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第2讲细胞工程•[最新考纲]1.植物的组织培养(Ⅱ)2.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)3.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)•1．植物组织培养的过程主要包括脱分化和再分化两个阶段，脱分化的结果是形成愈伤组织，再分化的结果是形成根和芽。•2．植物体细胞杂交需要用酶解法制

备原生质体，所用的酶包括纤维素酶和果胶酶。•3．无论是植物体细胞杂交还是动物细胞融合，都需要诱导。•4．植物组织培养需要各种营养成分和植物激素，动物细胞培养也需要各种营养成分及血清。•5．植物体细胞杂交可用于作物育种，动物细胞

融合可用于单克隆抗体的制备。•6．产生单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞，它既能产生单克隆抗体又能无限增殖。•[课前导学]•1．细胞工程•(1)操作水平：_________________________。•(2)目

的：按照人的意愿来改变细胞内的__________或获得__________。知识点一植物细胞工程细胞水平或细胞器水平遗传物质细胞产品•2．植物细胞的全能性•(1)概念：具有某种生物全部___________的任何一个细胞，都具有发育成____________的潜能

。•(2)原理：细胞内含有本物种的________________。•(3)全能性表达的条件：具有完整的细胞结构，处于______状态，提供一定的__________和其他适宜外界条件。遗传信息完整生物体全部遗传信息离体营养、激素•3．植物组织培养技术•(1)概念理解

•①培养对象：__________________________________________________。•②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等人工控制条件。•③培养结果：产生愈伤组织、丛芽，最

终形成____________。•(2)操作流程离体的植物器官、组织、细胞完整的植株脱分化人工种子•4．植物体细胞杂交技术•(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成__________，并把杂种细胞培育成______________的技术。•(2)操作流程杂种细

胞新的植物体•(3)流程分析•①过程a为去除__________获得具有活力的原生质体，用到的酶是______________________。•②过程b是原生质体的融合，其原理是________________________。•③诱导b融合的

两种方法：物理法(包括______________________________等)、化学法(一般用__________________作为诱导剂)。•④过程c是原生质体融合后再生出________。•⑤过程d是__

_____________技术，其原理是_______________________。•(4)意义：_______________________________________________________。细胞壁纤维素酶和果胶酶

细胞膜具有一定的流动性离心、振动、电激聚乙二醇(PEG)细胞壁植物组织培养细胞的全能性克服了远缘杂交不亲和的障碍优良品种的遗传特性分生区工厂化生产愈伤组织•【答案】A•【解析】该过程是为了得到细胞群及细胞产物，依据的原理是植物组织培养，没有

体现细胞的全能性，A错误；过程①为脱分化，在培养基中应加入适量的生长素和细胞分裂素，B正确；愈伤组织是无定形的薄壁细胞，所以经过程①后细胞的形态和结构发生了明显变化，C正确；过程③是细胞大量增殖的过程，该过程需要使用液体培养基，D

正确。•2．(2018年山东淄博月考)如图表示通过植物体细胞杂交技术培育新品种的过程，其中①～⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株，下列叙述错误的是()A．过程①需要纤维素酶和果胶酶处理植物细胞B．过程②③成功的标志是细胞d生出细胞壁C．过程④产生的e细胞高度

液泡化的薄壁细胞D．过程⑤产生的细胞再分化后能制作人工种子•【答案】D•【解析】①表示去壁获取原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合的过程；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程。①是去除植物细胞壁的过程，需要用纤维素酶和果

胶酶处理植物细胞，A正确；过程②③成功的标志是细胞d生出细胞壁，B正确；④为脱分化过程，该过程产生的e细胞为愈伤组织细胞，为高度液泡化的薄壁细胞，C正确；制备人工种子的胚状体是离体植物细胞脱分化和再分化形成的，而不是由杂种细胞脱分化和再分化形成的，D错误。•[课前导学]•1．动物细胞培养

•【答案】原代培养氨基酸血清5%的CO2知识点二动物细胞工程•【答案】(1)细胞培养去核重组细胞供体•(2)动物体细胞核具有全能性(3)产生新个体•【答案】流动性聚乙二醇病毒骨髓瘤细胞特异性强诊断药物•

[小题通关]•1．下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是()•A．动物细胞培养过程中，可用胃蛋白酶处理使细胞分散开•B．通过动物细胞培养获得大量细胞，可证明动物细胞具有全能性•C．动物细胞培养技术是其他动物细

胞工程技术的基础•D．动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵•【答案】C•【解析】应用胰蛋白酶处理使细胞分散开；通过动物细胞培养不能获得完整个体，不能证明动物细胞具有全能性；动物细胞培养选用的培养材料

大多是幼龄动物的组织或细胞。•2．(2018年福建龙岩期末)下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，正确的是()•A．目前在实验中，科学家可以用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体•B．体细胞的细胞核移植到受体细胞之前，要先去掉受体卵母细胞的核•C．用于核移植的供体细胞一般都选用

传代50代以内的细胞•D．用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行100%的复制•【答案】B•【解析】由于细胞的分化，动物细胞的全能性受到限制，所以不能用类似于植物组织培养的方法获得完整的动物个体，A错误

；在核移植前一般要先除去卵母细胞的细胞核，获得卵细胞的细胞质，B正确；传代10代以内的细胞保持正常的二倍体核型，遗传物质没有发生改变，所以选用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞，C错误；通过体细胞核移

植方法生产的重组细胞中核是供体细胞的，但细胞质是受体细胞的，则重组细胞中遗传物质绝大多数来自供体，所以不是对体细胞供体动物进行了100%的复制，D错误。•【答案】C•【解析】图中给实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原；诱导动物细胞融合的物质或方法有灭活的病毒、聚乙二醇和

电激等；用特定的选择培养基进行筛选，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。•1．植物组织培养与植物体细胞杂交的区别与联系植物细胞工程名称植物组织培养植物体细胞杂交原理细胞的全能性细

胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性名称植物组织培养植物体细胞杂交选材选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化不同种的植物体细胞融合后形成杂种细胞技术操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞

壁，用一定的方法诱导原生质体融合关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂•2．植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型的分析•(1)诱导产物(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)：•①未融合的细胞：A和B。•②两两融合的细胞：AA、BB和AB。•③多细胞融合体

。•(2)检测方法：对诱导产物中的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植物性状进行判断。•①若只表现出一种植物的性状，说明是未融合细胞。•②若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种植株。•③若得到的是两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强，则是多细胞融合体。•④若得到的是一种植物的

性状，但是效果得到加强，则是同种细胞融合的结果。考查植物组织培养的过程、原理及应用•(1)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、________和________的关键性激素。该实验中属于细胞分裂素类的是________。•(2)请将表格中空白处A

和B补充完整，A为__________________，B为_______________。当NAA和KT的用量比值适中时，促进____________的形成。•(3)用于离体培养的植物器官或组织称为________。若该实验材料为菊花，则应对其进行________

(填“消毒”或“灭菌”)。•(4)接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养环境应注意调节合适的________和________。•【答案】(1)脱分化再分化KT•(2)细胞既分裂也分化分化频率提高愈伤组织

•(3)外植体消毒•(4)温度光照时间•【解析】(1)生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，NAA属于生长素类，KT属于细胞分裂素类。(2)先使用NAA，后使用KT，有利于细胞分裂，但细胞不分化；先使用KT，后使用NAA，细胞既分裂也分化；N

AA和KT同时使用，分化频率提高；当NAA和KT的用量比值适中时，有利于愈伤组织的形成。(3)用于离体培养的植物器官或组织称为外植体，组织培养过程中应对外植体消毒。(4)接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应注意调节温度和光照时间。•2．(2017年广东怀集测试)如图所示为科学

家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题：•(1)①②过程使用了________________酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，以保证植物细胞会发生______________，以保护原生质体不被破坏；在动物细胞培

养技术中，使细胞分离开来的酶是______________。考查植物体细胞杂交的过程及原理•(2)过程③在化学药剂____________的作用下会发生细胞融合；动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是______________________________________。•(

3)过程____属于脱分化，过程____属于再分化，细胞发生分化的根本原因是______________________________________________________。•(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是______________，其培养时选用

的材料通常是分生组织，原因是____________________________________________。•(5)植物体细胞杂交的研究在_________________________方面，取得了巨大突破。•【答案】(1)纤维

素酶和果胶质壁分离胰蛋白酶•(2)聚乙二醇可以使用灭活的病毒•(3)⑤⑥基因的选择性表达•(4)植物组织培养分化程度低，易培养形成愈伤组织(或含毒素少，甚至无毒)•(5)克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍•【解析】植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，因此可以用纤维素酶和果胶酶将其水解得到原生

质体，然后用聚乙二醇或物理方法诱导原生质体融合，再生细胞壁形成杂种细胞。⑤⑥是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗的过程，体现了植物细胞的全能性。在较高浓度的溶液中，有细胞壁的植物细胞可以发生质壁分离。•1．植物组织培养、动物细胞培养和动物体细胞核移植•(1)

三者比较动物细胞工程项目植物组织培养动物细胞培养动物体细胞核移植原理植物细胞的全能性细胞增殖动物细胞核的全能性关键环节细胞的脱分化和再分化细胞增殖和癌变细胞核融合、细胞分化结果与外植体相同的个体相同分化程度的细胞群获得克隆动

物应用①高效快速繁殖；②脱毒作物苗的培养；③人工种子；④细胞产物工厂化生产；⑤转基因植物的培育①生产生物制品；②医学研究；③检测有毒物质①加速良种繁育；②保护濒危物种；③生产医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植•(2)动物细胞核移植的疑难点•①卵母细胞选择时期及原因

：减数第二次分裂中期的卵母细胞，此时具备受精能力，细胞质中合成与分裂、分化有关的物质能刺激融合后重组细胞进行分裂分化，形成重组胚胎。•②选卵细胞作为受体细胞的原因：•a．卵细胞大，易于操作；•b．卵黄多，营养丰富，为发育提供充

足的营养；•c．能激发重组细胞分裂分化。•(3)供体细胞：取供体动物的体细胞培养，一般选用培养10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。•(4)动物体细胞不能经培养直接发育成完整个体的原因：动物体

细胞的全能性受到限制。•(5)该过程用到的技术手段：动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植。•2．动物细胞融合、单克隆抗体•(1)植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞的增殖融合前处理除

去细胞壁使细胞分散开使用的酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶诱导手段物理法：离心、电激、振动；化学法：聚乙二醇等试剂诱导除物理法和化学法外，也可用灭活的病毒诱导结果杂种植株杂交细胞应用培育植物新品种主要用于制备单克隆抗体意义突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合相同点原生质体融合原

理相同，原生质体融合的方法相似•(2)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第二次筛选筛选原因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，所以经选择性培养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养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(B细胞－B细胞、瘤细胞－瘤细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(B细胞－瘤细胞)才能生长用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤

细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生所需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•1．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：•(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。考查动物细胞培养与细胞核移植的过程及应用•(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。•(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是____________________________________________________。

•(5)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犊牛，但也不是100%的复制，原因最可能是________________________________________________________________。•(6)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______________________具有全能性。•【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•(4)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞•(5)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•(6)核移植、动物细胞培养、胚胎移植技术体细胞的细胞核•【解析】(1)在进行细胞培养时，常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分散开来。(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。(4)去除卵母细胞细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(5)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。(6)该克隆动物的培育过程中涉及核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术，说明了动物体细胞的细胞核具有全能性。•2．单克隆抗体的制备过程如图所示，据图回答以下问题：•(1)淋巴细胞

能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞，两种细胞膜也能“融合”在一起，说明细胞膜___________________。此过程，常用________作为诱导剂，该细胞的特点是______________________。考查单克隆抗体的制备过程及应用•(2)已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途

径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请设计一种方法(不考虑机械方法)，从培养液中分离出杂交瘤细胞。_________

__________________________________________________。•(3)杂交瘤细胞繁殖进行的是__________分裂，其遗传性状______________。•(4)杂交瘤细胞的体外培养与植物组织培养的培养基相比有何主要不同？•_____

_____________________________________________________。•(5)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合，而绝不攻击任何正常细胞，

故称为“生物导弹”，这是利用了______________________________________________。•(6)在单克隆抗体制备过程中，还应用了细胞工程中的______________和___

___________两大技术。•【答案】(1)具有一定的流动性聚乙二醇(或灭活的病毒)既具有无限增殖的能力，又能产生特异性抗体•(2)培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞•(3)有丝保持不变(稳定)•(4)动物细胞培养用的是液体培养基，且其中含有动物血清•(5)抗原与抗

体之间结合的高度特异性•(6)动物细胞融合动物细胞培养•【解析】本题考查单克隆抗体制备的原理、过程以及应用。(1)细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性，在动物细胞融合时，常用聚乙二醇或灭活的病毒作为诱导剂。(2)杂交瘤细胞具有两种细胞的特点：既能无限增殖，又能产生特

异性抗体。杂交瘤细胞中的DNA合成存在D途径和S途径，那么，将氨基嘌呤加入培养基中，即可阻断仅存在D途径的骨髓瘤细胞的增殖，这样能增殖的细胞就只有杂交瘤细胞。(3)杂交瘤细胞是由两种体细胞融合而来的，只能进行有丝分裂，其遗传物质没有改变。(4)

动物细胞培养是液体培养基，而植物组织培养的培养基是固体培养基，在动物细胞培养时需加入动物血清。(5)“生物导弹”利用了抗原(癌细胞或病原体)与抗体特异性结合的原理，可以用来治疗疾病。(6)在单克隆抗体制备过程中用到了细胞工程的细胞融合(杂交瘤细胞的形成)与细胞培养。