第44讲克隆技术

第44讲克隆技术考纲要求考情分析命题趋势1植物的组织培养()2动物细胞培养与体细胞克隆()3细胞融合与单克隆抗体()2017，天津卷，9T2016，全国卷，40T2015，安徽卷，31T近五年来关于细胞工程的内容在高考中属于高频考点，预计明年高考以非选择题的形式在动物细胞融合技术和单克隆抗体的制备以及相关内容等方面考查的可能性较大分值：915分考点一植物组织培养与动物细胞培养一、细胞工程的概念1原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法。2操作水平：_细胞_水平或细胞器水平。3目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得_细胞产品_。4分类：根据操作对象的不同，分为植物细胞工程和动物细胞工程。二、植物组织培养1原理：_细胞的全能性_。(1)原因：生物体的任何一个细胞都包含本物种的_全部遗传信息_。(2)全能性表达的条件：处于_离体_状态，提供一定的营养、_激素_和其他适宜外界条件。2植物组织培养技术_愈伤组织_根、芽植物体3植物细胞工程的应用(2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用。(3)细胞产物的工厂化生产：培养到_愈伤组织_阶段。三、动物细胞培养1过程答案胰蛋白酶原代传代2条件(1)无菌、无毒的环境无菌处理、加_抗生素_杀菌、定期更换培养液。(2)营养葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素、_血清或血浆_等天然成分。(3)适宜的温度(36505 )和pH(7274)。(4)气体环境95%空气5%CO2(维持_培养液的pH_)。3应用：生产细胞产品，如干扰素、疫苗、单克隆抗体；检测并判断某毒性物质毒性的大小；临床医学研究。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性。()(2)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生细胞的增殖和分化。()(3)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的。()(4)在植物组织培养过程中，可以提取愈伤组织，经过人工薄膜包装得到人工种子。()(5)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。()(6)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。()(7)连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型。()(8)植物原生质体融合和动物细胞融合原理是相同的。()2下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是(A)A该途径依据的原理是植物细胞具有全能性B过程需控制好培养基中植物激素的比例C过程细胞的形态和结构发生了变化D过程需使用液体培养基，有利于细胞增殖解析该途径没有得到完整植株，不能体现植物细胞的全能性。3某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是(B)A采用茎段扦插诱导生根技术快速育苗B采用花粉粒组织培养获得单倍体苗C采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上D采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养解析花粉粒是减数分裂的产物，利用花粉粒离体培养得到的是单倍体苗，其高度不育，且会发生性状分离，因此B项方案不能选用。 一植物组织培养的过程及应用1脱分化和再分化的比较内容脱分化再分化过程外植体愈伤组织愈伤组织胚状体形成体特点排列疏松、无规则、高度液泡化的薄壁细胞有根、芽条件离体适宜的营养生长素/细胞分裂素的比例适中不需要光照离体适宜的营养生长素/细胞分裂素的比例高或低，分别诱导生根或生芽光照2单倍体育种和突变体的利用的不同点项目原理优点成果单倍体育种染色体变异明显缩短育种年限单育1号烟草品种、中花8号、11号水稻和京花1号小麦品种等突变体的利用基因突变产生新基因，大幅度改良某些性状抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草等例1 如图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题：(1)要促进细胞分裂生长，培育基中应有营养物质和激素。营养物质包括_无机物_和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和_生长素_两类植物激素。(2)此过程依据的原理是_植物细胞的全能性_。A和B阶段主要进行的分裂方式是_有丝分裂_，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞_分化_等。(3)此过程要无菌操作，主要是指对_培养基_进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是_芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件_。(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶肉细胞具有叶绿素，这是基因_选择性表达_的结果。解析(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括无机物和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和生长素两类植物激素。(2)植物组织培养过程依据的原理是植物细胞的全能性。A是脱分化过程，B是再分化过程，两者均进行有丝分裂，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞分化等。(3)植物组织培养过程需要无菌操作，主要是指对培养基进行灭菌消毒。再分化阶段需要光照，原因是在此过程中芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶肉细胞具有叶绿素，这是基因选择性表达的结果。 二动物细胞培养的过程1原代培养和传代培养(1)原代培养可有两种表述：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养；第1代细胞的培养与传10代以内的细胞培养，统称为原代培养。两种表述没有本质区别。(2)传代培养同样有两种表述：细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养；传10代以后的细胞培养，统称为传代培养。2细胞株和细胞系(1)细胞株：原代培养的细胞一般传至10代左右会出现生长停滞，衰老死亡，少数度过“危机”的细胞能传50代左右，形成细胞株。细胞株的遗传物质并没有发生改变。(2)细胞系：细胞株传至50代以后，会出现第二次危机，少数度过第二次危机的细胞能够无限传代下去，形成细胞系。细胞系的遗传物质发生了改变，带有癌变细胞的特点。例2 回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面_相互接触_时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_接触抑制_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_单层(或一层)_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，常用的酶是_胰蛋白酶_。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现_衰老甚至死亡_的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而获得_不死性_，这种细胞的黏着性_降低_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_减少_。(3)用某种大分子染料对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不被染色，原因是_活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色(或死细胞的膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而使其着色)_。(4)检查某种有毒物质是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂到_中_期的细胞用显微镜进行观察。(5)在细胞培养过程中，通常在_冷冻(或超低温、液氮)_条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中_酶_的活性降低，细胞新陈代谢的速度降低。(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤当作_抗原_进行攻击。解析(1)在动物细胞培养过程中，细胞会出现接触抑制现象，此时是单层细胞。用胰蛋白酶处理可以使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代培养代数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡的现象，但极少数细胞可以连续增殖，有些细胞会因遗传物质改变而获得不死性，这种细胞膜表面糖蛋白减少，细胞黏着性降低。(3)由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，而死细胞的细胞膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而使其着色。(4)由于细胞分裂中期染色体形态固定、数目清晰，因此最好选用分裂到中期的细胞用显微镜观察染色体数目。(5)由于在冷冻、超低温或液氮条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低，通常在此条件下保存细胞。(6)机体把移植的皮肤当作抗原攻击，会发生排斥现象。植物组织培养与动物细胞培养常考点(1)对外植体要进行消毒处理；外植体选用幼嫩的组织脱分化较为容易；植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖。(2)在动物细胞培养过程中两次用到胰蛋白酶的阶段：第一次是将剪碎的组织分散成单个细胞；第二次是将贴壁细胞从瓶壁上分离下来。例1 (2014北京卷)在25 的实验条件下可顺利完成的是()A光合色素的提取与分离B用斐林试剂鉴定还原糖C大鼠神经细胞的培养D制备用于植物组织培养的固体培养基答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分B考生对还原糖的鉴定实验的温度条件识记模糊6C考生审题时忽略了大鼠的神经细胞为高度分化的细胞，不再进行细胞分裂6D考生没有考虑到固体培养基要进行高温灭菌6解析 光合色素的提取与分离在室温下即可完成，A项正确；用斐林试剂鉴定还原糖时需5065 水浴加热，B项错误；大鼠神经细胞为高度分化的细胞，不能进行分裂，无法培养，C项错误；制备用于植物组织培养的固体培养基需高温灭菌，D项错误。规范答题 A(6分)1(经典高考题)关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是(B)A动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同B动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶C烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖D动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒解析动物细胞培养的培养基为液体培养基，且含有动物血清，植物组织培养的培养基为固体培养基，且一般含有植物激素；植物组织培养过程中不需要用胰蛋白酶；烟草叶片离体培养产生新个体的原理是植物细胞的全能性，小鼠杂交瘤细胞离体培养的原理是细胞增殖；茎尖病毒极少，甚至无病毒，故茎尖培养可用于植物脱毒。 考点二植物体细胞杂交与动物细胞融合1植物体细胞杂交技术(1)去壁：酶解法，所用酶为_纤维素酶和果胶酶_。(2)诱导原生质体融合：物理法离心、振动、电激等；化学法常用_聚乙二醇_(PEG)作诱导剂。(3)植物细胞融合成功的标志：_杂种细胞再生出细胞壁_。(4)优点：克服_不同生物远缘杂交不亲和的障碍_。(5)变异类型：_染色体变异_。2动物细胞融合(1)原理：_细胞膜的流动性_。(2)融合方法：聚乙二醇(PEG)、_灭活的病毒_、电激等。(3)意义：突破了_有性杂交方法_的局限，使_远缘杂交_成为可能，也为制造_单克隆抗体_开辟了新途径。3动物体细胞核移植(1)原理：_动物细胞核具有全能性_。(2)过程4单克隆抗体制备(1)制备过程答案杂交瘤细胞单克隆抗体(2)诱导动物细胞融合的方法：物理法离心、振动、电激等；化学法聚乙二醇；生物法_灭活的病毒_。(3)单克隆抗体的优点：_特异性强_、灵敏度高、可大量制备。(4)单克隆抗体的应用：作为_诊断试剂_；用于治疗疾病和_运载药物_。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)利用物理法或化学法，可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。()(2)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。()(3)再生出细胞壁是植物原生质体融合成功的标志。()(4)与“多利”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。()(5)可以用灭活的病毒促进动物细胞融合，而不能促进植物细胞融合。()(6)小鼠骨髓瘤细胞的染色体数为40，B淋巴细胞的染色体数为46，融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为86。()(7)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。()(8)体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体。()2“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。下图是“白菜甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是(C)A除去细胞壁形成原生质体，可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶B通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG和灭活的病毒C杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁D愈伤组织形成“白菜甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程解析除去细胞壁的酶是纤维素酶和果胶酶；诱导植物原生质体融合不能用灭活的病毒；杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁；愈伤组织形成“白菜甘蓝”植物体属于再分化过程。3下面关于制备单克隆抗体过程示意图的叙述，不正确的是(A)A表示已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的B促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导C中的筛选是通过抗原抗体反应进行的D可以无限增殖解析已免疫的B淋巴细胞可以从小鼠的脾脏中提取，也可以从血浆中提取，骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的。 一植物体细胞杂交1植物组织培养和植物体细胞杂交的比较名称植物组织培养植物体细胞杂交原理细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性过程选材选取根尖、茎尖形成层部位最容易诱导脱分化不同的植物细胞技术操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导细胞融合关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂2对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清(1)植物体细胞杂交：若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合，A含有2X条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，B含有2Y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体数为2X2Y，基因型为AabbccDd。从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的方法。杂种植株同时具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。(2)植物有性杂交：有性杂交的子代细胞中染色体数、基因型分别为XY、AbcD或abcD或Abcd或abcd，即先减半再相加。3植物体细胞杂交和动物细胞融合过程中所选酶和结果的辨析(1)植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同，纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，而胰蛋白酶作用于细胞间的蛋白质。(2)植物杂交细胞在激素诱导下能表达出全能性，但动物杂交细胞的全能性不能表达。(3)灭活的病毒保持了其抗原性，但毒性消失。只能用于诱导动物细胞融合，不能用于诱导植物原生质体融合。例1 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示，请据图回答下列问题：(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有_细胞膜的流动性和植物细胞的全能性_。(2)过程常用的酶是_纤维素酶和果胶酶_，细胞融合成功的标志是_再生出新的细胞壁_。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂_聚乙二醇(或PEG)_诱导融合。在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到_3_种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)，当观察到_融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光_时，可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程和过程依次为_脱分化和再分化_，过程中的培养基常添加的植物激素是_生长素和细胞分裂素_。(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期含_2(mn)_条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于_单倍体_植株。解析(1)植物体细胞杂交包括原生质体融合和培育杂种植株两大步骤，两者的原理分别是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)去除细胞壁常用的酶是纤维素酶和果胶酶，植物细胞融合成功的标志是再生出新的细胞壁。(3)化学促融剂是聚乙二醇，两两融合的原生质体有三种：番茄番茄、马铃薯番茄、马铃薯马铃薯，其中杂种细胞的细胞表面有两种颜色的荧光。(4)过程和过程分别表示脱分化和再分化，诱导细胞分化所用的植物激素主要是生长素和细胞分裂素。(5)“番茄马铃薯”体细胞有(mn) 条染色体，有丝分裂后期染色体数目加倍；由配子发育成的个体均为单倍体。 二动物细胞培养与核移植的过程及应用动物细胞培养动物体细胞核移植原理细胞增殖动物细胞核的全能性过程结果获得细胞群获得克隆动物应用(1)生产生物制品；(2)用于基因工程；(3)检测有毒物质；(4)临床医学研究(1)加速家畜遗传改良进程，促进良种繁育；(2)保护濒危物种；(3)生产医用蛋白；(4)提供克隆器官、组织等1关于核移植的4点提醒(1)选M中期卵母细胞作为受体细胞的原因：此类细胞体积大，易于操作；卵黄多，营养物质丰富，可为发育提供充足的营养；卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质。(2)克隆动物是由重组的细胞经培养而来的，该重组细胞的细胞质基因来源于受体细胞，细胞核基因来源于提供细胞核的亲本，其遗传物质来自两个亲本。(3)核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物之间的关系：克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数性状与提供卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。(4)动物体细胞核移植技术(克隆)从生殖方式的角度看属无性生殖。重组细胞相当于受精卵，需要动物细胞培养和胚胎工程技术的支持。2动物细胞培养和核移植技术的理解误区(1)动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同：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)核移植产生的克隆动物与提供细胞核的亲本可能不同。克隆动物细胞质基因来源于另一个亲本，与植物组织培养不同(来自一个亲本)，即克隆动物遗传物质来自两个亲本。在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异导致性状改变。外界环境条件的影响引起不可遗传的变异。例2 科学家培养克隆羊时，使用了三种细胞核的供体细胞，分别将这些细胞核移入去核卵细胞的细胞质中，形成重组细胞，发育成重组胚胎，这些重组胚胎的发育情况如下。细胞核的供体细胞类型妊娠数/受体母羊数乳腺上皮细胞1/13胚胎成纤维细胞4/10早期胚胎细胞14/27据此分析不正确的是(B)A早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高B克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞完全相同C体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植D重组细胞发育与去核卵细胞的细胞质有关解析分析表格数据可知，早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高，A项正确；克隆羊的培育用到了核移植、胚胎移植技术，克隆羊的细胞核遗传信息来自细胞核的供体，细胞质的遗传信息来自卵细胞，B项错误；对比表格中的数据可知，体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植，C项正确；核移植中做受体细胞的都是卵细胞，可见重组细胞发育与去核卵细胞的细胞质有关，D项正确。 三动物细胞融合技术与单克隆抗体的制备1单克隆抗体制备过程的几个问题分析(1)对动物免疫的原因：B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原后增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。(2)在单克隆抗体制备过程中，除了受到注射的抗原的刺激，小鼠在生活过程中还可能受到其他抗原的刺激，因此从小鼠体内取出的多个B淋巴细胞可能产生多种不同抗体，所以进行第二次筛选是非常必要的。一般认为至少有两次筛选过程，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要抗体的杂交瘤细胞。(3)杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质，不仅具有浆细胞产生特异性抗体的能力，还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力，从而可以克服B淋巴细胞不能无限增殖的缺点，而大量生产单克隆抗体。2筛选杂交瘤细胞的方法(1)第1次筛选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才能生长。(2)第2次筛选用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群。例3 在ABO血型系统中，A型血和B型血人红细胞膜表面分别含有凝集原A、B，AB型血人红细胞膜表面同时含有凝集原A和B，O型血人红细胞膜表面没有凝集原。如图是利用动物细胞杂交方法制备人抗A凝集原抗体的过程，请回答下列问题：(1)要制备人抗A凝集原抗体，应向小鼠体内注射_A型(或AB型)血人的红_细胞，使小鼠产生_特异性(或体液)_免疫。从小鼠体内分离的细胞为_B_细胞。(2)为诱导细胞与骨髓瘤细胞融合，常选用_聚乙二醇(或灭活的病毒)_作为诱导剂。融合后的培养液中存在多种杂交细胞和未融合细胞，需要进行_选择_培养、克隆化培养和_抗体检测_，才能获得需要的杂交瘤细胞。(3)杂交瘤细胞继承了双亲细胞的遗传物质，因而既能在体外培养条件下_迅速大量繁殖_，又能产生_专一的抗体_。(4)制备的人抗A凝集原抗体能与_凝集原A_发生特异性结合，若该抗体与待测血液样本呈阳性反应，则待测样本的血型是_A型或AB型_。解析(1)要制备人抗A凝集原抗体，应向小鼠体内注射A型(或AB型)血人的红细胞，使小鼠产生体液免疫，再从小鼠体内分离出能产生抗A凝集原抗体的B细胞。(2)诱导B细胞与骨髓瘤细胞融合，常选用聚乙二醇或灭活的病毒作为诱导剂。融合后的培养液中存在多种杂交细胞和未融合细胞，需要进行选择培养、克隆化培养和抗体检测，最终获得需要的杂交瘤细胞。(3)杂交瘤细胞具有双亲细胞的特点，既能在体外培养条件下迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体。(4)人抗A凝集原抗体能与凝集原A发生特异性结合，A型或AB型血的人红细胞都含有A凝集原，故该抗体与A型或AB型血液样本呈阳性反应。例1 (2015安徽卷)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子医用蛋白，其技术路线如图。(1)由过程获得的A为_。(2)在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是_。受体应选用_期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生_，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为_。答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分(1)考生没有读懂技术路线图2(2)考生没有注意题目设问角度，答案不准确2(3)考生出现知识迁移障碍2(4)考生不能形成答题思路或语言组织不准确2解析 (1)在基因工程中，构建基因表达载体后才能将目的基因导入受体细胞。(2)核移植技术选用的成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期(M中期)，需去掉细胞核以保证得到的克隆动物的核遗传物质来自于含目的基因的成纤维细胞。(3)胚胎移植时受体动物对移入的胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的胎儿成纤维细胞具有增殖能力，可进行传代培养，所以理论上可利用动物细胞培养技术和核移植技术，获得无限个转基因绵羊。规范答题 (除注明外，每空2分)(1)含目的基因的表达载体(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞M中(1分)(3)免疫排斥反应(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养1人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图是HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答问题。(1)制备单克隆抗体过程中要用到_动物细胞培养_和_动物细胞融合_技术。(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于_抗原_，使小鼠产生分泌相应_抗体_的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的_体液_免疫。(3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径，主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的_氨基嘌呤_具有筛选杂交瘤细胞的作用。最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_能无限增殖并分泌特异性抗体_。(4)此过程生产的单克隆抗体可以与_人绒毛膜促性腺激素(或HCG)_特异性结合，从而诊断早孕。解析(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)给小鼠注射HCG，使小鼠进行体液免疫，产生能分泌抗体的B淋巴细胞。(3)骨髓瘤细胞的DNA合成只有一条途径，在培养基中加入氨基嘌呤，阻断了骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。杂交瘤细胞有两条合成DNA的途径，因此在选择培养基上杂交瘤细胞能生存并无限增殖。(4)此单克隆抗体是以人绒毛膜促性腺激素(HCG)作抗原产生的，因此可以与人绒毛膜促性腺激素(HCG)特异性结合。1(2016全国卷)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。回答下列问题：(1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为_XX或XY_。过程表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_显微操作_的方法。代表的过程是_胚胎移植_。(2)经过多次传代后，供体细胞中_遗传物质_的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响_。(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_动物已分化体细胞的细胞核具有全能性_。解析(1)因供体的性别不确定，故其细胞核内的性染色体组成为XX或XY；一般将卵母细胞培养到M中期，用显微操作法将其细胞核去除；代表的过程是胚胎移植。(2)传代培养10代以内的细胞可以保持正常的二倍体核型，超过10代以后，供体细胞中遗传物质的稳定性会降低。(3)克隆动物细胞质中的遗传物质来自卵母细胞的细胞质，细胞质中的遗传物质对克隆动物的性状会产生影响。(4)克隆动物的成功可以证明动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性。2(2014全国卷)某研究者用抗原A分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题：(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过_4_次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是_Y_小鼠，理由是_Y小鼠的血清抗体效价最高_。(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有_B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞_，体系中出现多种类型细胞的原因是_细胞融合是随机的，且融合率达不到100%_。(3)杂交瘤细胞中有_1_个细胞核，染色体数目最多是_100_条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是_不能无限增殖_。解析(1)分析题图可知，经4次免疫后，小鼠Y的血清抗体效价就可达到16 000以上。由于4次免疫后的Y小鼠的血清抗体效价最高，故最适合用于制备B淋巴细胞。(2)细胞融合实验中，由于细胞融合是随机的，而且诱导融合率不可能达到100%，所以会有未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞三种类型。(3)杂交瘤细胞同时具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的核物质，但细胞核只有一个。由于杂交瘤细胞在分裂后期无细胞核，故细胞核中染色体数目最多是4060100(条)。(4)B淋巴细胞已经高度分化，没有无限增殖的潜能。3(全国卷)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_纤维素_酶和_果胶_酶去除细胞壁，获得具有活力的_原生质体_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_愈伤_组织，然后经过_再分化(或分化)_形成完整的杂种植株。这种培养技术为_植物体细胞杂交技术_。(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_体细胞含有三个或三个以上染色体组的个体_。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常_。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(答其中一个即可)_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。解析本题主要考查植物细胞工程的相关知识。(1)植物体细胞杂交技术的流程是先用纤维素酶和果胶酶将植物细胞最外层的细胞壁去除，获得具有活力的原生质体，然后将甲、乙植物的原生质体用化学诱导剂诱导融合，形成融合细胞，再将融合细胞诱导脱分化，进一步培养形成愈伤组织，最后经过再分化形成完整的杂种植株。(2)在植物体细胞杂交过程中，甲、乙两种植物的二倍体体细胞融合为四倍体细胞，四倍体细胞经组织培养形成四倍体植株，此植株体细胞由于含有三个或三个以上的染色体组，因此属于多倍体。此四倍体由于含有2个甲植物的染色体组和2个乙植物的染色体组，减数分裂时联会正常，可育。而甲、乙有性杂交的后代细胞中含1个甲植物的染色体组和1个乙植物的染色体组，减数分裂时联会紊乱，不可育。(3)可将经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后制成人工种子，这种杂种植株可通过制作人工种子的方法大量繁殖。课时达标第44讲1为培育出含胡萝卜素的“黄金大米”，科研人员提出以下两套培育方案。请分析回答下列问题：(1)甲方案中，胡萝卜素基因能在玉米和水稻体内出现相同表达结果的原因是_所有生物共用一套遗传密码(密码子)_。若研究人员已知胡萝卜素基因序列，可采用_人工合成_的方法获得胡萝卜素基因。过程中可用_DNA分子杂交_技术检测水稻体细胞DNA上是否插入了胡萝卜素基因。(2)乙方案中，在体细胞杂交前需要用_纤维素酶和果胶酶_除去细胞壁获得原生质体，诱导其融合的化学试剂常用_聚乙二醇_。通过获得“黄金大米”幼苗需要经过_脱分化和再分化_两个过程得到完整植株，依据的原理是_(植物)细胞的全能性_。在培养过程中，除了在培养基中添加营养物质外，还需要添加_植物激素(或生长素和细胞分裂素)_。(3)与传统育种方法相比，甲、乙两套方案共同的优点是_克服远缘杂交不亲和的障碍_。2如图是“白菜甘蓝”(均为二倍体)杂种植株培育过程，及杂种植株在密闭玻璃温室中一昼夜CO2浓度变化曲线。请据图回答有关问题。(1)过程常用的试剂是_PEG_，与其相比，动物细胞融合过程中特有的方法是用_灭活的病毒_来处理。(2)同白菜和甘蓝的有性杂交后代相比，上述方法得到的新植株_是_(填“是”或“否”)可育，这是因为_杂种细胞中有同源染色体，能产生正常的配子_。(3)据曲线分析，该植株开始积累有机物的时间在_b_(填字母)，积累有机物最多的时间在_c_(填字母)，表示光合作用和呼吸作用相等的点是_b、c_，a点时植物细胞产生ATP的结构有_细胞质基质、线粒体_，用于_各种生命活动_。该植株经过一昼夜后，_不能_(填“能”或“不能”)积累有机物。3人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像天然种子一样萌发生长。人工种子的核心部分是胚状体，其培育过程如图所示。请回答下列有关问题。(1)制作人工种子依据的原理是_植物细胞的全能性_；制作过程的关键是确保无菌操作，其原因是_细菌等微生物代谢旺盛，在消耗营养物质的同时，产生大量有害产物，毒害组织细胞_。(2)表示_脱分化_的过程，表示再分化的过程，其实质是_基因的选择性表达_。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、_比例_、_使用顺序_影响过程的进行。(3)从保证人工种子正常的生命力以及生态系统的物质循环上来看，人造种皮应具有半透性(透水、透气性)和_易被微生物降解_的特点。(4)某二倍体植物的基因型为DdTt，利用花药离体培养的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工种子，这种种子萌发形成的个体称为_单倍体_，从生殖方式看属于_有性_生殖。4珙桐(2n40)被称为植物活化石，为进一步保护珙桐，保护生物的多样性，2012年中科院国家重点实验室科研小组来到贵州梵净山珙桐保护基地采集了珙桐材料进行相关的研究。回答下列问题：(1)为对珙桐进行扩大化培养，可取珙桐植株的分生组织进行植物组织培养，原因是_植物分生组织细胞含有的毒素很少，甚至无毒(细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织)_。(2)为研究染色体数目与珙桐性状之间的关系，可以采用下列两种方式：取珙桐幼苗的叶肉细胞，用_纤维素酶和果胶_酶去掉细胞壁，获得原生质体，让原生质体融合，形成四倍体的融合细胞。融合细胞经过_脱分化_形成_愈伤组织_，再经过再分化获得四倍体的珙桐幼苗。将萌发的珙桐幼苗用秋水仙素处理，即可得到四倍体的珙桐幼苗，其中秋水仙素的作用是_抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使体细胞染色体数目加倍_。(3)为增强珙桐抗虫特性，科学家需要将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入珙桐中，使珙桐的抗虫性增强。用_限制_酶从苏云金芽孢杆菌中获得目的基因。用农杆菌感染植物细胞，农杆菌内的_Ti质粒上的TDNA_可将目的基因转移并整合到珙桐细胞内的染色体DNA上。将受体细胞进行植物组织培养获得抗虫幼苗，其原理是_植物细胞具有全能性_。目的基因的检测有分子水平的检测和个体水平的检测，通常采用_DNA分子杂交_技术检测目的基因是否导入受体细胞。(4)目的基因一般只导入受体细胞同源染色体的一条上，可将含有目的基因的植株看成杂合子(Aa)。研究发现，珙桐植株的另一对同源染色体上，显性基因B会抑制抗虫基因A的表达，使得珙桐不具有抗虫性状。若用没有抗虫性状的植株(AaBb)自交，后代中性状分离比为！不抗虫抗虫133#。解析(1)为对珙桐进行扩大化培养，可取珙桐植株的分生组织进行植物组织培养，原因是植物分生