高考生物总复习 第11单元 第38讲 细胞工程学案

第38讲 细胞工程考纲点击1.植物的组织培养()2.动物的细胞培养与体细胞克隆()3.细胞融合与单克隆抗体()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、植物细胞工程1原理：细胞的全能性。(1)原因：生物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)植物体细胞杂交成功的标志：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。4植物细胞工程的实际应用(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、动物细胞工程1动物细胞培养：其他动物细胞工程技术的基础。(1)过程(2)条件无菌、无毒的环境无菌处理、加抗生素杀菌、定期更换培养液。营养糖、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。适宜的温度(36.50.5 )和pH(7.27.4)。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。2动物体细胞核移植(1)原理：动物细胞核具有全能性。(2)过程3单克隆抗体制备(1)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。(2)单克隆抗体制备过程(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植物组织培养(1)条件：离体组织、器官或细胞(外植体)、适宜的营养、植物激素。(2)原理：细胞全能性。(3)过程：脱分化、再分化。(4)结果：得到个体或细胞产物。2植物体细胞杂交(1)原理：细胞膜的流动性、细胞全能性。(2)过程：去细胞壁、融合、植物组织培养。(3)融合方法：物理法(离心、振动、电激等)、化学法(聚乙二醇等)。(4)结果：杂种植株。(5)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。3动物细胞培养过程(1)分散细胞方法：组织块剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。(2)生长特点：贴壁生长、接触抑制。(3)分瓶。(4)原代培养：动物组织消化后的初次培养。(5)传代培养：分瓶继续培养。4动物细胞培养的条件(1)无菌、无毒的环境。(2)营养：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等。(3)温度和pH：与动物体温相近，pH为7.27.4。(4)气体环境：CO2的主要作用是维持培养液的pH。5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。6单克隆抗体制备(1)涉及的三种细胞作用不同。B淋巴细胞：能分泌单一抗体，但不能无限增殖。骨髓瘤细胞：能大量增殖，但不能产生抗体。杂交瘤细胞：既能产生单一抗体，又能大量增殖。(2)两次筛选的目的不同。第一次筛选是得到杂交瘤细胞。第二次筛选是得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。考法一植物细胞工程1植物组织培养的过程 2条件(1)离体：这是因为在生物体内基因的表达在空间和时间上具有选择性。(2)营养条件：水、无机盐、维生素等营养物质，以及激素(生长素和细胞分裂素)。(3)环境条件适宜的温度、pH确保酶的活性。无菌这是因为细菌等微生物繁殖快，消耗营养物质多，同时产生有害的代谢产物，毒害植物细胞。光照这是因为光照有利于细胞内叶绿素的形成和光合作用的进行。3植物组织培养与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应用繁殖培育新品种生产细胞产品克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种4.单倍体育种和突变体的利用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视角1以基础判断或案例分析的形式，考查植物的组织培养1(概念图信息类)(2016江苏镇江模拟)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域，其获得途径如下图所示。下列叙述错误的是()A图中愈伤组织、脱毒苗和高产细胞系的获得都体现了植物细胞的全能性B图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程C过程中需用适宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理D用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是纤维素酶和果胶酶解析：选A。细胞的全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，图中脱毒苗的获得体现了植物细胞的全能性，愈伤组织和高产细胞系的获得都没有体现植物细胞的全能性，A错误；图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程，B正确；再分化过程中需用适宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理，以诱导细胞分化的方向，C正确；用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是纤维素酶和果胶酶，以分解植物细胞之间的成分，D正确。2.(流程图信息类)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，它能像种子一样萌发生长，长成植物。人工种子的核心部件是一个被外层物包埋的具有类似于胚功能的胚状体。将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中，便成了所谓的“人工种子”。 (1)人工种子依据的原理是_，培育胚状体利用了_技术。(2)包埋胚状体的胶质可看作自然种子的哪部分结构？_。(3)如果外植体是植物的茎尖，通过的处理可使细胞彼此分离，过程中可加入()A蛋白酶B淀粉酶C果胶酶D胰蛋白酶(4)过程表示脱分化过程，其实质是_；表示再分化过程，其实质是_。(5)由人工种子萌发成的植株是否可育？_。解析：(1)人工种子能发育成完整植株，说明其细胞内含有个体发育所需要的全部遗传物质，因此依据的原理是细胞的全能性，人工种子是经过植物组织培养技术得到的。(2)包裹胚状体的胶质有保护胚状体的作用，同时又可以为胚状体提供营养物质，所以可看成种皮及胚乳或子叶。(3)使植物细胞彼此分离可以使用果胶酶，因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。(4)脱分化的实质是使细胞恢复分裂能力，而再分化的实质是基因的选择性表达。(5)人工种子是否可育取决于培育胚状体所选用的材料。答案：(1)植物细胞的全能性植物组织培养(2)种皮及提供营养的胚乳或子叶(3)C(4)使细胞恢复分裂能力基因的选择性表达(5)不一定视角2以案例分析的形式，考查植物体细胞杂交3(图示信息类)如图是“白菜甘蓝”杂种植株的培育过程，下列说法正确的是() A图示“白菜甘蓝”植株不能结籽B愈伤组织的代谢是自养需氧型C用胰蛋白酶去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体D诱导原生质体融合可用聚乙二醇解析：选D。图示采用植物细胞融合技术产生的“白菜甘蓝”是可育的，能结籽，A错误；愈伤组织是不能自行合成有机物的，代谢类型是异养需氧型，B错误；植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，去壁所用的是纤维素酶和果胶酶，C错误；诱导原生质体融合的所用的方法有物理法和化学法，物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般是用聚乙二醇，D正确。4(流程图解类)下面为“番茄马铃薯”的培育过程示意图，请据图回答下列问题：(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到可育的杂种植株？为什么？_。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是_，依据的原理是_，其中过程称为_技术，与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_，过程相当于_，过程涉及的细胞分裂方式为_。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄马铃薯”属于_倍体植株。(4)柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到_(填字母编号)阶段即可。解析：(1)番茄和马铃薯属于两种植物，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代。(2)过程是把a、b两个原生质体融合在一起，所以称为原生质体融合。过程是在融合的原生质体外再生一层细胞壁，而细胞壁的形成与高尔基体有关。过程的结果是形成了愈伤组织，所以为脱分化。(3)“番茄马铃薯”属于异源多倍体中的异源六倍体。(4)柴油是植物细胞的代谢产物，要实现其工业化生产需将柴油树细胞培养到愈伤组织，然后进行提取。答案：(1)不能。不同种的植物存在生殖隔离(2)植物组织培养植物细胞的全能性原生质体融合高尔基体脱分化有丝分裂(3)六(4)e考法二动物细胞工程1动物细胞培养与动物体细胞核移植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生产生物制品用于基因工程检测有毒物质加速家畜遗传改良进程，促进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2.细胞融合的过程分析细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合，其中细胞膜融合是细胞融合的先导，在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的流动性。3单克隆抗体的制备(1)血清抗体与单克隆抗体名称产生特点血清抗体由浆细胞分泌一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌特异性强，灵敏度高，能大量制备(2)制备单克隆抗体过程中的两次筛选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都会死亡，只有融合的杂交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(3)获取单克隆抗体的场所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。视角1以基础判断或案例分析的形式，考查动物细胞培养的特点及应用1(概念图信息类)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是() A甲过程需要对实验小鼠进行消毒B乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶处理C丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型D丁过程得到的细胞部分具有异质性解析：选C。进行细胞培养前需要对细胞进行消毒，A正确；进行培养的组织细胞用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，B正确；丙过程属于原代培养，细胞的核型稳定，C错误；丁过程属于传代培养，期间部分细胞会出现异质性，D正确。2(原理判断类)某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量_。(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是_。细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是_。(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长_。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更_。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用_处理。(4)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的_。(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入_，B组细胞培养液中加入等量的无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的_或_合成水平的差异，确定Y的药效。解析：(1)甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。肿瘤细胞为无限增殖的细胞，细胞周期短。在相同条件下，培养相同的时间，甲细胞的数量多于乙细胞。(2)动物细胞培养液中必须加入动物血清，血清中含有血清蛋白、生长因子、促进细胞贴壁的因子、激素等合成培养基中缺乏的物质。细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是调节培养液的pH。(3)甲为肿瘤细胞，能无限增殖，传代的次数要比乙细胞多，乙细胞(正常肝细胞)在培养瓶中贴壁生长，当铺满瓶壁时，生长停止。为得到更多的肝细胞，需要定期地用胰蛋白酶使细胞脱离瓶壁，进行传代培养。(4)培养液中加入抗生素来抑制和杀灭细菌，抗生素对动物细胞没有影响。(5)设计一组加入抗癌药物的实验组，一组不加药物的对照组，通过检测药物影响X基因的表达过程，即转录形成mRNA、翻译形成蛋白质的量来检验药效。答案：(1)多(2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质维持培养液的pH(3)停止多胰蛋白酶(4)抗生素(5)YmRNA蛋白质视角2以流程图解分析的形式，考查动物细胞核移植3(2015高考天津卷)2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析，下列叙述错误的是()A该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代B捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿C三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核D三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术解析：选C。A项，受精卵的细胞质几乎全部来自于捐献者的卵母细胞，故避免了母亲的线粒体遗传病基因遗传给后代。B项，红绿色盲为细胞核基因遗传病，捐献者仅提供了卵母细胞的细胞质，故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿。C项，受精卵的细胞质几乎全部来自于捐献者，但细胞核中的染色体一半来自父方，一半来自母方。D项，三亲婴儿的培育是体外受精，所以需要在体外培养至早期胚胎阶段再进行胚胎移植。视角3以案例分析的形式，考查动物细胞融合与单克隆抗体的制备4(过程图示类)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图。请根据图分析下列四个选项，其中说法不正确的一项是()A单克隆抗体制备过程的顺序是： B在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有在体外大量繁殖、产生特异性抗体的特性C由图中可看出，此过程运用的技术手段有动物细胞融合和动物组织培养D单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，并且可以大量制备的优点，所以可以制成“生物导弹”解析：选C。单克隆抗体的制备过程所运用的技术手段包括动物细胞培养和动物细胞融合，而非动物组织培养。5(流程图解类)(2016河北唐山模拟)下图是利用单克隆抗体技术制备三聚氰胺特异性抗体的过程，请据图回答：(1)单克隆抗体的制备过程中要用到_和_技术。(2)由于三聚氰胺分子量过小，不足以激活高等动物的免疫系统，因此在制备抗体前必须对其进行过程，下列物质中不适合作“扩容”抗原分子的是()A蛋白质B多糖C磷脂 D核苷酸(3)过程会使小鼠产生能分泌相应_的B淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的_免疫。(4)单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是_。(5)过程动物细胞特有的促融方法是用_，过程用特定的选择性培养基筛选，会使_的细胞死亡；选出的杂交瘤细胞还需进行_，才能获得产三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。(6)制备的三聚氰胺单克隆抗体可用于检测乳制品中存在的微量三聚氰胺，说明三聚氰胺单克隆抗体具有_等特点。解析：(1)分析图示可知，单克隆抗体的制备过程中要用到动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。(2)抗原具有大分子性，要想使三聚氰胺“扩容”为抗原分子，所选物质的分子量必须足够大，蛋白质和多糖是大分子物质，适合作“扩容”抗原分子；磷脂分子量较大，也能满足“扩容”要求；核苷酸为有机小分子物质，分子量非常小，不适合作“扩容”抗原分子。(3)过程是将抗原分子注射到小鼠体内，会使小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的体液免疫。(4)单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是：每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，因此大量培养杂交瘤细胞可以得到单克隆抗体。(5)过程是诱导免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，动物细胞特有的促融方法是用灭活的病毒。过程用特定的选择性培养基筛选，在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡。选出的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测，才能获得产生三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。(6)单克隆抗体具有灵敏度高、特异性强的优点。答案：(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)D(3)抗体体液(4)每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体(5)灭活的病毒未融合的亲本细胞和融合的具有同种核克隆化培养和抗体检测(6)灵敏度高(或“灵敏度高、特异性强”)易错点细胞工程中易出现的错误点拨(1)表示植物细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。(2)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特性，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。(3)体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。若一植物细胞含有2N条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2M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，其体细胞中染色体为2N2M，基因型为AabbccDd。(4)用体细胞杂交培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律。只有有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定律，而体细胞杂交没有此过程。(5)核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同：克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外线粒体中的DNA是来自于受体卵细胞。性状是基因与环境共同作用的结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核动物完全相同。在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供核动物没有的性状。(6)制备单克隆抗体时选用一种抗原处理的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，产生杂交瘤细胞，它兼有两个亲本细胞的特性在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生出某种特异性的抗体。微观清障(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性。()(2)在愈伤组织培养中直接加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞。()(3)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。()(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。()(6)出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控。()(7)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志。()(8)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。()(9)(2015江苏卷T3A)乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养。()(10)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。()(11)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。()(12)原代培养的细胞遗传物质没有改变，而传代培养的细胞有的已经发生突变，获得了不死性。()(13)小鼠骨髓瘤细胞染色体数为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。()(14)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。()(15)植物原生质体融合和动物细胞融合原理是相同的。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)1(2016江苏省如皋月考)植物组织培养技术被广泛应用于培育无病毒植株、育种及获得植物次生代谢产物等生产实践中。下图为番茄植株的培育过程。分析回答：(1)过程中使用了_酶，获得植物细胞原生质体，此处使用的溶液浓度不宜过小，以防止细胞原生质体_。(2)铺平板类似于微生物接种，该过程必须在_旁进行操作。平板中添加蔗糖的目的除了提供营养外，还有_作用。(3)同一番茄植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因_(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)；图中属于再分化的过程是 _(填序号)。(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程中添加_进行处理，也可以选择在过程中添加_进行处理。导学号29520633解析：(1)过程中使用了纤维素酶和果胶酶，破坏植物细胞的细胞壁，而不损伤细胞内部结构，以获得具有活力的单个的原生质体，因为失去了细胞壁的支撑作用，因此此处使用的溶液浓度不宜过小，以防止细胞原生质体吸水涨破。(2)铺平板类似于微生物接种，该过程必须在酒精灯火焰旁进行无菌操作。平板中添加蔗糖的目的除了提供营养外，还有调节渗透压的作用，保持细胞正常的形态和功能。(3)同一番茄植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同。如体细胞培养得到的细胞中含两个染色体组，而花粉离体培养得到的细胞内染色体数目减半，因此基因不同；图中表示去除细胞壁，获得原生质体，表示已分化的细胞在一定因素作用下恢复细胞分裂能力，失去原有分化状态的过程，叫做脱分化，表示已经脱分化的愈伤组织在一定条件下，再分化出胚状体，形成完整植株，这一过程叫做再分化。(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程中添加聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞的融合，使融合细胞内染色体数目加倍。也可以选择在过程中添加秋水仙素，抑制细胞分裂时纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。答案：(1)纤维素酶和果胶 吸水涨破(2)酒精灯火焰调节渗透压(3)不一定相同(4)聚乙二醇 秋水仙素2(2016湖北部分重点中学联考)生物技术在农业生产、优良动物繁育、疾病诊治等方面，展现出诱人的前景。请根据以下材料回答相关问题：材料一：经过一个世纪的发展，植物细胞工程技术解决了人类生存的关键问题(如粮食问题、花卉苗木生产等)，为人类创造了巨大的财富。(1)用植物花药进行离体培养时，要经过_过程才能培养成单倍体幼苗。(2)枣庄的优质石榴、长红枣等植物的生产都可通过微型繁殖技术来提供试管苗，其优点是不仅可以_，还可以高效快速地实现无病毒种苗的大量繁殖。材料二：中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核的兔子的卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫繁殖研究再次走在世界前列。(3)克隆大熊猫过程中使用的生物技术手段有_。(至少写两种)(4)实验中选取的兔子的卵母细胞实际是处于_期的卵母细胞。如果多个供体细胞来自同一只大熊猫，培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同，分析其原因，下列正确的是(多选)()A性状变异可由环境条件引起B基因可能会发生突变C受体细胞的细胞质基因不同D细胞核基因发生了重组(5)用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，是因为这些细胞_。材料三：利用乳腺生物发生器生产出的人类胰岛素，具有产量高、质量好、成本低、易提取等优点，该项技术的诞生可有效地缓解临床上胰岛素不足的难题，从而为糖尿病患者带来福音。(6)在乳腺生物发生器的操作过程中，目的基因导入受体细胞的方法是 _，人的胰岛素基因能够成功插入牛细胞的染色体上原因是_；并能合成出人的胰岛素的原因是_。导学号29520634解析：(1)植物组织培养过程包括离体的植物组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成胚状体或丛芽，最后发育成完整的植物。(2)微型繁殖属于无性生殖，无性繁殖能保持亲本遗传性状。(3)克隆动物属于胚胎工程，过程中使用的技术手段有动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等，动物细胞培养是胚胎工程的基础，胚胎移植往往是胚胎工程的最后一步。(4)用于接收供体细胞核的受体细胞是具备受精能力的去核卵母细胞，所以需要在卵母细胞分裂到减数第二次分裂中期才行。由于受体卵母细胞中所含的细胞质基因不完全相同，或者不同克隆个体生长环境条件不同，或者基因发生了不同的突变等都可能导致克隆个体表现型不完全相同。(5)选用传代10代以内的细胞培养是由于这个时期的细胞内遗传物质一般不发生改变，能保持正常的二倍体核型。(6)乳腺生物发生器是指转基因克隆动物，培养它需要将目的基因通过显微注射技术注入受精卵内培育。能跨物种将一种生物的基因导入并插入受体生物细胞的染色体上，原因是目的基因和受体DNA的化学组成和结构相同，最终能在受体细胞内表达成功，说明二者还共用一套遗传密码。答案：(1)脱分化、再分化(2)保持优良品种的遗传特性(3)核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术(4)M中ABC(5)能保持正常的二倍体核型(6)显微注射技术遗传物质化学组成和结构相同所有生物共用一套遗传密码3(2014高考全国卷)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_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_小鼠，理由是_。(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_，体系中出现多种类型细胞的原因是_。(3)杂交瘤细胞中有_个细胞核，染色体数目最多是_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_。导学号29520635解析：(1)据图分析可知，第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗体效价几乎都达到16 000以上，小鼠Y的血清抗体的效价最高，最适合用于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞的自身融合细胞和B淋巴细胞的自身融合细胞。细胞的融合是随机的，并且不可能所有细胞都融合，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)动物细胞融合后形成的是具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。杂交瘤细胞的细胞核中的染色体数目为4060100条。(4)正常细胞的分裂次数是有限的，且经过免疫的B淋巴细胞高度分化，不能无限增殖，而是经多次传代培养后逐渐衰老死亡。答案：(1)4YY小鼠的血清抗体效价最高(2)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细胞融合是随机的，且融合率达不到100%(3)1100(4)不能无限增殖4(2015高考安徽卷改编)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IX医用蛋白，其技术路线如下图。(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_。导学号29520636解析：(1)分析图示可知，过程构建的A为含目的基因的表达载体。(2)核移植以前，必须去掉受体卵母细胞的核，目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。受体应该选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞。(3)在进行胚胎移植时，受体即代孕母羊对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。(4)转基因体细胞克隆产生的重组细胞具有全能性，培养产生的含目的基因的成纤维细胞可进行传代培养，因此理论上可获得无限个转基因绵羊。答案：(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(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