【正文】 【例3】 2005年上海將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時(shí)，下列條件中不需要的是 ( D )A．具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞 B．一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C．離體狀態(tài) D．導(dǎo)入指示基因【命題意圖】 本題主要考查考生對(duì)一些基本的生物學(xué)原理、事實(shí)的理解掌握，并能夠在實(shí)際操作過(guò)程中自如的運(yùn)用，解決一些操作技術(shù)中實(shí)際問(wèn)題。廣東關(guān)于單克隆抗體，下列敘述不正確的是 ( D )A．可以制成診斷盒，用于疾病的診斷B．可用與藥物結(jié)合，用于病變細(xì)胞的定向治療C．可以利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)D．可以在生物體內(nèi)生產(chǎn)，不能體外生產(chǎn)【命題意圖】 本題主要考查考生對(duì)一些基本的生物學(xué)知識(shí)、事實(shí)的了解，以及要求考生對(duì)生物工程各種手段技術(shù)之間的聯(lián)系能夠融會(huì)貫通。1997年，英國(guó)生物學(xué)家首次用羊的體細(xì)胞成功地克隆了1只小母羊，即多莉綿羊。(3)試管動(dòng)物(嬰兒)：“試管動(dòng)物或嬰兒”是指通過(guò)體外受精和胚胎移植技術(shù)而產(chǎn)生的動(dòng)物或嬰兒。4．動(dòng)物細(xì)胞融合與植物細(xì)胞雜交的比較動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交之間既有共性又有差異，如下表所示：項(xiàng)目融合原理融合方法誘導(dǎo)手段用途植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞膜的流動(dòng)性去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合離心、電刺激、振動(dòng)、聚乙二醇誘導(dǎo)克服遠(yuǎn)緣雜不親和的障礙，獲得雜劇種植株動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞膜的流動(dòng)使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合同上，再加上滅活的病毒誘導(dǎo)制備單克隆抗體的技術(shù)之一5．細(xì)胞工程的應(yīng)用(1)單克隆抗體在疾病的診斷、治療和預(yù)防方面優(yōu)勢(shì)很明顯。⑤生產(chǎn)單克隆抗體：培養(yǎng)上述選出的細(xì)胞群，在獲得足夠數(shù)量的細(xì)胞后，將細(xì)胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，再?gòu)呐囵B(yǎng)液或小鼠的腹水中提取大量的單克隆抗體。(2)操作過(guò)程：①取材：反復(fù)將特定抗原注入小鼠體內(nèi)，取出小鼠的脾臟，制成B淋巴細(xì)胞懸浮液，同樣將取出的骨髓瘤細(xì)胞也制作成細(xì)胞懸浮液。細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，帶有癌變細(xì)胞的特點(diǎn)。(2)傳代培養(yǎng)：同樣有兩種表述：①細(xì)胞懸浮液培養(yǎng)一段時(shí)間后，分瓶再進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)；②傳10代以后的細(xì)胞培養(yǎng)，統(tǒng)稱為傳代培養(yǎng)。對(duì)于能夠再生出雜種植株的煙草—海島煙草、白菜—甘藍(lán)、胡蘿卜—羊角芹等，長(zhǎng)出的植株究竟是不是雜種，還需要經(jīng)過(guò)鑒定才能確定下來(lái)。在顯微鏡下找出雜種細(xì)胞，并且標(biāo)定位置。(3)雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)：煙草與大豆的原生質(zhì)體融合后，將原生質(zhì)體轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上培養(yǎng)，使其再生出細(xì)胞壁。在顯微鏡下觀察，可以看到原生質(zhì)體相互黏集在一起。植物細(xì)胞雜交的過(guò)程包括原生質(zhì)體的制備、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)以及雜種植株的再生與鑒定等環(huán)節(jié)。所得的雜種細(xì)胞兼有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)，可通過(guò)有絲分裂形成雜種全體或雜種細(xì)胞群，有性生殖中的受精作用就是細(xì)胞融合的實(shí)例。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：①取材——選取 的器官或組織。外植體在適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件下，細(xì)胞首先發(fā)生 ，然后恢復(fù)細(xì)胞分裂形成 (一群形態(tài)、結(jié)構(gòu)相同或相似的還未分化的細(xì)胞群)，再在一定的誘導(dǎo)因素作用下發(fā)生分化，最后形成具有根、莖、葉的完整植株。在生物體內(nèi)，細(xì)胞的全能性并不表現(xiàn)出來(lái)，而是分化成不同的組織、器官。實(shí)質(zhì)上就是把磷脂制成 ，包裹著酶、抗體、核酸等生物大分子或小分子的藥物，運(yùn)輸?shù)交颊呋疾〔课坏募?xì)胞，通過(guò)脂質(zhì)微球體的膜與細(xì)胞膜的相互作用，即膜相互融合、被吞噬等，將這些物質(zhì)送入細(xì)胞中，從而達(dá)到 、 或改變 、 等目的。也就是說(shuō)，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜等生物膜在這一過(guò)程中是分工合作、緊密聯(lián)系的。如圖5201中的單向箭頭。在合成旺盛的細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜還有時(shí)直接與 直接相連。第二十課 細(xì)胞工程與膜生物工程主干知識(shí)整合1．生物膜(1)概念：細(xì)胞膜、 以及 、 (質(zhì)體)、 、 、液泡、溶酶體等細(xì)胞器都由膜構(gòu)成，而它們的化學(xué)組成，基本結(jié)構(gòu)大致相同，統(tǒng)稱為生物膜。③能通過(guò)分析和綜合，理解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能、分裂與分化、癌變與衰老的關(guān)系。利用已學(xué)過(guò)的基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程知識(shí)，正確認(rèn)識(shí)生產(chǎn)酶制劑所需的酶大都來(lái)自微生物的可行性與優(yōu)越性。生物工程也叫生物技術(shù)，是生物科學(xué)與工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合而興起的一門綜合性科學(xué)技術(shù)。 第五講　生物工程考情分析 一、本講考點(diǎn)：1．基因(1)基因的概念(2)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)(3)基因控制蛋白質(zhì)的合成(4)基因?qū)π誀畹目刂篇?5)人類基因組研究2．基因工程簡(jiǎn)介(1)基因操作的工具(2)基因操作的基本步驟(3)基因工程的成果與發(fā)展前景3．細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能(1)細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)和主要功能(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(3)細(xì)胞器(線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體和中心體)的結(jié)構(gòu)和功能(4)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能(5)生物膜(生物膜系統(tǒng)的概念、各種生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系、研究生物膜的重要意義)(6)原核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)4．細(xì)胞的分化、衰老和癌變5．植物細(xì)胞工程(1)植物細(xì)胞的全能性(2)植物組織培養(yǎng)(3)植物體細(xì)胞雜交6．動(dòng)物細(xì)胞工程(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(2)動(dòng)物細(xì)胞融合(3)單克隆抗體7．微生物的類群(1)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和繁殖(2)病毒的結(jié)構(gòu)和繁殖8．微生物的營(yíng)養(yǎng)(1)微生物需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及功能(2)培養(yǎng)基的配制(3)培養(yǎng)基的種類9．微生物的代謝(1)微生物的代謝產(chǎn)物(2)微生物代謝的調(diào)節(jié)(3)微生物代謝的人工控制10．微生物的生長(zhǎng)(1)微生物群體的生長(zhǎng)規(guī)律(2)影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素11．發(fā)酵工程簡(jiǎn)介(1)應(yīng)用發(fā)酵工程的生產(chǎn)實(shí)例(2)發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容(3)發(fā)酵工程的應(yīng)用二、考點(diǎn)解讀：本講知識(shí)屬于現(xiàn)代生物科技及能夠聯(lián)系并應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)際中的技術(shù)。包括基因工程、細(xì)胞工程、微生物發(fā)酵工程和酶工程等一系列的現(xiàn)代生物技術(shù)，關(guān)于基因工程、細(xì)胞工程、微生物發(fā)酵工程的材料題是近年來(lái)高考的熱門知識(shí)點(diǎn)。充分利用教材最后對(duì)生物工程四個(gè)方面的小結(jié)，對(duì)四大生物工程的聯(lián)系加以融會(huì)貫通，提高分析綜合與解決實(shí)際問(wèn)題的能力。④能運(yùn)用細(xì)胞工程技術(shù)，分析和解決科學(xué)、生產(chǎn)、生活和人體健康等有關(guān)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。(2)生物膜分類：①按照分布的位置可分為質(zhì)膜和內(nèi)膜：質(zhì)膜就是指 ，內(nèi)膜則是由核膜和細(xì)胞器膜的總稱。這樣使細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、線粒體等之間的聯(lián)系更加緊密。 圖5201(4)生物膜在功能上的聯(lián)系：生物膜在功能上既有明確分工，又有緊密聯(lián)系。2．生物膜系統(tǒng)(1)生物膜系統(tǒng)的概念：細(xì)胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等由膜圍繞形成的細(xì)胞器，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，它們形成的結(jié)構(gòu)體系就是細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。4．細(xì)胞工程的概念細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。當(dāng)植物細(xì)胞在離體狀態(tài)時(shí)，在一定的條件下，就可表現(xiàn)出全能性。②植物體細(xì)胞雜交：植物體細(xì)胞雜交是在原生質(zhì)培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，借用動(dòng)物細(xì)胞融合方法發(fā)展起來(lái)的一門新型生物技術(shù)。②制作細(xì)胞懸浮液——用剪刀將組織或器官剪碎，再用 等使組織分散開(kāi)來(lái)，成為單個(gè)細(xì)胞，并配制成一定濃度的細(xì)胞懸浮液。動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有：①物理方法： ；②化學(xué)方法： 等化學(xué)誘導(dǎo)劑；③生物方法： ，如仙臺(tái)病毒。下面以煙草和大豆的體細(xì)胞雜交為例，簡(jiǎn)要介紹植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程(簡(jiǎn)單表述如圖5203)： 圖5203(1)原生質(zhì)體制備：選取煙草植株上的幼嫩葉片細(xì)胞和培養(yǎng)好的大豆根尖細(xì)胞，用酶解法制備原生質(zhì)體。隔一段時(shí)間后，加入高鈣、高pH的溶液，這時(shí)原生質(zhì)體才開(kāi)始融合。這時(shí)，在細(xì)胞混合物中，不僅有煙草—大豆雜種細(xì)胞，還有煙草細(xì)胞、大豆細(xì)胞、煙草—煙草細(xì)胞、大豆—大豆細(xì)胞。等雜種細(xì)胞分裂成細(xì)胞團(tuán)時(shí)，轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)成愈傷組織。雜種植株的鑒定方法有形態(tài)學(xué)方法、生化方法(如電泳)、細(xì)胞學(xué)方法(如染色體組型分析)、分子生物學(xué)方法(如分子雜交)等。(3)細(xì)胞株：原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代左右會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)停滯，衰老死亡，少數(shù)度過(guò)“危機(jī)”的細(xì)胞能傳40～50代，形成細(xì)胞株。這四個(gè)概念的關(guān)系表示如下：3．單克隆抗體(1)單克隆抗體的概念：?jiǎn)慰寺】贵w是相對(duì)血清抗體而言的。②細(xì)胞融合：將兩種懸浮液混合，加入滅活的仙臺(tái)病毒或聚乙二醇誘導(dǎo)融合。(3)抗克隆抗體制備實(shí)質(zhì)：就是將免疫B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合在一起，形成雜交瘤細(xì)胞。(2)采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，用一小塊植物組織在1年內(nèi)就能培養(yǎng)出成千上萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)株小苗，這對(duì)引入優(yōu)良品種或難以繁殖的名貴品種更具優(yōu)越性。在這一技術(shù)過(guò)程中，精子和卵子從動(dòng)物(人)體內(nèi)取出來(lái)，在人工提供的生活條件下(通常是在試管中)進(jìn)行受精，并讓體外受精的受精卵在試管中發(fā)育，再把發(fā)育到一定階段的胚胎移植到“代理母親”動(dòng)物(人)的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育直到誕生?？寺∈侵笩o(wú)性繁殖系，具體地說(shuō)，是指從一個(gè)共同的祖先，通過(guò)無(wú)性繁殖的方法產(chǎn)生出來(lái)的一群遺傳特性相同的DNA分子、細(xì)胞或個(gè)體。【解析】 利用單克隆抗體比常規(guī)抗體特異性強(qiáng)，靈敏度高，優(yōu)越性非常明顯等特點(diǎn)，可以將單克隆抗體制成單抗診斷盒，用于診斷疾??；可以在單抗上連接抗癌藥物，制成“生物導(dǎo)彈”，將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在部位，進(jìn)行定向治療。【解析】 植物組織培養(yǎng)的條件為離體狀態(tài)下，提供一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素。天津下列有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是 ( C )A．人的腎小管上皮細(xì)胞中沒(méi)有胰島素基因B．人體內(nèi)不再分裂的體細(xì)胞中共有46個(gè)DNA分子C．性激素的合成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)D．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜相連，不與核膜相連【命題意圖】 本題的綜合性比較大，牽涉到生物膜系統(tǒng)、有絲分裂、體細(xì)胞，各細(xì)胞器的功能等問(wèn)題。真核細(xì)胞除了核DNA外，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的線粒體中也存在DNA分子。(1)請(qǐng)寫出35S在細(xì)胞各結(jié)構(gòu)間移動(dòng)的先后順序(用“→”表示先后順序)。要求考生能夠?qū)ι飳W(xué)的基本原理、事實(shí)理解和掌握，并能夠用恰當(dāng)?shù)姆绞疥U述清楚有關(guān)的生物問(wèn)題，用來(lái)解決生物學(xué)實(shí)際問(wèn)題。取甲乙兩品種的花粉分別培養(yǎng)植株，將它們的葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體，并將兩者相混，使之融合，誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞團(tuán)。(3)在細(xì)胞融合技術(shù)中，常用的促融劑是 聚乙二醇 ?；蛐褪仟〢aBb 。【解析】 (1)基因型為aaBB和AAbb的個(gè)體，經(jīng)減數(shù)分裂形成的生殖細(xì)胞(花粉)的基因型分別為aB