第35講細胞工程[考綱明細]1.植物的組織培養(Ⅱ)2.動物細胞培養與體細胞克隆(Ⅱ)3.細胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)考點1植物組織培養與植物體細胞雜交1．細胞工程的概念與理論基礎(1)細胞工程①操作水平：細胞水平或細胞器水平。②目的：按照人的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品。(2)植物細胞的全能性①概念：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發育成完整生物體的潛能。②原理：細胞內含有本物種的全套遺傳信息。③全能性表達條件：具有完整的細胞結構，處于離體狀態，提供一定的營養、激素和其他適宜外界條件。④細胞全能性大小與細胞分化程度成反比。⑤全能性大小：植物細胞：受精卵＞生殖細胞＞體細胞動物細胞：受精卵＞生殖細胞＞體細胞核(動物細胞全能性受限制，但細胞核具有全能性)2．植物組織培養(1)理論基礎：植物細胞的全能性。(2)操作流程eq\x(離體的器官、組織或細胞\o(→,\s\up17(a))A\o(→,\s\up17(b))B\o(→,\s\up17(發育))完整植株)①離體的器官、組織或細胞常稱為外植體。②a過程為脫分化，b過程為再分化，A表示愈傷組織，B表示叢芽或胚狀體。3．植物體細胞雜交(1)概念：將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。(2)原理：體細胞雜交利用了細胞膜的流動性，雜種細胞培育成雜種植株利用了植物細胞的全能性。(3)過程4．植物細胞工程的實際應用(1)植物繁殖的新途徑①微型繁殖：用于快速繁殖優良品種的植物組織培養技術。特點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.保持優良品種的遺傳特性,b.高效快速地實現種苗的大量繁殖))②作物脫毒技術：是選取作物無毒組織(如莖尖)進行組織培養，獲得脫毒苗的技術。③人工種子：以植物組織培養得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經過人工薄膜包裝得到的種子。(2)作物新品種的培育①單倍體育種②突變體的利用：在植物組織培養過程中，由于培養細胞一直處于不斷的分生狀態，因此容易受到培養條件和外界壓力(如射線、化學物質等)的影響而發生突變。從這些產生突變的個體中可以篩選出對人們有用的突變性狀，進而培育成新品種。(3)細胞產物的工廠化生產①細胞產物：蛋白質、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。②培養階段：愈傷組織階段。③技術基礎：植物組織培養技術。eq\a\vs4\al([思維診斷])1．深挖教材人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長成小植株的關鍵部分，請探討：人工種皮中應該具有的有效成分是什么？為了促進胚狀體的生長發育，我們還可以向人工種皮中加入哪些物質？提示針對植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑中還可以加入適量的養分、無機鹽、有機碳源以及農藥、抗生素、有益菌等。為了促進胚狀體的生長發育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長調節劑。2．判斷正誤(1)同一株綠色開花植物不同部位的細胞經組織培養獲得的植株基因都是相同的(×)(2)棉花根尖細胞經誘導形成幼苗能體現細胞的全能性(√)(3)植物的每個細胞在植物體內和體外都能表現出細胞的全能性(×)(4)愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的(×)(5)利用物理法或化學法可以直接將兩個植物細胞進行誘導融合(×)(6)再生出細胞壁是原生質體融合成功的標志(√)題組一植物組織培養過程的分析1.(2017·江蘇南通全真模擬)金絲楸是珍貴的古老樹種，在多個方面具有重要的應用價值。金絲楸在自然狀態下很難通過種子繁殖。為盡快推廣種植，可以通過相關技術獲得優質苗種，下列技術應用不合理的是()A．采用根段誘導其生根發芽快速育苗B．采集幼芽嫁接到其他適宜的植物體上C．采用幼葉或莖尖部位的組織生產人工種子D．采用花朵中的花粉粒經組織培養獲得試管苗答案D解析對于自然狀態下難以通過種子進行有性繁殖的生物，可通過無性繁殖來保持母本的優良性狀，如扦插、嫁接、選擇適宜的外植體進行植物組織培養等，但一般不選擇花費力氣進行花藥離體培養，那樣獲得的單倍體不一定能很好的保持親本的優良性狀，A、B、C正確，D錯誤。2．如圖示植物組織培養過程。據圖分析下列敘述正確的是()A．⑤植株根尖細胞的全能性比①植株根尖細胞的強B．②試管的培養基中含有植物生長調節劑，不含有有機物C．③試管中的細胞能進行減數分裂D．調節④培養基中植物生長調節劑的比例可誘導產生不同的植物器官答案D解析⑤植株根尖細胞的全能性與①植株根尖細胞相同，A錯誤；②試管的培養基中含有植物生長調節劑和有機物等，B錯誤；③試管中的細胞進行的分裂方式為有絲分裂，C錯誤；調節④培養基中植物生長調節劑的比例，可誘導產生根或芽，D正確。技法提升1．植物組織培養的關鍵(1)條件：離體，一定營養物質，激素(生長素、細胞分裂素)等。(2)培養基狀態：固體培養基(需再分化生根培養基及生芽培養基)(3)體內細胞未表現全能性的原因：基因的表達具有選擇性。(4)光照的應用脫分化階段不需要給予光照，再分化階段需要給予光照，以利于葉綠素的形成。2．植物激素在植物組織培養中的作用題組二植物體細胞雜交過程考查3.如圖所示為白菜—甘藍的培育流程，下列敘述錯誤的是()A．過程①用到的酶是纖維素酶和果膠酶B．過程②常用的化學試劑是聚乙二醇C．過程④細胞的全能性提高D．過程⑤細胞的全能性降低，最終失去全能性答案D解析植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以去除細胞壁應用纖維素酶和果膠酶，A正確；雜種細胞是已經分化的細胞，而愈傷組織是未分化的細胞，所以愈傷組織的全能性要高于雜種細胞，C正確；無論是分化的還是未分化的植物細胞都具有全能性，D錯誤。4．如圖為植物細胞融合后再生出新植株的部分過程示意圖，請據圖分析，以下敘述中不正確的是()A．使植物細胞形成原生質體階段的關鍵技術是使用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁B．植物細胞融合一般要用聚乙二醇(PEG)等誘導劑進行誘導C．原生質體融合成為一個新的雜種細胞的標志是出現新的細胞核D．親本植物A的細胞與親本植物B的細胞兩兩融合后的細胞類型有3種答案C解析植物體細胞雜交前首先要用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞的細胞壁以得到原生質體，A正確；誘導植物原生質體融合時，常用聚乙二醇作誘導劑，B正確；原生質體融合成一個新的雜種細胞的標志是出現新的細胞壁，C錯誤；A細胞和B細胞融合后形成AA、BB和AB三種類型的融合細胞，D正確。技法提升雜種植物遺傳物質的變化(1)遺傳特性：雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質，故雜種植株具備兩種植物的遺傳特性。(2)染色體組數①染色體組數＝兩種植物體細胞內染色體組數之和。②植物體細胞雜交形成的雜種植株，有幾個染色體組就稱為幾倍體。③若一植物細胞含有2x條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，另一植物細胞含有2y條染色體，2個染色體組，基因型為ccDd，則新植株應為異源四倍體，其體細胞中染色體為(2x＋2y)條，4個染色體組，基因型為AabbccDd。

考點2動物細胞培養與動物體細胞核移植1．動物細胞培養(1)動物細胞工程常用的技術手段：動物細胞培養、動物細胞核移植、動物細胞融合、生產單克隆抗體等，其中動物細胞培養技術是其他工程技術的基礎。(2)動物細胞培養①原理：細胞增殖。②過程③條件a．無菌、無毒的環境：對培養液和所有培養用具進行無菌處理。通常在細胞培養液中還要添加一定量的抗生素，其目的是防止培養過程中的污染。此外，應定期更換培養液，目的是防止細胞代謝產物積累對細胞自身造成傷害。b．營養：合成培養基中有糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，需加血清、血漿等一些天然成分。c．溫度和pH：哺乳動物適宜溫度為36.5±0.5_℃，pH為7.2～7.4。d．氣體環境：95%的空氣加5%的CO2的混合氣體。CO2的主要作用是維持培養液的pH。④應用a．生產生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。b．應用于基因工程。c．檢測有毒物質，判斷某種物質的毒性；用于生理、病理、藥理等方面的研究。2．動物體細胞核移植技術和克隆動物(1)原理：動物體細胞核具有全能性。(2)過程(3)結果：產生新個體。(4)應用①加速家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育；②保護瀕危物種；③生產醫用蛋白；④作為異種移植的供體；⑤用于組織器官的移植。eq\a\vs4\al([思維診斷])1．深挖教材(1)進行核移植時，為什么要選用去核的MⅡ期的卵母細胞？提示核移植時選MⅡ期卵母細胞的原因有：①此類細胞體積大，易于操作；②卵黃多，可為胚胎發育提供充足的營養；③卵母細胞的細胞質中存在激發細胞核全能性表達的物質。(2)用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內的細胞，想一想，這是為什么？提示培養的動物細胞一般當傳代至10～50代左右時，部分細胞核型可能會發生變化，其細胞遺傳物質可能會發生突變，而10代以內的細胞一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細胞核移植中，為了保證供體細胞正常的遺傳基礎，通常采用傳代10代以內的細胞。2．判斷正誤(1)動物細胞培養與植物組織培養依據的原理都是細胞的全能性(×)(2)在動物細胞培養及植物組織培養中，都需要對培養基滅菌，還都要用到CO2培養箱(×)(3)可以用滅活的病毒促進動物細胞融合，而不能促進植物細胞融合(√)(4)與“多利”羊等克隆哺乳動物相關的技術有胚胎移植、細胞培養和核移植技術(√)(5)植物原生質體融合和動物細胞融合原理是相同的(√)(6)動物細胞培養中兩次使用胰蛋白酶的作用相同(×)題組一動物細胞培養過程考查1.某研究小組為測定某種藥物對體外培養細胞的毒性，準備對某種動物的肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行動物細胞培養。下列敘述正確的是()A．制備肝細胞懸液時，可用胃蛋白酶處理肝組織塊B．恒溫培養箱中的CO2濃度維持在5%左右，以促進細胞呼吸C．為了保證細胞培養所需的無毒環境，需大量添加各種抗生素D．本實驗應設置對照實驗，以檢測藥物對甲、乙細胞的毒性大小答案D解析在利用肝組織塊制備肝細胞懸液時，常用胰蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，因為胃蛋白酶需要在強酸環境下才能起作用，但這樣的環境不適于細胞生存，A錯誤；細胞培養應在含5%CO2的恒溫培養箱中進行，CO2的作用是維持培養液的pH，B錯誤；抗生素是用來殺菌的，大量添加對細胞有害，C錯誤；本實驗應設置對照實驗，用添加藥物的培養液分別培養甲、乙細胞，根據死亡細胞占培養細胞的比例，以檢測藥物對甲、乙的毒性大小，D正確。2．下列有關動物細胞培養的敘述，錯誤的是()A．惡性腫瘤細胞系具有不死性和失去接觸抑制等特性B．利用液體培養基和CO2培養箱，模擬動物體的內環境C．因細胞具有相互依存關系，細胞克隆需滋養細胞支持生長D．細胞株沒有差異性，在連續傳代過程中遺傳性狀始終保持穩定答案D解析惡性腫瘤細胞系能無限繁殖，細胞表面糖蛋白減少，細胞之間的黏著性降低，即具有不死性和失去接觸抑制等特性，A正確；動物細胞培養時模擬動物體的內環境，需要液體培養基(糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然物質)和CO2培養箱(95%空氣和5%的CO2)，B正確；滋養細胞為動物細胞培養提供分化抑制因子，維持分裂狀態，C正確；細胞株傳到50左右不能再繼續傳代，部分細胞遺傳物質改變，具有癌變細胞的特點，可以在培養條件下無限制的傳代下去，D錯誤。題組二動物體細胞核移植的考查3.下列關于動物體細胞核移植技術和克隆動物的敘述，正確的是()A．目前在實驗中，科學家可以用類似植物組織培養的方法獲得完整的動物個體B．體細胞的細胞核移植到受體細胞之前，要先去掉受體卵母細胞的核C．用于核移植的供體細胞一般都選用傳代50代以內的細胞D．用體細胞核移植方法生產的克隆動物是對體細胞供體動物進行100%的復制答案B解析目前在實驗中，科學家還不可以直接把動物細胞培養成完整的動物個體，A錯誤；用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內的細胞，因為10代內的細胞能保持正常的二倍體核型，C錯誤；用體細胞核移植方法生產的克隆動物，并沒有對體細胞供體動物進行100%的復制，因為還有部分遺傳物質來自受體卵母細胞的細胞質，D錯誤。4．(2018·福建漳州月考)下圖是利用現代生物工程技術治療遺傳性糖尿病(基因缺陷導致胰島B細胞不能正常合成胰島素)的過程設計圖解。請據圖回答：(1)圖中①、②所示的結構分別是________、__________。(2)圖中③、④所示的生物工程技術分別是__________________、____________________。(3)過程③通常用去核卵母細胞作受體細胞的原因除了它體積大、易操作，含有營養物質豐富外，還因為它______________。(4)過程④通常采用的方法是____________。(5)過程④的完成需要用到的非酶基因操作工具為________。(6)圖示方法與一般的異體移植相比最大的優點是________________________。答案(1)細胞核內細胞團(2)(體細胞)核移植技術基因工程(轉基因技術或重組DNA技術)(3)含有促進(或激活)細胞核全能性表達的物質(4)顯微注射技術(5)載體(6)不發生免疫排斥反應解析(1)體細胞核移植利用體細胞的細胞核和去核卵母細胞。內細胞團細胞具有發育的全能性，其中導入健康胰島B細胞基因，可以形成能正常分泌胰島素的胰島B細胞群。(2)圖中③是將體細胞的細胞核和去核卵母細胞重組為一個細胞，為體細胞核移植技術。圖中④是將健康胰島B細胞基因導入受體細胞，為基因工程技術。(3)過程③通常用去核卵母細胞作為受體細胞，除了因為它體積大，易操作，含有營養物質豐富外，還因為其含有能夠激活細胞核全能性表達的物質。(4)將目的基因導入動物細胞通常用顯微注射法。(5)基因工程的基本工具為限制酶、DNA連接酶、載體，載體為非酶基因操作工具，通常為質粒。(6)圖示方法與一般的異體移植相比可避免免疫排斥。技法提升細胞核移植中的遺傳物質及工程技術(1)克隆動物是由重組細胞經培養而來的，該重組細胞的細胞質基因來源于受體細胞，細胞核基因來源于供體細胞的細胞核，所以克隆動物絕大部分性狀與供體動物相同，少數性狀與提供卵母細胞的動物相同，與代孕動物的性狀無遺傳關系。(2)動物體細胞核移植技術(克隆)從生殖方式的角度看屬于無性生殖，需要動物細胞培養和胚胎工程技術的支持。

考點3動物細胞融合與單克隆抗體的制備1．動物細胞融合(1)原理：細胞膜具有一定的流動性。(2)方法：物理法(離心、振動、電激)、化學法和生物法(滅活病毒處理)。(3)結果：形成雜交細胞。(4)意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。(5)應用：制備單克隆抗體。2．單克隆抗體制備(1)血清抗體與單克隆抗體(2)過程(3)單克隆抗體的應用①作為診斷試劑：能準確識別各種抗原物質的細微差異，并與一定抗原發生特異性結合，具有準確、高效、簡易、快速的優點。②用于治療疾病和運載藥物：主要用于癌癥治療，可制成“生物導彈”，也有少量用于治療其他疾病。eq\a\vs4\al([思維診斷])1．深挖教材動物細胞融合與植物體細胞雜交有哪些不同之處？提示①融合前的處理不同：植物體細胞雜交用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁，制備原生質體才能融合，而動物細胞可以直接融合。②誘導方式不同：相比植物體細胞雜交，動物細胞融合特有的誘導方式是用滅活的病毒處理。③目的不同：植物體細胞雜交的目的是為了培育雜種植株；動物細胞融合只是為了獲得雜種細胞。2．判斷正誤(1)將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行誘導融合，培養液中融合后的細胞即為雜交瘤細胞(×)(2)單克隆抗體的制備過程中，第一次篩選的目的是篩選出雜交瘤細胞，第二次篩選的目的是獲得能產生所需抗體的雜交瘤細胞(√)(3)小鼠骨髓瘤細胞的染色體數為40，B淋巴細胞的染色體數為46，融合后形成的雜交瘤細胞DNA分子數為86(×)(4)雜交瘤細胞進行體內培養，是為了獲得能產生單克隆抗體的胚胎(×)(5)體細胞雜交技術可用于克隆動物和制備單克隆抗體(×)(6)B淋巴細胞和骨髓瘤細胞經細胞融合后有三種細胞類型(若僅考慮兩兩融合的情況)(√)題組一動物細胞融合過程分析1.關于動物細胞融合的說法，不正確的是()A．動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程B．動物細胞融合后形成的具有原來兩個或多個動物細胞遺傳信息的單核細胞稱為雜交細胞C．常用的誘導動物細胞融合的因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電激、紫外線照射等D．細胞融合技術突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能答案C解析A項為動物細胞融合的含義；B項是融合后細胞的特點；C項中紫外線照射常用于人工誘變，可誘發基因突變，而不是誘導細胞融合的因素，常用的誘導動物細胞融合的物理因素是離心、振動和電激；D項為動物細胞融合的意義。題組二單克隆抗體制備過程的考查2.對于下面制備單克隆抗體過程示意圖，不正確的敘述是()A．①表示B淋巴細胞和骨髓瘤細胞，均是從小鼠的脾臟中提取的B．④中的篩選是通過抗原—抗體反應進行的C．②促進細胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導D．⑤可以無限增殖答案A解析單克隆抗體是利用B淋巴細胞(漿細胞)和小鼠骨髓瘤細胞融合得到，融合方法可以是化學方法如聚乙二醇，也可以是生物方法如滅活病毒，C正確；如果要篩選產特異性抗體的雜交細胞可以通過抗原—抗體反應，如果有反應說明表達了抗體，B正確；融合細胞具有雙親特點，既能無限增殖又能產生特異性抗體，D正確；骨髓瘤細胞從骨髓中提取，A錯誤。3．某小鼠生活過程中被多種病原體感染過，科學家以該小鼠為實驗材料，利用單克隆抗體技術，獲得了抗某種病原體的高純度單克隆抗體。下列敘述不正確的是()A．被多種病原體感染過的小鼠體內會產生多種效應B細胞B．經細胞融合后形成的單個雜交瘤細胞可分泌多種特異性抗體C．用“抗原—抗體檢測法”可篩選出產生特定抗體的雜交瘤細胞D．單克隆抗體的制備過程中使用了細胞培養和細胞融合技術答案B解析經細胞融合后形成的單個雜交瘤細胞既能迅速大量繁殖，又能產生專一的抗體，B錯誤。技法提升制備單克隆抗體過程中兩次篩選的方法及目的高考熱點突破1．(2016·江蘇高考)下列有關細胞工程的敘述，正確的是()A．PEG是促細胞融合劑，可直接誘導植物細胞融合B．用原生質體制備人工種子，要防止細胞破裂C．骨髓瘤細胞經免疫處理，可直接獲得單克隆抗體D．核移植克隆的動物，其線粒體DNA來自供卵母體答案D解析PEG(聚乙二醇)可誘導植物原生質體融合，不能直接誘導植物細胞融合，A錯誤；制備人工種子是用人工薄膜包裹組織培養形成的胚狀體、腋芽等，B錯誤；單克隆抗體是雜交瘤細胞產生的，不是由骨髓瘤細胞經免疫處理后產生，C錯誤；細胞核移植技術培育的克隆動物中，細胞核DNA來自提供體細胞核的個體，細胞質中線粒體DNA來自提供卵母細胞的個體，D正確。2．(2016·天津高考)將攜帶抗M基因、不帶抗N基因的鼠細胞去除細胞核后，與攜帶抗N基因、不帶抗M基因的鼠細胞融合，獲得的胞質雜種細胞具有M、N兩種抗性。該實驗證明了()A．該胞質雜種細胞具有全能性B．該胞質雜種細胞具有無限增殖能力C．抗M基因位于細胞質中D．抗N基因位于細胞核中答案C解析只有將該胞質雜種細胞培育成小鼠，才可證明該胞質雜種細胞具有全能性，A錯誤；該實驗沒有證據表明該胞質雜種細胞能無限增殖，B錯誤；攜帶抗M基因、不帶抗N基因的鼠細胞去除細胞核后，與不帶抗M基因、攜帶抗N基因的細胞融合，雜種細胞具有M、N兩種抗性，說明細胞質中含有抗M基因，但不能確定抗N基因的位置，C正確，D錯誤。3．(2015·江蘇高考)如圖為制備人工種子部分流程示意圖，下列敘述正確的是()A．胚狀體是外植體在培養基上脫分化形成的一團愈傷組織B．該過程以海藻酸鈉作為營養成分，以CaCl2溶液作為凝固劑C．可在海藻酸鈉溶液中添加蔗糖，為胚狀體提供碳源D．包埋胚狀體的凝膠珠能夠隔絕空氣，有利于人工種子的儲藏答案C解析胚狀體可由愈傷組織經再分化形成，具有生根發芽的能力，A錯誤；海藻酸鈉是包埋的載體，不提供營養成分，CaCl2能使海藻酸鈉形成凝膠珠，B錯誤；植物組織培養中常用蔗糖作為碳源，C正確；人工種子儲藏過程中胚狀體細胞需要進行有氧呼吸，不能完全隔絕空氣，D錯誤。4．(2016·全國卷Ⅱ)下圖表示通過核移植等技術獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。回答下列問題：(1)圖中A表示正常細胞核，染色體數為2n，則其性染色體的組成可為________。過程①表示去除細胞核，該過程一般要在卵母細胞培養至適當時期再進行，去核時常采用________的方法。②代表的過程是________。(2)經過多次傳代后，供體細胞中________的穩定性會降低。因此，選材時必須關注傳代次數。(3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質的角度分析其原因是_____________________________________。(4)與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了______________________________________。答案(1)XX或XY顯微操作胚胎移植(2)遺傳物質(3)卵母細胞的細胞質中的遺傳物質會對克隆動物的性狀產生影響(4)動物已分化體細胞的細胞核具有全能性解析(1)因供體的性別不確定，故其細胞核內的性染色體組成為XX或XY；一般將卵母細胞培養到MⅡ中期，用顯微操作法將其細胞核去除；②代表的過程是胚胎移植。(2)傳代培養10代以內的細胞可以保持正常的二倍體核型，超過10代以后，供體細胞中遺傳物質的穩定性會降低。(3)克隆動物細胞質中的遺傳物質來自卵母細胞的細胞質，細胞質中的遺傳物質對克隆動物的性狀會產生影響。(4)克隆動物的成功可以證明動物已分化的體細胞的細胞核具有全能性。5．(2015·安徽高考)科研人員采用轉基因體細胞克隆技術獲得轉基因綿羊，以便通過乳腺生物反應器生產人凝血因子IX醫用蛋白，其技術路線如圖。(1)由過程①獲得的A為______________________。(2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細胞的核，目的是_____________________________________________________。受體應選用________期卵母細胞。(3)進行胚胎移植時，代孕母羊對移入子宮的重組胚胎基本上不發生________________，這為重組胚胎在代孕母羊體內的存活提供了可能。(4)采用胎兒成纖維細胞進行轉基因體細胞克隆，理論上可獲得無限個轉基因綿羊，這是因為___________________________。答案(1)含目的基因的表達載體(2)保證核遺傳物質來自含目的基因的成纖維細胞MⅡ中(3)免疫排斥反應(4)整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養解析(1)在基因工程中，構建基因表達載體后才能將目的基因導入受體細胞。(2)核移植技術選用的成熟卵母細胞處于減數第二次分裂中期(MⅡ中期)，需去掉細胞核以保證得到的克隆動物的核遺傳物質來自含目的基因的成纖維細胞。(3)胚胎移植時受體動物對移入的胚胎基本不發生免疫排斥反應，這為胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的胎兒成纖維細胞具有增殖能力，可進行傳代培養，所以理論上可利用動物細胞培養技術和核移植技術，獲得無限個轉基因綿羊。6．(2015·福建高考)GDNF是一種神經營養因子，對損傷的神經細胞具有營養和保護作用。研究人員構建了含GDNF基因的表達載體(如圖1所示)，并導入到大鼠神經干細胞中，用于干細胞基因治療的研究。請回答：(1)在分離和培養大鼠神經干細胞的過程中，使用胰蛋白酶的目的是________。(2)構建含GDNF基因的表達載體時，需選擇圖1中的________限制酶進行酶切。(3)經酶切后的載體和GDNF基因進行連接，連接產物經篩選得到的載體主要有3種：單個載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接(如圖1所示)。為鑒定這3種連接方式，選擇HpaⅠ酶和BamHⅠ酶對篩選得到的載體進行雙酶切，并對酶切后的DNA片段進行電泳分析，結果如圖2所示。圖中第________泳道顯示所鑒定的載體是正向連接的。(4)將正向連接的表達載體導入神經干細胞后，為了檢測GDNF基因是否成功表達，可用相應的________與提取的蛋白質雜交。當培養的神經干細胞達到一定密度時，需進行________培養以得到更多數量的細胞，用于神經干細胞移植治療實驗。答案(1)使細胞分散開(2)XhoⅠ(3)②(4)抗體傳代解析(1)在動物(大鼠)細胞培養過程中，使用胰蛋白酶的目的是使組織分散成單個細胞。(2)據圖可知，GDNF基因的兩端都是XhoⅠ限制酶的酶切位點，而其中間是BamHⅠ限制酶的酶切位點，因此不能用BamHⅠ限制酶，只能用XhoⅠ限制酶對該基因進行酶切。(3)據圖可知，載體和GDNF基因的長度分別是6000bp和700bp，當載體自連時有XhoⅠ限制酶和HpaⅠ限制酶酶切位點，當選擇HpaⅠ限制酶和BamHⅠ限制酶進行雙酶切時，只能得到一段長度為6000bp的條帶，對應第①泳道；當正向連接時限制酶的酶切位點依次為HpaⅠ－XhoⅠ－BamHⅠ－XhoⅠ，它們之間的距離分別為100bp、600bp、100bp，當選擇HpaⅠ限制酶和BamHⅠ限制酶進行雙酶切時，會產生一段長度為100bp＋600bp(即700bp)的條帶，對應②泳道；當反向連接時限制酶的酶切位點依次為HpaⅠ－XhoⅠ－BamHⅠ－XhoⅠ，它們之間的距離分別為100bp、100bp、600bp，當選擇HpaⅠ限制酶和BamHⅠ限制酶進行雙酶切時，會產生一段長度為100bp＋100bp(即200bp)的條帶，對應第③泳道。(4)為了檢測目的基因(GDNF基因)是否成功表達，可采取抗原—抗體雜交技術。動物細胞具有貼壁生長和接觸抑制的特點，所以當培養的細胞達到一定密度時，應采取傳代培養以獲得更多數量的細胞。限時規范特訓1．(2018·廣東深圳高中模擬)利用相關工程技術可以獲得抗黑腐病雜種黑芥—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，技術人員用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質體可使其染色體片段化，并喪失再生能力，再利用此原生質體作為部分遺傳物質的供體與完整的花椰菜原生質體融合，流程如下圖。據圖回答下列問題：(1)該過程用到的工程技術有________________和________________。(2)過程①所需的酶是________________，過程②PEG的作用是________________，經過②操作后，需篩選出融合的雜種細胞，顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的葉綠體存在可作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質體培養液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是________________。原生質體經過細胞壁再生，進而分裂和脫分化形成________。(4)若分析再生植株的染色體變異類型，應剪取再生植株和雙親植株的根尖，制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的________；將雜種植株栽培在含有________的環境中，可篩選出具有高抗性的雜種植株。答案(1)植物體細胞雜交植物組織培養(2)纖維素酶和果膠酶促進原生質體的融合(3)保持原生質體完整性愈傷組織(4)形態和數目黑腐病菌解析(1)圖中先去掉兩種植物細胞的細胞壁，然后誘導融合獲得雜種細胞，再通過植物組織培養獲得雜種植株，該過程是植物體細胞雜交。(2)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據酶的專一性原理，可采用纖維素酶和果膠酶去掉植物細胞的細胞壁；聚乙二醇(PEG)的作用是促進原生質體融合。(3)去掉細胞壁后獲得的原生質體需要放在適宜濃度的甘露醇溶液中，保持原生質體完整性，避免失水或吸水造成細胞損傷；在植物組織培養中，經過脫分化后形成愈傷組織。(4)由于染色體在顯微鏡下能看見，因此可以制作臨時裝片，觀察染色體的形態和數目，以確定是否發生染色體變異；對雜種植物進行鑒定最簡單的方法是從個體水平上進行檢測，即接種黑腐病菌，觀察植物的性狀。2．(2017·江西上高二中周練)藍莓中富含的花青素能有效地改善視力，下面為科學家利用植物組織培養的方法，大量培養藍莓具體流程的文字圖解。請回答下列問題：藍莓組織eq\o(→,\s\up17(①))愈傷組織eq\o(→,\s\up17(②))長出叢芽eq\o(→,\s\up17(③))生根eq\o(→,\s\up17(④))移栽成活(1)用于離體培養的藍莓組織叫做________，該技術的原理是________。(2)配制MS培養基時，應加入一定量的瓊脂、蔗糖、無機鹽、維生素、有機物等營養物質，蔗糖除作為碳源外，還具有__________________的功能。常用的培養基有脫分化培養基、生根培養基和生芽培養基，這三種培養基的主要差異是_________________________________________________。(3)圖中藍莓組織要經過消毒處理后才能進行培養。其①過程中，細胞的分化程度為________(選填“升高”“降低”或“不變”)。(4)愈傷組織經過②③過程重新分化成根或叢芽的過程叫________。(5)藍莓花青素在60℃以下的熱穩定性較好，將含花青素的粗品經真空干燥(可使水的沸點降低40℃原因是_________________________________________。答案(1)外植體植物細胞具有全能性(2)提供能量和維持滲透壓生長素和細胞分裂素的用量及比例不同(3)降低(4)再分化(5)避免(干燥時溫度過高導致)花青素分解解析(1)植物組織培養的原理是植物細胞具有全能性，用于離體培養的組織叫做外植體。(2)配制MS培養基時，應加入一定量的瓊脂、蔗糖、無機鹽、維生素、有機物等營養物質，蔗糖除作為碳源外，還具有提供能量和維持滲透壓的功能。常用的培養基有脫分化培養基、生根培養基和生芽培養基，這三種培養基的主要差異是生長素和細胞分裂素的用量及比例不同。(3)圖中①過程是脫分化形成愈傷組織的過程，高度分化的細胞恢復分裂能力，則分化程度降低。(4)圖中②③過程是愈傷組織經過再分化形成叢芽或根的過程。(5)含花青素的粗品經真空干燥(可使水的沸點降至40℃)制成成品，采用該方法的主要原因是避免(干燥時溫度過高導致)3．(2017·黑龍江大慶一中高三段考)如圖表示高等動、植物細胞融合的部分過程，請據圖回答：(1)若圖表示植物體細胞雜交的部分過程，欲將丁細胞培育成植株，可選用________技術，這一技術的兩個關鍵步驟是________和________。(2)若圖表示制備單克隆抗體的部分過程，甲細胞為小鼠的骨髓瘤細胞，則乙細胞為________________。在分離乙細胞之前，應對小鼠進行的處理是____________________。過程①區別于植物細胞常用的誘導劑是______________，篩選得到的丁細胞還需進行克隆化培養和抗體檢測，經多次篩選，就可獲得足夠數量的能分泌所需抗體的細胞。該制備過程涉及到的生物技術有_______________。答案(1)植物組織培養脫分化再分化(2)B淋巴細胞(漿細胞)將抗原注射入小鼠體內滅活的病毒動物細胞融合技術、動物細胞培養技術解析(1)要將雜種細胞培育成雜種植株，需采用植物組織培養技術，該技術包括脫分化和再分化兩個關鍵步驟。(2)若圖表示制備單克隆抗體的部分過程，甲細胞為小鼠的骨髓瘤細胞，則乙細胞為相應的B淋巴細胞。在分離B淋巴細胞之前，需將抗原注射入小鼠體內。過程①為誘導細胞融合的過程，對于植物細胞可采用物理法(離心、振動、電激)和化學法(聚乙二醇)，對于動物細胞還可以采用生物法(滅活的病毒)。篩選得到的雜交瘤細胞還需進行克隆化培養和抗體檢測，經多次篩選，就可獲得足夠數量的能分泌所需抗體的細胞。該制備過程涉及到動物細胞融合技術、動物細胞培養技術。4．(2017·江西上饒玉山一中高三月考)回答下列問題：如圖所示為動物細胞培養過程中，動物細胞增殖情況的變化曲線(圖中B、D兩點表示經篩選后繼續培養)，請據圖回答下面的問題：(1)OA段的培養稱為________培養，AB段可能發生了________現象，需要用________酶處理，以使組織細胞分散開來。(2)為制備單克隆抗體，需將________注射到小鼠體內，以此獲取________細胞，同時可選取圖中________點的細胞與該細胞融合形成雜交細胞，所選取細胞的細胞膜上的________比正常細胞顯著減少。(3)為篩選出能夠產生單克隆抗體的雜交瘤細胞，可用________培養基達到目的。雜交瘤細胞具有__________________________的特點。答案(1)原代接觸抑制胰蛋白(2)抗原相應的B淋巴D糖蛋白(3)選擇既能無限增殖，又能分泌特異性抗體解析(1)人們通常將動物組織消化后的初次培養稱為原代培養，分瓶后的培養稱為傳代培養；當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，即會發生接觸抑制現象，用胰蛋白酶可使組織細胞分散開來。(2)為制備單克隆抗體，需將特定抗原注射到小鼠體內，以此獲取分泌特定抗體的B淋巴細胞，同時可選取圖中D點的細胞與該細胞融合形成雜交細胞，因為該點部分細胞已癌變，形成的雜交瘤細胞既能無限增殖，又能產生特異性抗體，其細胞膜上的糖蛋白比正常細胞顯著減少。(3)為篩選出能夠產生單克隆抗體的雜交瘤細胞，可用選擇培養基達到目的。雜交瘤細胞具有既能無限增殖，又能分泌特異性抗體的特點。5．(2018·江西贛州崇義中學月考)早早孕試紙是人們設計出來的一種方便女性檢測自己是否懷孕的產品。人絨毛膜促性腺激素(HCG)是由受孕婦女體內胎盤產生的一種糖蛋白類激素，在孕婦的尿液中大量存在，而非妊娠孕婦尿液中幾乎不含有該激素。膠體金法早早孕檢測試紙采用雙抗體夾心法原理，以膠體金為指示標記制作而成。其測定和判斷方法如圖：注：MAX線處含有鼠源性HCG單抗和膠體金，T線處含羊抗HCG的抗體，C線處含有羊抗鼠多克隆抗體。(1)HCG在胎盤細胞的________合成，然后在________上進一步合成加工，最后經________進一步的修飾加工然后分泌到細胞外。(2)MAX線處包埋的鼠源性HCG單克隆抗體是由________細胞產生的，由于單克隆抗體具有________、________的特點，所以能準確地識別各種抗原物質的細微差異，并跟一定抗原發生特異性結合。(3)制備鼠源性HCG單克隆抗體的過程中，可能運用到了________和動物細胞培養等技術，其中后者需要置于95%空氣加5%的CO2的混合氣體的培養箱中進行培養，CO2的作用是________。答案(1)核糖體內質網高爾基體(2)雜交瘤純度高特異性強(靈敏度高)(3)動物細胞融合技術維持培養液的pH值解析(1)人絨毛膜促性腺激素(HCG)是由受孕婦女體內胎盤產生的一種糖蛋白類激素，是在胎盤細胞的核糖體合成，然后在內質網上進一步合成加工，最后經高爾基體進一步的修飾加工然后分泌到細胞外。(2)MAX線處包埋的鼠源性HCG單克隆抗體是由雜交瘤細胞產生的，由于單克隆抗體具有純度高、特異性強(靈敏度高)的特點，所以能準確地識別各種抗原物質的細微差異，并跟一定抗原發生特異性結合。(3)制備鼠源性HCG單克隆抗體的過程中，可能運用到了動物細胞融合技術和動物細胞培養等技術，其中后者需要置于95%空氣加5%的CO2的混合氣體的培養箱中進行培養，CO2的作用是維持培養液的pH值。6．(2017·山東泰安一模)克隆良種豬成功率較低，該現象與早期胚胎細胞的異常凋亡有關。Bcl-2基因是細胞凋亡抑制基因，用PCR技術可檢測出該基因的轉錄水平，進而了解該基因與不同胚胎時期細胞凋亡的關系。克隆豬的培育及該基因轉錄水平檢測流程如圖，圖中a、b、c、d分別代表流程中某過程，請回答：(1)圖中重組細胞的細胞核來自________細胞。a過程采用的技術手段稱做________技術。(2)b過程所用的培養液與植物組織的培養基從成分上主要區別是前者必須含有________；c過程表示________。(3)d過程需要________酶的催化，從基因組數據庫中查詢Bcl-2mRNA的核苷酸序列，以便根據這一序列設計合成2種________用于PCR擴增，除此以外在PCR反應體系中還應包含的主要成分有擴增緩沖液、水、4種脫氧核苷酸、模板DNA以及__________________，PCR擴增過程第一輪循環的模板是________________。(4)若cDNA經PCR技術n次擴增后檢測出其中Bcl-2cDNA的分子數為m，則總mRNA中的Bcl-2mRNA的分子數比例為________，從而說明不同胚胎時期Bcl-2基因的轉錄水平及其與細胞凋亡的關系。答案(1)良種豬的體體細胞核移植(2)動物(豬)血清胚胎移植(3)逆轉錄引物Taq酶(熱穩定DNA聚合酶)Bcl-2cDNA(4)eq\f(m,2n)解析(1)圖中a過程采用的技術手段是體細胞核移植技術，即把良種豬的體細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中，構建一個新的重組細胞。(2)動物細胞培養的培養液不同于植物組織培養的培養基，主要區別是動物細胞培養液中需要加入動物血清等天然成分，c表示胚胎移植過程。(3)由以上分析可知d表示逆轉錄過程。PCR技術需要2種引物，此時PCR擴增技術是在高溫條件下進行的，還需要熱穩定DNA聚合酶(Taq酶)。擴增第一輪循環的模板是Bcl-2cDNA。(4)cDNA是由mRNA逆轉錄形成的，1個cDNA經PCR技術n次擴增后可形成2n個子代DNA分子，轉錄是以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA的過程，因此總的mRNA的數目也為2n，若檢測出其中Bcl-2cDNA的分子數為m，則Bcl-2mRNA的分子數也為m，總mRNA中的Bcl-2mRNA的分子數比例為eq