1、专题2 细胞工程 课标要求命题解读1.简述植物的组织培养；尝试植物的组织培养2.简述动物的细胞培养与体细胞克隆；举例说出细胞融合与单克隆抗体活动建议：1.用组织培养法培养花卉等幼苗，并进行露地栽培2.讨论克隆技术的社会意义3.搜集通过动物体细胞核移植进行克隆的实例1.高考中细胞工程部分内容主要以非选择题的形式出现。内容包括：植物组织培养的主要操作过程及应用，植物体细胞杂交的过程及应用；动物细胞培养、细胞融合和单克隆抗体的制备及应用。结合实例考查植物组织培养技术的操作和应用，或结合基因工程考查转基因生物的培养过程。结合制备单克隆抗体过程考查原理的应用，还与基因工程和胚胎工程综合考查2.命题趋势：
2、以农业生产为背景综合考查植物的组织培养及其应用；以人类健康为背景考查动物细胞工程的应用考情分析考点一植物细胞工程的基本技术 考点梳理 1.对细胞工程概念的理解(1)应用原理：细胞生物学和_学。(2)操作水平：细胞水平或_水平。(3)操作目的：按照人的意愿改变细胞内的_或获得细胞产品。分子生物细胞器遗传物质2.植物细胞的全能性(1)物质基础：生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全套基因。(2)高度分化的细胞全能性表达的条件。离体状态。营养物质：有机营养、无机营养。植物激素：生长素、细胞分裂素。无菌、适宜的外界条件。3.植物组织培养无菌离体愈伤组织(1)概
3、念：在_和人工控制的条件下，将_的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生_、丛芽，最终形成完整的植株。植物细胞的全能性(2)原理：_。项目过程特点脱分化外植体成为愈伤组织排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团再分化由愈伤组织成为幼苗或胚状体结构有根、芽或有生根发芽的能力营养生长、生殖生长发育成完整的植物体由根、茎、叶、花、果实、种子组成(3)植物组织培养的过程中脱分化与再分化的比较。(4)植物组织培养的过程。离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织胚状体或丛芽试管苗。4.影响植物组织培养的主要因素(1)培养材料。不同的植物组织，培养的难易程度差别很大，容易进行无性繁
4、殖的植物也容易进行组织培养。同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短对培养也有影响。幼龄、保存时间短的植物材料容易培养成功。(2)无菌条件。培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡，因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。无菌技术是植物组织培养获得成功的关键，无菌技术包括培养基的灭菌、植物材料(外植体)的消毒和接种时的无菌操作。使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化频率提高(3)植物激素在组织培养过程中的重要
5、作用。生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。使用顺序不同，结果不同。生长素/细胞分裂素植物细胞的发育方向高有利于根的分化、抑制芽的形成低有利于芽的分化、抑制根的形成适中促进愈伤组织的生长简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。5.植物体细胞杂交技术(1)诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用_作为诱导剂。(2)植物细胞融合完成的标志：新_的形成。聚乙二醇(PEG)细胞壁(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞。杂种
6、植株的特征：具备两种植物的遗传特征(原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质)。(4)体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。(5)该培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律。(6)植物体细胞杂交克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。(1)植物体细胞杂交获得的杂种细胞的类型有三种(只考虑 两两融合)：AA 型、BB 型、AB 型，符合要求的只有AB 型，需要进行筛选。(2)杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的变异类型属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，杂种植株属于异源多倍体。(3)
7、植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此属于无性生殖。基础测评 1.在工业化大量培养植物试管苗的过程中，一般进行如下操作，则正确的操作顺序是()诱导形成芽取合适外植体诱导形成愈伤组织诱导形成根B.D.诱导形成未分化状态的细胞A.C.答案：B2.关于现代生物技术应用的叙述，错误的是()A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体C.植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育答案：B考点二动物细胞培养和核移植技术 考点梳理 1.动物细胞工程常用的技术手段：_、动物细胞核移植、_、生产单克隆抗体等。其中_技术是其
8、他动物细胞工程技术的基础。2.动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合(1)概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成_，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。动物细胞培养单个细胞(2)过程：动物组织块分散成单个细胞细胞悬液原代培养传代培养。(3)条件。抗生素血清、血浆无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，添加一定量的_，定期更换培养液以清除代谢产物。营养：除正常的有机和无机营养外，通常还需加入_等一些天然成分。温度和 pH：温度为_(哺乳动物)，pH 为_。36.50.57.27.4气体环境：含 95%空气加 5%CO2 的混合气体，其中后者的作用是_。维持培养液的 p
9、H(4)应用。单克隆抗体受体细胞生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、_等。应用于基因工程：动物细胞是基因工程技术中常用的_，因此，基因工程离不开动物细胞的培养。检测有毒物质，判断某种物质的毒性。用于_等方面的研究，如筛选抗癌药物等。生理、病理、药理3.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，因为胃蛋白酶的最适 pH 约为 1.8，胰蛋白酶的最适 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
10、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。4.核移植时应注意的几个问题(1)核移植时应选 M中期卵母细胞的原因。此类细胞体积大，易于操作；卵黄多，营养物质丰富，可为发育提供充足的营养；卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质。(2)克
11、隆动物是由重组的细胞经培养而来的，该重组细胞的细胞质基因来源于受体细胞，细胞核基因来源于提供细胞核的亲本，其遗传物质来自 2 个亲本。(3)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。(4)动物体细胞核移植技术(克隆)从生殖方式的角度看属无性生殖，重组细胞相当于受精卵，需要动物细胞培养和胚胎工程技术的支持。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、琼脂糖、氨基酸、无机盐、微量元素
12、、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5.动物细胞培养与植物组织培养的异同项目植物组织培养动物细胞培养过程(续表)项目植物组织培养动物细胞培养结果 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；转基因植物的培育等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、药理学研究等相同点两技术手段培养过程中细胞都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称为克隆，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(续表)6.动物核移植技术
13、和克隆动物(1)原理：动物细胞核的全能性。(2)核移植种类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。(3)动物克隆的一般过程。(4)选卵母细胞作为受体细胞的原因：卵母细胞大，易于操作；卵黄多，营养丰富，为发育提供充足的营养；能激发重组细胞分裂分化。(5)体细胞核移植技术的应用：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；保护濒危物种，增大存活数量；生产珍贵的医用蛋白；作为异种移植的供体；用于组织器官的移植等。基础测评 1.实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如下图所示。下列叙述错误的是()A.甲过程需要对实验小鼠进行消毒B.乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化C.丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型D.丁
14、过程得到的细胞具有异质性答案：C2.关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是()A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶C.烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖D.动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒答案：B考点三动物细胞融合与单克隆抗体的制备 考点梳理 1.动物细胞融合(1)概念：又称为细胞杂交，指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。(2)融合方法：诱导方法与植物原生质体融合的方法相似，特有的方法是常用_诱导。_细胞。(4)意义：克服了_不亲和的障碍。(3)过程：不同来源的两个或多
15、个动物细胞诱导融合灭活的病毒杂交远缘杂交项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)原理 细胞膜的流动性、细胞的_细胞膜的流动性、细胞_2.动物细胞融合(单克隆抗体的制备)与植物体细胞杂交全能性增殖项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)过程细胞 A、B原生质体 A、B融合的原生质体杂种细胞杂种植株(续表)项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)融合前处理酶解法(_、_)去除细胞壁注射特定抗原，免疫处理正常小鼠促融方法物理法：离心、振动、电激等；化学法：聚乙二醇(PEG)物理法、化学法：与植物细胞融合相同；生物法：灭活的病毒意义和用途克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展
16、杂交的亲本组合范围制备单克隆抗体；诊断、治疗、预防疾病(续表)纤维素酶果胶酶3.单克隆抗体制备过程的关键分析(1)制备过程。杂交瘤细胞_产生专一抗体的细胞培养提取抗体。(2)单克隆抗体的特点：特异性强、纯度及灵敏度高，并可大量制备。诊断试剂运载药物(3)单克隆抗体的应用。作为_，具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和_。(4)对动物免疫的原因：B 淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的 B 淋巴细胞，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。项目第一次筛选第二次筛选原因 诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞由于小鼠
17、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(“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生特异性抗体的细胞群目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞(5)制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的。(6)杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质，不仅具有浆细胞产生特异性抗体的能力，还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力，从而可以克服单纯 B 淋巴细胞
18、不能无限增殖的缺点，大量生产单克隆抗体。基础测评 1.单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是()B 淋巴细胞小鼠骨髓瘤细胞B 淋巴细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞杂交瘤细胞B.D.A.C.答案：A2.用细胞工程技术制备单克隆抗体的叙述，不正确的是()A.给小鼠注射抗原，是为了获得能产生相应抗体的 B 淋巴细胞B.骨髓瘤细胞与 B 淋巴细胞混合培养，是为了获得融合细胞C 杂交瘤细胞进行体外培养，是为了获得单克隆抗体D.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：D考向1植物体细胞
19、杂交过程典例1(2019 年新课标卷)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
20、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)。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。解析(1)植物微型繁殖是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。人工胚乳能够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
21、含有目的基因的植物细胞培养为一个完整的转基因植物，需借助植物组培养诱导分化答案(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)含目的基因的细胞培养 愈伤组织诱导分化小植株考向预测1.某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉。下列有关叙述，正确的是()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.生根是细胞再分化的结果，不受基因选择性表达的调控D.为了出芽，培养基中通常应调高萘乙酸等生长素类调节剂的浓度解析：植物组织培养中要求无菌操作，以防止细菌感染，消毒时既要杀
22、死材料表面的微生物，又要尽量减少消毒剂对细胞的伤害，A 正确；植物细胞融合时必须先去除细胞壁，然后加入诱导剂才能促使细胞融合，所以在愈伤组织培养中直接加入细胞融合的诱导剂，不能导致细胞融合，B 错误；生根是细胞再分化的结果，分化的实质是基因的选择性表达，即再分化过程受基因选择性表达的调控，C错误；培养基中萘乙酸等生长素比例高，利于生根，细胞分裂素比例高，利于生芽，D错误。答案：A2.(2019 年江西九江联考)根据下面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过程中，依据的原理
23、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(填图中字母编号)。(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(填图中标号)。(6)人工种子是由发育到_(填图中字母编号)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，依据的原理
24、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柴油，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原生质体融合产生新的细胞壁(2)细胞的全能性(3)六(4)e(5)(6)f考向2动物细胞培养技术典例2下图所示为动物细胞培养过
25、程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中 B、D 两点表示经筛选后继续培养)，请据图回答下面的问题：(1)OA 段的培养称为_培养，AB 段可能发生了_现象，需要用_酶处理，以使组织细胞分散开来。(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中，就细胞增殖、分化来说，动植物细胞都要进行_，不同的是植物细胞还要进行_。(3)为制备单克隆抗体，需将_注射到小鼠体内，以此获取_细胞，同时可选取图中_点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，所选取细胞的细胞膜上的_比正常细胞显著减少。为筛选出能够产生单克隆抗体的杂交细胞，可用_培养基达到目的。解析据图中不同阶段细胞的增殖代数可知，AB 段细胞停 止增殖，但此时细胞仍有增
26、殖能力，所以此时可能发生了接触 抑制，故OA 段为原代培养；D 点细胞增殖代数达到了60 次以上，故此时细胞发生了癌变，获得了无限增殖的能力。答案(1)原代 接触抑制胰蛋白(2)增殖或分裂脱分化和再分化(3)抗原浆D糖蛋白选择考向预测3.培育肉是利用动物体内分离的肌肉母细胞或全能干细胞，采用动物细胞培养技术培养出类似于动物肌肉的肉丝，同时添加了人体所需的元素如铁、钙等，使之营养更加丰富。下列相关叙述不正确的是()A.用胃蛋白酶处理肌肉组织，可以获得分裂能力强的肌肉母细胞B.生物反应器内应控制温度适宜，并充入一定量的 CO2 保证培养液的 pH 相对稳定C.培养液中的支架提供了更多的细胞附着面积
27、，有利于细胞贴壁生长D.“人造牛肉”的培养有利于工厂化生产，产品是真肉解析：用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理肌肉组织，可以获得分裂能力强的肌肉母细胞，A 错误；动物细胞培养需控制适宜 温度，并充入一定量的CO2 来维持培养液的pH，B 正确；动物细胞培养会出现贴壁生长的特点，培养液中的支架可提供更多的附着面积，C 正确；动物细胞培养有利于工厂化生产，D 正确。答案：A4.根据以下资料回答问题。资料：美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺 利移植到 7 名患者体内。该培育过程是：从患者的膀胱上取下普通邮票一半大小的活细胞样本，膀胱从外到内由三层构成，即肌肉、胶原质和膀胱上皮。将活细胞样本中胶原质
28、剥下，将肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养，约一周后将这些细胞放在一些海绵形状的可生物降解的由胶原质制成的“支架”上继续培养，再过 7 周左右，原先的数万个细胞 已经繁殖到 15 亿个左右，布满“支架”，膀胱上皮在内，肌肉在外。医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面。这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。培育过程如下图所示：(1)a 过程属于细胞工程中的_，其培养基与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者含有_。(2)b 过程由数万个细胞繁殖到 15 亿个细胞是_的结果，上述过程中不但需要无菌、无毒的环境，适宜的营养，还需要适宜的_、_环境
29、。(3)新器官与老器官的“重组”_(填“是”或“不 是”)基因重组，因为新器官与老器官的_相同。(4)“新膀胱”移植后，_(填“会”或“不会”)成为抗原，因为新老器官具有_蛋白质等物质。(5)除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的_中，这是利用体细胞_技术，形成相应组织、器官。解析：(1)图中 a 过程为动物细胞培养过程，动物细胞培养基成分与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者含动物血清。(2)动物细胞培养时，不但需要无菌、无毒的环境及适宜的营养，还需要适宜的温度、pH 及气体环境。(3)由于新器官与老器官的遗传物质相同，新器官与老器官的 “重组”不是基因重组。(4)因为
30、新老器官细胞具有相同的表面抗原等物质，“新膀胱”移植后不会成为抗原。(5)利用体细胞核移植技术将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中，重组细胞经培养也可形成相应组织、器官。答案：(1)动物细胞培养动物血清(2)有丝分裂(细胞分裂)温度和 pH气体(3)不是遗传物质(4)不会 相同的(5)卵母细胞核移植考向3动物核移植技术和克隆动物典例3(2018 年新课标卷)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
31、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”)。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，这个胚胎最后发育成为动物个体；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
32、和供体一致；(2)胚胎细胞核移植的难度小于体细胞核移植，其原因是动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易；(3)哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞染色体常染色体相 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。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，使其重组并发育成一个新的胚胎胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易不变(3)相同(2)小于不同考向预测5.2018 年 1 月 25 日，我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的 mRNA，经体细胞核移植技
33、术培育出第一批灵长类动物食蟹猴(流程如图所示，表示过程)，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请分析回答：(1)2001 年，美国科学家已经培育出胚胎细胞核移植猴。获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是_，恢复其全能性较难。(2)进行过程时，为了防止_对细胞自身造成危害，应定期更换_。(3)据图分析，过程是利用_法，将成纤维细胞注入猴去核的 M中期卵母细胞的_之间。(4)图中过程用到胚胎移植技术，其实质是早期胚胎在_条件下空间位置的转移。(5)研究人员在确定去甲基化酶(Kd4d)的 mRNA 的作用时，做了两组实验，其中 A 组用正常培养液培养融合细胞，B 组用正
34、常培养液培养注入了 Kd4d 的 mRNA 的融合细胞，实验结果如图所示。分析实验数据可知，Kd4d 的 mRNA 的作用是既能提高_，又能提高_。解析：(1)动物体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植是因为体细胞分化的程度高，恢复其全能性较难。(2)图中是培养成纤维细胞的过程，该过程采用的是动物细胞培养技术，在培养动物细胞时，要定期更换培养液，目的是防止细胞自身的代谢产物积累对细胞自身造成危害。(3)过程是利用显 微注射法将成纤维细胞注射到去核的 M期卵母细胞的卵细胞膜和透明带之间。(4)过程为胚胎移植，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移。(5)分析图中数据，将正常培
35、养的 A 组与向融合细胞中注入去甲基化酶(Kd4d)的mRNA 的 B 组数据进行对照分析，后者的融合细胞发育成囊胚 的成功率、囊胚中内细胞团的形成率都高于前者，说明 Kd4d的 mRNA 的作用是既能提高融合细胞发育成囊胚的成功率，又能提高囊胚中内细胞团的形成率。答案：(1)体细胞分化程度高(2)细胞代谢产物的积累培养液(3)显微注射卵细胞膜与透明带(4)相同生理(5)融合细胞发育成囊胚的成功率囊胚中内细胞团的形成率6.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_。过程表示去除细胞核，该
36、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可能是_。(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：图示为核移植技术流程，A 从供体细胞中取出的细胞核，移入去核的卵母细胞内，形成重组细胞，经过早期胚胎培育至桑椹胚或者囊胚，经过程胚胎移植到代孕母体的子宫内完成胚胎的后期发育，直至分娩出克隆动物。(1)正常哺乳动 物的性染色体组成为XX 或XY。一般在卵母细胞培养到适当时期
37、后，会通过显微操作去除卵母细胞中的核。过程是将胚胎移入受体(代孕)个体体内。(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，原因是该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质能够保持相对的稳定性，因此选材时必须关注传代次数。(3)遗传物质大量存在于细胞核中，少量存在于细胞质中，因此若克隆动物与供体动物性状不完全相同，说明去核的卵母细胞质中的少量遗传物质被表达。(4)动物核移植和克隆技术证明了已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。答案：(1)XX 或 XY显微操作胚胎移植(2)遗传物质的性状产生影响(3)卵母细胞质中的遗传物质会对克隆动物(4)已经分化的动物体细胞核具有全能性考向4动
38、物细胞融合与单克隆抗体的制备典例4(2019 年湖北十校模拟)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。如图是科研人员通过杂交杂交瘤细胞技术(免疫的 B 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。回答下列问题：(1)过程的目的是_，制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程技术有_和_。(2)过程诱导融合常用的化学方法是_。经过过程得到的单克隆杂交瘤细胞应具备的特征是_。(3)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。(4)与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克
39、隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是_。解析(1)过程是给小鼠注射癌胚抗原，其目的是使小鼠产生能分泌识别癌胚抗原抗体的浆细胞(B 淋巴细胞)，制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程技术有动物细胞融合和动物细胞培养。(2)过程诱导细胞融合常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG)，单克隆杂交瘤细胞应具备的特征有既能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体。(3)获得的单克隆杂交杂交瘤细胞有两个培养途径，一是在体外条件下培养，二是注射到小鼠腹腔内培养增殖。(4)与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是双特异性单克隆抗体能将抗癌药物(长春碱)定向带到
40、癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量，相当于“生物导弹”。答案(1)使小鼠产生能分泌识别癌胚抗原抗体的浆细胞(B淋巴细胞)动物细胞融合动物细胞培养(2)聚乙二醇(PEG)诱导既能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体(3)注射到小鼠腹腔内增殖(4)双特异性单克隆抗体能将抗癌药物(长春碱)定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量考向预测7.某小鼠生活过程中被多种病原体感染过，科学家以该小鼠为实验材料，利用单克隆抗体技术，获得了抗某种病原体的髙纯度单克隆抗体。下列有关叙述错误的是()A.被多种病原体感染过的小鼠体内会产生多种浆细
41、胞B.经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞可分泌多种特异性抗体C.使用人鼠嵌合单克隆抗体进行疾病治疗可减少副作用的发生D.单克隆抗体的制备过程中应用了动物细胞培养和细胞融合技术解析：被多种病原体感染过的小鼠体内，B 细胞会增殖分化形成多种不同的浆细胞，进而产生多种抗体去对付不同的抗原，A 正确；经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞，只能产生一种抗体，B 错误；使用人鼠嵌合单克隆抗体进行疾病治疗可 减少副作用的发生，C 正确；单克隆抗体的制备过程中应用了 细胞融合技术和动物细胞培养技术，D 正确。答案：B8.(2018 年湖南六校联考)战狼 2创造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
42、病毒，冷锋注射的是具有抗埃博拉病毒功能的血清。下图中，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：甲乙(1)图甲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)图甲中经选择性培养的_细胞，还需进行克隆化培养和_检测，经多次筛选，就可获得足够数量的细胞。(3)细菌作为受体细胞进行转化时，常用 CaCl2 处理，使其处于_以利于吸收外部 DNA 分子。将重组 DNA 导入烟草细胞采用最多的方法是_。(4)图乙中将烟草细胞培养成转基因烟草植株涉及的最基本技术是_，为了诱
43、导烟草细胞生根，须设置培养基中生长素与细胞分裂素的比_1(填“大于”“等于”或“小于”)。解析：(1)据图甲中显示，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；细胞融合的诱导的因素有化学因素，如聚乙二醇；生物因素，如灭活病毒；物理因素，如电激。(2)图甲中经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的细胞。(3)将 目的基因导入细菌时，常用CaCl2 处理，使其处于感受态以利 于吸收外部 DNA 分子；烟草细胞是植物细胞，可以用农杆菌 转化法将重组 DNA 导入烟草细胞。(4)将细胞培养成植株的技 术是植物组织培养，该过程中诱导细胞生根时，培养中
44、的生长 素与细胞分裂素的比例应该大于 1。答案：(1)埃博拉病毒灭活的病毒(2)杂交瘤(3)感受态抗体农杆菌转化法(4)植物组织培养大于9.(2019 年江西四校联考)应用生物工程技术可获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：(1)在培育转人生长激素基因牛过程中，过程常用的方法是_，采用胚胎分割技术对处在_的胚胎进行分割，可以获得多头基因型相同的转基因牛。这些基因型相同的转基因牛的产生属于_繁殖。(2)转人生长激素基因牛可通过乳腺细胞分泌乳汁来生产人生长激素，在构建基因表达载体时，人生长激素基因的首端必须含有_。(3)prG 能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单
45、克隆抗体，代表的细胞具有_的特点。(4)在抗虫棉培育过程中，过程常采用的方法是_；过程采用的技术是_；在分子水平上可采用_法来检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达。(5)下面是获取目的基因的几种方法，其中核酸序列要求已知的是_。从基因组文库中获取目的基因利用 PCR 技术扩增目的基因构建 cDNA 文库的目的基因通过 DNA 合成仪利用化学方法人工合成目的基因A.B.C.D.(6)当获能后的精子与卵子相遇时，首先发生_，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的生理反应依次有透明带反应、_。解析：(1)将目的基因导入动物受精卵的常用方法是显微注射法。采用
46、胚胎分割技术对处在桑椹胚或囊胚期的胚胎进行分割，可以获得多个基因型相同的个体，这种繁殖方法属于无性繁殖。(2)若通过乳腺细胞分泌乳汁来生产人生长激素，在构建基因表达载体时，目的基因的首端必须含有牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件。(3)在制备单克隆抗体时，经检测、筛选后得到的细胞既能无限增殖，也可以产生特定的抗体。(4)在抗虫棉培育过程中，将目的基因导入受体细胞常用的方法是农杆菌转化法，再通过植物组织培养技术将受体细胞培育成抗虫棉。在分子水平上可采用抗原抗体杂交技术来检测抗虫基因是否成功表达。(5)利用 PCR 技术扩增目的基因所使用的引物是根据 一段已知目的基因的核苷酸序列合成的，而通过 DNA 合成仪 用化学方法人工合成目的基因时，需要知道目的基因的全部核 苷酸序列，故选 C。(6)精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，使顶体内的酶释放出来。防止多精入卵的生理反应有透明带反应和卵细胞膜反应。答案：(1)显微注射法桑椹胚或囊胚无性(2)牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件(不可只答启动子)(3)既能无限增殖，又能产生特定抗体抗原抗体杂交(4)农杆菌转化法(5)C (6)顶体反应植物组织培养卵细胞膜反应