资源描述
考点一 植物细胞工程
[典例引领]
【典例】 (2022·山东师大附中三模)下图是细胞融合示意图，请据图回答：
(1)过程①②应使用______处理细胞，以去除植物细胞壁。
(2)过程③叫做________，该过程常用的诱导方法是________。
(3)过程④是细胞壁的再生过程，与此过程亲密相关的细胞器是________。
(4)⑤过程中进行的细胞分裂方式是________，该过程先诱导细胞分裂形成________，再由它分化形成杂种植物幼苗。
(5)若番茄细胞内含A个染色体，马铃薯细胞内含B个染色体，则番茄—马铃薯细胞内含________个染色体；若对番茄和马铃薯接受杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含________个染色体，若要得到可育的番茄—马铃薯，必需用________来处理幼苗。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是________。
解析 (1)过程①②表示用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁。(2)过程③是诱导去壁后得到的原生质体融合。(3)植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(4)⑤过程表示先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成试管苗。(5)植物体细胞杂交得到的番茄—马铃薯细胞内含有的染色体数是两种植物染色体数之和即A＋B；番茄和马铃薯有性杂交得到的后代的染色体数是A/2＋B/2，此后代不行育，必需用秋水仙素处理幼苗。
答案 (1)纤维素酶和果胶酶 (2)原生质体融合 物理和化学法(电激/聚乙二醇诱导) (3)高尔基体 (4)有丝分裂 愈伤组织 (5)A＋B (A＋B)/2 秋水仙素 克服远缘杂交不亲和的障碍
1．植物组织培育的过程
2．条件
(1)离体：这是由于在生物体内基因的表达在空间和时间上具有选择性。
(2)养分条件：水、无机盐、维生素等养分物质，以及激素(生长素和细胞分裂素)。
(3)环境条件
①适宜的温度、pH——确保酶的活性。②无菌——这是由于细菌等微生物繁殖快，消耗养分物质多，同时产生有害的代谢产物，毒害植物细胞。③光照——这是由于光照有利于细胞内叶绿素的形成和光合作用的进行。
3．植物组织培育与植物体细胞杂交的比较
名称
植物组织培育
植物体细胞杂交
原理
细胞的全能性
细胞膜具有肯定的流淌性和细胞的全能性
过程
应用
①繁殖
②培育新品种
③生产细胞产品
克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种
易错警示！ (1)植物体细胞杂交获得的杂种细胞的类型有三种(以上图为例)：AA型、BB型、AB型，符合要求的只有AB型，需要进行筛选。
(2)杂种细胞形成的标志：新的细胞壁的生成。
(3)杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的变异类型属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，杂种植株属于异源多倍体。
[跟进题组]
(2022·湖北七市联考，40)育种工作者利用不同的方法进行了如下四组试验。请据图回答问题。
(1)图Ⅰ过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程需要经过________两个关键步骤，该过程依据的原理是_________。
(2)植物组织培育除了需要供应肯定的养分、________、温度和光照外，还必需在________的条件下进行。
(3)已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性，少室(M)对多室(m)为显性，把握两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关试验，则Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是________。Ⅲ过程中植物体C的基因型为________(细胞A为两两融合细胞)。
(4)图Ⅲ、Ⅳ过程中需要去除细胞壁，获得具有活力的______。
(5)在图中Ⅳ过程中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本缘由是__________。
解析 (1)图I中植物组织培育过程，需要经过脱分化和再分化两个关键步骤，其原理是植物细胞的全能性。(2)植物组织培育除了需要供应肯定的养分、植物激素(生长素、细胞分裂素)、温度和光照外，还必需在无菌的条件下进行。(3)Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是有丝分裂。红果多室(Yymm)番茄植株产生的花粉基因型为Ym、ym，故Ⅲ过程中植物体C的基因型为YYmm、Yymm或yymm。(4)植物体细胞杂交时，要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，获得原生质体。(5)图Ⅳ中经植物体细胞杂交获得的植株具有两个亲本的遗传物质，能表现出两个亲本的遗传性状。
答案 (1)脱分化和再分化 植物细胞全能性 (2)植物激素(生长素、细胞分裂素) 无菌 (3)有丝分裂 YYmm或Yymm或yymm (4)原生质体 (5)具有两个亲本的遗传物质
考点二 动物细胞工程
[典例引领]
【典例】 (2022·浙江外国语期中)下图是某试验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的试验争辩。据图回答相关问题。
(1)X、Y、Z细胞的名称分别是______、______、______。
(2)①过程类似于植物组织培育技术中的________过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较________。②过程的实质是________。
(3)③过程中需用到的生物诱导剂是________。
(4)④处需要筛选，其目的是________。
(5)用32P标记的核苷酸的培育基培育Z细胞，细胞质中能测到32P的细胞器有________和________。
解析 (1)X、Y、Z细胞的名称分别是骨髓瘤细胞、抗原刺激过的B细胞、杂交瘤细胞。(2)①过程是将甲小鼠的纤维母细胞诱导成诱导干细胞，相当于植物组织培育技术中的脱分化过程，与纤维母细胞相比诱导干细胞的全能性较高。②过程是诱导干细胞分化成各种体细胞，细胞分化的实质是基因选择性表达。(3)诱导动物细胞融合，需用到的生物诱导剂是灭活的病毒。(5)核苷酸是核酸的基本组成单位，动物细胞中线粒体含有少量DNA，核糖体是由蛋白质和rRNA构成的。因此用32P标记的核苷酸的培育基培育Z细胞，则在线粒体和核糖体中能检测到32P。
答案 (1)骨髓瘤细胞 抗原刺激过的(效应)B细胞 杂交瘤细胞 (2)脱分化 高 基因的选择性表达 (3)灭活的病毒 (4)筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 (5)核糖体 线粒体
1．比较动物细胞培育、核移植与动物细胞融
比较
动物细胞培育
核移植
动物细胞融合
原理
细胞增殖
动物细胞核的全能性
细胞膜的流淌性
过程
结果
相同分化程度的细胞群
与供体基本相同的个体
杂交细胞
关键环节
细胞增殖(分裂)、细胞癌变
核融合、细胞分化
人工诱导细胞膜融合
应用
①生产生物制品
②基因工程
③检测有毒物质
①加速良种繁育
②爱护濒危物种
③生产医用蛋白
④供应克隆器官、组织等
获得杂种细胞，制
备细胞产物如单克
隆抗体
特殊提示 细胞贴壁和接触抑制
悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
2．植物体细胞杂交与动物细胞融合(单克隆抗体的制备)的比较
植物体细胞杂交
动物细胞融合(单克隆抗体的制备)
原理
细胞膜的流淌性、细胞的全能性
细胞膜的流淌性、细胞增殖
融合前处理
酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁
注射特定抗原，免疫处理正常小鼠
促融方法
(1)物理法：离心、振动、电激等；
(2)化学法：聚乙二醇(PEG)
(1)物理法、化学法：与植物细胞融合相同；
(2)生物法：灭活的病毒
意义和用途
克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围
(1)制备单克隆抗体；
(2)诊断、治疗、预防疾病
[跟进题组]
(2022·河北衡水中学调研)如图为利用人成纤维细胞(具分裂力量、能在HAT培育基上存活)和小鼠骨髓瘤细胞(具分裂力量、不能在HAT培育基上存活)进行人类基因定位的操作示意图，请回答：
(1)图示技术名称为________，该技术的基础是________技术。
(2)操作所用的成纤维细胞应在________代以内；诱导融合运用了________原理，该过程中区分于原生质体融合的方法是用________处理。
(3)HAT培育基属于________培育基，其中需要加入________等自然 物质。
(4)培育时pH一般为________；操作中加入乌本苷的目的是______________。
(5)如表所示为杂交细胞A、B、C中存在的人类染色体及人类特有的4种酶(“＋”表示存在，“－”表示不存在)，这4种酶均为单基因编码产生，据表推断，编码________酶的基因位于染色体2上。
杂交细胞
A
B
C
人类染色体
1
－
＋
＋
2
＋
－
＋
3
＋
＋
－
酶
m
＋
－
＋
n
－
＋
＋
p
＋
－
＋
q
－
＋
＋
答案 (1)动物细胞融合 动物细胞培育 (2)10 细胞膜的流淌性 灭活病毒 (3)选择 血浆(血清) (4)7.2～7.4 除去成纤维细胞 (5)m和p
制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的
项目
第一次筛选
其次次筛选
筛选缘由
诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择性培育获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
筛选方法
用特定的选择培育基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长
用多孔培育皿培育，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的状况下开头克隆化培育和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群
筛选目的
得到杂交瘤细胞
得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
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