第44讲 细胞工程 高考生物复习

第六部分  生物技术与生命科学新进展
第44讲  细胞工程
一、考点内容全解
（一）本讲考点是什么？
1.植物细胞的组织培养与动物细胞培养
⑴原理：细胞的全能性
⑵过程
①植物组织培养

    ②动物细胞培养
 

2.细胞融合
（1）原理：细胞膜的流动性
（2）基本步骤
植物细胞的融合 动物细胞的融合
  

（二）考点例析
[例1]（2003江苏高考题）要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要（  ）
A．具有完整细胞核的细胞    B．离体状态    C．导入外源基因            D．一定的营养物质和激素
[解析]植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。植物细胞只有在脱离了植物体，在一定的外部因素的作用下，经细胞分裂形成愈伤组织，才能表现出全能性，由愈伤组织细胞发育、分化形成新的植物体。
[答案]B
[特别提示]进行细胞培养时，在离体的植物器官、组织或细胞脱分化增殖的过程中，离体培养条件应与机体基本相同或相似；即需要消毒灭菌、适宜的温度、pH值、适宜的养料和激素等。
[例2]（2003江苏高考题）将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，其依据是
A．B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖    B．B淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体
C．骨随瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体    D．骨髓瘤细胞可以产生抗体，但不能无限增殖
[解析]在体外培养条件下，B淋巴细胞不能无限繁殖，可产生抗体；骨髓瘤细胞则能在体外大量繁殖，却不能产生抗体。将二者融合后，形成杂交瘤细胞同时具备了双亲的遗传特性，既可产生抗体，又能大量繁殖。
[答案]AC
[例3]我国第一只转基因牛“滔滔”的培育程序如右图所示。请回答问题：
(1)写出图中所示细胞工程名称：
b_________   c__________  d__________
(2)培育转基因牛“滔滔”的技术路线中关键环节是    (    )
A．b    B．c    C．d      D．e
(3)从遗传学原理说明基因牛“滔滔”与亲本甲、乙的最根本的区别是什么?
(4)用什么方法鉴定出生的动物是否整合了外源基因?
(5)如果要使出生的动物整合率在理论上提高到100％，那么在什么时候鉴定?
(6)请举一例，说明转基因牛“滔滔”培育成功的最突出的实际意义。

[解析]本例细胞工程为知识载体，融合了基因工程的内容。要重点掌握以“多利”为模型的高等动物克隆技术路线，基因工程的基本步骤、应用，并以此作类比、迁移和运用。要特别关注现代生物技术对人类社会生产与生活造成的影响，并运用所学知识进行辨证地分析。
[答案](1)b指体外受精；c指显微注射法；d指胚胎移植；(2)B；(3)转基因牛“滔滔”中含有外源基因；(4)分子生物学测定法；(5)在胚胎移植前对外源基因在胚胎体内是否已经整合作分子生物学鉴定，从中挑选出有外源基因的整合胚胎进行移植；(6)转基因动物培育成功有远大前景：①通过转基因动物生产药物，是迄今人们所想象得出的最为有效、先进的手段；②转基因动物就如一座“动物药厂”，其乳腺可以源源不断地分泌目的基因产物(药物蛋白)。转基因技术应用于人类本身可以进行遗传病基因治疗。
二、能力提升技巧
细胞工程涉及酶的专一性、细胞膜的流动性、光合作用、矿质营养、内环境与稳态、激素调节、生殖的种类、染色体组、基因的遗传定律、选择培养基，以及生态安全等内容，解题时应能综合运用相关知识进行分析。
[例4]右图为细胞融合的简略过程（只考虑两个细胞的融合），请据图回答：
I．若A、B是基因型分别为rrHH、RRhh两个烟草品种细胞的花粉，且这两对基因位于非同源染色体上，由于一对隐性纯合基因(rr或hh) 的作用，在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长。
（1）实验开始时必须用        除去不利于原生质体融合的物质。
（2）实验中除获得杂种细胞外，还有基因型为      的融合细胞。
（3）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，方法：                                                     
II．若该过程是制备治疗“SARS”病毒的单克隆抗体，A为人B淋巴细胞（染色体组成为2A＋XX=46），B为鼠骨髓瘤细胞（染色体组成为2A＋XX=40）
（5）用单克隆抗体制成“生物导弹”主要利用了抗体的                      特性
（6）A细胞来自于                    
（7）杂种细胞C共有       个染色体组，一个染色体组可表示为             
[解析]动、植物细胞融合技术基本原理相同，诱导融合的方法基本类似。不同点是：(1)植物细胞融合前需先去掉细胞壁；(2)动物细胞融合除物理法、化学法外，还用到生物方法，即灭活病毒；(3)培养基成分不同，动物细胞培养是用液体培养基，其成分中有动物血清，另外还有培养目的和结果等方面的区别。现对本题予以点拨：
（1）利用酶的专一性，既能有效去除细胞壁，又不损害原生质体；
（3）杂种细胞（HrRh）能在大于800勒克斯光照下培养，增殖、分化；
（4）抗体与抗原特异性结合；
（5）与骨髓瘤细胞融合的B细胞必须经过免疫
（6）人、鼠染色体为非同源染色体
[答案]I （1）纤维素酶(或果胶酶)（2）rrHH、RRhh（3）置大于800勒克斯光照下培养，收集分化的细胞团  II （4）抗体与抗原结合，发挥特异性免疫效应  （5）非典患者（6）2；A＋B＋X＋X
[延伸技巧]解决有关细胞工程的习题应当结合遗传学、细胞学、细胞代谢（营养）、细胞及生物体的激素调节等知识进行分析，要求能够理论(概念)联系实际(生产实践)，科学地说明和表达。

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