資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第48講　細胞工程
課標要求 1.闡明植物的組織培養和植物體細胞雜交；利用植物組織培養技術培育菊花或其他植物幼苗，并進行栽培（活動）。 2.概述動物細胞培養與動物細胞核移植技術。 3.闡明細胞融合與單克隆抗體的制備；收集單克隆抗體在臨床上實際應用的資料，并進行交流分享（活動）。 4.簡述干細胞在生物醫學工程中有廣泛的應用價值。
考點1　植物細胞工程
概 念 落 實
1.細胞工程概念
原理和方法 　　　　　　、分子生物學和發育生物學
操作水平 細胞器、　　　　或　　　　水平
目的 獲得特定的細胞、組織、器官、個體或其產品
2.植物組織培養
（1）概念：將　　　　的植物器官、組織或細胞等，培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其形成　　　　的技術。
（2）理論基礎（原理）：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）條件：①離體的植物器官、組織或細胞（統稱　　　　）；②無菌；③適宜的環境；④人工配制的培養基（適宜的　　　　　　　　　　）。
（4）流程
（5）實例：菊花的組織培養。
3.植物體細胞雜交
（1）概念：植物體細胞雜交是將　　　　的植物體細胞，在一定條件下　　　　　　　，繼而培育成新植物體的技術。
（2）理論基礎：細胞膜的　　　　、植物細胞的　　　　性。
（3）流程簡圖
①去壁方法：用　　　　　　　　　　處理。
②誘導植物原生質體融合的方法：物理法——離心法、　　　　等；化學法——　　　　　　　　　等。
（4）優勢：打破　　　　，實現　　　　育種，培育植物新品種等。
歸 納 總 結
植物組織培養和植物體細胞雜交的比較
名稱 植物組織培養 植物體細胞雜交
原理 植物細胞的全能性 細胞膜具有一定的流動性和植物細胞的全能性
選材 選取根尖、莖尖形成層部位最容易誘導脫分化 不同植物細胞融合后形成的雜種細胞
技術 操作 脫分化、再分化等 除脫分化、再分化外，還要用酶解法去除細胞壁，用一定的方法誘導細胞融合
關系 植物組織培養是植物體細胞雜交的基礎，植物體細胞雜交所用的技術更復雜
4.植物細胞工程的應用
植物繁殖 的新途徑 快速繁殖：高效快速地實現種苗的大量繁殖，保持優良品種的　　　
作物脫毒：利用植物頂端　　　　附近（如莖尖）進行組織培養獲得脫毒苗
作物新品 種的培育 單倍體育種（原理：　　　　　　變異、細胞全能性）
突變體的利用（原理：基因突變、細胞全能性）
細胞產物的 工廠化生產 方法：植物　　　　　　； 原理：細胞增殖； 舉例：人參皂苷、紫杉醇的工廠化生產
特 別 提 醒
　　工廠化生產不一定要培養出植物體，一般培養到愈傷組織階段，從培養愈傷組織細胞的培養液中就可提取細胞產物。
診斷·加強
1.判斷下列說法的正誤：
（1）植物細胞工程的重要理論基礎是細胞具有全能性。 （　　）
（2）配子中具有該生物體發育的成完整個體所需的全部基因，因此具有全能性。 （　　）
（3）在誘導離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會發生細胞的增殖和分化。 （　　）
（4）用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物原生質體失去了全能性。 （　　）
2.鏈接選擇性必修3教材 P35～37“菊花的組織培養”。
（1）從物理類型看，植物組織培養的培養基屬于　　　　　，主要成分有無機營養成分（如　　　　），有機營養成分（如　　 　　），　　　　（如生長素、細胞分裂素）以及　　　　。
（2）培養基中的蔗糖除了提供碳源，還起到　　　　　　的作用。
（3）組織培養過程中需要進行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作，目的是　　　　　　　　。
（4）脫分化后產生的薄壁組織團塊是　　　　　　 　，具有全能性。
（5）從光照條件看，愈傷組織培養初期　　　　培養，后期　　　　培養。
3.植物原生質體融合體現了細胞膜的　　　　性。若A、B兩種細胞融合，只考慮兩兩融合，融合原生質體有3種，其中只有　　　　型是符合要求的。融合完成的標志是　　　　　　　　，實質是　　　　　的融合。
4.從生殖類型上看，植物體細胞雜交技術沒有生殖細胞的形成和結合，應屬于　　　　生殖，變異類型是
　　　　　　變異，形成的是異源多倍體，由于含有兩個親本的　　　　　，因此理論上應具有兩個親本的遺傳性狀。
典 題 固 法
（2021·江蘇卷）植物組織培養技術常用于商業化生產過程，其過程一般為：無菌培養物建立→培養物增殖→生根培養→試管苗移栽及鑒定。下列相關敘述錯誤的是（　　）
A.為獲得無菌培養物，外植體要消毒處理后才可以接種培養
B.組織培養過程中也可無明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結構
C.提高培養基中生長素和細胞分裂素的比值，有利于誘導生根
D.用同一植株體細胞離體培養獲得的再生苗不會出現變異
（2022·浙江6月卷）下列關于菊花組織培養的敘述，正確的是（　　）
A.用自然生長的莖進行組織培養需用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒
B.培養瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶內外的氣體交換
C.移植幼苗時采用蛭石作為栽培基質的原因是蛭石帶菌量低且營養豐富
D.不帶葉片的菊花幼莖切段可以通過器官發生的途徑形成完整的菊花植株
（2021·福建卷）科研人員利用植物體細胞雜交技術培育矮牽牛新品種，技術流程示意圖如下。下列敘述正確的是（　　）
A.愈傷組織是幼嫩葉片通過細胞分化形成的
B.獲得的雜種植株都能表現雙親的優良性狀
C.可用聚乙二醇誘導原生質體甲和乙的融合和細胞壁再生
D.用纖維素酶和果膠酶處理愈傷組織以獲得原生質體
考向1　植物組織培養
1.（2020·北京卷）番茄根尖經過植物組織培養過程可以獲得完整的番茄植株，有關此過程的敘述，錯誤的是（　　）
A.此過程中發生了細胞的脫分化、再分化
B.植物激素在此過程中起調節作用
C.此過程中若發生雜菌污染，則難以獲得目的植株
D.根尖細胞最終發育為無葉綠體的植株
考向2　植物體細胞雜交
2.（2022·唐山期中）實驗小組用核輻射消除某煙草細胞的細胞核，獲得保留細胞質（含葉綠體）且具有鏈霉素抗性的煙草細胞甲，用酶去除煙草細胞甲和無鏈霉素抗性的煙草細胞乙的細胞壁，然后將二者的原生質體融合，獲得雜種細胞丙。下列有關該過程的敘述，錯誤的是（　　）
A.為了篩選出融合的雜種細胞，應在培養基中加入鏈霉素
B.去核的煙草細胞甲能在含鏈霉素的培養基上進行增殖
C.融合形成的雜種細胞丙同時具有煙草細胞甲和乙的遺傳物質
D.雜種細胞的形成體現了細胞膜的流動性
3.（2022·濟南調研）科學家用植物體細胞雜交技術，將番茄的原生質體和馬鈴薯的原生質體融合，成功地培育出了“番茄—馬鈴薯”雜種植株，培育過程如下圖所示，其中①～⑤表示過程，a～f表示細胞、組織或植株。據圖回答下列問題：
（1）在植物體細胞雜交技術中，過程①常用　　　　　　　　酶處理植物細胞以除去細胞壁。
（2）過程②表示　　　　　　　　　　，依據的生物學原理是　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）與過程③密切相關的具有單層膜結構的細胞器是　　　　。
（4）在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，依據的原理是　　　　　　　　　　　，其中過程④表示　　
　　　　　　過程，過程⑤涉及的細胞分裂方式為　　　　　　　　　　　　。
（5）若番茄細胞內含m條染色體，馬鈴薯細胞內含n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”雜種植株的體細胞內含　　　　條染色體；若由雜種細胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經離體培養得到的植株為　　　　倍體。
（6）如果形成c的原生質體a、b來源于同一株番茄，那么更常用且有效地得到番茄植株f的處理方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
考點2　動物細胞工程
概 念 落 實
1.動物細胞培養
（1）地位：是其他動物細胞工程的基礎。
（2）原理：　　　　。
（3）培養條件
①合成培養基中加入　　　　等一些天然成分。
②無菌、無毒的環境，定期更換培養液以清除　　　　。
③適宜的溫度（ 　　　　　℃）、pH（7.2～7.4）和　　　　。
④含95%　　　　　　（O2是細胞代謝必需的）和5%　　　　（主要是維持培養液的　　　　）的混合氣體。
（4）培養的過程
區分動物細胞培養中的兩組概念：
①細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為 　　　　　。細胞數目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現象稱為細胞的 　　　　　。（癌細胞由于細胞表面糖蛋白減少，細胞間黏著性降低，培養過程中沒有此現象。）為防止出現接觸抑制現象，需要進行傳代培養。
②原代培養和傳代培養：區分的關鍵是看用胰蛋白酶處理的對象和是否 　　　。分瓶前，第一次用胰蛋白酶對動物組織進行處理后的培養是原代培養；第二次用胰蛋白酶處理，使細胞從瓶壁上脫離下來，分瓶后的細胞培養為傳代培養。
歸 納 總 結
動物細胞培養與植物組織培養的比較
比較項目 動物細胞培養 植物組織培養
生物學原理 細胞增殖 細胞全能性
培養基性質 液體 固體
培養結果 子代細胞 新的植株
應用 是動物細胞工程的基礎 ①快速繁殖；②培育作物新品種；③細胞產物的工廠化生產；④作物脫毒
培養條件 無菌、適宜的溫度和pH、營養等
取材 新鮮的組織 植物器官、組織或細胞
培養對象 分散的單個細胞 植物器官、組織或細胞
過程 原代培養、傳代培養 脫分化、再分化
細胞分裂、 生長、分化 特點 ①貼壁生長； ②接觸抑制 ①脫分化形成愈傷組織；②再分化形成根、芽等
2.干細胞的培養及其應用
（1）干細胞是一類具有 　　　　　　　　的細胞，與組織、器官的發育、再生和修復密切相關。
（2）來源：早期胚胎、 　　　　　和臍帶血等。
（3）分類：包括 　　　　　干細胞和 　　　　　干細胞等。
胚胎干細胞 成體干細胞 誘導多 能干細胞
來源或 分類 　　　　 成體組織或器官中，包括骨髓中的造血干細胞，神經系統中的神經干細胞和睪丸中的精原干細胞等 高度分化的組織細胞誘導而來
特性 具有分化為成年動物體內　　　　的細胞，并進一步形成機體的　　　　　　　　　的潛能 具有　　　　　　性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發育成完整個體的能力 誘導過程中無須破壞胚胎，且iPS細胞可以來源于患者自身的體細胞，將它移植回患者體內后，理論上可以避免　　　　反應，無倫理問題
分化 程度 胚胎干細胞＜成體干細胞＜誘導多能干細胞
3.動物細胞融合技術和單克隆抗體
（1）動物細胞融合技術
（2）單克隆抗體及其應用
①單克隆抗體的制備過程
②單克隆抗體的特點：能準確識別抗原的　　　　　，與特異抗原發生　　　　　，并可大量制備。
③單克隆抗體制備過程中兩次篩選的方法及目的
項目 第一次篩選 第二次篩選
篩選 原因 誘導融合后會得到多種雜交細胞，另外還有未融合的細胞 雜交瘤細胞中有能產生其他抗體的細胞
篩選 方法 用特定的　　　　　　篩選：在該培養基上，未融合的細胞和同種細胞融合后形成的細胞（“B—B”細胞、“瘤—瘤”細胞）都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞（“B—瘤”細胞）才能生長 用多孔培養皿培養，在每個孔只有一個雜交瘤細胞的情況下開始　　　　　　　　　　，經多次篩選得到能產生特異性抗體的細胞群
篩選 目的 得到　　　　　　　　　　　　 得到　　　　　　　　　　　
4.動物體細胞核移植技術和克隆動物
（1）理論基礎：動物體細胞核具有　　　　。
（2）分類：胚胎細胞核移植和　　　　移植（后者難度高于前者）。
（3）體細胞核移植的基本過程
特 別 提 醒
　　上圖中核移植操作是把供體細胞導入去核的卵母細胞透明帶下，然后促進細胞融合，該法因對卵母細胞損傷較小且操作簡便，現較為常用。還有一種操作是用微型注射針吸出供體細胞核后，直接將供體細胞核導入去核的卵母細胞中。
　（4）體細胞核移植技術在畜牧生產、保護瀕危物種和醫藥衛生領域等具有廣泛的應用前景，但也存在克隆動物健康等問題。
歸 納 總 結
植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較
比較項目 植物體細胞雜交 動物細胞融合
原理 細胞膜的流動性、細胞的全能性 細胞膜的流動性、細胞增殖
融合前處理 除去細胞壁 使細胞分散開
相關酶 纖維素酶和果膠酶 胰蛋白酶和膠原蛋白酶
誘導方法 物理法：電融合法、離心法等； 化學法：聚乙二醇融合法、高Ca2＋—高pH融合法等 PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導法（相比植物，動物特有）等
結果 雜種植株 雜交細胞
應用 培育植物新品種等 主要用于制備單克隆抗體
意義 突破遠緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴展了雜交的親本組合
診斷·加強
1.判斷下列說法的正誤：
（1）肝細胞培養過程中通常在培養液中通入5%的CO2刺激細胞呼吸。 （　　）
（2）雜交瘤細胞進行體內培養，是為了獲得能產生單克隆抗體的胚胎。 （　　）
（3）核移植技術中的供體為具有優良性狀的個體，受體只需要是同一物種、繁殖力強的雌性個體即可。
（　　）
（4）克隆動物都只具備供體的遺傳特性。 （　　）
（5）克隆動物的制備屬于有性生殖。 （　　）
2.B淋巴細胞、骨髓瘤細胞和雜交瘤細胞各有何特點？
3.核移植技術涉及的技術有：　　　　　　、動物細胞融合、　　　　　　和　　　　　　　　，其中核心技術是　　　　　　。
4.核移植時選擇　　　　　　　　作為核受體細胞，原因是該細胞　　　　　　　　　　　　　　　　　。
典 題 固 法
（2022·湖北卷）某興趣小組開展小鼠原代神經元培養的研究，結果發現其培養的原代神經元生長緩慢，其原因不可能的是（　　）
A.實驗材料取自小鼠胚胎的腦組織
B.為了防止污染將培養瓶瓶口密封
C.血清經過高溫處理后加入培養基
D.所使用的培養基呈弱酸性
（2022·山東卷）如圖所示，將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子，在體外解偶聯后重新偶聯可制備雙特異性抗體，簡稱雙抗。下列說法錯誤的是（　　）
A.雙抗可同時與2種抗原結合
B.利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細胞
C.篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原
D.同時注射2種抗原可刺激B細胞分化為產雙抗的漿細胞
（2021·遼寧卷）下圖是利用體細胞核移植技術克隆優質奶牛的簡易流程圖，有關敘述正確的是（　　）
A.后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質共同決定
B.過程①需要提供95%空氣和5% CO2的混合氣體
C.過程②常使用顯微操作去核法對受精卵進行處理
D.過程③將激活后的重組細胞培養至原腸胚后移植
考向1　動物細胞培養
1.下圖為腎臟上皮細胞培養過程示意圖。下列敘述不正確的是（　　）
A.甲→乙過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理
B.丙過程指細胞在添加血清的合成培養基中進行原代培養
C.丙和丁過程均會出現細胞貼壁和接觸抑制現象
D.丁過程是傳代培養的細胞，該過程體現了動物細胞的全能性
考向2　胚胎干細胞的應用
2.胚胎干細胞必須從胚胎中獲取，但這涉及倫理問題，因而限制了它在醫學上的應用。科學家通過體外誘導成纖維細胞，獲得了類似于胚胎干細胞的一種細胞，稱為誘導多能干細胞（簡稱iPS細胞）。因為誘導過程無須破壞胚胎，而且iPS細胞可來源于病人自身的體細胞，因此iPS細胞的應用前景優于胚胎干細胞。如圖為iPS細胞的獲得及用其培育不同種細胞的示意圖（c－Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因與細胞的脫分化有關）。回答下列問題：
（1）在對成纖維細胞進行培養時，常用胰蛋白酶處理使之分散成單個細胞，這說明細胞間的物質為　　　　，　　　　（選填“能”或“不能”）用胃蛋白酶處理成纖維細胞，原因是　　　　　　　　。
（2）在培養iPS細胞的過程中，培養基中應含有細胞所需的各種營養物質，并定期更換培養液。定期更換培養液的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）過程③④為iPS細胞提供的條件不同，分化得到的細胞不同，可知細胞分化是　　　　　　　　　　　
　　　的結果。若iPS細胞來源于病人自身體細胞的誘導，再將其分化出的細胞移入患者體內的優勢是　　　　　　　　　　　　　　。
（4）如果誘導iPS細胞定向分化為原始生殖細胞，該技術可能的應用是　　　　　　　　　　。
考向3　體細胞核移植技術
3.（2022·佛山測試）中國科學家宣布克隆出了五只有節律缺陷的基因編輯猴。本次克隆猴所用的核供體細胞來自一只成年猴。幾年前，科學家通過向猴受精卵中注射CRISPR/Cas9的方法得到的基因敲除猴，此供體猴生來就缺少控制動物節律的核心基因——BMAL1基因，因此它從小就患有睡眠障礙癥。科學家從供體猴體內提取一些細胞，然后以這些細胞為核供體培養出了五只BMAL1基因敲除克隆猴。以下說法錯誤的是（　　）
A.克隆猴患有睡眠障礙，說明已分化細胞的細胞核不具全能性
B.將供體猴的體細胞核導入去核卵母細胞中采用顯微注射技術
C.核供體猴與基因敲除克隆猴的培育過程中繁殖方式不同
D.受環境因素的影響，五只克隆猴的表型可能出現差異
考向4　單克隆抗體的制備和應用
4.（2022·廣東二模）人肌紅蛋白（Myo）是早期診斷急性心肌梗死的生化標志物之一。雙抗體夾心法是醫學上常用的定量檢測抗原的方法（如下圖所示），利用細胞工程技術制備的單克隆抗體能增強該過程的有效性。下列說法錯誤的是（　　）
A.將Myo基因導入小鼠骨髓瘤細胞，不能制備出抗Myo的單克隆抗體
B.抗Myo的單克隆抗體可與Myo特異性結合，用于診斷急性心肌梗死
C.固相抗體和酶標抗體均能識別待測抗原，這是由于兩者結構相同
D.加入酶標抗體的目的是通過測定酶促反應的產物量來判斷待測抗原量
5.（2020·全國Ⅰ卷）為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學以小鼠甲為實驗材料設計了以下實驗流程。回答下列問題：
（1）上述實驗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胞懸液的主要實驗步驟：　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）為了得到能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞，需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養基屬于　　　　　　，使用該培養基進行細胞培養的結果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據的基本原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）若要使能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖，可采用的方法有　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出2點即可）。
構核心概念
練教材長句
鏈接選擇性必修3教材 P39“圖2－5”。
（1）從所需條件上來看，快速繁殖與傳統育種方法相比的優點有哪些？
鏈接選擇性必修3教材 P40正文。
（2）作物培養過程中為什么要進行作物脫毒？
鏈接選擇性必修3教材 P48～49“圖2－16”。
（3）單克隆抗體制備過程中的兩次篩選的目的分別是：第一次是　　　　　　　　　　　　　　　　　；
第二次是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。（寫出方法和目的）
鏈接選擇性必修3教材P52正文。
（4）體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植的原因是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
鏈接選擇性必修3教材P54“思考·討論”。
（5）克隆動物的性狀與供體不完全相同的原因是：①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，等等。
拎教材“冷”點
鏈接選擇性必修3教材 P38“拓展應用”。
（1）“番茄—馬鈴薯”超級雜種植物沒有如科學家所想象的那樣，在地上結番茄、地下長馬鈴薯，原因是馬鈴薯—番茄雜交植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質，但這些遺傳物質的表達　　　　　，不能像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質一樣有序表達。
鏈接選擇性必修3教材 P41“相關信息”。
（2）初生代謝是指生物　　　　　　　　　的代謝活動，因此在整個生命過程中它一直進行著。初生代謝物有　　　　　　　　　　　　　等。
（3）　　　　不是生物生長所必需的，一般在特定的組織或器官中，并在一定的環境和時間條件下才進行。
鏈接選擇性必修3教材 P44正文。
（4）動物細胞培養時，需將動物組織分散成單個細胞的原因是：動物成塊組織中，細胞與細胞靠在一起，　　　　　　　　　　　。
鏈接選擇性必修3教材 P44旁欄思考題。
動物細胞培養時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質主要是　　　　。多數動物細胞培養的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶適宜pH約為2，在此環境中沒有活性，所以　　　　用胃蛋白酶分散細胞。
第48講　細胞工程
考點1　植物細胞工程
【概念落實】
1.細胞生物學　細胞　組織
2.（1）離體　完整植株　（2）植物細胞的全能性　（3）外植體　營養和激素　（4）脫分化　愈傷組織　再分化　低　高
3.（1）不同來源　融合成雜種細胞　（2）流動性　全能　（3）a.去壁　b.原生質體甲　c.原生質體乙　d.細胞壁　e.脫分化　f.再分化　①纖維素酶和果膠酶　②電融合法　聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法　（4）生殖隔離　遠緣雜交
4.遺傳特性　分生區　染色體（數目）　細胞培養
【診斷·加強】
1.（1）√　（2）×　（3）×　（4）×
2.（1）固體培養基　水、無機鹽　糖類　激素　瓊脂　（2）維持細胞滲透壓　（3）防止雜菌污染　（4）愈傷組織　（5）避光　光照
3.流動　AB　新細胞壁的產生　細胞核
4.無性　染色體數目　遺傳物質
【典題固法】
【高考典例】
例1　D　解析：植物組織培養過程中應注意無菌操作，為獲得無菌培養物，外植體要經過表面消毒處理后才能進行培養，所用的培養基必須徹底滅菌，A 正確；組織培養過程中也可無明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結構，B正確；生長素和細胞分裂素的比值高時，有利于根的分化、抑制芽的形成，C正確；用同一植株體細胞離體培養獲得的再生苗會出現變異，如在愈傷組織的培養過程中可能發生基因突變等變異，D錯誤。
例2　D　解析：自然生長莖段的消毒屬于外植體消毒，先用體積分數為70%的酒精，再用無菌水清洗，再用5%次氯酸鈉消毒處理，最后用無菌水清洗，A錯誤；培養瓶用專用封口膜封口的目的是防止雜菌污染，并不影響氣體交換，B錯誤；采用蛭石作為栽培基質的原因是蛭石比較松軟，持水性也較好，有利于幼苗的生根和葉片的生長，C錯誤；不帶葉片的菊花莖的切段可通過植物組織培養分化出芽和根這種器官發生的途徑形成完整的菊花植株，D正確。
例3　D　解析：愈傷組織是幼嫩葉片通過細胞脫分化形成的，A錯誤；由于基因的選擇性表達和基因間的互作效應，獲得的雜種植株不一定能夠表現親本的優良性狀，B錯誤；可用聚乙二醇誘導原生質體甲和乙的融合，但不能誘導細胞壁的再生，C錯誤；由于植物細胞壁的成分主要是纖維素和果膠，故可以用纖維素酶和果膠酶處理愈傷組織以獲得原生質體，D正確。
【對點演練】
1.D　解析：植物組織培養過程包括脫分化和再分化過程，A正確；植物組織培養過程中，需要在培養基中添加細胞分裂素和生長素，植物激素在此過程中發揮調節作用，B正確；植物組織培養過程要求無菌、無毒的環境，其中外植體要進行消毒處理，而培養基需進行滅菌處理，若植物組織培養過程中發生雜菌污染，則難以得到目的植株，C正確；番茄根尖經過植物組織培養形成的番茄植株中含有葉綠體，D錯誤。
2.B　解析：培養基中加入鏈霉素，未融合的細胞不能存活，所以可以篩選，A正確；細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，去掉細胞核的細胞不能再增殖，B錯誤；融合的細胞含有乙的細胞核和甲的葉綠體等，甲的葉綠體中含有甲的少量遺傳物質，C正確；雜種細胞的形成體現了細胞膜的流動性，D正確。
3.（1）纖維素酶和果膠　（2）誘導原生質體融合　細胞膜具有流動性　（3）高爾基體　（4）植物細胞的全能性　脫分化　有絲分裂　（5）m＋n　單　（6）用適宜濃度的秋水仙素處理萌發的番茄種子或幼苗
解析：（3）過程③是雜種細胞再生出細胞壁，在此過程中高爾基體起重要作用。（4）在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，依據的原理是植物細胞的全能性，圖中過程④表示脫分化，過程⑤表示再分化，在過程⑤中細胞進行有絲分裂。（5）植物體細胞雜交得到的雜種細胞中染色體數目是番茄細胞和馬鈴薯細胞中染色體數目之和，即m＋n；若培育成的雜種植株是四倍體，則該雜種植株的花粉經離體培養得到的植株是單倍體，因為其是由配子（如花粉）發育而來的。（6）利用同一株植物的體細胞融合得到的植株是同源多倍體，獲得同源多倍體更常用且有效的方法是利用適宜濃度的秋水仙素處理萌發的植物種子或幼苗。
考點2　動物細胞工程
【概念落實】
1.（2）細胞增殖　（3）①血清　②代謝物　③36.5±0.5　滲透壓　④空氣　CO2　pH　（4）胰蛋白酶、膠原蛋白酶　細胞懸液　原代培養　胰蛋白酶　傳代培養　①細胞貼壁　接觸抑制　②分瓶
2.（1）自我更新和分化潛能　（2）骨髓　（3）胚胎　成體　早期胚胎　任何一種類型　所有組織和器官甚至個體　組織特異　免疫排斥
3.（1）兩個或多個　一個細胞　遺傳信息　細胞膜的流動性　電融合法　PEG融合法　滅活病毒誘導法　有性雜交的局限　遠緣雜交　單克隆抗體　（2）①a.B淋巴細胞　b.培養的骨髓瘤　c.雜交瘤細胞　d.抗體　②細微差別　特異性結合　③選擇培養基　克隆化培養和抗體檢測　雜交瘤細胞　能分泌所需抗體的雜交瘤細胞
4.（1）全能性　（2）體細胞核　（3）①MⅡ中　②去核卵母　③電融合　④重構胚　⑤供體
【診斷·加強】
1.（1）×　（2）×　（3）√　（4）×　（5）×　提示：核移植獲得克隆動物屬于無性生殖。
2.提示：免疫的B淋巴細胞：能產生單一抗體，但不能無限增殖。骨髓瘤細胞：能無限增殖，不能產生抗體。雜交瘤細胞既能產生特定的抗體，又能在培養條件下進行無限增殖。
3.動物細胞培養　核移植技術　胚胎移植技術　核移植
4.去核卵母細胞　體積大、方便顯微操作；營養物質豐富；具有激發細胞核全能性表達的物質
【典題固法】
【高考典例】
例1　A　解析：小鼠胚胎腦組織中含有豐富的原代神經元，細胞增殖能力強，不會造成生長緩慢，A符合題意；培養瓶瓶口密封會使培養液中缺氧，影響細胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使細胞生長緩慢，B不符合題意；血清經過高溫處理后，其中活性成分變性，失去原有功能，細胞生存環境嚴重惡化，可能使細胞生長緩慢，C不符合題意；小鼠內環境為弱堿性，所使用的培養基呈弱酸性，使細胞生存環境惡劣，可能造成細胞生長緩慢，D不符合題意。
例2　D　解析：雙抗兩個抗原結合區可分別結合抗原1和抗原2，可同時與2種抗原結合，A正確；雙抗兩個抗原結合區一個結合蛋白藥物，另一個結合靶細胞上抗原分子，即可將蛋白類藥物運送至靶細胞，B正確；同時含有兩個抗原結合區的才稱為雙抗，需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原來篩選含有兩個抗原結合區的抗體（雙抗），C正確；同時注射2種抗原，每種抗原可刺激B細胞分化為分泌相應抗體的漿細胞，會得到2種漿細胞，而不能得到產雙抗的漿細胞，D錯誤。
例3　B　解析：圖示過程為體細胞克隆過程，取乙牛體細胞，對處于減數分裂Ⅱ中期的卵母細胞去核，然后進行細胞核移植；融合后的重組細胞激活后培養得到早期胚胎，再進行胚胎移植，最終得到克隆牛。后代丁的細胞核中的遺傳物質來自甲，細胞質中的遺傳物質來自于乙，則丁的遺傳性狀由甲和乙的遺傳物質共同決定，A錯誤；動物細胞培養中需要提供95%空氣（其中的O2是細胞代謝所必需的）和5% CO2（維持培養液的pH）的混合氣體，B正確；過程②常使用顯微操作去核法對卵母細胞進行處理，C錯誤；過程③將激活后的重組細胞培養至囊胚或桑葚胚后移植，D錯誤。
【對點演練】
1.D　解析：甲→乙是組織細胞的分離，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶分解細胞間蛋白質，制備細胞懸液，A正確；丙過程還未分瓶，屬于原代培養，培養基中需要添加血清，B正確；在動物細胞培養過程中會出現細胞貼壁和接觸抑制的現象，C正確；丁過程已經分瓶培養，屬于傳代培養，丁過程并沒有體現動物細胞的全能性，D錯誤。
2.（1）蛋白質　不能　多數動物細胞培養的適宜pH為 7.2～7.4，胃蛋白酶在此環境中失活變性　（2）清除代謝物﹐防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害　（3）基因選擇性表達　避免了免疫排斥問題　（4）解決不育問題
3.A　解析：克隆猴患有睡眠障礙是由于核供體中BMAL1基因被敲除，克隆猴的成功培育可以說明已分化的動物細胞的細胞核具有全能性，A錯誤；克隆動物培育過程中需將供體猴的體細胞核導入去核卵母細胞中，一般采用顯微注射技術，B正確；根據題干信息，核供體猴是通過受精卵培育而成，屬于有性生殖，克隆猴屬于無性生殖，因此繁殖方式不同，C正確；生物的表型由基因型和環境因素共同決定，五只克隆猴的基因型相同，但是表型可能出現差異，D正確。
4.C　解析：抗體是漿細胞產生的，僅有骨髓瘤細胞是不能產生抗體的，且Myo基因表達出來的是抗原，A正確；Myo是早期診斷急性心肌梗死的生化標志物之一，而抗原和抗體的結合具有特異性，故可利用抗Myo的單克隆抗體可與Myo特異性結合的特性，來診斷急性心肌梗死，B正確；固相抗體和酶標抗體均能與抗原結合，這是由于不同抗體與同一抗原表面的不同部位結合，二者仍具有不同的結構，C錯誤；該檢測方法中，酶標抗體的作用是與待測抗原結合，而酶催化檢測底物反應，可通過測定酶反應產物量來判斷待測抗原量，D正確。
5.（1）誘導小鼠甲產生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞　（2）取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞，加入培養液制成單細胞懸液　（3）選擇培養基　只有雜交瘤細胞能夠生存　抗原與抗體的反應具有特異性　（4）將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內增殖；將雜交瘤細胞在體外培養
解析：（1）實驗前給小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激機體發生免疫反應，從而產生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞。（2）制備單細胞懸液的主要實驗步驟：從健康動物體內取出組織塊，剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間，這樣組織就會分散成單個細胞，然后用培養液將分散的細胞稀釋制成單細胞懸液。（3）圖中篩選1采用特定的選擇培養基，在該培養基上，未融合的細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡，只有融合的雜種細胞（雜交瘤細胞）才能生存。圖中篩選2含多次篩選，利用抗原與抗體特異性結合的原理，就可獲得能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。（4）要使能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖，可將雜交瘤細胞在體外條件下做大規模培養，或注射到小鼠腹腔內增殖。
課堂小結與延伸
【構核心概念】
植物組織培養　細胞全能性　體細胞雜交　動物細胞培養　核移植　細胞核　單克隆抗體
【練教材長句】
（1）提示：快速繁殖是在具有一定人工設施的室內生產，可以不受季節、氣候等自然條件的限制。
（2）提示：對于無性繁殖的作物而言，它們感染的病毒很容易傳染給后代，病毒在作物體內逐年積累，就會導致作物產量降低、品質變差。
（3）在誘導融合之后，利用特定的選擇培養基篩選出雜交瘤細胞　對上述雜交瘤細胞進行篩選，利用96孔板培養，采用專一抗體檢測的方法篩選出能產生所需特定抗體的雜交瘤細胞
（4）動物胚胎細胞分化程度低，表現全能性相對容易；而動物體細胞分化程度高，表現全能性困難
（5）克隆動物的細胞質遺傳物質來自提供卵母細胞的個體　生物體的性狀還受到環境的影響
【拎教材“冷”點】
（1）相互干擾　（2）生長和生存所必需　糖類、脂質、蛋白質和核酸　（3）次生代謝　（4）限制了彼此的生長和增殖　（5）蛋白質　不能

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