專題20細胞工程、胚胎工程和生態(tài)工程(編輯修改稿)
2024-10-08 20:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 處的細胞都必須通過細胞分裂才能形成愈傷組織 D．同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同 E．動物細胞融合標志著動物細胞全能性的實現(xiàn) [解析 ] 本題考查考生對植物組織培養(yǎng)技術(shù)的掌握，以及從流程圖中獲取相關(guān)信息的能力。從題中圖示可知， ① 過程是使用含有纖維素酶和果膠酶的高濃度溶液處理植物葉片的細胞，使植物葉片的細胞發(fā)生質(zhì)壁分離， ② 處植物細胞的部分細胞壁已經(jīng)被水解， ③ 處是去除了細胞壁的植物細胞原生質(zhì)體， ④ 處是再生出細胞壁的植物細胞， ⑤ 處是再生出細胞壁的細胞進行了第一次分裂， ⑥ 處是再生出細胞壁的細胞進行了第二次分裂， ⑦ 處是再生出細胞壁的細胞經(jīng)多次細胞分裂形成了集群的細胞團， ⑧ 處是形成的愈傷組織， ⑨ 是發(fā)生再分化的過程， ⑩ 是胚狀體繼續(xù)分化的過程。由此可以解 答 (1)～ (4)小題。組織培養(yǎng)的對象既可以是體細胞也可以是生殖細胞，且由于突變的普遍性，獲得的愈傷組織的基因組成不一定相同；動物細胞具有全能性的標志是新個體的產(chǎn)生。 [答案 ] (1)纖維素酶和果膠 質(zhì)壁分離 胰蛋白酶 (2)細胞壁 分化的全能性 (3)⑨⑩ 基因的選擇性表達 (4)聚乙二醇 可以使用滅活的病毒 (5)DE 1．植物組織 (細胞 )培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng) 項目 植物組織培養(yǎng) 動物細胞培養(yǎng) 取材 植物幼嫩部位 (芽尖、根尖等 ) 動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織 過程 項目 植物組織培養(yǎng) 動物細胞培養(yǎng) 結(jié)果 獲得植株個體，可以體現(xiàn)全能性 新的細胞，不形成個體，不體現(xiàn)全能性 目的 ① 植株快速繁殖； ② 脫毒植株的培養(yǎng)； ③ 人工種子； ④ 生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等； ⑤ 轉(zhuǎn)基因植物的培育 ① 蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)；② 皮膚移植材料的培育； ③檢測有毒物質(zhì)； ④ 生理、病理、藥理學的研究 相同點 ① 兩技術(shù)手段培養(yǎng)過程中都進行有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱為克隆，都不涉及減數(shù)分裂； ② 均為無菌操作，需要適宜的溫度、 pH等條件 2．植物體細胞雜交與單克隆抗體制備過程比較 步驟 植物體細胞雜交過程 單克隆抗體制備過程 第一步 原生質(zhì)體的制備 (酶解法 ) 正常小鼠免疫處理 第二步 原生質(zhì)體融合 (物、化法 ) 動物細胞融合(物、化、生物法 ) 第三步 雜種植株的篩選與培養(yǎng) 雜交瘤細胞篩選與培養(yǎng) 第四步 雜種植株誘導與鑒定 單克隆抗體的提純 1．下表所示細胞工程技術(shù)應用中各組所選擇的實驗材料及材 料特點與實驗目的配置錯誤的是 ( ) 組別 實驗目的 實驗材料 材料特點 1 克隆高產(chǎn)奶牛 傳代 10代以內(nèi)的細胞 能保持細胞正常的二倍體核型 2 培育脫毒草莓 莖尖或根尖 分裂能力強，易誘發(fā)突變 3 培育番茄－馬鈴薯超級雜種 花粉粒 易于獲取，易于組織培養(yǎng) 4 燒傷患者皮膚細胞移植 自體皮膚生發(fā)層細胞 分裂能力強，不會引起免疫排斥 A． 1和 2 B． 2和 3 C． 3和 4 D． 1和 4 解析： 選 培育脫毒草莓時選擇莖尖或根尖作為外植體，主要原因是其分裂能力強，且病毒極少甚至無毒。培育番茄－馬鈴薯超級雜種時，選擇的材料是番茄和馬鈴薯的體細胞。 B 2．眼蟲 (一種原生動物 )細胞中含有葉綠體，該事實說明葉 綠體可以在某些動物細胞中存活。某學習小組針對眼蟲的這一特性，提出一個探究課題：動物細胞與植物細胞之間可以實現(xiàn)雜交，并設(shè)計如下實驗方案： 實驗原理：根據(jù)眼蟲的特點，動物細胞和植物細胞之間在理論上是可以實現(xiàn)雜交的。 實驗步驟： 請回答： (1)步驟 ① 所選擇的植物材料細胞中，必須有的細胞器是 ____。 (2)步驟 ③ 過程所用的酶是 ______________________。 (3)步驟 ④ 除了用電激之外，還可以用 ________等做誘導因素。 (4)如果讓動植物雜交種批量培養(yǎng)生產(chǎn)，可以用 ________技術(shù)。 解析： (1)本題要求培育含有葉綠體的眼蟲，所選用的植物細胞應含有葉綠體。 (2)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，去除細胞壁要用纖維素酶和果膠酶。 (3)動物細胞融合的誘導因素除電激外，常用滅活的病毒、聚乙二醇等。 (4)通過動物細胞培養(yǎng)技術(shù)獲得大量的動植物雜交細胞。 答案： (1)葉綠體 (2)纖維素酶和果膠酶 (3)滅活的病毒 (聚乙二醇等 ) (4)動物細胞培養(yǎng) [例 2] 據(jù)報道，中山大學中山眼科中心主任任葛堅領(lǐng)導的研究小組將猴子的皮膚干細胞注射到小鼠的囊胚里，再將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)發(fā)育形成猴鼠嵌合體 ——猴鼠，用于角膜等器官的移植研究。請回答： (1)胚胎干細胞體外培養(yǎng)誘導分化可形成大量皮膚干細胞，其原因是 ______________________。根據(jù)胚胎干細胞的這種功能特性，當我們身體的某一類細胞功能出現(xiàn)異?；蛲嘶瘯r，利用胚胎干細胞的治療思路是 ________________。 胚胎工程及應用 (2)囊胚期時，胚胎細胞開始出現(xiàn)分化，有些細胞個體較小，將來只能發(fā)育成胎膜和胎盤，這類細胞稱為________。因此，應將猴的皮膚干細胞注射到小鼠囊胚的________部位，以伴隨其發(fā)育成某種組織。 (3)將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)屬于 ________技術(shù)，此技術(shù)對代孕受體的要求是 ____________________。在畜牧生產(chǎn)中采用這種技術(shù)的優(yōu)勢主要是____________________________，若想進一步提高胚胎的利用率，可采用 ________技術(shù)。 [解析 ] (1)胚胎干細胞具有全能性，在體外培養(yǎng)時可以誘導分化形成不同的體細胞，因此可以通過誘導胚胎干細胞 (ES或 EK細胞 )定向分化來及時修補身體中功能出現(xiàn)異常或退化的細胞。 (2)囊胚期時，胚胎細胞開始分化為滋養(yǎng)層細胞和內(nèi)細胞團細胞，滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤，內(nèi)細胞團細胞具有全能性，將來發(fā)育成胎兒的各種組織器官。因此，應將猴的皮膚干細胞注射到小鼠囊胚
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