2025秋高考生物复习选择性必修3生物技术与工程第十三单元第1讲细胞工程课件(共79张PPT)

(共79张PPT)
第1讲　细胞工程
课标考情——知考向 核心素养——提考能
课标
要求 1.简述植物的组织培养
2.利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培
3.简述动物的细胞培养与体细胞克隆
4.收集单克隆抗体在临床上实际应用的资料，并进行交流分享
5.举例说出细胞融合与单克隆抗体制备 科学思维 建立植物细胞工程和单克隆抗体制备基本流程模型
科学探究 能围绕细胞工程的最新发展与生活实际的联系收集材料、处理信息
社会责任 通过克隆技术的发展和细胞工程的实际应用，关注生产和生活
1.植物细胞工程的基本技术
知识点一　植物细胞工程
［自主学习］
愈伤组织
全能性
流动性
原生质体
杂种细胞
杂种植株
2.植物细胞工程的实际应用
细胞产物
1.深挖教材。
植物组织培养所用培养基的组成：　　　　　　　　　　（包括水分、无机盐）、有机营养成分（包括小分子糖类、氨基酸、核苷酸）、激素、
　　　 　四部分。
［自主检测］
无机营养成分
琼脂
2.热图导析：据图分析植物体细胞杂交的过程，回答下列问题。
（1）植物体细胞杂交依据的生物学原理：___________________________ 　
　 。
（2）如何根据细胞膜表面的荧光判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的？　　 　　　　　　　　　　　　　。
（3）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含有多少条染色体？　　　　　 　。
提示：细胞膜的流动性、
植物细胞的全能性
提示：融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光
提示：2（m+n）条
1.动物细胞培养
知识点二　动物细胞工程
［自主学习］
单个细胞
原代培养
无毒
CO2
氨基酸
血清
36.5 ℃±0.5 ℃
7.2~7.4
2.动物细胞核移植技术
全能性
体细胞核
核移植
重组胚胎
3.动物细胞融合与单克隆抗体
灭活病毒诱导法
有性杂交
特异性强
灵敏度高
诊断试剂
运载药物
杂交瘤细胞
下图为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图分析，回答下列问题。
［自主检测］
（1）与多克隆抗体相比，单克隆抗体的优点有哪些？_________________ 　
　 。
（2）图中第一次筛选和第二次筛选的目的有何不同？_________________ 　

　 。
单克隆抗体的优点
是特异性强、灵敏度高，可大量制备
第一次筛选的目的
是筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是筛选出能产生所需单克隆
抗体的杂交瘤细胞
1.植物组织培养与植物体细胞杂交的区别与联系
染色体结构变异
［深度讲解］
名称 植物组织培养 植物体细胞杂交
原理 植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性
名称 植物组织培养 植物体细胞杂交
过程 离体的植物器官、组织或细胞
　　↓脱分化
　愈伤组织　
　　↓再分化
根、芽或胚状体
　　↓发育
　　植物体
选材 选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化 不同种的植物体细胞融合后形成杂种细胞
技术
操作 脱分化、再分化等 除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导原生质体融合
关系 植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂
2.植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型的分析
（1）诱导产物（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：对诱导产物中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。
①若只表现出一种植物的性状，说明是未融合细胞。
②若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种植株。
③若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，则是多细胞融合体。
④若得到的是一种植物的性状，但是效果得到加强，则是同种细胞融合的结果。
3.激素比例与细胞分裂分化的关系
（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。
［考向预测］
（一）考查植物组织培养的过程、原理及应用（素养目标：科学探究）
1.（2025年重庆开学考试）植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢物。次生代谢废物X的研发流程如图1。回答下列问题。
（1）获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为外植体，经脱分化形成　　 　　　，然后通过液体振荡和用孔径为细胞直径大小的筛网进行过滤获得　　　　　　　　　，再进行扩大培养后接种到植物细胞培养装置中培养出细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导物加入到培养基中，该过程模拟了　　　　　　的胁迫。
愈伤组织
分散的单细胞　
微生物侵害
（2）图2中细胞培养装置内进行的植物细胞培养是指__________________
　　　　　　　　　　　 　　　　　。该培养装置还需要改进的方面包括：　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　（答2点即可）。
（3）在大规模培养高产细胞前，研究了植物细胞生长和产物X合成的关系，如图3。根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标产量角度，提出获得大量X的方法是　　　　　　　　　　 　　　　　　　。
在离体条件下对植物
器官或细胞进行培养并使其增殖
增加培养液的更换频次、增加搅拌叶轮数量
在细胞生长的稳定期结束前进行收获
【解析】（1）X含量高的植物品种的器官和组织为高度分化的细胞群，需要经过脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用孔径为细胞直径大小的筛网进行过滤获得分散的单细胞。植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢物，因此将微生物菌体或其产物作为诱导物加入到培养基中，该过程模拟了微生物侵害的胁迫。（2）图2中细胞培养装置内进行的植物细胞培养是指在离体条件下对植物器官或细胞进行培养并使其增殖。植物细胞在培养过程中营养物质会不断消耗，代谢废物会积累，且需要氧气的参与，因此应增加培养液的更换频次、增加搅拌叶轮数量等。
（3）结合图3可知，在培养过程中细胞生物量不断增加，一段时间后才开始形成次生代谢物，因此根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标产量角度，提出获得大量X的方法是在细胞生长的稳定期结束前进行收获。
（二）考查植物体细胞杂交的过程及原理（素养目标：科学探究）
2.（2024年黑龙江哈尔滨期末）科学家利用植物细胞工程技术成功获得了“番茄—马铃薯”杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。完成下列问题：
（1）该技术名称是　　　　　　　　，与有性杂交相比，后者技术的缺点是　　　　　　　　　　 　　　　　。
（2）过程①常用酶的特性是　　　　 　　 ，细胞融合完成的原理是
　　　　　　 　。过程③④依据的原理是　　　　　 　　。
（3）植物原生质体融合过程常利用化学试剂PEG和　　　　 　　诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，如果最多考虑原生质体的两两融合，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到　 　种原生质体，当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时，可判断该原生质体是由　　　　　　　　　　　　　　 　融合而成的。
植物体细胞杂交
只能在同种个体之间进行杂交
具有专一性
细胞膜的流动性
植物细胞的全能性
离心法或电融合法
3
番茄原生质体和马铃薯原生质体
1.植物组织培养、动物细胞培养和动物体细胞核移植
（1）三者比较。
动物细胞工程
［深度讲解］
项目 植物组织培养 动物细胞培养 动物体细胞核移植
原理 植物细胞的全能性 细胞增殖 动物细胞核的全能性
关键
环节 细胞的脱分化和再分化 细胞增殖 细胞核融合、细胞分化
项目 植物组织培养 动物细胞培养 动物体细胞核移植
结果 与外植体相同的个体 相同分化程度的细胞群 获得克隆动物
应用 ①高效快速繁殖；②脱毒作物苗的培养；③作物新品种的培育；④细胞产物工厂化生产 ①生产生物制品；
②医学研究；
③检测有毒物质 ①加速良种繁育；
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
（2）动物细胞核移植的疑难点。
①卵母细胞选择时期及原因：减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞具备受精能力，细胞质中合成与分裂、分化有关的物质能刺激融合后重组细胞进行分裂分化，形成重组胚胎。
②选卵细胞作为受体细胞的原因：a.卵细胞大，易于操作；b.卵黄多，营养丰富，为发育提供充足的营养；c.能激发重组细胞分裂分化。
（3）供体细胞：取供体动物的体细胞进行培养，一般选用培养10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。
（4）动物体细胞不能经培养直接发育成完整个体的原因：动物体细胞的全能性受到限制。
（5）该过程用到的技术手段：动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植。
2.动物细胞融合、单克隆抗体
（1）植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较。
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性、细胞的增殖
融合前处理 去除细胞壁 使细胞分散开
使用的酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）
诱导手段 物理法：电融合法、离心法等；化学法：聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等 除物理法和化学法外，也可用灭活病毒诱导法
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
结果 杂种植株 杂交细胞
应用 培育植物新品种 制备单克隆抗体
意义 突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合
相同点 原生质体融合原理相同，原生质体融合的方法相似
（2）单克隆抗体的制备过程。
注：单克隆抗体的制备过程中有两次筛选，第一次是用选择培养基选出杂交瘤细胞；第二次是用抗原—抗体杂交技术选出能产生所需要抗体的杂交瘤细胞。
［考向预测］
（一）动物细胞培养过程及条件、干细胞培养及其应用（素养目标：科学探究）
1.（2024年安徽淮北期末）人体某基因缺陷会导致肝脏无法进行正常的氨基酸代谢，引起严重的稳态失调。科研人员将干细胞诱导为肝细胞用于研究该病的治疗方法，过程如下图。回答下列问题：
（1）细胞培养是过程A、B能够正常进行的基础。培养时需提供营养物质、无菌无毒的环境、气体环境、　　　　　　　　　　　　（答出1点即可）等条件。培养过程中，需用酶处理贴壁细胞，使之分散成单个细胞，用离心法收集后制成细胞悬液再分瓶培养，称为　　　　　培养。
（2）过程A中，经诱导得到的肝细胞是　　　 （填“正常”或“异常”）的细胞，可用于药物安全性与有效性检测。该过程类似于植物组织培养中的
　　　　（过程）。过程B得到的肝细胞可用于　　　　　　　　　 　。
适宜的温度、pH和渗透压
传代
异常
脱分化
移植回病人体内进行治疗
（3）肝细胞可由ES细胞和iPS细胞诱导分化而来。ES细胞必须从胚胎中获取。与将ES细胞诱导得到肝细胞的方式相比，通过iPS细胞诱导的方式应用前景更具优势，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出1点即可）。
无须破坏胚胎，避免免疫排斥反应
【解析】（1）动物细胞培养需要适宜的温度、pH和渗透压等条件；培养过程中，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁细胞，使之分散成单个细胞，用离心法收集后制成细胞悬液再分瓶培养，称为传代培养。（2）由题意可知过程A中经诱导得到的是基因缺陷的异常肝细胞，可用于药物安全性与有效性检测，该过程类似于植物组织培养中的脱分化过程。而过程B得到的肝细胞是经过体外基因编辑后恢复正常的肝细胞，因此可移植回病人体内进行治疗。（3）因为ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了在医学上的应用。iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎，而且可以来自病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后理论上可以避免免疫排斥反应。
（二）动物细胞融合技术及单克隆抗体的制备（素养目标：科学探究）
2.（2024年贵州贵阳阶段练习）为降低人乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体药物偶联物（ADC），过程如下图1所示。回答下列有关问题：
（1）本实验中，小鼠注射的特定抗原应该取自　　　　　　　　　。
（2）体外培养时，首先应保证其处于　　　　 　的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是　　　　　　 　与5%二氧化碳的混合气体，二氧化碳的主要作用是　　　　　　　　　　。
（3）单克隆抗体的优点是　　　　 　　 　、与特定抗原发生特异性结合，并且可大量制备。单克隆抗体是ADC中的
　　 （填“a”或“b”）部分。
人的乳腺癌细胞
无菌无毒
95%的空气
维持培养液的pH
灵敏度高（能准确识别抗原的细微差异）
a
（4）研究发现，ADC在患者体内的作用如下图2所示。
ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核，导致细胞凋亡，推测其原理是________________________ 　
　 。
药物作用于细胞核后，
引起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋白，从而导致细胞凋亡
【解析】（1）（2）（3）解析略。（4）据图2可知，ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体释放水解酶可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核。推测其原理是药物进入细胞核后会引起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋白，从而导致细胞凋亡。
1.（2024年湖北卷）糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现，向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体（mAb），可以促进胰岛A细胞增殖，诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化，促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果，下列叙述错误的是 （　　）
A.mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B.注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C.mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D.胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖，升高血糖水平
B
【解析】单克隆抗体的制备涉及细胞融合技术和动物细胞培养技术，mAb属于单克隆抗体，其制备可能涉及细胞融合技术，A正确；mAb可以促进胰岛A细胞增殖，而胰岛A细胞可分泌胰高血糖素，可见注射mAb可提高胰岛A细胞分泌胰高血糖素的量，B错误；由题干信息可知，mAb是胰高血糖素受体单克隆抗体，可见mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合，C正确；胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平，D正确。
2.（2024年重庆卷）自然条件下，甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代，甲属于国家保护的稀有物种，乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究，以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是 （　　）
A.诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性
B.移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C.该实验中，子一代的遗传物质来源于物种甲
D.通过该实验可以获得甲的克隆
C
【解析】胚胎干细胞具有发育的全能性，iPGCs是诱导型原始生殖细胞，具有成为卵原细胞或精原细胞的潜能，故诱导后的iPGCs不具有胚胎干细胞的特性，A错误；移植的iPGCs分化形成卵原细胞或精原细胞后，通过减数分裂形成配子，在减数分裂过程中基因会发生重组，最终产生的配子的遗传信息不一定相同，B错误；由图可知，将物种甲的囊胚期的iPGCs移植到阻止PGCs形成的乙鱼的胚胎中，培育出的乙鱼的生殖腺中的细胞由甲鱼的iPGCs增殖分化而来，该乙鱼再与物种甲杂交，配子均是由物种甲的生殖腺细胞产生，故子一代的遗传物质来源于物种甲，C正确；克隆属于无性繁殖，该实验过程中涉及有性生殖，D错误。
3.（2024年浙江卷）某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装培养，实验操作过程如图。
下列叙述错误的是 （　　）
A.①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离
B.②加培养液的目的是促进细胞增殖
C.③分装时需调整到合适的细胞密度
D.整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
B
【解析】①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离，A正确；②加培养液可洗去残留的消化酶，终止消化液的消化作用，并对细胞加以稀释，B错误；③分装时需调整到合适的细胞密度，因为若密度过大细胞间仍存在接触抑制，C正确；动物细胞培养需要无菌无毒环境，因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。
4.（2024年吉林卷）从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是 （　　）
A.传代培养时，培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
D
【解析】传代培养时培养器皿需容许内部气体和培养箱中的气体进行交换，A错误；选取②的细胞进行传代培养比①（未充分活化）更合理，②时细胞增长开始变得缓慢，B错误；对于贴壁生长的细胞进行传代培养时，先需要用胰蛋白酶等处理，使之分散为单个细胞，然后再用离心法收集，C错误；细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞间产生接触抑制有关，D正确。
5.（2024年广东卷）某些肿瘤细胞表面的PD-L 1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-L 1和PD-1的结合，可恢复CTL的活性，用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料，开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。
回答下列问题：
（1）据图分析，　　　疗法的治疗效果最佳，推测其原因是___________
　 。
（2）黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL 1。为使CTL响应此信号，可在CTL中导入　　　　　　　　 　基因后再将其回输小鼠体内，从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的
　　　　　　　（答位置）且基因导入后不影响CTL　　　　 　　　　的能力。
联合
该疗法
既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量
CXCL 1受体
（细胞膜）表面
杀伤肿瘤细胞
（3）某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一：将化疗药物与PD-L 1 单克隆抗体结合在一起。方案二：将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起。你认为方案　　 　（填“一”或“二”）可行，理由是______________________________________________
　 。
一
方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1 结合，恢复
CTL的活性，又可使化疗药物靶向肿瘤细胞
【解析】（1）由图a可知，联合疗法肿瘤体积最小，再根据图b可知，采用联合疗法时活化的CTL的数目明显高于免疫检查点疗法和化疗等，故联合疗法的效果最佳。（2）由于黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL 1，故要进一步提高治疗效果，可以在CTL中导入细胞因子CXCL 1受体基因，使CTL表达出细胞因子CXCL 1受体，达到治疗的效果。由于细胞因子是一类肽类化合物，故该基因的表达产物应定位于CTL的细胞膜上，且基因导入后不影响CTL杀伤肿瘤细胞的能力。（3）某肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，故应该将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起，即方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1 结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞。
A组　基础巩固练
1.植株甲是自花传粉的二倍体植物，基因型为AaBb，这两对基因独立遗传。下图为利用植株甲培育植株A、B、C、D的过程。将植株甲自交所结的种子种下，可得到植株C。下列说法正确的是 （　　）
（本讲对应学生用书P415~417）
A.利用植株甲的花粉粒获得植株A的育种方法称为单倍体育种
B.植株C的获得需要用到植物组织培养技术
C.图中某种药剂是秋水仙素，作用时期为细胞有丝分裂的后期
D.对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中可筛选出新品种
【解析】植株甲的花粉离体培养得到的植株A为单倍体植株，植株A的幼苗经秋水仙素处理得到的植株B是纯合二倍体，该过程属于单倍体育种，A错误；植株C经种子的正常发育就可以得到，不需要用到植物组织培养技术，B错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，作用时期为有丝分裂的前期，C错误；对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中可筛选出新品种，D正确。
D
2.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.丁兔的性状与甲兔完全相同
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
A
【解析】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.（2024年广东深圳阶段练习）中药藿香长期种植会出现种质退化、易感染病虫害等问题。为解决这些问题，研究者对组织培养过程中不同阶段的藿香进行了辐射处理（如图），以期获得性状优良的突变株。下列叙述不正确的是 （　　）
A.组织培养过程中细胞分裂旺盛，辐射处理易发生不定向突变
B.过程①在接种前，外植体常用无水乙醇和次氯酸钠溶液消毒
C.②③④过程添加的植物激素浓度和比例不相同
D.筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术生产药用成分
B
【解析】植物组织培养过程中细胞分裂旺盛，辐射处理易发生突变，且突变是不定向的，A正确；消毒通常使用体积分数为70%的酒精，不用无水乙醇，B错误；②③④过程添加的植物激素种类相同，但浓度和比例不同，C正确；筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术进行细胞产物的工厂化生产，培养生产药用成分，D正确。
4.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
C
【解析】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需要胰蛋白酶或胶原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.（2024年广东湛江三模）CD47是一种在多种细胞中广泛表达的跨膜糖蛋白。研究发现CD47在多种肿瘤细胞中高表达，通过与巨噬细胞表面SIRPα互作，抑制其吞噬作用，使肿瘤细胞逃避吞噬清除。研究者将CD47鼠源单克隆抗体与表达CD47的肿瘤细胞共孵育后，加入荧光标记的SIRPα，检测细胞表面的荧光强度，结果如图。下列相关说法错误的是 （　　）
A.CD47通过与SIRPα互作降低了机体免疫监视能力
B.编码CD47的基因不是原癌基因
C.制备抗CD47的单克隆抗体过程中可利用CD47筛选出目标杂交瘤细胞
D.CD47鼠源单克隆抗体可通过与SIRPα特异性结合来避免肿瘤细胞逃避
D
【解析】机体的免疫监控能力能够清除癌变的细胞，CD47通过与巨噬细胞表面SIRPα互作使肿瘤细胞逃避吞噬清除，故CD47通过与SIRPα互作降低了机体免疫监控能力，A正确；原癌基因突变会引起相应糖蛋白减少，CD47在多种癌细胞表面增多，不是原癌基因控制合成的，B正确；制备抗CD47的单克隆抗体过程中，可利用CD47糖蛋白特异性结合的功能筛选出目标杂交瘤细胞，C正确；CD47鼠源单克隆抗体可通过与肿瘤细胞表面的CD47结合，从而抑制了肿瘤细胞表面的CD47与SIRPα特异性结合，进而使肿瘤细胞被免疫细胞识别和清除，D错误。
B组　能力提升练
6.通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势（甲耐盐、乙高产），培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：
（1）A是　　　　　　　　　酶，B是　　　　　　　　　 ，D是具有
　　　优良性状的幼芽。D长成的幼苗需要选择的原因是_______________
　　　　　　　　　　　。
（2）由C形成植株的过程利用了　　　　 　技术，形成愈伤组织需要经过　　　 过程，愈伤组织形成D需要经过　　 　过程。整个培养过程要在　　 　条件下进行。
纤维素酶和果胶
融合的原生质体
耐盐
有耐盐高产和
耐盐不高产两种植物
植物组织培养
脱分化
再分化
无菌
（3）植物体细胞融合成功的标志是　　　　　　　　　　　。目前植物体细胞杂交还存在许多问题没有解决，如____________________________
　　　　　　，尽管如此，这项新技术在　　　　　 　　　　　　等方面取得的重大突破还是震撼人心的。
（4）已知甲和乙植物分别为四倍体和二倍体，则“甲—乙植株”属于_____　　　　倍体植株。
再生出新的细胞壁
不能按照人的意愿表达两个
亲本的性状
克服远缘杂交不亲和的障碍
六
【解析】（1）过程A是获取原生质体，A处理之前的操作应是去除细胞壁，使用的酶是纤维素酶和果胶酶，B是融合的原生质体，D是具有耐盐性状的胚状体或幼芽，D长成的幼苗需要选择的原因是有耐盐高产和耐盐不高产两种植物。（2）将C杂种细胞培育成杂种植株，还需要采用植物组织培养技术，形成愈伤组织需要经过脱分化过程，愈伤组织形成D需要经过再分化过程，整个培养过程要在无菌条件下进行。（3）再生细胞壁的形成标志着细胞融合的成功；植物体细胞杂交的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍，不足之处是不能按照人的意愿表达两个亲本的性状。（4）甲和乙植物通过植物体细胞杂交获取杂种植株，即甲—乙植株细胞的染色体应为甲乙植物染色体之和，为六倍体植株。
7.（2025年辽宁开学考试）非对称细胞融合技术常指利用某种外界因素（如射线）辐照某一细胞原生质体，选择性地破坏其细胞核，使其染色体片段化并丧失再生能力；再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与另一原生质体融合，从而实现有限基因的转移，在保留亲本之一全部优良性状的同时，改良其某个不良性状。用这种方法可以将胡萝卜的抗黑腐病性状转移到烟草中，获得抗黑腐病（由真菌引起）烟草杂种植株，流程如图所示。回答下列问题：
（1） 原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是　　　　 　　　　　　 　　　。与诱导动物细胞融合相比，②过程不宜采用的诱导方法是　　　　　 　；③④过程中需添加的两种关键性植物激素是　　　　　　 。
（2）非对称细胞融合过程中，染色体丢失的程度在同一组合不同的杂种中是不一致的，导致融合后再生后代中的　　　 　数量变化很大。影响细胞融合染色体丢失程度的因素，除了紫外线还可能与__________________
　　　　　　　　　　　　　　　　 　（答两点）等有关。
保持原生质体的完整性（正常形态）
灭活病毒诱导
生长素和细胞分裂素
染色体
不同物种细胞融合
的细胞亲缘关系、细胞所处的分裂时期等
（3）对杂种植株进行　　　　 　 接种实验，可筛选出对黑腐病具有高抗性的杂种植株。
黑腐病菌
8.花椰菜（2n=18）对黑腐病无抗性，黑芥（2n=16）为花椰菜近缘野生种，对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线（UV）照射处理的黑芥叶肉原生质体和花椰菜种子下胚轴原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株。请回答下列问题：
（1）用　　　　　 　　　　酶处理可以获得有活力的原生质体。原生质体融合诱导过程常用的化学物质是　　　 　　。
纤维素酶和果胶
聚乙二醇（PEG）
（2）已知供体黑芥叶肉原生质体在UV处理前后形态上没有明显的区别，但是在和花椰菜种子下胚轴原生质体融合时较易破碎。在培养3天之内，用显微镜观察细胞中是否存在　　 　（细胞器），作为早期鉴别杂种细胞的标志，初步筛选出融合细胞。融合细胞依次经过__________________
　　　　　　　　　　三个过程才能获得新植株。
叶绿体
细胞壁再生、
脱分化、再分化
（3）对双亲和部分杂种新植株的染色体计数，结果如下表所示。
根据表中数据，解释杂种新植株甲染色体数目的可能形成原因：________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。
植株 花椰菜 黑芥 杂种新
植株甲 杂种新
植株乙 杂种新
植株丙
染色体
数/条 18 16 58 34 19
植株甲发生了两个以上的细胞融合，同时细胞发生了染色体丢失
杂种新
9.（2024年广西河池三模）人诱导多能干细胞（hiPSC）经定向诱导分化后，可形成特定的神经细胞，为细胞移植治疗缺血性脑卒中等疾病提供多种人类神经细胞。下图为定向诱导hiPSC分化形成神经细胞的一种新方法。回答下列问题：
　（1）培养hiPSC时需要提供的气体环境为　　　　　　　　　　 　。hiPSC贴壁生长至相互接触时会出现　　　　　　现象，用_____________
　　　　　　　　　酶处理后可进行传代培养。
（2）进行培养（一）时，除图中所加成分外，还需加入　　　 　以补充天然因子。HS5为人骨髓基质细胞，HS5经γ射线照射28~35分钟后，收集经照射后的HS5细胞培养上清液配制成HS5条件培养基，用γ射线照射HS5的目的可能是____________________________________________________
　 。 培养（三）中所用培养基为培养神经元的基础培养基，该培养基使用前需用　　　　　　　　 　法进行灭菌。
95%空气+5%CO2　
接触抑制
胰蛋白
（或胶原蛋白）
血清
使HS5破裂，释放出其中内容物，以便制备成HS5条件
培养基
高压蒸汽灭菌（或湿热灭菌）
（3）hiPSC形成神经细胞过程的实质为　　　　　　　　　　　，该方法获得的神经细胞用于细胞移植治疗疾病的优势是　　　　　　　　　　　。
基因的选择性表达
不会发生免疫排斥反应
C组　压轴培优练
10.如图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题：
（1）图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是　　　 　。
（2）图甲中②过程可用与植物细胞融合操作不同的方法，在___________　　　　　　　诱导下完成，③过程中至少涉及两次筛选：第一次是利用　　　　　　进行初步筛选，第二次是利用　　　　　　　　　　 　的方法筛选出既能大量增殖，又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞。
动物细胞培养　
灭活的病毒
选择培养基
克隆化培养和抗体检测
（3）图乙过程的技术具有多种用途，但是不能　　 　。
A.有选择地繁殖某一性别的家畜
B.繁殖家畜中的优良个体
C.用于保存物种
D.改变动物的核基因
D
（4）在现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是　　　。
A.卵细胞大，便于操作
B.卵细胞含有的营养物质多
C.卵细胞的细胞质可使体细胞核全能性得到表达
D.重组细胞才具有全能性
C