选修三第32讲

1、第 32 讲 细胞工程最新考纲全国卷考情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 ()2018·全国卷 (38)、2016·全国卷 (40)考点一 植物细胞工程1. 细胞工程(1) 操作水平：细胞水平或细胞器水平。(2) 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。2. 植物细胞的全能性(1) 概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体 的潜能。(2) 原理：细胞内含有本物种的全部遗传信息。(3) 全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激 素和其他适宜外界条件。3.

2、植物组织培养技术(1) 原理：植物细胞具有全能性。(2) 过程：4. 植物体细胞杂交技术(1) 概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞 培育成新的植物体的技术。(2) 原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植 物细胞的全能性。(3) 过程(4) 意义：克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。5. 植物细胞工程的实际应用(1) 植物繁殖的新途径 微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。a.保持优良品种的遗传特性特点b.高效快速地实现种苗的大量繁殖 作物脱毒技术：选取作物无毒组织 (如茎尖 )进行组织培养，获得脱毒苗的技术。 人工种子：

3、以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经 过人工薄膜包装得到的种子。(2) 作物新品种的培育(3) 细胞产物的工厂化生产：即利用植物组织培养技术生产蛋白质、脂肪、糖类、 药物、香料和生物碱等 (培养至愈伤组织阶段 )1.（2018 经·典高考，改编 ）如图为细胞融合的示意图，下列的叙述哪些是错 误的？为什么？ 若 a细胞和 b 细胞是植物细胞，需先脱分化再诱导融合 a 细胞和 b 细胞之间的融合需要促融处理后才能实现 c 细胞的形成与 a、b 细胞膜的流动性都有关 c 细胞将同时表达 a细胞和 b 细胞中的所有基因提示 若 a细胞和 b 细胞是植物细胞，需要用酶解法

4、去掉细胞壁后再诱导融合， 融合完成后的细胞再经脱分化和再分化培养，故所述错误； c 细胞内有 a、b 两 细胞的遗传物质，但不能同时表达 a、b 细胞中的所有基因，故 所述错误。2.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。 （ 相 关数字为染色体数 ）(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 什么？图示过程中可用何种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何种酶除去细胞壁获得原生质体？诱导其融 合的方法有哪些？(3) 通过获得“黄金大米”幼苗需要经过哪两个环节？这体现了什么原理

5、？在 培养过程中，除了在培养基中添加营养物质外，还需要添加什么物质？(4) 甲、乙方案中获得的“黄金水稻细胞”染色体数分别是多少？提示 (1)所有生物共用一套遗传密码。 DNA 分子杂交技术。(2) 纤维素酶和果胶酶。物理法和化学法，物理法包括离心、振动、电激等；化学 法一般用聚乙二醇 (PEG)作为诱导剂。(3) 脱分化、再分化。植物细胞的全能性，植物激素 (生长素、细胞分裂素等 )。(4) 甲：24(条)，乙： 202444(条)1. (2013全·国卷 ，40)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

6、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，先用酶和 酶去除细胞壁，获得具有活力的 ，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组织，然后经过形成完整的杂种植株。这种培育技术称为。(2) 上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指。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 。_(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 等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。答案 (1)纤维素 果胶 原生质体 愈伤 再分化 (分化 ) 植物体细胞杂交技术 (2)由受精卵发育而来， 体细胞

7、中含有三个或三个以上染色体组的个体在减数分裂过程中，前者同源染色体联会异常，而后者同源染色体联会正常 (3)胚状体、 不定芽、顶芽、腋芽2. 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了胡萝卜 羊角芹杂种植株，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胡萝卜和羊 角芹的细胞膜上的蛋白质，其培育过程如图所示：请回答下列相关问题。(1) 植物体细胞杂交的生物学原理是 。_(2) 过程常用酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。植物原生质体融合过程常采用的物理方法有(答出两点即可 )；原生质体融合成功的标志是 。在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，当观察到 时可 判断该原生质体是由

8、胡萝卜原生质体和羊角芹原生质体融合而成的。(3) 过程和过程分别为，过程的培养基中常添加的植物激素有。(4) 与杂交育种相比，植物体细胞杂交的显著特点是 。解析 (1)植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞在一定条件下诱导融合成 杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成新的植物体，体现的生物 学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 (2)植物细胞具有细胞壁，在进行 体细胞融合之前需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， 诱导原生质体融合的物理法包括振荡、离心、电激等，化学法一般是用聚乙二醇 作为诱导剂来诱导细胞融合。细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁；由

9、于红色荧光和绿色荧光分别标记于胡萝卜和羊角芹的细胞膜上的蛋白质，故融合 的杂种原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧光。 (3)由杂种细胞形成愈伤组织的 过程为植物组织培养中的脱分化，由愈伤组织形成胡萝卜 羊角芹杂种植株的过 程属于再分化 。培养基 中需添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。(4)植物体细胞杂交是将不同种植物的体细胞融合，克服了植物远缘杂交不亲和的障碍或打破了物种间的生殖隔离。答案 (1)细胞膜的流动性、 植物细胞的全能性 (2)纤维素酶和果胶 离心、振荡、 电激 (任意两点均可 ) 杂种细胞再生出细胞壁 融合的杂种原生质体表面既有红 色荧光又有绿色荧光 (3) 脱分化和再分化 生长

10、素和细胞分裂素 (4) 克服了植 物远缘杂交不亲和的障碍 (或打破了物种间的生殖隔离 )1. 植物组织培养的关键(1)条件：离体，一定营养物质，激素 (生长素、细胞分裂素 )等。 (2)培养基状态：固体培养基 (再分化生根培养基及生芽培养基 )(3) 体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。(4) 光照的应用 脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。2. 植物激素在植物组织培养中的作用适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根，适当提高细胞分裂素与生长素的 比例容易生芽，比例适中诱导产生愈伤组织。 (图示如右 )：3. 杂种植物遗传物质的变化(1) 遗传特

11、性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的 遗传特性。(2) 染色体组数 染色体组数两种植物体细胞内染色体组数之和 植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体考点二 动物细胞工程1.动物细胞培养(1)原理：细胞增殖(2)培养条件培养液和培养用具进行无菌处理无菌、无培养过程加抗生素，以防培养过程中的污染 毒环境定期更换培养液，以便清除代谢产物 营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、 血浆等一些天然成分。 适宜的温度： 36.5 ±0.5 ；适宜的 pH：7.27.4。 气体环境 95%的空气：其中 O2为细胞代谢必需5%

12、的CO2：以便维持培养液的 pH(3)培养过程(4) 应用：生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究。 点悟 动物细胞培养的 2 个易错点(1) 动物细胞培养时选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养，因为其分化程度低，增殖能力强，更易于培养。(2)动物细胞培养时加入 CO2的主要作用是维持培养液的 pH；O2 的作用是促进细 胞有氧呼吸。2.动物体细胞核移植技术和克隆动物 (1)原理：动物体细胞核具有全能性。(2) 过程(3) 结果：产生新个体。(4) 应用：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；保护濒危物种；生 产医用蛋白；作为异种移植的供体；用于组织器官的移植。3. 动物细胞融合和单克隆抗体的

13、制备(1) 动物细胞融合原理：细胞膜的流动性。融合方法：聚乙二醇 (PEG)、灭活的病毒、电激等。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。(2) 单克隆抗体制备过程优点：用途：特异性强、灵敏度高，可大量制备。作为诊断试剂具有准确、高效、简易、快速的优点 用于治疗疾病和运载药物（可制成生物导弹）。1.如图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线， 图中 B、E 两点表示经筛 选、分装后继续培养。据图分析：(1) 原代培养和传代培养的分界点是哪个？提示 B 点之前的培养称为原代培养，之后的分瓶培养称为传代培养。(2) AB段和 DE 段繁殖速度缓慢的

14、原因是什么？提示 AB段发生了接触抑制； DE 段细胞大部分衰老失去分裂能力。(3) E 点后细胞有何特点？提示 E 点后的细胞大多数具有异倍体核型，能无限增殖 (有“细胞系 ”之称)2.就“核移植”问题思考：(1)进行核移植时，为何选用去核的“卵母细胞”？提示 选用去核卵 (母)细胞的原因：卵 (母 )细胞比较大，容易操作；卵 (母 )细胞细 胞质多，营养丰富，含有促进核全能性表达的物质。(2)(教材 P49 讨论 2 解答)用于核移植的供体细胞一般都选用传代 10 代以内的细 胞，想一想，这是为什么？提示 培养的动物细胞一般当传代至 1050 代左右时，部分细胞核型可能会发生 变化，其细胞

15、遗传物质可能会发生突变， 而 10 代以内的细胞一般能保持正常的二 倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常 采用传代 10 代以内的细胞。1.(2018全·国卷 ，38)2018年细胞期刊报道，中国科学家率先成功地应用体 细胞对非人灵长类动物进行克隆， 获得两只克隆猴 “中中”和“华华”。回答 下列问题：(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目 (填“减半”“加倍”或“不变” )。(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植， 胚胎细胞核移植 获得克隆动物

16、的难度(填“大于”或“小于” )体细胞核移植，其原因是(3) 在哺乳动物核移植的过程中， 若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供 体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目(填“相同”或“不同” )，性染色体组合(填“相同”或“不同” )。解析 (1)动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核， 移入一个已经去掉细胞核的 卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个 体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物，与核供体相比，其细胞的染色体 数目不变。 (2)由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体 细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，所以，胚胎

17、细胞核移植获得克隆动物 的难度明显低于体细胞核移植。 (3)哺乳动物雌性和雄性个体的体细胞中常染色体 数目相同，所以分别以雌性和雄性个体的体细胞为供体，克隆动物体细胞的常染 色体数目相同，但其性染色体组合不同。答案 (1)将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中不变(2) 小于 胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易(3)相同 不同2.动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。回答下列有关问题： (1)进行动物细胞培养时，需先用 酶处理组织块，使其分散成单个细胞。 在培养过程中，悬液中分散的细胞贴附瓶壁生长，称为 。(2)传代培养的细胞一般传至代后不易传下去。在传代培养过程中，某些

18、细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，正在朝着等同于 细胞的 方向发展。(3) 动物细胞培养所用的培养基是合成培养基， 通常需加入等一些天然成分。细胞培养所需的气体主要有 。(4) 进行动物细胞培养时，为了防止污染，常在培养液中加入一定量的。培养过程中，为了清除代谢产物， 防止其积累对细胞造成危害， 应定期。答案 (1)胰蛋白(或胶原蛋白 ) 细胞贴壁 (2)10 癌 (3)血清、血浆 O2和 CO2(4) 抗生素 更换培养液1. 植物体细胞杂交与动物细胞融合的 “同”与“不同 ”(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，而胰蛋白酶等作用于动物细

19、胞间的蛋白质。(2)相比植物体细胞杂交，动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病毒处理，其 他物理、化学诱导融合的手段与植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合方法相 同。2.单克隆抗体制备过程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还受到其他抗原 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：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，在每个孔只有 一个杂交瘤细胞的

20、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筛选目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞澄清易错易混 ·强化科学思维易错易混 易错点 1 不清楚动物细胞培养时为何添加抗生素？为什么定期更换培养液，为 何使用胰蛋白酶而不使用胃蛋白酶？点拨 进行动物细胞传代培养时为防止培养过程中的污染，有必要加抗生素；为 防止细胞代谢产物积累，需定期更换培养液，培养过程中分散细胞时不能用胃蛋 白酶，因为胃蛋白酶作用的适宜 pH 约为 1.8。胰蛋白酶作用的适宜 pH 为 7.2 7.8， 而多数动物细胞培养的适宜 pH 为 7.2 7.4。易错点 2 混淆原代培养与

21、传代培养点拨 （1）原代培养：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。（2）传代培养：原代培养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度 过大导致接触抑制影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶 扩大培养，即传代培养。易错点 3 不明确核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因。点拨 原因如下：克隆动物线粒体中的 DNA 即“细胞质遗传 ”来自去核卵 （母）细胞； 性状受环 境的影响； 在个体发育过程中有可能发生基因突变。易错点 4 不清楚单克隆抗体制备中两次筛选中分别选择与淘汰了哪些细胞？ 点拨 第一次筛选时， 在特定选择培养基上被选出的是 “

22、杂交瘤细胞 ”，被淘汰的 有 4 种细胞 未融合的 B 细胞、未融合的骨髓瘤细胞， B 细胞自身融合细胞 (B B 型)及骨髓瘤细胞自身融合细胞 (瘤瘤型细胞 )。第二次筛选时，需用特定 抗原检测，选出的是能产生特异抗体的杂交瘤细胞，淘汰的是所产生的抗体不符 合目标的杂交瘤细胞。规范答题 下面两幅图是制备单克隆抗体的示意图，请据图回答下列问题：(1) 图1和图 2所示过程中，都必须用到的动物细胞工程技术是，进行图1 中时需保障 环境，其培养液也要定期更换，为什么？(2) 图 1 中过程遭淘汰的细胞有，该过程与植物原生质体融合的不同之处是用 诱导。(3) 图 2 中 B 所示的细胞特点是。(4)

23、 图 2 技术的核心步骤是。答卷采样错因分析混淆加抗生素与定期更换培养液的作用正确答案：清除代谢产物，防止其对细胞造成危害忽略了 B 细胞与骨髓瘤细胞自身融合的产物 正确答案： B 细胞、骨髓瘤细胞及 BB 型，瘤 瘤型融 合细胞答题不全面正确答案：既能无限增殖又能产生单一抗体随堂·真题&预测1. (2016全·国卷 ，40)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 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 的方法。代

24、表的过程是 。(2) 经过多次传代后，供体细胞中的稳定性会降低。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(4) 与克隆羊“多莉 ( 利)”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了答案 (1)XX 或 XY 显微操作 (去核法) 胚胎移植 (2)遗传物质 (3)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) 已经分化的动物体细胞核具有全能性2. (2017海·南卷， 31)选修 3：现代生物科技专题 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

25、 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体的名贵花卉， 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

26、，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 对杂合体的植株来说，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3. (2020高·考预测 )下图是通过两种途径制备抗体的流程图。请回答下列问题：(1) 过程表示，细胞乙称为 ，其特点是 。(2) 过程需要酶，过程需要用 处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，使该细胞处于一种

27、 的生理状态。(3) 抗体 1的特点是 抗体 1、2 空间结构不同的原因是 。(4) 若要检测过 程中导入的 目的基因 是否转录出 了 mRNA 。检测方 法是。 解析 (1)过程表示小鼠骨髓瘤细胞和 B 细胞(经过免疫产生的 )的融合过程。细 胞乙增殖后能产生大量抗体， 所以细胞乙是杂交瘤细胞， 其特点是既能无限增殖， 又能产生专一抗体。 (2)过程 是以 mRNA 为模板获得目的基因的逆转录过程， 需要逆转录酶。过程 是将重组表达载体导入受体细胞，需要用 Ca2处理大肠杆 菌使之成为能够吸收 DNA 分子的感受态细胞。 (3)抗体 1 是单克隆抗体，它的特 点是特异性强、灵敏度高、并可能大

28、量制备。大肠杆菌是原核生物，没有内质网 和高尔基体，不能对蛋白质进行加工，所以抗体 1、2 空间结构不同。 (4)检测目 的基因是否转录出 mRNA 的方法是分子杂交技术。答案 (1)细胞融合 杂交瘤细胞 既能无限增殖， 又能产生专一抗体 (2)逆转录 Ca2 能够吸收周围环境中 DNA 分子 (3)特异性强、灵敏度高、并可能大量制 备 抗体 2 形成过程中没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体 1 形成过程中经 过内质网和高尔基体的加工 (合理即可 ) (4) 分子杂交技术课后·强化训练(时间： 30分钟)1.(2019 甘·肃重点中学协作体联考 )选取 A、B 植株的细胞

29、进行如图所示操作，请 回答问题：(1) 实现图中的过程最常用的方法是 。_(2) 过程的发生，必须进行，其方法有 法和 法。(3) 若细胞 A 内含 a 条染色体，细胞 B 内含 b 条染色体，则“杂种细胞”内含 条染色体；若 A 、 B 植株采用常规杂交育种方法培育成功的话，得到的后代含 条染色体，必须用 来处理幼苗，才能得到可育的杂种植株，其中含有 条染色体。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是 。(4) 如果原生质体 A 为小鼠的浆细胞，原生质体 B 为小鼠的骨髓瘤细胞，诱导二 者融合时，独特的方法是用 处理。解析 (1)过程是去除细胞壁获得原生质体的过程，最常用的方法是酶解法，即 用

30、纤维素酶和果胶酶处理。 (2)过程表示诱导细胞融合的过程， 方法有物理法 (离 心、电激)和化学法(聚乙二醇诱导 )。(3)“杂种细胞”含有两个细胞的染色体，即 含有 ab 条染色体；常规杂交育种过程中，细胞经过减数分裂，细胞A 产生的生殖细胞中含有 a/2 条染色体，细胞 B 产生的生殖细胞中含有 b/2 条染色体，获 得的后代体细胞中含有 (a b)/2 条染色体，此植株一般是高度不育的，必须用秋 水仙素处理幼苗， 使其染色体数目加倍， 即细胞中染色体数目为 a b 条，植株才 可育。两种方法相比， 体细胞杂交方法的优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍。(4) 与植物细胞融合相比，动物细胞融

31、合特有的方法是用灭活的病毒进行诱导。答案 (1)酶解法 (2)诱导融合 物理 化学 (3)a b (ab)/2 秋水仙素 a b 克服远缘杂交不亲和的障碍(4)灭活的病毒2. (2019 山·东德州模拟 )双特异性单克隆抗体是指可同时与癌细胞和药物结合的特 异性抗体。如图是科研人员通过杂交 杂交瘤细胞技术 (免疫的 B 细胞和杂交瘤细 胞杂交技术 )生产能同时识别癌胚抗原和长春碱 (一种抗癌药物 )的双特异性单克隆 抗体的部分过程。分析回答：(1) 过程的目的是 ，_制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的技术有 (至少答出两条 )。(2) 过程诱导融合的方法是 ，过程选用的骨髓瘤细 胞

32、( 填“能”或“不能” ) 在 HAT 培 养基 上生长。(3) 经过程筛选得到的细胞还需转移至多孔培养板中进行过程 ，原因是(4) 请根据所学知识， 用箭头和文字补全图中方框内获取单克隆杂交 杂交瘤细胞 的生产过程。(5) 获得的单克隆杂交 杂交瘤细胞在体外条件下培养或 ， 均可提取出大量的双特异性单克隆抗体。解析 (1)过程 表示给小鼠注射抗原， 目的是刺激小鼠产生能分泌识别癌胚抗原 抗体的浆细胞 (B 淋巴细胞 )；根据单克隆抗体制备流程可知，该过程涉及的技术 包括动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。 (2)诱导动物细胞融合的方法有聚乙 二醇、灭活病毒、电激等。 HAT 培养基的作用是筛

33、选出杂交瘤细胞，骨髓瘤细胞 不能在 HAT 培养基上生长。 (3)从小鼠体内提取的 B 淋巴细胞不止一种类型，故 筛选得到的杂交瘤细胞产生的抗体不是单克隆抗体，因此经过程 筛选得到的细 胞还需转移至多孔培养板上运用抗原 抗体杂交法筛选能产生特定抗体的杂交瘤 细胞。(4)单克隆抗体制备过程为将获得的 B 淋巴细胞与单克隆杂交瘤细胞融合 在选择培养基上筛选出杂交杂交瘤细胞 克隆化培养、抗体检测筛选出单克隆 杂交杂交瘤细胞。 (5)获得的单克隆杂交 杂交瘤细胞在体外条件下培养或注射 到小鼠腹腔内增殖，均可提取出大量的双特异性单克隆抗体。答案 (1)使小鼠产生能分泌识别癌胚抗原抗体的浆细胞 (B 淋巴

34、细胞 ) 动物细胞 融合、动物细胞培养(2) 聚乙二醇 (PEG)诱导、电激等 不能(3) 从小鼠体内提取的 B 淋巴细胞不止一种类型 (筛选得到的杂交瘤细胞产生的抗 体不是单克隆抗体 )(4) 将获得的 B 淋巴细胞与单克隆杂交瘤细胞融合在选择培养基上筛选出杂交 杂交瘤细胞克隆化培养、抗体检测筛选出单克隆杂交杂交瘤细胞(5) 注射到小鼠腹腔内增殖3. 请回答下列有关植物组织培养的问题：(1) 植物组织培养过程中的脱分化就是让已经分化的细胞经过诱导后， 失去其特有 的 而转变成未分化细胞的过程。愈伤组织再分化出幼根和芽的实质(2) 在胡萝卜的组织培养过程中， 将胡萝卜组织块接种到培养基上的操作

35、需要在超 净工作台上进行，其目的是避免 的污染；胡萝卜组织块形成愈伤组织的 过程是在(填“避光”或“适宜光照” )条件下进行的。(3) 植物组织培养过程所依据的生物学原理是 。植物组织培养技 术不仅可以保持优良品种的 ，还可以高效快速地实现种苗的大量繁 殖。(4) 利用植物组织培养技术培育无病毒植株，选材时一般选取。利用植物组织培养技术可以制造出人工种子， 即以植物组织培养得到的 、 不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。解析 (1)脱分化就是让已经分化的细胞经过诱导后， 失去其特有的结构与功能而 转变成未分化细胞的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。 (2)植物组织培

36、养过程中要保持无菌条件，以避免微生物的污染。胡萝卜组织块形成愈伤组织的 过程是在避光条件下进行的。 (3)植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全 能性。植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地 实现种苗的大量繁殖。 (4)植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，所以一般选 取茎尖或根尖培育无病毒植株。人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体、不 定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。答案 (1)结构与功能 基因的选择性表达 (2)微生物 避光 (3)植物细胞的全 能性 遗传特性 (4)茎尖或根尖 胚状体4. (2019合·肥质检)如图表示细胞工

37、程的流程图 (a、b 表示过程)，请据图回列下列 问题：(1) 若图示为动物细胞融合的过程，则 a 特有的诱导剂是 。以动 物细胞融合为基础发展起来的杂交瘤技术为制备单克隆抗体开辟了新途径，通过 把能产 生抗 体的 细胞与 能在体外 大量 增殖 的 细胞进行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。(2) 若图示为植物体细胞杂交过程， 则在甲、乙细胞融合之前， 需要用(填工具酶 )制备。这项工程的意义是 (3) 由甲、乙细胞融合得到丙细胞的基本原理是 解析 (1)诱导动物细胞融合的特有诱导剂是灭活的病毒。 利用杂交瘤技术制备单 克隆抗体的过程中， 将能产生抗体的已免疫的 B 淋

38、巴(浆)细胞与骨髓瘤细胞融合、 筛选，得到既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。 (2)若图示为植 物体细胞杂交过程，则在甲、乙细胞融合之前，需要用纤维素酶和果胶酶去除细 胞壁，获得原生质体。植物体细胞杂交能克服有性杂交远缘不亲和障碍，扩大亲 本组合的范围。 (3)由甲、乙细胞融合得到丙细胞的基本原理是细胞膜具有流动性。 答案 (1)灭活的病毒 B 淋巴 (浆) 骨髓瘤 (2)纤维素酶和果胶酶 原生质体 克服有性杂交远缘不亲和障碍，扩大亲本组合的范围 (答案合理即可 ) (3)细胞膜 具有流动性5. (2018 湖·北八市一模 )阅读下列资料，回答相关问题：资料 1 用小鼠

39、制备的抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的 “ 早早孕试剂 盒” ，检测早孕的准确率在 90%以上。资料 2 葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，朱国萍等人在确 定第 138 位甘氨酸为目标氨基酸后，用有效方法以脯氨酸替代甘氨酸，结果其最 适反应温度提高了 1012 ，使蛋白质空间结构更具刚性。资料 3 巴西是全球最大的甘蔗生产国，但是甘蔗容易受螟虫的侵害。 2017 年 6 月 8 日，巴西向世界宣布，全球首款能抵抗螟虫的转基因甘蔗已培育成功，并且 批准该品种进入市场。(1) 资料 1 中，在该“单抗”的生产过程中，将作为抗原对小鼠进行接种后，从脾脏中提取 B 淋巴细胞，并设法将

40、其与鼠的骨髓瘤细胞融合， 再用特定的选择培养基进行筛选，选出融合的杂种细胞，对该细胞还需进行 培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的符合需要的杂交瘤细胞。单 克隆抗体最主要的优点有 。_(2) 资料 2 中提到的生物技术属于工程的范畴。在该实例中，直接需要操作的是 ( 选填“肽链结构”“蛋白质空间结构”或“基因结 构”)。(3) 资料 3 中获得转基因甘蔗的过程中，核心步骤是。解析 (1)资料 1 中，用小鼠制备抗人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，因此作为 抗原的是人绒毛膜促性腺激素；由于基因是选择性表达的，杂种细胞不一定表达 出相应的抗体，且杂种细胞的数量较少，因此还需要对该细胞进行克

41、隆化培养和 抗体检测。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，并可大量制备等优点。 (2)资料 2 中提到的生物技术属于蛋白质工程的范畴， 该技术是通过基因修饰或基因合成， 对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质的技术，因此其直接操作的是基 因结构。 (3)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。答案 (1)人绒毛膜促性腺激素 克隆化 特异性强、灵敏度高，并可大量制备(2)蛋白质 基因结构(3) 基因表达载体的构建 (或：构建基因表达载体 )6. 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

42、体膜上的蛋白质。其培育过程如图所示：(1) 上述育种方法与传统杂交育种方法相比，优点在于 (2) 进行原生质体间的融合时，常使用的化学诱导剂是，该过程体现了细 胞膜具有 性。(3) 在鉴定杂种原生质体时可用显微镜进行观察， 根据细胞膜表面荧光的不同可观 察到 种不同的两两融合的原生质体，当观察到 时，可判断该原 生质体是由番茄和马铃薯的原生质体融合而成的。(4) 过程和过程依次表示、 。解析 (1)与传统杂交育种方法相比， 植物体细胞杂交育种的优点在于能克服不同 生物远缘杂交不亲和的障碍。 (2)欲得到所需的原生质体，常用纤维素酶和果胶酶 去除正常植物细胞的细胞壁。诱导原生质体间的融合常使用的

43、化学诱导剂是聚乙 二醇 (PEG)。原生质体融合的过程体现了细胞膜具有流动性。 (3)两两融合的原生 质体有 3种，即番茄 番茄、马铃薯 马铃薯、番茄 马铃薯，当番茄和马铃薯 的原生质体融合时，融合细胞的表面应同时出现红色荧光和绿色荧光。(4)杂种细胞形成愈伤组织的过程属于脱分化，愈伤组织形成植物体的过程属于再分化。 答案 (1)能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍(2) 聚乙二醇 (PEG) 流动 (3)3 融合细胞的表面既有红色荧光又有绿色荧光(4) 脱分化 再分化7. (2019 广·东惠州模拟 )下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。(1) 上 述 制 备 抗 体 1 和 2 过 程 中 用 到 的 现 代 生 物 技 术 手 段 主 要