原創(chuàng)2025年高考一輪總復(fù)習(xí)生物 選擇性必修3 第2章 細胞工程配套課件

選擇性必修3生物技術(shù)與工程第2章細胞工程2025年高考一輪總復(fù)習(xí)課標(biāo)要求核心素養(yǎng)命題趨勢1.闡明植物組織培養(yǎng)是在一定條件下，將離體植物器官、組織和細胞在適宜的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)形成愈傷組織，并重新分化，最終形成完整植株的過程2.概述植物體細胞雜交是將不同植物體細胞在一定條件下融合成雜合細胞，繼而培育成新植物體的技術(shù)3.舉例說明植物細胞工程利用快速繁殖、脫毒、次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)、育種等方式有效提高了生產(chǎn)效率4.闡明動物細胞培養(yǎng)是從動物體獲得相關(guān)組織，分散成單個細胞后，在適宜的培養(yǎng)條件下讓細胞生長和增殖的過程。動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎(chǔ)1.生命觀念：初步形成了結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等生命觀念；側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生運用生命觀念來理解細胞工程及其相關(guān)技術(shù)的原理2.科學(xué)思維、技術(shù)思維與工程思維：通過分析、綜合和判斷，作出提高甜葉菊繁育效率的決策；認(rèn)識到科學(xué)結(jié)論的得出基于事實、證據(jù)、科學(xué)推理和論證；從不同角度去分析、判斷，提出解決問題的思路并作出決策等；運用技術(shù)思維解決問題來訓(xùn)練他們的技術(shù)思維；通過米爾斯坦和科勒創(chuàng)造性地設(shè)計了制備單克隆抗體的實驗方案，體現(xiàn)了工程設(shè)計階段思維的創(chuàng)造性。主要以非選擇題的形式出現(xiàn)，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為背景綜合考查植物的組織培養(yǎng)及其應(yīng)用；以人類健康為背景考查動物細胞工程的應(yīng)用[考情分析]課標(biāo)要求核心素養(yǎng)命題趨勢5.闡明動物細胞核移植一般是將體細胞核移入一個去核的卵母細胞中，并使重組細胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的過程6.闡明動物細胞融合是指通過物理、化學(xué)或生物學(xué)等手段，使兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程7.概述細胞融合技術(shù)是單克隆抗體制備的重要技術(shù)8.簡述干細胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價值9.簡述胚胎形成經(jīng)過了受精及早期發(fā)育等過程10.簡述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術(shù)11.活動：菊花的組織培養(yǎng)3.科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力；遷移、借鑒相關(guān)的實驗原理、操作步驟，設(shè)計方案，完成自主探究4.社會責(zé)任：建立科學(xué)技術(shù)觀，使他們認(rèn)識到社會的進步離不開科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的熱情，培養(yǎng)運用科學(xué)技術(shù)造福人類的社會責(zé)任感和使命感；理性地運用生物技術(shù)。保護生物多樣性是全人類的責(zé)任主要以非選擇題的形式出現(xiàn)，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為背景綜合考查植物的組織培養(yǎng)及其應(yīng)用；以人類健康為背景考查動物細胞工程的應(yīng)用(續(xù)表)考點一植物細胞工程的基本技術(shù)1.細胞工程的概念。2.植物細胞的全能性。本物種所特有的

(1)物質(zhì)基礎(chǔ)：生物體的每一個細胞都含有________________________________，都有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因。 (2)高度分化的細胞全能性表達的條件。①______狀態(tài)。離體生長素、細胞分裂素②營養(yǎng)物質(zhì)：有機營養(yǎng)、無機營養(yǎng)。③植物激素：_____________________。全套遺傳物質(zhì)3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)。離體培養(yǎng)基愈傷組織(1)定義及技術(shù)流程。

①脫分化：已經(jīng)分化的細胞，經(jīng)過脫分化，即失去其特有的____________而轉(zhuǎn)變成未分化細胞的過程。 ②再分化：__________重新分化成芽、根等器官。 (2)條件：①離體的植物細胞、組織、器官(統(tǒng)稱外植體)；②無菌和人工培養(yǎng)；③培養(yǎng)在人工制備的培養(yǎng)基上；④給予適宜的培養(yǎng)條件。結(jié)構(gòu)和功能愈傷組織使用順序?qū)嶒灲Y(jié)果先使用生長素，后使用細胞分裂素有利于細胞分裂，但細胞不分化先使用細胞分裂素，后使用生長素細胞既分裂也分化同時使用分化頻率提高簡記為：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化頻率高生長素、細胞分裂素對植物組織培養(yǎng)的影響(1)按照不同的順序使用這兩類激素，會得到不同的實驗結(jié)果。生長素/細胞分裂素植物細胞的發(fā)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、抑制根的形成適中促進愈傷組織的生長簡記為：“高”根，“低”芽，“中”愈傷

(2)當(dāng)同時使用這兩類激素時，兩者用量的比例影響植物細胞的發(fā)育方向。(3)探究實踐——菊花的組織培養(yǎng)。愈傷組織封口膜無菌水次氯酸鈉無菌水0.5～1/3～1/21cm生芽生根封口膜生長

(1)由愈傷組織進行細胞分化時，一般要先誘導(dǎo)其生芽，然后誘導(dǎo)其生根，可通過控制培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比例來實現(xiàn)。

(2)光照：在愈傷組織誘導(dǎo)階段，對有些植物來說，避光培養(yǎng)有利于細胞脫分化形成愈傷組織。當(dāng)愈傷組織再分化出芽和葉時，一定要有光照，有利于葉片內(nèi)葉綠素的合成。 (3)體內(nèi)細胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的表達具有選擇性。

(4)細胞的全能性指的是細胞的一種潛在能力，這種潛在能力只有在特定的環(huán)境中才能表現(xiàn)出來，而不是指細胞在任何條件下都能發(fā)育成完整的生物體。

(5)植物組織培養(yǎng)中所需的碳源一般為蔗糖，少數(shù)為葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可維持相對適中的滲透壓，而葡萄糖和果糖在與蔗糖提供相同數(shù)量碳源的前提下，其造成的滲透壓可能過高。不同來源雜種細胞新植物體

4.植物體細胞雜交(無性生殖)技術(shù)。 (1)概念：將____________的植物體細胞，在一定條件下融合成__________，并把雜種細胞培育成____________的技術(shù)。 (2)原理：體細胞雜交利用了細胞膜的__________，雜種細胞培育成雜種植株利用了植物細胞的________。流動性全能性(3)過程。纖維素酶和果植物組織培養(yǎng)離心高Ca2+—高pH雜種膠酶(4)優(yōu)點和局限性。生殖隔離遠緣雜交雜合

①優(yōu)點：打破___________，實現(xiàn)___________育種，培育植物新品種。 ②局限性：目前有許多理論和技術(shù)問題未解決，還不能讓雜種植株按照人們的需求表現(xiàn)出雙親的_________性狀。5.植物細胞工程的應(yīng)用。(1)植物繁殖的新途徑。植物細胞的全能性頂端分生區(qū)(2)作物新品種的培育。單倍體染色體脫分化愈傷(3)細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。小分子植物細胞培養(yǎng)

①次生代謝物：是一類________有機化合物，在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來源。 ②細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：人們利用______________來獲得目標(biāo)產(chǎn)物，這個過程就是細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。 ③植物細胞培養(yǎng)：是指在________條件下對單個植物細胞或細胞團進行培養(yǎng)使其________的技術(shù)。離體增殖④過程：外植體愈傷組織細胞懸液細胞產(chǎn)物

考點二動物細胞工程——動物細胞培養(yǎng)

1.動物細胞培養(yǎng)：從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細胞_______________的技術(shù)。生長和增殖細胞增殖懸浮接觸抑制

2.原理：__________。 3.體外培養(yǎng)的動物細胞的類型：一類細胞能夠________于培養(yǎng)液中生長增殖；另一類則需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖，而且還會發(fā)生_________現(xiàn)象，從而使細胞停止分裂增殖。4.條件。血清滅菌無菌

(1)營養(yǎng)：使用液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中含有細胞所需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)，通常需要加入________等一些天然成分。(2)無菌、無毒的環(huán)境。定期更換細胞代

①需要對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行__________處理以及在_________環(huán)境下進行操作。 ②培養(yǎng)液還需要__________，以便清除代謝物，防止_________________對細胞自身造成危害。謝物積累(3)溫度、pH和滲透壓。(36.5±0.5)℃7.2～7.4①哺乳動物細胞培養(yǎng)的溫度多以_____________為宜。②多數(shù)動物細胞生存的適宜pH為___________。③滲透壓也是動物細胞培養(yǎng)過程中需要考慮的一個重要環(huán)境參數(shù)。O2

和CO2細胞代謝維持培養(yǎng)液的pH

(4)氣體環(huán)境：動物細胞培養(yǎng)所需氣體主要有__________。O2是___________所必需的，CO2

的主要作用是_________________。5.培養(yǎng)過程。胰蛋白膠原蛋白單個細胞細胞懸液原代懸浮貼壁分裂受阻或停止傳代培養(yǎng)(1)區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對象和是否分瓶。①分瓶前，第一次用胰蛋白酶對動物組織進行處理后的培養(yǎng)是原代培養(yǎng)。

②第二次用胰蛋白酶處理，使細胞從瓶壁上脫離下來，分瓶后的細胞培養(yǎng)為傳代培養(yǎng)。

(2)細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。打破接觸抑制現(xiàn)象的方法是將貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細胞繼續(xù)增殖。自我更新和分化潛能早期胚胎

6.干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用。 (1)概念：干細胞是一類具有______________________的細胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。 (2)來源：____________、骨髓和臍帶血等。種類胚胎干細胞成體干細胞誘導(dǎo)多能干細胞來源________骨髓、臍帶血等體細胞(如成纖維細胞等)特點能分化成任何一種細胞、組織或器官，甚至成為______分化成_________________能誘導(dǎo)分化成類似____________的細胞應(yīng)用分化成心肌細胞、神經(jīng)元和造血干細胞等造血干細胞用于治療白血病，神經(jīng)干細胞用于治療帕金森病、阿爾茨海默病等治療鐮狀細胞貧血、阿爾茨海默病、心血管疾病等(3)類型。早期胚胎個體特定的細胞或組織胚胎干細胞(4)應(yīng)用。①在醫(yī)學(xué)上有廣泛應(yīng)用的原因：有自我更新能力及分化潛能，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。

②實例：將正常的造血干細胞移植到病人體內(nèi)，恢復(fù)病人的造血和免疫功能；神經(jīng)干細胞在治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病方面有重要的應(yīng)用價值。(5)誘導(dǎo)多能干細胞(簡稱iPS細胞)?？键c三動物細胞工程——動物細胞融合與單克隆抗體的制備及動物細胞核移植

1.動物細胞融合技術(shù)。 (1)概念：使兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的技術(shù)。 (2)動物細胞的融合方法：_________法、_______法、滅活病毒誘導(dǎo)法(特有)等。PEG融合電融合一定的流動性(3)原理：細胞膜具有______________。(4)結(jié)果：形成具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。有性雜交

(5)意義：突破了__________的局限，使遠緣雜交成為可能。成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。不能無限增殖產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體

2.單克隆抗體及其應(yīng)用。 (1)制備原理：一個B淋巴細胞只能分泌一種特異性抗體，B淋巴細胞在體外________(填“能”或“不能”)無限增殖；骨髓瘤細胞能___________；B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合得到的雜交瘤細胞，既能迅速大量繁殖，又能_________________________。(2)制備過程。脾選擇培養(yǎng)基未融合同種雜交瘤核大量增殖抗體克隆化培養(yǎng)抗體陽性腹腔細胞培養(yǎng)液腹水

①給小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是刺激機體發(fā)生免疫應(yīng)答，從而產(chǎn)生特定的__________細胞。獲取小鼠經(jīng)免疫的B淋巴細胞的部位：_____。B淋巴脾

②誘導(dǎo)融合的方法：動物細胞融合特有的誘導(dǎo)方法為用_______________處理，其他物理、化學(xué)誘導(dǎo)融合的方法與植物體細胞雜交過程中誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法基本相同。滅活的病毒

③雜交細胞：在誘導(dǎo)因素的作用下進行細胞的誘導(dǎo)融合，形成的雜交細胞有多種，若僅考慮兩兩融合的情況，形成的雜交細胞有三種，____________________。只有AB型才是我們所需要的雜交細胞，所以需要用選擇培養(yǎng)基進行篩選。 ④雜交瘤細胞的特點：_________________________________________。既能大量增殖，又能產(chǎn)生某種特異⑤單克隆抗體的特點：能準(zhǔn)確識別______的細微差異，與特定______發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備。抗原抗原AA型、BB型、AB型性抗體項目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細胞，另外還有未融合的細胞由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，產(chǎn)生分泌其他抗體的淋巴細胞篩選方法用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的細胞和同種細胞融合后形成的細胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞才能生長用96孔板進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(每個孔中盡量只接種一個雜交瘤細胞)，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群篩選目的得到雜交瘤細胞得到既能分泌所需抗體又能大量增殖的雜交瘤細胞⑥制備單克隆抗體過程中兩次篩選的方法及目的。雜交瘤細胞的抗體檢測和克隆化培養(yǎng)

融合后的細胞經(jīng)選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)后，能存活的細胞就是雜交瘤細胞。但這些雜交瘤細胞并非都是能分泌所需抗體的細胞，通常用“有限稀釋法”來選擇。將雜交瘤細胞稀釋，用96孔板培養(yǎng)，使每孔細胞不超過一個，通過培養(yǎng)讓其增殖。然后檢測各孔上清液中細胞分泌的抗體(常用酶聯(lián)免疫吸附試驗法)，那些上清液可與特定抗原結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽性孔。陽性孔中的細胞還不能保證是來自單個細胞，挑選陽性孔的細胞繼續(xù)進行有限稀釋，一般需進行3～4次，直至確信每個孔中增殖的細胞為單克隆細胞。該過程即為雜交瘤細胞的克隆化培養(yǎng)。3.應(yīng)用。病原體細胞毒素(1)作為診斷試劑：在多種疾病的診斷和________鑒定中發(fā)揮重要的作用。單克隆抗體抗體、接頭和藥物

(2)運載藥物：抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)通過將__________與能特異性識別腫瘤抗原的____________結(jié)合，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。ADC通常由____________________(如細胞毒素)三部分組成。

(3)治療疾病。(1)ADC的抗體和藥物具有的作用分別是導(dǎo)向和治療。(2)除了細胞毒素，放射性同位素和化學(xué)藥物理論上也可以作為ADC偶聯(lián)的藥物。

(3)ADC在臨床應(yīng)用上的作用機理是通過單克隆抗體的靶向作用特異性地識別腫瘤細胞表面抗原，然后利用細胞本身具備的內(nèi)吞作用使化學(xué)藥物進入腫瘤細胞體內(nèi)發(fā)生藥力，從而達到殺死腫瘤細胞的目的。4.動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物。新胚胎

(1)動物細胞核移植技術(shù)：將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中，使這個重新組合的細胞發(fā)育成________，繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性

(2)原理：___________________________________________，即動物細胞核中具有該種動物全套的遺傳信息。 (3)類型：哺乳動物核移植可分為__________________核移植和________核移植，其中前者較易成功。胚胎細胞體細胞(4)過程。MⅡ克隆動物的核遺傳物質(zhì)全部來自具有優(yōu)良性狀的動物的體細胞去核的卵母細胞營養(yǎng)物質(zhì)激發(fā)細胞核全能性表達重構(gòu)細胞分裂和發(fā)育胚胎供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同受體卵環(huán)境母細胞的細胞質(zhì)

(1)不是取供體細胞核進行核移植操作，而是將供體細胞整個注入去核卵母細胞中，原因是保證供核不被破壞，使克隆動物更像供體動物，操作也方便。

(2)在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前，必須先去掉受體卵母細胞的核，原因是為使核移植的胚胎或動物的核遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細胞，在供體細胞的細胞核移至受體細胞之前，必須將受體細胞的核遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐?。前景畜牧業(yè)加速家畜___________進程，促進優(yōu)良畜群繁育醫(yī)藥衛(wèi)生①作為____________生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；②轉(zhuǎn)基因克隆動物的細胞、組織和器官可以用于異種移植；③核移植胚胎干細胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化形成相應(yīng)的細胞、組織、器官，可用于器官移植保護瀕危物種增加瀕危物種的存活數(shù)量問題①成功率___________；②絕大多數(shù)克隆動物存在________問題，表現(xiàn)出_________________(5)體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景和存在的問題。遺傳改良生物反應(yīng)器非常低健康遺傳和生理缺陷考點四胚胎工程1.胚胎工程的概念。生殖細胞、受精卵或早期胚胎細胞

(1)操作對象：動物________________________________。 (2)技術(shù)手段：體外受精、胚胎移植和___________等。 (3)特點：經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到________動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎分割雌性2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)。(1)體內(nèi)受精。輸卵管①場所：雌性動物的________內(nèi)。②過程。獲能MⅡ期透明帶卵細胞膜雌、雄原核3.早期胚胎發(fā)育的過程。滋養(yǎng)層胎膜和胎盤囊胚腔受精卵有絲分裂增加胚胎桑葚胚內(nèi)細胞團胎兒的各種組織、器官等4.體外受精。(1)過程。MⅡ獲能獲能的精子適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液

(2)意義：①提高______________的有效措施。②為________提供可用的胚胎。動物繁殖能力胚胎移植轉(zhuǎn)基因、核移植和體外受精同種的、生理狀態(tài)相同5.胚胎移植。(1)概念。遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強健康的體質(zhì)和正常繁殖能力

(2)實質(zhì)：___________________________________________。 (3)意義：①充分發(fā)揮_________________________；②大大促進我國畜牧業(yè)的發(fā)展；③推動胚胎工程其他技術(shù)的研究和應(yīng)用。雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移(4)操作過程。遺傳性狀優(yōu)良和生產(chǎn)能力強有健康體質(zhì)和正常繁殖能力同期發(fā)情超數(shù)排卵桑葚胚或囊胚受體移植液氮手術(shù)法和非手術(shù)法妊娠胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)

6.胚胎分割(無性繁殖或克隆的方法之一)。 (1)概念：胚胎分割是指采用______方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得______________________的技術(shù)。機械同卵雙胎或多胎(2)主要儀器設(shè)備：____________和顯微操作儀。(3)選擇胚胎的時期：應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的________________。體視顯微鏡桑葚胚或囊胚

(4)意義：促進優(yōu)良動物品種的繁殖，產(chǎn)生的遺傳性狀______的后代是進行遺傳學(xué)研究的寶貴材料；胚胎移植前進行________、遺傳病篩查等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代具有重要意義。相同性別鑒定【基礎(chǔ)測評】1.易錯診斷(1)脫分化的培養(yǎng)基中需添加較高濃度的細胞分裂素以利于根的分化。()(2)相比植物體細胞雜交，動物細胞融合特有的誘導(dǎo)方式是用滅活的病毒處理。()(3)將骨髓瘤細胞和B淋巴細胞混合，經(jīng)誘導(dǎo)后融合的細胞即為雜交瘤細胞。()(4)胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植。(

)(5)哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)不需要額外提供營養(yǎng)物質(zhì)。()答案：(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)×

2.在草莓生產(chǎn)上，傳統(tǒng)的繁殖方式易將草莓植株所感染的病毒傳給后代，導(dǎo)致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。微型繁殖技術(shù)可以培育出無毒幼苗，其過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.過程①與過程②的培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比例一般相同B.利用微型繁殖技術(shù)培育無毒草莓時常選取草莓植株的莖尖或根尖分生區(qū)作為外植體C.過程②培養(yǎng)期間要進行光照，其作用是促進葉綠素的合成D.植物微型繁殖技術(shù)既能實現(xiàn)種苗的大量繁殖，也能保持優(yōu)良品種的遺傳特性答案：A

3.苜蓿是“牧草之王”，缺點是水溶性蛋白質(zhì)過多易造成家畜瘤胃中泡沫過多，導(dǎo)致臌脹病。百脈根富含單寧，單寧能沉淀水溶性蛋白質(zhì)，減少臌脹病的發(fā)生?？蒲腥藛T將苜蓿與百脈根進行植物體細胞雜交以期獲得抗臌脹病苜蓿新品種，技術(shù)路線如圖。下列說法正確的是()A.聚乙二醇能促進植物細胞間細胞壁的融合B.在培養(yǎng)基上愈傷組織的細胞出現(xiàn)接觸抑制C.與生芽培養(yǎng)基相比，生根培養(yǎng)基中生長素類含量高D.獲得的再生植株具有苜蓿和百脈根全部優(yōu)良性狀答案：C

4.我國科學(xué)家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物節(jié)律紊亂體細胞克隆猴在中國誕生，開啟了克隆猴模型應(yīng)用于生命科學(xué)研究的“春天”?？茖W(xué)家采集了一只一歲半的、睡眠紊亂最明顯的BMAL1(生物節(jié)律基因)敲除猴A6的體細胞，通過體細胞核移植技術(shù)，獲得了5只克隆猴，這是國際上首次成功構(gòu)建一批遺傳背景一致的生物節(jié)律紊亂獼猴模型。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.體細胞核移植依據(jù)的原理是動物細胞核的全能性B.5只克隆獼猴細胞核基因型與核供體細胞不完全一致C.供體核進入卵母細胞形成的重構(gòu)胚需激活才可繼續(xù)進行分裂和發(fā)育D.該研究可彌補實驗獼猴繁殖周期長、單胎數(shù)量少的不足答案：B

考向1植物組織培養(yǎng)與植物體細胞雜交過程

[典例1](2023年廣東高考)人參皂苷是人參的主要活性成分?？蒲腥藛T分別誘導(dǎo)人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進行細胞融)合，以提高人參皂苷的產(chǎn)率。下列敘述錯誤的是( A.細胞融合前應(yīng)去除細胞壁 B.高Ca2+－高pH溶液可促進細胞融合 C.融合的細胞即為雜交細胞 D.雜交細胞可能具有生長快速的優(yōu)勢

解析：植物細胞壁影響植物細胞融合，因此細胞融合前可利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁以制備原生質(zhì)體，A正確。在高Ca2+－高pH溶液中有利于兩種原生質(zhì)體的融合，B正確。融合的細胞有多種類型，如自身融合的細胞不是雜交細胞，只有人參細胞與胡蘿卜細胞融合的細胞才是雜交細胞，C錯誤。由題干信息“誘導(dǎo)人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進行細胞融合，以提高人參皂苷的產(chǎn)率”，說明雜交細胞包含兩種細胞的遺傳物質(zhì)，可能具有生長快速的優(yōu)勢，D正確。答案：C【考向集訓(xùn)】1.(2023年江蘇高考)研究者通過體細胞雜交技術(shù)，探索利用條斑紫菜和擬線紫菜培育雜種紫菜。下列相關(guān)敘述正確的是()

A.從食用紫菜的動物消化道內(nèi)提取蛋白酶，用于去除細胞壁 B.原生質(zhì)體需在低滲溶液中長期保存，以防止過度失水而死亡 C.檢測原生質(zhì)體活力時可用苯酚品紅或甲紫溶液處理，活的原生質(zhì)體被染色 D.聚乙二醇促進原生質(zhì)體融合后，以葉綠體顏色等差異為標(biāo)志可識別雜種細胞

解析：去除植物細胞壁需要使用纖維素酶和果膠酶，A錯誤。原生質(zhì)體需置于等滲溶液中，置于低滲溶液中，原生質(zhì)體會吸水漲破，B錯誤。檢測原生質(zhì)體活力時可用苯酚品紅或甲紫溶液處理，死的原生質(zhì)體被染色，C錯誤。聚乙二醇促進原生質(zhì)體融合后，可以以葉綠體顏色等差異為標(biāo)志識別兩種細胞融合后的雜種細胞，D正確。答案：D

考向2動物細胞培養(yǎng)和干細胞的培養(yǎng)及應(yīng)用

[典例2](2023年海南高考)某團隊通過多代細胞培養(yǎng)，將小鼠胚胎干細胞的Y染色體去除，獲得XO胚胎干細胞，再經(jīng)過一系列處理，使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎?。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.營養(yǎng)供應(yīng)充足時，傳代培養(yǎng)的胚胎干細胞不會發(fā)生接觸抑制B.獲得XO胚胎干細胞的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異C.XO胚胎干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎倪^程發(fā)生了細胞分化D.若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體，可用該法獲得有功能的卵母細胞用于繁育

解析：胚胎干細胞不能無限增殖，營養(yǎng)供應(yīng)充足時，傳代培養(yǎng)的胚胎干細胞也會發(fā)生接觸抑制，A錯誤。XO胚胎干細胞中丟失了Y染色體，因而該細胞的獲得過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異，B正確。XO胚胎干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎倪^程發(fā)生了細胞分化，即細胞的功能發(fā)生了特化，因而發(fā)生了細胞分化，C正確。若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體，可用該法，即獲得有功能的卵母細胞，進而用于繁育，實現(xiàn)瀕危物種的保護，D正確。答案：A項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)理論基礎(chǔ)細胞增殖植物細胞的全能性培養(yǎng)前 處理無菌；用機械的方法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，使組織分散成單個細胞無菌、離體動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)取材動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織植物幼嫩的部位或花藥等培養(yǎng)基性質(zhì)液體固體培養(yǎng)基成分糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和瓊脂等(續(xù)表)項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)結(jié)果細胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細胞，不形成新個體可產(chǎn)生新個體應(yīng)用人造皮膚的構(gòu)建、動物分泌蛋白的規(guī)?；a(chǎn)快速繁殖、作物脫毒、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)和單倍體育種等相同點①都需人工條件下的無菌操作；②都需要適宜的溫度、pH等條件；③都進行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂(續(xù)表)

【考向集訓(xùn)】

2.(2022年湖北高考)某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長緩慢，其原因不可能的是(

)A.實驗材料取自小鼠胚胎的腦組織B.為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封C.血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基D.所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性

解析：小鼠胚胎腦組織中含有豐富的原代神經(jīng)元，細胞增殖能力強，不會造成生長緩慢，A正確。培養(yǎng)瓶瓶口密封會使培養(yǎng)液中缺氧，影響細胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使細胞生長緩慢，B錯誤。血清經(jīng)過高溫處理后，其中活性成分變性失活，失去原有功能，無法滿足細胞生長所需，可能使細胞生長緩慢，C錯誤。細胞生活的環(huán)境一般為弱堿性，所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性，不利于細胞生存，可能造成細胞生長緩慢，D錯誤。答案：A考向3動物核移植技術(shù)和克隆動物

[典例3](2021年湖南高考)M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細胞中特異性表達?，F(xiàn)設(shè)計實驗，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動物A，流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。

(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是____________，這類酶能將特定部位的兩個核苷酸之間的________斷開。

(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進行動物A成纖維細胞的原代和傳代培養(yǎng)時，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是_______________________________________________。

(3)與胚胎細胞核移植技術(shù)相比，體細胞核移植技術(shù)的成功率更低，原因是____________________________________________________________________________________________________。從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細胞，在形態(tài)上表現(xiàn)為_______________________________________________(答出兩點即可)，功能上具有________。

(4)鑒定轉(zhuǎn)基因動物：以免疫小鼠的______淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行融合，篩選融合雜種細胞，制備M蛋白的單克隆抗體。簡要寫出利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活的實驗思路__________________________________________。

解析：(1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)，故在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)。限制性內(nèi)切核酸酶是作用于其所識別序列中兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。不同的限制酶可以獲得不同的末端，主要分為黏性末端和平末端。(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進行動物A成纖維細胞的原代和傳代培養(yǎng)時，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是清除代謝產(chǎn)物，防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。(3)由于動物胚胎細胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，動物體細胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難，故與胚胎細胞核移植技術(shù)相比，體細胞核移植技術(shù)的成功率低。胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細胞體積小，細胞核大，核仁明顯；在功能上具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進行冷凍保存，也可進行遺傳改造。(4)先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng)，之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細胞；誘導(dǎo)B細胞和骨髓瘤細胞融合，利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞，制備M蛋白的單克隆抗體；若要利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活，如果M基因已經(jīng)失活，則克隆動物A中無法產(chǎn)生M蛋白的單克隆抗體，則可利用抗原—抗體雜交技術(shù)進行檢測。故實驗思路：取動物A和克隆動物A的肝組織細胞，分別提取蛋白質(zhì)進行抗原—抗體雜交。

答案：(1)限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)磷酸二酯鍵 (2)清除代謝產(chǎn)物，防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害，同時給細胞提供足夠的營養(yǎng) (3)動物胚胎細胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，動物體細胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難細胞體積小，細胞核大，核仁明顯(任選兩點作答)發(fā)育的全能性 (4)B取動物A和克隆動物A的肝組織細胞，分別提取蛋白質(zhì)進行抗原—抗體雜交【考向集訓(xùn)】

3.(2022年廣東梅州二模)科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛，要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進行克隆(如下圖)，請結(jié)合圖示回答下列問題。(1)通常用幼齡或早期胚胎進行動物細胞培養(yǎng)，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________；在進行細胞培養(yǎng)時，要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細胞進行分散處理，形成單個細胞，這個過程中需要利用________酶處理。 (2)在對轉(zhuǎn)基因奶牛細胞進行性別鑒定時最有效的方法是SRY-PCR法，該方法用牛Y染色體上的性別決定基因SRY作為特異性探針來檢測PCR擴增產(chǎn)物，檢測方法為________技術(shù)，此過程需要設(shè)計引物，引物的作用是_________________________________________________________________________________。

(3)將重組細胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后，該母牛生出的犢牛與供體奶牛相比并不是100%的復(fù)制，原因可能是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)上述轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動物________具有全能性。

解析：(1)通常用幼齡或早期胚胎進行動物細胞培養(yǎng)，原因是這類細胞的分化程度低，分裂能力強；將組織細胞分散成單個細胞，要利用胰蛋白酶處理。(2)因為“該方法用牛Y染色體上的性別決定基因SRY作為特異性探針來檢測PCR擴增產(chǎn)物”，可知是通過堿基互補配對來檢測有無相應(yīng)的雜交帶，檢測方法為DNA分子雜交技術(shù)，此過程需要設(shè)計引物，引物的作用是為熱穩(wěn)定性DNA聚合酶提供結(jié)合位點。(3)由于生物的性狀受細胞核基因和細胞質(zhì)基因共同控制以及生物的性狀還受環(huán)境因素的影響，所以重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)相同的犢牛，但也不是100%的復(fù)制。(4)轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說明了動物體細胞的細胞核具有全能性。答案：(1)細胞分裂能力強胰蛋白(2)DNA分子雜交為熱穩(wěn)定性DNA聚合酶提供結(jié)合位點(3)生物性狀受細胞核基因和質(zhì)基因的共同控制；生物的性狀還受環(huán)境因素的影響(4)體細胞的細胞核考向4動物細胞融合與單克隆抗體的制備

[典例4](2022年遼寧高考)某抗膜蛋白治療性抗體藥物研發(fā)過程中，需要表達N蛋白胞外段，制備相應(yīng)的單克隆抗體，增加其對N蛋白胞外段特異性結(jié)合的能力。 Ⅰ.N蛋白胞外段抗原制備，流程如圖1。圖1

(1)構(gòu)建重組慢病毒質(zhì)粒時，選用氨芐青霉素抗性基因作為標(biāo)記基因，目的是______________________________________。用脂質(zhì)體將重組慢病毒質(zhì)粒與輔助質(zhì)粒導(dǎo)入病毒包裝細胞，質(zhì)粒被包在脂質(zhì)體____________________(填“雙分子層中”或“兩層磷脂分子之間”)。

(2)質(zhì)粒在包裝細胞內(nèi)組裝出由_________________組成的慢病毒，用慢病毒感染海拉細胞進而表達并分離、純化N蛋白胞外段。Ⅱ.N蛋白胞外段單克隆抗體制備，流程如圖2。圖2

(3)用N蛋白胞外段作為抗原對小鼠進行免疫后，取小鼠脾組織用____________酶處理，制成細胞懸液，置于含有混合氣體的________中培養(yǎng)，離心收集小鼠的B淋巴細胞，與骨髓瘤細胞進行融合。

(4)用選擇性培養(yǎng)基對融合后的細胞進行篩選，獲得雜交瘤細胞，將其接種到96孔板，進行________培養(yǎng)。用____________技術(shù)檢測每孔中的抗體，篩選既能產(chǎn)生N蛋白胞外段抗體，又能大量增殖的單克隆雜交瘤細胞株，經(jīng)體外擴大培養(yǎng)，收集_________，提取單克隆抗體。(5)利用N蛋白胞外段抗體與藥物結(jié)合，形成______________，實現(xiàn)特異性治療。

解析：(1)構(gòu)建重組慢病毒質(zhì)粒時，選用氨芐青霉素抗性基因作為標(biāo)記基因，目的是含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基可以篩選出病毒包裝細胞。脂質(zhì)體是一種人工膜，在水中磷脂分子親水頭部插入水中，脂質(zhì)體疏水尾部伸向空氣，攪動后形成雙層脂分子的球形脂質(zhì)體，用脂質(zhì)體將重組慢病毒質(zhì)粒與輔助質(zhì)粒導(dǎo)入病毒包裝細胞，質(zhì)粒被包在脂質(zhì)體雙分子層中。(2)質(zhì)粒在包裝細胞內(nèi)組裝出由含N蛋白胞外段基因的核酸和蛋白質(zhì)外殼組成的慢病毒，用慢病毒感染海拉細胞進而表達并分離、純化N蛋白胞外段。(3)小鼠脾組織用胰蛋白酶處理，使其分散，制成細胞懸液，置于含有混合氣體(95%空氣和5%二氧化碳)的二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。(4)用選擇性培養(yǎng)基對融合后的細胞進行篩選，獲得雜交瘤細胞，將其接種到96孔板，每個孔盡量只接種一個雜交細胞，進行克隆化培養(yǎng)，利用抗原—抗體雜交法篩選，經(jīng)體外擴大培養(yǎng)，收集細胞培養(yǎng)液，提取單克隆抗體。(5)利用N蛋白胞外段抗體與藥物結(jié)合，形成ADC(抗體—藥物偶聯(lián)物)，實現(xiàn)特異性治療。答案：(1)檢測目的基因是否成功導(dǎo)入受體細胞雙分子層中(2)含N蛋白胞外段基因的核酸和蛋白質(zhì)外殼(3)胰蛋白酶或膠原蛋白二氧化碳培養(yǎng)箱(4)克隆化抗原—抗體雜交細胞培養(yǎng)液(5)ADC(抗體—藥物偶聯(lián)物)【考向集訓(xùn)】

4.(2023年廣東佛山摸底)人乳頭狀瘤病毒(HPV)與宮頸癌的發(fā)生密切相關(guān)，抗HPV的單克隆抗體可以準(zhǔn)確檢測出HPV，從而及時監(jiān)控宮頸癌的發(fā)生。下圖是以HPV衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體的過程，回答下列問題。(1)單克隆抗體制備過程中涉及的細胞工程技術(shù)有__________________________。

(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟：____________________________________________________________________________________________________________。 (3)在雜交瘤細胞篩選過程中，常使用特定的選擇培養(yǎng)基(如HAT培養(yǎng)基)，該培養(yǎng)基對________________和_______________生長具有抑制作用。(4)對于________的雜交瘤細胞應(yīng)盡早進行克隆化，以增加其數(shù)量。

(5)科學(xué)家從某些無限增殖細胞的細胞質(zhì)中分離出了無限增殖調(diào)控基因(prG)，該基因能激發(fā)動物細胞分裂，這為單克隆抗體的制備提供了更多的思路。除本題描述的制備單克隆抗體技術(shù)外，請再簡要寫出兩種制備單克隆抗體的思路：_________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：(1)單克隆抗體制備的基本步驟，對小鼠進行免疫→提取B淋巴細胞→將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合→通過篩選、克隆化培養(yǎng)和擴大化培養(yǎng)→最終注入小鼠體內(nèi)→從腹腔腹水中提取單克隆抗體，因此單克隆抗體制備過程中涉及的細胞工程技術(shù)有動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合。(2)要制備單細胞懸液，主要步驟為從小鼠甲體內(nèi)取出脾臟，剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間，使培養(yǎng)的細胞分散開來，加入培養(yǎng)液制成單細胞懸液。(3)在雜交瘤細胞篩選過程中，用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選，如HAT培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基上，未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞才能生長。(4)克隆化的原則是，對于檢測抗體陽性的雜交瘤細胞應(yīng)盡早進行克隆化，否則抗體分泌的細胞會被抗體非分泌的細胞所抑制，因為抗體非分泌細胞的生長速度比抗體分泌