資源簡(jiǎn)介

第10單元　生物技術(shù)與工程
第3課　植物細(xì)胞工程與動(dòng)物細(xì)胞工程
[復(fù)習(xí)目標(biāo)]　1.分析細(xì)胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ)和生物生長的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。(生命觀念)　2.設(shè)計(jì)和制作動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與單克隆抗體制備的基本流程模型；闡明動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交的異同。(科學(xué)思維)　3.探究動(dòng)物細(xì)胞工程的應(yīng)用；結(jié)合高產(chǎn)奶牛的克隆過程，掌握動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)。(科學(xué)探究)
考點(diǎn)一　植物細(xì)胞工程
1．細(xì)胞工程的概念
2．植物組織培養(yǎng)技術(shù)
(1)理論基礎(chǔ)——植物細(xì)胞的全能性
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
原理 細(xì)胞內(nèi)含有本物種的全部遺傳信息
全能性表達(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
(2)概念：是指將離體的植物器官、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)。
(3)操作流程
→→→→
(4)操作實(shí)例——菊花的組織培養(yǎng)
[教材深挖]
(選擇性必修3 P35正文，拓展)從繁殖方式上看，植物組織培養(yǎng)屬于哪種繁殖方式？為什么？
提示：無性繁殖。植物組織培養(yǎng)是在細(xì)胞有絲分裂和細(xì)胞分化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，此過程并沒有生殖細(xì)胞的產(chǎn)生，所以是無性繁殖。
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。
[教材深挖]
(選擇性必修3 P38練習(xí)與應(yīng)用2)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纖維素酶、果膠酶。
4．植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
(1)植物繁殖的新途徑
(2)作物新品種的培育：?jiǎn)伪扼w育種、突變體的利用。
(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)。
[易錯(cuò)辨析]
1．愈傷組織是一團(tuán)未分化、不定形的薄壁組織團(tuán)塊。(√)
2．培養(yǎng)基添加生長素和細(xì)胞分裂素后，愈傷組織一定能發(fā)育成完整的植株。(×)
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。(×)
4．“番茄—馬鈴薯”雜種植株已經(jīng)實(shí)現(xiàn)地上結(jié)番茄，地下長馬鈴薯。(×)
5．初生代謝和次生代謝在整個(gè)的生命過程中始終進(jìn)行。(×)
1．理清植物組織培養(yǎng)技術(shù)中幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
(1)由愈傷組織進(jìn)行細(xì)胞分化時(shí)，因?yàn)樯蟛灰自偕浚话阋日T導(dǎo)其生芽，然后在誘導(dǎo)其生根，可通過控制培養(yǎng)基中生長素和細(xì)胞分裂素的比例來實(shí)現(xiàn)。
(2)光照：在誘導(dǎo)愈傷組織階段，對(duì)有些植物來說，避光培養(yǎng)有利于細(xì)胞脫分化形成愈傷組織。當(dāng)愈傷組織再分化出芽和葉時(shí)，一定要有光照，有利于葉片內(nèi)葉綠素的合成。
(3)植物組織培養(yǎng)中所需的碳源一般為蔗糖，少數(shù)為葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可維持相對(duì)適中的滲透壓，而葡萄糖和果糖在與蔗糖提供相同數(shù)量碳源的前提下，其造成的滲透壓可能過高。
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
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
命題點(diǎn)1　圍繞植物組織培養(yǎng)技術(shù)及其應(yīng)用考查科學(xué)探究
1．(2022·浙江6月選考)下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　)
A．用自然生長的莖進(jìn)行組培須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒
B．培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶?jī)?nèi)外的氣體交換
C．組培苗鍛煉時(shí)采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石帶菌量低且營養(yǎng)豐富
D．不帶葉片的菊花幼莖切段可以通過器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株
解析：選D。將流水充分沖洗后的莖段用70%的酒精消毒30 s，然后立即用無菌水清洗2～3次；再用次氯酸鈉溶液處理30 min后，立即用無菌水清洗2～3次，A錯(cuò)誤；培養(yǎng)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(cuò)誤；組培苗鍛煉時(shí)采用蛭石作為栽培基質(zhì)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(cuò)誤；不帶葉片的菊花幼莖切段可以脫分化后再分化出根、葉等器官，最終形成完整的菊花植株，為器官發(fā)生途徑，D正確。
2．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。下列相關(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)胞具有全能性
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：選C。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)行植物組織培養(yǎng)形成脫毒苗，所依據(jù)的原理是細(xì)胞具有全能性，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。
[易錯(cuò)提醒]　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，不含有病毒)進(jìn)行植物組織培養(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。
命題點(diǎn)2　圍繞植物體細(xì)胞雜交技術(shù)考查科學(xué)探究
3．(2021·福建卷)科研人員利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育矮牽牛新品種，技術(shù)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(xì)胞分化形成的
B．獲得的雜種植株都能表現(xiàn)雙親的優(yōu)良性狀
C．可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體甲和乙的融合和細(xì)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(zhì)體
解析：選D。愈傷組織是幼嫩葉片通過細(xì)胞脫分化形成的，A錯(cuò)誤；由于基因的選擇性表達(dá)和基因間的互作效應(yīng)，獲得的雜種植株不一定能夠表現(xiàn)親本的優(yōu)良性狀，B錯(cuò)誤；可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體甲和乙的融合，但不能誘導(dǎo)細(xì)胞壁的再生，C錯(cuò)誤；由于植物細(xì)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(zhì)體，D正確。
4．(2022·十堰模擬)自然條件下蘭花雜交后代不易萌發(fā)。科研人員用四倍體品種綠寶石和二倍體品種春劍進(jìn)行雜交，獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)雜交蘭，并對(duì)其進(jìn)行染色體觀察與計(jì)數(shù)，培育過程如圖。下列分析不正確的是(　　)
A．調(diào)整培養(yǎng)基中植物激素的配比可影響原球莖的分裂與分化
B．春劍和綠寶石兩個(gè)品種之間不存在生殖隔離
C．所得雜交蘭植株的體細(xì)胞染色體數(shù)目為60條
D．通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，從雜種胚繁殖得到的大量雜交蘭性狀一致
解析：選B。植物激素的配比可影響植物的分裂與分化，A正確；春劍為二倍體生物，綠寶石為四倍體生物，形成的雜交蘭為三倍體，不可育，說明春劍和綠寶石兩個(gè)品種之間存在生殖隔離，B錯(cuò)誤；春劍為二倍體生物，綠寶石為四倍體生物，雜交生成的雜種胚應(yīng)該有20條染色體來自春劍，40條染色體來自綠寶石，故一共有60條染色體，C正確；植物組織培養(yǎng)技術(shù)是無性繁殖，得到的大量雜交蘭性狀是一致的，D正確。
[易錯(cuò)提醒]　植物體細(xì)胞雜交的三點(diǎn)提醒
(1)植物體細(xì)胞雜交過程屬于無性生殖，遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾的遺傳定律。
(2)同種植物的原生質(zhì)體更易融合，不同種植物原生質(zhì)體的融合需要物理或化學(xué)法誘導(dǎo)。得到的融合細(xì)胞類型有多種，必須經(jīng)過篩選，才能獲得所需要的雜種細(xì)胞。
(3)體細(xì)胞融合成功以后，不僅有AABB型雜種細(xì)胞，還能形成AAAA型和BBBB型融合細(xì)胞，但只有AABB型細(xì)胞是植物體細(xì)胞雜交所形成的雜種細(xì)胞，因此在雜種細(xì)胞形成后還應(yīng)有一個(gè)篩選過程。
考點(diǎn)二　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)
1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的概念與條件
(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)胞生長和增殖的技術(shù)。
(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件
2．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程
(1)體外培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞的類型
①一類細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖；
②另一類則需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長繁殖，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。
(2)過程
[教材深挖]
(選擇性必修3 P44正文)細(xì)胞在培養(yǎng)過程中分裂受阻的原因是：懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞會(huì)因細(xì)胞密度過大、有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻；對(duì)于貼壁細(xì)胞來說，除上述因素外，還會(huì)因?yàn)榻佑|抑制而停止分裂增殖。
3．干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用
種類 胚胎干細(xì)胞 成體干細(xì)胞 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞
來源 早期胚胎 骨髓、臍帶血等 體細(xì)胞(如成纖維細(xì)胞等)
特點(diǎn) 能分化成任何一種細(xì)胞、組織和器官，甚至成為個(gè)體 分化成特定的細(xì)胞或組織 能誘導(dǎo)分化成類似胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞
應(yīng)用 分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元和造血干細(xì)胞等 造血干細(xì)胞用于治療白血病，神經(jīng)干細(xì)胞用于治療帕金森病、阿爾茨海默病等 治療鐮狀細(xì)胞貧血、阿爾茨海默病、心血管疾病等
[教材深挖]
(選擇性必修3 P46相關(guān)信息，改編)科學(xué)家已嘗試采用多種方法來制備iPS細(xì)胞，嘗試說出幾種獲取iPS細(xì)胞的方法。
提示：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誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞。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。
[易錯(cuò)辨析]
1．制備肝細(xì)胞懸液時(shí)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．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。(×)
4．iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞。(√)
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)。
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)過程通常被稱為傳代培養(yǎng)。
2．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較
比較項(xiàng)目 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 植物組織培養(yǎng)
生物學(xué)原理 細(xì)胞增殖 細(xì)胞全能性
培養(yǎng)基性質(zhì) 液體 固體
培養(yǎng)結(jié)果 子代細(xì)胞 新的植株
培養(yǎng)條件 無菌、適宜的溫度和pH、營養(yǎng)等
培養(yǎng)對(duì)象 分散的單個(gè)細(xì)胞 植物器官、組織或細(xì)胞
過程 原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng) 脫分化、再分化
命題點(diǎn)1　圍繞動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程考查生命觀念及科學(xué)探究
1．(2022·湖北卷)某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長緩慢，其原因不可能的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)材料取自小鼠胚胎的腦組織
B．為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封
C．血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基
D．所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性
解析：選A。小鼠胚胎腦組織中含有豐富的原代神經(jīng)元，細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，不會(huì)造成生長緩慢，A符合題意；培養(yǎng)瓶瓶口密封會(huì)使培養(yǎng)液中缺氧，影響細(xì)胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使細(xì)胞生長緩慢，B不符合題意；血清經(jīng)過高溫處理后，其中活性成分變性，失去原有功能，細(xì)胞生存環(huán)境嚴(yán)重惡化，可能使細(xì)胞生長緩慢，C不符合題意；小鼠內(nèi)環(huán)境為弱堿性，所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性，使細(xì)胞生存環(huán)境惡劣，可能造成細(xì)胞生長緩慢，D不符合題意。
2．(2022·遼寧1月適應(yīng)性測(cè)試)為了初步檢測(cè)藥物X和Y的抗癌活性，在細(xì)胞培養(yǎng)板的每個(gè)孔中加入相同數(shù)量的肝癌細(xì)胞，使其貼壁生長，實(shí)驗(yàn)組加入等體積相同濃度的溶于二甲基亞砜(溶劑)的藥物X或Y，培養(yǎng)過程及結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．細(xì)胞培養(yǎng)液中通常需要加入血清
B．可用胰蛋白酶處理使肝癌細(xì)胞脫落下來并進(jìn)行計(jì)數(shù)
C．對(duì)照組中應(yīng)加入等體積的無菌蒸餾水
D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以初步判斷藥物X的抗癌效果較好
解析：選C。因血清中含有許多動(dòng)物細(xì)胞生長所需的物質(zhì)，所以培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞培養(yǎng)液中通常需要加入血清，A正確；對(duì)于已經(jīng)貼壁生長的肝癌細(xì)胞，可用胰蛋白酶處理，使肝癌細(xì)胞分散并脫落下來，有利于計(jì)數(shù)，B正確；實(shí)驗(yàn)組加入等體積相同濃度的溶于二甲基亞砜(溶劑)的藥物X或Y，故對(duì)照組中應(yīng)加入等體積的二甲基亞砜(溶劑)，C錯(cuò)誤；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，添加藥物X的實(shí)驗(yàn)組肝癌細(xì)胞數(shù)目最少，可以初步判斷藥物X的抗癌效果較好，D正確。
命題點(diǎn)2　圍繞干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用考查科學(xué)探究及社會(huì)責(zé)任
3．(2023·赫山區(qū)模擬)科學(xué)家們從27種候選分子中，通過排列組合實(shí)驗(yàn)，最終選取了8種在卵子發(fā)育早期十分關(guān)鍵的分子(NOBOX，F(xiàn)IGLA，TBPL2，SOHLH1，STAT3，DYNLL1，SUB1，LHX8)，通過基因工程的方法改造胚胎干細(xì)胞，賦予了胚胎干細(xì)胞制造這8種蛋白質(zhì)的能力。這些蛋白質(zhì)表達(dá)以后，通過調(diào)控細(xì)胞的分化，將這些胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了像卵子一樣的細(xì)胞，它們甚至還可以與精子受精，并且發(fā)育成一個(gè)早期胚胎。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．胚胎干細(xì)胞制造出這8種蛋白質(zhì)是細(xì)胞全能性的體現(xiàn)
B．上述方法得到的早期胚胎通過代孕能發(fā)育為正常個(gè)體
C．胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成像卵子一樣的細(xì)胞是通過細(xì)胞分化來實(shí)現(xiàn)的
D．胚胎干細(xì)胞能夠不斷分裂和分化，不會(huì)發(fā)生衰老和凋亡
解析：選C。胚胎干細(xì)胞制造出8種蛋白質(zhì)并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；由于上述方法得到的早期胚胎是由胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化后和精子受精結(jié)合形成的，胚胎干細(xì)胞是體細(xì)胞，并不是經(jīng)過減數(shù)分裂得到染色體減半的卵細(xì)胞，故通過代孕不能得到正常個(gè)體，B錯(cuò)誤；據(jù)題干信息可知，通過基因工程賦予胚胎干細(xì)胞制造8種蛋白質(zhì)的能力，在這些蛋白質(zhì)表達(dá)以后，通過調(diào)控細(xì)胞的分化，將這些胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了像卵子一樣的細(xì)胞，C正確；胚胎干細(xì)胞也會(huì)發(fā)生衰老和凋亡，D錯(cuò)誤。
4．(2022·東營模擬)日本京都大學(xué)的教授將4個(gè)關(guān)鍵基因移植入已分化的體細(xì)胞中并表達(dá)，使這個(gè)細(xì)胞成為具有類似干細(xì)胞功能的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)。如圖為該技術(shù)在人體細(xì)胞中實(shí)驗(yàn)的示意圖，據(jù)圖分析下列說法正確的是(　　)
A．iPS細(xì)胞與肌肉細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì)，關(guān)鍵基因在肌肉細(xì)胞中能復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯
B．iPS細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)與肌肉細(xì)胞內(nèi)的相同
C．用該技術(shù)得到的新生器官替換供體病變器官，可避免異體移植產(chǎn)生的免疫排斥反應(yīng)
D．4個(gè)關(guān)鍵基因表達(dá)的過程將改變肌肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)環(huán)境，使iPS細(xì)胞功能趨向?qū)ｉT化
解析：選C。肌肉細(xì)胞中無關(guān)鍵基因，因此與iPS細(xì)胞的遺傳物質(zhì)不同，A錯(cuò)誤；由于基因的選擇性表達(dá)，iPS細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)與肌肉細(xì)胞的不完全相同，B錯(cuò)誤；用該技術(shù)得到的新生器官替換供體病變器官，可避免異體移植產(chǎn)生的免疫排斥反應(yīng)，C正確；由圖可知，4個(gè)關(guān)鍵基因的表達(dá)使肌肉細(xì)胞發(fā)生了“脫分化”，使iPS細(xì)胞功能趨向多能化，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)三　動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體
1．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)原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。
(3)融合方法：PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等。
(4)結(jié)果：形成具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。
(5)意義：突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。
(6)應(yīng)用
①成為研究細(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為制造單克隆抗體開辟了新途徑。
[教材深挖]
(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：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．單克隆抗體及其應(yīng)用
(1)制備原理
①B淋巴細(xì)胞特點(diǎn)：一個(gè)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
(3)單克隆抗體的特點(diǎn)和應(yīng)用
3．動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物
(1)概念：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)。
(2)原理：細(xì)胞核的全能性。
(3)類型：①胚胎細(xì)胞核移植；②體細(xì)胞核移植。
4．體細(xì)胞核移植的過程
5．體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題
(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)物可以作為生物反應(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)物的細(xì)胞、組織或器官作為異種移植的供體等。
④科學(xué)研究?jī)r(jià)值：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)存在問題
①體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率非常低。
②理論研究相對(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。
[易錯(cuò)辨析]
1．動(dòng)物細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞必須是卵細(xì)胞。(×)
2．目前動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作法。(√)
3．動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。(√)
4．核移植所用的牛卵母細(xì)胞需在體外培養(yǎng)到MⅡ期。(√)
5．重構(gòu)胚的激活可用Ca2＋載體、蛋白酶合成抑制劑等。(√)
1．比較植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合
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
融合前處理 除去細(xì)胞壁 使細(xì)胞分散開
相關(guān)酶 纖維素酶和果膠酶 胰蛋白酶或膠原蛋白酶
誘導(dǎo)方法 物理法：電融合法、離心法；化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法 物理法：電融合法；化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)融合法；生物法：滅活病毒誘導(dǎo)法
結(jié)果 雜種植株 雜交細(xì)胞
應(yīng)用 培育植物新品種 主要用于制備單克隆抗體
意義 突破遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴(kuò)展了雜交的親本組合
相同點(diǎn) 動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法相似
2.單克隆抗體制備的兩次篩選
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 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)胞的情況下進(jìn)行克隆化培養(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
命題點(diǎn)1　圍繞細(xì)胞融合與單克隆抗體制備考查科學(xué)探究
1．(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：選C。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。
2．(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(lián)后重新偶聯(lián)可制備雙特異性抗體，簡(jiǎn)稱雙抗。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．雙抗可同時(shí)與2種抗原結(jié)合
B．利用雙抗可以將蛋白類藥物運(yùn)送至靶細(xì)胞
C．篩選雙抗時(shí)需使用制備單克隆抗體時(shí)所使用的2種抗原
D．同時(shí)注射2種抗原可刺激B細(xì)胞分化為產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞
解析：選D。根據(jù)抗原和抗體發(fā)生特異性結(jié)合的原理推測(cè)，雙抗可同時(shí)與2種抗原結(jié)合，A正確；根據(jù)抗原與抗體能夠發(fā)生特異性結(jié)合的特性，利用雙抗可以將蛋白類藥物運(yùn)送至靶細(xì)胞，從而使藥物發(fā)揮相應(yīng)的作用，B正確；由于雙抗是在兩種不同的抗原刺激下，B細(xì)胞增殖、分化產(chǎn)生不同的漿細(xì)胞分泌形成的，因此，篩選雙抗時(shí)需使用制備單克隆抗體時(shí)所使用的2種抗原來進(jìn)行抗原—抗體檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雙抗的篩選，C正確；同時(shí)注射2種抗原可刺激B細(xì)胞分化形成不同的漿細(xì)胞，而不是分化成產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞，D錯(cuò)誤。
3．(2022·柯橋區(qū)模擬)如圖所示，核苷酸合成有兩個(gè)途徑，物質(zhì)A可以阻斷其中的全合成途徑。正常細(xì)胞內(nèi)含有補(bǔ)救合成途徑所必須的轉(zhuǎn)化酶和激酶，制備單克隆抗體時(shí)選用的骨髓瘤細(xì)胞中缺乏轉(zhuǎn)化酶。現(xiàn)用加入H、A、T三種物質(zhì)的“HAT培養(yǎng)基”來篩選特定的雜交瘤細(xì)胞。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．B淋巴細(xì)胞及其自身融合細(xì)胞因含有轉(zhuǎn)化酶可在HAT培養(yǎng)基上無限增殖
B．雜交瘤細(xì)胞因?yàn)榭梢赃M(jìn)行上述兩個(gè)途徑所以能在HAT培養(yǎng)基上大量增殖
C．HAT培養(yǎng)基上篩選出的雜交瘤細(xì)胞都能分泌針對(duì)同一種抗原的抗體
D．利用雜交瘤細(xì)胞制備的單克隆抗體可作為特異性探針研究相應(yīng)抗原蛋白的結(jié)構(gòu)
解析：選D。B淋巴細(xì)胞及其自身融合細(xì)胞均屬于高度分化的細(xì)胞，不能無限增殖，A錯(cuò)誤；雜交瘤細(xì)胞只能通過補(bǔ)救合成途徑在HAT培養(yǎng)基上大量增殖，B錯(cuò)誤；HAT培養(yǎng)基上篩選出的雜交瘤細(xì)胞既能大量增殖，又能產(chǎn)生抗體，但不一定產(chǎn)生針對(duì)同一種抗原的抗體，C錯(cuò)誤；利用雜交瘤細(xì)胞制備的單克隆抗體可作為特異性探針研究相應(yīng)抗原蛋白的結(jié)構(gòu)，D正確。
命題點(diǎn)2　圍繞動(dòng)物體細(xì)胞核移植考查生命觀念及科學(xué)探究
4．(2021·遼寧卷)如圖是利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆優(yōu)質(zhì)奶牛的簡(jiǎn)易流程圖，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質(zhì)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(duì)受精卵進(jìn)行處理
D．過程③將激活后的重組細(xì)胞培養(yǎng)至原腸胚后移植
解析：選B。后代丁的細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來自甲，細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)來自乙，則丁的遺傳性狀由甲和乙的遺傳物質(zhì)共同決定，A錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中需要提供95%空氣(保證細(xì)胞的有氧呼吸)和5%CO2(維持培養(yǎng)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(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行處理，C錯(cuò)誤；過程③將激活后的重組細(xì)胞培養(yǎng)至囊胚或桑葚胚后移植，D錯(cuò)誤。
5．(2022·薛城區(qū)模擬)中國科學(xué)家宣布克隆出了五只有節(jié)律缺陷的基因編輯猴。本次克隆猴所用的核供體細(xì)胞來自一只成年猴。此供體猴是幾年前，科學(xué)家通過向猴受精卵中注射CRISPR/Cas9的方法得到的基因敲除猴，它生來就缺少控制動(dòng)物節(jié)律的核心基因——BMAL1基因，因此它從小就患有睡眠障礙癥。科學(xué)家從供體猴體內(nèi)提取出一些細(xì)胞，然后以這些細(xì)胞為核供體培養(yǎng)出了五只BMAL1基因敲除克隆猴。以下說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．克隆猴患有睡眠障礙，說明已分化細(xì)胞的細(xì)胞核不具有全能性
B．將供體猴的體細(xì)胞核導(dǎo)入去核卵母細(xì)胞中，一般采用顯微注射技術(shù)
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(huán)境因素的影響，五只克隆猴的表型可能出現(xiàn)差異
解析：選A。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(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，A錯(cuò)誤；克隆動(dòng)物培育過程中需將供體猴的體細(xì)胞核導(dǎo)入去核卵母細(xì)胞中，一般采用顯微注射技術(shù)，B正確；根據(jù)題干信息可知，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(huán)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(xiàn)差異，D正確。
[真題演練]
1．(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：選C。過程①是獲得植物細(xì)胞的原生質(zhì)體，需要用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，A正確；根據(jù)題干信息“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。”故過程②通過紫外線照射是使中間偃麥草的染色體斷裂，B正確；滅活病毒誘導(dǎo)法是動(dòng)物細(xì)胞融合特有的方法，誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合常用物理法、化學(xué)法，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)最終將不抗鹽的普通小麥和抗鹽的偃麥草整合形成耐鹽小麥，說明耐鹽小麥染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段，D正確。
2．(2021·浙江1月選考)如圖為動(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：選C。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，使其分散成單個(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，D錯(cuò)誤。
3．(2021·遼寧卷)下列有關(guān)病毒在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．滅活的病毒可用于誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合
B．用特定的病毒免疫小鼠可制備單克隆抗體
C．基因工程中常用噬菌體轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞
D．經(jīng)滅活或減毒處理的病毒可用于免疫預(yù)防
解析：選C。促進(jìn)動(dòng)物細(xì)胞的融合除了物理方法和化學(xué)方法外，還可以采用滅活的病毒，A正確；病毒作為抗原可刺激機(jī)體發(fā)生特異性免疫，產(chǎn)生抗體，用特定的病毒免疫小鼠可制備單克隆抗體，B正確；基因工程中常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞，農(nóng)桿菌的特點(diǎn)是其細(xì)胞內(nèi)的Ti質(zhì)粒上的T－DNA片段能夠轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上，C錯(cuò)誤；經(jīng)過滅活或減毒處理的病毒可以作為免疫學(xué)中的疫苗，用于免疫預(yù)防，D正確。
4．(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：選D。單抗的制作需要篩選，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)抗原決定簇只能刺激機(jī)體產(chǎn)生一種抗體，所以向小鼠體內(nèi)注入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。
[長句特訓(xùn)]
小鼠體細(xì)胞有同源染色體20對(duì)，是生物實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究中最常用的一種小型哺乳動(dòng)物。回答下列問題：
設(shè)問形式1　必備知識(shí)表述類命題
(1)培養(yǎng)小鼠細(xì)胞時(shí)，從體內(nèi)取出組織塊并剪碎，用胰蛋白酶處理，使其分散成單個(gè)細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液，放入培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)進(jìn)行________(填“傳代”或“原代”)培養(yǎng)，該培養(yǎng)需要的條件有_______________________(答3點(diǎn))。
設(shè)問形式2　過程梳理類命題
(2)若用小鼠來制備抗新冠病毒的單克隆抗體，制作過程中需向小鼠注入的抗原是________________________，一段時(shí)間后，提取B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，通過選擇性培養(yǎng)基篩選得到雜交瘤細(xì)胞，進(jìn)行____________培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，獲得既能無限增殖又能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞分裂中期有核DNA分子________個(gè)，通過體外或體內(nèi)培養(yǎng)該細(xì)胞，從中提取抗新冠病毒的單克隆抗體。
設(shè)問形式3　科學(xué)探究類命題
(3)為探究血清對(duì)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的影響，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路為：_________________________________________________________________
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_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析：(1)原代培養(yǎng)是指動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)，培養(yǎng)小鼠細(xì)胞時(shí)，從體內(nèi)取出組織塊并剪碎，用胰蛋白酶處理，使其分散成單個(gè)細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液，放入培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)進(jìn)行原代培養(yǎng)，該培養(yǎng)需要的條件有無菌無毒的環(huán)境(無菌操作)，適宜溫度和pH、氣體環(huán)境，適宜的營養(yǎng)物質(zhì)等。(2)若用小鼠來制備抗新冠病毒的單克隆抗體，制作過程中需向小鼠注入的抗原是新冠病毒(或滅活的新冠病毒)，一段時(shí)間后，提取B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，通過選擇性培養(yǎng)篩選得到雜交瘤細(xì)胞，進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，獲得既能無限增殖又能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞是小鼠的B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合后形成的，共有染色體80條，且該細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂增加細(xì)胞數(shù)目，故其分裂中期有核DNA分子160個(gè)，通過體外或體內(nèi)培養(yǎng)該細(xì)胞，從中提取抗新冠病毒的單克隆抗體。(3)探究血清對(duì)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的影響時(shí)，實(shí)驗(yàn)的自變量是有無血清，故實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路為：將配制好的基本培養(yǎng)基均分成甲、乙兩組，乙組加入適量的血清，甲組加入等量的生理鹽水，然后將等量的動(dòng)物細(xì)胞分別放入甲、乙兩組培養(yǎng)基中，在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，觀察細(xì)胞的生長發(fā)育狀況。
答案：(1)原代　無菌無毒環(huán)境(無菌操作)，適宜溫度和pH、氣體環(huán)境，適宜的營養(yǎng)物質(zhì)　(2)新冠病毒(或滅活的新冠病毒)　克隆化　160　(3)將配制好的基本培養(yǎng)基均分成甲、乙兩組，乙組加入適量的血清，甲組加入等量的生理鹽水，然后將等量的動(dòng)物細(xì)胞分別放入甲、乙兩組培養(yǎng)基中，在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，觀察細(xì)胞的生長發(fā)育狀況
第3課　植物細(xì)胞工程與動(dòng)物細(xì)胞工程
[基礎(chǔ)練透]
1．(2022·莆田市二模)科研人員利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得試管苗，部分操作過程如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
→→→
　①　　　　　②　　　　③　　　　　④
A．步驟①選取形成層是因?yàn)槠浼?xì)胞分裂旺盛
B．步驟②需要對(duì)胡蘿卜的組織塊進(jìn)行消毒
C．步驟③通過細(xì)胞分化形成愈傷組織
D．步驟③和步驟④所用的培養(yǎng)基有差異
解析：選C。形成層細(xì)胞分裂旺盛，容易誘導(dǎo)脫分化，A正確；步驟②需要對(duì)胡蘿卜的組織塊進(jìn)行消毒，防止培養(yǎng)過程中微生物感染，B正確；步驟③通過脫分化形成愈傷組織，C錯(cuò)誤；步驟③為脫分化形成愈傷組織，步驟④為再分化形成胚狀體，脫分化和再分化培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長素的含量、比例不同，因此步驟③和步驟④所用的培養(yǎng)基有差異，D正確。
2．(2022·棗莊市二模)科學(xué)家利用馬鈴薯和西紅柿葉片分離原生質(zhì)體并進(jìn)行細(xì)胞雜交，最終獲得了雜種植株，相關(guān)過程如圖所示。有關(guān)分析正確的是(　　)
A．過程①應(yīng)將葉片上表皮向上，置于含纖維素酶和果膠酶的等滲或略高滲溶液中
B．過程②中的原生質(zhì)體由細(xì)胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成
C．過程④可用高Ca2＋—低pH融合法，目的是促進(jìn)原生質(zhì)體融合
D．過程⑤進(jìn)行脫分化和再分化，雜種植株一定具有馬鈴薯和西紅柿的優(yōu)良性狀
解析：選A。應(yīng)將葉片下表皮的一面朝下(能與溶液接觸)，原生質(zhì)體沒有細(xì)胞壁，為避免原生質(zhì)體吸水漲破，將葉片置于等滲或略高滲溶液中，A正確；原生質(zhì)層的結(jié)構(gòu)是由細(xì)胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成，而原生質(zhì)體包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核和細(xì)胞器等，B錯(cuò)誤；誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的化學(xué)法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，過程④可用高Ca2＋—高pH融合法，目的是促進(jìn)原生質(zhì)體融合，C錯(cuò)誤；由于基因的選擇性表達(dá)，獲得的雜種植株不一定能夠表現(xiàn)親本的優(yōu)良性狀，如番茄—馬鈴薯雜種植物，地上沒有結(jié)番茄，地下也沒有長馬鈴薯，D錯(cuò)誤。
3．實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)(非克隆培養(yǎng))的基本過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．甲過程需要對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒
B．乙過程對(duì)皮膚組織可用胰蛋白酶處理
C．丙過程是原代培養(yǎng)
D．丁過程直接將丙過程得到的細(xì)胞分瓶培養(yǎng)
解析：選D。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要無菌無毒的環(huán)境，甲過程是指從實(shí)驗(yàn)小鼠身上取下皮膚組織，該過程需要對(duì)小鼠進(jìn)行消毒處理，A正確；乙過程表示將皮膚組織分散成單個(gè)細(xì)胞制備成細(xì)胞懸液，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進(jìn)行處理，B正確；丙過程為將動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)，即丙過程為原代培養(yǎng)，C正確；丁過程表示傳代培養(yǎng)，需要再次用胰蛋白酶處理并離心收集，之后，將收集的細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，分瓶培養(yǎng)，D錯(cuò)誤。
4．(2022·山東棗莊模擬)關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞融合的說法，不正確的是(　　)
A．動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程
B．細(xì)胞融合后形成的具有原來兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞
C．細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能
D．常用的誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法和紫外線照射等
解析：選D。常用的誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等，而紫外線照射不是誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法，D錯(cuò)誤。
5．(2022·北京延慶模擬)6-磷酸葡萄糖脫氫酶(G-6PD)有F和S兩種類型，分別由一對(duì)等位基因XF和XS編碼。將基因型為XFXS的女性皮膚組織用胰蛋白酶處理，進(jìn)行原代培養(yǎng)，然后用不同的單個(gè)細(xì)胞分別進(jìn)行單克隆培養(yǎng)。分別從原代培養(yǎng)和各單克隆培養(yǎng)取樣，對(duì)G-6PD進(jìn)行電泳檢測(cè)，結(jié)果如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．原代培養(yǎng)的細(xì)胞中都含有XF基因和XS基因
B．原代培養(yǎng)細(xì)胞電泳圖有2個(gè)條帶，是因?yàn)橥瑫r(shí)檢測(cè)了多個(gè)細(xì)胞
C．單克隆培養(yǎng)的細(xì)胞1、2、4、5、8、9與3、6、7所含基因不同
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是女性細(xì)胞中一條X染色體隨機(jī)失活導(dǎo)致的
解析：選C。將基因型為XFXS的女性皮膚組織用胰蛋白酶處理，進(jìn)行原代培養(yǎng)，由于細(xì)胞分裂過程中遺傳物質(zhì)不變，所以原代培養(yǎng)的細(xì)胞中都含有XF基因和XS基因，A正確；對(duì)原代培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行電泳檢測(cè)，結(jié)果出現(xiàn)F型蛋白和S型蛋白，而單克隆培養(yǎng)的細(xì)胞只能出現(xiàn)一種條帶，說明原代培養(yǎng)的細(xì)胞為不同類型，即原代培養(yǎng)細(xì)胞電泳圖有2個(gè)條帶是因?yàn)橥瑫r(shí)檢測(cè)了多個(gè)細(xì)胞，B正確；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，遺傳物質(zhì)不變，故細(xì)胞1、2、4、5、8、9與3、6、7所含基因相同，C錯(cuò)誤；原代培養(yǎng)的細(xì)胞后代用胰蛋白酶處理形成的單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行克隆培養(yǎng)，在克隆培養(yǎng)的后代中，有的細(xì)胞群只合成F型蛋白，有的細(xì)胞群只合成S型蛋白，說明XFXS的雌性體細(xì)胞的兩個(gè)X染色體會(huì)有一個(gè)隨機(jī)失活，且這個(gè)細(xì)胞的后代相應(yīng)的X染色體均會(huì)發(fā)生同樣的變化，D正確。
6．將蝌蚪腸細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”發(fā)育成正常的蝌蚪，而單獨(dú)培養(yǎng)腸細(xì)胞卻不能發(fā)育成蝌蚪。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．腸細(xì)胞不能表達(dá)全能性是受某些物質(zhì)的限制
B．“合子”第一次分裂后形成的細(xì)胞已失去全能性
C．“合子”發(fā)育成正常蝌蚪的過程中伴隨著細(xì)胞分化
D．細(xì)胞核具有全能性，是由于其含有該物種的全套基因
解析：選B。腸細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核蛙卵中，形成的“合子”具有全能性，說明已分化的腸細(xì)胞不能表達(dá)全能性是受某些物質(zhì)的限制，A正確；細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性，“合子”第一次分裂后形成的細(xì)胞仍具有全能性，B錯(cuò)誤；“合子”發(fā)育成正常蝌蚪的過程中伴隨著細(xì)胞分化，C正確；細(xì)胞核具有全能性，是由于其含有該物種的全套基因，D正確。
7．(多選)HER—2(一種跨膜糖蛋白)高表達(dá)通常只出現(xiàn)于胎兒期，正常人體組織中其表達(dá)量極低，在乳腺細(xì)胞中高表達(dá)可加速細(xì)胞分裂，使其增殖、分化過程失衡，最終轉(zhuǎn)變?yōu)槿橄侔？贵w—藥物偶聯(lián)物T—DMI由曲妥珠單抗和藥物DMI連接而成，對(duì)HER—2有很強(qiáng)的靶向性。下列相關(guān)分析正確的是(　　)
A．胎兒期HER—2高表達(dá)可能與胚胎發(fā)育有關(guān)，成人HER—2含量高可為乳腺癌診斷提供參考
B．因?yàn)楂@取的B淋巴細(xì)胞可能有多種，所以曲妥珠單抗的制備過程需進(jìn)行專一抗體陽性檢測(cè)
C．DMI與HER—2特異性結(jié)合是T—DMI對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行選擇性殺傷的關(guān)鍵
D．利用同位素標(biāo)記的曲妥珠單抗在乳腺組織中成像的技術(shù)可定位診斷腫瘤的位置
解析：選ABD。HER—2(一種跨膜糖蛋白)高表達(dá)通常只出現(xiàn)于胎兒期，可能與胚胎發(fā)育有關(guān)，正常人體組織中其表達(dá)量極低，在乳腺細(xì)胞中高表達(dá)可加速細(xì)胞分裂，使其增殖、分化過程失衡，最終轉(zhuǎn)變?yōu)槿橄侔猿扇薍ER—2含量高可為乳腺癌診斷提供參考，A正確；機(jī)體生活的環(huán)境存在多種抗原，所以獲取的B淋巴細(xì)胞可能有多種，故曲妥珠單抗的制備過程需進(jìn)行專一抗體陽性檢測(cè)，以保證能與HER—2特異性結(jié)合，B正確；DMI是藥物，不能與HER—2特異性結(jié)合，能與HER—2特異性結(jié)合的是曲妥珠單抗，C錯(cuò)誤；曲妥珠單抗能與HER—2特異性結(jié)合，故利用同位素標(biāo)記的曲妥珠單抗在乳腺組織中成像的技術(shù)可定位診斷腫瘤的位置，D正確。
8．科學(xué)家用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，將番茄的原生質(zhì)體和馬鈴薯的原生質(zhì)體融合，成功地培育出了“番茄—馬鈴薯”雜種植株，培育過程如圖所示，其中①～⑤表示過程，a～f表示細(xì)胞、組織或植株。據(jù)圖回答下列問題：
(1)在植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中，過程①常用________________酶處理植物細(xì)胞以除去細(xì)胞壁。
(2)過程②表示___________，依據(jù)的生物學(xué)原理是__________________。
(3)與過程③密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器是____________。
(4)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是_________，其中過程④表示____________過程，過程⑤涉及的細(xì)胞分裂方式為__________。
(5)若番茄細(xì)胞內(nèi)含m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”雜種植株的體細(xì)胞內(nèi)含____________條染色體；若由雜種細(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)離體培養(yǎng)得到的植株為幾倍體？________________。
(6)如果形成c的原生質(zhì)體a、b來源于同一株番茄，那么更常用且有效的得到番茄植株f的處理方法是_________________。
解析：(1)由圖可知，過程①為用纖維素酶和果膠酶處理兩種植物細(xì)胞以除去細(xì)胞壁，得到原生質(zhì)體。(2)過程②表示誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，依據(jù)的生物學(xué)原理是細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。(3)過程③是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁，在此過程中高爾基體起重要作用。(4)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是植物細(xì)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(xì)胞進(jìn)行有絲分裂。(5)植物體細(xì)胞雜交得到的雜種細(xì)胞中染色體數(shù)目是番茄細(xì)胞和馬鈴薯細(xì)胞中染色體數(shù)目之和，即雜種細(xì)胞有m＋n條染色體；若培育成的雜種植株是四倍體，則該雜種植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株是單倍體，因?yàn)槠涫怯膳渥?如花粉)發(fā)育而來的。(6)利用同一株植物的體細(xì)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(fā)的植物種子或幼苗。
答案：(1)纖維素酶和果膠　(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合　細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性　(3)高爾基體　(4)植物細(xì)胞的全能性　脫分化　有絲分裂　(5)m＋n　單倍體　(6)用適宜濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的番茄種子或幼苗
[能力提升]
9．用植物細(xì)胞工程技術(shù)將天竺葵與香茅草進(jìn)行雜交可產(chǎn)生驅(qū)蚊香草，使有驅(qū)蚊作用的香茅醛隨著植物的蒸騰作用散發(fā)到空氣中，達(dá)到驅(qū)蚊的效果。下列有關(guān)培養(yǎng)過程的敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．原生質(zhì)體的融合常用PEG作為誘導(dǎo)劑
B．形成的愈傷組織其代謝類型是自養(yǎng)需氧型
C．由雜種細(xì)胞→雜種植株，要經(jīng)過有絲分裂和細(xì)胞的分化
D．該項(xiàng)技術(shù)可打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種
解析：選B。植物體細(xì)胞雜交過程中，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑是PEG，A正確；雜種細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)形成的愈傷組織，自身不含葉綠素?zé)o法進(jìn)行光合作用，其營養(yǎng)物質(zhì)來自培養(yǎng)基，代謝類型是異養(yǎng)需氧型，B錯(cuò)誤；雜種細(xì)胞要經(jīng)過有絲分裂、脫分化和再分化才能形成雜種植株，C正確；植物體細(xì)胞雜交打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，D正確。
10．(2022·山東模擬)2020年12月24日，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)的趙明輝團(tuán)隊(duì)研究的克隆貓“平安”降生。“平安”的獲得是從野生森林貓的皮膚上取了一小塊皮膚，用一只在寵物醫(yī)院做絕育手術(shù)的中華田園貓的卵子作為受體，通過細(xì)胞核置換和人工激活，制作出多枚體細(xì)胞克隆胚胎。將克隆胚胎移植到受體母貓后，經(jīng)過62天孕育而得到的。經(jīng)鑒定，“平安”與受體母貓無任何親緣關(guān)系。用貓克隆技術(shù)和基因編輯技術(shù)可以大量生產(chǎn)攜帶特定疾病的個(gè)體，供醫(yī)學(xué)研究和藥物開發(fā)所使用。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．從中華田園貓的卵巢中獲取的卵子應(yīng)在體外培養(yǎng)到減數(shù)分裂Ⅱ中期
B．對(duì)野生森林貓的皮膚組織用胰蛋白酶處理后進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)獲得更多的核供體細(xì)胞
C．用乙醇、蛋白酶合成抑制劑等物質(zhì)激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程
D．對(duì)受體中華田園貓進(jìn)行同期發(fā)情和免疫抑制處理，以保證移入的桑葚胚或囊胚在其子宮內(nèi)存活
解析：選D。從中華田園貓的卵巢中獲取的卵子未發(fā)育成熟，應(yīng)在體外培養(yǎng)到減數(shù)分裂Ⅱ中期，A正確；對(duì)野生森林貓的皮膚組織用胰蛋白酶處理后形成單個(gè)細(xì)胞，防止接觸抑制，進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)獲得更多的核供體細(xì)胞，B正確；用乙醇、蛋白酶合成抑制劑等物質(zhì)激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程，C正確；同種生物受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，不需要注射免疫抑制劑，D錯(cuò)誤。
11．(多選)間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)是來源于中胚層，存在于骨髓及多種組織中的多向分化的一類干細(xì)胞，可向成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞及神經(jīng)細(xì)胞等分化。研究人員將一定量的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植到多名系統(tǒng)性紅斑狼瘡志愿患者體內(nèi)，結(jié)果這些患者的病情得到緩解。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．間充質(zhì)干細(xì)胞分化的過程中，核酸的數(shù)量會(huì)發(fā)生改變
B．移植間充質(zhì)干細(xì)胞可緩解系統(tǒng)性紅斑狼瘡病情的原因可能是該細(xì)胞具有降低特異性免疫的作用
C．衰老的間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞核體積減小，染色質(zhì)收縮，染色加深
D．體外培養(yǎng)間充質(zhì)干細(xì)胞時(shí)，需將其放在含95%的O2加5%的CO2的混合氣體中培養(yǎng)
解析：選CD。細(xì)胞分化的過程中，因?yàn)榛虻倪x擇性表達(dá)，RNA的種類和數(shù)量會(huì)發(fā)生改變。所以說經(jīng)過細(xì)胞分化后核酸的數(shù)量會(huì)發(fā)生改變，A正確。系統(tǒng)性紅斑狼瘡是由于機(jī)體免疫系統(tǒng)異常敏感，反應(yīng)過度，“敵我不分”地將自身物質(zhì)當(dāng)作外來異物攻擊，為自身免疫病，而將一定量的間充質(zhì)干細(xì)胞移植到患者身上，病情緩解，原因可能是抑制其免疫細(xì)胞功能，使機(jī)體免疫系統(tǒng)敏感性降低，特異性免疫減弱，B正確；衰老的細(xì)胞特點(diǎn)之一是細(xì)胞核體積變大，C錯(cuò)誤；體外培養(yǎng)間充質(zhì)干細(xì)胞時(shí)，需將其放在含95%的空氣加5%的CO2的混合氣體中培養(yǎng)，D錯(cuò)誤。
12．(2022·河北模擬)甘草酸是中藥甘草中的主要活性成分，為了快速檢測(cè)甘草酸，科研人員利用細(xì)胞工程技術(shù)制備了抗甘草酸的單克隆抗體，其基本操作過程如圖1。圖2是科研人員利用野生型清水紫花苜蓿和里奧百脈根培育抗鼓脹病的苜蓿新品種流程圖(注：IOA可抑制植物細(xì)胞呼吸第一階段，R－6G可阻止線粒體的呼吸作用，二者有效抑制不同植物細(xì)胞正常代謝的臨界濃度不同)。請(qǐng)回答下列問題：
圖1
圖2
(1)圖1中制備單克隆抗體首先需要對(duì)動(dòng)物進(jìn)行免疫處理，所用的抗原是________________________。②過程常用____________________作為誘導(dǎo)劑，該誘導(dǎo)劑不能用于植物細(xì)胞的融合。③和④過程為兩次篩選過程，這兩次篩選的目的分別是______________________________________。
細(xì)胞丁的特性是______________________________。
(2)圖2中①過程可使用________________________作為誘導(dǎo)劑，也可使用____________________等物理方法。圖中③過程愈傷組織經(jīng)過______________形成再生植株，這一過程的原理是______________________。推測(cè)在融合后只有異源融合產(chǎn)物能夠存活的原因是________________________________。
解析：(1)由圖1可知，圖中所用抗原是甘草酸—牛血清白蛋白結(jié)合抗原，圖1中②過程為促進(jìn)細(xì)胞融合的過程，常用滅活的病毒作用于細(xì)胞膜上的糖蛋白，使細(xì)胞互相融合，因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞膜上有很強(qiáng)的細(xì)胞識(shí)別能力，而植物細(xì)胞不存在這種能力，所以該方法不適用于植物。細(xì)胞融合后要進(jìn)行兩次篩選，即圖1中的③和④過程，第一次篩選把雜交瘤細(xì)胞選出來，第二次篩選把能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞選出來。骨髓瘤細(xì)胞可以無限增殖，而細(xì)胞甲，即B淋巴細(xì)胞可以產(chǎn)生抗體但不可以無限增殖，所以需要兩者結(jié)合，兩者結(jié)合后經(jīng)過篩選獲得的細(xì)胞丁既能產(chǎn)生特定抗體又能無限增殖。(2)圖2中①過程誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合需要用聚乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑，也可采用離心、電融合等物理方法誘導(dǎo)融合。圖2中③過程愈傷組織經(jīng)過再分化形成再生植株，這一過程的原理是植物細(xì)胞的全能性。根據(jù)題意可知，IOA可抑制植物細(xì)胞呼吸第一階段，R－6G可阻止線粒體的呼吸作用，由于異源融合產(chǎn)物因代謝互補(bǔ)可恢復(fù)生長并獲得再生能力，因此在融合后只有異源融合產(chǎn)物能夠存活。
答案：(1)甘草酸—牛血清白蛋白結(jié)合抗原　滅活的病毒　篩選出雜交瘤細(xì)胞；篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞　既能產(chǎn)生特定抗體又能無限增殖　(2)聚乙二醇(PEG)　離心、電融合　再分化　植物細(xì)胞的全能性　異源融合產(chǎn)物因代謝互補(bǔ)可恢復(fù)生長并獲得再生能力
13．(2022·山東泰安模擬)胚胎干細(xì)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(yī)學(xué)上的應(yīng)用。科學(xué)家通過體外誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞，獲得了類似于胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(簡(jiǎn)稱iPS細(xì)胞)。因?yàn)檎T導(dǎo)過程無須破壞胚胎，而且iPS細(xì)胞可來源于病人自身的體細(xì)胞，因此iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞。如圖為iPS細(xì)胞的獲得及用其培育不同種細(xì)胞的示意圖(c-Myc、Klf4、Sox2和Oct-3/4等基因與細(xì)胞的脫分化有關(guān))。回答下列問題：
(1)在對(duì)成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，常用胰蛋白酶處理使之分散成單個(gè)細(xì)胞，這說明細(xì)胞間的物質(zhì)為________，__________(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶處理成纖維細(xì)胞，原因是___________________________________________。
(2)在培養(yǎng)iPS細(xì)胞的過程中，培養(yǎng)基中應(yīng)含有細(xì)胞所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)，并定期更換培養(yǎng)液。定期更換培養(yǎng)液的目的是_________________________。
(3)過程③④為iPS細(xì)胞提供的條件不同，分化得到的細(xì)胞不同，可知細(xì)胞分化是__________________的結(jié)果。若iPS細(xì)胞來源于病人自身體細(xì)胞的誘導(dǎo)，再將其分化出的細(xì)胞移入患者體內(nèi)的優(yōu)勢(shì)是__________________。
(4)如果誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為原始生殖細(xì)胞，該技術(shù)可能的應(yīng)用是_________________________________________________________________。
解析：(1)在對(duì)成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，常用胰蛋白酶處理使之分散成單個(gè)細(xì)胞，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1.5，當(dāng)pH大于6時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性。胰蛋白酶作用的適宜pH為7.2～8.4。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，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰蛋白酶適宜用于細(xì)胞培養(yǎng)。(2)在培養(yǎng)iPS細(xì)胞的過程中，培養(yǎng)基中應(yīng)含有細(xì)胞所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)，并定期更換培養(yǎng)液。定期更換培養(yǎng)液的目的是清除代謝廢物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。(3)細(xì)胞分化是基因的選擇性表達(dá)的結(jié)果。若iPS細(xì)胞來源于病人自身體細(xì)胞的誘導(dǎo)，再將其分化出的細(xì)胞移入患者體內(nèi)，由于自身體細(xì)胞組織相容性抗原相同，故可以避免發(fā)生免疫排斥問題。(4)如果誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為原始生殖細(xì)胞，可以用該技術(shù)解決不育問題。
答案：(1)蛋白質(zhì)　不能　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)境中失活變性　(2)清除代謝廢物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害　(3)基因的選擇性表達(dá)　避免了免疫排斥問題　(4)解決不育問題

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