（新教材）人教版生物選擇性必修三學案第2章細胞工程階段復習課

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。知識整合·思維脈圖主題歸納·能力培優(yōu)主題一植物細胞工程技術的應用典題示范甲、乙兩名同學分別以A植物的綠色葉片和B植物的白色花瓣為材料,利用植物組織培養(yǎng)技術繁殖這兩種植物?；卮鹣铝袉栴}:(1)分別以植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體,在一定條件下進行組織培養(yǎng),均能獲得試管苗,其原理是

________________________________________________________________________________________________________。

(2)若要用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗,該細胞應具備的條件是____________(填“具有完整的細胞核”或“具有葉綠體”)。

(3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結果,該不同結果的出現(xiàn)主要是由培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的,這兩種激素是__________________。A中的愈傷組織是葉肉細胞經__________形成的。

(4)若A植物是一種雜合子的名貴花卉,要快速獲得與原植株基因型和表型都相同的該種花卉,可用組織培養(yǎng)方法繁殖,在培養(yǎng)時,____________(填“能”或“不能”)采用經減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體,原因是_______________________________________________________________________________。

(5)若想獲得一個全新的植物C,既有A植物葉片的葉形,又有B植物的花瓣,請你幫助設計一個方案?！窘馕觥?1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體,在一定條件下進行組織培養(yǎng),均能獲得試管苗,其原理是綠色葉片和白色花瓣的細胞具有全能性,在一定條件下能發(fā)育成完整的植株。(2)若要用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗,該細胞應具備的條件是具有完整的細胞核,因為細胞核是遺傳信息庫,是細胞代謝和遺傳的控制中心,含有全套的遺傳信息。(3)A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結果,該不同結果的出現(xiàn)主要是由培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的,這兩種激素是細胞分裂素和生長素,二者對于根和芽的形成具有重要調節(jié)作用,二者的用量比例影響根和芽的發(fā)育順序。A中的愈傷組織是葉肉細胞經脫分化形成的。(4)若A植物是一種雜合子的名貴花卉,要快速獲得與原植株基因型和表型都相同的該種花卉,可用組織培養(yǎng)方法繁殖,在培養(yǎng)時,由于對雜合子植株來說,其體細胞的基因型相同,而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同,用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到的花卉的基因型不同于原植株,因此不能采用經減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體。(5)A、B是兩種不同的植物,因此不能使用雜交育種,只能采用植物體細胞雜交技術。取A、B植物的細胞先利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁獲得原生質體,然后利用物理或化學的方法誘導原生質體融合形成雜種細胞,最后利用組織培養(yǎng)技術獲得雜種植物,這樣雜種植株含有兩個親本的遺傳物質,可以表現(xiàn)出兩個親本的性狀。答案:(1)綠色葉片和白色花瓣的細胞具有全能性,在一定條件下能發(fā)育成完整的植株(2)具有完整的細胞核(3)細胞分裂素、生長素脫分化(4)不能對雜合子植株來說,其體細胞的基因型相同,而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同,用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到的花卉的基因型不同于原植株(5)取A、B植物的細胞先利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁獲得原生質體,然后利用物理或化學的方法誘導原生質體融合形成雜種細胞,最后利用組織培養(yǎng)技術獲得雜種植物?！敬痤}關鍵】解答植物細胞工程必備的四個關鍵(1)植物組織培養(yǎng)的原理:植物細胞的全能性。(2)植物組織培養(yǎng)的過程:脫分化形成愈傷組織,再分化形成根芽,進一步發(fā)育成一個完整的個體。(3)植物組織培養(yǎng)的激素:細胞分裂素和生長素的比例不同其作用效果不同。激素使用情況結果同時使用,且比例適中促進愈傷組織的形成同時使用,且生長素用量較高有利于根的分化,抑制芽的形成同時使用,且細胞分裂素用量較高有利于芽的分化,抑制根的形成(4)植物體細胞雜交的過程:①去細胞壁:酶解法(纖維素酶和果膠酶)。②誘導原生質體融合:電融合法、離心法;PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法。③形成雜種細胞的標志:再生出新的細胞壁。④產生雜種植株:利用植物組織培養(yǎng)技術。類題精練1.為了探究矮牽牛原生質體的培養(yǎng)條件和植株再生能力,某研究小組的實驗過程如圖。下列敘述正確的是 ()A.過程①獲得的原生質體需懸浮在質量濃度為0.3gB.過程②需提高生長素的比例以促進芽的分化C.過程③需要用秋水仙素處理誘導細胞壁再生D.原生質體雖無細胞壁但仍然保持細胞的全能性【解析】選D。過程①獲得的原生質體需懸浮在等滲溶液中,若將得到的原生質體置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,原生質體失水,則會發(fā)生皺縮,A錯誤;過程②需提高細胞分裂素的比例以促進芽的分化,B錯誤;過程③中細胞壁的再生,不需要用秋水仙素誘導,C錯誤;原生質體雖無細胞壁,但細胞內的遺傳物質未改變,仍保持細胞的全能性2.如圖是植物體細胞雜交過程示意圖,下列敘述正確的是()A.過程①需用纖維素酶和果膠酶溶液處理,且溶液的滲透壓略大于細胞液滲透壓B.過程②可用聚乙二醇誘導原生質體融合,主要依據細胞膜具有選擇透過性原理C.過程③表示細胞壁的再生,④⑤需要根據生長發(fā)育進程更換不同的液體培養(yǎng)基D.最終得到的植株相對于甲、乙,發(fā)生了染色體數(shù)目變異,因此不具有可育性【解析】選A。圖中①為去除細胞壁的過程,需要將植物組織置于含纖維素酶和果膠酶的等滲溶液中,或略大于細胞液滲透壓,A正確;過程②要用聚乙二醇等方法誘導原生質體融合,主要依據細胞膜具有一定的流動性,B錯誤;④為脫分化過程、⑤為再分化過程、⑥為個體發(fā)育過程,這三個過程需要根據生長發(fā)育進程更換不同的固體培養(yǎng)基,C錯誤;最終得到的植株相對于甲、乙而言發(fā)生了染色體數(shù)目變異,屬于異源多倍體,一般是可育的,D錯誤。主題二單克隆抗體的制備典題示范下列有關制備單克隆抗體的敘述,錯誤的是 ()A.采用的細胞工程技術包括動物細胞培養(yǎng)和細胞融合B.兩次篩選的目的分別是篩選出雜交瘤細胞和篩選出能產生特定抗體的雜交瘤細胞C.要先用胃蛋白酶處理得到單個細胞,然后用誘導劑處理得到雜交瘤細胞D.運用的生物學原理包括細胞分裂和細胞膜具有一定的流動性【解析】選C。制備單克隆抗體采用的細胞工程技術包括動物細胞培養(yǎng)和細胞融合技術,A正確;單克隆抗體的制備過程需要兩次篩選,第一次是用選擇培養(yǎng)基篩選獲得雜交瘤細胞,去除未融合的細胞和自身融合細胞;第二次篩選是從雜交瘤細胞中篩選出能產生特定抗體的雜交瘤細胞,B正確;分散細胞獲得單個細胞,需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理,C錯誤;運用的生物學原理包括細胞分裂和細胞膜具有一定的流動性,D正確。【答題關鍵】解答單克隆抗體的兩個關鍵(1)選材及依據:①克隆單一的B淋巴細胞,形成細胞群。每一個B淋巴細胞只能分泌一種特異性抗體,不同種類的B淋巴細胞分泌的抗體不同。②將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合,獲得雜交瘤細胞。B淋巴細胞在體外培養(yǎng)時不能無限增殖,骨髓瘤細胞能夠無限增殖。(2)兩次篩選:①第一次篩選是在B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合之后,因為有三種融合情況(只考慮細胞兩兩融合):B淋巴細胞與B淋巴細胞融合、骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合、B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合,而只有B淋巴細胞與骨髓瘤細胞的融合細胞才是需要的雜種細胞。②第二次篩選需先在多孔培養(yǎng)皿上培養(yǎng),在每個孔只有一個雜交瘤細胞的情況下開始培養(yǎng),然后再篩選出能產生特異性抗體的細胞群。由于該細胞群是由單個雜交瘤細胞克隆來的,所以產生的抗體一定是化學性質單一、特異性強的單克隆抗體。類題精練1.某小鼠生活過程中被多種病原體感染過,科學家以該小鼠為實驗材料,利用單克隆抗體技術,獲得了抗某種病原體的髙純度單克隆抗體。下列有關敘述錯誤的是 ()A.被多種病原體感染過的小鼠體內會產生多種漿細胞B.經細胞融合后形成的單個雜交瘤細胞可分泌多種特異性抗體C.使用人鼠嵌合單克隆抗體進行疾病治療可減少副作用的發(fā)生D.單克隆抗體的制備過程中應用了動物細胞培養(yǎng)和細胞融合技術【解析】選B。被多種病原體感染過的小鼠體內,產生多種B淋巴細胞,進而產生多種抗體,A正確;經細胞融合后形成的單個雜交瘤細胞,只能產生一種抗體,B錯誤;使用人鼠嵌合單克隆抗體進行疾病治療可減少副作用的發(fā)生,C正確;單克隆抗體的制備過程中應用了細胞融合技術和動物細胞培養(yǎng)技術,D正確。2.將人細胞與小鼠細胞融合,培養(yǎng)出的雜種細胞可能會隨機丟失來自人細胞的染色體。在丟失人的1號染色體的融合細胞中,不能合成人的尿苷單磷酸激酶。下列有關敘述中不合理的是 ()A.與人和小鼠細胞相比,融合細胞發(fā)生了遺傳物質的改變B.研究方法中需要選擇適當?shù)呐囵B(yǎng)基和細胞融合誘導技術C.細胞融合所依據的原理是細胞的全能性D.尿苷單磷酸激酶的基因很可能在1號染色體上【解析】選C。融合細胞會隨機丟失來自人細胞的染色體,即發(fā)生了遺傳物質的改變,A正確;適當?shù)呐囵B(yǎng)基用來選擇融合細胞,動物細胞融合時常用PEG融合法、滅活病毒誘導法和電融合法,B正確;細胞融合所依據的原理是細胞膜的流動性,而不是細胞的全能性,C錯誤;在丟失人的1號染色體的融合細胞中,不能合成人的尿苷單磷酸激酶,說明尿苷單磷酸激酶的基因很可能在1號染色體上,D正確。主題三胚胎工程典題示范長期以來,優(yōu)良種畜的繁殖速度始終是限制畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸,近年來發(fā)展起來的細胞工程和胚胎工程技術為優(yōu)良種畜的快速繁殖帶來了無限生機。圖1、2、3分別是牛胚胎移植、早期胚胎培養(yǎng)及克隆羊培育圖,請據圖完成下列問題:(1)在試管牛和克隆羊的培育過程中都必須用到的生物技術有__________、__________(至少寫出兩項)。

(2)與受精有關的過程有:①第一次卵裂開始;②核膜消失,雌、雄原核融合,形成合子;③精子釋放多種酶;④精子入卵,卵細胞膜發(fā)生生理反應,拒絕其他精子進入卵內;⑤雌、雄原核形成。正確的順序為__________(填序號)。

(3)超數(shù)排卵技術的處理措施是對供體母牛注射__________。

(4)圖2從A到E中,適宜于牛的胚胎移植時期有______________;圖2中標號3為__________,它將來可發(fā)育為胎膜和胎盤。

(5)動物的早期胚胎移植到同種且__________與供體相同的動物體內,使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術叫胚胎移植。用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胞時,發(fā)現(xiàn)活胚胎細胞不能被染色,其原因是活細胞膜__。

【答題關鍵】解答胚胎工程題目的兩個關鍵:(1)胚胎移植的生理學基礎與應用:(2)克隆羊(核移植技術)和試管羊(體外受精)的過程:①克隆羊(核移植技術):②試管羊(體外受精):【解析】(1)試管牛和克隆羊的培育過程中都用到了動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植技術、卵母細胞的采集技術等。(2)受精過程為:③精子釋放多種酶→④精子入卵、卵細胞膜發(fā)生生理反應,拒絕其他精子進入卵內→⑤雌、雄原核形成→②核膜消失,雌、雄原核融合,形成合子→①第一次卵裂開始,因此,正確的順序為③④⑤②①。(3)對母牛注射促性腺激素能促使其超數(shù)排卵。(4)胚胎移植的適宜時期為桑葚胚或囊胚期,即圖2中D、E時期。圖2中標號3為滋養(yǎng)層細胞,它將來可發(fā)育為胎膜和胎盤。(5)動物的早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的動物體內,使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術叫胚胎移植。用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胞時,發(fā)現(xiàn)活胚胎細胞不能被染色,其原因是活細胞膜對物質的吸收具有選擇透過性。答案:(1)動物細胞培養(yǎng)胚胎移植卵母細胞的采集等(任選兩項)(2)③④⑤②①(3)促性腺激素(4)D、E滋養(yǎng)層細胞(5)生理狀態(tài)對物質的吸收具有選擇透過性類題精練胚胎移植技術的應用為大量繁殖良種奶牛帶來了光明的前景。這項技術的操作過程大致如圖所示。請回答:(1)為了促進良種奶牛排卵,應給母牛注射__________激素。

(2)選擇良種公牛的精子時,應選擇含__________的精子才可繁殖出良種奶牛。

(3)把受精卵培養(yǎng)成早期胚胎過程中,應使用的培養(yǎng)基是________。

(4)胚胎移植技術除了快速繁育良種家畜外,還可用于___________