2023屆一輪復(fù)習(xí)人教版動(dòng)植物細(xì)胞工程及應(yīng)用學(xué)案

第35講動(dòng)植物細(xì)胞工程及應(yīng)用

課標(biāo)要求植物細(xì)胞工程包括組織培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交等技術(shù)；動(dòng)物細(xì)胞工程包

括細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、細(xì)胞融合和干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。

考點(diǎn)一植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)和應(yīng)用

必備知識(shí)整合

L細(xì)胞工程的含義

原理和方法細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科

操作水平細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平

目的獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品

2.細(xì)胞的全能性:細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后,仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成

其他各種細(xì)胞的潛能。在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,并不是所有的細(xì)胞都表現(xiàn)出

全能性,這是因?yàn)樵谔囟ǖ臅r(shí)間和空間條件下.細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表

達(dá)O

3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)

1）植物組織培養(yǎng)的概念:將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等,培養(yǎng)在人工配

制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。離體培

養(yǎng)的植物器官、組織或細(xì)胞被稱為外植體。

2）流程

植

物

體

①脫分化：在一定的激素和營(yíng)養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞,失去

其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞的過(guò)程。

②再分化：愈傷組織重新分化形成芽、根等器官的過(guò)程。

3）菊花的組織培養(yǎng)

[①用畫(huà)拉擦拭雙手和超凈工作臺(tái)臺(tái)面。

消.4②外植體:流水充分沖洗f酒精消毒30Sf

無(wú)菌水潔講水3次f次氯酸鈉溶液處理

30min→?無(wú)菌水清注2~3次

r切段:拉消過(guò)毒的外植體置于無(wú)菌的培養(yǎng)皿

中，用無(wú)菌濾紙吸去表面的水分用

解剖刀將外植體切成0.5~lcm長(zhǎng)的小段。

接種接種:在酒精燈火焰旁,將外植體的1∕3~1∕2

I插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中。

封蓋:用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口，并在培養(yǎng)

瓶上做好標(biāo)記

誘導(dǎo)愈傷組織生成:置于∣8~22霓的培養(yǎng)箱中

培養(yǎng)。

誘導(dǎo)生芽:培養(yǎng)15~20d后，將生長(zhǎng)良好的金

培養(yǎng)傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上,

誘導(dǎo)生根:長(zhǎng)出芽后,再將其轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)工

拒的培養(yǎng)基上，進(jìn)一步誘導(dǎo)形成

試管苗。

rr①移栽前先打開(kāi)封口膜或瓶蓋后,讓

試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長(zhǎng)幾日

煉苗②用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后?將

堂鳥(niǎo)和幼苗移植到消過(guò)毒的蛭石或珍珠巖等

移栽I環(huán)境中。

移栽:幼苗長(zhǎng)壯后移栽入土。每天觀察并記

錄幼苗的生K情況,適時(shí)澆水、施肥、直

至開(kāi)花。

答案見(jiàn)圖中

4.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

1）概念：將不同來(lái)源的植物體細(xì)胞,在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并

把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。

2）操作流程

植物細(xì)胞融合（1

①去壁：對(duì)應(yīng)圖中__過(guò)程，即去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)

體，用到的酶是纖維素酶和果膠酶。

②誘導(dǎo)融合：對(duì)應(yīng)圖中」—過(guò)程。

③誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法:a.物理法：離心法、電融合法。b.化學(xué)法：聚

乙二醇（PEG）融合法、高Ca?+-高DH融合法。

3）意義

在打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種,培育植物新品種等方面展示

出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

5.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

1）植物繁殖的新途徑

①快速繁殖：高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖，保持優(yōu)良品種的遺傳特

性。

②作物脫毒：利用植物頂端分生區(qū)附近（如莖尖）進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒

苗。

2）作物新品種的培育

項(xiàng)單倍體育種突變體的利用

目

原染色體變異突變

理

優(yōu)明顯縮短育種年限產(chǎn)生突變，大幅度改良某些性

點(diǎn)狀

過(guò)人工誘導(dǎo)

程雜交一花藥離體培養(yǎng)一單倍體植株----->純合子誘變處理

染色體加倍

植株（以二倍體為例）

外植體?愈傷組織

篩選

誘導(dǎo)分化—突變體一新品種

培育

3）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)

①方法：植物細(xì)胞培養(yǎng)。

a.概念：在離體條件下對(duì)單個(gè)植物細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的

技術(shù)。

b.原理:細(xì)胞增殖。

c?優(yōu)點(diǎn):不占用耕地,幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制,對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有

重要意義。

②應(yīng)用舉例:人參皂甘、紫杉醇的工廠化生產(chǎn)。

教材基礎(chǔ)診斷

1.愈傷組織是一團(tuán)未分化、不定形的薄壁組織團(tuán)體。（選必3P35、36探

究?實(shí)踐）（J）

2.培養(yǎng)基添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素后，愈傷組織一定能發(fā)育成完整的植株。

（選必3P35、36探究?實(shí)踐）（X）

3.外植體用酒精消毒后，需要用清水沖洗后再用次氯酸鈉溶液進(jìn)行消毒處理。

（選必3P35、36探究?實(shí)踐）（×）

4.“番茄一馬鈴薯”雜種植株已經(jīng)實(shí)現(xiàn)地上結(jié)番茄，地下長(zhǎng)馬鈴薯。（選必3

P38拓展應(yīng)用）（X）

5.初生代謝和次生代謝在整個(gè)的生命過(guò)程中始終進(jìn)行。（選必3P41相關(guān)信

息）（×）

教材深度拓展

1.（選必3P35正文）植物組織培養(yǎng)離體的細(xì)胞能表達(dá)全能性的原因是宣住細(xì)

胞含有本物種全部的遺傳信息,若不離體這些細(xì)胞在母體上發(fā)生基因選擇性表

達(dá)而分化。

2.（選必3P40正文）作物脫毒時(shí)應(yīng)選取哪些部位的組織進(jìn)行組織培養(yǎng)？原因

是什么？一般選取根尖或莖尖的分生區(qū)；植物頂端分生區(qū)病毒極少，甚至無(wú)病

毒，用分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，能得到大量脫毒苗。

3.（選必3P41正文）植物組織培養(yǎng)過(guò)程中需培養(yǎng)到愈傷組織才能誘變處理獲

得突變體的原因是在植物的組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷增殖

的狀態(tài)，因此它們?nèi)菀资艿脚囵B(yǎng)條件和誘變因素的影響而產(chǎn)生突變。

4.（選必3P42拓展應(yīng)用）利用紫色非甜玉米（基因型為AASUSU）和白色甜

玉米（基因型為aasusu）,如何快速地篩選出純合的紫色甜玉米（AASUSU）?

先利用紫色非甜玉米（基因型為AASUSU）和白色甜玉米（基因型為aasusu]

雜交，得到K（AaSUSU）。取Fl的花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)得到單倍體，然后將

單倍體幼苗用秋水仙素處理誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，就可從純合的二倍體中篩選

出紫色甜玉米的純合體。

重難突破

1.植物細(xì)胞全能性表達(dá)所需條件

1）體細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因:基因的選擇性表達(dá)。

2）表現(xiàn)出細(xì)胞全能性的條件

材料離體的器官、組織或細(xì)胞

培養(yǎng)基種類齊全、比例合適的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及一定的植物激素

外界條件①無(wú)菌操作

②光照:愈傷組織培養(yǎng)初期避光培養(yǎng)，后期照光培養(yǎng)

特別提醒①細(xì)胞全能性表達(dá)的標(biāo)志是發(fā)育成完整個(gè)體或分化成其他各種細(xì)

胞。②細(xì)胞具有全能性是因?yàn)榧?xì)胞中具有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的“全套基

因”而不是“全部基因”，配子中有全套基因,因此仍然具有全能性。

2.植物組織培養(yǎng)過(guò)程中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值和效果

生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值作用效果

高時(shí)有利于根的分化，抑制芽的形成

低時(shí)有利于芽的分化，抑制根的形成

適中時(shí)促進(jìn)愈傷組織形成

3.植物體細(xì)胞雜交與植物有性雜交遺傳物質(zhì)分析

關(guān)鍵能力提升

考向一植物組織培養(yǎng)技術(shù)（生命觀念）

1.[2021江蘇宿迂如東中學(xué)模擬]下列有關(guān)菊花組織培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是（C）

A.外植體接種前常進(jìn)行流水沖洗、酒精處理、消毒液處理等消毒措施

B.外植體一般選自未開(kāi)花植株的莖上部新萌生的嫩枝

C.培養(yǎng)形成的愈傷組織可繼續(xù)在原培養(yǎng)基中分化形成植株

D.為充分利用培養(yǎng)條件，每個(gè)錐形瓶可接種6?8個(gè)外植體

［解析］培養(yǎng)形成的愈傷組織需要轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基中才能再分化形成植株，C錯(cuò)

誤。

2.［2021北京海淀區(qū)模擬］為拯救珍稀植物紅豆杉，并同時(shí)獲得高抗癌活性物質(zhì)

——紫杉醇，科研小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程。下列相關(guān)敘述正確的是

(C)

ggg?t愈傷好胚狀體一紅豆杉植株

房組織組織源、愈傷組織凝?紫杉醇

A.誘導(dǎo)紅豆杉莖尖經(jīng)過(guò)再分化形成愈傷組織

B.整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例固定不變

C.用液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)愈傷組織生產(chǎn)紫杉醇時(shí)，通常要通入無(wú)菌空氣

D.同一株植物不同部位的組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的植株基因型一定相同

［解析］誘導(dǎo)紅豆杉莖尖經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織，A錯(cuò)誤；培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和

細(xì)胞分裂素的用量比會(huì)影響細(xì)胞分化的方向，整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分

裂素的比例不是固定不變的，B錯(cuò)誤；用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)固定在一定空間內(nèi)的

愈傷組織生產(chǎn)紫杉醇時(shí)，需要通入無(wú)菌空氣，利于細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，C正

確；同一植株不同部位的組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的植株基因型不一定相同，

如花粉粒培養(yǎng)獲得的愈傷組織細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目是正常體細(xì)胞的一半，D錯(cuò)

誤。

考向二植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(科學(xué)思維)

3.［2021遼寧大連模擬］如圖是利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(shì)，通過(guò)植物細(xì)胞

工程技術(shù)培育高產(chǎn)、耐鹽的雜種植株的實(shí)驗(yàn)流程圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(C)

甲植物細(xì)胞?a/甲原生質(zhì)體?PEG

乙植物細(xì)胞一處理，乙原生質(zhì)體無(wú)星承“'一

細(xì)胞分裂

目的植株*選?擇C的4固器體培工養(yǎng)基鬟培罐養(yǎng)愈傷組織

A.進(jìn)行a處理時(shí)能用果膠酶和纖維素酶

B.b是誘導(dǎo)融合后得到的雜種細(xì)胞

C.c是培養(yǎng)后得到的具有高產(chǎn)、耐鹽性狀的幼芽

D.進(jìn)行d選擇時(shí)要將植株種在高鹽環(huán)境中

［解析］a處理表示酶解法去除細(xì)胞壁，用纖維素酶和果膠酶，A正確；b表示

誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，形成細(xì)胞壁得到雜種細(xì)胞，B正確；C表示再分化形成的

胚狀體，C錯(cuò)誤；d選擇時(shí)，要將植株種在高鹽環(huán)境中，篩選獲得耐鹽植株，

D正確。

4.［2021山東聊城東阿一中模擬］如圖為幾種主要育種方法的流程圖，下列相關(guān)

敘述錯(cuò)誤的是（C）

原雜交育種

種子代植株I

單倍體育種

植子代植株π

株誘變育種

子代植株HI

A.雜交育種可以將同一物種里兩個(gè)或多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一個(gè)新品種中

B.植株I、植株II、植株III的基因型都與原種植株的不同

C.培育植株∏的過(guò)程中，可用秋水仙素處理單倍體幼苗或種子

D.在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中用誘變因素處理更易產(chǎn)生突變體，進(jìn)而培育成子代植

株In

［解析］選育植株∏運(yùn)用的是單倍體育種方法，單倍體植株一般高度不育且沒(méi)有

種子，只能用秋水仙素處理單倍體幼苗，C錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用

必備知識(shí)整合

1.動(dòng)物細(xì)胞工程

1）概念：從動(dòng)物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后在適宜

的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的技術(shù)。

2）條件

①營(yíng)養(yǎng)（a.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素……b.血清：補(bǔ)

充培養(yǎng)液中尚未研究清楚的成分

②無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境（a.培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具滅菌處理,無(wú)菌環(huán)境下操

作b.定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝物

③溫度、pH和滲透壓｛溫度：哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的溫度多以（36.5+0.5）。C

為宜PH:多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞生存的適宜PH為7.2?7.4—滲透壓：是動(dòng)物細(xì)胞培

養(yǎng)過(guò)程中需要考慮的一個(gè)重要環(huán)境參數(shù)

④氣體環(huán)境｛。2：細(xì)胞代謝所必需的CO?:主要維持培養(yǎng)液的DH

3）培養(yǎng)過(guò)程

取動(dòng)物相關(guān)組織塊組手）

I剪碎,用胺蛋?白薛、

］膠原蛋白。等處理

分散1成單個(gè)細(xì)胞一?單個(gè)細(xì)胞

放人適宜培養(yǎng)基T細(xì)胞懸液

細(xì)庖急液］

一用膠蛋白酶等

讓細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖-

處理.分瓶培養(yǎng)

答案見(jiàn)圖中

2.三種干細(xì)胞的比較

項(xiàng)胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞

目

來(lái)早期胚胎成體組織或器官中，包括高度分化的組織細(xì)胞誘導(dǎo)而來(lái)

源骨髓中的造血干細(xì)胞、神

或經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細(xì)胞和

分睪丸中的精原干細(xì)胞

類等

特具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)具有組織特異性,只誘導(dǎo)過(guò)程中無(wú)須破壞胚胎，且iPS

性的任何一種類型的細(xì)能分化成特定的細(xì)胞或組細(xì)胞可以來(lái)源于病人自身的體細(xì)

胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的_織，不具有發(fā)育成完整個(gè)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理

所有組織和器官甚至個(gè)體體的能力論上可以避免免疫排斥反

的潛能應(yīng)，無(wú)倫理問(wèn)題

分胚胎干細(xì)胞＜成體干細(xì)胞＜誘導(dǎo)多能干細(xì)胞

化

程

度

教材基礎(chǔ)診斷

1.用燒傷病人自體皮膚的單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)出的皮膚進(jìn)行自體移植可避免免疫排斥

反應(yīng)。（選必3P43從社會(huì)中來(lái)）（√）

2.體外培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一類能懸浮在培養(yǎng)液中生長(zhǎng)增殖,另一類需要貼附于某些

基質(zhì)表面才能生長(zhǎng)增殖。（選必3P44正文）（J）

3.進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)常用胃蛋白酶分散成單個(gè)細(xì)胞。（選必3P44旁欄思

考）（X）

4.幼齡動(dòng)物的細(xì)胞比老齡動(dòng)物的細(xì)胞更容易進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。（選必3P45

思考?討論）（√）

5.可借助載體將特定基因?qū)爰?xì)胞中，直接將特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞中或者用小分

子化合物等來(lái)誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞。（選必3P46相關(guān)信息）（√）

6.干細(xì)胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。（選必3P46

正文）（√）

教材深度拓展

1.（選必3P44正文）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),要將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞的原因是

①保證細(xì)胞所需要的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng);②保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝物的及時(shí)排出；③防止細(xì)

胞與細(xì)胞靠在一起限制彼此的生長(zhǎng)和增殖。

2.（選必3P44正文）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)通常需要95%空氣加5%CC>2的氣體環(huán)境

的原因是。2維持細(xì)胞代謝,CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的PH0

3.（選必3P46相關(guān)信息）為什么說(shuō)iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景要優(yōu)于ES細(xì)胞？ES

細(xì)胞必須從胚胎中獲取，涉及倫理問(wèn)題，限制了在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。iPS細(xì)胞的

誘導(dǎo)過(guò)程無(wú)須破壞胚胎，而且iPS細(xì)胞可以來(lái)為病人自身的體細(xì)胞，將它移植

回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。

重難突破

1.辨析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)的兩組概念

1）細(xì)胞貼壁與接觸抑制

①細(xì)胞貼壁：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。

②接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增

殖，這種現(xiàn)象稱為接觸抑制。

2）原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)

①原代培養(yǎng)：動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細(xì)胞核

型一般正常。

②傳代培養(yǎng)：懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集；貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用

胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖。這樣的培養(yǎng)過(guò)程通常

被稱為傳代培養(yǎng)。

2.植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較

比較項(xiàng)植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)

目

理論基植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖

礎(chǔ)

前處理無(wú)菌、離體無(wú)菌；用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，使

組織細(xì)胞相互分散開(kāi)

取材植物幼嫩的部位或花藥等動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組

織

培養(yǎng)基固體液體

性質(zhì)

培養(yǎng)基水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素、動(dòng)物血清等

成分物激素、瓊脂等

結(jié)果最終產(chǎn)生新個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞的全細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞，不形成新個(gè)體，不

能性能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性

相同點(diǎn)①都需人工條件下的無(wú)菌操作；②都需要適宜的溫度、PH等條件；③都進(jìn)行有

絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂

關(guān)鍵能力提升

考向一動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程（生命觀念）

1.［2021浙江湖州模擬］如圖為實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚組織進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程，下列敘

述正確的是（D）

A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞的全能性

B.乙過(guò)程對(duì)皮膚組織可用胃蛋白酶消化

C.丙過(guò)程為原代培養(yǎng)，遺傳物質(zhì)一定不變

D.丁過(guò)程中某些細(xì)胞可能會(huì)無(wú)限增殖

［解析］動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)沒(méi)有體現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；乙過(guò)程對(duì)皮膚組織

可用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理，B錯(cuò)誤；丙過(guò)程屬于原代培養(yǎng)，此過(guò)程的細(xì)

胞大部分能保持正常的二倍體核型，有些細(xì)胞的遺傳物質(zhì)也可能發(fā)生改變，C

錯(cuò)誤；丁過(guò)程屬于傳代培養(yǎng)，此過(guò)程少數(shù)細(xì)胞會(huì)發(fā)生突變，朝著癌細(xì)胞方向發(fā)

展，可能會(huì)無(wú)限增殖，D正確。

2.［2021遼寧大連模擬］某研究小組為測(cè)定藥物對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性，準(zhǔn)備對(duì)

某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞（甲）和正常肝細(xì)胞（乙）進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。下列敘

述正確的是（D）

A.制備肝細(xì)胞懸液時(shí)能用胃蛋白酶代替胰蛋白酶處理肝組織

B.恒溫培養(yǎng)箱中的CO2濃度維持在5%左右，以促進(jìn)細(xì)胞呼吸

C.為了保證細(xì)胞培養(yǎng)所需的無(wú)毒環(huán)境，需大量添加各種抗生素

D.本實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，以檢測(cè)藥物對(duì)甲、乙的毒性大小

［解析］為了檢測(cè)藥物對(duì)甲、乙的毒性大小，應(yīng)設(shè)置培養(yǎng)液中不加該藥物的對(duì)照

實(shí)驗(yàn)，D正確。

考向二干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用（生命觀念、社會(huì)責(zé)任）

3.2019年11月180,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)宣布培育出了國(guó)內(nèi)首例由動(dòng)物干細(xì)胞擴(kuò)增

培養(yǎng)而成的人造肉。關(guān)于動(dòng)物干細(xì)胞的敘述正確的是（D）

A.干細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程，其中的線粒體可將糖類徹底氧化分解

B.干細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生同源染色體的分離現(xiàn)象

C.干細(xì)胞中主要由纖維素參與構(gòu)成的細(xì)胞骨架與細(xì)胞大多數(shù)生命活動(dòng)密切相關(guān)

D.干細(xì)胞中存在具有催化功能的DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物

［解析］糖類在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解成丙酮酸后，才能到線粒體徹底氧化分解，A

錯(cuò)誤；干細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生有絲分裂，不會(huì)發(fā)生減數(shù)分裂，即不會(huì)發(fā)生

同源染色體的分離，B錯(cuò)誤；細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)

誤。

4.［2021遼寧大連模擬］科學(xué)家將C-MyC、KIfA、Sox2和。Ct-3/4這四個(gè)

關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的小鼠成纖維細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞在一定條件下轉(zhuǎn)變成iPS細(xì)

胞。在適當(dāng)條件誘導(dǎo)下，iPS細(xì)胞可以定向分化成各種細(xì)胞。下列敘述錯(cuò)誤的

是（C）

c-Myc

平轉(zhuǎn)入培養(yǎng)0iPS細(xì)胞

1S

（）ct-3∕4So.x2

小鼠的成

d

纖維細(xì)胞

脂肪成纖維肌成骨

細(xì)晌細(xì)胞細(xì)晌細(xì)胞

A.圖示過(guò)程運(yùn)用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)

B.iPS細(xì)胞分化成各種組織細(xì)胞過(guò)程中DNA序列不變

C.iPS細(xì)胞的分裂、分化能力比造血干細(xì)胞弱

D.小鼠成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變成iPS細(xì)胞與植物組織培養(yǎng)的脫分化過(guò)程類似

［解析］據(jù)圖分析，將四個(gè)關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的小鼠成纖維細(xì)胞，再通過(guò)培

養(yǎng)轉(zhuǎn)變成iPS細(xì)胞，運(yùn)用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，A正確；細(xì)胞分

化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，使得細(xì)胞內(nèi)信使RNA和蛋白質(zhì)改變，但DNA

不變，B正確；iPS細(xì)胞可以分化為多種組織細(xì)胞，造血干細(xì)胞只能分化為各

種血細(xì)胞或免疫細(xì)胞，故iPS的分裂分化能力比造血干細(xì)胞強(qiáng)，C錯(cuò)誤；小鼠

成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變成iPS細(xì)胞過(guò)程中，細(xì)胞恢復(fù)分裂、分化能力，與植物組織培

養(yǎng)的脫分化過(guò)程類似，D正確。

考點(diǎn)三動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體

必備知識(shí)整合

L動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)

1）概念:動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)是使兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞

的技術(shù)。融合后形成的雜交細(xì)胞具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳佶息。

2）原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。

3）常用方法：PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等。

4）意義:突破了有性雜交的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能:為制造單克隆抗體

開(kāi)辟了新途徑。

2.單克隆抗體

1）制備原理

B淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生特異性抗體；骨髓瘤細(xì)胞能夠無(wú)限增殖；B淋巴細(xì)

胞與其融合形成雜交瘤細(xì)胞，既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一抗體。

特別提醒血清抗體與單克隆抗體的比較

名稱產(chǎn)生特點(diǎn)

血清抗體由漿細(xì)胞分泌一般從血清中分離,產(chǎn)量低、純度低、特異性差

單克隆抗體由雜交瘤細(xì)胞分泌特異性強(qiáng),靈敏度高,能大量制備

2）制備過(guò)程

注射把.培養(yǎng)骨

的抗原髓輟細(xì)胞

甯S?0

蘇林、/竹粉揄

淋巴細(xì)胞I細(xì)胞

S3>?S>€?

??S?

將卅ft?相細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合

篩選、克

隆化培養(yǎng)多種全交細(xì)胞

I注射到生顯

體外力叫/\、腹腔內(nèi)

抗體檢測(cè)是

陽(yáng)性的雜交

痛細(xì)胞

從培養(yǎng)液?A小鼠腹

中獲取I水中獲取

單克隆抗體

答案見(jiàn)圖中

3）優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備。

4）用途：作為診斷試劑；用于治療疾病和運(yùn)載藥物。

教材基礎(chǔ)診斷

1.滅活的病毒能促進(jìn)動(dòng)物細(xì)胞融合，但不能促進(jìn)植物細(xì)胞融合。（選必3

P37、48正文）（√）

2.滅活是用極端的物理或化學(xué)手段殺滅細(xì)菌或病毒，使其各種結(jié)構(gòu)都失去相應(yīng)

的功能。（選必3P48相關(guān)信息）（X）

3.B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞融合后有三種細(xì)胞類型（只考慮兩個(gè)細(xì)胞間

融合）。（選必3P48、49圖2-16）（√）

4.多種B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合篩選后,還需經(jīng)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè),才

能獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。（選必3P48、49圖2-16）

（√）

5.單克隆抗體能準(zhǔn)確地識(shí)別抗原的細(xì)微差異,與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合,并且

可以大量制備。（選必3P5O正文）（J）

6.抗體一藥物偶聯(lián)物（ADC）通常由抗體、接頭、藥物（如細(xì)胞毒素）三部分組

成。（選必3P5O思考?討論）（√）

教材深度拓展

1.（選必3P48、49圖2-16）制備單克隆抗體過(guò)程中，第一次篩選的目的是箍

選出雜交瘤細(xì)胞；第二次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。

2.（選必3P50正文）雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生足夠

數(shù)量的特定抗體。

重難突破

L植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較

比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合

原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖

融合前處除去細(xì)胞壁使細(xì)胞分散開(kāi)

理

相關(guān)酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶、膠原蛋白酶等

誘導(dǎo)方法物理法:電融合法、離心法等PEG融合法、電融合法、滅活病

化學(xué)法:聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca?+-高毒誘導(dǎo)法等

PH融合法等

結(jié)果雜種植株雜交細(xì)胞

應(yīng)用培育植物新品種等主要用于制備單克隆抗體

意義突破有性雜交的局限,打破了生殖隔離,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能

2.單克隆抗體制備過(guò)程中兩次篩選的方法及目的

項(xiàng)第一次篩選第二次篩選

目

篩誘導(dǎo)融合后會(huì)得到多種雜交細(xì)胞，另外還有未融合的由于小鼠在生活中還受到其他抗

選細(xì)胞原的刺激，所以經(jīng)選擇培養(yǎng)獲得

原的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗

因體的細(xì)胞

篩用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：在該培養(yǎng)基上，未融合的用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個(gè)孔只

選細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞（“B—B”細(xì)有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開(kāi)始

方胞、“瘤一瘤”細(xì)胞）都會(huì)死亡，只有融合的雜交瘤克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次

法細(xì)胞（“B—瘤”細(xì)胞）才能生長(zhǎng)篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)

胞群

篩得到雜交瘤細(xì)胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)

選胞

目

的

關(guān)鍵能力提升

考向一動(dòng)物細(xì)胞融合（生命觀念）

1.[2021山東濟(jì)南大學(xué)城實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)質(zhì)檢]骨髓瘤細(xì)胞由于缺乏次黃喋吟磷酸

核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT-）,在HAT篩選培養(yǎng)液中不能正常合成DNA,無(wú)法生

長(zhǎng)。如圖為雜交瘤細(xì)胞制備示意圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（B）

B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞

體外長(zhǎng)期培融合的細(xì)胞在HAT培養(yǎng)

兼市死亡液中死亡

A.可用滅活的仙臺(tái)病毒和聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合

B.培養(yǎng)液中的細(xì)胞兩兩融合后都能在HAT培養(yǎng)液中生長(zhǎng)

C.雜交瘤細(xì)胞需經(jīng)過(guò)HAT培養(yǎng)液篩選后才能用于生產(chǎn)

D.細(xì)胞膜的流動(dòng)性是細(xì)胞融合的基礎(chǔ)

［解析］兩兩融合的細(xì)胞包括B淋巴細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合的具有同種核的細(xì)

胞、骨髓瘤細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的具有同種核的細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤

細(xì)胞融合的雜交瘤細(xì)胞，骨髓瘤細(xì)胞雖然能無(wú)限增殖，但缺乏次黃口票嶺磷酸核

糖轉(zhuǎn)移酶，B淋巴細(xì)胞雖然有次黃喋吟磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶，但不能無(wú)限增殖，所

以在HAT培養(yǎng)液中，兩兩融合的具有同種核的細(xì)胞都無(wú)法生長(zhǎng)，只有雜交瘤細(xì)

胞才能生長(zhǎng)，B錯(cuò)誤。

考向二單克隆抗體的制備過(guò)程（生命觀念）

2.［2021江蘇揚(yáng)州模擬］青蒿素主要用于惡性瘧疾的癥狀控制以及耐氯喳蟲(chóng)株的

治療。為了快速檢測(cè)青蒿素，科研人員利用細(xì)胞工程技術(shù)制備了抗青蒿素的單

克隆抗體，其基本操作過(guò)程如圖。以下相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（D）

給小鼠注射

青蒿素一牛細(xì)胞甲

血清白蛋’

結(jié)合抗原

①

細(xì)胞乙細(xì)胞丙細(xì)胞丁

小鼠骨髓

瘤細(xì)胞抗青蒿素的

單克隆抗體

A.過(guò)程②體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，過(guò)程⑤若在體內(nèi)進(jìn)行則操作更簡(jiǎn)單

B.過(guò)程③常使用選擇培養(yǎng)基，過(guò)程④常使用抗原一抗體雜交技術(shù)

C.若細(xì)胞乙均由細(xì)胞兩兩融合而成，則細(xì)胞乙、丙、丁的染色體組數(shù)一定相同

D.骨髓瘤細(xì)胞通常是從小鼠脾臟中提取的，其表面糖蛋白減少，培養(yǎng)時(shí)無(wú)接觸

抑制

［解析］過(guò)程②體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，過(guò)程⑤若在體內(nèi)進(jìn)行則操作更簡(jiǎn)單，A

正確；過(guò)程③是篩選雜交瘤細(xì)胞，常使用選擇培養(yǎng)基，過(guò)程④用抗體檢測(cè)和克

隆培養(yǎng)得到能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞，常使用抗原一抗體雜交技術(shù)，B正

確；若細(xì)胞乙均由細(xì)胞兩兩融合而成，則細(xì)胞乙、丙、丁的染色體組數(shù)一定相

同，C正確；骨髓瘤細(xì)胞是從小鼠的骨髓中提取的，脾臟中無(wú)骨髓瘤細(xì)胞，D

錯(cuò)誤。

3.［2021山東濟(jì)南模擬］NRP-1是人體血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的受體，在腫瘤新生

血管形成與腫瘤細(xì)胞遷移、黏附、侵襲等方面起重要調(diào)控作用。為探究NRP-

IMAb（NRP-I的單克隆抗體）對(duì)乳腺癌的治療作用，研究人員以兔子為實(shí)

驗(yàn)材料進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，得到以下數(shù)據(jù)。下列敘述錯(cuò)誤的是（C）

A.據(jù)圖推測(cè)，NRP-1MAb能夠有效降低腫瘤的體積，中、高劑量抗體的降

低效果比低劑量的效果更顯著

B.NRP-1MAb的制備過(guò)程中利用滅活的病毒誘導(dǎo)兩細(xì)胞融合，其原理是利

用了病毒表面的糖蛋白和相關(guān)酶與細(xì)胞膜表面的糖蛋白發(fā)生作用

C.將NRP-I反復(fù)給兔子注射，提取已免疫的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，再

經(jīng)選擇培養(yǎng)基篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞都能產(chǎn)生NRP-1MAb

D.治療機(jī)理可能為NRP-IMAb與NRP-I特異性結(jié)合，阻止了NRP-1與

血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的結(jié)合，從而抑制了腫瘤血管的生成和腫瘤細(xì)胞的分散轉(zhuǎn)移

［解析］經(jīng)過(guò)選擇培養(yǎng)基篩選的雜交瘤細(xì)胞還需要進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體陽(yáng)性檢

測(cè)，最終篩選到能只產(chǎn)生NRP—1MAb的雜交瘤細(xì)胞，C錯(cuò)誤。

考點(diǎn)四動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)與克隆動(dòng)物

必備知識(shí)整合

動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)與克隆動(dòng)物

1）原理：動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。

2）過(guò)程

細(xì)胞

培養(yǎng)

注細(xì)胞重組

入融合細(xì)胞

無(wú)核卵發(fā)育

母細(xì)胞

I重構(gòu)胚

胚胎移植

生出與

基本相同的個(gè)體ΓI母體

答案見(jiàn)圖中

3）應(yīng)用前景和存在的問(wèn)題

前畜牧加速家畜遺傳改良進(jìn)程、促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育

景業(yè)

其他保護(hù)瀕危物種，了解胚胎發(fā)育及衰老過(guò)程

領(lǐng)域

醫(yī)藥①作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；②轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的細(xì)胞、組織或器

衛(wèi)生官可作為異種移植的供體：③以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過(guò)

誘導(dǎo)分化形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官，可用于器官移植

問(wèn)成功率北常低；克隆動(dòng)物存在健康問(wèn)題,表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷；對(duì)克隆動(dòng)物

題食品的安全性問(wèn)題存在爭(zhēng)