【全程设计】2021届高考生物一轮复习细致讲解练：选修3-第二讲-细胞工程

其次讲细胞工程(教材专题2)一、细胞工程1．概念是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过某种工程学手段，在细胞水平或细胞器水平上，依据人们的意愿来转变细胞内的遗传物质，从而获得新型生物或特种细胞产品、或产物的一门综合性科学技术。2．对概念的理解(1)应用的原理和方法：细胞生物学和分子生物学。(2)争辩的水平：细胞整体水平或细胞器水平。(3)争辩的目的：依据人们的意愿来转变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。二、植物细胞工程1．植物组织培育技术的原理、条件及过程(1)原理：植物细胞具有全能性。(2)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，供应确定的养分、激素和其他适宜外界条件。(3)过程：2．植物体细胞杂交(1)概念：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。(2)原理：细胞膜的流淌性和植物细胞的全能性。(3)流程：eq\a\vs4\al(植物细胞A、B,↓纤维素酶和果胶酶处理去掉细胞壁,原生质体A、B,↓聚乙二醇处理离心、振动、电激,融合的原生质体,↓再生出细胞壁融合完成的标志,杂种细胞\o(→,\s\up7(脱分化),\s\do5())愈伤组织\o(→,\s\up7(再分化),\s\do5())杂种植株)4．植物细胞工程的应用(1)植物繁殖新途径：微型繁殖、作物脱毒、人工种子等。(2)培育作物新品种：单倍体育种和突变体的利用。(3)细胞产物的工厂化生产：利用植物组织培育技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。二、动物细胞工程1．动物细胞工程常用的技术手段常用手段：动物细胞培育、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培育技术是其他动物细胞工程技术的基础。2．动物细胞培育的过程3．动物体细胞克隆(1)过程：动物体细胞克隆包括动物细胞核移植和胚胎移植两个过程。(2)核移植的原理是动物细胞核具有全能性。(3)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。(4)核移植过程：(5)选用去核卵(母)细胞的缘由：卵(母)细胞比较大，简洁操作，卵(母)细胞细胞质多，养分丰富，含有促进核全能性表达的物质。(6)体细胞核移植技术存在的问题是什么？克隆动物存在着健康问题，表现出遗传和生理缺陷等。4．动物细胞融合及单克隆抗体制备(1)原理：细胞膜的流淌性。(2)方法：物理法(离心、振动、电激)、化学法和生物法(灭活病毒)。(3)应用：单克隆抗体，过程如下：(4)单克隆抗体的特点：特异性强、灵敏度高、并可大量制备。考点一植物的组织培育与植物体细胞杂交(Ⅱ)考情解读植物的组织培育与植物体细胞杂交在农业生产中的应用极为广泛，成为新课标高考的热点，近几年在高考试题中的比重渐渐提升。考查形式以简答题为主，常与植物育种等学问结合以图解的形式呈现，以考查基本概念和猎取信息的力气为主。[做一题][例1](2021·新课标卷Ⅱ)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某争辩小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用________酶和________酶去除细胞壁，获得具有活力的________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培育形成________组织，然后经过________形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_______________________________________________________________________________。(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指______________________________________。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的缘由是_____________________________________________________________________________。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖，经植物组织培育得到的________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。[解析]本题主要考查了植物体细胞杂交技术，意在考查识记力气和理解力气。要培育同时含有A和B的新型药用植物，可接受植物体细胞杂交技术。(1)植物体细胞杂交技术的第一步是用纤维素酶和果胶酶去除两种植物细胞的细胞壁，获得具有活力的原生质体。诱导融合成功后获得的杂种细胞，经脱分化培育成愈伤组织，然后经过再分化形成完整的杂种植株。(2)多倍体的概念：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。由于甲与乙有性杂交的后代中分别含有甲植物和乙植物的一个染色体组，两个染色体组中的染色体互不相同，杂交后代细胞中无同源染色体，减数分裂过程中会发生联会特殊，不能产生正常的生殖细胞，故该植株不行育。而体细胞杂交获得的杂种植物分别含有甲植物和乙植物的两个染色体组，含有同源染色体，减数分裂过程中联会正常，能产生正常的生殖细胞，故该杂种植株可育。(3)制备人工种子的材料可以是经组织培育得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等。[答案](1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化(或分化)植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体在减数分裂过程中，前者染色体联会特殊，而后者染色体联会正常(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽[链一串]1．植物细胞工程的基本技术(1)植物组织培育技术：①原理：植物细胞的全能性，即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整个体的潜能。②过程：高度分化的组织eq\o(→,\s\up7(脱分化))形成愈伤组织eq\o(→,\s\up7(再分化))幼根和芽eq\o(→,\s\up7(分裂和分化))完整植株(2)植物体细胞杂交技术：①概念：将不同植物的体细胞，在确定条件下融合成杂种细胞，培育成新的植物体的技术。②原理：细胞膜的流淌性和植物细胞的全能性。③过程如下图所示：④人工诱导的方法：a．物理法：离心、振动、电刺激等。b．化学法：一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导原生质体融合。c．融合成功的标志：杂种细胞再生出细胞壁。⑤意义：克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。2．植物细胞工程的应用(1)植物繁殖的新途径：①微型繁殖：a．概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培育法b．特点eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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))②作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培育，获得脱毒苗。③人工种子：以植物组织培育得到的胚状体等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。(2)培育作物新品种：用植物的花药进行离体培育形成单倍体，再经人工诱导染色体加倍后筛选出需要的新品种；利用组织培育过程中毁灭的突变体，培育新的品种。(3)细胞产物的工厂化生产：用人工培育的愈伤组织提取细胞中的某种成分。[关键一点]细胞分裂素与生长素对细胞分化的影响使用挨次结果生长素/细胞分裂素比值结果先生长素，后细胞分裂素有利于分裂但不分化比值高促根分化，抑芽形成先细胞分裂素，后生长素细胞既分裂也分化比值低促芽分化，抑根形成同时使用分化频率提高比值适中促进愈伤组织生长[通一类]1．(2022·广东高考)培育草莓脱毒苗所接受的主要技术是()A．组织培育B．细胞杂交C．显微注射D．核移植解析：选A植物分生区四周的病毒极少，甚至无病毒，将植物茎尖进行组织培育，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗；植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍，获得具有两个亲本优良性状的植株；显微注射是将带有目的基因的质粒导入动物受体细胞中的技术；核移植是动物细胞工程中经常用到的生物技术。2．“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长周期短、耐热性强和易于储存等优点。下图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图，请据图回答：(1)在上述方法中，除去细胞壁的方法是________。(2)图中原生质体A和原生质体B能融合形成一个杂种细胞，所依据的生物学原理是___。(3)通常状况下，白菜和甘蓝杂交是不能成功的，缘由是________________________。(4)通过细胞工程获得的“白菜一甘蓝”是否可育？为什么？________________________________________________________________________。解析：(1)植物体细胞杂交时先要除去细胞壁得到原生质体。细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因而用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁较为合适。(2)原生质体融合时首先是细胞膜的融合，这说明白细胞膜具有流淌性。(3)自然状态下，白菜和甘蓝为不同物种，存在着生殖隔离，所以不能杂交。(4)通过体细胞杂交获得的“白菜—甘蓝”是可育的，由于它的细胞中存在同源染色体，可以通过减数分裂产生有性生殖细胞，再经受精作用形成种子。答案：(1)酶解法(用纤维素酶、果胶酶除去细胞壁)(2)细胞膜的流淌性(3)存在生殖隔离(4)可育。经减数分裂可产生有性生殖细胞，再经受精作用可形成受精卵并发育成种子考点二动物细胞培育与核移植技术(Ⅰ)考情解读对本考点的考查主要以简答题的形式呈现。常与一些社会热点和科技前沿学问相联系，以相关的重要成果为背景进行命题，考查应用基本原理分析解决实际问题的力气。估量在今后的高考中，与基因工程、胚胎工程相结合的试题仍会毁灭。[做一题][例2]克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗疾病的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用，请据图回答下列问题：(1)图中所涉及的现代生物技术有________和________等。(2)下列有关胚胎移植的叙述正确的有________(多选)。A．冲卵指的是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子B．只有供、受体生理环境高度全都，移入受体的胚胎才能被接受C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应D．不同动物胚胎移植的时间不同，人的胚胎移植最好在原肠胚时期进行(3)图中两个克隆动物长大后，各方面特征与原型动物相同，这说明________具有全能性。(4)使用培育基进行胚胎干细胞培育时，通常要加入________等自然 成分，除了保证被培育细胞处于无菌、无毒及充分氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的适宜________。(5)图中从内细胞团到胚胎干细胞的培育过程中，一般用________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。[解析]经核移植形成的重组细胞培育成的新个体其性状与供核方原型动物相同，表明细胞核具全能性；进行动物细胞培育时，培育基中常需添加动物血清，且需保证细胞生活所需要的适宜温度和pH。欲使动物细胞分散成单个细胞，常用胰蛋白酶处理。[答案](1)核移植胚胎移植细胞培育(任意两个)(2)AB(3)动物体细胞核(4)血清温度和pH(5)胰蛋白酶[链一串]1．动物细胞培育和动物体细胞核移植的比较项目动物细胞培育动物体细胞核移植原理细胞增殖动物细胞核的全能性过程结果获得细胞群获得与供体遗传物质基本相同的个体联系动物细胞培育是体细胞克隆的基础[关键一点](1)动物细胞培育中两次用到胰蛋白酶，第一次用胰蛋白酶处理剪碎的组织使之分散成单个细胞，其次次使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来。(2)核移植产生的克隆动物与供应细胞核的亲本不同的缘由：①克隆动物细胞质基因来源于另一个亲本，所以与植物组织培育不同(只来自于一个亲本)，即克隆动物遗传物质来自两个亲本。②在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异导致性状转变。③外界环境条件的影响引起不行遗传的变异。2．动物细胞培育需要满足的条件(1)无菌、无毒的环境：培育液应进行无菌处理。通常还要在培育液中添加确定量的抗生素，以防培育过程中的污染。此外，应定期更换培育液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。(2)养分：合成培育基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等自然 成分。(3)温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃±0.5℃；pH：7.2～(4)气体环境：95%空气＋5%CO2，其中O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培育液的pH。[通一类]3．(2021·大纲卷)关于动物细胞培育和植物组织培育的叙述，错误的是()A．动物细胞培育和植物组织培育所用培育基不同B．动物细胞培育和植物组织培育过程中都要用到胰蛋白酶C．烟草叶片离体培育能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培育增殖D．动物细胞培育可用于检测有毒物质，茎尖培育可用于植物脱除病毒解析：选B动物细胞培育用液体培育基，而植物组织培育用固体培育基；动物细胞培育过程中要加入胰蛋白酶，而植物组织培育过程中则不用；植物细胞具有全能性，所以烟草叶片离体培育能形成新个体，而动物细胞离体培育只能增殖；植物组织培育中常用根尖、茎尖等培育无病毒植物个体，而动物细胞培育的一个重要应用是检测有毒物质。4．右图是动物细胞培育的基本过程示意图。请据图回答：(1)容器A中放置的是动物器官或组织，它一般取自_________________。(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是________，然后用____________酶处理，这是为了使细胞分散开来，这样做的目的是_________。(3)培育首先在B瓶中进行，瓶中的培育基成分有__________________等。在此瓶中培育一段时间后，有很多细胞年轻死亡，这时培育到第________代，到这时的培育称为________。(4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用________处理，然后配制成________，再分装。(5)在C瓶中正常培育了一段时间后，发觉细胞全部死亡，缘由是___________________。解析：进行动物细胞培育时所取材料一般为胚胎或幼龄动物的胚胎或组织，培育过程中需用胰蛋白酶处理，促使细胞分散开来；用于动物细胞培育的培育基成分可包括葡萄糖、氨基酸等有机养分、无机盐、动物血清等。正常细胞在分裂10次左右时往往停止分裂并最终死亡，发生癌变的细胞才能保持永久分裂力气。答案：(1)胚胎或幼龄动物的器官或组织(2)剪碎胰蛋白使细胞与培育液充分接触(3)葡萄糖、氨基酸、无机盐和动物血清10原代培育(4)胰蛋白酶细胞悬浮液(5)细胞没有发生癌变考点三动物细胞融合与单克隆抗体的制备(Ⅱ)考情解读单克隆抗体的制备在近几年新课标高考中考查较多，一般起点较高，而落点较低。估量今后的高考命题角度主要留意于细胞融合及单克隆抗体在医学实践中的应用。[做一题][例3]人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答下列问题：(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和________技术。(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于________，使小鼠产生能分泌相应________的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的________免疫。(3)在细胞内DNA合成一般有两条途径，主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径。另一挂念途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的状况下，经酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此挂念途径。①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培育基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________________________________________。(4)此过程生产的单克隆抗体可以与_____________________________________________特异性结合，从而诊断早孕。[解析]制备单克隆抗体要用到动物细胞培育和动物细胞融合技术。给小鼠注射的HCG相当于抗原，小鼠经过体液免疫从而产生分泌相应抗体的B淋巴细胞。在培育基中加入氨基嘌呤可阻断细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸进而合成DNA的过程，从而抑制DNA通过此途径进行复制，因此用此种培育基进行筛选时，培育基中的骨髓瘤细胞的DNA复制过程被阻断，不能生长，而受抗原刺激后的淋巴细胞也不能增殖，则筛选出来的就都是杂交瘤细胞。[答案](1)动物细胞培育动物细胞融合(2)抗原抗体体液(3)①氨基嘌呤②能无限增殖并分泌特异性抗体(必需答全)(4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)[链一串]1．植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较植物体细胞杂交动物细胞融合细胞融合原理细胞膜的流淌性、植物细胞的全能性细胞膜的流淌性细胞融合方法用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散后，诱导细胞融合诱导手段离心、电刺激、振动、显微操作、聚乙二醇等诱导与植物体细胞杂交相比，还可用灭活的病毒诱导结果获得杂种植株获得杂种细胞，以生产细胞产品用途克服远缘杂交不亲和的障碍，扩展杂交亲本范围，培育新品种制备单克隆抗体、病毒疫苗、干扰素等相同点①两者在融合过程中都会发生多种融合方式，如A—A，B—B，A—B，因此要进行筛选②两者都要用到细胞融合和细胞培育两种技术手段2．细胞融合两次筛选的目的及方法(1)在特定的选择性培育基上，未融合的亲本细胞(B淋巴细胞和骨髓瘤细胞)和融合的具有同种核的细胞(BB融合细胞、瘤瘤融合细胞)都会死亡，只有融合的杂种细胞(杂交瘤细胞)才能生长。这种杂种细胞的特点是既能快速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。(2)经选择性培育的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞(很多种杂交瘤细胞)，需经克隆化培育和抗体检测，经多次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。[关键一点]抗体是由B淋巴细胞分泌的，每一种B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体，要想得到大量的单一抗体，必需将同一种B淋巴细胞大量克隆，但在体外培育的条件下，一个B淋巴细胞不能无限增殖，而骨髓瘤细胞可以在体外无限增殖，因此，通过细胞融合可得到既能分泌特异性抗体、又能无限增殖的杂交瘤细胞。[通一类]5．(2021·重庆高考)下图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是()A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D．④是经筛选培育获得的能分泌特异性抗体的细胞群解析：选D图示①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应B细胞(浆细胞)；胰蛋白酶常用在动物细胞培育过程中，其作用是使组织分散成单个细胞，图示②中应使用促融剂如聚乙二醇(PEG)；图示③为杂交瘤细胞，其同时具有浆细胞产生抗体的特性和骨髓瘤细胞无限增殖的特性；图示④是经筛选获得的能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。6．依据单克隆抗体制备流程示意图推断以下选项中正确的是()A．单克隆抗体技术的原理包括细胞增殖、细胞膜的流淌性、细胞的全能性等B．依据培育基的物理性质分类，图中HAT培育基属于选择培育基C．在制备单克隆抗体的过程中有两次筛选，第一次是筛选杂交瘤细胞，其次次是筛选能够产生高特异性抗体的杂交瘤细胞D．小鼠骨髓瘤细胞染色体数是40，B淋巴细胞的染色体数为46，融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为86解析：选CA项不能体现细胞的全能性；B项中选择培育基是按用途划分的；D项中融合的细胞的细胞质中也含有DNA分子。一、选择题1．下列有关植物细胞工程的叙述，正确的是()A．脱分化过程中植物细胞会失去其特有的结构和功能B．再分化过程中只需要细胞分裂素作用即可C．白菜与甘蓝均为二倍体，经体细胞杂交可得二倍体“白菜—甘蓝”新品种D．植物体细胞杂交与动物细胞融合的方法完全全都解析：选A再分化过程中需生长素与细胞分裂素共同作用，只是细胞分裂素的效应高于生长素；因杂交细胞含有两个物种的四个染色体组，所以两种二倍体经体细胞杂交所得生物为异源四倍体；动物细胞融合可用灭活的病毒处理，而植物体细胞杂交不能。2．(2021·重庆高考)某爱好小组拟用组织培育繁殖一种贵重花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培育→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是()A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又削减消毒剂对细胞的损害B．在愈伤组织培育中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控D．生根时，培育基通常应含α­萘乙酸等生长素类调整剂解析：选B植物组织培育中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又削减消毒剂对培育材料的损害；植物体细胞的杂交需先除去细胞壁得到原生质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞；细胞分化的实质是基因的选择性表达；植物组织培育过程中，生根阶段的培育基中通常应含有生长素类调整剂。3．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是()A．选择高度分化的动物体细胞进行培育有利于获得大量细胞B．选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率C．选择确定大小的植物茎尖进行组织培育可获得脱毒苗D．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体解析：选A培育动物细胞时，应当选择增殖力气强、分化程度低的组织或器官，如幼龄动物的组织。胚胎细胞的分化程度低，进行核移植能够提高克隆动物的成功率。植物茎尖由于没有病毒，通过植物组织培育可以获得脱毒苗。愈伤组织的分裂力气强，对其进行诱变处理后可获得优质的突变体。4．下列关于动物细胞培育的叙述中，正确的是()A．动物细胞培育的目的就是为获得细胞分泌蛋白B．动物细胞培育前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开C．动物细胞培育通常不会毁灭接触抑制现象D．可以通过细胞培育技术获得完整的动物个体解析：选B动物细胞的培育是为了获得更多的动物细胞，不同于植物组织培育，它无法获得完整动物个体。在培育之前对材料要用胰蛋白酶处理使细胞分散开，在培育过程中动物细胞会毁灭接触抑制现象。5．下列与细胞工程技术相关的表述中，不正确的是()A．植物体细胞杂交技术可以克服常规的远缘杂交不亲和障碍B．动物细胞培育与植物组织培育所用的培育基成分相同C．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同D．植物组织培育技术的理论基础是细胞的全能性解析：选B植物体细胞杂交可以把来自不同植物细胞融合在一起，克服了自然状态下植物间远缘杂交不亲和障碍，融合后的细胞能培育成一个植物个体，体现了植物细胞全能性，细胞融合原理是膜的流淌性，但植物细胞培育基除基本成格外还需要植物激素，动物细胞培育液还需要动物血清。6．某争辩小组为测定药物对体外培育细胞的毒性，预备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。下列说法正确的是()A．在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理B．细胞培育过程中加入的O2和CO2作用相同C．甲、乙细胞在持续的原代培育过程中，乙会毁灭停止增殖的现象D．仅用该培育液也能用来培育乙肝病毒解析：选C胃蛋白酶最适pH值接近于2，在酸性条件下作用强，而细胞培育液的pH值接近于中性，所以不能用胃蛋白酶处理。CO2的作用是调整细胞培育液的pH值，而O2是细胞代谢所必需的。由于存在细胞接触抑制现象，所以在原代培育过程中，乙会毁灭停止增殖的现象，需要传代培育获得细胞株和细胞系；病毒在活细胞内才能增殖，不能用培育细胞的培育液进行培育。二、非选择题7．将胚状体包埋在一个能供应养分的胶质中，便成了所谓的人工种子。其培育过程如图所示，请回答：(1)人工种子依据的原理是________，经过________________技术培育而成的。(2)包埋胚状体的胶质可以看做种子的哪部分结构？________________。(3)假如外植体为植物的茎尖，通过①的处理可使细胞彼此分别，可加入______(填序号)。A．蛋白酶B．淀粉酶C．果胶酶D．胰蛋白酶(4)②表示脱分化过程，其实质是______________；③表示再分化的过程，其实质是_____。(5)从上面所述胚状体的类型分析，人工种子萌发长成的植株是否可育？_____________。解析：(1)人工种子能发育成完整的植株，说明其细胞内含有个体发育的全部遗传信息，因此依据的原理是细胞的全能性，经过植物组织培育得以表达。(2)包埋胚状体的胶质有疼惜胚状体的作用，同时又可以为胚状体供应养分物质，所以可以看做种皮及胚乳。(3)使植物细胞彼此分别可以使用果胶酶，由于植物细胞壁的主要成分是果胶。(4)脱分化实质上是恢复分裂力气，而再分化就是分化，其实质是基因的选择性表达。(5)由题目信息可知，人工种子的胚状体可来自茎尖、芽尖、子房、花粉等，假如来自花粉，得到的个体是单倍体，单倍体一般高度不育。答案：(1)细胞的全能性植物组织培育(2)种皮及供应养分的胚乳或子叶(3)C(4)使细胞恢复分裂基因的选择性表达(5)若是由花粉(或三倍体植物的养分器官)发育而来的则不行育，若是由茎尖、根尖等养分器官发育而来的则可育8．(2021·天津高考)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用确定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丢失再生力气。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，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。据图回答下列问题：(1)过程①所需的酶是________________________________________________________。(2)过程②后，在显微镜下观看融合的活细胞中有供体的________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培育液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持确定的渗透压，其作用是____。原生质体经过________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和________植株的根尖，通过________、________、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观看比较染色体的形态和数目。(5)接受特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1～4进行PCR扩增的结果。据图推断，再生植株1～4中确定是杂种植株的有____________________。(6)对杂种植株进行________接种试验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。解析：图中(1)过程①是获得黑芥叶肉细胞的原生质体和花椰菜根细胞的原生质体，该过程需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)供体细胞为黑芥叶肉细胞含有叶绿体，而受体花椰菜的根细胞无叶绿体，因此可以依据叶绿体的有无初步筛选出杂种细胞。(3)加入甘露醇以保持渗透压，是为了维持原生质体的完整性，防止原生质体吸水涨破。原生质体再生出细胞壁，经过脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，需将再生植株细胞的染色体与亲本即黑芥和花椰菜的染色体进行比较；观看染色体的形态和数目需在有丝分裂中期观看，因此需要经过解离、漂洗、染色、制片等过程制成装片。(5)杂种植株需含有双亲的遗传物质，分析图形可知，再生植株1、2、3、4均含有花椰菜的DNA，其中1含有黑芥的全部DNA,2、4含有黑芥的部分DNA，而3不含有黑芥的DNA，因此1、2、4确定是杂种植株。(6)为培育具有抗黑腐病的杂种植株，需对得到的杂种植株进行黑腐病菌接种试验，观看其是否患病，不患病的即为高抗性的杂种植株。答案：(1)纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体(3)保持原生质体完整性细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑芥)解离漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌9．(2022·泉州质检)狂犬病的病原体为RNA病毒，其表面的G蛋白可作为主要抗原用于制备狂犬病疫苗。争辩人员利用生物工程技术培育出转G基因番茄，实现G蛋白的大量生产。其基本技术流程如下图。请回答：eq\x(病毒)eq\o(→,\s\up7(提取))eq\x(RNA)eq\o(→,\s\up7(①))Meq\o(→,\s\up7(PCR))eq\x(G基因)eq\o(→,\s\up7(构建))eq\x(G基因表达载体)eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(番茄细胞)eq\o(→,\s\up7(脱分化))Neq\o(→,\s\up7(③))eq\x(胚状体)eq\o(→,\s\up7(发育))eq\x(转基因番茄)(1)图中，过程①称为________________；过程②接受最多的方法是_________________。(2)图中，N称为_______________________；过程③称为_________________________。(3)食用G基因已有效表达的转基因番茄果实________(填“能”或“不能”)预防狂犬病。解析：(1)由于M能通过PCR获得G基因，所以M为基因，过程①称为反转录(或逆转录)，基因表达载体导入植物细胞接受最多的方法是农杆菌转化法。(2)分化的番茄细胞通过脱分化得到N称为愈伤组织，然后再通过过程③再分化得到胚状体。(3)食用G蛋白会破坏蛋白质的结构，所以不能预防狂犬病。答案：(1)反转录(或逆转录)农杆菌转化法(2)愈伤组织再分化(3)不能10．科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，假如要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)，请结合图示回答下列问题：(1)在进行细胞培育时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用________酶处理。(2)形成重组细胞时应选用________期的卵母细胞，去掉其细胞核的缘由是__________。(3)假如重组细胞为贴附性细胞，则在进行原代培育时，会表现出________和__________等特点。(4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制，其主要缘由是_______、________。(5)上图中所示的生物技术整体被称为________。其包括的具体生物技术有________、________等。转基因奶牛的克隆成功，说明白动物________________具有全能性。解析：(1)胰蛋白酶可以水解动物细胞间的蛋白质成分，使细胞相互分别。(2)利用核移植形成重组细胞时需要用发育至减Ⅱ中期的卵母细胞，若不对其做去核处理，重组细胞的遗传物质含量就不正常。(3)贴附性细胞表现出贴壁生长的特性，并且会毁灭接触抑制现象，故要定期用胰蛋白酶将贴壁生长的细胞从瓶壁上分别下来。(4)重组细胞的遗传物质源于体细胞的细胞核和卵细胞的细胞质，同时生长环境对其表现型也有影响。(5)图示为体细胞核移植技术，所包括的技术有动物细胞培育、胚胎移植等。转基因奶牛培育成功，说明动物体细胞核具有全能性。答案：(1)胰蛋白(或胶原蛋白)(2)减Ⅱ中使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(或“避开卵细胞中的遗传物质对后代造成干扰”，其他合理答案也可)(3)贴壁生长(或细胞贴壁)接触抑制(两空挨次可以颠倒)(4)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同把