2021高三统考人教生物一轮（经典版）学案：选修3第10单元　第36讲　细胞工程


第36讲　细胞工程
[考纲明细]　1.植物组织培养(Ⅱ)　2.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)　3.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)
知识自主梳理
一　　细胞工程的概念
1．原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法。
2．操作水平：细胞水平或细胞器水平。
3．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。
4．分类：根据操作对象的不同，分为植物细胞工程和动物细胞工程。
二　　植物细胞工程
1．细胞的全能性
(1)含义：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。
(2)植物细胞全能性表达条件：具有完整的细胞结构；处于离体状态；提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。

植物体未离体的组织、细胞并未表现出全能性，可能的原因是什么？
提示　在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达出各种蛋白质，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织。
(3)全能性大小
植物细胞：受精卵＞生殖细胞＞体细胞。
动物细胞：受精卵＞生殖细胞＞体细胞核(动物细胞全能性受限制，但细胞核具有全能性)。
2．植物组织培养技术
(1)原理：植物细胞具有全能性。
(2)过程

3．植物体细胞杂交技术
(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
(2)操作流程

①过程a为去除细胞壁获得具有活力的原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
②过程b是原生质体的融合，其原理是细胞膜具有一定流动性。人工诱导的方法有物理法，包括离心、振动、电激等；化学法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
③过程c是原生质体融合后再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。
④过程d是植物组织培养，形成杂种植株，其原理是植物细胞具有全能性。
(3)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
4．植物细胞工程的应用
(1)微型繁殖
①概念：指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，又叫快速繁殖技术。
②特点：保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。
③实例：利用组织培养技术来培育兰花。
(2)作物脱毒
①材料：植物的分生区(如茎尖)。分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。
②优点：使农作物增产。
(3)人工种子
①概念：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特点：后代无性状分离；不受气候、季节和地域限制。

人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨：人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？
提示　针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
(4)单倍体育种
①过程
花药离体培养→单倍体植株正常植株
②优点：得到纯合子，能稳定遗传；明显缩短育种年限。
(5)突变体的利用
①突变体：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，由此发育而成的个体称为突变体。
②利用：从突变体中筛选出对人们有利的突变体，进而培育成新品种，即突变体育种。
(6)细胞产物的工业化生产
①细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料等。
②技术：植物组织培养技术。
③培养阶段：愈伤组织阶段。

进行植物组织培养时，根据目的不同将其培养到不同时期，举例说明。
提示　①快速繁殖——获得完整植株；
②细胞产物——愈伤组织；
③进行体细胞诱变育种——愈伤组织；
④人工种子——胚状体(丛根、丛芽)。
三　　动物细胞工程
1．动物细胞工程常用的技术手段
动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
2．动物细胞培养
(1)原理：细胞增殖。
(2)过程


用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？
提示　培养的动物细胞一般传代至10～50代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。
(3)条件
①无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理。通常在细胞培养液中还要添加一定量的抗生素，其目的是防止培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，目的是防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成伤害。
②营养：合成培养基中有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，需加血清、血浆等一些天然成分。
③温度和pH：哺乳动物体外培养适宜温度为36.5±0.5_℃，pH为7.2～7.4。
④气体环境：95%的空气加5%的CO2的混合气体。CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(4)应用
①生产生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
②应用于基因工程。
③检测有毒物质，判断某种物质的毒性。
④用于生理、病理、药理等方面的研究。
3．动物体细胞核移植技术和克隆动物
(1)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
(2)原理：动物体细胞核具有全能性。
(3)动物体细胞核移植技术的过程


进行核移植时，为什么要选用去核的MⅡ中期的卵母细胞？
提示　①此类细胞体积大，易于操作；②卵黄多，可为胚胎发育提供充足的营养；③卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质。
(4)结果：克隆动物性状与供体基本相同
克隆动物的大部分性状受细胞核控制，而细胞核来自供体；克隆动物的细胞质遗传物质来自受体卵母细胞的细胞质；生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境影响。
(5)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。
(6)存在问题：成功率低、克隆动物存在健康问题、动物食品的安全性问题等。
4．动物细胞融合
(1)方法
化学法：需要用聚乙二醇(PEG)；
生物法：灭活的病毒；
物理法：电激等诱导因素。
(2)原理：细胞膜的流动性。
(3)意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。为制备单克隆抗体开辟了新途径。

动物细胞融合与植物体细胞杂交有哪些不同之处？
提示　①融合前的处理不同：植物体细胞杂交用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，制备原生质体才能融合，而动物细胞可以直接融合；
②诱导方式不同：相比植物体细胞杂交，动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病毒处理；
③目的不同：植物体细胞杂交的目的是为了培育杂种植株；动物细胞融合只是为了获得杂种细胞。
5．单克隆抗体
(1)制备原理：一种浆细胞产生一种抗体，浆细胞在体外不能无限增殖；骨髓瘤细胞能无限增殖；浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。
(2)制备过程

①杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生某种特异性抗体。
②制备单克隆抗体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，另外还有未融合的细胞
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以需经过选择性培养
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才能生长
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
得到既能分泌所需抗体又能大量增殖的杂交瘤细胞
③单克隆抗体的提取场所
体外培养——培养液中提取。
体内培养——小鼠腹水中提取。
④血清抗体与单克隆抗体
名称
产生
特点
血清抗体
由浆细胞分泌
一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差
单克隆抗体
由杂交瘤细胞分泌
特异性强、灵敏度高，能大量制备
⑤用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。
考点题型突破
考点1　　植物细胞工程及应用
题型一 植物组织培养
1．下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是(　　)

A．该途径依据的原理是植物细胞具有全能性
B．过程①需控制好培养基中植物激素的比例
C．经过程①后细胞的形态和结构发生了变化
D．过程③需使用液体培养基，有利于细胞增殖
答案　A
解析　该过程是为了得到细胞群及细胞产物，没有体现细胞的全能性，A错误；过程①为脱分化，在培养基中应加入适量的生长素和细胞分裂素，B正确；愈伤组织是无定形的薄壁细胞，所以经过程①细胞的形态和结构发生了明显变化，C正确；过程③是细胞大量增殖的过程，需要液体培养基，D正确。
2．(2019·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。
答案　(1)全能性(或答：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(或答：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
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，步骤⑤为脱分化过程，步骤⑥为再分化过程，两者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)通过组织培养获得的植株是在离体植物器官、组织、细胞等的基础上获得的，其理论基础是植物细胞具有全能性，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，属于无性繁殖。

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及生芽培养基)。
(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．植物激素在植物组织培养中的作用
生长素/细胞分裂素的比值
作用效果
比值高时
促进根分化、抑制芽形成
比值低时
促进芽分化、抑制根形成
比值适中
促进愈伤组织形成
题型二 植物体细胞杂交
3．(2019·九江七校联考)根据植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题：

(1)过程①为去除________获得具有活力的原生质体，用到的酶为________________。
(2)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)，自然状态下不能得到杂种植株，原因是__________________________。
(3)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是____________，其中过程②称为__________，所用的化学诱导方法为________诱导，植物体细胞融合完成的标志是________________________。
(4)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。
(5)已知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，将柴油树细胞培养到________(填字母编号)阶段即可。
(6)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于________(填数字编号)过程。
(7)人工种子是由发育到________(填字母编号)过程的结构包裹上人工种皮制备的。
答案　(1)细胞壁　纤维素酶和果胶酶
(2)不同种的植物存在生殖隔离
(3)细胞的全能性　原生质体融合　聚乙二醇(PEG)　产生新的细胞壁
(4)六　(5)e　(6)④⑤　(7)f
解析　(1)植物细胞杂交需去除细胞壁，去除细胞壁的酶有纤维素酶和果胶酶。
(2)番茄和马铃薯属于两个物种，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代。
(5)柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油树细胞培养到愈伤组织阶段即可提取，愈伤组织阶段为图中的e阶段。
(6)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，包括脱分化和再分化两个阶段，即图中的④⑤。
(7)人工种子是用胚状体包上人工种皮制成的，图中f阶段为胚状体阶段。
题型三 植物细胞工程的应用
4．(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)。
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
解析　(1)植物微型繁殖技术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。

植物体细胞杂交后的遗传物质分析
(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。
(2)染色体组数
①染色体组数＝两种植物体细胞内染色体组数之和。
②植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体。
③若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。
考点2　　动物细胞培养与动物体细胞核移植
题型一 动物细胞培养
1．(2019·银川模拟)回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)细胞培养所用的培养液为防止杂菌污染，需要加入一定的________。培养过程中还需要提供O2和CO2等气体，CO2的作用主要是________。
(2)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，瓶壁上形成的细胞层数是________。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，常用的酶是____________。
(3)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________________的现象；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________细胞，这种细胞的黏着性________，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量________。
(4)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，而活细胞不染色，原因是________________________________________________________________________。
(5)检查某种有毒物质是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂到________期的细胞用显微镜进行观察。
(6)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，细胞新陈代谢的速率降低。
(7)给患者移植经细胞培养形成的皮肤后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤当作________进行攻击。
答案　(1)抗生素　维持培养液的pH
(2)相互接触　接触抑制　单层(或一层)　胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(3)衰老甚至死亡　不死性　降低　减少
(4)活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色，而死细胞的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
(5)中　(6)冷冻(或超低温、液氮)　酶
(7)抗原
解析　(1)抗生素具有杀菌的作用，培养液中加入一定量的抗生素可以防止培养过程中的污染。细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH。
(2)在动物细胞培养过程中，细胞会表现出接触抑制现象，此时是单层细胞。用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理可以使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。
(5)由于细胞分裂中期染色体形态固定、数目清晰，因此最好选用分裂到中期的细胞用显微镜观察染色体数目。
(6)由于在冷冻、超低温或液氮条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低，通常在此条件下保存细胞。
(7)机体把移植的皮肤当作抗原攻击，会发生排斥现象。
题型二 动物体细胞核移植
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“不相同”)，性染色体组合________(填“相同”或“不相同”)。
答案　(1)将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体　不变
(2)小于　胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易
(3)相同　不相同
解析　(1)通过核移植方法获得的克隆猴的细胞核来自供体，因此克隆猴体细胞的染色体数目和供体一致。
(2)胚胎细胞核移植的难度小于体细胞核移植，其原因是动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易。
(3)哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞染色体中常染色体数目相同，性染色体组成前者是XX，后者是XY，因此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相同，性染色体组合不同。
3．(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______________________________________。
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)动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性
解析　(1)因供体的性别不确定，故其细胞核内的性染色体组成为XX或XY；一般将卵母细胞培养到MⅡ中期，用显微操作法将其细胞核去除；②代表的过程是胚胎移植。
(2)传代培养10代以内的细胞可以保持正常的二倍体核型，超过10代以后，供体细胞中遗传物质的稳定性会降低。
(3)克隆动物细胞质中的遗传物质来自卵母细胞的细胞质，细胞质中的遗传物质对克隆动物的性状产生影响，会导致获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同。
(4)克隆动物的成功可以证明动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性。

1.核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物之间的关系：克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数由线粒体DNA控制的性状与提供卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。
2．动物细胞核全能性的表达
细胞核全能性的表达，必须提供促进细胞核表达全能性的物质和营养条件，还要保证细胞的完整性，这样去核的卵母细胞是最合适的受体细胞。该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了动物细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。
考点3　　动物细胞融合与单克隆抗体
题型一 动物细胞融合
1．(2019·合肥三模)下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__________________。
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　克服了远缘杂交不亲和的障碍，扩大了亲本组合的范围
(3)细胞膜的流动性
解析　(1)若a是诱导动物细胞融合，则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壁，然后再诱导甲乙的原生质体融合。该技术可以克服远缘杂交不亲和障碍，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。
题型二 单克隆抗体
2．下图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是(　　)

A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞
B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性
D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
答案　D
解析　①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的浆细胞，A错误；胰蛋白酶常用在动物细胞培养过程中，其作用是使组织分散成单个细胞，图示②中应使用促融剂如聚乙二醇(PEG)，B错误；图示③为杂交瘤细胞，其同时具有浆细胞产生抗体的特性和骨髓瘤细胞无限增殖的特性，C错误；图示④是经筛选获得的能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D正确。
3．(2019·湖南六校二模)《战狼2》创造了中国电影史的多个最高，电影中的“拉曼拉病毒”学名埃博拉病毒，冷锋注射的疫苗是具有抗埃博拉病毒功能的血清。如图中，甲乙是两种方法制备单克隆抗体的流程图。请回答下列问题：

(1)甲图中从产生免疫反应的小鼠体内得到了抗__________的抗体，说明小鼠体内已形成了相应的B淋巴细胞。设法将B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，常用的诱导因素有聚乙二醇、________、电激等。
(2)甲图中经选择性培养的①________细胞，还需进行克隆化培养和________检测，经多次筛选，就可获得足够数量的②细胞。
(3)细菌作为受体细胞进行转化时，常用CaCl2处理，使其处于________以利于吸收外部DNA分子。将重组DNA导入烟草细胞采用最多的方法是________。
(4)乙图中将转基因烟草细胞培养成转基因烟草植株涉及的最基本技术是________，为了诱导烟草细胞生根，应设置培养基中生长素与细胞分裂素的比________1(填“大于”“等于”或“小于”)。
答案　(1)埃博拉病毒　灭活的病毒
(2)杂交瘤　抗体
(3)感受态　农杆菌转化法
(4)植物组织培养　大于
解析　(1)据甲图中显示，对小鼠注射埃博拉病毒诱导小鼠产生抗埃博拉病毒的抗体；细胞融合的诱导因素有化学因素，如聚乙二醇，生物因素，如灭活病毒，物理因素，如电激。
(3)将目的基因导入细菌时，常用CaCl2处理，使细菌处于感受态以利于吸收外部DNA分子。烟草细胞是植物细胞，可以用农杆菌转化法将重组DNA导入烟草细胞。
(4)将细胞培养成植株的技术是植物组织培养，该过程中诱导细胞生根时，培养基中的生长素与细胞分裂素的比应该大于1。
方向真题体验
1．(2017·全国卷Ⅲ节选)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。

(1)由图2可知：当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是________。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是______________________。
(2)仅根据图1、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少________(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。
答案　(1)进行细胞传代培养　维持培养液的pH　(2)C
解析　(1)当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，可能是由于发生了接触抑制，可用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，制成细胞悬液分瓶继续传代培养。动物细胞培养中，CO2的作用是维持培养液的pH。
(2)对照分析图1和图2可知，能刺激T淋巴细胞增殖的甲和乙中都含有B、C、D片段，而对T淋巴细胞增殖促进作用很弱的丙中有B、D片段，据此可知，若缺少C片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。
2．(2017·海南高考)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是________________________________________________________________________。
(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到______________________。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是____________________(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。
(3)图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是____________________。A中的愈伤组织是叶肉细胞经________形成的。

(4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，________(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是________________________________________________________________________。
答案　(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株
(2)葡萄糖、果糖　具有完整的细胞核
(3)细胞分裂素、生长素　脱分化
(4)不能　对杂合体的植株来说，由减数分裂形成的花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株
解析　(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用细胞作为材料进行培养获得幼苗，细胞必须具有完整细胞核，才具有发育为个体的一整套遗传信息。
(3)影响植物细胞分化的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。A中的愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。
(4)由于花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株，导致不能保留亲本性状。
3．(2015·安徽高考)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________________________________________________________________________________________。
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
解析　(1)在基因工程中，构建基因表达载体后才能将目的基因导入受体细胞。
(2)核移植技术选用的成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期(MⅡ中期)，需去掉细胞核以保证得到的克隆动物的核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。
(3)胚胎移植时受体动物对移入的胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为胚胎的存活提供了可能。
(4)由于整合有目的基因的胎儿成纤维细胞具有增殖能力，可进行传代培养，所以理论上可利用动物细胞培养技术和核移植技术，获得无限个转基因绵羊。