2025届高考生物一轮复习第10单元现代生物科技专题第35讲细胞工程教学案新人教版选修3

PAGE24-第35讲细胞工程[考纲明细]1.植物的组织培育(Ⅱ)2.动物细胞培育与体细胞克隆(Ⅱ)3.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)考点1植物组织培育与植物体细胞杂交1．细胞工程的概念与理论基础(1)细胞工程①操作水平：eq\x(\s\up1(01))细胞水平或细胞器水平。②目的：依据人的意愿来变更细胞内的eq\x(\s\up1(02))遗传物质或获得eq\x(\s\up1(03))细胞产品。(2)植物细胞的全能性①概念：具有某种生物全部eq\x(\s\up1(04))遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成eq\x(\s\up1(05))完整生物体的潜能。②原理：细胞内含有本物种的eq\x(\s\up1(06))全套遗传信息。③全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于eq\x(\s\up1(07))离体状态，供应肯定的eq\x(\s\up1(08))养分、激素和其他相宜外界条件。④细胞全能性大小与细胞分化程度成反比。⑤全能性大小：植物细胞：受精卵＞生殖细胞＞体细胞动物细胞：受精卵＞生殖细胞＞体细胞核(动物细胞全能性受限制，但细胞核具有全能性)2．植物组织培育(1)理论基础：植物细胞的eq\x(\s\up1(01))全能性。(2)操作流程eq\x(离体的器官、组织或细胞\o(→,\s\up7(a))A\o(→,\s\up7(b))B\o(→,\s\up7(发育))完整植株)①离体的器官、组织或细胞常称为eq\x(\s\up1(02))外植体。②a过程为eq\x(\s\up1(03))脱分化，b过程为eq\x(\s\up1(04))再分化，A表示eq\x(\s\up1(05))愈伤组织，B表示eq\x(\s\up1(06))丛芽或胚状体。3．植物体细胞杂交(1)概念：将不同种的植物体细胞，在肯定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成eq\x(\s\up1(01))新的植物体的技术。(2)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的eq\x(\s\up1(02))流淌性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的eq\x(\s\up1(03))全能性。(3)过程(4)意义：克服不同种生物远缘杂交的eq\x(\s\up1(09))不亲和性。4．植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径①微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培育技术。特点eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.保持优良品种的遗传特性,b.高效快速地实现种苗的大量繁殖))②作物脱毒技术：是选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培育，获得脱毒苗的技术。③人工种子：以植物组织培育得到的eq\x(\s\up1(01))胚状体、eq\x(\s\up1(02))不定芽、eq\x(\s\up1(03))顶芽和eq\x(\s\up1(04))腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。(2)作物新品种的培育①单倍体育种实质：花药离体培育过程就是植物组织培育过程。流程：花药eq\o(→,\s\up7(离体培育))单倍体幼苗eq\x(\s\up1(05))秋水仙素诱导,染色体数目加倍纯合子。优点：后代不发生eq\x(\s\up1(06))性状分别，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了eq\x(\s\up1(07))育种年限。②突变体的利用：在植物组织培育过程中，由于培育细胞始终处于不断的分生状态，因此简单受到培育条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。(3)细胞产物的工厂化生产①细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。②培育阶段：愈伤组织阶段。③技术基础：植物组织培育技术。1.(选修3P36“小学问”改编)固体培育基大多数都是由无机养分成分、有机养分成分、激素、琼脂四部分组成。2．(选修3P40小学问)胚状体是指在组织培育过程中，在植物组织块或愈伤组织上产生的一种结构，它与正常受精卵发育形成的胚有类似的结构和发育过程。3．(选修3P38思索与探究T1)为什么“番茄—马铃薯”超级杂交植株没有如科学家所想象的那样地上长番茄、地下结马铃薯？提示生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以“番茄—马铃薯”超级杂种植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，不能再像番茄或马铃薯植株中的遗传物质一样有序表达，杂种植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。4．(选修3P38思索与探究T2)原生动物眼虫中含有叶绿体，说明植物细胞的细胞器可以在某些动物细胞存活。据此推想动植物细胞间可以实现杂交吗？假如可以，设计详细试验方案。提示依据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。详细的试验方案如图所示：5．(选修3P40探讨)人工种皮是保证包袱在其中的胚状体顺当生长成小植株的关键部分，请探讨：人工种皮中应当具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？提示针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包袱剂中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调整剂。题组一植物组织培育过程1．(2024·江苏高考)花药离体培育是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是()A．为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30minB．过程②的培育基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化C．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上答案C解析为了防止微生物污染，过程①所用的花蕾需在70%乙醇中浸泡30s，A错误；过程②为脱分化过程，生长素与细胞分裂素的比值适中，B错误；进行过程③的愈伤组织经过了秋水仙素的处理，故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体，C正确；经炼苗后的幼苗是能进行光合作用且能独立进行代谢的植株，故幼苗的生长基质中不用添加蔗糖和多种植物激素，D错误。2．(2024·海南高考)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，利用植物组织培育技术繁殖该植物。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，在肯定条件下进行组织培育，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育基中，均加入肯定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到。若要用细胞作为材料进行培育获得幼苗，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所示的是不同的培育结果，该不同结果的出现主要是由于培育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体的珍贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培育方法繁殖，在培育时，________(填“能”或“不能”)采纳经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在肯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)不能对杂合体的植株来说，由减数分裂形成的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育得到的花卉基因型不同于原植株解析(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用细胞作为材料进行培育获得幼苗，选用的细胞必需具有完整细胞核，才具有发育为个体的一整套遗传信息。(4)由于花粉粒是经减数分裂形成的，其基因型与体细胞的基因型不同，组织培育得到的花卉基因型不同于原植株，导致不能保留亲本性状。1．植物组织培育的关键(1)条件：离体，肯定养分物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。(2)培育基状态：固体培育基(需再分化生根培育基及生芽培育基)(3)体内细胞未表现全能性的缘由：基因的表达具有选择性。(4)光照的应用脱分化阶段不须要赐予光照，再分化阶段须要赐予光照，以利于叶绿素的形成。2．植物激素在植物组织培育中的作用生长素/细胞分裂素的比值作用效果比值高时促进根分化、抑制芽形成比值低时促进芽分化、抑制根形成比值适中促进愈伤组织形成题组二植物体细胞杂交过程3．(2024·南充中学检测)白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和易于贮存等优点。如图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图，回答以下问题：(1)为了得到原生质体需先用________和________来处理白菜细胞和甘蓝细胞。(2)诱导原生质体融合的方法有多种，常用的物理方法是______________________，融合完成的标记是____________________。由杂种细胞得到白菜—甘蓝还须要经过组织培育技术，其中须要避光培育的步骤是____________。(3)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”体细胞染色体数为________；通常状况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能胜利的，缘由是____________________，若对白菜和甘蓝采纳杂交育种方法能胜利的话，得到的后代应含________条染色体。(4)植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是________________________________________________________________________。答案(1)纤维素酶果胶酶(2)离心、振动、电激再生出新的细胞壁脱分化(3)38存在生殖隔离19(4)克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种解析(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，依据酶的专一性原理，可采纳纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁。(2)诱导原生质体融合的方法包括：物理方法(离心、振动、电激)和化学方法(聚乙二醇)；融合完成的标记是再生出新的细胞壁；将杂种细胞培育成杂种植株还须要采纳植物组织培育技术，包括脱分化和再分化两个阶段，其中脱分化过程要避光，再分化过程需光。(3)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”体细胞染色体数为20＋18＝38；通常状况下，由于白菜和甘蓝之间存在生殖隔离，因此白菜和甘蓝有性杂交是不能胜利的；若对白菜和甘蓝采纳杂交育种方法能胜利的话，得到的后代应含eq\f(20,2)＋eq\f(18,2)＝19条染色体。杂种植物遗传物质的变更(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。(2)染色体组数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若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。考点2动物细胞培育与动物体细胞核移植1．动物细胞培育(1)动物细胞工程常用的技术手段：eq\x(\s\up1(01))动物细胞培育、eq\x(\s\up1(02))动物细胞核移植、eq\x(\s\up1(03))动物细胞融合、eq\x(\s\up1(04))生产单克隆抗体等，其中eq\x(\s\up1(05))动物细胞培育技术是其他工程技术的基础。(2)动物细胞培育①原理：eq\x(\s\up1(06))细胞增殖。②过程③条件a．无菌、无毒的环境：对eq\x(\s\up1(10))培育液和eq\x(\s\up1(11))全部培育用具进行eq\x(\s\up1(12))无菌处理。通常在细胞培育液中还要添加肯定量的eq\x(\s\up1(13))抗生素，其目的是eq\x(\s\up1(14))防止培育过程中的污染。此外，应定期更换培育液，目的是eq\x(\s\up1(15))防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成损害。b．养分：eq\x(\s\up1(16))合成培育基中有糖、eq\x(\s\up1(17))氨基酸、eq\x(\s\up1(18))促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需加eq\x(\s\up1(19))血清、eq\x(\s\up1(20))血浆等一些自然成分。c．温度和pH：哺乳动物相宜温度为eq\x(\s\up1(21))36.5±0.5_℃，pH为eq\x(\s\up1(22))7.2～7.4。d．气体环境：eq\x(\s\up1(23))95%的空气加eq\x(\s\up1(24))5%的CO2的混合气体。CO2的主要作用是eq\x(\s\up1(25))维持培育液的pH。④应用a．生产eq\x(\s\up1(26))生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。b．应用于eq\x(\s\up1(27))基因工程。c．检测eq\x(\s\up1(28))有毒物质，推断某种物质的毒性；用于eq\x(\s\up1(29))生理、病理、药理等方面的探讨。2．动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)原理：动物eq\x(\s\up1(01))体细胞核具有全能性。(2)过程(3)结果：eq\x(\s\up1(06))产生新个体。(4)应用①加速家畜eq\x(\s\up1(07))遗传改良进程，促进优良畜群繁育；②爱护eq\x(\s\up1(08))濒危物种；③生产医用蛋白；④作为异种移植的eq\x(\s\up1(09))供体；⑤用于组织器官的eq\x(\s\up1(10))移植。1.(选修3P49生物技术资料卡)目前核移植技术中普遍运用的去核方法是显微操作去核法。2．(选修3P49探讨T1改编)进行核移植时，为什么要选用去核的MⅡ期的卵母细胞？提示去核目的是使核移植后得到的胚胎或动物的主要遗传物质全部来自有重要利用价值的动物供应的体细胞；核移植时选MⅡ期卵母细胞的缘由有：①此类细胞体积大，易于操作；②卵黄多，可为胚胎发育供应足够的养分；③卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质。3．(选修3P49探讨T2)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？提示培育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更，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，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采纳传代10代以内的细胞。4．(选修3P49探讨T3)用体细胞核移植的方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%复制吗？为什么？提示不是。克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA来自于受体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法生产的克隆动物不是对体细胞供体动物进行的100%的复制。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，体细胞供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不行能和体细胞供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物也不会是对体细胞供体动物100%的复制。5．(选修3P44旁栏思索)用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶行吗？提示用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的相宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。多数动物细胞培育的相宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性。6．(选修3P44寻根问底改编)胰蛋白酶处理动物组织，会把细胞消化掉吗？为什么？提示短时间内不会被消化，缘由是细胞表面具有糖蛋白，对细胞具有肯定的爱护作用。长时间后细胞会被消化，缘由是细胞表面糖蛋白的爱护作用是有限的；细胞膜的主要成分包括磷脂和蛋白质，蛋白质可被胰蛋白酶水解。7．(选修3P50思索与探究T2)动物细胞培育需不须要经过脱分化过程，又为什么呢？提示动物细胞培育不用经过脱分化过程。因为高度分化的动物细胞发育潜能变小，失去了发育成完整个体的实力，因此，进行动物细胞培育不以形成完整个体为目的，没有类似于植物组织培育时的脱分化过程。题组一动物细胞培育过程1．某探讨小组为测定某种药物对体外培育细胞的毒性，打算对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培育。下列叙述正确的是()A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块B．恒温培育箱中的CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸C．为了保证细胞培育所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素D．本试验应设置比照试验，以检测药物对甲、乙细胞的毒性大小答案D解析在利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶，不能运用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶须要在强酸环境下才能起作用，但这样的环境不适于细胞生存，A错误；细胞培育应在含5%CO2的恒温培育箱中进行，CO2的作用是维持培育液的pH，B错误；抗生素是用来杀菌的，大量添加对细胞有害，C错误；本试验应设置比照试验，用添加药物的培育液分别培育甲、乙细胞，依据死亡细胞占培育细胞的比例，以检测药物对甲、乙的毒性大小，D正确。2．下列有关动物细胞培育的叙述，错误的是()A．恶性肿瘤细胞系具有不死性和失去接触抑制等特性B．利用液体培育基和CO2培育箱，模拟动物体的内环境C．动物细胞培育技术是其他动物细胞工程技术的基础D．细胞株没有差异性，在连续传代过程中遗传性状始终保持稳定答案D解析恶性肿瘤细胞系能无限繁殖即具有不死性，细胞表面糖蛋白削减，细胞识别功能减弱，失去接触抑制特性，A正确；动物细胞培育时模拟动物体的内环境，须要液体培育基(糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等自然物质)和CO2培育箱(95%空气和5%的CO2)，B正确；细胞株传到50代左右不能再接着传代，部分细胞遗传物质变更，具有癌变细胞的特点，可以在培育条件下无限制的传代下去，D错误。题组二动物体细胞核移植3．下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，正确的是()A．目前在试验中，科学家可以用类似植物组织培育的方法获得完整的动物个体B．体细胞的细胞核移植到受体细胞之前，要先去掉受体卵母细胞的核C．用于核移植的供体细胞一般都选用传代50代以内的细胞D．用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行100%的复制答案B解析目前在试验中，科学家还不行以干脆把动物细胞培育成完整的动物个体，A错误；用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，因为10代内的细胞能保持正常的二倍体核型，C错误；用体细胞核移植方法生产的克隆动物，并没有对体细胞供体动物进行100%的复制，因为还有部分遗传物质来自受体卵母细胞的细胞质，并且生物的性状还受环境影响，D错误。4．(2024·全国卷Ⅲ)2024年《细胞》期刊报道，中国科学家领先胜利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，其缘由是____________________________________。(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“不相同”)，性染色体组合________(填“相同”或“不相同”)。答案(1)将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体不变(2)小于胚胎细胞分化程度低，复原全能性相对简单(3)相同不相同解析(1)核移植是指将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育成为动物个体。通过核移植方法获得的克隆猴的细胞核来自供体，因此克隆猴体细胞的染色体数目和供体一样。(2)胚胎细胞核移植的难度小于体细胞核移植，其缘由是动物胚胎细胞分化程度低，复原其全能性相对简单。(3)哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞染色体中常染色体数目相同，性染色体前者是XX，后者是XY，因此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相同，性染色体组合不同。细胞核移植中的遗传物质及工程技术(1)克隆动物是由重组的细胞经培育而来的，该重组细胞的细胞质基因来源于受体细胞，细胞核基因来源于供应细胞核的亲本，其遗传物质来自2个亲本。(2)动物体细胞核移植技术(克隆)从生殖方式的角度看属于无性生殖，须要动物细胞培育和胚胎工程技术的支持。考点3动物细胞融合与单克隆抗体的制备1．动物细胞融合(1)原理：eq\x(\s\up1(01))细胞膜具有肯定的流淌性。(2)方法：eq\x(\s\up1(02))物理法(离心、振动、电激)、化学法(PEG)和生物法(灭活病毒处理)。(3)结果：形成杂交细胞。(4)意义：克服了eq\x(\s\up1(03))远缘杂交不亲和的障碍。(5)应用：制备单克隆抗体。2．单克隆抗体制备(1)血清抗体与单克隆抗体名称产生特点血清抗体由eq\x(\s\up1(01))浆细胞分泌一般从血清中分别，产量低、纯度低、特异性差单克隆抗体由eq\x(\s\up1(02))杂交瘤细胞分泌eq\x(\s\up1(03))特异性强、eq\x(\s\up1(04))灵敏度高，能大量制备(2)过程(3)单克隆抗体的应用①作为诊断试剂：能精确识别各种抗原物质的微小差异，并与肯定抗原发生特异性结合，具有精确、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。(选修3P52生物技术资料卡)灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？其中的“灭活”的概念是什么？提示灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝合，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染实力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。题组一动物细胞融合过程分析1．(2024·吉林长白山质检)Ⅱ型糖尿病病因困难，多数是胰岛素拮抗引起机体对胰岛素的敏感性降低，而胰岛素单克隆抗体可用于快速检测血清胰岛素的含量。请回答下列有关胰岛素单克隆抗体制备的问题：(1)首先须要将人胰岛素注射到健康成熟小鼠体内，其目的是获得________________细胞；再将该细胞与____________相融合，以制取杂交瘤细胞；其中诱导融合的常用生物诱导因素是______________。(2)细胞融合试验完成后，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__________________________等融合细胞。细胞融合过程体现了细胞膜具有________的特性。(3)为检验得到的杂交瘤细胞能否分泌胰岛素抗体，可用________与从杂交瘤细胞培育液中提取的抗体杂交。在体外条件下，当培育的小鼠杂交瘤细胞达到肯定密度时，需进行________培育以得到更多数量的细胞。(4)细胞融合技术的优点是____________________________。答案(1)能分泌抗人胰岛素抗体的B小鼠骨髓瘤细胞灭活的病毒(2)B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流淌性(3)人胰岛素传代(4)突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能解析(1)为了获得能分泌抗人胰岛素抗体的B淋巴细胞，应当将人的胰岛素作为抗原注射到小鼠体内；杂交瘤细胞是由该B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合形成的，常用的生物诱导剂是灭活的病毒，此外也可以用物理或化学方法进行诱导。(2)若只考虑两两融合的状况，体系中存在三种融合细胞，即杂交瘤细胞、B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；两种细胞能够相互融合利用了细胞膜的流淌性。(3)检测杂交瘤细胞产生的胰岛素抗体可以用抗原—抗体杂交法，即用人的胰岛素与从杂交瘤细胞培育液中提取的抗体杂交。小鼠杂交瘤细胞的培育属于动物细胞培育技术，当细胞数量太多时，须要进行分瓶传代培育，才能获得更多的杂交瘤细胞，进而获得更多的单克隆抗体。(4)动物细胞融合技术可以让不同的细胞相互融合，突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较(1)融合前的处理不同：植物体细胞杂交用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，制备成原生质体才能融合，而动物细胞可以干脆融合。(2)诱导方式不同：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。(3)目的不同：植物体细胞杂交的目的是为了培育杂种植株；动物细胞融合只是为了获得杂种细胞。题组二单克隆抗体制备过程的考查2．对于下面制备单克隆抗体过程示意图，不正确的叙述是()A．①表示获得B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，均是从小鼠的脾脏中提取的B．④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的C．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导D．⑤可以无限增殖答案A解析单克隆抗体是利用B淋巴细胞(浆细胞)和小鼠骨髓瘤细胞融合得到的，融合方法可以是化学方法如聚乙二醇诱导融合，也可以是生物方法如灭活病毒诱导融合，C正确；假如要筛选产特异性抗体的杂交瘤细胞可以通过抗原—抗体反应筛选，假如有反应，说明该细胞即为可以产生所需抗体的细胞，B正确；融合细胞具有双亲特点，既能无限增殖又能产生特异性抗体，D正确；骨髓瘤细胞从骨髓中提取，A错误。3．(2024·黑龙江大庆二模)近年来很多试验资料显示，人乳头状瘤病毒(HPV)在宫颈癌发生过程中可能起了更重要的作用。抗HPV的单克隆抗体可以精确检测出HPV，从而刚好监控宫颈癌的发生，以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程。请据图回答下列问题：(1)将特定的抗原注入小鼠的目的是______________。上述单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有____________________________。(2)在HAT培育基上存活的细胞可能包括________(填下列序号)。①无抗体分泌的细胞②抗HPV抗体的分泌细胞③其他无关抗体的分泌细胞但能生长的只有________，该细胞的特点是______________________。(3)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分别出了无限增殖的调控基因(prG)，该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备供应了更多的思路：通过基因工程向________(细胞)中导入prG，还可以利用________技术，将浆细胞的细胞核移植到去核的________中。答案(1)刺激小鼠产生免疫反应(获得能分泌特定抗体的浆细胞)动物细胞培育、动物细胞融合(2)①②③杂交瘤细胞既能快速大量繁殖，又能产生专一的抗体(3)浆细胞(体细胞)核移植无限增殖的细胞(或骨髓瘤细胞)解析(1)将特定的抗原注入小鼠，刺激小鼠产生免疫反应，使B细胞增殖分化成能分泌特定抗体的浆细胞和记忆细胞；单克隆抗体制备过程中要将淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，为动物细胞融合技术，要培育杂交瘤细胞，为动物细胞培育技术。(2)看图分析可知：小鼠骨髓瘤细胞不能在HAT培育基上生长，但是没有说能不能生存，只是不能增殖，其他细胞能在HAT培育基上存活，故①无抗体分泌的细胞、②抗HPV抗体的分泌细胞、③其他无关抗体的分泌细胞都能在HAT培育基上存活，但是能够增殖的只有杂交瘤细胞，它的特点是既能快速大量繁殖，又能产生专一的抗体。(3)据题意，可以通过基因工程向浆细胞的细胞核染色体DNA中导入prG，也可以利用体细胞核移植技术，提取该浆细胞的细胞核，和去核的无限增殖细胞(或骨髓瘤细胞)融合为重组细胞，进行细胞培育产生单克隆抗体。制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的项目第一次筛选其次次筛选筛选缘由诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞，所以需经过选择性培育由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以需进行抗体检测筛选方法用特定的选择培育基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长用多孔培育皿培育，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的状况下起先克隆化培育和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群筛选目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞高考热点突破1．(2024·江苏高考)(多选)如图为细胞融合的示意图，下列叙述正确的是()A．若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去分化再诱导融合B．a细胞和b细胞之间的融合须要促融处理后才能实现C．c细胞的形成与a、b细胞膜的流淌性都有关D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的全部基因答案BC解析植物细胞壁会阻碍细胞融合，故植物细胞融合前需先用酶解法除去细胞壁，A错误；细胞间的融合需在相应的诱导处理下才能完成(如离心、聚乙二醇等，动物细胞还可用灭活病毒诱导融合)，B正确；细胞融合过程出现了膜的变形，故细胞融合过程与细胞膜流淌性有关，C正确；c细胞中具有a、b细胞的全部基因，但这些基因不肯定能全部表达，D错误。2．(2024·江苏高考)下列有关细胞工程的叙述，正确的是()A．PEG是促细胞融合剂，可干脆诱导植物细胞融合B．用原生质体制备人工种子，要防止细胞裂开C．骨髓瘤细胞经免疫处理，可干脆获得单克隆抗体D．核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体答案D解析PEG(聚乙二醇)可诱导植物原生质体融合，不能干脆诱导植物细胞融合，A错误；制备人工种子是用人工薄膜包袱组织培育形成的胚状体、腋芽等，B错误；单克隆抗体是杂交瘤细胞产生的，不是由骨髓瘤细胞经免疫处理后产生，C错误；细胞核移植技术培育的克隆动物中，细胞核DNA来自供应体细胞核的个体，细胞质中线粒体DNA来自供应卵母细胞的个体，D正确。3．(2024·天津高考)将携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后，与携带抗N基因、不带抗M基因的鼠细胞融合，获得的胞质杂种细胞具有M、N两种抗性。该试验证明白()A．该胞质杂种细胞具有全能性B．该胞质杂种细胞具有无限增殖实力C．抗M基因位于细胞质中D．抗N基因位于细胞核中答案C解析只有将该胞质杂种细胞培育成小鼠，才可证明该胞质杂种细胞具有全能性，A错误；该试验没有证据表明该胞质杂种细胞能无限增殖，B错误；携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后，与不带抗M基因、携带抗N基因的细胞融合，杂种细胞具有M、N两种抗性，说明细胞质中含有抗M基因，但不能确定抗N基因的位置，C正确，D错误。4．(2024·全国卷Ⅲ)培育胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。回答下列问题。(1)利用胡萝卜根段进行组织培育可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培育成完整的植株，这是因为植物细胞具有________。(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，缘由是______________________。(3)从步骤⑤到步骤⑥须要更换新的培育基，其缘由是______________________________________________________________。在新的培育基上愈伤组织通过细胞的________过程，最终可形成试管苗。(4)步骤⑥要进行照光培育，其作用是____________________________________________________________________。(5)经组织培育得到的植株，一般可保持原品种的________，这种繁殖方式属于________繁殖。答案(1)全能性(或答：形成完整植株所需的全部基因)(2)形成层简单诱导形成愈伤组织(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同分化(或答：再分化)(4)诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用(5)遗传特性无性解析(1)植物细胞具有全能性，故用分化的植物细胞可以培育成完整的植株。(2)形成层细胞分化程度低、全能性高，易培育胜利，所以要选取含有形成层的组织进行组织培育。(3)培育愈伤组织过程中，须要肯定的养分和激素诱导等条件，步骤⑤为脱分化过程，步骤⑥为再分化过程，两者在培育过程中须要的生长素和细胞分裂素的比例不同，所以，从步骤⑤到步骤⑥须要更换新的培育基。在培育基上愈伤组织通过细胞的分化(再分化)过程，最终可形成试管苗。(4)试管苗须要照光培育，以便诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用，培育成正常的植株。(5)通过组织培育获得的植株是在离体植物器官、组织、细胞等的基础上获得的，其理论基础是植物细胞具有全能性，一般可以保持优良品种的遗传特性。植物组织培育技术没有经过两性生殖细胞的融合，属于无性繁殖。5．(2024·全国卷Ⅱ)植物组织培育技术在科学探讨和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有______________________(答出2点即可)。(2)通过组织培育技术，可把植物组织细胞培育成胚状体，再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示)，这种人工种子在相宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是________________________。人工胚乳能够为胚状体生长供应所需的物质，因此应含有植物激素、________和________等几类物质。(3)用脱毒苗进行繁殖，可以削减作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的________进行组织培育。(4)植物组织培育技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培育成一个完整植株的基本程序是_____________________________________________________(用流程图表示)。答案(1)能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快(2)有利于胚状体进行呼吸作用矿质元素糖(3)茎尖(4)含目的基因的细胞eq\o(→,\s\up7(培育))愈伤组织eq\o(→,\s\up7(诱导分化))小植株解析(1)植物微型繁殖属于植物组织培育技术，其优点是能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快等。(2)人工种皮具备透气性，使胚状体易获得氧气，有利于胚状体进行呼吸作用。植物的生长须要有机物和无机物等养分，人工胚乳中应含有植物激素、矿质元素和糖等几类物质，这些物质都是胚状体生长所必需的。(3)植物的茎尖含病毒较少甚至不含病毒，适合用其进行组织培育获得脱毒苗。(4)植物组织培育中主要包含脱分化和再分化两个过程，结合基因工程，培育转基因植株的过程为：含目的基因的细胞eq\o(→,\s\up7(培育))愈伤组织eq\o(→,\s\up7(诱导分化))小植株。课时作业1．如图表示蝴蝶兰芽尖通过无菌操作，接入试管后，在肯定条件下形成试管苗的培育过程。请回答：(1)组织培育利用的原理是________________。要求无菌操作的目的是___________________________________________________________________。(2)A→B过程代表________。在愈伤组织形成过程中必需从培育基中获得水、________以及________等养分物质，此时它的新陈代谢类型是________。(3)再分化时，除必要的养分供应和激素调整外，还必需给光照，缘由是__________________________。(4)要促进芽尖组织细胞分裂和生长，培育基中应有生长素和________两类植物激素。答案(1)植物细胞的全能性防止杂菌与培育物竞争养分及产生有毒代谢产物影响培育物生长(2)脱分化无机盐小分子有机物异养需氧型(3)叶绿素的形成须要光照(4)细胞分裂素解析(2)图中A→B表示脱分化过程；愈伤组织细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，其代谢类型是异养需氧型，必需从培育基中获得水、无机盐以及小分子有机物等养分物质。(3)B→C表示再分化过程，该过程中叶绿素的合成须要光照。(4)培育基中必需加入细胞分裂素和生长素两种植物激素，以促进芽尖组织细胞分裂和生长。2．(2024·吉林试验中学一模)科学家利用番茄(2N)和马铃薯(4N)利用如图技术得到“番茄—马铃薯”植株，请回答下列问题：(1)获得a、b所选用的酶为______________，c和d的名称依次是__________、________。(2)图示技术名称是__________________；由d培育成植株的过程运用的技术手段是________________，其依据的原理是____________________。(3)过程②称为________________，所用的化学诱导剂一般是________，③过程胜利的标记是________________________。(4)过程④是________，⑤过程增殖的方式为________，诱导f中植株生根过程中培育基中生长素与细胞分裂素的比值较④过程________(填“高”或“低”)；最终获得的“番茄—马铃薯”属于________倍体植株。答案(1)纤维素酶和果胶酶(正在融合的)原生质体杂种细胞(2)植物体细胞杂交技术植物组织培育植物细胞全能性(3)原生质体融合PEG(聚乙二醇)杂种细胞再生出细胞壁(形成新的细胞壁)(4)脱分化有丝分裂高六解析图示为植物体细胞杂交过程示意图，其中①表示去壁获得原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程；植物体细胞的分裂过程属于有丝分裂，没有减数分裂过程，据此分析：(1)由图可知，图中得到“番茄—马铃薯”植株的技术为植物体细胞杂交技术，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，将植物细胞融合前，须要利用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁，得到原生质体a和b，c代表正在融合的原生质体，d已具有细胞壁，为杂种细胞。(2)图示技术名称是植物体细胞杂交技术，由杂种细胞培育成植株的技术为植物组织培育，因植物细胞具有全能性，植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息，从而具备发育成完整植株的实力，故植物组织培育依据的原理为植物细胞全能性。(3)图中马铃薯细胞的原生质体与番茄细胞的原生质体融合后形成杂种细胞，该过程(②)为原生质体融合，所用的化学诱导剂一般是聚乙二醇(PEG)，胜利获得杂种细胞的标记是杂种细胞再生出细胞壁。(4)过程④中，杂种细胞脱分化形成愈伤组织，⑤中愈伤组织再分化为植株幼苗，该过程中细胞增殖的方式为有丝分裂，生长素与细胞分裂素比值高时促进根分化，抑制芽形成，比值低时促进芽分化，抑制根形成，故诱导f中植株生根过程中培育基中生长素与细胞分裂素的比值较④过程高。番茄植株为二倍体，马铃薯植株为四倍体，最终获得的“番茄—马铃薯”属于六倍体植株。3．如图表示高等动、植物细胞融合的部分过程，请据图回答：(1)若图表示植物体细胞杂交的部分过程，欲将丁细胞培育成植株，可选用______________技术，这一技术的两个关键步骤是________和________。(2)若图表示制备单克隆抗体的部分过程，甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞，则乙细胞为________________。在分别乙细胞之前，应对小鼠进行的处理是____________________。过程①区分于植物细胞常用的诱导剂是______________，筛选得到的丁细胞还需进行克隆化培育和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。该制备过程涉及到的生物技术有_________________________________________________________。答案(1)植物组织培育脱分化再分化(2)B淋巴细胞(或浆细胞)将抗原注射入小鼠体内灭活的病毒动物细胞融合技术、动物细胞培育技术解析(1)要将杂种细胞培育成杂种植株，需采纳植物组织培育技术，该技术包括脱分化和再分化两个关键步骤。(2)若图表示制备单克隆抗体的部分过程，甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞，则乙细胞为相应的B淋巴细胞。在分别B淋巴细胞之前，需将抗原注射入小鼠体内。过程①为诱导细胞融合的过程，对于植物细胞可采纳物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇)，对于动物细胞还可以采纳生物法(灭活的病毒)。筛选得到的杂交瘤细胞还需进行克隆化培育和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。该制备过程涉及到动物细胞融合技术、动物细胞培育技术。4．(2024·贵州黔东南州二模)2024年1月25日报道，两只克隆猕猴“中中”和“华华”在中国诞生，突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题，将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病带来前所未有的光明前景，图为过程流程图，请回答下列有关问题：(1)欲获得单个雌猕猴体细胞，可用____________________酶处理动物组织块。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培育至________(时期)再进行，目前运用的去核方法是显微操作法。(2)A细胞的获得过程属于________(填“有性”或“无性”)生殖，在培育早期胚胎时，培育液中通常要添加________等一些自然成分，当胚胎发育到____________阶段时，将进行②________(填过程名称)。(3)获得的“中中”和“华华”小猕猴与供体动物的遗传物质不完全相同，遗传物质不相同地方是______________________________。(4)与克隆羊“多莉(利)”培育胜利一样，“中中”和“华华”猕猴克隆动物的胜利证明白__________________________。答案(1)胰蛋白(或胶原蛋白)MⅡ中期(或减数其次次分裂中期)(2)无性动物血清桑椹胚或囊胚胚胎移植(3)细胞质中的遗传物质(4)已经分化的动物体的细胞核具有全能性解析分析题图：①表示去除卵母细胞的细胞核的过程，②表示胚胎移植的过程，A表示核移植后形成的重组细胞。(1)动物细胞培育过程中，为了得到单个雌猕猴体细胞，可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织块。过程①一般在减数其次次分裂中期利用显微操作法去除卵母细胞的细胞核。(2)A表示核移植获得的重组细胞，属于无性生殖；在培育早期胚胎的培育液中通常要添加动物血清等一些自然成分；②过程表示胚胎移植，一般将早期胚胎培育到桑椹胚或囊胚时进行移植。(3)“中中”和“华华”小猕猴的细胞核来自于个体细胞，而细胞质基因来自于卵母细胞，因此获得的“中中”和“华华”小猕猴与供体动物的细胞质基因不同。(4)动物克隆技术证明白已经分化的动物细胞核具有全能性。5．(2024·湖南六校联考)《战狼2》创建了中国电影史的多个最高，电影中的“拉曼拉病毒”学名埃博拉病毒，冷锋注射的疫苗是具有抗埃博拉病毒功能的血清。如图中，甲乙是两种方法制备单克隆抗体的流程图。请回答下列问题：(1)甲图中从产生免疫反应的小鼠体内得到了抗__________的抗体，说明小鼠体内已形成了相应的B淋巴细胞。设法将B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，常用的诱导因素有聚乙二醇、________、电激等。(2)甲图中经选择性培育的①________细胞，还需进行克隆化培育和________检测，经多次筛选，就可获得足够数量的②细胞。(3)细菌作为受体细胞进行转化时，常用CaCl2处理，使其处于________以利于汲取外部DNA分子。将重组DNA导入烟草细胞采纳最多的方法是________。(4)乙图中将烟草细胞培育成转基因烟草植株涉及的最基本技术是________，为了诱导烟草细胞生根，须设置培育基中生长素与细胞分裂素的比值________1(填“大于”“等于”或“小于”)。答案(1)埃博拉病毒灭活的病毒(2)杂交瘤抗体(3)感受态农杆菌转化法(4)植物组织培育大于解析(1)据甲图中显示，对小鼠注射埃博拉病毒诱导小鼠产生抗埃博拉病毒的抗体；细胞融合的诱导因素有化学因素，如聚乙二醇；生物因素，如灭活病毒；物理因素，如电激。(2)甲图中经选择性培育的①杂交瘤细胞，还需进行克隆化培育和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的②细胞即能产生专一性抗体的杂交瘤细胞。6．(2024·内蒙古包头九中期中)转基因猪在