解密15 细胞工程(讲义)-【高频考点解密】高考生物二轮复习讲义+分层训练(全国通用)
展开解密15 细胞工程
考点热度 ★★★★☆
内容索引
核心考点一 植物细胞工程
核心考点二 动物细胞工程
考点 | 由高考知核心知识点 | 预测 |
植物细胞工程 | (2020年北京卷第13题)植物细胞工程 (2020年山东卷第13题)植物细胞工程 (2020年北京卷第20题)植物细胞工程 (2020年天津卷第15题)植物细胞工程 (2020年浙江卷第29(二)题)植物细胞工程 (2019年北京卷第4题)植物细胞工程 (2019年全国3卷第38题)植物细胞工程 (2019年全国2卷第38题)植物细胞工程 | 热点预测与趋势分析 植物细胞工程属于高频考点。今后高考的命题趋势:1.从命题角度看,一是考查植物组织培养与植物杂交的操作步骤及应用;2.考查动物细胞培养的过程、条件及应用;3.考查动物体细胞核移植的过程及应用;4.考查单克隆抗体的制备方法、优点和应用。 |
动物细胞工程 | (2020年海南卷第16题)动物细胞工程 (2020年天津卷第1题)动物细胞工程 (2020年江苏卷第23题)动物细胞工程 (2020年浙江卷第15题)动物细胞工程 (2020年全国1卷第38题)动物细胞工程 |
核心考点一 植物细胞工程
1.高考常见的结论性语句
(1)植物组织培养的基本过程
―→
(2)植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,动物细胞融合的理论基础是细胞膜的流动性和细胞增殖。
(3)植物体细胞杂交用到的酶是纤维素酶和果胶酶,动物细胞培养用到的酶是胰蛋白酶或胶原蛋白酶。
(4)人工诱导原生质体融合的方法分为物理法和化学法,物理法包括离心、振动、电激等,化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂;动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。
2.归纳概括植物体细胞杂交与植物有性杂交中遗传物质的变化
若一植物细胞(甲)含有2x条染色体、2个染色体组,基因型为Aabb;另一植物细胞(乙)含有2y条染色体、2个染色体组,基因型为ccDd。
(1)植物体细胞杂交
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甲、乙经体细胞杂交形成的新植株为异源四倍体,其体细胞中含有(2x+2y)条染色体、4个染色体组,基因型为AabbccDd。由此得出:两个细胞融合成一个细胞,染色体数、基因型和染色体组都采用直接相加的方法。
(2)植物有性杂交
有性杂交的子代细胞中,染色体数为(x+y)条,基因型为AbcD或abcD或Abcd或abcd,即先减半再相加。
3.生长素/细胞分裂素的值影响植物细胞的发育方向
生长素/细胞分裂素 | 植物细胞的发育方向 |
高 | 有利于根的分化,抑制芽的形成 |
低 | 有利于芽的分化,抑制根的形成 |
适中 | 促进愈伤组织的生长 |
简记为:“高”根,“低”芽,“中”愈伤 |
4.有关植物体细胞杂交的三个易误点
误认为植物体细胞杂交的结果只是形成杂种细胞 | |
指正 | 植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株 |
误认为植物体细胞杂交属于有性生殖 | |
指正 | 植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合,因此不属于有性生殖,应为无性生殖 |
误认为杂种植株的变异类型属于基因重组 | |
指正 | 杂种植株的变异类型属于染色体变异,杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和,杂种植株属于异源多倍体 |
1.(2020年北京高考生物试题)为培育具有市场竞争力的无籽柑橘,研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是( )
A.过程①需使用胰蛋白酶处理
B.实现过程②依赖膜的流动性
C.过程③需应用植物组培技术
D.三倍体植株可产生无籽柑橘
【答案】A
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理,A错误;B、②过程为细胞融合过程,该过程依赖膜的流动性,B正确;C、过程③需应用植物组培技术将杂种细胞培养形成个体,C正确;D、三倍体植株含有三个染色体组,减数分裂时联会紊乱,可产生无籽柑橘,D正确。故选A。
核心考点二 动物细胞工程
1.动物细胞工程——高考常考的结论语句
(1)动物细胞培养
①原理:细胞增殖。
②培养基的特有成分:在使用合成培养基时,通常需加入血清、血浆等一些天然成分。
③培养过程:
→→→
④培养条件:无菌、无毒的环境;营养;适宜的温度和pH;气体环境(主要有O2和CO2)。
(2)细胞核移植技术
未受精卵母细胞作细胞核移植受体细胞的理由:①营养丰富;②体积大,易操作;③含有刺激已分化的细胞核恢复分裂能力的物质。
2.细胞核移植技术中的三个注意点
(1)动物细胞核移植技术,体现了动物细胞核的全能性而非细胞的全能性。
(2)克隆属于无性繁殖,产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。
(3)核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因:①克隆动物线粒体中的DNA来自去核卵母细胞;②性状受环境的影响;③在个体发育过程中有可能发生基因突变。
3.动物细胞培养的两个关键点
(1)动物细胞培养时选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养,因为幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低,增殖能力强,更易于培养。
(2)细胞贴壁与接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
4.动物细胞融合和单克隆抗体的制备——高考常考的结论语句
(1)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高,并可以大量制备的优点。
(2)在单克隆抗体制备过程中,有两次筛选:第一次是筛选出杂交瘤细胞(用选择培养基);第二次是进一步筛选出能产生人们所需要抗体的杂交瘤细胞(用抗原抗体结合法)。
(3)单克隆抗体的应用
①作为诊断试剂:能准确识别各种抗原物质的细微差异,并与一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
②用于治疗疾病和运载药物:主要用于癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其他疾病。
4.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
项目 | 植物体细胞杂交 | 动物细胞融合 |
原理 | 细胞膜的流动性、细胞的全能性 | 细胞膜的流动性 |
过程 | ||
相关酶 | 纤维素酶和果胶酶 | 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 |
融合方法 | 物理法:离心、电激、振动;化学法:聚乙二醇等试剂诱导 | 除物理法和化学法外,还可以用灭活的病毒诱导 |
结果 | 杂种植株 | 杂交细胞 |
意义 | 克服了远缘杂交的不亲和性,获得杂种植株 | 突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能 |
5.准确记忆单克隆抗体的“一过程、两特点”
1.(2020年海南省高考生物试题(新高考))将人细胞与小鼠细胞融合得到的人-鼠杂种细胞进行长期培养,杂种细胞随机丢失一部分人的染色体后,染色体数目会保持稳定。选取三种杂种细胞,对编码人的芳烃羟化酶(AHH)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的基因进行染色体定位研究,结果如表(“+”表示有,“-”表示无)。
杂种细胞 | 人的染色体 | AHH | PGK | |||
2号 | 11号 | 17号 | X | |||
甲 | - | + | - | + | - | + |
乙 | + | + | - | - | + | - |
丙 | - | + | + | + | - | + |
下列有关叙述错误的是( )
A.聚乙二醇可诱导人细胞与小鼠细胞融合
B.培养杂种细胞时,通常需在培养液中添加一定量的抗生素
C.编码AHH的基因在11号染色体上
D.编码PGK的基因在X染色体上
【答案】C
【详解】A、聚乙二醇是诱导动物细胞融合的常用化学试剂,A正确;B、培养杂种细胞时,通常需在培养液中添加一定量的抗生素以防止杂菌污染,B正确;CD、由表中信息可知,编码AHH的基因在2号染色体上,编码PGK的基因在X染色体上,C错误,D正确。故选C。
2.(2020年全国统一考试生物试卷(课标Ⅰ))为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是_________________。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:_________________。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_________________,使用该培养基进行细胞培养的结果是_________________。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是_________________。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有________________(答出2点即可)。
【答案】诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞 取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液 选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养
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