全能性 (2)①　脫分化?、凇≡俜只≈参锛に? (3)植物的莖尖或根尖很少被病毒感染，甚至無病毒 (4)細胞分裂素的濃度大于生長素的濃度　適當調控好不同培養(yǎng)期的培養(yǎng)基中細胞分裂素與生長素的濃度和它們的比例 9．下圖是某實驗室做的通過動物纖維母細胞等獲得單抗的實驗研究。據(jù)圖回答相關問題。 (1)X、Y、Z細胞的名稱分別是______、______、______。 (2)①過程類似于植物組織培養(yǎng)技術中的________過程。與纖維母細胞相比，誘導干細胞的全能性較________。②過程的實質是________。 (3)③過程中需用到的生物誘導劑是________。 (4)④處需要篩選，其目的是________。 (5)若用含放射性32P標記的核苷酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)Z細胞，能測到放射性32P的細胞器是________、________。 解析　(1)由于單抗是由雜交瘤細胞產生的，根據(jù)示意圖可知，Z是雜交瘤細胞，X細胞是由誘導干細胞形成的，因此為骨髓瘤細胞，Y細胞是由病毒刺激產生的效應B細胞。(2)①過程是將高度分化的纖維母細胞誘導形成誘導干細胞，類似于植物組織培養(yǎng)技術中的脫分化過程，與纖維母細胞相比，誘導干細胞的全能性較高。②過程的實質是基因的選擇性表達。(3)③過程中的誘導方法有物理法、化學法和生物法，需用到的生物誘導劑是滅活的病毒。 答案　(1)骨髓瘤細胞　抗原刺激過的(效應)B細胞　雜交瘤細胞　(2)脫分化　高　基因的選擇性表達　(3)滅活的病毒　(4)篩選出能產生特異性抗體的雜交瘤細胞　(5)核糖體　線粒體 B級　智能提升 10．(xx浙江余杭一次診斷，43)某研究小組進行藥物試驗時，以動物肝細胞為材料，測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性。供培養(yǎng)的細胞有甲、乙兩種，甲細胞為肝腫瘤細胞，乙細胞為正常肝細胞。 請回答下列有關動物細胞培養(yǎng)的問題。 (1)將數(shù)量相等的甲細胞和乙細胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。一段時間后，觀察到甲細胞數(shù)量比乙細胞數(shù)量________。 (2)在動物細胞培養(yǎng)時，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因是____________________________________。細胞培養(yǎng)應在含5%的CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是__________________。 (3)在兩種細胞生長過程中，當乙細胞鋪滿瓶壁時，其生長________。藥物試驗需要大量細胞，兩種細胞頻繁傳代，甲細胞比乙細胞可以傳代的次數(shù)更________。若用動物的肝臟組織塊制備肝細胞懸液，需用________處理。 (4)為了防止基因培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的________。 (5)已知癌基因X過量表達與肝腫瘤的發(fā)生密切相關，要試驗一種抗腫瘤藥物Y對甲細胞生長的影響，可將甲細胞分為A、B兩組，A組細胞培養(yǎng)液中加入________，B組細胞培養(yǎng)液中加入無菌生理鹽水，經培養(yǎng)后，從A、B兩組收集等量細胞，通過分別檢測X基因在A、B兩組細胞中的________或________合成水平的差異，確定Y的藥效。 解析　(1)甲細胞為肝腫瘤細胞，乙細胞為正常肝細胞。腫瘤細胞為無限增殖的細胞，細胞周期短。在相同條件下，培養(yǎng)相同的時間，甲細胞的數(shù)量多于乙細胞。(2)動物細胞培養(yǎng)液中必須加入動物血清，血清中含有血清蛋白、生長因子、促進細胞貼壁的因子、激素等合成培養(yǎng)基中缺乏的物質。細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)中進行，CO2的作用是調節(jié)培養(yǎng)液pH。(3)甲為腫瘤細胞，能無限增殖，傳代的次數(shù)要比乙細胞多，乙細胞(正常肝細胞)在培養(yǎng)瓶中貼壁生長，當鋪滿瓶壁時，生長停止。為得到更多的肝細胞，需要定期地用胰蛋白酶使細胞脫離瓶壁，進行傳代培養(yǎng)。(4)培養(yǎng)液中加入抗生素來抑制和殺滅細菌，抗生素對動物細胞沒有影響。(5)設計一組加入抗癌藥物的實驗組，一組不加藥物的對照組，通過檢測藥物影響X基因的表達過程，即轉錄形成mRNA、翻譯形成蛋白質的量來檢驗藥效。 答案　(1)多　(2)血清可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質　維持培養(yǎng)液pH　(3)停止　多　胰蛋白酶　(4)抗生素　(5)Y　mRNA　蛋白質 11．(新題快遞)我國目前臨床使用的乙肝疫苗大多為基因工程疫苗，其有效成分是一種叫做乙肝表面抗原的蛋白質(S蛋白，對應的基因為S基因)，請回答下列問題。 (1)在這項技術中，S基因屬于________________________________________________________________________。 (2)用________處理S基因和運載體，并用________使之結合，這里的DNA片段兩兩結合的產物有________種，除了S基因，構建好的表達載體還應具有________________等結構。 (3)將表達載體導入到哺乳動物細胞，篩選得到工程細胞。使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)工程細胞時，通常需要加入 ________等天然成分。工程細胞在生長過程中有________現(xiàn)象，需要定期使用________酶處理，以便于分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中，定期收集培養(yǎng)液，分離純化即可得到所需產品。 (4)由于哺乳動物細胞嬌嫩挑剔，培養(yǎng)較難，成本較高，近些年科學家們又發(fā)明了“乳腺生物發(fā)生器”，從飼養(yǎng)的轉基因動物分泌的乳汁中提取所需產品。在這種技術中，構建表達載體時需要將S基因與________等調控組件重組在一起，并將表達載體通過________的方式，導入到哺乳動物的________(填細胞名稱)。 (5)人的腸道具有獨立的黏膜免疫系統(tǒng)，這使得口服疫苗成為可能，但有效的口服疫苗必須要在到達腸道的過程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否則就會失效。如果要生產口服的乙肝疫苗，理想的受體是植物細胞，理由是________________________?？墒车霓D基因的植物疫苗的優(yōu)點有(至少答出兩點)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)S基因為目的基因。(2)用同一種限制酶切割S基因和運載體會使其產生相同的黏性末端，用DNA連接酶連接時會出現(xiàn)目的基因—運載體、目的基因—目的基因、運載體—運載體3種兩兩連接產物；基因表達載體應含有目的基因、標記基因、啟動子和終止子等結構。(3)動物細胞培養(yǎng)液中需加入動物血清，動物細胞培養(yǎng)時，會出現(xiàn)貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，需要用胰蛋白酶定期處理。(4)為保證目的基因表達，需將目的基因和啟動子、終止子調控組件重組在一起，常用顯微注射法把基因表達載體注射到動物受精卵中。(5)因植物細胞有細胞壁，可以使疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解；可食的轉基因植物疫苗具備可以直接口服、使用簡便、便于推廣；運輸方便、貯存簡單等優(yōu)點。 答案　(1)目的基因　(2)同一種限制酶　DNA連接酶　3　啟動子、終止子、標記基因　(3)動物血清　貼壁生長和接觸抑制　胰蛋白　(4)乳腺蛋白基因的啟動子　顯微注射　受精卵　(5)植物細胞有細胞壁，可以使細胞中的疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解　生產簡單、成本低廉，容易大量生產制造；直接口服、使用簡便，便于推廣；運輸方便，貯存簡單(其他合理答案亦可) 特別提醒：教師配贈習題、課件、視頻、圖片、文檔等各種電子資源見《創(chuàng)新設計高考總復習》光盤中內容。