1、第36讲细胞工程考纲明细1.植物组织培养()2.动物细胞培养与体细胞克隆()3.细胞融合与单克隆抗体()板块一知识自主梳理一、细胞工程的概念1原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法。2操作水平：细胞水平或细胞器水平。3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。4分类：根据操作对象的不同，分为植物细胞工程和动物细胞工程。二、植物细胞工程1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)植物细胞全能性表达条件：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)全能性大小植物细胞：受精卵生殖细
2、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植物组织培养技术(1)原理：植物细胞具有全能性。(2)过程3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)操作流程过程a为去除细胞壁获得具有活力的原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。过程b是原生质体的融合，其原理是细胞膜具有一定流动性。人工诱导的方法有物理法，包括离心、振动、电激等；化学法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。过程c是原生质体融合后再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。过程d是植物组织培养，形成杂种植株，其原理
3、是植物细胞的全能性。(3)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。4植物细胞工程的应用(1)微型繁殖概念：指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，又叫快速繁殖技术。特点：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。实例：利用组织培养技术来培育兰花。(2)作物脱毒材料：植物的分生区(如茎尖)。分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。优点：使农作物增产。(3)人工种子概念：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。特点：后代无性状分离；不受气候、季节和地域限制。(4)单倍体育种过程花药离体培养单倍体植株正常植株优点：得到纯合子，能稳定遗传；明显缩短育种年限
4、。(5)突变体的利用突变体：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变，由此发育而成的个体称为突变体。利用：从突变体中筛选出对人们有利突变体，进而培育成新品种，即突变体育种。(6)细胞产物的工业化生产细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料等。技术：植物组织培养技术。培养阶段：愈伤组织阶段。三、动物细胞工程1动物细胞工程常用的技术手段动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。2动物细胞培养(1)原理：细胞增殖。(2)过程动物组织块选材：一般选取胚胎或幼龄动物的器官
5、或组织。选材原因：分化程度低，增殖能力强，易于培养。原代培养：具有贴壁生长和接触抑制的特点。传代培养做法：贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶等处理后分瓶培养。胰蛋白酶的作用：使细胞从瓶壁上脱离下来。培养细胞的特点：10代以内，保持正常的二倍体核型；1050代，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，部分细胞的细胞核型可能会发生变化；50代以后，少部分细胞获得不死性可无限增殖。(3)培养条件无菌、无毒环境培养液和培养用具进行无菌处理；培养过程加抗生素，防止培养过程中的污染；定期更换培养液，清除代谢产物。营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。适宜的温度：36.5
6、0.5 ；适宜的pH：7.27.4。气体环境3动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。(2)动物体细胞核移植技术的过程(3)原理：动物体细胞核具有全能性。(4)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。(5)克隆动物性状与供体基本相同原因：克隆动物的大部分性状受细胞核控制，而细胞核来自供体；克隆动物的细胞质遗传物质来自受体卵母细胞的细胞质；生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境影响。4动物细胞融合(1)方法：化学法：需要用聚乙二醇(PEG)；生物法：灭活的病毒；物理法：电激等诱导因
7、素。(2)原理：细胞膜的流动性。(3)意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。为制备单克隆抗体开辟了新途径。5单克隆抗体(1)制备原理：一种浆细胞产生一种抗体，浆细胞在体外不能无限增殖；骨髓瘤细胞能无限增殖；浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。(2)制备过程杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生某种特异性抗体。制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的单克隆抗体的提取场所体外培养培养液中提取。体内培养小鼠腹水中提取。(3)单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。(4)用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。深入思考1植物体未离体的组
8、织、细胞并未表现出全能性，可能的原因是什么？提示在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达出各种蛋白质，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织。2如何检测杂交瘤细胞是否产生单克隆抗体？提示可利用抗体与抗原的特异性结合原理检测。杂交瘤细胞产生的单克隆抗体是一种分泌蛋白，能够和特定的抗原结合产生特定的反应，因此可用来检测抗体的产生。自查诊断1棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性。()答案2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。()答案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。()答案4与“多利”羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植、细胞培
9、养和核移植。()答案5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。()答案板块二考点题型突破考点1植物组织培养与植物体细胞杂交题型一植物组织培养1下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是()A该途径依据的原理是植物细胞具有全能性B过程需控制好培养基中植物激素的比例C经过程后细胞的形态和结构发生了变化D过程需使用液体培养基，有利于细胞增殖答案A解析该过程是为了得到细胞群及细胞产物，没有体现细胞的全能性，A错误；过程为脱分化，在培养基中应加入适量的生长素和细胞分裂素，B正确；愈伤组织是无定形的薄壁细胞，所以经过程细胞的形态和结构发生了明显变化，C正确；过程是细胞
10、大量增殖的过程，需要液体培养基，D正确。22017广州模拟如图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题：(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括_和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和_两类植物激素。(2)此过程依据的原理是_。A和B阶段主要进行的分裂方式是_，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞_等。(3)此过程要无菌操作，主要是指对_进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是_。(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶肉细胞具有叶绿素，这是基因_的结果。答案(1)无机物生长素(2)植物细胞的全能性有丝分裂分化(3)培养
11、基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件(4)选择性表达解析(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括无机物和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和生长素两类植物激素。(2)植物组织培养过程依据的原理是植物细胞的全能性。A是脱分化过程，B是再分化过程，两者均进行有丝分裂，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞分化等。(3)植物组织培养过程需要无菌操作，主要是指对培养基进行灭菌消毒。再分化阶段需要光照，原因是在此过程中芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶肉细胞具有叶绿素，这是基因选择性表达的结果。技法提升脱分化和再分化的比较题
12、型二植物体细胞杂交3“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、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是()A除去细胞壁形成原生质体，可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶B通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG诱导和灭活的病毒诱导C杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁D愈伤组织形成“白菜甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程答案C解析除去细胞壁的酶有纤维素酶和果胶酶，A错误；诱导植物原生质体融合不能用灭活的病毒，B错误；杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁，C正确；愈伤组织形成“白菜甘蓝”植物体属于再分化过程，D错
13、误。4. 如图为细胞融合示意图(只考虑细胞两两融合)，若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，两对基因独立遗传，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，都不能生长。下列叙述正确的是()诱导细胞融合的方法是用灭活病毒处理，原理是细胞膜的流动性实验开始时必须用纤维素酶(或果胶酶)除去不利于原生质体融合的结构在大于800 lx光照下培养，可淘汰5种融合细胞，筛选出基因型为HhRr的杂种细胞利用植物组织培养技术可将融合细胞培养成杂种烟草植株，原理是细胞具有全能性A BC D答案D解析诱导植物原生质体融合的方法没有灭活的病毒，灭活的病毒只能诱导动物细胞
14、的融合，错误；实验开始时必须用纤维素酶(或果胶酶)除去不利于原生质体融合的结构细胞壁，正确；根据基因的自由组合定律可以看出，A的花粉即配子的基因型为Hr、hr，B的花粉基因型为hR、hr，诱导融合产生的杂种细胞(只考虑两个原生质体的融合)共有6种基因型，即HHrr、hhrr、hhRR、HhRr、Hhrr、hhRr，在大于800 lx光照下培养，其中HHrr、hhrr、hhRR、Hhrr、hhRr的个体不能生长，只有同时具备了H和R基因才能够生长，可淘汰5种融合细胞，筛选出基因型为HhRr的杂种细胞，正确；利用植物组织培养技术可将融合细胞培养成杂种烟草植株，原理是细胞具有全能性，正确。技法提升植
15、物体细胞杂交后的遗传物质分析(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。考点2动物细胞培养与动物体细胞核移植题型一动物细胞培养1关于动物细胞培养的错误叙述是()A用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织B将所取的组
16、织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞C在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，制成细胞悬液D动物细胞培养只能传50代左右，所培养的细胞会衰老死亡答案D解析选取胚胎或幼龄动物的器官、组织是因为它们分裂能力较强，A正确；动物组织间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，易被胰蛋白酶催化分解，从而使细胞分散，B正确；当贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就停止分裂增殖，出现接触抑制现象，需定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来，制成细胞悬液，C正确；动物细胞培养传至50代左右，部分细胞的遗传物质发生改变，并且带有癌变的特点，能在培养条件下无限制地传代下去，D错误。22017银川模拟回答下列有关
17、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_期的细胞用显微镜进行观察。(5)在细
18、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。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，而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(4)中(5)冷冻(或超低温、液氮)酶(6)抗原解析(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
19、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改变而变成不死性细胞，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。题型二动物体细胞核移植3
20、下列为克隆羊多利的培育过程示意图。下列各项有关表述错误的是()A克隆羊“多利”的主要性状与甲羊一致，因其细胞核基因来自甲羊B克隆羊“多利”的培育过程中采用的生物技术有核移植和动物细胞培养C乙羊的去核卵母细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件D此过程说明高度分化的动物细胞具有全能性答案D解析生物的性状主要是由细胞核中的基因控制，A正确；重组细胞发育成早期胚胎的过程需要进行动物细胞培养，B正确；由于卵母细胞的细胞质中含有调控细胞核发育的物质，所以其为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件，C正确；此实验只能说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，而不能证明动物细胞有全能性，D错误。4201
21、8最新科研克隆猴“中中”“华华”的问世，中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代，实现了我国在非灵长类研究领域由“并跑”到“领跑”的转变， 这两只克隆猴的名字象征着“中华”。目前，两只克隆猴出生时间分别为8周和6周，同普通的猴子一样，能正常地生长。克隆的成功将为脑疾病、免疫缺陷、肿瘤、代谢等疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。非人灵长类核移植主要难在三个方面。以猕猴为例：一是猴细胞核不易识别，去核难度大；二是猴的卵母细胞容易提前激活。操作稍一不小心，卵母细胞就可能被激活，然后它就会先开始自主卵裂，体细胞就跟不上了，最后导致这个卵无法发育；三是猴的体细胞克隆胚胎发育差，
22、培养囊胚效率低，优质囊胚比例低。体细胞克隆的关键节点主要分为四个阶段：胚胎构建、激活、核基因启动，以及着床后发育。下图是克隆猴的简易流程图，说法不正确的是()克隆猴的过程可以发生基因突变、基因重组等融合激活的手段只能用物理方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程猴的卵母细胞容易提前激活，往往导致克隆程序无法正常启动体细胞克隆猴的成功将促进针对阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病，以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病的新药研发进程克隆动物性状与供体性状完全相同，且克隆猴遗传背景相同，个体间无差异A B C D答案D解析克隆猴为无性生殖过程，不会发生基因重组，错误；融合激活的手段可以用物理或者化学的方法激活
23、受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程，错误；在克隆过程中，体细胞的细胞核进入卵母细胞时，需先“唤醒”卵母细胞，然后才能启动一系列发育“程序”。因此，“唤醒”的时机要求非常准确，传统方式猴卵母细胞很容易提前激活，然后它就会先开始自主卵裂，体细胞就跟不上了，最后导致这个卵无法发育，正确；体细胞克隆猴的成功将推动中国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链，促进针对阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病，以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病的新药研发进程(可以帮助我们在药物临床前试验中，检测其有效性)，同时也让中国成为世界脑科学人才的汇聚高地，正确；克隆动物性状与供体性状基本相同，克隆出的猴遗传背景
24、虽然相同，但是只能减少个体间差异，因为生物的遗传除了受基因的控制还受环境的影响，错误。技法提升1.核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物之间的关系：克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数由线粒体DNA控制的性状与提供卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。2动物细胞核全能性的表达细胞核全能性的表达，必须提供促进细胞核表达全能性的物质和营养条件，还要保证细胞的完整性，这样去核的卵细胞是最合适的受体细胞。因为卵细胞体积大、易操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了动物细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。考点3动物细胞融合
25、与单克隆抗体题型一动物细胞融合1下面对动物细胞融合技术及意义叙述不合理的是()A将来有可能通过此方法来生产白细胞介素B通过克服远源杂交不亲和现象来获得新物种C有助于对细胞这一生命单位的更为科学的认识D融合本身与生物膜的流动性直接相关答案B解析动物细胞融合技术是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，融合后的细胞具有原来两个或多个动物细胞的遗传信息，因此将来有可能通过此方法来生产白细胞介素，A正确；动物细胞融合后由于不能表现全能性，所以不能获得新物种，B错误；动物细胞融合技术有助于对细胞这一生命单位的更为科学的认识，C正确；动物细胞融合技术的原理是细胞膜的流动性，D正确。2植物体细胞杂交和动
26、物细胞融合比较，正确的是()A诱导融合的方法完全相同B所用的技术手段基本相同C所采用的原理完全相同D都能形成杂种细胞答案D解析植物体细胞杂交诱导融合的方法有物理法和化学法，动物细胞融合的诱导方法有物理法、化学法和灭活的病毒法，A错误；所用的技术手段不相同，植物体细胞杂交还需要采用植物组织培养技术，而动物细胞融合不需要，B错误；所采用的原理不完全相同，植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性，而动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，C错误；两者都能形成杂种细胞，D正确。题型二单克隆抗体3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是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋
27、巴细胞B中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群答案D解析是从已免疫的小鼠脾脏中获得的浆细胞，A错误；胰蛋白酶常用在动物细胞培养过程中，其作用是使组织分散成单个细胞，图示中应使用促融剂如聚乙二醇(PEG)，B错误；图示为杂交瘤细胞，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，C错误；图示是经筛选获得的能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D正确。4下图是科学家利用供体生物DNA中的无限增殖调控基因，制备单克隆抗体的过程。下列相关叙述错误的是()A经限制酶处理后的目的基因与载体的黏性末端相同B是经特定抗原免疫过的
28、B淋巴细胞C此种制备单克隆抗体的方法涉及转基因技术及动物细胞融合技术D经检测和筛选后的，既能无限增殖又可分泌单克隆抗体答案C解析分析题图，限制酶处理后露出相同的黏性末端，A正确；为经过免疫的B淋巴细胞，B正确；图中的过程包括转基因技术和动物细胞培养技术，不包括动物细胞融合，C错误；由于为导入了无限增殖基因的B淋巴细胞，因此既能够产生特异性抗体，又能无限增殖，D正确。 板块三方向真题体验12017全国卷节选现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、
29、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。图1图2(1)由图2可知：当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是_。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是_。(2)仅根据图1、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少_(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。答案(1)进行细胞传代培养维持培养液的pH(2)C解析(1)当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，可能是由于发生了接触抑制，可用胰蛋白酶处理贴壁生长的
30、细胞，制成细胞悬液分瓶继续传代培养。动物细胞培养中，CO2的作用是维持培养液的pH。(2)对照分析图1和图2可知，能刺激T淋巴细胞增殖的甲和乙中都含有C片段，而对T淋巴细胞增殖促进作用很弱的丙中没有C片段，据此可知，若缺少C片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。22017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
31、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_。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)
32、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养得到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，组织培养得到花卉基因型不同于原植株，导致不能保留亲本性状。32016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
33、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_。答案(1)XX或XY显微操作(去核法)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
34、性，因此图中A(正常细胞核)的性染色体组成为XX或XY。常采用显微操作去核法来去除卵母细胞的细胞核。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，保证了供体细胞正常的遗传基础。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，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
35、术的原理是：已经分化的动物体细胞核具有全能性。42014全国卷某研究者用抗原(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)，结果如下图所示。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
36、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_。答案(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)不能无限增殖解析(1)分析题图可知，经4次免疫后，小鼠Y的血清抗体效价就可达到16000以上。由于4次免
37、疫后的Y小鼠的血清抗体效价最高，故最适合用于制备B淋巴细胞。(2)细胞融合实验中，由于细胞融合是随机的，而且诱导融合率不可能达到100%，所以会有未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞三种类型。(3)杂交瘤细胞同时具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的核物质，但细胞核只有一个。由于杂交瘤细胞在分裂过程中染色体会丢失，故细胞核中染色体数目最多是4060100(条)。(4)B淋巴细胞已经分化，没有无限增殖的潜能。 限时规范特训一、选择题1在下列过程中，需要采用植物组织培养技术的是()利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株利用花药离体培养得到的单倍体植株利用基因工程培养抗
38、棉铃虫的植株利用细胞工程培养“番茄马铃薯”杂种植株无子西瓜的大量繁殖A BC D答案D解析利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株，不需要采用植物组织培养技术，错误；利用花药离体培养得到的单倍体植株，需要采用植物组织培养技术，正确；利用基因工程培养抗棉铃虫的植株，需要采用植物组织培养技术，正确；利用细胞工程培养“番茄马铃薯”杂种植株，需要采用植物组织培养技术，正确；无子西瓜的大量繁殖，需要采用植物组织培养技术，正确。所以正确。22017北京师大附中期中科学家培育克隆羊时，使用了三种细胞核的供体细胞，分别将这些细胞核移入去核卵细胞的细胞质中，形成重组细胞，发育成重组胚胎，这些重组胚胎的发
39、育情况如下。细胞核的供体细胞类型妊娠数/受体母羊数乳腺上皮细胞1/13胚胎成纤维细胞4/10早期胚胎细胞14/27据此分析不正确的是()A早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高B克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞完全相同C体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植D重组细胞发育与去核卵母细胞的细胞质有关答案B解析分析表格数据可知，早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高，A正确；克隆羊的培育用到了核移植、胚胎移植技术，克隆羊的细胞核遗传信息来自细胞核的供体，细胞质的遗传信息来自卵细胞，B错误；对比表格中的数据可知：体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植，C正确；核移植中做受体细胞的都是去核卵
40、母细胞，可见重组细胞发育与去核卵细胞的细胞质有关，D正确。3如图为植物体细胞杂交过程示意图。下列说法不正确的是()A植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍B杂种细胞经过和过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性C尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养物质D若细胞A的基因型为Rr，细胞B的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy答案C解析植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；杂种细胞经过脱分化和再分化过程可以培育成杂种植株，说明杂种细胞具有全能性，B正确；愈伤组织中细胞没有形成叶绿体，不能进行光合作用，其培
41、养基中需要糖类、氨基酸等有机营养物质，C错误；若细胞A的基因型为Rr，细胞B的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy，D正确。4细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择合理的是()A选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞B选择早期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选择植物的愈伤组织进行诱变处理一定能获得优质的突变体D选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得抗毒苗答案B解析高度分化的动物体细胞已经没有分裂能力，所以不能增殖获得大量细胞，A不合理；早期胚胎细胞具有全能性，所以选择早期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，B合理；
42、突变是不定向的，选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能获得优质的突变体，C不合理；植物的茎尖分裂快，病毒极少或没有，所以选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，D不合理。5对下面制备单克隆抗体的过程示意图的叙述不正确的是()A表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的B中的筛选是通过抗原、抗体反应实现的C促进细胞融合的过程可以利用聚乙二醇作介导D可以无限增殖答案A解析表示提取过程，指的是从小鼠的脾脏内提取B淋巴细胞，从骨髓中提取骨髓瘤细胞。二、非选择题62013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
43、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。答案(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化植物体细胞杂交技术(2)由受精卵发育而来的体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(其他合理答案
44、也可)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(其他合理答案也可)(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(答对其中一个即可)解析(1)植物体细胞杂交技术的流程是先用纤维素酶和果胶酶将植物细胞最外层的细胞壁去除，获得具有活力的原生质体，然后将甲、乙植物的原生质体用化学诱导剂诱导融合，形成融合细胞，再将融合细胞诱导脱分化，进一步培养形成愈伤组织，最后经过再分化形成完整的杂种植株。(2)在植物体细胞杂交过程中，甲、乙两种植物的二倍体体细胞融合为四倍体细胞，四倍体细胞经组织培养形成四倍体植株，此植物体细胞由于含有三个或三个以上的染色体组，因此属于多倍体。此四倍体由于含有2个甲植物的染色体组
45、和2个乙植物的染色体组，减数分裂时联会正常，可育。而甲、乙有性杂交的后代细胞中含1个甲植物的染色体组和1个乙植物的染色体组，减数分裂时联会紊乱，不可育。(3)可将经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后制成人工种子，这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。7某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量_。(2
46、)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是_。(3)药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更_，若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用_处理。(4)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的_。(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入_，B组细胞培养液中加入等量无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的_或_合成水平的差异，确定Y的药效。答案(1)多(2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质
47、(3)多胰蛋白酶(4)抗生素(5)YmRNA蛋白质解析(1)肝肿瘤细胞比正常肝细胞的分裂能力强，细胞周期短，因此在其他条件相同时，相同时间内肝肿瘤细胞产生的子代细胞多。(2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质(如促细胞生长因子等)，因此在动物细胞培养时，通常要在合成培养基中加入适量血清。(3)甲细胞能无限增殖，因此其传代的次数比乙细胞多；胰蛋白酶能消化组织细胞间的蛋白质，使组织细胞分散成单个细胞。(4)培养瓶中加入抗生素可以抑制细菌的活动。(5)该实验的目的是试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，因此自变量为是否加入Y，B组细胞培养液中加入等量无菌生理盐水，则A组细胞培养液中应加入等量Y。已
48、知基因X表达与肝肿瘤的发生密切相关，而基因X的表达包括转录和翻译两个步骤，抗癌药物Y的作用可能是抑制基因X的转录过程，也可能是抑制其翻译过程，因此通过分别检测基因X在A、B两组细胞中的mRNA或相关蛋白质合成水平的差异，可以确定Y的药效。82017太原模拟植物组织培养的过程如下图所示。请分析并回答：(1)B、C过程是通过细胞的_、_实现的。(2)胚状体根据其来源不同，可以分为“体细胞胚”和“花粉胚”。用花药离体培养可获得“花粉胚”，同种植物的花粉胚与体细胞胚在染色体数目上的主要区别是_。如果用_处理二倍体植株的花粉胚，能获得可育的植株，该过程是_育种中不可缺少的步骤。在一定条件下培养离体细胞可
49、以形成体细胞胚进而发育成完整的植株，其根本原因是每个细胞都含有_，这一过程体现了_。(3)植物组织培养得到的胚状体经过人工薄膜包装可以获得“人工种子”，由“人工种子”萌发出的植株是否可育？_。(4)微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取茎尖或根尖作为外植体，其依据是_。(5)在培养过程中，愈伤组织在培养基中未形成根，但形成了芽，其原因可能是_。答案(1)分裂(或增殖) 分化(2)花粉胚细胞中的染色体数目是体细胞胚的一半秋水仙素单倍体本物种的全套基因(或全套遗传信息)植物细胞的全能性(3)由花粉培养发育的植株一般不可育，由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的(4)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒(
50、5)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量比例不合理(或培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低)(合理即可)解析(1)离体的组织或器官经过脱分化形成愈伤组织，再通过分裂和分化形成胚状体结构。(2)由花药离体培养得到的“花粉胚”，其细胞内的染色体数目是体细胞胚的一半。用秋水仙素处理花粉胚，可使细胞内的染色体数目加倍，获得可育的二倍体植株，该过程是单倍体育种中不可缺少的步骤。离体细胞发育成完整植株的根本原因是每个细胞中都含有该物种的全套基因，该过程体现了植物细胞的全能性。(3)花粉胚的细胞中染色体数是体细胞胚的一半，减数分裂过程中染色体联会紊乱，不能产生正常配子，一般是不
51、可育的；而体细胞胚的细胞中含本物种正常的染色体数，可进行正常的减数分裂，产生正常的配子。(4)茎尖或根尖由于细胞不断分裂，病毒来不及侵染，所以在培养无病毒植株时常选用茎尖或根尖作外植体。(5)植物组织培养过程中需用生长素和细胞分裂素来调节细胞的分裂、分化，若培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏高，容易诱导根的生成；若培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低，则易诱导芽的生成。92017潍坊模拟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。如图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答问题。(
52、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的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，杂交瘤细胞在此条件下可以增殖；另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的_具有筛选杂交瘤细胞的作用。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
53、可以与_特异性结合，从而诊断早孕。答案(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)抗原抗体体液(3)氨基嘌呤能无限增殖并分泌特异性抗体(4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)解析(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)给小鼠注射HCG，使小鼠进行体液免疫，产生能分泌抗体的B淋巴细胞。(3)骨髓瘤细胞的DNA合成只有一条途径，在培养基中加入氨基嘌呤，阻断了骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。杂交瘤细胞有两条合成DNA的途径，因此在选择培养基上杂交瘤细胞能生存并无限增殖，还能产生单一抗体。(4)此单克隆抗体是针对人绒毛膜促性腺激素(HCG)作抗原产生的，可以与人绒毛膜促性腺激素(
54、HCG)特异性结合。102017辽宁盘锦期中下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题：(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是_。(2)图甲中过程常在促融剂_诱导下完成，过程中至少涉及两次筛选：第一次利用_进行初步筛选，第二次利用_的方法筛选出既能大量增殖，又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞。过程与体外培养相比，其优点是_。(3)单克隆抗体结合上抗癌药物能定向攻击癌细胞，这一应用可形象地称为_。(4)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗？_，原因是_。(5)图乙过程的技术具有多种用途，但是不能_。A有选择地繁殖某一性别的家畜
55、B繁殖家畜中的优良个体C用于保存物种D改变动物的核基因(6)在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是_。A卵细胞大，便于操作B卵细胞含有的营养物质多C卵细胞细胞质可使体细胞核全能性得到表达D重组细胞才具有全能性答案(1)动物细胞培养(2)聚乙二醇(或PEG)选择性培养基克隆化培养和抗体检测不需要特定的培养基，不需要严格的外界环境条件(3)生物导弹(4)不会卵细胞细胞质中的遗传物质也能控制某些性状(5)D(6)C解析(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术
56、手段是动物细胞培养。(2)图甲中过程常在促融剂聚乙二醇(或PEG)诱导下完成。过程中至少涉及两次筛选：第一次利用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞，第二次利用克隆化培养和抗体检测的方法筛选出既能大量增殖，又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞。过程与体外培养相比，其优点是不需要特定的培养基，不需要严格的外界环境条件。(3)单克隆抗体结合上抗癌药物能定向攻击癌细胞，这一应用可形象地称为生物导弹。(4)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状不完全像白面绵羊，原因是卵细胞细胞质中的遗传物质也能控制某些性状。(5)图乙过程的技术具有多种用途，可用于有选择地繁殖某一性别的家畜、繁殖家畜中的优良个体、用于保存物种，但不能改变动物的核基因。(6)在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，原因最可能是卵细胞细胞质可使体细胞核全能性得到表达。
