2021版浙江新高考选考生物一轮复习教师用书：第35讲　克隆技术

第35讲　克隆技术

　植物的克隆

1．原理：植物细胞的全能性，即植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性，因而都具有发育成完整植株的潜能。从单个细胞分裂、分化和发育成植株胚状体，同受精卵分裂、分化和发育成胚的过程相似。

2．技术基础：植物组织培养。

一般程序：

3．细胞培养和器官培养

通过平衡的植物激素配比可以调控器官发生和形态建成。处于适当的液体培养条件的单个植物细胞，经过培养基中成分的诱导，可经历从单细胞依次到细胞团、球形胚、心形胚和胚状体，最后再生出完整的植株。有的植物(如风信子)可以在愈伤组织的基础上直接发育出花器官。

4．原生质体培养与植物细胞工程

(1)原生质体：细胞中有代谢活性的原生质部分，包括质膜、细胞质和细胞核。例如，去掉细胞壁的植物细胞等。

(2)原生质层：包括质膜、液泡膜，以及两层膜之间的细胞质(细胞核、细胞液除外)，原生质层具有选择透性。一般成熟的植物细胞才具有原生质层。

5．植物克隆实践的事例

(1)通过大量培养特定细胞系，实现了能产生重要次生代谢产物的细胞的大量克隆和产物的工业化生产。

(2)通过花药(花粉)培养，进行单倍体克隆，在育种中产生了巨大效益。

(3)细胞培养产生出遗传变异的新植株，为选择有益性状的新作物创造了条件。

(4)在培养基中加入不同浓度的NaCl或病原体的毒蛋白，诱发和筛选了抗盐或抗病突变体。

(5)在培养基中加入不同浓度的赖氨酸类似物，筛选出抗赖氨酸类似物突变体。

(1)植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性(√)

(2)通过液体悬浮培养，可将愈伤组织分散成单细胞(√)

(3)愈伤组织是一团未分化的薄壁细胞，可通过调节培养基中的激素配比诱导愈伤组织分化(√)

(4)胚性细胞具有细胞核大，细胞质丰富，液泡大的特点(×)

(5)去掉植物细胞壁常用的酶是纤维素酶与果胶酶(√)

(6)单细胞发育成胚的过程为单细胞→细胞团→心形胚→球形胚→胚状体(×)

(7)植物组织培养过程中，器官发生和形态重建主要是通过平衡植物激素的种类进行调控(×)

(8)制备原生质体时，采用低渗甘露醇，防止原生质体失水过多失去生物活性(×)

(9)不同种类植物或同种植物的不同基因型个体，其细胞全能性的表达程度大不相同(√)

(10)植物组织培养过程中，培养物的胚胎发生和器官形成能力下降的可能原因有染色体畸变、细胞核变异或非整倍体产生等，但其结果是可逆的(×)

(11)原生质体培养需要先对原生质体的活力进行检测，可以采用质壁分离的方法(×)

(12)获得植物次生代谢产物(如某些中药：紫草素等)，通过大量培养特定细胞系即可(获得愈伤组织即可)，无须获得植株(√)

(选修3 P22图2－2改编)如图表示植物组织培养过程。据图分析下列叙述正确的是(　　)

A．⑤植株根尖细胞的全能性比①植株根尖细胞的强

B．②试管的培养基中含有植物生长调节剂，不含有机物

C．③试管中的细胞具有细胞质丰富、细胞核和液泡都大的特性

D．调节④培养基中植物生长调节剂的比例可诱导产生不同的植物器官

解析：选D。由于⑤是由①上的组织经培养形成的个体，故二者的全能性应该相同，故A项错误；由①到②的过程中植物细胞不能进行光合作用，因而②试管中含有有机物如蔗糖等，故B项错误；③试管中细胞为愈伤组织细胞，液泡小，故C项错误。

1．细胞的全能性

(1)含义：植物体的每个生活细胞都具有发育成完整植株的潜能。

(2)基础：植物体的每一个细胞都包含该物种所特有的全部遗传信息。

(3)全能性表达的条件

①离体、无菌。

②一定的营养物质，如水、无机盐、蔗糖、维生素等。

③植物生长调节剂。

(4)在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，细胞分化为不同的组织、器官。

(5)全能性表达的程度(由易到难)

①受精卵＞生殖细胞＞体细胞。

②植物细胞＞动物细胞。

2．植物组织培养过程

3．植物细胞工程

(1)植物组织培养中脱分化和再分化的比较

(2)植物组织培养、细胞培养、器官培养和原生质体培养的关系

植物细胞培养、器官培养和原生质体培养统称为植物组织培养，最终都能得到完整植株，但由于培养目的不同，有时需对愈伤组织进行特殊处理。它们之间的关系如下图所示：

[题组冲关]

1．下列对如图所示的培养过程的叙述，正确的是 (　　)

A．a、b、c、d中的植物细胞都具有完全相同的DNA和RNA

B．a→b与b→c的培养过程中，植物生长调节剂的种类可能相同，但比例不同

C．此为植物花药离体培养，其中花药经a～d发育成试管苗的过程中可能存在基因突变、基因重组和染色体畸变等变异

D．d中的试管苗可以直接转移至土中培养

解析：选B。a、b、c、d中的植物细胞都具有完全相同的DNA，但因细胞分化，细胞中的RNA不同；a→b与b→c分别是脱分化和再分化，两过程均需要相同的植物激素调节，但比例不同；花药经a～d发育成试管苗的过程中可能存在基因突变和染色体畸变等变异；d为单倍体，需要用秋水仙素处理后再移栽到土中。

2．下图表示通过克隆技术获得烟草植株的过程，请回答下列问题：

(1)①过程往往选取烟草叶片的幼嫩部位，需经过______________处理，才能置于培养基中培养。

(2)②过程称为________，③过程称为________。

(3)通过悬浮培养形成的单细胞可发育成________，继而形成植物幼体；也可利用______________水解细胞壁，获得________，其经培养后也可形成完整植株。

(4)在培养过程中，若要诱导芽的产生，则配制植物激素时要____________。

A．添加适量的生长素和适当减除某些其他激素

B．添加适当配比的生长素和细胞分裂素

C．添加适量的生长素和适当增加某些其他激素

D．适当增加细胞分裂素和生长素的量

(5)烟草细胞很容易再生出新植株，但在长期培养过程中，其胚胎发生和器官形成能力下降，其原因不可能是________。

A．染色体畸变或细胞核变异

B．组织或细胞中的激素平衡被打破

C．产生了缺乏成胚性的细胞系

D．植物细胞全能性丧失

解析：(1)自然环境中获取的植物组织、器官携带较多微生物，会影响培养过程中植物细胞的生长，因此需先进行消毒处理。(2)高度分化的植物细胞经培养形成相对未分化的愈伤组织细胞，此过程称为脱分化；而相对未分化的愈伤组织细胞经诱导分化成胚的过程，称为再分化。(3)据图可知，通过悬浮培养形成的单细胞可发育成幼胚；细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，因此可使用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁；植物细胞的细胞壁去除后，其内部的结构称为原生质体。(4)营养物质和植物生长调节剂配比会影响愈伤组织的分化方向，例如适量的生长素和细胞分裂素配比可以诱导芽的分化，适量的生长素和适当减除某些其他激素则可以诱导生根，故要诱导芽的产生，应按照B选项操作。(5)在长期培养过程中，培养物的胚胎发生和器官形成能力下降的原因可能有染色体畸变、细胞核变异或非整倍体产生、细胞或组织中的激素平衡被打破、细胞对外源生长物质的敏感性发生改变等，以及随着时间推移，由于其他各种原因产生了缺乏成胚性的细胞系，A、B、C正确；植物细胞仍保留了该物种全套的遗传物质，故全能性并未丧失，但由于各种原因，其全能性的表达受到了阻碍，D错误。

答案：(1)消毒　(2)脱分化　再分化　(3)幼胚(或胚状体)　纤维素酶和果胶酶　原生质体　(4)B　(5)D

　动物的克隆

1．动物细胞的培养

从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在人工控制的培养条件下，使这些细胞得以生存，并保持生长、分裂(繁殖)乃至接触抑制和有规律的衰老、死亡等生命活动现象。

2．动物组织培养

动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长特性。动物组织培养过程中可以伴随组织分化。

3．原代培养和传代培养

(1)原代培养：从机体取出后立即进行的细胞、组织培养。

(2)传代培养：将原代培养的细胞分成若干份，接种到若干份培养基中，使其继续生长、增殖。

4．细胞系和细胞株

(1)细胞系：指可连续传代的细胞。原代培养物在首次传代时就成为细胞系。

(2)细胞株：从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞，一般具有恒定的染色体组型、同功酶类型、病毒敏感性和生化特性等。

5．克隆培养法

(1)概念：把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。

(2)基本要求：必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。

(3)提高成功率的措施：选择适宜的培养基、添加血清、以滋养细胞支持生长、激素刺激、使用CO2培养箱、调节pH等。

6．动物的克隆繁殖

(1)动物细胞全能性的表现程度

(2)动物难以克隆的根本原因：在动物的个体发育过程中，细胞分化使得细胞发生了基因的差异表达，细胞基因组中基因的活动很不完全。

(3)细胞核移植实验和动物的克隆繁殖

①核移植：利用一个细胞的细胞核来取代另一个细胞中的细胞核，形成一个重建的“合子”。

②动物的克隆繁殖

(1)动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶处理可使动物细胞分散开来(√)

(2)动物细胞培养时，通入CO2的目的是刺激细胞呼吸(×)

(3)动物细胞培养过程中，涉及两次使用胰蛋白酶，第一次是原代培养时，主要目的是使组织细胞分散开，获得单个细胞；第二次是传代培养时，目的是使细胞从瓶壁上脱落，以便于传代培养(√)

(4)有限细胞系大多是发生转化了的细胞系，具有异倍体核型(×)

(5)恶性细胞系具有异体致瘤性，不死性细胞系保留接触抑制(√)

(6)理论上各种细胞都可被克隆，但是单细胞通常不如群体细胞；原代细胞、有限细胞系通常不如无限细胞系、转化或肿瘤细胞(√)

(7)克隆培养必须保证分离出来的细胞是一种类型的多个细胞，而不是多种类型细胞(×)

(8)诱导动物细胞融合常用的化学方法有聚乙二醇(PEG)或灭活的仙台病毒作为诱导剂(×)

(9)杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体(√)

(10)在单克隆抗体的制备中，取小鼠的B淋巴细胞之前，一定要给小鼠注射相应的抗原(或相应的疫苗)(√)

(选修3 P32图2－8改编)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

解析：选B。外源基因的导入过程属于基因重组，A项错误；丙细胞能产生单克隆抗体，说明丙细胞具有连续分裂且能分泌单一抗体的能力，B项正确；②表示细胞分化过程，C项错误；③是诱导细胞融合的过程，所用的培养基含有聚乙二醇或灭活的仙台病毒，而④过程不用聚乙二醇，D项错误。

1．动物细胞克隆和动物克隆繁殖的比较

2.制备单克隆抗体中两次筛选的比较

 [题组冲关]

1．实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是 (　　)

A．甲过程需要对实验小鼠进行消毒

B．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化

C．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型

D．丁过程得到的细胞具有异质性

解析：选C。甲过程表示从实验小鼠身上取皮肤组织小块，该过程需要对小鼠进行消毒，故A项正确。乙过程表示将皮肤组织分散为单个细胞，可用胰蛋白酶进行酶解消化，故B项正确。丙过程表示由组织细胞培养到细胞系的过程，小鼠细胞是二倍体细胞，其细胞系大多数为有限细胞系，能继续培养下去具有异倍体核型的连续细胞系很少，故C项错误。丁过程表示通过选择或纯化从细胞系中获得具有特殊性质的细胞株的过程，细胞株具有异质性，故D项正确。

2．(2020·浙江模拟)小鼠胚胎干细胞培养、皮肤细胞诱导出多种细胞及制备单克隆抗体的操作流程如下。请回答：

(1)操作流程中①过程可用________处理获得一个胚胎干细胞；②过程中的细胞________(填“可能”或“不可能”)出现接触抑制现象；③过程中细胞内核酸的种类________(填“不变”或“改变”)；④过程的核心步骤是____________________。

(2)过程⑤常用的促融剂是__________________(要求写出2种)。单克隆抗体的制备过程中，运用了动物克隆技术中的________________两大技术。

(3)下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的是________。

A．传代培养效应B细胞是单克隆抗体制备的必要操作之一

B．丙细胞能够无限增殖，实质上就是癌变的效应B细胞

C．经选择培养基筛选出来的丙细胞即可用于单克隆抗体的生产

D．操作流程中过程⑤的原理和植物原生质体融合的原理基本相同

解析：(1)胰蛋白酶可使细胞间的粘连蛋白水解，使细胞彼此分散开来，获得单细胞；只有恶性细胞系(癌细胞)的表面粘连蛋白减少或缺失，失去接触抑制，胚胎干细胞属于非恶性细胞，保留接触抑制特征；③过程为细胞分化，实质是基因的差异性表达，虽然遗传物质并未改变，但基因表达过程中产生的mRNA种类和数量发生了变化；基因工程的核心是构建重组DNA分子。(2)动物细胞融合常用灭活的仙台病毒或聚乙二醇促融；制备单克隆抗体需将经免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合，得到杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行培养，使其增殖并产生特异性抗体，故需运用动物细胞融合和动物细胞培养两大技术。(3)效应B细胞无增殖能力，无法传代培养，A错误；丙是经免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞，并非癌变的效应B细胞，B错误；选择培养基只是将杂交瘤细胞筛选出来，但该杂交瘤细胞是否能产生特异性抗体，还需将该杂交瘤细胞单独培养并利用抗原—抗体杂交反应进行进一步筛选，C错误；流程⑤与植物原生质体融合都利用了细胞膜的流动性，D正确。

答案：(1)胰蛋白酶　可能　改变　构建重组DNA分子

(2)聚乙二醇、灭活的仙台病毒　动物细胞融合和动物细胞培养　(3)D

1．如图是某植物组织培养过程的简图。下列有关说法中正确的是(　　)

花粉粒愈伤组织胚状体植株

A．花药离体培养的条件与种子萌发的条件完全相同

B．若花粉粒核中有两个或多个染色体组，则所得植株为二倍体或多倍体

C．②③过程都是细胞分化过程，因此起作用的激素只有生长素

D．该过程体现了植物细胞的全能性

解析：选D。花药离体培养所需条件要求高，需要培养基，另外还需要适宜的pH、温度和光照，而种子萌发需要适宜的温度、水分等，A项错误；花粉粒培养形成的植株称为单倍体，B项错误；在细胞分化过程中多种激素起作用，其中起主要作用的是细胞分裂素和生长素，C项错误；在该过程中，单个细胞最终培养成了植株，体现了植物细胞的全能性，D项正确。

2．下列有关细胞系和细胞株的说法错误的是(　　)

A．原代培养得到的细胞也可以是细胞系

B．细胞株是特殊的细胞系

C．连续细胞系都获得了不死性

D．连续细胞系不一定都发生了转化

解析：选D。原代培养得到的细胞也可以是细胞系；细胞株是特殊的细胞系；连续细胞系都获得了不死性；连续细胞系肯定都发生了转化。

3．下列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．动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶

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

解析：选B。动物细胞培养的培养基中需加入动物血清，植物组织培养的培养基中需加入植物激素等，A项正确。动物细胞培养需利用胰蛋白酶将动物组织分散成单个细胞再进行培养，植物组织培养中不需要将细胞分离，B项错误。叶片细胞高度分化，但仍具有全能性，可以通过植物组织培养形成新个体；小鼠杂交瘤细胞具备瘤细胞的遗传特性，能够不断分裂增殖，C项正确。有毒物质会影响细胞正常的生命活动，故可根据细胞在培养过程中生命活动的变化情况检测有毒物质；植物茎尖细胞分裂较快，细胞中几乎无病毒，故可用茎尖通过植物组织培养形成脱毒苗，D项正确。

4．(2017·浙江11月选考)回答与植物克隆和动物克隆有关的问题：

(1)利用植物愈伤组织获得再生植株主要有两条途径：一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成一个完整植株的__________途径，二是由愈伤组织细胞产生胚状体后再萌发形成完整植株的胚胎发生途径。另外也可不通过愈伤组织阶段而直接采用带腋芽的茎段培养成丛状苗，再诱导生根获得再生植株，其原因是腋芽中存在__________。

(2)利用植物克隆培育新品种，一方面可利用带有目的基因的__________侵染植株，或将目的基因通过__________方法导入植物细胞、组织或器官获得转基因植株，另一方面利用异源植株的__________进行融合产生杂种植株，或利用异源植物在试管内进行__________，对其产生的胚进行培养产生杂种植株。

(3)下列属于植物克隆和动物克隆共有培养方法是________。

A．悬浮培养、器官培养

B．贴壁培养、传代培养

C．器官培养、愈伤组织培养

D．原生质体培养、传代培养

解析：(1)愈伤组织不经过胚状体而是通过直接得到芽和根等器官再形成完整植株的培养称为器官培养。不通过愈伤组织阶段直接采用带腋芽的茎段培养得到胚状体，再诱导生根，主要是因为腋芽中存在分生组织。(2)转基因植物技术中将目的基因导入受体细胞的方法很多，如果受体细胞是植物细胞，则可采用农杆菌转化法，如果受体细胞是去除细胞壁的原生质体，则可采用显微注射的方法。转基因可使不同来源的遗传物质重新组合，也可以通过原生质体融合将不同来源的遗传物质重新组合，或通过在试管内进行受精来生产植株。(3)动物和植物细胞都有悬浮培养和器官培养，A正确；贴壁生长是动物细胞培养的方法，B错误；愈伤组织培养是植物细胞培养的方法，C错误；原生质体培养是植物细胞培养的方法，传代培养是动物细胞培养的方法，D错误。

答案：(1)器官发生　分生组织

(2)农杆菌　显微注射　原生质体　受精

(3)A

5．回答下列关于单克隆抗体制备的相关问题：

(1)利用抗原—抗体反应的高度特异性，可以诊断和防治各种疾病，可以研究抗原物质在细胞中的定位及其功能，所以制备高纯度抗体十分必要，______技术的发明，使得这一目标得以实现，此外该技术也可解决抗血清的________问题。

(2)下图为制备单克隆抗体的技术流程图：

①图中用__________________(生物方法)处理得到细胞群体1，利用HAT培养基获得细胞群体2的类型有多种，所以需用______方法获得产生抗体且能__________的阳性细胞。

②产生抗体的阳性细胞克隆的最基本要求是________，提高细胞克隆形成率的措施：选择适宜培养基、添加血清、以________支持生长等。

解析：(1)杂交瘤技术的发明，使得制备高纯度抗体这一目标得以实现，此外该技术也可解决抗血清的异质性问题。(2)①灭活的仙台病毒能促使动物细胞融合，融合后的细胞有多种，利用在HAT培养基中骨髓瘤细胞不能增殖，B淋巴细胞可以增殖的特点，筛选得到能产生抗体且能无限增殖的杂交瘤细胞，但类型有很多种，所以还需利用抗体检验的方法筛选得到产生针对羊红细胞抗原的特异性抗体阳性细胞。②细胞克隆的最基本要求是来源于单个细胞，提高细胞克隆形成率的措施有：选择适宜培养基、添加血清、以滋养细胞支持生长等。

答案：(1)杂交瘤　异质性　(2)①灭活的仙台病毒　抗体检验　无限增殖　②来源于单个细胞　滋养细胞

1．如图是植物体细胞杂交过程示意图，如果A、B植物均为二倍体，据图分析回答：

(1)图中所示过程的原理有：___________________________________________________。

(2)图中的①过程是________________________________________________________。

(3)植物体细胞融合成功的标志是_______________________________________，

其产生与细胞内________(细胞器)有关。

(4)③和④过程分别是________和________的过程。则该杂交植物有________个染色体组。

(5)该技术的最显著优势是：___________________________________________。

解析：(1)植物体细胞杂交过程中有原生质体A和原生质体B的融合过程，其原理是细胞膜具有流动性；将杂种细胞培育成新的个体，其原理是植物细胞具有全能性。(2)图中的①过程是去除植物细胞壁，制备原生质体。(3)植物体细胞融合成功的标志是形成新的细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(4)杂种细胞通过脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成杂种植株。图中杂种植株是由两个二倍体的细胞融合成的杂种细胞培育成的新个体，含有四个染色体组。(5)植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。

答案：(1)细胞膜具有流动性、植物细胞具全能性(缺一不可)　(2)(去壁)制备原生质体　(3)形成新的细胞壁　高尔基体　(4)脱分化　再分化　四　(5)克服远缘杂交不亲和的障碍

2．(2020·浙江黄岩选考模拟)下面是烟草叶片原生质体分离和培养的流程图，请回答：

→→→→

(1)酶解时，在纤维素酶和果胶酶的混合液中，还需添加________来提高混合液的渗透压，获得的完整的原生质体呈________(填形状)。

(2)获得原生质体后，可用________方法检测原生质体是否存活，然后将原生质体制成悬浮液，滴加在________上，用显微镜观察并计数。要判定原生质体是否已形成细胞壁，可用________方法鉴别。

(3)欲通过原生质体培养得到愈伤组织，从培养基的成分考虑，配制培养基时需要注意的主要方面有________________和________________的适当配比。

解析：(1)在获得原生质体时，混合液中需添加甘露醇来维持较高渗透压，以免原生质体吸水涨破。获得的原生质体是球形的。(2)可用红墨水染色法检测原生质体的死活，若细胞内部被染成红色，说明原生质体已经死亡；在显微镜下一般用血细胞计数板对原生质体进行计数；可用质壁分离方法鉴别原生质体是否已形成细胞壁。(3)在配制获得愈伤组织的培养基时，应注意营养物质和植物生长调节剂的适当配比。

答案：(1)甘露醇　球形

(2)红墨水染色　血细胞计数板　质壁分离

(3)营养物质　植物生长调节剂

3．(2020·浙江台州高三模拟)某科研团队利用植物细胞工程技术，把基因序列已知的抗除草剂(Bar)基因导入原生质体获得抗除草剂大豆。请回答下列相关问题：

(1)对于已获得的Bar基因可以用____________技术进行扩增。图中的a过程通常使用相同的______________酶和DNA连接酶，使目的基因与载体连接形成重组DNA。

 (2)在b过程中，获得原生质体除了需要纤维素酶和果胶酶，还需要用到的试剂是________。

(3)成功导入重组DNA的原生质体经脱分化形成Ⅰ——________，进而生长发育成植株。下列不属于Ⅰ细胞应具有的特征是________。

A．薄壁细胞　　　　　　 B．细胞质丰富

C．液泡小   D．细胞核小

(4)若要判断转基因抗除草剂大豆是否成功，比较简便的检测方法是____________________。

解析：(1)可通过PCR技术进行体外扩增，获得大量Bar基因。a过程为形成重组DNA分子，需要相同的限制性核酸内切酶和DNA连接酶处理，使目的基因与载体连接形成重组DNA。(2)在获得植物原生质体时，需在0.5～0.6 mol/L的甘露醇溶液环境(较高渗透压)下用纤维素酶和果胶酶混合液处理实验材料，将细胞壁消化除去，获得球形的原生质体。(3)成功导入重组DNA的原生质体经脱分化形成愈伤组织，再经过再分化，分化出芽和根，进而生长发育成植株。Ⅰ细胞为愈伤组织，该类单细胞具有细胞质丰富、液泡小、细胞核大等特征，故D错误。

答案：(1)PCR　限制性核酸内切　(2)(较高浓度的)甘露醇　(3)愈伤组织　D　(4)用一定浓度的除草剂喷洒，观察转基因大豆的生长情况

4．(2020·杭州名校测试)科学家利用植物体细胞杂交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：

(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有______________________________________。

(2)过程①常用的酶是________________，细胞融合完成的标志是______________。

(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂______________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到______种不同的原生质体，当观察到__________________________时可判断该原生质体是由番茄细胞和马铃薯细胞融合而成的。

(4)过程③和过程④依次为______________，过程④中的培养基常添加的植物激素是________________。

(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含______条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于______植株。

解析：(1)植物体细胞杂交包括原生质体融合和培育杂种植株两大步骤，两者的原理分别是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)去除细胞壁常用的酶是纤维素酶和果胶酶，细胞融合完成的标志是形成新的细胞壁。(3)化学促融剂是聚乙二醇，两两融合的原生质体有三种：番茄—番茄、马铃薯—番茄、马铃薯—马铃薯，其中杂种细胞的细胞表面有两种颜色的荧光。(4)过程③和过程④分别表示脱分化和再分化，诱导细胞分化所用的植物激素主要是生长素和细胞分裂素。(5)“番茄—马铃薯”体细胞有m＋n条染色体，有丝分裂后期染色体数目加倍。由配子发育成的个体均为单倍体。

答案：(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性　(2)纤维素酶和果胶酶　形成了新的细胞壁　(3)聚乙二醇(或PEG)　3　融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光

(4)脱分化和再分化　生长素和细胞分裂素　(5)2(m＋n)　单倍体

5．如图可表示细胞融合技术的一些过程，请据图回答下列问题：

(1)若A、B到C过程是体外受精过程，则对已取得的精子必须先进行________处理，若需获取更多的卵细胞一般要对雌性个体注射________________，使其________________。

(2)若该过程是制备单克隆抗体的过程，在A、B到C的过程中，A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为能产生抗体的B淋巴细胞，那么D细胞称为________细胞。从融合细胞中选择出它的方法是在特定的选择性培养基中培养，筛选出该类细胞后还需进行________培养和抗体检测，经多次筛选可获得数量足够的能分泌所需抗体的细胞。

(3)若A、B细胞为植物细胞，D细胞在植物组织培养时，先配制________培养基，再加入一定比例的植物激素，当生长素相对较少时，愈伤组织可发育形成________。

(4)若要培育转基因植物，则可采用__________________法将目的基因导入受体细胞中。受体细胞应该是________(A.体细胞　B．卵细胞　C．受精卵　D．雄配子)。为了得到农杆菌的单菌落，常采用的分离方法有两种，即________________和________________。

解析：(1)受精之前，对已取得的精子先进行获能处理；若需更多的卵细胞，一般要对雌性个体注射促性腺激素，使其超数排卵。(2)依据题中信息可确定图中D细胞为杂交瘤细胞；对获得的杂交瘤细胞需进行克隆化培养以扩大数量。(3)若要培育转基因植物，则可采用诱导生芽或生根的培养基(MS培养基)培养；当生长素相对较少时，愈伤组织可发育形成丛状苗。(4)若要培育转基因植物，通常采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞中；受体细胞应该是植物体细胞；为了得到农杆菌的单菌落，常采用的分离方法有两种，即划线分离法和涂布分离法。

答案：(1)获能　促性腺激素　超数排卵

(2)杂交瘤　克隆化

(3)MS　丛状苗

(4)农杆菌转化　A　划线分离法　涂布分离法

6．(2020·浙江绿色评估联盟高三考试)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。

(1)由过程①获得的A为___________________________________________________。

(2)在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是__________________

________________________________________________________________________。

受体应选用________期卵母细胞。

(3)进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生________________________________________________________________________，

这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。

(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)分析图示可知，过程①构建的A为含目的基因的表达载体。(2)核移植以前，必须去掉受体卵母细胞的核，目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。受体应该选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞。(3)在进行胚胎移植时，受体即代孕母羊对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。(4)转基因体细胞克隆产生的重组细胞具有全能性，培养产生的含目的基因的成纤维细胞可进行传代培养，因此理论上可获得无限个转基因绵羊。

答案：(1)含目的基因的表达载体　(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞　MⅡ中　(3)免疫排斥反应　(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养

7．(2020·浙江超级全能生联考)如图表示动物细胞克隆和制备单克隆抗体的相关过程，请回答相关问题：

(1)过程①常应用____________法导入重组诱导基因后得到干细胞；部分干细胞经过诱导可分化成全身的不同组织或器官，说明这些细胞具有__________性。

(2)该过程利用了甲细胞具有____________的能力，甲和乙细胞可经过生物诱导剂____________的作用形成丙细胞。取一个丙细胞，放在含大量失去____________的小鼠成纤维细胞的特定培养体系中培养，最后产生大量的细胞群，这种方法为____________法。

(3)下列关于经③和④过程得到单克隆抗体的叙述，错误的是________。

A．该过程应用了细胞膜具有流动性的原理

B．丙细胞要具有分泌多种抗体的能力

C．该过程应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术

D．丙细胞的形成先通过筛选得到杂交瘤细胞，再进行抗体检验

解析：(1)题图中的过程①常应用显微注射法导入重组诱导基因后得到干细胞；部分干细胞经过诱导可分化成全身的不同组织或器官，说明这些细胞具有发育的全能性。

(2)该过程利用了甲细胞具有连续分裂的能力，甲和乙细胞可经过生物诱导剂(灭活的仙台病毒)的作用形成丙细胞。取一个丙细胞，放在含大量失去增殖力小鼠成纤维细胞的特定培养体系中培养，最后产生大量的细胞群，这种方法为克隆培养法。

(3)细胞融合的过程应用了细胞膜具有流动性的原理，A项正确；丙细胞只能分泌单一的抗体，B项错误；该过程应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术，C项正确；丙细胞的形成先通过筛选得到杂交瘤细胞，再进行抗体检验，D项正确。

答案：(1)显微注射　发育的全能　(2)连续增殖　(灭活的)仙台病毒　增殖力　克隆培养　(3)B

8．(2020·金华模拟)人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关，抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生，以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程，请据图回答下列问题：

(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有__________________。

(2)若要分析杂交瘤细胞中染色体，可通过__________________等过程制成装片，然后在显微镜下观察。杂交瘤细胞中染色体数目与普通淋巴细胞相比具有的特点是______________，在HAT培养基上存活的细胞可能包括______(填下列序号)。

①无抗体分泌的细胞　②抗HPV抗体的分泌细胞

③其他无关抗体的分泌细胞

(3)对于抗体检测呈______性的杂交克隆应尽早进行克隆化，克隆化的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到3～10个/mL，每孔加入细胞稀释液______mL(填“0.1”“1”或“10”)，使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。

(4)由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体，理由是________________________________________________________________________。

(5)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发动物细胞分裂，这

为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的一种制备单克隆抗体技术外，请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路______________________________________。

解析：利用显微镜观察有丝分裂过程中的染色体，需先制作临时装片；杂交瘤细胞中含有浆细胞和骨髓瘤细胞的染色体，所以比普通淋巴细胞的染色体数目多一倍；在HAT培养基上生存的细胞均为杂交细胞，这些杂交细胞中有分泌HPV抗体的细胞，有分泌其他抗体的细胞，也有不能分泌抗体的细胞。抗体检验呈阳性，说明该杂交瘤细胞可产生所需抗体；为保证每个小孔不多于一个细胞，根据浓度可推断加入细胞稀释液的量：设加入细胞稀释液的最大量是X，则10个/mL×X＝1个，X＝0.1 mL。小鼠形成抗体与人体抗体不同，故在人体内可引起免疫反应，所以上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体。根据所给信息可知，还可通过转基因技术或核移植技术获得既能大量增殖，又能产生特定抗体的杂交细胞。

答案：(1)动物细胞培养、动物细胞融合　(2)解离、漂洗、染色和制片　染色体数目加倍　①②③　(3)阳　0.1

(4)小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，存在着排异反应

(5)通过基因工程向浆细胞中导入prG；利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中(答对其一即可)