内容正文:
精研重难点(一) 植物细胞工程和动物细胞工程的比较
从“高度”上研究高考
[典例] (2021·福建高考)科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种,技术流程示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
B.获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
C.可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生
D.用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体
[解析] 愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的,A错误;由于基因的选择性表达和基因间的互作效应,获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状,B错误;可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合,但不能诱导细胞壁的再生,C错误;由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体,D正确。
[答案] D
从“深度”上提升知能
1.比较植物组织培养与动物细胞培养
项目
植物组织培养
动物细胞培养
取材
植物幼嫩部位
动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
过程
续表
项目
植物组织培养
动物细胞培养
结果
获得植株个体,可以体现全能性
获得新的细胞,不形成个体,不体现全能性
条件
①无菌
②营养物质
③适宜条件
④植物激素
①无菌、无毒
②营养物质、血清等
③适宜温度、pH和渗透压
④气体环境:95%空气和5%CO2
2.比较植物体细胞杂交与动物细胞融合
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
过程
相关酶
纤维素酶和果胶酶
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
融合方法
物理法:电融合法、离心法等;
化学法:PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等
PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
结果
杂种植株
杂交细胞
从“宽度”上拓展训练
1.(2022·中山一模)紫草宁是从紫草细胞中提取的一种色素,具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。科研人员利用紫草外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行悬浮培养,以获得更多的紫草宁。下列说法错误的是( )
A.需要在培养液中加入大量的蔗糖以提供植物细胞所需的能量
B.利用果胶酶将愈伤组织分散成单个细胞,然后进行悬浮培养
C.诱导形成愈伤组织需要利用生长素、细胞分裂素等进行调节
D.紫草宁是植物细胞的次生代谢物,其合成具有时间和组织特异性
解析:选A 培养液中应加入适量蔗糖,不能加入大量的蔗糖,否则植物细胞会大量失水甚至导致死亡,A错误;植物细胞间物质的主要成分为果胶,所以悬浮培养时,可以利用果胶酶(酶的专一性)处理将植物细胞分散开,B正确;诱导外植体脱分化获得愈伤组织的过程通常需要一定比例的生长素和细胞分裂素来调节,C正确;植物次生代谢物是由植物次生代谢产生的一类非必需的小分子有机化合物,次生代谢一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下进行,D正确。
2.(2022·扬州模拟)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C.过程③需用秋水仙素诱导杂种细胞再生出新的细胞壁
D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
解析:选C 过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体,而植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,根据酶的专一性,所以需要用纤维素酶和果胶酶处理细胞,A正确;根据题干信息可知,过程②通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂,B正确;秋水仙素不能诱导杂种细胞再生出新的细胞壁,C错误;实验最终将不抗盐的普通小麦和抗盐的中间偃麦草进行体细胞杂交形成耐盐小麦,说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段,D正确。
3.[多选](2022·青州三模)治疗性克隆对解决人类供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程图如图,下列相关叙述正确的是( )
A.个体A一般需通过注射促性腺激素实现超数排卵
B.个体B体细胞培养时需要提供95%空气和5%CO2
C.囊胚期胚胎需植入代孕母亲子宫获取胚胎干细胞
D.获得的组织器官移植给个体B 一般不发生免疫排斥反应
解析:选ABD 据图可知,要从个体A获得卵母细胞,为了获得更多的卵母细胞,一般需通过注射促性腺激素实现超数排卵,A正确;动物细胞培养时需要置于含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,B正确;胚胎