人教(2019)生物选择性必修3（知识点+跟踪检测）第2讲 细胞工程(含答案）
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| 名称 | 人教(2019)生物选择性必修3（知识点+跟踪检测）第2讲 细胞工程(含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-22 22:45:21 | ||
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文档简介
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人教(2019)生物选择性必修3（知识点+跟踪检测）
第2讲 细胞工程
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4.1.1 阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程
4.1.2 概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术
4.1.3 举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率
4.2.1 阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础
4.2.2 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程
4.2.3 阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
4.2.4 概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术
一、细胞工程
1．操作水平：细胞水平或细胞器水平。
2．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。
二、植物细胞工程
1．植物细胞的全能性
2．植物细胞工程的基本技术
3．植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径
①微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
特点：
②作物脱毒技术：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。
③人工种子：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。
(2)作物新品种的培育
①单倍体育种
a．实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
b．流程：花药单倍体幼苗纯合子。
c．优点：后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。
②突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产
①细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
②培养阶段：愈伤组织阶段。
③技术基础：植物组织培养技术。
三、动物细胞培养与核移植技术
1．动物细胞培养
2．动物细胞核移植技术
四、动物细胞融合与单克隆抗体
1．动物细胞融合
(1)概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。
(2)条件：需要用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒或电激等诱导因素。
(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。
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。
[基础微点练清]
1．判断正误
(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性(√)
(2)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的(×)
(3)用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术[新人教版选择性必修3 P42“概念检测”T1(1)](√)
(4)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志(√)
(5)细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高了单个细胞中次生代谢物的含量(√)
[新人教版选择性必修3 P42“概念检测”T1(2)]
(6)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(×)
(7)动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞(×)
(8)用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的培养细胞(√)
(9)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(×)
(10)培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理，分瓶后才能继续增殖(√)
[新人教版选择性必修3P47“概念检测”T1(4)]
2．下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A．动物细胞培养过程中，可用胃蛋白酶处理使细胞分散开
B．通过动物细胞培养获得大量细胞，可证明动物细胞具有全能性
C．动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
D．动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵
解析：选C 动物细胞培养过程中，应用胰蛋白酶处理使细胞分散开，A错误；通过动物细胞培养获得大量细胞，没有获得完整个体，不能证明动物细胞具有全能性，B错误；动物细胞培养选用的培养材料大多是幼龄动物的组织或细胞，D错误。
3．(新人教版选择性必修3 P51“概念检测”T1)下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是( )
A．它们的原理都涉及细胞膜的流动性
B．都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合
C．融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞
D．前者主要是为了获得细胞产品，后者主要是为了获得杂种植株
解析：选C 动物细胞没有细胞壁，所以不用纤维素酶和果胶酶处理。
4．(新人教版选择性必修3 P45“思考·讨论”T1)幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
提示：幼龄动物细胞更容易培养，因为这些细胞分化程度低，全能性高，容易生长和发育。
5．应用植物组织培养技术，不仅可实现种苗的快速繁殖、培育无病毒植株，也可加快作物及苗木育种。下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程。请回答下列问题：
(1)愈伤组织是由离体的茎段经________过程形成的，此时愈伤组织细胞________(填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。
(2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中γ射线照射的目的是______________，用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织，原因是________________________；处理2中添加的物质X为________。
(3)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜、农杆菌转化法获得抗虫棉中，必需用到植物组织培养技术的是________________________________________________________________________。
解析：由图分析可知，培育柑橘耐盐植株利用了γ射线照射，使其发生基因突变，再利用一定浓度盐的培养基去选择耐盐植株。(1)离体的茎段经过脱分化过程形成愈伤组织，此时愈伤组织具有未分化的特点，细胞依然具有全能性。(2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中γ射线照射的目的是诱导基因突变。愈伤组织细胞处于不断地分裂状态，易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变，因此通常用γ射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果。该技术最终培育柑橘耐盐植株，因此处理2中添加的物质X为NaCl，起选择作用，具有能适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长，不适应的愈伤组织死亡。(3)三倍体无子西瓜的培养过程是：利用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，使之变成四倍体植株，再用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，结出三倍体的种子。第二年将此三倍体的西瓜种子种下去，授以二倍体的花粉，结出三倍体的无子西瓜。整个过程中没有用到植物组织培养。作物育种研究中常用农杆菌转化法将含抗虫基因的Ti质粒导入到植物体细胞中，再利用植物组织培养技术获得抗虫的农作物。运用细胞工程培育白菜—甘蓝杂种植株，需要采用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。
答案：(1)脱分化 具有 (2)诱发基因突变 愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发基因突变 NaCl(或盐) (3)白菜—甘蓝、抗虫棉
一、植物细胞工程
[试考题·查欠缺]
1．(江苏高考)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
解析：选C 通常将花药用体积分数为70%的酒精浸泡30 s，立即取出，在无菌水中清洗；过程②为脱分化形成愈伤组织的过程，所用培养基中细胞分裂素和生长素的比例应适中；过程③为再分化，因用秋水仙素处理了由花药形成的愈伤组织细胞，故能筛选获得纯合的二倍体；过程④应将炼苗后的植株移栽到土壤中。
2．(全国卷Ⅲ)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有________________________。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是____________________________。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是______________________________________________________________________________________________。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的________过程，最终可形成试管苗。
(4)步骤⑥要进行照光培养，其作用是___________________________________
________________________________________________________________________。
(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的____________________，这种繁殖方式属于________繁殖。
解析：(1)植物细胞具有全能性，故用分化的植物细胞可以培养成完整的植株。(2)形成层细胞分化程度低、全能性高，易培养成功，所以要选取含有形成层的组织进行组织培养。(3)培养愈伤组织过程中，需要一定的营养和激素诱导等条件，步骤⑤和步骤⑥在培养过程中需要的生长素和细胞分裂素的比例不同，所以从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基。在培养基上愈伤组织通过细胞的分化(再分化)过程，最终可形成试管苗。(4)试管苗需要照光培养，以便诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用，培养成正常的植株。(5)组培植株是在离体植物器官、组织、细胞等培养的基础上获得的，其理论基础是植物细胞具有全能性，其一般可以保持优良品种的遗传特性。植物组织培养技术没有经过两性生殖细胞的融合，因此属于无性繁殖。
答案：(1)全能性(或形成完整植株所需的全部基因)
(2)形成层容易诱导形成愈伤组织 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分化(或再分化) (4)诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特性 无性
3．(2019·全国卷Ⅱ)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有________________________________________(答出2点即可)。
(2)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示)，这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是______________________________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质，因此应含有植物激素、________和________等几类物质。
(3)用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的________进行组织培养。
(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是________________________________(用流程图表示)。
解析：(1)植物微型繁殖属于植物组织培养技术，其优点是能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快等。(2)人工种皮具备透气性，使胚状体易获得氧气，有利于胚状体进行呼吸作用。植物的生长需要有机物和无机物等营养，人工胚乳中应含有植物激素、矿质元素和糖等几类物质，这些物质都是胚状体生长所必需的。(3)植物的茎尖含病毒较少，适合用其进行组织培养获得脱毒苗。(4)植物组织培养中主要包含脱分化和再分化两个过程，结合基因工程，培育转基因植株的过程为含目的基因的细胞愈伤组织小植株。
答案：(1)能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快 (2)有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖 (3)茎尖
(4)含目的基因的细胞愈伤组织小植株
[强知能·补欠缺]
1．植物组织培养的关键
(1)条件：离体，一定营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。
(2)培养基状态：固体培养基(需再分化，生根培养基和生芽培养基)。
(3)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。
(4)光照的应用：脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。
2．植物激素对植物组织培养的影响
(1)使用顺序不同实验结果不同
使用顺序 实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素 细胞既分裂也分化
同时使用 分化频率提高
简记为：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化频率高
(2)生长素/细胞分裂素的值影响植物细胞的发育方向
生长素/细胞分裂素 植物细胞的发育方向
高 有利于根的分化，抑制芽的形成
低 有利于芽的分化，抑制根的形成
适中 促进愈伤组织的生长
简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤
3.植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法
(1)诱导产生的杂种细胞类型(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)。
①未融合的细胞：A和B。
②两两融合的细胞：AA、BB和AB。
③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。
植物性状 结论
①只表现出一种植物的性状 未融合的细胞
②得到的是具有两种亲本性状的植物 杂种植株
③得到的是两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强 多细胞融合体
④得到的是一种植物的性状，但是效果得到加强 同种细胞
融合的结果
4.杂种植株遗传物质变化的判断
(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，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，其体细胞中染色体为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。
[练题点·全过关]
1．(山东等级考)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
解析：选C 由图可知，①为去除植物细胞的细胞壁，获得原生质体的过程，该过程需用纤维素酶和果胶酶处理细胞，A正确；由题干可知，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发生断裂，则形成的染色体片段在细胞融合后可能会存留在杂种细胞中，故为了使普通小麦获得中间偃麦草的耐盐性状，需要将中间偃麦草细胞中的染色体断裂，过程②用不同剂量的紫外线照射的目的是断裂中间偃麦草的染色体，B正确；图中过程③为两种原生质体的融合，常用的融合手段为物理法和化学法，灭活的病毒通常用来融合动物细胞，C错误；普通小麦不具有耐盐性状，因此筛选出的耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。
2．(2021·漳州月考)紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员通过培养紫草细胞生产紫草素。为了获取紫草素，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种有效成分。请回答下列问题：
(1)培养时，通常选择新生的芽作为外植体，这是因为________________________。将离体的芽培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其依次产生______、________，最终形成完整的植株。
(2)假设紫草与另一种植物A均为二倍体药用植物(紫草细胞中有2n条染色体，A植物细胞中有2m条染色体)。某药物研究所拟利用植物体细胞杂交技术培育同时含有两种有效成分的新型药用植物。为了得到原生质体需用________酶和________酶去除两植物的细胞壁，然后诱导其融合形成杂种细胞。
(3)融合形成的杂种细胞在有丝分裂后期含有__________条染色体。杂种细胞培育成的新型药用植物为________倍体，在这个过程中所利用的生物学原理是__________________________。
解析：(1)植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，培养时选择新生的芽作为外植体，是因为新生芽的分化程度低、全能性高，在培养过程中容易诱导其脱分化形成愈伤组织；植物组织培养的过程：将离体的芽培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其脱分化产生愈伤组织，再分化形成胚状体或丛芽，最终继续分裂和分化形成完整个体。(2)在植物体细胞杂交过程中，需要用纤维素酶和果胶酶处理植物的细胞壁，获得原生质体，然后诱导再生出新的细胞壁，形成杂种细胞。(3)根据题意，紫草细胞中有2n条染色体，A植物细胞中有2m条染色体，融合后的细胞中具有二者所有的染色体，因此染色体数目为2n＋2m，则有丝分裂后期染色体数目加倍为4(m＋n)。杂种细胞发育成的药用植物融合了二者的染色体组，故杂种细胞培育成的新型药用植物为四倍体，将杂种细胞培养成个体利用了植物细胞的全能性。
答案：(1)细胞分化程度低，容易诱导脱分化 愈伤组织 丛芽 (2)纤维素 果胶 (3)4(n＋m) 四 植物细胞具有全能性
二、动物细胞工程
[试考题·查欠缺]
1．(2020·全国卷Ⅰ)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)。
解析：(1)实验前给小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激小鼠机体发生免疫反应，从而产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。(2)制备单细胞悬液的主要实验步骤：从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞，然后用培养液将分散的细胞稀释制成单细胞悬液。(3)图中筛选1采用特定的选择培养基，在该培养基上，未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞(杂交瘤细胞)才能生存。图中筛选2含多次筛选，利用抗原与抗体特异性结合的原理，就可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。(4)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，可将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。
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
2．(2018·全国卷Ⅲ)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”)。
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。将重组细胞形成的早期胚胎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与提供细胞核的个体的体细胞的染色体数目相同。(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，动物体细胞核移植获得克隆动物的难度明显高于胚胎细胞核移植。(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。
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
[强知能·补欠缺]
1．植物组织培养与动物细胞培养的比较
项目 植物组织培养 动物细胞培养
理论基础 植物细胞的全能性 细胞增殖
前处理 无菌、离体 无菌；用胰蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开
取材 植物较幼嫩的部位或花药等 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
培养基性质 固体 液体
培养基成分 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、琼脂等 糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等
结果 最终产生新个体，体现了细胞的全能性 细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，不能体现细胞的全能性
相同点 ①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂
2．植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
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 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞后，诱导细胞融合
诱导手段 ①物理法：离心、振动、电激等 ②化学法：聚乙二醇(PEG) ①物理、化学法：与植物体细胞杂交的诱导手段相同 ②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
3．单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的
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，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
4．动物体细胞克隆技术(核移植技术)
(1)原理：动物细胞核具有全能性。
(2)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
(3)核移植过程(以克隆高产奶牛为例)
(4)应用：①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。②保护濒危物种。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。
[练题点·全过关]
1．如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备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，又能产生专一性抗体的杂交瘤细胞。
(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____________(填工具酶)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______________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)若图示为诱导动物细胞融合，则a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，又可以产生专一性抗体。(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、乙细胞的原生质体融合。该技术可以克服有性杂交远缘不亲和的障碍，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。
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 克服了有性杂交远缘不亲和的障碍，扩大了亲本组合的范围 (3)细胞膜的流动性
2．紫杉醇是一种具有抗癌活性的化合物，为了迅速高效地分离、纯化紫杉醇，实验小组以紫杉醇为抗原免疫小鼠，取免疫小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，并经过筛选获得能稳定分泌紫杉醇单克隆抗体的杂交瘤细胞，回答下列问题：
(1)紫杉醇单克隆抗体的获得所涉及的生物技术手段有________________________，该实例说明单克隆抗体具有____________________的优点。
(2)免疫小鼠和骨髓瘤细胞融合后产生多种杂交细胞，为了获得杂交瘤细胞应用特定的__________进行筛选，然后通过专一抗体检测阳性和克隆化培养获得______________________________的杂交瘤细胞。
(3)若要体内培养杂交瘤细胞，可将杂交瘤细胞注入小鼠的_________，若要在体外培养液中培养杂交瘤细胞，需要将培养液放置在95%的空气和5%的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是_________________。
(4)紫杉醇是红豆杉产生的一种代谢产物，欲利用植物组织培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到____________阶段，原因是________________________________________________________________________。
解析：(1)取免疫小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合，采用的是动物细胞融合技术，在融合前和筛选杂交瘤细胞的过程中均需要采用动物细胞培养技术来培养相应的细胞。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点。(2)制备单克隆抗体的过程中至少需要对细胞进行两次筛选：第一次是在特定的选择性培养基上，将杂交瘤细胞筛选出来；由于筛选出的杂交瘤细胞有很多种，因此第二次筛选的目的是通过专一抗体检测阳性和克隆化培养，从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖，又能产生抗紫杉醇的抗体的杂交瘤细胞筛选出来。(3)最终筛选出来的杂交瘤细胞，可以将其注射到小鼠腹腔内进行体内培养，也可以在体外培养液中进行大规模培养。后者需要将培养液放置在95%的空气和5%的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是维持培养液的pH。(4)紫杉醇是红豆杉产生的一种代谢产物。由于愈伤组织的细胞分裂快，代谢旺盛，所以，欲利用植物组织培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到愈伤组织阶段。
答案：(1)动物细胞培养和动物细胞融合 特异性强，灵敏度高 (2)选择培养基 既能大量增殖，又能产生抗紫杉醇的抗体 (3)腹腔 维持培养液的pH (4)愈伤组织 愈伤组织的细胞分裂快，代谢旺盛
一、科学思维——植物细胞工程与生物育种分析
[典例] (2018·天津高考)芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是( )
A．形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B．幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C．雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D．与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组
[解析] 植物组织培养过程中，生长素与细胞分裂素用量的比例适中时，可促进愈伤组织的形成；由花粉培养形成幼苗利用的是植物组织培养技术，这一过程需要经过脱分化和再分化；雄株丁(XY)的亲本为乙、丙，乙、丙都是由花粉培育的幼苗经染色体加倍形成的，故雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XX、YY；植株乙、丙杂交产生植株丁的过程中发生了减数分裂，故会发生非同源染色体上的非等位基因自由结合的基因重组过程。
[答案] C
[思维建模]
根据育种程序图识别育种名称和过程
[模型解读]
(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A—杂交，D—自交，B—花药离体培养，C—秋水仙素处理，E—诱变处理，F—秋水仙素处理，G—转基因技术，H—脱分化，I—再分化，J—包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。
(2)根据以上分析可以判断：“亲本新品种”为杂交育种，“亲本新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗E,新品种”为诱变育种，“种子或幼苗F,新品种”为多倍体育种，“植物细胞新细胞H,愈伤组织胚状体人工种子―→新品种”为基因工程育种。
[素养训练]
1．如图是“番茄马铃薯”杂种植株的培育过程，其中①～⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是( )
A．过程①表示在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
B．过程②诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具有选择透过性的原理
C．可以根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D．植物有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍
解析：选C 获得植物的原生质体操作一般在等渗溶液中进行，若在低渗溶液中进行，则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破；过程②诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具有流动性的原理；可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生；植物有性杂交不能克服远缘杂交不亲和的障碍。
2．超氧化物歧化酶(SOD)是一种源于生命体的活性物质，能清除对人体有害的物质，被誉为人体内的垃圾清道夫。如图为培育含SOD植物新品种的过程，相关叙述正确的是( )
A．①过程常用感受态细胞法导入SOD基因
B．②③过程所用的激素种类和比例都相同
C．经过②过程再包装人工种皮，即可制成人工种子
D．图示育种过程体现了植物细胞的全能性
解析：选D 目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法，感受态细胞法常用于将目的基因导入微生物，A错误；②脱分化、③再分化过程所用的激素种类相同，但比例不同，B错误；经过③过程形成的胚状体再包装人工种皮，即可制成人工种子，C错误；植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，D正确。
3．如图为某二倍体植物单倍体育种过程，下列叙述正确的是( )
A．①中发生了染色体数目变异
B．②一般采用花药离体培养的方法
C．③中秋水仙素抑制着丝点分裂
D．④中选到的植株中1/4为纯合子
解析：选B ①为杂交过程，产生的子代染色体数目没有改变，A错误； ②为花药离体培养过程，可获得单倍体植株，B正确；③中秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，但是不抑制着丝点的分裂，C错误； ④过程产生比例相等的4种纯合子，D错误。
二、科学思维——归纳概括细胞工程的原理与技术方法
[典例] (2016·全国卷Ⅱ)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①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。②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(利)”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)哺乳动物的正常细胞核中性染色体的组成为XX(雌性)或XY(雄性)。卵母细胞在培养至减数第二次分裂的中期时，常采用显微操作法去除细胞核。②过程是将早期胚胎移植到代孕个体的子宫中，即代表的是胚胎移植。(2)一般来说，动物细胞在传代培养到10～50代时，部分细胞的细胞核型可能会发生变化，即遗传物质的稳定性会降低。因此，选材时一般选10代以内的细胞，以保证细胞正常的二倍体核型。(3)获得的克隆动物性状与供体动物基本相同，但不完全相同，从遗传物质的角度分析，性状不完全相同的原因是：克隆动物细胞质中的遗传物质来自去核卵母细胞的细胞质，细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响。(4)高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性在卵母细胞细胞质中的物质的作用下仍能得以表达。故克隆羊“多莉(利)”以及其他克隆动物的培育成功，证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
[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)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性
[素养升华]
1．归纳细胞工程的原理与技术方法
细胞工程 技术方法 原理
植物细胞工程 植物组织培养 植物细胞的全能性
植物体细胞杂交 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
动物细胞工程 动物细胞培养 细胞增殖
动物细胞核移植 动物细胞核的全能性
动物细胞融合 细胞膜的流动性
2．细胞工程中细胞融合模型
[模型解读]
(1)若图示为动物细胞融合的过程，则甲、乙细胞可以为同种细胞，也可以为异种细胞，丙细胞为杂交细胞，丁细胞是丙通过有丝分裂得到的。可以通过把能产生抗体的浆细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合，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，需要用纤维素酶和果胶酶制备原生质体甲、乙，丙细胞为融合的原生质体，丁细胞为长出细胞壁的杂种细胞。
(3)若甲细胞为去核的卵母细胞，乙细胞为供核细胞，则丙细胞为重组细胞，类似于受精卵，其遗传物质主要来源于乙。
[素养训练]
1．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
解析：选D 过程①是制备原生质体，获得的原生质体若悬浮在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩，A错误；过程②是植物组织培养的再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B错误；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，且脱分化形成的愈伤组织细胞已经具备细胞壁，故过程③不需要用秋水仙素处理，C错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核，细胞核中含有个体生长发育所需的全部遗传信息，故原生质体仍保持细胞的全能性，D正确。
2.右图为细胞融合的示意图，下列叙述错误的是( )
A．若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去除细胞壁再诱导融合
B．a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现
C．c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性有关
D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
解析：选D 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细胞和b细胞之间的融合需要促融处理；细胞的融合与细胞膜的流动性有关；融合后的c细胞中的基因进行选择性表达，只能表达a、b两细胞的部分基因。
3．絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀，起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果，将絮凝性细菌和石油降解菌融合，构建目的菌株。其流程如下。据图回答下列问题：
(1)溶菌酶的作用是__________________。PEG的作用是________________________。
(2)经处理后，在再生培养基上，未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖，原因是成功融合的细胞既可以____________________，又可以____________。
(3)目的菌株的筛选：筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有________的培养基上生长的AB融合菌，选择效果最好的作为目的菌株，其同化作用类型应为__________型，属于生态系统中的________(成分)。
(4)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果，将目的菌株进行发酵培养，定时取发酵液，加入石油污水中，还应设置________________________________为对照组。
解析：(1)细菌所具有的细胞壁妨碍了细菌细胞的融合，所以溶菌酶的作用是将其细胞壁进行溶解，以获得原生质体。PEG是促进细胞融合的促融剂，其作用是诱导原生质体融合。(2)由图示分析可知，A菌细胞质失去活性，B菌DNA失去活性，所以AB融合菌有A的DNA和B的细胞质，既可以分泌絮凝活性物质又可以降解石油，在选择培养基上A菌或B菌都不能存活，而融合的AB菌能进行生长并繁殖。(3)目的菌的选择是要选择既能分泌具有絮凝活性物质的高分子化合物，又具有降解石油能力的AB融合菌，因此目的菌株能在含有石油的培养基上生长，其同化作用类型为异养型，属于生态系统中的分解者。(4)为探究目的菌株在不同时间的絮凝效果，设置的对照组实验应是不加发酵液(没有目的菌株)的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)。
答案：(1)溶解(去除、破坏)细胞壁 诱导(或促进)原生质体融合 (2)分泌絮凝活性物质 降解石油(合理即可) (3)石油 异养 分解者 (4)不加发酵液的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)
一、对点练小题，落实主干知识
1．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是( )
A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害
B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控
D．生根时，培养基通常应含α 萘乙酸等生长素类调节剂
解析：选B 植物组织培养中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对培养材料的伤害；植物体细胞的杂交需先除去细胞壁得到原生质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞；细胞分化的实质是基因的选择性表达；植物组织培养过程中，生根阶段的培养基中通常应含有生长素类调节剂。
2．(2021年1月新高考8省联考·湖北卷)某实验小组从甲兔的皮肤细胞提取细胞核，注入乙兔去核的卵母细胞中，体外培养一段时间后，植入丙兔的子宫，最终丙兔顺利产下丁兔。下列叙述错误的是( )
A．丁兔的性状与甲兔相同
B．该生殖方式属于无性繁殖
C．丁兔的遗传物质与丙兔无关
D．与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔
解析：选A 丁兔细胞核的遗传物质来源于甲兔，丁兔细胞质的遗传物质来源于乙兔，且生物的性状除受基因控制外，还受环境因素的影响，因此丁兔的性状与甲兔不完全相同，A错误；丁兔没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性繁殖，B正确；丙兔只提供了丁兔胚胎发育的场所，丁兔的遗传物质与丙兔无关，C正确；丁兔的DNA主要来自甲兔的细胞核，因此与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔，D正确。
3．下列有关细胞工程的说法正确的是( )
A．在愈伤组织形成的过程中，除适宜的温度、pH和无菌条件外，还需要有植物激素进行调节
B．植物体细胞杂交前需要用酶去除细胞壁获得原生质体，然后再用灭活的病毒促进融合
C．利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式
D．动物细胞应在含5%的CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是为细胞提供碳源
解析：选A 在愈伤组织形成的过程中，需添加生长素和细胞分裂素等植物激素进行调节；灭活的病毒是促进动物细胞融合特有的方法；核移植属于克隆，为无性生殖，不会产生新物种；动物细胞应在含5%的CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是维持培养液中的pH。
4．(2021·浙江选考)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
解析：选C 步骤①和细胞培养过程都需要在无菌环境中进行，A错误；步骤②需要胰蛋白酶处理使细胞分离，盐酸会杀死细胞，B错误；步骤③到④的分瓶操作常用胰蛋白酶处理，C正确；步骤④传代培养过程中，细胞的形态和功能可能会发生变化，从而使细胞发生转化，D错误。
5．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后的兔子卵细胞中，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人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆技术的叙述中，正确的是( )
A．动物体细胞核移植技术只能克隆雌性动物
B．可用基因枪法去除卵母细胞的细胞核
C．使用灭活的病毒等方法激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育
D．利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良进程
解析：选D 生物的性别由位于细胞核内性染色体上的基因决定，利用动物体细胞核移植技术可有选择性地繁殖某一性别的家畜，既可得到雌性动物，也可得到雄性动物，A错误；通过显微操作技术可以去除卵母细胞的细胞核，B错误；灭活的病毒可诱导动物细胞融合，但不能激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育，C错误；利用体细胞核移植技术已展示出广阔的应用前景，在畜牧生产中，可以快速繁殖具有优良品质的家畜，D正确。
6．某科研所为防治SARS，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出了单克隆抗体。下列叙述错误的是( )
A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，以获得相应的B细胞
B．体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C．将B细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞不一定为杂交瘤细胞
D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法能诊断出SARS病毒感染者
解析：选B 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，使其产生免疫反应，以获得相应的B细胞，A正确；单个效应B细胞有产生抗体的能力，但没有无限增殖的本领，因此在体外培养单个效应B细胞不可能获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体，B错误；将B细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞，还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等，C正确；单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，因此利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者，D正确。
二、系统练大题，强化科学思维
7．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②称为________________技术，与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为________，过程④相当于________，过程⑤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②是把a、b两个原生质体融合在一起，称为原生质体融合。过程③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④的结果是形成了愈伤组织，为脱分化过程。(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。不同种的植物间存在生殖隔离 (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
8．猪繁殖与呼吸综合征是一种严重威胁我国养猪业发展的传染病，由PRRSV病毒引起。科学家制备出PRRSVGP3蛋白的单克隆抗体可对该病进行诊断和治疗，制备过程如图所示。请回答下列问题：
(1)在GP3蛋白的单克隆抗体制备过程中，需要用纯化的GP3蛋白对小鼠进行多次免疫，若检测到小鼠血清中出现__________，说明小鼠已经产生了相应的体液免疫过程，可以从小鼠________内提取细胞甲。
(2)①过程为________________，常用于介导的化学试剂为__________。
(3)第二次筛选前，需先对细胞丙进行________培养，再通过__________(填方法)筛选出细胞丁。
(4)单克隆抗体比一般的血清抗体优越得多，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)反复对小鼠进行同种抗原的接种过程，小鼠发生体液免疫并产生相应的GP3抗体，因此可以从免疫器官脾脏中获取能产生抗体的B淋巴细胞，即细胞甲。(2)①过程是将细胞甲和小鼠骨髓瘤细胞融合，可通过聚乙二醇(PEG)完成诱导融合。(3)融合后的杂交瘤细胞经过两次筛选，分别选出杂交瘤细胞和经过克隆培养后存活的能产生单一抗体的杂交瘤细胞。(4)单克隆抗体的优势是特异性强，灵敏度高，同时可以大量制备，而一般的血清抗体纯度低，多种抗体同时存在，与相应蛋白质结合的特异性较差。
答案：(1)GP3抗体 脾脏 (2)细胞融合 聚乙二醇
(3)克隆 抗体检验 (4)一般抗血清中的抗体是一群识别不同抗原部位的抗体混合物，而单克隆抗体识别抗原部位具有专一性
9．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___________酶处理。
(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________速率降低。
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。
答案：(1)相互接触 接触抑制 单(或一) 胰蛋白
(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
10．通过咽拭子取样进行RTPCR技术检测是目前临床上诊断新型冠状病毒感染疑似患者的常用方法，用于核酸检测的RTPCR试剂盒的部分工作原理简图如下。回答下列问题：
(1)RTPCR是指以病毒的RNA为模板通过________过程合成cDNA，并对cDNA进行PCR扩增的过程。进行RTPCR过程中，需要加入的酶有____________________________________。
(2)利用RTPCR试剂盒对新型冠状病毒进行检测时，除借助上述RTPCR技术外，还需要有特异性探针。制作该探针的依据是______________________________，利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是__________。
(3)除核酸检测外，研究人员还研发了基于病毒蛋白的检测技术，该项技术的关键是生产出能与新型冠状病毒结合的特异性抗体。生产该种抗体的大致方案如下：
①向小鼠体内注射新型冠状病毒的抗原蛋白；
②分离免疫小鼠的B淋巴细胞，并与小鼠的骨髓瘤细胞融合，多次筛选、检测，最终获得所需杂交瘤细胞；
③将获得的杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，获得大量的特异性抗体。
上述生产抗体的方案中使用的技术手段有______________________________________，其中步骤②中获得的杂交瘤细胞具有______________________________________________等特点；步骤③中为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是____________________。
解析：(1)以RNA为模板合成cDNA的过程为逆转录，该过程需要逆转录酶的参与；利用PCR技术对cDNA进行扩增时需要耐高温的DNA聚合酶参与。(2)探针是指被放射性同位素标记或荧光标记的一段单链核酸，因此制作该探针的依据是新型冠状病毒的核苷酸序列；利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是分子杂交。(3)题述方案制备的是单克隆抗体，采用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合；杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体；步骤③中为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应定期更换培养液。
答案：(1)逆转录 逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
(2)新型冠状病毒的核苷酸序列 分子杂交 (3)动物细胞培养、动物细胞融合 既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体 定期更换培养液
11．人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，人工制备的抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。回答下列问题。
(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和_________技术。制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于________，使小鼠产生能分泌相应抗体的浆细胞。
(2)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。根据这样的原理，向经诱导后的浆细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基喋呤________(填“能”或“不能”)能筛选杂交瘤细胞，原因是______________________________。
(3)筛选获得的杂交瘤细胞具有________________________________________________________________________
的特点。利用杂交瘤细胞生产的单克隆抗体可以与____________________特异性结合，从而诊断早孕。
解析：(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养技术培养B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞，并利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于抗原，使小鼠免疫产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞(浆细胞)。(2)根据题意分析，向经诱导后的浆细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基喋呤后，浆细胞不能增殖，骨髄瘤细胞中的DNA合成途径被阻断不能增殖，杂交瘤细胞可通过辅助途径合成DNA，能够增殖，进而将杂交瘤细胞筛选出来。(3)杂交瘤细胞具有无限增殖和分泌特异性抗体的特点；利用杂交瘤细胞产生的单克隆抗体可以与人绒毛膜促性腺激素(或HCG)特异性结合，从而诊断早孕。
答案：(1)动物细胞培养 动物细胞融合 抗原 (2)能 浆细胞不能增殖，骨髄瘤细胞中的DNA合成途径被阻断不能增殖，杂交瘤细胞可通过辅助途径合成DNA，能够增殖 (3)能无限增殖并分泌特异性抗体 人绒毛膜促性腺激素(或HCG)
12．利用生物学技术制备抗体的两个途径如图所示，请回答相关问题：
(1)过程①所用特有的诱导因素是________，融合之后要利用有关的培养基进行第一次筛选，目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)据此原理用棉花生产该种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用__________菌。在进行基因工程操作中，真正被用作载体的天然质粒需要进行改造，请简述理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)过程①是将同种动物的骨髓瘤细胞与免疫细胞融合，动、植物细胞融合共有的方法是物理和化学方法，动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒处理。融合之后第一次筛选出杂交瘤细胞。第二欠筛选出能产生所需单一抗体的杂交瘤细胞。(2)③是从浆细胞中提取出mRNA，再逆转录形成DNA，形成目的基因，将目的基因插入农杆菌的Ti质粒的T DNA片段，由于天然质粒很难满足作为载体所具备的一些特点(如要有标记基因、要有一个至多个限制酶切割位点、要有目的基因的启动子和终止子)，且有可能对宿主细胞有害，故要加以改造。
答案：(1)灭活的病毒 将未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞淘汰，留下融合的杂种细胞
(2)农杆 天然质粒很难满足作为载体所具备的一些特点(如要有标记基因、要有一个至多个限制酶切割位点、要有目的基因的启动子和终止子)
13．下面为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题：
(1)图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有______________________(填写抗体的名称)的混合物，这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低，而且纯度低。与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出的优点在于它的________________________________________________________________________，并能大量制备。
(2)图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有________；如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有________种类型。
(3)图中两次筛选的目的不同，其中筛选①的目的是筛选出____________，筛选②的目的是筛选出____________________________________。筛选时所用的培养基是特定的________培养基。
(4)科学工作者正在研究的用于治疗癌症的“生物导弹”就是____________________，用“生物导弹”治疗癌症的方法优于化疗的原因是__________________________。
(5)由图中可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中的______________和____________两大技术。
解析：(1)结合题图可看出，向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，获得的免疫抗血清实际上是含有Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多种抗体的混合物。(2)动物细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性；仅考虑两个细胞的融合，可得到B细胞＋B细胞、骨髓瘤细胞＋骨髓瘤细胞及B细胞＋骨髓瘤细胞3种类型的融合细胞。(3)在单克隆抗体的制备过程中，第1次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第2次筛选的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。筛选时所用的培养基是特定的选择性培养基。(4)把单克隆抗体跟抗癌药物相结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。(5)单克隆抗体的制备运用了动物细胞融合和动物细胞培养两大技术。
答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4 特异性强、灵敏度高
(2)流动性 3 (3)杂交瘤细胞 能产生所需抗体的杂交瘤细胞 选择性 (4)单克隆抗体上连接抗癌药物 不损伤正常细胞，且用药剂量少，毒副作用小 (5)动物细胞融合 动物细胞培养
人教(2019)生物选择性必修3（知识点+跟踪检测）
第2讲 细胞工程
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4.1.1 阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程
4.1.2 概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术
4.1.3 举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率
4.2.1 阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础
4.2.2 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程
4.2.3 阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
4.2.4 概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术
一、细胞工程
1．操作水平：细胞水平或细胞器水平。
2．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。
二、植物细胞工程
1．植物细胞的全能性
2．植物细胞工程的基本技术
3．植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径
①微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
特点：
②作物脱毒技术：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。
③人工种子：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。
(2)作物新品种的培育
①单倍体育种
a．实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
b．流程：花药单倍体幼苗纯合子。
c．优点：后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。
②突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产
①细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
②培养阶段：愈伤组织阶段。
③技术基础：植物组织培养技术。
三、动物细胞培养与核移植技术
1．动物细胞培养
2．动物细胞核移植技术
四、动物细胞融合与单克隆抗体
1．动物细胞融合
(1)概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。
(2)条件：需要用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒或电激等诱导因素。
(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。
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。
[基础微点练清]
1．判断正误
(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性(√)
(2)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的(×)
(3)用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术[新人教版选择性必修3 P42“概念检测”T1(1)](√)
(4)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志(√)
(5)细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高了单个细胞中次生代谢物的含量(√)
[新人教版选择性必修3 P42“概念检测”T1(2)]
(6)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(×)
(7)动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞(×)
(8)用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的培养细胞(√)
(9)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(×)
(10)培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理，分瓶后才能继续增殖(√)
[新人教版选择性必修3P47“概念检测”T1(4)]
2．下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A．动物细胞培养过程中，可用胃蛋白酶处理使细胞分散开
B．通过动物细胞培养获得大量细胞，可证明动物细胞具有全能性
C．动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
D．动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵
解析：选C 动物细胞培养过程中，应用胰蛋白酶处理使细胞分散开，A错误；通过动物细胞培养获得大量细胞，没有获得完整个体，不能证明动物细胞具有全能性，B错误；动物细胞培养选用的培养材料大多是幼龄动物的组织或细胞，D错误。
3．(新人教版选择性必修3 P51“概念检测”T1)下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是( )
A．它们的原理都涉及细胞膜的流动性
B．都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合
C．融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞
D．前者主要是为了获得细胞产品，后者主要是为了获得杂种植株
解析：选C 动物细胞没有细胞壁，所以不用纤维素酶和果胶酶处理。
4．(新人教版选择性必修3 P45“思考·讨论”T1)幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
提示：幼龄动物细胞更容易培养，因为这些细胞分化程度低，全能性高，容易生长和发育。
5．应用植物组织培养技术，不仅可实现种苗的快速繁殖、培育无病毒植株，也可加快作物及苗木育种。下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程。请回答下列问题：
(1)愈伤组织是由离体的茎段经________过程形成的，此时愈伤组织细胞________(填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。
(2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中γ射线照射的目的是______________，用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织，原因是________________________；处理2中添加的物质X为________。
(3)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜、农杆菌转化法获得抗虫棉中，必需用到植物组织培养技术的是________________________________________________________________________。
解析：由图分析可知，培育柑橘耐盐植株利用了γ射线照射，使其发生基因突变，再利用一定浓度盐的培养基去选择耐盐植株。(1)离体的茎段经过脱分化过程形成愈伤组织，此时愈伤组织具有未分化的特点，细胞依然具有全能性。(2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中γ射线照射的目的是诱导基因突变。愈伤组织细胞处于不断地分裂状态，易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变，因此通常用γ射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果。该技术最终培育柑橘耐盐植株，因此处理2中添加的物质X为NaCl，起选择作用，具有能适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长，不适应的愈伤组织死亡。(3)三倍体无子西瓜的培养过程是：利用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，使之变成四倍体植株，再用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，结出三倍体的种子。第二年将此三倍体的西瓜种子种下去，授以二倍体的花粉，结出三倍体的无子西瓜。整个过程中没有用到植物组织培养。作物育种研究中常用农杆菌转化法将含抗虫基因的Ti质粒导入到植物体细胞中，再利用植物组织培养技术获得抗虫的农作物。运用细胞工程培育白菜—甘蓝杂种植株，需要采用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。
答案：(1)脱分化 具有 (2)诱发基因突变 愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发基因突变 NaCl(或盐) (3)白菜—甘蓝、抗虫棉
一、植物细胞工程
[试考题·查欠缺]
1．(江苏高考)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
解析：选C 通常将花药用体积分数为70%的酒精浸泡30 s，立即取出，在无菌水中清洗；过程②为脱分化形成愈伤组织的过程，所用培养基中细胞分裂素和生长素的比例应适中；过程③为再分化，因用秋水仙素处理了由花药形成的愈伤组织细胞，故能筛选获得纯合的二倍体；过程④应将炼苗后的植株移栽到土壤中。
2．(全国卷Ⅲ)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有________________________。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是____________________________。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是______________________________________________________________________________________________。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的________过程，最终可形成试管苗。
(4)步骤⑥要进行照光培养，其作用是___________________________________
________________________________________________________________________。
(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的____________________，这种繁殖方式属于________繁殖。
解析：(1)植物细胞具有全能性，故用分化的植物细胞可以培养成完整的植株。(2)形成层细胞分化程度低、全能性高，易培养成功，所以要选取含有形成层的组织进行组织培养。(3)培养愈伤组织过程中，需要一定的营养和激素诱导等条件，步骤⑤和步骤⑥在培养过程中需要的生长素和细胞分裂素的比例不同，所以从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基。在培养基上愈伤组织通过细胞的分化(再分化)过程，最终可形成试管苗。(4)试管苗需要照光培养，以便诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用，培养成正常的植株。(5)组培植株是在离体植物器官、组织、细胞等培养的基础上获得的，其理论基础是植物细胞具有全能性，其一般可以保持优良品种的遗传特性。植物组织培养技术没有经过两性生殖细胞的融合，因此属于无性繁殖。
答案：(1)全能性(或形成完整植株所需的全部基因)
(2)形成层容易诱导形成愈伤组织 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分化(或再分化) (4)诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特性 无性
3．(2019·全国卷Ⅱ)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有________________________________________(答出2点即可)。
(2)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示)，这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是______________________________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质，因此应含有植物激素、________和________等几类物质。
(3)用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的________进行组织培养。
(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是________________________________(用流程图表示)。
解析：(1)植物微型繁殖属于植物组织培养技术，其优点是能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快等。(2)人工种皮具备透气性，使胚状体易获得氧气，有利于胚状体进行呼吸作用。植物的生长需要有机物和无机物等营养，人工胚乳中应含有植物激素、矿质元素和糖等几类物质，这些物质都是胚状体生长所必需的。(3)植物的茎尖含病毒较少，适合用其进行组织培养获得脱毒苗。(4)植物组织培养中主要包含脱分化和再分化两个过程，结合基因工程，培育转基因植株的过程为含目的基因的细胞愈伤组织小植株。
答案：(1)能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快 (2)有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖 (3)茎尖
(4)含目的基因的细胞愈伤组织小植株
[强知能·补欠缺]
1．植物组织培养的关键
(1)条件：离体，一定营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。
(2)培养基状态：固体培养基(需再分化，生根培养基和生芽培养基)。
(3)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。
(4)光照的应用：脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。
2．植物激素对植物组织培养的影响
(1)使用顺序不同实验结果不同
使用顺序 实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素 细胞既分裂也分化
同时使用 分化频率提高
简记为：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化频率高
(2)生长素/细胞分裂素的值影响植物细胞的发育方向
生长素/细胞分裂素 植物细胞的发育方向
高 有利于根的分化，抑制芽的形成
低 有利于芽的分化，抑制根的形成
适中 促进愈伤组织的生长
简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤
3.植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法
(1)诱导产生的杂种细胞类型(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)。
①未融合的细胞：A和B。
②两两融合的细胞：AA、BB和AB。
③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。
植物性状 结论
①只表现出一种植物的性状 未融合的细胞
②得到的是具有两种亲本性状的植物 杂种植株
③得到的是两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强 多细胞融合体
④得到的是一种植物的性状，但是效果得到加强 同种细胞
融合的结果
4.杂种植株遗传物质变化的判断
(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，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，其体细胞中染色体为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。
[练题点·全过关]
1．(山东等级考)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
解析：选C 由图可知，①为去除植物细胞的细胞壁，获得原生质体的过程，该过程需用纤维素酶和果胶酶处理细胞，A正确；由题干可知，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发生断裂，则形成的染色体片段在细胞融合后可能会存留在杂种细胞中，故为了使普通小麦获得中间偃麦草的耐盐性状，需要将中间偃麦草细胞中的染色体断裂，过程②用不同剂量的紫外线照射的目的是断裂中间偃麦草的染色体，B正确；图中过程③为两种原生质体的融合，常用的融合手段为物理法和化学法，灭活的病毒通常用来融合动物细胞，C错误；普通小麦不具有耐盐性状，因此筛选出的耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。
2．(2021·漳州月考)紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员通过培养紫草细胞生产紫草素。为了获取紫草素，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种有效成分。请回答下列问题：
(1)培养时，通常选择新生的芽作为外植体，这是因为________________________。将离体的芽培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其依次产生______、________，最终形成完整的植株。
(2)假设紫草与另一种植物A均为二倍体药用植物(紫草细胞中有2n条染色体，A植物细胞中有2m条染色体)。某药物研究所拟利用植物体细胞杂交技术培育同时含有两种有效成分的新型药用植物。为了得到原生质体需用________酶和________酶去除两植物的细胞壁，然后诱导其融合形成杂种细胞。
(3)融合形成的杂种细胞在有丝分裂后期含有__________条染色体。杂种细胞培育成的新型药用植物为________倍体，在这个过程中所利用的生物学原理是__________________________。
解析：(1)植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，培养时选择新生的芽作为外植体，是因为新生芽的分化程度低、全能性高，在培养过程中容易诱导其脱分化形成愈伤组织；植物组织培养的过程：将离体的芽培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其脱分化产生愈伤组织，再分化形成胚状体或丛芽，最终继续分裂和分化形成完整个体。(2)在植物体细胞杂交过程中，需要用纤维素酶和果胶酶处理植物的细胞壁，获得原生质体，然后诱导再生出新的细胞壁，形成杂种细胞。(3)根据题意，紫草细胞中有2n条染色体，A植物细胞中有2m条染色体，融合后的细胞中具有二者所有的染色体，因此染色体数目为2n＋2m，则有丝分裂后期染色体数目加倍为4(m＋n)。杂种细胞发育成的药用植物融合了二者的染色体组，故杂种细胞培育成的新型药用植物为四倍体，将杂种细胞培养成个体利用了植物细胞的全能性。
答案：(1)细胞分化程度低，容易诱导脱分化 愈伤组织 丛芽 (2)纤维素 果胶 (3)4(n＋m) 四 植物细胞具有全能性
二、动物细胞工程
[试考题·查欠缺]
1．(2020·全国卷Ⅰ)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)。
解析：(1)实验前给小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激小鼠机体发生免疫反应，从而产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。(2)制备单细胞悬液的主要实验步骤：从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞，然后用培养液将分散的细胞稀释制成单细胞悬液。(3)图中筛选1采用特定的选择培养基，在该培养基上，未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞(杂交瘤细胞)才能生存。图中筛选2含多次筛选，利用抗原与抗体特异性结合的原理，就可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。(4)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，可将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。
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
2．(2018·全国卷Ⅲ)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”)。
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。将重组细胞形成的早期胚胎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与提供细胞核的个体的体细胞的染色体数目相同。(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，动物体细胞核移植获得克隆动物的难度明显高于胚胎细胞核移植。(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。
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
[强知能·补欠缺]
1．植物组织培养与动物细胞培养的比较
项目 植物组织培养 动物细胞培养
理论基础 植物细胞的全能性 细胞增殖
前处理 无菌、离体 无菌；用胰蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开
取材 植物较幼嫩的部位或花药等 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
培养基性质 固体 液体
培养基成分 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、琼脂等 糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等
结果 最终产生新个体，体现了细胞的全能性 细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，不能体现细胞的全能性
相同点 ①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂
2．植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
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 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞后，诱导细胞融合
诱导手段 ①物理法：离心、振动、电激等 ②化学法：聚乙二醇(PEG) ①物理、化学法：与植物体细胞杂交的诱导手段相同 ②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
3．单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的
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，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
4．动物体细胞克隆技术(核移植技术)
(1)原理：动物细胞核具有全能性。
(2)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
(3)核移植过程(以克隆高产奶牛为例)
(4)应用：①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。②保护濒危物种。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。
[练题点·全过关]
1．如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备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，又能产生专一性抗体的杂交瘤细胞。
(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____________(填工具酶)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______________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)若图示为诱导动物细胞融合，则a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，又可以产生专一性抗体。(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、乙细胞的原生质体融合。该技术可以克服有性杂交远缘不亲和的障碍，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。
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 克服了有性杂交远缘不亲和的障碍，扩大了亲本组合的范围 (3)细胞膜的流动性
2．紫杉醇是一种具有抗癌活性的化合物，为了迅速高效地分离、纯化紫杉醇，实验小组以紫杉醇为抗原免疫小鼠，取免疫小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，并经过筛选获得能稳定分泌紫杉醇单克隆抗体的杂交瘤细胞，回答下列问题：
(1)紫杉醇单克隆抗体的获得所涉及的生物技术手段有________________________，该实例说明单克隆抗体具有____________________的优点。
(2)免疫小鼠和骨髓瘤细胞融合后产生多种杂交细胞，为了获得杂交瘤细胞应用特定的__________进行筛选，然后通过专一抗体检测阳性和克隆化培养获得______________________________的杂交瘤细胞。
(3)若要体内培养杂交瘤细胞，可将杂交瘤细胞注入小鼠的_________，若要在体外培养液中培养杂交瘤细胞，需要将培养液放置在95%的空气和5%的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是_________________。
(4)紫杉醇是红豆杉产生的一种代谢产物，欲利用植物组织培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到____________阶段，原因是________________________________________________________________________。
解析：(1)取免疫小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合，采用的是动物细胞融合技术，在融合前和筛选杂交瘤细胞的过程中均需要采用动物细胞培养技术来培养相应的细胞。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点。(2)制备单克隆抗体的过程中至少需要对细胞进行两次筛选：第一次是在特定的选择性培养基上，将杂交瘤细胞筛选出来；由于筛选出的杂交瘤细胞有很多种，因此第二次筛选的目的是通过专一抗体检测阳性和克隆化培养，从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖，又能产生抗紫杉醇的抗体的杂交瘤细胞筛选出来。(3)最终筛选出来的杂交瘤细胞，可以将其注射到小鼠腹腔内进行体内培养，也可以在体外培养液中进行大规模培养。后者需要将培养液放置在95%的空气和5%的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是维持培养液的pH。(4)紫杉醇是红豆杉产生的一种代谢产物。由于愈伤组织的细胞分裂快，代谢旺盛，所以，欲利用植物组织培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到愈伤组织阶段。
答案：(1)动物细胞培养和动物细胞融合 特异性强，灵敏度高 (2)选择培养基 既能大量增殖，又能产生抗紫杉醇的抗体 (3)腹腔 维持培养液的pH (4)愈伤组织 愈伤组织的细胞分裂快，代谢旺盛
一、科学思维——植物细胞工程与生物育种分析
[典例] (2018·天津高考)芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是( )
A．形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B．幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C．雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D．与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组
[解析] 植物组织培养过程中，生长素与细胞分裂素用量的比例适中时，可促进愈伤组织的形成；由花粉培养形成幼苗利用的是植物组织培养技术，这一过程需要经过脱分化和再分化；雄株丁(XY)的亲本为乙、丙，乙、丙都是由花粉培育的幼苗经染色体加倍形成的，故雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XX、YY；植株乙、丙杂交产生植株丁的过程中发生了减数分裂，故会发生非同源染色体上的非等位基因自由结合的基因重组过程。
[答案] C
[思维建模]
根据育种程序图识别育种名称和过程
[模型解读]
(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A—杂交，D—自交，B—花药离体培养，C—秋水仙素处理，E—诱变处理，F—秋水仙素处理，G—转基因技术，H—脱分化，I—再分化，J—包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。
(2)根据以上分析可以判断：“亲本新品种”为杂交育种，“亲本新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗E,新品种”为诱变育种，“种子或幼苗F,新品种”为多倍体育种，“植物细胞新细胞H,愈伤组织胚状体人工种子―→新品种”为基因工程育种。
[素养训练]
1．如图是“番茄马铃薯”杂种植株的培育过程，其中①～⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是( )
A．过程①表示在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
B．过程②诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具有选择透过性的原理
C．可以根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D．植物有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍
解析：选C 获得植物的原生质体操作一般在等渗溶液中进行，若在低渗溶液中进行，则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破；过程②诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具有流动性的原理；可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生；植物有性杂交不能克服远缘杂交不亲和的障碍。
2．超氧化物歧化酶(SOD)是一种源于生命体的活性物质，能清除对人体有害的物质，被誉为人体内的垃圾清道夫。如图为培育含SOD植物新品种的过程，相关叙述正确的是( )
A．①过程常用感受态细胞法导入SOD基因
B．②③过程所用的激素种类和比例都相同
C．经过②过程再包装人工种皮，即可制成人工种子
D．图示育种过程体现了植物细胞的全能性
解析：选D 目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法，感受态细胞法常用于将目的基因导入微生物，A错误；②脱分化、③再分化过程所用的激素种类相同，但比例不同，B错误；经过③过程形成的胚状体再包装人工种皮，即可制成人工种子，C错误；植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，D正确。
3．如图为某二倍体植物单倍体育种过程，下列叙述正确的是( )
A．①中发生了染色体数目变异
B．②一般采用花药离体培养的方法
C．③中秋水仙素抑制着丝点分裂
D．④中选到的植株中1/4为纯合子
解析：选B ①为杂交过程，产生的子代染色体数目没有改变，A错误； ②为花药离体培养过程，可获得单倍体植株，B正确；③中秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，但是不抑制着丝点的分裂，C错误； ④过程产生比例相等的4种纯合子，D错误。
二、科学思维——归纳概括细胞工程的原理与技术方法
[典例] (2016·全国卷Ⅱ)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①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。②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(利)”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)哺乳动物的正常细胞核中性染色体的组成为XX(雌性)或XY(雄性)。卵母细胞在培养至减数第二次分裂的中期时，常采用显微操作法去除细胞核。②过程是将早期胚胎移植到代孕个体的子宫中，即代表的是胚胎移植。(2)一般来说，动物细胞在传代培养到10～50代时，部分细胞的细胞核型可能会发生变化，即遗传物质的稳定性会降低。因此，选材时一般选10代以内的细胞，以保证细胞正常的二倍体核型。(3)获得的克隆动物性状与供体动物基本相同，但不完全相同，从遗传物质的角度分析，性状不完全相同的原因是：克隆动物细胞质中的遗传物质来自去核卵母细胞的细胞质，细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响。(4)高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性在卵母细胞细胞质中的物质的作用下仍能得以表达。故克隆羊“多莉(利)”以及其他克隆动物的培育成功，证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
[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)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性
[素养升华]
1．归纳细胞工程的原理与技术方法
细胞工程 技术方法 原理
植物细胞工程 植物组织培养 植物细胞的全能性
植物体细胞杂交 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
动物细胞工程 动物细胞培养 细胞增殖
动物细胞核移植 动物细胞核的全能性
动物细胞融合 细胞膜的流动性
2．细胞工程中细胞融合模型
[模型解读]
(1)若图示为动物细胞融合的过程，则甲、乙细胞可以为同种细胞，也可以为异种细胞，丙细胞为杂交细胞，丁细胞是丙通过有丝分裂得到的。可以通过把能产生抗体的浆细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合，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，需要用纤维素酶和果胶酶制备原生质体甲、乙，丙细胞为融合的原生质体，丁细胞为长出细胞壁的杂种细胞。
(3)若甲细胞为去核的卵母细胞，乙细胞为供核细胞，则丙细胞为重组细胞，类似于受精卵，其遗传物质主要来源于乙。
[素养训练]
1．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
解析：选D 过程①是制备原生质体，获得的原生质体若悬浮在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩，A错误；过程②是植物组织培养的再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B错误；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，且脱分化形成的愈伤组织细胞已经具备细胞壁，故过程③不需要用秋水仙素处理，C错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核，细胞核中含有个体生长发育所需的全部遗传信息，故原生质体仍保持细胞的全能性，D正确。
2.右图为细胞融合的示意图，下列叙述错误的是( )
A．若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去除细胞壁再诱导融合
B．a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现
C．c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性有关
D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
解析：选D 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细胞和b细胞之间的融合需要促融处理；细胞的融合与细胞膜的流动性有关；融合后的c细胞中的基因进行选择性表达，只能表达a、b两细胞的部分基因。
3．絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀，起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果，将絮凝性细菌和石油降解菌融合，构建目的菌株。其流程如下。据图回答下列问题：
(1)溶菌酶的作用是__________________。PEG的作用是________________________。
(2)经处理后，在再生培养基上，未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖，原因是成功融合的细胞既可以____________________，又可以____________。
(3)目的菌株的筛选：筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有________的培养基上生长的AB融合菌，选择效果最好的作为目的菌株，其同化作用类型应为__________型，属于生态系统中的________(成分)。
(4)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果，将目的菌株进行发酵培养，定时取发酵液，加入石油污水中，还应设置________________________________为对照组。
解析：(1)细菌所具有的细胞壁妨碍了细菌细胞的融合，所以溶菌酶的作用是将其细胞壁进行溶解，以获得原生质体。PEG是促进细胞融合的促融剂，其作用是诱导原生质体融合。(2)由图示分析可知，A菌细胞质失去活性，B菌DNA失去活性，所以AB融合菌有A的DNA和B的细胞质，既可以分泌絮凝活性物质又可以降解石油，在选择培养基上A菌或B菌都不能存活，而融合的AB菌能进行生长并繁殖。(3)目的菌的选择是要选择既能分泌具有絮凝活性物质的高分子化合物，又具有降解石油能力的AB融合菌，因此目的菌株能在含有石油的培养基上生长，其同化作用类型为异养型，属于生态系统中的分解者。(4)为探究目的菌株在不同时间的絮凝效果，设置的对照组实验应是不加发酵液(没有目的菌株)的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)。
答案：(1)溶解(去除、破坏)细胞壁 诱导(或促进)原生质体融合 (2)分泌絮凝活性物质 降解石油(合理即可) (3)石油 异养 分解者 (4)不加发酵液的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)
一、对点练小题，落实主干知识
1．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是( )
A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害
B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控
D．生根时，培养基通常应含α 萘乙酸等生长素类调节剂
解析：选B 植物组织培养中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对培养材料的伤害；植物体细胞的杂交需先除去细胞壁得到原生质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞；细胞分化的实质是基因的选择性表达；植物组织培养过程中，生根阶段的培养基中通常应含有生长素类调节剂。
2．(2021年1月新高考8省联考·湖北卷)某实验小组从甲兔的皮肤细胞提取细胞核，注入乙兔去核的卵母细胞中，体外培养一段时间后，植入丙兔的子宫，最终丙兔顺利产下丁兔。下列叙述错误的是( )
A．丁兔的性状与甲兔相同
B．该生殖方式属于无性繁殖
C．丁兔的遗传物质与丙兔无关
D．与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔
解析：选A 丁兔细胞核的遗传物质来源于甲兔，丁兔细胞质的遗传物质来源于乙兔，且生物的性状除受基因控制外，还受环境因素的影响，因此丁兔的性状与甲兔不完全相同，A错误；丁兔没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性繁殖，B正确；丙兔只提供了丁兔胚胎发育的场所，丁兔的遗传物质与丙兔无关，C正确；丁兔的DNA主要来自甲兔的细胞核，因此与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔，D正确。
3．下列有关细胞工程的说法正确的是( )
A．在愈伤组织形成的过程中，除适宜的温度、pH和无菌条件外，还需要有植物激素进行调节
B．植物体细胞杂交前需要用酶去除细胞壁获得原生质体，然后再用灭活的病毒促进融合
C．利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式
D．动物细胞应在含5%的CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是为细胞提供碳源
解析：选A 在愈伤组织形成的过程中，需添加生长素和细胞分裂素等植物激素进行调节；灭活的病毒是促进动物细胞融合特有的方法；核移植属于克隆，为无性生殖，不会产生新物种；动物细胞应在含5%的CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是维持培养液中的pH。
4．(2021·浙江选考)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
解析：选C 步骤①和细胞培养过程都需要在无菌环境中进行，A错误；步骤②需要胰蛋白酶处理使细胞分离，盐酸会杀死细胞，B错误；步骤③到④的分瓶操作常用胰蛋白酶处理，C正确；步骤④传代培养过程中，细胞的形态和功能可能会发生变化，从而使细胞发生转化，D错误。
5．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后的兔子卵细胞中，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人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆技术的叙述中，正确的是( )
A．动物体细胞核移植技术只能克隆雌性动物
B．可用基因枪法去除卵母细胞的细胞核
C．使用灭活的病毒等方法激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育
D．利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良进程
解析：选D 生物的性别由位于细胞核内性染色体上的基因决定，利用动物体细胞核移植技术可有选择性地繁殖某一性别的家畜，既可得到雌性动物，也可得到雄性动物，A错误；通过显微操作技术可以去除卵母细胞的细胞核，B错误；灭活的病毒可诱导动物细胞融合，但不能激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育，C错误；利用体细胞核移植技术已展示出广阔的应用前景，在畜牧生产中，可以快速繁殖具有优良品质的家畜，D正确。
6．某科研所为防治SARS，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出了单克隆抗体。下列叙述错误的是( )
A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，以获得相应的B细胞
B．体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C．将B细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞不一定为杂交瘤细胞
D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法能诊断出SARS病毒感染者
解析：选B 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，使其产生免疫反应，以获得相应的B细胞，A正确；单个效应B细胞有产生抗体的能力，但没有无限增殖的本领，因此在体外培养单个效应B细胞不可能获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体，B错误；将B细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞，还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等，C正确；单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，因此利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者，D正确。
二、系统练大题，强化科学思维
7．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②称为________________技术，与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为________，过程④相当于________，过程⑤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②是把a、b两个原生质体融合在一起，称为原生质体融合。过程③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④的结果是形成了愈伤组织，为脱分化过程。(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。不同种的植物间存在生殖隔离 (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
8．猪繁殖与呼吸综合征是一种严重威胁我国养猪业发展的传染病，由PRRSV病毒引起。科学家制备出PRRSVGP3蛋白的单克隆抗体可对该病进行诊断和治疗，制备过程如图所示。请回答下列问题：
(1)在GP3蛋白的单克隆抗体制备过程中，需要用纯化的GP3蛋白对小鼠进行多次免疫，若检测到小鼠血清中出现__________，说明小鼠已经产生了相应的体液免疫过程，可以从小鼠________内提取细胞甲。
(2)①过程为________________，常用于介导的化学试剂为__________。
(3)第二次筛选前，需先对细胞丙进行________培养，再通过__________(填方法)筛选出细胞丁。
(4)单克隆抗体比一般的血清抗体优越得多，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)反复对小鼠进行同种抗原的接种过程，小鼠发生体液免疫并产生相应的GP3抗体，因此可以从免疫器官脾脏中获取能产生抗体的B淋巴细胞，即细胞甲。(2)①过程是将细胞甲和小鼠骨髓瘤细胞融合，可通过聚乙二醇(PEG)完成诱导融合。(3)融合后的杂交瘤细胞经过两次筛选，分别选出杂交瘤细胞和经过克隆培养后存活的能产生单一抗体的杂交瘤细胞。(4)单克隆抗体的优势是特异性强，灵敏度高，同时可以大量制备，而一般的血清抗体纯度低，多种抗体同时存在，与相应蛋白质结合的特异性较差。
答案：(1)GP3抗体 脾脏 (2)细胞融合 聚乙二醇
(3)克隆 抗体检验 (4)一般抗血清中的抗体是一群识别不同抗原部位的抗体混合物，而单克隆抗体识别抗原部位具有专一性
9．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___________酶处理。
(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________速率降低。
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。
答案：(1)相互接触 接触抑制 单(或一) 胰蛋白
(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
10．通过咽拭子取样进行RTPCR技术检测是目前临床上诊断新型冠状病毒感染疑似患者的常用方法，用于核酸检测的RTPCR试剂盒的部分工作原理简图如下。回答下列问题：
(1)RTPCR是指以病毒的RNA为模板通过________过程合成cDNA，并对cDNA进行PCR扩增的过程。进行RTPCR过程中，需要加入的酶有____________________________________。
(2)利用RTPCR试剂盒对新型冠状病毒进行检测时，除借助上述RTPCR技术外，还需要有特异性探针。制作该探针的依据是______________________________，利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是__________。
(3)除核酸检测外，研究人员还研发了基于病毒蛋白的检测技术，该项技术的关键是生产出能与新型冠状病毒结合的特异性抗体。生产该种抗体的大致方案如下：
①向小鼠体内注射新型冠状病毒的抗原蛋白；
②分离免疫小鼠的B淋巴细胞，并与小鼠的骨髓瘤细胞融合，多次筛选、检测，最终获得所需杂交瘤细胞；
③将获得的杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，获得大量的特异性抗体。
上述生产抗体的方案中使用的技术手段有______________________________________，其中步骤②中获得的杂交瘤细胞具有______________________________________________等特点；步骤③中为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是____________________。
解析：(1)以RNA为模板合成cDNA的过程为逆转录，该过程需要逆转录酶的参与；利用PCR技术对cDNA进行扩增时需要耐高温的DNA聚合酶参与。(2)探针是指被放射性同位素标记或荧光标记的一段单链核酸，因此制作该探针的依据是新型冠状病毒的核苷酸序列；利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是分子杂交。(3)题述方案制备的是单克隆抗体，采用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合；杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体；步骤③中为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应定期更换培养液。
答案：(1)逆转录 逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
(2)新型冠状病毒的核苷酸序列 分子杂交 (3)动物细胞培养、动物细胞融合 既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体 定期更换培养液
11．人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，人工制备的抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。回答下列问题。
(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和_________技术。制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于________，使小鼠产生能分泌相应抗体的浆细胞。
(2)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。根据这样的原理，向经诱导后的浆细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基喋呤________(填“能”或“不能”)能筛选杂交瘤细胞，原因是______________________________。
(3)筛选获得的杂交瘤细胞具有________________________________________________________________________
的特点。利用杂交瘤细胞生产的单克隆抗体可以与____________________特异性结合，从而诊断早孕。
解析：(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养技术培养B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞，并利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于抗原，使小鼠免疫产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞(浆细胞)。(2)根据题意分析，向经诱导后的浆细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基喋呤后，浆细胞不能增殖，骨髄瘤细胞中的DNA合成途径被阻断不能增殖，杂交瘤细胞可通过辅助途径合成DNA，能够增殖，进而将杂交瘤细胞筛选出来。(3)杂交瘤细胞具有无限增殖和分泌特异性抗体的特点；利用杂交瘤细胞产生的单克隆抗体可以与人绒毛膜促性腺激素(或HCG)特异性结合，从而诊断早孕。
答案：(1)动物细胞培养 动物细胞融合 抗原 (2)能 浆细胞不能增殖，骨髄瘤细胞中的DNA合成途径被阻断不能增殖，杂交瘤细胞可通过辅助途径合成DNA，能够增殖 (3)能无限增殖并分泌特异性抗体 人绒毛膜促性腺激素(或HCG)
12．利用生物学技术制备抗体的两个途径如图所示，请回答相关问题：
(1)过程①所用特有的诱导因素是________，融合之后要利用有关的培养基进行第一次筛选，目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)据此原理用棉花生产该种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用__________菌。在进行基因工程操作中，真正被用作载体的天然质粒需要进行改造，请简述理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)过程①是将同种动物的骨髓瘤细胞与免疫细胞融合，动、植物细胞融合共有的方法是物理和化学方法，动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒处理。融合之后第一次筛选出杂交瘤细胞。第二欠筛选出能产生所需单一抗体的杂交瘤细胞。(2)③是从浆细胞中提取出mRNA，再逆转录形成DNA，形成目的基因，将目的基因插入农杆菌的Ti质粒的T DNA片段，由于天然质粒很难满足作为载体所具备的一些特点(如要有标记基因、要有一个至多个限制酶切割位点、要有目的基因的启动子和终止子)，且有可能对宿主细胞有害，故要加以改造。
答案：(1)灭活的病毒 将未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞淘汰，留下融合的杂种细胞
(2)农杆 天然质粒很难满足作为载体所具备的一些特点(如要有标记基因、要有一个至多个限制酶切割位点、要有目的基因的启动子和终止子)
13．下面为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题：
(1)图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有______________________(填写抗体的名称)的混合物，这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低，而且纯度低。与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出的优点在于它的________________________________________________________________________，并能大量制备。
(2)图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有________；如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有________种类型。
(3)图中两次筛选的目的不同，其中筛选①的目的是筛选出____________，筛选②的目的是筛选出____________________________________。筛选时所用的培养基是特定的________培养基。
(4)科学工作者正在研究的用于治疗癌症的“生物导弹”就是____________________，用“生物导弹”治疗癌症的方法优于化疗的原因是__________________________。
(5)由图中可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中的______________和____________两大技术。
解析：(1)结合题图可看出，向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，获得的免疫抗血清实际上是含有Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多种抗体的混合物。(2)动物细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性；仅考虑两个细胞的融合，可得到B细胞＋B细胞、骨髓瘤细胞＋骨髓瘤细胞及B细胞＋骨髓瘤细胞3种类型的融合细胞。(3)在单克隆抗体的制备过程中，第1次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第2次筛选的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。筛选时所用的培养基是特定的选择性培养基。(4)把单克隆抗体跟抗癌药物相结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。(5)单克隆抗体的制备运用了动物细胞融合和动物细胞培养两大技术。
答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4 特异性强、灵敏度高
(2)流动性 3 (3)杂交瘤细胞 能产生所需抗体的杂交瘤细胞 选择性 (4)单克隆抗体上连接抗癌药物 不损伤正常细胞，且用药剂量少，毒副作用小 (5)动物细胞融合 动物细胞培养