2018-2019学年高考生物大一轮复习 第十单元 现代生物科技专题 第34讲 细胞工程学

第34讲细胞工程

[考纲要求] 1.植物的组织培养(Ⅱ)。2.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。3.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。

考点一植物细胞工程

1．细胞工程的概念

2．细胞的全能性

(1)含义：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。

(2)物质基础：细胞内含有本物种全部的遗传信息。

(3)植物细胞全能性表达的条件：具有完整的细胞结构；处于离体状态；提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。

3．植物组织培养技术

(1)原理：植物细胞具有全能性。

(2)过程

4．植物体细胞杂交技术

(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。

(2)操作流程

①过程a为去除细胞壁获得具有活力的原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。

②过程b是原生质体的融合，其原理是细胞膜具有一定的流动性。人工诱导的方法有物理法，包括离心、振动、电激等；化学法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导细胞融合。

③过程c是原生质体融合后再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。

④过程d是植物组织培养，其原理是植物细胞的全能性。

(3)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

深化拓展植物体细胞杂交后的遗传物质分析

(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。

(2)染色体组数

①染色体组数＝两种植物体细胞内染色体组数之和。

②植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体。

③若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y 条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体数为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。

5．植物细胞工程的应用

(1)微型繁殖：优点是能够保持亲本的优良性状。

(2)作物脱毒：利用茎尖、根尖等无毒组织进行微型繁殖。

(3)培育人工种子：可以解决某些植物结实率低、繁殖困难的问题。

(4)作物新品种的培育

(5)细胞产物的工厂化生产：即利用植物组织培养技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。

1．有关细胞全能性与组织培养的判断

(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性( √)

(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性( ×)

(3)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化( ×)

(4)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的( ×)

(5)经植物组织培养得到的胚状体用人工薄膜包装后可得到人工种子( √)

2．有关植物体细胞杂交技术的判断

(1)利用物理法或化学法可以直接将两个植物细胞进行诱导融合( ×)

(2)用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性( ×)

(3)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志( √)

(4)培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交( ×)

据图分析植物体细胞杂交过程

(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理是什么？

提示细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。

(2)如何根据细胞膜表面荧光判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的？

提示融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光。

(3)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含有多少条染色体？

提示2(m＋n)条。

(4)若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于几倍体植株？

提示单倍体植株。

命题点一植物组织培养过程的分析

1．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是( )

A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害

B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞

C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控

D．生根时，培养基通常应含α－萘乙酸等生长素类调节剂

答案 B

解析植物组织培养中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对培养材料的伤害，A项正确；植物体细胞的杂交需先除去细胞壁得到原生质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞，B项错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，C项正确；植物组织培养过程中，生根阶段的培养基中通常应含有生长素类调节剂，D项正确。2．(2018·济南调研)如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述正确的是

( )

A．该途径依据的原理是植物细胞具有全能性

B．过程①需控制好培养基中植物激素的比例

C．经过程①细胞的形态和结构未发生变化

D．过程③需使用固体培养基，有利于细胞增殖

答案 B

解析细胞全能性以细胞发育成个体为标志，而图中并没有形成完整植物体，A项错误；过程①是脱分化，而决定植物脱分化和再 …… 此处隐藏：7543字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……