2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)（創(chuàng)新版）選修3第10單元現(xiàn)代生物科技專題第35講

第35講細(xì)胞工程[考綱明細(xì)]1.植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆(Ⅱ)3.細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)考點(diǎn)1植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交1．細(xì)胞工程的概念與理論基礎(chǔ)(1)細(xì)胞工程①操作水平：eq\o(□,\s\up5(01))細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。②目的：按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的eq\o(□,\s\up5(02))遺傳物質(zhì)或獲得eq\o(□,\s\up5(03))細(xì)胞產(chǎn)品。(2)植物細(xì)胞的全能性①概念：具有某種生物全部eq\o(□,\s\up5(04))遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成eq\o(□,\s\up5(05))完整生物體的潛能。②原理：細(xì)胞內(nèi)含有本物種的eq\o(□,\s\up5(06))全套遺傳信息。③全能性表達(dá)條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于eq\o(□,\s\up5(07))離體狀態(tài)，提供一定的eq\o(□,\s\up5(08))營養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。④細(xì)胞全能性大小與細(xì)胞分化程度成反比。⑤全能性大小：植物細(xì)胞：受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞：受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞核(動(dòng)物細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核具有全能性)2．植物組織培養(yǎng)(1)理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的eq\o(□,\s\up5(01))全能性。(2)操作流程①離體的器官、組織或細(xì)胞常稱為eq\o(□,\s\up5(02))外植體。②a過程為eq\o(□,\s\up5(03))脫分化，b過程為eq\o(□,\s\up5(04))再分化，A表示eq\o(□,\s\up5(05))愈傷組織，B表示eq\o(□,\s\up5(06))叢芽或胚狀體。3．植物體細(xì)胞雜交(1)概念：將不同種的植物體細(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eq\o(□,\s\up5(01))新的植物體的技術(shù)。(2)原理：體細(xì)胞雜交利用了細(xì)胞膜的eq\o(□,\s\up5(02))流動(dòng)性，雜種細(xì)胞培育成雜種植株利用了植物細(xì)胞的eq\o(□,\s\up5(03))全能性。(3)過程4．植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用(1)植物繁殖的新途徑①微型繁殖：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。特點(diǎn)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.保持優(yōu)良品種的遺傳特性,b.高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖))②作物脫毒技術(shù)：是選取作物無毒組織(如莖尖)進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗的技術(shù)。③人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的eq\o(□,\s\up5(01))胚狀體、eq\o(□,\s\up5(02))不定芽、eq\o(□,\s\up5(03))頂芽和eq\o(□,\s\up5(04))腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。(2)作物新品種的培育①單倍體育種實(shí)質(zhì)：花藥離體培養(yǎng)過程就是植物組織培養(yǎng)過程。優(yōu)點(diǎn)：后代不發(fā)生eq\o(□,\s\up5(06))性狀分離，都是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳，明顯縮短了eq\o(□,\s\up5(07))育種年限。②突變體的利用：在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而發(fā)生突變。從這些產(chǎn)生突變的個(gè)體中可以篩選出對(duì)人們有用的突變體，進(jìn)而培育成新品種。(3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)①細(xì)胞產(chǎn)物：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。②培養(yǎng)階段：愈傷組織階段。③技術(shù)基礎(chǔ)：植物組織培養(yǎng)技術(shù)。1．(選修3P36“小知識(shí)”改編)固體培養(yǎng)基中的無機(jī)營養(yǎng)成分包括水分、無機(jī)鹽；有機(jī)營養(yǎng)成分包括小分子糖類、氨基酸等物質(zhì)。2．(選修3P38思考與探究T1)為什么“番茄—馬鈴薯”超級(jí)雜交植株沒有如科學(xué)家所想象的那樣地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯？提示生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以“番茄—馬鈴薯”超級(jí)雜種植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)相互干擾，不能再像番茄或馬鈴薯植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜種植株不能地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。3．(選修3P38思考與探究T2)原生動(dòng)物眼蟲中含有葉綠體，說明植物細(xì)胞的細(xì)胞器可以在某些動(dòng)物細(xì)胞存活。據(jù)此推測(cè)動(dòng)植物細(xì)胞間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果可以，設(shè)計(jì)具體實(shí)驗(yàn)方案。提示根據(jù)眼蟲的特點(diǎn)，動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞之間在理論上是可以實(shí)現(xiàn)雜交的。具體的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示：4．人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長成小植株的關(guān)鍵部分，請(qǐng)?zhí)接懀喝斯しN皮中應(yīng)該具有的有效成分是什么？為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，我們還可以向人工種皮中加入哪些物質(zhì)？提示針對(duì)植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑中可以加入適量的養(yǎng)分、無機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長調(diào)節(jié)劑。題組eq\a\vs4\al(一)植物組織培養(yǎng)過程1．(2018·江蘇高考)花藥離體培養(yǎng)是重要的育種手段。下圖是某二倍體植物花藥育種過程的示意圖，下列敘述正確的是()A．為了防止微生物污染，過程①所用的花藥需在70%乙醇中浸泡30minB．過程②的培養(yǎng)基中需添加較高濃度的細(xì)胞分裂素以利于根的分化C．過程③逐步分化的植株中可篩選獲得純合的二倍體D．過程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上答案C解析為了防止微生物污染，過程①所用的花蕾需在70%乙醇中浸泡30s，A錯(cuò)誤；過程②的培養(yǎng)基中，當(dāng)生長素與細(xì)胞分裂素的比值適中，且生長素含量高于細(xì)胞分裂素時(shí)，有利于根的分化，B錯(cuò)誤；進(jìn)行過程③的愈傷組織經(jīng)過了秋水仙素的處理，故其分化后的植株中可篩選獲得純合的二倍體，C正確；經(jīng)煉苗后的幼苗是能進(jìn)行光合作用且能獨(dú)立進(jìn)行代謝的植株，故幼苗的生長基質(zhì)中不用添加蔗糖和多種植物激素，D錯(cuò)誤。2．(2017·海南高考)甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}：(1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是(填“具有完整的細(xì)胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。(3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是。A中的愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)________形成的。(4)若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，可用組織培養(yǎng)方法繁殖，在培養(yǎng)時(shí)，________(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性，在一定條件下能發(fā)育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的細(xì)胞核(3)細(xì)胞分裂素、生長素脫分化(4)不能對(duì)雜合體的植株來說，由減數(shù)分裂形成的花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同，用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株解析(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，細(xì)胞必須具有完整細(xì)胞核，才具有發(fā)育為個(gè)體的一整套遺傳信息。(3)影響植物組織培養(yǎng)的兩種主要激素是細(xì)胞分裂素和生長素。愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化形成的。(4)由于花粉粒是經(jīng)減數(shù)分裂形成的，其基因型與體細(xì)胞的基因型不同，組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株，導(dǎo)致不能保留親本性狀。題后歸納1．植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵(1)條件：離體，一定營養(yǎng)物質(zhì)，激素(生長素、細(xì)胞分裂素)等。(2)培養(yǎng)基狀態(tài)：固體培養(yǎng)基(需再分化生根培養(yǎng)基及生芽培養(yǎng)基)(3)體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的表達(dá)具有選擇性。(4)光照的應(yīng)用脫分化階段不需要給予光照，再分化階段需要給予光照，以利于葉綠素的形成。2．植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用題組eq\a\vs4\al(二)植物體細(xì)胞雜交過程3．(2019·南充高中檢測(cè))白菜、甘藍(lán)均為二倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)目分別為20、18?！鞍撞恕仕{(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短、耐熱性強(qiáng)和易于儲(chǔ)藏等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“白菜—甘藍(lán)”的雜交過程示意圖，回答以下問題：(1)為了得到原生質(zhì)體需先用________和________來處理白菜細(xì)胞和甘藍(lán)細(xì)胞。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有多種，常用的物理方法是______________________，融合完成的標(biāo)志是____________________。由雜種細(xì)胞得到白菜—甘藍(lán)還需要經(jīng)過組織培養(yǎng)技術(shù)，其中需要避光培養(yǎng)的步驟是____________。(3)如圖通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的“白菜—甘藍(lán)”體細(xì)胞染色體數(shù)為________；通常情況下，白菜和甘藍(lán)有性雜交是不能成功的，原因是____________________，若對(duì)白菜和甘藍(lán)采用雜交育種方法能成功的話，得到的后代應(yīng)含________條染色體。(4)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)和傳統(tǒng)雜交技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。答案(1)纖維素酶果膠酶(2)離心、振動(dòng)、電激再生出新的細(xì)胞壁脫分化(3)38存在生殖隔離19(4)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育作物新品種解析(1)植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的專一性原理，可采用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法包括：物理方法(離心、振動(dòng)、電激)和化學(xué)方法(聚乙二醇)；融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁；將雜種細(xì)胞培育成雜種植株還需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，包括脫分化和再分化兩個(gè)階段，其中脫分化過程要避光，再分化過程需光。(3)如圖通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的“白菜—甘藍(lán)”體細(xì)胞染色體數(shù)為20＋18＝38；通常情況下，由于白菜和甘藍(lán)之間存在生殖隔離，因此白菜和甘藍(lán)有性雜交是不能成功的；若對(duì)白菜和甘藍(lán)采用雜交育種方法能成功的話，得到的后代應(yīng)含eq\f(20,2)＋eq\f(18,2)＝19條染色體。(4)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)和傳統(tǒng)雜交技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育作物新品種。知識(shí)拓展雜種植物遺傳物質(zhì)的變化(1)遺傳特性：雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，故雜種植株具備兩種植物的遺傳特性。(2)染色體組數(shù)①染色體組數(shù)＝兩種植物體細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)之和。②植物體細(xì)胞雜交形成的雜種植株，有幾個(gè)染色體組就稱為幾倍體。③若一植物細(xì)胞含有2x條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb，另一植物細(xì)胞含有2y條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為異源四倍體，其體細(xì)胞中染色體為(2x＋2y)條，4個(gè)染色體組，基因型為AabbccDd?？键c(diǎn)2動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物體細(xì)胞核移植1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(1)動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段：eq\o(□,\s\up5(01))動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、eq\o(□,\s\up5(02))動(dòng)物細(xì)胞核移植、eq\o(□,\s\up5(03))動(dòng)物細(xì)胞融合、eq\o(□,\s\up5(04))生產(chǎn)單克隆抗體等，其中eq\o(□,\s\up5(05))動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他工程技術(shù)的基礎(chǔ)。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)①原理：eq\o(□,\s\up5(06))細(xì)胞增殖。②過程③條件a．無菌、無毒的環(huán)境：對(duì)eq\o(□,\s\up5(10))培養(yǎng)液和eq\o(□,\s\up5(11))所有培養(yǎng)用具進(jìn)行eq\o(□,\s\up5(12))無菌處理。通常在細(xì)胞培養(yǎng)液中還要添加一定量的eq\o(□,\s\up5(13))抗生素，其目的是eq\o(□,\s\up5(14))防止培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，目的是eq\o(□,\s\up5(15))防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成傷害。b．營養(yǎng)：eq\o(□,\s\up5(16))合成培養(yǎng)基中有糖、eq\o(□,\s\up5(17))氨基酸、eq\o(□,\s\up5(18))促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等，需加eq\o(□,\s\up5(19))血清、eq\o(□,\s\up5(20))血漿等一些天然成分。c．溫度和pH：哺乳動(dòng)物適宜溫度為eq\o(□,\s\up5(21))36.5±0.5_℃，pH為eq\o(□,\s\up5(22))7.2～7.4。d．氣體環(huán)境：eq\o(□,\s\up5(23))95%的空氣加eq\o(□,\s\up5(24))5%的CO2的混合氣體。CO2的主要作用是eq\o(□,\s\up5(25))維持培養(yǎng)液的pH。④應(yīng)用a．生產(chǎn)eq\o(□,\s\up5(26))生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。b．應(yīng)用于eq\o(□,\s\up5(27))基因工程。c．檢測(cè)eq\o(□,\s\up5(28))有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性；用于eq\o(□,\s\up5(29))生理、病理、藥理等方面的研究。2．動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物(1)原理：動(dòng)物eq\o(□,\s\up5(01))體細(xì)胞核具有全能性。(2)過程(3)結(jié)果：eq\o(□,\s\up5(06))產(chǎn)生新個(gè)體。(4)應(yīng)用①加速家畜eq\o(□,\s\up5(07))遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育；②保護(hù)eq\o(□,\s\up5(08))瀕危物種；③生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；④作為異種移植的eq\o(□,\s\up5(09))供體；⑤用于組織器官的eq\o(□,\s\up5(10))移植。1．(選修3P49討論T1改編)進(jìn)行核移植時(shí)，為什么要選用去核的MⅡ期的卵母細(xì)胞？提示去核目的是使核移植后得到的胚胎或動(dòng)物的主要遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物提供的體細(xì)胞；核移植時(shí)選MⅡ期卵母細(xì)胞的原因有：①此類細(xì)胞體積大，易于操作；②卵黃多，可為胚胎發(fā)育提供充足的營養(yǎng)；③卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。2．(選修3P49討論T2)用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，想一想，這是為什么？提示培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10～50代左右時(shí)，部分細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會(huì)發(fā)生突變，而10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常采用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞。3．(選修3P49討論T3)用體細(xì)胞核移植的方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物，是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%復(fù)制嗎？為什么？提示不是。克隆動(dòng)物絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其核外還有少量的DNA，即線粒體中的DNA來自于受體卵母細(xì)胞。所以，用教材中所述的方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物不是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行的100%的復(fù)制。此外，即便動(dòng)物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動(dòng)物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，體細(xì)胞供體動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和體細(xì)胞供體動(dòng)物完全相同，從這一角度看，克隆動(dòng)物也不會(huì)是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物100%的復(fù)制。4．(選修3P44旁欄思考)用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么？用胃蛋白酶行嗎？提示用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性。多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性。5．(選修3P44尋根問底改編)胰蛋白酶處理動(dòng)物組織，會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？提示短時(shí)間內(nèi)不會(huì)被消化，原因是細(xì)胞表面具有糖蛋白，對(duì)細(xì)胞具有一定的保護(hù)作用。長時(shí)間后細(xì)胞會(huì)被消化，原因是細(xì)胞表面糖蛋白的保護(hù)作用是有限的；細(xì)胞膜的主要成分包括磷脂和蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)可被胰蛋白酶水解。6．(選修3P50思考與探究T2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需不需要經(jīng)過脫分化過程，又為什么呢？提示動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不用經(jīng)過脫分化過程。因?yàn)楦叨确只膭?dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變小，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力，因此，進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不以形成完整個(gè)體為目的，沒有類似于植物組織培養(yǎng)時(shí)的脫分化過程。題組eq\a\vs4\al(一)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程1．某研究小組為測(cè)定某種藥物對(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()A．制備肝細(xì)胞懸液時(shí)，可用胃蛋白酶處理肝組織塊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、乙細(xì)胞的毒性大小答案D解析在利用肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí)，常用胰蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，因?yàn)槲傅鞍酌感枰趶?qiáng)酸環(huán)境下才能起作用，但這樣的環(huán)境不適于細(xì)胞生存，A錯(cuò)誤；細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH，B錯(cuò)誤；抗生素是用來殺菌的，大量添加對(duì)細(xì)胞有害，C錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，用添加藥物的培養(yǎng)液分別培養(yǎng)甲、乙細(xì)胞，根據(jù)死亡細(xì)胞占培養(yǎng)細(xì)胞的比例，以檢測(cè)藥物對(duì)甲、乙的毒性大小，D正確。2．下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．惡性腫瘤細(xì)胞系具有不死性和失去接觸抑制等特性B．利用液體培養(yǎng)基和CO2培養(yǎng)箱，模擬動(dòng)物體的內(nèi)環(huán)境C．因細(xì)胞具有相互依存關(guān)系，細(xì)胞克隆需飼養(yǎng)細(xì)胞支持生長D．細(xì)胞株沒有差異性，在連續(xù)傳代過程中遺傳性狀始終保持穩(wěn)定答案D解析惡性腫瘤細(xì)胞系能無限繁殖，細(xì)胞表面糖蛋白減少，細(xì)胞之間的黏著性降低，即具有不死性和失去接觸抑制等特性，A正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)模擬動(dòng)物體的內(nèi)環(huán)境，需要液體培養(yǎng)基(糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質(zhì))和CO2培養(yǎng)箱(95%空氣和5%的CO2)，B正確；飼養(yǎng)細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)提供分化抑制因子，維持分裂狀態(tài)，做為細(xì)胞分裂增殖的營養(yǎng)細(xì)胞，C正確；細(xì)胞株傳到50左右不能再繼續(xù)傳代，部分細(xì)胞遺傳物質(zhì)改變，具有癌變細(xì)胞的特點(diǎn)，可以在培養(yǎng)條件下無限制的傳代下去，D錯(cuò)誤。題組eq\a\vs4\al(二)動(dòng)物體細(xì)胞核移植3．下列關(guān)于動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物的敘述，正確的是()A．目前在實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家可以用類似植物組織培養(yǎng)的方法獲得完整的動(dòng)物個(gè)體B．體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體細(xì)胞之前，要先去掉受體卵母細(xì)胞的核C．用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代50代以內(nèi)的細(xì)胞D．用體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行100%的復(fù)制答案B解析目前在實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家還不可以直接把動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)成完整的動(dòng)物個(gè)體，A錯(cuò)誤；用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?0代內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型，C錯(cuò)誤；用體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物，并沒有對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行100%的復(fù)制，因?yàn)檫€有部分遺傳物質(zhì)來自受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，并且生物的性狀還受環(huán)境影響，D錯(cuò)誤。4．(2018·全國卷Ⅲ)2018年《細(xì)胞》期刊報(bào)道，中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細(xì)胞對(duì)非人靈長類動(dòng)物進(jìn)行克隆，獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”?；卮鹣铝袉栴}：(1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程，核移植是指__________________________________________。通過核移植方法獲得的克隆猴，與核供體相比，克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目__________(填“減半”“加倍”或“不變”)。(2)哺乳動(dòng)物的核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，胚胎細(xì)胞核移植獲得克隆動(dòng)物的難度__________(填“大于”或“小于”)體細(xì)胞核移植，其原因是____________________________________。(3)在哺乳動(dòng)物核移植的過程中，若分別以雌性個(gè)體和雄性個(gè)體的體細(xì)胞作為核供體，通常，所得到的兩個(gè)克隆動(dòng)物體細(xì)胞的常染色體數(shù)目________(填“相同”或“不相同”)，性染色體組合________(填“相同”或“不相同”)。答案(1)將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體不變(2)小于胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性相對(duì)容易(3)相同不相同解析(1)核移植是指將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)胚胎最后發(fā)育成為動(dòng)物個(gè)體。通過核移植方法獲得的克隆猴的細(xì)胞核來自供體，因此克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目和供體一致。(2)胚胎細(xì)胞核移植的難度小于體細(xì)胞核移植，其原因是動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易。(3)哺乳動(dòng)物雌性個(gè)體和雄性個(gè)體的體細(xì)胞染色體中常染色體數(shù)目相同，性染色體前者是XX，后者是XY，因此分別以雌性個(gè)體和雄性個(gè)體的體細(xì)胞作為核供體，通常所得到的兩個(gè)克隆動(dòng)物體細(xì)胞的常染色體數(shù)目相同，性染色體組合不同。題后歸納細(xì)胞核移植中的遺傳物質(zhì)及工程技術(shù)1．克隆動(dòng)物是由重組的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)而來的，該重組細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因來源于受體細(xì)胞，細(xì)胞核基因來源于提供細(xì)胞核的親本，其遺傳物質(zhì)來自2個(gè)親本。2．動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)(克隆)從生殖方式的角度看屬于無性生殖，需要?jiǎng)游锛?xì)胞培養(yǎng)和胚胎工程技術(shù)的支持?？键c(diǎn)3動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體的制備1．動(dòng)物細(xì)胞融合(1)原理：eq\o(□,\s\up5(01))細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。(2)方法：eq\o(□,\s\up5(02))物理法(離心、振動(dòng)、電激)、化學(xué)法(PEG)和生物法(滅活病毒處理)。(3)結(jié)果：形成雜交細(xì)胞。(4)意義：克服了eq\o(□,\s\up5(03))遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(5)應(yīng)用：制備單克隆抗體。2．單克隆抗體制備(1)血清抗體與單克隆抗體(2)過程(3)單克隆抗體的應(yīng)用①作為診斷試劑：能準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并與一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。②用于治療疾病和運(yùn)載藥物：主要用于癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其他疾病。(選修3P52生物技術(shù)資料卡)滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是什么？其中的“滅活”的概念是什么？提示滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞互相凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞發(fā)生融合。滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力，但是并不破壞這些病原體的抗原結(jié)構(gòu)。題組eq\a\vs4\al(一)動(dòng)物細(xì)胞融合過程分析1．(2018·吉林長白山質(zhì)檢)Ⅱ型糖尿病病因復(fù)雜，多數(shù)是胰島素拮抗引起機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性降低，而胰島素單克隆抗體可用于快速檢測(cè)血清胰島素的含量。請(qǐng)回答下列有關(guān)胰島素單克隆抗體制備的問題：(1)首先需要將人胰島素注射到健康成熟小鼠體內(nèi)，其目的是獲取________________細(xì)胞；再將該細(xì)胞與____________相融合，以制取雜交瘤細(xì)胞；其中誘導(dǎo)融合的常用生物誘導(dǎo)因素是______________。(2)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)完成后，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外，可能還有__________________________等融合細(xì)胞。細(xì)胞融合過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有________的特性。(3)為檢驗(yàn)得到的雜交瘤細(xì)胞能否分泌胰島素抗體，可用________與從雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)液中提取的抗體雜交。在體外條件下，當(dāng)培養(yǎng)的小鼠雜交瘤細(xì)胞達(dá)到一定密度時(shí)，需進(jìn)行________培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細(xì)胞。(4)細(xì)胞融合技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是____________________________。答案(1)能分泌抗人胰島素抗體的B小鼠骨髓瘤細(xì)胞滅活的病毒(2)B細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞流動(dòng)性(3)人胰島素傳代(4)突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能解析(1)為了獲得能分泌抗人胰島素抗體的B淋巴細(xì)胞，應(yīng)該將人的胰島素作為抗原注射到小鼠體內(nèi)；雜交瘤細(xì)胞是由該B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞誘導(dǎo)融合形成的，常用的生物誘導(dǎo)劑是滅活的病毒，此外也可以用物理或化學(xué)方法進(jìn)行誘導(dǎo)。(2)若只考慮兩兩融合的情況，如果體系中存在三種融合細(xì)胞，即雜交瘤細(xì)胞、B細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞；兩種細(xì)胞能夠相互融合利用了細(xì)胞膜的流動(dòng)性。(3)檢測(cè)雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的胰島素抗體可以用抗原—抗體雜交法，即用人的胰島素與從雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)液中提取的抗體雜交。小鼠雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，當(dāng)細(xì)胞數(shù)量太多時(shí)，需要進(jìn)行分瓶傳代培養(yǎng)，才能獲得更多的雜交瘤細(xì)胞，進(jìn)而獲得更多的單克隆抗體。(4)動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)可以讓不同的細(xì)胞相互融合，突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。

題后歸納動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較(1)融合前的處理不同：植物體細(xì)胞雜交用纖維素酶和果膠酶去掉細(xì)胞壁，制備原生質(zhì)體才能融合，而動(dòng)物細(xì)胞可以直接融合。(2)誘導(dǎo)方式不同：相比植物體細(xì)胞雜交，動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)方式是用滅活的病毒處理。(3)目的不同：植物體細(xì)胞雜交的目的是為了培育雜種植株；動(dòng)物細(xì)胞融合只是為了獲得雜種細(xì)胞。題組eq\a\vs4\al(二)單克隆抗體制備過程的考查2．對(duì)于下面制備單克隆抗體過程示意圖，不正確的敘述是()A．①表示B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞，均是從小鼠的脾臟中提取的B．④中的篩選是通過抗原—抗體反應(yīng)進(jìn)行的C．②促進(jìn)細(xì)胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導(dǎo)D．⑤可以無限增殖答案A解析單克隆抗體是利用B淋巴細(xì)胞(漿細(xì)胞)和小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合得到，融合方法可以是化學(xué)方法如聚乙二醇，也可以是生物方法如滅活病毒，C正確；如果要篩選產(chǎn)特異性抗體的雜交細(xì)胞可以通過抗原—抗體反應(yīng)，如果有反應(yīng)說明表達(dá)了抗體，B正確；融合細(xì)胞具有雙親特點(diǎn)，既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體，D正確；骨髓瘤細(xì)胞從骨髓中提取，A錯(cuò)誤。3．(2018·黑龍江大慶二模)近年來許多實(shí)驗(yàn)資料顯示，人乳頭狀瘤病毒(HPV)在宮頸癌發(fā)生過程中可能起了更重要的作用?？笻PV的單克隆抗體可以準(zhǔn)確檢測(cè)出HPV，從而及時(shí)監(jiān)控宮頸癌的發(fā)生，以下是以HPV衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體的過程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)將特定的抗原注入小鼠的目的是______________。上述單克隆抗體制備過程中涉及的細(xì)胞工程技術(shù)有____________________________。(2)在HAT培養(yǎng)基上存活的細(xì)胞可能包括________(填下列序號(hào))①無抗體分泌的細(xì)胞②抗HPV抗體的分泌細(xì)胞③其他無關(guān)抗體的分泌細(xì)胞，但能生長的只有________，該細(xì)胞的特點(diǎn)是________________________________。(3)科學(xué)家從某些無限增殖細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中分離出了無限增殖的調(diào)控基因(prG)，該基因能激發(fā)動(dòng)物細(xì)胞分裂，這為單克隆抗體的制備提供了更多的思路：通過基因工程向________(細(xì)胞)中導(dǎo)入prG，還可以利用________技術(shù)，將漿細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的________中。答案(1)刺激小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng)(獲得能分泌特定抗體的漿細(xì)胞)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合(2)①②③雜交瘤細(xì)胞既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體(3)漿細(xì)胞(體細(xì)胞)核移植無限增殖的細(xì)胞(或骨髓瘤細(xì)胞)解析(1)將特定的抗原注入小鼠，刺激小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng)，使B細(xì)胞增殖分化成能分泌特定抗體的漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞；單克隆抗體制備過程中要將淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合為雜交瘤細(xì)胞，為動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)，要培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞，為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。(2)看圖分析可知：小鼠骨髓瘤細(xì)胞不能在HAT培養(yǎng)基上生長，但是沒有說能不能生存，只是不能增殖，正常細(xì)胞也能在HAT培養(yǎng)基上存活，故①無抗體分泌的細(xì)胞、②抗HPV抗體的分泌細(xì)胞、③其他無關(guān)抗體的分泌細(xì)胞都能在HAT培養(yǎng)基上存活，但是能夠增殖的只有雜交瘤細(xì)胞，它的特點(diǎn)是既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。(3)據(jù)題意，可以通過基因工程向漿細(xì)胞的細(xì)胞核染色體DNA中導(dǎo)入prG，也可以利用體細(xì)胞核移植技術(shù)，提取該漿細(xì)胞的細(xì)胞核，和去核的無限增殖細(xì)胞(或骨髓瘤細(xì)胞)融合為重組細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生單克隆抗體。題后歸納制備單克隆抗體過程中兩次篩選的方法及目的高考熱點(diǎn)突破1．(2018·江蘇高考)(多選)如圖為細(xì)胞融合的示意圖，下列敘述正確的是()A．若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞，需先去分化再誘導(dǎo)融合B．a(chǎn)細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合需要促融處理后才能實(shí)現(xiàn)C．c細(xì)胞的形成與a、b細(xì)胞膜的流動(dòng)性都有關(guān)D．c細(xì)胞將同時(shí)表達(dá)a細(xì)胞和b細(xì)胞中的所有基因答案BC解析植物細(xì)胞壁會(huì)阻礙細(xì)胞融合，故植物細(xì)胞融合前需先用酶解法除去細(xì)胞壁，A錯(cuò)誤；細(xì)胞間的融合需在相應(yīng)的誘導(dǎo)處理下才能完成(如離心、聚乙二醇等，動(dòng)物細(xì)胞還可用滅活病毒誘導(dǎo)融合)，B正確；細(xì)胞融合過程出現(xiàn)了膜的變形，故細(xì)胞融合過程與細(xì)胞膜流動(dòng)性有關(guān)，C正確；c