（江苏专用）2020版高考生物新导学大一轮复习 第十单元 现代生物科技专题 第36讲 克隆技术讲义（含解析）苏教版.docx

第36讲克隆技术考纲要求1.植物的组织培养(B)。2.动物的细胞培养与体细胞克隆(A)。3.细胞融合与单克隆抗体(B)。4.生物技术中的伦理问题(A)。考点一植物细胞工程1细胞工程(1)操作水平：细胞或细胞器的水平。(2)目的：按照人的意愿去改变细胞内的遗传物质或获得细胞产物。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)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)过程(3)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。5植物细胞工程的应用(1)植物组织培养技术的应用快速繁殖：利用组织培养技术繁殖植物，不受季节和恶劣天气的影响，提高了生产效率；属于无性繁殖手段，可以保持优良植物品种的遗传特性。培育无病毒植物：采用培养茎尖生长点的方法或结合热处理法，通过组织培养除去绝大多数植物的病毒。人工种子a人工种子的制备：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。b优点：不受环境因素的制约，繁殖速度快，可以解决某些植物结实率低、繁殖困难的问题。(2)植物细胞培养技术的应用植物细胞代谢产物的工厂化生产：即利用植物细胞培养技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。1有关植物细胞全能性与组织培养的判断(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性()(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)经植物组织培养得到的胚状体用人工薄膜包装后可得到人工种子()2有关植物体细胞杂交技术的判断(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)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志()(4)培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交()据图分析植物体细胞杂交过程(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理是什么？提示细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。(2)如何根据细胞膜表面荧光判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的？提示融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光。(3)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有多少条染色体？提示2(mn)条。(4)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几倍体植株？提示单倍体植株。命题点一植物组织培养过程的分析1(2018宿迁高三二模)如图所示为培育农作物新品种的一种方式。下列说法不正确的是(多选)()A过程分别称为细胞分裂和细胞分化B该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是繁殖速度快C该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能D该育种方式涉及到转基因技术、胚胎移植技术答案ABD解析图中表示基因工程技术，表示植物组织培养技术，其中表示脱分化，表示再分化，表示在胚状体外面加人工胚乳和人工种皮制备人工种子的过程，A错误；该育种方法为基因工程育种，其最大的优点是目的性强，B错误；该技术依据的主要原理是植物细胞的全能性，已分化的细胞仍然能发育成完整的个体，说明其中一部分不表达的基因又开始表达，C正确；该育种过程不涉及胚胎移植技术，D错误。2(2019济南调研)如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述正确的是()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经过程细胞的形态和结构未发生变化D过程需使用固体培养基，有利于细胞增殖答案B解析细胞全能性以细胞发育成个体为标志，而图中并没有形成完整植物体，A项错误；过程是脱分化，而决定植物脱分化和再分化的关键因素是培养基中植物激素的种类和比例，因此该过程需控制好培养基中植物激素的比例，B项正确；过程是脱分化，经该过程细胞的形态和结构发生了变化，成为高度液泡化的薄壁细胞，C项错误；过程需使用液体培养基，有利于细胞增殖，D项错误。生命观念植物组织培养中生长素和细胞分裂素的比值与效果生长素/细胞分裂素的比值作用效果比值高促进根分化、抑制芽形成比值低促进芽分化、抑制根形成比值适中促进愈伤组织形成命题点二植物细胞工程的综合应用3(2018江阴下学期大联考)利用现代生物技术，科研人员对马铃薯的培育进行了研究，请回答相关问题：(1)培育马铃薯脱毒苗所依据的原理是_，该培育过程涉及_和_两个阶段。(2)研究马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，结果如图。据图可知：茎尖越小，脱毒率_，成苗率_，培养脱毒苗茎尖的适宜大小为_。(3)若想培育出“番茄马铃薯”植株，运用传统有性杂交能否得到可育的杂种植株？为什么？_。答案(1)植物细胞的全能性脱分化再分化(2)越高越低0.27mm(3)否(或不能)；不同种的植物之间存在生殖隔离解析(1)培育马铃薯脱毒苗是对植物组织培养技术的应用，所依据的原理是植物细胞的全能性；该培育过程涉及脱分化和再分化两个阶段。(2)据图可知：茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低；培养脱毒苗茎尖的适宜大小为0.27mm。(3)由于番茄和马铃薯属于两个不同物种，而不同种的植物之间存在生殖隔离，所以若想培育出“番茄马铃薯”植株，运用传统有性杂交不能得到可育的杂种植株。4利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技术人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。据图回答下列问题：(1)该过程用到的工程技术有_和_。(2)过程所需的酶是_，过程PEG的作用是_，经过操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是_。原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成_。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的_；将杂种植株栽培在含有_的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。答案(1)植物体细胞杂交植物组织培养(2)纤维素酶和果胶酶促进原生质体的融合(3)保持原生质体完整性愈伤组织(4)形态和数目黑腐病菌解析(1)据图可知，该流程图表示先去掉两种植物细胞的细胞壁，然后诱导融合获得杂种细胞，通过植物组织培养获得杂种植株。(2)植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此采用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁；PEG(聚乙二醇)的作用是促进原生质体的融合。(3)去掉细胞壁后获得的原生质体需要放在适宜浓度的甘露醇溶液中，保持原生质体完整性，避免失水或吸水；在植物组织培养中，经过脱分化后形成愈伤组织。(4)由于染色体在显微镜下能看见，因此可以制作临时装片，观察染色体的形态和数目，以确定是否发生染色体变异；对杂种植物进行鉴定最简单的方法是从个体水平上进行检测，即接种黑腐病菌，观察植物的性状。科学思维植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法(1)诱导产生的细胞(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)未融合的细胞：A和B。两两融合的细胞：AA、BB和AB。多细胞融合体。(2)检测方法：对诱导产生的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植物性状进行判断。若得到的是一种植物的性状，说明是未融合细胞。若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种植株。若得到的是具有两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强，则是多细胞融合体。若得到的是一种植物的性状且效果得到加强，则是同种细胞融合的结果。考点二动物细胞培养与核移植技术及生物技术中的伦理问题1动物细胞培养(1)动物细胞的培养过程(2)动物细胞培养与动物组织培养的主要区别：动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶等处理组织块，以使细胞离散，而动物组织培养过程中不需要使用胰蛋白酶等。(3)培养条件环境条件：无菌、温度适宜和营养充足、pH适宜等。培养基种类a天然培养基：主要取自动物血清、动物组织提取液和鸡胚汁等，其特点是营养价值高、成分复杂。b合成培养基：人工配制的，其成分明确，便于控制实验条件，使用时需加入动物血清。(4)培养类型原代培养：从供体获取组织与细胞后的初次培养。传代培养：将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养，培养代数一般在1050代左右。2动物细胞核移植与体细胞克隆(1)动物体细胞核移植技术的过程(2)原理：动物体细胞核具有全能性。(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关注克隆人的伦理问题项目反对支持伦理方面违反了人类的伦理道德观念，中国禁止生殖性克隆中国不反对治疗性克隆技术方面技术不成熟，流产率高、畸形率高、出生后死亡率高可通过胚胎分级、基因诊断、染色体检查等方法解决技术问题深化拓展治疗性克隆与生殖性克隆类型项目治疗性克隆生殖性克隆区别目的从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗用于生育，获得人的复制品水平细胞水平个体水平联系都属于无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息不变1有关动物细胞培养的判断(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)在25的实验条件下可顺利完成大鼠神经细胞的培养()(4)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞()(5)克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变()(6)二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的()2有关动物细胞核移植与体细胞克隆的判断(1)动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞()(2)克隆动物的性状与供体动物完全相同()(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)用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的培养细胞()(5)中国政府禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆()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，之后的培养称为传代培养。(2)AB段和DE段繁殖速度缓慢的原因是什么？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点后的细胞大多数具有异倍体核型，这样的细胞有什么特点？提示E点后的细胞属于细胞系，能无限增殖。命题点一动物细胞培养过程的分析1(2018镇江高三第二次调研)下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是()A用胰蛋白酶处理动物组织后，可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液B少数细胞在连续培养50代后可获得不死性，是某些基因选择性表达的结果C根据在高倍镜下观察到基因突变的比例可推知某化学药品的毒性DPEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞，经动物细胞培养能得到优良动物个体答案A解析用胰蛋白酶处理动物组织后，可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液，A正确；少数细胞在连续培养50代后可获得不死性，是某些基因突变的结果，B错误；基因突变在高倍镜下是观察不到的，C错误；由于动物细胞的全能性受到限制，在现有条件下，动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物，D错误。2(2019六安一中质检)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_时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_。此时，瓶壁上形成的细胞是_层。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用到的酶是_。(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_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_，该种细胞的黏着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_。(3)现用某种大分子染料对细胞进行染色时，观察到死细胞能被染色，而活细胞不能被染色，原因是_。(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂_期的细胞在显微镜下进行观察。(5)在细胞培养过程中，通常在_条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中_的活性降低，细胞_的速率降低。答案(1)相互接触接触抑制单(或一)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低减少(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内(或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着色)(4)中(5)冷冻(或超低温、液氮)酶新陈代谢解析(1)细胞接触抑制是指细胞表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。基于上述特性，瓶壁上形成的细胞是单层排列的，需要用胰蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(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变成不死性细胞。该种细胞由于细胞表面糖蛋白减少，其黏着性降低。(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能通过，所以活细胞不能被染色；死细胞的细胞膜失去了选择透过性，大分子染料可以通过，所以死细胞能被大分子染料染色。(4)有丝分裂中期时染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体数目的最佳时期。(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，细胞新陈代谢的速率降低。生命观念动物细胞培养的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。命题点二动物体细胞核移植过程的分析3(2018泰州高三质量检测)2018年1月25日，我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物食蟹猴，流程如图所示，表示过程，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请分析回答：(1)2001年，美国科学家已经培育出胚胎细胞核移植猴。获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是_，恢复其全能性较难。(2)进行过程时，为了防止_对细胞自身造成危害，应定期更换_。(3)据图分析，过程是利用_技术，将成纤维细胞注入猴去核的M中期卵母细胞的_之间。(4)图中过程用到胚胎移植技术，其实质是早期胚胎在_条件下空间位置的转移。(5)研究人员在确定Kd4d(去甲基化酶)的mRNA的作用时，做了两组实验，其中A组用正常培养液培养融合细胞，B组用正常培养液培养注入了Kd4d的mRNA的融合细胞，实验结果如下图所示。分析实验数据可知，Kd4d的mRNA的作用是既能提高_，又能提高_。注：X为融合细胞发育成的胚胎数，Y为囊胚数，Z为内细胞团数。答案(1)体细胞分化程度高(2)细胞代谢产物的积累培养液(3)显微注射卵细胞膜与透明带(4)相同生理(5)融合细胞发育成囊胚的成功率囊胚中内细胞团的形成率解析(1)由于体细胞分化程度高，恢复其全能性较难，所以获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。(2)过程表示动物细胞培养，应该定期更换培养液，以防止成纤维细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害。(3)图中过程表示利用显微注射法将成纤维细胞注入猴去核的M中期卵母细胞的卵细胞膜与透明带之间。(4)过程表示胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移。(5)据图分析，B组的囊胚成活率、内细胞团成活率都明显高于A组，说明Kd4d的mRNA既能提高融合细胞发育成囊胚的成功率，又能提高囊胚中内细胞团的形成率。4克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用，请据图回答：(1)图中所涉及的现代生物技术有_和_等。若让动物1能够产生出人体胰岛素，还需要的技术是_。(2)图中两个克隆动物长大后，各方面特征与雄性动物相同，这说明动物的_具有全能性。(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，培养基中除了加入一些必要的营养成分外，通常要加入_等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的_。(4)图中“从内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，一般用_处理内细胞团，使之分散成单个细胞。答案(1)动物细胞核移植胚胎移植(或胚胎分割)基因工程(或DNA重组技术)(2)体细胞核(3)血清、血浆温度和pH(4)胰蛋白酶解析(1)将细胞核与去核的卵母细胞构建成重组细胞，采用了动物细胞核移植技术；将重组细胞培养成早期胚胎，采用了早期胚胎培养技术；将早期胚胎移植到代孕母体，采用了胚胎移植技术；从早期胚胎中分离出内细胞团，进而培育成胚胎干细胞，离不开动物细胞培养技术和胚胎干细胞培养技术的支持；将早期胚胎分为胚胎1和胚胎2，运用了胚胎分割技术。若让动物1能够产生出人体胰岛素，需要借助基因工程技术将人的胰岛素基因导入相应的受体细胞，进而培育成转基因动物1。(2)克隆动物的培育成功，说明动物体细胞核具有全能性。(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，所以培养基中除了加入一些必要的营养成分外，通常要加入血清、血浆等一些天然成分。除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的温度和pH。(4)从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，会出现细胞的接触抑制现象，因此常用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞。易错警示动物细胞核移植技术中的3个易错点(1)动物细胞核移植技术，体现了动物细胞核的全能性而非细胞的全能性。(2)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。(3)核移植技术获得的动物与供核动物的性状不完全相同的原因：克隆动物线粒体中的DNA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。命题点三生物技术的伦理问题辨析5克隆羊多莉的问世，在全世界引发了一场大讨论，其中关于治疗性克隆的问题也成为人们关注的焦点。如图所示为人类治疗性克隆的大概过程，请据图回答下列问题：(1)过程A表示_，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由_提供细胞质，进行人工重组。(2)经过程B得到的结构中，是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持_状态。(3)治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞核具有_。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是_的结果。(4)对于治疗性克隆仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？_。为什么？_。答案(1)细胞核移植卵子(次级卵母细胞)(2)未分化(3)全能性基因选择性表达(4)符合因为脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞解析(1)从图中可以看出，A是细胞核移植的过程。(2)胚胎干细胞在体外培养的时候，能保持未分化状态。(3)在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；在分化成各种细胞的过程中，基因进行了选择性表达。(4)我们不支持生殖性克隆，但支持治疗性克隆。治疗性克隆符合伦理道德，特别是用脐带血进行治疗(并非胚胎)更符合伦理道德。考点三动物细胞融合与单克隆抗体的制备1动物细胞融合(1)概念：在一定的条件下将两个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程，也称细胞杂交。(2)融合方法：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒或电激等。(3)原理：细胞膜的流动性。(4)结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。(5)意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段，为制造单克隆抗体开辟了新途径。深化拓展植物体细胞杂交与动物细胞融合比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合培养条件营养物质(水、无机盐、蔗糖、氨基酸和有机酸等)、激素(细胞分裂素、生长素等)及其他条件(无菌、适宜的温度和pH等)葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清或血浆等天然成分细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖细胞融合方法用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合用胰蛋白酶使细胞分散成单个细胞后，诱导细胞融合诱导手段物理法：离心、振动、电激等；化学法：聚乙二醇(PEG)物理、化学法：与植物体细胞杂交的相同；生物法：灭活的病毒结果获得杂种植株获得杂种细胞，以生产细胞产品用途克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍制备单克隆抗体、病毒疫苗、干扰素等2.单克隆抗体(1)制备过程(2)优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。(3)用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。(1)植物原生质体融合与动物细胞融合原理是相同的()(2)体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体()(3)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()(4)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()(5)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(若仅考虑两两融合的情况)()下图为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图分析：(1)与多克隆抗体相比，单克隆抗体的优点有哪些？提示单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高，可大量制备。(2)图中第一次筛选和第二次筛选的目的有何不同？提示第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是筛选出能产生特定单克隆抗体的杂交瘤细胞。命题点一细胞融合的原理及过程分析1一系列实验证明细胞膜具有流动性，荧光抗体免疫标记实验就是其中的一个典型例子。下图表示了人、鼠细胞融合的过程，研究中分别将带有绿色荧光、能与人体细胞膜上HLA抗原特异性结合的抗体和带有红色荧光、能与小鼠细胞膜上H2抗原特异性结合的抗体放入细胞培养液中，对人、鼠细胞进行标记。下列有关该实验的叙述不正确的是()A要使实验现象明显，可以适当提高细胞培养液的温度B选取不同生物细胞进行融合是因为不同生物细胞表面抗原差异较大C实验表明不同种生物细胞可以杂交，而同种生物细胞不能进行融合D实验结果可以直接证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动答案C2(2018合肥三模)下图表示细胞工程的流程图(a、b表示过程)，请据图回答下列问题：(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造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、乙融合之前，需要用_(填酶)制备_。这项工程的意义是_。(3)由甲、乙融合得到丙细胞的基本原理是_。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远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围(3)细胞膜的流动性解析(1)若a是诱导动物细胞融合，则特有的诱导剂是灭活的病毒。在单克隆抗体的制备过程中，利用已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，该细胞既可以迅速大量增殖，又可以产生专一的抗体。(2)在植物体细胞杂交过程中，需要对甲、乙细胞先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后再诱导甲、乙的原生质体融合。该技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围。(3)甲、乙细胞融合形成丙细胞，利用了细胞膜的流动性。命题点二单克隆抗体制备过程的分析3在利用细胞融合技术生产单克隆抗体的过程中，不需要考虑()A多次注射特定抗原蛋白，对实验小鼠进行免疫BB淋巴细胞和骨髓瘤细胞之间的免疫排斥C向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间D选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞答案B解析制备单克隆抗体过程中，要对免疫小鼠注射特定的抗原，抗原进入机体后刺激机体产生特异性免疫反应从而产生相应的B淋巴细胞，A需要考虑；免疫排斥是机体对移植物(异体细胞、组织或器官)通过特异性免疫应答使其破坏的过程，细胞之间不存在免疫排斥，B不需要考虑；向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间会影响细胞的融合，C需要考虑；选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞需要考虑，否则会影响单克隆抗体的产量或得到的单克隆抗体的特异性差，D需要考虑。4(2019德州高三模拟)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。下图是科研人员通过杂交杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴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。分析回答下列问题：(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_(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。答案(1)使小鼠产生能分泌识别癌胚抗原抗体的B淋巴细胞动物细胞融合、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B淋巴细胞；根据单克隆抗体制备流程可知，该过程涉及到的技术有动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。(2)过程诱导细胞融合的方法有聚乙二醇、灭活病毒、电激等；HAT选择培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞，而骨髓瘤细胞不能生长。(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)，因此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。(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的杂交杂交瘤细胞。(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。矫正易错强记长句1具有全能性体现(实现)全能性具有全能性：理论上，具有细胞核的活细胞都具有全能性；体现(实现)全能性：只有发育成完整个体，才能说明体现(实现)了细胞的全能性。2有关植物体细胞杂交的3个易错点(1)误认为植物体细胞杂交的结果只是形成杂种细胞。植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株。(2)误认为植物体细胞杂交属于有性生殖。植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此不属于有性生殖，应为无性生殖。(3)误认为杂种植株的变异类型属于基因重组。杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，属于异源多倍体，所以变异类型为染色体变异。3B淋巴细胞要经过免疫过程，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。4在单克隆抗体制备过程中，有两次筛选：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(用抗原抗体结合法)。1.植物组织培养的过程主要包括脱分化和再分化两个阶段，脱分化的结果是形成愈伤组织，再分化的结果是形成根和芽。2植物体细胞杂交需要用酶解法制备原生质体，所用的酶包括纤维素酶和果胶酶。3无论是植物体细胞杂交还是动物细胞融合，都需要诱导。4植物组织培养需要各种营养成分和植物激素，动物细胞培养也需要各种营养成分及血清。5植物体细胞杂交可用于作物育种，动物细胞融合可用于单克隆抗体的制备。6产生单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞，它既能产生单克隆抗体又能无限增殖。重温高考演练模拟1(2018江苏，8)花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是()A为了防止微生物污染，过程所用的花药需在70%乙醇中浸泡30minB过程的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化C过程逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体D过程应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖的多种植物激素的基质上答案C解析为了防止微生物污染，花药通常需在体积分数为70%的乙醇中浸泡大约30s，A错误；要促进根的分化，需添加较高浓度的生长素，而不是细胞分裂素，过程应添加比例适中的生长素和细胞分裂素以促进愈伤组织形成，B错误；经秋水仙素处理后，可使细胞中染色体数加倍，能形成纯合的二倍体，C正确；植物能利用基质中的无机盐合成有机物，不能直接吸收利用蔗糖，D错误。2(2018江苏，22)如图为细胞融合的示意图，下列叙述正确的是(多选)()A若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去分化再诱导融合Ba细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现Cc细胞的形成与a、b细胞膜的流动性有关Dc细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因答案BC解析若a细胞和b细胞是植物细胞，应先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后再诱导融合，A错误；a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理，使植物细胞融合的促融方法有离心、振动、电激、聚乙二醇诱导等，使动物细胞融合的促融方法有聚乙二醇诱导、灭活的病毒诱导、电激等，B正确；细胞的融合与细胞膜的流动性有关，C正确；融合后的c细胞中的基因进行选择性表达，只能表达a、b两细胞中的部分基因，D错误。3(2016江苏，9)下列有关细胞工程的叙述，正确的是()APEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合B用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂C骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体D核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体答案D解析PEG是促细胞融合剂，但植物细胞不能直接融合，需先去掉细胞壁形成原生质体才能融合，A错误；制备人工种子应用完整的植物细胞，不需制备原生质体，B错误；骨髓瘤细胞不能产生抗体，C错误；核移植克隆动物的线粒体来自卵细胞，即线粒体DNA来自供卵母体，D正确。4(2018全国，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”)。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)相同不同解析(1)核移植是指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，形成重组细胞。重组细胞形成的早期胚胎可移植到受体子宫内进一步发育，最终分娩得到克隆动物。因为染色体在细胞核中，所以克隆动物体细胞的染色体数目与提供细胞核的个体的体细胞相同。(2)由于动物的胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而动物的体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难，因此，动物体细胞核移植的难度明显大于胚胎细胞核移植。(3)哺乳动物雌雄个体的体细胞中，细胞核内常染色体的数目是相同的，性染色体组合是不同的。若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，则得到的克隆动物的体细胞中常染色体的数目相同，性染色体组合不同。5(2016全国，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是_。(4)与克隆羊“多莉”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)动物已分化的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。一、选择题1(2018连云港高三二模)下列实验中，不能达成实验目的的是()A用H2O2酶探究pH对酶活性的影响B用TaqDNA聚合酶构建表达载体C用胰蛋白酶制备动物细胞悬液D用纤维素酶和果胶酶制备植物原生质体答案B解析H2O2分解基本不受pH的影响，所以可以用H2O2酶探究pH对酶活性的影响，A不符合题意；构建表达载体不需要DNA聚合酶，TaqDNA聚合酶是PCR技术扩增目的基因所需的一种耐高温的酶，B符合题意；在制备动物细胞悬液时用胰蛋白酶是为了分解粘连在细胞之间的蛋白质，使之变成游离的单个细胞，C不符合题意；由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，从而得到植物原生质体，D不符合题意。2(2019南京一中月考)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，据图分析错误的是()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生长素和细胞分裂素处理答案B解析紫外线照射可诱导原生质体发生突变，但突变是不定向的。3利用某些调控细胞分化的因子，可诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞。该过程与植物组织培养的共同点是()A细胞全能性都得到体现B都有信息分子与受体结合的过程C都要分散成单个细胞培养D都需要蔗糖作为培养基的碳源答案B解析诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞的过程不能体现细胞的全能性，A错误；诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞的过程中有控制细胞分化的因子与细胞膜上的受体结合的过程，植物组织培养过程中有植物激素与受体结合的过程，B正确；植物组织培养过程中不需要将细胞分散成单个细胞培养，C错误；诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞的过程，需要以葡萄糖作为培养基的碳源，D错误。4(2018苏州高三月考)2018年3月14日物理学家霍金去世，他曾经患有肌肉萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”。有研究表明该病是由于突变的基因使神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述正确的是(多选)()A将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可以起到一定的治疗作用B植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，也可以起到一定的治疗作用C诱导多功能干细胞分化成多种细胞的过程中核遗传物质不完全相同D诱导多功能干细胞的分化实质是基因的选择性表达，细胞种类增多答案ABD解析替换毒蛋白基因导致神经元不能合成破坏神经元的毒蛋白，从而达到治疗的目的，A项正确；植入神经干细胞，可增殖分化形成相应的运动神经元，使受损的运动功能得到恢复，B项正确；诱导多功能干细胞分化成多种细胞属于细胞分化过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质不变，故C项错误、D项正确。二、非选择题5蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力，下面为科学家利用植物组织培养的方法大量培养蓝莓的具体流程的文字图解。请回答下列问题：蓝莓组织愈伤组织长出丛芽生根移栽成活(1)用于离体培养的蓝莓组织叫做_，该技术的原理是_。(2)配制MS培养基时，应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质，蔗糖除作为碳源外，还具有_的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基，这三种培养基的主要差异是_。(3)图中蓝莓组织要经过消毒处理后才能进行培养。其过程中，细胞的分化程度会_(填“升高”“降低”或“不变”)。(4)愈伤组织经过过程重新分化成根或丛芽的过程叫做_。(5)蓝莓花青素在60以下的热稳定性较好，将含花青素的粗品经真空干燥(可使水的沸点降低40)制成成品。采用该方法的主要原因是_。答案(1)外植体植物细胞的全能性(2)提供能量和维持渗透压生长素和细胞分裂素的用量及比例不同(3)降低(4)再分化(5)避免干燥时温度过高导致花青素分解解析(1)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，用于离体培养的组织叫做外植体。(2)配制MS培养基时，应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质，蔗糖除作为碳源外，还具有提供能量和维持渗透压的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基，这三种培养基的主要差异是生长素和细胞分裂素的用量及比例不同。(3)图中过程是脱分化形成愈伤组织的过程，高度分化的细胞恢复分裂能力，则分化程度会降低。(4)图中过程是愈伤组织经过再分化形成丛芽或根的过程。(5)含花青素的粗品经真空干燥(可使水的沸点降至40)制成成品，采用该方法的主要原因是避免干燥时温度过高导致花青素分解。6已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖。将这两种细胞在培养皿中混合，加促融剂促进细胞融合，获得杂种细胞，并生产单克隆抗体。请回答下列有关问题：(1)生产单克隆抗体时，一般不直接利用B淋巴细胞，主要原因是_。(2)过程中，常用的与植物细胞融合相同的诱导剂是_。(3)过程为_培养，培养液中还需通入气体物质，其中通入CO2的目的是_。(4)表示杂交瘤细胞的扩大培养，其既可在体外培养，也可注射到小鼠_内培养，体内培养与体外培养相比，其优点是_。(5)为了从培养液中分离出杂交瘤细胞，需要过程向培养液中加入_，理由是杂交瘤细胞可利用_途径合成DNA，从而才能在该培养液中增殖。答案(1)B淋巴细胞不能无限增殖(2)聚乙二醇(3)细胞维持培养液的pH(4)腹腔无需再提供营养物质以及无菌环境，操作简便(5)氨基嘌呤淋巴细胞中的S解析(1)B淋巴细胞不能无限增殖，故生产单克隆抗体时，一般不直接利用一个B淋巴细胞。(2)诱导动物细胞融合，常用的与植物细胞融合相同的诱导剂是聚乙二醇。(3)过程为细胞培养，培养液中还需通入气体，其中通入CO2的目的主要是维持培养液的pH。(4)表示杂交瘤细胞的扩大培养，其既可在体外培养，也可注射到小鼠腹腔内培养，体内培养与体外培养相比，其优点是无需再提供营养物质以及无菌环境，操作简便。(