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新教材高考生物一轮复习第二单元现代生物科技1细胞工程学案选择性必修3
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这是一份新教材高考生物一轮复习第二单元现代生物科技1细胞工程学案选择性必修3，共31页。
细胞工程
考点一 植物细胞工程
任务驱动 探究突破
任务1 对细胞工程概念的理解
(1)原理和方法：细胞生物学和________________。
(2)操作水平：____________________________。
(3)目的：按照人的意愿来改变____________或获得细胞产品。
(4)根据操作对象的不同分为两类：植物细胞工程和__________。
任务2 完善植物组织培养技术的相关内容
(1)概念
①培养对象：___________________________________________________。
②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等人工控制条件。
③培养结果：产生愈伤组织、丛芽，最终形成__________。
(2)操作流程
外植体根、芽或胚状体―→试管苗
任务3 完善植物体细胞杂交技术的相关内容
(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成________，并把杂种细胞培育成______________的技术。
(2)操作流程
(3)流程分析
①过程a为去除________以获得具有活力的原生质体，用到的酶是________________。
②过程b是原生质体的融合，其原理是______________________。
③诱导b融合的两种方法：物理法包括__________________________等；化学法一般用____________作为诱导剂。
④过程c是原生质体融合后再生出新的________。
⑤过程d是__________技术，其原理是____________。
(4)意义：________________________________________________________________________。
任务4 植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径
(2)作物新品种的培育
(3)细胞产物的工厂化生产：如人参皂甙干粉的生产。
任务5 比较植物组织培养与植物体细胞杂交的区别与联系
名称
植物组织培养
植物体细胞杂交
原理
__________
细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性
过程
离体的植物器官、
组织或细胞
↓脱分化
________
↓再分化
____________
↓发育
植物体
选材
选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化
________________________________
技术
操作
____________
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
联系
____________是____________的基础，____________所用的技术更复杂
任务6 比较单倍体育种和突变体利用的不同点
项目
原理
优点
成果
单倍体
育种
染色体变异
明显缩短育种年限
单育1号烟草品种、中花8号、11号水稻和京花1号小麦品种等
突变体
的利用
基因突变
产生新基因，大幅度改良某些性状
抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草等
考向分类 对点落实
植物组织培养技术及应用
1．[2016·江苏卷，9]下列有关细胞工程的叙述，正确的是( )
A．PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合
B．用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂
C．骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体
D．核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体
2．(多选)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，需要( )
A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
3．[经典高考]为了探究6－BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6－BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表：
回答下列问题：
(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为__________和__________两类。上述培养基中，6－BA属于__________类生长调节剂。
(2)在该实验中，自变量是__________，因变量是____________________________，自变量的取值范围是__________。
(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是__________号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入__________(填“6－BA”或“IAA”)。
4．[经典模拟]传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和用种子播种，随着科学技术的进步，人们开始采用组织培养技术繁殖兰花，其过程如图所示：
(1)植物组织培养是在__________和人工培养条件下，将__________的植物组织、器官、细胞，培养在人工配制的__________上，诱导其产生__________、丛芽，最终发育成完整植株的过程。
(2)兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体，是因为细胞中含有__________________，具有发育成完整个体的潜能，这种潜能叫__________。
(3)请用简单的文字和箭头，绘出①②③④之间的关系______________________________________________。
(4)有人想到利用植物体细胞杂交技术解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱的好办法，但操作后得到的“韭菜—兰花”，并没有预想中的“繁殖容易，香气浓郁”，可能的原因是________________________________________________________________________。
5．[经典模拟]植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用如图所示图解简单表示：
(1)培育胚状体利用了________________这一项生物技术，胚状体再继续培养，则可培育出完整的植株，这体现了________________。培养基中除了含有一定的营养外，还必须含有____________________等植物激素，还需要对培养基进行严格的________。
(2)如果愈伤组织是三七叶肉细胞培养产生的，若为了获得三七的细胞产物，则只需要培养到____________；若为了获得三七的人工种子，则需要培养到________。如果愈伤组织是棉花叶肉细胞培养产生的，通过基因工程要获取抗虫棉，目的基因导入棉花愈伤组织细胞常用的方法是____________法。
(3)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中，必须要经过________。
①无丝分裂 ②有丝分裂 ③减数分裂 ④原代培养
⑤传代培养 ⑥植物体细胞杂交 ⑦细胞融合 ⑧脱分化 ⑨再分化
植物体细胞杂交技术
6．[经典高考]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。
7．[天津卷]DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。
亲本藻
优势代
谢类型
生长速率
[g/(L·天)]
固体培养基
上藻落直径
DHA
含量(‰)
A藻
自养
0.06
小
0.7
B藻
异养
0.14
大
无
据表回答：
(1)选育的融合藻应具有A藻______________________和B藻______________________的优点。
(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻，其目的是获得______________________________。
(3)通过以下三步筛选融合藻，步骤__________可淘汰B藻，步骤__________可淘汰生长速率较慢的藻落，再通过步骤__________获取生产所需的融合藻。
步骤a：观察藻落的大小
步骤b：用不含有机碳源(碳源——生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养
步骤c：测定DHA含量
(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验，结果如下图：
①甲组条件下，融合藻产生[H]的细胞器是________；丙组条件下产生ATP的细胞器是__________。
②与甲、丙两组相比，乙组融合藻生长速率较快，原因是在该培养条件下____________________________。甲、乙两组DHA产量均较高，但实际生产中往往采用甲组的培养条件，其原因是__________________________________________________________________。
8．[原创]选取A、B植株的细胞进行如下图的操作，请回答问题：
(1)实现图中①过程最常用的方法是________。
(2)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个染色体，细胞B内含b个染色体，则“杂种细胞”内含________个染色体；若A、B植株采用常规杂交育种方法成功的话，得到的后代含________个染色体，必须用__________________来处理幼苗，才能得到可育的杂种植株，其中含有________个染色体。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是：________________________________。
9．[2021·广东省新高考适应性测试]植物细胞工程技术在作物育种上具有广泛的应用。回答下列问题：
(1)植物组织培养技术：在________和人工控制的条件下，将离体的组织和细胞在特定培养基上先________得到愈伤组织，再分化得到胚状体等，进而得到新植株。该过程的原理是________________。
(2)植物原生质体培养技术：首先用________________酶去除植物细胞的细胞壁得到原生质体，然后向原生质体中导入抗病基因或含有抗病基因的染色体片段，转移至合适的环境中，在____________(填细胞器)的作用下再生细胞壁、形成愈伤组织、得到胚状体，最终发育成完整的植株。
(3)植物体细胞杂交技术：该技术是先用酶解法将两种不同植物的细胞壁去除，再添加____________(填化学法)诱导两种原生质体相融合，再生出细胞壁后形成杂种细胞，经组织培养技术得到杂种植株。该项技术的优点是____________________________________，该技术可能不会按照人们的意愿表达出双亲的优良性状，其原因可能是________________________________________。
考点二 动物细胞工程
任务驱动 探究突破
任务1 完善动物细胞培养过程示意图，并填空
(1)与植物细胞培养相比，动物细胞培养过程所用的培养基一般是______培养基，并加入______。
(2)动物细胞培养过程中两次用到胰蛋白酶，第一次的作用是将剪碎的组织分散成________；第二次是将贴壁生长的细胞从瓶壁上______下来，其目的是避免动物细胞的________现象。
(3)动物细胞培养时加入CO2的主要作用是维持培养液的______；O2的作用是促进细胞________。
任务2 干细胞的种类
名称
胚胎干细胞
成体干细胞
类别
全能干细胞
多能干细胞
专能干细胞
特点
具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能
具有组织特异性，具有分化成多种细胞或组织的潜能，不具有发育成完整个体的能力
只能分化成某一种类型或功能密切相关的几种类型的细胞，不能发育成完整个体
来源
或
举例
早期胚胎(如桑葚胚或囊胚内细胞团细胞)
造血干细胞
神经干细胞等
应用
用于病人的器官移植等
治疗白血病，恶性肿瘤放疗、化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病
治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病(帕金森病、阿尔茨海默病等)
任务3 比较动物细胞培养与动物体细胞核移植的不同点
动物细胞培养
动物体细胞核移植
原理
________
________________
过程
结果
获得________
获得________
应用
①生产生物制品
②用于基因工程
③检测有毒物质
①加速家畜遗传改良进程，促进良种繁育
②保护濒危物种
③生产医用蛋白
④提供克隆器官、组织等
易错警示
细胞工程的两个总结
(1)植物组织培养和动物细胞培养过程都存在细胞的培养过程，但植物细胞可以先分裂再分化，而动物细胞不分化只分裂。
(2)克隆动物的起点是经过核移植后形成的重组细胞，其遗传物质主要来自供体，因此形成的个体性状主要同供体，但也有部分性状同受体。
任务4 比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的不同点
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
____________
过程
细胞A、B
↓去壁
原生质体A、B
↓融合
融合的原生质体
↓再生壁
杂种细胞
↓植物组织培养
杂种植株
细胞A、B
↓融合
杂交细胞
↓有丝分裂
多个相同杂交细胞
相关酶
____________
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
融合
方法
物理法：离心、电激、振动；化学法：聚乙二醇等试剂诱导
除物理法和化学法外，还可以用灭活的病毒诱导
结果
________
________
意义
________________
突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
任务5 据图完成下列各题
图1中，a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，图2为单克隆抗体制备的流程(顺序已被打乱)。
(1)由图1分析：①诱导a、b两种细胞融合的方法有聚乙二醇(PEG)、________、电激等；②a、b两种细胞可发生融合，融合的原理是____________；③融合后形成图中的d细胞，d细胞的特点是________________________；④由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比，具有__________________________等特点。
(2)图2B中小鼠注射的物质是________，其目的是刺激机体发生免疫应答，从而产生效应B细胞(浆细胞)。
(3)在获取C细胞时，被筛选淘汰的细胞类型有________________________，只有融合的__________才能生长。
(4)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来：
考向分类 对点落实
动物细胞培养技术的考查
1．[经典高考]下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A．细胞系连续分裂的细胞大多具有二倍体核型
B．某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞
C．由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆
D．未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状
2．(多选)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
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处理
C．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型
D．丁过程得到的细胞具有异质性
[题后归纳]
(1)动物细胞培养时选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养的原因：幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。
(2)在动物细胞培养过程中两次用到胰蛋白酶：第一次是将剪碎的组织分散成单个细胞；第二次是将贴壁生长的细胞从瓶壁上分离下来，其目的是避免动物细胞培养时出现接触抑制现象。
(3)细胞贴壁和接触抑制
悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，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，这种现象称为细胞的接触抑制。
(4)原代培养与传代培养
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、繁殖到一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致营养枯竭，进而影响细胞的生长，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．[2021·四川成都棠湖中学高三月考]食品保鲜剂——青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂从而抑制发芽，被用于蔬菜的保鲜，但其残留会损害人体健康。根据材料回答下列问题。
(1)青鲜素是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质，属于________________。
(2)青鲜素残留毒性可能会使____________________发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。
(3)科研人员以小兔为实验材料，用“动物细胞培养技术”对青鲜素的毒害性进行了检测。
①请完善检测青鲜素毒性的实验：
主要实验步骤：
第一步：取大小相同的六只培养瓶编号为1～6，分别加入等量的相同培养液和小兔细胞。
第二步：向1号培养瓶中加入生理盐水，向2～6号培养瓶中分别加入________________________________________。
第三步：培养一段时间后，取样制成临时装片，用显微镜观察，______________________，________________________。
结果如下表：
培养瓶编号
1
2
3
4
5
6
添加剂中青
鲜素浓度
(mg/L)
水
10
30
90
270
810
变异细
胞比例
0
0
1/106
1/106
2/106
8/106
分析表中数据可得出结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②该实验检测有毒物质毒性的指标是____________________________，所用培养液中需要加入的特殊营养成分是____________。
体细胞克隆技术及应用
4．[2016·全国卷Ⅱ，40]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①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。②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“多利”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了____________________________________________________________。
题后反思
(1)克隆技术形成的重组细胞可发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性，而非动物细胞的全能性。
(2)克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别以及绝大多数性状与供核亲本一致。
(3)核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同：
①克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外线粒体中的DNA主要来自于受体卵细胞。
②性状是基因与环境共同作用的结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核动物完全相同。
③在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供核动物没有的性状。
单克隆抗体的制备及应用
5．(多选)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中使用聚乙二醇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是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
6．(多选)关于下面制备单克隆抗体过程示意图的叙述，正确的是( )
A．①表示已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导
C．④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的
D．⑤可以无限增殖
7．[全国卷Ⅰ，40]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________________________________________________________________________。
[题后反思]
比较制备单克隆抗体过程中的几种细胞
细胞
特点
浆细胞
能产生单一抗体，但不能无限增殖
骨髓瘤细胞
能无限增殖，但不能产生抗体
杂交瘤细胞
既能产生单一抗体，又能在体外培养条件下无限增殖
8.[2021·黑龙江省大庆市铁人中学高三模拟]CD3分子是辅助性T细胞表面的标记分子，在抗原识别和免疫信号传导过程中具有重要的作用。利用抗CD3单克隆抗体阻断免疫细胞活化信号传导，可为防治器官移植排斥反应与治疗自身免疫性疾病提供新的方法和手段。下图为获取抗CD3抗体(Ab－3)的两种方法，请据图回答：
(1)a过程为从小鼠的________中提取抗体；经b、c、d过程获得抗体相对于a过程获得抗体的优势是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)b过程一般从小鼠的________(填器官)中分离免疫细胞，甲和乙试管中的细胞分别是____________和____________。
(3)过程c需要在具有________作用的培养基上培养，分离获得的丙试管中细胞的特点是__________________________________________。
(4)d过程是对丙试管中的细胞进行____________和________________，以获得足够数量的能够分泌抗CD3特异性抗体的细胞。
9．[2021·重庆市开州区铁桥中学高三质量检测]用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体，方法是将人抗体基因插入噬菌体载体，然后让该噬菌体感染大肠杆菌，抗体可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式，附着在噬菌体表面，也可能通过大肠杆菌分泌出去。回答下列问题：
(1)获取人抗体基因时，可从人的________(填“B”“T”或“体”)细胞中获取总RNA，逆转录成cDNA，再通过PCR技术扩增出抗体基因。在PCR反应体系中，加入dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP)的作用是__________________________。
(2)在噬菌体抗体库的构建过程中，理论上可以不利用Ca2＋处理大肠杆菌，依据是________________________________________。
(3)从噬菌体抗体库中筛选特异性抗体的方法是________________，原理是______________________。
(4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列在终止密码子突变型的菌株表达时，抗体基因的表达产物是____________(填“融合蛋白”或“分泌型抗体”)。
(5)与利用杂交瘤技术生产的单克隆抗体相比，用该技术省去了________________(步骤)，使制备更简单易行。
[网络建构提升]
[长句应答必备]
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。
[等级选考研考向]
1．[2018·江苏卷，22](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
B．a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现
C．c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关
D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
2．[2020·天津卷]某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比(如表)进行预实验。
品种B组织培养阶段
细胞分裂素浓度
(μmol/L)
生长素浓度
(μmol/L)
Ⅰ诱导形成愈伤组织
m1
n1
Ⅱ诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ诱导生根
m3
n3
据表回答：
(1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是__________________________________________。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是________阶段。
(3)为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品种B的激素配比(m1>2.0)，以0.5μmol/L为梯度，设计5个浓度水平的实验，细胞分裂素最高浓度应设为________μmol/L。
(4)Ⅲ阶段时，科研人员分别选用浓度低于或高于n3μmol/L的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果，原因是处理幼芽时，选用低浓度生长素时的处理方法为________，选用高浓度生长素时的处理方法为________________。
(5)在________阶段用秋水仙素对材料进行处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。
3．[2020·江苏卷]新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起肺炎。图1为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题：
(1)图1中人体内抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒的抗原暴露在细胞表面，被________细胞表面的受体识别后激活该细胞。
(2)B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的________，形成________________________细胞。
(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的________；采集血液样本主要用于血清学检查，检测________________________________________________________________________。
(4)据图2所示，研制抗S蛋白单克隆抗体，需先注射________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得________细胞。因为同一种抗原可能激活________细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
4．[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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[国考真题研规律]
1．[2020·全国卷Ⅰ，38]为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题：
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是________________________________________________________________________。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于______________，使用该培养基进行细胞培养的结果是________________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是____________________。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有______________________________________________________(答出2点即可)。
2．[2019·全国卷Ⅱ]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)。
3．[2019·全国卷Ⅲ]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③切取的组织块中要带有形成层，原因是________________________________________。
(3)从步骤⑤到步骤⑥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⑥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。
4．[2017·全国卷Ⅲ，38节选]编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。
图1
图2
回答下列问题：
(3)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、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。
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。
5．[2018·全国卷Ⅲ]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“不相同”)，性染色体组合________(填“相同”或“不同”)。
第二单元 现代生物科技
课堂互动探究案1
高效课堂 师生互动提考能
考点一
【任务驱动 探究突破】
任务1 (1)分子生物学 (2)细胞水平或细胞器水平 (3)细胞内的遗传物质 (4)动物细胞工程
任务2 (1)离体的植物组织、器官或细胞 完整的植株 (2)脱分化 愈伤组织 再分化
任务3 (1)杂种细胞 新的植物体 (3)细胞壁 纤维素酶和果胶酶 细胞膜的流动性 离心、振动、电激 聚乙二醇(PEG) 细胞壁 植物组织培养 细胞的全能性
(4)克服了远缘杂交不亲和的障碍
任务4 (1)微型繁殖 作物脱毒 (2)突变体的利用
任务5 细胞的全能性 愈伤组织 根、芽或胚状体 原生质体A 原生质体B 融合的原生质体AB 杂种细胞AB 不同种的植物体细胞融合后形成杂种细胞 脱分化、再分化等 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交
【考向分类 对点落实】
1．解析：PEG是促细胞融合剂，但植物细胞不能直接融合，需先去壁形成原生质体后才能融合，A错误；制备人工种子应用完整的植物细胞，不需制备原生质体，B错误；骨髓瘤细胞不能产生抗体，C错误；通过核移植克隆的动物，其线粒体只来自卵细胞，即线粒体DNA来自供卵母体，D正确。
答案：D
2．解析：农杆菌可通过侵染宿主细胞，从而通过Ti质粒上的T－DNA将目的基因转入到宿主细胞中，A正确；通过对已经导入目的基因并含有标记基因的细胞进行筛选，从而淘汰没有成功导入目的基因的细胞并保留导入了目的基因的细胞，B正确；聚乙二醇多用于植物体细胞融合，用于培养异源多倍体，与此处的基因工程的操作无关，C错误；进一步对筛选出来的细胞进行组织培养，得到转基因植株，这一过程需用到适当比例的生长素和细胞分裂素以诱导愈伤组织生芽，D正确。
答案：ABD
3．解析：(1)植物组织培养常用MS培养基，其中，无机盐的元素可分为大量元素和微量元素两类，前者如N、P、K、Ca、Mg、S等，后者如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo等。MS培养基中还常需要添加能诱导细胞分裂、脱分化、再分化的生长素和细胞分裂素。(2)该实验中，各组6－BA的浓度均为0.5 mg/L，IAA的浓度不相同，故自变量为IAA浓度，IAA浓度范围为0～0.5 mg/L。据表可知，该实验的因变量是再生丛芽外植体的比率(m)以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)。(3)由表格中的数据可知，1号培养基诱导丛芽总数最少。(4)生长素常用于诱导细胞分裂和根的分化，6－BA一般用于诱导植物的愈伤组织分化出丛芽，故诱导菊花试管苗生根，培养基中一般不加入6－BA。
答案：(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素
(2)IAA浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0～0.5 mg·L－1
(3)1 (4)6－BA
4．答案：(1)无菌 离体 固体培养基 愈伤组织 (2)本物种的全部遗传信息 细胞全能性 (3)组织细胞②愈伤组织④胚状体 (4)两个物种之间的基因相互影响，导致某些基因无法正常表达
5．解析：(1)离体植物细胞通过脱分化形成愈伤组织，通过再分化形成具有根和芽的胚状体，再通过细胞分裂、分化发育成一个完整的植株。该技术称为植物组织培养，其原理为植物细胞的全能性。培养基的成分包括水、无机盐、维生素、氨基酸、蔗糖、植物激素(生长素和细胞分裂素等)等；培养基要求进行严格的灭菌。(2)三七的细胞产物为细胞的代谢产物，将三七叶肉细胞培养到愈伤组织即可；获得人工种子需培养至胚状体；棉花为双子叶植物，导入抗虫基因常用农杆菌转化法。(3)离体叶肉细胞培养到胚状体的过程中必须经过脱分化和有丝分裂形成愈伤组织，再分化和有丝分裂形成具有根和芽的胚状体。
答案：(1)植物组织培养 植物细胞的全能性 细胞分裂素、生长素 灭菌 (2)愈伤组织 胚状体 农杆菌转化 (3)②⑧⑨
6．解析：(1)利用植物体细胞杂交技术培育新品种的过程中，应先用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，获得有活力的原生质体，经诱导融合后培养成愈伤组织，再经再分化形成完整植物体。(2)多倍体是指由受精卵发育来的、细胞内含有三个或三个以上染色体组的个体。(3)欲通过人工种子大量繁殖这种杂种植株，则可将经再分化形成的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料经人工薄膜包装来获得人工种子。
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)由受精卵发育而来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)
7．解析：(1)根据表中两种藻的特性可知，A藻具有产生DHA、自养等优点，B藻具有快速增长的优点，选育的融合藻应该具有两种藻的优点。(2)由于植物细胞具有细胞壁，影响了原生质体的融合，所以在融合前，需用纤维素酶和果胶酶处理以获得原生质体。(3)在筛选融合藻的过程中，要根据两种藻及融合藻的特性进行筛选。从题中信息可以看出，筛选过程是通过培养过程观察或测定DHA含量进行的，在培养过程中，最先观察到不能生长的是B藻，淘汰B藻，生长比较慢的是A藻，最后再通过测定DHA含量获得所需的融合藻。(4)①甲组条件是光照下，培养基中含有无机物，该条件下的融合藻既可以进行呼吸作用，也可以进行光合作用，可产生[H]的细胞器有线粒体和叶绿体；而在丙组条件下，黑暗中培养基中含有葡萄糖，该条件下融合藻只进行呼吸作用，产生ATP的细胞器只有线粒体。②乙组条件既有光照，培养基中又含有有机物－葡萄糖，融合藻既能光能自养又能异养，所以融合藻生长速度较快；甲组中不需要添加葡萄糖，可降低成本，同时甲组的培养基中不含有机物，杂菌无法生长，所以在实际生产中往往采用甲组的培养条件。
答案：(1)产生DHA，自养特性 快速生长
(2)原生质体 (3)b a c
(4)①线粒体、叶绿体 线粒体 ②融合藻既能光能自养又能异养 融合藻利用光能和简单的无机物即能生长，不需要添加葡萄糖，可降低成本，也可防止杂菌生长
8．解析：(1)图示表示植物体细胞杂交过程，①是去壁过程，最常用的方法是酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁。(2)②表示诱导细胞融合的过程，方法有物理方法(离心、电刺激)和化学方法(聚乙二醇)。(3)“杂种细胞”具有两个细胞的染色体，有a＋b条染色体。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，利用杂交育种获得的后代体细胞中所含有的染色体数为两亲本的一半，即(a＋b)/2条，此植株是高度不育的，必须利用秋水仙素处理，使其染色体数目加倍，即细胞中染色体数目恢复为a＋b条，此时该植株可育。说明体细胞杂交方法的优点是克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
答案：(1)酶解法(纤维素酶、果胶酶) (2)诱导融合 物理 化学 (3)a＋b (a＋b)/2 秋水仙素 a＋b 克服远缘杂交不亲和的障碍
9．解析：(1)植物组织培养技术：在无菌和人工控制的条件下，让离体的组织和细胞在特定培养基上先脱分化得到愈伤组织，再分化得到胚状体、丛芽等，进而得到新植株。该过程的原理是植物细胞的全能性。(2)植物原生质体培养技术：首先用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁得到原生质体，然后向原生质体中导入抗病基因或含有抗病基因的染色体片段，转移至合适的环境中，在高尔基体的作用下再生细胞壁、形成愈伤组织、得到胚状体，最终发育成完整的植株。(3)植物体细胞杂交技术：该技术是先用酶解法将两种不同植物的细胞壁去除，再添加聚乙二醇(化学法)或离心、电刺激(物理法)诱导两种原生质体相融合，再生出细胞壁后形成杂种细胞，经组织培养技术得到杂种植株。该项技术的优点是克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍(或克服生殖隔离)，该技术可能不会按照人们的意愿表达出双亲的优良性状，其原因可能是不同物种的基因在表达时相互干扰，从而不能有序表达。
答案：(1)无菌 脱分化 植物细胞的全能性 (2)纤维素酶和果胶 高尔基体 (3)聚乙二醇 克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍(或克服生殖隔离) 不同物种的基因在表达时相互干扰，从而不能有序表达
考点二
【任务驱动 探究突破】
任务1 胰蛋白酶 胰蛋白酶 (1)液体 动物血清 (2)单个细胞 分离 接触抑制 (3)pH 有氧呼吸
任务3 细胞增殖 动物细胞核的全能性 原代 胰蛋白酶 传代 去核卵母细胞 重组细胞 早期胚胎 细胞群 克隆动物
任务4 细胞膜的流动性 纤维素酶和果胶酶 杂种植株 杂交细胞 克服了不同生物远缘杂交的不亲和性，获得杂种植株
任务5 (1)灭活的病毒 细胞膜的流动性 既能无限增殖，又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高、并可大量制备 (2)特定抗原 (3)未融合细胞、同种细胞相互融合后的细胞 杂交瘤细胞
(4)
【考向分类 对点落实】
1．解析：细胞系连续分裂的细胞其核型已发生改变；一个祖细胞培养形成的细胞群才为一个克隆；未经克隆化培养的细胞系细胞可能是不同细胞分裂形成的，其性状可能不同。
答案：B
2．解析：动物细胞培养需要无毒、无菌的环境，甲过程指从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒处理，A正确；乙过程表示将得到的皮肤组织分散成单个细胞制备成细胞悬液，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，B正确；丙过程表示原代培养，此时的细胞仍能保持正常的二倍体核型，C错误；丁过程表示传代培养，此时得到的细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞已经发生突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展，D正确。
答案：ABD
3．解析：(1)人工合成的植物激素类似物叫植物生长调节剂。(2)细胞癌变的机理是原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞分裂失控而癌变。(3)①从表中可以看出实验的自变量为青鲜素浓度，在第二步中分别向各组加入等量10、30、90、270、810 mg/L的青鲜素溶液。第三步：培养一段时间后，取样制成临时装片，用显微镜观察并记录细胞分裂中期的变异细胞数目和正常细胞数目，统计其变异细胞的百分比。最后得出结论：浓度在10 mg/L以下没有影响，大于90 mg/L毒性增加明显。②检查青鲜素的毒性，通常用变异细胞占全部正常细胞的百分数作为指标，培养液中特殊的成分是动物血清。
答案：(1)植物生长调节剂 (2)原癌基因和抑癌基因 (3)等量的不同浓度(10、30、90、270、810 mg/L)的青鲜素溶液 记录变异细胞的数目 统计变异细胞百分比 低浓度的青鲜素毒性很小，浓度90 mg/L以上毒性增加明显 变异细胞占全部培养细胞的百分数(变异细胞比例) 动物血清(或血浆)
4．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核。②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，核移植技术的原理是已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)已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
5．解析：①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的浆细胞；②中使用聚乙二醇或灭活的病毒等有利于杂交瘤细胞的形成；③同时具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特性；④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群。
答案：BD
6．解析：已免疫的B淋巴细胞可以从小鼠的脾脏中提取，也可以从血浆中提取，骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的。单克隆抗体是利用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞得到的，融合方法可以用化学方法——聚乙二醇，生物方法——灭活的病毒等。如果要筛选能产生特定抗体的细胞群，可以通过检测抗原—抗体反应，如果有反应说明产生了抗体。融合细胞具有双亲的特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。
答案：BCD
7．解析：(1)据图分析，第4次免疫后，X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16 000以上，小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，最适用于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合，由于细胞膜具有流动性，且诱导之后的细胞融合不具有特异性，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)两个细胞的细胞核融合成一个细胞核标志着融合的完成，杂交瘤细胞中有一个细胞核，染色体数量为两者之和，即100条染色体。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后，仍然不是能恶性增殖的细胞，同时正常细胞的分裂次数是有限的，最终不能存活。
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)正常细胞不能无限增殖
8．解析： (1)a过程是从小鼠的血清中提取Ab－3，过程bcd获得的Ab－3是单克隆抗体，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点；(2)根据以上分析已知，甲试管中的细胞是B淋巴细胞，一般从小鼠的脾脏中提取，乙试管中的细胞是骨髓瘤细胞；(3)过程c表示诱导细胞融合的过程，需要使用特定的选择培养基进行筛选，分离获得的丙试管中细胞是杂交瘤细胞，丙试管中的细胞是杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体；(4) d过程是对杂交瘤细胞克隆化培养，并进行专一抗体检测。
答案：(1)血清 特异性强，灵敏度高(纯度高)，可大量制备(产量高) (2)脾脏 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 (3)筛选 既能迅速大量增殖，又能产生专一性抗体 (4)克隆化培养 专一抗体(阳性)检测
9．解析：(1)抗体基因在B细胞中表达，在T细胞、体细胞中均不表达，因此只能从B细胞中才能获取到人的抗体基因的mRNA。dNTP断裂两个高能磷酸键后可以得到4种脱氧核苷酸和能量，因此在PCR技术中，dNTP的作用是提供合成DNA的原料和能量。(2)Ca2＋处理大肠杆菌的目的是使大肠杆菌易于吸收周围环境中的DNA分子，但由于噬菌体可以侵染大肠杆菌，可将重组DNA分子注入大肠杆菌，因此在噬菌体抗体库的构建过程中，理论上可以不利用Ca2＋处理大肠杆菌。(3)由于抗原和抗体特异性结合，因此可以采用抗原—抗体杂交技术从噬菌体抗体库中筛选特异性抗体。(4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列，终止密码子为翻译的终点，由于终止密码子突变型菌株转录的产物无原来设计的终止密码子，因此抗体基因的表达产物是融合蛋白(抗体和噬菌体的蛋白质)。(5)由于利用杂交瘤技术生产的单克隆抗体，需要对骨髓瘤细胞和B淋巴细胞进行融合，然后筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最后获得单克隆抗体。但用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体无需动物细胞融合，使制备更简单易行。
答案：(1)B 提供合成DNA的原料和能量 (2)噬菌体可以侵染大肠杆菌，可将重组DNA分子注入大肠杆菌 (3)抗原—抗体杂交 抗原和抗体特异性结合 (4)融合蛋白 (5)动物细胞融合
课堂总结 网络聚焦大概念
网络建构提升
①细胞的全能性 ②植物组织培养
③动物细胞融合 ④动物细胞培养
⑤细胞核移植
历届真题 分类集训培素养
等级选考研考向
1．解析：若a细胞和b细胞是植物细胞，应该先用酶解法去掉它们的细胞壁再诱导融合，A错误；无论是动物细胞还是植物细胞，两个细胞的融合都要促融处理后才能实现，B正确；两个细胞融合成一个细胞，利用了细胞膜的流动性，C正确；c细胞同时具备了a细胞和b细胞中的所有基因，但是基因是选择性表达的，因此c细胞中基因不一定都能够表达，D错误。
答案：BC
2．解析：(1)选择茎尖、幼叶等作为外植体是因为其富含分生组织，细胞分化程度低，诱导其脱分化形成愈伤组织更容易。(2)阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别涉及脱分化、再分化和再分化过程，细胞形态、结构和功能在这些阶段都发生了变化，都存在基因的选择性表达。(3)因为m1 μmol/L为品种B在Ⅰ阶段的最佳激素配比中的细胞分裂素浓度，所以确定品种A在Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度时，若以0.5 μmol/L为梯度设计5个浓度水平，设置的浓度由低到高应依次为m1－1.0、m1－0.5、m1、m1＋0.5、m1＋1.0(单位均为μmol/L)。(4)用浸泡法处理幼芽时使用的生长素浓度较低，处理时间较长，用沾蘸法处理幼芽的时间较短，使用的生长素浓度较高，二者均可以得到最佳生根效果。(5)秋水仙素通过抑制分裂期纺锤体的形成使染色体加倍；Ⅱ、Ⅲ阶段中部分细胞可能已发生分化，失去了分裂能力，故用秋水仙素处理这两个阶段的材料，并非所有细胞的染色体数目都会加倍；而Ⅰ阶段形成的愈伤组织细胞都由已分化细胞经过脱分化形成，分化程度较低，分裂能力较强，该阶段中使用秋水仙素使染色体数目加倍，更容易获得由单个细胞形成的多倍体。
答案：(1)细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ (3)m1＋1.0 (4)浸泡法(长时间处理) 沾蘸法(短时间处理) (5)Ⅰ
3．解析：(1)图1中，抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒抗原呈递给T细胞，后者识别抗原后被激活，可分泌淋巴因子。(2)B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的增殖、分化，可形成浆细胞和记忆细胞。(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子用于病原学检查时，检测的是病毒的核酸；采集血液样本用于血清学检查时，检测的是抗新冠病毒的抗体。(4)为了诱导小鼠产生能够分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞，实验时需先给小鼠注射S蛋白，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选可获得杂交瘤细胞。因为同一种抗原可能激活多种B淋巴细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
答案：(1)T (2)增殖、分化 浆细胞和记忆 (3)核酸 抗新型冠状病毒抗体 (4)刺突蛋白(或S蛋白) 杂交瘤 多种B
4．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。
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的花卉基因型不同于原植株
国考真题研规律
1．解析：(1)实验前给小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激机体发生免疫反应，从而产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。(2)制备单细胞悬液的主要实验步骤：从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞，然后用培养液将分散的细胞稀释制成单细胞悬液。(3)图中筛选1采用特定的选择培养基，在该培养基上，未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞(杂交瘤细胞)才能生存。图中筛选2含多次筛选，利用抗原与抗体特异性结合的原理，就可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。(4)要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。
答案：(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
(2)取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液
(3)选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性
(4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养
2．解析：(1)植物微型繁殖可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效、快速、大量繁殖。(2)人工种皮具备透气性，可以保证胚状体进行有氧呼吸时对氧的需求；人工胚乳应该含有植物激素、矿质元素和糖等物质，以保证胚状体的正常生长。(3)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，可以切取根尖或茎尖进行组织培养，获得脱毒苗。(4)获得转基因植株，首先要通过细胞的脱分化过程，培养出愈伤组织，再对愈伤组织继续培养，诱导分化形成小植株。
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
3．解析：(1)植物细胞具有全能性，利用已分化的植物细胞通过植物组织培养可以培养成完整植株。(2)形成层细胞分化程度低，全能性较高，更容易诱导形成愈伤组织，进而获得完整植株。(3)愈伤组织的形成和试管苗的分化需要不同的生长素与细胞分裂素比例，因此诱导愈伤组织的形成阶段到分化阶段需要不同的培养基。愈伤组织通过再分化过程，最终可形成试管苗。(4)叶绿素的形成需要光，试管苗的发育也需要光，因此试管苗的诱导阶段需要光照。(5)通过植物组织培养获得植株，属于无性繁殖的一种，可以保持原品种的遗传特性。
答案：(1)全能性(或答：形成完整植株所需的全部基因)
(2)形成层容易诱导形成愈伤组织
(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分化(或答：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
4．解析：(3)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，此时可用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，重新制成细胞悬液并分瓶继续传代培养。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。
答案：(3)①进行细胞传代培养 维持培养液的pH ②C
5．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胚胎，这个胚胎最后可发育成为一个动物个体；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中常染色体相同，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
细胞工程
考点一 植物细胞工程
任务驱动 探究突破
任务1 对细胞工程概念的理解
(1)原理和方法：细胞生物学和________________。
(2)操作水平：____________________________。
(3)目的：按照人的意愿来改变____________或获得细胞产品。
(4)根据操作对象的不同分为两类：植物细胞工程和__________。
任务2 完善植物组织培养技术的相关内容
(1)概念
①培养对象：___________________________________________________。
②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等人工控制条件。
③培养结果：产生愈伤组织、丛芽，最终形成__________。
(2)操作流程
外植体根、芽或胚状体―→试管苗
任务3 完善植物体细胞杂交技术的相关内容
(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成________，并把杂种细胞培育成______________的技术。
(2)操作流程
(3)流程分析
①过程a为去除________以获得具有活力的原生质体，用到的酶是________________。
②过程b是原生质体的融合，其原理是______________________。
③诱导b融合的两种方法：物理法包括__________________________等；化学法一般用____________作为诱导剂。
④过程c是原生质体融合后再生出新的________。
⑤过程d是__________技术，其原理是____________。
(4)意义：________________________________________________________________________。
任务4 植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径
(2)作物新品种的培育
(3)细胞产物的工厂化生产：如人参皂甙干粉的生产。
任务5 比较植物组织培养与植物体细胞杂交的区别与联系
名称
植物组织培养
植物体细胞杂交
原理
__________
细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性
过程
离体的植物器官、
组织或细胞
↓脱分化
________
↓再分化
____________
↓发育
植物体
选材
选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化
________________________________
技术
操作
____________
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
联系
____________是____________的基础，____________所用的技术更复杂
任务6 比较单倍体育种和突变体利用的不同点
项目
原理
优点
成果
单倍体
育种
染色体变异
明显缩短育种年限
单育1号烟草品种、中花8号、11号水稻和京花1号小麦品种等
突变体
的利用
基因突变
产生新基因，大幅度改良某些性状
抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草等
考向分类 对点落实
植物组织培养技术及应用
1．[2016·江苏卷，9]下列有关细胞工程的叙述，正确的是( )
A．PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合
B．用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂
C．骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体
D．核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体
2．(多选)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，需要( )
A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
3．[经典高考]为了探究6－BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在MS培养基中加入6－BA和IAA，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表：
回答下列问题：
(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为__________和__________两类。上述培养基中，6－BA属于__________类生长调节剂。
(2)在该实验中，自变量是__________，因变量是____________________________，自变量的取值范围是__________。
(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是__________号培养基。
(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入__________(填“6－BA”或“IAA”)。
4．[经典模拟]传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和用种子播种，随着科学技术的进步，人们开始采用组织培养技术繁殖兰花，其过程如图所示：
(1)植物组织培养是在__________和人工培养条件下，将__________的植物组织、器官、细胞，培养在人工配制的__________上，诱导其产生__________、丛芽，最终发育成完整植株的过程。
(2)兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体，是因为细胞中含有__________________，具有发育成完整个体的潜能，这种潜能叫__________。
(3)请用简单的文字和箭头，绘出①②③④之间的关系______________________________________________。
(4)有人想到利用植物体细胞杂交技术解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱的好办法，但操作后得到的“韭菜—兰花”，并没有预想中的“繁殖容易，香气浓郁”，可能的原因是________________________________________________________________________。
5．[经典模拟]植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用如图所示图解简单表示：
(1)培育胚状体利用了________________这一项生物技术，胚状体再继续培养，则可培育出完整的植株，这体现了________________。培养基中除了含有一定的营养外，还必须含有____________________等植物激素，还需要对培养基进行严格的________。
(2)如果愈伤组织是三七叶肉细胞培养产生的，若为了获得三七的细胞产物，则只需要培养到____________；若为了获得三七的人工种子，则需要培养到________。如果愈伤组织是棉花叶肉细胞培养产生的，通过基因工程要获取抗虫棉，目的基因导入棉花愈伤组织细胞常用的方法是____________法。
(3)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中，必须要经过________。
①无丝分裂 ②有丝分裂 ③减数分裂 ④原代培养
⑤传代培养 ⑥植物体细胞杂交 ⑦细胞融合 ⑧脱分化 ⑨再分化
植物体细胞杂交技术
6．[经典高考]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。
7．[天津卷]DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。
亲本藻
优势代
谢类型
生长速率
[g/(L·天)]
固体培养基
上藻落直径
DHA
含量(‰)
A藻
自养
0.06
小
0.7
B藻
异养
0.14
大
无
据表回答：
(1)选育的融合藻应具有A藻______________________和B藻______________________的优点。
(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻，其目的是获得______________________________。
(3)通过以下三步筛选融合藻，步骤__________可淘汰B藻，步骤__________可淘汰生长速率较慢的藻落，再通过步骤__________获取生产所需的融合藻。
步骤a：观察藻落的大小
步骤b：用不含有机碳源(碳源——生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养
步骤c：测定DHA含量
(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验，结果如下图：
①甲组条件下，融合藻产生[H]的细胞器是________；丙组条件下产生ATP的细胞器是__________。
②与甲、丙两组相比，乙组融合藻生长速率较快，原因是在该培养条件下____________________________。甲、乙两组DHA产量均较高，但实际生产中往往采用甲组的培养条件，其原因是__________________________________________________________________。
8．[原创]选取A、B植株的细胞进行如下图的操作，请回答问题：
(1)实现图中①过程最常用的方法是________。
(2)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个染色体，细胞B内含b个染色体，则“杂种细胞”内含________个染色体；若A、B植株采用常规杂交育种方法成功的话，得到的后代含________个染色体，必须用__________________来处理幼苗，才能得到可育的杂种植株，其中含有________个染色体。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是：________________________________。
9．[2021·广东省新高考适应性测试]植物细胞工程技术在作物育种上具有广泛的应用。回答下列问题：
(1)植物组织培养技术：在________和人工控制的条件下，将离体的组织和细胞在特定培养基上先________得到愈伤组织，再分化得到胚状体等，进而得到新植株。该过程的原理是________________。
(2)植物原生质体培养技术：首先用________________酶去除植物细胞的细胞壁得到原生质体，然后向原生质体中导入抗病基因或含有抗病基因的染色体片段，转移至合适的环境中，在____________(填细胞器)的作用下再生细胞壁、形成愈伤组织、得到胚状体，最终发育成完整的植株。
(3)植物体细胞杂交技术：该技术是先用酶解法将两种不同植物的细胞壁去除，再添加____________(填化学法)诱导两种原生质体相融合，再生出细胞壁后形成杂种细胞，经组织培养技术得到杂种植株。该项技术的优点是____________________________________，该技术可能不会按照人们的意愿表达出双亲的优良性状，其原因可能是________________________________________。
考点二 动物细胞工程
任务驱动 探究突破
任务1 完善动物细胞培养过程示意图，并填空
(1)与植物细胞培养相比，动物细胞培养过程所用的培养基一般是______培养基，并加入______。
(2)动物细胞培养过程中两次用到胰蛋白酶，第一次的作用是将剪碎的组织分散成________；第二次是将贴壁生长的细胞从瓶壁上______下来，其目的是避免动物细胞的________现象。
(3)动物细胞培养时加入CO2的主要作用是维持培养液的______；O2的作用是促进细胞________。
任务2 干细胞的种类
名称
胚胎干细胞
成体干细胞
类别
全能干细胞
多能干细胞
专能干细胞
特点
具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能
具有组织特异性，具有分化成多种细胞或组织的潜能，不具有发育成完整个体的能力
只能分化成某一种类型或功能密切相关的几种类型的细胞，不能发育成完整个体
来源
或
举例
早期胚胎(如桑葚胚或囊胚内细胞团细胞)
造血干细胞
神经干细胞等
应用
用于病人的器官移植等
治疗白血病，恶性肿瘤放疗、化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病
治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病(帕金森病、阿尔茨海默病等)
任务3 比较动物细胞培养与动物体细胞核移植的不同点
动物细胞培养
动物体细胞核移植
原理
________
________________
过程
结果
获得________
获得________
应用
①生产生物制品
②用于基因工程
③检测有毒物质
①加速家畜遗传改良进程，促进良种繁育
②保护濒危物种
③生产医用蛋白
④提供克隆器官、组织等
易错警示
细胞工程的两个总结
(1)植物组织培养和动物细胞培养过程都存在细胞的培养过程，但植物细胞可以先分裂再分化，而动物细胞不分化只分裂。
(2)克隆动物的起点是经过核移植后形成的重组细胞，其遗传物质主要来自供体，因此形成的个体性状主要同供体，但也有部分性状同受体。
任务4 比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的不同点
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
____________
过程
细胞A、B
↓去壁
原生质体A、B
↓融合
融合的原生质体
↓再生壁
杂种细胞
↓植物组织培养
杂种植株
细胞A、B
↓融合
杂交细胞
↓有丝分裂
多个相同杂交细胞
相关酶
____________
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
融合
方法
物理法：离心、电激、振动；化学法：聚乙二醇等试剂诱导
除物理法和化学法外，还可以用灭活的病毒诱导
结果
________
________
意义
________________
突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
任务5 据图完成下列各题
图1中，a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，图2为单克隆抗体制备的流程(顺序已被打乱)。
(1)由图1分析：①诱导a、b两种细胞融合的方法有聚乙二醇(PEG)、________、电激等；②a、b两种细胞可发生融合，融合的原理是____________；③融合后形成图中的d细胞，d细胞的特点是________________________；④由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比，具有__________________________等特点。
(2)图2B中小鼠注射的物质是________，其目的是刺激机体发生免疫应答，从而产生效应B细胞(浆细胞)。
(3)在获取C细胞时，被筛选淘汰的细胞类型有________________________，只有融合的__________才能生长。
(4)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来：
考向分类 对点落实
动物细胞培养技术的考查
1．[经典高考]下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A．细胞系连续分裂的细胞大多具有二倍体核型
B．某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞
C．由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆
D．未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状
2．(多选)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
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处理
C．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型
D．丁过程得到的细胞具有异质性
[题后归纳]
(1)动物细胞培养时选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养的原因：幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。
(2)在动物细胞培养过程中两次用到胰蛋白酶：第一次是将剪碎的组织分散成单个细胞；第二次是将贴壁生长的细胞从瓶壁上分离下来，其目的是避免动物细胞培养时出现接触抑制现象。
(3)细胞贴壁和接触抑制
悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，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，这种现象称为细胞的接触抑制。
(4)原代培养与传代培养
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、繁殖到一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致营养枯竭，进而影响细胞的生长，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．[2021·四川成都棠湖中学高三月考]食品保鲜剂——青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂从而抑制发芽，被用于蔬菜的保鲜，但其残留会损害人体健康。根据材料回答下列问题。
(1)青鲜素是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质，属于________________。
(2)青鲜素残留毒性可能会使____________________发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。
(3)科研人员以小兔为实验材料，用“动物细胞培养技术”对青鲜素的毒害性进行了检测。
①请完善检测青鲜素毒性的实验：
主要实验步骤：
第一步：取大小相同的六只培养瓶编号为1～6，分别加入等量的相同培养液和小兔细胞。
第二步：向1号培养瓶中加入生理盐水，向2～6号培养瓶中分别加入________________________________________。
第三步：培养一段时间后，取样制成临时装片，用显微镜观察，______________________，________________________。
结果如下表：
培养瓶编号
1
2
3
4
5
6
添加剂中青
鲜素浓度
(mg/L)
水
10
30
90
270
810
变异细
胞比例
0
0
1/106
1/106
2/106
8/106
分析表中数据可得出结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②该实验检测有毒物质毒性的指标是____________________________，所用培养液中需要加入的特殊营养成分是____________。
体细胞克隆技术及应用
4．[2016·全国卷Ⅱ，40]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①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。②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“多利”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了____________________________________________________________。
题后反思
(1)克隆技术形成的重组细胞可发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性，而非动物细胞的全能性。
(2)克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别以及绝大多数性状与供核亲本一致。
(3)核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同：
①克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外线粒体中的DNA主要来自于受体卵细胞。
②性状是基因与环境共同作用的结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核动物完全相同。
③在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供核动物没有的性状。
单克隆抗体的制备及应用
5．(多选)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中使用聚乙二醇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是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
6．(多选)关于下面制备单克隆抗体过程示意图的叙述，正确的是( )
A．①表示已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导
C．④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的
D．⑤可以无限增殖
7．[全国卷Ⅰ，40]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________________________________________________________________________。
[题后反思]
比较制备单克隆抗体过程中的几种细胞
细胞
特点
浆细胞
能产生单一抗体，但不能无限增殖
骨髓瘤细胞
能无限增殖，但不能产生抗体
杂交瘤细胞
既能产生单一抗体，又能在体外培养条件下无限增殖
8.[2021·黑龙江省大庆市铁人中学高三模拟]CD3分子是辅助性T细胞表面的标记分子，在抗原识别和免疫信号传导过程中具有重要的作用。利用抗CD3单克隆抗体阻断免疫细胞活化信号传导，可为防治器官移植排斥反应与治疗自身免疫性疾病提供新的方法和手段。下图为获取抗CD3抗体(Ab－3)的两种方法，请据图回答：
(1)a过程为从小鼠的________中提取抗体；经b、c、d过程获得抗体相对于a过程获得抗体的优势是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)b过程一般从小鼠的________(填器官)中分离免疫细胞，甲和乙试管中的细胞分别是____________和____________。
(3)过程c需要在具有________作用的培养基上培养，分离获得的丙试管中细胞的特点是__________________________________________。
(4)d过程是对丙试管中的细胞进行____________和________________，以获得足够数量的能够分泌抗CD3特异性抗体的细胞。
9．[2021·重庆市开州区铁桥中学高三质量检测]用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体，方法是将人抗体基因插入噬菌体载体，然后让该噬菌体感染大肠杆菌，抗体可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式，附着在噬菌体表面，也可能通过大肠杆菌分泌出去。回答下列问题：
(1)获取人抗体基因时，可从人的________(填“B”“T”或“体”)细胞中获取总RNA，逆转录成cDNA，再通过PCR技术扩增出抗体基因。在PCR反应体系中，加入dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP)的作用是__________________________。
(2)在噬菌体抗体库的构建过程中，理论上可以不利用Ca2＋处理大肠杆菌，依据是________________________________________。
(3)从噬菌体抗体库中筛选特异性抗体的方法是________________，原理是______________________。
(4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列在终止密码子突变型的菌株表达时，抗体基因的表达产物是____________(填“融合蛋白”或“分泌型抗体”)。
(5)与利用杂交瘤技术生产的单克隆抗体相比，用该技术省去了________________(步骤)，使制备更简单易行。
[网络建构提升]
[长句应答必备]
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。
[等级选考研考向]
1．[2018·江苏卷，22](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
B．a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现
C．c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关
D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
2．[2020·天津卷]某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比(如表)进行预实验。
品种B组织培养阶段
细胞分裂素浓度
(μmol/L)
生长素浓度
(μmol/L)
Ⅰ诱导形成愈伤组织
m1
n1
Ⅱ诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ诱导生根
m3
n3
据表回答：
(1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是__________________________________________。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是________阶段。
(3)为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品种B的激素配比(m1>2.0)，以0.5μmol/L为梯度，设计5个浓度水平的实验，细胞分裂素最高浓度应设为________μmol/L。
(4)Ⅲ阶段时，科研人员分别选用浓度低于或高于n3μmol/L的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果，原因是处理幼芽时，选用低浓度生长素时的处理方法为________，选用高浓度生长素时的处理方法为________________。
(5)在________阶段用秋水仙素对材料进行处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。
3．[2020·江苏卷]新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起肺炎。图1为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题：
(1)图1中人体内抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒的抗原暴露在细胞表面，被________细胞表面的受体识别后激活该细胞。
(2)B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的________，形成________________________细胞。
(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的________；采集血液样本主要用于血清学检查，检测________________________________________________________________________。
(4)据图2所示，研制抗S蛋白单克隆抗体，需先注射________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得________细胞。因为同一种抗原可能激活________细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
4．[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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[国考真题研规律]
1．[2020·全国卷Ⅰ，38]为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题：
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是________________________________________________________________________。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于______________，使用该培养基进行细胞培养的结果是________________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是____________________。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有______________________________________________________(答出2点即可)。
2．[2019·全国卷Ⅱ]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)。
3．[2019·全国卷Ⅲ]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③切取的组织块中要带有形成层，原因是________________________________________。
(3)从步骤⑤到步骤⑥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⑥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。
4．[2017·全国卷Ⅲ，38节选]编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。
图1
图2
回答下列问题：
(3)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、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。
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。
5．[2018·全国卷Ⅲ]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“不相同”)，性染色体组合________(填“相同”或“不同”)。
第二单元 现代生物科技
课堂互动探究案1
高效课堂 师生互动提考能
考点一
【任务驱动 探究突破】
任务1 (1)分子生物学 (2)细胞水平或细胞器水平 (3)细胞内的遗传物质 (4)动物细胞工程
任务2 (1)离体的植物组织、器官或细胞 完整的植株 (2)脱分化 愈伤组织 再分化
任务3 (1)杂种细胞 新的植物体 (3)细胞壁 纤维素酶和果胶酶 细胞膜的流动性 离心、振动、电激 聚乙二醇(PEG) 细胞壁 植物组织培养 细胞的全能性
(4)克服了远缘杂交不亲和的障碍
任务4 (1)微型繁殖 作物脱毒 (2)突变体的利用
任务5 细胞的全能性 愈伤组织 根、芽或胚状体 原生质体A 原生质体B 融合的原生质体AB 杂种细胞AB 不同种的植物体细胞融合后形成杂种细胞 脱分化、再分化等 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交
【考向分类 对点落实】
1．解析：PEG是促细胞融合剂，但植物细胞不能直接融合，需先去壁形成原生质体后才能融合，A错误；制备人工种子应用完整的植物细胞，不需制备原生质体，B错误；骨髓瘤细胞不能产生抗体，C错误；通过核移植克隆的动物，其线粒体只来自卵细胞，即线粒体DNA来自供卵母体，D正确。
答案：D
2．解析：农杆菌可通过侵染宿主细胞，从而通过Ti质粒上的T－DNA将目的基因转入到宿主细胞中，A正确；通过对已经导入目的基因并含有标记基因的细胞进行筛选，从而淘汰没有成功导入目的基因的细胞并保留导入了目的基因的细胞，B正确；聚乙二醇多用于植物体细胞融合，用于培养异源多倍体，与此处的基因工程的操作无关，C错误；进一步对筛选出来的细胞进行组织培养，得到转基因植株，这一过程需用到适当比例的生长素和细胞分裂素以诱导愈伤组织生芽，D正确。
答案：ABD
3．解析：(1)植物组织培养常用MS培养基，其中，无机盐的元素可分为大量元素和微量元素两类，前者如N、P、K、Ca、Mg、S等，后者如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo等。MS培养基中还常需要添加能诱导细胞分裂、脱分化、再分化的生长素和细胞分裂素。(2)该实验中，各组6－BA的浓度均为0.5 mg/L，IAA的浓度不相同，故自变量为IAA浓度，IAA浓度范围为0～0.5 mg/L。据表可知，该实验的因变量是再生丛芽外植体的比率(m)以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)。(3)由表格中的数据可知，1号培养基诱导丛芽总数最少。(4)生长素常用于诱导细胞分裂和根的分化，6－BA一般用于诱导植物的愈伤组织分化出丛芽，故诱导菊花试管苗生根，培养基中一般不加入6－BA。
答案：(1)大量元素 微量元素 细胞分裂素
(2)IAA浓度 再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n) 0～0.5 mg·L－1
(3)1 (4)6－BA
4．答案：(1)无菌 离体 固体培养基 愈伤组织 (2)本物种的全部遗传信息 细胞全能性 (3)组织细胞②愈伤组织④胚状体 (4)两个物种之间的基因相互影响，导致某些基因无法正常表达
5．解析：(1)离体植物细胞通过脱分化形成愈伤组织，通过再分化形成具有根和芽的胚状体，再通过细胞分裂、分化发育成一个完整的植株。该技术称为植物组织培养，其原理为植物细胞的全能性。培养基的成分包括水、无机盐、维生素、氨基酸、蔗糖、植物激素(生长素和细胞分裂素等)等；培养基要求进行严格的灭菌。(2)三七的细胞产物为细胞的代谢产物，将三七叶肉细胞培养到愈伤组织即可；获得人工种子需培养至胚状体；棉花为双子叶植物，导入抗虫基因常用农杆菌转化法。(3)离体叶肉细胞培养到胚状体的过程中必须经过脱分化和有丝分裂形成愈伤组织，再分化和有丝分裂形成具有根和芽的胚状体。
答案：(1)植物组织培养 植物细胞的全能性 细胞分裂素、生长素 灭菌 (2)愈伤组织 胚状体 农杆菌转化 (3)②⑧⑨
6．解析：(1)利用植物体细胞杂交技术培育新品种的过程中，应先用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，获得有活力的原生质体，经诱导融合后培养成愈伤组织，再经再分化形成完整植物体。(2)多倍体是指由受精卵发育来的、细胞内含有三个或三个以上染色体组的个体。(3)欲通过人工种子大量繁殖这种杂种植株，则可将经再分化形成的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料经人工薄膜包装来获得人工种子。
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)由受精卵发育而来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)
7．解析：(1)根据表中两种藻的特性可知，A藻具有产生DHA、自养等优点，B藻具有快速增长的优点，选育的融合藻应该具有两种藻的优点。(2)由于植物细胞具有细胞壁，影响了原生质体的融合，所以在融合前，需用纤维素酶和果胶酶处理以获得原生质体。(3)在筛选融合藻的过程中，要根据两种藻及融合藻的特性进行筛选。从题中信息可以看出，筛选过程是通过培养过程观察或测定DHA含量进行的，在培养过程中，最先观察到不能生长的是B藻，淘汰B藻，生长比较慢的是A藻，最后再通过测定DHA含量获得所需的融合藻。(4)①甲组条件是光照下，培养基中含有无机物，该条件下的融合藻既可以进行呼吸作用，也可以进行光合作用，可产生[H]的细胞器有线粒体和叶绿体；而在丙组条件下，黑暗中培养基中含有葡萄糖，该条件下融合藻只进行呼吸作用，产生ATP的细胞器只有线粒体。②乙组条件既有光照，培养基中又含有有机物－葡萄糖，融合藻既能光能自养又能异养，所以融合藻生长速度较快；甲组中不需要添加葡萄糖，可降低成本，同时甲组的培养基中不含有机物，杂菌无法生长，所以在实际生产中往往采用甲组的培养条件。
答案：(1)产生DHA，自养特性 快速生长
(2)原生质体 (3)b a c
(4)①线粒体、叶绿体 线粒体 ②融合藻既能光能自养又能异养 融合藻利用光能和简单的无机物即能生长，不需要添加葡萄糖，可降低成本，也可防止杂菌生长
8．解析：(1)图示表示植物体细胞杂交过程，①是去壁过程，最常用的方法是酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁。(2)②表示诱导细胞融合的过程，方法有物理方法(离心、电刺激)和化学方法(聚乙二醇)。(3)“杂种细胞”具有两个细胞的染色体，有a＋b条染色体。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，利用杂交育种获得的后代体细胞中所含有的染色体数为两亲本的一半，即(a＋b)/2条，此植株是高度不育的，必须利用秋水仙素处理，使其染色体数目加倍，即细胞中染色体数目恢复为a＋b条，此时该植株可育。说明体细胞杂交方法的优点是克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
答案：(1)酶解法(纤维素酶、果胶酶) (2)诱导融合 物理 化学 (3)a＋b (a＋b)/2 秋水仙素 a＋b 克服远缘杂交不亲和的障碍
9．解析：(1)植物组织培养技术：在无菌和人工控制的条件下，让离体的组织和细胞在特定培养基上先脱分化得到愈伤组织，再分化得到胚状体、丛芽等，进而得到新植株。该过程的原理是植物细胞的全能性。(2)植物原生质体培养技术：首先用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁得到原生质体，然后向原生质体中导入抗病基因或含有抗病基因的染色体片段，转移至合适的环境中，在高尔基体的作用下再生细胞壁、形成愈伤组织、得到胚状体，最终发育成完整的植株。(3)植物体细胞杂交技术：该技术是先用酶解法将两种不同植物的细胞壁去除，再添加聚乙二醇(化学法)或离心、电刺激(物理法)诱导两种原生质体相融合，再生出细胞壁后形成杂种细胞，经组织培养技术得到杂种植株。该项技术的优点是克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍(或克服生殖隔离)，该技术可能不会按照人们的意愿表达出双亲的优良性状，其原因可能是不同物种的基因在表达时相互干扰，从而不能有序表达。
答案：(1)无菌 脱分化 植物细胞的全能性 (2)纤维素酶和果胶 高尔基体 (3)聚乙二醇 克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍(或克服生殖隔离) 不同物种的基因在表达时相互干扰，从而不能有序表达
考点二
【任务驱动 探究突破】
任务1 胰蛋白酶 胰蛋白酶 (1)液体 动物血清 (2)单个细胞 分离 接触抑制 (3)pH 有氧呼吸
任务3 细胞增殖 动物细胞核的全能性 原代 胰蛋白酶 传代 去核卵母细胞 重组细胞 早期胚胎 细胞群 克隆动物
任务4 细胞膜的流动性 纤维素酶和果胶酶 杂种植株 杂交细胞 克服了不同生物远缘杂交的不亲和性，获得杂种植株
任务5 (1)灭活的病毒 细胞膜的流动性 既能无限增殖，又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高、并可大量制备 (2)特定抗原 (3)未融合细胞、同种细胞相互融合后的细胞 杂交瘤细胞
(4)
【考向分类 对点落实】
1．解析：细胞系连续分裂的细胞其核型已发生改变；一个祖细胞培养形成的细胞群才为一个克隆；未经克隆化培养的细胞系细胞可能是不同细胞分裂形成的，其性状可能不同。
答案：B
2．解析：动物细胞培养需要无毒、无菌的环境，甲过程指从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒处理，A正确；乙过程表示将得到的皮肤组织分散成单个细胞制备成细胞悬液，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，B正确；丙过程表示原代培养，此时的细胞仍能保持正常的二倍体核型，C错误；丁过程表示传代培养，此时得到的细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞已经发生突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展，D正确。
答案：ABD
3．解析：(1)人工合成的植物激素类似物叫植物生长调节剂。(2)细胞癌变的机理是原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞分裂失控而癌变。(3)①从表中可以看出实验的自变量为青鲜素浓度，在第二步中分别向各组加入等量10、30、90、270、810 mg/L的青鲜素溶液。第三步：培养一段时间后，取样制成临时装片，用显微镜观察并记录细胞分裂中期的变异细胞数目和正常细胞数目，统计其变异细胞的百分比。最后得出结论：浓度在10 mg/L以下没有影响，大于90 mg/L毒性增加明显。②检查青鲜素的毒性，通常用变异细胞占全部正常细胞的百分数作为指标，培养液中特殊的成分是动物血清。
答案：(1)植物生长调节剂 (2)原癌基因和抑癌基因 (3)等量的不同浓度(10、30、90、270、810 mg/L)的青鲜素溶液 记录变异细胞的数目 统计变异细胞百分比 低浓度的青鲜素毒性很小，浓度90 mg/L以上毒性增加明显 变异细胞占全部培养细胞的百分数(变异细胞比例) 动物血清(或血浆)
4．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核。②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，核移植技术的原理是已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)已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
5．解析：①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的浆细胞；②中使用聚乙二醇或灭活的病毒等有利于杂交瘤细胞的形成；③同时具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特性；④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群。
答案：BD
6．解析：已免疫的B淋巴细胞可以从小鼠的脾脏中提取，也可以从血浆中提取，骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的。单克隆抗体是利用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞得到的，融合方法可以用化学方法——聚乙二醇，生物方法——灭活的病毒等。如果要筛选能产生特定抗体的细胞群，可以通过检测抗原—抗体反应，如果有反应说明产生了抗体。融合细胞具有双亲的特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。
答案：BCD
7．解析：(1)据图分析，第4次免疫后，X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16 000以上，小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，最适用于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合，由于细胞膜具有流动性，且诱导之后的细胞融合不具有特异性，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)两个细胞的细胞核融合成一个细胞核标志着融合的完成，杂交瘤细胞中有一个细胞核，染色体数量为两者之和，即100条染色体。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后，仍然不是能恶性增殖的细胞，同时正常细胞的分裂次数是有限的，最终不能存活。
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)正常细胞不能无限增殖
8．解析： (1)a过程是从小鼠的血清中提取Ab－3，过程bcd获得的Ab－3是单克隆抗体，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点；(2)根据以上分析已知，甲试管中的细胞是B淋巴细胞，一般从小鼠的脾脏中提取，乙试管中的细胞是骨髓瘤细胞；(3)过程c表示诱导细胞融合的过程，需要使用特定的选择培养基进行筛选，分离获得的丙试管中细胞是杂交瘤细胞，丙试管中的细胞是杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体；(4) d过程是对杂交瘤细胞克隆化培养，并进行专一抗体检测。
答案：(1)血清 特异性强，灵敏度高(纯度高)，可大量制备(产量高) (2)脾脏 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 (3)筛选 既能迅速大量增殖，又能产生专一性抗体 (4)克隆化培养 专一抗体(阳性)检测
9．解析：(1)抗体基因在B细胞中表达，在T细胞、体细胞中均不表达，因此只能从B细胞中才能获取到人的抗体基因的mRNA。dNTP断裂两个高能磷酸键后可以得到4种脱氧核苷酸和能量，因此在PCR技术中，dNTP的作用是提供合成DNA的原料和能量。(2)Ca2＋处理大肠杆菌的目的是使大肠杆菌易于吸收周围环境中的DNA分子，但由于噬菌体可以侵染大肠杆菌，可将重组DNA分子注入大肠杆菌，因此在噬菌体抗体库的构建过程中，理论上可以不利用Ca2＋处理大肠杆菌。(3)由于抗原和抗体特异性结合，因此可以采用抗原—抗体杂交技术从噬菌体抗体库中筛选特异性抗体。(4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列，终止密码子为翻译的终点，由于终止密码子突变型菌株转录的产物无原来设计的终止密码子，因此抗体基因的表达产物是融合蛋白(抗体和噬菌体的蛋白质)。(5)由于利用杂交瘤技术生产的单克隆抗体，需要对骨髓瘤细胞和B淋巴细胞进行融合，然后筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最后获得单克隆抗体。但用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体无需动物细胞融合，使制备更简单易行。
答案：(1)B 提供合成DNA的原料和能量 (2)噬菌体可以侵染大肠杆菌，可将重组DNA分子注入大肠杆菌 (3)抗原—抗体杂交 抗原和抗体特异性结合 (4)融合蛋白 (5)动物细胞融合
课堂总结 网络聚焦大概念
网络建构提升
①细胞的全能性 ②植物组织培养
③动物细胞融合 ④动物细胞培养
⑤细胞核移植
历届真题 分类集训培素养
等级选考研考向
1．解析：若a细胞和b细胞是植物细胞，应该先用酶解法去掉它们的细胞壁再诱导融合，A错误；无论是动物细胞还是植物细胞，两个细胞的融合都要促融处理后才能实现，B正确；两个细胞融合成一个细胞，利用了细胞膜的流动性，C正确；c细胞同时具备了a细胞和b细胞中的所有基因，但是基因是选择性表达的，因此c细胞中基因不一定都能够表达，D错误。
答案：BC
2．解析：(1)选择茎尖、幼叶等作为外植体是因为其富含分生组织，细胞分化程度低，诱导其脱分化形成愈伤组织更容易。(2)阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别涉及脱分化、再分化和再分化过程，细胞形态、结构和功能在这些阶段都发生了变化，都存在基因的选择性表达。(3)因为m1 μmol/L为品种B在Ⅰ阶段的最佳激素配比中的细胞分裂素浓度，所以确定品种A在Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度时，若以0.5 μmol/L为梯度设计5个浓度水平，设置的浓度由低到高应依次为m1－1.0、m1－0.5、m1、m1＋0.5、m1＋1.0(单位均为μmol/L)。(4)用浸泡法处理幼芽时使用的生长素浓度较低，处理时间较长，用沾蘸法处理幼芽的时间较短，使用的生长素浓度较高，二者均可以得到最佳生根效果。(5)秋水仙素通过抑制分裂期纺锤体的形成使染色体加倍；Ⅱ、Ⅲ阶段中部分细胞可能已发生分化，失去了分裂能力，故用秋水仙素处理这两个阶段的材料，并非所有细胞的染色体数目都会加倍；而Ⅰ阶段形成的愈伤组织细胞都由已分化细胞经过脱分化形成，分化程度较低，分裂能力较强，该阶段中使用秋水仙素使染色体数目加倍，更容易获得由单个细胞形成的多倍体。
答案：(1)细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ (3)m1＋1.0 (4)浸泡法(长时间处理) 沾蘸法(短时间处理) (5)Ⅰ
3．解析：(1)图1中，抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒抗原呈递给T细胞，后者识别抗原后被激活，可分泌淋巴因子。(2)B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的增殖、分化，可形成浆细胞和记忆细胞。(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子用于病原学检查时，检测的是病毒的核酸；采集血液样本用于血清学检查时，检测的是抗新冠病毒的抗体。(4)为了诱导小鼠产生能够分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞，实验时需先给小鼠注射S蛋白，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选可获得杂交瘤细胞。因为同一种抗原可能激活多种B淋巴细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
答案：(1)T (2)增殖、分化 浆细胞和记忆 (3)核酸 抗新型冠状病毒抗体 (4)刺突蛋白(或S蛋白) 杂交瘤 多种B
4．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。
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的花卉基因型不同于原植株
国考真题研规律
1．解析：(1)实验前给小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激机体发生免疫反应，从而产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。(2)制备单细胞悬液的主要实验步骤：从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞，然后用培养液将分散的细胞稀释制成单细胞悬液。(3)图中筛选1采用特定的选择培养基，在该培养基上，未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞(杂交瘤细胞)才能生存。图中筛选2含多次筛选，利用抗原与抗体特异性结合的原理，就可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。(4)要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。
答案：(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
(2)取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液
(3)选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性
(4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养
2．解析：(1)植物微型繁殖可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效、快速、大量繁殖。(2)人工种皮具备透气性，可以保证胚状体进行有氧呼吸时对氧的需求；人工胚乳应该含有植物激素、矿质元素和糖等物质，以保证胚状体的正常生长。(3)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，可以切取根尖或茎尖进行组织培养，获得脱毒苗。(4)获得转基因植株，首先要通过细胞的脱分化过程，培养出愈伤组织，再对愈伤组织继续培养，诱导分化形成小植株。
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
3．解析：(1)植物细胞具有全能性，利用已分化的植物细胞通过植物组织培养可以培养成完整植株。(2)形成层细胞分化程度低，全能性较高，更容易诱导形成愈伤组织，进而获得完整植株。(3)愈伤组织的形成和试管苗的分化需要不同的生长素与细胞分裂素比例，因此诱导愈伤组织的形成阶段到分化阶段需要不同的培养基。愈伤组织通过再分化过程，最终可形成试管苗。(4)叶绿素的形成需要光，试管苗的发育也需要光，因此试管苗的诱导阶段需要光照。(5)通过植物组织培养获得植株，属于无性繁殖的一种，可以保持原品种的遗传特性。
答案：(1)全能性(或答：形成完整植株所需的全部基因)
(2)形成层容易诱导形成愈伤组织
(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分化(或答：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
4．解析：(3)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，此时可用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，重新制成细胞悬液并分瓶继续传代培养。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。
答案：(3)①进行细胞传代培养 维持培养液的pH ②C
5．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胚胎，这个胚胎最后可发育成为一个动物个体；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中常染色体相同，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
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