作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，教师要准备好教案，这是教师的任务之一。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，帮助教师掌握上课时的教学节奏。您知道教案应该要怎么下笔吗？下面的内容是小编为大家整理的高三生物教案：《第二轮基因工程和细胞工程》教学设计，希望对您的工作和生活有所帮助。

本文题目：高三生物教案：第二轮基因工程和细胞工程

【考纲要求】

1. 基因工程的诞生 I 5. 植物组织培养 II

2. 基因工程的原理及技术 II 6. 动物细胞培养和体细胞克隆I

3. 基因工程的应用 I 7. 细胞融合和单克隆抗体 II

4. 蛋白质工程 I

【课前回顾区】

1. 利用关键词构建网络：基因工程、蛋白质工程、细胞工程、植物组织培养、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体的制备

2. 基因工程、蛋白质工程、细胞工程、胚胎工程的操作对象

3. 基因工程的工具、核心、表达载体所包含的构件、如何对目的基因进行检测和鉴定

4. 细胞工程都有哪些技术，分别利用什么原理

5. 细胞表现全能性的条件

6. 原生质体融合和动物细胞融合的原理和方法一样吗?

7.杂交瘤特点和单克隆抗体的特点

【课堂探究区】

探究一：完成基因工程操作的步骤

思考：蛋白质工程的操作和基因工程有何不同?

【典型例题1】下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：

限制酶 BamH Ⅰ Hind Ⅲ EcoR Ⅰ Sma Ⅰ

识别序列

及切割位点 ↓

GGATCC

CCTAGG

↑ ↓

AAGCTT

TTCGAA

↑ ↓

GAATTC

CTTAAG

↑ ↓

CCCGGG

GGGCCC

↑

(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。

(2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma Ⅰ酶切位点越多，质粒的热稳定性越______。

(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是__________________________________________________________。

(4)与只使用EcoR Ⅰ相比较，使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止____________________________________________。

(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_________________酶。

(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了______________ _____________________。

(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在__________________________________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。

探究二:画出植物组织培养技术的操作流程

【典型例题2】科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：

(1)在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶________________分别对________________________进行切割，切割后产生的DNA片段分别为________种。

(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有________________作为标记基因。

(3)研究人员通常采用________________法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用________________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。

(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的________________过程。

探究三:动物体细胞核移植、单克隆抗体的制备流程

【典型例题3】有性生殖的生物产生后代需要进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需要进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：

(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时两种烟草都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是________________________________________。

(2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是_________________________，这种育种方法的优点是_______________________________________________

(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是___________________________________。

由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_______________________________的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是______________________________________________________________

(4)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是___________________________________________________________。

【课后检测】

1.人的血清白蛋白作为血浆容量扩充剂用途广泛，是当前的研究热点之一。图T14-3是利用奶牛生产人类血清白蛋白的图解，请回答：

图T14-3

(1)图中所涉及的生物技术中，属于细胞水平的是____________、____________。

(2)获取①基因的常用方法有________________(举一例)，基因工程的核心是____________________。

(3)②→③一般需用________酶处理，为获取数量较多的未受精卵细胞，需用____________处理母牛。

(4)⑤→⑦为____________技术，操作的时期是________________。

专题15 基因工程和细胞工程

【答案】

【典型例题1】

1.(1)0、2

(2)高

(3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因

(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化

(5)DNA连接

(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞

(7)蔗糖为唯一含碳营养物质

【典型例题2】

2.答案：　(1)PstⅠ、SmaⅠ　含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒　4、2

(2)抗氨苄青霉素基因(ampr)　(3)农杆菌转化(或基因枪法等，答案合理即给分)　抗原—抗体杂交

(4)脱分化、再分化

【典型例题3】

3.(1)大于800 lx光照

(2)植物细胞的全能性

克服了远缘杂交不亲和的障碍

(3)既能无限繁殖，又能产生特定的抗体m.JAb88.Com

特异性强、灵敏度高、化学性质单一

B淋巴细胞高度分化，不能增殖

(4)

【课后检测】

1.(1)核移植技术　动物细胞培养

(2)从基因文库中提取(或PCR技术扩增、人工化学合成)　基因表达载体的构建

(3)胰蛋白　促性腺激素

(4)胚胎分割移植　桑椹胚或囊胚

精选阅读

2012届高考生物第二轮基因工程和细胞工程专题导学复习

专题15基因工程和细胞工程

使用时间：2012.3

1.基因工程的诞生I5.植物组织培养II

2.基因工程的原理及技术II6.动物细胞培养和体细胞克隆I

3.基因工程的应用I7.细胞融合和单克隆抗体II

4.蛋白质工程I

1.利用关键词构建网络：基因工程、蛋白质工程、细胞工程、植物组织培养、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体的制备

2.基因工程、蛋白质工程、细胞工程、胚胎工程的操作对象

3.基因工程的工具、核心、表达载体所包含的构件、如何对目的基因进行检测和鉴定

4.细胞工程都有哪些技术，分别利用什么原理

5.细胞表现全能性的条件

6.原生质体融合和动物细胞融合的原理和方法一样吗？

7.杂交瘤特点和单克隆抗体的特点

探究一：完成基因工程操作的步骤

思考：蛋白质工程的操作和基因工程有何不同？

下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：

限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ

识别序列

及切割位点↓

GGATCC

CCTAGG

↑↓

AAGCTT

TTCGAA

↑↓

GAATTC

CTTAAG

↑↓

CCCGGG

GGGCCC

↑

（1）一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。

（2）若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越______。

（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是__________________________________________________________。

（4）与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止____________________________________________。

（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_________________酶。

（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了___________________________________。

（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在__________________________________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。

探究二:画出植物组织培养技术的操作流程

科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：

(1)在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶________________分别对________________________进行切割，切割后产生的DNA片段分别为________种。

(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有________________作为标记基因。

(3)研究人员通常采用________________法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用________________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。

(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的________________过程。

探究三:动物体细胞核移植、单克隆抗体的制备流程

有性生殖的生物产生后代需要进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需要进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：

（1）若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因（rr或hh）的作用，在光照强度大于800lx时两种烟草都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是________________________________________。

（2）若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是_________________________，这种育种方法的优点是_______________________________________________

（3）若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是___________________________________。

由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_______________________________的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是______________________________________________________________

（4）下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是___________________________________________________________。

1．人的血清白蛋白作为血浆容量扩充剂用途广泛，是当前的研究热点之一。图T14－3是利用奶牛生产人类血清白蛋白的图解，请回答：

图T14－3

(1)图中所涉及的生物技术中，属于细胞水平的是____________、____________。

(2)获取①基因的常用方法有________________(举一例)，基因工程的核心是____________________。

(3)②→③一般需用________酶处理，为获取数量较多的未受精卵细胞，需用____________处理母牛。

(4)⑤→⑦为____________技术，操作的时期是________________。

专题15基因工程和细胞工程

1.（1）0、2

（2）高

（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因

（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化

（5）DNA连接

（6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞

（7）蔗糖为唯一含碳营养物质

2.答案：　(1)PstⅠ、SmaⅠ　含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒　4、2

(2)抗氨苄青霉素基因(ampr)　(3)农杆菌转化(或基因枪法等，答案合理即给分)　抗原—抗体杂交　

(4)脱分化、再分化

3.（1）大于800lx光照

（2）植物细胞的全能性

克服了远缘杂交不亲和的障碍

（3）既能无限繁殖，又能产生特定的抗体

特异性强、灵敏度高、化学性质单一

B淋巴细胞高度分化，不能增殖

（4）

1．(1)核移植技术　动物细胞培养

(2)从基因文库中提取(或PCR技术扩增、人工化学合成)　基因表达载体的构建

(3)胰蛋白　促性腺激素

(4)胚胎分割移植　桑椹胚或囊胚

高三生物教案：《细胞工程》优秀教学设计

（一）植物细胞工程

1.理论基础（原理）：细胞全能性

全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞

2.植物组织培养技术

（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 ―→愈伤组织 ―→试管苗 ―→植物体

（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

（2）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。

（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

（二）动物细胞工程

1. 动物细胞培养

（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。

（2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。

（4）动物细胞培养需要满足以下条件

①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。

③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH： 7.2～7.4。

④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。

（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。

2.动物体细胞核移植技术和克隆动物

（1）哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。

（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。

（3）体细胞核移植的大致过程是：（右图）

胚胎移植

（4）体细胞核移植技术的应用：

①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育； ②保护濒危物种，增大存活数量；

③生产珍贵的医用蛋白； ④作为异种移植的供体；

⑤用于组织器官的移植等。

（5）体细胞核移植技术存在的问题：

克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。

高考生物二轮复习现代生物科技-基因工程、细胞工程名师讲义

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。那么，你知道高中教案要怎么写呢？下面是小编精心为您整理的“高考生物二轮复习现代生物科技-基因工程、细胞工程名师讲义”，欢迎阅读，希望您能阅读并收藏。

基因工程、细胞工程
一、基因工程
1．基本工具：
(1)工具酶。
①限制性核酸内切酶(又称限制酶)：切割目的基因和载体(断开磷酸二酯键)。
②DNA连接酶：缝合DNA片段断口处外侧链(形成磷酸二酯键)。
(2)载体应具备的条件。
①能在宿主细胞内稳定存在并复制：便于目的基因的表达。
②有一至多个限制酶切割位点：便于外源DNA分子的插入。
③具有标记基因：鉴定与选择重组DNA分子。
2．基本操作程序：
(1)目的基因的获取。
①基因文库获取，②PCR技术扩增，③化学方法直接人工合成。
(2)基因表达载体的构建。
①启动子：启动转录。
②目的基因：控制需要的特定性状。
③终止子：终止转录。
④标记基因：筛选重组细胞。
(3)将目的基因导入受体细胞。
①导入植物细胞：最常用方法是农杆菌转化法，另外还有花粉管通道法和基因枪法。
②导入动物细胞：最常用方法是显微注射法。
③导入微生物细胞：常用Ca2＋处理使受体细胞处于感受态。
(4)目的基因的检测与鉴定。
①分子水平检测：以目的基因单链作探针，进行分子杂交；抗原—抗体杂交。
②个体水平鉴定：抗虫、抗病的接种实验。
3．应用：
(1)植物基因工程。
①抗虫、抗病、抗逆转基因植物；
②利用转基因改良植物的品质。
(2)动物基因工程。
①提高动物生长速度；②改善畜产品的品质；③用转基因动物生产药物；④用转基因动物作器官移植的供体。
(3)基因工程药物。
(4)基因治疗。
①体外基因治疗；②体内基因治疗。
二、植物组织培养与动物细胞培养的比较
三、植物体细胞杂交、动物细胞融合与细胞核移植
1．若该图为植物体细胞杂交示意图：
(1)原生质体的制备。
用纤维素酶和果胶酶除去植物细胞的细胞壁，得到原生质体A和B。
(2)促融方法。
①过程中，常用的化学试剂是聚乙二醇。
(3)新细胞壁的形成。
②过程形成的D细胞具有一定的形状，该过程与细胞中的高尔基体密切相关。
(4)杂种植株的培育。
③过程为植物组织培养，依据的原理是细胞的全能性，所得杂种植株可育(“可育”或“不可育”)。
2．若该图为动物细胞融合示意图：
(1)促融方法。
与植物体细胞杂交相比，①过程中特有的方法是灭活病毒处理。
(2)原理：①过程的完成依赖于细胞膜的流动性。
(3)应用。
若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为B淋巴细胞，那么D细胞称为杂交瘤细胞，由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程，称为克隆。这种细胞既能无限繁殖，又能产生专一抗体。
3．若该图为体细胞核移植过程示意图，假设C细胞的细胞核来自于A细胞：
(1)受体细胞(B细胞)的选择理由。
第一：营养物质丰富，能满足早期胚胎发育的需要。
第二：体积较大，易于操作。
第三：含有使已分化的细胞核恢复分裂能力的物质。
(2)克隆动物的性状。
通过该过程克隆的动物主要性状由A细胞决定。
1．在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不可能同时进行ATP的合成与分解。()
　×　分析：在诱导离体的组织或器官形成幼苗的过程中，伴随细胞的增殖与分化等需要能量的生理过程，一定会进行ATP的合成与分解。
2．重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接。()
　×　分析：DNA分子杂交是通过碱基互补配对原则形成的。
3．将目的基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞。()
　×　分析：目的基因必须经构建形成基因表达载体，才能导入受体细胞，否则不能正常表达。
4．培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是组织培养。()
　√　分析：植物的茎尖一般没有病毒感染，因此可以通过组织培养技术培养茎尖细胞以获得脱毒苗。
5．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达。()
　×　分析：应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其是否转录，但不能检测其是否表达。
6．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体。()
　×　分析：克隆动物通过核移植技术获得，不能通过体细胞杂交技术获得。
7．动物的生长激素基因转入植物体后不能表达。()
　×　分析：不同生物的基因具有相同的化学成分和空间结构，合成蛋白质时共用一套密码子，因此动物基因可以在植物体内表达。
8．单克隆抗体技术可以用于治疗老年痴呆症。()
　√　分析：单克隆抗体特异性强，可以定向清除抗原，达到治疗疾病的目的。

基因工程的基本工具
　(2012新课标全国卷)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________。
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：
AATTC……G
　G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是________，产物是________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。
(5)基因工程中除质粒外，________和________也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是
________________________________________________________________________。
　(1)当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。
(2)为使运载体与目的基因相连，不同的限制酶应该切出相同的黏性末端。
(3)DNA连接酶根据其来源的不同分为两类，一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为EcoliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。
(4)反转录是指以RNA为模板在反转录酶的作用下合成DNA的过程，可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR(多聚酶链式反应)。
(5)基因工程中可以作为运载体的除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(6)大肠杆菌细胞有细胞壁和细胞膜，能阻止质粒(外源DNA)等物质的进入，只能通过Ca2＋处理细胞，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(感受态细胞)，才能作为受体细胞。
　(1)黏性末端　平末端
(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同
(3)Ecoli　T4
(4)mRNA(或RNA)　cDNA(或DNA)　PCR
(5)λ噬菌体的衍生物　动植物病毒
(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
(1)基因工程常用的工具包括哪些？分别起什么作用？
(2)限制酶的特异性及其作用：
①特异性：
________________________________________________________________________；
①作用部位：
________________________________________________________________________；
③末端分析：同种限制酶切出的末端______________(填“一定”或“可能”)相同；不同种限制酶切出的末端____________(填“一定”或“可能”)相同。
　(1)提示：限制酶——分子手术刀，DNA连接酶——分子缝合针，运载体——分子运输车。
(2)提示：①识别并切割特定的脱氧核苷酸序列
②DNA单链中两个相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
③一定　可能

与核酸有关的酶的辨析
　(2014南通模拟)普通棉花中含β－甘露糖苷酶基因(GhMnaA2)，能在纤维细胞中特异性表达，产生的β－甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。为了培育新的棉花品种，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品种，具体过程如下。请分析回答：
(1)①和②过程中所用的限制酶分别是____________、____________。
(2)基因表达载体除了图示组成部分外，至少还有________________________等(至少答两个)。
(3)③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四种长度的DNA片段，则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是________和______________。
(4)④利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，整合到棉花细胞染色体DNA的区段是________________，转化后的细胞再通过________________形成植物体。
(5)导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，其意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
　(1)HindⅢ、BamHⅠ　SmaⅠ
(2)复制原点、终止子、标记基因等
(3)6.0kb　12.7kb
(4)(含有E6启动子和GhMnaA2基因的)T—DNA　植物组织培养
(5)阻止β－甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长

基因工程的操作步骤
　肺细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let7基因导入肺癌细胞实现表达增强后，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。
(1)进行过程①时，需要用到________酶。
(2)研究发现，let7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取________进行分子杂交，以直接检测let7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由细胞中________(填“RASmRNA”或“RAS蛋白”)含量减少引起的。
(3)进行过程②时，需用________酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于细胞培养。③过程常用的方法是___________________________________________________________。
　(1)构建基因表达载体时，应用限制酶切开载体并插入目的基因，再用DNA连接酶连接为基因表达载体。
(2)检测目的基因是否转录，可以从细胞中提取mRNA，与基因探针进行分子杂交。let7基因表达增强，会使RAS蛋白翻译受阻，RAS蛋白含量减少，使肺癌细胞增殖受到抑制。
(3)进行细胞培养时，需要用胰蛋白酶处理贴附在培养皿壁上的细胞。转化动物细胞常用显微注射法。
　(1)限制酶、DNA连接
(2)mRNA　RAS蛋白
(3)胰蛋白　显微注射法
(1)反转录法合成目的基因。
①需要的酶：
________________________________________________________________________；
②模板：
________________________________________________________________________；
③原料：
________________________________________________________________________。
(2)目的基因的检测与鉴定。
①检测目的基因是否导入受体细胞用什么方法？
②检测目的基因是否转录所使用的基因探针是什么？
　(1)提示：①反转录酶　②RNA　③脱氧核苷酸
(2)①提示：DNA分子杂交法。
②提示：基因探针为放射性同位素或荧光标记的目的基因单链。

目的基因的检测与鉴定方法
　(2012天津高考改编)如图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图。据图回答问题：
含AFB1解毒酶基因的菌株――→Ⅰ总RNA―→cDNA――→ⅡPCRAFB1解毒酶基因――→构建酵母工程菌――→表达纯化AFB1解毒酶
(1)在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株，经测定，甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶；乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶。过程Ⅰ应选择________菌液的细胞提取总RNA，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)过程Ⅱ中，与引物结合的模板是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)检测酵母工程菌是否合成了AFB1解毒酶，应采用________________________方法。
(4)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的________。
(5)实际上生物分子间的结合具有特异性。以下实例为体外处理“蛋白质－DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图，请回答。
a．若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要将过程③的测序结果与限制酶的________进行对比，以确定选用何种酶。
b．如果复合体中的蛋白质为RNA聚合酶，则其识别、结合的DNA序列区为基因的________________。
　(1)甲　甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成mRNA，而在乙菌液细胞中该基因未转录
(2)AFB1解毒酶基因的cDNA
(3)抗原－抗体杂交
(4)脱氧核苷酸序列
(5)a.识别序列　b．启动子

植物细胞工程
　(2012新课标全国卷)为了探究6－BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6－BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。
回答下列问题：
(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为________和________两类。上述培养基中，6－BA属于________________类生长调节剂。
(2)在该实验中，自变量是________________，因变量是________，自变量的取值范围是________________。
(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是________号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入____________(填“6－BA”或“IAA”)。
　(1)组成生物体的元素分为大量元素和微量元素两类，6－BA属于细胞分裂素类植物生长调节剂。
(2)表格中6－BA浓度不变，自变量是IAA，取值范围是0～0.5mgL－1；因变量是再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数。
(3)根据表格中数据，得出1号培养基再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)最小，即诱导丛芽总数最少。
(4)6－BA可以促进生芽，IAA可以促进生根，为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入6－BA。
　(1)大量元素　微量元素　细胞分裂素
(2)IAA浓度　丛芽外植体的比率及丛芽平均数　0～0.5mgL－1
(3)1　(4)6－BA
(1)植物体内有哪几类激素？组织培养过程中加入植物激素的作用是什么？
(2)根据表格数据推测：当6－BA相对较高时，________________________________相对较高，此时________________________(有利于、不利于)根的产生。
　(1)提示：有5类，分别为生长素类、细胞分裂素类、赤霉素类、乙烯类、脱落酸类。协同调控植物组织培养的脱分化、再分化、生根和丛芽的产生。
(2)提示：再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数　不利于

植物组织培养原理和过程分析
(1)原理：细胞的全能性。
①理论依据。
生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质。
②表达的容易程度。
a．受精卵＞配子细胞＞体细胞。
b．分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞。
c．植物细胞＞动物细胞。
③体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。
(2)植物激素的使用。
脱分化阶段细胞分裂素比例较高，以促进细胞的分裂；再分化阶段生长素比例较高，以促进芽与根的形成。
(3)光照的使用。
脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。
　如图是通过土壤农杆菌与植物细胞原生质体共培养的方法获得转基因植物的过程。请回答下列问题。
(1)图a表示从已经消毒的叶片中剪取部分植物组织细胞。图b表示用________酶来制备原生质体。
(2)图c表示用培养基培养原生质体，为了防止原生质体________，培养基的浓度要适宜。培养一段时间后，将其与________共同培养，使携带目的基因的____________进入植物细胞。然后通过离心(图d)的方法，除去多余的土壤农杆菌。
(3)图e表示将原生质体培养成________，然后将其转移到含有一定抗生素的________培养基中进行筛选培养(图f)。
(4)将获得的含有目的基因的愈伤组织转移到____________培养基中继续培养(图g)，同时注意调整________________的种类和________________，最终获得完整的植株(图h)。
　(1)纤维素酶和果胶
(2)吸水涨破　土壤农杆菌　重组Ti质粒
(3)愈伤组织　选择
(4)分化　植物激素　比例

动物细胞工程
　
(2014课标Ⅰ)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如图所示。
若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题：
(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是________________________________________________________________________。
(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有__________________，体系中出现多种类型细胞的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是________。
　(1)由图可知，小鼠至少经过4次免疫后，免疫小鼠的血清抗体效价可达到16000以上，其中Y小鼠的血清抗体效价最高。(2)由于细胞融合是随机的，且并不是所有细胞都能参与融合，融合体系中含有五种细胞：未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞、B淋巴细胞相互融合形成的细胞。(3)两个细胞的细胞核融合成一个细胞核标志着融合的完成，杂交瘤细胞中有一个细胞核，染色体数量为两者之和，即100条染色体。(4)未融合的B淋巴细胞不能无限增殖，经多次传代培养后都不能存活。
　(1)4　Y　Y小鼠的血清抗体效价最高
(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞　细胞融合是随机的，且融合率达不到100%　(3)1　100　(4)(经免疫的B淋巴细胞是高度分化的细胞)不能无限增殖
(1)动物细胞培养分析。
①制备单细胞悬液时应该用何种物质处理幼龄动物的器官或组织？
②动物细胞培养过程有什么特点？
(2)正常细胞与癌细胞的区别。
①癌细胞中数目较多的细胞器：________________________________________________________________________。
②癌细胞能无限增殖的原因：________________________________________________________________________。
　(1)①提示：胰蛋白酶。
②提示：贴壁生长、接触抑制。
(2)提示：①线粒体、核糖体
②癌细胞表面糖蛋白减少，无接触抑制现象

动物细胞培养的特殊条件归纳
(1)胰蛋白酶的使用：首先用胰蛋白酶处理动物的器官或组织，以制备单细胞悬液；培养过程中发生接触抑制时，同样需要用胰蛋白酶使细胞分散开。
(2)避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的抗生素，定期更换培养液。
(3)特殊的营养条件。
①液体培养基。
②加入动物血清、血浆等。
③通入氧气以满足代谢的需要。
④通入二氧化碳以维持培养液的pH。
　红豆杉，又名紫杉，可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程，请分析并回答：

(1)酶X是________酶，其主要作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)物质Y是________，乙组起________作用。
(3)细胞体外培养所需营养物质与体内基本相同，例如，需要有________、________、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需要加入血清、血浆。
(4)为清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是________________________________________________________________________。
(5)实验结果：若甲组________________________，说明紫杉醇有抗肿瘤作用。
　(1)胰蛋白(胶原蛋白)　使肿瘤细胞分散开
(2)生理盐水　对照(与紫杉醇形成对照)
(3)糖(葡萄糖)　氨基酸
(4)(定期)更换培养液
(5)肿瘤细胞的数目少于乙组
1．(2014山东理综)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：
(1)htPA基因与载体用________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用________技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要经过______，才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________，说明目的基因成功表达。
　(1)将目的基因和载体用同一种限制酶切割后能产生相同的黏性末端，便于构成表达载体。检测目的基因是否成功插入的技术为DNA分子杂交技术。(2)利用促性腺激素可促进母羊超数排卵。采集的精子必须利用获能液处理后才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入动物受精卵的常用方法是显微注射法。为了获得母羊，需对胚胎进行性别鉴定，性染色体组成为XX类型才能发育为母羊。利用胚胎分割和移植技术可获得多个个体，体现了早期胚胎细胞可发育成个体的全能性。(4)基因成功表达的标志是产生了相应的蛋白质，因此htPA基因成功表达的标志是在转基因母羊的羊乳中检测到htPA(或人组织纤溶酶原激活物)。
　(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)　DNA分子杂交(或核酸探针)　(2)超数排卵　获能(处理)　(3)显微注射法　性别鉴定　全能性(2分)　(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)(2分)
2．(2014日照模拟)我们日常吃的大米中铁含量极低；科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。下图为培育转基因水稻过程示意图，请回答：
(1)在上述工程中，铁结合蛋白基因称为____________，获取该基因后常用________________技术进行扩增。
(2)构建重组Ti质粒时，通常要用同种限制酶分别切割________和________。将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用________________处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入。
(3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得________________；培养基3与培养基2的区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
　(1)目的基因　PCR
(2)含目的基因的DNA片段　质粒　CaCl2
(3)含有重组质粒的愈伤组织　生长素和细胞分裂素的浓度比例不同
(4)种子中铁含量
3．(2014南通模拟)科研人员为探究诱导酵母原生质体摄取蚕豆叶绿体的适宜条件，进行了如下实验。
①提取蚕豆叶绿体：过滤蚕豆新鲜叶片研磨液，对滤液进行__A__后获得叶绿体，加入2mL0.35mol/L氯化钠溶液，制成悬液。
②制备酵母原生质体：在适宜条件下用2%的蜗牛酶处理酵母菌，获得酵母原生质体。
③诱导酵母原生质体摄取蚕豆叶绿体：将酵母原生质体与蚕豆叶绿体混合后，在不同温度和pH下用__B__(化学试剂)处理60min后洗涤。用显微镜观察，结果如下表：
实验组别温度pH酵母原生质/mL含叶绿体的酵母原生质体数/mL
130℃7.67604
237℃7.611007
337℃6.012505
437℃10.29903
请回答：
(1)补全实验步骤：A________；B________。
(2)步骤②中蜗牛酶的作用是除去酵母细胞的________。
(3)实验结果表明酵母原生质体摄取蚕豆叶绿体较适宜的条件是________。在适宜温度下，酵母原生质体容易摄入叶绿体与细胞膜的________________增强有关。
　(1)(差速)离心　聚乙二醇
(2)细胞壁
(3)温度为37℃，pH为7.6　流动性
4．(2014广东理综)铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：
新生营养芽――→诱导PLBs――→增殖培养PLBs――→不同时间取样、检测实验结果
在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如下图所示，请回答下列问题：
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是______________，诱导外植体形成PLBs的过程称________。
(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在______________，______________，______________。
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：
①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基________后按比例加入。
②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为______________。
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。
　(1)新生营养芽的细胞分化程度低，细胞分裂旺盛，易培养。PLBs类似于愈伤组织，由新生营养芽培养到愈伤组织的过程称为脱分化。(2)从坐标曲线可知，与黑暗条件下相比，光照条件下的PLBs生长速度快，原因可能是光照有利于叶绿素的形成，有利于细胞进行光合作用制造有机物。(3)①由于ABA受热易分解，故应将液体培养基先灭菌冷却后，再按一定的比例加入ABA母液。②据题意可知，该实验共设置4个实验组和1个对照组，共5组；实验50天完成，每10天取样，初始数据已知，只需测5次，故5组样品重复3次，共需测定的样品数为25×3＝75。③依据实验目的探究“添加适量的ABA可提高生物碱产量”可知，当某3个样品的“生物碱含量平均值最高”时，其对应的ABA浓度为最适浓度。
　(1)新生营养芽的细胞分化程度较低，分裂旺盛　脱分化　(2)生长速度快　有利于叶绿素的形成　进行光合作用制造有机物　(3)①灭菌冷却　②75　③生物碱含量平均值最高
5．(2014石家庄模拟)基因工程和植物细胞工程技术在科研和生产实践中有广泛应用，请据图回答：
(1)获取目的基因的方法包括________________________________(答一种即可)和用化学方法直接人工合成。
(2)①②过程采用最多的是农杆菌转化法，原因是农杆菌中Ti质粒上的________可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图中③④过程必须在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加________________________等物质，作用是促进细胞分裂、生长、分化。
(4)从含有目的基因的受体细胞发育成完整的植物体依据的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
　(1)从基因文库获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因(答一种即可)
(2)T－DNA(可转移的DNA)　抗原－抗体杂交
(3)植物激素(植物生长调节剂)
(4)细胞的全能性

高三生物教案：《植物细胞工程的基本技术》教学设计

知识网络体系

重难热点归纳

1、理解细胞全能性的概念，把握细胞全能性的特点：

细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性。受精卵、生殖细胞和已分化的体细胞均具有全能性。生物体的细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来，体细胞核内基因与受精卵一样，因此都具有全能性。分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是因为基因选择性表达。在离体和适当的条件下，分化的体细胞也能表达其全能性。全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。

2、植物组织培养操作的特点：

（1）选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。

（2）消毒。植物组织培养要想取得成功，必须有效防止细菌等的污染。因为如果培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。

（3）光照。离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理。愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理。

（4）激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。

3、植物体细胞杂交杂种细胞的筛选和培养：

以烟草与大豆细胞融合为例。烟草与大豆的原生质体融合后，将原生质体转移到适当的培养基上培养，使原生质体再生出细胞壁。这时，在细胞混合物中，不仅有烟草-大豆细胞，还有烟草细胞、大豆细胞、烟草-烟草细胞、大豆-大豆细胞，因此需要对杂种细胞进行筛选。得到烟草-大豆细胞后，再通过植物组织培养技术，培育杂种植株。[

经典例题剖析

1.下列属于组织培养的是：

A.花粉培养成单倍体植株

B.芽发育成枝条

C.根尖分生区发育成成熟区

D.未受精的卵发育成植株

[解析]解答此题需从以下几个方面入手：首先，组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成具有根、芽结构的胚状体，然后由胚状体发育成完整植物体的过程。花粉粒能培养成单倍体，是在离体条件下培养形成的。第二，芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区，是体内分化的器官和组织形成了机体的一部分，未受精的卵发育成植物体，这就是自然情况下单倍体的形成过程，是在母体的调控下完成的。

[答案] A

2.在细胞工程——原生质体融合育种技术中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将：

A.皱缩

B.胀破

C.呈球形

D.保持原状

[解析]成熟植物去壁后，置于清水中，由于细胞内外浓度差较大，又无细胞壁保护，细胞会大量吸水，直至细胞破裂。

[答案]B

3.不能用于人工诱导原生质体融合的方法是

A.振动 B.电刺激

C.PEG D.重压

[解析]原生质体是除去细胞壁的植物细胞，它实际上就是植物细胞的原生质部分。当进行植物体细胞杂交时，先用纤维素酶、果胶酶除去细胞壁，分离出具有活力的原生质体，获得原生质体后就可以进行植物体细胞杂交了。植物体细胞杂交的过程实质是不同植物体细胞的原生质体融合的过程。将不同植物体细胞放在一起培养，必须通过一定的技术手段进行人工诱导。诱导方法有物理法和化学法两大类。物理法就是利用离心、振动、电刺激等促使原生质体融合；化学法是用聚乙二醇等试剂作为诱导剂诱导细胞的原生质体融合，聚乙二醇简称为PEG。重压不能促使原生质体的融合。

[答案]D

4.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的

A.消毒灭菌

B.适宜的温度

C.充足的光照

D.适宜的养料和激素

[解析]解答该题需从如下三个方面入手分析：

①由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。

②由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养产生出的细胞是正常细胞，否则培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，形不成愈伤组织。

③由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。

[答案]C

5.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要

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]考查植物组织培养的知识。要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要具有完整细胞核的细胞，细胞处于离体状态，培养基中含有一定的营养物质和激素。

[答案]C

基础试题训练

一、选择题

1．植物组织培养是指 （ 　）

A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织

B．愈伤组织培育成植株

C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体

D．愈伤组织形成高度液泡化组织

2．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 （　 ）

A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁

B.细胞壁使原生质体失去活力

C.细胞壁阻碍了原生质体的融合?

D.细胞壁不是原生质的组成部分

3．植物体细胞杂交的结果是 （　 ）

A.产生杂种植株　B．产生杂种细胞

C．原生质体融合 D．形成愈伤组织

4．科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是 （ ）

A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍

B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法

C．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成

D．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离

5．（2005，上海）将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是 （ ）

A、具有完整细胞核的细胞 B、一定的营养物质和植物激素

C、离体状态 D、导入指定基因

6．植物体细胞杂交的目的中错误的是 （　 ）

A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B.获得杂种植株

C.克服远源杂交不亲和的障碍 D.实现原生质体的融合

7．植物组织培养的用途中不正确的是 （　 ）

A.快速繁殖 B.生产新品种 C．生产生物碱 D．生产白细胞介素－2

8．A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅 显示细胞核），将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过 组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是 （ ） A．二倍体；基因型是DdYyRr

B．三倍体；基因型是DdYyRr

C．四倍体；基因型是DdYyRr

D．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr

9．以下关于原生质的叙述，正确的是 （　 ）

A、原生质泛指细胞内的基质　 B、原生质就是细胞质

C、一个动物细胞就是一团原生质　 D、细胞膜、细胞核和细胞壁是原生质

10．不能人工诱导原生质体融合的方法是 （　 ）

A.振动 　B.电刺激 　C.PEG试剂 D．重压

11．植物细胞表现出全能性的必要条件是 （　 ）

A.给予适宜的营养和外界条件

B.导入其他植物细胞的基因

C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件

D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内

12．细胞具有全能性的原因是 （ 　）

A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能

B.生物体的每一个细胞都具有全能性

C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因

D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的

13．植物组织培养过程中的脱分化是指 （　 ）

A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞

B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程

C．植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程

D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程

14.下列植物细胞全能性最高的是 （　 ）

A.形成层细胞　B.韧皮部细胞C.木质部细胞D.叶肉细胞

15．植物组织培养过程的顺序是 （　 ）

①离体的植物器官、组织或细胞 ②根、芽 ③愈伤组织 ④脱分化

⑤再分化 ⑥植物体

A．①④③⑤②⑥ B．①④③②⑤⑥

C．①⑤④③②⑥ D．⑥①④③⑤②

16．将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是 （　 ）

A．具有完整细胞核的细胞 B．一定的营养物质和植物激素

C．离体状态 D．导入指定基因

17．下列有关细胞工程的叙述不正确的是 （　 ）

A. 在细胞整体水平上定向改变遗传物质

B．在细胞器水平上定向改变遗传物质

C．在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质

D．在细胞整体水平上获得细胞产品

18．下列细胞全能性最高的是 （　 ）

A．植物的卵细胞

B．植物的精子细胞

C．被子植物的受精卵

D．被子植物的的叶肉细胞

19．植物体细胞融合完成的标志是 （　 ）

A、产生新的细胞壁 B、细胞膜发生融合

C、细胞膜发生融合 D、细胞膜发生融合

20.植物体细胞杂交的目的是 （　 ）

A.用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体

B.以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合[高考资源网]

C.用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株

D.通过以上三者来完成

21.下列提法正确的是： （　 ）

A、原生质专指细胞质　 B、人体内的水都属于原生质

C、细胞核不是原生质　 D、一个动物细胞就是一团原生质

22．（多选）有关原生质体的下列叙述中，正确的是

A．组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸

B．原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质

C．被脱掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质体

D．原生质体只能用于植物细胞工程

23．(广雅中学考题)（多选）下图为植物组织培养过程示意图，则下列叙述正确的是

A．植物组织培养依据的生物学原理是细胞的全能性

B．③ ④过程是指植物的营养生长和生殖生长阶段

C．将①经脱分化培养成②时，再植上人造种皮即可获得人工种子

D．② ③的再分化过程中，诱导②生根的激素为细胞分裂素和生长素

二、非选择题

1．下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：[

??????? 脱分化?? 再分化

??? ①——→②——→③——→④

（1）①表示　，它能被培养成为④的根本原因是。

（2）②表示，它与①相比分化程度　，全能性　。

（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号）。

（4）若①是花药，则④是，继续对其使用　处理可获得　正常植株，该过程称为　。

（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜色是　，这说明根尖细胞。

（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到（填编号）　。

2．右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：

（1）步骤①是　，最常用的方法是。

（2）步骤③一般常用的化学试剂是，目的是。

(3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是　，其中步骤④相当于，步骤⑤相当于。

（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。使能够在新的植物体上有所表现，其根本原因　。

（5）若远源杂交亲本A和B都是二倍体，则杂种植株为倍体。

（6）从理论上讲，杂种植株的育性为　。若运用传统有性杂交方法能否实现？　，原因是　。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于　。

（7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？　。

创新应用训练

1．（江苏）紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。

（1）在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过________________________而获得的。这项技术的理论基础是_______________________。

（2）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现______________________________规律；影响紫草素产量的因素是_____________________和________________________。[高考资源网 ]

（3）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是_________________________和_______________________________________________。

参考答案：

一、选择题

CCACD DDCCD CCCAA DCCACD （AC） （ABD）

二、非选择题

1、（1）离体的植物器官、组织或细胞 植物的全能性

（2）愈伤组织 低 高

（3）③（4）单倍体植株 秋水仙素 纯合 单倍体育种

（5）绿色 含有与叶绿体形成相关的基因（6）②

2、（1）去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 酶解法

（2）PEG 诱导不同植物体细胞的原生质体融合

（3）植物组织培养 脱分化 再分化

（4）远源杂交亲本的遗传特征 杂种植株获得双亲的遗传物质

（5）四

（6）可育 不能 因为不同种生物之间存在生殖隔离 克服远源杂交不亲和的障碍

（7）否 有性生殖的过程中进行减数分裂，才遵循孟德尔的遗传规律 ?

三、应用创新

1、（1）脱分化（或脱分化形成愈伤组织） 细胞的全能性

（2）S型增长 细胞数量 细胞所处的生长期

（3）保证氧气供应充足 使细胞与培养液充分接触

文章来源：http://m.jab88.com/j/114794.html

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