浙江省2020版高考生物新导学大一轮复习第34讲克隆技术（含解析）讲义.docx

第34讲克隆技术考纲要求1.植物的克隆(b)。2.动物的克隆(a)。考点一植物的克隆1.植物细胞全能性(1)全能性：植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性，因而都具有发育成完整植株的潜能。(2)全能性表达的条件离体：已经分化的植物体细胞，只有在离体条件下才能表现出全能性。无菌：培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与培养物争夺营养，而且会产生大量对培养物有害的物质。一定的营养物质：如水、无机盐、蔗糖、维生素等。植物生长调节剂：为促进脱分化和再分化，培养基中需要加入一定的植物生长调节剂，如生长素、细胞分裂素等。(3)全能性表达的难易程度分化程度低的细胞分化程度高的细胞。受精卵配子体细胞。植物细胞动物细胞。2.植物组织培养程序3.植物细胞培养和器官培养的措施(1)通过平衡的植物激素配比可以调控器官发生和形态建成。适量的生长素和细胞分裂素配比，可诱导芽的分化。适量的吲哚乙酸及适当减除其他某些激素，可诱导生根。(2)处于适当的液体培养条件的单个植物细胞，经过培养基中成分的诱导，可经历从单细胞依次到细胞团、球形胚、心形胚和胚状体，最后再生出完整的植株。有的植物(如风信子)可以在愈伤组织的基础上直接发育出花器官。4.原生质体培养与植物细胞工程项目操作过程联系原生质体培养原生质体培养成功标志着植物细胞工程技术的进步。在此基础上，形成了原生质体融合(体细胞杂交)和基因工程技术结合的研究领域植物细胞工程提醒原生质体与原生质层的区别(1)原生质体：细胞中有代谢活性的原生质部分，包括质膜、细胞质和细胞核。例如，去掉细胞壁的植物细胞等。(2)原生质层：包括质膜、液泡膜，以及两层膜之间的细胞质(细胞核、细胞液除外)，原生质层具有选择透性。一般成熟的植物细胞才具有原生质层。5.植物克隆技术的应用(1)通过大量培养特定细胞系，实现了能产生重要次生代谢产物的细胞的大量克隆和产物的工业化生产。(2)通过花药(花粉)培养，进行单倍体克隆，在育种中产生了巨大效益。(3)细胞培养产生出遗传变异的新植株，为选择有益性状的新作物创造了条件。(4)在培养基中加入不同浓度的NaCl或病原体的毒蛋白，诱发和筛选了抗盐或抗病突变体。(5)在培养基中加入不同浓度的赖氨酸类似物，筛选出抗赖氨酸类似物突变体。(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性()(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性()(3)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化()(4)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的()(5)用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性()将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，思考回答：(1)细胞分裂素(填“生长素”或“细胞分裂素”)促进细胞分裂，诱导芽的分化；生长素(填“生长素”或“细胞分裂素”)可以促进不定根、侧根的形成。(2)培养基中没有植物激素，外植体非洲菊幼苗能产生植物激素吗？提示由于外植体为非洲菊幼苗，不是离体的组织或细胞，故仍可自行产生激素。(3)应出现的现象是图中中的哪一种？提示出现如图所示的生长现象。(4)所示愈伤组织中是否会含有叶绿体？提示培养物经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成相对没有分化的细胞。因此，愈伤组织中不含叶绿体。(5)生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的相互作用及其应用细胞分裂素与生长素比例合适愈伤组织会分化出根和芽。细胞分裂素多，生长素少只长茎叶不长根。生长素多，细胞分裂素少只长根，不长茎叶。生长素少，细胞分裂素也少愈伤组织继续生长，不发生分化。命题点一植物细胞的全能性和组织培养方法1.青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量及其微小，下列关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述中，正确的是()A.在黄花蒿组织培养过程中无需光照B.加入大量生长素可提高青蒿素的产量C.可通过大量培养愈伤组织以直接获得青蒿素D.可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分答案D解析植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程，其中脱分化过程不需要光照，而再分化过程需要光照，A错误；生长素对脱分化和再分化过程具有调节作用，但不能直接提高青蒿素的产量，B错误；青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量及其微小，因此通过大量培养愈伤组织不能直接获得青蒿素，C错误；可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分，D正确。2.下图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析下列说法错误的是()紫外线照射棉花叶肉细胞原生质体愈伤组织根、芽棉花幼苗A.过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理B.过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变C.过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能D.过程需用适宜配比的植物激素处理答案B解析植物细胞壁主要是由纤维素和果胶组成的，常选用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。紫外线照射诱变育种所依据的原理是基因突变，这种突变是不定向的。过程是脱分化，指已经分化的植物器官、组织或细胞，当受到创伤或进行离体(也受到创伤)培养时，已停止分裂的细胞又重新恢复分裂，细胞改变原有的分化状态，失去原有的结构和功能，成为具有未分化特性的细胞。是再分化，需用适宜配比的植物激素诱导。植物组织培养过程的两个易错点(1)脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要光，因为愈伤组织利用有机营养成分，而试管苗需要进行光合作用以自养。(2)种子是植物的幼体，包含胚根、胚轴和胚芽，而不是高度分化的体细胞，故由种子萌发形成植株是植物的生长现象，并未体现植物细胞的全能性。命题点二影响植物组织培养的因素3.植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。按照不同顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果。若先使用生长素，后使用细胞分裂素，实验结果是()A.有利于细胞分裂，但细胞不分化B.细胞既分裂也分化C.细胞分化频率提高D.有利于细胞分化，但细胞不分裂答案A解析植物组织培养过程中，细胞分裂素和生长素的使用顺序不同，培养的结果不同。先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂，但细胞不分化；先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化；两者同时使用，细胞分化频率提高。4.下图表示通过克隆技术获得烟草植株的过程，请据图回答：(1)过程往往选取烟草的幼嫩部位，需经过_处理，才能置于培养基中进行培养。(2)过程称为_，过程称为_。(3)通过悬浮培养形成的单细胞可发育成_，继而形成植物幼体；也可利用_水解细胞壁，获得的_培养后也可形成植株。(4)在培养过程中，若要诱导芽的产生，则配制植物激素时要_。A.添加适量的生长素和适当减除其他某些激素B.适当配比的生长素和细胞分裂素C.添加适量的生长素和适当增加其他某些激素D.适当增加细胞分裂素和生长素的量(5)烟草细胞很容易再生出新植株，但在长期培养过程中，其胚胎发生和器官形成能力下降，不可能的原因是_。A.染色体畸变或细胞核变异B.组织或细胞中的激素平衡被打破C.产生了缺乏成胚性的细胞系D.植物细胞全能性丧失答案(1)消毒(2)脱分化再分化(3)幼胚纤维素酶和果胶酶原生质体(4)B(5)D解析(1)自然环境中获取的植物组织、器官携带较多微生物，会影响培养过程中植物细胞的生长，因此需先进行消毒处理。(2)高度分化的植物细胞经培养形成相对未分化的愈伤组织细胞，此过程叫脱分化；而相对未分化的愈伤组织细胞经诱导分化成胚的过程，称为再分化。(3)据图可知，悬浮培养的单细胞可发育成幼胚；细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可使用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁；植物细胞壁去除后内部的结构称为原生质体。(4)营养物质和植物生长调节剂配比会影响愈伤组织的分化方向，例如适量的生长素和细胞分裂素配比可以诱导芽的分化，适量的生长素和适当减除某些其他激素则可以诱导生根，故要诱导芽的产生，应按照B选项操作。(5)在长期培养中，培养物胚胎发生和器官形成能力下降的可能原因有：染色体畸变、细胞核变异或非整倍体产生、细胞或组织中的激素平衡被打破、细胞对外源生长物质的敏感性发生改变等，以及随着时间推移，由于其他各种原因产生了缺乏成胚性的细胞系，故A、B、C正确；植物细胞仍保留了该物种全套的遗传物质，故全能性并未丧失，但由于各种原因，其全能性的表达受到了阻碍，D错误。植物组织培养的4个条件(1)植物激素是影响脱分化、再分化的重要因素。细胞分裂素与生长素不同浓度的配比在再分化过程中，对诱导根或芽的产生起关键作用。当细胞分裂素与生长素的浓度比高时，有利于芽的产生；浓度比低时，有利于根的产生。(2)光照：对于植物组织培养来说，光照条件非常重要，包括光强度、时间和波长。但在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化再生的过程中一定要有光照。愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织。(3)无菌：如果在培养基上有细菌等微生物，它们相比植物细胞具有更强的新陈代谢能力，比植物细胞生长繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养基上的植物细胞死亡。因此，在培养过程中要求一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。(4)非离体状态下，植物体细胞不能表达全能性的原因：植物体细胞内的基因选择性表达。命题点三植物细胞工程的应用5.(2018台州一中月考)某科研团队利用植物细胞工程技术，把基因序列已知的抗除草剂(Bar)基因导入原生质体获得抗除草剂大豆。请回答下列相关问题：(1)对于已获得的Bar基因可以用_技术进行扩增。图中的a过程通常使用相同的_酶和DNA连接酶，使目的基因与载体连接形成重组DNA分子。(2)在b过程中，获得原生质体除了需要纤维素酶和果胶酶，还需要用到的试剂是_。(3)成功导入重组DNA的原生质体经脱分化形成I_，进而生长发育成植株。下列不属于I细胞应具有的特征是_。A.薄壁细胞B.细胞质丰富C.液泡小D.细胞核小(4)若要判断转基因抗除草剂大豆是否培育成功，比较简便的检测方法是_。答案(1)PCR限制性核酸内切(2)(较高浓度的)甘露醇(3)愈伤组织D(4)用一定浓度的除草剂喷洒，观察转基因大豆的生长情况解析(1)PCR技术可在体外大量扩增目的基因；图中a为形成重组DNA分子的过程，该过程首先需要用限制性核酸内切酶切割外源DNA和载体，其次需要用DNA连接酶将目的基因与载体连接形成重组DNA分子。(2)用酶混合液处理植物细胞时，酶混合液中含有较高浓度的甘露醇，其作用是调节细胞内外的渗透压，防止细胞吸水胀破。(3)成功导入重组DNA的原生质体经脱分化形成I愈伤组织，进而生长发育成植株。愈伤组织细胞细胞质丰富、液泡小而细胞核大。(4)若要判断转基因抗除草剂大豆是否培育成功，比较简便的检测方法是用一定浓度的除草剂喷洒，观察转基因大豆的生长情况。考点二动物的克隆1.动物细胞、组织培养项目动物细胞培养动物组织培养过程将动物体内的一部分组织取出、经机械消化或胰酶消化，使其分散成单个的细胞；然后在人工控制的培养条件下，使这些细胞得以生存，并保持生长、分裂(繁殖)乃至接触抑制和有规律的衰老、死亡等生命活动现象动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长特性。动物组织培养过程中可伴随组织分化，长期的培养经常只能使单一类型的细胞保存下来，最终成了简单的细胞培养。广义的组织培养还包括器官培养，在此过程中保持器官的结构、功能及分化能力联系细胞培养中细胞之间在某种程度上呈现一定的组织特性；组织培养中主要的生命活动成分以细胞为单位，长期的组织培养最终会成为简单的细胞培养。两者在一定程度上可看作是同义语，统称为组织培养(组培)2.原代培养、传代培养、细胞系和细胞株(1)原代培养细胞悬浮液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。有时把最初的若干次传代归入原代培养范围。(2)传代培养细胞悬浮液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养。将细胞从一个培养瓶转移或移植到另一个培养瓶，就称为传代培养。(3)细胞系的类型：连续细胞系(恶性细胞系：具有异体致瘤性；不死性细胞系：保留接触抑制现象，不致癌)和有限细胞系。(4)细胞株：通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞。可分为连续细胞株和有限细胞株。3.克隆培养法(1)概念：把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。(2)最基本要求：必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。(3)提高细胞克隆形成率的措施有：选择适宜的培养基；添加血清(胎牛血清最好)；以滋养细胞(如经射线照射本身失去增殖力的小鼠成纤维细胞)支持生长；激素(胰岛素等)刺激；使用CO2培养箱；调节pH等。4.动物的细胞融合技术及其应用(1)细胞融合概念：是指在一定的条件下将两个或多个动物细胞融合成一个细胞的现象。原理：细胞膜的流动性。诱导融合的方法a.物理方法和化学方法：电激法、聚乙二醇等。b.生物方法：灭活的病毒(如仙台病毒)。(2)细胞杂交概念：基因型不同的细胞间的融合就是细胞杂交。过程应用：由于细胞杂交中染色体容易丢失，利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物(蛋白质)减少的对应关系可以进行基因定位。(3)杂交瘤技术和单克隆抗体的制备过程5.动物的克隆繁殖(1)动物细胞全能性的表现程度受精卵具有全能性。多能细胞只具有分化出多种组织细胞的潜能。单能细胞只能分化为一种细胞。高度分化的细胞不再分化为其他细胞。(2)动物难以克隆的根本原因在动物的个体发育过程中，细胞分化使得细胞发生了基因的差异表达，细胞基因组中基因的活动很不完全。(3)细胞核移植实验和动物的克隆繁殖核移植：利用一个细胞的细胞核来取代另一个细胞中的细胞核，形成一个重建的“合子”。动物的克隆繁殖(1)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理()(2)肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸()(3)与“多莉”羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植、细胞培养和核移植()(4)植物原生质体融合和动物细胞融合原理是相同的()(5)杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎()分析单克隆抗体的制备过程，思考回答问题：(1)细胞融合完成的标志是什么？提示细胞核融合成一个核。(2)杂交瘤细胞的特性是什么？提示既能无限增殖，又能产生大量特异性抗体。(3)获取单克隆抗体的两个场所在哪里？提示若在培养基中进行杂交瘤细胞培养，则从培养液中提取；若在小鼠或其他动物腹腔中培养，则从腹水中提取。(4)在单克隆抗体制备过程中，一般认为有两次筛选过程，请说明两次筛选的目的。提示第一次是筛选出杂交瘤细胞(用选择培养基)，第二次是进一步筛选出能产生人们所需抗体的杂交瘤细胞。(5)用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长。(6)单克隆抗体有哪些优点？提示特异性强，灵敏度高，可大量制备。1.动物克隆繁殖几个注意点(1)动物难以克隆的根本原因：分化了的动物细胞的细胞质中的调节蛋白，关闭了细胞核中与个体发育有关的基因。(2)重组卵发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。(3)重建合子的细胞质必须来自卵细胞的原因：卵中没有关闭与个体发育有关的基因的调节蛋白。(4)动物克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致(分析遗传物质来源时，一定要注意细胞核遗传物质和细胞质遗传物质的区别)。2.动物细胞培养与单克隆抗体制备的关键点分析(1)动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶：第一次用胰蛋白酶处理剪碎的组织使之分散成单个细胞，第二次使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来。(2)原代培养与传代培养的分界点为分瓶培养时。(3)血清抗体和单克隆抗体的比较项目血清抗体单克隆抗体产生效应B细胞杂交瘤细胞特点一般从血清中分离，产量低，纯合度低，特异性差特异性强，灵敏度高，可大量制备3.制备单克隆抗体中两次筛选的比较项目第一次筛选第二次筛选筛选原因诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞由于小鼠在生活中受到多种抗原的刺激，所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞筛选方法用特定的选择培养基筛选。其中未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长用多孔培养皿培养，在每个孔中只有一个杂交瘤细胞的情况下开始单克隆培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群筛选结果得到杂交瘤细胞得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞命题点一动物细胞培养与克隆繁殖1.下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()A.连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型B.某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞C.由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆D.未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状答案B解析连续细胞系的细胞大多数具有异倍体核型，A错误；癌细胞仍能逆转为正常细胞，如小鼠畸胎癌细胞能分化为各种正常体细胞，B正确；由一个共同的祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆，C错误；未经克隆化培养的细胞系具有异质性，D错误。2.如图所示为哺乳动物生殖的过程。其中b为卵细胞，c为体细胞。下列叙述不正确的是()A.形成动物的过程分别属于有性生殖和无性生殖B.产生动物的过程中可发生基因突变、基因重组等C.动物的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性D.a、b、c细胞的形成过程，仅c细胞为有丝分裂答案B解析动物通过受精作用形成，属于有性生殖，动物通过细胞核移植技术形成，利用的原理是动物细胞的细胞核具有全能性，形成动物的过程属于无性生殖，A、C正确；a、b细胞分别由精原细胞和卵原细胞通过减数分裂形成，c细胞是体细胞，通过有丝分裂形成，D正确；产生动物的过程中没有减数分裂，所以并没有发生基因重组，B错误。比较动物细胞培养、核移植与动物细胞融合比较动物细胞培养核移植动物细胞融合原理细胞增殖动物细胞核的全能性细胞膜的流动性过程细胞A、B融合杂交细胞有丝分裂多个相同杂交细胞结果相同分化程度的细胞群与供体基本相同的个体杂交细胞关键环节细胞增殖(分裂)、细胞癌变核融合、细胞分化人工诱导细胞膜融合应用生产生物制品；基因工程；检测有毒物质加速良种繁育；保护濒危物种；生产医用蛋白；提供克隆器官、组织等获得杂种细胞，制备细胞产物，如单克隆抗体命题点二单克隆抗体的制备3.如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述错误的是()A.是从已免疫的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞B.过程实现的结构基础是细胞膜具有一定的流动性C.一定是杂交瘤细胞D.是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群答案C解析是从已免疫的小鼠脾脏中获得的具有免疫能力的B淋巴细胞，A正确；过程为B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的过程，原理是细胞膜具有一定的流动性，B正确；如果只考虑两两融合，可能有3种融合细胞，即杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞和B淋巴细胞自身融合的细胞，C错误；过程表示用抗体阳性检测筛选出能无限增殖并能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞群，D正确。4.下图是制备分泌抗X抗体的过程，根据图示回答问题：(1)给小鼠注射抗原的目的是_。(2)由图中可看出，单克隆抗体制备过程运用了_和_的动物细胞工程技术手段，前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是_。(3)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有_。(4)在动物细胞融合过程中，需要将所选取的组织细胞分散开，以利于细胞融合，可用_处理离体组织细胞使之分散开。(5)图中有两次筛选过程，其中步骤的目的是筛选出_，步骤的目的是筛选出_。答案(1)产生相应的B淋巴细胞(或效应B细胞)(2)动物细胞融合动物细胞培养灭活的病毒(3)动物血清(4)胰蛋白酶(5)杂交瘤细胞能产生特定抗体的杂交瘤细胞解析(1)单克隆抗体制备过程中给小鼠注射抗原的目的是产生相应的B淋巴细胞(或效应B细胞)。(2)分析题图可知，单克隆抗体制备过程运用了动物细胞融合和动物细胞培养技术，动物细胞融合常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是灭活的病毒。(3)动物细胞培养液的配方与植物细胞培养基不同的是，还含有动物血清。(4)用胰蛋白酶处理离体组织可使细胞分散开。(5)步骤的目的是筛选出杂交瘤细胞，步骤的目的是筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。探究真题预测考向1.(2017浙江11月选考)回答与植物克隆和动物克隆有关的问题：(1)利用植物愈伤组织获得再生植株主要有两条途径：一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成一个完整植株的_途径。二是由愈伤组织的细胞产生胚状体后再萌发形成完整植株的胚胎发生途径。另外，也可不通过愈伤组织阶段而直接采用带腋芽的茎段培养成丛状苗，再诱导生根获得再生植株，其原因是腋芽中存在_。(2)利用植物克隆培育新品种，一方面可利用带有目的基因的_侵染植株，或将目的基因通过_的方法导入植物细胞、组织或器官获得转基因植株。另一方面利用异源植物的_进行融合产生杂种植株，或利用异源植物在试管内进行_，对其产生的胚进行培养产生杂种植株。(3)下列属于植物克隆和动物克隆共有的培养方法是_(A.悬浮培养、器官培养B.贴壁培养、传代培养C.器官培养、愈伤组织培养D.原生质体培养、传代培养)。答案(1)器官发生分生组织(2)农杆菌显微注射原生质体受精(3)A解析(1)外植体经脱分化后形成愈伤组织，由愈伤组织形成再生植株主要有两条途径：一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成一个完整植株，是植物组织培养的器官发生途径；二是由愈伤组织的细胞产生胚状体后再萌发成完整植株，是植物组织培养的胚胎发生途径。不通过愈伤组织阶段而直接采用带腋芽的茎段培养成丛状苗，这说明腋芽中含有分生组织，而分生组织中含较高的细胞分裂素，细胞分裂素与生长素之比较高可促进芽的生长。(2)将目的基因导入植物细胞，可以用含有目的基因的农杆菌直接侵染，或者用显微注射法导入；异源植物可以利用植物体细胞杂交技术或者受精之后的胚胎进行培养，也可以获得杂种植株。(3)贴壁生长是动物细胞培养时的特性；愈伤组织是指植物细胞在组织培养过程中形成的一种排列疏松而无规则的无定形状态、高度液泡化的薄壁细胞，动物细胞无愈伤组织培养；传代培养应用于动物细胞培养过程中。2.(2016浙江10月选考)某小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究。请回答：(1)原生质体的分离：在无菌条件下，取烟草无菌苗的叶片，放入含有0.5mol/L甘露醇(维持较高渗透压)的_混合液处理，经过离心纯化后获得原生质体。(2)原生质体的培养：将原生质体进行培养，重新长出细胞壁，形成胚性细胞。此时，应该_培养基中甘露醇浓度，以利于胚性细胞继续培养形成细胞团，然后经两条途径形成再生植株。途径一：细胞团经球形胚、_和胚状体，最后发育成植株。途径二：细胞团增殖为愈伤组织，然后在发芽培养基上诱导出芽，切割芽经过生根后形成完整植株。上述发芽培养基中含量相对较高的激素是_，胚性细胞的主要特点是：_(A.液泡小、细胞核小B.液泡大，细胞核大C.液泡大，细胞核小D.液泡小、细胞核大)。(3)为了对烟草的某些性状进行改良，分离得到两种烟草的原生质体后，通过_方法将它们的遗传物质组合在一起，经培养获得具有新性状的再生植株。提取再生植株的DNA，采用_扩增相关基因，来鉴定遗传物质是否成功重组。答案(1)果胶酶、纤维素酶(2)降低心形胚细胞分裂素D(3)原生质体融合PCR技术解析(1)用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁，可分离获得原生质体。(2)原生质体的培养过程中，重新长出细胞壁后，需要降低培养基中甘露醇的浓度，经过培养基成分的诱导，从单细胞依次到细胞团、球形胚、心形胚和胚状体，最后再生出完整植株；再生植株也可由愈伤组织通过适量的生长素和细胞分裂素配比诱导芽的分化，通过适量的生长素及适当减除其他激素诱导生根，发芽培养基中浓度相对较高的激素是细胞分裂素，生根培养基中浓度相对较高的激素是生长素，胚性细胞的主要特点是：细胞质丰富、液泡小而细胞核大。(3)分离得到的两种烟草的原生质体，需要采用原生质体融合的方法将两者的遗传物质融合在一起，提取再生植株的DNA用来鉴定，需要采用PCR技术扩增。3.(2017海南，31)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是_。(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到_。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是_(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。(3)图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是_。A中的愈伤组织是叶肉细胞经_形成的。(4)若该种植物是一种杂合子的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，_(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是_。答案(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的细胞核(3)细胞分裂素、生长素脱分化(4)不能对杂合子的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株解析(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用细胞作为材料进行培养获得幼苗，细胞必须具有完整细胞核，才具有发育为个体的一整套完整遗传信息。(3)影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。(4)由于花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，组织培养得到花卉基因型不同于原植株，导致不能保留亲本性状。课时作业一、选择题1.(2018台州中学统考)下列过程不涉及植物组织培养技术的是()A.由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株B.白菜和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植株C.转入抗卡那霉素基因的烟草细胞培育出转基因植株D.二倍体水稻刚萌发的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体植株答案D解析植物组织培养属于无性繁殖技术。将离体的植物组织、细胞培养成完整植株，需制备相应的培养基并添加适当配比的营养物质和植物生长调节剂诱导，即必须依赖植物组织培养技术，故A、B、C项均涉及该技术；用秋水仙素处理二倍体水稻刚萌发的种子即可得到四倍体植株，无须利用植物组织培养技术，故选D项。2.牛雄性胚胎中存在特异性H-Y抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是()A.H-Y单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌B.应选用原肠胚做雌雄鉴别C.鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D.用H-Y抗原免疫母牛可获得相应抗体答案D解析H-Y单克隆抗体是由已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞形成的杂交瘤细胞分泌的，A错误；一般选用囊胚期的滋养层细胞做性别鉴定，B错误；利用乳腺生物反应器进行生物制药，应选择雌性胚胎，C错误；用H-Y抗原免疫母牛，可使母牛针对该抗原产生相应抗体，D正确。3.某实验室做了如图所示的实验研究，下列与实验相关的叙述正确的是()A.过程导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变B.丙细胞既能持续分裂，又能分泌单一的抗体C.过程属于动物细胞培养过程中的原代培养D.过程所用的培养基中都含有聚乙二醇答案B解析外源基因的导入过程属于基因重组，A错误；丙细胞能产生单克隆抗体，说明丙细胞具有连续分裂且能分泌单一抗体的能力，B正确；表示细胞分化过程，C错误；是诱导细胞融合的过程，所用的培养基含有聚乙二醇或灭活的仙台病毒，而过程不用聚乙二醇，D错误。4.(2019绍兴质检)下列各项中属于克隆技术的是()A.把鲤鱼胚胎细胞的细胞核移到去核鲫鱼成熟卵中B.体外培养基底层干细胞来培植皮肤用于植皮手术C.将小鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞结合成杂交瘤细胞D.将人工授精的受精卵体外培养形成胚胎答案B解析把鲤鱼胚胎细胞的细胞核移到去核鲫鱼成熟卵中属于核移植，A错误；体外培养基底层干细胞来培植皮肤用于植皮手术属于克隆技术，B正确；将小鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞结合成杂交瘤细胞属于细胞融合技术，C错误；将人工授精的受精卵体外培养形成胚胎，属于有性生殖，D错误。二、非选择题5.(2018绍兴3月联考)基于哺乳动物细胞表达的基因工程制药行业在最近10年发展迅速，其中构建稳定表达细胞株是重要的环节，常见过程为：获得目的基因将目的基因导入宿主细胞初步筛选扩增单克隆化筛选驯化工业生产。回答下列问题：(1)如果该目的基因的序列是未知的，我们可以建立一个_，然后在这里面寻找到要研究的目的基因。(2)为了实现工厂化生产蛋白质类药物，常用CHO细胞(中国仓鼠卵巢的建株纤维母细胞)作为哺乳动物表达系统的宿主细胞，这种细胞应该具有_能力，从而可以反复传代使用。为了得到CHO细胞，可以直接将组织从机体中取出后立即进行细胞、组织培养，当细胞从组织块中迁移出来，形成_并增大后，再传代培养。(3)利用“裹有重组质粒的脂质体与动物细胞融合”和“病毒侵染细胞”是将目的基因导入动物细胞的两种常用方法，前者所用的脂质体结构上由_分子构成，后者不能用噬菌体的原因是_。(4)对细胞进行单克隆化培养时，培养基中往往需要添加血清、激素、滋养细胞等，这些措施的目的是_。确定生产用的细胞株后，需要对细胞驯化使其适应生产规模下的培养条件，工业生产使用的培养基大多是无血清培养基，这对生物制品的好处有_。答案(1)基因文库(2)无限增殖生长晕(3)双层磷脂噬菌体不能侵染动物细胞(4)提高细胞克隆形成率有利于生物制品的纯化(或提取的基因表达产物纯度高)解析(1)若目的基因未知，可建立基因文库，从中获取目的基因。(2)作为哺乳动物表达系统的宿主细胞，应具备无限增殖的能力。动物细胞培养中，当细胞从组织块中迁移出来，形成生长晕并增大后，再传代培养。(3)裹有重组质粒的脂质体能将目的基因导入动物细胞，则脂质体应具有双层磷脂分子，有利于与宿主细胞融合；病毒侵染细胞不能用噬菌体，因为噬菌体不能侵染动物细胞。(4)细胞克隆培养中，培养基中添加血清、激素等的目的是提高细胞克隆形成率。工业化生产使用的培养基大多是无血清培养基，这样有利于生物制品的纯化。6.青蒿素是治疗疟疾的重要药物。下图为利用二倍体野生型青蒿，通过现代生物技术培育青蒿素含量高的四倍体细胞和植株的示意图。请回答以下相关问题：(1)上述ad过程涉及的原理有_(至少两项)。其中a为_过程，b过程需要在_作用下完成，d过程的技术基础是_。(2)通过e过程可以实现工业化生产青蒿素。有关叙述正确的是_。A.该过程需要适量激素以刺激分化B.该过程不需要提供有机营养物质C.该过程需要诱导相关基因的表达D.该过程的原理是染色体畸变(3)已知青蒿素的合成受G基因控制，利用_酶可将G基因从青蒿细胞中分离出，并经改造和扩增后，将其与含有抗生素抗性基因的质粒形成重组DNA，再与经_处理的大肠杆菌液混合，使重组DNA更易进入大肠杆菌，通过培养大肠杆菌可生产青蒿素。(4)下列有关基因工程的叙述，错误的是_。A.获取目的基因需要酶的催化B.目的基因能够在宿主细胞中复制C.大肠杆菌是基因工程的常用载体D.能够实现定向改造生物性状答案(1)细胞全能性、膜的流动性、染色体畸变脱分化纤维素酶和果胶酶植物组织培养(2)C(3)限制性核酸内切氯化钙(4)C解析(1)上述ad过程涉及细胞全能性、膜的流动性、染色体畸变等原理；其中a为脱分化过程，b过程需要在纤维素酶和果胶酶作用下去除细胞壁，d过程的技术基础是植物组织培养。(2)通过e过程可以实现工业化生产青蒿素，该过程需要诱导相关基因的表达。(3)已知青蒿素的合成受G基因控制，利用限制性核酸内切酶可将G基因从青蒿细胞中分离出，并经改造和扩增后，将其与含有抗生素抗性基因的质粒形成重组DNA，再与经氯化钙处理的大肠杆菌液混合，使重组DNA更易进入大肠杆菌，通过培养大肠杆菌可生产青蒿素。(4)质粒是基因工程的常用载体，C错误。7.(2018浙江教育绿色评价联盟3月模拟)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。据图回答下列问题：(1)为了提高克隆的成功率，常通过注射某些激素进行_处理以获得更多的卵细胞备用；过程表示去除细胞核，该过程一般要在卵细胞培养至适当时期再进行，核移植需要借助精密的显微操作仪和高效率的_法。(2)过程操作前常对离体体细胞进行_等特殊处理，以利于重组细胞中核基因的表达；经显微操作获得的A中往往带有部分阻止核基因表达的_，直到重组细胞开始第_次分裂时，核DNA被重新编排并开始表达。(3)下列关于过程、的叙述，错误的是_。A.分别表示胚胎体外培养和胚胎移植B.过程每隔一段时间换用不同成分的培养液C.过程所用的培养基中须加入动物血清并制备饲养层D.过程对代孕母体要经同期发情、未经配种处理(4)选择供体体细胞时必须关注其传代培养的次数，因为体细胞经过多次传代后，细胞中_的稳定性会降低。答案(1)超数排卵细胞融合(2)调节培养基中的牛血清浓度(或营养限制性培养)调节蛋白三(3)C(4)遗传物质解析(1)为获得更多的卵细胞，需要注射某些激素进行超数排卵处理。核移植需要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法。(2)供体体细胞提供细胞核前常对离体细胞进行营养限制性培养等特殊处理，以利于重组细胞中核基因的表达。经显微操作获得的细胞核中往往带有部分阻止核基因表达的调节蛋白，直到重组细胞开始第三次分裂时，核基因被重新编排并开始表达。(3)重组细胞经培养形成早期胚胎所用的培养基不用制备饲养层，C错误。(4)体细胞经多次传代后，细胞中的遗传物质稳定性会降低，因此选择供体体细胞时必须关注其传代培养的次数。8.(2018嘉兴联考)下图表示细胞融合技术的部分过程，请回答：(1)若甲、乙细胞是植物细胞，在细胞融合时，首先需将_消化除去。获得的丁细胞在植物组织培养时通过平衡_配比进行调控，从而实现植物器官、组织的发生和形态建成。(2)若该过程是制备癌胚抗原单克隆抗体的部分过程，实验中首先将_注入小鼠体内，然后从产生免疫反应的小鼠脾脏中获取经免疫的_细胞，将其与骨髓瘤细胞融合，筛选出_细胞。(3)若甲、乙细胞到丙细胞过程是哺乳动物体外受精过程，甲、乙细胞能够结合的基础是细胞膜表面有特异性_功能的蛋白。若丁细胞为囊胚的外表扁平细胞，由其组成的结构称为_。答案(1)细胞壁植物激素(2)癌胚抗原B淋巴杂交瘤(3)识别滋养层解析(1)若甲、乙细胞是植物细胞，在细胞融合时，首先需将具有保护作用的细胞壁用纤维素酶和果胶酶去掉，才能获得原生质体。获得的丁细胞即杂种植物细胞在植物组织培养时通过平衡植物激素(主要是生长素和细胞分裂素)配比进行调控，从而实现植物器官、组织的发生和形态建成。(2)若该过程是制备癌胚抗原单克隆抗体的部分过程，实验中首先将抗原即癌胚抗原注入小鼠体内，然后从产生免疫反应的小鼠脾脏中获取经免疫的B淋巴细胞，将其与骨髓瘤细胞融合，筛选出既能产生特异性抗体还能大量增殖的杂交瘤细胞。(3)若甲、乙细胞