内容正文:
植物细胞工程和动物细胞工程的比较
精研重难点(一)
从“高度”上研究高考
[例1] (2023·山东高考)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,[信息①]可获得植物细胞的某些次生代谢物。[信息②]下列说法正确的是 ( )
A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B.植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
解题关键—准确理解概念
信息 概念迁移
信息① 结合植物细胞培养的概念,该技术获得细胞代谢产物可利用发酵工程等手段实现工厂化生产,且复杂的细胞代谢产物化学途径可能无法合成;该技术也是通过细胞大量增殖获取产物,而不是利用单个细胞的产量增加
信息② 联系次生代谢物的概念,明确其不是植物生长所必需的
[答案] A
[解析] 有些产物不能或难以通过化学合成途径得到,但可利用植物细胞培养技术得到,A正确;利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物,故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产,B错误;一般认为次生代谢物不是植物基本的生命活动所必需的,其含量少,可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢物的产量,C错误;该技术主要利用促进细胞分裂的培养条件,提高多个细胞中次生代谢物的总含量,而不能提高单个细胞中次生代谢物的含量,D错误。
A.子代动物遗传性状和受体动物完全一致
B.过程1需要MⅡ期去核卵母细胞
C.过程2可以大幅改良动物性状
D.过程2为过程3提供了量产方式,过程3为过程1、2提供了改良性状的方式
[例2] (2023·天津高考,有改动)根据不同动物的培育图示分析,下列叙述正确的是 ( )
解题关键—科学思维
[答案] D
[解析] 子代动物的遗传性状与供体基本一致,但与受体动物无关,A错误。核移植过程中需要处于MⅡ期的去核卵母细胞,而过程1是培育试管动物,需要培育到适宜时期(桑葚胚或囊胚等时期)进行胚胎移植,B错误。过程2得到的是克隆动物,是无性生殖的一种,不能大幅改良动物性状,C错误。过程2克隆技术可得到大量同种个体,为过程3提供了量产方式;过程3是转基因技术,转基因可导入外源优良基因,为过程1、2提供了改良性状的方式,D正确。
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、组织
过程
结果 获得植株个体,可以体现全能性 获得新的细胞,不能形成个体,不能体现全能性
条件 ①无菌
②营养物质③适宜条件④植物激素 ①无菌、无毒的环境
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
续表
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、植物细胞的全能性 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
续表
从“精度”上拓展训练
1.下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同
B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶
C.烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖
D.动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖培养可用于植物脱除病毒
答案:B
解析:动物细胞培养用液体培养基,而植物组织培养用固体培养基,A正确;动物细胞培养过程中要加入胰蛋白酶,而植物组织培养过程中不用,B错误;植物细胞具有全能性,所以烟草叶片离体培养能形成新个体,而动物细胞离体培养只能增殖,C正确;植物组织培养中常用根尖、茎尖等培养无病毒植物个体,而动物细胞培养的一个重要应用是检测有毒物质,D正确。
2.细胞融合不仅在自然条件下常见,在现代生物技术中也被经常应用,如图为细胞融合的简略过程。下列说法正确的是( )
A.若细胞d是杂交瘤细胞,则在选择性培养基中筛选后即可大规模培养生产单抗
B.若细胞a、b分别取自优良奶牛,则采集的卵母细胞和精子可直接体外受精
C.若细胞a、b分别代表白菜、甘蓝细胞,则完成融合的标志为核的融合
D.细胞融合过程都涉及膜的流动性,常用聚乙二醇、电融合等进行促融处理
答案:D
解析:单克隆抗体的制备过程中需要进行两次筛选,第一次选择性培养基筛选得到的是杂交瘤细胞,第二次单孔培养基筛选才能得到产