第39讲 细胞工程
1．(2016·浙江考试院抽测改编)下面是烟草叶片原生质体分离和培养的流程图： 获得原生原生获得
叶片
―→酶解―→原生―→质体―→质体―→愈伤 消毒
质体检测培养组织
请回答：
(1)酶解时，在________酶和________酶的作用下去除细胞壁，以获得完整的原生质体。 (2)获得原生质体后，可用___________方法检测原生质体是否存活。然后将原生质体制成悬浮液，滴加在____________上，用显微镜观察并计数。要判定原生质体是否已形成细胞壁，可用________方法鉴别。
(3)欲通过原生质体培养得到愈伤组织，从培养基的成分考虑，配制培养基时需要注意的主要方面有哪些？________________________________________________________________________。
解析：(1)在获得植物原生质体时，需用纤维素酶和果胶酶混合液处理实验材料，将细胞壁消化除去，获得球形的原生质体。(2)获得原生质体后可用红墨水染色法检测，因为生活状态的原生质体细胞膜具有选择透过性，原生质体不会被染上颜色，但如果原生质体死亡，由于膜的选择透过性丧失，原生质体会被染成红色；对原生质体进行显微计数，必须将原生质体制成的悬浮液滴加在血细胞计数板上；可用质壁分离实验来检测原生质体是否已形成细胞壁。(3)要将原生质体培养成愈伤组织，配制培养基时需要注意营养物质的适当配比和植物生长调节剂的适当配比。
答案：(1)纤维素 果胶
(2)红墨水染色 血细胞计数板 质壁分离
(3)营养物质的适当配比和植物生长调节剂的适当配比
2．植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如图所示，回答相应的问题：
(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________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
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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。
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、植物基因工程、单倍体育种等育种过程均需要用到植物组织培养技术。
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 3．(2016·宜昌调研)阅读以下资料，并回答相关问题：
资料甲：20世纪六十年代，一些科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，试图培育出一种地上长番茄，地下结马铃薯的“番茄—马铃薯”植株，始终未能成功。
资料乙：经过长期的实验，科学家们采用体细胞杂交的方法，终于得到了“番茄—马铃薯”植株，可惜它并没有如科学家所想象的那样，地上长番茄，地下结马铃薯。
资料丙：英国一家公司耗时十年，在2013年完成了马铃薯和西红柿的完美嫁接，开发出一种新的植物，可同时结出西红柿和马铃薯。收获时只需将植物连根拔起，就可在枝头收获西红柿，在根部摘取马铃薯。
(1)资料甲中，科学家们始终未成功的原因是番茄和马铃薯之间存在着________。 (2)资料乙中，在进行体细胞杂交之前，必须先利用________和________去除细胞壁，获得具有活力的________，再诱导其融合。
(3)对资料丙中的植株进行植物组织培养，能否获得大量“番茄—马铃薯”植株？________；对三倍体西瓜进行植物组织培养，能否获得大量三倍体西瓜苗？________。
(4)动物细胞也能进行融合，常用的诱导融合因素有PEG、电激和________(生物法)。动物细胞融合最重要的应用是利用融合得到的________制备单克隆抗体。长期以来人们获得抗体的方法是向动物体内反复注射某种抗原，从动物________中分离出抗体。这种方法不仅产量低、纯度低，而且制备的抗体________。单克隆抗体可用来制成“生物导弹”杀灭癌细胞，“生物导弹”中单克隆抗体的作用是________________________________________________________________________。
解析：(1)番茄和马铃薯为两个物种，存在生殖隔离，因此无法杂交获得“番茄—马铃薯”植株。(2)进行植物体细胞杂交，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得有活力的原生质体，才能诱导融合。(3)嫁接获得植株属于无性繁殖，若选择植物组织为地上部分，则获得的为番茄植株，若为地下部分，获得的则为马铃薯植株；三倍体西瓜进行组织培养，各个细胞的染色体组相同，能获得大量的三倍体西瓜幼苗。(4)诱导动物细胞融合的方法有：物理法(电激)、化学法(聚乙二醇)和生物法(灭活的病毒)。单克隆抗体由杂交瘤细胞合成和分泌；抗体主要分布在动物血清中。利用传统方法不仅产量低、纯度低，而且制备的抗体特异性差。单克隆抗体可用来制成“生物导弹”杀灭癌细胞，“生物导弹”中单克隆抗体的作用是将药物定向带到癌细胞所在位置。
答案：(1)生殖隔离
2
(2)纤维素酶 果胶酶 原生质体 (3)不能 能
(4)灭活的病毒 杂交瘤细胞 血清 特异性差 将药物定向带到癌细胞所在位置 4．(2016·河北邯郸一模)根据以下资料回答问题：
资料：美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺利移植到7名患者体内。该培育过程是：从患者的膀胱上取下普通邮票一半大小的活细胞样本，膀胱从外到内由三层构成，即肌肉、胶原质和膀胱上皮。将活细胞样本中胶原质剥下，将肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养，约一周后将这些细胞放在一些海绵形状的可生物降解的由胶原质制成的“支架”上继续培养，再过7周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满“支架”，膀胱上皮在内，肌肉在外。医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面。这种新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。培育过程如下图所示。
(1)a过程属于细胞工程中的________，其培养基与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者含有________。
(2)b过程由数万个细胞繁殖到15亿个细胞是________的结果，上述过程中不但需要无菌、无毒的环境，适宜的营养，还需要适宜的________，________环境。
(3)新器官与老器官的“重组”________(是、不是)基因重组，因为新器官与老器官的________相同。
(4)“新膀胱”移植后，________(会、不会)成为抗原，因为新老器官具有________蛋白质等物质。
(5)除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的________中，这是利用体细胞________技术，形成相应组织、器官。
解析：(1)图中a过程为动物细胞培养过程，动物细胞培养基成分与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者中含动物血清。(2)动物细胞培养时，不但需要无菌、无毒的环境，适宜的营养，还需要适宜的温度、pH及气体环境。(3)由于新器官与老器官的遗传物质相同，新器官与老器官的“重组”不是基因重组。(4)因为新老器官细胞具有相同的表面抗原等物质，“新膀胱”移植后不会成为抗原。(5)利用体细胞核移植技术将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中，重组细胞经培养也可形成相应组织、器官。
答案：(1)动物细胞培养 动物血清
(2)有丝分裂(细胞分裂) 温度和pH 气体 (3)不是 遗传物质 (4)不会 相同的 (5)卵母细胞 核移植
5．(2016·浙江外国语期中)下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题：
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优化方案高考生物大一轮复习 第十一单元 现代生物科技专题 第39讲 细胞工程课后达标检测
