专题2 细胞工程

专题2细胞工程

一、重难知识填空

1.细胞的全能性

（D定义：细胞经后，仍然具有产生或分化成其他各种

细胞的潜能。

（2）物质基础：生物体的细胞中都含有该物种的,都有发育或为

完整个体所需的O

（3）生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因（不离体的细胞无法表现

出全能性的原因）：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会__________0

（4）全能性大小比较：①受精卵〉生殖细胞〉；②分化程度低的细胞

＞分化程度高的细胞；③分裂能力的细胞＞分裂能力的细胞;

④植物细胞〉细胞；⑤幼嫩的细胞〉的细胞。

2.植物细胞工程的基本技术

（1）植物组织培养：是指将离体的植物器官、组织或细胞（称为）等，

培养在人工配制的_______上，给予适宜的培养条件，诱导其形成的技

术。原理是植物细胞的全能性。

（2）植物组织培养过程

外植体四*愈伤组织邙胚状体或丛芽雪植株

①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的

，转变成的细胞的过程。

②________：愈伤组织能重新分化成、等器官的过程。

（3）探究•实践——菊花的组织培养

过程：①消毒（对外植体进行消毒时，先用体积分数为消毒30s,然

后立即用无菌水清洗2~3次，再用质量分数为处理30min,

立即用无菌水清洗2〜3次）一②外植体切段一③接种一④一⑤再分化

一⑥移栽培养

（4）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

激素，它们的浓度、等都会影响植物细胞的发育方向。

生长素用量与细胞分裂素用量的比值结果

第1页

有利于________的分化，抑制

比值高

________的形成

比值________有利于芽的分化，抑制根的形成

比值适中促进________的形成

（5）植物体细胞杂交：是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成

,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。原理是

（6）植物体细胞杂交技术基本过程：一原生质体融合一杂种细胞

一愈伤组织一杂种植株。

再生出细胞壁

①利用去除植物细胞外的细胞壁，以获得原生质体。

②原生质体间的融合利用了细胞膜具有一定的流动性的原理；人工诱导原生质体

融合的方法基本可以分为两大类：物理法（、离心法等），化学法［聚

乙二醇（PEG）融合法、等］。

（7）植物体细胞杂交技术的意义：在打破,实现远缘杂交育种，培育

植物新品种等方面展示出独特的优势。

3.植物细胞工程的应用

（1）快速繁殖技术（微型繁殖技术）不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁

殖，还可以保持优良品种的o

（2）植物顶端附近（如茎尖）的,甚至无病毒，因此，切取

一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得。

（3）单倍体育种

第2页

①定义:通过________（或花粉）培养获得单倍体植株，然后经过诱导,

当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株。

②原理：和植物细胞的全能性。

③优点：a.极大地缩短了,节约了大量的人力和物力；b.可作为进行

体细胞_______和研究遗传突变的理想材料。

（4）植物的代谢产物分类

①_______是生物生长和生存所必需的代谢活动；初生代谢产物有糖类、脂质、

、核酸等。

②次生代谢不是____________的，一般在特定组织或器官中，并在一定的环境和

时间条件下才进行；次生代谢产物包括一类小分子有机化合物（如酚类、苗类和

含氮化合物等）。

（5）的一般过程.

外植体组愈伤组织分憋.也〉细胞悬液培养'提取＞细胞产物

4.动物细胞培养

（1）概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成,然后在适宜的

培养条件下，让这些细胞__________的技术。

（2）动物细胞培养的条件

无邕、无费

好必A

养

糖类、氨基培

>他适宜的温度、

基

酸、无机盐、的

PH和逡遗匡

件

维生素……条

适宜的气体

、

环境

①营养：由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培

养基时，通常需加入等一些天然成分。培养动物细胞一般使用,

也称为培养液。

②无菌、无毒的环境：a.对培养液和所有培养用具进行处理；b.在

下进行操作；c.还需要定期更换。

③温度、pH和渗透压：a.哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5℃为宜；b.多数

动物细胞生存的适宜pH为:c.维持适宜_______的目的维持细胞正常

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培养基

固体或半固体培养基液体培养基

类型

水、矿质元素、维生素、植物

区培养基葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生

激素、蔗糖、氨基酸、________

别成分素、促生长因子、_______等

等

动物胚胎或出生不久的幼龄动物

取材离体植物器官、组织、细胞

的器官或组织

关键环节细胞的________________细胞增殖和癌变

新的组织或植株个体，可以体新的细胞系或细胞株，不形成动

结果

区现全能性物个体，不能体现______

别

①植株快速繁殖；②脱毒植株①蛋白质生物制品的生产；②皮

的培育；③人工种子；④生产肤移植材料的培育；③检测有毒

应用

药物、杀虫剂等；⑤转基因植物质；④生理、病理、药理等方

物的培育面的研究

①两种技术手段培养过程中细胞都进行有丝分裂，都是无性繁

相同点殖，都可称为________,都不涉及减数分裂；②均为无菌操作，

需要适宜的________等条件

（4）干细胞培养及其应用

①干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括

和等。

a.胚胎干细胞（简称）：存在于中；具有分化为成年动物体内

的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。

其形态体积小、、，可以只增殖而不发生_______。

b.成体干细胞：存在于成体组织或器官内中；具有,只能分化成特定

的细胞或组织，发育成完整个体的能力。

②干细胞的应用

a.原理：干细胞有着及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、

等密切相关。

b.应用：造血干细胞、神经干细胞、诱导多能干细胞（简称）0

5.动物细胞融合技术与单克隆抗体

（1）动物细胞融合技术

①概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。

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②结果：形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的0

③原理：细胞膜具有0

④意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。

⑤诱导融合的常用方法：电融合法、和

⑥融合实质及完成的标志：细胞核的融合。

⑦动物细胞融合和植物体细胞杂交比较

项目植物体细胞杂交动物细胞融合

细抱膜具有一定的流动性

原理细胞膜具有一定的流动性

植物细胞的全能性

细胞融合前用果胶酶和纤维素酶去除用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使

的处理方法细胞分散成_____

电融合法、________、聚乙二

诱导细胞融PEG融合法、电融合法、

醇（PEG）融合法、高Ca2一

合的方法

高pH融合法

细胞融合成

再生出细胞壁

功的标志—

主要用途获得完整的杂种植株主要用于制造__________

打破生殖隔离，实现远缘杂交突破了有性杂交的局限，使

意义

育种，培育植物新品种远缘杂交成为可能

（2）单克隆抗体的制备

用特定的抗原对用特定的—培养基进［对上述经选推培养的|将抗体检测皇单克隆抗体的应用：］

能分泌抗体识

小夙进行免疫.行麻选;在该培养基上.杂交尚细胞进行阳性的杂交斓①作为诊断试剂.

别并特异性结细胞在体外条在多种疾病的诊断

并从该小双的_未麻合的亲本细胞和眩和

合病原体.但经多次筛选.就可获J和病原体的鉴定中

中得到傕产生特合的具有同种核的细胞件F大规模培

不能退速大址得足的数版的熊分泌养,或注射到小发挥作用:②用于运

定抗体的B淋巴那会死亡，只有融合的

噌所菊抗体普细胞胃用喈增殖收药物咿疗疾病

细胞R________拙胞才能生长

---------7------------------1----------------T----------

多沁交细后

体外培养、射＜141

工射特定的抗原多种B淋巴细胞、♦»

©号鸳皆抗体检测呈阳..里―

性的杂交痴细

跑（分港的抗体

能与特定抗原结合）注射到小

培养钟题斓细胞华的癌细Ife/将#初痛细胞与及嬴可大干副备

鼠腹腔内

B淋巴细胞融合杂交相细胞（既能迅速大

坡增殖.又能产生抗体），,.・••••

能在体外大能诱导眼合的方法有________体现了细小尿体内培界距嬴：腹水中---------------0--------------

从细胞培养液或小取

增殖，但不能融合法、电融合法和______胞展的流

抗体浓度岛、产坡大.不需要腹水中佚取大量的维

产生抗体_____________________等动性

制备培养基和无菌操作等克隆抗体

①突出优点：_________________________________________

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②实际应用：作为诊断试剂；运载药物；单克隆抗体自身也能用于治疗疾病。

（3）动物细胞核移植技术和克隆动物

①动物细胞核移植技术：将动物一个细胞的细胞核移入去核的中，使这

个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。原理是

②哺乳动物核移植分类：a.胚胎细胞核移植（动物胚胎细胞分化程度低，表现全

能性相对容易）；b.体细胞核移植（动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困

难）。

③体细胞核移植的过程

a.采集卵母细胞：从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到o

b.取供体细胞：从供体高产奶牛身体的某一部位上取体细胞，进行培养。

c.重组细胞：通过_______将卵母细胞________,并将供体细胞注入去核的卵母

细胞。

d.细胞融合：通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成

（人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力）。

e.：用物理或化学方法（如电刺激、、、蛋白酶合

成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。

f.：将胚胎移入受体（代孕）母牛体内。

g.生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。

6.胚胎工程是指对生殖细胞、或早期进行多种显微操作和处理,

然后将获得的胚胎移植到体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎

工程技术包括、胚胎移植和等。

7.受精

①概念：哺乳动物的内，精子与卵子结合形成（即受精卯）的

过程。

②过程

准备阶段

（精子获能：在雌性动物的内完成，也可将精子培养在人工配制的

中使其获能，常见的有效成分有、Ca2+载体等；卵子的准备：

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发育到Mil期才具备受精能力）

受精阶段

a.获能后的精子与卵子相遇：精子,以溶解外的一些结构。

b.精子触及卵细胞膜：发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。

c.精子入卵：卵细胞膜发生生理反应——拒绝其他精子再进入卵内。

d.雌、雄原核形成。

e.——受精完成的标志。

（注：在实际胚胎工程操作中，常以观察到或者作为受精的标

志）

8.胚胎早期发育

（1）受精卵：分裂方式为。细胞数量不断增加，但胚胎总体积,

这种受精卵的早期分裂称为o

（2）：卵裂产生的子细胞形成致密的细胞团，形似桑甚。桑甚胚及以

前的细胞都具有o

（3）囊胚：细胞开始出现分化，形成（将来发育成胎儿的各种组织）

和滋养层细胞（将来发育成）,胚胎内部出现了含有液体的腔称为

o该时期细胞的全能性仍比较高。

囊胚进一步扩大,会导致，胚胎从其中伸展出来,这一过程叫

（4）：有了三胚层的分化，是细胞分化最关键的时期。

9.胚胎工程技术及其应用

（1）体外受精

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（2）胚胎移植

①概念:指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到

雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。

②实质：早期胚胎在相同生理环境条件下。

③过程

优良供体母牛受体母牛

（遗传性状优良、生产能力强）（有健康的体质和）

。——姐里-------U

处理受体发情

正常繁殖或两三个月后进行另一次移植具有优良性状的后代

其中：对供、受体进行的相同处理为处理；只对供体进行的操作为

处理；i般选择发育到阶段的胚胎进行胚胎移植。

④意义：a.充分发挥雌性优良个体的；b.缩短了供体本身的；

c.对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代，使供

体生产下的后代数量是自然繁殖的十几倍到几十倍。

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（3）胚胎分割

①概念：采用将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获

得的技术。

②选择发育良好、形态正常的进行胚胎分割，对囊胚阶段的胚胎进

行分割时，要注意将o

③胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的。

④胚胎分割的优点：a.可以促进优良动物品种的繁殖；b.产生的遗传性状相同的

后代是进行遗传学研究的宝贵材料；c.在胚胎移植前，进行、

等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。

二、考点过关

1.（2023•江苏高考）研究者通过体细胞杂交技术，探索利用条斑紫菜和拟线紫菜

培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是（）

A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁

B.原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡

C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理，活的原生质体被染色

D.聚乙二醇促进原生质体融合后，以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞

2.（2023・广东高考）人参皂甘是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根

与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂昔的产率。下列叙述错

误的是（）

A.细胞融合前应去除细胞壁

B.高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合

C.融合的细胞即为杂交细胞

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D.杂交细胞可能具有生长快速的优势

3.（2023•江苏南通海安市高三期末）下列关于现代生物技术的叙述，正确的是

（）

A.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因型相同

B.体细胞杂交技术可用于培育异源多倍体植物

C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应

D.早期胚胎的培养液中通常需添加湿热灭菌后的血清等物质

4.（2023-J西太原高二期中）紫杉醇是存在于红豆杉体内的一种次生代谢物，具

有高抗癌活性，如图是利用植物细胞工程技术获得紫杉醇的工厂化途径。下列相

关叙述错误的是（）

红豆杉|①「叵祈］②r1环③「紫杉醇

根尖组织组组织织细细胞胞一

A.①、③过程所用培养基的物理性质一般不同

B.②过程需要用胰蛋白酶处理而获得单个细胞

C.紫杉醇不是红豆杉生长和生存所必需的代谢物

D.这种方法获得紫杉醇利于对濒危植物红豆杉的保护

5.（2023•江苏南通通州区高三期末）研究人员用一定量的紫外线辐射消除某烟草

细胞的细胞核，获得保留细胞质且具有铳霉素抗性的烟草细胞甲，去除烟草细胞

甲和烟草细胞乙（无链霉素抗性）的细胞壁，将二者进行融合，获得杂种细胞丙。

下列叙述错误的是（）

A.去除细胞壁前需要对烟草细胞甲和乙进行灭菌处理以防杂菌感染

B.经纤维素酶处理得到的原生质体需置于等渗溶液中以维持其活性

C.在添加链霉素的选择培养基上能进行增殖的细胞只有杂种细胞丙

D.杂种细胞丙需要经过脱分化、再分化等过程才能够获得杂种植株

6.（2023•山东高考）利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进

行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是（）

A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物

B.植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产

C.次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养

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D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量

7.（2023•河南郑州高二期中）束顶病毒能够引起香蕉的严重病害，科研人员用感

病植株的茎尖作为外植体进行培养获得脱毒苗，实验结果如图所示。下列有关叙

述正确的是（）

A.感病植株的茎尖需经消毒处理后才能用于脱毒苗的培育

B.植物激素的浓度、比例等不会影响植物细胞的发育方向

C.超低温保存感病植株茎尖可降低具脱毒率，提高成活率

D.茎尖脱分化形成的愈伤组织是一团呈正方形的薄壁细胞

8.（2023•江苏苏州高三期中）下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述错误的是

（）

A.动物细胞培养技术的原理是动物细胞核具有全能性

B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养需要提供特定的营养物质

C.将桑其胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖

D.克隆动物技术涉及细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等过程

9.（2023•浙江1月选考）在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。

下列叙述错误的是（）

A.经获能处理的精子才能用于体外受精

B.受精卵经体外培养可获得早期胚胎

C.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率

D.胚胎移植前需对受体进行选择和处理

10.（2023•江苏泰州高三期末）HY抗原存在于雄性动物体细胞的表面，决定性

腺向雄性方向发育。向牛的早期胚胎培养液中添加HY单克隆抗体可用来筛选体

外受精所获的胚胎。下列相关叙述正确的是（）

A.受精后的早期胚胎培养时需要额外提供部分营养物质

第12页

B.营养液中添加HY单克隆抗体促进牛早期胚胎发育成雌性

C.做性别鉴定时选择原肠胚的外胚层细胞对胚胎几乎无伤害

D.通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精

11.（2023•江苏无锡高三期末）下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，

正确的是（）

A.采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精

B.桑甚胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化

C.胚胎移植前需对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应

D.将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞

12.（2023•江苏徐州高三期末）如图是我国科研团队基于核移植技术实现人类精

子细胞体外扩增的过程，研究人员利用此过程获得的孤雄单倍体胚胎干细胞对卵

子进行“授精”，培养获得了正常胚胎「相关叙述错误的是（）

⑤孤雄单倍体

①注入精子②吸去？③雄原核形成④单倍体囊胚胚胎干细胞

A.过程②吸去的是第二极体和卵细胞的前原核

B.孤雄单倍体胚胎干细胞取自单倍体囊胚的内细胞团

C.孤雄单倍体胚胎干细胞中的基因和精子中的基因一样

D.该研究为将来的生殖医学研究提供了前瞻性的技术储备

13.（2023•天津高二期中）体外培养的胚胎干细胞存在两种不同的状态：启动态

和幼稚态，两种细胞的形态特征明显不同，相对于幼稚态细胞，启动态细胞的全

能性不容易表现。如图是利用食蟹猴胚胎干细胞生产嵌合体动物的流程。下列错

误的是（）

幼稚态启动态

胚胎干细胞胚胎干细胞食彼猴囊胚

胎干细胞

第13页

A.带荧光的幼稚态胚胎干细胞植入胚胎后能参与正常的胚胎发育和器官形成

B.桑其胚时期的细胞没有发生分化且胚胎体积也没有变大

C.对代孕母猴需进行健康检查、超数排卵、同期发情处理、妊娠检查等处理

D.嵌合体胎儿体细胞与正常食蟹猴体细胞染色体数目相同

14.（2023•江苏南通高二期中）为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋

巴细胞的染色体丢失的问题，研究者除了用抗原刺激之外，还用EBV（一种病

毒颗粒）感染动物B淋巴细胞，并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。上述细

胞株能够在HAT选择培养基中存活，但对乌本昔（Oua）敏感，如图为该实验

操作示意图。下列叙述合理的是（）

价惭病细胞、

\灭活病一一合「杂交

抗原国些动物一淋巴细胞型aEBV转化细胞/^HAT培养基十°ua筛选揄细胞

A.杂交瘤细胞产生的抗体能针对相应抗原而不针对EBV

B.导致EBV转化细胞和骨髓瘤细胞死亡的原因完全相同

C.HAT培养基和Oua筛选去除的均是未融合的EBV转化细胞

D.灭活病毒诱导细胞融合的原理是促进骨髓瘤细胞和B细胞的细胞核融合

15.（2023•江苏徐州高三期末）细胞工程技术在医疗、育种等领域有着广泛的应

用。相关叙述错误的是（）

A.茎尖组织培养技术培育的脱毒马铃薯比未脱毒的马铃薯抗病毒能力强

B.植物体细胞杂交技术培育的“白菜一甘蓝”具有耐热性强、易贮藏等优点

C.用核移植胚胎干细胞分化而来的胰岛B细胞进行移植，可避免免疫排斥

D.杂交瘤细胞技术生产的“抗癌单克隆抗体”可制成，生物导弹”治疗癌症

16.（2023•新课标高考）根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆

科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性

强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分

离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；

在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。

（1）从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中

的纯培养物是O

第14页

（2）取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试

管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体上f愈伤组织上少试管

苗。其中①表示的过程是,②表示的过程是。由外植体最终获

得完整的植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指

（3）研究小组用」.述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗」一的

根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组,

甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转

入的培养液中培养，观察两组试管苗的生长状况，若甲组的生长状况好

于乙组，则说明0

（4）若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根

痛菌，用于生产根痛菌肥。根痛菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生

物肥料的作用是_________________________________________（答出2点即可）。

17.（2023•江苏淮安期中）利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，

然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。如图是基因编

辑猪培育流程，请回答问题。

（1）给1号猪注射促性腺激素，以实现,收集到的细胞需培养到

期，才可用于细胞核移植。

（2）采集2号猪的组织块，用处理获得分散的成纤维细胞，放置于

37℃^KlCO2培养箱中培养，其中CCh的作用是___________________o通常向动

物细胞培养液中加入酚红使其呈桃红色，其作用是__________________o

（3）为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前选择期的胚胎进行

第15页

0产出的基因编辑猪的性染色体来自号猪。

（4）为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可进行（填

序号）。

①DNA测序②染色体倍性分析

③体细胞结构分析④抗原一抗体杂交

18.（2023•江苏扬州期中）H18杂交瘤细胞产生的抗人肝癌单克隆抗体（HAbl8）

对于人体肝癌的靶向治疗具有重要的意义，但H18杂交瘤细胞在培养过程中的

凋亡现象制约着细胞的高密度培养以及生产能力的提高。通过基因工程可改造

H18杂交瘤细胞的抗凋亡能力，相关研究步骤如下。请回答：

（1）请完善表格中的实验步骤。

实验步骤具体操作

肝癌细胞的将人肝癌细胞在培养液中培养一段时间后，用①__________酶

培养处理培养液，漂洗后调整细胞悬液浓度为1x1（），个

②________

向小鼠体内注射肝癌细胞悬液0.8mL,以后每隔2周免疫1次，

共3次，最后一次免疫后3天，取脾脏制成细胞悬液备用

细胞融合及将脾脏细胞悬液和③__________细胞悬液进行融合，筛选出

筛选H18杂交瘤细胞

利用PCR技术获得小鼠的抗凋亡基因

改造H18杂

交瘤细胞构建基因表达载体，通过脂质体法导入H18杂交瘤细胞，再筛

选出抗凋亡能力明显提高的H18杂交瘤细胞

（2）向培养肝癌细胞的培养液中加入,能为动物细胞生长、增殖和

保持动物细胞生物学性状提供不可缺少的物质，培养液中还需加入一定量抗生素

的目的是，培养时提供的二氧化碳气体的目的是o

（3）在细胞砸合及筛选步骤中，使细胞砸合常用的生物透导因素是o

（4）与普通抗肝癌的化疗药物相比，用抗人肝癌单克隆抗体（HAbl8）与相应

抗癌药物结合制成的“生物导弹”治疗肝癌的主要优点是能

，减少对正常细胞的伤害，减少用药剂量。也可以使用

标记抗人肝癌单克隆抗体（HAbl8）,显示肝癌肿瘤的位置，诊断肝癌肿瘤病灶

是否转移，以指导手术范围。

第16页

19.（2023•江苏徐州期中）科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄一马

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：

番茄义番茄红色荧

杂

愈

植

细胞原生质体光标记'伤

种

融合®

物

一

筛

细.

组

选

体

胞

马铃普①马铃薯绿色荧,织

细胞~^原生质体光标记

（1）植物体细胞杂交依据的生物学原理有0

（2）在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，若只考虑细胞两两融合的情况，

当观察到融合的细胞表面时，可判断该原生

质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的C要促进杂种细胞分裂生长,

培养基中应有和两类激素。

（3）若番茄（二倍体）细胞内有m条染色体，马铃薯（四倍体）细胞内有n条

染色体，贝『'番茄一马铃薯”杂种植株是_______倍体，“番茄一马铃薯”杂种植株

细胞在有丝分裂后期含条染色体。

（4）如果形成的植株来源于两个番茄的原生质体融合而成的杂种细胞，那么更

常用且有效地得到这样的番茄植株的处理方法是___________________________

（5）马铃薯、草莓等通常都是利用无性生殖的方式来繁殖后代的作物，它们感

染的病毒容易传给后代，最终导致作物产量降低，品质变差。下图是利用草莓外

植体（即离体的器官、组织或细胞）经植物组织培养技术培育脱毒草莓苗的过程。

①、②、③、

外植体>愈伤组织>胚状体”脱毒苗一草莓

①和②分别表示、0切取草莓的一定大小的茎尖作为外植体进

行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，原因是_______________________0

20.（2023・山东济宁期中）人绒毛膜促性腺激素（HCG）是妊娠后胎盘滋养层细

胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于检测早孕。图甲是抗HCG

单克隆抗体的制备流程示意图，其中X、Y表示细胞，a—f表示操作过程。图乙

是医学上定量检测抗原的双抗体夹心法原理示意图，需先将抗体固定并与受检抗

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原结合形成复合物，再加酶标抗体和底物，加入的反应的底物后，底物被随催化

成为有色产物，产物的量与标本中受检抗原的量直接相关，根据颜色的深浅进行

定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，从而

使测定方法达到很高的敏感度。根据材料回答下列问题：

固相陶标

抗体00抗原、大抗体

二工

三

乙

(1)动物细胞工程的基础是

(2)a过程中培养的Y细胞是,气体环境中C02的主要作用是

(3)d过程一般在多孔细胞培养板上进行：一般先将细胞悬浮液稀释到7〜10个

细胞/mL,再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是________________

(4)若现有三种抗HCG单克隆抗体，分别记为A、B、C,为检测它们之中哪

两种适合用于双抗体夹心法，科研人员需要进行组实验，检测并比较各

组实验的产物量，以便得出结论。用双抗体夹心法检测抗原数量，酶标抗体的作

用是_________________________。

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参考答案

一、重难知识填空

1.（1）分裂和分化完整生物体

（2）全套遗传物质全部遗传信息

（3）选择性地表达

（4）体细胞强弱动物衰老

2.（1）外植体培养基完整植株

（2）结构和功能未分化再分化芽根

（3）70%的酒精5%左右的次氯酸钠溶液脱分化

（4）比例根芽低愈伤组织

（5）杂种细胞植物细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性

（6）制备原生质体纤维素酶和果胶酶电融合法高高pH

融合法

（7）生殖隔离

3.（1）遗传特性

（2）分生区病毒极少脱毒苗

（3）花药染色体加倍染色体（数目）变异育种的年限诱

变育种

（4）初生代谢蛋白质生物生长所必需

（5）细胞产物的工厂化生产

4.（1）单个细胞生长和增殖

（2）血清液体培养基灭菌无菌环境培养液7.2〜7.4

渗透压95%空气和5%CO2维持培养液的pH

（3）分化程度低组织、密官胰蛋白酶、胶原蛋白酶原代培养

传代培养细胞贴壁接触抑制细胞增殖琼脂动物血清

脱分化和再分化全能性克隆温度、pH

（4）胚胎干细胞成体干细胞ES细胭早期胚胎细胞核大

核仁明显分化组织特异性不具有自我更新能力再生

和修复iPS细胞

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5.(1)遗传信息一定的流动性聚乙二醇(PEG)融合法灭活病

毒诱导法细胞壁单个细胞离心法灭活病毒诱导法细

胞核的融合单克隆抗体

(2)(左半部分图从左到右、从上至下)：脾选择杂交瘤聚乙

二醇(PEG)灭活病毒诱导法

(右半部分图从左到右、从上至下)：克隆化培养抗体检测

特异性强、灵敏度高，可大量制备

(3)卵母细胞动物细胞核的全能性MH期显微操作去核

重构胚激活重构胚Ca2+载体乙醇胚胎移植

6.受精卵胚胎细胞雌性动物体外受精胚胎分割

7.输卵管合子生殖道获能液肝素释放多种酶

卵细胞膜透明带雌、雄原核结合两个极体雌、雄原核

8.(1)有丝分裂基本不变卵裂

(2)桑共胚全能性

(3)内细胞团胎膜和胎盘囊胚腔透明带破裂孵化

(4)原肠胚

9.(1)促性腺激素卵巢MH期培养法化学诱导法获能

(2)同种的、生理状态相同的空间位置的转移正常繁殖能力同

期发情超数排卵人工授精妊娠检查同期发情超数排

卵桑甚胚或囊胚繁殖潜力繁殖周期

(3)机械方法同卵双胎或多胎桑栽胚或囊胚内细胞团均等分割

无性繁殖或克隆性别鉴定遗传病筛查

二、考点过关

1.D

【详解】从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，不能用于去除细胞壁，因为紫

菜细胞的细胞壁成分中没有蛋白质，可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞

壁，A错误；获得的原生质体若处在低渗溶液中，会吸水涨破，B错误；检测原

生质体活力时可用台盼蓝染色，活的原生质体不能被染色，C错误；聚乙二醇作

为诱导剂可促进原生质体融合，对于杂种细胞可以叶绿体颜色等差异为标志来进

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行识别，D正确。

2.C

【详解】在植物细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酣去除细胞壁，再诱导原

生质体融合，A正确；人工诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法，用高

Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合，B正确；融合的细胞中有人参根一人参根细

胞、人参根一胡萝卜根细胞、胡萝卜根一胡萝卜根细胞，只有人参根一胡萝卜根

细胞才是杂交细胞，C错误；杂交细胞含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快

速的优势，D正确。

3.B

【详解】同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组织培养获得的愈伤组织基因不

一定相同，如用花粉离体培养获得的单倍体植株的基因与其他体细胞离体培养获

得的植株的基因不同，A错误：植物体细胞杂交技术克服了远嫁杂交不亲和的障

碍，使杂种植株具有双亲的遗传特性，可用于培育异源多倍体植物，B正确；胚

胎移植时，受体一般对移植入的胚胎不发生免疫排斥反应，因此不需要使用免疫

抑制剂，C错误；动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等

物质，但血清无需进行湿热灭菌，D错误。

4.B

【详解】①过程获得愈伤组织所用的是固体培养基，③过程获得高产细胞群所用

培养基为液体培养基，故所用培养基的物理性质一般不同，A正确；分离动物组

织细胞可以用胰蛋白酶，植物愈伤组织的细胞培养不需要分散为单个细胞，②过

程为将愈伤组织换到液体悬浮培养液中进行培养，B错误；初生代谢物是植物生

长和生存所必需的，次生代谢物不是植物生长所必需的，由题干可知，紫杉醇属

于次生代谢物，不是红豆杉生长和生存所必需的物质，C正确；紫杉醇具有高抗

癌活性，获得紫杉醇的传统方法是从红豆杉属植物的树皮中提取，但产量有限，

也不利于对濒危植物红豆杉的保护，题图为利用植物细胞工程技术获得紫杉醇的

工厂化途径，短时间内可以获得大量的紫杉醇，利于对濒危植物红豆杉的保护，

D正确。

5.A

【详解】去除细胞壁前需要对烟草细胞甲和乙进行消毒处理以防杂菌感染，若进

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行灭菌处理则会使细胞失去活性，A错误；经纤维素酶处理得到的原生质体由于

失去了细胞壁的保护作用，易吸水涨破，所以需置于等渗溶液中以维持其活性,

B正确；烟草细胞甲含有链霉素抗性，但不含细胞核，不能增殖，而烟草细胞乙

无链霉素抗性，但含有细胞核，能进行增殖，所以在添加链霉素的选择培养基上

能进行增殖的细胞只有杂种细胞丙，C正确；杂种细胞丙需要经过植物组织培养

过程中的脱分化、再分化等过程才能够获得杂种植株，D正确。

6.A

【详解】有些产物不能或难以通过化学合成途径得到，故可利用该技术获得某些

无法通过化学合成途径得到的产物，A正确；利用植物细胞培养技术在离体条件

下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物,

故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产，B错误；次生代谢产物不是植

物生长所必需的，其含量少，可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产

量，C错误；细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件，提高

多个细胞中次生代谢物的含量，不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。

7.A

【详解】为避免茎尖携带病毒，需要对感病植株的茎尖消毒处理后才能用于脱毒

苗的培育，A正确；培养基中生长素与细胞分裂素的浓度和比例直接影响植株细

胞的发育方向，B错误；从图中可以看出，经过超低温处理后，感病植株的脱毒

率增加，但成活率由93.75%下降至55%,C错误；愈伤组织是不定形的薄壁组

织团块，D错误。

8.A

【详解】动物细胞培养技术的原理是细胞增殖，A错误；早期胚胎培养所用培养

液成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核甘酸等

营养成分以及动物血清等天然成分，B正确；将桑甚胚分割成2等份后进行胚胎

移植，获得同卵双胎的过程属于无性生殖，C正确；克隆动物的培育采用的技术

包括动物细胞培养、体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植技术等，D正确。

9.C

【详解】精子需要经过获能处理才具有受精能力，A正确；受精卵经体外培养可

获得早期胚胎，B正确；胚胎分割可以获得多个胚胎，分割次数越多，分割后胚

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胎成活的概率越小，c错误；胚胎移植前，需选拦具有健康体质和正常繁殖能力

的受体且进行同期发情处理.，D正确。

10.A

【详解】哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同，例

如需要有糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清等天

然成分，A正确；HY抗原存在于雄性动物体细胞的表面，营养液中添加HY单

克隆抗体可用来筛选体外受精所获的胚胎，不是促进牛早期胚胎发育成雌性，B

错误；为避免对胚胎的发育造成影响，做性别鉴别时应选择囊胚期的滋养层细胞,

不能选择原肠胚的外胚层细胞，C错误；精子获能是获得受精的能力，不是获得

能量，D错误。

11.B

【详解】采集来的卵母细胞要培养至成熟（MH期），精子要经过获能处理，才

能