高考生物一轮复习讲练 第10单元 第34讲　细胞工程 (含解析)

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)。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)概念理解①培养对象：离体的植物器官、组织或细胞。②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等。③培养结果：产生愈伤组织、丛芽(或胚状体等)，最终形成完整的植株。(3)过程(4)植物组织培养中生长素和细胞分裂素的比值与效果生长素/细胞分裂素的比值作用效果比值高时有利于根的分化、抑制芽的形成比值低时有利于芽的分化、抑制根的形成比值适中促进愈伤组织的形成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)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。(3)操作流程(4)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。5．植物细胞工程的应用(1)植物繁殖的新途径eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(微型繁殖：保持优良品种的遗传特性，高效快速,地实现种苗的大量繁殖,作物脱毒：利用分生区附近如茎尖、根尖等组,织培养获得脱毒苗,人工种子：胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等包上,人工种皮制成))(2)作物新品种的培育(3)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．判断关于细胞全能性与组织培养说法的正误(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．判断关于植物体细胞杂交技术说法的正误(1)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(×)(2)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志(√)(3)植物体细胞杂交所获得的杂种植株的变异类型属于染色体变异(√)(4)培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交(×)(5)植物体细胞杂交属于有性生殖，结果只是形成杂种细胞(×)易错警示(1)具有全能性≠体现(实现)全能性具有全能性：理论上，具有细胞核的活细胞都具有全能性；体现(实现)全能性：只有发育成完整个体，才能说明体现(实现)了细胞的全能性。(2)有关植物体细胞杂交的3个易错点①误认为植物体细胞杂交的结果只是形成杂种细胞。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。②误认为植物体细胞杂交属于有性生殖。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。③误认为杂种植株的变异类型属于基因重组。杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，属于异源多倍体，所以变异类型为染色体变异。考向一植物组织培养过程的分析1．如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析错误的是()A．①过程需用酶解法去除细胞壁B．②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变C．③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能D．④过程是再分化过程，涉及细胞的分裂和分化答案B解析由题图可知，①过程需用酶解法去除细胞壁获得原生质体，A正确；基因突变是不定向的，②过程不能定向诱导原生质体产生优良性状的突变，B错误；③过程通过脱分化使叶肉细胞失去了其特有的结构和功能，C正确；④过程是再分化过程，涉及细胞的分裂和分化，D正确。2．如图是植物组织培养的简略示意图，请据图回答下列问题：Aeq\o(→,\s\up7(脱分化))Beq\o(→,\s\up7(再分化))eq\x(C)→D(1)A表示离体的植物器官、组织或细胞，它能被培养成D的根本原因是。(2)在A脱分化形成B的过程中，除需要提供营养外，还需要的诱导。B表示组织，构成B的是具有分生(分裂)能力的薄壁细胞。(3)要制造人工种子，应该选用(填编号)作材料。(4)从A到D的整个过程，细胞进行分裂的方式是。答案(1)植物细胞具有全能性(2)激素愈伤(3)C(4)有丝分裂解析(1)外植体经植物组织培养形成完整的植株，其根本原因是植物细胞具有全能性。(2)外植体通过脱分化形成愈伤组织过程中，除需要提供营养外，还需要激素的诱导。(3)人工种子是指以通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子。(4)植物组织培养属于无性生殖范畴，因此从A到D的整个过程，细胞是通过有丝分裂的方式进行增殖的。考向二植物体细胞杂交据图分析植物体细胞杂交过程(1)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。(2)图中③④都需要光照吗？提示③脱分化阶段不需要给予光照，④再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。(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养得到的植株属于几倍体植株？提示单倍体植株。3．利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技术人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。据图回答下列问题：(1)该过程用到的工程技术有和。(2)过程①所需的酶是，过程②PEG的作用是，经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是。原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的；将杂种植株栽培在含有的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。答案(1)植物体细胞杂交植物组织培养(2)纤维素酶和果胶酶诱导原生质体的融合(3)保持原生质体完整性愈伤组织(4)形态和数目黑腐病菌解析(1)据题图可知，该流程图表示先去掉两种植物细胞的细胞壁，然后诱导融合获得杂种细胞，通过植物组织培养获得杂种植株。(2)植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此采用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁；PEG(聚乙二醇)的作用是诱导原生质体的融合。(3)去掉细胞壁后获得的原生质体需要放在适宜浓度的甘露醇溶液中，保持原生质体完整性，避免失水或吸水；在植物组织培养中，经过脱分化后形成愈伤组织。(4)由于染色体在显微镜下能看见，因此可以制作临时装片，观察染色体的形态和数目，以确定是否发生染色体变异；对杂种植株进行鉴定最简单的方法是从个体水平上进行检测，即接种黑腐病菌，观察植株的性状。4．通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐，细胞中含M条染色体；乙(1)B是，D是具有性状的幼苗。(2)由C形成植株的过程利用了技术。愈伤组织形成D需要经过过程，需要将愈伤组织转接到培养基。整个培养过程要在和人工控制条件下进行。(3)植物体细胞融合完成(成功)的标志是。(4)从理论上讲，目的植株的染色体数目为。这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于。(5)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(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的遗传规律。答案(1)融合的原生质体耐盐(2)植物组织培养再分化分化无菌(3)再生出新的细胞壁(4)M＋N可以克服远缘杂交不亲和的障碍(或可以克服生殖隔离)(5)不遵循解析(1)A是去除细胞壁获取原生质体的过程，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，去除细胞壁所用的是纤维素酶和果胶酶，B是融合的原生质体，D是用含钠盐的培养基筛选出的耐盐性状的幼苗。(2)由C形成植株的过程利用了植物组织培养技术。愈伤组织形成D需要经过再分化过程，需要将愈伤组织转接到分化培养基。整个培养过程要在无菌和人工控制的条件下进行。(3)植物体细胞融合完成(成功)的标志是再生出新的细胞壁。(4)甲种植物细胞内含M条染色体，乙种植物细胞内含N条染色体，通过体细胞杂交，得到的杂种植株细胞中应含M＋N条染色体。这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于可以克服远缘杂交不亲和的障碍(或可以克服生殖隔离)。(5)生物在进行有性生殖的过程中才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交过程不属于有性生殖，因此不遵循孟德尔遗传规律。1．动物细胞培养(1)原理：细胞增殖。(2)培养条件①无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理；添加抗生素；定期更换培养液以便清除代谢产物。②营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素外，还需加入血清、血浆等一些天然成分。③温度和pH：适宜温度为36.5±0.5℃(哺乳动物)，pH为7.2～7.4(多数细胞)。④气体环境eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(95%的空气：其中O2为细胞代谢所必需的,5%的CO2：维持培养液的pH。))(3)动物细胞培养的过程(4)应用：生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究等。特殊提醒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，这种现象称为接触抑制。2．动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)原理：动物体细胞核具有全能性。(2)过程(3)结果：产生新个体。(4)应用：①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；②保护濒危物种；③生产医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植。3．动物细胞融合(1)概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。(2)条件：常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒或电激等。(3)原理：细胞膜的流动性。(4)结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。(5)意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段，为制造单克隆抗体开辟了新途径。4．单克隆抗体的制备(1)血清抗体与单克隆抗体名称产生特点血清抗体由浆细胞分泌一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌特异性强、灵敏度高，能大量制备(2)制备过程(3)应用①作为诊断试剂：能准确地识别各种抗原物质的细微差异，并跟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”，也有少量用于其他疾病的治疗。1．判断关于动物细胞培养说法的正误(1)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理(×)(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(×)(3)肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸(×)(4)二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的(×)2．判断关于动物细胞核移植说法的正误(1)动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞(×)(2)克隆动物的性状与供体动物完全相同(×)(3)与“多利”羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植、细胞培养和核移植(√)(4)用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞(√)3．判断关于动物细胞融合及单克隆抗体制备说法的正误(1)相比植物体细胞杂交，动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病毒处理(√)(2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(仅考虑细胞两两融合的情况)(√)(3)杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎(×)(4)杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体(√)易错警示(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，因为其分化程度低，增殖能力强，更易于培养。(3)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。(4)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。(5)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。(6)B淋巴细胞要经过免疫过程，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。(7)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)。考向一动物细胞培养过程的分析如图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线，图中B、E两点表示经筛选、分装后继续培养。据图分析：(1)原代培养和传代培养的分界点是图中哪个点？提示B点之前的培养称为原代培养，之后的培养称为传代培养。(2)AB段和DE段繁殖速度缓慢的原因是什么？提示AB段发生了接触抑制；DE段细胞大部分衰老失去分裂能力。(3)E点后的细胞大多数具有异倍体核型，这样的细胞有什么特点？提示E点后的细胞属于细胞系，能无限增殖。5．角膜缘干细胞能更新角膜上皮细胞，角膜上皮细胞对维持角膜的透明性至关重要。回答下列问题：(1)将角膜缘组织剪碎，加入处理，可获得大量游离分散的细胞。(2)通常角膜缘干细胞的培养控制在10代以内，原因是。(3)离体培养角膜缘干细胞时，一般需要在合成培养基中加入等天然成分，培养时所需的气体主要有。(4)研究发现，细胞因子能够调控角膜缘干细胞分化。放线菌素D能通过阻碍RNA聚合酶的功能进而抑制细胞因子的调控，由此推断该抑制过程发生在(填“复制”“转录”或“翻译”)水平。答案(1)胰蛋白酶或胶原蛋白酶(2)保持细胞正常的二倍体核型(3)血清(或血浆)O2和CO2(4)转录解析(1)将动物组织剪碎后，加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，可获得大量游离分散的细胞。(2)一般来说，10代以内的细胞能保持细胞正常的二倍体核型，故通常角膜缘干细胞的培养控制在10代以内。(3)离体培养动物细胞时，一般需要在合成培养基中加入血清(或血浆)等天然成分，培养时所需的气体主要有O2和CO2。(4)放线菌素D能通过阻碍RNA聚合酶的功能进而抑制细胞因子的调控，RNA聚合酶是催化DNA转录形成RNA的酶，故被抑制的过程发生在转录水平。6．(2019·六安一中质检)回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的。此时，瓶壁上形成的细胞是层。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用到的酶是。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现__________现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而获得，该种细胞的黏着性，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量。(3)现用某种大分子染料对细胞进行染色时，观察到死细胞能被染色，而活细胞不能被染色，原因是。(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用有丝分裂期的细胞在显微镜下进行观察。(5)在细胞培养过程中，通常在条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中的活性降低，细胞的速率降低。答案(1)相互接触接触抑制单(或一)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)(2)衰老甚至死亡不死性降低减少(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内(或死细胞的细胞膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色)(4)中(5)冷冻(或超低温、液氮)酶新陈代谢解析(1)细胞接触抑制是指细胞表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。基于上述特性，瓶壁上形成的细胞是单层排列的。需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡现象，但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成不死性细胞。该种细胞由于细胞表面糖蛋白减少，其黏着性降低。(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能通过，所以活细胞不能被染色；死细胞的细胞膜失去了选择透过性，大分子染料可以通过，所以死细胞能被大分子染料染色。(4)有丝分裂中期时染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体数目的最佳时期。(5)在细胞培养过程中，通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。考向二动物体细胞核移植过程的分析思考“核移植”问题：(1)进行核移植时，为何选用去核的“卵母细胞”？提示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，含有促进核全能性表达的物质。(2)用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？提示培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞遗传物质的正常，通常采用传代10代以内的细胞。7．我国科学家突破了体细胞克隆猴的世界难题，成功培育出世界上首个体细胞克隆猴——“中中”和“华华”。这标志着我国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代。下图为克隆猴的流程示意图。请回答下列问题：(1)我国克隆猴利用的是猴胎儿成纤维细胞，该细胞是一种已分化的体细胞，从理论上分析，它具有细胞的全能性，这是因为。(2)克隆猴时需要进行“去核”操作，即去掉卵母细胞的细胞核。先在体外培养卵母细胞让其分裂，一般选择的细胞进行去核操作；然后进行“核移植”，即将体细胞的细胞核移到去核卵母细胞中形成重组细胞；此时采用的技术是；得到的重组细胞再进行人工激活使其分裂形成胚胎。(3)科学家将79枚克隆胚胎移植到21只代孕母猴中，最终只有两只母猴正常怀孕产下“中中”和“华华”，它俩的性别是否一致？；原因是。(4)克隆动物有很多优点：①可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；②。答案(1)成纤维细胞的细胞核中含有猴的全部核基因(2)减数第二次分裂中期(或MⅡ中期)显微注射技术(3)是“中中”“华华”的细胞核中遗传物质一样，是经过有丝分裂形成的(4)可以增加濒危物种的存活数量(或可以建立实验动物模型研究人类疾病)8．(2019·湖南长郡中学第二次月考)如图表示培育转基因克隆羊和胚胎工程的部分操作流程，其中字母代表有关结构或个体，数字代表过程、方法。请据图回答下列问题：(1)图中过程①～⑦所涉及的全部生物技术有(两种即可)。(2)通过①、⑤过程获取分散的细胞时，用到的酶是，培养的细胞在充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为。(3)动物细胞培养过程中应将细胞置于5%CO2和95%空气的气体环境中，CO2的作用是。此培养过程中为防止杂菌感染，需要添加一定量的。(4)早期胚胎可通过(写明数字及名称)技术移入代孕母体子宫内继续发育，该技术在生产实践中的意义在于。(5)通常用去核的卵母细胞作为受体细胞，此时的卵母细胞应该培养到(细胞分裂方式及时期)，f细胞在形态上的特点是。答案(1)动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植、细胞核移植(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)接触抑制(3)维持培养液的pH抗生素(4)⑥胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(5)减数第二次分裂的中期体积小、细胞核大、核仁明显解析(1)图中①是动物细胞培养，②是用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理，③④是将目的细胞注入去核卵母细胞形成重组细胞的过程，⑤是早期胚胎培养，⑥是胚胎移植，⑦是从早期胚胎中获取胚胎干细胞。全过程所涉及的生物技术有动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植、细胞核移植等。(2)通过①、⑤过程获取分散的细胞时，用到的酶是胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)；培养的细胞在充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制。(3)图中动物细胞培养过程中应将细胞置于5%CO2和95%的空气的气体环境中，CO2的作用是维持培养液的pH，此培养过程中为防止杂菌感染，需要添加一定量的抗生素。(4)早期胚胎可通过胚胎移植技术即⑥移入代孕母体子宫内继续发育，该技术可以提高优良母畜的繁殖率。(5)通常用去核卵母细胞作为受体细胞，此时的卵母细胞应该培养到减数第二次分裂中期，胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显。考向三细胞融合与单克隆抗体制备过程的分析下图为制备单克隆抗体的示意图，据图分析：(1)单克隆抗体的优点有哪些？提示单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高，可大量制备。(2)图中第一次筛选和第二次筛选的目的有何不同？提示第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是筛选出能产生所需单克隆抗体的杂交瘤细胞。9．如图是制备乙肝病毒表面抗体的流程图。请回答下列问题：(1)图中细胞Ⅰ的名称为，其与骨髓瘤细胞融合所依据的基本原理是。(2)制备得到的单克隆抗体可用于乙肝的免疫治疗，其所利用的免疫学原理是。(3)干扰素属于淋巴因子，由效应T细胞产生，并以的方式释放到细胞外。某同学联想到单克隆抗体的制备过程，提出用效应T细胞代替细胞Ⅰ，从而获得单克隆干扰素的设想，你认为该方法是否可行？并说明理由。。答案(1)B淋巴细胞细胞膜(具有一定)的流动性(2)抗原和抗体的特异性结合(或单克隆抗体与抗原结合的特异性强)(3)胞吐可行，效应T细胞是T细胞接受抗原刺激后，经过增殖、分化形成的细胞，具有释放淋巴因子的功能解析(1)用抗原刺激小鼠使之产生特异性免疫反应，从小鼠体内提取B淋巴细胞，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。(2)单克隆抗体具有与抗原结合的特异性强、灵敏度高的特点，可用于乙肝的免疫治疗。(3)干扰素的化学本质是蛋白质，效应T细胞以胞吐的方式将之分泌到细胞外，效应T细胞是T细胞接受抗原刺激后，经过增殖、分化形成的细胞，具有释放淋巴因子的功能，因此可依据单克隆抗体的制备过程，用效应T细胞代替细胞Ⅰ，从而获得单克隆干扰素。10．双特异性单克隆抗体是指可同时与癌细胞和药物结合的特异性抗体。下图是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体的部分过程。分析回答下列问题：(1)过程①的目的是，制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的技术有(至少答出两条)。(2)过程②诱导融合的方法是，过程②选用的骨髓瘤细胞(填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。(3)经过程③筛选得到的细胞还需转移至多孔培养板中进行过程④，原因是。(5)获得的单克隆杂交—杂交瘤细胞在体外条件下培养或，均可提取出大量的双特异性单克隆抗体。答案(1)使小鼠产生能分泌识别癌胚抗原抗体的B淋巴细胞动物细胞融合、动物细胞培养(2)聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等不能(3)从小鼠体内提取的B淋巴细胞不止一种类型(筛选得到的杂交瘤细胞产生的抗体不是单克隆抗体)(4)将获得的B淋巴细胞与单克隆杂交瘤细胞融合→在选择培养基上筛选出杂交—杂交瘤细胞→克隆化培养、抗体检测筛选出单克隆杂交—杂交瘤细胞(5)注射到小鼠腹腔内增殖解析(1)过程①表示给小鼠注射抗原，目的是刺激小鼠产生能分泌识别癌胚抗原抗体的B淋巴细胞；根据单克隆抗体制备流程可知，该过程涉及的技术有动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。(2)过程②诱导细胞融合的方法有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等；HAT选择培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞，而骨髓瘤细胞不能生长。(3)从小鼠体内提取的B淋巴细胞不止一种类型(筛选得到的杂交瘤细胞产生的抗体不是单克隆抗体)，因此经过程③筛选得到的细胞还需转移至多孔培养板中进行过程④。(4)单克隆抗体制备过程为：将获得的B淋巴细胞与单克隆杂交瘤细胞融合→在选择培养基上筛选出杂交—杂交瘤细胞→克隆化培养、抗体检测筛选出单克隆的杂交—杂交瘤细胞。(5)获得的单克隆杂交—杂交瘤细胞在体外条件下培养或注射到小鼠腹腔内增殖，均可提取出大量的双特异性单克隆抗体。1．植物组织培养的过程主要包括脱分化和再分化两个阶段，脱分化的结果是形成愈伤组织，再分化的结果是形成根和芽。2．植物体细胞杂交需要用酶解法制备原生质体，所用的酶包括纤维素酶和果胶酶。3．无论是植物体细胞杂交还是动物细胞融合，都需要诱导。4．植物组织培养需要各种营养成分和植物激素，动物细胞培养也需要各种营养成分及血清、血浆等一些天然成分。5．植物体细胞杂交可用于作物育种，动物细胞融合可用于单克隆抗体的制备。6．产生单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞，它既能产生单克隆抗体又能无限增殖。1．(2018·全国Ⅲ，38)2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题：(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目(填“减半”“加倍”或“不变”)。(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度(填“大于”或“小于”)体细胞核移植，其原因是。(3)在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目(填“相同”或“不同”)，性染色体组合(填“相同”或“不同”)。答案(1)将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中不变(2)小于胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易(3)相同不同解析(1)核移植是指将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中，形成重组细胞。重组细胞形成的早期胚胎可移植到受体子宫内进一步发育，最终分娩得到克隆动物。(2)由于动物的胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而动物的体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难，因此，动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。(3)哺乳动物雌雄个体的体细胞中，细胞核内常染色体的数目是相同的，性染色体组合是不同的。若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，则得到的克隆动物的体细胞中常染色体的数目相同，性染色体组合不同。2．(2017·海南，31)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是。(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。(3)图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是。A中的愈伤组织是叶肉细胞经形成的。(4)若该种植物是一种杂合子的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是。答案(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的细胞核(3)细胞分裂素、生长素脱分化(4)不能对杂合子的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株解析(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用细胞作为材料进行培养获得幼苗，细胞必须具有完整细胞核，才具有发育为个体的一整套完整遗传信息。(3)影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。(4)由于花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，组织培养得到的花卉基因型不同于原植株，导致不能保留亲本的遗传性状。3．(2016·全国Ⅱ，40)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题：(1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用的方法。②代表的过程是。(2)经过多次传代后，供体细胞中的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是。(4)与克隆羊“多利”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了。答案(1)XX或XY显微操作胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性解析(1)提供体细胞的供体可能为雌性，也可能为雄性，因此图中A(正常细胞核)的性染色体组成为XX或XY。常采用显微操作去除卵母细胞的细胞核。②过程表示将早期胚胎移入受体，其过程为胚胎移植。(2)取供体动物的体细胞培养，一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞遗传物质的正常。超过10代继续培养，则其遗传物质(或核型)的稳定性会降低。(3)克隆动物的细胞核基因来自供体细胞，因此大部分性状与供体相同，但细胞质基因来源于受体(或提供卵母细胞的个体)，即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相同。(4)克隆动物的培育采用的是核移植技术，核移植技术的原理是已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。一、选择题1．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是()A．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，可培育成新个体B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体D．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体答案C解析野驴的体细胞的全能性已经受到限制，不能经过培养形成新个体；将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成的是带有野驴基因的家驴；野驴的体细胞核中具有发育成野驴的全部基因，因此通过动物核移植技术，可使野驴“复生”。2．以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。据图分析正确的是()A．经①过程获得的a、b称为原生质层B．c细胞只有AABB这一种类型C．过程④和⑤分别是分化和再分化D．获得的植物d因为有同源染色体所以可育答案D解析经①去除植物细胞壁过程获得的a、b称为原生质体，A错误；融合的细胞有三种(仅考虑细胞的两两融合)：AAAA、BBBB、AABB，B错误；过程④和⑤分别是脱分化和再分化，C错误；植物体细胞杂交获得的植物d，因为有同源染色体所以可育，D正确。3．下列关于动物细胞培养技术的应用的说法，不正确的是()A．大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等B．动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞，基因工程也离不开动物细胞的培养C．可以用于检测有毒物质，只能判断某种物质是否有毒，不能判断毒性的大小D．科学家培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究答案C解析可以用于检测有毒物质，既能判断某种物质是否有毒，也能判断毒性的大小，C错误。4．下列实验中，不能达成实验目的的是()A．用H2O2酶探究pH对酶活性的影响B．用TaqDNA聚合酶构建基因表达载体C．用胰蛋白酶制备动物细胞悬液D．用纤维素酶和果胶酶制备植物原生质体答案B解析H2O2分解基本不受pH的影响，所以可以用H2O2酶探究pH对酶活性的影响，A不符合题意；构建基因表达载体不需要DNA聚合酶，TaqDNA聚合酶是PCR技术扩增目的基因所需的一种耐高温的酶，B符合题意；在制备动物细胞悬液时用胰蛋白酶是为了分解黏连在细胞之间的蛋白质，使之变成游离的单个细胞，C不符合题意；由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，从而得到植物原生质体，D不符合题意。5．某科研所为防治SARS，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出了单克隆抗体。下列叙述错误的是()A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，以获得相应的B淋巴细胞B．体外培养单个B淋巴细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体C．将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞不一定为杂交瘤细胞答案B解析用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，使其产生免疫反应，以获得相应的B淋巴细胞，A正确；单个B淋巴细胞有产生抗体的能力，但没有无限增殖的本领，因此在体外培养单个B淋巴细胞不可能获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体，B错误；将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞，还有B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等，C正确；单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，因此利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出SARS病毒感染者，D正确。6．动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。据图分析可知()A．补充血清后，正常细胞与癌细胞的增殖速率相同B．动物细胞培养过程中，是否添加血清均可C．培养基中补充血清对正常细胞的促进作用更明显D．培养基中是否补充血清对正常细胞培养影响不大答案C解析正常细胞与癌细胞在有血清和无血清时曲线均不重叠，说明正常细胞与癌细胞的增殖速率不同，A错误；动物细胞培养过程中，只有添加血清才可生长、增殖，B错误；正常细胞在有血清和无血清培养时，同一培养时间下细胞数目变化明显不同，说明培养基中是否补充血清对正常细胞培养影响很大，D错误。7．如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT－)，在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述错误的是()A．可用聚乙二醇诱导细胞融合B．两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C．杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D．细胞膜的流动性是细胞融合的基础答案B解析诱导动物细胞融合的方法有电激、聚乙二醇、灭活的病毒(如灭活的仙台病毒)等，A正确；两两融合的细胞包括B淋巴细胞自身融合具有同种核的细胞、骨髓瘤细胞融合具有同种核的细胞、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞，骨髓瘤细胞虽然能无限增殖，但缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶，B淋巴细胞虽然有次黄嘌呤磷酸核糖转移酶，但不具有无限增殖的本领，所以在HAT筛选培养液中，两两融合的具有同种核的细胞都无法生长，只有杂交瘤细胞才能生长，B错误；因每个经免疫的B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，因此在HAT筛选培养液中筛选出来的众多的杂交瘤细胞所分泌的抗体，不一定都是人类所需要的，还需要进一步把能分泌人类所需要抗体的杂交瘤细胞筛选出来，C正确；动物细胞融合是以细胞膜的流动性为基础的，D正确。二、非选择题8．(2020·福建三明一中第一次月考)三七富含三七皂苷、三七多糖、三七素、黄酮等有效成分，具有止血、活血化瘀、消肿定痛、滋补强壮、抗疲劳、耐缺氧、抗衰老、降血脂、降血糖、提高机体免疫功能等众多作用。为了获取上述有效成分，某制药公司利用植物组织培养技术，从培养的愈伤组织中提取这些有效成分。请回答下列问题：(1)培养时，通常选择新生营养芽作为外植体，这是因为。外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为，此过程需要使用的生长调节剂是______(填“脱落酸”或“2,4－D”)。(2)多倍体的愈伤组织细胞产生的有效成分量常高于二倍体。为了获得更多的有效成分，科研人员利用处理二倍体愈伤组织细胞，使其细胞中的染色体数目加倍。欲确定愈伤组织细胞中的染色体数目，通常需制成装片，进行显微镜观察，此过程中需要对染色体染色，常用的染色剂是。(3)为获得多倍体的愈伤组织细胞，也可以先用酶去除细胞壁，获得具有活力的。再用化学诱导剂诱导细胞两两融合，形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织。若要得到多倍体植株，可在上述的基础上，再经形成。答案(1)细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织脱分化2,4－D(2)秋水仙素或低温醋酸洋红液(或龙胆紫溶液)(3)纤维素酶和果胶原生质体再分化解析(1)新生营养芽细胞的分化程度低，容易诱导形成愈伤组织，进行植物组织培养时，选择新生营养芽作为外植体容易获得成功。外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为脱分化。2,4－D为生长素类似物，而生长素能够促进细胞伸长生长，脱落酸的主要作用之一是抑制细胞分裂，所以脱分化过程需要使用的生长调节剂是2,4－D。(2)秋水仙素或低温可抑制纺锤体的形成，进而使其细胞中的染色体数目加倍。染色体可被醋酸洋红液或龙胆紫溶液等碱性染料染成深色，因此欲用显微镜观察确定愈伤组织细胞中的染色体数目，常用醋酸洋红液或龙胆紫溶液对染色体染色。(3)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。愈伤组织细胞经过再分化可发育成植物体。9．细胞工程是一门新兴的生物工程技术。在动、植物的育种、药物提取、药物生产等领域的应用十分广泛。利用所学知识回答以下关于细胞工程的相关问题：(1)采用植物细胞工程育种的方法如下：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(甲细胞,乙细胞))eq\o(→,\s\up7(处),\s\do5(理))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(甲原生质体,乙原生质体))eq\o(→,\s\up7(诱),\s\do5(导))杂种细胞→愈伤组织eq\o(→,\s\up7(筛),\s\do5(选))胚状体eq\o(→,\s\up7(选),\s\do5(择))目的植株①以胚状体为材料，经过人工薄膜包装得到的人工种子，在适宜条件下同样能够萌发成幼苗，与天然种子培育相比，人工种子的培育具有哪些显著的优点？。②甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是。利用杂种细胞采用植物组织培养技术可以培育成杂种植株，该技术的核心步骤是和。(2)已知西湖龙井茶叶含有的茶碱是植物细胞的代谢产物，具有提神、抗衰老功效。可用植物组织培养来实现茶碱的工业化生产。①若利用植物组织培养技术，可将龙井茶叶细胞培养到阶段，然后从(填细胞器)中提取茶碱。②如果想获得脱毒的龙井茶苗，可以切取一定大小的等进行组织培养。答案(1)①生产不受季节、气候和地域的限制；一般不会出现性状分离、能保持优良品种的遗传特性②再生出新的细胞壁脱分化再分化(2)①愈伤组织液泡②茎尖10．(2019·云南师大附中第二次月考)科学家利用小鼠胚胎成纤维细胞去分化，获得了诱导性多能干细胞(iPS细胞)，这一技术在研究和治疗中都具有广泛的前景。(1)从小鼠体内获得体细胞去分化后，对iPS细胞进行的初次培养称为。培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的。要继续培养，需要重新用或胶原蛋白酶等处理。(2)需在培养液中加入因子，可以使其向不同类型的组织细胞分化，同时在培养液中需要添加一定量的以防培养过程中的杂菌污染。细胞培养液应定期更换，其原因是。(3)iPS细胞培养的整个过程中，可能发生的可遗传变异有。(4