2020版生物高考新素养总复习中图版讲义：第31讲 细胞工程 .doc

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1、第31讲细胞工程最新考纲近三年考情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()2018全国卷(38)、2016全国卷(40)考点一植物细胞工程1.细胞工程的概念2.植物细胞的全能性3.植物组织培养技术(1)原理：植物细胞具有全能性。(2)过程(3)关键点条件：离体，一定营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。培养基状态：固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。光照的应用脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。(4)植物激素在植物组织培养中的作用生长素/细胞分裂素的比值作用效

2、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4.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)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。(3)过程(4)意义：克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。5.植物细胞工程的实际应用(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

3、薄膜包装得到的种子。(2)单倍体育种实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。流程：花药单倍体幼苗纯合子。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。(人教版选修三P36“小知识”)植物组织培养所用培养基的组成：无机营养成分(包括水分、无机盐)、有机营养成分(包括小分子糖类、氨基酸、核苷酸)、激素、琼脂四部分。1.(2017海南卷，31)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

4、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子的名贵花卉，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)利用绿色叶片和白色花瓣作为外植体，进行组织培养的原理是高度分化了的植物细胞

5、仍具有全能性。(2)蔗糖属于二糖，其单位是一分子果糖和一分子葡萄糖，具有完整细胞核的植物细胞才具有全能性。(3)在组织培养过程中，常需要添加的两种植物激素为细胞分裂素和生长素，由叶肉细胞形成愈伤组织的过程为脱分化。(4)杂合子经减数分裂形成不同基因型的花粉，若用花粉离体培养，所得到的个体基因型与原植株不同。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)不能对杂合子的植株来说，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的花卉基因型不同于原植株2.(2

6、019江西金太阳全国大联考)科学家用植物体细胞杂交技术，将人参(2N48)的原生质体和胡萝卜(2N18)的原生质体融合，成功地培育出了人参胡萝卜杂种植株，提高了人参皂甙等次生代谢产物含量，据图回答下列问题：(1)过程使用了酶，以获得植物原生质体。与过程密切相关的具有单层膜的细胞器为。(2)过程属于再分化。(3)图中人参胡萝卜杂种植株为倍体，若对人参和胡萝卜采用有性杂交能成功的话，得到的后代是否可育？(填“可育”或“不可育”)。答案(1)纤维素酶和果胶高尔基体(2)(3)四不可育考点二动物细胞工程1.动物细胞培养(1)地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等

7、。其中动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。(2)培养过程(3)培养条件无菌、无毒环境营养：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 0.5 ；适宜的pH：7.27.4。气体环境2.动物体细胞克隆技术(核移植技术)(1)原理：动物细胞核具有全能性。(2)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。(3)核移植过程(以克隆高产奶牛为例)(4)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。生产医用蛋白。作为异种移植的供体。用于组织器官的移植。3.动物细胞融合和单克隆抗体的制备(1)动物细胞融合原理：细胞膜的流动性。融合

8、方法：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新途径。(2)单克隆抗体制备过程优点：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。1.(中图版选修三P40图1221拓展)动物体细胞核移植技术为何选用去核卵(母)细胞？提示卵母细胞体积大，易操作，含有营养物质丰富，还因为其含有能够激发细胞核全能性表达的物质。2.(中图版选修三P3图1214拓展)单克隆抗体制备过程中“两次筛选”目的有何不同？提示第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。(201

9、8全国卷，38)生物选修3：现代生物科技专题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“

10、相同”或“不同”)，性染色体组合(填“相同”或“不同”)。解析(1)动物核移植是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，这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物，与核供体相比，其细胞的染色体数目不变。(2)由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，所以，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度明显低于体细胞核移植。(3)哺乳动物雌性和雄性个体的体细胞中常染色体数目相同，所以分别以雌性和雄性个体的体细胞为供体，克隆动物体细胞的常染色体数目相同，但其性染色体组合不同。答案(

11、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(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，少数性状(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)核移植产生的克隆动物与提供细胞核的亲本可能不同的3个原因： 克隆动物细胞质基因来源于另一个亲本，与植物组织培养不同(来自一个亲本)，即克隆动物遗传物质来自两个亲本。在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异导致性状改变。外界环境条件的影响引起不可遗传的变异。(3)细胞核移植

12、技术形成重组细胞并发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。(4)克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。(5)灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。(6)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。(7)单克隆抗体制备过程中，进行了多次动物细胞培养的操作，说明动物细胞培养是动物细胞工程的基础。(8)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，其他物理、化学诱导融合的手段与植物体细胞杂交过程中原生质体诱导融

13、合的方法相同。澄清易错易混强化科学思维易错易混易错点1对脱毒苗的选材理解不透点拨由于植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，所以常采用茎尖组织培养技术获得脱毒苗。易错点2人工种子与自然种子不同点拨人工种子是通过无性生殖(植物体细胞的组织培养技术)形成的，只有一个亲本的性状；自然种子是有性生殖的产物，具有两个亲本的性状。易错点3不清楚动物细胞培养时，为何使用胰蛋白酶而不使用胃蛋白酶点拨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。

14、易错点4混淆原代培养与传代培养点拨(1)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。(2)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。易错点5不清楚动物细胞克隆化培养时为何常选10代以内的细胞，而“瘤细胞”却为“50代以后”点拨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物质。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。规范答题

15、下面两幅图是制备单克隆抗体的示意图，请据图回答下列问题(1)图1和图2所示过程中，都必须用到的动物细胞工程技术是，进行图1中时需保障的环境，其培养液也要定期更换，为什么？_。(2)图1中过程遭淘汰的细胞有，该过程与植物原生质体融合的不同之处是用诱导。(3)图2中B所示的细胞特点是。(4)图2技术的核心步骤是。答卷采样错因分析混淆加抗生素与定期更换培养液的作用正确答案：清除代谢产物，防止其对细胞造成危害忽略了B细胞与骨髓癌细胞自身融合的产物正确答案：B细胞、骨髓瘤细胞及BB，瘤瘤融合细胞答题不全面正确答案：既能无限增殖又能产生单一抗体随堂真题&预测1.(2016全国卷，40)下图表示通过核移植等

16、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)”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_。解析(1)提供体细胞的供体可能为雌性，也可能为雄性，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

17、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物质。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)克隆动物的培育成功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(去核法)胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞

18、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的细胞核具有全能性2.(2020高考预测)根据下面体细胞杂交技术流程图和动物细胞培养的基本过程示意图，回答下列问题：(1)图甲若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株？为什么？_。(2)图甲中运用的技术手段依据的原理是，其中过程融合完成的标志是，与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为。(3)图甲中已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体植株，则“番茄马铃薯”属于倍体植株。(4)随“神舟六号”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。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

19、化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到阶段(填图甲中字母编号)即可。(5)图乙容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官、组织，原因是_。(6)图乙容器A中的动物器官或组织首先要用酶处理，这是为了使细胞分散开来。这样做的目的是_。(7)图乙动物细胞培养技术的原理是，培养首先在B瓶中进行，为了保证无菌的环境，通常在培养液中添加一定量的，加入CO2的作用是。由于动物细胞生活的内环境还有一些成分尚未研究清楚，所以需要加入。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为。解析(1)番茄、马铃薯之间存在生殖隔离，因此利用传统有性杂交不能得到番茄马铃薯

20、杂种植株。(2)利用原生质体融合，再利用杂种细胞培育杂种植株，此过程依据的原理是植物细胞的全能性和细胞膜的流动性，其中是原生质体融合，完成的标志是子细胞壁的再生；过程表示子细胞壁的再生，与细胞壁形成有关的细胞器是高尔基体。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体植株，则经过体细胞杂交技术获得的“番茄马铃薯”属于六倍体植株。(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，则利用此技术，将柴油树细胞培养进行到e愈伤组织即可。(5)动物胚胎或幼龄动物的组织、器官分化程度低、代谢旺盛、分裂能力强，可作为动物细胞培养的材料。(6)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是剪碎，然后用胰蛋白酶处理，

21、目的是使细胞分散开，使每个细胞能与培养液充分接触。(7)动物细胞培养技术的原理是细胞增殖；为了保证无菌的环境，通常在培养液中添加一定量的抗生素；培养液中加入二氧化碳的作用是维持培养液的pH；动物细胞培养液中一般要加入动物血清、血浆；当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。答案(1)不能，存在生殖隔离(2)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性形成新的细胞壁高尔基体(3)六(4)e(5)分化程度低，分裂能力强(6)胰蛋白使细胞分散开，细胞能与培养液充分接触(7)细胞增殖抗生素维持培养液的pH动物血清、血浆接触抑制课后强化训练(时间：35分钟)1.(2019甘肃重

22、点中学协作体联考)选取A、B植株的细胞进行如图所示操作，请回答问题：(1)实现图中的过程最常用的方法是_。(2)过程的发生，必须进行，其方法有法和法。(3)若细胞A内含a条染色体，细胞B内含b条染色体，则“杂种细胞”内含条染色体；若A、B植株采用常规杂交育种方法培育成功的话，得到的后代含条染色体，必须用来处理幼苗，才能得到可育的杂种植株，其中含有条染色体。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是_。(4)如果原生质体A为小鼠的浆细胞，原生质体B为小鼠的骨髓瘤细胞，诱导二者融合时，独特的方法是用处理。解析(1)过程是去除细胞壁获得原生质体的过程，最常用的方法是酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理。(2

23、)过程表示诱导细胞融合的过程，方法有物理法(离心、电激)和化学法(聚乙二醇诱导)。(3)“杂种细胞”含有两个细胞的染色体，即含有ab条染色体；常规杂交育种过程中，细胞经过减数分裂，细胞A产生的生殖细胞中含有a/2条染色体，细胞B产生的生殖细胞中含有b/2条染色体，获得的后代体细胞中含有(ab)/2条染色体，此植株一般是高度不育的，必须用秋水仙素处理幼苗，使其染色体数目加倍，即细胞中染色体数目为ab条，植株才可育。两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍。(4)与植物细胞融合相比，动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒进行诱导。答案(1)酶解法(2)诱导融合物理化学(3)a

24、b(ab)/2秋水仙素ab克服远缘杂交不亲和的障碍(4)灭活的病毒2.(2019山东德州模拟)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。分析回答：(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技术有_(至少答出两条)。(2)过程诱导融合的方法是，过程选用的骨髓瘤细胞(填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。(3)经过程筛选得到的细胞还需转移至多孔培养板中进行过程，原因是_。(4)请根据所学知识，用箭头和文字补全图中

25、方框内获取单克隆杂交杂交瘤细胞的生产过程。(5)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。解析(1)过程表示给小鼠注射抗原，目的是刺激小鼠产生能分泌识别癌胚抗原抗体的浆细胞(B淋巴细胞)；根据单克隆抗体制备流程可知，该过程涉及的技术包括动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。(2)诱导动物细胞融合的方法有聚乙二醇、灭活病毒、电激等。HAT培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞，骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上生长。(3)从小鼠体内提取的B淋巴细胞不止一种类型，故筛选得到的杂交瘤细胞产生的抗体不是单克隆抗体，因此经过程筛选得到的细胞还需转移至多孔培养板上运用抗原抗体杂交

26、法筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞。(4)单克隆抗体制备过程为将获得的B淋巴细胞与单克隆杂交瘤细胞融合在选择培养基上筛选出杂交杂交瘤细胞克隆化培养、抗体检测筛选出单克隆杂交杂交瘤细胞。(5)获得的单克隆杂交杂交瘤细胞在体外条件下培养或注射到小鼠腹腔内增殖，均可提取出大量的双特异性单克隆抗体。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、电激等不能(3)从小鼠体内提取的B淋巴细胞不止一种类型(筛选得到的杂交瘤细胞产生的抗体不是单克隆抗体)(4)将获得的B淋巴细胞与单克隆杂交瘤细胞融合在选择培养基上筛选出杂交杂交瘤细胞克隆化培

27、养、抗体检测筛选出单克隆杂交杂交瘤细胞(5)注射到小鼠腹腔内增殖3.(2019陕西延安宝塔区期中)如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答：(1)人类“治疗性克隆”属于生物工程中的工程。(2)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有。(3)相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因。上述“克隆”过程是建立在胚胎干细胞的和基础上的。(4)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是_。解析(1)人类“治疗性克隆”属于生物工程中的动物细胞工程。(2)高度分化的动物体细胞核仍具有全能性，但其全能性受到很大的限制，而

28、卵母细胞的细胞质中含有使体细胞核表现全能性的物质。(3)胚胎干细胞经细胞分裂、分化形成不同的组织细胞，其本质原因是基因的选择性表达。题中所述的“克隆”过程是建立在胚胎干细胞的分裂和分化基础上的。(4)克隆的器官在器官移植方面的主要优点是解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。答案(1)动物细胞(或细胞)(2)全能性(3)选择性表达分裂分化(4)解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题4.(2019内蒙古包头九中期中)转基因猪在异常器官移植、生物反应器和疾病模型等方面有广泛应用。下图为转基因猪的培育过程，请分析回答：(1)体外培养猪胎儿成纤维细胞，需定期更换培养液，防止对细

29、胞自身造成伤害。当细胞贴满瓶壁时，可分瓶进行培养，让其继续增殖，通常选用10代以内的细胞进行核移植，目的是保持细胞正常的_。(2)为便于检测与筛选，用红色荧光蛋白基因作为基因参与构建基因表达载体，将其导入猪胎儿成纤维细胞中，筛选发红色荧光的细胞与期的去核卵母细胞融合，使供体核进入受体卵母细胞，利用物理或化学的方法激活重组细胞，使其完成形成重组胚胎。采用机械方法进行使代孕猪产下同卵双胎或多胎。(3)与成年动物细胞相比，用胚胎细胞克隆动物的成功率较高，原因是_。解析(1)动物细胞培养过程中，需要不断地更换培养液，以防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成伤害。成纤维细胞贴壁分裂生长到表面相互接触时，就会

30、停止分裂，可以用胰蛋白酶处理后分瓶培养，即进行传代培养。10代以内的细胞能够保持正常的二倍体核型，适宜进行核移植。(2)图中红色荧光蛋白基因是标记基因；核移植时，选取处在M中(减数第二次分裂中)期的去核卵母细胞作为受体细胞；利用物理或化学的方法激活重组细胞，使其完成细胞分裂和发育进程形成重组胚胎。采用机械方法进行胚胎分割可使代孕猪产下同卵双胎或多胎。(3)胚胎细胞的分化程度低于成年动物的体细胞，恢复其全能性相对容易，故与成年动物体细胞相比，用胚胎细胞克隆动物的成功率较高。答案(1)细胞代谢产物积累传代二倍体核型(2)标记M(或减)中细胞分裂和发育进程胚胎分割(3)胚胎细胞的分化程度低于成年动物

31、的体细胞，恢复其全能性相对容易5.(2018湖北八市一模)阅读下列资料，回答相关问题：资料1用小鼠制备的抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕试剂盒”，检测早孕的准确率在90%以上。资料2葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，朱国萍等人在确定第138位甘氨酸为目标氨基酸后，用有效方法以脯氨酸替代甘氨酸，结果其最适反应温度提高了1012 ，使蛋白质空间结构更具刚性。资料3巴西是全球最大的甘蔗生产国，但是甘蔗容易受螟虫的侵害。2017年6月8日，巴西向世界宣布，全球首款能抵抗螟虫的转基因甘蔗已培育成功，并且批准该品种进入市场。(1)资料1中，在该“单抗”的生产过程中，将作为抗原对小

32、鼠进行接种后，从脾脏中提取B淋巴细胞，并设法将其与鼠的骨髓瘤细胞融合，再用特定的选择培养基进行筛选，选出融合的杂种细胞，对该细胞还需进行培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的符合需要的杂交瘤细胞。单克隆抗体最主要的优点有_。(2)资料2中提到的生物技术属于工程的范畴。在该实例中，直接需要操作的是(选填“肽链结构”“蛋白质空间结构”或“基因结构”)。(3)资料3中获得转基因甘蔗的过程中，核心步骤是，为了避免目的基因和载体的自身连接成环和反向连接，应该采取的措施是_。解析(1)资料1中，用小鼠制备抗人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，因此作为抗原的是人绒毛膜促性腺激素；由于基因是选择性表达的，

33、杂种细胞不一定表达出相应的抗体，且杂种细胞的数量较少，因此还需要对该细胞进行克隆化培养和抗体检测。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，并可大量制备等优点。(2)资料2中提到的生物技术属于蛋白质工程的范畴，该技术是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质的技术，因此其直接操作的是基因结构。(3)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；为了避免目的基因和载体的自身连接成环和反向连接，使用两种能产生不同黏性末端的(不同)限制酶对目的基因和载体分别进行切割。答案(1)人绒毛膜促性腺激素克隆化特异性强、灵敏度高，并可大量制备(2)蛋白质基因结构(3)基因表达载体的构建(或：构建基

34、因表达载体)使用两种能产生不同黏性末端的(不同)限制酶对目的基因和载体分别进行切割6.(2019江西赣中南五校联考)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了胡萝卜羊角芹杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记胡萝卜和羊角芹的细胞膜上的蛋白质，其培育过程如图所示：请回答下列相关问题。(1)植物体细胞杂交的生物学原理是_。(2)过程常用酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。植物原生质体融合过程常采用的物理方法有(答出两点即可)；原生质体融合成功的标志是。在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，当观察到时可判断该原生质体是由胡萝卜原生质体和羊角芹原生质体融合而成的。(3

35、)过程和过程分别为，过程的培养基中常添加的植物激素有。(4)与杂交育种相比，植物体细胞杂交的显著特点是_。解析(1)植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞在一定条件下诱导融合成杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成新的植物体，体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)植物细胞具有细胞壁，在进行体细胞融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，诱导原生质体融合的物理法包括振荡、离心、电激等，化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合。细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁；由于红色荧光和绿色荧光分别标记于胡萝卜和羊角芹的细胞膜上的蛋白质，故融

36、合的杂种原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧光。(3)由杂种细胞形成愈伤组织的过程为植物组织培养中的脱分化，由愈伤组织形成胡萝卜羊角芹杂种植株的过程属于再分化。培养基中需添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。(4)植物体细胞杂交是将不同种植物的体细胞融合，克服了植物远缘杂交不亲和的障碍或打破了物种间的生殖隔离。答案(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶离心、振荡、电激(任意两点均可)杂种细胞再生出细胞壁融合的杂种原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧光(3)脱分化和再分化生长素和细胞分裂素(4)克服了植物远缘杂交不亲和的障碍(或打破了物种间的生殖隔离)7.(2019辽宁五校协作体联

37、考)人心肌细胞中的肌钙蛋白由三个结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T(cTn T)、肌钙蛋白I(cTn I)和肌钙蛋白C(cTn C)，其中肌钙蛋白I(cTn I)在血液中含量上升提示心肌损伤。为制备抗cTn I的单克隆抗体，科研人员进行了如下过程：请回答下列相关问题。(1)每隔两周需用cTn I作为抗原给小鼠注射一次，共注射三次，其目的是，最后一次注射后的第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞进行诱导融合，常用的诱导因素有(答出两点即可)等。(2)甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是，过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，其目的是

38、筛选获得能产生的抗cTn I抗体的杂交瘤细胞。(3)在体外培养杂交瘤细胞时，培养液中通常加入等天然成分，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体环境中进行培养，CO2的主要作用是_；为防止代谢产物的积累，可采用的方法；动物细胞体外培养的适宜温度一般与相近。解析(1)每隔两周用cTn I作为抗原给小鼠注射一次，共注射三次，其目的是加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的淋巴细胞；诱导动物细胞融合常用的诱导因素有灭活的病毒、聚乙二醇(或PEG)、电激等。(2)图中过程分别表示单克隆抗体制备过程中的两次筛选，其中过程表示用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，过程表示通过克隆化培养和抗体检测筛选出能产生抗cT

39、n I抗体的杂交瘤细胞。因此，甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是乙和丙；过程的目的是筛选出能产生特异性强、灵敏度高的抗cTn I抗体的杂交瘤细胞。(3)培养动物细胞时，常需加入血清、血浆等天然成分，培养时需通入含5% CO2和95%空气的混合气体，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。为防止代谢产物的积累对细胞造成危害，可定期更换培养液，以便清除代谢产物。动物细胞体外培养的适宜温度一般与动物的体温相近。答案(1)加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的淋巴细胞灭活的病毒、聚乙二醇(或PEG)、电激(答出两点即可)(2)乙和丙特异性强、灵敏度高(3)血清、血浆维持培养液的pH定期更换培养液动物的体温8.(2019河南天一大联考)可饲疫苗是指利用基因工程手段将编码抗原蛋白的基因导入可饲用的植物细胞内，使目的基因在植物中表达。通过转基因植物的种植和加工，来生产有活性的可饲疫苗，可直接饲喂动物和禽类，下图为可饲疫苗的生产流程，据此回答下列问题：(1)将抗原基因转入质