資源簡介

　　　　植物細胞工程和動物細胞工程的綜合考查
一、植物細胞工程的綜合考查
1．細胞的全能性
(1)概念：細胞的全能性是指細胞經分裂和分化后，仍然具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。
(2)原因：構成生物體的所有體細胞都是由受精卵通過有絲分裂發育而來的，含有相同的遺傳物質，都含有本物種的所有遺傳信息，因此每個體細胞都有發育成完整個體的潛能。生物的生殖細胞在一定條件下也具有全能性，是因為生殖細胞中含有本物種生長發育的全套遺傳信息，盡管其遺傳物質是體細胞的一半。
(3)表達的條件：由于基因的選擇性表達，細胞的全能性在植株上受到限制不能表達，只有在離體條件下，在營養、激素和其他條件適宜的情況下，細胞才能表達其全能性。動物細胞難以表達其全能性，但是通過核移植后，細胞核仍可表達其全能性。
(4)表達的難易程度：植物細胞全能性易表達，而動物細胞的全能性不易表達，但動物細胞核的全能性可以表達。在所有細胞中，受精卵可直接發育為個體，有的生殖細胞也可在一定條件下表達其全能性。
(5)意義：細胞全能性是植物組織培養和體細胞雜交的理論基礎，也是現代動物體細胞克隆技術的理論基礎。
2．植物激素在組織培養過程中的重要作用
生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵激素，其作用及特點如表：
激素使用 實驗結果
使用順序 先使用生長素，后使用細胞分裂素 有利于細胞分裂，但細胞不分化
先使用細胞分裂素，后使用生長素 細胞既分裂也分化
生長素與細胞分裂素同時使用 分化頻率提高
生長素濃度/細胞分裂素濃度的比值 該比值高時 有利于根的形成，抑制芽的形成
該比值低時 有利于芽的形成，抑制根的形成
該比值適中時 促進愈傷組織的生長
例1　如圖表示利用植物體細胞雜交技術獲得“胡蘿卜—羊角芹”雜種植株的技術流程。回答下列問題：
(1)過程①用到的酶是________________。過程①需要在等于或略高于細胞滲透壓的溶液中進行，其目的是_______________________________________________________________。
(2)用化學法誘導原生質體融合時，常用________________________作為誘導劑。若用紅色熒光和綠色熒光分別標記胡蘿卜和羊角芹細胞質膜上的蛋白質，則判斷某原生質體是由胡蘿卜細胞和羊角芹細胞融合而成的依據是__________________________________________。
(3)過程③是在________(填“避光”或“適宜光照”)條件下進行的。過程③所用培養基中的生長素和細胞分裂素的比例要求合適，探究此過程中生長素和細胞分裂素的合適比例的大致實驗思路是_________________________________________________________________。
(4)過程④的實質是___________________________________________________________。
與傳統的有性雜交方法相比，植物體細胞雜交技術具有的主要優點是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
例2　如圖表示菊花的嫩枝和月季的花藥離體培養過程，據圖回答下列問題：
(1)菊花的組織培養與月季的花藥培養都需要制備專用的______________固體培養基。
(2)用于培養的菊花嫩枝和月季花藥都需要消毒，要嚴格控制雜菌污染的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)為大量獲得菊花和月季的愈傷組織，適宜采取________(填“黑暗”或“光照”)培養。之后將愈傷組織轉移到含有一定濃度______________的培養基中進行再分化。
(4)滁菊長期營養繁殖易造成病毒積累，導致滁菊花色劣變。某研究小組比較了3種脫毒方法對滁菊體內菊花B病毒(CVB)和菊花矮化類病毒(CSVd)脫除的效果，結果見表。如圖是對不同試管苗進行RT－PCR(逆轉錄PCR)后的電泳示意圖(引物根據CVB的基因序列設計)。
不同脫毒方法對“滁菊”莖尖脫毒率的影響
脫毒方法 樣本數 脫除CSVd率/% 脫除CVB率/% 脫除(CSVd＋CVB)率/%
莖尖分生組織培養 71 20.78 44.16 16.88
熱處理結合莖尖培養 71 36.62 63.38 35.21
利巴韋林結合莖尖培養 71 46.48 49.30 36.62
試管苗________號已成功脫除CVB病毒。只脫除CSVd病毒時，可選擇____________結合莖尖分生組織培養，效果相對更好。熱處理和利巴韋林處理對試管苗同時脫除兩種病毒的脫毒率________(填“有”或“無”)顯著作用。
二、動物細胞工程的綜合考查
1．解答動物體細胞核移植類試題時需注意的幾個關鍵點
(1)動物細胞核移植技術形成的重組胚胎能夠發育成一個新個體，體現了動物細胞的細胞核的全能性而非動物細胞的全能性。
(2)利用核移植技術得到克隆動物的過程屬于無性生殖。
(3)動物體細胞核移植產生的新個體，其親本有三個：體細胞核供體、卵母細胞細胞質供體、代孕母體。
①核移植過程中細胞核只來源于一個個體(體細胞核供體)，故新個體的細胞核基因、基因型與體細胞核供體的完全一樣(不考慮變異)。
②卵母細胞的細胞質中也有少量的DNA，因此新個體的性狀與卵母細胞細胞質供體有一些地方相同。
③代孕母體沒有為新個體提供遺傳物質，新個體的性狀與代孕母體基本沒有關系。
(4)克隆動物所用的受體細胞是去核的成熟卵母細胞，這是因為卵母細胞的細胞質中含有促進細胞核表達全能性的物質，且體積大，易于操作。
(5)克隆動物的培育過程所利用的生物技術：體細胞核移植、動物細胞培養等。
(6)核移植時，一般先通過電脈沖方法使供體細胞和受體細胞融合，形成重組細胞，再用物理或化學方法激活重組細胞，使其完成細胞分裂和發育進程，形成早期胚胎。
2．單克隆抗體制備的關鍵思路及操作依據
(1)關鍵思路
①克隆單一的漿細胞，形成細胞群。
②將漿細胞與骨髓瘤細胞融合，獲得雜交細胞。
(2)用漿細胞與骨髓瘤細胞融合的原因
①每一種漿細胞只能分泌一種特異性抗體；不同種類的漿細胞分泌的抗體不同。
②漿細胞在體外培養時不能無限增殖；骨髓瘤細胞能夠無限增殖。
3．單克隆抗體制備過程中的篩選及原因
(1)第一次篩選是在漿細胞與骨髓瘤細胞融合之后，因為有三種融合情況(只考慮細胞兩兩融合)：漿細胞與漿細胞融合、骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合、漿細胞與骨髓瘤細胞融合，而只有漿細胞與骨髓瘤細胞的融合細胞才是需要的雜交細胞。
(2)第二次篩選需先在多孔培養板(如96孔板)上培養，在每個孔只有一個雜交細胞的情況下開始培養，然后再篩選出能產生特異性抗體的細胞群。由于該細胞群是由單個雜交細胞克隆來的，所以產生的抗體一定是化學性質單一、特異性強的單克隆抗體。
例3　為降低宮頸癌治療藥物的副作用，科研人員嘗試在單克隆抗體技術的基礎上，構建抗體—藥物偶聯物(ADC)，以便精準治療。過程如圖1所示。回答下列問題：
(1)本實驗中，小鼠注射的特定抗原應取自________________；體外培養B淋巴細胞和骨髓瘤細胞時，培養液需額外添加________等天然成分。通入一定濃度CO2的目的是_________。
(2)過程①誘導細胞融合常用___________________________________________法(動物細胞融合所特有)，過程③篩選的雜交細胞的特點：_______________________________________。
(3)研究發現，ADC在患者體內的作用如圖2所示。
①ADC能降低宮頸癌治療藥物的副作用，是因為單克隆抗體能精確地定位宮頸癌細胞，該過程的原理是___________________________________________________________。
②根據圖2，嘗試解釋ADC的作用機理：ADC進入宮頸癌細胞后，細胞中的______________釋放水解酶可將其水解，釋放出的藥物最終作用于________________，可導致癌細胞凋亡。
例4　2017年，中科院神經科學研究所研究團隊利用體細胞克隆技術克隆出了獼猴“中中”和“華華”，該成果標志著中國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代。如圖是體細胞克隆猴的技術流程，請據圖回答問題：
(1)圖中選擇獼猴胚胎期而非成年期的成纖維細胞進行培養，其原因是_____________。剛放入培養瓶中的細胞沉降到瓶底部后首先會出現細胞貼壁現象。傳代培養時，常利用__________酶消化處理，制成細胞懸液后轉入新的培養瓶中。
(2)圖示過程涉及的主要技術有_________________________________________________(答出兩點即可)。以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的顯著優勢之一是同一批克隆猴的遺傳背景相同，圖中克隆猴的遺傳物質主要來自____________________________________________。
(3)體細胞克隆猴的另外一個技術難點是猴的體細胞克隆胚胎發育差。科學家發現，胚胎發育障礙與克隆胚胎基因組上大量組蛋白的甲基化密切相關。由此推測，圖中Kdm4d mRNA翻譯產生的酶的作用是__________________________________________________________。
1．科學家將分離得到的成熟的胡蘿卜根韌皮部細胞進行培養，由單個細胞發育成了完整的新植株。過程圖解如圖所示，請回答下列問題：
(1)科學家所用的這種生物技術稱為__________________。②過程稱為__________，C經__________________________形成D。
(2)在培養過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素、氨基酸和瓊脂以外，還需要在培養基中加入_______________________________________________________________。
(3)植物體細胞雜交技術的關鍵是獲取有活力的原生質體和______________________，經過再生出新的細胞壁得到雜種細胞，進行組織培養培育成新的植物體。
(4)從育種的角度來看，與有性生殖相比，植物組織培養的優勢主要有__________________
______________________________________________________________(列舉兩條)。
2．(2024·揚州高二質檢)土地鹽漬化是一種全球化現象，嚴重制約著農業生產的發展。我國育種專家用普通小麥(6n＝42)與耐鹽偃麥草(2n＝70)體細胞雜交獲得耐鹽新品種山融3號，培育過程如圖1所示，圖中序號代表過程或結構。回答下列問題：
(1)細胞①表示________________。進行原生質體融合之前需要先去除細胞壁，原因是________________________________。PEG的作用是________________________________。
(2)某愈傷組織在誘導生芽的培養基上未形成芽，但分化出了根，原因可能是____________。
(3)用特異性引物對普通小麥和耐鹽偃麥草基因組DNA進行PCR擴增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。如圖2表示用該引物對雙親及再生植株1～6進行PCR擴增的結果。據圖判斷，再生植株1～6中確定為雜種植株的有____________，判斷依據是______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
3．甘藍型油菜(異源四倍體)易感染黑脛病菌引起黑脛病，但黑芥能抗黑脛病，兩者存在生殖隔離。科研人員采用如圖所示的過程獲得了抗黑脛病的甘藍型油菜植株。回答下列問題：
(1)圖中采用的植物細胞工程技術有_______________________________________________，
為了避免黑芥遺傳物質對甘藍型油菜產生影響，實驗中利用X射線破壞黑芥染色體，可能會使染色體數目、結構發生變化。由于突變具有不定向性，參與融合的黑芥原生質體存在的問題有______________________________(答出1點)，因此需要進行篩選。
(2)步驟①可用___________________________________________________________處理植物細胞來獲得原生質體，誘導兩種原生質體融合的化學方法有________________(答出1種)。
(3)獲得的部分具有抗黑脛病的甘藍型油菜不能產生正常配子，原因是___________________。
4．華南虎是原產中國的老虎品種，野生華南虎被一些專家認為已經瀕臨滅絕。科學工作者嘗試用普通老虎完成體細胞克隆華南虎的研究，如圖是其培育過程。請據圖回答下列問題：
(1)克隆華南虎的遺傳性狀與__________(填字母)虎基本一致。
(2)A、B、C 3只虎哪一只沒有提供遺傳物質？____________。
(3)克隆華南虎的過程是否遵循孟德爾的遺傳規律？為什么？______________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(4)有人設想將虎的體細胞與牛的體細胞進行融合，以獲得新物種“虎—牛”，你認為依據目前的生物技術和理論能否實現這一愿望？__________，原因是_____________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
5．單克隆抗體在多種疾病治療上顯示出極好的療效和廣闊的應用前景。如圖為單克隆抗體的制備過程。回答下列問題：
(1)與誘導植物細胞融合相比，誘導B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合特有的方法是________________________。
(2)HAT培養基的作用是______________________________，將經HAT培養基篩選后得到的細胞進行______________________________，這個過程常用到96孔板的培養和篩選，原理是對篩選出來的細胞的培養液充分稀釋，使______________________________，通過培養讓它增殖，再進行相應的抗體檢測。
(3)若要大量制備單克隆抗體，可將多次篩選得到的符合要求的雜交細胞注入小鼠B的______________內，也可進行體外培養，在培養液中通入一定濃度的________，主要作用是維持培養液的pH。
(4)與從動物血清中分離的抗體相比，單克隆抗體的主要優點是________________________，并且可以大量制備。
6．羊乳因其營養成分最接近人乳，且不含牛乳中的某些可致過敏的異性蛋白質而受到消費者的青睞，但市場上存在著用牛乳冒充羊乳欺騙消費者的現象。對此，我國研究人員開發制備了羊乳asl—酪蛋白單克隆抗體檢測試劑盒。請回答下列問題：
(1)制備單克隆抗體利用的生物學技術有____________________和________________。
(2)給小鼠多次注射羊乳asl—酪蛋白，取小鼠__________中細胞制成單個細胞后與骨髓瘤細胞混合，加入____________誘導融合，篩選得到兩株雜交細胞株4C和7H，所分泌抗體能與羊乳asl—酪蛋白發生特異性結合。
(3)3天后分別從兩株雜交細胞培養液中吸取上清液，與__________混合，進一步篩選出對羊乳酪蛋白呈陽性，而對牛乳酪蛋白不識別的雜交細胞株7H。
(4)單克隆抗體除了用作診斷試劑，還可以____________________________(寫出兩種功能)。
答案精析
例1　(1)纖維素酶和果膠酶　維持原生質體內外的滲透壓平衡，保證原生質體正常的形態和活力　(2)聚乙二醇(或PEG)　該原生質體表面既有紅色熒光又有綠色熒光　(3)避光　用不同比例的生長素和細胞分裂素分別處理雜種細胞，比較各比例下的愈傷組織形成率　(4)基因的選擇性表達　能克服不同生物遠緣雜交不親和的障礙
例2　(1)MS　(2)雜菌可在培養基上生長，與植物組織爭奪營養，同時雜菌產生的物質會影響植物組織生長　(3)黑暗　植物激素　(4)3、4　利巴韋林　有
解析　(1)植物的組織培養過程中都需要制備專用的MS固體培養基，其營養成分適合植物細胞利用。(3)為大量獲得菊花和月季的愈傷組織，適宜采取黑暗培養，脫分化過程要避光，否則會形成維管組織，不形成愈傷組織。之后將愈傷組織轉移到含有一定濃度植物激素(生長素和細胞分裂素)的培養基中進行再分化。(4)由電泳圖可知，2、5電泳結果顯示標準片段之外的陽性結果，1、3、4則沒有，1為陰性對照組，說明3、4成功脫除CVB病毒。觀察表格發現，利巴韋林結合莖尖培養時，CSVd病毒脫除率最高，適用于只脫除CSVd病毒。由表格數據可知，熱處理和利巴韋林處理后，相比于對照組，脫毒率有明顯升高。
例3　(1)人的宮頸癌細胞　血清　維持培養液的pH　(2)滅活病毒誘導　既能大量增殖，又能產生特異性抗體　(3)①抗體與抗原的特異性結合　②溶酶體　細胞核
例4　(1)胚胎成纖維細胞分化程度低，更易于培養　胰蛋白
(2)動物細胞核移植技術(或動物體細胞核移植技術)、動物細胞培養技術　獼猴胚胎成纖維細胞的細胞核　(3)催化組蛋白的去甲基化
跟蹤訓練
1．(1)植物組織培養技術　脫分化　再分化(或細胞分裂和細胞分化)　(2)植物激素(或植物激素類生長調節劑)　(3)誘導原生質體融合　(4)能保持親本的優良性狀；培養周期短，繁殖效率高
2．(1)雜種細胞　細胞壁會阻礙細胞間的雜交　誘導原生質體融合　(2)生長素與細胞分裂素用量的比值高　(3)5和6　5和6含有這兩種植物的所有電泳條帶
解析　(1)圖1中細胞①是普通小麥和耐鹽偃麥草原生質體融合后再生出細胞壁形成的雜種細胞；細胞壁有保護和支撐的作用，會阻礙細胞間的雜交，所以需要先除去細胞壁。PEG可以誘導原生質體融合成雜種細胞。(3)Ⅰ為普通小麥，Ⅱ為耐鹽偃麥草，圖2中只有5和6含有這兩種植物的所有條帶，所以5和6為雜種植株。
3．(1)植物體細胞雜交技術、植物組織培養技術　不能確定是否還存在抗黑脛病基因(抗黑脛病基因可能已被X射線破壞)　(2)纖維素酶和果膠酶　聚乙二醇(PEG)法　(3)這部分抗病植株中來自黑芥的染色體部分被破壞，可能有些來自黑芥的染色體已不存在同源染色體
解析　(1)X射線處理的誘變具有不定向性，不能確定經X射線處理后的原生質體中是否存在抗黑脛病基因，所以需要進行篩選。(2)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，步驟①可用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞來獲得原生質體。(3)由于X射線處理黑芥破壞細胞中的染色體，導致獲得的部分具有抗黑脛病的甘藍型油菜減數分裂時聯會紊亂，使其不能產生正常配子，因此獲得的部分具有抗黑脛病的甘藍型油菜不能產生正常配子。
4．(1)A　(2)老虎C　(3)不遵循；克隆屬于無性生殖，而孟德爾的遺傳規律僅在有性生殖的減數分裂過程中適用　(4)不能　高度分化的動物細胞的全能性受到限制，虎和牛體細胞雜交后得到的雜交細胞不能正常發育成完整個體
解析　(1)由克隆華南虎的過程可知，華南虎A提供細胞核，普通虎B提供細胞質，所以克隆華南虎D的遺傳性狀與供核的A虎更接近，即相當于克隆了A虎。(2)老虎C只提供胚胎發育的場所，沒有提供遺傳物質。(3)核移植過程沒有經過兩性生殖細胞的結合，屬于無性生殖，沒有減數分裂方式的出現，不遵循孟德爾的遺傳規律。(4)高度分化的動物細胞的全能性受到限制，因此無論是高度分化的動物體細胞，還是不同種動物體細胞融合后形成的雜交細胞，經細胞培養只會發生細胞增殖，不會發生細胞分化，形成不了個體，動物體細胞的全能性無法體現。
5．(1)滅活病毒誘導法　(2)篩選出雜交細胞　克隆化培養和抗體檢測　每一個孔中只接種一個雜交細胞　(3)腹腔　CO2　(4)特異性強、靈敏度高
6．(1)動物細胞融合技術　動物細胞培養技術　(2)脾　滅活的病毒(或PEG)　(3)牛乳　(4)制成單克隆抗體靶向制劑、治療疾病(共51張PPT)
微專題
第二章 細胞工程
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植物細胞工程和動物細胞工程的綜合考查
植物細胞工程的綜合考查
一
1.細胞的全能性
(1)概念：細胞的全能性是指細胞經分裂和分化后，仍然具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。
(2)原因：構成生物體的所有體細胞都是由受精卵通過有絲分裂發育而來的，含有相同的遺傳物質，都含有本物種的所有遺傳信息，因此每個體細胞都有發育成完整個體的潛能。生物的生殖細胞在一定條件下也具有全能性，是因為生殖細胞中含有本物種生長發育的全套遺傳信息，盡管其遺傳物質是體細胞的一半。
一、植物細胞工程的綜合考查
(3)表達的條件：由于基因的選擇性表達，細胞的全能性在植株上受到限制不能表達，只有在離體條件下，在營養、激素和其他條件適宜的情況下，細胞才能表達其全能性。動物細胞難以表達其全能性，但是通過核移植后，細胞核仍可表達其全能性。
(4)表達的難易程度：植物細胞全能性易表達，而動物細胞的全能性不易表達，但動物細胞核的全能性可以表達。在所有細胞中，受精卵可直接發育為個體，有的生殖細胞也可在一定條件下表達其全能性。
(5)意義：細胞全能性是植物組織培養和體細胞雜交的理論基礎，也是現代動物體細胞克隆技術的理論基礎。
2.植物激素在組織培養過程中的重要作用
生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵激素，其作用及特點如表：
激素使用 實驗結果
使用順序 先使用生長素，后使用細胞分裂素 有利于細胞分裂，但細胞不分化
先使用細胞分裂素，后使用生長素 細胞既分裂也分化
生長素與細胞分裂素同時使用 分化頻率提高
生長素濃度/細胞分裂素濃度的比值 該比值高時 有利于根的形成，抑制芽的形成
該比值低時 有利于芽的形成，抑制根的形成
該比值適中時 促進愈傷組織的生長
例1　如圖表示利用植物體細胞雜交技術獲得“胡蘿卜—羊角芹”雜種植株的技術流程。回答下列問題：
(1)過程①用到的酶是__________________。過程①需要在等于或略高于細胞滲透壓的溶液中進行，其目的是_______________________________
_____________________________。
纖維素酶和果膠酶
維持原生質體內外的滲透壓平衡，
保證原生質體正常的形態和活力
(2)用化學法誘導原生質體融合時，常用__________________作為誘導劑。若用紅色熒光和綠色熒光分別標記胡蘿卜和羊角芹細胞質膜上的蛋白質，則判斷某原生質體是由胡蘿卜細胞和羊角芹細胞融合而成的依據是_________________________________________。
聚乙二醇(或PEG)
該原生質體表面既有紅色熒光又有綠色熒光
(3)過程③是在_______(填“避光”或“適宜光照”)條件下進行的。過程③所用培養基中的生長素和細胞分裂素的比例要求合適，探究此過程中生長素和細胞分裂素的合適比例的大致實驗思路是___________________
____________________________________________________________。
避光
用不同比例的生長素和細胞分裂素分別處理雜種細胞，比較各比例下的愈傷組織形成率
(4)過程④的實質是__________________。與傳統的有性雜交方法相比，植物體細胞雜交技術具有的主要優點是_____________________________
________。
基因的選擇性表達
能克服不同生物遠緣雜交不親和
的障礙
例2　如圖表示菊花的嫩枝和月季的花藥離體培養過程，據圖回答下列問題：
(1)菊花的組織培養與月季的花藥培養都需要制備專用的_____固體培養基。
MS
植物的組織培養過程中都需要制備專用的MS固體培養基，其營養成分適合植物細胞利用。
(2)用于培養的菊花嫩枝和月季花藥都需要消毒，要嚴格控制雜菌污染的原因是___________
________________________________________________________________________。
雜菌可在培養基上生長，與植物組織爭奪營養，同時雜菌產生的物質會影響植物組織生長
(3)為大量獲得菊花和月季的愈傷組織，適宜采取______(填“黑暗”或“光照”)培養。之后將愈傷組織轉移到含有一定濃度__________的培養基中進行再分化。
黑暗
植物激素
為大量獲得菊花和月季的愈傷組織，適宜采取黑暗培養，脫分化過程要避光，否則會形成維管組織，不形成愈傷組織。之后將愈傷組織轉移到含有一定濃度植物激素(生長素和細胞分裂素)的培養基中進行再分化。
(4)滁菊長期營養繁殖易造成病毒積累，導致滁菊花色劣變。某研究小組比較了3種脫毒方法對滁菊體內菊花B病毒(CVB)和菊花矮化類病毒(CSVd)脫除的效果，結果見表。
不同脫毒方法對“滁菊”莖尖脫毒率的影響
脫毒方法 樣本數 脫除CSVd率/% 脫除CVB率/% 脫除(CSVd＋CVB)率/%
莖尖分生組織培養 71 20.78 44.16 16.88
熱處理結合莖尖培養 71 36.62 63.38 35.21
利巴韋林結合莖尖培養 71 46.48 49.30 36.62
如圖是對不同試管苗進行RT－PCR(逆轉錄PCR)后的電泳示意圖(引物根據CVB的基因序列設計)。
試管苗_______號已成功脫除CVB病毒。只脫
除CSVd病毒時，可選擇__________結合莖尖
分生組織培養，效果相對更好。熱處理和利巴韋林處理對試管苗同時脫除兩種病毒的脫毒率_____(填“有”或“無”)顯著作用。
3、4
利巴韋林
有
由電泳圖可知，2、5電泳結果顯示標準片段之外的陽性結果，1、3、4則沒有，1為陰性對照組，說明3、4成功脫除CVB病毒。觀察表格發現，利巴韋林結合莖尖培養時，CSVd病毒脫除率最高，適用于只脫除CSVd病毒。
由表格數據可知，熱處理和利巴韋林處理后，相比于對照組，脫毒率有明顯升高。
二、動物細胞工程的綜合考查
1.解答動物體細胞核移植類試題時需注意的幾個關鍵點
(1)動物細胞核移植技術形成的重組胚胎能夠發育成一個新個體，體現了動物細胞的細胞核的全能性而非動物細胞的全能性。
(2)利用核移植技術得到克隆動物的過程屬于無性生殖。
(3)動物體細胞核移植產生的新個體，其親本有三個：體細胞核供體、卵母細胞細胞質供體、代孕母體。
①核移植過程中細胞核只來源于一個個體(體細胞核供體)，故新個體的細胞核基因、基因型與體細胞核供體的完全一樣(不考慮變異)。
②卵母細胞的細胞質中也有少量的DNA，因此新個體的性狀與卵母細胞細胞質供體有一些地方相同。
③代孕母體沒有為新個體提供遺傳物質，新個體的性狀與代孕母體基本沒有關系。
(4)克隆動物所用的受體細胞是去核的成熟卵母細胞，這是因為卵母細胞的細胞質中含有促進細胞核表達全能性的物質，且體積大，易于操作。
(5)克隆動物的培育過程所利用的生物技術：體細胞核移植、動物細胞培養等。
(6)核移植時，一般先通過電脈沖方法使供體細胞和受體細胞融合，形成重組細胞，再用物理或化學方法激活重組細胞，使其完成細胞分裂和發育進程，形成早期胚胎。
2.單克隆抗體制備的關鍵思路及操作依據
(1)關鍵思路
①克隆單一的漿細胞，形成細胞群。
②將漿細胞與骨髓瘤細胞融合，獲得雜交細胞。
(2)用漿細胞與骨髓瘤細胞融合的原因
①每一種漿細胞只能分泌一種特異性抗體；不同種類的漿細胞分泌的抗體不同。
②漿細胞在體外培養時不能無限增殖；骨髓瘤細胞能夠無限增殖。
3.單克隆抗體制備過程中的篩選及原因
(1)第一次篩選是在漿細胞與骨髓瘤細胞融合之后，因為有三種融合情況(只考慮細胞兩兩融合)：漿細胞與漿細胞融合、骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合、漿細胞與骨髓瘤細胞融合，而只有漿細胞與骨髓瘤細胞的融合細胞才是需要的雜交細胞。
(2)第二次篩選需先在多孔培養板(如96孔板)上培養，在每個孔只有一個雜交細胞的情況下開始培養，然后再篩選出能產生特異性抗體的細胞群。由于該細胞群是由單個雜交細胞克隆來的，所以產生的抗體一定是化學性質單一、特異性強的單克隆抗體。
例3　為降低宮頸癌治療藥物的副作用，科研人員嘗試在單克隆抗體技術的基礎上，構建抗體—藥物偶聯物(ADC)，以便精準治療。過程如圖1所示。回答下列問題：
(1)本實驗中，小鼠注射的特定抗原應取自________________；體外培養B淋巴細胞和骨髓瘤細胞時，培養液需額外添加______等天然成分。通入一定濃度CO2的目的是_________________。
人的宮頸癌細胞
血清
維持培養液的pH
(2)過程①誘導細胞融合常用______________法(動物細胞融合所特有)，過程③篩選的雜交細胞的特點：__________________________________。
滅活病毒誘導
既能大量增殖，又能產生特異性抗體
(3)研究發現，ADC在患者體內的作用如圖2所示。
①ADC能降低宮頸癌治療藥物的副作用，是因為單克隆抗體能精確地定位宮頸癌細胞，該過程的原理是________________________。
②根據圖2，嘗試解釋ADC的作用機理：ADC進入宮頸癌細胞后，細胞中的________釋放水解酶可將其水解，釋放出的藥物最終作用于_______，可導致癌細胞凋亡。
抗體與抗原的特異性結合
溶酶體
細胞核
例4　2017年，中科院神經科學研究所研究團隊利用體細胞克隆技術克隆出了獼猴“中中”和“華華”，該成果標志著中國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代。如圖是體細胞克隆猴的技術流程，請據圖回答問題：
(1)圖中選擇獼猴胚胎期而非成年期的成纖維細胞進行培養，其原因是_____________
_________________________。剛放入培養瓶中的細胞沉降到瓶底部后首先會出現細胞貼壁現象。傳代培養時，常利用_______
酶消化處理，制成細胞懸液后轉入新的培養瓶中。
胞分化程度低，更易于培養
胚胎成纖維細
胰蛋白
(2)圖示過程涉及的主要技術有________
________________________________________________________(答出兩點即可)。以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的顯著優勢之一是同一批克隆猴的遺傳背景相同，圖中克隆猴的遺傳物質主要來自____________________________。
動物細
胞核移植技術(或動物體細胞核移植技術)、動物細胞培養技術
獼猴胚胎成纖維細胞的細胞核
(3)體細胞克隆猴的另外一個技術難點是猴的體細胞克隆胚胎發育差。科學家發現，胚胎發育障礙與克隆胚胎基因組上大量組蛋白的甲基化密切相關。由此推測，圖中Kdm4d mRNA翻譯產生的酶的作用是______________________。
催化組蛋白的去甲基化
1.科學家將分離得到的成熟的胡蘿卜根韌皮部細胞進行培養，由單個細胞發育成了完整的新植株。過程圖解如圖所示，請回答下列問題：
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
(1)科學家所用的這種生物技術稱為__________________。②過程稱為________，C經_____________________________形成D。
植物組織培養技術
脫分化
再分化(或細胞分裂和細胞分化)
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
(2)在培養過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素、氨基酸和瓊脂以外，還需要在培養基中加入_________________________________。
(3)植物體細胞雜交技術的關鍵是獲取有活力的原生質體和____________
________，經過再生出新的細胞壁得到雜種細胞，進行組織培養培育成新的植物體。
植物激素(或植物激素類生長調節劑)
誘導原生質
體融合
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
(4)從育種的角度來看，與有性生殖相比，植物組織培養的優勢主要有______________________________________________(列舉兩條)。
能保持親本的優良性狀；培養周期短，繁殖效率高
2.(2024·揚州高二質檢)土地鹽漬化是一種全球化現象，嚴重制約著農業生產的發展。我國育種專家用普通小麥(6n＝42)與耐鹽偃麥草(2n＝70)體細胞雜交獲得耐鹽新品種山融3號，培育過程如圖1所示，圖中序號代表過程或結構。回答下列問題：
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
(1)細胞①表示__________。進行原生質體融合之前需要先去除細胞壁，原因是__________________________。PEG的作用是_________________。
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
雜種細胞
細胞壁會阻礙細胞間的雜交
誘導原生質體融合
1
2
3
4
5
6
圖1中細胞①是普通小麥和耐
鹽偃麥草原生質體融合后再
生出細胞壁形成的雜種細胞；
細胞壁有保護和支撐的作用，
會阻礙細胞間的雜交，所以
需要先除去細胞壁。PEG可以誘導原生質體融合成雜種細胞。
跟蹤訓練
(2)某愈傷組織在誘導生芽的培養基上未形成芽，但分化出了根，原因可能是________________________________。
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
生長素與細胞分裂素用量的比值高
(3)用特異性引物對普通小麥和耐鹽偃麥草基因組DNA進行PCR擴增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。如圖2表示用該引物對雙親及再生植株1～6進行PCR擴增的結果。據圖判斷，再生植株1～6中確定為雜種植株的有_______，判斷依據是_________________________
__________。
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
5和6
5和6含有這兩種植物的所有
電泳條帶
1
2
3
4
5
6
Ⅰ為普通小麥，Ⅱ為耐鹽偃麥草，圖2中只有5和6含有這兩種植物的所有條帶，所以5和6為雜種植株。
跟蹤訓練
3.甘藍型油菜(異源四倍體)易感染黑脛病菌引起黑脛病，但黑芥能抗黑脛病，兩者存在生殖隔離。科研人員采用如圖所示的過程獲得了抗黑脛病的甘藍型油菜植株。回答下列問題：
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
(1)圖中采用的植物細胞工程技術有_________________________________
______，為了避免黑芥遺傳物質對甘藍型油菜產生影響，實驗中利用X射線破壞黑芥染色體，可能會使染色體數目、結構發生變化。由于突變具有不定向性，參與融合的黑芥原生質體存在的問題有_________________
______________________
______________________
____(答出1點)，因此需要
進行篩選。
跟蹤訓練
植物體細胞雜交技術、植物組織培養
技術
在抗黑脛病基因(抗黑脛病基因可能已被X射線破壞)
不能確定是否還存
1
2
3
4
5
6
X射線處理的誘變具有不定向性，不能確定經X射線處理后的原生質體中是否存在抗黑脛病基因，所以需要進行篩選。
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
(2)步驟①可用__________________處理植物細胞來獲得原生質體，誘導兩種原生質體融合的化學方法有__________________(答出1種)。
跟蹤訓練
1
2
3
4
5
6
纖維素酶和果膠酶
聚乙二醇(PEG)法
植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，步驟①可用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞來獲得原生質體。
(3)獲得的部分具有抗黑脛
病的甘藍型油菜不能產生
正常配子，原因是_______
_______________________
____________________________________________________________。
跟蹤訓練
由于X射線處理黑芥破壞細胞中的染色體，導致獲得的部分具有抗黑脛病的甘藍型油菜減數分裂時聯會紊亂，使其不能產生正常配子，因此獲得的部分具有抗黑脛病的甘藍型油菜不能產生正常配子。
抗病植株中來自黑芥的染
色體部分被破壞，可能有些來自黑芥的染色體已不存在同源染色體
這部分
1
2
3
4
5
6
4.華南虎是原產中國的老虎品種，野生華南虎被一些專家認為已經瀕臨滅絕。科學工作者嘗試用普通老虎完成體細胞克隆華南虎的研究，如圖是其培育過程。請據圖回答下列問題：
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
(1)克隆華南虎的遺傳性狀與____(填字母)虎基本一致。
A
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
由克隆華南虎的過程可知，華南虎A提供細胞核，普通虎B提供細胞質，所以克隆華南虎D的遺傳性狀與供核的A虎更接近，即相當于克隆了A虎。
(2)A、B、C 3只虎哪一只沒有提供遺傳物質？________。
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
老虎C
老虎C只提供胚胎發育的場所，沒有提供遺傳物質。
(3)克隆華南虎的過程是否遵循
孟德爾的遺傳規律？為什么？
__________________________
__________________________
_________________________。
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
核移植過程沒有經過兩性生殖細胞的結合，屬于無性生殖，沒有減數分裂方式的出現，不遵循孟德爾的遺傳規律。
不遵循；克隆屬于無性生殖，而孟德爾的遺傳規律僅在有性生殖的減數分裂過程中適用
(4)有人設想將虎的體細胞與牛
的體細胞進行融合，以獲得新
物種“虎—牛”，你認為依據
目前的生物技術和理論能否實
現這一愿望？______，原因是
_______________________________________________________________________________________________。
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
不能
高度分化的動物細胞的全能性受到限制，虎和牛體細胞雜交后得到的雜交細胞不能正常發育成完整個體
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
高度分化的動物細胞的全能
性受到限制，因此無論是高
度分化的動物體細胞，還是
不同種動物體細胞融合后形
成的雜交細胞，經細胞培養
只會發生細胞增殖，不會發生細胞分化，形成不了個體，動物體細胞的全能性無法體現。
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
5.單克隆抗體在多種疾病治療上顯示出極好的療效和廣闊的應用前景。如圖為單克隆抗體的制備過程。回
答下列問題：
(1)與誘導植物細胞融合相比，誘導B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合特有的方法是_________________。
滅活病毒誘導法
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
(2)HAT培養基的作用是________________，將經HAT培養基篩選后得到的細胞進行_______________________，這個過程常用到96孔板的培養和篩選，原理是對篩選出來的細胞的培養液充分稀釋，使_______________
________________，通過培養讓它增殖，再進行相應的抗體檢測。
篩選出雜交細胞
克隆化培養和抗體檢測
每一個孔中只接
種一個雜交細胞
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
(3)若要大量制備單克隆抗體，可將多次篩選得到的符合要求的雜交細胞注入小鼠B的______內，也可進行體外培養，在培養液中通入一定濃度的______，主要作用是維持培養液的pH。
(4)與從動物血清中分離的抗體相比，單克隆抗體的主要優點是________
_________，并且可以大量制備。
腹腔
CO2
靈敏度高
特異性強、
6.羊乳因其營養成分最接近人乳，且不含牛乳中的某些可致過敏的異性蛋白質而受到消費者的青睞，但市場上存在著用牛乳冒充羊乳欺騙消費者的現象。對此，我國研究人員開發制備了羊乳asl—酪蛋白單克隆抗體檢測試劑盒。請回答下列問題：
(1)制備單克隆抗體利用的生物學技術有__________________和_________
__________。
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
動物細胞融合技術
培養技術
動物細胞
(2)給小鼠多次注射羊乳asl—酪蛋白，取小鼠_____中細胞制成單個細胞后與骨髓瘤細胞混合，加入__________________誘導融合，篩選得到兩株雜交細胞株4C和7H，所分泌抗體能與羊乳asl—酪蛋白發生特異性結合。
(3)3天后分別從兩株雜交細胞培養液中吸取上清液，與_____混合，進一步篩選出對羊乳酪蛋白呈陽性，而對牛乳酪蛋白不識別的雜交細胞株7H。
(4)單克隆抗體除了用作診斷試劑，還可以___________________________
__________(寫出兩種功能)。
1
2
3
4
5
6
跟蹤訓練
脾
滅活的病毒(或PEG)
牛乳
制成單克隆抗體靶向制劑、
治療疾病

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