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第10单元　生物技术与工程
第3课　植物细胞工程与动物细胞工程
[复习目标]　1.分析细胞全能性的物质基础和生物生长的细胞学基础。(生命观念)　2.设计和制作动物细胞培养与单克隆抗体制备的基本流程模型；阐明动物细胞融合和植物体细胞杂交的异同。(科学思维)　3.探究动物细胞工程的应用；结合高产奶牛的克隆过程，掌握动物细胞核移植技术。(科学探究)
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
(1)理论基础——植物细胞的全能性
概念 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能
原理 细胞内含有本物种的全部遗传信息
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
(2)概念：是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养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。
(3)操作流程
→→→→
(4)操作实例——菊花的组织培养
[教材深挖]
(选择性必修3 P35正文，拓展)从繁殖方式上看，植物组织培养属于哪种繁殖方式？为什么？
提示：无性繁殖。植物组织培养是在细胞有丝分裂和细胞分化的基础上实现的，此过程并没有生殖细胞的产生，所以是无性繁殖。
3．植物体细胞杂交技术
(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)操作过程
(4)意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
[教材深挖]
(选择性必修3 P38练习与应用2)科学家在制备原生质体时，有时使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁。据此分析，蜗牛消化道提取液中可能含有的成分是纤维素酶、果胶酶。
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：单倍体育种、突变体的利用。
(3)细胞产物的工厂化生产
①次生代谢物：是一类小分子有机化合物，在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
②细胞产物的工厂化生产：人们利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
③植物细胞培养：是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
[易错辨析]
1．愈伤组织是一团未分化、不定形的薄壁组织团块。(√)
2．培养基添加生长素和细胞分裂素后，愈伤组织一定能发育成完整的植株。(×)
3．外植体用酒精消毒后，需要用清水冲洗后再用次氯酸钠溶液进行消毒处理。(×)
4．“番茄—马铃薯”杂种植株已经实现地上结番茄，地下长马铃薯。(×)
5．初生代谢和次生代谢在整个的生命过程中始终进行。(×)
1．理清植物组织培养技术中几个易错点
(1)由愈伤组织进行细胞分化时，因为生根后不易再生芽，一般要先诱导其生芽，然后在诱导其生根，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：在诱导愈伤组织阶段，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)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。
2．植物体细胞杂交与植物有性杂交中遗传物质的变化
设白菜细胞含2x条染色体，2个染色体组；甘蓝细胞含2y条染色体，2个染色体组。
项目 不同物种体细胞杂交 不同物种有性杂交 同一物种杂交
过程
子代染色体数目 2x＋2y x＋y 2x(白菜)或2y(甘蓝)
子代染色体组数 4 2 2
子代是几倍体 异源四倍体 异源二倍体 同源二倍体
子代是否可育 可育 不可育 可育
命题点1　围绕植物组织培养技术及其应用考查科学探究
1．(2022·浙江6月选考)下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是(　　)
A．用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D．不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
解析：选D。将流水充分冲洗后的茎段用70%的酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次；再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次，A错误；培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，B错误；组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软，持水性也较好，有利于幼苗的生根和叶片的生长，C错误；不带叶片的菊花幼茎切段可以脱分化后再分化出根、叶等器官，最终形成完整的菊花植株，为器官发生途径，D正确。
2．科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是(　　)
A．培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞具有全能性
B．培育的脱毒苗具有抗病毒的能力
C．实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低
D．根据本实验，培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.60 mm
解析：选C。马铃薯茎尖病毒极少，甚至无病毒，因此可利用马铃薯茎尖进行植物组织培养形成脱毒苗，所依据的原理是细胞具有全能性，A错误；培育的脱毒苗不具有抗病毒的能力，B错误；实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，C正确；在茎尖外植体大小为0.27 mm时，脱毒率和成苗率均较高，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27 mm，D错误。
[易错提醒]　脱毒苗与抗毒苗的区别
(1)脱毒苗是选择植物的分生区如茎尖(刚形成，不含有病毒)进行植物组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴。
(2)抗毒苗是把某抗病毒基因导入受体细胞中，并通过一定的方法培养形成的，属于基因工程的范畴。
命题点2　围绕植物体细胞杂交技术考查科学探究
3．(2021·福建卷)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
解析：选D。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亲本的优良性状，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。
4．(2022·十堰模拟)自然条件下兰花杂交后代不易萌发。科研人员用四倍体品种绿宝石和二倍体品种春剑进行杂交，获得大量优质杂交兰，并对其进行染色体观察与计数，培育过程如图。下列分析不正确的是(　　)
A．调整培养基中植物激素的配比可影响原球茎的分裂与分化
B．春剑和绿宝石两个品种之间不存在生殖隔离
C．所得杂交兰植株的体细胞染色体数目为60条
D．通过植物组织培养技术，从杂种胚繁殖得到的大量杂交兰性状一致
解析：选B。植物激素的配比可影响植物的分裂与分化，A正确；春剑为二倍体生物，绿宝石为四倍体生物，形成的杂交兰为三倍体，不可育，说明春剑和绿宝石两个品种之间存在生殖隔离，B错误；春剑为二倍体生物，绿宝石为四倍体生物，杂交生成的杂种胚应该有20条染色体来自春剑，40条染色体来自绿宝石，故一共有60条染色体，C正确；植物组织培养技术是无性繁殖，得到的大量杂交兰性状是一致的，D正确。
[易错提醒]　植物体细胞杂交的三点提醒
(1)植物体细胞杂交过程属于无性生殖，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律。
(2)同种植物的原生质体更易融合，不同种植物原生质体的融合需要物理或化学法诱导。得到的融合细胞类型有多种，必须经过筛选，才能获得所需要的杂种细胞。
(3)体细胞融合成功以后，不仅有AABB型杂种细胞，还能形成AAAA型和BBBB型融合细胞，但只有AABB型细胞是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞，因此在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。
考点二　动物细胞培养
1．动物细胞培养的概念与条件
(1)概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
(2)动物细胞培养的条件
2．动物细胞培养的过程
(1)体外培养的动物细胞的类型
①一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；
②另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖，而且还会发生接触抑制现象，从而使细胞停止分裂增殖。
(2)过程
[教材深挖]
(选择性必修3 P44正文)细胞在培养过程中分裂受阻的原因是：悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻；对于贴壁细胞来说，除上述因素外，还会因为接触抑制而停止分裂增殖。
3．干细胞培养及其应用
种类 胚胎干细胞 成体干细胞 诱导多能干细胞
来源 早期胚胎 骨髓、脐带血等 体细胞(如成纤维细胞等)
特点 能分化成任何一种细胞、组织和器官，甚至成为个体 分化成特定的细胞或组织 能诱导分化成类似胚胎干细胞的细胞
应用 分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等 造血干细胞用于治疗白血病，神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等 治疗镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等
[教材深挖]
(选择性必修3 P46相关信息，改编)科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，尝试说出几种获取iPS细胞的方法。
提示：借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。
[易错辨析]
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．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。(×)
4．iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。(√)
1．辨析动物细胞培养相关的两组概念
(1)细胞贴壁与接触抑制
①细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
②接触抑制：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，这种现象称为接触抑制。
(2)原代培养与传代培养
①原代培养：动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。
②传代培养：悬浮培养的细胞直接用离心法收集；贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。这样的培养过程通常被称为传代培养。
2．动物细胞培养与植物组织培养的比较
比较项目 动物细胞培养 植物组织培养
生物学原理 细胞增殖 细胞全能性
培养基性质 液体 固体
培养结果 子代细胞 新的植株
培养条件 无菌、适宜的温度和pH、营养等
培养对象 分散的单个细胞 植物器官、组织或细胞
过程 原代培养、传代培养 脱分化、再分化
命题点1　围绕动物细胞培养过程考查生命观念及科学探究
1．(2022·湖北卷)某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能的是(　　)
A．实验材料取自小鼠胚胎的脑组织
B．为了防止污染将培养瓶瓶口密封
C．血清经过高温处理后加入培养基
D．所使用的培养基呈弱酸性
解析：选A。小鼠胚胎脑组织中含有丰富的原代神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓慢，A符合题意；培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使细胞生长缓慢，B不符合题意；血清经过高温处理后，其中活性成分变性，失去原有功能，细胞生存环境严重恶化，可能使细胞生长缓慢，C不符合题意；小鼠内环境为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，使细胞生存环境恶劣，可能造成细胞生长缓慢，D不符合题意。
2．(2022·辽宁1月适应性测试)为了初步检测药物X和Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y，培养过程及结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．细胞培养液中通常需要加入血清
B．可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
C．对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水
D．根据实验结果，可以初步判断药物X的抗癌效果较好
解析：选C。因血清中含有许多动物细胞生长所需的物质，所以培养动物细胞时，细胞培养液中通常需要加入血清，A正确；对于已经贴壁生长的肝癌细胞，可用胰蛋白酶处理，使肝癌细胞分散并脱落下来，有利于计数，B正确；实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y，故对照组中应加入等体积的二甲基亚砜(溶剂)，C错误；分析实验结果可知，添加药物X的实验组肝癌细胞数目最少，可以初步判断药物X的抗癌效果较好，D正确。
命题点2　围绕干细胞培养及其应用考查科学探究及社会责任
3．(2023·赫山区模拟)科学家们从27种候选分子中，通过排列组合实验，最终选取了8种在卵子发育早期十分关键的分子(NOBOX，FIGLA，TBPL2，SOHLH1，STAT3，DYNLL1，SUB1，LHX8)，通过基因工程的方法改造胚胎干细胞，赋予了胚胎干细胞制造这8种蛋白质的能力。这些蛋白质表达以后，通过调控细胞的分化，将这些胚胎干细胞转化成了像卵子一样的细胞，它们甚至还可以与精子受精，并且发育成一个早期胚胎。下列相关叙述正确的是(　　)
A．胚胎干细胞制造出这8种蛋白质是细胞全能性的体现
B．上述方法得到的早期胚胎通过代孕能发育为正常个体
C．胚胎干细胞转化成像卵子一样的细胞是通过细胞分化来实现的
D．胚胎干细胞能够不断分裂和分化，不会发生衰老和凋亡
解析：选C。胚胎干细胞制造出8种蛋白质并未体现细胞的全能性，A错误；由于上述方法得到的早期胚胎是由胚胎干细胞转化后和精子受精结合形成的，胚胎干细胞是体细胞，并不是经过减数分裂得到染色体减半的卵细胞，故通过代孕不能得到正常个体，B错误；据题干信息可知，通过基因工程赋予胚胎干细胞制造8种蛋白质的能力，在这些蛋白质表达以后，通过调控细胞的分化，将这些胚胎干细胞转化成了像卵子一样的细胞，C正确；胚胎干细胞也会发生衰老和凋亡，D错误。
4．(2022·东营模拟)日本京都大学的教授将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达，使这个细胞成为具有类似干细胞功能的诱导多能干细胞(iPS细胞)。如图为该技术在人体细胞中实验的示意图，据图分析下列说法正确的是(　　)
A．iPS细胞与肌肉细胞有相同的遗传物质，关键基因在肌肉细胞中能复制、转录和翻译
B．iPS细胞内的蛋白质与肌肉细胞内的相同
C．用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，可避免异体移植产生的免疫排斥反应
D．4个关键基因表达的过程将改变肌肉细胞的细胞质环境，使iPS细胞功能趋向专门化
解析：选C。肌肉细胞中无关键基因，因此与iPS细胞的遗传物质不同，A错误；由于基因的选择性表达，iPS细胞内的蛋白质与肌肉细胞的不完全相同，B错误；用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，可避免异体移植产生的免疫排斥反应，C正确；由图可知，4个关键基因的表达使肌肉细胞发生了“脱分化”，使iPS细胞功能趋向多能化，D错误。
考点三　动物细胞融合技术与单克隆抗体
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)原理：细胞膜的流动性。
(3)融合方法：PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
(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。
(6)应用
①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。
②为制造单克隆抗体开辟了新途径。
[教材深挖]
(选择性必修3 P48相关信息)灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
2．单克隆抗体及其应用
(1)制备原理
①B淋巴细胞特点：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
②骨髓瘤细胞特点：能在体外大量增殖。
③杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。
(2)制备过程
(3)单克隆抗体的特点和应用
3．动物体细胞核移植技术和克隆动物
(1)概念：动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。
(2)原理：细胞核的全能性。
(3)类型：①胚胎细胞核移植；②体细胞核移植。
4．体细胞核移植的过程
5．体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
(1)应用前景
①畜牧生产中：加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。
②医药卫生领域：转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产医用蛋白。
③治疗人类疾病：转基因克隆动物的细胞、组织或器官作为异种移植的供体等。
④科学研究价值：使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
⑤保护濒危物种方面：增加濒危物种的存活数量。
(2)存在问题
①体细胞核移植技术的成功率非常低。
②理论研究相对滞后。
③克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等。
[易错辨析]
1．动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞。(×)
2．目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。(√)
3．动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。(√)
4．核移植所用的牛卵母细胞需在体外培养到MⅡ期。(√)
5．重构胚的激活可用Ca2＋载体、蛋白酶合成抑制剂等。(√)
1．比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
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
融合前处理 除去细胞壁 使细胞分散开
相关酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶或胶原蛋白酶
诱导方法 物理法：电融合法、离心法；化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法 物理法：电融合法；化学法：聚乙二醇(PEG)融合法；生物法：灭活病毒诱导法
结果 杂种植株 杂交细胞
应用 培育植物新品种 主要用于制备单克隆抗体
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 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法相似
2.单克隆抗体制备的两次筛选
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(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B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进行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 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
命题点1　围绕细胞融合与单克隆抗体制备考查科学探究
1．(2020·海南卷)将人细胞与小鼠细胞融合得到的人－鼠杂种细胞进行长期培养，杂种细胞随机丢失一部分人的染色体后，染色体数目会保持稳定。选取三种杂种细胞，对编码人的芳烃羟化酶(AHH)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的基因进行染色体定位研究，结果如表(“＋”表示有，“－”表示无)。
杂种细胞 人的染色体 AHH PGK
2号 11号 17号 X
甲 － ＋ － ＋ － ＋
乙 ＋ ＋ － － ＋ －
丙 － ＋ ＋ ＋ － ＋
下列有关叙述错误的是(　　)
A．聚乙二醇可诱导人细胞与小鼠细胞融合
B．培养杂种细胞时，通常需在培养液中添加一定量的抗生素
C．编码AHH的基因在11号染色体上
D．编码PGK的基因在X染色体上
解析：选C。聚乙二醇是诱导动物细胞融合的常用化学试剂，A正确；培养杂种细胞时，通常需在培养液中添加一定量的抗生素以防止杂菌污染，B正确；由表中信息可知，编码AHH的基因在2号染色体上，编码PGK的基因在X染色体上，C错误，D正确。
2．(2022·山东卷)如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是(　　)
A．双抗可同时与2种抗原结合
B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
解析：选D。根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，A正确；根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，B正确；由于双抗是在两种不同的抗原刺激下，B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成的，因此，筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测，从而实现对双抗的筛选，C正确；同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，D错误。
3．(2022·柯桥区模拟)如图所示，核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必须的转化酶和激酶，制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是(　　)
A．B淋巴细胞及其自身融合细胞因含有转化酶可在HAT培养基上无限增殖
B．杂交瘤细胞因为可以进行上述两个途径所以能在HAT培养基上大量增殖
C．HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞都能分泌针对同一种抗原的抗体
D．利用杂交瘤细胞制备的单克隆抗体可作为特异性探针研究相应抗原蛋白的结构
解析：选D。B淋巴细胞及其自身融合细胞均属于高度分化的细胞，不能无限增殖，A错误；杂交瘤细胞只能通过补救合成途径在HAT培养基上大量增殖，B错误；HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生抗体，但不一定产生针对同一种抗原的抗体，C错误；利用杂交瘤细胞制备的单克隆抗体可作为特异性探针研究相应抗原蛋白的结构，D正确。
命题点2　围绕动物体细胞核移植考查生命观念及科学探究
4．(2021·辽宁卷)如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，下列有关叙述正确的是(　　)
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
解析：选B。后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自乙，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(保证细胞的有氧呼吸)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。
5．(2022·薛城区模拟)中国科学家宣布克隆出了五只有节律缺陷的基因编辑猴。本次克隆猴所用的核供体细胞来自一只成年猴。此供体猴是几年前，科学家通过向猴受精卵中注射CRISPR/Cas9的方法得到的基因敲除猴，它生来就缺少控制动物节律的核心基因——BMAL1基因，因此它从小就患有睡眠障碍症。科学家从供体猴体内提取出一些细胞，然后以这些细胞为核供体培养出了五只BMAL1基因敲除克隆猴。以下说法错误的是(　　)
A．克隆猴患有睡眠障碍，说明已分化细胞的细胞核不具有全能性
B．将供体猴的体细胞核导入去核卵母细胞中，一般采用显微注射技术
C．核供体猴与基因敲除克隆猴的培育过程中繁殖方式不同
D．受环境因素的影响，五只克隆猴的表型可能出现差异
解析：选A。克隆猴患有睡眠障碍是由于核供体中BMAL1基因被敲除，克隆猴的成功培育可以说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，A错误；克隆动物培育过程中需将供体猴的体细胞核导入去核卵母细胞中，一般采用显微注射技术，B正确；根据题干信息可知，核供体猴是通过受精卵培育而成，属于有性生殖，克隆猴属于无性生殖，因此繁殖方式不同，C正确；生物的表型由基因型和环境因素共同决定，五只克隆猴的基因型相同，但是表型可能出现差异，D正确。
[真题演练]
1．(2020·山东卷)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
解析：选C。过程①是获得植物细胞的原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A正确；根据题干信息“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。”故过程②通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂，B正确；灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的方法，诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法，C错误；实验最终将不抗盐的普通小麦和抗盐的偃麦草整合形成耐盐小麦，说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。
2．(2021·浙江1月选考)如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
解析：选C。动物细胞培养过程需要无菌操作，故步骤①的操作需要在无菌环境中进行，A错误；动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使其分散成单个细胞，制成细胞悬液，B错误；传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使之分散成单个细胞，再分瓶培养，C正确；步骤④为传代培养过程，该过程中部分细胞可能发生细胞转化，D错误。
3．(2021·辽宁卷)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
解析：选C。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，产生抗体，用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体，B正确；基因工程中常用农杆菌转化植物细胞，农杆菌的特点是其细胞内的Ti质粒上的T－DNA片段能够转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上，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。
4．(2021·山东卷)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是(　　)
A．注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B．单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C．利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗
D．p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
解析：选D。单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A错误；单抗制备过程中通常将分离出的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，B错误；非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多种抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入p72后，可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗，C错误；p72部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效，D正确。
[长句特训]
小鼠体细胞有同源染色体20对，是生物实验和科学研究中最常用的一种小型哺乳动物。回答下列问题：
设问形式1　必备知识表述类命题
(1)培养小鼠细胞时，从体内取出组织块并剪碎，用胰蛋白酶处理，使其分散成单个细胞，制成细胞悬液，放入培养瓶内进行________(填“传代”或“原代”)培养，该培养需要的条件有_______________________(答3点)。
设问形式2　过程梳理类命题
(2)若用小鼠来制备抗新冠病毒的单克隆抗体，制作过程中需向小鼠注入的抗原是________________________，一段时间后，提取B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞进行融合，通过选择性培养基筛选得到杂交瘤细胞，进行____________培养和抗体检测，获得既能无限增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞，该细胞分裂中期有核DNA分子________个，通过体外或体内培养该细胞，从中提取抗新冠病毒的单克隆抗体。
设问形式3　科学探究类命题
(3)为探究血清对动物细胞培养的影响，实验的设计思路为：_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析：(1)原代培养是指动物组织经处理后的初次培养，培养小鼠细胞时，从体内取出组织块并剪碎，用胰蛋白酶处理，使其分散成单个细胞，制成细胞悬液，放入培养瓶内进行原代培养，该培养需要的条件有无菌无毒的环境(无菌操作)，适宜温度和pH、气体环境，适宜的营养物质等。(2)若用小鼠来制备抗新冠病毒的单克隆抗体，制作过程中需向小鼠注入的抗原是新冠病毒(或灭活的新冠病毒)，一段时间后，提取B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞进行融合，通过选择性培养筛选得到杂交瘤细胞，进行克隆化培养和抗体检测，获得既能无限增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞是小鼠的B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合后形成的，共有染色体80条，且该细胞进行有丝分裂增加细胞数目，故其分裂中期有核DNA分子160个，通过体外或体内培养该细胞，从中提取抗新冠病毒的单克隆抗体。(3)探究血清对动物细胞培养的影响时，实验的自变量是有无血清，故实验的设计思路为：将配制好的基本培养基均分成甲、乙两组，乙组加入适量的血清，甲组加入等量的生理盐水，然后将等量的动物细胞分别放入甲、乙两组培养基中，在相同且适宜的条件下培养，观察细胞的生长发育状况。
答案：(1)原代　无菌无毒环境(无菌操作)，适宜温度和pH、气体环境，适宜的营养物质　(2)新冠病毒(或灭活的新冠病毒)　克隆化　160　(3)将配制好的基本培养基均分成甲、乙两组，乙组加入适量的血清，甲组加入等量的生理盐水，然后将等量的动物细胞分别放入甲、乙两组培养基中，在相同且适宜的条件下培养，观察细胞的生长发育状况
第3课　植物细胞工程与动物细胞工程
[基础练透]
1．(2022·莆田市二模)科研人员利用胡萝卜根段进行组织培养获得试管苗，部分操作过程如图所示。下列分析错误的是(　　)
→→→
　①　　　　　②　　　　③　　　　　④
A．步骤①选取形成层是因为其细胞分裂旺盛
B．步骤②需要对胡萝卜的组织块进行消毒
C．步骤③通过细胞分化形成愈伤组织
D．步骤③和步骤④所用的培养基有差异
解析：选C。形成层细胞分裂旺盛，容易诱导脱分化，A正确；步骤②需要对胡萝卜的组织块进行消毒，防止培养过程中微生物感染，B正确；步骤③通过脱分化形成愈伤组织，C错误；步骤③为脱分化形成愈伤组织，步骤④为再分化形成胚状体，脱分化和再分化培养基中细胞分裂素和生长素的含量、比例不同，因此步骤③和步骤④所用的培养基有差异，D正确。
2．(2022·枣庄市二模)科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株，相关过程如图所示。有关分析正确的是(　　)
A．过程①应将叶片上表皮向上，置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液中
B．过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成
C．过程④可用高Ca2＋—低pH融合法，目的是促进原生质体融合
D．过程⑤进行脱分化和再分化，杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状
解析：选A。应将叶片下表皮的一面朝下(能与溶液接触)，原生质体没有细胞壁，为避免原生质体吸水涨破，将叶片置于等渗或略高渗溶液中，A正确；原生质层的结构是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成，而原生质体包括细胞膜、细胞质和细胞核和细胞器等，B错误；诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，过程④可用高Ca2＋—高pH融合法，目的是促进原生质体融合，C错误；由于基因的选择性表达，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，如番茄—马铃薯杂种植物，地上没有结番茄，地下也没有长马铃薯，D错误。
3．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处理
C．丙过程是原代培养
D．丁过程直接将丙过程得到的细胞分瓶培养
解析：选D。动物细胞培养需要无菌无毒的环境，甲过程是指从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒处理，A正确；乙过程表示将皮肤组织分散成单个细胞制备成细胞悬液，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，B正确；丙过程为将动物组织经处理后的初次培养，即丙过程为原代培养，C正确；丁过程表示传代培养，需要再次用胰蛋白酶处理并离心收集，之后，将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养，D错误。
4．(2022·山东枣庄模拟)关于动物细胞融合的说法，不正确的是(　　)
A．动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个细胞结合形成一个细胞的过程
B．细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞
C．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
D．常用的诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法和紫外线照射等
解析：选D。常用的诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，而紫外线照射不是诱导动物细胞融合的方法，D错误。
5．(2022·北京延庆模拟)6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6PD)有F和S两种类型，分别由一对等位基因XF和XS编码。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理，进行原代培养，然后用不同的单个细胞分别进行单克隆培养。分别从原代培养和各单克隆培养取样，对G-6PD进行电泳检测，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．原代培养的细胞中都含有XF基因和XS基因
B．原代培养细胞电泳图有2个条带，是因为同时检测了多个细胞
C．单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同
D．实验结果可能是女性细胞中一条X染色体随机失活导致的
解析：选C。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理，进行原代培养，由于细胞分裂过程中遗传物质不变，所以原代培养的细胞中都含有XF基因和XS基因，A正确；对原代培养的细胞进行电泳检测，结果出现F型蛋白和S型蛋白，而单克隆培养的细胞只能出现一种条带，说明原代培养的细胞为不同类型，即原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞，B正确；动物细胞培养过程中细胞分裂方式为有丝分裂，遗传物质不变，故细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因相同，C错误；原代培养的细胞后代用胰蛋白酶处理形成的单个细胞进行克隆培养，在克隆培养的后代中，有的细胞群只合成F型蛋白，有的细胞群只合成S型蛋白，说明XFXS的雌性体细胞的两个X染色体会有一个随机失活，且这个细胞的后代相应的X染色体均会发生同样的变化，D正确。
6．将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是(　　)
A．肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B．“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D．细胞核具有全能性，是由于其含有该物种的全套基因
解析：选B。肠细胞的细胞核移植到去核蛙卵中，形成的“合子”具有全能性，说明已分化的肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制，A正确；细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，“合子”第一次分裂后形成的细胞仍具有全能性，B错误；“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化，C正确；细胞核具有全能性，是由于其含有该物种的全套基因，D正确。
7．(多选)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。下列相关分析正确的是(　　)
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
解析：选ABD。HER—2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期，可能与胚胎发育有关，正常人体组织中其表达量极低，在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂，使其增殖、分化过程失衡，最终转变为乳腺癌，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。
8．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，那么更常用且有效的得到番茄植株f的处理方法是_________________。
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一定的流动性。(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，即杂种细胞有m＋n条染色体；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。
答案：(1)纤维素酶和果胶　(2)诱导原生质体融合　细胞膜具有一定的流动性　(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
[能力提升]
9．用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂交可产生驱蚊香草，使有驱蚊作用的香茅醛随着植物的蒸腾作用散发到空气中，达到驱蚊的效果。下列有关培养过程的叙述错误的是(　　)
A．原生质体的融合常用PEG作为诱导剂
B．形成的愈伤组织其代谢类型是自养需氧型
C．由杂种细胞→杂种植株，要经过有丝分裂和细胞的分化
D．该项技术可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
解析：选B。植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融合常用的诱导剂是PEG，A正确；杂种细胞经植物组织培养形成的愈伤组织，自身不含叶绿素无法进行光合作用，其营养物质来自培养基，代谢类型是异养需氧型，B错误；杂种细胞要经过有丝分裂、脱分化和再分化才能形成杂种植株，C正确；植物体细胞杂交打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，D正确。
10．(2022·山东模拟)2020年12月24日，青岛农业大学的赵明辉团队研究的克隆猫“平安”降生。“平安”的获得是从野生森林猫的皮肤上取了一小块皮肤，用一只在宠物医院做绝育手术的中华田园猫的卵子作为受体，通过细胞核置换和人工激活，制作出多枚体细胞克隆胚胎。将克隆胚胎移植到受体母猫后，经过62天孕育而得到的。经鉴定，“平安”与受体母猫无任何亲缘关系。用猫克隆技术和基因编辑技术可以大量生产携带特定疾病的个体，供医学研究和药物开发所使用。下列说法错误的是(　　)
A．从中华田园猫的卵巢中获取的卵子应在体外培养到减数分裂Ⅱ中期
B．对野生森林猫的皮肤组织用胰蛋白酶处理后进行扩大培养获得更多的核供体细胞
C．用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等物质激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
D．对受体中华田园猫进行同期发情和免疫抑制处理，以保证移入的桑葚胚或囊胚在其子宫内存活
解析：选D。从中华田园猫的卵巢中获取的卵子未发育成熟，应在体外培养到减数分裂Ⅱ中期，A正确；对野生森林猫的皮肤组织用胰蛋白酶处理后形成单个细胞，防止接触抑制，进行扩大培养获得更多的核供体细胞，B正确；用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等物质激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；同种生物受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，D错误。
11．(多选)间充质干细胞(MSCs)是来源于中胚层，存在于骨髓及多种组织中的多向分化的一类干细胞，可向成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞及神经细胞等分化。研究人员将一定量的骨髓间充质干细胞移植到多名系统性红斑狼疮志愿患者体内，结果这些患者的病情得到缓解。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．间充质干细胞分化的过程中，核酸的数量会发生改变
B．移植间充质干细胞可缓解系统性红斑狼疮病情的原因可能是该细胞具有降低特异性免疫的作用
C．衰老的间充质干细胞的细胞核体积减小，染色质收缩，染色加深
D．体外培养间充质干细胞时，需将其放在含95%的O2加5%的CO2的混合气体中培养
解析：选CD。细胞分化的过程中，因为基因的选择性表达，RNA的种类和数量会发生改变。所以说经过细胞分化后核酸的数量会发生改变，A正确。系统性红斑狼疮是由于机体免疫系统异常敏感，反应过度，“敌我不分”地将自身物质当作外来异物攻击，为自身免疫病，而将一定量的间充质干细胞移植到患者身上，病情缓解，原因可能是抑制其免疫细胞功能，使机体免疫系统敏感性降低，特异性免疫减弱，B正确；衰老的细胞特点之一是细胞核体积变大，C错误；体外培养间充质干细胞时，需将其放在含95%的空气加5%的CO2的混合气体中培养，D错误。
12．(2022·河北模拟)甘草酸是中药甘草中的主要活性成分，为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图1。图2是科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根培育抗鼓胀病的苜蓿新品种流程图(注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R－6G可阻止线粒体的呼吸作用，二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同)。请回答下列问题：
图1
图2
(1)图1中制备单克隆抗体首先需要对动物进行免疫处理，所用的抗原是________________________。②过程常用____________________作为诱导剂，该诱导剂不能用于植物细胞的融合。③和④过程为两次筛选过程，这两次筛选的目的分别是______________________________________。
细胞丁的特性是______________________________。
(2)图2中①过程可使用________________________作为诱导剂，也可使用____________________等物理方法。图中③过程愈伤组织经过______________形成再生植株，这一过程的原理是______________________。推测在融合后只有异源融合产物能够存活的原因是________________________________。
解析：(1)由图1可知，图中所用抗原是甘草酸—牛血清白蛋白结合抗原，图1中②过程为促进细胞融合的过程，常用灭活的病毒作用于细胞膜上的糖蛋白，使细胞互相融合，因为动物细胞膜上有很强的细胞识别能力，而植物细胞不存在这种能力，所以该方法不适用于植物。细胞融合后要进行两次筛选，即图1中的③和④过程，第一次筛选把杂交瘤细胞选出来，第二次筛选把能产生所需抗体的杂交瘤细胞选出来。骨髓瘤细胞可以无限增殖，而细胞甲，即B淋巴细胞可以产生抗体但不可以无限增殖，所以需要两者结合，两者结合后经过筛选获得的细胞丁既能产生特定抗体又能无限增殖。(2)图2中①过程诱导原生质体融合需要用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂，也可采用离心、电融合等物理方法诱导融合。图2中③过程愈伤组织经过再分化形成再生植株，这一过程的原理是植物细胞的全能性。根据题意可知，IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R－6G可阻止线粒体的呼吸作用，由于异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力，因此在融合后只有异源融合产物能够存活。
答案：(1)甘草酸—牛血清白蛋白结合抗原　灭活的病毒　筛选出杂交瘤细胞；筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞　既能产生特定抗体又能无限增殖　(2)聚乙二醇(PEG)　离心、电融合　再分化　植物细胞的全能性　异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力
13．(2022·山东泰安模拟)胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c-Myc、Klf4、Sox2和Oct-3/4等基因与细胞的脱分化有关)。回答下列问题：
(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为________，__________(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶处理成纤维细胞，原因是___________________________________________。
(2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是_________________________。
(3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是__________________的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内的优势是__________________。
(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，该技术可能的应用是_________________________________________________________________。
解析：(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为1.5，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养。(2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是清除代谢废物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。(3)细胞分化是基因的选择性表达的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内，由于自身体细胞组织相容性抗原相同，故可以避免发生免疫排斥问题。(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，可以用该技术解决不育问题。
答案：(1)蛋白质　不能　多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中失活变性　(2)清除代谢废物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害　(3)基因的选择性表达　避免了免疫排斥问题　(4)解决不育问题

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