（江蘇專用）2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 現(xiàn)代生物科技專題 第36講 克隆技術(shù)講義（含解析）蘇教版.docx

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第36講　克隆技術(shù) [考綱要求]　1.植物的組織培養(yǎng)(B)。2.動物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆(A)。3.細(xì)胞融合與單克隆抗體(B)。4.生物技術(shù)中的倫理問題(A)。 考點一　植物細(xì)胞工程 1．細(xì)胞工程 (1)操作水平：細(xì)胞或細(xì)胞器的水平。 (2)目的：按照人的意愿去改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)物。 2．植物細(xì)胞的全能性 (1)概念：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。 (2)表達(dá)條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于離體狀態(tài)，提供一定的營養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。 3．植物組織培養(yǎng)技術(shù) (1)原理：植物細(xì)胞具有全能性。 (2)過程 4．植物體細(xì)胞雜交技術(shù) (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)胞培育成新的植物體的技術(shù)。 (2)過程 (3)意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 5．植物細(xì)胞工程的應(yīng)用 (1)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用 ①快速繁殖：利用組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖植物，不受季節(jié)和惡劣天氣的影響，提高了生產(chǎn)效率；屬于無性繁殖手段，可以保持優(yōu)良植物品種的遺傳特性。 ②培育無病毒植物：采用培養(yǎng)莖尖生長點的方法或結(jié)合熱處理法，通過組織培養(yǎng)除去絕大多數(shù)植物的病毒。 ③人工種子 a．人工種子的制備：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。 b．優(yōu)點：不受環(huán)境因素的制約，繁殖速度快，可以解決某些植物結(jié)實率低、繁殖困難的問題。 (2)植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用 ①植物細(xì)胞代謝產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：即利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。 1．有關(guān)植物細(xì)胞全能性與組織培養(yǎng)的判斷 (1)棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性(　√　) (2)植物的每個細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性(　　) (3)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化(　　) (4)愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的(　　) (5)經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體用人工薄膜包裝后可得到人工種子(　√　) 2．有關(guān)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的判斷 (1)利用物理法或化學(xué)法可以直接將兩個植物細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)融合(　　) (2)用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物原生質(zhì)體失去了全能性(　　) (3)再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志(　√　) (4)培養(yǎng)草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是細(xì)胞雜交(　　)  據(jù)圖分析植物體細(xì)胞雜交過程 (1)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理是什么？ 提示　細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性。 (2)如何根據(jù)細(xì)胞膜表面熒光判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯融合而成的？ 提示　融合的細(xì)胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光。 (3)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含有多少條染色體？ 提示　2(m＋n)條。 (4)若雜種細(xì)胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于幾倍體植株？ 提示　單倍體植株。 命題點一　植物組織培養(yǎng)過程的分析 1．(2018宿遷高三二模)如圖所示為培育農(nóng)作物新品種的一種方式。下列說法不正確的是(多選)(　　) A．②③過程分別稱為細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化 B．該育種與傳統(tǒng)雜交育種相比，最大的優(yōu)點是繁殖速度快 C．該育種過程說明已分化細(xì)胞中不表達(dá)的基因仍具有表達(dá)的潛能 D．該育種方式涉及到轉(zhuǎn)基因技術(shù)、胚胎移植技術(shù) 答案　ABD 解析　圖中①表示基因工程技術(shù)，②③表示植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其中②表示脫分化，③表示再分化，④表示在胚狀體外面加人工胚乳和人工種皮制備人工種子的過程，A錯誤；該育種方法為基因工程育種，其最大的優(yōu)點是目的性強，B錯誤；該技術(shù)依據(jù)的主要原理是植物細(xì)胞的全能性，已分化的細(xì)胞仍然能發(fā)育成完整的個體，說明其中一部分不表達(dá)的基因又開始表達(dá)，C正確；該育種過程不涉及胚胎移植技術(shù)，D錯誤。 2．(2019濟(jì)南調(diào)研)如圖是通過植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑，下列敘述正確的是(　　) A．該途徑依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性 B．過程①需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例 C．經(jīng)過程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化 D．過程③需使用固體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖 答案　B 解析　細(xì)胞全能性以細(xì)胞發(fā)育成個體為標(biāo)志，而圖中并沒有形成完整植物體，A項錯誤；過程①是脫分化，而決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是培養(yǎng)基中植物激素的種類和比例，因此該過程需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例，B項正確；過程①是脫分化，經(jīng)該過程細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，成為高度液泡化的薄壁細(xì)胞，C項錯誤；過程③需使用液體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖，D項錯誤。 生命觀念　植物組織培養(yǎng)中生長素和細(xì)胞分裂素的比值與效果 生長素/細(xì)胞分裂素的比值 作用效果 比值高 促進(jìn)根分化、抑制芽形成 比值低 促進(jìn)芽分化、抑制根形成 比值適中 促進(jìn)愈傷組織形成 命題點二　植物細(xì)胞工程的綜合應(yīng)用 3．(2018江陰下學(xué)期大聯(lián)考)利用現(xiàn)代生物技術(shù)，科研人員對馬鈴薯的培育進(jìn)行了研究，請回答相關(guān)問題： (1)培育馬鈴薯脫毒苗所依據(jù)的原理是______________________________________________， 該培育過程涉及__________和__________兩個階段。 (2)研究馬鈴薯莖尖外植體大小對幼苗的成苗率和脫毒率的影響，結(jié)果如圖。據(jù)圖可知：莖尖越小，脫毒率__________，成苗率________，培養(yǎng)脫毒苗莖尖的適宜大小為________。 (3)若想培育出“番茄—馬鈴薯”植株，運用傳統(tǒng)有性雜交能否得到可育的雜種植株？為什么？__________________________________________________。 答案　(1)植物細(xì)胞的全能性　脫分化　再分化 (2)越高　越低　0.27mm　(3)否(或不能)；不同種的植物之間存在生殖隔離 解析　(1)培育馬鈴薯脫毒苗是對植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性；該培育過程涉及脫分化和再分化兩個階段。(2)據(jù)圖可知：莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低；培養(yǎng)脫毒苗莖尖的適宜大小為0.27mm。(3)由于番茄和馬鈴薯屬于兩個不同物種，而不同種的植物之間存在生殖隔離，所以若想培育出“番茄—馬鈴薯”植株，運用傳統(tǒng)有性雜交不能得到可育的雜種植株。 4．利用相關(guān)工程技術(shù)可以獲得抗黑腐病雜種黑芥—花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技術(shù)人員用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力，再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，流程如下圖。據(jù)圖回答下列問題： (1)該過程用到的工程技術(shù)有________________和________________。 (2)過程①所需的酶是____________________________，過程②PEG的作用是________________，經(jīng)過②操作后，需篩選出融合的雜種細(xì)胞，顯微鏡下觀察融合的活細(xì)胞中有供體的葉綠體存在可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。 (3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是_____________。原生質(zhì)體經(jīng)過細(xì)胞壁再生，進(jìn)而分裂和脫分化形成_____________________。 (4)若分析再生植株的染色體變異類型，應(yīng)剪取再生植株和雙親植株的根尖，制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的__________________；將雜種植株栽培在含有________________的環(huán)境中，可篩選出具有高抗性的雜種植株。 答案　(1)植物體細(xì)胞雜交　植物組織培養(yǎng)　(2)纖維素酶和果膠酶　促進(jìn)原生質(zhì)體的融合　(3)保持原生質(zhì)體完整性　愈傷組織　(4)形態(tài)和數(shù)目　黑腐病菌 解析　(1)據(jù)圖可知，該流程圖表示先去掉兩種植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，然后誘導(dǎo)融合獲得雜種細(xì)胞，通過植物組織培養(yǎng)獲得雜種植株。(2)植物細(xì)胞細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此采用纖維素酶和果膠酶去掉植物細(xì)胞的細(xì)胞壁；PEG(聚乙二醇)的作用是促進(jìn)原生質(zhì)體的融合。(3)去掉細(xì)胞壁后獲得的原生質(zhì)體需要放在適宜濃度的甘露醇溶液中，保持原生質(zhì)體完整性，避免失水或吸水；在植物組織培養(yǎng)中，經(jīng)過脫分化后形成愈傷組織。(4)由于染色體在顯微鏡下能看見，因此可以制作臨時裝片，觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目，以確定是否發(fā)生染色體變異；對雜種植物進(jìn)行鑒定最簡單的方法是從個體水平上進(jìn)行檢測，即接種黑腐病菌，觀察植物的性狀。 科學(xué)思維　植物體細(xì)胞雜交過程中雜種細(xì)胞類型及檢測方法 (1)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞(假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A、B) ①未融合的細(xì)胞：A和B。 ②兩兩融合的細(xì)胞：AA、BB和AB。 ③多細(xì)胞融合體。 (2)檢測方法：對誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，然后根據(jù)得到的植物性狀進(jìn)行判斷。 ①若得到的是一種植物的性狀，說明是未融合細(xì)胞。 ②若得到的是具有兩種親本性狀的植物，說明是雜種植株。 ③若得到的是具有兩種親本性狀的植物，且一種植物的性狀得到加強，則是多細(xì)胞融合體。 ④若得到的是一種植物的性狀且效果得到加強，則是同種細(xì)胞融合的結(jié)果。 考點二　動物細(xì)胞培養(yǎng)與核移植技術(shù)及生物技術(shù)中的倫理問題 1．動物細(xì)胞培養(yǎng) (1)動物細(xì)胞的培養(yǎng)過程 (2)動物細(xì)胞培養(yǎng)與動物組織培養(yǎng)的主要區(qū)別：動物細(xì)胞培養(yǎng)過程需要用胰蛋白酶等處理組織塊，以使細(xì)胞離散，而動物組織培養(yǎng)過程中不需要使用胰蛋白酶等。 (3)培養(yǎng)條件 ①環(huán)境條件：無菌、溫度適宜和營養(yǎng)充足、pH適宜等。 ②培養(yǎng)基種類 a．天然培養(yǎng)基：主要取自動物血清、動物組織提取液和雞胚汁等，其特點是營養(yǎng)價值高、成分復(fù)雜。 b．合成培養(yǎng)基：人工配制的，其成分明確，便于控制實驗條件，使用時需加入動物血清。 (4)培養(yǎng)類型 ①原代培養(yǎng)：從供體獲取組織與細(xì)胞后的初次培養(yǎng)。 ②傳代培養(yǎng)：將原代培養(yǎng)的細(xì)胞分離稀釋后轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，培養(yǎng)代數(shù)一般在10～50代左右。 2．動物細(xì)胞核移植與體細(xì)胞克隆 (1)動物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程 (2)原理：動物體細(xì)胞核具有全能性。 (3)結(jié)果：產(chǎn)生新個體。 (4)應(yīng)用：①加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育；②保護(hù)瀕危物種；③生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；④作為異種移植的供體；⑤用于組織器官的移植。 3．關(guān)注克隆人的倫理問題 項目 反　對 支　持 倫理方面 違反了人類的倫理道德觀念，中國禁止生殖性克隆 中國不反對治療性克隆 技術(shù)方面 技術(shù)不成熟，流產(chǎn)率高、畸形率高、出生后死亡率高 可通過胚胎分級、基因診斷、染色體檢查等方法解決技術(shù)問題 深化拓展　治療性克隆與生殖性克隆 類型項目 治療性克隆 生殖性克隆 區(qū)別 目的 從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療 用于生育，獲得人的復(fù)制品 水平 細(xì)胞水平 個體水平 聯(lián)系 都屬于無性生殖；產(chǎn)生新個體或新組織，遺傳信息不變 1．有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的判斷 (1)制備肝細(xì)胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理(　　) (2)肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2刺激細(xì)胞呼吸(　　) (3)在25℃的實驗條件下可順利完成大鼠神經(jīng)細(xì)胞的培養(yǎng)(　　) (4)培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞(　　) (5)克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會發(fā)生改變(　　) (6)二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的(　　) 2．有關(guān)動物細(xì)胞核移植與體細(xì)胞克隆的判斷 (1)動物細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞必須是卵細(xì)胞(　　) (2)克隆動物的性狀與供體動物完全相同(　　) (3)與“多莉”羊等克隆哺乳動物相關(guān)的技術(shù)有胚胎移植、細(xì)胞培養(yǎng)和核移植(　√　) (4)用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用10代以內(nèi)的培養(yǎng)細(xì)胞(　√　) (5)中國政府禁止生殖性克隆，但不反對治療性克隆(　√　) 如圖為動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞增殖情況的變化曲線，圖中B、E兩點表示經(jīng)篩選、分裝后繼續(xù)培養(yǎng)。據(jù)圖分析： (1)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的分界點是哪個？ 提示　B點之前的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，之后的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。 (2)AB段和DE段繁殖速度緩慢的原因是什么？ 提示　AB段發(fā)生了接觸抑制；DE段細(xì)胞大部分衰老失去分裂能力。 (3)E點后的細(xì)胞大多數(shù)具有異倍體核型，這樣的細(xì)胞有什么特點？ 提示　E點后的細(xì)胞屬于細(xì)胞系，能無限增殖。 命題點一　動物細(xì)胞培養(yǎng)過程的分析 1．(2018鎮(zhèn)江高三第二次調(diào)研)下列關(guān)于動物細(xì)胞工程的敘述，正確的是(　　) A．用胰蛋白酶處理動物組織后，可用培養(yǎng)液將分散的細(xì)胞稀釋制成細(xì)胞懸液 B．少數(shù)細(xì)胞在連續(xù)培養(yǎng)50代后可獲得不死性，是某些基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 C．根據(jù)在高倍鏡下觀察到基因突變的比例可推知某化學(xué)藥品的毒性 D．PEG誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合形成的雜種細(xì)胞，經(jīng)動物細(xì)胞培養(yǎng)能得到優(yōu)良動物個體 答案　A 解析　用胰蛋白酶處理動物組織后，可用培養(yǎng)液將分散的細(xì)胞稀釋制成細(xì)胞懸液，A正確；少數(shù)細(xì)胞在連續(xù)培養(yǎng)50代后可獲得不死性，是某些基因突變的結(jié)果，B錯誤；基因突變在高倍鏡下是觀察不到的，C錯誤；由于動物細(xì)胞的全能性受到限制，在現(xiàn)有條件下，動物細(xì)胞融合形成的雜種細(xì)胞不能培育成動物，D錯誤。 2．(2019六安一中質(zhì)檢)回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題： (1)在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面______________時，細(xì)胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的____________。此時，瓶壁上形成的細(xì)胞是________層。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用到的酶是____________。 (2)隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)__________________現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而獲得________，該種細(xì)胞的黏著性________，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量________。 (3)現(xiàn)用某種大分子染料對細(xì)胞進(jìn)行染色時，觀察到死細(xì)胞能被染色，而活細(xì)胞不能被染色，原因是__________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用分裂________期的細(xì)胞在顯微鏡下進(jìn)行觀察。 (5)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在________條件下保存細(xì)胞。因為在這種條件下，細(xì)胞中________的活性降低，細(xì)胞______________的速率降低。 答案　(1)相互接觸　接觸抑制　單(或一)　胰蛋白酶 (2)衰老甚至死亡　不死性　降低　減少　(3)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)(或死細(xì)胞的細(xì)胞膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色)　(4)中　(5)冷凍(或超低溫、液氮)　酶　新陳代謝 解析　(1)細(xì)胞接觸抑制是指細(xì)胞表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象?；谏鲜鎏匦?，瓶壁上形成的細(xì)胞是單層排列的，需要用胰蛋白酶將貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來。(2)隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)衰老甚至死亡現(xiàn)象，但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成不死性細(xì)胞。該種細(xì)胞由于細(xì)胞表面糖蛋白減少，其黏著性降低。(3)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，大分子染料不能通過，所以活細(xì)胞不能被染色；死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去了選擇透過性，大分子染料可以通過，所以死細(xì)胞能被大分子染料染色。(4)有絲分裂中期時染色體的著絲點排列在赤道板上，染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，是觀察染色體數(shù)目的最佳時期。(5)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在冷凍(或超低溫、液氮)條件下保存細(xì)胞。因為在這種條件下，細(xì)胞中酶的活性降低，細(xì)胞新陳代謝的速率降低。 生命觀念　動物細(xì)胞培養(yǎng)的2個易錯點 (1)動物細(xì)胞培養(yǎng)時選用幼齡動物組織或胚胎進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，因為其分化程度低，增殖能力強，更易于培養(yǎng)。 (2)動物細(xì)胞培養(yǎng)時加入CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH；O2的作用是促進(jìn)細(xì)胞有氧呼吸。 命題點二　動物體細(xì)胞核移植過程的分析 3．(2018泰州高三質(zhì)量檢測)2018年1月25日，我國研究人員在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，經(jīng)體細(xì)胞核移植技術(shù)培育出第一批靈長類動物——食蟹猴，流程如圖所示，①～⑥表示過程，該動物可作為研究癌癥等人類疾病的動物模型。請分析回答： (1)2001年，美國科學(xué)家已經(jīng)培育出胚胎細(xì)胞核移植猴。獲得食蟹猴的體細(xì)胞核移植技術(shù)難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植，原因是_________________________________，恢復(fù)其全能性較難。 (2)進(jìn)行過程①時，為了防止________________________對細(xì)胞自身造成危害，應(yīng)定期更換________________________________________________________________________。 (3)據(jù)圖分析，過程③是利用________技術(shù)，將成纖維細(xì)胞注入猴去核的MⅡ中期卵母細(xì)胞的________________________之間。 (4)圖中過程⑤用到胚胎移植技術(shù)，其實質(zhì)是早期胚胎在__________________條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。 (5)研究人員在確定Kd4d(去甲基化酶)的mRNA的作用時，做了兩組實驗，其中A組用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)融合細(xì)胞，B組用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)注入了Kd4d的mRNA的融合細(xì)胞，實驗結(jié)果如下圖所示。分析實驗數(shù)據(jù)可知，Kd4d的mRNA的作用是既能提高_(dá)_____________________，又能提高_(dá)_______________________。 注：X為融合細(xì)胞發(fā)育成的胚胎數(shù)，Y為囊胚數(shù)，Z為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)數(shù)。 答案　(1)體細(xì)胞分化程度高　(2)細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累　培養(yǎng)液　(3)顯微注射　卵細(xì)胞膜與透明帶　(4)相同生理　(5)融合細(xì)胞發(fā)育成囊胚的成功率　囊胚中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的形成率 解析　(1)由于體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性較難，所以獲得食蟹猴的體細(xì)胞核移植技術(shù)難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。(2)過程①表示動物細(xì)胞培養(yǎng)，應(yīng)該定期更換培養(yǎng)液，以防止成纖維細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累對細(xì)胞自身造成危害。(3)圖中過程③表示利用顯微注射法將成纖維細(xì)胞注入猴去核的MⅡ中期卵母細(xì)胞的卵細(xì)胞膜與透明帶之間。(4)過程⑤表示胚胎移植，其實質(zhì)是早期胚胎在相同生理條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。(5)據(jù)圖分析，B組的囊胚成活率、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)成活率都明顯高于A組，說明Kd4d的mRNA既能提高融合細(xì)胞發(fā)育成囊胚的成功率，又能提高囊胚中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的形成率。 4．克隆羊的成功轟動世界，它不僅奠定了疾病克隆性治療的基礎(chǔ)，又解決了器官移植中供體不足的問題，同時也給人類帶來了一些過去尚未遇到的問題。下圖為人類對克隆羊技術(shù)的拓展和應(yīng)用，請據(jù)圖回答： (1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有___________________________________________________ _________________________________和____________________等。若讓動物1能夠產(chǎn)生出人體胰島素，還需要的技術(shù)是________________________________________________________。 (2)圖中兩個克隆動物長大后，各方面特征與雄性動物相同，這說明動物的____________具有全能性。 (3)使用培養(yǎng)基進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中除了加入一些必要的營養(yǎng)成分外，通常要加入____________等天然成分，除了保證被培養(yǎng)細(xì)胞處于無菌、無毒及充足氧氣的環(huán)境中，還需要保證細(xì)胞生活所需的____________。 (4)圖中“從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)到胚胎干細(xì)胞”的培養(yǎng)過程中，一般用____________處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個細(xì)胞。 答案　(1)動物細(xì)胞核移植　胚胎移植(或胚胎分割)　基因工程(或DNA重組技術(shù))　(2)體細(xì)胞核　(3)血清、血漿　溫度和pH　(4)胰蛋白酶 解析　(1)將細(xì)胞核與去核的卵母細(xì)胞構(gòu)建成重組細(xì)胞，采用了動物細(xì)胞核移植技術(shù)；將重組細(xì)胞培養(yǎng)成早期胚胎，采用了早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)；將早期胚胎移植到代孕母體，采用了胚胎移植技術(shù)；從早期胚胎中分離出內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，進(jìn)而培育成胚胎干細(xì)胞，離不開動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的支持；將早期胚胎分為胚胎1和胚胎2，運用了胚胎分割技術(shù)。若讓動物1能夠產(chǎn)生出人體胰島素，需要借助基因工程技術(shù)將人的胰島素基因?qū)胂鄳?yīng)的受體細(xì)胞，進(jìn)而培育成轉(zhuǎn)基因動物1。(2)克隆動物的培育成功，說明動物體細(xì)胞核具有全能性。(3)使用培養(yǎng)基進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時，由于人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，所以培養(yǎng)基中除了加入一些必要的營養(yǎng)成分外，通常要加入血清、血漿等一些天然成分。除了保證被培養(yǎng)細(xì)胞處于無菌、無毒及充足氧氣的環(huán)境中，還需要保證細(xì)胞生活所需的溫度和pH。(4)從“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)到胚胎干細(xì)胞”的培養(yǎng)過程中，會出現(xiàn)細(xì)胞的接觸抑制現(xiàn)象，因此常用胰蛋白酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個細(xì)胞。 易錯警示　動物細(xì)胞核移植技術(shù)中的3個易錯點 (1)動物細(xì)胞核移植技術(shù)，體現(xiàn)了動物細(xì)胞核的全能性而非細(xì)胞的全能性。 (2)克隆屬于無性繁殖，產(chǎn)生新個體的性別、絕大多數(shù)性狀與供核親本一致。 (3)核移植技術(shù)獲得的動物與供核動物的性狀不完全相同的原因：①克隆動物線粒體中的DNA來自去核卵母細(xì)胞；②性狀受環(huán)境的影響；③在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變。 命題點三　生物技術(shù)的倫理問題辨析 5．克隆羊多莉的問世，在全世界引發(fā)了一場大討論，其中關(guān)于治療性克隆的問題也成為人們關(guān)注的焦點。如圖所示為人類治療性克隆的大概過程，請據(jù)圖回答下列問題： (1)過程A表示____________，是目前實現(xiàn)體細(xì)胞克隆的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)的主要操作是應(yīng)用患者的體細(xì)胞作為核供體，由①________________提供細(xì)胞質(zhì)，進(jìn)行人工重組。 (2)經(jīng)過程B得到的結(jié)構(gòu)中，④是未分化的細(xì)胞，因而這些細(xì)胞被認(rèn)為是胚胎干細(xì)胞。在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細(xì)胞具有增殖能力并保持__________________狀態(tài)。 (3)治療性克隆的結(jié)果說明高度分化的體細(xì)胞核具有______________。相同的胚胎干細(xì)胞，“克隆”的結(jié)果各種各樣，如有的是神經(jīng)細(xì)胞，有的是血細(xì)胞，有的是肌肉細(xì)胞，究其本質(zhì)原因是____________________________的結(jié)果。 (4)對于治療性克隆仍然存在許多爭論，有一男子患有白血病，后經(jīng)醫(yī)生利用其出生時保留的臍帶血進(jìn)行治療后康復(fù)，你認(rèn)為這種做法符合倫理道德嗎？____________________________。為什么？_____________________________________________________________________。 答案　(1)細(xì)胞核移植　卵子(次級卵母細(xì)胞) (2)未分化 (3)全能性　基因選擇性表達(dá) (4)符合　因為臍帶血不是來自胚胎，其中的造血干細(xì)胞屬于成體干細(xì)胞 解析　(1)從圖中可以看出，A是細(xì)胞核移植的過程。 (2)胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)的時候，能保持未分化狀態(tài)。 (3)在現(xiàn)有的條件下，動物細(xì)胞的全能性不能得到表達(dá)，但是動物細(xì)胞核的全能性可以表達(dá)出來；在分化成各種細(xì)胞的過程中，基因進(jìn)行了選擇性表達(dá)。(4)我們不支持生殖性克隆，但支持治療性克隆。治療性克隆符合倫理道德，特別是用臍帶血進(jìn)行治療(并非胚胎)更符合倫理道德。 考點三　動物細(xì)胞融合與單克隆抗體的制備 1．動物細(xì)胞融合 (1)概念：在一定的條件下將兩個或多個動物細(xì)胞融合為一個細(xì)胞的過程，也稱細(xì)胞雜交。 (2)融合方法：聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒或電激等。 (3)原理：細(xì)胞膜的流動性。 (4)結(jié)果：形成具有原來兩個或多個細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。 (5)意義：突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。 深化拓展　植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合比較 項目 植物體細(xì)胞雜交 動物細(xì)胞融合 培養(yǎng)條件 營養(yǎng)物質(zhì)(水、無機(jī)鹽、蔗糖、氨基酸和有機(jī)酸等)、激素(細(xì)胞分裂素、生長素等)及其他條件(無菌、適宜的溫度和pH等) 葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素、血清或血漿等天然成分 細(xì)胞融 合原理 細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖 細(xì)胞融 合方法 用纖維素酶、果膠酶去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 用胰蛋白酶使細(xì)胞分散成單個細(xì)胞后，誘導(dǎo)細(xì)胞融合 誘導(dǎo)手段 ①物理法：離心、振動、電激等；②化學(xué)法：聚乙二醇(PEG) ①物理、化學(xué)法：與植物體細(xì)胞雜交的相同；②生物法：滅活的病毒 結(jié)果 獲得雜種植株 獲得雜種細(xì)胞，以生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品 用途 克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等 2.單克隆抗體 (1)制備過程 (2)優(yōu)點：特異性強、靈敏度高，可大量制備。 (3)用途：作為診斷試劑；用于治療疾病和運載藥物。 (1)植物原生質(zhì)體融合與動物細(xì)胞融合原理是相同的(　√　) (2)體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動物和制備單克隆抗體(　　) (3)小鼠骨髓瘤細(xì)胞的染色體數(shù)為40，B淋巴細(xì)胞的染色體數(shù)為46，融合后形成的雜交瘤細(xì)胞DNA分子數(shù)為86(　　) (4)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，是為了獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎(　　) (5)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(若僅考慮兩兩融合的情況)(　√　) 下圖為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖，據(jù)圖分析： (1)與多克隆抗體相比，單克隆抗體的優(yōu)點有哪些？ 提示　單克隆抗體的優(yōu)點是特異性強、靈敏度高，可大量制備。 (2)圖中第一次篩選和第二次篩選的目的有何不同？ 提示　第一次篩選的目的是篩選出雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生特定單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。  命題點一　細(xì)胞融合的原理及過程分析 1．一系列實驗證明細(xì)胞膜具有流動性，熒光抗體免疫標(biāo)記實驗就是其中的一個典型例子。下圖表示了人、鼠細(xì)胞融合的過程，研究中分別將帶有綠色熒光、能與人體細(xì)胞膜上HLA抗原特異性結(jié)合的抗體和帶有紅色熒光、能與小鼠細(xì)胞膜上H2抗原特異性結(jié)合的抗體放入細(xì)胞培養(yǎng)液中，對人、鼠細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記。下列有關(guān)該實驗的敘述不正確的是(　　) A．要使實驗現(xiàn)象明顯，可以適當(dāng)提高細(xì)胞培養(yǎng)液的溫度 B．選取不同生物細(xì)胞進(jìn)行融合是因為不同生物細(xì)胞表面抗原差異較大 C．實驗表明不同種生物細(xì)胞可以雜交，而同種生物細(xì)胞不能進(jìn)行融合 D．實驗結(jié)果可以直接證明細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子可以運動 答案　C 2．(2018合肥三模)下圖表示細(xì)胞工程的流程圖(a、b表示過程)，請據(jù)圖回答下列問題： (1)若圖示為動物細(xì)胞融合的過程，則a特有的誘導(dǎo)劑是______________________。以動物細(xì)胞融合為基礎(chǔ)發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)為制造單克隆抗體開辟了新途徑，通過把能產(chǎn)生抗體的____________細(xì)胞與能在體外大量增殖的________________細(xì)胞進(jìn)行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞。 (2)若圖示為植物體細(xì)胞雜交過程，則在甲、乙融合之前，需要用__________________(填酶)制備____________。這項工程的意義是______________________________。 (3)由甲、乙融合得到丙細(xì)胞的基本原理是_________________________________________。 答案　(1)滅活的病毒　B淋巴(漿)　骨髓瘤　(2)纖維素酶和果膠酶　原生質(zhì)體　克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)大親本組合的范圍　(3)細(xì)胞膜的流動性 解析　(1)若a是誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合，則特有的誘導(dǎo)劑是滅活的病毒。在單克隆抗體的制備過程中，利用已免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，形成雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞既可以迅速大量增殖，又可以產(chǎn)生專一的抗體。(2)在植物體細(xì)胞雜交過程中，需要對甲、乙細(xì)胞先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，然后再誘導(dǎo)甲、乙的原生質(zhì)體融合。該技術(shù)可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)大親本組合的范圍。(3)甲、乙細(xì)胞融合形成丙細(xì)胞，利用了細(xì)胞膜的流動性。 命題點二　單克隆抗體制備過程的分析 3．在利用細(xì)胞融合技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體的過程中，不需要考慮(　　) A．多次注射特定抗原蛋白，對實驗小鼠進(jìn)行免疫 B．B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞之間的免疫排斥 C．向細(xì)胞培養(yǎng)液中加入促融劑的種類和處理時間 D．選擇特定試劑篩選能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞 答案　B 解析　制備單克隆抗體過程中，要對免疫小鼠注射特定的抗原，抗原進(jìn)入機(jī)體后刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)從而產(chǎn)生相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞，A需要考慮；免疫排斥是機(jī)體對移植物(異體細(xì)胞、組織或器官)通過特異性免疫應(yīng)答使其破壞的過程，細(xì)胞之間不存在免疫排斥，B不需要考慮；向細(xì)胞培養(yǎng)液中加入促融劑的種類和處理時間會影響細(xì)胞的融合，C需要考慮；選擇特定試劑篩選能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞需要考慮，否則會影響單克隆抗體的產(chǎn)量或得到的單克隆抗體的特異性差，D需要考慮。 4．(2019德州高三模擬)雙特異性單克隆抗體是指可同時與癌細(xì)胞和藥物結(jié)合的特異性抗體。下圖是科研人員通過雜交—雜交瘤細(xì)胞技術(shù)(免疫的B淋巴細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞雜交技術(shù))生產(chǎn)能同時識別癌胚抗原和長春堿(一種抗癌藥物)的雙特異性單克隆抗體的部分過程。分析回答下列問題： (1)過程①的目的是__________________________________________________，制備雙特異性單克隆抗體的過程中用到的技術(shù)有__________________________________ (至少答出兩條)。 (2)過程②誘導(dǎo)融合的方法是__________________，過程②選用的骨髓瘤細(xì)胞___________(填“能”或“不能”)在HAT培養(yǎng)基上生長。 (3)經(jīng)過程③篩選得到的細(xì)胞還需轉(zhuǎn)移至多孔培養(yǎng)板中進(jìn)行過程④，原因是________________ ___________________________________________________________。 (4)請根據(jù)所學(xué)知識，用箭頭和文字補全圖中方框內(nèi)獲取單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞的生產(chǎn)過程。 (5)獲得的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞在體外條件下培養(yǎng)或__________________________，均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。 答案　(1)使小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的B淋巴細(xì)胞　動物細(xì)胞融合、動物細(xì)胞培養(yǎng)　(2)聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)、電激等　不能　(3)從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細(xì)胞不止一種類型(篩選得到的雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗體不是單克隆抗體)　(4)將獲得的B淋巴細(xì)胞與單克隆雜交瘤細(xì)胞融合→在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交—雜交瘤細(xì)胞→克隆化培養(yǎng)、抗體檢測篩選出單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞　(5)注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖 解析　(1)過程①表示給小鼠注射抗原，目的是刺激小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的B淋巴細(xì)胞；根據(jù)單克隆抗體制備流程可知，該過程涉及到的技術(shù)有動物細(xì)胞融合技術(shù)、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。 (2)過程②誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法有聚乙二醇、滅活病毒、電激等；HAT選擇培養(yǎng)基的作用是篩選出雜交瘤細(xì)胞，而骨髓瘤細(xì)胞不能生長。 (3)從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細(xì)胞不止一種類型(篩選得到的雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗體不是單克隆抗體)，因此經(jīng)過程③篩選得到的細(xì)胞還需轉(zhuǎn)移至多孔培養(yǎng)板中進(jìn)行過程④。 (4)單克隆抗體制備過程為：將獲得的B淋巴細(xì)胞與單克隆雜交瘤細(xì)胞融合→在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交—雜交瘤細(xì)胞→克隆化培養(yǎng)、抗體檢測篩選出單克隆的雜交—雜交瘤細(xì)胞。 (5)獲得的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞在體外條件下培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。 矯正易錯　強記長句 1．具有全能性≠體現(xiàn)(實現(xiàn))全能性 具有全能性：理論上，具有細(xì)胞核的活細(xì)胞都具有全能性； 體現(xiàn)(實現(xiàn))全能性：只有發(fā)育成完整個體，才能說明體現(xiàn)(實現(xiàn))了細(xì)胞的全能性。 2．有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的3個易錯點 (1)誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果只是形成雜種細(xì)胞。植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果最終要經(jīng)過組織培養(yǎng)形成雜種植株。 (2)誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交屬于有性生殖。植物體細(xì)胞雜交過程中沒有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此不屬于有性生殖，應(yīng)為無性生殖。 (3)誤認(rèn)為雜種植株的變異類型屬于基因重組。雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，屬于異源多倍體，所以變異類型為染色體變異。 3．B淋巴細(xì)胞要經(jīng)過免疫過程，才能產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，所以，與骨髓瘤細(xì)胞融合的B淋巴細(xì)胞實際上是漿細(xì)胞。 4．在單克隆抗體制備過程中，有兩次篩選：第一次是篩選出雜交瘤細(xì)胞(用選擇培養(yǎng)基)；第二次是進(jìn)一步篩選出能產(chǎn)生人們所需要抗體的雜交瘤細(xì)胞(用抗原—抗體結(jié)合法)。 1.植物組織培養(yǎng)的過程主要包括脫分化和再分化兩個階段，脫分化的結(jié)果是形成愈傷組織，再分化的結(jié)果是形成根和芽。 2．植物體細(xì)胞雜交需要用酶解法制備原生質(zhì)體，所用的酶包括纖維素酶和果膠酶。 3．無論是植物體細(xì)胞雜交還是動物細(xì)胞融合，都需要誘導(dǎo)。 4．植物組織培養(yǎng)需要各種營養(yǎng)成分和植物激素，動物細(xì)胞培養(yǎng)也需要各種營養(yǎng)成分及血清。 5．植物體細(xì)胞雜交可用于作物育種，動物細(xì)胞融合可用于單克隆抗體的制備。 6．產(chǎn)生單克隆抗體的細(xì)胞是雜交瘤細(xì)胞，它既能產(chǎn)生單克隆抗體又能無限增殖。 重溫高考　演練模擬 1．(2018江蘇，8)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30min B．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的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，花藥通常需在體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇中浸泡大約30s，A錯誤；要促進(jìn)根的分化，需添加較高濃度的生長素，而不是細(xì)胞分裂素，過程②應(yīng)添加比例適中的生長素和細(xì)胞分裂素以促進(jìn)愈傷組織形成，B錯誤；經(jīng)秋水仙素處理后，可使細(xì)胞中染色體數(shù)加倍，能形成純合的二倍體，C正確；植物能利用基質(zhì)中的無機(jī)鹽合成有機(jī)物，不能直接吸收利用蔗糖，D錯誤。 2．(2018江蘇，22)如圖為細(xì)胞融合的示意圖，下列敘述正確的是(多選)(　　) 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現(xiàn) C．c細(xì)胞的形成與a、b細(xì)胞膜的流動性有關(guān) D．c細(xì)胞將同時表達(dá)a細(xì)胞和b細(xì)胞中的所有基因 答案　BC 解析　若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞，應(yīng)先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，然后再誘導(dǎo)融合，A錯誤；a細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合需要促融處理，使植物細(xì)胞融合的促融方法有離心、振動、電激、聚乙二醇誘導(dǎo)等，使動物細(xì)胞融合的促融方法有聚乙二醇誘導(dǎo)、滅活的病毒誘導(dǎo)、電激等，B正確；細(xì)胞的融合與細(xì)胞膜的流動性有關(guān)，C正確；融合后的c細(xì)胞中的基因進(jìn)行選擇性表達(dá)，只能表達(dá)a、b兩細(xì)胞中的部分基因，D錯誤。 3．(2016江蘇，9)下列有關(guān)細(xì)胞工程的敘述，正確的是(　　) A．PEG是促細(xì)胞融合劑，可直接誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合 B．用原生質(zhì)體制備人工種子，要防止細(xì)胞破裂 C．骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)免疫處理，可直接獲得單克隆抗體 D．核移植克隆的動物，其線粒體DNA來自供卵母體 答案　D 解析　PEG是促細(xì)胞融合劑，但植物細(xì)胞不能直接融合，需先去掉細(xì)胞壁形成原生質(zhì)體才能融合，A錯誤；制備人工種子應(yīng)用完整的植物細(xì)胞，不需制備原生質(zhì)體，B錯誤；骨髓瘤細(xì)胞不能產(chǎn)生抗體，C錯誤；核移植克隆動物的線粒體來自卵細(xì)胞，即線粒體DNA來自供卵母體，D正確。 4．(2018全國Ⅲ，38)2018年《細(xì)胞》期刊報道，中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細(xì)胞對非人靈長類動物進(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)在哺乳動物核移植的過程中，若分別以雌性個體和雄性個體的體細(xì)胞作為核供體，通常，所得到的兩個克隆動物體細(xì)胞的常染色體數(shù)目________(填“相同”或“不同”)，性染色體組合________(填“相同”或“不同”)。 答案　(1)將動物的一個細(xì)胞核移入一個已去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中　不變　(2)小于　胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性相對容易　(3)相同　不同 解析　(1)核移植是指將動物的一個細(xì)胞核移入一個已去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞。重組細(xì)胞形成的早期胚胎可移植到受體子宮內(nèi)進(jìn)一步發(fā)育，最終分娩得到克隆動物。因為染色體在細(xì)胞核中，所以克隆動物體細(xì)胞的染色體數(shù)目與提供細(xì)胞核的個體的體細(xì)胞相同。(2)由于動物的胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性相對容易，而動物的體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)全能性十分困難，因此，動物體細(xì)胞核移植的難度明顯大于胚胎細(xì)胞核移植。(3)哺乳動物雌雄個體的體細(xì)胞中，細(xì)胞核內(nèi)常染色體的數(shù)目是相同的，性染色體組合是不同的。若分別以雌性個體和雄性個體的體細(xì)胞作為核供體，則得到的克隆動物的體細(xì)胞中常染色體的數(shù)目相同，性染色體組合不同。 5．(2016全國Ⅱ，40)下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。 回答下列問題： (1)圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為__________________。過程①表示去除細(xì)胞核，該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時期再進(jìn)行，去核時常采用________________的方法。②代表的過程是________________。 (2)經(jīng)過多次傳代后，供體細(xì)胞中________________的穩(wěn)定性會降低。因此，選材時必須關(guān)注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是________ _________________________________________________________________________。 (4)與克隆羊“多莉”培養(yǎng)成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了__________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)XX或XY　顯微操作　胚胎移植　(2)遺傳物質(zhì)　(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響　(4)動物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 解析　(1)因供體的性別不確定，故其細(xì)胞核內(nèi)的性染色體組成為XX或XY；一般將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到MⅡ中期，用顯微操作法將其細(xì)胞核去除；②代表的過程是胚胎移植。(2)傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞可以保持正常的二倍體核型，超過10代以后，供體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低。(3)克隆動物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)對克隆動物的性狀會產(chǎn)生影響。(4)克隆動物的成功可以證明動物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。 一、選擇題 1．(2018連云港高三二模)下列實驗中，不能達(dá)成實驗?zāi)康牡氖?　　) A．用H2O2酶探究pH對酶活性的影響 B．用TaqDNA聚合酶構(gòu)建表達(dá)載體 C．用胰蛋白酶制備動物細(xì)胞懸液 D．用纖維素酶和果膠酶制備植物原生質(zhì)體 答案　B 解析　H2O2分解基本不受pH的影響，所以可以用H2O2酶探究pH對酶活性的影響，A不符合題意；構(gòu)建表達(dá)載體不需要DNA聚合酶，TaqDNA聚合酶是PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因所需的一種耐高溫的酶，B符合題意；在制備動物細(xì)胞懸液時用胰蛋白酶是為了分解粘連在細(xì)胞之間的蛋白質(zhì)，使之變成游離的單個細(xì)胞，C不符合題意；由于植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以需要用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，從而得到植物原生質(zhì)體，D不符合題意。 2．(2019南京一中月考)下圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體培養(yǎng)進(jìn)行遺傳改良的過程，據(jù)圖分析錯誤的是(　　) A．①過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理 B．②過程能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變 C．③過程中葉肉細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能 D．④過程需用適宜配比的生長素和細(xì)胞分裂素處理 答案　B 解析　紫外線照射可誘導(dǎo)原生質(zhì)體發(fā)生突變，但突變是不定向的。 3．利用某些調(diào)控細(xì)胞分化的因子，可誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞分化為多種組織細(xì)胞。該過程與植物組織培養(yǎng)的共同點是(　　) A．細(xì)胞全能性都得到體現(xiàn) B．都有信息分子與受體結(jié)合的過程 C．都要分散成單個細(xì)胞培養(yǎng) D．都需要蔗糖作為培養(yǎng)基的碳源 答案　B 解析　誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞分化為多種組織細(xì)胞的過程不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，A錯誤；誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞分化為多種組織細(xì)胞的過程中有控制細(xì)胞分化的因子與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合的過程，植物組織培養(yǎng)過程中有植物激素與受體結(jié)合的過程，B正確；植物組織培養(yǎng)過程中不需要將細(xì)胞分散成單個細(xì)胞培養(yǎng)，C錯誤；誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞分化為多種組織細(xì)胞的過程，需要以葡萄糖作為培養(yǎng)基的碳源，D錯誤。 4．(2018蘇州高三月考)2018年3月14日物理學(xué)家霍金去世，他曾經(jīng)患有肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥即“漸凍癥”。有研究表明該病是由于突變的基因使神經(jīng)元合成了某種毒蛋白，從而阻礙了軸突內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的流動。也有最新研究結(jié)果表明，利用誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(IPS細(xì)胞)制作前驅(qū)細(xì)胞，然后移植給漸凍癥實驗鼠，能延長其壽命。下列相關(guān)描述正確的是(多選)(　　) A．將控制合成破壞運動神經(jīng)元的毒蛋白基因替換，可以起到一定的治療作用 B．植入神經(jīng)干細(xì)胞，使受損的運動功能得到恢復(fù)，也可以起到一定的治療作用 C．誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞分化成多種細(xì)胞的過程中核遺傳物質(zhì)不完全相同 D．誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞的分化實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞種類增多 答案　ABD 解析　替換毒蛋白基因?qū)е律窠?jīng)元不能合成破壞神經(jīng)元的毒蛋白，從而達(dá)到治療的目的，A項正確；植入神經(jīng)干細(xì)胞，可增殖分化形成相應(yīng)的運動神經(jīng)元，使受損的運動功能得到恢復(fù)，B項正確；誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞分化成多種細(xì)胞屬于細(xì)胞分化過程，細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)不變，故C項錯誤、D項正確。 二、非選擇題 5．藍(lán)莓中富含的花青素能有效地改善視力，下面為科學(xué)家利用植物組織培養(yǎng)的方法大量培養(yǎng)藍(lán)莓的具體流程的文字圖解。請回答下列問題： 藍(lán)莓組織愈傷組織長出叢芽生根移栽成活 (1)用于離體培養(yǎng)的藍(lán)莓組織叫做____________，該技術(shù)的原理是________________。 (2)配制MS培養(yǎng)基時，應(yīng)加入一定量的瓊脂、蔗糖、無機(jī)鹽、維生素、有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)，蔗糖除作為碳源外，還具有______________________的功能。常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基和生芽培養(yǎng)基，這三種培養(yǎng)基的主要差異是________________________________。 (3)圖中藍(lán)莓組織要經(jīng)過消毒處理后才能進(jìn)行培養(yǎng)。其①過程中，細(xì)胞的分化程度會________(填“升高”“降低”或“不變”)。 (4)愈傷組織經(jīng)過②③過程重新分化成根或叢芽的過程叫做________________。 (5)藍(lán)莓花青素在60℃以下的熱穩(wěn)定性較好，將含花青素的粗品經(jīng)真空干燥(可使水的沸點降低40℃)制成成品。采用該方法的主要原因是________________________________________。 答案　(1)外植體　植物細(xì)胞的全能性　(2)提供能量和維持滲透壓　生長素和細(xì)胞分裂素的用量及比例不同(3)降低　(4)再分化　(5)避免干燥時溫度過高導(dǎo)致花青素分解 解析　(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性，用于離體培養(yǎng)的組織叫做外植體。 (2)配制MS培養(yǎng)基時，應(yīng)加入一定量的瓊脂、蔗糖、無機(jī)鹽、維生素、有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)，蔗糖除作為碳源外，還具有提供能量和維持滲透壓的功能。常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基和生芽培養(yǎng)基，這三種培養(yǎng)基的主要差異是生長素和細(xì)胞分裂素的用量及比例不同。(3)圖中①過程是脫分化形成愈傷組織的過程，高度分化的細(xì)胞恢復(fù)分裂能力，則分化程度會降低。(4)圖中②③過程是愈傷組織經(jīng)過再分化形成叢芽或根的過程。(5)含花青素的粗品經(jīng)真空干燥(可使水的沸點降至40℃)制成成品，采用該方法的主要原因是避免干燥時溫度過高導(dǎo)致花青素分解。 6．已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細(xì)胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。將這兩種細(xì)胞在培養(yǎng)皿中混合，加促融劑促進(jìn)細(xì)胞融合，獲得雜種細(xì)胞，并生產(chǎn)單克隆抗體。請回答下列有關(guān)問題： (1)生產(chǎn)單克隆抗體時，一般不直接利用B淋巴細(xì)胞，主要原因是________________________。 (2)①過程中，常用的與植物細(xì)胞融合相同的誘導(dǎo)劑是__________。 (3)②過程為________培養(yǎng)，培養(yǎng)液中還需通入氣體物質(zhì)，其中通入CO2的目的是__________。 (4)④表示雜交瘤細(xì)胞的擴(kuò)大培養(yǎng)，其既可在體外培養(yǎng)，也可注射到小鼠________內(nèi)培養(yǎng)，體內(nèi)培養(yǎng)與體外培養(yǎng)相比，其優(yōu)點是__________________________________________________。 (5)為了從培養(yǎng)液中分離出雜交瘤細(xì)胞，需要③過程向培養(yǎng)液中加入________________，理由是雜交瘤細(xì)胞可利用__________________途徑合成DNA，從而才能在該培養(yǎng)液中增殖。 答案　(1)B淋巴細(xì)胞不能無限增殖　(2)聚乙二醇 (3)細(xì)胞　維持培養(yǎng)液的pH　(4)腹腔　無需再提供營養(yǎng)物質(zhì)以及無菌環(huán)境，操作簡便　(5)氨基嘌呤　淋巴細(xì)胞中的S 解析　(1)B淋巴細(xì)胞不能無限增殖，故生產(chǎn)單克隆抗體時，一般不直接利用一個B淋巴細(xì)胞。(2)①誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合，常用的與植物細(xì)胞融合相同的誘導(dǎo)劑是聚乙二醇。(3)②過程為細(xì)胞培養(yǎng)，培養(yǎng)液中還需通入氣體，其中通入CO2的目的主要是維持培養(yǎng)液的pH。(4)④表示雜交瘤細(xì)胞的擴(kuò)大培養(yǎng)，其既可在體外培養(yǎng)，也可注射到小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)，體內(nèi)培養(yǎng)與體外培養(yǎng)相比，其優(yōu)點是無需再提供營養(yǎng)物質(zhì)以及無菌環(huán)境，操作簡便。(