1、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 原理植物组织培养细胞全能性植物体细胞杂交细胞的全能性、细胞膜流动性动物细胞培养细胞增殖体细胞核移植动物细胞核的全能性单克隆抗体的制备细胞膜的流动性、细胞增殖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
2、、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 目的植株快速繁殖 脱毒植株的培育、转基因植物的培育人工种子 生产药物、杀虫剂等 蛋白质生物制品的生产 皮肤移植材料的培育 检测有毒物质 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
3、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
4、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
5、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
6、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 （ ） AiPS 细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性BiPS 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CiPS 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
7、发生突变DiPS 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
8、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 （ ）APCR 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
9、，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 25 d 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）过程中使用了 酶，
10、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）处的细胞与处的细胞相比，最大的区别是不具有 ；动物细胞与处的细胞相比，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）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处的细胞都必须通过细胞分裂才能形成愈伤组织
11、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 5CO 2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是 。（4）单克隆抗体与
12、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）过程代表的是 。（2）过程构建 A 基因表达载体时，必须使用 和 两种工具酶。（3）过程采用的实验技术是 ，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
13、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1C 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。2B 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。3C 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。4B 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
14、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。5B 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。6D 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
15、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。7BC 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。8BD 解析：PCR
16、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
17、） 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，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，处植物细胞的部分细胞壁已经被水解，处是去除了细胞壁的植物细胞原生质体，处是再生出细胞壁的植物细胞，处是再生出细胞壁的细胞进行了第一次分裂，处是再生出细胞壁的细胞进行了第二次分裂，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，处是形成的愈伤组织，是发生再分化的过程，是胚状体继续分化的过程。由此可以解答第（1）（4）小
18、题。组织培养的对象既可以是体细胞也可以是生殖细胞，且由于突变的普遍性，获得的愈伤组织的基因组成不一定相同；新个体的产生是细胞具有全能性的标志。 11（1）特异性抗体 能够无限增殖 灭活的病毒（2）AABB 选择（3）动物血清 维持培养液的 pH（4）特异性强、灵敏度高，并可大量生产（5）作为诊断试剂、用于疾病的治疗等。解析：浆细胞能够产生特异性抗体，但不能在体外大量增殖；骨髓瘤细胞能够无限增殖，但不能产生抗体，如果将二者融合成杂交瘤细胞，则不仅能够在体外大量增殖，也能产生于相应的抗原特异性结合的抗体。通过特定的选择培养基将合格的杂交瘤细胞筛选出来，进行克隆化培养，便可大量制备单克隆抗体。单克隆
19、抗体具有特异性强、灵敏度高的优点，通过其良好的导航功能，可携带抗癌药物准确作用于癌细胞，不仅能减少用药量，而且也可最大限度降低药物的副作用。12（1）逆（反）转录（2）限制性核酸内切酶 DNA 连接酶（注：两空顺序可颠倒）（3）细胞融合 杂交瘤细胞（4）A 蛋白 核酸（基因）序列 抗 A 蛋白的单克隆抗体解析：（1）根据图中过程中由 RNA 指导合成 DNA 可判断为逆转录。（2）基因工程构建基因表达载体时用限制性核酸内切酶将目的基因和运载体切出相同的黏性末端或平末端，再用 DNA 连接酶将目的基因和运载体连接起来。（3）图中为小鼠骨髓瘤细胞和效应 B 淋巴细胞的融合过程，可得到杂交细胞。杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体。（4）病毒表面的 A 蛋白为主要抗原，因此可用 A 蛋白制备疫苗，刺激机体产生抗体。对于病毒的检测可采用与已知病毒进行核酸序列比较的方法，也可根据抗原与抗体发生特异性结合的特点。用抗 A 蛋白的单克隆抗体进行检测。
