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【备考2023】生物高考二轮复习专题精讲和分层训练——专题36 细胞工程
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这是一份【备考2023】生物高考二轮复习专题精讲和分层训练——专题36 细胞工程，文件包含专题36细胞工程学案教师版docx、专题36细胞工程学案学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共62页， 欢迎下载使用。
专题36 细胞工程
考点一、植物细胞工程
【要点速记】
1．细胞工程的概念
2．细胞的全能性
（1）含义：具有某种生物__________的任何一个细胞，都具有_______________的潜能。
（2）物质基础：细胞内含有本物种全部的___________。
（3）表达条件：
①具有完整的细胞结构。
②处于________状态。
③提供一定的______________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_________。
（2）过程：
（3）培养条件。
①无菌：培养基_______、培养材料和培养器械_______。
②固体培养基：大多由无机营养成分、______________、激素、琼脂四部分组成。
③光照：_________阶段不需要光照，再分化阶段需要光照。
④激素调控：培养基中__________和____________的比例调控组织培养进程。
4．植物体细胞杂交技术
（1）概念：将_________的植物体细胞，在一定条件下融合成___________，并把杂种细胞培育成______________的技术。
（2）操作流程：
①去壁：对应图中_________过程，即去除_________，获得具有活力的原生质体，用到的酶是______________。
②促融：对应于图中________过程，即原生质体的融合。
③培养：过程d是_______________，其原理是___________________。
（3）意义：克服_________________的障碍。
5．植物繁殖的新途径
（1）微型繁殖：保持优良品种的遗传特性，高效快速地实现大量繁殖。
（2）作物脱毒：利用___________________培养获得脱毒苗。
（3）人工种子：胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等包上___________制成。
6．作物新品种的培育
（1）单倍体育种：
①原理：染色体变异。
③优点：明显_______________。
（2）突变体的利用：
①产生原因：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状
态，因此易受到培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而产生突
变。
②利用：筛选对人们有用的突变体，进而培育新品种。
③实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草。
7．细胞产物的工厂化生产
（1）细胞产物：___________、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
（2）培养阶段：________________阶段。
（3）技术基础：___________________。
【重难点突破】
1．在植物组织培养过程中激素比例与细胞分裂、细胞分化的关系
（1）适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根。
（2）适当提高细胞分裂素与生长素的比例容易生芽。
（3）比例适中诱导产生愈伤组织。如图所示：
2．植物体细胞杂交后的遗传物质分析
（1）遗传特性：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：
①染色体组数=两种植物体细胞内染色体组数之和。
②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。
③若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体数为（2x+2y）条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。
3．培育无病毒植株
长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差。选取植物的分生区（如茎尖）进行组织培养即可获得无病毒植株。
4．人工种子及其核心部位
利用植物组织培养技术培养得到的胚状体、不定芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子，在适宜条件下能萌发长成幼苗。核心部位：胚状体等。
考点二、动物细胞培养和核移植技术
【要点速记】
1．动物细胞培养——动物细胞工程技术的基础
（1）原理：______________。
（2）过程：
（3）培养条件：
①无菌、无毒的环境：对_________和所有培养用具进行无菌处理；添加_________；定期更换培养液以便清除___________。
②营养：除正常的有机和无机营养外，还需加入_____________等一些天然成分。
③温度和pH：适宜温度为________________（哺乳动物），pH为_________。
④气体环境：95%空气加________（维持培养液的pH）。
（4）应用：生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究。
2．动物体细胞核移植技术和克隆动物
（1）原理：_________________________。
（2）动物体细胞核移植技术的过程：
（3）应用：
①加速家畜___________进程，促进优良畜群繁育。
②保护_____________。
③生产医用蛋白。
④作为异种移植的供体。
⑤用于组织器官的移植。
（4）存在问题：____________、克隆动物存在健康问题、动物食品的安全性问题等。
【重难点突破】
1．细胞悬液制取的原因和方法
成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖。从健康动物体取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一定时间，组织就会分散成单个细胞，再用培养液将分散的细胞稀释。
2．传代培养10代以内、10代至50代左右、50代后的细胞的特点
10代以内细胞二倍体核型正常，适合用于体细胞核移植的供体细胞；10代至50代左右增殖逐渐缓慢，部分细胞的细胞核型可能会发生变化；50代后少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞发生突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展。
考点三、动物细胞融合与单克隆抗体
【要点速记】
1．动物细胞融合
（1）概念：两个或多个动物细胞结合形成___________个细胞的过程，也称细胞杂交。
（2）条件：需要用聚乙二醇（PEG）、______________或电激等诱导因素。
（3）原理：___________________________。
（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____________。
（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，为制备______________开辟了新途径。
2．单克隆抗体
（1）制备原理：一种浆细胞产生一种抗体，浆细胞在体外________（填“能”或“不能”）无限增殖；骨髓瘤细胞能___________；浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到__________细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。
（2）制备过程：
（3）优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。
（4）用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和____________。
【重难点突破】
1．动物细胞融合与植物体细胞杂交
动物细胞融合
植物体细胞杂交
原理
细胞膜的流动性、细胞增殖
细胞膜的流动性、细胞的全能性
方法步骤
分散成单个细胞后诱导融合筛选培养
酶解法去除细胞壁后诱导原生质体融合，再生细胞壁后形成杂种细胞，经植物组织培养成杂种植株
诱导方法
物理方法，化学方法，生物方法
物理方法、化学方法
结果
形成杂交细胞
形成杂种植株
用途或意义
突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。制备单克隆抗体
克服远缘杂交不亲和的障碍。培育植物新品种
2．小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合后杂交瘤细胞的特点
（1）B淋巴细胞能产生抗体，但不能在体外大量增殖。
（2）骨髓瘤细胞能在体外培养条件下无限增殖，但不能产生抗体。
（3）把两种细胞融合，产生杂交瘤细胞，它会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。
（4）两种细胞的同源性越近，融合形成的杂种细胞越易成活。
3．单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法和目的
第一次筛选一般用HAT培养基，融合的B-B细胞，瘤-瘤细胞不能在培养基中存活增殖，而B-瘤细胞可以继续增殖。因为从小鼠体内提取的B淋巴细胞有很多种，但分泌特定抗体的B淋巴细胞只是其中一种，第二次筛选利用抗原-抗体杂交技术将能分泌特定抗体的杂交瘤细胞筛选出然后克隆化培养。
要点速记答案
考点一、1．细胞 分子 细胞 细胞器 遗传物质 细胞产品 2．（1）全部遗传信息 发育成完整生物体 （2）遗传信息 （3）离体 营养、激素 3．（1）全能性 （2）人工种子 脱分化 再分化 （3）灭菌 消毒 有机营养成分 脱分化 生长素 细胞分裂素 4．（1）不同种 杂种细胞 新的植物体 （2）a 细胞壁 纤维素酶和果胶酶 b 细胞膜具有一定的流动性 离心、振动、电激 聚乙二醇（PEG） 再生出细胞壁 植物组织培养 植物细胞的全能性 （3）远缘杂交不亲和 5．（2）分生组织（如芽尖） （3）人工种皮 6．（1）单倍体幼苗 纯合子 明显缩短育种年限 7．（1）蛋白质 （2）愈伤组织 （3）植物组织培养技术
考点二、1．（1）细胞增殖 （2）胰蛋白酶 细胞悬液 原代培养 贴壁生长、接触抑制 胰蛋白酶 保持正常核型 获得不死性 （3）培养液 抗生素 代谢产物 血清、血浆 36.5±0.5 ℃ 7.2～7.4 5%CO2 2．（1）动物体细胞核具有全能性 （2）细胞培养 重组细胞 去核 供体 （3）遗传改良 濒危物种 （4）成功率低
考点三、1．（1）一 （2）灭活的病毒 （3）细胞膜的流动性 （4）杂交细胞 （5）单克隆抗体 2．（1）不能 无限增殖 杂交瘤 （2）杂交瘤细胞 骨髓瘤细胞 体内培养 （4）运载药物
专题36 细胞工程（基础）
一、单选题
1．关于植物组织培养和动物细胞培养，下列说法正确的是（ ）
A．都必须无菌、无毒环境 B．都必须从单个细胞开始
C．都必须使用液体培养基 D．原理都是细胞的全能性
【答案】A
【解析】植物组织培养和动物细胞培养都必须在无菌、无毒环境下进行，A正确；植物组织就可以直接培养，动物一般从单个细胞开始，B错误；植物组织培养通常用固定培养基，C错误；动物细胞培养的原理是细胞增殖，D错误。
2．植物体细胞杂交技术中，形成杂种细胞的标志是（ ）
A．产生新的细胞壁 B．细胞膜发生融合
C．细胞质发生融合 D．细胞核发生融合
【答案】A
【解析】植物体细胞融合完成的标志是融合的原生质体形成新的细胞壁，进而成为杂种细胞，故A选项正确，植物体细胞杂交过程中发生的细胞膜、细胞质、细胞核融合均无法保证后续能否形成新的细胞壁，故B、C、D选项错误。
3．在进行动物细胞培养时，需要（ ）
A．用胃蛋白酶处理以获得单细胞悬液 B．充入5%CO2以刺激细胞正常呼吸
C．加入经高压蒸汽灭菌的血清以提供营养 D．定期更换培养液以清除代谢产物
【答案】D
【解析】用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理以获得单细胞悬液，A错误；充入5%CO2是维持培养液的pH，B错误；加入血清为动物细胞提供营养，高压蒸汽灭菌会破坏血清中的活性成分，C错误；定期更换培养液以清除代谢产物，D正确。
4．图示为一人工种子。下列与人工种子培育过程的有关叙述中不正确的是（ ）
A．人工种子一般是用离体的植物细胞通过组织培养技术获得
B．胚状体是由愈伤组织分化而成，离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性
C．同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
D．胚状体是由未分化的，具有分裂能力的细胞构成
【答案】D
【解析】人工种子是植物组织培养技术培养到胚状体阶段再加工获得的；离体细胞首先要脱分化形成愈伤组织，然后再由愈伤组织再分化获得；植物的组织培养属于无性生殖，因此可以保证同一批次的人工种子具有相同的基因型；胚状体已经有根芽的分化，故本题答案选D。
5．关于下面制备单克隆抗体过程示意图的叙述，不正确的是（ ）
A．①表示已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导
C．④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的
D．⑤可以无限增殖
【答案】A
【解析】B淋巴细胞是从小鼠脾脏中提取的，而骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的，脾脏中无骨髓瘤细胞，A错误；单克隆抗体是利用效应B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合得到，融合方法可以有化学方法如聚乙二醇，生物方法如灭活病毒，B正确；如果要筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞，可以通过检测抗原、抗体反应，如果有反应说明表达产生了抗体，C正确；融合细胞具有双亲特点，既能无限增殖又能产生单一抗体，D正确。
6．下列有关动物细胞培养技术的叙述，错误的是（ ）
A．动物细胞培养是动物细胞工程的技术基础
B．动物细胞培养过程中可能发生癌变而具有无限增殖的特点
C．由多个不同的亲代细胞培养形成的细胞群可称为细胞克隆
D．动物细胞培养需要在无菌条件下进行，必要时可在培养液中添加适量
【答案】C
【解析】动物细胞工程技术包括动物细胞培养、动物细胞融合、核移植技术等技术，其中动物细胞培养时动物细胞工程的基础，A正确；动物细胞培养的传代培养，部分细胞遗传物质改变，具有癌变细胞的特点，即无限增殖的特点，B正确；一个克隆是指1个细胞经培养形成的细胞群，C错误；动物细胞培养时需要添加抗生素以防止杂菌污染，D正确。
7．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①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min
B．过程②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③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
【答案】C
【解析】植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行，因此过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡10min，以防止杂菌污染，A错误；过程②的培养基中需添加比值适中的细胞分裂素和生长素，以利于形成愈伤组织，B错误；过程③得到的植株是经过花药离体培养和秋水仙素处理的，因此可筛选获得纯合的二倍体，C正确；过程④获得的植株可以进行光合作用了，因此培养基中不需要加入蔗糖，D错误。
8．科学家利用植物组织培养技术将胡萝卜韧皮部细胞培育成新植株。下列有关叙述错误的是（ ）
A．新植株的形成与细胞的分裂和分化密切相关
B．该实验的结果说明胡萝卜韧皮部细胞具有全能性
C．新植株的培育过程中没有细胞的衰老
D．新植株的根尖分生区细胞中有叶绿体基因
【答案】C
【解析】细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化使细胞种类增多，植物的生长发育离不开细胞的分裂和分化，A项正确；细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，该实验的结果说明胡萝卜韧皮部细胞具有全能性，B项正确；个体发育的各个阶段都有细胞的衰老和更新，新植株的培育过程中有细胞的衰老，C项错误；同一个体不同细胞间的差异是基因选择性表达的结果，同一个体不同细胞所含基因一般相同，D项正确。
9．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件（ ）
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③使用合成培养基，但通常需加血浆、血清等天然成分 ④温度与动物的体温相近 ⑤因在二氧化碳培养箱中培养，故不需要O2 ⑥适宜的PH
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑥
【答案】D
【解析】动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，①②正确；用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质，③正确；⑥动物细胞培养需要适宜的温度和PH，其中温度要与动物体温相近，④⑥正确；动物细胞培养需要一定的气体环境，95%空气和5%的CO2，⑤错误。
10．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不相符的是（ ）
A．植物组织培养和单克隆抗体——细胞的全能性
B．纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性
C．原生质体融合和动物细胞融合——细胞膜的流动性
D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖
【答案】A
【解析】植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程，体现细胞的全能性，单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体，其原理属于细胞增殖，A错误。植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此在植物的体细胞杂交时，通常采用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除植物细胞的细胞壁，这体现酶的专一性，B正确。原生质体融合和动物细胞融合过程涉及细胞膜的融合过程，故体现细胞膜的流动性这一结构特点，C正确。紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养中细胞要进行有丝分裂，故体现了细胞增殖这一原理，D正确。
11．下列过程中，需要采用植物组织培养技术的是（ ）
① 利用花药离体培养得到单倍体植株
② 利用秋水仙素处理单倍体试管苗，获得正常纯合植株
③ 利用基因工程培育抗棉铃虫的植株
④ 利用细胞工程培育"白菜﹣甘蓝"杂种植株
⑤ 马铃薯的脱毒
A．①②③ B．③④⑤ C．①②④⑤ D．①③④⑤
【答案】D
【解析】利用秋水仙素处理单倍体试管苗，获得正常纯合植株，不需要采用植物组织培养，因为已经是幼苗了，故②没用到；①属于植物组织培养；③基因工程做出的含有目的基因的细胞，④细胞工程做出的是杂种细胞，从细胞到个体需要该技术；⑤马铃薯脱毒选用的材料是幼嫩的茎尖或根尖细胞，也需要该技术。
12．下列关于细胞工程的叙述中，正确的是（ ）
A．植物体细胞杂交之前，必须利用酶解法去除细胞膜
B．利用植物组织培养技术生产抗癌药物——紫杉醇，需要培养成试管苗
C．动物细胞工程技术的基础是动物细胞培养技术
D．克隆动物的成功说明完整的动物细胞也能表现出全能性
【答案】C
【解析】植物体细胞杂交之前，必须利用酶解法去除细胞壁，获得原生质体，A错误；利用植物组织培养技术生产抗癌药物——紫杉醇，是从愈伤组织中提取，不需要培养出试管苗，B错误；动物细胞工程技术的基础是动物细胞培养技术，C正确；克隆动物的诞生说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，D错误。
13．有关单克隆抗体的制备和应用的描述，错误的是（ ）
A．对小动物注射特定抗原以获取所需的B淋巴细胞
B．单克隆抗体的用途之一是用作体外诊断试剂
C．经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产
D．治疗癌症的“生物导弹”原理之一是利用单克隆抗体的特异性识别癌细胞
【答案】C
【解析】单克隆抗体的制备时，对小动物注射特定抗原以获取所需的B淋巴细胞，A正确；单克隆抗体的用途之一是用作体外诊断试剂，B正确；经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞还需经特定的选择培养基筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞才可用于单克隆抗体的生产，C错误；治疗癌症的“生物导弹”原理之一是利用单克隆抗体的特异性识别癌细胞，D正确。
14．如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，据图分析不正确的是（ ）
A．①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶处理
B．②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变
C．③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能
D．④过程需用适宜浓度的生长素和细胞分裂素处理
【答案】B
【解析】①表示去壁过程，需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理，A正确；②过程是对原生质体进行诱变处理，促使其发生基因突变，由此产生的变异是不定向的，需要经过筛选才可能获得优良性状的突变体，B错误；③过程是脱分化，就是让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程，C正确；④表示再分化过程，决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要，D正确。
15．下列有关植物组织培养过程中愈伤组织的说法不正确的是（ ）
A．愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化和再分化形成的
B．培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同，愈伤组织分化的结果不同
C．愈伤组织为具有分生能力的薄壁细胞
D．愈伤组织在一定条件下培养可以形成完整的植株
【答案】A
【解析】愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化形成的，A错误；培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同，愈伤组织分化的结果不同，B正确；愈伤组织为具有分生能力的薄壁细胞，C正确；愈伤组织在一定条件下培养可以再分化形成完整的植株，D正确。
16．2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴在上海诞生。图是克隆过程，下列相关叙述错误的是（ ）
A．a细胞是卵细胞
B．克隆猴的性状与乙相同
C．重组细胞具有全能性
D．①过程运用了细胞核移植技术
【答案】B
【解析】据图分析，a细胞是卵细胞，去核以后作为核移植的受体细胞，A正确；由于细胞核来自于甲，因此克隆猴的性状主要与甲相同，B错误；重组细胞最终发育成克隆候，说明其具有全能性，C正确；①过程表示将甲的体细胞核移植到乙的去核卵细胞中，利用了核移植技术，D正确。
17．科学家培育“番茄－马铃薯A植株的基本过程如图。有关叙述错误的是（ ）
A．过程①需要利用纤维素酶和果胶酶
B．过程②可用电激或聚乙醇诱导
C．过程④、⑤所用激素种类和比例一致
D．由d到f体现了植物细胞的全能性
【答案】C
【解析】过程①表示的是去除细胞壁，因为细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故用纤维素酶和果胶酶处理，A正确；植物细胞间的原生质体融合，一般采用电激或聚乙醇诱导，B正确；④为脱分化的过程、⑤为再分化的过程，两个阶段所用激素的比例不一致，C错误；由d到f为单个细胞发育成完整的个体，故体现了植物细胞的全能性，D正确。
18．下列过程中不需要采用植物组织培养技术的一项是（ ）
A．植物体细胞杂交得到番茄马铃薯杂种植株
B．切取草莓幼苗的茎尖，获得脱毒的草莓苗
C．秋水仙素处理萌发的种子得到多倍体植株
D．培育转基因植物得到抗棉铃虫的棉花植株
【答案】C
【解析】 植物体细胞杂交过程中，需要利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株，A错误；切取草莓幼苗的茎尖，获得脱毒的草莓苗，需要采用植物组织培养技术，B错误；用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗后，由植株正常生长、发育就可获得多倍体植株，不需要采用植物组织培养技术，C正确；培育转基因植物的过程中需要利用植物组织培养技术将植物受体细胞培养成植株，D错误。
19．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择错误的是（ ）
A．选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率
B．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
C．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
D．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
【答案】B
【解析】卵母细胞中含有促进全能性表达的物质，因此择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率，A正确；高度分化的细胞已经失去分裂能力，因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不利于获得大量细胞，B错误；愈伤组织细胞处于分生状态，易受外界环境因素影响，因此选择植物的愈伤组织进行诱变处理，再进行人工选择，可获得优质的突变体，C正确；茎尖等分生区组织几乎不含病毒，因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，D正确。
20．为了培育菊花新品种，科学家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行杂交，培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．野生夏菊和栽培秋菊自然杂交后是四倍体，属于同一物种
B．①过程常选择酶解法去壁，一般在低渗溶液中进行
C．②过程有关的细胞器只有高尔基体比较活跃
D．d植株含有夏菊和秋菊的遗传物质
【答案】D
【解析】二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行杂交后获得是四倍体，但是该四倍体高度不育，因此它们不是同一物种；酶解法去壁时一般在等渗溶液中进行，以防止原生质体吸水涨破；②过程是再生细胞壁的过程，此过程高尔基体和线粒体活动都比较活跃；故本题答案选D，该杂交植株集合了两个细胞的遗传物质。
21．下列关于植物组织培养的叙述中，正确的是（ ）
①培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
②培养时先使用生长素后使用细胞分裂素
③离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
④花药离体培养时需要使用秋水仙素诱导形成多倍体．
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
【答案】C
【解析】植物组织培养的培养基中需添加蔗糖，目的是提供营养，同时调节渗透压，①正确；生长素和细胞分裂素应该同时使用，但是使用比例不同，培养的结果不同，当生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长，②错误；离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织，③正确；花药离体培养过程就是植物组织培养过程，不需要使用秋水仙素诱导形成多倍体，④错误。
22．下列有关细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A．PEG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，但是不能直接诱导植物细胞融合，植物细胞需要先去除细胞壁形成原生质体才能融合，A错误；制备人工种子，需要用完整植物细胞，借助于植物组织培养技术来实现，不需用原生质体，B错误；能产生抗体的是浆细胞，骨髓瘤细胞不能产生抗体，C错误；核移植克隆的动物，需要供核一方和供质一方（一般用处于减数第二次分裂中期的卵细胞的细胞质），其线粒体DNA来自供卵母体，D正确。
二、综合题
23．下图是通过植物体细胞杂交技术获得“番茄—马铃薯”植株的技术流程图。回答下列问题：
（1）过程①需用到的酶是__________，过程②中常用的试剂是__________。
（2）植物体细胞融合完成的标志是________。过程④和⑤主要与植物激素________有关。
（3）已知番茄的染色体数目为X，马铃薯的染色体数目为Y，则“番茄—马铃薯”的染色体数目为________。若要获得“番茄—马铃薯”脱毒苗，应选择茎尖细胞，原因是________。
（4）植物体细胞杂交技术在育种上的优点是____________。
【答案】（1）纤维素酶、果胶酶 聚乙二醇（或PEG）
（2）细胞壁的形成 细胞分裂素与生长素
（3）X+Y 茎尖细胞无病毒
（4）克服远缘杂交不亲和的障碍
【解析】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，过程①为去壁获得原生质体的过程，需用到纤维素酶、果胶酶，过程②为诱导细胞融合，常用的试剂是聚乙二醇。
（2）植物体细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁。④脱分化和⑤再分化过程主要与植物激素细胞分裂素与生长素有关。
（3）细胞融合过程中，细胞核内的染色体将融合在一个细胞中，已知番茄的染色体数目为X，马铃薯的染色体数目为Y，则“番茄—马铃薯”的染色体数目为X+Y。由于茎尖为新生组织，细胞无病毒，所以若要获得“番茄—马铃薯”脱毒苗，应选择茎尖细胞进行组织培养。
（4）植物体细胞杂交技术在育种上的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍。
24．研究表明，骨质疏松症可由骨硬化蛋白引起。目前科学家通过生物工程技术制备出骨硬化蛋白单克隆抗体，该抗体通过与骨硬化蛋白特异性结合而间接促进骨形成、抑制骨吸收，在骨质疏松的治疗中有重大意义。下图为制备骨硬化蛋白单克隆抗体的部分流程图，试据图回答问题：
（1）图中抗原X是指_______________，由此激发小鼠产生特异性免疫反应，通常从小鼠的___________中采集______淋巴细胞，该细胞因为不能_________，所以不能产生大量抗体。
（2）在制备骨硬化蛋白单克隆抗体的过程中，有筛选的过程，但目的不同：第一次筛选的目的是____________，进一步筛选的目的是____________。
（3）经过筛选后获得所需细胞要继续进行培养，如果采用体外培养的方法，除了需要一定的营养物质这一条件外，还需要的条件有____________、____________、____________。
（4）以上单克隆抗体制备依据的免疫学基本原理是____________。
（5）以上方法制备的单克隆抗体的优点是 ___________________。
【答案】（1）骨硬化蛋白 脾脏 B 进行细胞分裂
（2）筛选出杂交瘤细胞 筛选出能够产生骨硬化蛋白抗体的杂交瘤细胞
（3）气体环境 温度和pH 无菌、无毒的环境（顺序可以改变）
（4）一个浆细胞（或一个B淋巴细胞）只能产生一种特异性抗体
（5）特异性强、灵敏度高、可大量制备
【解析】（1）该技术是为了制备骨硬化蛋白单克隆抗体，因此注射到小鼠体内的物质应该为骨硬化蛋白，使小鼠产生相应的B淋巴细胞；通常在小鼠的脾脏中采集B淋巴细胞；该细胞属于高度分化的细胞，不能进行细胞分裂，因此无法大量产生抗体。
（2）单克隆抗体的制备过程需要经历两次筛选过程，第一次筛选的是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞成功融合后的杂交瘤细胞；第二次筛选的目的是筛选出能够产生骨硬化蛋白抗体的杂交瘤细胞。
（3）动物细胞培养时需要为细胞提供的条件除了营养物质以外，还有无菌、无毒的环境；适宜的温度和pH；适宜的气体环境。
（4）单克隆抗体的制备是建立在一个浆细胞只能产生一种特异性抗体的基础上的，因此杂交瘤细胞可以产生单一抗体。
（5）单克隆抗体具备的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。
25．英国著名医学杂志《柳叶刀》网站发布的一份研究报告称，美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺利移植到患者体内。基于移植的膀胱由接受移植者的体内细胞培育而成，所以移植后的膀胱不会在患者体内发生排异现象，培育过程如图所示，据图回答下列问题：
（1）上述过程所涉及的工程技术主要是__________，该技术所用培养基的营养成分按照细胞所需种类和数量严格配制而成，称为_____________培养基，通常还需加入_____________等一些天然成分。
（2）上述过程中不但需要________________的环境，适宜的营养，还需要适宜的温度和pH，气体环境中5%二氧化碳的作用是________________。
（3）上述过程中刚刚剥离的组织细胞需要先用______________处理制备成细胞悬液，再转入培养液中进行____________培养。待细胞贴壁生长至接触抑制后进行分瓶培养，通常被称为_____________培养。
（4）除上述方法外，还可借助_____________技术，培养形成胚胎干细胞，诱导形成相应的组织、器官。
【答案】（1）动物细胞培养 合成 血清、血浆
（2）无菌、无毒 维持培养液的pH值
（3）胰蛋白酶或胶原蛋白酶 原代培养 传代培养
（4）核移植
【解析】（1）据图可知，上述过程涉及的主要技术为动物细胞培养，培养图示重组细胞时，将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为合成培养基。动物细胞所需的营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。
（2）动物细胞培养过程需要无菌、无毒的环境，动物细胞培养需要一定的气体条件，其中5%CO2的主要作用是维持培养液的pH。
（3）组织细胞间的连接物为蛋白质类物质，故需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理制备成细胞悬液，再转入培养液中进行原代培养（指由体内取出的组织或细胞的初次培养），分瓶后的培养称为传代培养。
（4）将胚胎干细胞进行核移植有可能诱导形成可用于移植的组织、器官。
专题36 细胞工程（提高）
一、单选题
1．牛雄性胚胎中存在特异性H-Y 抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y 单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是（ ）
A．H-Y 单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌 B．应选用原肠胚做雌雄鉴别
C．鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植 D．用H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗体
【答案】D
【解析】单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌，A错误；做雌雄性别鉴别应选择囊胚期的滋养层细胞，B错误；由于是利用乳腺生物反应器进行生物制药，则鉴别后的雌性胚胎可直接做胚胎移植，雄性胚胎没有意义，C错误；H-Y抗原免疫母牛，使其体内产生体液免疫，产生相应的浆细胞，获得相应抗体，D正确；
2．将基因型为Aa植株的花粉和基因型为Bb植株的花粉，除去细胞壁后，进行原生质体融合（仅考虑两两融合），可以得到多少种基因型不同的融合细胞（ ）
A．1种 B．4种 C．6种 D．10种
【答案】D
【解析】基因型为Aa的植株能产生两种类型的花粉，即含有A基因的花粉和含有a基因的花粉；基因型为Bb的植株也能产生两种类型的花粉，即含有B基因的花粉和含有b基因的花粉．将这些花粉除去细胞壁后得到原生质体，将这些原生质体进行融合，若仅考虑两两融合，可以得到10种基因型的融合细胞，即AA、BB、aa、bb、Aa、AB、Ab、aB、ab、Bb。
3．下图为某同学设计的“胡萝卜的组织培养”实验流程。有关叙述正确的是（ ）
A．切取的组织块中必须要带有形成层细胞否则不会成功
B．诱导产生的愈伤组织，通过细胞分裂过程最终形成试管苗
C．在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
D．获得试管苗时，培养基通常应含生长素和细胞分裂素类物质
【答案】D
【解析】取的组织中要带有形成层，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织，但是不带形成层细胞也能成功，A错误；在新的培养基上愈伤组织通过细胞的再分化过程，包括细胞分裂和细胞分化才最终形成试管苗，B错误；植物细胞有细胞壁，在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂，不能获得染色体加倍的细胞，C错误；获得试管苗时，培养基通常应含生长素和细胞分裂素类物质，且不同时期二者的比例不同，D正确。
4．如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线（图中B、D两点表示经处理或筛选后继续培养），相关说法不正确的是（ ）
A．OA段的培养称为原代培养，C点细胞大约增殖60代指该细胞已传代培养60代
B．AB段可能发生了接触抑制现象，需要用胰蛋白酶等处理
C．CD段细胞增殖缓慢，以至于完全停止，此时部分细胞的核型可能会发生改变
D．制备单克隆抗体时，可选取图中D点的细胞与B淋巴细胞融合形成杂交细胞
【答案】A
【解析】动物组织消化后的初次培养称为原代培养（OA），分瓶后的培养称为传代培养，C点大约增殖60代指该细胞已传代培养50代，A错误；AB段细胞不再增殖，可能发生了接触抑制现象，需用胰蛋白酶处理使组织细胞分散开来，B正确；CD段细胞增殖缓慢，以至于完全停止，此时部分细胞的核型可能会发生改变，成为细胞系，能够无限增殖，C正确；单克隆抗体由杂交瘤细胞产生，杂交瘤细胞由浆细胞和骨髓瘤细胞融合细胞，骨髓瘤细胞能无限增殖，即图中D点细胞，D正确。
5．下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，下列叙述不正确的是（ ）
A．甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．丙培养瓶中进行的是原代培养，所用的培养瓶为松盖培养瓶
C．丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D．丁是初次传代的细胞，已经不能保持二倍体核型
【答案】D
【解析】甲剪碎肾脏组织块→乙制成细胞悬液过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，分散成单个细胞，A正确；丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养，所用的培养瓶为松盖培养瓶，B正确；丙原代培养过程和丁传代培养过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象，C正确；丁过程是初次传代培养过程，该过程少部分细胞遗传物质可能发生了变化，大部分能保持二倍体核型，D错误。
6．下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，正确的是（ ）
A．目前在实验中，科学家可以用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体
B．体细胞的细胞核移植到受体细胞之前，要先去掉受体卵细胞的核
C．用于核移植的供体细胞一般都选用传代50代以内的细胞
D．用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行100%的复制
【答案】B
【解析】目前在实验中，科学家还不可以直接把动物细胞培养成完整的动物个体，A错误；体细胞核移植需要体细胞核与去核卵细胞进行重组，B正确；用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，因为10代内的细胞能保持正常的核型，C错误；体细胞核移植方法生产的克隆动物，并没有对体细胞供体动物进行100%的复制，因为还有部分遗传物质来自受体卵细胞的线粒体，D错误。
7．下图为烟草植物组织培养过程的示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B．过程②应使用适宜的培养基，在避光环境中进行
C．过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达
D．用人工种皮包裹X细胞，可获得烟草的人工种子
【答案】B
【解析】植物组织培养技术应在无菌条件下进行，对过程①获取的根组织块应做消毒处理，而彻底灭菌会导致组织细胞死亡，A错误；过程②为脱分化，应根据要求使用适宜的培养基，在避光的环境中进行，B正确；过程③表示再分化，C错误；人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，D错误。
8．下列有关植物细胞工程应用的叙述，正确的是（ ）
A．利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种
B．利用组织培养技术获得人工种子，后代能产生更多的变异
C．利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
D．单倍体育种不需要利用植物组织培养技术
【答案】C
【解析】因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织（如根尖、茎尖）进行离体培养能获得脱毒植株，但不能获得抗病毒植株，A错误；经细胞培养产生的胚状体可直接制作“人工种子”，由于该技术属于无性生殖，因此能保持亲本的优良性状，B错误；组织培养技术除了在农业生产上的应用外，还可广泛应用于另一个重要的领域，即细胞产物的工厂化生产，C正确；花药离体培养得到单倍体，由配子发育形成个体，需要采用植物组织培养技术，体现植物细胞的全能性，D错误。
9．下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径，研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。相关叙述错误的是（ ）
A．①过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力
B．②过程的作用可能是阻碍病毒等进入茎尖分生组织
C．③、④过程中基因的选择性表达导致了细胞脱分化
D．培养基A、B中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同
【答案】C
【解析】①过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力，A项正确；②过程中经过热水处理脱毒效果好，与阻碍病毒进入茎尖分生组织有一定的关系，B项正确；③、④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，C项错误；培养基A、B中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同，例如A中生长素和细胞分裂素的比值低，有利于芽的分化，B中生长素和细胞分裂素的比值高，有利于根的分化，D项正确。
10．关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是（ ）
A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同
B．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
C．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖
D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒
【答案】B
【解析】动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同，如植物组织培养所用的培养基中含有植物激素，而动物细胞培养所用的培养基中含有动物血清等，A正确；人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，不能将愈伤组织包装制成人工种子，B错误；烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖，C正确；动物细胞培养可获得大量细胞，茎尖培养可用于植物脱除病毒，D正确。
11．两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B．过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C．过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D．耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
【答案】C
【解析】过程1是获得植物细胞的原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，A正确；根据题干信息“将其中一个细胞的染色体在融合前断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，”故过程②通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂，B正确；灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的方法，诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法，C错误；实验最终将不抗盐的普通小麦和抗盐的偃麦草整合形成耐盐小麦，说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。
12．甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图。相关叙述正确的是（ ）
A．过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾脏中提取细胞甲
B．过程②诱导细胞融合，利用了细胞膜的选择透过性
C．过程③、④的筛选方法相同，细胞丙、丁遗传物质相同
D．过程⑤无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大量增殖
【答案】D
【解析】过程①注射相应抗原后应经过一段时间，使小鼠产生浆细胞，再从小鼠脾脏中提取细胞甲，A项错误；过程②诱导细胞融合，利用了细胞膜的流动性，B项错误；过程③筛选杂交瘤细胞，过程④筛选能产生单一抗体的杂交瘤细胞，二者方法不同，C项错误；过程⑤无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大量增殖，D项正确。
13．下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是（ ）
A．将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
B．培养杂交瘤细胞必需提供动物血清
C．诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞
D．第二次筛选杂交瘤细胞是为了筛选出能产生特定抗体且遗传稳定的杂交瘤细胞
【答案】D
【解析】将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得抗体，获得的抗体可能有多种，不是单克隆抗体，A错误；培养杂交瘤细胞可以采用体内培养法和体外培养法，其中体内培养法不需要提供动物血清，B错误；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞不都是杂交瘤细胞，也可能是B淋巴细胞自身融合的细胞或骨髓瘤细胞自身融合的细胞，C错误；第二次筛选杂交瘤细胞是为了筛选出能产生特定抗体且遗传稳定的杂交瘤细胞，D正确。
14．为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中
B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
【答案】D
【解析】原生质体在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩，A错误；②诱导芽分化时，需要提高细胞分裂素的比例，B错误；③可以表示诱导根的分化形成幼苗，此时细胞壁已经形成，C错误；原生质体无细胞壁，但由于含有一整套的遗传物质，故具有全能性，D正确。
15．对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养。下列说法错误的是（ ）
A．在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．细胞培养应在含5％CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸
C．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抗生素
D．在合成培养基中，通常需加入血清、血浆等天然成分
【答案】B
【解析】在利用肝肿瘤组织块制备细胞悬浮液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，A正确；细胞培养应在含5％CO2的恒温箱中进行，CO2的作用是维持培养基的pH，B错误；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抗生素，C正确；在合成培养基中，通常需加入动物血清等天然成分，D正确。
二、综合题
16．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，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
【解析】（1）植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
（2）蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用细胞作为材料进行培养获得幼苗，细胞必须具有完整细胞核，才具有发育为个体的一整套完整遗传信息。
（3）影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。
（4）由于花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，组织培养得到花卉基因型不同于原植株，导致不能保留亲本性状。
17．如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答：
（1）容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自________________________。
（2） 容器A的动物器官或组织首先要进行的处理是__________________________，然后用_________________酶处理，这是为了使细胞分散开。这样做的目的是_______________。
（3）培养首先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有___________等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这时培养到第________代，到这时的培养称为_____________。
（4）为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用__________处理，然后配制成_____________，再分装。
（5）在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡，原因是_____________________。
【答案】（1）动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
（2）剪碎 胰蛋白 使每个细胞都能与培养液接触
（3）葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 10 原代培养
（4）胰蛋白酶 细胞悬浮液
（5）细胞没有发生癌变
【解析】（1）培养的动物细胞一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织，原因是这部分细胞的分化程度低，增殖能力强，更易于培养。
（2）在进行培养时应尽量分散成单个细胞，便于细胞与培养液充分接触进行物质交换。使细胞分散时，首先需要将组织块剪碎，然后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，以消化组织细胞间的蛋白质。
（3）动物细胞培养过程中尽量使培养基成分与体内基本相同，需要添加葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、维生素和动物血清等。培养的过程分为原代培养和传代培养两大阶段，当培养到第10代左右，出现许多细胞衰老死亡的现象，这之前的培养为原代培养。
（4）为了把B瓶中的细胞分散到C瓶中，需用胰蛋白酶处理。然后配制成细胞悬浮液，再分装。
（5）细胞的寿命有一定的限度，当细胞增殖到一定程度，逐渐衰老凋亡，少数细胞能突破寿命的自然极限，获得不死性，即发生突变，成为癌细胞。
18．植物组织培养的过程如下图所示。请分析并回答：
（1）B、C过程是通过细胞的___________、____________实现的。
（2）胚状体根据其来源不同，可以分为“体细胞胚”和“花粉胚”。
①用花药离体培养可获得“花粉胚”，同种植物的花粉胚与体细胞胚在染色体数目上的主要区别是__________________。
②如果用________处理二倍体植株的花粉胚，能获得可育的植株，该过程是_________育种中不可缺少的步骤。
③在一定条件下培养离体细胞可以形成体细胞胚进而发育成完整的植株，其根本原因是每个细胞都含有__________，这一过程体现了__________。
（3）植物组织培养得到的胚状体经过人工薄膜包装可以获得“人工种子”，由“人工种子”萌发出的植株是否可育？_________________________________________。
（4）微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取茎尖或根尖作为外植体，其依据是________。
（5）在培养过程中，愈伤组织在培养基中未形成根，但形成了芽，其原因可能是________。
【答案】（1）分裂（或增殖） 分化
（2）花粉胚细胞中的染色体数目是体细胞胚的一半 秋水仙素 单倍体 本物种的全套基因（或全套遗传信息） 植物细胞的全能性
（3）由花粉培养发育的植株一般不可育，由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的
（4）茎尖（或根尖）病毒极少，甚至无病毒
（5）培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量比例不合理（或培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低）
【解析】（1）愈伤组织是由离体的组织或器官通过脱分化过程获得的，B、C过程是通过细胞的分裂和分实现的。
（2）①花粉是植物减数分裂形成的配子，其染色体数目是体细胞的一半，所以用花药离体培养获得“花粉胚”与体细胞胚相比，花粉胚细胞中的染色体数目是体细胞胚的一半。
②秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，所以用秋水仙素处理二倍体植物的花粉胚，能获得可育的植株，该过程也是单倍体育种中不可缺少的步骤。
③因为每个细胞都含有本物种的全套基因（或“全套遗传信息”），即具有全能性，所以在一定条件下培养离体细胞可以形成体细胞胚进而发育成完整的植株。
（3）植物组织培养得到的胚状体经过人工薄膜包装可以获得“人工种子”，由花粉培养发育的植株一般不可育；由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的。
（4）茎尖（或根尖）病毒极少，甚至无病毒，因此微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取茎尖或根尖作为外植体。
（5）在培养过程中，由于培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量比例不合理，愈伤组织在培养基中未形成根，但形成了芽。
19．为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题：
（1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是________________________。
（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：__________________。
（3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_______________________________，使用该培养基进行细胞培养的结果是_________________________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是___________________________________________________________________________。
（4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有____________________________________________________________（答出2点即可）。
【答案】（1）诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
（2）取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液
（3）选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性
（4）将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养
【解析】（1）实验前给小鼠甲注射病毒A，是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
（2）取小鼠的脾脏，剪碎组织，用胰蛋白酶处理获得单个细胞，加入培养液可以制成单细胞悬液。
（3）图中筛选1需要用到选择培养基，只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞，该过程要用到抗原抗体杂交，故筛选所依据的原理是抗原-抗体反应具有特异性。
（4）获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后，可以在体外培养液中进行培养，或在小鼠的腹腔中进行培养，使杂交瘤细胞大量增殖。
专题36 细胞工程（挑战）
一、单选题
1．下列关于植物组织培养的叙述中，不正确的是（ ）
A．培养基中添加蔗糖可为植物细胞提供营养、调节渗透压
B．离体的植物幼叶、芽尖、花药等可作为组织培养的外植体
C．只有生长素比例明显高于细胞分裂素时才能获得愈伤组织
D．脱分化阶段一般不需要光照，再分化阶段需要弱光照射
【答案】C
【解析】培养基中加糖的目的是提供营养，同时调节渗透压，A正确；离体的植物幼叶、芽尖、花药等可作为组织培养的外植体，B正确；植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞生命活动的关键性激素，两者的用量比例会影响细胞的发育方向，生长素与细胞分裂素用量比值适中时，促进愈伤组织；生长素与细胞分裂素用量比值低时，有利于芽的分化；生长素比例明显高于细胞分裂素时，有利于根的分化，C错误；脱分化阶段一般不需要光照，愈伤组织再分化到一定阶段，形成叶绿体，能进行光合作用，需要弱光照射，D正确。
2．下面对动物细胞融合技术及意义的叙述，不合理的是（ ）
A．动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个单核细胞的过程
B．动物细胞融合通过克服远缘杂交不亲和来获得新物种
C．杂交瘤技术是在细胞融合技术基础上发展起来的
D．灭活的病毒可以诱导细胞融合，和病毒表面的糖蛋白有关
【答案】B
【解析】动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，A正确；动物细胞融合后由于不能表现全能性，所以不能获得新物种，B错误；杂交瘤技术是在细胞融合技术基础上发展起来的，C正确；灭活的病毒可以诱导动物细胞融合，这与病毒表面的糖蛋白有关，D正确。
3．2017年11月，中国科学家首创的猴无性繁殖程序如图，并培育出“中中”。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该过程证明了动物体细胞离体后也具有全能性
B．卵子去核可以用蛋白酶合成抑制剂实现
C．胚胎移植前需要对受体进行免疫抑制处理
D．克隆后“中中”的染色体全部来源于成纤维细胞
【答案】D
【解析】该过程证明了动物体细胞核离体后也具有全能性，A错误；重组细胞可以用蛋白酶合成抑制剂实现细胞分裂和发育，B错误；胚胎移植前不需要对受体进行免疫抑制处理，C错误；克隆后“中中”的染色体全部来源于成纤维细胞，D正确。
4．某实验室做了如图所示的实验研究，下列与实验相关的叙述正确的是（ ）
A．过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变
B．丙细胞既能持续分裂，又能分泌单一的抗体
C．过程②属于动物细胞培养过程中的原代培养
D．过程③④所用的培养基中都含有聚乙二醇
【答案】B
【解析】分析图形可知，图中过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因重组，A错误；丙细胞由能无限增殖的甲细胞和能分泌特定抗体的乙细胞融合而成，因此丙细胞既能持续分裂，又能分泌单一的抗体，B正确；过程②为干细胞的增殖分化过程，属于动物细胞培养过程中的传代培养，C错误；过程③所用的培养基中含有聚乙二醇，过程④所用的培养基中不需要聚乙二醇，D错误。
5．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是（ ）
A．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B．选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
【答案】A
【解析】高度分化的细胞已经失去分裂能力，因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不有利于获得大量细胞，A错误；选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率，B正确；茎尖等分生区组织几乎不含病毒，因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，C正确；愈伤组织细胞处于分生状态，易受外界环境因素影响，因此选择植物的愈伤组织进行诱变处理，再进行人工选择，可获得优质的突变体，D正确。
6．现有甲、乙两种植物（均为二倍体纯种），其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物， 但乙种植物很适宜在盐碱地种植，丏相关性状均为核基因控制。要利用甲、乙两种植物的 优势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段 中，不可行的是（ ）
A．利用植物体细胞杂交技术，可获得满足要求的四倍体杂种目的植株
B．将乙种植物耐盐基因导入到甲种植物的受精卵中，可培育出目的植株
C．两种植物杂交后，得到的F1 再利用单倍体育种技术，可较快获得纯种的目的植株
D．诱导两种植物的花粉融合,并培育成幼苗,幼苗用秋水仙素处理,可培育出目的植株
【答案】C
【解析】甲、乙两种植株均为二倍体纯种，利用植物体细胞杂交技术，可获得满足要求的四倍体杂种目的植株，A可行；基因工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传特性，因此将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中，可培育出目的植株，B可行；甲乙两植株之间存在生殖隔离，因此两者不能自由杂交，即使能杂交也不能产生可育后代，C不可行；诱导两种植株的花粉融合并培育成二倍体幼苗，用秋水仙素处理可形成可育四倍体后代，D可行。
7．为研制抗病毒 A 的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。下列叙述错误的是（ ）
A．筛选 2 含多次筛选，基本原理与筛选 1 相同
B．为了诱导小鼠甲产生特异性的 B 淋巴细胞，可以对其注射病毒 A
C．利用仙台病毒或聚乙二醇等作介导，融合 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞
D．为了克隆阳性杂交瘤细胞，可将其注射到小鼠腹腔内增殖并获得大量单抗
【答案】A
【解析】为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于选择培养基，从而筛选出由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞，图中筛选2含多次筛选得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，筛选所依据的基本原理是抗体-抗原特异性结合，A错误；为了诱导小鼠甲产生特异性的 B 淋巴细胞，可以对其注射病毒 A，B正确；利用仙台病毒或聚乙二醇等作介导，融合 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞，C正确；为了克隆阳性杂交瘤细胞，可将其注射到小鼠腹腔内增殖并获得大量单抗，D正确。
8．茎尖超低温疗法是一种马铃薯脱毒方法。科学家以单病毒PLRV（马铃薯卷叶病毒）、PVS（马铃薯S病毒）感染的马铃薯试管苗为实验材料，对不同大小的茎尖超低温处理后，再生培养，选取培养18周的20棵植株进行检测以获得病毒保存率，实验结果如下表所示。
病毒感染类型
茎尖大小（mm）
病毒保存率（%）
PLRV
0. 5
0（0/20）
1. 5
35（7/20）
PVS
0. 5
100（20/20）
1. 5
100（20/20）
注：括号内数字表示检测阳性样本量/检测总样本量
结合以上实验结果，下列分析不正确的是（ ）
A．超低温处理后的再生培养利用了植物组织培养技术
B．可以利用PCR技术检测马铃薯植株中的病毒保存率
C．1. 5mm的茎尖超低温脱毒效果优于0. 5mm的茎尖
D．应设置一组未受病毒感染的马铃薯试管苗作对照组
【答案】C
【解析】超低温处理后的再生培养利用了植物组织培养技术，需要经过脱分化和再分化处理，A正确；图中数据即为RT-PCR对再生苗的带毒状况检测结果，故可以利用PCR技术检测马铃薯植株中的病毒保存率，B正确；PLRV感染的试管苗经低温处理后，1. 5mm的茎尖超低温脱毒效果不如0. 5mm的茎尖，C错误；应设置一组未受病毒感染的马铃薯试管苗作对照组，可以减小误差，D正确。
9．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．根据在光学显微镜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
D．PEG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】动物细胞培养过程中，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，类似于细胞癌变，B错误；高倍镜下不能观察到基因突变，C错误；由于动物细胞的全能性受到限制，因此单独培养动物细胞不能得到动物个体，D错误。
10．下图为双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，利用细胞工程技术制备的单克隆抗体能增强该过程的有效性，下列相关叙述正确的是（ ）
A．将相关抗原注射到小鼠体内，可从小鼠脾脏中获得所需的单克隆抗体
B．固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于两者结构相同
C．加入酶标抗体的目的是通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量
D．该方法与只使用单克隆抗体相比，能增加识别抗原的种类
【答案】C
【解析】将相关抗原注射到小鼠体内，可从小鼠脾脏中获得能产生相应抗体的B淋巴细胞，A错误；据图可知，固相抗体和酶标抗体分别与抗原的不同部位结合，说明两者的结构不同，B错误；加入酶标抗体的目的是酶催化检测底物反应，可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量，C正确；据图可知，该方法没有增加识别抗原的种类，D错误。
11．某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙） 进行动物细胞培养。下列叙述正确的是（ ）
A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块
B．恒温培养箱中的CO2浓度维持在5％左右，以促进细胞呼吸
C．为了保证细胞培养所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素
D．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙的毒性大小
【答案】D
【解析】动物细胞培养制备细胞悬液时，应用胰蛋白酶进行处理，A项错误；动物细胞培养的过程中，浓度为5%的CO2的作用是维持培养液的PH，B项错误；为了防止杂菌污染，保证细胞培养所需的无毒环境，需适量添加抗生素，C项错误；为了检测药物对甲、乙的毒性大小，应设置培养液中不加该药物的对照实验，D项正确。
12．人心肌细胞中的肌钙蛋白I（cTnI）在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。下列有关叙述错误的是（ ）
A．反复给小鼠注射cTnI的目的是让小鼠体内产生更多的抗体
B．人工诱导细胞融合获得甲常用的方法可用灭活的病毒诱导
C．经检测、筛选后的丙，既能无限增殖又可分泌特异性抗体
D．抗cTnI单克隆抗体检测心肌损伤具有特异性强、灵敏度高的特点
【答案】A
【解析】用cTnI作为抗原反复注射小鼠，其目的是刺激小鼠产生更多的B淋巴细胞，A错误；注射抗原一段时间后，取B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的诱导因素有灭活的病毒、PEG等，B正确；由以上分析可知，经两次筛选后，获得到的丙细胞具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特点，具有的特点是既能产生特定抗体，又能无限增殖，C正确；与传统抗体的制备方法相比，经此方法制备的抗cTnI单克隆具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等优点，D正确。
二、综合题
13．三七富含三七皂苷、三七多糖、三七素、黄酮等有效成分，具有止血、活血化瘀、消肿定痛、滋补强壮、抗疲劳、耐缺氧、抗衰老、降血脂、降血糖、提高机体免疫功能等众多作用。为了获取上述有效成分，某制药公司利用植物组织培养技术，从培养的愈伤组织中提取这些有效成分。请回答下列问题：
（1）培养时，通常选择新生营养芽作为外植体，这是因为__________________。外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为_________，此过程需要使用的生长调节剂是_________（填“脱落酸”或“2，4—D”）。
（2）多倍体的愈伤组织细胞产生的有效成分量常高于二倍体。为了获得更多的有效成分，科研人员利用__________处理二倍体愈伤组织细胞，使其细胞中的染色体数目加倍。欲确定愈伤组织细胞中的染色体数目，通常需制成装片，进行显微镜观察，此过程中需要对染色体染色，常用的染色剂是___________。
（3）为获得多倍体的愈伤组织细胞，也可以先用______________酶去除细胞壁，获得具有活力的__________。再用化学诱导剂诱导细胞两两融合，形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织。若要得到多倍体植株，可在上述的基础上，再经_______________形成。
【答案】（1）细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织 脱分化 2，4－D
（2）秋水仙素或低温 醋酸洋红液（或“龙胆紫溶液”）
（3）纤维素酶和果胶 原生质体 再分化
【解析】（1）因新生营养芽，其细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织，所以进行植物组织培养时，通常选择新生营养芽作为外植体。外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为脱分化。2，4－D为生长素类似物，而生长素能够促进细胞伸长生长，脱落酸的主要作用之一是抑制细胞分裂，所以脱分化过程需要使用的生长调节剂是2，4－D。
（2） 秋水仙素或低温可抑制纺锤体的形成，进而使其细胞中的染色体数目加倍。染色体可被醋酸洋红液或龙胆紫溶液等碱性染料染成深色，因此欲用显微镜观察确定愈伤组织细胞中的染色体数目，常用醋酸洋红液或龙胆紫溶液对染色体染色。
（3）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可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。愈伤组织细胞经过再分化可发育成植物体。
14．2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了在癌症免疫负调控机制，尤其是免疫检查点的研究中取得成就的科学家。免疫检查点分子众多，PD- I/PD-LI是其中最关键的一个免疫检查点。利用抗PD-1或PD-L1单克隆抗体类制剂阻断PD-1/PD-LI途径的治疗已经成为癌症免疫治疗的焦点。如图为制备上．述单克隆抗体的过程。请据图回答下列问题：
（1）过程①采用的实验技术为__________。促进该过程常使用_______________诱导。
（2）在细胞培养过程中，首先应保证被培养细胞处于__________环境中，细胞培养还应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的主要作用是______________________________。
（3）假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成___________种类型的细胞C，经过筛选获得的细胞D是_______ ，其具有的特点是__________________________________________。
（4）由上述过程制备的单克隆抗体不能直接用于人体，原因是______________________。
【答案】（1）动物细胞融合 灭活的病毒
（2）无菌、无毒 维持细胞培养液的pH值
（3）3 杂交瘤细胞 既能产生抗体，又能无限增殖
（4）小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，如果贸然用于人体的话可能会使人体产生不良的反应。
【解析】（1）过程①采用的实验技术为动物细胞融合技术，该技术的原理是细胞膜的流动性。促进该过程常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等，对于动物细胞融合经常使用灭活的病毒诱导。
（2）在细胞培养过程中。首先应保证被培养细胞处于无菌、无毒的环境中，细胞培养还应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，此时，CO2的主要作用是维持细胞培养液的pH值。
（3）假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成三种类型的细胞C，即AA型细胞、AB型细胞和BB型细胞，经过筛选获得的细胞D是杂交瘤细胞，其应该既能产生抗体，又能无限增殖，这样该细胞才能在体外或体内条件下大量培养。
（4）由上述过程制备的单克隆抗体不能直接用于人体，因为小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，如果贸然用于人体的话可能会使人体产生不良的反应。
15．科研人员将对绒毛生长有促进作用的胰岛素样生长因子基因（IGF-1G）导入山羊成纤维细胞内，再进行体细胞克隆获得转基因克隆绒山羊，其操作流程如下图所示。请回答下列问题：
（1）过程甲在构建基因表达载体时，必须使用的工具酶是____________。基因表达载体上有RNA聚合酶的识别和结合位点，可驱动IGF-1G转录，该部位被称为______________。
（2）过程乙在核移植构建重组细胞时，需要先除去_______的核，目的是_____________。
（3）培养重组细胞的过程中，向培养液中通入一定浓度CO2的目的是________________。
（4）过程丁通常将发育至____________期的早期胚胎移入代孕母羊的子宫内发育。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的______________。
【答案】（1）限制酶和DNA连接酶 启动子
（2）卵母细胞 保证核遗传物质来自含IGF-IG（或目的基因、转胰岛素样生长因子基因）的成纤维细胞
（3）维持培养液pH的稳定（或维持培养液的pH）
（4）桑椹胚或囊胚 全能性
【解析】（1）在构建基因表达载体时，需使用限制酶切割含有目的基因（IGF-1G）的DNA片段和载体，再用DNA连接酶将切割后所获得的目的基因和载体连接起来形成重组DNA分子，即必须使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶。基因表达载体上的启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合位点，可驱动IGF-1G转录出mRNA。
（2）为了保证核遗传物质来自含IGF-IG的成纤维细胞，在核移植构建重组细胞时，需要先除去卵母细胞的细胞核。
（3）培养重组细胞需借助动物细胞培养技术，在此过程中，向培养液中通入一定浓度CO2的目的是维持培养液的pH。
（4）过程丁表示胚胎移植。在进行胚胎移植时，通常选择发育至桑椹胚或囊胚期的早期胚胎。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这说明早期胚胎细胞具有全能性。
专题36 细胞工程
考点一、植物细胞工程
【要点速记】
1．细胞工程的概念
2．细胞的全能性
（1）含义：具有某种生物__________的任何一个细胞，都具有_______________的潜能。
（2）物质基础：细胞内含有本物种全部的___________。
（3）表达条件：
①具有完整的细胞结构。
②处于________状态。
③提供一定的______________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_________。
（2）过程：
（3）培养条件。
①无菌：培养基_______、培养材料和培养器械_______。
②固体培养基：大多由无机营养成分、______________、激素、琼脂四部分组成。
③光照：_________阶段不需要光照，再分化阶段需要光照。
④激素调控：培养基中__________和____________的比例调控组织培养进程。
4．植物体细胞杂交技术
（1）概念：将_________的植物体细胞，在一定条件下融合成___________，并把杂种细胞培育成______________的技术。
（2）操作流程：
①去壁：对应图中_________过程，即去除_________，获得具有活力的原生质体，用到的酶是______________。
②促融：对应于图中________过程，即原生质体的融合。
③培养：过程d是_______________，其原理是___________________。
（3）意义：克服_________________的障碍。
5．植物繁殖的新途径
（1）微型繁殖：保持优良品种的遗传特性，高效快速地实现大量繁殖。
（2）作物脱毒：利用___________________培养获得脱毒苗。
（3）人工种子：胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等包上___________制成。
6．作物新品种的培育
（1）单倍体育种：
①原理：染色体变异。
③优点：明显_______________。
（2）突变体的利用：
①产生原因：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状
态，因此易受到培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而产生突
变。
②利用：筛选对人们有用的突变体，进而培育新品种。
③实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草。
7．细胞产物的工厂化生产
（1）细胞产物：___________、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
（2）培养阶段：________________阶段。
（3）技术基础：___________________。
【重难点突破】
1．在植物组织培养过程中激素比例与细胞分裂、细胞分化的关系
（1）适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根。
（2）适当提高细胞分裂素与生长素的比例容易生芽。
（3）比例适中诱导产生愈伤组织。如图所示：
2．植物体细胞杂交后的遗传物质分析
（1）遗传特性：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：
①染色体组数=两种植物体细胞内染色体组数之和。
②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。
③若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体数为（2x+2y）条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。
3．培育无病毒植株
长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差。选取植物的分生区（如茎尖）进行组织培养即可获得无病毒植株。
4．人工种子及其核心部位
利用植物组织培养技术培养得到的胚状体、不定芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子，在适宜条件下能萌发长成幼苗。核心部位：胚状体等。
考点二、动物细胞培养和核移植技术
【要点速记】
1．动物细胞培养——动物细胞工程技术的基础
（1）原理：______________。
（2）过程：
（3）培养条件：
①无菌、无毒的环境：对_________和所有培养用具进行无菌处理；添加_________；定期更换培养液以便清除___________。
②营养：除正常的有机和无机营养外，还需加入_____________等一些天然成分。
③温度和pH：适宜温度为________________（哺乳动物），pH为_________。
④气体环境：95%空气加________（维持培养液的pH）。
（4）应用：生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究。
2．动物体细胞核移植技术和克隆动物
（1）原理：_________________________。
（2）动物体细胞核移植技术的过程：
（3）应用：
①加速家畜___________进程，促进优良畜群繁育。
②保护_____________。
③生产医用蛋白。
④作为异种移植的供体。
⑤用于组织器官的移植。
（4）存在问题：____________、克隆动物存在健康问题、动物食品的安全性问题等。
【重难点突破】
1．细胞悬液制取的原因和方法
成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖。从健康动物体取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一定时间，组织就会分散成单个细胞，再用培养液将分散的细胞稀释。
2．传代培养10代以内、10代至50代左右、50代后的细胞的特点
10代以内细胞二倍体核型正常，适合用于体细胞核移植的供体细胞；10代至50代左右增殖逐渐缓慢，部分细胞的细胞核型可能会发生变化；50代后少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞发生突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展。
考点三、动物细胞融合与单克隆抗体
【要点速记】
1．动物细胞融合
（1）概念：两个或多个动物细胞结合形成___________个细胞的过程，也称细胞杂交。
（2）条件：需要用聚乙二醇（PEG）、______________或电激等诱导因素。
（3）原理：___________________________。
（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____________。
（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，为制备______________开辟了新途径。
2．单克隆抗体
（1）制备原理：一种浆细胞产生一种抗体，浆细胞在体外________（填“能”或“不能”）无限增殖；骨髓瘤细胞能___________；浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到__________细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。
（2）制备过程：
（3）优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。
（4）用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和____________。
【重难点突破】
1．动物细胞融合与植物体细胞杂交
动物细胞融合
植物体细胞杂交
原理
细胞膜的流动性、细胞增殖
细胞膜的流动性、细胞的全能性
方法步骤
分散成单个细胞后诱导融合筛选培养
酶解法去除细胞壁后诱导原生质体融合，再生细胞壁后形成杂种细胞，经植物组织培养成杂种植株
诱导方法
物理方法，化学方法，生物方法
物理方法、化学方法
结果
形成杂交细胞
形成杂种植株
用途或意义
突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。制备单克隆抗体
克服远缘杂交不亲和的障碍。培育植物新品种
2．小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合后杂交瘤细胞的特点
（1）B淋巴细胞能产生抗体，但不能在体外大量增殖。
（2）骨髓瘤细胞能在体外培养条件下无限增殖，但不能产生抗体。
（3）把两种细胞融合，产生杂交瘤细胞，它会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。
（4）两种细胞的同源性越近，融合形成的杂种细胞越易成活。
3．单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法和目的
第一次筛选一般用HAT培养基，融合的B-B细胞，瘤-瘤细胞不能在培养基中存活增殖，而B-瘤细胞可以继续增殖。因为从小鼠体内提取的B淋巴细胞有很多种，但分泌特定抗体的B淋巴细胞只是其中一种，第二次筛选利用抗原-抗体杂交技术将能分泌特定抗体的杂交瘤细胞筛选出然后克隆化培养。
要点速记答案
考点一、1．细胞 分子 细胞 细胞器 遗传物质 细胞产品 2．（1）全部遗传信息 发育成完整生物体 （2）遗传信息 （3）离体 营养、激素 3．（1）全能性 （2）人工种子 脱分化 再分化 （3）灭菌 消毒 有机营养成分 脱分化 生长素 细胞分裂素 4．（1）不同种 杂种细胞 新的植物体 （2）a 细胞壁 纤维素酶和果胶酶 b 细胞膜具有一定的流动性 离心、振动、电激 聚乙二醇（PEG） 再生出细胞壁 植物组织培养 植物细胞的全能性 （3）远缘杂交不亲和 5．（2）分生组织（如芽尖） （3）人工种皮 6．（1）单倍体幼苗 纯合子 明显缩短育种年限 7．（1）蛋白质 （2）愈伤组织 （3）植物组织培养技术
考点二、1．（1）细胞增殖 （2）胰蛋白酶 细胞悬液 原代培养 贴壁生长、接触抑制 胰蛋白酶 保持正常核型 获得不死性 （3）培养液 抗生素 代谢产物 血清、血浆 36.5±0.5 ℃ 7.2～7.4 5%CO2 2．（1）动物体细胞核具有全能性 （2）细胞培养 重组细胞 去核 供体 （3）遗传改良 濒危物种 （4）成功率低
考点三、1．（1）一 （2）灭活的病毒 （3）细胞膜的流动性 （4）杂交细胞 （5）单克隆抗体 2．（1）不能 无限增殖 杂交瘤 （2）杂交瘤细胞 骨髓瘤细胞 体内培养 （4）运载药物
专题36 细胞工程（基础）
一、单选题
1．关于植物组织培养和动物细胞培养，下列说法正确的是（ ）
A．都必须无菌、无毒环境 B．都必须从单个细胞开始
C．都必须使用液体培养基 D．原理都是细胞的全能性
【答案】A
【解析】植物组织培养和动物细胞培养都必须在无菌、无毒环境下进行，A正确；植物组织就可以直接培养，动物一般从单个细胞开始，B错误；植物组织培养通常用固定培养基，C错误；动物细胞培养的原理是细胞增殖，D错误。
2．植物体细胞杂交技术中，形成杂种细胞的标志是（ ）
A．产生新的细胞壁 B．细胞膜发生融合
C．细胞质发生融合 D．细胞核发生融合
【答案】A
【解析】植物体细胞融合完成的标志是融合的原生质体形成新的细胞壁，进而成为杂种细胞，故A选项正确，植物体细胞杂交过程中发生的细胞膜、细胞质、细胞核融合均无法保证后续能否形成新的细胞壁，故B、C、D选项错误。
3．在进行动物细胞培养时，需要（ ）
A．用胃蛋白酶处理以获得单细胞悬液 B．充入5%CO2以刺激细胞正常呼吸
C．加入经高压蒸汽灭菌的血清以提供营养 D．定期更换培养液以清除代谢产物
【答案】D
【解析】用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理以获得单细胞悬液，A错误；充入5%CO2是维持培养液的pH，B错误；加入血清为动物细胞提供营养，高压蒸汽灭菌会破坏血清中的活性成分，C错误；定期更换培养液以清除代谢产物，D正确。
4．图示为一人工种子。下列与人工种子培育过程的有关叙述中不正确的是（ ）
A．人工种子一般是用离体的植物细胞通过组织培养技术获得
B．胚状体是由愈伤组织分化而成，离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性
C．同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
D．胚状体是由未分化的，具有分裂能力的细胞构成
【答案】D
【解析】人工种子是植物组织培养技术培养到胚状体阶段再加工获得的；离体细胞首先要脱分化形成愈伤组织，然后再由愈伤组织再分化获得；植物的组织培养属于无性生殖，因此可以保证同一批次的人工种子具有相同的基因型；胚状体已经有根芽的分化，故本题答案选D。
5．关于下面制备单克隆抗体过程示意图的叙述，不正确的是（ ）
A．①表示已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导
C．④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的
D．⑤可以无限增殖
【答案】A
【解析】B淋巴细胞是从小鼠脾脏中提取的，而骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的，脾脏中无骨髓瘤细胞，A错误；单克隆抗体是利用效应B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合得到，融合方法可以有化学方法如聚乙二醇，生物方法如灭活病毒，B正确；如果要筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞，可以通过检测抗原、抗体反应，如果有反应说明表达产生了抗体，C正确；融合细胞具有双亲特点，既能无限增殖又能产生单一抗体，D正确。
6．下列有关动物细胞培养技术的叙述，错误的是（ ）
A．动物细胞培养是动物细胞工程的技术基础
B．动物细胞培养过程中可能发生癌变而具有无限增殖的特点
C．由多个不同的亲代细胞培养形成的细胞群可称为细胞克隆
D．动物细胞培养需要在无菌条件下进行，必要时可在培养液中添加适量
【答案】C
【解析】动物细胞工程技术包括动物细胞培养、动物细胞融合、核移植技术等技术，其中动物细胞培养时动物细胞工程的基础，A正确；动物细胞培养的传代培养，部分细胞遗传物质改变，具有癌变细胞的特点，即无限增殖的特点，B正确；一个克隆是指1个细胞经培养形成的细胞群，C错误；动物细胞培养时需要添加抗生素以防止杂菌污染，D正确。
7．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①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min
B．过程②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③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
【答案】C
【解析】植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行，因此过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡10min，以防止杂菌污染，A错误；过程②的培养基中需添加比值适中的细胞分裂素和生长素，以利于形成愈伤组织，B错误；过程③得到的植株是经过花药离体培养和秋水仙素处理的，因此可筛选获得纯合的二倍体，C正确；过程④获得的植株可以进行光合作用了，因此培养基中不需要加入蔗糖，D错误。
8．科学家利用植物组织培养技术将胡萝卜韧皮部细胞培育成新植株。下列有关叙述错误的是（ ）
A．新植株的形成与细胞的分裂和分化密切相关
B．该实验的结果说明胡萝卜韧皮部细胞具有全能性
C．新植株的培育过程中没有细胞的衰老
D．新植株的根尖分生区细胞中有叶绿体基因
【答案】C
【解析】细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化使细胞种类增多，植物的生长发育离不开细胞的分裂和分化，A项正确；细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，该实验的结果说明胡萝卜韧皮部细胞具有全能性，B项正确；个体发育的各个阶段都有细胞的衰老和更新，新植株的培育过程中有细胞的衰老，C项错误；同一个体不同细胞间的差异是基因选择性表达的结果，同一个体不同细胞所含基因一般相同，D项正确。
9．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件（ ）
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③使用合成培养基，但通常需加血浆、血清等天然成分 ④温度与动物的体温相近 ⑤因在二氧化碳培养箱中培养，故不需要O2 ⑥适宜的PH
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑥
【答案】D
【解析】动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，①②正确；用于动物细胞培养的合成培养基需加入糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质，③正确；⑥动物细胞培养需要适宜的温度和PH，其中温度要与动物体温相近，④⑥正确；动物细胞培养需要一定的气体环境，95%空气和5%的CO2，⑤错误。
10．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不相符的是（ ）
A．植物组织培养和单克隆抗体——细胞的全能性
B．纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性
C．原生质体融合和动物细胞融合——细胞膜的流动性
D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖
【答案】A
【解析】植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程，体现细胞的全能性，单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体，其原理属于细胞增殖，A错误。植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此在植物的体细胞杂交时，通常采用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除植物细胞的细胞壁，这体现酶的专一性，B正确。原生质体融合和动物细胞融合过程涉及细胞膜的融合过程，故体现细胞膜的流动性这一结构特点，C正确。紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养中细胞要进行有丝分裂，故体现了细胞增殖这一原理，D正确。
11．下列过程中，需要采用植物组织培养技术的是（ ）
① 利用花药离体培养得到单倍体植株
② 利用秋水仙素处理单倍体试管苗，获得正常纯合植株
③ 利用基因工程培育抗棉铃虫的植株
④ 利用细胞工程培育"白菜﹣甘蓝"杂种植株
⑤ 马铃薯的脱毒
A．①②③ B．③④⑤ C．①②④⑤ D．①③④⑤
【答案】D
【解析】利用秋水仙素处理单倍体试管苗，获得正常纯合植株，不需要采用植物组织培养，因为已经是幼苗了，故②没用到；①属于植物组织培养；③基因工程做出的含有目的基因的细胞，④细胞工程做出的是杂种细胞，从细胞到个体需要该技术；⑤马铃薯脱毒选用的材料是幼嫩的茎尖或根尖细胞，也需要该技术。
12．下列关于细胞工程的叙述中，正确的是（ ）
A．植物体细胞杂交之前，必须利用酶解法去除细胞膜
B．利用植物组织培养技术生产抗癌药物——紫杉醇，需要培养成试管苗
C．动物细胞工程技术的基础是动物细胞培养技术
D．克隆动物的成功说明完整的动物细胞也能表现出全能性
【答案】C
【解析】植物体细胞杂交之前，必须利用酶解法去除细胞壁，获得原生质体，A错误；利用植物组织培养技术生产抗癌药物——紫杉醇，是从愈伤组织中提取，不需要培养出试管苗，B错误；动物细胞工程技术的基础是动物细胞培养技术，C正确；克隆动物的诞生说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，D错误。
13．有关单克隆抗体的制备和应用的描述，错误的是（ ）
A．对小动物注射特定抗原以获取所需的B淋巴细胞
B．单克隆抗体的用途之一是用作体外诊断试剂
C．经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产
D．治疗癌症的“生物导弹”原理之一是利用单克隆抗体的特异性识别癌细胞
【答案】C
【解析】单克隆抗体的制备时，对小动物注射特定抗原以获取所需的B淋巴细胞，A正确；单克隆抗体的用途之一是用作体外诊断试剂，B正确；经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞还需经特定的选择培养基筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞才可用于单克隆抗体的生产，C错误；治疗癌症的“生物导弹”原理之一是利用单克隆抗体的特异性识别癌细胞，D正确。
14．如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，据图分析不正确的是（ ）
A．①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶处理
B．②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变
C．③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能
D．④过程需用适宜浓度的生长素和细胞分裂素处理
【答案】B
【解析】①表示去壁过程，需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理，A正确；②过程是对原生质体进行诱变处理，促使其发生基因突变，由此产生的变异是不定向的，需要经过筛选才可能获得优良性状的突变体，B错误；③过程是脱分化，就是让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程，C正确；④表示再分化过程，决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要，D正确。
15．下列有关植物组织培养过程中愈伤组织的说法不正确的是（ ）
A．愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化和再分化形成的
B．培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同，愈伤组织分化的结果不同
C．愈伤组织为具有分生能力的薄壁细胞
D．愈伤组织在一定条件下培养可以形成完整的植株
【答案】A
【解析】愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化形成的，A错误；培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同，愈伤组织分化的结果不同，B正确；愈伤组织为具有分生能力的薄壁细胞，C正确；愈伤组织在一定条件下培养可以再分化形成完整的植株，D正确。
16．2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴在上海诞生。图是克隆过程，下列相关叙述错误的是（ ）
A．a细胞是卵细胞
B．克隆猴的性状与乙相同
C．重组细胞具有全能性
D．①过程运用了细胞核移植技术
【答案】B
【解析】据图分析，a细胞是卵细胞，去核以后作为核移植的受体细胞，A正确；由于细胞核来自于甲，因此克隆猴的性状主要与甲相同，B错误；重组细胞最终发育成克隆候，说明其具有全能性，C正确；①过程表示将甲的体细胞核移植到乙的去核卵细胞中，利用了核移植技术，D正确。
17．科学家培育“番茄－马铃薯A植株的基本过程如图。有关叙述错误的是（ ）
A．过程①需要利用纤维素酶和果胶酶
B．过程②可用电激或聚乙醇诱导
C．过程④、⑤所用激素种类和比例一致
D．由d到f体现了植物细胞的全能性
【答案】C
【解析】过程①表示的是去除细胞壁，因为细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故用纤维素酶和果胶酶处理，A正确；植物细胞间的原生质体融合，一般采用电激或聚乙醇诱导，B正确；④为脱分化的过程、⑤为再分化的过程，两个阶段所用激素的比例不一致，C错误；由d到f为单个细胞发育成完整的个体，故体现了植物细胞的全能性，D正确。
18．下列过程中不需要采用植物组织培养技术的一项是（ ）
A．植物体细胞杂交得到番茄马铃薯杂种植株
B．切取草莓幼苗的茎尖，获得脱毒的草莓苗
C．秋水仙素处理萌发的种子得到多倍体植株
D．培育转基因植物得到抗棉铃虫的棉花植株
【答案】C
【解析】 植物体细胞杂交过程中，需要利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株，A错误；切取草莓幼苗的茎尖，获得脱毒的草莓苗，需要采用植物组织培养技术，B错误；用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗后，由植株正常生长、发育就可获得多倍体植株，不需要采用植物组织培养技术，C正确；培育转基因植物的过程中需要利用植物组织培养技术将植物受体细胞培养成植株，D错误。
19．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择错误的是（ ）
A．选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率
B．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
C．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
D．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
【答案】B
【解析】卵母细胞中含有促进全能性表达的物质，因此择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率，A正确；高度分化的细胞已经失去分裂能力，因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不利于获得大量细胞，B错误；愈伤组织细胞处于分生状态，易受外界环境因素影响，因此选择植物的愈伤组织进行诱变处理，再进行人工选择，可获得优质的突变体，C正确；茎尖等分生区组织几乎不含病毒，因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，D正确。
20．为了培育菊花新品种，科学家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行杂交，培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．野生夏菊和栽培秋菊自然杂交后是四倍体，属于同一物种
B．①过程常选择酶解法去壁，一般在低渗溶液中进行
C．②过程有关的细胞器只有高尔基体比较活跃
D．d植株含有夏菊和秋菊的遗传物质
【答案】D
【解析】二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行杂交后获得是四倍体，但是该四倍体高度不育，因此它们不是同一物种；酶解法去壁时一般在等渗溶液中进行，以防止原生质体吸水涨破；②过程是再生细胞壁的过程，此过程高尔基体和线粒体活动都比较活跃；故本题答案选D，该杂交植株集合了两个细胞的遗传物质。
21．下列关于植物组织培养的叙述中，正确的是（ ）
①培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
②培养时先使用生长素后使用细胞分裂素
③离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
④花药离体培养时需要使用秋水仙素诱导形成多倍体．
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
【答案】C
【解析】植物组织培养的培养基中需添加蔗糖，目的是提供营养，同时调节渗透压，①正确；生长素和细胞分裂素应该同时使用，但是使用比例不同，培养的结果不同，当生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长，②错误；离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织，③正确；花药离体培养过程就是植物组织培养过程，不需要使用秋水仙素诱导形成多倍体，④错误。
22．下列有关细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A．PEG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，但是不能直接诱导植物细胞融合，植物细胞需要先去除细胞壁形成原生质体才能融合，A错误；制备人工种子，需要用完整植物细胞，借助于植物组织培养技术来实现，不需用原生质体，B错误；能产生抗体的是浆细胞，骨髓瘤细胞不能产生抗体，C错误；核移植克隆的动物，需要供核一方和供质一方（一般用处于减数第二次分裂中期的卵细胞的细胞质），其线粒体DNA来自供卵母体，D正确。
二、综合题
23．下图是通过植物体细胞杂交技术获得“番茄—马铃薯”植株的技术流程图。回答下列问题：
（1）过程①需用到的酶是__________，过程②中常用的试剂是__________。
（2）植物体细胞融合完成的标志是________。过程④和⑤主要与植物激素________有关。
（3）已知番茄的染色体数目为X，马铃薯的染色体数目为Y，则“番茄—马铃薯”的染色体数目为________。若要获得“番茄—马铃薯”脱毒苗，应选择茎尖细胞，原因是________。
（4）植物体细胞杂交技术在育种上的优点是____________。
【答案】（1）纤维素酶、果胶酶 聚乙二醇（或PEG）
（2）细胞壁的形成 细胞分裂素与生长素
（3）X+Y 茎尖细胞无病毒
（4）克服远缘杂交不亲和的障碍
【解析】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，过程①为去壁获得原生质体的过程，需用到纤维素酶、果胶酶，过程②为诱导细胞融合，常用的试剂是聚乙二醇。
（2）植物体细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁。④脱分化和⑤再分化过程主要与植物激素细胞分裂素与生长素有关。
（3）细胞融合过程中，细胞核内的染色体将融合在一个细胞中，已知番茄的染色体数目为X，马铃薯的染色体数目为Y，则“番茄—马铃薯”的染色体数目为X+Y。由于茎尖为新生组织，细胞无病毒，所以若要获得“番茄—马铃薯”脱毒苗，应选择茎尖细胞进行组织培养。
（4）植物体细胞杂交技术在育种上的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍。
24．研究表明，骨质疏松症可由骨硬化蛋白引起。目前科学家通过生物工程技术制备出骨硬化蛋白单克隆抗体，该抗体通过与骨硬化蛋白特异性结合而间接促进骨形成、抑制骨吸收，在骨质疏松的治疗中有重大意义。下图为制备骨硬化蛋白单克隆抗体的部分流程图，试据图回答问题：
（1）图中抗原X是指_______________，由此激发小鼠产生特异性免疫反应，通常从小鼠的___________中采集______淋巴细胞，该细胞因为不能_________，所以不能产生大量抗体。
（2）在制备骨硬化蛋白单克隆抗体的过程中，有筛选的过程，但目的不同：第一次筛选的目的是____________，进一步筛选的目的是____________。
（3）经过筛选后获得所需细胞要继续进行培养，如果采用体外培养的方法，除了需要一定的营养物质这一条件外，还需要的条件有____________、____________、____________。
（4）以上单克隆抗体制备依据的免疫学基本原理是____________。
（5）以上方法制备的单克隆抗体的优点是 ___________________。
【答案】（1）骨硬化蛋白 脾脏 B 进行细胞分裂
（2）筛选出杂交瘤细胞 筛选出能够产生骨硬化蛋白抗体的杂交瘤细胞
（3）气体环境 温度和pH 无菌、无毒的环境（顺序可以改变）
（4）一个浆细胞（或一个B淋巴细胞）只能产生一种特异性抗体
（5）特异性强、灵敏度高、可大量制备
【解析】（1）该技术是为了制备骨硬化蛋白单克隆抗体，因此注射到小鼠体内的物质应该为骨硬化蛋白，使小鼠产生相应的B淋巴细胞；通常在小鼠的脾脏中采集B淋巴细胞；该细胞属于高度分化的细胞，不能进行细胞分裂，因此无法大量产生抗体。
（2）单克隆抗体的制备过程需要经历两次筛选过程，第一次筛选的是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞成功融合后的杂交瘤细胞；第二次筛选的目的是筛选出能够产生骨硬化蛋白抗体的杂交瘤细胞。
（3）动物细胞培养时需要为细胞提供的条件除了营养物质以外，还有无菌、无毒的环境；适宜的温度和pH；适宜的气体环境。
（4）单克隆抗体的制备是建立在一个浆细胞只能产生一种特异性抗体的基础上的，因此杂交瘤细胞可以产生单一抗体。
（5）单克隆抗体具备的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。
25．英国著名医学杂志《柳叶刀》网站发布的一份研究报告称，美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺利移植到患者体内。基于移植的膀胱由接受移植者的体内细胞培育而成，所以移植后的膀胱不会在患者体内发生排异现象，培育过程如图所示，据图回答下列问题：
（1）上述过程所涉及的工程技术主要是__________，该技术所用培养基的营养成分按照细胞所需种类和数量严格配制而成，称为_____________培养基，通常还需加入_____________等一些天然成分。
（2）上述过程中不但需要________________的环境，适宜的营养，还需要适宜的温度和pH，气体环境中5%二氧化碳的作用是________________。
（3）上述过程中刚刚剥离的组织细胞需要先用______________处理制备成细胞悬液，再转入培养液中进行____________培养。待细胞贴壁生长至接触抑制后进行分瓶培养，通常被称为_____________培养。
（4）除上述方法外，还可借助_____________技术，培养形成胚胎干细胞，诱导形成相应的组织、器官。
【答案】（1）动物细胞培养 合成 血清、血浆
（2）无菌、无毒 维持培养液的pH值
（3）胰蛋白酶或胶原蛋白酶 原代培养 传代培养
（4）核移植
【解析】（1）据图可知，上述过程涉及的主要技术为动物细胞培养，培养图示重组细胞时，将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为合成培养基。动物细胞所需的营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。
（2）动物细胞培养过程需要无菌、无毒的环境，动物细胞培养需要一定的气体条件，其中5%CO2的主要作用是维持培养液的pH。
（3）组织细胞间的连接物为蛋白质类物质，故需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理制备成细胞悬液，再转入培养液中进行原代培养（指由体内取出的组织或细胞的初次培养），分瓶后的培养称为传代培养。
（4）将胚胎干细胞进行核移植有可能诱导形成可用于移植的组织、器官。
专题36 细胞工程（提高）
一、单选题
1．牛雄性胚胎中存在特异性H-Y 抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y 单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是（ ）
A．H-Y 单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌 B．应选用原肠胚做雌雄鉴别
C．鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植 D．用H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗体
【答案】D
【解析】单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌，A错误；做雌雄性别鉴别应选择囊胚期的滋养层细胞，B错误；由于是利用乳腺生物反应器进行生物制药，则鉴别后的雌性胚胎可直接做胚胎移植，雄性胚胎没有意义，C错误；H-Y抗原免疫母牛，使其体内产生体液免疫，产生相应的浆细胞，获得相应抗体，D正确；
2．将基因型为Aa植株的花粉和基因型为Bb植株的花粉，除去细胞壁后，进行原生质体融合（仅考虑两两融合），可以得到多少种基因型不同的融合细胞（ ）
A．1种 B．4种 C．6种 D．10种
【答案】D
【解析】基因型为Aa的植株能产生两种类型的花粉，即含有A基因的花粉和含有a基因的花粉；基因型为Bb的植株也能产生两种类型的花粉，即含有B基因的花粉和含有b基因的花粉．将这些花粉除去细胞壁后得到原生质体，将这些原生质体进行融合，若仅考虑两两融合，可以得到10种基因型的融合细胞，即AA、BB、aa、bb、Aa、AB、Ab、aB、ab、Bb。
3．下图为某同学设计的“胡萝卜的组织培养”实验流程。有关叙述正确的是（ ）
A．切取的组织块中必须要带有形成层细胞否则不会成功
B．诱导产生的愈伤组织，通过细胞分裂过程最终形成试管苗
C．在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
D．获得试管苗时，培养基通常应含生长素和细胞分裂素类物质
【答案】D
【解析】取的组织中要带有形成层，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织，但是不带形成层细胞也能成功，A错误；在新的培养基上愈伤组织通过细胞的再分化过程，包括细胞分裂和细胞分化才最终形成试管苗，B错误；植物细胞有细胞壁，在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂，不能获得染色体加倍的细胞，C错误；获得试管苗时，培养基通常应含生长素和细胞分裂素类物质，且不同时期二者的比例不同，D正确。
4．如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线（图中B、D两点表示经处理或筛选后继续培养），相关说法不正确的是（ ）
A．OA段的培养称为原代培养，C点细胞大约增殖60代指该细胞已传代培养60代
B．AB段可能发生了接触抑制现象，需要用胰蛋白酶等处理
C．CD段细胞增殖缓慢，以至于完全停止，此时部分细胞的核型可能会发生改变
D．制备单克隆抗体时，可选取图中D点的细胞与B淋巴细胞融合形成杂交细胞
【答案】A
【解析】动物组织消化后的初次培养称为原代培养（OA），分瓶后的培养称为传代培养，C点大约增殖60代指该细胞已传代培养50代，A错误；AB段细胞不再增殖，可能发生了接触抑制现象，需用胰蛋白酶处理使组织细胞分散开来，B正确；CD段细胞增殖缓慢，以至于完全停止，此时部分细胞的核型可能会发生改变，成为细胞系，能够无限增殖，C正确；单克隆抗体由杂交瘤细胞产生，杂交瘤细胞由浆细胞和骨髓瘤细胞融合细胞，骨髓瘤细胞能无限增殖，即图中D点细胞，D正确。
5．下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，下列叙述不正确的是（ ）
A．甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．丙培养瓶中进行的是原代培养，所用的培养瓶为松盖培养瓶
C．丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D．丁是初次传代的细胞，已经不能保持二倍体核型
【答案】D
【解析】甲剪碎肾脏组织块→乙制成细胞悬液过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，分散成单个细胞，A正确；丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养，所用的培养瓶为松盖培养瓶，B正确；丙原代培养过程和丁传代培养过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象，C正确；丁过程是初次传代培养过程，该过程少部分细胞遗传物质可能发生了变化，大部分能保持二倍体核型，D错误。
6．下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，正确的是（ ）
A．目前在实验中，科学家可以用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体
B．体细胞的细胞核移植到受体细胞之前，要先去掉受体卵细胞的核
C．用于核移植的供体细胞一般都选用传代50代以内的细胞
D．用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行100%的复制
【答案】B
【解析】目前在实验中，科学家还不可以直接把动物细胞培养成完整的动物个体，A错误；体细胞核移植需要体细胞核与去核卵细胞进行重组，B正确；用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，因为10代内的细胞能保持正常的核型，C错误；体细胞核移植方法生产的克隆动物，并没有对体细胞供体动物进行100%的复制，因为还有部分遗传物质来自受体卵细胞的线粒体，D错误。
7．下图为烟草植物组织培养过程的示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B．过程②应使用适宜的培养基，在避光环境中进行
C．过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达
D．用人工种皮包裹X细胞，可获得烟草的人工种子
【答案】B
【解析】植物组织培养技术应在无菌条件下进行，对过程①获取的根组织块应做消毒处理，而彻底灭菌会导致组织细胞死亡，A错误；过程②为脱分化，应根据要求使用适宜的培养基，在避光的环境中进行，B正确；过程③表示再分化，C错误；人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，D错误。
8．下列有关植物细胞工程应用的叙述，正确的是（ ）
A．利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种
B．利用组织培养技术获得人工种子，后代能产生更多的变异
C．利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
D．单倍体育种不需要利用植物组织培养技术
【答案】C
【解析】因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织（如根尖、茎尖）进行离体培养能获得脱毒植株，但不能获得抗病毒植株，A错误；经细胞培养产生的胚状体可直接制作“人工种子”，由于该技术属于无性生殖，因此能保持亲本的优良性状，B错误；组织培养技术除了在农业生产上的应用外，还可广泛应用于另一个重要的领域，即细胞产物的工厂化生产，C正确；花药离体培养得到单倍体，由配子发育形成个体，需要采用植物组织培养技术，体现植物细胞的全能性，D错误。
9．下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径，研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。相关叙述错误的是（ ）
A．①过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力
B．②过程的作用可能是阻碍病毒等进入茎尖分生组织
C．③、④过程中基因的选择性表达导致了细胞脱分化
D．培养基A、B中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同
【答案】C
【解析】①过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力，A项正确；②过程中经过热水处理脱毒效果好，与阻碍病毒进入茎尖分生组织有一定的关系，B项正确；③、④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，C项错误；培养基A、B中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同，例如A中生长素和细胞分裂素的比值低，有利于芽的分化，B中生长素和细胞分裂素的比值高，有利于根的分化，D项正确。
10．关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是（ ）
A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同
B．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
C．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖
D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒
【答案】B
【解析】动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同，如植物组织培养所用的培养基中含有植物激素，而动物细胞培养所用的培养基中含有动物血清等，A正确；人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，不能将愈伤组织包装制成人工种子，B错误；烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖，C正确；动物细胞培养可获得大量细胞，茎尖培养可用于植物脱除病毒，D正确。
11．两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B．过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C．过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D．耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
【答案】C
【解析】过程1是获得植物细胞的原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，A正确；根据题干信息“将其中一个细胞的染色体在融合前断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，”故过程②通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂，B正确；灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的方法，诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法，C错误；实验最终将不抗盐的普通小麦和抗盐的偃麦草整合形成耐盐小麦，说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。
12．甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图。相关叙述正确的是（ ）
A．过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾脏中提取细胞甲
B．过程②诱导细胞融合，利用了细胞膜的选择透过性
C．过程③、④的筛选方法相同，细胞丙、丁遗传物质相同
D．过程⑤无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大量增殖
【答案】D
【解析】过程①注射相应抗原后应经过一段时间，使小鼠产生浆细胞，再从小鼠脾脏中提取细胞甲，A项错误；过程②诱导细胞融合，利用了细胞膜的流动性，B项错误；过程③筛选杂交瘤细胞，过程④筛选能产生单一抗体的杂交瘤细胞，二者方法不同，C项错误；过程⑤无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大量增殖，D项正确。
13．下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是（ ）
A．将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
B．培养杂交瘤细胞必需提供动物血清
C．诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞
D．第二次筛选杂交瘤细胞是为了筛选出能产生特定抗体且遗传稳定的杂交瘤细胞
【答案】D
【解析】将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得抗体，获得的抗体可能有多种，不是单克隆抗体，A错误；培养杂交瘤细胞可以采用体内培养法和体外培养法，其中体内培养法不需要提供动物血清，B错误；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞不都是杂交瘤细胞，也可能是B淋巴细胞自身融合的细胞或骨髓瘤细胞自身融合的细胞，C错误；第二次筛选杂交瘤细胞是为了筛选出能产生特定抗体且遗传稳定的杂交瘤细胞，D正确。
14．为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中
B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
【答案】D
【解析】原生质体在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩，A错误；②诱导芽分化时，需要提高细胞分裂素的比例，B错误；③可以表示诱导根的分化形成幼苗，此时细胞壁已经形成，C错误；原生质体无细胞壁，但由于含有一整套的遗传物质，故具有全能性，D正确。
15．对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养。下列说法错误的是（ ）
A．在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．细胞培养应在含5％CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸
C．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抗生素
D．在合成培养基中，通常需加入血清、血浆等天然成分
【答案】B
【解析】在利用肝肿瘤组织块制备细胞悬浮液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，A正确；细胞培养应在含5％CO2的恒温箱中进行，CO2的作用是维持培养基的pH，B错误；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抗生素，C正确；在合成培养基中，通常需加入动物血清等天然成分，D正确。
二、综合题
16．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，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
【解析】（1）植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
（2）蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用细胞作为材料进行培养获得幼苗，细胞必须具有完整细胞核，才具有发育为个体的一整套完整遗传信息。
（3）影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。
（4）由于花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，组织培养得到花卉基因型不同于原植株，导致不能保留亲本性状。
17．如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答：
（1）容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自________________________。
（2） 容器A的动物器官或组织首先要进行的处理是__________________________，然后用_________________酶处理，这是为了使细胞分散开。这样做的目的是_______________。
（3）培养首先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有___________等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这时培养到第________代，到这时的培养称为_____________。
（4）为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用__________处理，然后配制成_____________，再分装。
（5）在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡，原因是_____________________。
【答案】（1）动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
（2）剪碎 胰蛋白 使每个细胞都能与培养液接触
（3）葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 10 原代培养
（4）胰蛋白酶 细胞悬浮液
（5）细胞没有发生癌变
【解析】（1）培养的动物细胞一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织，原因是这部分细胞的分化程度低，增殖能力强，更易于培养。
（2）在进行培养时应尽量分散成单个细胞，便于细胞与培养液充分接触进行物质交换。使细胞分散时，首先需要将组织块剪碎，然后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，以消化组织细胞间的蛋白质。
（3）动物细胞培养过程中尽量使培养基成分与体内基本相同，需要添加葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、维生素和动物血清等。培养的过程分为原代培养和传代培养两大阶段，当培养到第10代左右，出现许多细胞衰老死亡的现象，这之前的培养为原代培养。
（4）为了把B瓶中的细胞分散到C瓶中，需用胰蛋白酶处理。然后配制成细胞悬浮液，再分装。
（5）细胞的寿命有一定的限度，当细胞增殖到一定程度，逐渐衰老凋亡，少数细胞能突破寿命的自然极限，获得不死性，即发生突变，成为癌细胞。
18．植物组织培养的过程如下图所示。请分析并回答：
（1）B、C过程是通过细胞的___________、____________实现的。
（2）胚状体根据其来源不同，可以分为“体细胞胚”和“花粉胚”。
①用花药离体培养可获得“花粉胚”，同种植物的花粉胚与体细胞胚在染色体数目上的主要区别是__________________。
②如果用________处理二倍体植株的花粉胚，能获得可育的植株，该过程是_________育种中不可缺少的步骤。
③在一定条件下培养离体细胞可以形成体细胞胚进而发育成完整的植株，其根本原因是每个细胞都含有__________，这一过程体现了__________。
（3）植物组织培养得到的胚状体经过人工薄膜包装可以获得“人工种子”，由“人工种子”萌发出的植株是否可育？_________________________________________。
（4）微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取茎尖或根尖作为外植体，其依据是________。
（5）在培养过程中，愈伤组织在培养基中未形成根，但形成了芽，其原因可能是________。
【答案】（1）分裂（或增殖） 分化
（2）花粉胚细胞中的染色体数目是体细胞胚的一半 秋水仙素 单倍体 本物种的全套基因（或全套遗传信息） 植物细胞的全能性
（3）由花粉培养发育的植株一般不可育，由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的
（4）茎尖（或根尖）病毒极少，甚至无病毒
（5）培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量比例不合理（或培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低）
【解析】（1）愈伤组织是由离体的组织或器官通过脱分化过程获得的，B、C过程是通过细胞的分裂和分实现的。
（2）①花粉是植物减数分裂形成的配子，其染色体数目是体细胞的一半，所以用花药离体培养获得“花粉胚”与体细胞胚相比，花粉胚细胞中的染色体数目是体细胞胚的一半。
②秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，所以用秋水仙素处理二倍体植物的花粉胚，能获得可育的植株，该过程也是单倍体育种中不可缺少的步骤。
③因为每个细胞都含有本物种的全套基因（或“全套遗传信息”），即具有全能性，所以在一定条件下培养离体细胞可以形成体细胞胚进而发育成完整的植株。
（3）植物组织培养得到的胚状体经过人工薄膜包装可以获得“人工种子”，由花粉培养发育的植株一般不可育；由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的。
（4）茎尖（或根尖）病毒极少，甚至无病毒，因此微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取茎尖或根尖作为外植体。
（5）在培养过程中，由于培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量比例不合理，愈伤组织在培养基中未形成根，但形成了芽。
19．为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题：
（1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是________________________。
（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：__________________。
（3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_______________________________，使用该培养基进行细胞培养的结果是_________________________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是___________________________________________________________________________。
（4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有____________________________________________________________（答出2点即可）。
【答案】（1）诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
（2）取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液
（3）选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性
（4）将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养
【解析】（1）实验前给小鼠甲注射病毒A，是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
（2）取小鼠的脾脏，剪碎组织，用胰蛋白酶处理获得单个细胞，加入培养液可以制成单细胞悬液。
（3）图中筛选1需要用到选择培养基，只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞，该过程要用到抗原抗体杂交，故筛选所依据的原理是抗原-抗体反应具有特异性。
（4）获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后，可以在体外培养液中进行培养，或在小鼠的腹腔中进行培养，使杂交瘤细胞大量增殖。
专题36 细胞工程（挑战）
一、单选题
1．下列关于植物组织培养的叙述中，不正确的是（ ）
A．培养基中添加蔗糖可为植物细胞提供营养、调节渗透压
B．离体的植物幼叶、芽尖、花药等可作为组织培养的外植体
C．只有生长素比例明显高于细胞分裂素时才能获得愈伤组织
D．脱分化阶段一般不需要光照，再分化阶段需要弱光照射
【答案】C
【解析】培养基中加糖的目的是提供营养，同时调节渗透压，A正确；离体的植物幼叶、芽尖、花药等可作为组织培养的外植体，B正确；植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞生命活动的关键性激素，两者的用量比例会影响细胞的发育方向，生长素与细胞分裂素用量比值适中时，促进愈伤组织；生长素与细胞分裂素用量比值低时，有利于芽的分化；生长素比例明显高于细胞分裂素时，有利于根的分化，C错误；脱分化阶段一般不需要光照，愈伤组织再分化到一定阶段，形成叶绿体，能进行光合作用，需要弱光照射，D正确。
2．下面对动物细胞融合技术及意义的叙述，不合理的是（ ）
A．动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个单核细胞的过程
B．动物细胞融合通过克服远缘杂交不亲和来获得新物种
C．杂交瘤技术是在细胞融合技术基础上发展起来的
D．灭活的病毒可以诱导细胞融合，和病毒表面的糖蛋白有关
【答案】B
【解析】动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，A正确；动物细胞融合后由于不能表现全能性，所以不能获得新物种，B错误；杂交瘤技术是在细胞融合技术基础上发展起来的，C正确；灭活的病毒可以诱导动物细胞融合，这与病毒表面的糖蛋白有关，D正确。
3．2017年11月，中国科学家首创的猴无性繁殖程序如图，并培育出“中中”。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该过程证明了动物体细胞离体后也具有全能性
B．卵子去核可以用蛋白酶合成抑制剂实现
C．胚胎移植前需要对受体进行免疫抑制处理
D．克隆后“中中”的染色体全部来源于成纤维细胞
【答案】D
【解析】该过程证明了动物体细胞核离体后也具有全能性，A错误；重组细胞可以用蛋白酶合成抑制剂实现细胞分裂和发育，B错误；胚胎移植前不需要对受体进行免疫抑制处理，C错误；克隆后“中中”的染色体全部来源于成纤维细胞，D正确。
4．某实验室做了如图所示的实验研究，下列与实验相关的叙述正确的是（ ）
A．过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变
B．丙细胞既能持续分裂，又能分泌单一的抗体
C．过程②属于动物细胞培养过程中的原代培养
D．过程③④所用的培养基中都含有聚乙二醇
【答案】B
【解析】分析图形可知，图中过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因重组，A错误；丙细胞由能无限增殖的甲细胞和能分泌特定抗体的乙细胞融合而成，因此丙细胞既能持续分裂，又能分泌单一的抗体，B正确；过程②为干细胞的增殖分化过程，属于动物细胞培养过程中的传代培养，C错误；过程③所用的培养基中含有聚乙二醇，过程④所用的培养基中不需要聚乙二醇，D错误。
5．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是（ ）
A．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B．选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
【答案】A
【解析】高度分化的细胞已经失去分裂能力，因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不有利于获得大量细胞，A错误；选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率，B正确；茎尖等分生区组织几乎不含病毒，因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，C正确；愈伤组织细胞处于分生状态，易受外界环境因素影响，因此选择植物的愈伤组织进行诱变处理，再进行人工选择，可获得优质的突变体，D正确。
6．现有甲、乙两种植物（均为二倍体纯种），其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物， 但乙种植物很适宜在盐碱地种植，丏相关性状均为核基因控制。要利用甲、乙两种植物的 优势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段 中，不可行的是（ ）
A．利用植物体细胞杂交技术，可获得满足要求的四倍体杂种目的植株
B．将乙种植物耐盐基因导入到甲种植物的受精卵中，可培育出目的植株
C．两种植物杂交后，得到的F1 再利用单倍体育种技术，可较快获得纯种的目的植株
D．诱导两种植物的花粉融合,并培育成幼苗,幼苗用秋水仙素处理,可培育出目的植株
【答案】C
【解析】甲、乙两种植株均为二倍体纯种，利用植物体细胞杂交技术，可获得满足要求的四倍体杂种目的植株，A可行；基因工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传特性，因此将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中，可培育出目的植株，B可行；甲乙两植株之间存在生殖隔离，因此两者不能自由杂交，即使能杂交也不能产生可育后代，C不可行；诱导两种植株的花粉融合并培育成二倍体幼苗，用秋水仙素处理可形成可育四倍体后代，D可行。
7．为研制抗病毒 A 的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。下列叙述错误的是（ ）
A．筛选 2 含多次筛选，基本原理与筛选 1 相同
B．为了诱导小鼠甲产生特异性的 B 淋巴细胞，可以对其注射病毒 A
C．利用仙台病毒或聚乙二醇等作介导，融合 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞
D．为了克隆阳性杂交瘤细胞，可将其注射到小鼠腹腔内增殖并获得大量单抗
【答案】A
【解析】为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于选择培养基，从而筛选出由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞，图中筛选2含多次筛选得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，筛选所依据的基本原理是抗体-抗原特异性结合，A错误；为了诱导小鼠甲产生特异性的 B 淋巴细胞，可以对其注射病毒 A，B正确；利用仙台病毒或聚乙二醇等作介导，融合 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞，C正确；为了克隆阳性杂交瘤细胞，可将其注射到小鼠腹腔内增殖并获得大量单抗，D正确。
8．茎尖超低温疗法是一种马铃薯脱毒方法。科学家以单病毒PLRV（马铃薯卷叶病毒）、PVS（马铃薯S病毒）感染的马铃薯试管苗为实验材料，对不同大小的茎尖超低温处理后，再生培养，选取培养18周的20棵植株进行检测以获得病毒保存率，实验结果如下表所示。
病毒感染类型
茎尖大小（mm）
病毒保存率（%）
PLRV
0. 5
0（0/20）
1. 5
35（7/20）
PVS
0. 5
100（20/20）
1. 5
100（20/20）
注：括号内数字表示检测阳性样本量/检测总样本量
结合以上实验结果，下列分析不正确的是（ ）
A．超低温处理后的再生培养利用了植物组织培养技术
B．可以利用PCR技术检测马铃薯植株中的病毒保存率
C．1. 5mm的茎尖超低温脱毒效果优于0. 5mm的茎尖
D．应设置一组未受病毒感染的马铃薯试管苗作对照组
【答案】C
【解析】超低温处理后的再生培养利用了植物组织培养技术，需要经过脱分化和再分化处理，A正确；图中数据即为RT-PCR对再生苗的带毒状况检测结果，故可以利用PCR技术检测马铃薯植株中的病毒保存率，B正确；PLRV感染的试管苗经低温处理后，1. 5mm的茎尖超低温脱毒效果不如0. 5mm的茎尖，C错误；应设置一组未受病毒感染的马铃薯试管苗作对照组，可以减小误差，D正确。
9．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．根据在光学显微镜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
D．PEG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】动物细胞培养过程中，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，类似于细胞癌变，B错误；高倍镜下不能观察到基因突变，C错误；由于动物细胞的全能性受到限制，因此单独培养动物细胞不能得到动物个体，D错误。
10．下图为双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，利用细胞工程技术制备的单克隆抗体能增强该过程的有效性，下列相关叙述正确的是（ ）
A．将相关抗原注射到小鼠体内，可从小鼠脾脏中获得所需的单克隆抗体
B．固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于两者结构相同
C．加入酶标抗体的目的是通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量
D．该方法与只使用单克隆抗体相比，能增加识别抗原的种类
【答案】C
【解析】将相关抗原注射到小鼠体内，可从小鼠脾脏中获得能产生相应抗体的B淋巴细胞，A错误；据图可知，固相抗体和酶标抗体分别与抗原的不同部位结合，说明两者的结构不同，B错误；加入酶标抗体的目的是酶催化检测底物反应，可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量，C正确；据图可知，该方法没有增加识别抗原的种类，D错误。
11．某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙） 进行动物细胞培养。下列叙述正确的是（ ）
A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块
B．恒温培养箱中的CO2浓度维持在5％左右，以促进细胞呼吸
C．为了保证细胞培养所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素
D．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙的毒性大小
【答案】D
【解析】动物细胞培养制备细胞悬液时，应用胰蛋白酶进行处理，A项错误；动物细胞培养的过程中，浓度为5%的CO2的作用是维持培养液的PH，B项错误；为了防止杂菌污染，保证细胞培养所需的无毒环境，需适量添加抗生素，C项错误；为了检测药物对甲、乙的毒性大小，应设置培养液中不加该药物的对照实验，D项正确。
12．人心肌细胞中的肌钙蛋白I（cTnI）在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。下列有关叙述错误的是（ ）
A．反复给小鼠注射cTnI的目的是让小鼠体内产生更多的抗体
B．人工诱导细胞融合获得甲常用的方法可用灭活的病毒诱导
C．经检测、筛选后的丙，既能无限增殖又可分泌特异性抗体
D．抗cTnI单克隆抗体检测心肌损伤具有特异性强、灵敏度高的特点
【答案】A
【解析】用cTnI作为抗原反复注射小鼠，其目的是刺激小鼠产生更多的B淋巴细胞，A错误；注射抗原一段时间后，取B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的诱导因素有灭活的病毒、PEG等，B正确；由以上分析可知，经两次筛选后，获得到的丙细胞具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特点，具有的特点是既能产生特定抗体，又能无限增殖，C正确；与传统抗体的制备方法相比，经此方法制备的抗cTnI单克隆具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等优点，D正确。
二、综合题
13．三七富含三七皂苷、三七多糖、三七素、黄酮等有效成分，具有止血、活血化瘀、消肿定痛、滋补强壮、抗疲劳、耐缺氧、抗衰老、降血脂、降血糖、提高机体免疫功能等众多作用。为了获取上述有效成分，某制药公司利用植物组织培养技术，从培养的愈伤组织中提取这些有效成分。请回答下列问题：
（1）培养时，通常选择新生营养芽作为外植体，这是因为__________________。外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为_________，此过程需要使用的生长调节剂是_________（填“脱落酸”或“2，4—D”）。
（2）多倍体的愈伤组织细胞产生的有效成分量常高于二倍体。为了获得更多的有效成分，科研人员利用__________处理二倍体愈伤组织细胞，使其细胞中的染色体数目加倍。欲确定愈伤组织细胞中的染色体数目，通常需制成装片，进行显微镜观察，此过程中需要对染色体染色，常用的染色剂是___________。
（3）为获得多倍体的愈伤组织细胞，也可以先用______________酶去除细胞壁，获得具有活力的__________。再用化学诱导剂诱导细胞两两融合，形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织。若要得到多倍体植株，可在上述的基础上，再经_______________形成。
【答案】（1）细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织 脱分化 2，4－D
（2）秋水仙素或低温 醋酸洋红液（或“龙胆紫溶液”）
（3）纤维素酶和果胶 原生质体 再分化
【解析】（1）因新生营养芽，其细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织，所以进行植物组织培养时，通常选择新生营养芽作为外植体。外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为脱分化。2，4－D为生长素类似物，而生长素能够促进细胞伸长生长，脱落酸的主要作用之一是抑制细胞分裂，所以脱分化过程需要使用的生长调节剂是2，4－D。
（2） 秋水仙素或低温可抑制纺锤体的形成，进而使其细胞中的染色体数目加倍。染色体可被醋酸洋红液或龙胆紫溶液等碱性染料染成深色，因此欲用显微镜观察确定愈伤组织细胞中的染色体数目，常用醋酸洋红液或龙胆紫溶液对染色体染色。
（3）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可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。愈伤组织细胞经过再分化可发育成植物体。
14．2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了在癌症免疫负调控机制，尤其是免疫检查点的研究中取得成就的科学家。免疫检查点分子众多，PD- I/PD-LI是其中最关键的一个免疫检查点。利用抗PD-1或PD-L1单克隆抗体类制剂阻断PD-1/PD-LI途径的治疗已经成为癌症免疫治疗的焦点。如图为制备上．述单克隆抗体的过程。请据图回答下列问题：
（1）过程①采用的实验技术为__________。促进该过程常使用_______________诱导。
（2）在细胞培养过程中，首先应保证被培养细胞处于__________环境中，细胞培养还应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的主要作用是______________________________。
（3）假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成___________种类型的细胞C，经过筛选获得的细胞D是_______ ，其具有的特点是__________________________________________。
（4）由上述过程制备的单克隆抗体不能直接用于人体，原因是______________________。
【答案】（1）动物细胞融合 灭活的病毒
（2）无菌、无毒 维持细胞培养液的pH值
（3）3 杂交瘤细胞 既能产生抗体，又能无限增殖
（4）小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，如果贸然用于人体的话可能会使人体产生不良的反应。
【解析】（1）过程①采用的实验技术为动物细胞融合技术，该技术的原理是细胞膜的流动性。促进该过程常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等，对于动物细胞融合经常使用灭活的病毒诱导。
（2）在细胞培养过程中。首先应保证被培养细胞处于无菌、无毒的环境中，细胞培养还应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，此时，CO2的主要作用是维持细胞培养液的pH值。
（3）假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成三种类型的细胞C，即AA型细胞、AB型细胞和BB型细胞，经过筛选获得的细胞D是杂交瘤细胞，其应该既能产生抗体，又能无限增殖，这样该细胞才能在体外或体内条件下大量培养。
（4）由上述过程制备的单克隆抗体不能直接用于人体，因为小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，如果贸然用于人体的话可能会使人体产生不良的反应。
15．科研人员将对绒毛生长有促进作用的胰岛素样生长因子基因（IGF-1G）导入山羊成纤维细胞内，再进行体细胞克隆获得转基因克隆绒山羊，其操作流程如下图所示。请回答下列问题：
（1）过程甲在构建基因表达载体时，必须使用的工具酶是____________。基因表达载体上有RNA聚合酶的识别和结合位点，可驱动IGF-1G转录，该部位被称为______________。
（2）过程乙在核移植构建重组细胞时，需要先除去_______的核，目的是_____________。
（3）培养重组细胞的过程中，向培养液中通入一定浓度CO2的目的是________________。
（4）过程丁通常将发育至____________期的早期胚胎移入代孕母羊的子宫内发育。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的______________。
【答案】（1）限制酶和DNA连接酶 启动子
（2）卵母细胞 保证核遗传物质来自含IGF-IG（或目的基因、转胰岛素样生长因子基因）的成纤维细胞
（3）维持培养液pH的稳定（或维持培养液的pH）
（4）桑椹胚或囊胚 全能性
【解析】（1）在构建基因表达载体时，需使用限制酶切割含有目的基因（IGF-1G）的DNA片段和载体，再用DNA连接酶将切割后所获得的目的基因和载体连接起来形成重组DNA分子，即必须使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶。基因表达载体上的启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合位点，可驱动IGF-1G转录出mRNA。
（2）为了保证核遗传物质来自含IGF-IG的成纤维细胞，在核移植构建重组细胞时，需要先除去卵母细胞的细胞核。
（3）培养重组细胞需借助动物细胞培养技术，在此过程中，向培养液中通入一定浓度CO2的目的是维持培养液的pH。
（4）过程丁表示胚胎移植。在进行胚胎移植时，通常选择发育至桑椹胚或囊胚期的早期胚胎。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这说明早期胚胎细胞具有全能性。
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