1、第38讲细胞工程考纲展示核心素养1.植物的组织培养()。2动物细胞培养与体细胞克隆()。3细胞融合与单克隆抗体()。1.生命观念细胞全能性的物质基础，生物生长的细胞学基础。2科学思维建立模型：动、植物细胞工程的基本操作流程。3科学探究解决问题：动植物细胞工程的应用。4社会责任克隆动物及其对人类社会的可能影响。考情统计2019全国卷(38)；2019全国卷(38)；2018全国卷(38)；2016全国卷(40), 基础梳理一、细胞工程1操作水平：细胞水平或细胞器水平。2目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。二、植物细胞工程1植物细胞的全能性2植物细胞工程的基本技术3植物细胞工程
2、的实际应用(1)植物繁殖的新途径微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。特点：作物脱毒技术：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。(2)作物新品种的培育单倍体育种a实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。b流程：花药单倍体幼苗纯合子。c优点：后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断分生的状态，因此容易受到培养条件和外界压力(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
3、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细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。培养阶段：愈伤组织阶段。技术基础：植物组织培养技术。三、动物细胞培养与核移植技术1动物细胞培养2动物细胞核移植技术四、动物细胞融合与单克隆抗体1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：需要用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒或电激等诱导因素。(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
4、、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。2单克隆抗体(1)制备过程(2)优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。(3)用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。基础小练1判断正误(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性。()(2)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的。()(3)利用物理法或化学法可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。()(4)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志。()(5)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。()(6)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。()(7)动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细
5、胞。()(8)用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的培养细胞。()(9)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。()(10)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(若仅考虑两两融合的情况)。()2思维探究根据单克隆抗体制备的过程示意图回答下列问题：(1)制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？提示：每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体，但不能无限增殖；骨髓瘤细胞可大量快速增殖，却不能产生抗体。若将两种细胞融合在一起，则既能产生特异性抗体又能快速增殖。(2)诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的方法有哪些？融合的原理是什么？提示：诱导B
6、淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的方法有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等；两种细胞发生融合的原理是细胞膜的流动性。(3)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经聚乙二醇处理后，培养液中存在哪几种细胞？提示：未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、BB融合细胞、瘤瘤融合细胞、B瘤融合细胞。(4)选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的各是什么？提示：第一步筛选的目的是获得杂交瘤细胞；第二步筛选的目的是获得能产生所需单一抗体的杂交瘤细胞。锁定高考一植物组织培养的原理和过程1脱分化和再分化的比较内容脱分化再分化过程外植体愈伤组织愈伤组织胚状体形成体特点排列疏松、无规则、高度液泡化的薄壁细胞有根、芽条件a.离体b.适宜的营养c.
7、生长素和细胞分裂素的比例适中d.不需要光照a.离体b.适宜的营养c.生长素和细胞分裂素d.光照2.激素比例与分化的关系适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根，适当提高细胞分裂素与生长素的比例容易生芽，比例适中诱导产生愈伤组织。(如图所示)：|针对练习|1某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材消毒愈伤组织培养出芽生根移栽”。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，又减少消毒剂对细胞的伤害B在愈伤组织培养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，培养基通常应含萘乙酸等生长素类调节剂解析：选B植
8、物组织培养中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对培养材料的伤害；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；植物组织培养过程中，生根阶段的培养基中通常应含有生长素类调节剂。2(2019年全国卷)植物组织培养技术在科学研究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)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示)，这种人工种子在适宜条件
9、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提供所需的物质，因此应含有植物激素、_和_等几类物质。(3)用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的_进行组织培养。(4)植物组织培养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养成一个完整植株的基本程序是_(用流程图表示)。解析：(1)植物微型繁殖是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有：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)人工种子的胚状体在进行细胞呼吸时，需要从外界环境吸收O2，并将产生的CO2释
10、放到外界环境中，因此人工种皮具备透气性的作用是有利于胚状体进行呼吸作用，以保持胚状体的活力。人工胚乳的作用是为胚状体的发育提供营养，因此应含有植物激素、矿质元素、糖等物质。(3)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此为了获得脱毒苗，可以选取植物的茎尖进行组织培养。(4)将含有目的基因的植物细胞培养为一个完整的转基因植物，需借助植物组织培养技术才能实现，其基本程序是：含目的基因的细胞愈伤组织小植株。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)含目的基因的细胞愈伤组织小植株锁定高考二植物体细胞杂交1植物组织培养和植物体细胞杂
11、交的比较名称植物组织培养植物体细胞杂交原理细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性过程选材选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化不同种的植物体细胞技术操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导原生质体融合关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂2.植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法(1)诱导产物(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)未融合的细胞：A和B。两两融合的细胞：AA、BB和AB。多细胞融合体。(2)检测方法：对诱导产物中的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植物性状进行判断。若只表现出一种植物的
12、性状，说明是未融合细胞。若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种植株。若得到的是两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强，则是多细胞融合体。若得到的是一种植物的性状，但是效果得到加强，则是同种细胞融合的结果。|针对练习|3(2013年全国卷)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。某研究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养形成_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
13、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，造成这种差异的原因是_。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖，经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。解析：(1)要培育同时含有A和B的新型药用植物，可采用植物体细胞杂交技术。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，经脱分化培养成愈伤组织，然后经过再分化形成完整的杂种植株。(2)多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。甲与乙有性杂交的后代中无同源染色体，减数分裂过程中联
14、会异常，不能产生正常的生殖细胞，故该植株不可育。而体细胞杂交获得的杂种植物含有同源染色体，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养得到的胚状体、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，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽4根据植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题：(1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)，自然状态下不能得到杂种植株，原因是_。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的
15、过程中，依据的原理是_，其中过程称为_，植物体细胞融合完成的标志是_。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄马铃薯”属于_倍体植株。(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养到_阶段即可(填字母编号)。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于_过程(填字母编号)。(6)人工种子是由发育到_(填字母编号)过程的结构包裹上人工种皮制备的。解析：(1)番茄和马铃薯属于两个物种，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，
16、依据的原理是细胞的全能性，其中过程称为原生质体融合，植物体细胞融合完成的标志是产生新的细胞壁。(3)由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，因此“番茄马铃薯”属于异源六倍体。(4)柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油树细胞培养到愈伤组织阶段即可提取，愈伤组织阶段为图中的e阶段。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，包括脱分化和再分化两个阶段，即图中的。(6)人工种子是用胚状体包上人工种皮制成的。答案：(1)不同种的植物存在生殖隔离(2)细胞的全能性原生质体融合产生新的细胞壁(3)六(4)e(5)(6)f|拓 展 提 升|杂种植株遗传物质变化的判断(1)遗传特性
17、：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)染色体组数染色体组数两种植物体细胞内染色体组数之和。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。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(2x2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。锁定高考一植物组织培养与动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养理论基础植物细胞全能性细胞增殖区别培养基类型固体或半固体培养基液体培养基成分水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂葡
18、萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、动物血清等取材植物幼嫩部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织关键环节细胞的脱分化和再分化细胞增殖和癌变结果新的组织或植株个体，可以体现全能性新的细胞系或细胞株，不形成个体，不体现全能性应用植株快速繁殖；脱毒植株的培育；人工种子；生产药物、杀虫剂等；转基因植物的培育蛋白质生物制品的生产；皮肤移植材料的培育；检测有毒物质；生理、病理、药理学研究相同点两种技术手段培养过程中细胞都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂；均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件|针对练习|1以下有关动物细胞培养、动物组织培养的表述中正确的是()A
19、动物细胞培养中，含20%CO2的恒温培养箱的作用是调控pH和温度B动物组织培养过程中加入诱导因子也不会出现组织分化现象C原代培养的细胞因具有最接近于体内细胞的生长特性，常用于药物测试研究D动物细胞培养过程中，首先要用胃蛋白酶处理部分组织以使细胞分散获得单个细胞解析：选C动物细胞培养中，应在含5%CO2的恒温培养箱中进行培养，A错误；动物组织培养过程中加入分化诱导因子会出现组织分化的现象，B错误；原代培养的细胞因具有最接近于体内细胞的生长特性，因此常用于药物测试研究，C正确；动物细胞培养过程中，首先要用胰蛋白酶处理部分组织以使细胞分散获得单个细胞，胃蛋白酶的最适pH不适合动物细胞培养过程，D错误
20、。2(2019届银川模拟)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，瓶壁上形成的细胞层数是_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，常用的酶是_。(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_的现象；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_细胞，这种细胞的黏着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_。(3)用某种大分子染料对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是_。(4)检查某种有毒物质是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂到
21、_期的细胞用显微镜进行观察。(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，细胞新陈代谢的速率降低。(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤当作_进行攻击。解析：(1)在动物细胞培养过程中，细胞会表现出接触抑制现象，此时是单层细胞。用胰蛋白酶处理可以使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代培养代数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡的现象，但极少数细胞可以连续增殖，有些细胞会因遗传物质发生改变获得不死性，朝着等同于癌细胞的方向发展，这种细胞细胞膜表面糖蛋白减少，细胞黏着性降低。(3)由于活细胞的
22、膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，而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)由于细胞分裂中期染色体形态固定、数目清晰，因此最好选用分裂到中期的细胞用显微镜观察染色体数目。(5)由于在冷冻、超低温或液氮条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低，通常在此条件下保存细胞。(6)机体把移植的皮肤当作抗原攻击，会发生排斥现象。答案：(1)相互接触接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡癌(不死性)降低减少(3)活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色(或死细胞的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
23、)(4)中(5)冷冻(或超低温、液氮)酶(6)抗原|误 区 警 示|动物细胞培养时注意的几个问题(1)进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。分散细胞时不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为1.8。胰蛋白酶作用的适宜pH为7.27.8，而多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4。(2)原代培养与传代培养的区别原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。传代培养：原代培养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致接触抑制，影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶扩大培养，即传代培养。(3)取供体动物的体细胞
24、培养，一般选用传至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，保证了供体细胞正常的遗传基础。然而欲获得无限增殖的瘤细胞则往往在50代以后，其遗传物质已发生变化，具癌变特性。锁定高考二动物细胞融合和单克隆抗体的制备1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、细胞增殖融合前处理除去细胞壁使细胞分散开相关酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶诱导方法物理法：离心、电激、振动；化学法：聚乙二醇等试剂诱导物理法：离心、电激、振动；化学法：聚乙二醇等试剂诱导；生物法：灭活的病毒诱导结果杂种植株杂种细胞应用培育植物新
25、品种主要用于制备单克隆抗体意义突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合相同点动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法相似2.单克隆抗体制备过程中的两次筛选分析第一次筛选第二次筛选筛选原因诱导融合后得到多种杂交细胞，还有未融合的细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞筛选方法用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞能生长用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产
26、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|针对练习|3细胞融合技术有着广泛的应用，其中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进行动物细胞融合。下图表示细胞融合的简略过程，请据图回答问题：(1)若a、b分别表示白菜和甘蓝两种植物细胞的原生质体，则采用化学法形成c时，一般是用_作为诱导剂。由d形成杂交植株的过程所依据的原理是_。从本质上讲，“白菜甘蓝”杂种植株具有的性状是_的结果。(2)对于a、b所在的动物组织，通常用_处理获得分散的单个细胞a、b。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内，以保持细胞正常的_。动物细胞融合的原理是_。(3)若a
27、、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成_种类型的细胞d，因此需用特定的_培养基筛选出_细胞用于培养。(4)临床使用的小鼠免疫后制备的鼠源性单抗体存在一些弊端，其中之一是会引起人体抗鼠源抗体反应。某病人连续隔周注射某种鼠源性单抗治疗一种病毒感染性疾病，开始病毒量明显减少，一段时间后，这种病毒量又开始上升，排除病毒变异的因素，上升原因还可能是人体产生了_，使鼠源抗体不能发挥抗病毒的作用。研究人员应用_，改造了鼠源性抗体分子的结构，降低了抗鼠源性抗体的人体反应。解析：(1)诱导原生质体融合时可采用化学法和物理法，采用化学法诱导时，一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
28、由d形成杂交植株的过程所依据的原理是植物细胞的全能性。从本质上讲，“白菜甘蓝”杂种植株具有的性状是基因的选择性表达的结果。(2)动物细胞培养时，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织获得分散的单个细胞。10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，因此目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成三种类型的细胞d，即骨髓瘤细胞自身融合的细胞、B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合形成的杂交瘤细胞。因此需用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞用于培养。(4)某病人连续隔周注射某种鼠
29、源性单抗治疗一种病毒感染性疾病，开始病毒量明显减少，一段时间后，这种病毒量又开始上升，排除病毒变异的因素，上升的原因还可能是人体产生了抗鼠源性抗体的抗体，中和了鼠源性单抗，使鼠源性抗体不能发挥抗病毒的作用。改造鼠源性抗体分子的结构需要用蛋白质工程技术，改造后的抗鼠源性抗体分子可以降低抗鼠源性抗体的人体反应。答案：(1)聚乙二醇(或“PEG”)植物细胞的全能性基因的选择性表达(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶二倍体核型细胞膜的流动性(3)三选择杂交瘤(4)抗鼠源性抗体的抗体，中和了鼠源性单抗蛋白质工程4(2019届吉林省实验中学模拟)人乳头瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关，抗HPV的单克隆抗体可以
30、准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生，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：(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有_。(2)将经融合处理后的细胞转到HAT培养基上培养的目的是_，该细胞_(填“能”或“不能”)产生专一性抗体，所产生的抗体_(填“一定”或“不一定”)能抗HPV。(3)对于抗体检测呈_性的杂交瘤细胞应进行克隆化培养，克隆化培养的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到310个/mL，每孔加入细胞稀释液_ mL(填“0.1”“1”或“10”)，使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。(4)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖
31、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提供了更多的思路。除本题描述的一种制备单克隆抗体技术外，请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路_。解析：(1)骨髓瘤细胞和某些淋巴细胞在融合前需借助动物细胞培养技术进行培养，融合时采用的技术手段是动物细胞融合技术。(2)将骨髓瘤细胞和某些淋巴细胞混合并进行融合、转移到HAT培养基上培养的目的是筛选出杂交瘤细胞，该细胞能产生专一性抗体。因所有的杂交瘤细胞在HAT培养基上都能生长增殖，因此筛选出的杂交瘤细胞所产生的抗体不一定能抗HPV。(3)抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞所分泌的抗体才是抗HPV的抗体，因此对于此类细胞需进行克隆化培养，克
32、隆化培养的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到310个/mL，每孔加入细胞稀释液0.1 mL，使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。(4)抗体是由效应B细胞合成分泌的。利用无限增殖调控基因(prG)制备单克隆抗体，可以借助基因工程技术，其思路是：通过基因工程向效应B细胞中导入prG；也可以借助核移植技术，其思路是：利用核移植技术将效应B细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中。答案：(1)动物细胞培养、动物细胞融合(2)筛选出杂交瘤细胞能不一定(3)阳0.1(4)通过基因工程向效应B细胞中导入prG或利用核移植技术将效应B细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中(答对其一即可)易错澄清
33、易错点一细胞全能性的高低点拨不同细胞的全能性不同，具体表现为：受精卵生殖细胞体细胞，离体细胞的全能性表达与分化程度呈负相关，但生殖细胞特殊。易错点二脱分化与再分化点拨脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要光，因为愈伤组织利用有机营养成分，而试管苗需要进行光合作用以自养。易错点三单克隆抗体点拨除了受到注射的抗原的刺激，小鼠在生活过程中还可能受到其他抗原的刺激，因此从小鼠体内取出的多个B淋巴细胞可能产生多种不同抗体。结论语句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
34、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。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年江苏卷)(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Ba细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现Cc细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关Dc细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因解析：选BC若a细胞和b细胞是植物细胞，应先用纤维素酶和果
35、胶酶去除细胞壁，然后再诱导融合；a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理；细胞的融合与细胞膜的流动性有关；融合后的c细胞中的基因进行选择性表达，只能表达a、b两细胞的部分基因。2(2019年江苏卷)(多选)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。下列叙述正确的是()A可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合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解析：选ACD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
36、的细胞包括免疫B细胞与免疫B细胞融合的具有同种核的细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的具有同种核的细胞、免疫B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，免疫B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；因每个免疫B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。3(
37、2018年全国卷)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”)
38、，性染色体组合_(填“相同”或“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，再将重组细胞形成的早期胚胎移植到受体子宫内进一步发育，最终分娩得到克隆动物。因为染色体在细胞核中，所以克隆动物体细胞与提供细胞核的个体的体细胞内染色体数目相同。(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获得克隆动物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
39、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。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4(2017年海南卷)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
40、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体的名贵花卉，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_。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。
41、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，组织培养得到花卉基因型不同于原植株，导致不能保留亲本性状。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(合理即可)(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，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花卉基因型不同于原植株)5(2016年全国卷)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
42、程表示去除细胞核，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。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“多莉(利)”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_。解析：(1)哺乳动物的正常细胞核中性染色体的组成为XX(雌性)或XY(雄性)。卵母细胞在培养至减数第二次分裂的中期时，常采用显微操作法去除细胞核。过程是将早期胚胎移植到代孕个体的子宫中，即代表的是胚胎移植。(2)一般来说，动物细胞在传代培养到1050代时，部分细胞
43、的细胞核型可能会发生变化，即遗传物质的稳定性会降低。因此，选材时一般选10代以内的细胞，以保证细胞正常的二倍体核型。(3)获得的克隆动物性状与供体动物基本相同，但不完全相同，从遗传物质的角度分析，性状不完全相同的原因是克隆动物细胞质中的遗传物质来自去核卵母细胞的细胞质，细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响。(4)高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性在卵母细胞细胞质中的物质的作用下仍能得以表达，故克隆羊“多莉(利)”以及其他克隆动物的培育成功，证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。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
44、遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性6(2019年全国卷)培养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养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有_。(2)步骤切取的组织块中要带有形成层，原因是_。(3)从步骤到步骤需要更换新的培养基，其原因是_。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的_过程，最终可形成试管苗。(4)步骤要进行照光培养，其作用是_。(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的_，这种繁殖方式属于_繁殖。解析：(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用
45、分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有全能性。(2)步骤切取的组织中要带有形成层，原因是容易诱导形成愈伤组织。(3)从步骤到步骤需要更换新的培养基，其原因是：随培养时间的增加培养基中营养物质减少、有害代谢产物的积累会抑制愈伤组织的分裂、分化。形成愈伤组织后，需要调整培养基中生长素与细胞分裂素用量的比例，以影响植物细胞的发育方向。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的再分化过程，最终可形成试管苗。(4)步骤要进行照光培养，其作用是诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的遗传特性，这种繁殖方式属于无性繁殖。答案：(1)全能性(2)容易诱导形成愈伤组织(3)随培养时间的增加培养基中营养物质减少、有害代谢产物的积累会抑制愈伤组织的分裂、分化。形成愈伤组织后，需要调整培养基中生长素与细胞分裂素用量的比例，以影响植物细胞的发育方向再分化(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
