2023版创新设计高考生物（新教材人教版）总复习一轮讲义第34讲 细胞工程和胚胎工程

第34讲　细胞工程和胚胎工程
内容要求——明考向
近年考情——知规律
（1）阐明植物的组织培养和植物体细胞杂交；（2）概述动物细胞培养与动物细胞核移植技术；（3）阐明细胞融合与单克隆抗体的制备；（4）简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值；（5）简述胚胎形成的过程及胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术；（6）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（活动）；（7）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（活动）。
2020·山东卷（14）、2020·山东卷（13）、2021·辽宁卷（3、13）、2021·湖南卷（22）、2020·全国卷Ⅰ（38）、2019·全国卷Ⅱ（38）、2019·全国卷Ⅲ（38）
考点一　植物细胞工程

1.细胞工程的概念

2.植物组织培养技术


（2）过程（如菊花的组织培养）

（3）植物激素在植物组织培养中的作用

生长素/细胞分裂素
植物组织的发育方向
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
提醒　①由愈伤组织进行细胞分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。
②光照：在愈伤组织诱导阶段，对有些植物来说，避光培养有利于细胞脱分化形成愈伤组织。当愈伤组织再分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。
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细胞的全能性指的是细胞的一种潜在能力，这种潜在能力只有在特定的环境中才能表现出来，而不是指细胞在任何条件下都能发育成完整的生物体。
⑤植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，少数为葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可维持相对适中的渗透压，而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下，其造成的渗透压可能过高。
3.植物体细胞杂交技术　无性生殖
（1）概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
（2）原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
（3）过程

（4）优点和局限性
①优点：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
②局限性：目前有许多理论和技术问题未解决，还不能让杂种植株按照人们的需求表现出双亲的杂合性状。
4.植物细胞工程的应用
（1）植物繁殖的新途径

（2）作物新品种的培育
①单倍体育种　原理：染色体数目变异

优点：a.明显缩短育种年限；b.可获得纯合子，后代不发生性状分离，能稳定遗传。
②突变体的利用

（3）细胞产物的工厂化生产

提醒　工厂化生产不一定要培养出植物体，一般培养到愈伤组织阶段，从培养愈伤组织细胞的培养液中就可提取细胞产物。

（1）愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的（×）
（2）再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志（√）
（3）植物原生质体融合的化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2＋—高pH融合法（√）
（4）脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位（×）
（5）单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的（×）
（6）植物组织培养就是植物细胞培养（×）


1.从所需条件上来看，快速繁殖与传统育种方法相比的优点有哪些？
提示　快速繁殖是在具有一定人工设施的室内生产，可以不受季节、气候等自然条件的限制。

2.作物培养过程中为什么要进行作物脱毒？
提示　对于无性繁殖的作物而言，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。

1.植物组织培养过程控制无菌的原因是避免微生物的污染。
2.植物组织培养离体的细胞能表达全能性的原因是离体细胞含有本物种全部的遗传信息，若不离体这些细胞在母体上发生基因选择性表达而分化。

1.植物组织培养与植物体细胞杂交的比较







2.植物体细胞杂交和有性杂交的辨析



考向1　结合植物组织培养的过程，考查科学探究能力
1.(2021·临沂期末)某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列叙述正确的是(　　)
A.外植体消毒的过程：酒精消毒30 s→次氯酸钠溶液处理30 min→无菌水清洗2～3次
B.愈伤组织是一种不定形的薄壁组织团块，诱导产生愈伤组织时每日应给予适时光照
C.诱导生芽培养基与诱导生根培养基相比，前者中细胞分裂素所占的比例和用量更高
D.打开封口后直接用流水冲洗掉幼苗根部培养基，再移植到消毒的蛭石环境中炼苗处理
答案　C
解析　外植体消毒的过程：酒精消毒→无菌水清洗→次氯酸钠溶液处理→无菌水清洗，A错误；诱导形成愈伤组织的脱分化过程不需要光照条件，否则会形成维管组织，不会形成愈伤组织，B错误；生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成，即诱导生芽培养基中细胞分裂素所占的比例和用量更高，C正确；移栽时，应先将培养瓶的封口膜或瓶盖打开一段时间，让试管苗在培养箱内生长几日；然后用流水清洗根部的培养基，再移植到消毒的蛭石环境中炼苗处理，D错误。
2.(不定项)（2022·山东潍坊统考）为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下图。下列叙述正确的是（　　）

A.过程①获得的原生质体需悬浮在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中
B.过程②需提高细胞分裂素的比例，以促进芽的分化
C.过程③需要用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D.原生质体虽无细胞壁，但仍然保持细胞的全能性
答案　BD
解析　过程①表示去除细胞壁获得原生质体，获得的原生质体需悬浮在等渗溶液中，若将得到的原生质体置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，原生质体会失水皱缩，A错误；过程②表示再分化，需提高细胞分裂素的比例，以促进芽的分化，B正确；过程③中细胞壁的再生是杂种细胞能进行新陈代谢的标志，不需要用秋水仙素诱导，C错误；原生质体虽无细胞壁，但细胞内的遗传物质未改变，仍保持细胞的全能性，D正确。
考向2　围绕植物体细胞杂交，考查科学探究能力
3.（2022·北京西城模拟）下图是分离烟草原生质体的过程，下列说法错误的是（　　）

A.制备原生质体的叶片应采用高压蒸汽法进行消毒
B.制备原生质体的酶溶液可能含纤维素酶和果胶酶
C.血细胞计数板是检测原生质体密度的工具之一
D.分离出的烟草原生质体可用于植物体细胞杂交
答案　A
解析　高压蒸汽法会使原生质体失活，A错误；纤维素酶和果胶酶可以水解植物细胞的细胞壁从而得到原生质体，B正确；显微镜下可以通过血细胞计数板观察统计原生质体的数目，从而计算密度，C正确；分离出的烟草原生质体可以在物理、化学因素条件下，如PEG融合法，与其他原生质体融合，D正确。
4.（2022·山东济南调研）科学家用植物体细胞杂交技术，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，培育过程如下图所示，其中①～⑤表示过程，a～f表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：

（1）在植物体细胞杂交技术中，过程①常用　　　　　　　　酶处理植物细胞以除去细胞壁。
（2）过程②表示　　　　　　　　　　，依据的生物学原理是___________________________。
（3）与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是　　　　。
（4）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④表示　　　　　　　　过程，过程⑤涉及的细胞分裂方式为　　　　　　　　　　　　。
（5）若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞内含n条染色体，则“番茄—马铃薯”杂种植株的体细胞内含　　　　条染色体；若由杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株为几倍体？ 　　　　。
（6）如果形成c的原生质体a、b来源于同一株番茄，那么更常用且有效地得到番茄植株f的处理方法是_______________________。
答案　（1）纤维素酶和果胶　（2）诱导原生质体融合　细胞膜具有流动性　
（3）高尔基体　（4）植物细胞的全能性　脱分化　有丝分裂　（5）m＋n　单倍体　（6）用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的番茄种子或幼苗
解析　（1）由图可知，过程①为用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞以除去细胞壁，得到原生质体。（2）过程②表示诱导原生质体融合，依据的生物学原理是细胞膜具有流动性。（3）过程③是杂种细胞再生出细胞壁，在此过程中高尔基体起重要作用。（4）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是植物细胞的全能性，图中过程④表示脱分化，过程⑤表示再分化，在过程⑤中细胞进行有丝分裂。（5）植物体细胞杂交得到的杂种细胞中染色体数目是番茄细胞和马铃薯细胞中染色体数目之和，即m＋n；若培育成的杂种植株是四倍体，则该杂种植株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体，因为其是由配子（如花粉）发育而来的。（6）利用同一株植物的体细胞融合得到的植株是同源多倍体，获得同源多倍体更常用且有效的方法是利用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的植物种子或幼苗。
考点二　动物细胞工程

1.动物细胞培养　 原理：细胞增殖
（1）地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
（2）培养条件

（3）培养过程

提醒　（1）区分原代培养和传代培养的关键是看用胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶。
①分瓶前，第一次用胰蛋白酶对动物组织进行处理后的培养是原代培养。
②第二次用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱离下来，分瓶后的细胞培养为传代培养。
（2）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
2.干细胞的培养及其应用
（1）概念：干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞，与组织、器官的发育、再生和修复密切相关。
（2）来源：早期胚胎、骨髓和脐带血等。
（3）分类：包括胚胎干细胞和成体干细胞等

3.动物细胞融合技术和单克隆抗体
（1）动物细胞融合技术
①概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
②方法：PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等。动物细胞特有的融合方法
③原理：细胞膜具有流动性。
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、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
（2）单克隆抗体及其应用
制备过程　原理：细胞膜的流动性和细胞增殖



提醒　①用特定抗原对小鼠进行免疫的原因：
B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。
②获取小鼠已经免疫的B淋巴细胞的部位：脾。
③诱导融合的方法：
动物细胞融合特有的诱导方法为用灭活的病毒处理，其他物理、化学诱导融合的方法与植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合的方法基本相同。
④杂交细胞：
在诱导因素的作用下进行细胞的诱导融合，形成的杂交细胞有多种，若仅考虑两两融合的情况，形成的杂交细胞有三种，AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我们所需要的杂交细胞，所以需要用选择培养基进行筛选。
⑤两次筛选的目的：
第一次是在诱导融合之后，利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。第二次是对上述杂交瘤细胞进行筛选，利用96孔板培养，采用专一抗体检测的方法筛选出能产生所需特定抗体的杂交瘤细胞。
4.动物体细胞核移植技术和克隆动物
（1）原理：细胞核的全能性，即动物细胞核中具有该种动物全套的遗传信息
（2）类型：
①胚胎细胞核移植：动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易。
②体细胞核移植：动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
（3）涉及技术：
动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚胎移植技术等。其中，核移植是核心技术。
（4）过程




提醒　①核移植技术中选用的核供体应为具有优良性状的个体，提供卵母细胞的个体和代孕受体只需为同一物种的健康雌性个体即可
②动物细胞核移植可以有两种操作方式：一是把供体细胞导入去核的卵母细胞，这是现在常用的方法；二是将供体动物的一个细胞核直接导入去核的卵母细胞，该过程需要用电融合的方法促进融合。
③用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，形成早期胚胎才能进行胚胎移植。
④体细胞核移植体现了动物细胞核的全能性，而非动物细胞的全能性。

（1）制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理（×）
（2）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（×）
（3）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（√）
（4）杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体（√）
（5）克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性（×）
（6）体细胞核移植过程中通常采用MⅡ期的去核卵母细胞作为受体细胞（√）
（7）克隆动物的制备属于有性繁殖（×）

选择性必修3 P45“图示拓展”
1.动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理组织块，使组织分散成单个细胞的目的是什么？
提示　使细胞与培养液充分接触。保证细胞所需氧气和营养的供应；保证细胞内代谢物及时排出。
选择性必修3 P48“相关信息”拓展
2.动物细胞融合过程中为什么未灭活的病毒不能作诱导剂？
提示　未灭活的病毒会感染细胞，因而不能诱导细胞融合。

1.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。
2.单克隆抗体的优点是能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。
3.核移植技术中必须先去掉受体卵母细胞的细胞核的原因是保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞。
4.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行了100%的复制，原因是克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，其核外还有少量的DNA，即线粒体中DNA来自受体卵母细胞。此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。

1.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较

2.动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较


考向1　结合动物细胞培养和干细胞的培养及应用，考查社会责任
1.（2022·山东德州高三模拟改编）下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列叙述不正确的是（　　）

A.甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B.丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中进行原代培养
C.丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D.丁过程是传代培养的细胞，该过程体现了动物细胞的全能性
答案　D
解析　甲→乙是组织细胞的分离，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解细胞间蛋白质，制备细胞悬液，A正确；丙过程还未分瓶，属于原代培养，培养基中需要添加血清，B正确；在动物细胞培养过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象，C正确；丁过程已经分瓶培养，属于传代培养，丁过程并没有体现动物细胞的全能性，D错误。
2.(不定项)（2022·湖南名校联考）有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞（iPS细胞）制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是（　　）
A.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同，蛋白质却不完全相同
B.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多
C.若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换，则可以起到良好的治疗作用
D.植入神经干细胞，恢复受损的运动功能，也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善
答案　A
解析　细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此iPS细胞分化成的多种细胞中DNA相同，RNA和蛋白质不完全相同，A错误；细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞，使细胞的种类增多，B正确；若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换，则无法合成该毒蛋白，所以可以起到治疗该病的作用，C正确；植入神经干细胞，诱导分化成前驱细胞，恢复受损的运动功能，也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善，D正确。
考向2　结合单克隆抗体及其应用，考查科学探究能力
3.(2021·潍坊期末)HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期，正常人体组织中其表达量极低，在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂，使其增殖、分化过程失衡，最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成，对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是(　　)
A.胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关，成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考
B.因为获取的B淋巴细胞可能有多种，所以曲妥珠单抗的制备过程需进行专一抗体阳性检测
C.DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键
D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置
答案　C
解析　HER-2胎儿期高表达，可能与胚胎发育过程基因的选择性表达有关，正常人体组织中其表达量极低，在乳腺细胞中高表达可导致细胞癌变，所以成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考，A正确；机体生活的环境存在多种抗原，所以获取的B淋巴细胞可能有多种，故曲妥珠单抗的制备过程需进行专一抗体阳性检测，以保证能与HER-2特异性结合，B正确；DMI是药物，不能与HER-2特异性结合，能与HER-2特异性结合的是曲妥珠单抗，C错误；曲妥珠单抗能与HER-2特异性结合，故利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置，D正确。
4.（2020·全国卷Ⅰ，38）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）。
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
解析　（1）实验前给小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激机体发生免疫反应，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。
考向3　结合动物体细胞核移植，考查社会责任
5.（2021·湖南卷，22）M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：

（1）在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是　　　　　　　　，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的　　　　断开。
（2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是__________________
_____________________________________。
（3）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是____________________________________________________________________。
从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为　　　　　　　　　　　　（答出两点即可），功能上具有　　　　　　　　。
（4）鉴定转基因动物：以免疫小鼠的　　　　淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路____________________________________
______________________________________________________________。
答案　（1）限制酶（或限制性内切核酸酶）　磷酸二酯键　（2）清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，同时给细胞提供足够的营养　
（3）动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难　体积小、细胞核大、核仁明显（答出两点即可）　发育的全能性　（4）B　取该转基因动物的肝组织细胞，提取其蛋白质，加入适量的M蛋白的单克隆抗体，观察有无凝集现象（或有无抗原—抗体特异性结合的现象），若有则说明M基因不失活，若无则说明M基因失活
解析　（1）构建基因表达载体时，切割质粒DNA要用到限制性内切核酸酶，即限制酶，限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。（2）在进行动物细胞培养的过程中，要定时更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，同时为细胞提供足够的营养。（3）动物细胞核移植分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，其中体细胞核移植由于动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显，在功能上，具有发育的全能性，即可以分化成为动物体内任何一种组织细胞。（4）在进行单克隆抗体制备时，首先要诱导相应的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。在应用单克隆抗体进行检测时，主要原理是抗原—抗体特异性结合，所以实验思路是取该转基因动物的肝组织细胞，提取其蛋白质，加入适量的M蛋白的单克隆抗体，观察有无凝集现象（或抗原—抗体特异性结合的现象），若有则说明M基因不失活，否则说明M基因失活。
考点三　胚胎工程

1.胚胎工程概念的理解

2.受精和早期胚胎发育的过程





提醒　① 精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。
②减数分裂Ⅱ、受精作用和受精卵的早期细胞分裂都是在雌性动物的输卵管中进行的。
③卵子减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合的过程中完成的。
3.体外受精
（1）主要步骤：卵母细胞的采集、精子的获取和受精。
（2）过程

（3）应用：提高动物繁殖能力，为胚胎移植提供可用的胚胎。
4.胚胎移植

5.胚胎移植的生理学基础

提醒　①体外受精、体内受精形成的胚胎进行胚胎移植属于有性生殖，动物体细胞核移植形成的胚胎进行胚胎移植属于无性生殖，即判断胚胎移植为何种生殖方式时，关键是看胚胎通过何种方式获得。
②胚胎移植的地位
是胚胎工程的最终技术环节。在胚胎工程中通过任何一项技术，如转基因、核移植或体外受精等技术获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。
6.胚胎分割　无性繁殖或克隆的方法之一
（1）概念
胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
（2）胚胎分割的基础
①理论基础：细胞的全能性。
②物质基础：每个细胞的细胞核内都具有相同的遗传物质。
（3）主要仪器设备
体视显微镜和显微操作仪。
（4）操作程序

提醒　①将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
②同一胚胎经分割、移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂的过程、有性生殖细胞的形成和有性生殖细胞的结合，所以属于无性生殖或克隆。
③胚胎移植前进行性别鉴定的方法：取滋养层细胞做DNA分析。

（1）雄性动物刚刚排出的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力（√）
（2）精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核（√）
（3）在胚胎移植中，对供体母畜要进行超数排卵处理，对供、受体要进行同期发情处理（√）
（4）可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植（×）
（5）利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎（√）
（6）在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割（×）

选择性必修3 P58“内文信息”拓展
1.卵裂期胚胎发育过程中物质和体积有何变化？
提示
项目
变化
细胞数量
增加
每个细胞体积
减小
DNA总量
增多
每个细胞的DNA总量
不变
有机物总量
减少
说明：早期胚胎发育消耗卵细胞提供的营养物质，有机物总量减少，但有机物种类增多。
选择性必修3 P64“练习与应用”
2.在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理？
提示　需将卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ期，对精子进行获能处理。


1.胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
2.供体母牛和受体母牛的选择标准为供体是遗传性状优良、生产能力强的个体，受体是有健康的体质和正常繁殖能力的个体，且二者必须是同一物种。

考向1　围绕受精作用和早期胚胎发育，考查生命观念
1.(不定项)(2022·新泰一中月考)体外受精技术实际上是在体外条件下，对自然受精条件进行的模拟操作。下图表示人体内一个精子受精的部分过程，有关分析错误的是(　　)

A.排出的精子经“精子获能”过程才可与发育至减数分裂Ⅰ的卵子完成受精
B.①②过程卵子会通过透明带生理反应和卵细胞膜生理反应，拒绝其他精子再进入卵内
C.精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核
D.受精卵形成后即进行有丝分裂，在输卵管内完成胚胎发育的过程
答案　AD
解析　发育至减数分裂Ⅱ的卵子才具备与获能的精子完成受精的能力；受精作用、受精卵发育的最早期是在输卵管中完成的，然后进入子宫，在子宫内完成后续的胚胎发育过程。
2.(2020·济南七中月考)胚胎发育是个体发育的第一阶段，以下有关哺乳动物体内早期胚胎发育的描述恰当的是(　　)
A.卵裂期胚胎的总体积并不增加，或略有缩小，有机物总量增加
B.在桑葚胚阶段胚胎内部出现空腔，细胞开始分化
C.囊胚期中个体较大的细胞为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织
D.原肠胚的进一步扩大，导致透明带破裂，胚胎完成孵化
答案　C
解析　卵裂期胚胎的总体积并不增加，或略有缩小，有机物不断被消耗，总量减少，A错误；在囊胚阶段胚胎内部出现空腔，叫囊胚腔，同时细胞开始分化，B错误；囊胚期中聚集在胚胎一端的个体较大的细胞为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，C正确；囊胚的进一步扩大，导致透明带破裂，胚胎完成孵化，D错误。
考向2　围绕胚胎工程技术及其应用，考查科学思维能力
3.（2020·山东卷，14）经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是（　　）
A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
答案　C
解析　为获得更多卵子，需要用促性腺激素对雌性个体进行超数排卵处理，A正确；刚排出的精子不能与卵子受精，必须进行获能处理后才具备受精能力，B正确；胚胎移植前要检查胚胎质量，牛、羊等一般要培养到桑葚胚或囊胚阶段才进行移植，小鼠等可在更早的阶段移植，C错误；可通过转基因等技术获得遗传改造的小鼠胚胎干细胞，D正确。
4.（2021·山东日照期末）如图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是 （　　）

A.①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能
B.②代表体外胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，无细胞分化
C.③代表胚胎分割，需均等分割桑葚胚的内细胞团，以免影响胚胎发育
D.⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关
答案　D
解析　①代表体外受精，体外受精前和体内受精前精子均需要获能，A错误；
②代表体外胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，当胚胎发育至囊胚阶段，会开始进行细胞分化，B错误；③代表胚胎分割，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，而桑葚胚阶段的胚胎还未形成内细胞团，C错误；⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关，要对供、受体母牛进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同，D正确。
重温真题　经典再现
1.(2020·山东等级考，13)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
答案　C
解析　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有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·辽宁卷，3）下列有关病毒在生物学和医学领域应用的叙述，错误的是（　　）
A.灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合
B.用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体
C.基因工程中常用噬菌体转化植物细胞
D.经灭活或减毒处理的病毒可用于免疫预防
答案　C
解析　促进动物细胞的融合除了物理方法和化学方法外，还可以采用灭活的病毒，A正确；病毒作为抗原可刺激机体发生特异性免疫，用特定的病毒免疫小鼠可获取相应的B淋巴细胞以制备单克隆抗体，B正确；噬菌体侵染宿主细胞具有特异性，一般不能侵染植物细胞，基因工程中常用农杆菌转化植物细胞，C错误；经过灭活或减毒处理的病毒可以作为免疫学中的疫苗，用于免疫预防，D正确。
3.（2021·辽宁卷，13）下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是（　　）

A.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
B.过程①需要提供95%空气和5% CO2的混合气体
C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
答案　B
解析　图示过程为体细胞克隆过程，取乙牛体细胞，对处于减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞去核，然后进行细胞核移植；融合后的重组细胞激活后培养得到早期胚胎，再进行胚胎移植，最终得到克隆牛。后代丁的细胞核中的遗传物质来自甲，细胞质中的遗传物质来自于乙，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；动物细胞培养中需要提供95%空气（其中的O2是细胞代谢所必需的）和5% CO2（维持培养液的pH）的混合气体，B正确；过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑葚胚后移植，D错误。
4.（2021·福建卷，11）科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如下。

下列叙述正确的是（　　）
A.愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
B.获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
C.可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生
D.用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体
答案　D
解析　愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A错误；由于基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定能够表现双亲的优良性状，B错误；可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合，但不能诱导细胞壁的再生，C错误；由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体，D正确。
课后·分层训练
（时间：35分钟）

考点一　植物细胞工程
1.(2021·青岛期中)植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。下列关于菊花组织培养的操作，叙述错误的是(　　)
A.组织培养选择植物幼嫩的部分作外植体，更易诱导脱分化
B.接种时用镊子夹取菊花的外植体，全部插入诱导愈伤组织的培养基中
C.将愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上培养，长出芽后再诱导生根
D.将幼苗先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土
答案　B
解析　植物幼嫩部分全能性高，细胞分裂能力强，更容易经过脱分化形成愈伤组织，A正确；接种时用镊子夹取菊花的外植体，将其部分插入诱导愈伤组织的培养基中，而不是全部插入，B错误；植物组织培养时，将愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上培养，长出芽后再转移至生根培养基中诱导生根，C正确；移栽的过程：将幼苗先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，D正确。
2.（2022·山东青岛调研）如图为某同学设计的“胡萝卜的组织培养”实验流程。有关叙述正确的是（　　）

A.切取的组织块中必须要带有形成层细胞否则不会成功
B.诱导产生的愈伤组织，通过细胞分裂过程最终形成试管苗
C.在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
D.获得试管苗时，培养基通常应含生长素和细胞分裂素类调节剂
答案　D
解析　切取的组织中要带有形成层，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织，但是不带形成层细胞也能成功，A错误；在新的培养基上愈伤组织通过细胞的再分化过程，包括细胞分裂和细胞分化才最终形成试管苗，B错误；植物细胞有细胞壁，在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂，不能获得染色体加倍的细胞，C错误；获得试管苗时，培养基通常应含生长素和细胞分裂素类调节剂，且不同时期二者的比例不同，D正确。
3.(不定项)（2022·河北唐山期中）实验小组用核辐射消除某烟草细胞的细胞核，获得保留细胞质（含叶绿体）且具有链霉素抗性的烟草细胞甲，用酶去除烟草细胞甲和无链霉素抗性的烟草细胞乙的细胞壁，然后将二者的原生质体融合，获得杂种细胞丙。下列有关该过程的叙述，正确的是（　　）
A.为了筛选出融合的杂种细胞，应在培养基中加入链霉素
B.去核的烟草细胞甲能在含链霉素的培养基上进行增殖
C.融合形成的杂种细胞丙同时具有烟草细胞甲和乙的遗传物质
D.杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性
答案　ACD
解析　培养基中加入链霉素，未融合的细胞不能存活，所以可以筛选，A正确；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，去掉细胞核的细胞不能再增殖，B错误；融合的细胞含有乙的细胞核和甲的叶绿体等，甲的叶绿体中含有甲的少量遗传物质，C正确；杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性，D正确。
考点二　动物细胞工程
4.(2021·德州模拟)科研人员利用核移植技术获得的患者自体胚胎干细胞可用于治疗某些疾病，部分过程如下图所示。下列分析错误的是(　　)

A.从卵巢中获取的卵母细胞去掉细胞核后即可用于核移植操作
B.重组细胞形成囊胚的过程发生了基因的选择性表达
C.培养诱导出的各种细胞时需通入CO2以调节培养基的pH
D.用该方法获得的胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应
答案　A
解析　采集的卵母细胞一般要培养到减数分裂Ⅱ中期，才能具备受精的能力，才能用于核移植操作，A错误；重组细胞需经过分裂和分化过程才能形成囊胚，分化的过程实质就是基因的选择性表达，B正确；动物细胞培养时，需通入95%的空气和5%CO2，其中5%CO2主要作用是维持培养液的pH，C正确；用该方法获得的胚胎干细胞分裂和分化出的细胞或器官属于自体细胞或器官，不会引起免疫排斥，D正确。
5.（2021·山东滨州一模）干眼症是由泪液分泌减少导致的眼睛干涩的病症。通过将有关基因导入已分化的体细胞获得类似胚胎干细胞（ES细胞）的诱导多能干细胞（iPS细胞），进而培养得到眼结膜组织，可分泌泪液成分“黏液素”，有望治疗干眼症。下列说法错误的是（　　）
A.导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力
B.利用iPS细胞获得眼结膜组织时应加入分化诱导因子
C.iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性
D.利用ES细胞治疗人类疾病的前景优于iPS细胞
答案　D
解析　根据题干信息，导入的基因能促使已分化的体细胞成为诱导多能干细胞（iPS细胞），故导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力，A正确；iPS细胞可分化为多种细胞，加入分化诱导因子才能获得相应的组织或器官，B正确；iPS细胞分裂能力强，分化程度低，所以iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性，C正确；iPS细胞诱导过程无需破坏胚胎，而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，故利用iPS细胞治疗人类疾病的前景优于ES细胞，D错误。
考点三　胚胎工程
6.(不定项)(2021·聊城期末)在核移植获得的重构胚中，初级合子基因激活基因(minorZGA)不能正常表达，导致重构胚难以发育。研究者发现，提前去除供体细胞核中的黏连蛋白可以显著提高重构胚发育为囊胚的成功率。下列分析正确的是(　　)
A.minorZGA只存在于重构胚中且只在重构胚中表达
B.只将供体细胞核注入到去核卵母细胞中能克服重构胚难以发育的情况
C.黏连蛋白可能是导致重构胚中minorZGA不能被激活的关键物质
D.若要提高雌性动物的产出率，可以切取原肠胚的外胚层细胞进行性别鉴定
答案　C
解析　minorZGA在重构胚和供体细胞中都存在，A错误；要克服重构胚难以发育的情况，不仅需将供体细胞核注入去核卵母细胞，也需提前去除供体细胞核中的黏连蛋白，B错误；由题意可知，黏连蛋白可能是导致重构胚中minorZGA不能被激活的关键物质，C正确；外胚层细胞形成表皮和神经组织，不能进行性别鉴定，若要对早期胚胎进行性别鉴定，可以取滋养层细胞进行DNA分析，D错误。
7.(2022·临朐一中调研)精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是(　　)

A.①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
B.②采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方
C.②③过程所用培养液的成分相同且都加入动物血清
D.上述过程中，需要对代孕母鼠用相关激素进行同期发情处理
答案　D
解析　精子获能处理是用含有肝素或钙离子载体的溶液，而非ATP溶液，A错误；②采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方和外源基因，B错误；②为体外受精过程，③为早期胚胎培养过程，这两个过程所用培养液的成分不完全相同，C错误；胚胎移植时，需对供体和受体使用激素进行同期发情处理，以保证胚胎移植入相同的生理环境，D正确。

8.(2021·潍坊期中)狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程。

(1)狼爪瓦松植株乙、丙、丁的获得都利用________技术，三种植株中核遗传物质与甲相同的是________。
(2)①选择幼嫩的叶用于接种的原因是________________________，启动②③的关键激素是________________________。
(3)⑤需要用________________处理，原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，请从细胞吸水与失水的角度分析原因________________________________
___________________________________________________________________。
(4)正常愈伤组织中几乎没有黄酮类化合物，加入茉莉酸甲酯和水杨酸会明显促进愈伤组织中黄酮类化合物的积累，且细胞中与黄酮类化合物合成相关酶的含量显著升高，从基因控制生物性状的角度推测，茉莉酸甲酯和水杨酸的作用途径是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案　(1)植物组织培养　乙、丁　(2)分裂能力强，分化程度低　生长素和细胞分裂素　(3)纤维素酶、果胶酶　维持细胞膜内外渗透压平衡(防止原生质体皱缩或破裂)　(4)茉莉酸甲酯和水杨酸诱导了细胞内与黄酮类化合物合成相关酶基因的表达，酶含量升高，催化生成更多的黄酮类化合物
解析　(1)植株丙经历了诱变处理，基因发生了突变，遗传物质与甲植株不同；植株乙、丁形成过程未做诱变处理，遗传物质与甲植株相同。(2)幼嫩的叶有丝分裂旺盛，细胞分裂能力强，分化程度低，有利于植物组织培养，因此①选择幼嫩的叶用于接种；在组织培养中，生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化，细胞分裂素的主要作用是促进组织细胞的分裂或从愈伤组织和器官上分化出不定芽，所以启动②脱分化和③再分化的关键激素是生长素和细胞分裂素。(3)⑤在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。去除细胞壁后，原生质体活性的保持，需要维持细胞膜内外渗透压平衡，所以原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，维持细胞膜内外渗透压平衡，防止原生质体皱缩或破裂。(4)由题意可知，加入茉莉酸甲酯和水杨酸后，愈伤组织细胞中与黄酮类化合物合成相关酶的含量显著升高，明显促进愈伤组织中黄酮类化合物的积累，说明茉莉酸甲酯和水杨酸诱导了细胞内与黄酮类化合物合成相关酶基因的表达，酶含量升高，催化生成更多的黄酮类化合物。
9.（2022·河南重点中学联考）非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒（ASFV）引起的一种急性传染病，死亡率高达100%。为实现对该病毒快速、准确的早期诊断，可用非洲猪瘟病毒p54蛋白的单克隆抗体作为诊断试剂。制备该单克隆抗体时，需先利用大肠杆菌表达出ASFV的p54蛋白并进行纯化，然后利用纯化的可溶性p54蛋白制备单克隆抗体。回答下列问题：
（1）将纯化的可溶性p54蛋白多次注射到小鼠体内可获得血清抗体，但是血清抗体的特异性差，原因是_____________________________________________；
同时在小鼠的脾脏内会产生相应的B细胞。诱导从小鼠脾脏中获得的B细胞与骨髓瘤细胞融合时，可使用生物诱导剂　　　　　　　　促融。
（2）融合的细胞经过筛选才能获得杂交瘤细胞，在此过程中需要进行筛选的原因是____________________________________________________________；
获得的杂交瘤细胞还需进行　　　　和　　　　，经多次筛选后，才能获得大量能分泌抗p54蛋白的单克隆抗体的细胞株。
（3）为获得大量抗p54蛋白的单克隆抗体，通常有两种途径：途径一是将筛选获得的杂交瘤细胞进行体外培养，从细胞培养液中获取。体外培养细胞时，为保持无毒无菌的环境，应进行的操作是_______________________________（答三点）。
途径二是将筛选获得的杂交瘤细胞________________________________获得。
（4）抗p54蛋白的单克隆抗体能快速、准确地诊断出ASFV的原因是_________________________________________________。
答案　（1）血清中多种抗体混合在一起，识别多种抗原，导致特异性差　灭活的病毒　（2）细胞的融合是随机的，反应体系中含有未融合的细胞、融合的具有同种核型的细胞以及杂交瘤细胞　克隆化培养　抗体检测　（3）对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素；定期更换培养液　注入小鼠腹腔内增殖，从小鼠腹水中　（4）该单克隆抗体纯度高、特异性强，能与相应抗原发生特异性结合
解析　（1）由于血清中多种抗体混合在一起，识别多种抗原，导致特异性差，因此通常不采用将纯化的可溶性p54蛋白多次注射到小鼠体内获得血清抗体的方法。诱导动物细胞融合的生物方法为用灭活的病毒促融。（2）诱导动物细胞融合时，细胞的融合是随机的，反应体系中含有未融合的细胞、融合的具有同种核型的细胞以及杂交瘤细胞，故融合后的细胞还需要进行筛选，筛选的目的是获得杂交瘤细胞；获得的杂交瘤细胞还需要经过克隆化培养和抗体检测（专一抗体检测阳性），经多次筛选后，才能获得大量能分泌抗p54蛋白的单克隆抗体的细胞株。（3）动物细胞培养时，应保持无毒无菌的环境，为实现无菌环境，需要对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素；定期更换培养液。获得单克隆抗体的方法除在体外培养外，还可在体内培养，即将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内增殖，从小鼠腹水中获得单克隆抗体。（4）由于单克隆抗体纯度高、特异性强，能与相应抗原发生特异性结合，因此抗p54蛋白的单克隆抗体能快速、准确地诊断出ASFV。
10.(2022·泰安十九中月考)2018年1月25日，我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴，流程如图所示，①～⑥表示过程，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请分析回答：

(1)2001年，美国科学家已经培育出胚胎细胞核移植猴，获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是________________，恢复其全能性较难。
(2)进行过程①时，细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有________。在进行细胞原代培养时会出现________和细胞接触抑制现象。
(3)动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是________，去掉卵母细胞细胞核的目的是___________________________________________________________。
(4)图中过程⑤用到胚胎移植技术，其实质是早期胚胎在________________条件下空间位置的转移。
(5)研究人员在确定去甲基化酶(Kd4d)的mRNA的作用时，做了两组实验，其中A组用正常培养液培养融合细胞，B组用正常培养液培养注入了Kd4d的mRNA的融合细胞，实验结果如下图所示。分析实验数据可知，Kd4d的mRNA的作用是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。

注：X为融合细胞发育成的胚胎数；Y为囊胚数；Z为内细胞团数。
(6)假如用胚胎分割移植的方式来克隆食蟹猴，依据的原理是________________，胚胎分割时应注意的问题是____________________________________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)体细胞分化程度高　(2)血清　细胞贴壁生长　(3)显微操作法　保证克隆动物的遗传物质几乎全部来自供体细胞的细胞核　(4)相同生理环境　(5)提高融合细胞发育成囊胚的成功率和囊胚中内细胞团的形成率　(6)细胞的全能性　切割囊胚阶段的胚胎要将内细胞团均等分割
解析　(1)动物体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植是因为体细胞分化的程度高，恢复其全能性较难。(2)图中①是培养成纤维细胞的过程，该过程采用的是动物细胞培养技术，在培养动物细胞时，培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有血清。细胞原代培养时会出现贴壁生长和接触抑制的现象。(3)动物细胞核移植技术中普遍利用显微操作法去核，去掉卵母细胞核的目的是保证克隆动物的遗传物质几乎全部来自供体细胞的细胞核。(4)过程⑤为胚胎移植，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
(5)分析图中数据，将正常培养的A组与向融合细胞中注入去甲基化酶(Kd4d)的mRNA的融合细胞B组数据进行对照分析，后者的融合细胞发育成囊胚的成功率、囊胚中内细胞团的形成率都高于前者，说明Kd4d的mRNA既能提高融合细胞发育成囊胚的成功率，又能提高囊胚中内细胞团的形成率。(6)胚胎分割移植依据的原理是细胞的全能性，胚胎分割的时期通常是桑葚胚或囊胚期，囊胚期分割时应注意切割囊胚阶段的胚胎要将内细胞团均等分割。