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2021版新高考选考生物一轮复习通用版学案：第35讲 细胞工程
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第35讲 细胞工程
考点1 植物组织培养和植物体细胞杂交
1．细胞工程的概念
2．细胞的全能性
3．植物组织培养技术
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)操作流程
5．植物细胞工程的实际应用
(1)
(2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用。
(3)细胞产物的工厂化生产：培养到愈伤组织阶段。
(选修3 P36“小知识”改编)固体培养基中的无机营养成分包括______________；有机营养成分包括______________等物质。
答案：水分、无机盐 小分子糖类、氨基酸
1．(2019·高考北京卷)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株，再将二者杂交后得到F1，结合单倍体育种技术，培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述，错误的是( )
A．将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B．通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定
C．调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株
D．经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
解析：选D。基因工程的核心是基因表达载体的构建，基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等，A项正确；可通过病原体接种实验对转基因植株进行个体水平的检测，B项正确；花粉离体培养技术就是以花粉为外植体进行的组织培养，其培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，且在组织培养不同阶段需要调整激素的比例，C项正确；抗甲、乙的植物新品种杂交后得到的F1仍为二倍体植物，F1经花粉离体培养获得的再生植株均为单倍体，D项错误。
2．(2019·高考江苏卷)为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如图。下列叙述正确的是( )
A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中
B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
解析：选D。过程①获得的原生质体不能悬浮在30%的蔗糖溶液中，30%的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡，A项错误；过程②为再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B项错误；过程③不需用秋水仙素处理，愈伤组织细胞就已经有了细胞壁，C项错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核等结构，即含有全部的遗传信息，原生质体仍保持细胞的全能性，D项正确。
3．(2019·高考全国卷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)。
解析：(1)与常规的种子繁殖方法相比，植物微型繁殖技术具有能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快等特点。(2)人工种皮具有透气性，有利于胚状体进行呼吸作用；人工胚乳能够为胚状体生长提供植物激素、矿质元素和糖等物质。(3)植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。为获得脱毒苗，可以选取植物的茎尖进行组织培养。(4)将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是含目的基因的细胞愈伤组织小植株。
答案：(1)能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快
(2)有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖
(3)茎尖
(4)含目的基因的细胞愈伤组织小植株
1．植物组织培养中生长素和细胞分裂素的比值与效果
生长素与细胞分裂素的比值
作用效果
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
2.植物组织培养中光照的使用
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。
3．杂种植物遗传物质的变化
(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
①染色体组数＝两种植物体细胞内染色体组数之和。
②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。
③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(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。
4．植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法
(1)诱导产生的细胞(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)
①未融合的细胞：A和B。
②两两融合的细胞：AA、BB和AB。
③多细胞融合体。
(2)检测方法：对诱导产生的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植物性状进行判断。
①若得到的是一种植物的性状，说明是未融合细胞。
②若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种植株。
③若得到的是具有两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强，则是多细胞融合体。
④若得到的是一种植物的性状且效果得到加强，则是同种细胞融合的结果。
1．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是( )
A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株
C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得
解析：选D。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞，故A错误。二倍体植株的花粉经离体培养后得到单倍体植株，该单倍体高度不育，不能稳定遗传，故B错误。用人工薄膜将胚状体等进行包装可制成人工种子，愈伤组织不能作为制作人工种子的材料，故C错误。在普通培养基中添加适量的NaCl，制成选择培养基，可用来筛选植物耐盐突变体，故D正确。
2．(不定项)(2020·山东青岛高三期末)如图为植物组织培养过程示意图，下列叙述正确的是( )
外植体→①→②→试管苗
A．外植体可以是植物体细胞、卵细胞或花药
B．②→试管苗过程的基础是细胞的分裂、分化
C．将①包上人造种皮即可获得人工种子
D．赤霉素和脱落酸也可用于植物组织培养
解析：选ABD。分析题图可确定①表示愈伤组织，②表示胚状体(或不定芽等)。外植体可以是植物体细胞、卵细胞或花药，A正确；②→试管苗过程的基础是细胞的分裂、分化，B正确；人工种子的基本结构为胚状体(或不定芽等)、人工胚乳、人造种皮，C错误；不同植物所需的激素种类有所不同，植物组织培养中主要用到生长素和细胞分裂素，有时也会用到赤霉素和脱落酸，D正确。
3．(不定项)科学家将番茄和马铃薯细胞利用图示技术获得了“番茄—马铃薯”植株。下列有关叙述正确的是( )
A．图示技术涉及的原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性等
B．过程②可用电激、聚乙二醇或灭活的病毒诱导原生质体融合
C．过程④⑤需提供无机营养成分、有机营养成分和植物激素等
D．f培养基中生长素与细胞分裂素的配比与e培养基中的不同
解析：选ACD。植物体细胞杂交过程中涉及原生质体的融合和植物组织培养，前者的原理是细胞膜的流动性，后者的原理是细胞的全能性，A正确；原生质体融合的方法有物理法和化学法，不能用灭活的病毒处理，B错误；④脱分化、⑤再分化需要营养成分和植物激素等条件，C正确；e中发生脱分化，f中再分化出根、芽，脱分化和再分化过程所需生长素和细胞分裂素的比例不同，D正确。
4．(2017·高考海南卷)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是_________________________________________________________。
(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到_____________________，若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是______________(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。
(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，可用组织培养的方法繁殖，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)绿色叶片和白色花瓣是细胞分化的结果，遗传物质并没有改变，所以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，其原理是绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性。(2)蔗糖是由1分子的葡萄糖和1分子的果糖组成，所以蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。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具有完整的细胞核。(3)题图中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培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是细胞分裂素、生长素。A中的愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。(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，可用组织培养的方法繁殖；在培养时，不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，通过减数分裂形成花粉粒，可以导致等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合等，花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，后代会出现性状分离，用花粉粒进行组织培养得到的花卉的基因型不同于原植株。
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
5．(2021·预测)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”繁殖兰花。请回答下列问题：
(1)植物组织培养是在________和人工控制条件下，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，最终形成完整植株的过程。
(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，这种潜能叫做____________。
(3)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________________________。
解析：(1)植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、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，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。(2)兰花叶肉细胞中含有本物种的全部遗传信息，具有发育成完整个体的潜能，即细胞具有全能性，所以兰花叶肉细胞能够培养为新个体。(3)植物体细胞杂交技术获得的“韭菜—兰花”并没有预想中的“繁殖容易，香气浓郁”，可能是因为两个物种之间的基因相互影响，使某些基因无法正常表达。
答案：(1)无菌 离体 培养基 愈伤组织 (2)本物种的全部遗传信息 细胞的全能性 (3)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
考点2 动物细胞的培养和核移植技术
1．动物细胞培养——动物细胞工程技术的基础
(1)原理：细胞增殖。
(2)过程
(3)培养条件
(4)应用：生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究。
2．动物体细胞核移植技术和克隆动物
(1)原理：动物体细胞的细胞核具有全能性。
(2)动物体细胞核移植技术的过程
(3)应用
①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
②保护濒危物种。
③生产医用蛋白。
④作为异种移植的供体。
⑤用于组织器官的移植。
(4)存在问题：成功率低、克隆动物存在健康问题、动物食品的安全性问题等。
1．(选修3 P44“寻根问底”改编)胰蛋白酶处理动物组织，对细胞的消化有两种情况：
(1)短时间内细胞_________(填“会”或“不会”)被消化，原因是_______________。
(2)长时间后细胞________(填“会”或“不会”)被消化，原因是________________。
答案：(1)不会 细胞表面具有糖蛋白，对细胞具有一定的保护作用
(2)会 细胞表面糖蛋白的保护作用是有限的；细胞膜的主要成分包括磷脂和蛋白质，蛋白质可被胰蛋白酶水解
2．(选修3 P49“讨论”T2)用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？
答案：动物细胞传代培养至10～50代左右时，部分细胞的核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。
1．(高考天津卷)将携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后，与携带抗N基因、不带抗M基因的鼠细胞融合，获得的胞质杂种细胞具有M、N两种抗性。该实验证明了( )
A．该胞质杂种细胞具有全能性
B．该胞质杂种细胞具有无限增殖能力
C．抗M基因位于细胞质中
D．抗N基因位于细胞核中
解析：选C。只有将该胞质杂种细胞培育成小鼠，才可证明该胞质杂种细胞具有全能性，A项错误；该实验没有证据表明该胞质杂种细胞能无限增殖，B项错误；携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后，与不带抗M基因、携带抗N基因的细胞融合，杂种细胞具有M、N两种抗性，说明细胞质中含有抗M基因，但不能确定抗N基因的位置，C项正确，D项错误。
2．(2018·高考全国卷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：(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．关于动物细胞培养的两组概念辨析
(1)细胞贴壁与接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。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。
(2)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。原代培养的细胞核型正常。
②传代培养：进行分瓶后的扩大培养，即传代培养。一般情况下，细胞传至10～50代后，增殖会明显减缓，甚至完全停止，部分细胞出现核型异常。
2．克隆
1．(2020·江苏苏、锡、常、镇模拟)下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是( )
A．接触抑制的细胞经分散后继续培养，细胞将不再增殖
B．动物细胞培养选用的培养材料大多是胚胎或幼龄动物的组织
C．经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可直接生产特定的单克隆抗体
D．常在培养基中添加一定种类和数量的抗生素以防止培养的细胞被病毒感染
解析：选B。接触抑制的细胞经分散后继续培养，细胞仍能增殖，A错误，动物细胞培养通常选择胚胎或幼龄动物的组织作为培养材料，B正确；经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞需要检测其是否能产生特定的抗体，C错误；加抗生素的目的是消灭杂菌，防止污染，D错误。
2．培育肉是利用动物体内分离的成肌细胞或全能干细胞，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保证细胞呼吸
C．培养液中的支架提供了更多的细胞附着面积，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：选A。用胰蛋白酶处理动物组织，可以使组织分散成单个细胞，有利于动物细胞培养，A项错误；生物反应器内应控制温度适宜，并充入一定量的CO2保证细胞呼吸，B项正确；动物细胞培养过程中培养液中的细胞会附着在瓶壁上，如果想得到大量的产物，可以增大细胞附着面积，有利于细胞贴壁生长，C项正确；理论上来说，题图所示的培养过程有利于牛肉的工厂化生产，产品是细胞增殖的产物，属于真肉，D项正确。
3．(不定项)下列有关哺乳动物核移植技术的叙述，正确的是( )
A．受体细胞常用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞
B．注入受体细胞的既可以是细胞核，也可以是细胞
C．用物理或化学方法激活移植后的细胞，使其完成减数分裂过程
D．核移植技术的成功率很低，仍有很多问题需要研究
解析：选ABD。处于减数第二次分裂中期的卵母细胞体积大、易操作，含有核基因全能性表达的物质和环境条件，所以受体细胞常用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，A正确；注入受体细胞的可以是细胞核，为了保证供体的细胞核不被破坏，使所得个体的性状更接近供体，注入受体细胞的也可以是供体细胞，B正确；用物理或化学方法激活移植后的细胞，使其完成有丝分裂过程，C错误；许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷、核移植技术的成功率很低等，仍有很多问题需要研究，D正确。
4．下图为动物细胞培养过程中细胞增殖曲线(甲)及细胞变化图(乙)，请回答下列问题：
(1)图甲中________点以后表示细胞的传代培养，AB段可能发生了如图乙________(填序号)所示的____________现象，在进行B至C过程培养前，需要用____________处理细胞。
(2)动物细胞培养，一般传至________代以内细胞能保持正常的二倍体核型。
(3)为制备单克隆抗体，需将________注射到小鼠体内，以此获取_______________，同时将该细胞与图乙________(填序号)所示的细胞融合形成杂交瘤细胞。该杂交瘤细胞的特点是________________________。为筛选能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，可用________培养基来培养。
解析：(1)B点之前是初次培养，称为原代培养。AB段增殖速度缓慢，是因为发生了题图乙中②所示的接触抑制现象。若要继续进行传代培养，需要用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理使组织细胞分散开来。(2)传代培养10代以上，细胞的二倍体核型可能会发生改变，10代以内的细胞仍然保持二倍体核型。(3)制备单克隆抗体时，需要将已免疫的B淋巴(浆)细胞和能无限增殖的细胞(如题图乙中③发生癌变的瘤细胞)融合，二者融合后形成的杂交瘤细胞，既能像瘤细胞那样无限增殖，又能像已免疫的B淋巴(浆)细胞那样产生专一抗体。需要利用特定的选择培养基将产生单一抗体的杂交瘤细胞筛选出来。
答案：(1)B ② 接触抑制 胰蛋白酶(胶原蛋白酶) (2)10 (3)抗原 已免疫的B淋巴(浆)细胞 ③ 既能无限增殖，又能产生专一抗体 选择
5．(2021·预测)我国科学家解决了体细胞克隆猴的世界难题，成功培育出世界上首个体细胞克隆猴——“中中”和“华华”。这标志着我国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代。下图为克隆猴的流程示意图。请回答下列问题：
(1)我国克隆猴利用的是猴胎儿成纤维细胞，该细胞是一种已分化的体细胞，从理论上分析，它具有细胞的全能性，这是因为___________________________________。
(2)克隆猴时需要进行“去核”操作，即去掉卵母细胞的细胞核。先在体外培养卵母细胞让其分裂，一般选择_______________的细胞进行去核操作；然后进行“核移植”，即将体细胞的细胞核移到去核卵母细胞中形成重组细胞，此时采用的技术是______________；得到的重组细胞再进行人工激活使其分裂形成胚胎。
(3)科学家将79枚克隆胚胎移植入21只代孕母猴体中，最终只有两只母猴正常怀孕产下“中中”和“华华”，它俩的性别是否一致？__________；原因是__________________。
(4)克隆动物有很多优点：①可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；
②__________________________________________________________________。
(5)灵长类生物克隆成功是克隆技术的重大突破，在该技术应用方面，应注意哪些潜在的风险？__________________________________________________________。
解析：(1)由于成纤维细胞的细胞核中含有猴的全部核基因，因此成纤维细胞具有全能性。(2)去核操作一般选择减数第二次分裂中期的卵母细胞。将体细胞的细胞核移到去核卵母细胞中形成重组细胞采用的方法是显微注射技术。(3)79枚克隆胚胎是经过有丝分裂形成的，其细胞核遗传物质一致，即“中中”“华华”的细胞核中遗传物质一样，因此“中中”和“华华”的性别一致。(4)克隆动物的优点：①可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；②可以增加濒危物种的存活数量(或可以建立实验动物模型研究人类疾病)。(5)克隆技术应用方面应避免进一步扩大到对灵长类或者人的体细胞克隆，引发伦理问题。
答案：(1)成纤维细胞的细胞核中含有猴的全部核基因
(2)减数第二次分裂中期(或MⅡ期) 显微注射技术
(3)是 “中中”“华华”的细胞核中遗传物质一样，是经过有丝分裂形成的
(4)可以增加濒危物种的存活数量(或可以建立实验动物模型研究人类疾病)
(5)避免进一步扩大到对灵长类或者人的体细胞克隆，引发伦理问题
考点3 动物细胞的融合与单克隆抗体的制备
1．动物细胞的融合
2．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
1．(不定项)(2018·高考江苏卷)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
解析：选BC。若a细胞和b细胞是植物细胞，需要用酶解法去掉细胞壁后再诱导融合，融合完成后的细胞再经脱分化和再分化培养，A错误；a细胞和b细胞之间的融合需要借助物理、化学等方法处理后才能实现，B正确；c细胞的形成要经过细胞膜的融合，与a、b细胞膜的流动性都有关，C正确；c细胞内有a、b两细胞的遗传物质，但不能同时表达a、b细胞中的所有基因，D错误。
2．(不定项)(2019·高考江苏卷)下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT－)，在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述正确的是( )
A．可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B．两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C．杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D．细胞膜的流动性是细胞融合的基础
解析：选ACD。动物细胞融合可以用灭活的仙台病毒进行诱导，或用PEG、电激等进行诱导，A正确；免疫B细胞与骨髓瘤细胞进行融合产生的融合细胞有：免疫B细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞，据题干信息可知，骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长，因此骨髓瘤细胞自身融合细胞在HAT培养基上无法生长，而免疫B细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞可以在HAT培养基上生长，B错误；融合后产生的杂交瘤细胞并不是都能表达并产生所需的单克隆抗体，需要进一步筛选，C正确；动物细胞融合依据的原理是细胞膜的流动性，D正确。
1．植物体细胞杂交与动物细胞融合的“同”与“不同”
(1)植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同，纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，而胰蛋白酶等作用于动物细胞间的蛋白质。
(2)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诱导原生质体融合的方法相同。
2．制备单克隆抗体过程中的两次筛选
项目
第一次筛选
第二次筛选
筛选原因
诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
筛选方法
用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“B—B”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
筛选目的
得到杂交瘤细胞
得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
1．(2020·江苏南通、徐州等六市模拟)在利用细胞融合技术生产单克隆抗体的过程中，不需要考虑( )
A．多次注射特定抗原蛋白，对实验小鼠进行免疫
B．淋巴B细胞和骨髓瘤细胞之间的免疫排斥
C．向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间
D．选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞
解析：选B。制备单克隆抗体过程中，要对实验小鼠注射特定的抗原，抗原进入机体后刺激机体产生特异性免疫反应从而产生相应的浆细胞，A不符合题意；免疫排斥是机体对移植物(异体细胞、组织或器官)通过特异性免疫应答使其破坏的过程，细胞之间不存在免疫排斥，B符合题意；向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间会影响细胞的融合，C不符合题意；需要选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞，否则会影响单克隆抗体的产量或得到的单克隆抗体特异性差，D不符合题意。
2．(2020·山东省高三等级考模拟)下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是( )
A．将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
B．经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体
C．诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交细胞
D．筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞
解析：选D。血清中提取的抗体不止一种，A错误；免疫过的B淋巴细胞在体外培养不能维持增殖，B错误；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时，也可能发生B淋巴细胞互相融合、骨髓瘤细胞互相融合，这两种均不是杂交瘤细胞，C错误；筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞，D正确。
3．(不定项)(2020·江苏金湖中学考前模拟)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，下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．①过程的促融剂常用聚乙二醇(PEG)，也可用灭活的病毒诱导
B．③过程利用抗原—抗体杂交的原理进行检测
C．给小鼠多次注射HCG的目的是获得较多的记忆细胞
D．③过程需要添加抗生素等物质
解析：选ABD。与植物细胞融合相比，动物细胞融合还可以用灭活的病毒诱导处理，A正确；③过程利用抗原—抗体杂交的原理进行检测，B正确；给小鼠多次注射HCG的目的是获得较多免疫过的B细胞，C错误；④过程需要添加抗生素等物质，目的是防止杂菌污染，D正确。
4．(2020·甘肃西北师大附中高三诊断)下图表示细胞工程的流程图(a、b表示过程)，请据图回答下列问题：
(1)若图示为动物细胞融合的过程，则a过程特有的诱导剂是______________________。以动物细胞融合为基础发展起来的杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径，通过把能产生抗体的____________细胞与能在体外大量增殖的________________细胞进行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。
(2)若图示为植物体细胞杂交过程，则在甲、乙融合之前，需要用________________(填酶)制备________。这项工程的意义是___________________。
(3)由甲、乙融合得到丙细胞的基本原理是______________________。
解析：(1)若a过程表示诱导动物细胞融合，则特有的诱导剂是灭活的病毒。在单克隆抗体的制备过程中，利用已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，该细胞既可以迅速大量增殖，又可以产生专一的抗体。(2)在植物体细胞杂交过程中，需要对甲、乙细胞用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后再诱导甲、乙的原生质体融合。该技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围。(3)甲、乙细胞融合形成丙细胞，利用了细胞膜的流动性。
答案：(1)灭活的病毒 B淋巴(浆) 骨髓瘤 (2)纤维素酶和果胶酶 原生质体 克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围 (3)细胞膜的流动性
5．(2020·濮阳模拟)下图是制备乙肝病毒表面抗体的流程图。请回答下列问题：
(1)图中细胞Ⅰ的名称为________，其与骨髓瘤细胞融合所依据的基本原理是_______。
(2)在图示流程中至少需要进行两次筛选，其中第一次筛选的目的是______________；第二次筛选的目的是________________________。
(3)制备得到的单克隆抗体可用于乙肝的免疫治疗，其所利用的免疫学原理是____________________________。
解析：(1)用抗原刺激小鼠，使之产生特异性免疫反应，从小鼠体内提取B淋巴细胞，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。(2)两次筛选中第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是从杂交瘤细胞中获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。(3)单克隆抗体具有与抗原结合的特异性强、灵敏度高的特点，可用于乙肝的免疫治疗。
答案：(1)B淋巴细胞(或浆细胞) 细胞膜(具有一定)的流动性 (2)获得杂交瘤细胞 获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞 (3)抗原和抗体的特异性结合(或单克隆抗体与抗原结合的特异性强)
[易误警示]
易错点1 不清楚植物脱毒苗培养时选择的要求及原理
[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 误认为植物组织培养均需“再分化至幼苗”，“人工种子”即平常所说的“种子”
[点拨] (1)组织培养的目的不同，培养的阶段不同。如：生产细胞代谢产物，只需培养至愈伤组织时期；生产人工种子，则需要培养至胚状体时期；获得植株就需培养至幼苗时期。
(2)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 误认为动物细胞培养时加入5%CO2的目的是维持气体平衡或用于呼吸
[点拨] 动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶将其置于含95%空气加5% CO2的混合气体的培养箱中进行培养，加入CO2的目的是维持培养液的pH。
易错点4 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基础。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。
[纠错体验]
1．(2020·济宁模拟)在下列过程中，需要采用植物组织培养技术的有几种( )
①用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株
②利用花药离体培养得到单倍体植株
③利用基因工程培养抗病转基因植株
④利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
⑤无子西瓜的大量繁殖
A．一种 B．两种
C．三种 D．四种
答案：D
2．(2020·天津模拟)下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述，错误的是( )
A．细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一
B．培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组织细胞
C．培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物
D．培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分
答案：C
3．某研究小组为测定某种药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列叙述正确的是( )
A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块
B．恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸
C．为了保证细胞培养所需的无病毒环境，需大量添加各种抗生素
D．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙细胞的毒性大小
解析：选D。在利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用，但这样的环境不适于细胞生存，A项错误；细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH，B项错误；抗生素是用来杀菌的，不是杀病毒的，C项错误；本实验应设置对照实验，用添加药物的培养液分别培养甲、乙细胞，根据变异细胞占培养细胞的比例，以检测药物对甲、乙的毒性大小，D项正确。
1．(2020·江苏南京、盐城模拟)下列有关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中的成分不同
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．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖组织培养可获得脱毒植株
D．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞培养能得到细胞代谢产物
解析：选B。动物细胞培养中要用到胰蛋白酶，而植物组织培养不需要。
2．花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是( )
A．为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min
B．过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化
C．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
解析：选C。本题主要考查花药离体培养的相关知识。为了防止微生物污染，过程①所用的花蕾需在70%乙醇中浸泡30 s，A错误；过程②的培养基中，生长素与细胞分裂素的比值适中，且生长素含量高于细胞分裂素时，有利于根的分化，B错误；进行过程③的愈伤组织经过了秋水仙素的处理，故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体，C正确；经炼苗后的幼苗是能进行光合作用且能独立进行代谢的植株，故幼苗的生长基质中不用添加蔗糖和多种植物激素，D错误。
3．如图表示核移植与克隆动物的相关图解，下列有关叙述中错误的是( )
A．图示过程说明高度分化的动物细胞核仍具有发育的全能性
B．用于核移植的供体细胞①一般都选用传代10代以内的细胞
C．采集的卵母细胞培养到的②时期表示减数第二次分裂后期
D．选用去核卵母细胞的主要原因是其细胞质可使体细胞核的全能性表达
解析：选C。分析题图，动物细胞通过核移植技术，让核基因得以表达，即由细胞核→克隆动物，体现了动物细胞核的全能性，A正确；作为供体，细胞核型应正常，通常传代10代以内的细胞核型都正常，而10代到50代以后的细胞的核型有可能发生变化，B正确；采集的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期，C错误；选用去核卵母细胞的主要原因是卵母细胞体积大，营养物质较丰富，细胞质可使体细胞核的全能性得以表达，D正确。
4．(2020·江苏南通、徐州等六市模拟)2018年1月国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道，我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只猕猴，成为全球首例体细胞克隆灵长类动物。下列相关叙述错误的是( )
A．这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性
B．研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体
C．培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同
D．克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能
解析：选A。克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体发育而来的，该过程经过了细胞核移植，只能说明分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，A错误；卵母细胞含有丰富的营养物质，且体积比较大，容易操作，同时卵细胞的细胞质中存在促进核基因表达的物质，因此研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体，B正确；克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体，因此培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同，C正确；克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能，D正确。
5．(不定项)(2020·江苏南京、盐城模拟)下列关于动物细胞工程的叙述，不正确的是( )
A．用胰蛋白酶处理动物组织后，可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液
B．少数细胞在连续培养50代后可获得不死性，是某些基因选择性表达的结果
C．根据在高倍镜下观察到基因突变的比例可推知某化学药品的毒性
D．PEG诱导动物细胞融合形成的杂交细胞，经动物细胞培养能得到优良动物个体
解析：选BCD。用胰蛋白酶处理动物组织后，可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液，A正确；少数细胞在连续培养50代后可获得不死性，是某些基因突变的结果，B错误；基因突变在高倍镜下是观察不到的，C错误；由于动物细胞的全能性受到限制，动物细胞融合形成的杂交细胞不能培育成动物个体，D错误。
6．(不定项)(2020·山东威海质检)通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中，涉及的操作是( )
A．用显微操作技术处理次级卵母细胞，去除细胞核
B．将精子放入适宜的培养液中培养，使其获能
C．用物理或化学方法激活重组细胞，使其完成发育进程
D．选择合适时期的胚胎进行移植，使其发育成完整个体
解析：选ACD。对于受体卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期，然后利用显微操作技术去除其细胞核，A符合题意；该技术需要的是供体细胞核和受体卵母细胞，不需要精子的参与，B不符合题意；需要用物理或化学方法激活核移植产生的重组细胞，使其完成发育进程，C符合题意；选择合适时期的胚胎进行移植，使其发育成完整个体，D符合题意。
7．(不定项)下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程。下列有关叙述正确的是( )
A．实验小鼠注射的甲能与抗胃癌单克隆抗体特异结合
B．与骨髓瘤细胞相比，B淋巴细胞中代谢表达更弱
C．利用灭活的病毒、PEG等可诱导细胞融合以获得乙
D．两次筛选应用的主要原理相同，但丙中含有不能分泌抗体的细胞
解析：选ABC。实验小鼠注射的甲为抗原，能与抗胃癌单克隆抗体特异结合，A正确；骨髓瘤细胞具有无限增殖的特性，B淋巴细胞没有增殖能力，因此与骨髓瘤细胞相比，B淋巴细胞中代谢较弱，B正确；利用灭活的病毒、PEG等可诱导动物细胞融合，进而获得乙，C正确；两次筛选应用的主要原理不同，首次筛选是用特定的选择培养基，将融合的杂交瘤细胞筛选出来，二次筛选是通过克隆化培养和抗体检测，将分泌所需抗体的杂交瘤细胞筛选出来，丙中的细胞都能分泌抗体，D错误。
8．(2020·安徽安庆五校期初模底)下图是植物组织培养的简略示意图。据图回答下列问题：
ABC―→D
(1)A表示离体的植物组织、器官或细胞，它能被培养成D的根本原因是___________。
(2)在A脱分化形成B的过程中，除需要提供营养外，还需要________的诱导。B表示________组织。构成B的是具有分生(分裂)能力的薄壁细胞。
(3)要制造人工种子，应该选用________(填编号)作材料。
(4)从A到B的整个过程，细胞进行分裂的方式是________。
解析：(1)题图中的A表示外植体(离体的植物组织、器官或细胞)，B表示愈伤组织，C可表示胚状体(或不定芽、顶芽和腋芽等)，D表示完整植株。外植体经植物组织培养形成完整的植株，其根本原因是植物细胞具有全能性。
(2)外植体通过脱分化形成愈伤组织过程中，除需要提供营养外，还需要激素的诱导。(3)人工种子是指以通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子。(4)植物组织培养属于无性生殖范畴，因此从A到B的整个过程，细胞是通过有丝分裂的方式进行增殖的。
答案：(1)植物细胞具有全能性 (2)激素 愈伤 (3)C
(4)有丝分裂
9．(2020·宁夏长庆高级中学高三月考)回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面________时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的________。此时，瓶壁上形成的细胞是________层。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是____________。
(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，该种细胞的黏着性________，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量________。
(3)现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，而活细胞不被染色，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____________期的细胞在显微镜下进行观察。
(5)在细胞培养过程中，通常在________条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中________的活性降低，细胞________速率降低。
(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤当作________进行攻击。
解析：(1)细胞接触抑制是指细胞表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖。基于上述特性，瓶壁上形成的细胞是单层排列的。需要时可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞停止分裂，出现衰老甚至死亡现象，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不死性细胞。该种细胞由于细胞膜表面的糖蛋白减少，其黏着性降低。(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能通过，故死细胞被染色，而活细胞不被染色。(4)有丝分裂中期时染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体数目的最佳时期。(5)在细胞培养过程中，通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。(6)机体把移植的皮肤当作抗原攻击，会发生排斥现象。
答案：(1)相互接触 接触抑制 单(或一) 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(2)衰老甚至死亡 不死性 降低 减少
(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内(或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)中
(5)冷冻(或超低温、液氮) 酶 新陈代谢
(6)抗原
10．(2020·江苏泰州中学月考)为培育出含β胡萝卜素的“黄金大米”，科研人员提出以下两套培育方案。请分析回答下列问题：
甲方案：
乙方案：
(1)甲方案中，β胡萝卜素基因能在玉米和水稻体内出现相同表达结果的原因是________________________________________________________________________。
若研究人员已知β胡萝卜素基因序列，可采用________法获得β胡萝卜素基因。②过程中可用____________技术检测水稻体细胞DNA上是否插入了β胡萝卜素基因。
(2)乙方案中，在体细胞杂交前需要用酶除去细胞壁获得原生质体，诱导体细胞融合的化学试剂常用________。通过⑤获得“黄金大米”幼苗需要经过________________两个过程，依据的原理是_____________________________________________________。
在培养过程中，培养基中除了添加营养物质外，还需要添加____________。
(3)与传统育种方法相比，甲、乙两套方案共同的优点是______________________。
解析：(1)自然界中所有生物共用一套遗传密码，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达；在目的基因序列已知的情况下，可采用人工合成的方法获得目的基因。检测目的基因是否插入受体细胞可用DNA分子杂交技术。(2)诱导植物原生质体融合常用的化学试剂是聚乙二醇。植物组织培养过程中将杂交细胞培育成杂交植株需要使用植物激素，该技术包括脱分化和再分化两个过程，依据的原理是植物细胞的全能性。在此过程中，除了在培养基中添加营养物质外，还需要添加植物激素(生长素和细胞分裂素)。(3)与传统育种方法相比，基因工程育种和植物细胞工程育种都能克服远缘杂交不亲和的障碍。
答案：(1)所有生物共用一套遗传密码(密码子) 人工合成 DNA分子杂交 (2)聚乙二醇 脱分化和再分化 (植物)细胞的全能性 (植物)激素(生长素和细胞分裂素) (3)克服远缘杂交不亲和的障碍(打破生殖隔离)
11．(2020·江西新余四中第一次月考)2016年10月19日美国新希望生殖医学中心正式宣布，世界首个核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生。为中东一位线粒体携带有亚急性坏死脑病基因的母亲带来了希望。培养过程如下图所示，据图回答下列问题：
(1)获得重组卵母细胞A会用到核移植技术，完成①过程需要用微型吸管吸出________，完成④过程的B细胞需要选择____________(时期)的卵母细胞。
(2)卵母细胞的获取过程中，需要对女性进行超数排卵处理，超数排卵的方法是给女性注射________激素，超数排卵技术带来的危害之一是_________________________。
(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用________技术。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意的问题是________________________________________________。
(4)根据________(填标号)判断，此种繁殖方式是_________________________
生殖。A细胞的培养过程③所需气体主要有O2和CO2，CO2的主要作用是__________。
(5)设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行______________________。
解析：(1)题图中①表示将捐献者的卵母细胞的核物质去除，②表示核移植技术，③表示卵母细胞的体外培养，④表示体外受精，⑤表示早期胚胎培养，⑥表示胚胎移植；A表示重组卵母细胞，B表示培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞。将捐献者的卵母细胞的核物质去除，该过程需要用微型吸管吸出细胞核和第一极体。获能的精子需要与培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞完成受精作用。(2)给女性注射促性腺激素，可以促进超数排卵，但是会对女性的身体不利、导致卵巢早衰、影响女性内分泌、影响胎儿的健康发育等。(3)利用胚胎分割技术可以提高已有胚胎的利用率；对囊胚期的胚胎进行胚胎分割时需要注意将内细胞团均等分割。(4)题图中④过程表示体外受精，这种繁殖方式为有性生殖。细胞培养需要的气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。(5)与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术相比，设计试管婴儿技术需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断(或基因检测或基因诊断)。
答案：(1)细胞核和第一极体 减数第二次分裂中期(或MⅡ中期) (2)促性腺 对女性的身体不利、卵巢早衰、影响女性内分泌、影响胎儿的健康发育等(答出其中之一即可) (3)胚胎分割 将内细胞团均等分割 (4)④ 有性 维持培养液的pH (5)遗传学诊断(或基因检测或基因诊断)
12．(2020·河南南阳一中模拟)科学家培育转乳糖分解酶基因奶牛的过程如下图所示。请回答下列问题：
(1)图中细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有________。在进行细胞原代培养时会出现_____________________和细胞接触抑制现象。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____________。
(2)图中将乳糖分解酶基因导入胚胎成纤维细胞中，最常用的方法是________。
(3)图中的核移植操作需要将进行细胞培养获得的供体细胞的细胞核注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞细胞核的目的是____________________________。
(4)重组细胞2在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内会生出与图中的黑白花奶牛性状并不完全相同的犊牛，原因可能有________________________________________(至少答出两点)。
(5)转乳糖分解酶基因奶牛的培育成功，说明了动物的____________具有全能性。
解析：(1)在动物细胞培养的合成培养基中，通常需加入动物的血清等天然成分，为动物细胞提供多种可促进细胞生长和增殖的物质。在进行细胞原代培养时会出现细胞贴壁生长和细胞接触抑制现象。向培养液中加入适量的抗生素，可以防止细胞培养过程中细菌的污染。(2)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。(3)核移植过程中，去掉卵母细胞细胞核的目的是保证克隆动物的核遗传物质几乎全部来自供体细胞的细胞核。(4)生物的性状由遗传物质和环境因素共同控制，生物的遗传物质主要存在于细胞核中，少数存在于细胞质中，而且胚胎成纤维细胞的遗传物质有近一半来自配种的公牛，因此重组细胞2在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内会生出与图中的黑白花奶牛性状并不完全相同的犊牛。(5)将供体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，形成重组细胞2。重组细胞2培养成重组胚胎并最终发育成个体，说明动物的细胞核具有全能性。
答案：(1)血清 细胞贴壁生长 抗生素 (2)显微注射法 (3)保证克隆动物的遗传物质几乎全部来自供体细胞的细胞核 (4)生物的性状受细胞核和细胞质中的遗传物质共同控制、生物的性状还受环境因素的影响、胚胎成纤维细胞的遗传物质有近一半来自配种的公牛等 (5)细胞核
13．(2020·湖南六校模拟)《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”学名为埃博拉病毒，“冷锋”注射的疫苗，是具有抗埃博拉病毒功能的血清。下图甲、乙是两种方法制备单克隆抗体的流程图。请回答下列问题：
(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________(①)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②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________，为了诱导烟草细胞生根，应设置培养基中生长素与细胞分裂素的比________(填“大于”“等于”或“小于”)1。
解析：(1)据题图甲中显示，对小鼠注射埃博拉病毒可诱导小鼠产生抗埃博拉病毒的抗体；细胞融合的诱导因素有化学因素，如聚乙二醇；生物因素，如灭活的病毒；物理因素，如电激。(2)题图甲中经选择性培养的①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②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，培养基中的生长素与细胞分裂素的比值应该大于1。
答案：(1)埃博拉病毒 灭活的病毒 (2)杂交瘤 抗体
(3)感受态 农杆菌转化法 (4)植物组织培养 大于
考点1 植物组织培养和植物体细胞杂交
1．细胞工程的概念
2．细胞的全能性
3．植物组织培养技术
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)操作流程
5．植物细胞工程的实际应用
(1)
(2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用。
(3)细胞产物的工厂化生产：培养到愈伤组织阶段。
(选修3 P36“小知识”改编)固体培养基中的无机营养成分包括______________；有机营养成分包括______________等物质。
答案：水分、无机盐 小分子糖类、氨基酸
1．(2019·高考北京卷)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株，再将二者杂交后得到F1，结合单倍体育种技术，培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述，错误的是( )
A．将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B．通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定
C．调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株
D．经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
解析：选D。基因工程的核心是基因表达载体的构建，基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等，A项正确；可通过病原体接种实验对转基因植株进行个体水平的检测，B项正确；花粉离体培养技术就是以花粉为外植体进行的组织培养，其培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，且在组织培养不同阶段需要调整激素的比例，C项正确；抗甲、乙的植物新品种杂交后得到的F1仍为二倍体植物，F1经花粉离体培养获得的再生植株均为单倍体，D项错误。
2．(2019·高考江苏卷)为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如图。下列叙述正确的是( )
A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中
B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
解析：选D。过程①获得的原生质体不能悬浮在30%的蔗糖溶液中，30%的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡，A项错误；过程②为再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B项错误；过程③不需用秋水仙素处理，愈伤组织细胞就已经有了细胞壁，C项错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核等结构，即含有全部的遗传信息，原生质体仍保持细胞的全能性，D项正确。
3．(2019·高考全国卷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)。
解析：(1)与常规的种子繁殖方法相比，植物微型繁殖技术具有能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快等特点。(2)人工种皮具有透气性，有利于胚状体进行呼吸作用；人工胚乳能够为胚状体生长提供植物激素、矿质元素和糖等物质。(3)植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。为获得脱毒苗，可以选取植物的茎尖进行组织培养。(4)将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是含目的基因的细胞愈伤组织小植株。
答案：(1)能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快
(2)有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖
(3)茎尖
(4)含目的基因的细胞愈伤组织小植株
1．植物组织培养中生长素和细胞分裂素的比值与效果
生长素与细胞分裂素的比值
作用效果
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
2.植物组织培养中光照的使用
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。
3．杂种植物遗传物质的变化
(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
①染色体组数＝两种植物体细胞内染色体组数之和。
②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。
③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(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。
4．植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法
(1)诱导产生的细胞(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)
①未融合的细胞：A和B。
②两两融合的细胞：AA、BB和AB。
③多细胞融合体。
(2)检测方法：对诱导产生的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植物性状进行判断。
①若得到的是一种植物的性状，说明是未融合细胞。
②若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种植株。
③若得到的是具有两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强，则是多细胞融合体。
④若得到的是一种植物的性状且效果得到加强，则是同种细胞融合的结果。
1．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是( )
A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株
C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得
解析：选D。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞，故A错误。二倍体植株的花粉经离体培养后得到单倍体植株，该单倍体高度不育，不能稳定遗传，故B错误。用人工薄膜将胚状体等进行包装可制成人工种子，愈伤组织不能作为制作人工种子的材料，故C错误。在普通培养基中添加适量的NaCl，制成选择培养基，可用来筛选植物耐盐突变体，故D正确。
2．(不定项)(2020·山东青岛高三期末)如图为植物组织培养过程示意图，下列叙述正确的是( )
外植体→①→②→试管苗
A．外植体可以是植物体细胞、卵细胞或花药
B．②→试管苗过程的基础是细胞的分裂、分化
C．将①包上人造种皮即可获得人工种子
D．赤霉素和脱落酸也可用于植物组织培养
解析：选ABD。分析题图可确定①表示愈伤组织，②表示胚状体(或不定芽等)。外植体可以是植物体细胞、卵细胞或花药，A正确；②→试管苗过程的基础是细胞的分裂、分化，B正确；人工种子的基本结构为胚状体(或不定芽等)、人工胚乳、人造种皮，C错误；不同植物所需的激素种类有所不同，植物组织培养中主要用到生长素和细胞分裂素，有时也会用到赤霉素和脱落酸，D正确。
3．(不定项)科学家将番茄和马铃薯细胞利用图示技术获得了“番茄—马铃薯”植株。下列有关叙述正确的是( )
A．图示技术涉及的原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性等
B．过程②可用电激、聚乙二醇或灭活的病毒诱导原生质体融合
C．过程④⑤需提供无机营养成分、有机营养成分和植物激素等
D．f培养基中生长素与细胞分裂素的配比与e培养基中的不同
解析：选ACD。植物体细胞杂交过程中涉及原生质体的融合和植物组织培养，前者的原理是细胞膜的流动性，后者的原理是细胞的全能性，A正确；原生质体融合的方法有物理法和化学法，不能用灭活的病毒处理，B错误；④脱分化、⑤再分化需要营养成分和植物激素等条件，C正确；e中发生脱分化，f中再分化出根、芽，脱分化和再分化过程所需生长素和细胞分裂素的比例不同，D正确。
4．(2017·高考海南卷)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是_________________________________________________________。
(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到_____________________，若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是______________(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。
(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，可用组织培养的方法繁殖，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)绿色叶片和白色花瓣是细胞分化的结果，遗传物质并没有改变，所以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，其原理是绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性。(2)蔗糖是由1分子的葡萄糖和1分子的果糖组成，所以蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。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具有完整的细胞核。(3)题图中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培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是细胞分裂素、生长素。A中的愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。(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，可用组织培养的方法繁殖；在培养时，不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，通过减数分裂形成花粉粒，可以导致等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合等，花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，后代会出现性状分离，用花粉粒进行组织培养得到的花卉的基因型不同于原植株。
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
5．(2021·预测)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”繁殖兰花。请回答下列问题：
(1)植物组织培养是在________和人工控制条件下，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，最终形成完整植株的过程。
(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，这种潜能叫做____________。
(3)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________________________。
解析：(1)植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、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，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。(2)兰花叶肉细胞中含有本物种的全部遗传信息，具有发育成完整个体的潜能，即细胞具有全能性，所以兰花叶肉细胞能够培养为新个体。(3)植物体细胞杂交技术获得的“韭菜—兰花”并没有预想中的“繁殖容易，香气浓郁”，可能是因为两个物种之间的基因相互影响，使某些基因无法正常表达。
答案：(1)无菌 离体 培养基 愈伤组织 (2)本物种的全部遗传信息 细胞的全能性 (3)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
考点2 动物细胞的培养和核移植技术
1．动物细胞培养——动物细胞工程技术的基础
(1)原理：细胞增殖。
(2)过程
(3)培养条件
(4)应用：生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究。
2．动物体细胞核移植技术和克隆动物
(1)原理：动物体细胞的细胞核具有全能性。
(2)动物体细胞核移植技术的过程
(3)应用
①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
②保护濒危物种。
③生产医用蛋白。
④作为异种移植的供体。
⑤用于组织器官的移植。
(4)存在问题：成功率低、克隆动物存在健康问题、动物食品的安全性问题等。
1．(选修3 P44“寻根问底”改编)胰蛋白酶处理动物组织，对细胞的消化有两种情况：
(1)短时间内细胞_________(填“会”或“不会”)被消化，原因是_______________。
(2)长时间后细胞________(填“会”或“不会”)被消化，原因是________________。
答案：(1)不会 细胞表面具有糖蛋白，对细胞具有一定的保护作用
(2)会 细胞表面糖蛋白的保护作用是有限的；细胞膜的主要成分包括磷脂和蛋白质，蛋白质可被胰蛋白酶水解
2．(选修3 P49“讨论”T2)用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？
答案：动物细胞传代培养至10～50代左右时，部分细胞的核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。
1．(高考天津卷)将携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后，与携带抗N基因、不带抗M基因的鼠细胞融合，获得的胞质杂种细胞具有M、N两种抗性。该实验证明了( )
A．该胞质杂种细胞具有全能性
B．该胞质杂种细胞具有无限增殖能力
C．抗M基因位于细胞质中
D．抗N基因位于细胞核中
解析：选C。只有将该胞质杂种细胞培育成小鼠，才可证明该胞质杂种细胞具有全能性，A项错误；该实验没有证据表明该胞质杂种细胞能无限增殖，B项错误；携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后，与不带抗M基因、携带抗N基因的细胞融合，杂种细胞具有M、N两种抗性，说明细胞质中含有抗M基因，但不能确定抗N基因的位置，C项正确，D项错误。
2．(2018·高考全国卷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：(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．关于动物细胞培养的两组概念辨析
(1)细胞贴壁与接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。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。
(2)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。原代培养的细胞核型正常。
②传代培养：进行分瓶后的扩大培养，即传代培养。一般情况下，细胞传至10～50代后，增殖会明显减缓，甚至完全停止，部分细胞出现核型异常。
2．克隆
1．(2020·江苏苏、锡、常、镇模拟)下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是( )
A．接触抑制的细胞经分散后继续培养，细胞将不再增殖
B．动物细胞培养选用的培养材料大多是胚胎或幼龄动物的组织
C．经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可直接生产特定的单克隆抗体
D．常在培养基中添加一定种类和数量的抗生素以防止培养的细胞被病毒感染
解析：选B。接触抑制的细胞经分散后继续培养，细胞仍能增殖，A错误，动物细胞培养通常选择胚胎或幼龄动物的组织作为培养材料，B正确；经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞需要检测其是否能产生特定的抗体，C错误；加抗生素的目的是消灭杂菌，防止污染，D错误。
2．培育肉是利用动物体内分离的成肌细胞或全能干细胞，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保证细胞呼吸
C．培养液中的支架提供了更多的细胞附着面积，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：选A。用胰蛋白酶处理动物组织，可以使组织分散成单个细胞，有利于动物细胞培养，A项错误；生物反应器内应控制温度适宜，并充入一定量的CO2保证细胞呼吸，B项正确；动物细胞培养过程中培养液中的细胞会附着在瓶壁上，如果想得到大量的产物，可以增大细胞附着面积，有利于细胞贴壁生长，C项正确；理论上来说，题图所示的培养过程有利于牛肉的工厂化生产，产品是细胞增殖的产物，属于真肉，D项正确。
3．(不定项)下列有关哺乳动物核移植技术的叙述，正确的是( )
A．受体细胞常用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞
B．注入受体细胞的既可以是细胞核，也可以是细胞
C．用物理或化学方法激活移植后的细胞，使其完成减数分裂过程
D．核移植技术的成功率很低，仍有很多问题需要研究
解析：选ABD。处于减数第二次分裂中期的卵母细胞体积大、易操作，含有核基因全能性表达的物质和环境条件，所以受体细胞常用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，A正确；注入受体细胞的可以是细胞核，为了保证供体的细胞核不被破坏，使所得个体的性状更接近供体，注入受体细胞的也可以是供体细胞，B正确；用物理或化学方法激活移植后的细胞，使其完成有丝分裂过程，C错误；许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷、核移植技术的成功率很低等，仍有很多问题需要研究，D正确。
4．下图为动物细胞培养过程中细胞增殖曲线(甲)及细胞变化图(乙)，请回答下列问题：
(1)图甲中________点以后表示细胞的传代培养，AB段可能发生了如图乙________(填序号)所示的____________现象，在进行B至C过程培养前，需要用____________处理细胞。
(2)动物细胞培养，一般传至________代以内细胞能保持正常的二倍体核型。
(3)为制备单克隆抗体，需将________注射到小鼠体内，以此获取_______________，同时将该细胞与图乙________(填序号)所示的细胞融合形成杂交瘤细胞。该杂交瘤细胞的特点是________________________。为筛选能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，可用________培养基来培养。
解析：(1)B点之前是初次培养，称为原代培养。AB段增殖速度缓慢，是因为发生了题图乙中②所示的接触抑制现象。若要继续进行传代培养，需要用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理使组织细胞分散开来。(2)传代培养10代以上，细胞的二倍体核型可能会发生改变，10代以内的细胞仍然保持二倍体核型。(3)制备单克隆抗体时，需要将已免疫的B淋巴(浆)细胞和能无限增殖的细胞(如题图乙中③发生癌变的瘤细胞)融合，二者融合后形成的杂交瘤细胞，既能像瘤细胞那样无限增殖，又能像已免疫的B淋巴(浆)细胞那样产生专一抗体。需要利用特定的选择培养基将产生单一抗体的杂交瘤细胞筛选出来。
答案：(1)B ② 接触抑制 胰蛋白酶(胶原蛋白酶) (2)10 (3)抗原 已免疫的B淋巴(浆)细胞 ③ 既能无限增殖，又能产生专一抗体 选择
5．(2021·预测)我国科学家解决了体细胞克隆猴的世界难题，成功培育出世界上首个体细胞克隆猴——“中中”和“华华”。这标志着我国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代。下图为克隆猴的流程示意图。请回答下列问题：
(1)我国克隆猴利用的是猴胎儿成纤维细胞，该细胞是一种已分化的体细胞，从理论上分析，它具有细胞的全能性，这是因为___________________________________。
(2)克隆猴时需要进行“去核”操作，即去掉卵母细胞的细胞核。先在体外培养卵母细胞让其分裂，一般选择_______________的细胞进行去核操作；然后进行“核移植”，即将体细胞的细胞核移到去核卵母细胞中形成重组细胞，此时采用的技术是______________；得到的重组细胞再进行人工激活使其分裂形成胚胎。
(3)科学家将79枚克隆胚胎移植入21只代孕母猴体中，最终只有两只母猴正常怀孕产下“中中”和“华华”，它俩的性别是否一致？__________；原因是__________________。
(4)克隆动物有很多优点：①可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；
②__________________________________________________________________。
(5)灵长类生物克隆成功是克隆技术的重大突破，在该技术应用方面，应注意哪些潜在的风险？__________________________________________________________。
解析：(1)由于成纤维细胞的细胞核中含有猴的全部核基因，因此成纤维细胞具有全能性。(2)去核操作一般选择减数第二次分裂中期的卵母细胞。将体细胞的细胞核移到去核卵母细胞中形成重组细胞采用的方法是显微注射技术。(3)79枚克隆胚胎是经过有丝分裂形成的，其细胞核遗传物质一致，即“中中”“华华”的细胞核中遗传物质一样，因此“中中”和“华华”的性别一致。(4)克隆动物的优点：①可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；②可以增加濒危物种的存活数量(或可以建立实验动物模型研究人类疾病)。(5)克隆技术应用方面应避免进一步扩大到对灵长类或者人的体细胞克隆，引发伦理问题。
答案：(1)成纤维细胞的细胞核中含有猴的全部核基因
(2)减数第二次分裂中期(或MⅡ期) 显微注射技术
(3)是 “中中”“华华”的细胞核中遗传物质一样，是经过有丝分裂形成的
(4)可以增加濒危物种的存活数量(或可以建立实验动物模型研究人类疾病)
(5)避免进一步扩大到对灵长类或者人的体细胞克隆，引发伦理问题
考点3 动物细胞的融合与单克隆抗体的制备
1．动物细胞的融合
2．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
1．(不定项)(2018·高考江苏卷)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
解析：选BC。若a细胞和b细胞是植物细胞，需要用酶解法去掉细胞壁后再诱导融合，融合完成后的细胞再经脱分化和再分化培养，A错误；a细胞和b细胞之间的融合需要借助物理、化学等方法处理后才能实现，B正确；c细胞的形成要经过细胞膜的融合，与a、b细胞膜的流动性都有关，C正确；c细胞内有a、b两细胞的遗传物质，但不能同时表达a、b细胞中的所有基因，D错误。
2．(不定项)(2019·高考江苏卷)下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT－)，在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述正确的是( )
A．可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B．两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C．杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D．细胞膜的流动性是细胞融合的基础
解析：选ACD。动物细胞融合可以用灭活的仙台病毒进行诱导，或用PEG、电激等进行诱导，A正确；免疫B细胞与骨髓瘤细胞进行融合产生的融合细胞有：免疫B细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞，据题干信息可知，骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长，因此骨髓瘤细胞自身融合细胞在HAT培养基上无法生长，而免疫B细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞可以在HAT培养基上生长，B错误；融合后产生的杂交瘤细胞并不是都能表达并产生所需的单克隆抗体，需要进一步筛选，C正确；动物细胞融合依据的原理是细胞膜的流动性，D正确。
1．植物体细胞杂交与动物细胞融合的“同”与“不同”
(1)植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同，纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，而胰蛋白酶等作用于动物细胞间的蛋白质。
(2)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诱导原生质体融合的方法相同。
2．制备单克隆抗体过程中的两次筛选
项目
第一次筛选
第二次筛选
筛选原因
诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
筛选方法
用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“B—B”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
筛选目的
得到杂交瘤细胞
得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
1．(2020·江苏南通、徐州等六市模拟)在利用细胞融合技术生产单克隆抗体的过程中，不需要考虑( )
A．多次注射特定抗原蛋白，对实验小鼠进行免疫
B．淋巴B细胞和骨髓瘤细胞之间的免疫排斥
C．向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间
D．选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞
解析：选B。制备单克隆抗体过程中，要对实验小鼠注射特定的抗原，抗原进入机体后刺激机体产生特异性免疫反应从而产生相应的浆细胞，A不符合题意；免疫排斥是机体对移植物(异体细胞、组织或器官)通过特异性免疫应答使其破坏的过程，细胞之间不存在免疫排斥，B符合题意；向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间会影响细胞的融合，C不符合题意；需要选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞，否则会影响单克隆抗体的产量或得到的单克隆抗体特异性差，D不符合题意。
2．(2020·山东省高三等级考模拟)下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是( )
A．将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
B．经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体
C．诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交细胞
D．筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞
解析：选D。血清中提取的抗体不止一种，A错误；免疫过的B淋巴细胞在体外培养不能维持增殖，B错误；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时，也可能发生B淋巴细胞互相融合、骨髓瘤细胞互相融合，这两种均不是杂交瘤细胞，C错误；筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞，D正确。
3．(不定项)(2020·江苏金湖中学考前模拟)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，下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．①过程的促融剂常用聚乙二醇(PEG)，也可用灭活的病毒诱导
B．③过程利用抗原—抗体杂交的原理进行检测
C．给小鼠多次注射HCG的目的是获得较多的记忆细胞
D．③过程需要添加抗生素等物质
解析：选ABD。与植物细胞融合相比，动物细胞融合还可以用灭活的病毒诱导处理，A正确；③过程利用抗原—抗体杂交的原理进行检测，B正确；给小鼠多次注射HCG的目的是获得较多免疫过的B细胞，C错误；④过程需要添加抗生素等物质，目的是防止杂菌污染，D正确。
4．(2020·甘肃西北师大附中高三诊断)下图表示细胞工程的流程图(a、b表示过程)，请据图回答下列问题：
(1)若图示为动物细胞融合的过程，则a过程特有的诱导剂是______________________。以动物细胞融合为基础发展起来的杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径，通过把能产生抗体的____________细胞与能在体外大量增殖的________________细胞进行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。
(2)若图示为植物体细胞杂交过程，则在甲、乙融合之前，需要用________________(填酶)制备________。这项工程的意义是___________________。
(3)由甲、乙融合得到丙细胞的基本原理是______________________。
解析：(1)若a过程表示诱导动物细胞融合，则特有的诱导剂是灭活的病毒。在单克隆抗体的制备过程中，利用已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，该细胞既可以迅速大量增殖，又可以产生专一的抗体。(2)在植物体细胞杂交过程中，需要对甲、乙细胞用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后再诱导甲、乙的原生质体融合。该技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围。(3)甲、乙细胞融合形成丙细胞，利用了细胞膜的流动性。
答案：(1)灭活的病毒 B淋巴(浆) 骨髓瘤 (2)纤维素酶和果胶酶 原生质体 克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围 (3)细胞膜的流动性
5．(2020·濮阳模拟)下图是制备乙肝病毒表面抗体的流程图。请回答下列问题：
(1)图中细胞Ⅰ的名称为________，其与骨髓瘤细胞融合所依据的基本原理是_______。
(2)在图示流程中至少需要进行两次筛选，其中第一次筛选的目的是______________；第二次筛选的目的是________________________。
(3)制备得到的单克隆抗体可用于乙肝的免疫治疗，其所利用的免疫学原理是____________________________。
解析：(1)用抗原刺激小鼠，使之产生特异性免疫反应，从小鼠体内提取B淋巴细胞，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。(2)两次筛选中第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是从杂交瘤细胞中获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。(3)单克隆抗体具有与抗原结合的特异性强、灵敏度高的特点，可用于乙肝的免疫治疗。
答案：(1)B淋巴细胞(或浆细胞) 细胞膜(具有一定)的流动性 (2)获得杂交瘤细胞 获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞 (3)抗原和抗体的特异性结合(或单克隆抗体与抗原结合的特异性强)
[易误警示]
易错点1 不清楚植物脱毒苗培养时选择的要求及原理
[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 误认为植物组织培养均需“再分化至幼苗”，“人工种子”即平常所说的“种子”
[点拨] (1)组织培养的目的不同，培养的阶段不同。如：生产细胞代谢产物，只需培养至愈伤组织时期；生产人工种子，则需要培养至胚状体时期；获得植株就需培养至幼苗时期。
(2)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 误认为动物细胞培养时加入5%CO2的目的是维持气体平衡或用于呼吸
[点拨] 动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶将其置于含95%空气加5% CO2的混合气体的培养箱中进行培养，加入CO2的目的是维持培养液的pH。
易错点4 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基础。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。
[纠错体验]
1．(2020·济宁模拟)在下列过程中，需要采用植物组织培养技术的有几种( )
①用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株
②利用花药离体培养得到单倍体植株
③利用基因工程培养抗病转基因植株
④利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
⑤无子西瓜的大量繁殖
A．一种 B．两种
C．三种 D．四种
答案：D
2．(2020·天津模拟)下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述，错误的是( )
A．细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一
B．培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组织细胞
C．培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物
D．培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分
答案：C
3．某研究小组为测定某种药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列叙述正确的是( )
A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块
B．恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸
C．为了保证细胞培养所需的无病毒环境，需大量添加各种抗生素
D．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙细胞的毒性大小
解析：选D。在利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用，但这样的环境不适于细胞生存，A项错误；细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH，B项错误；抗生素是用来杀菌的，不是杀病毒的，C项错误；本实验应设置对照实验，用添加药物的培养液分别培养甲、乙细胞，根据变异细胞占培养细胞的比例，以检测药物对甲、乙的毒性大小，D项正确。
1．(2020·江苏南京、盐城模拟)下列有关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中的成分不同
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．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖组织培养可获得脱毒植株
D．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞培养能得到细胞代谢产物
解析：选B。动物细胞培养中要用到胰蛋白酶，而植物组织培养不需要。
2．花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是( )
A．为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min
B．过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化
C．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
解析：选C。本题主要考查花药离体培养的相关知识。为了防止微生物污染，过程①所用的花蕾需在70%乙醇中浸泡30 s，A错误；过程②的培养基中，生长素与细胞分裂素的比值适中，且生长素含量高于细胞分裂素时，有利于根的分化，B错误；进行过程③的愈伤组织经过了秋水仙素的处理，故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体，C正确；经炼苗后的幼苗是能进行光合作用且能独立进行代谢的植株，故幼苗的生长基质中不用添加蔗糖和多种植物激素，D错误。
3．如图表示核移植与克隆动物的相关图解，下列有关叙述中错误的是( )
A．图示过程说明高度分化的动物细胞核仍具有发育的全能性
B．用于核移植的供体细胞①一般都选用传代10代以内的细胞
C．采集的卵母细胞培养到的②时期表示减数第二次分裂后期
D．选用去核卵母细胞的主要原因是其细胞质可使体细胞核的全能性表达
解析：选C。分析题图，动物细胞通过核移植技术，让核基因得以表达，即由细胞核→克隆动物，体现了动物细胞核的全能性，A正确；作为供体，细胞核型应正常，通常传代10代以内的细胞核型都正常，而10代到50代以后的细胞的核型有可能发生变化，B正确；采集的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期，C错误；选用去核卵母细胞的主要原因是卵母细胞体积大，营养物质较丰富，细胞质可使体细胞核的全能性得以表达，D正确。
4．(2020·江苏南通、徐州等六市模拟)2018年1月国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道，我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只猕猴，成为全球首例体细胞克隆灵长类动物。下列相关叙述错误的是( )
A．这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性
B．研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体
C．培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同
D．克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能
解析：选A。克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体发育而来的，该过程经过了细胞核移植，只能说明分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，A错误；卵母细胞含有丰富的营养物质，且体积比较大，容易操作，同时卵细胞的细胞质中存在促进核基因表达的物质，因此研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体，B正确；克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体，因此培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同，C正确；克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能，D正确。
5．(不定项)(2020·江苏南京、盐城模拟)下列关于动物细胞工程的叙述，不正确的是( )
A．用胰蛋白酶处理动物组织后，可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液
B．少数细胞在连续培养50代后可获得不死性，是某些基因选择性表达的结果
C．根据在高倍镜下观察到基因突变的比例可推知某化学药品的毒性
D．PEG诱导动物细胞融合形成的杂交细胞，经动物细胞培养能得到优良动物个体
解析：选BCD。用胰蛋白酶处理动物组织后，可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液，A正确；少数细胞在连续培养50代后可获得不死性，是某些基因突变的结果，B错误；基因突变在高倍镜下是观察不到的，C错误；由于动物细胞的全能性受到限制，动物细胞融合形成的杂交细胞不能培育成动物个体，D错误。
6．(不定项)(2020·山东威海质检)通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中，涉及的操作是( )
A．用显微操作技术处理次级卵母细胞，去除细胞核
B．将精子放入适宜的培养液中培养，使其获能
C．用物理或化学方法激活重组细胞，使其完成发育进程
D．选择合适时期的胚胎进行移植，使其发育成完整个体
解析：选ACD。对于受体卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期，然后利用显微操作技术去除其细胞核，A符合题意；该技术需要的是供体细胞核和受体卵母细胞，不需要精子的参与，B不符合题意；需要用物理或化学方法激活核移植产生的重组细胞，使其完成发育进程，C符合题意；选择合适时期的胚胎进行移植，使其发育成完整个体，D符合题意。
7．(不定项)下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程。下列有关叙述正确的是( )
A．实验小鼠注射的甲能与抗胃癌单克隆抗体特异结合
B．与骨髓瘤细胞相比，B淋巴细胞中代谢表达更弱
C．利用灭活的病毒、PEG等可诱导细胞融合以获得乙
D．两次筛选应用的主要原理相同，但丙中含有不能分泌抗体的细胞
解析：选ABC。实验小鼠注射的甲为抗原，能与抗胃癌单克隆抗体特异结合，A正确；骨髓瘤细胞具有无限增殖的特性，B淋巴细胞没有增殖能力，因此与骨髓瘤细胞相比，B淋巴细胞中代谢较弱，B正确；利用灭活的病毒、PEG等可诱导动物细胞融合，进而获得乙，C正确；两次筛选应用的主要原理不同，首次筛选是用特定的选择培养基，将融合的杂交瘤细胞筛选出来，二次筛选是通过克隆化培养和抗体检测，将分泌所需抗体的杂交瘤细胞筛选出来，丙中的细胞都能分泌抗体，D错误。
8．(2020·安徽安庆五校期初模底)下图是植物组织培养的简略示意图。据图回答下列问题：
ABC―→D
(1)A表示离体的植物组织、器官或细胞，它能被培养成D的根本原因是___________。
(2)在A脱分化形成B的过程中，除需要提供营养外，还需要________的诱导。B表示________组织。构成B的是具有分生(分裂)能力的薄壁细胞。
(3)要制造人工种子，应该选用________(填编号)作材料。
(4)从A到B的整个过程，细胞进行分裂的方式是________。
解析：(1)题图中的A表示外植体(离体的植物组织、器官或细胞)，B表示愈伤组织，C可表示胚状体(或不定芽、顶芽和腋芽等)，D表示完整植株。外植体经植物组织培养形成完整的植株，其根本原因是植物细胞具有全能性。
(2)外植体通过脱分化形成愈伤组织过程中，除需要提供营养外，还需要激素的诱导。(3)人工种子是指以通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子。(4)植物组织培养属于无性生殖范畴，因此从A到B的整个过程，细胞是通过有丝分裂的方式进行增殖的。
答案：(1)植物细胞具有全能性 (2)激素 愈伤 (3)C
(4)有丝分裂
9．(2020·宁夏长庆高级中学高三月考)回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面________时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的________。此时，瓶壁上形成的细胞是________层。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是____________。
(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，该种细胞的黏着性________，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量________。
(3)现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，而活细胞不被染色，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____________期的细胞在显微镜下进行观察。
(5)在细胞培养过程中，通常在________条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中________的活性降低，细胞________速率降低。
(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤当作________进行攻击。
解析：(1)细胞接触抑制是指细胞表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖。基于上述特性，瓶壁上形成的细胞是单层排列的。需要时可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞停止分裂，出现衰老甚至死亡现象，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不死性细胞。该种细胞由于细胞膜表面的糖蛋白减少，其黏着性降低。(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能通过，故死细胞被染色，而活细胞不被染色。(4)有丝分裂中期时染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体数目的最佳时期。(5)在细胞培养过程中，通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。(6)机体把移植的皮肤当作抗原攻击，会发生排斥现象。
答案：(1)相互接触 接触抑制 单(或一) 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(2)衰老甚至死亡 不死性 降低 减少
(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内(或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)中
(5)冷冻(或超低温、液氮) 酶 新陈代谢
(6)抗原
10．(2020·江苏泰州中学月考)为培育出含β胡萝卜素的“黄金大米”，科研人员提出以下两套培育方案。请分析回答下列问题：
甲方案：
乙方案：
(1)甲方案中，β胡萝卜素基因能在玉米和水稻体内出现相同表达结果的原因是________________________________________________________________________。
若研究人员已知β胡萝卜素基因序列，可采用________法获得β胡萝卜素基因。②过程中可用____________技术检测水稻体细胞DNA上是否插入了β胡萝卜素基因。
(2)乙方案中，在体细胞杂交前需要用酶除去细胞壁获得原生质体，诱导体细胞融合的化学试剂常用________。通过⑤获得“黄金大米”幼苗需要经过________________两个过程，依据的原理是_____________________________________________________。
在培养过程中，培养基中除了添加营养物质外，还需要添加____________。
(3)与传统育种方法相比，甲、乙两套方案共同的优点是______________________。
解析：(1)自然界中所有生物共用一套遗传密码，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达；在目的基因序列已知的情况下，可采用人工合成的方法获得目的基因。检测目的基因是否插入受体细胞可用DNA分子杂交技术。(2)诱导植物原生质体融合常用的化学试剂是聚乙二醇。植物组织培养过程中将杂交细胞培育成杂交植株需要使用植物激素，该技术包括脱分化和再分化两个过程，依据的原理是植物细胞的全能性。在此过程中，除了在培养基中添加营养物质外，还需要添加植物激素(生长素和细胞分裂素)。(3)与传统育种方法相比，基因工程育种和植物细胞工程育种都能克服远缘杂交不亲和的障碍。
答案：(1)所有生物共用一套遗传密码(密码子) 人工合成 DNA分子杂交 (2)聚乙二醇 脱分化和再分化 (植物)细胞的全能性 (植物)激素(生长素和细胞分裂素) (3)克服远缘杂交不亲和的障碍(打破生殖隔离)
11．(2020·江西新余四中第一次月考)2016年10月19日美国新希望生殖医学中心正式宣布，世界首个核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生。为中东一位线粒体携带有亚急性坏死脑病基因的母亲带来了希望。培养过程如下图所示，据图回答下列问题：
(1)获得重组卵母细胞A会用到核移植技术，完成①过程需要用微型吸管吸出________，完成④过程的B细胞需要选择____________(时期)的卵母细胞。
(2)卵母细胞的获取过程中，需要对女性进行超数排卵处理，超数排卵的方法是给女性注射________激素，超数排卵技术带来的危害之一是_________________________。
(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用________技术。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意的问题是________________________________________________。
(4)根据________(填标号)判断，此种繁殖方式是_________________________
生殖。A细胞的培养过程③所需气体主要有O2和CO2，CO2的主要作用是__________。
(5)设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行______________________。
解析：(1)题图中①表示将捐献者的卵母细胞的核物质去除，②表示核移植技术，③表示卵母细胞的体外培养，④表示体外受精，⑤表示早期胚胎培养，⑥表示胚胎移植；A表示重组卵母细胞，B表示培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞。将捐献者的卵母细胞的核物质去除，该过程需要用微型吸管吸出细胞核和第一极体。获能的精子需要与培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞完成受精作用。(2)给女性注射促性腺激素，可以促进超数排卵，但是会对女性的身体不利、导致卵巢早衰、影响女性内分泌、影响胎儿的健康发育等。(3)利用胚胎分割技术可以提高已有胚胎的利用率；对囊胚期的胚胎进行胚胎分割时需要注意将内细胞团均等分割。(4)题图中④过程表示体外受精，这种繁殖方式为有性生殖。细胞培养需要的气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。(5)与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术相比，设计试管婴儿技术需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断(或基因检测或基因诊断)。
答案：(1)细胞核和第一极体 减数第二次分裂中期(或MⅡ中期) (2)促性腺 对女性的身体不利、卵巢早衰、影响女性内分泌、影响胎儿的健康发育等(答出其中之一即可) (3)胚胎分割 将内细胞团均等分割 (4)④ 有性 维持培养液的pH (5)遗传学诊断(或基因检测或基因诊断)
12．(2020·河南南阳一中模拟)科学家培育转乳糖分解酶基因奶牛的过程如下图所示。请回答下列问题：
(1)图中细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有________。在进行细胞原代培养时会出现_____________________和细胞接触抑制现象。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____________。
(2)图中将乳糖分解酶基因导入胚胎成纤维细胞中，最常用的方法是________。
(3)图中的核移植操作需要将进行细胞培养获得的供体细胞的细胞核注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞细胞核的目的是____________________________。
(4)重组细胞2在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内会生出与图中的黑白花奶牛性状并不完全相同的犊牛，原因可能有________________________________________(至少答出两点)。
(5)转乳糖分解酶基因奶牛的培育成功，说明了动物的____________具有全能性。
解析：(1)在动物细胞培养的合成培养基中，通常需加入动物的血清等天然成分，为动物细胞提供多种可促进细胞生长和增殖的物质。在进行细胞原代培养时会出现细胞贴壁生长和细胞接触抑制现象。向培养液中加入适量的抗生素，可以防止细胞培养过程中细菌的污染。(2)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。(3)核移植过程中，去掉卵母细胞细胞核的目的是保证克隆动物的核遗传物质几乎全部来自供体细胞的细胞核。(4)生物的性状由遗传物质和环境因素共同控制，生物的遗传物质主要存在于细胞核中，少数存在于细胞质中，而且胚胎成纤维细胞的遗传物质有近一半来自配种的公牛，因此重组细胞2在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内会生出与图中的黑白花奶牛性状并不完全相同的犊牛。(5)将供体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，形成重组细胞2。重组细胞2培养成重组胚胎并最终发育成个体，说明动物的细胞核具有全能性。
答案：(1)血清 细胞贴壁生长 抗生素 (2)显微注射法 (3)保证克隆动物的遗传物质几乎全部来自供体细胞的细胞核 (4)生物的性状受细胞核和细胞质中的遗传物质共同控制、生物的性状还受环境因素的影响、胚胎成纤维细胞的遗传物质有近一半来自配种的公牛等 (5)细胞核
13．(2020·湖南六校模拟)《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”学名为埃博拉病毒，“冷锋”注射的疫苗，是具有抗埃博拉病毒功能的血清。下图甲、乙是两种方法制备单克隆抗体的流程图。请回答下列问题：
(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________(①)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②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________，为了诱导烟草细胞生根，应设置培养基中生长素与细胞分裂素的比________(填“大于”“等于”或“小于”)1。
解析：(1)据题图甲中显示，对小鼠注射埃博拉病毒可诱导小鼠产生抗埃博拉病毒的抗体；细胞融合的诱导因素有化学因素，如聚乙二醇；生物因素，如灭活的病毒；物理因素，如电激。(2)题图甲中经选择性培养的①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②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，培养基中的生长素与细胞分裂素的比值应该大于1。
答案：(1)埃博拉病毒 灭活的病毒 (2)杂交瘤 抗体
(3)感受态 农杆菌转化法 (4)植物组织培养 大于
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