新高考 一轮复习 人教版 细胞工程 教案.docx

《新高考 一轮复习 人教版 细胞工程 教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考 一轮复习 人教版 细胞工程 教案.docx（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第二讲细胞工程素能目标备考明确理解能力从细胞结构与功能观角度理解细胞工程的 原理生命观念信息获取能力构建细胞工程操作技术的基本流程模型科学思维学究 科探探究动植物细胞工程的应用学究 科探社会 责任关注细胞工程最新科技进展,关注克隆 动物及其对人类社会的可能影响综合运 用能力素 养 与 能 力理考点提素能O考点一植物细胞工程必备知识(一)植物细胞工程的基本技术.细胞工程的理论基础细胞的全能性细胞全能性的概念：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，即细胞具有全能性。(2)在生物体内全能性不能表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选 提性地表达出各种

2、蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。1 .植物组织培养技术(1)概念理解培养对象：离体的植物器官、组织或细胞。培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等。培养结果：形成完整的植株。原理：植物细胞具有全能性。操作流程操作实例菊花的组织培养操作实例菊花的组织培养解析培养蛇干细胞时C02的作用是维持培养液pH的稳定，A错误；不同细胞中基因的 表达情况不同，因此蛇毒腺微型组织基因的表达与蛇干细胞不完全相同，B正确；分泌毒液 的细胞是蛇干细胞分化形成的，C错误；由于不同细胞的结构和功能不同，因此培养蛇毒腺 微型组织与哺乳动物细胞培养的条件不完全相同，D错误。答案B【科学思维归纳概括 融会贯通】归纳

3、比拟植物组织培养与动物细胞培养比拟工程植物组织培养动物细胞培养理论基础植物细胞全能性细胞增殖培 养 基类型固体或半固体培养基液体培养基成分水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基 酸、琼脂葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、 促生长因子、动物血清等取材植物幼嫩部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的 器官或组织关键环节细胞的脱分化和再分化细胞增殖和癌变结果新的组织或植株个体，可以表达全能 性新的细胞系或细胞株，不形成个体， 不表达全能性应用植株快速繁殖脱毒植株的培育制备人工种子 生产约物、杀虫剂等 转基因植物的培育蛋白质生物制品的生产皮肤移植材料的培育检测有毒物质生理、病理、药埋学研究相同点两技术手段培

4、养过程中细胞都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆， 都不涉及减数分裂均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件易错提醒有关植物组织培养与动物细胞培养的三点提醒(1)植物组织培养过程中存在脱分化和再分化，而动物细胞培养过程中没有脱分化和再分化 过程。植物组织培养可获得新个体，表达了细胞的全能性，而动物细胞培养只能得到细胞，没 有表达细胞的全能性。两种技术手段培养过程中都进行有丝分裂，不涉及减数分裂。【对点落实】1. （2020德州一模）如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，以下表达错误的选项是（）甲乙 丙TA.甲一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原代培养

5、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，不能保持二倍体核型解析：选D 甲（剪碎的肾脏组织块）一乙（制成细胞悬液）过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶 处理，分散成单个细胞，A正确；丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养，B正 确；丙（原代培养过程）和丁（传代培养过程）均会出现细胞贴壁和接触抑制现象，C正确；丁 过程是传代培养过程，该过程少局部细胞遗传物质可能发生了变化，大局部能保持二倍体核 型，D错误。2. （2020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醵

6、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 蛋白进行电泳检测，结果如以下图所示。以下表达错误的选项是（）原代培养细胞单克隆培养细胞I 123456789S型蛋白 F型蛋白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

7、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。【社会责任关注社

8、会服务生活】干细胞是一类具有自我复制能力并能分化成其他类型功能细胞的多潜能细胞，因而具有巨 大的基础研究价值和临床应用前景。干细胞研究也是目前全球范围内生物医学领域的热点和 焦点。干细胞应用中可能存在潜在危险和产生伦理问题。【对点落实】3.（2020.东营二模）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多能干细胞（iPS细胞）。如图为该技术在人体细胞中 实验示意图，据图分析以下说法正确的选项是（）关键基因表达细胞供体肌肉细胞 iPS细胞匚二JA.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.过程是基因选择

9、性表达的结果，图示过程表达了 iPS细胞具有全能性C.用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，可防止异体移植产生的免疫排斥反响D. 4个关键基因表达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；图示过程 中没有新个体的产生，因此没有表达出细胞的全能性，B错误；用该技术得到的新生器官替 换供体病变器官，可防止异体移植产生的免疫排斥反响，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。4.角膜缘干细胞能更新角膜上皮细胞，角膜上皮细胞对维持角膜的透明性至关重

10、要。回答 以下问题：将角膜缘组织剪碎，加入 处理，可获得大量游离分散的细胞。通常角膜缘干细胞的培养控制在10代以内，原因是 o离体培养角膜缘干细胞时，一般需要在合成培养基中加入 等天然成分，培养时所需的气体主要有 O研究发现，细胞因子能够调控角膜缘干细胞分化。放线菌素D能通过阻碍RNA聚合酶的 功能进而抑制细胞因子的调控，由此推断该抑制过程发生在（填“复制”“转 录”或“翻译”）水平。解析：（1）将动物组织剪碎后，加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，可获得大量游离分散的细 胞。（2）一般来说，10代以内的细胞能保持细胞正常的二倍体核型，故通常角膜缘干细胞的 培养控制在10代以内。（3）离体培养动物细

11、胞时，一般需要在合成培养基中加入血清（或血浆） 等天然成分，培养时所需的气体主要有02和C02。(4)放线菌素D能通过阻碍RNA聚合酶 的功能进而抑制细胞因子的调控，RNA聚合酶是催化DNA转录形成RNA的酶，故被抑制 的过程发生在转录水平。答案：(1)胰蛋白酶或胶原蛋白酶保持细胞正常的二倍体核型血清(或血浆)02和C02(4)转录考点三动物细胞融合技术与单克隆抗体(一)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 .结果：形成杂交细胞,且具有原来两个或多个细胞的遗传信息。3 .诱导方法：PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。4 .意义：突破了有性杂交的局限,

12、使远缘杂交成为可能。5 .应用(1)是研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。(2)杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径。(二)单克隆抗体及其应用.单克隆抗体的制备(1)制备原理B淋巴细胞特点：一种B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。骨髓瘤细胞特点：能在体外大量增殖。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)制备过程注射特定 的抗原免疫 小鼠培养骨髓 瘤细胞/骨髓瘤细胞 诱导融合多种B淋巴细胞多种杂 交细胞lOI用焉定矗择培养基筛选,未融合或同种 V融合的细胞死亡。杂交瘤细胞克隆上述杂交细胞3券J专一抗体检验阳性I将不同种杂交细胞分开，并克隆专一 抗体，

13、检验阳性细胞单克隆抗体.单克隆抗体的应用作诊断试剂,在多种疾病的诊断和病原便鉴定中发挥重要作用。用于运载药物和治疗疾病。【基础小题】.判断正误（1）植物原生质体融合与动物细胞融合原理是相同的。（J）灭活的病毒能促进动物细胞融合，但不能促进植物细胞融合。（J）将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行诱导融合，培养液中融合后的细胞即为杂交瘤细胞。（X）（4）体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体。（X）（5）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。（J）.教材拾遗假设只考虑细胞间的两两融合，诱导后形成的融合细胞有几种？提示：有三种。即同种细胞融合（两种）和不同细胞融合（一种）。制备单克隆抗

14、体时，不直接用经过免疫的B淋巴细胞来获得单克隆抗体的原因是什么？ 提示：用于获得杂交瘤细胞的B淋巴细胞为浆细胞，是高度分化的动物细胞，培养时很难 恢复分裂能力，不能进行无限增殖，难以获得单克隆抗体。选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的各是什么？提示：第一步筛选的目的是获得杂交瘤细胞。第二步筛选的目的是获得能产生所需单一抗体的杂交瘤细胞。的杂交瘤细胞。核心素养【典例导引】（202。全国卷I ）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。回答以下问题：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

15、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 o图中筛选2含屡次筛选，筛选所依据的基本原理是 o假设要使能产生抗病毒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）。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响，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

16、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含屡次筛选，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。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 抗原与抗体的反响具有特异性（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【科学思维归纳概

17、括 融会贯通】1.比拟植物体细胞杂交和动物细胞融合工程工程植物体细胞杂交动物细胞融合2.单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖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：聚乙二醇融合法； 生物法：灭活的病毒诱导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

18、物细胞融合的 方法与植物原生质体融合的方法相似工程第一次筛选第二次筛选筛选 原因诱导融合后会得到多种杂交细胞，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，所以经选择性培养获得的杂交 瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞筛选 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、“瘤一瘤”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开始克隆化培 养和抗体检测，经屡次筛选得到能产 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【对点落实】1.（多项选择）

19、（2019江苏高考）如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄喋吟磷 酸核糖转移酶（HGPRT）,在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。以下表达 正确的选项是（）免疫B细胞骨髓瘤细胞培养中死亡培养液中死亡A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础解析：选ACD 诱导动物细胞融合的因素有灭活的仙台病毒、聚乙二醇、电激等，A项正 确。两两融合的细胞包括：免疫B细胞与免疫B细胞的融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞的 融合、免疫B细胞与骨髓瘤细胞的融合。其中骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞的融

20、合细胞因缺乏 次黄喋吟磷酸核糖转移酶，不能在HAT培养液中生长，B项错误。杂交瘤细胞还需要进行 克隆化培养和抗体检测，经过屡次筛选才能用于生产，C项正确。细胞融合的基础是细胞膜 的流动性，D项正确。2. （2020.德州一模）抗PD-L1单克隆抗体能与癌细胞膜外表的PD-L1特异性结合，因而具有 治疗某些癌症的作用。如图是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图，以下表达错误的选项是（）PEGB淋巴细胞一鼠瘤细胞I稀释|1| 多孔玻璃板在培养基中筛选11焉12111 1细胞集落呈嘤加入PD-L1抗原1 1 停- 1 M 1 1 1 1力 I IZK1 1 1A.在别离B淋巴细胞前，需要对小鼠注射PD

21、-L1进行免疫B.多孔玻璃板中的细胞为B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞C.图中细胞集落ad既能大量繁殖，又能产生抗体D.图中细胞集落a可用于扩大化培养生产抗PD-L1单克隆抗体解析：选B 在别离B淋巴细胞前，需要对小鼠注射PD-L1进行免疫，产生已免疫的B淋 巴细胞，A正确；多孔玻璃板中的细胞有未融合的B淋巴细胞和鼠瘤细胞，同种细胞融合 的细胞，B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞，B错误；图中细胞集落ad表示杂交瘤细胞, 既能大量繁殖，又能产生抗体，C正确；图中细胞集落a能产生抗PD-L1抗体，可扩大化 培养生产抗PD-L1单克隆抗体，D正确。3. （2020淄博一模）IgM是机体被病毒侵入后最先分

22、泌的抗体，IgG是机体感染病毒免疫应答 产生的主要抗体。临床上可通过血清学检测判断机体是否感染病毒，如采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测患者血清中的IgG和IgM抗体，检测试剂盒中的酶标二抗即抗人IgG抗体和 抗人IgM抗体。其原理是将病毒抗原包被在96孔酶标板上，加入患者血清，再分别加入辣 根过氧化物酶(HRP)标记的抗人IgG和抗人IgM单克隆抗体，假设患者感染过该病毒，就可检 出针对该病毒的特异性抗体，相关表达错误的选项是( )A.与核酸检测相比，该方法操作简单方便，可显著提高检测效率B.利用单克隆抗体的特性，该方法可检测患者体内病毒是否被清除C.制备单克隆抗体时，以人IgG和人Ig

23、M为抗原分别免疫小鼠D.制备单克隆抗体时，第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞解析：选B 核酸检测是基因探针和单链DNA进行碱基互补配对，需要进行DNA切割和 解旋，比拟复杂，而抗体检测操作简单方便，可显著提高检测效率，A正确；利用单克隆抗 体的特性，该方法可检测患者体内是否含有病毒，B错误；制备单克隆抗体时，以人IgG和 人IgM为抗原分别免疫小鼠，使得小鼠产生特定的B淋巴细胞，能产生抗人IgG抗体和抗 人IgM抗体，C正确；制备单克隆抗体时，第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞，第二次 筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞，D正确。【社会责任关注社会 服务生活】单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等特点。

24、单克隆抗体可用于疾病诊断和治疗。目前，应 用单克隆抗体制作的商品化试剂盒广泛应用于病原微生物抗原、抗体的检测，肿瘤抗原的检 测等领域；单克隆抗体还广泛用于肿瘤的导向治疗和放射免疫显像技术。将针对某一肿瘤抗 原的单克隆抗体与化疗药物或放疗物质连接。利用单克隆抗体的导向作用，将药物或放疗物 质携带至靶器官，直接杀伤靶细胞，称为肿瘤导向治疗。另外，将放射性标记物与单克隆抗 体连接，注入患者体内可进行放射免疫显像，以协助肿瘤的诊断。【对点落实】4.(2020.诸暨市模拟)人绒毛膜性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖 蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断，如图是抗HCG单克隆

25、抗体制备流程示 意图，有关表达正确的选项是( )免疫动物心:B淋巴HAT培养液中培养牛盘缴养 抗体筛选HAT培养液中培养牛盘缴养 抗体筛选大规模培养：细胞A.过程可采用在高压交流电场中击穿质膜脂双层，使胞质融通的技术实现细胞融合B.过程筛选出的杂交瘤细胞都能产生抗HCG抗体C.过程利用的原理是抗原和抗体的特异性结合D.过程需要添加抗生素等物质防止病毒污染解析：选C 过程细胞融合时可采用电融合技术，低压交流电场中质膜的脂双层被击穿， 使胞质融通的技术实现细胞融合，A错误；过程筛选出的杂交瘤细胞，不一定能产生抗 HCG抗体，B错误；过程筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，利用的原理是抗原-抗 体杂

26、交，即抗原和抗体的特异性结合，C正确；过程需要添加抗生素等物质防止杂菌污染， D错误。5.（2020泰安四模）据媒体报道，自然子刊杂志发表了一篇最新论文，介绍了一种能够阻 断新冠病毒感染的全人源单克隆抗体。以下表达错误的选项是（）射线照射抗原免疫体的制作A.人B细胞在超免疫缺陷鼠体内受到抗原刺激会增殖分化产生抗体B.人抗体基因克隆前需要进行屡次筛选和检测C.产生的重组抗体，需要细胞膜上载体蛋白的协助才能释放到细胞外D.全人源单克隆抗体能有效降低人体的免疫排斥反响解析：选C 人B细胞在超免疫缺陷鼠体内受到抗原刺激会增殖、分化形成浆细胞，浆细 胞能产生相应抗体，A正确；人抗体基因克隆前需要进行屡次

27、筛选和检测，B正确；产生的 重组抗体本质是蛋白质，通过胞吐方式排出细胞，所以不需要细胞膜上载体蛋白的协助，C 错误；全人源单克隆抗体能有效降低人体的免疫排斥反响，D正确。考点四动物体细胞核移植技术和克隆动物必备知识1 .动物细胞核移植技术的概念和类型概念供体：动物一个细胞的细胞核;受体：去掉细胞核的卵母细胞;结果：重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体。（2）类型哺乳动物核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。2 .体细胞核移植的过程消毒液酒精和次氯限钠溶液消毒消毒取材接种埃作对象操作者双手、I作台台面、外植体.用解剖刀将消毒过的外植体切成0.5 1 cm 长的小段操”将外植体的1/

28、31/2一入诱导愈伤组织 一的培养基中一在酒精灯火焰旁无菌操作培养f 1822 的培养箱中旺将生长良kf的愈伤组织转接到诱导生芽转接一的培养基生根长出芽后，再转接到诱导生根的培养基上移栽一培养箱培养一蛭石或珍珠岩培养一 土壤培养.植物体细胞杂交技术概念：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。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。操作过程纤维素酶和;果胶酶处理1去除细胞壁，纤维素酶和;果胶酶处理1去除细胞壁，诱导融合物理法：电融合法、离心法（聚乙二醇融合法 化学法|高cm一高pU融tilA细胞A原生

29、质体 qB细胞 B原生质体正在融杂种细胞 合的原再生出细愈伤 生质体胞壁 组织再生出细胞 壁（融合完 成的标志）杂种移栽后 植株的植株（4）意义：打破生殖隔川,实现远缘杂交育种,培育植物新品种。（二）植物细胞工程的应用.植物繁殖的新途径快速繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。作物脱毒：选取作物无毒组织（如茎尖）进行组织培养,获得脱毒苗的技术。1 .作物新品种的培育.体细胞核移植技术的应用前景（1）在畜牧生产中，可以加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。在医药卫生领域生物产品：培育转基因克隆动物作为生物反谴，生产医用蛋白。器官移植：转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供

30、体;以患者作为供 体培育的人核移植胚胎干细胞,经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植 给患者时可以防止免疫排斥反响。科学研究：研究克隆动物，深入了解胚胎发育及衰老过程;克隆一批遗传背景相同的动物, 比照分析致病基因;克隆特定疾病模型动物，为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提 供帮助。在保护濒危物种方面，有望增加濒危物种的存活数量。2 .体细胞核移植技术存在的问题体细胞核移植技术的成功率非常低。克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等。【基础小题】1 .判断正误动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞。（X）克隆动物的性状与供体动物完全相同。（X）（3）与“多莉”羊等克隆哺乳动

31、物相关的技术有胚胎移植、细胞培养和核移植。（J）（4）用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞。（J）.教材拾遗为什么选择MH中期的卵母细胞作为受体细胞？提示：细胞大，易于操作；卵黄多，营养丰富，为胚胎发育提供充足的营养；此时具 备受精能力，细胞质中含有能刺激重组细胞进行分裂分化并形成重组胚胎的物质。（2）在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？ 提示：为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞， 在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。从多莉的产生过程可以看出多莉有三个亲本，探究多莉

32、的性状表现与三个亲本的关系并 分析原因。提示：大多数与母羊A相同，因基因型与母羊A（体细胞核供体）完全一样。少数与母羊 B（卵母细胞细胞质供体）相同，因细胞质中的基因来自母羊B,受质基因控制的性状与母羊B 相同。与母羊C（代孕母体）无关，因母羊C没有为新个体提供遗传物质。核心素养.细胞核移植的原理动物体细胞核移植的原理是细胞核的全能性，而不是动物细胞的全能性。因为动物体细胞的 全能性受到限制，不能经培养直接发育成完整个体。1 .供体和受体的选择供体：一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体 核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。（2）受体：选择MH期的卵母细胞，其

33、原因是：卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。卵母细胞体积大，便于操作。卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富。2 .克隆动物的遗传特点克隆动物的亲本有三个，即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体，因此，克隆动物的性状与体细胞核供体基本相 同。克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞，因此，克隆动物的性状与卵母细胞供体局部相同。 代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质，因此，克隆动物的性状与代孕母体没有直接关 系。【典题例证】（2018全国卷111）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

34、”。回答以下问题：（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”）。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 在哺乳动物核移植的过程中，假设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“不同”），性染色体 组合（填“相同”或“不同”）。解析（1）核移植是指将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中，形成重 组细胞。将重组细胞

35、形成的早期胚胎移植到受体子宫内进一步发育，最终分娩得到克隆动物。 因为染色体在细胞核中，所以克隆动物体细胞与提供细胞核的个体的体细胞的染色体数目相 同。（2）由于动物的胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而动物的体细胞分化程度 高，恢复全能性十分困难，因此，动物体细胞核移植获得克隆动物的难度明显高于胚胎细胞 核移植。（3）哺乳动物雌雄个体的体细胞中，细胞核内常染色体的数目是相同的，性染色体 组合是不同的。假设分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，那么得到的克隆动物的体 细胞中常染色体的数目相同，性染色体组合不同。答案（1）将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中 不变小于

36、 胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易（3）相同不同【对点落实】1 .（2020天滓等级考）在克隆哺乳动物过程中，通常作为核移植受体细胞的是去核的（） A.卵原细胞B.初级卵母细胞C.次级卵母细胞D.卵细胞解析：选C克隆哺乳动物时，一般将动物的一个体细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵 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。通常作为 核移植受体细胞的是去核的次级卵母细胞，C正确。2 .以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。卵母 细胞重组 细胞早期 胚胎一代孕 一个体新个体回答以下问题：图中A表示正常细胞核，染色体数为2，那么其性染色体

37、的组成可为 o过程表示去除细胞核，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。代表的过程是 o经过屡次传代后，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。假设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 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 解析：哺乳动物的正常细胞核中性染色体的组成为XX（雌性）或XY（雄性）。卵母细胞在培 养至减数第二次分裂的中期时，常采用显微操作法去除细胞核。过程是将早期胚胎移植到 代孕个体的子宫中，即代表的是胚胎移植。（2）一般来说，动物细胞在传代培养到1050代 时，局部细胞的细

38、胞核型可能会发生变化，即遗传物质的稳定性会降低。因此，选材时一般 选10代以内的细胞，以保证细胞正常的二倍体核型。（3）获得的克隆动物性状与供体动物基 本相同，但不完全相同，从遗传物质的角度分析，性状不完全相同的原因是：克隆动物细胞 质中的遗传物质来自去核卵母细胞的细胞质，细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生 影响。（4）高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性在卵母细胞细胞 质中的物质的作用下仍能得以表达。故克隆羊“多莉（利）”以及其他克隆动物的培育成功， 证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。答案：（1）XX或XY 显微操作 胚胎移植（2）遗传物质（3）卵母细

39、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）动物已分化体细胞的细胞核具有全能性O练真题备高考O一、培养科学思维（2020北京高考）人体感染新冠病毒后，机体会产生多种特异性抗体。我国科学家从康复 者的浆细胞中克隆出针对病毒外表抗原的抗体基因相关序列，构建表达载体并在相应系统中 表达，可制备出全人源单克隆抗体。以下表述错误的选项是（ ）A.该单抗可直接用于新冠病毒的核酸检测B.在该单抗制备过程中利用了基因工程技术C.该单抗可与新冠病毒相应蛋白特异性结合D.可用抗原一抗体反响检测抗体基因表达产物解析：选A 该单抗是蛋白质，不能直接用于新冠病毒的核酸检测，A错误；在该单抗制备 过程中利用了基

40、因工程技术，B正确；该单抗可与新冠病毒相应蛋白特异性结合，C正确； 可用抗原一抗体反响检测抗体基因表达产物，D正确。1. （2020.北京高考）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关表达不 正确的选项是（ ）三倍体植株 一 杂种细胞花药（花粉） 柑橘A 离一培养一柑橘A柑橘A单倍体 （二倍体）单倍体的原生质体、柑橘B 柑橘B二倍体, （二倍体）的原生质体A.过程需使用胰蛋白酶处理B.实现过程依赖膜的流动性 C.过程需应用植物组培技术 D.三倍体植株可产生无籽柑橘 解析：选A 过程需使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；实现过程原生质体的融合依 赖膜的流动性，B正确；过程需应用植物

41、组培技术将杂种细胞培育成杂种植株，C正确； 三倍体植株减数分裂时联会紊乱，不能产生正常配子，因此可产生无籽柑橘，D正确。2. （多项选择）（2018江苏高考）右图为细胞融合的示意图，以下表达正确的选项是（）A.假设a细胞和b细胞是植物细胞，需先去分化再诱导融合B. a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关cD.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因解析：选BC 假设a细胞和b细胞是植物细胞，应先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后 再诱导融合；a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理，使植物细胞融合的促融方法有离心、 振动、电激、聚乙二醇诱导等，使动

42、物细胞融合的促融方法有聚乙二醇诱导、灭活的病毒诱 导、电激等；细胞的融合与细胞膜的流动性有关；融合后的c细胞中的基因进行选择性表达, 只能表达a、b两细胞的局部基因。4.（2019江苏高考）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 过程如以下图。以下表达正确的选项是（）思停派生康体思伪组织丛生分思停派生康体思伪组织丛生分A.过程获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中B.过程需提高生长素的比例以促进芽的分化C.过程需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保持细胞的全能性解析：选D 过程是制备原生质体，获得的原生质体假设悬浮在30%的蔗糖溶液中会失水 皱缩，A

43、项错误。过程是植物组织培养的再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽 的分化，B项错误。秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，且脱分化形成的愈伤组织细胞已 经具备细胞壁，故过程不需要用秋水仙素处理，C项错误。原生质体虽无细胞壁，但含有 细胞核，细胞核中含有个体发育所需的全部遗传信息，故原生质体仍保持细胞的全能性，D 项正确。5. （2019全国卷H）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。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）。人工种皮人工种皮胚状体人工胚乳通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状

44、体，再通过人工种皮（人工薄膜）包装得 到人工种子（如下图），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 O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。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）。解析：（1）植物微型繁殖属于植物组织培养技术，其特点是能保持植物原有的遗传特性、繁 殖速度快等。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

45、物和无机物等营养，人工胚乳中应含有植物激素、矿质元素和糖等物质，这些物质 都是胚状体生长所必需的。植物的茎尖含病毒极少，适合用其进行组织培养获得脱毒苗。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：含目的基因的细胞上匕愈伤组织竺郅小植株。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四邺小植株二、进行科学探究（2020.江苏高考）新型冠状病毒可通过外表的刺突蛋白（S蛋白）与人呼吸道黏膜上皮细胞的 ACE2受体结合，侵入人体，引起肺炎。图1为病毒侵入后，人体内发生的局部免

46、疫反响示 意图。单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究 热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答以下问题：图1图2(1)图1中人体内抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒的抗原暴露在细胞外表，被 细胞外表的受体识别后激活该细胞。(2)B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的，形成 细胞。为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测 病毒的；采集血液样本主要用于血清学检查，检测 O(4)据图2所示，研制抗S蛋白单克隆抗体，需先注射 免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得 细胞。因为同一种抗原可能激活 细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。解析：(1)图1中，抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒抗原呈递给T细胞，后者识别抗原后 被激活，分泌淋巴因子。(2)B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的增 殖、分化，形成浆细胞和记忆细胞。(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集 鼻咽拭子