第2章 细胞工程 章末总结-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修3 生物技术与工程 创新导学案word（人教版2019 不定项版）

术语 课程标准 细胞全能性 植物组织培养技术 愈伤组织 脱分化 再分化 植物体细胞杂交技术 原生质体 聚乙二醇融合法 高Ca2＋—高pH融合法 快速繁殖 脱毒苗 单倍体育种 植物细胞培养 次生代谢物 动物细胞培养 合成培养基 细胞悬液 胰蛋白酶 胶原蛋白酶 贴壁生长 接触抑制 原代培养 传代培养 干细胞 胚胎干细胞 成体干细胞 诱导多能干细胞 动物细胞融合技术 杂交瘤细胞 单克隆抗体 克隆化培养 抗体检测 动物细胞核移植技术 重构胚 胚胎工程 受精 精子获能 胚胎早期发育 桑葚胚 囊胚 体外受精 胚胎移植 胚胎分割 植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术 1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程 2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术 3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率 动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术 1.阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础 2.阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程 3.阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程 4.概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术 5.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值 对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体 1.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程 2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 1．(2024·湖北，5)波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是(　　) A．选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理 B．胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测 C．普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体 D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选 题点　(1)胚胎移植的步骤(选择性必修3 P61)。(2)胚胎性别鉴定的方法(选择性必修3 P63)。 答案　D 解析　选择遗传性状优良、生产能力强的健康波尔母山羊作为供体，进行超数排卵处理，A正确；滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，胚胎移植前，可采集部分滋养层细胞进行遗传学检测，B正确；胚胎移植的受体需要满足的条件是与供体同种且生理状态相同，而山羊和绵羊是不同的物种，因此普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体，C正确；生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子，D错误。 2．(2024·湖北，11)植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合 C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素 D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株 题点　(1)植物体细胞杂交技术操作步骤(选择性必修3 P38)。(2)诱导原生质体融合的方法(选择性必修3 P37)。(3)植物组织培养的条件(选择性必修3 P36、P37)。 答案　B 解析　酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明两种亲本的细胞壁结构有差异，A正确；过程②为原生质体的融合，常用化学试剂如PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能用于植物，B错误；过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C正确；植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体，应具备两者的遗传物质，因此可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。 3．(2024·北京，13)大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是(　　) A．制备时需用纤维素酶和果胶酶 B．膜具有选择透过性 C．可再生出细胞壁 D．失去细胞全能性 题点　植物组织培养的原理步骤(选择性必修3 P36、P37)。 答案　D 解析　大豆叶片细胞是植物细胞，具有细胞壁，其细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体，需用纤维素酶和果胶酶进行处理，A正确；原生质体可以再生出新的细胞壁，C正确；分离出的原生质体具有全能性，可用于植物体细胞杂交，为杂种植株的获得提供了理论基础，D错误。 4．(2024·北京，11)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构(类囊胚)，为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是(　　) A．实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能 B．实验过程中使用的培养基含有糖类 C．类囊胚的获得利用了核移植技术 D．可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育 题点　(1)动物细胞培养的条件(选择性必修3 P44)。(2)动物胚胎早期发育的过程(选择性必修3 P58)。 答案　C 解析　体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚(发生细胞分化)的结构(类囊胚)，证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能，A正确；实验过程中使用的培养基需含有糖类，糖类可为细胞培养提供能源物质，B正确；类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术，并没有进行核移植，C错误；可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育，从而可以用来研究类囊胚的后续发育，D正确。 5．(2023·广东，12)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是(　　) A．细胞融合前应去除细胞壁 B．高Ca2＋—高pH溶液可促进细胞融合 C．融合的细胞即为杂交细胞 D．杂交细胞可能具有生长快速的优势 题点　(1)植物体细胞杂交的概念(选择性必修3 P38)。(2)植物体细胞杂交应先去除细胞壁(选择性必修3 P36、P37)。(3)人工诱导原生质体融合的方法(选择性必修3 P37)。 答案　C 解析　植物细胞外面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍着细胞间的杂交，因此，在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁，获得原生质体，A正确；人工诱导原生质体融合的方法基本分为两大类——物理法和化学法，物理法包括电融合法、离心法等，化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，B正确；融合的细胞可能由一种细胞融合而成，也可能由两种细胞融合而成(即杂交细胞)，C错误。 6．(2023·北京，12)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH，有关制备过程的叙述不正确的是(　　) A．需要使用动物细胞培养技术 B．需要制备用PTH免疫的小鼠 C．利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞 D．筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞 题点　单克隆抗体的制备过程(选择性必修3 P48、P49)。 答案　D 解析　制备单克隆抗体时，需利用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，筛选获得的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体，制备过程中，需要对杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞等动物细胞进行动物细胞培养，A正确；单克隆抗体制备过程中，给小鼠注射特定抗原(PTH)，使其发生免疫反应，从而获得能产生特定抗体的B淋巴细胞，B正确；单克隆抗体制备过程中，利用抗原—抗体结合的原理进行第二次筛选，可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，C正确；筛选出的单个杂交瘤细胞具有特异性，通常只能分泌一种抗体，D错误。 7．(2023·山东，14)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。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 题点　(1)细胞产物的工厂化生产概念(选择性必修3 P41)。(2)次生代谢物概念(选择性必修3 P41)。(3)植物细胞培养概念(选择性必修3 P41)。 答案　A 解析　某些次生代谢物合成过程很复杂，难以通过化学合成途径得到，而利用植物细胞培养技术可获得，A正确；可以利用植物细胞培养技术大规模培养植物细胞，来大量获取次生代谢物，B错误；次生代谢物不是植物生长所必需的，含量很低，C错误；该技术主要利用促进细胞增殖增加细胞数量，来提高次生代谢物的产量，D错误。 8．(2023·湖北，22，节选)某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。 回答下列问题： (1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞(含浆细胞)________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是________________。 (2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基(如HAT培养基)，该培养基对____________和________________________生长具有抑制作用。 (3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是______________________________________________________。 题点　单克隆抗体的制备过程(选择性必修3 P48、P49)。 答案　(1)不需要　改变细胞膜结构(，使两细胞接触点处质膜的脂类分子发生疏散和重组) (2)未融合的(亲本)细胞　融合的具有同种核的细胞 (3)筛选能分泌抗病毒外壳蛋白A单克隆抗体的杂交瘤细胞 解析　(2)淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合后，有的细胞未融合，有的细胞已融合；融合细胞中有的是具有同种核的细胞，有的是具有不同种核的细胞(杂交瘤细胞)。使用选择培养基的目的是筛选出能分泌抗体的杂交瘤细胞；在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞的生长受到抑制，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。 (3)将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交的目的是从杂交瘤细胞中筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。 9．(2021·湖南选择性考试改编)M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。 回答下列问题： (1)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________________。 (2)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是________________________________________________。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能，即具有____________________。 (3)鉴定转基因动物：以免疫小鼠的________淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路________________________________________________________。 题点　(1)动物细胞培养过程中定期更换培养液的原因(选择性必修3 P44)。(2)动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植的原因(选择性必修3 P52)。(3)胚胎干细胞的特点(选择性必修3 P46)。(4)单克隆抗体的制备过程(选择性必修3 P48、P49)。 答案　(1)清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，同时给细胞提供足够的营养 (2)动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难　细胞的全能性 (3)B　取克隆动物A的肝组织细胞，提取蛋白质进行抗原—抗体杂交 解析　(3)先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，制备M蛋白的单克隆抗体；若要利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活，如果M基因已经失活，则克隆动物A中无法产生M蛋白，则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测。故实验思路为：取克隆动物A的肝组织细胞，提取蛋白质进行抗原—抗体杂交。 8 学科网（北京）股份有限公司 $$