資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
【備考2023】高中生物新教材一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
第35講　植物細(xì)胞工程與動(dòng)物細(xì)胞工程
[素養(yǎng)目標(biāo)]
1．理解植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程的基本原理。(生命觀念)
2．通過細(xì)胞工程的基本操作流程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)模型構(gòu)建能力。(科學(xué)思維)
3．針對(duì)人類生產(chǎn)生活需求，嘗試提出初步的工程學(xué)構(gòu)想，進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和制作。(科學(xué)探究)
　植物細(xì)胞工程
一、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)
1．細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)——細(xì)胞的全能性
(1)細(xì)胞全能性的概念：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，即細(xì)胞具有全能性。
(2)在生物體內(nèi)全能性不能表達(dá)的原因：在特定的時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表達(dá)。
2．植物組織培養(yǎng)技術(shù)
(1)概念理解
①培養(yǎng)對(duì)象：離體的植物器官、組織或細(xì)胞。
②培養(yǎng)條件：無菌、人工配制的培養(yǎng)基、相關(guān)激素等。
③培養(yǎng)結(jié)果：形成完整的植株。
(2)原理：植物細(xì)胞具有全能性。
(3)操作流程
→→→→
(4)操作實(shí)例——菊花的組織培養(yǎng)
3．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
(1)概念：將不同來源的植物體細(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)原理：體細(xì)胞雜交利用了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，雜種細(xì)胞培育成雜種植株利用了植物細(xì)胞的全能性。
(3)操作過程
(4)意義：打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種。
二、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：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。
(2)作物脫毒：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)。
2．作物新品種的培育
3．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
(1)次生代謝物：是一類小分子有機(jī)化合物，在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來源。
(2)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：人們利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來獲得目標(biāo)產(chǎn)物，這個(gè)過程就是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
(3)植物細(xì)胞培養(yǎng)：是指在離體條件下對(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)。
1．(選擇性必修3 P35黑體)植物組織培養(yǎng)必須將外植體培養(yǎng)在天然培養(yǎng)基上誘導(dǎo)產(chǎn)生完整個(gè)體。(×)
2．(選擇性必修3 P36“注意”)實(shí)驗(yàn)中使用的培養(yǎng)基和所有的器械都要消毒。(×)
3．(選擇性必修3 P37正文)利用物理法或化學(xué)法，可以直接將兩個(gè)植物細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)融合。(×)
4．(選擇性必修3 P40正文)以莖尖為材料通過組織培養(yǎng)獲得的脫毒苗具有抗病毒的特點(diǎn)。(×)
5．(選擇性必修3 P40正文)單倍體育種和突變體培育的遺傳學(xué)原理是一致的。(×)
6．(選擇性必修3 P42“概念檢測(cè)”)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)主要是利用促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的培養(yǎng)條件，提高了單個(gè)細(xì)胞中次生代謝物的含量。(×)
1．選擇性必修3 P38“拓展應(yīng)用”：“番茄—馬鈴薯”沒有像想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下長(zhǎng)馬鈴薯，推測(cè)原因可能是____________________________。
提示：生物基因之間相互調(diào)控、相互影響
2．選擇性必修3 P38“概念檢測(cè)”：科學(xué)家在制備原生質(zhì)體時(shí)，有時(shí)使用蝸牛消化道提取液來降解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。據(jù)此分析，蝸牛消化道提取液中可能含有的成分是________________________________________________________________________。
提示：纖維素酶、果膠酶
3．選擇性必修3 P41“相關(guān)信息”：初生代謝是________________________，因此在整個(gè)生命過程中它一直進(jìn)行著。初生代謝物有________________________等。
提示：生物生長(zhǎng)和生存所必需的代謝活動(dòng)　糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸
1．植物組織培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的比較[科學(xué)思維]
項(xiàng)目 植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞培養(yǎng)
目的 獲得植物體 獲得細(xì)胞產(chǎn)物
原理 植物細(xì)胞的全能性 細(xì)胞增殖
培養(yǎng)基 固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基
過程
實(shí)例 快速繁殖、作物脫毒、單倍體育種等 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，如紫草寧、人參皂苷、紫杉醇等
2.植物體細(xì)胞雜交與植物有性雜交中遺傳物質(zhì)的變化[科學(xué)思維]
設(shè)白菜細(xì)胞含2x條染色體，2個(gè)染色體組；甘藍(lán)細(xì)胞含2y條染色體，2個(gè)染色體組。
項(xiàng)目 不同物種體細(xì)胞雜交 不同物種有性雜交 同一物種雜交
過程
子代染色體數(shù)目 2x＋2y x＋y 2x(白菜)或2y(甘藍(lán))
子代染色體組數(shù) 4 2 2
子代是幾倍體 異源四倍體 異源二倍體 同源二倍體
子代是否可育 可育 不可育 可育
[探究意圖：以植物體細(xì)胞雜交過程為情境信息考查問題解決能力]
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(dòng)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：?jiǎn)伪扼w植株。
突破點(diǎn)1　
1．科研人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對(duì)幼苗的成苗率和脫毒率的影響，結(jié)果如圖。相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．培育脫毒苗所依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞全能性
B．培育的脫毒苗具有抗病毒的能力
C．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低
D．根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)脫毒苗時(shí)莖尖的適宜大小為0.60 mm
解析：馬鈴薯莖尖病毒極少，甚至無病毒，因此可利用馬鈴薯莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)形成脫毒苗，所依據(jù)的原理是細(xì)胞全能性，A錯(cuò)誤；培育的脫毒苗不具有抗病毒的能力，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低，C正確；在莖尖外植體大小為0.27 mm時(shí)，脫毒率和成苗率均較高，因此馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為0.27 mm，D錯(cuò)誤。
答案：C
2．(2020·北京卷)研究者以擬南芥根段作為組織培養(yǎng)材料，探討了激素誘導(dǎo)愈傷組織分化生芽的機(jī)制。
(1)離體的擬南芥根段在適宜條件下可以培育出完整的植株，說明植物細(xì)胞具有________。在組織培養(yǎng)過程中，根段細(xì)胞經(jīng)過________形成愈傷組織，此后調(diào)整培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素(CK)與生長(zhǎng)素的比例可誘導(dǎo)愈傷組織分化。
(2)在愈傷組織生芽過程中，CK通過ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。為探討A基因與W基因的關(guān)系，將A基因功能缺失突變體(突變體a)和野生型的愈傷組織分別置于CK與生長(zhǎng)素比例高的(高CK)培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生芽，在此過程中測(cè)定W基因的表達(dá)量。圖1中，野生型的W基因表達(dá)量與高CK誘導(dǎo)時(shí)間的關(guān)系是_______________________________
________________________________________________________________________。
分析圖1結(jié)果可得出的結(jié)論是：在高CK誘導(dǎo)下A基因促進(jìn)W基因表達(dá)。得出結(jié)論的依據(jù)為：與野生型相比，____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用轉(zhuǎn)基因方法在上述突變體a中過量表達(dá)W基因，獲得材料甲。將材料甲、突變體a和野生型三組愈傷組織在高CK培養(yǎng)基中培養(yǎng)，三組愈傷組織分化生芽的比例如圖2，由此能得出的結(jié)論包括________。
A．A基因在愈傷組織分化生芽的過程中起作用
B．W基因的表達(dá)產(chǎn)物調(diào)控A基因的表達(dá)
C．缺失A基因時(shí)W基因表達(dá)不能促進(jìn)生芽
D．過量表達(dá)W基因可使生芽時(shí)間提前
解析：(1)離體的植物組織培養(yǎng)成完整植株的過程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。已分化的細(xì)胞形成愈傷組織的過程稱之為脫分化。
(2)由圖可知，野生型的W基因表達(dá)量與高CK誘導(dǎo)時(shí)間的關(guān)系是隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，W基因的表達(dá)量顯著升高，突變體的W基因的表達(dá)量明顯少于對(duì)照組，說明在高CK誘導(dǎo)下A基因促進(jìn)W基因表達(dá)。
(3)由題可知，材料甲體內(nèi)的W基因過量表達(dá)，突變體a的A基因不能表達(dá)，野生型是正常的，分析圖2可知，由野生型曲線和突變體a曲線對(duì)比可知，A基因在愈傷組織分化生芽的過程中起作用，缺失A基因時(shí)W基因表達(dá)不能促進(jìn)生芽；由材料甲曲線和野生型曲線比較可知，過量表達(dá)W基因可使生芽時(shí)間提前，故選A、C、D。
答案：(1)全能性　脫分化　(2)隨著高CK誘導(dǎo)時(shí)間的延長(zhǎng)，野生型的W基因表達(dá)量顯著升高　隨著高CK誘導(dǎo)時(shí)間的延長(zhǎng)，突變體的W基因表達(dá)量低于野生型　(3)ACD
脫毒苗與抗毒苗的區(qū)別
(1)脫毒苗是選擇植物的分生區(qū)如莖尖(剛形成，含病毒少或不含有病毒)進(jìn)行組織培養(yǎng)而獲得的，屬于細(xì)胞工程的范疇。
(2)抗毒苗是把某抗病毒基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，并通過一定的方法培養(yǎng)形成的，屬于基因工程的范疇。
突破點(diǎn)2　
3．(2020·山東卷)兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會(huì)導(dǎo)致一方的染色體被排出。若其中一個(gè)細(xì)胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂，形成的染色體片段在細(xì)胞融合后可能不會(huì)被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個(gè)細(xì)胞的染色體上而留存在雜種細(xì)胞中。依據(jù)該原理，將普通小麥與耐鹽性強(qiáng)的中間偃麥草進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞
B．過程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂
C．過程③中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合
D．耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段
解析：植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，過程①需用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，A項(xiàng)正確；紫外線屬于誘發(fā)變異的物理因素，紫外線照射的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂，B項(xiàng)正確；過程③為誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合，常用物理法和化學(xué)法處理，不用滅活的病毒誘導(dǎo)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；普通小麥沒有耐鹽基因，耐鹽小麥的形成是將來自中間偃麥草的含有耐鹽基因的染色體片段整合到普通小麥染色體上的結(jié)果，D項(xiàng)正確。
答案：C
4．(多選)為拓寬白菜育種的基因資源，改良白菜品質(zhì)，研究人員以白菜(2n＝20，AA)和甘藍(lán)(2n＝18，CC)為材料進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交，得到雜種植物。對(duì)兩種親本和某融合植株進(jìn)行細(xì)胞DNA含量檢測(cè)，結(jié)果如圖。下列說法不正確的是(　　)
A．白菜的DNA相對(duì)含量較少說明其基因數(shù)量比甘藍(lán)少
B．操作中只能用PEG誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合
C．該技術(shù)需要再生細(xì)胞壁后才能進(jìn)行植物組織培養(yǎng)
D．檢測(cè)結(jié)果說明待檢測(cè)植株為白菜—甘藍(lán)雜種植株
答案：ABD
　動(dòng)物細(xì)胞工程
一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)及其條件
1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：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．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件
(1)營(yíng)養(yǎng)：除糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素之外，通常還需加入血清等一些天然成分。
(2)無菌、無毒環(huán)境
(3)適宜的溫度：36.5±0.5 ℃；適宜的pH：7.2～7.4
(4)氣體環(huán)境
二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程
1．過程
2．體外培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞的類型
(1)一類細(xì)胞能夠懸浮于培養(yǎng)液中生長(zhǎng)增殖；
(2)另一類則需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長(zhǎng)增殖，而且還會(huì)發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，從而使細(xì)胞停止分裂增殖。
3．生長(zhǎng)特點(diǎn)
(1)細(xì)胞貼壁：將細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)，置于適宜環(huán)境中培養(yǎng)，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)胞停止分裂增殖的現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。
4．原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)
(1)原代培養(yǎng)：通常指分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。
(2)傳代培養(yǎng)：指分瓶之后的細(xì)胞培養(yǎng)。
三、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用
1．分布：存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。
2．類型：胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞等。
3．胚胎干細(xì)胞：簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞，存在于早期胚胎中，具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個(gè)體的潛能。
4．成體干細(xì)胞
(1)分布：成體組織或器官內(nèi)。
(2)類型：骨髓中的造血干細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細(xì)胞和睪丸中的精原干細(xì)胞等。
(3)特性：一般認(rèn)為，成體干細(xì)胞具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力。
5．應(yīng)用
(1)有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)，因而在醫(yī)學(xué)上有著廣泛的應(yīng)用。
(2)胚胎干細(xì)胞必須從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，因而限制了它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。
(3)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞
①概念：通過體外誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞，所獲得的類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，簡(jiǎn)稱iPS細(xì)胞。
②優(yōu)點(diǎn)
a．不涉及倫理問題。
b．理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。
四、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)
1．概念：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)。
2．結(jié)果：形成雜交細(xì)胞，且具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息。
3．誘導(dǎo)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。
5．應(yīng)用
(1)是研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。
(2)雜交瘤技術(shù)為制造單克隆抗體開辟了新途徑。
五、單克隆抗體及其應(yīng)用
1．單克隆抗體的制備
(1)制備原理
①B淋巴細(xì)胞特點(diǎn)：一種B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。
②骨髓瘤細(xì)胞特點(diǎn)：能在體外大量增殖。
③雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能大量增殖，又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。
(2)制備過程
2．單克隆抗體的應(yīng)用
(1)作診斷試劑，在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發(fā)揮重要作用。
(2)用于運(yùn)載藥物和治療疾病。
六、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物
1．動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的概念和類型
(1)概念
①供體：動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核。
②受體：去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞。
③結(jié)果：重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。
(2)類型
哺乳動(dòng)物核移植可分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。
2．體細(xì)胞核移植的過程
3．體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景
(1)應(yīng)用前景
①畜牧生產(chǎn)中：加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。
②醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域：轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。
③治療人類疾病：轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織和器官作為異種移植的供體等。
④使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程。
⑤保護(hù)瀕危物種方面：增加瀕危物種的存活數(shù)量。
(2)存在的問題
①體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率非常低。
②研究相對(duì)滯后。
③克隆動(dòng)物存在健康問題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。
1．(選擇性必修3 P45正文)進(jìn)行傳代培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞可直接用離心法收集。(×)
2．(選擇性必修3 P46“相關(guān)信息”)已分化的T細(xì)胞、B細(xì)胞等也能被誘導(dǎo)為iPS細(xì)胞。(√)
3．(選擇性必修3 P48正文)動(dòng)物體細(xì)胞融合后的雜交細(xì)胞仍然是二倍體細(xì)胞。(×)
4．(選擇性必修3 P48～49圖2 16和正文)單克隆抗體制備過程中的兩次篩選目的相同。(×)
5．(選擇性必修3 P52“相關(guān)信息”)減數(shù)分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母細(xì)胞中的“核”其實(shí)是紡錘體—染色體復(fù)合物。文中所說的“去核”是去除該復(fù)合物。(√)
6．(選擇性必修3 P53圖2 18)動(dòng)物細(xì)胞核移植實(shí)際上移入的是整個(gè)供體細(xì)胞。(√)
7．(選擇性必修3 P53圖2 18)體細(xì)胞核移植流程中重構(gòu)胚的形成與激活操作方法沒有區(qū)別。(×)
8．(選擇性必修3 P54“相關(guān)信息”)動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)中利用顯微操作法去核沒有穿透卵母細(xì)胞透明帶。(×)
1．選擇性必修3 P48“相關(guān)信息”：滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：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
2．選擇性必修3 P54“思考·討論”：核移植技術(shù)中必須先去掉受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞核的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：保證核移植動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)全部來自供體細(xì)胞
1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程[科學(xué)思維]
2．植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較[科學(xué)思維]
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)性和植物細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動(dòng)性
步驟 酶解法去掉細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，形成雜種細(xì)胞，再經(jīng)過植物組織培養(yǎng)形成雜種植株 分散成單個(gè)細(xì)胞后誘導(dǎo)細(xì)胞融合
誘導(dǎo)方法 物理法：電融合法、離心法等； 化學(xué)法：PEG融合法、高Ca2＋—高pH融合法等 PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法等
結(jié)果 形成雜種植株 形成雜種細(xì)胞
3.單克隆抗體制備的兩次篩選[科學(xué)思維]
項(xiàng)目 第一次篩選 第二次篩選
篩選原因 誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細(xì)胞，另外還有未融合的細(xì)胞 由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以需經(jīng)過選擇性培養(yǎng)
篩選方法 用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞(“BB”細(xì)胞、“瘤瘤”細(xì)胞)都會(huì)死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞(“B瘤”細(xì)胞)才能生長(zhǎng) 用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個(gè)孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群
篩選目的 得到雜交瘤細(xì)胞 得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞
4.動(dòng)物體細(xì)胞核移植的過程分析[科學(xué)思維]
(1)原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性，而不是動(dòng)物細(xì)胞的全能性。因動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制，不能經(jīng)培養(yǎng)直接發(fā)育成完整個(gè)體。用體細(xì)胞核移植技術(shù)能夠得到克隆動(dòng)物，說明動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。
(2)受體細(xì)胞：MⅡ期的卵母細(xì)胞。選用該細(xì)胞的原因：
①卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表現(xiàn)的物質(zhì)。
②卵母細(xì)胞體積大，便于操作。
③卵母細(xì)胞內(nèi)卵黃多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富。
(3)注入去核的卵母細(xì)胞：
①細(xì)胞核移植技術(shù)中注入去核卵母細(xì)胞中的不是供體細(xì)胞核，而是整個(gè)細(xì)胞，伴隨著兩細(xì)胞融合，體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
②核移植時(shí)，一般先用電融合法使供體和受體細(xì)胞融合形成重構(gòu)胚，再用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。
(4)涉及的生物技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等。其中，核移植是核心技術(shù)。
5．克隆動(dòng)物的遺傳特點(diǎn)[生命觀念]
克隆動(dòng)物的親本有3個(gè)，即體細(xì)胞核供體、卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體和代孕母體。
(1)體細(xì)胞核供體：克隆動(dòng)物細(xì)胞核基因來自體細(xì)胞核供體，克隆動(dòng)物的性狀與體細(xì)胞核供體基本相同。
(2)卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體：克隆動(dòng)物的細(xì)胞質(zhì)基因來自卵母細(xì)胞，克隆動(dòng)物的性狀與卵母細(xì)胞供體部分相同。
(3)代孕母體：沒有為克隆動(dòng)物提供遺傳物質(zhì)，克隆動(dòng)物的性狀與代孕母體沒有直接關(guān)系。
[探究意圖：以動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為情境信息考查理解能力]
如圖是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程示意圖。請(qǐng)根據(jù)圖回答：
(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，為什么要將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞？
提示：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)有害代謝產(chǎn)物的及時(shí)排出。
(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要控制什么樣的氣體環(huán)境？各自起什么作用？
提示：95%空氣加5%CO2；空氣中的O2維持細(xì)胞代謝，CO2維持培養(yǎng)液的pH。
(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)一樣可以獲得完整個(gè)體嗎？
提示：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞只進(jìn)行生長(zhǎng)和增殖，不能得到完整個(gè)體，但是植物組織培養(yǎng)可以獲得完整個(gè)體。
突破點(diǎn)1　
1．一般來說，動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件(　　)
①無毒的環(huán)境　②無菌的環(huán)境　③合成培養(yǎng)基需加血漿
④溫度與動(dòng)物的體溫相近　⑤需要O2，也需要CO2
⑥適宜的pH
A．①②③④⑤⑥　　　　　　 B．①②③④
C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑥
解析：動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要無毒和無菌環(huán)境，①②正確；用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的合成培養(yǎng)基需加入糖、氨基酸、促生長(zhǎng)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)，③正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要適宜的溫度和pH，其中溫度要與動(dòng)物體溫相近，④⑥正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要一定的氣體環(huán)境，即95%空氣和5%CO2的混合氣體，⑤正確。
答案：A
2．下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，不正確的是(　　)
A．傳代培養(yǎng)時(shí)需要用胰蛋白酶處理貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞
B．體外培養(yǎng)的大多數(shù)細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長(zhǎng)
C．癌細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象
D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般需要使用CO2培養(yǎng)箱
解析：由原代培養(yǎng)換瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng)時(shí)，需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞，A項(xiàng)正確；體外培養(yǎng)的大多數(shù)細(xì)胞需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長(zhǎng)增殖，B項(xiàng)錯(cuò)誤；癌細(xì)胞膜上糖蛋白減少，細(xì)胞黏著性降低，不發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，容易分散和轉(zhuǎn)移，C項(xiàng)正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的場(chǎng)所是CO2培養(yǎng)箱，培養(yǎng)箱內(nèi)含有95%的空氣和5%的CO2的混合氣體，為動(dòng)物細(xì)胞提供適宜的氣體環(huán)境，D項(xiàng)正確。
答案：B
有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)知識(shí)點(diǎn)可歸納為4個(gè)“2”
(1)培養(yǎng)材料為“2”：即動(dòng)物胚胎、幼齡動(dòng)物的組織和器官。
(2)培養(yǎng)過程為“2”：即原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)。
(3)胰蛋白酶使用“2”次：即原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)中均使用，目的是使細(xì)胞分散開。
(4)細(xì)胞生長(zhǎng)特點(diǎn)有“2”個(gè)：即貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制。
突破點(diǎn)2　
3．干細(xì)胞的培養(yǎng)成功是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域重大的成就之一，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．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
B．胚胎干細(xì)胞具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞的潛能
C．成體干細(xì)胞是成體組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞，具有組織特異性
D．iPS細(xì)胞只能由成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化形成
解析：iPS細(xì)胞最初是由成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來的，后來發(fā)現(xiàn)已分化的T細(xì)胞、B細(xì)胞等也能被誘導(dǎo)為iPS細(xì)胞。
答案：D
4．現(xiàn)在有一個(gè)嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍帶血，在他以后生長(zhǎng)發(fā)育過程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病，就可以通過血液中的干細(xì)胞來為他治病，關(guān)于這個(gè)實(shí)例說法正確的是(　　)
A．用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病，需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性
B．用臍帶血中的干細(xì)胞能夠治療這個(gè)孩子所有的疾病
C．如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官，需要用到細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)
D．如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官，應(yīng)該長(zhǎng)期給他使用免疫抑制藥物
解析：臍帶血中含有大量未成熟的造血干細(xì)胞，將臍帶血細(xì)胞移植，對(duì)白血病、再生障礙性貧血等惡性血液病的治療具有療效；用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治療，只要誘導(dǎo)細(xì)胞分化成該組織、器官即可，不需激發(fā)其所有全能性；臍帶血移植屬于自體移植，基本不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，不需要長(zhǎng)期給他使用免疫抑制藥物。
答案：C
突破點(diǎn)3　
5．(多選)如圖為動(dòng)物細(xì)胞融合示意圖，相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．圖中C為滅活的病毒，不可用物理或化學(xué)方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合
B．圖中過程①發(fā)生了細(xì)胞膜的融合，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性
C．圖中過程②表示有絲分裂
D．動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)可用于制備單克隆抗體
解析：圖中C為滅活的病毒，此外還可用物理或化學(xué)方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合，A錯(cuò)誤；圖中過程①發(fā)生了細(xì)胞膜的融合，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，B錯(cuò)誤；圖中過程②表示有絲分裂，C正確；利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)可獲得雜交瘤細(xì)胞，進(jìn)而制備單克隆抗體，D正確。
答案：AB
6．(2020·全國Ⅰ卷)為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程。
回答下列問題：
(1)上述實(shí)驗(yàn)前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是________________________________________________________________________。
(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實(shí)驗(yàn)步驟：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，需要進(jìn)行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于____________，使用該培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是________________________________________________________________________。
圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本原理是_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可采用的方法有________________________________________________________________________
__________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。
解析：(1)利用小鼠制備單克隆抗體時(shí)，先要給小鼠注射相應(yīng)的抗原，目的是獲得經(jīng)免疫的、能產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞。(2)利用小鼠的脾臟制備單細(xì)胞懸液的主要步驟：①取小鼠甲的脾臟并剪碎；②用胰蛋白酶處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞；③利用培養(yǎng)液將分散的細(xì)胞制成細(xì)胞懸液。(3)為了得到所需要的雜交瘤細(xì)胞，在細(xì)胞培養(yǎng)過程中要進(jìn)行篩選。第一次篩選(篩選1)是利用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在選擇培養(yǎng)基上只有融合的雜種細(xì)胞才能生長(zhǎng)，未融合的、同種細(xì)胞融合的細(xì)胞都不能存活。后續(xù)過程還需要利用抗原與抗體反應(yīng)具有特異性的原理進(jìn)行多次篩選(篩選2)，目的是得到能產(chǎn)生所需要的抗體并能無限增殖的雜交瘤細(xì)胞。(4)若要將得到的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行大量培養(yǎng)，可以在體外條件下進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，或?qū)⑵渥⑸涞叫∈蟾骨粌?nèi)增殖。
答案：(1)誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞　(2)取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞，加入培養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液　(3)選擇培養(yǎng)基　只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存　抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性　(4)將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)
突破點(diǎn)4　
7．(多選)下列對(duì)動(dòng)物核移植技術(shù)的描述正確的是(　　)
A．體細(xì)胞核移植的過程中可通過顯微操作去核法去除卵母細(xì)胞中的核
B．用于體細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞通常要在體外培養(yǎng)到減數(shù)分裂Ⅱ中期
C．通過體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物與核供體性狀并不完全相同
D．非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的體細(xì)胞核移植非常困難，至今沒有成功實(shí)例
解析：體細(xì)胞核移植的過程中可通過顯微操作去核法去除卵母細(xì)胞中的核，A正確；用于體細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞通常要在體外培養(yǎng)至減數(shù)分裂Ⅱ中期，B正確；體細(xì)胞核移植中，重組細(xì)胞的遺傳物質(zhì)有部分來自去核卵母細(xì)胞，因此克隆動(dòng)物的性狀與核供體性狀不完全相同，C正確；在動(dòng)物體細(xì)胞核移植中，非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的體細(xì)胞核移植非常困難。我國科學(xué)家經(jīng)過多年努力，攻克了障礙，成功獲得了體細(xì)胞克隆猴，D錯(cuò)誤。
答案：ABC
8．(2021·湖南卷)M基因編碼的M蛋白在動(dòng)物A的肝細(xì)胞中特異性表達(dá)。現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物A，流程如圖所示。回答下列問題：
(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是________，這類酶能將特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的________斷開。
(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時(shí)，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更低，原因是________________________________________________________________________。
從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細(xì)胞，在形態(tài)上表現(xiàn)為________________________(答出兩點(diǎn)即可)，功能上具有______________________________________________________。
(4)鑒定轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：以免疫小鼠的________淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，篩選融合雜種細(xì)胞，制備M蛋白的單克隆抗體。簡(jiǎn)要寫出利用此抗體確定克隆動(dòng)物A中M基因是否失活的實(shí)驗(yàn)思路_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)限制酶識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸間的磷酸二酯鍵斷開。(2)動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要無菌、無毒等適宜環(huán)境，因此動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液及所有培養(yǎng)用具使用前應(yīng)進(jìn)行無菌處理，還應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝(產(chǎn))物，防止代謝(產(chǎn))物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。(3)哺乳動(dòng)物核移植分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，其中胚胎細(xì)胞核移植較易成功，因?yàn)榕c胚胎細(xì)胞相比，動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難。胚胎干細(xì)胞存在于早期胚胎中，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯；在功能上具有發(fā)育的全能性。(4)制備單克隆抗體時(shí)，應(yīng)將從免疫小鼠中得到的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合并篩選出可大量產(chǎn)生M蛋白抗體的雜交瘤細(xì)胞。為確定克隆動(dòng)物A中M基因是否失活，可利用抗原—抗體特異性結(jié)合原理，將制備的M蛋白的單克隆抗體與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物肝臟中提取的蛋白質(zhì)混合，觀察是否產(chǎn)生雜交帶，若未出現(xiàn)雜交帶，說明M基因已失活。
答案：(1)限制酶(限制性內(nèi)切核酸酶)　磷酸二酯鍵　(2)清除代謝(產(chǎn))物，防止細(xì)胞代謝(產(chǎn))物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害　(3)體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其(表現(xiàn))全能性十分困難　細(xì)胞體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯　發(fā)育的全能性　(4)B　提取此克隆動(dòng)物的肝臟蛋白，作為抗原，與M蛋白的單克隆抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，若未出現(xiàn)雜交帶，證明M基因已失活
[構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)]
[強(qiáng)化生命觀念]
1．植物組織培養(yǎng)是指將離體的植物器官、組織、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)。
2．在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交之前，必須先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。
3．雜交瘤細(xì)胞既能大量增殖，又能產(chǎn)生特定抗體。
4．動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個(gè)重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)。
5．重構(gòu)胚是指人工重新構(gòu)建的胚胎，具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力。
真題再現(xiàn)　感悟考情
1．(2021·江蘇卷)關(guān)于現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．蛋白質(zhì)工程可合成自然界中不存在的蛋白質(zhì)
B．體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動(dòng)物和制備單克隆抗體
C．植物組織培養(yǎng)技術(shù)可用于植物莖尖脫毒
D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可用于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育
解析：蛋白質(zhì)工程可通過對(duì)現(xiàn)有基因進(jìn)行改造合成自然界中不存在的蛋白質(zhì)，A正確；克隆動(dòng)物利用了細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)，體細(xì)胞雜交技術(shù)目前主要用于制備單克隆抗體，B錯(cuò)誤；莖尖和根尖等分生區(qū)幾乎不含病毒，所以將植物分生區(qū)(莖尖、根尖等)進(jìn)行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗，C正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是細(xì)胞工程中基本的技術(shù)手段，可為動(dòng)物的轉(zhuǎn)基因技術(shù)提供受體細(xì)胞等，并且基因工程中的受精卵同樣需要用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)成早期胚胎進(jìn)行移植，D正確。
答案：B
2．(2021·浙江1月選考)下圖為動(dòng)物成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)過程示意圖。下列敘述正確的是(　　)
A．步驟①的操作不需要在無菌環(huán)境中進(jìn)行
B．步驟②中用鹽酸溶解細(xì)胞間物質(zhì)使細(xì)胞分離
C．步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理
D．步驟④培養(yǎng)過程中不會(huì)發(fā)生細(xì)胞轉(zhuǎn)化
解析：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程需要無菌操作，故步驟①的操作需要在無菌環(huán)境中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織，分散成單個(gè)細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液，B錯(cuò)誤；傳代培養(yǎng)時(shí)需要用胰蛋白酶處理貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞，使之分散成單個(gè)細(xì)胞，再分瓶培養(yǎng)，C正確；步驟④為傳代培養(yǎng)過程，該過程中部分細(xì)胞可能發(fā)生細(xì)胞轉(zhuǎn)化，核型改變，D錯(cuò)誤。
答案：C
3．(2021·山東卷)一個(gè)抗原往往有多個(gè)不同的抗原決定簇，一個(gè)抗原決定簇只能刺激機(jī)體產(chǎn)生一種抗體，由同一抗原刺激產(chǎn)生的不同抗體統(tǒng)稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72注入小鼠體內(nèi)，可利用該小鼠的免疫細(xì)胞制備抗p72的單抗，也可以從該小鼠的血清中直接分離出多抗。下列說法正確的是(　　)
A．注入小鼠體內(nèi)的抗原純度對(duì)單抗純度的影響比對(duì)多抗純度的影響大
B．單抗制備過程中通常將分離出的漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合
C．利用該小鼠只能制備出一種抗p72的單抗
D．p72部分結(jié)構(gòu)改變后會(huì)出現(xiàn)原單抗失效而多抗仍有效的情況
解析：?jiǎn)慰沟闹谱餍枰Y選，而多抗不需要篩選，抗原純度越高，產(chǎn)生的多抗純度越高，因此抗原純度對(duì)單抗純度的影響比對(duì)多抗純度的影響小，A錯(cuò)誤；單抗制備過程中通常將分離出的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，B錯(cuò)誤；非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72上有多種抗原決定簇，一個(gè)抗決定簇只能刺激機(jī)體產(chǎn)生一種抗體，所以向小鼠體內(nèi)注射p72后，可以刺激小鼠產(chǎn)生多種抗p72的單抗，C錯(cuò)誤；p72部分結(jié)構(gòu)改變只改變了部分抗原決定簇，因此由這部分抗原決定簇產(chǎn)生的抗體失效，但由于還存在由其他抗原決定簇刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體，所以多抗仍有效，D正確。
答案：D
4．(2020·海南卷)將人細(xì)胞與小鼠細(xì)胞融合得到的人－鼠雜種細(xì)胞進(jìn)行長(zhǎng)期培養(yǎng)，雜種細(xì)胞隨機(jī)丟失一部分人的染色體后，染色體數(shù)目會(huì)保持穩(wěn)定。選取三種雜種細(xì)胞，對(duì)編碼人的芳烴羥化酶(AHH)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的基因進(jìn)行染色體定位研究，結(jié)果如表(“＋”表示有，“－”表示無)。
雜種 細(xì)胞 人的染色體 AHH PGK
2號(hào) 11號(hào) 17號(hào) X
甲 － ＋ － ＋ － ＋
乙 ＋ ＋ － － ＋ －
丙 － ＋ ＋ ＋ － ＋
下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．聚乙二醇可誘導(dǎo)人細(xì)胞與小鼠細(xì)胞融合
B．培養(yǎng)雜種細(xì)胞時(shí)，通常需在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素
C．編碼AHH的基因在11號(hào)染色體上
D．編碼PGK的基因在X染色體上
解析：聚乙二醇是誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的常用化學(xué)試劑，A正確；培養(yǎng)雜種細(xì)胞時(shí)，通常需在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素以防止雜菌污染，B正確；由表中信息可知，編碼AHH的基因在2號(hào)染色體上，編碼PGK的基因在X染色體上，C錯(cuò)誤，D正確。
答案：C
5．(2019·全國Ⅲ卷)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如圖所示。
回答下列問題。
(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有________。
(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是______________________在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過細(xì)胞的________過程，最終可形成試管苗。
(4)步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作用是__________________________________________。
(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的________，這種繁殖方式屬于________繁殖。
解析：(1)植物細(xì)胞具有全能性，故用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株。(2)形成層細(xì)胞分化程度低、全能性高，易培養(yǎng)成功，所以要選取含有形成層的組織進(jìn)行組織培養(yǎng)。(3)培養(yǎng)愈傷組織過程中，需要一定的營(yíng)養(yǎng)和激素誘導(dǎo)等條件，步驟⑤和步驟⑥在培養(yǎng)過程中需要的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同，所以，從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基上愈傷組織通過細(xì)胞的分化(再分化)過程，最終可形成試管苗。(4)試管苗需要照光培養(yǎng)，以便誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用，培養(yǎng)成正常的植株。(5)組織培養(yǎng)植株是在離體植物器官、組織、細(xì)胞等的基礎(chǔ)上獲得的，其理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有全能性，一般可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性。植物組織培養(yǎng)技術(shù)沒有經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的融合，屬于無性繁殖。
答案：(1)全能性(或答形成完整植株所需的全部基因)　(2)形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織　(3)誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同　分化(或答再分化)　(4)誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用　(5)遺傳特性　無性
6．(2020·江蘇卷)新型冠狀病毒可通過表面的刺突蛋白(S蛋白)與人呼吸道黏膜上皮細(xì)胞的ACE2受體結(jié)合，侵入人體，引起肺炎。圖1為病毒侵入后，人體內(nèi)發(fā)生的部分免疫反應(yīng)示意圖。單克隆抗體可阻斷病毒的黏附或入侵，故抗體藥物的研發(fā)已成為治療新冠肺炎的研究熱點(diǎn)之一。圖2為篩選、制備抗S蛋白單克隆抗體的示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖1中人體內(nèi)抗原遞呈細(xì)胞吞噬病毒，并將病毒的抗原暴露在細(xì)胞表面，被________細(xì)胞表面的受體識(shí)別后激活該細(xì)胞。
(2)B細(xì)胞識(shí)別入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，經(jīng)過細(xì)胞的________，形成____________細(xì)胞。
(3)為判斷疑似患者是否為新型冠狀病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原學(xué)檢查，檢測(cè)病毒的________；采集血液樣本主要用于血清學(xué)檢查，檢測(cè)____________________。
(4)據(jù)圖2所示，研制抗S蛋白單克隆抗體，需先注射________免疫小鼠以激活小鼠的免疫細(xì)胞，再提取激活的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，用HAT培養(yǎng)基篩選獲得________細(xì)胞。因?yàn)橥环N抗原可能激活________細(xì)胞，還需繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細(xì)胞株。
解析：(1)病毒可作為引起免疫反應(yīng)的抗原，其侵入人體后，首先會(huì)被抗原遞呈細(xì)胞吞噬處理，將其特有的抗原暴露，從而被T細(xì)胞表面的受體識(shí)別并激活T細(xì)胞。(2)B細(xì)胞識(shí)別入侵的病毒后，在淋巴因子的作用下，會(huì)增殖、分化形成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞。(3)判斷疑似患者是否為新型冠狀病毒感染者時(shí)，若采集鼻咽拭子進(jìn)行病原學(xué)檢查，則檢測(cè)的是病毒的核酸；若病人感染了該病毒，則血清中會(huì)存在相應(yīng)的抗體，因此若采集血液樣本進(jìn)行血清學(xué)檢查，則檢測(cè)的是抗新型冠狀病毒抗體。(4)要研制抗S蛋白單克隆抗體，需先給小鼠注射刺突蛋白(S蛋白)作為抗原，以獲得激活的小鼠B細(xì)胞。激活的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合時(shí)，會(huì)出現(xiàn)B B細(xì)胞、瘤 瘤細(xì)胞以及雜交瘤細(xì)胞(只考慮2個(gè)細(xì)胞的融合)，所以應(yīng)先用HAT培養(yǎng)基篩選獲得雜交瘤細(xì)胞。又因?yàn)橥环N抗原可能激活多種B細(xì)胞，所以對(duì)獲得的雜交瘤細(xì)胞還需繼續(xù)進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和專一抗體的陽性檢測(cè)，以獲得能分泌單克隆抗體的細(xì)胞株。
答案：(1)T　(2)增殖、分化　漿細(xì)胞和記憶　(3)核酸　抗新型冠狀病毒抗體　(4)刺突蛋白(或S蛋白)　雜交瘤　多種B

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