【生物】2020届 一轮复习 人教版 细胞工程 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 细胞工程 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 细胞工程 学案 考纲要求 ‎1.植物的组织培养(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)。‎ 考点一　植物组织培养与植物体细胞杂交 ‎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 ‎3.　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。‎ ‎1．根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题：‎ ‎(1)由AaBb培育出AAaaBBbb过程中所用的化学药剂常作用于萌发的种子或幼苗，其作用时期是有丝分裂前期，则AAaaBBbb是四倍体。‎ ‎(2)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株？不能。为什么？不同种的植物存在生殖隔离。‎ ‎(3)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是植物组织培养，依据的原理是细胞的全能性，其中过程②称为原生质体融合，与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为高尔基体，过程④相当于脱分化，⑤过程涉及的分裂方式为有丝分裂。‎ ‎(4)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于六倍体。‎ 解析：(1)由AaBb培育出AAaaBBbb常用的化学药剂是秋水仙素，常作用于萌发的种子或幼苗，其作用是抑制纺锤体的形成，作用于有丝分裂前期，则AAaaBBbb是四倍体。‎ ‎(2)不同种的植物存在生殖隔离，不能通过杂交育种获得杂种植株。‎ ‎(3)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是植物组织培养，依据的原理是细胞的全能性。其中过程②称为原生质体融合，③表示再生细胞壁，与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为高尔基体，过程④相当于脱分化，⑤过程涉及的分裂方式为有丝分裂。‎ ‎(4)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于六倍体。‎ ‎2．(2019·西安模拟)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细胞膜上的蛋白质，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细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。‎ ‎(2)细胞融合完成的标志是形成了新的细胞壁。‎ ‎(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(PEG)诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到3种不同的原生质体，当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。‎ ‎(4)过程④的实质是基因的选择性表达，过程④中的培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。‎ ‎(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含2(m＋n)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养得到的植株属于单倍体植株。‎ 解析：(1)植物体细胞杂交就是将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，再利用植物组织培养技术把杂种细胞培育成新的植物体的技术。所以植物体细胞杂交依据的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。‎ ‎(2)细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。‎ ‎(3)植物原生质体融合过程，常利用的诱导融合的化学试剂是聚乙二醇(PEG)。依题意，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，所以融合后根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到有3种不同类型的原生质体：红色荧光标记的番茄原生质体及其融合后的原生质体、绿色荧光标记的马铃薯原生质体及其融合后的原生质体、红色荧光和绿色荧光共同存在的番茄与马铃薯的原生质体融合后所形成的原生质体。当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时，可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。‎ ‎(4)过程④表示将愈伤组织培养成植物体，该过程属于再分化，其实质是基因的选择性表达，培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。‎ ‎(5)杂种细胞的染色体数为融合前两种细胞染色体数之和，即m＋n。“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期，着丝点分裂、姐妹染色单体分开，使得杂种细胞中的染色体数目加倍为2(m＋n)。杂种植株的花粉经离体培养形成的植株属于单倍体。‎ ‎3．(2019·湖北七市联考)育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题：‎ ‎(1)图Ⅰ由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程需要经过脱分化和再分化两个关键步骤，该过程依据的原理是植物细胞全能性。‎ ‎(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、植物激素、温度和光照外，还必须在无菌的条件下进行。‎ ‎(3)已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性，少室(M)对多室(m)为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行图Ⅱ、Ⅲ有关实验，则图Ⅱ中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是有丝分裂。图Ⅲ中植物体C的基因型为YYmm或Yymm或yymm(细胞A为两两融合细胞)。‎ ‎(4)图Ⅲ、Ⅳ中需要去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。‎ ‎(5)在图Ⅳ中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是具有两个亲本的遗传物质。‎ 解析：(1)图Ⅰ表示由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程，需要经过脱分化和再分化两个关键步骤，该过程依据的原理是植物细胞全能性。‎ ‎(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、植物激素(生长素、细胞分裂素)、温度和光照外，还必须在无菌的条件下培养。‎ ‎(3)用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行图Ⅱ、Ⅲ有关实验，图Ⅱ中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是有丝分裂，图Ⅲ中花粉为Ym、ym，花粉可以同型融合，也可以异型融合，故细胞A的基因型为YYmm或Yymm或yymm，则植物体C的基因型为YYmm或Yymm或yymm。‎ ‎(4)图Ⅲ、Ⅳ中需要去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。‎ ‎(5)在图Ⅳ(植物体细胞杂交)中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是具有两个亲本的遗传物质。‎ 考点二　动物细胞培养与动物体细胞核移植 ‎1.　动物细胞培养中两组概念的辨析 ‎ ‎(1)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。细胞进行有丝分裂，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)原代培养与传代培养 ‎①原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。原代培养的细胞核型正常。‎ ‎②‎ 传代培养：原代培养的细胞生长、增殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致营养枯竭，影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶扩大培养，即传代培养。一般情况下，细胞传至10～50代后，出现核型异常，细胞增殖会明显减缓，甚至完全死亡。‎ ‎2.　核移植动物亲子代性状的关系 ‎ 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。‎ ‎3.　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，这样去核的卵细胞是最合适的受体细胞。因为卵细胞体积大、易操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。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。‎ ‎1．(2019·六安一中质检)回答下列有关动物细胞培养的问题：‎ ‎(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。此时，瓶壁上形成的细胞是单(或一)层。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，用到的酶是胰蛋白酶。‎ ‎(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡现象；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获得不死性，该种细胞的黏着性降低，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量减少。‎ ‎(3)现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，而活细胞不被染色，原因是活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内(或死细胞的细胞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)。‎ ‎(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂中期的细胞在显微镜下进行观察。‎ ‎(5)在细胞培养过程中，通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢速率降低。‎ 解析：(1)细胞接触抑制是指细胞表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。基于上述特性，瓶壁上形成的细胞是单层排列的。需要用胰蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡现象，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不死性细胞。该种细胞由于细胞表面糖蛋白减少，其黏着性降低。(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能通过，所以活细胞不被染色；死细胞的细胞膜失去了选择透过性，大分子染料可以通过，所以死细胞能被大分子染料染色。(4)有丝分裂中期时染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体数目的最佳时期。(5)在细胞培养过程中，通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。‎ ‎2．科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)，请结合图示回答下列问题：‎ ‎(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离，形成单个细胞，这个过程中需要利用胰蛋白(胶原蛋白)酶处理。‎ ‎(2)形成重组细胞时应选用MⅡ中(减数第二次分裂中)期的卵母细胞，并去掉其细胞核的原因是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(避免卵细胞中的遗传物质对后代造成干扰)。‎ ‎(3)如果重组细胞为贴附性细胞，则在进行原代培养时，会表现出贴壁生长(细胞贴壁)和接触抑制等特点。‎ ‎(4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制，其原因主要有生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；生物的性状受环境因素的影响。‎ ‎(5)图中所示的生物技术整体被称为核移植(体细胞核移植)，其包括的具体生物技术有动物细胞培养、胚胎移植等。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物体细胞的细胞核具有全能性。‎ 解析：(1)在动物细胞培养过程中，一般用胰蛋白酶将细胞分散开，获得细胞悬液。(2)在细胞核移植形成重组细胞的过程中一般选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，去除其细胞核是为了保证克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。(3)如果重组细胞为贴附性细胞，在进行原代培养时，会表现出贴壁生长和接触抑制等特点。(4)克隆出的个体细胞质中的遗传物质来自卵母细胞，并且生物性状的表达还受到环境因素的影响，所以题图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制。(5)题图中所示技术为动物体细胞核移植技术，其中应用到的生物技术包括动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物体细胞的细胞核具有全能性。‎ ‎3．某美国科学家已经在实验室中成功培养出人造器官——膀胱，并顺利移植到7名患者体内。这种技术为那些急需器官移植的患者带来福音。回答下列问题：‎ ‎(1)科学家从患者的膀胱上取下一小块活细胞样本，将其中的肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养。在培养之前，需用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理以分散细胞，细胞在培养皿中的培养过程属于原代培养。‎ ‎(2)约1周后将培养皿中培养的细胞放在由胶原质制成的“支架”上继续培养，再过7周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满“支架”，膀胱上皮在内，肌肉在外，形成“新膀胱”。细胞数目大量增加，其增殖方式是有丝分裂；由这些细胞再形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过细胞分化。‎ ‎(3)医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面，这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。新器官与老器官的“重组”不是(填“是”或“不是”)基因重组；“新膀胱”移植后，不会(填“会”或“不会”)引起免疫排斥反应。‎ ‎(4)除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中，利用体细胞核移植技术，形成相应组织、器官用于疾病的治疗。‎ 解析：(1)分析可知，动物细胞培养之前要用胰蛋白酶处理。‎ ‎(2)动物细胞培养涉及的分裂方式是细胞有丝分裂。这些细胞再形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过细胞分化。‎ ‎(3)新器官与老器官的遗传物质相同，因此新器官与老器官的“重组”不属于基因重组。新老器官具有相同的蛋白质等物质，因此“新膀胱”移植后，不会引起免疫排斥反应。‎ ‎(4)除题述方法外，还可采用体细胞核移植的方法形成相应的组织、器官，即将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中形成重组细胞，进一步培育形成相应的组织、器官。‎ 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(“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 得到杂交瘤细胞 目的 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 ‎1．(2019·广州模拟)如图为利用生物技术制备单克隆抗体的实验探究。请回答问题：‎ ‎(1)图中过程①导入的诱导基因的作用是诱导小鼠成纤维母细胞形成干细胞。‎ ‎(2)图中过程②属于细胞分化，其实质是基因的选择性表达。‎ ‎(3)图中过程③属于细胞融合技术，该过程的实现通常采用灭活的病毒(或聚乙二醇)作为诱导剂。‎ ‎(4)丙细胞产生的单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。‎ 解析：(1)从题图中可以看出，导入诱导基因的作用是诱导小鼠成纤维母细胞形成干细胞。‎ ‎(2)分析题图，经过②过程，干细胞转化为造血干细胞、脂肪细胞、骨细胞等多种细胞，因此属于细胞分化过程，其实质是基因的选择性表达。‎ ‎(3)③过程为动物细胞融合过程，该过程常用的诱导剂是灭活的病毒、聚乙二醇等。‎ ‎(4)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。‎ ‎2．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：‎ ‎(1)将特定的抗原注入小鼠，目的是 刺激小鼠产生能分泌特定抗体的效应B细胞。‎ ‎(2)不能通过直接培养产生特异性抗体的效应B细胞来获得大量抗体，原因是效应B细胞高度分化，直接进行培养时不会通过连续分裂产生大量效应B细胞。‎ ‎(3)对于抗体检测呈阳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0.1(填“0.1”“1”或“10”)mL，使每个孔内不多于1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，理由是小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，存在免疫排斥反应。‎ ‎(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：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)。‎ 解析：(1)将特定的抗原注入小鼠，目的是刺激小鼠产生能产生特定抗体的效应B细胞。‎ ‎(2)效应B细胞高度分化，直接进行培养时不会通过分裂产生大量效应B细胞。‎ ‎(3)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1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。‎ ‎(4)小鼠的抗体与人的抗体不同，故在人体内可引起免疫排斥反应，所以题图所示过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体。‎ ‎(5)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。‎ ‎3．(2019·衡水联考)‎ 埃博拉病毒(EBOV)是一种能引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热(EBHF)的烈性病毒，利用相应的生物学技术制备出抗EBOV的单克隆抗体，可快速检测EBOV。请回答下列问题：‎ ‎(1)方法一：给小鼠注射纯化的EBOV蛋白，一段时间后，从小鼠的脾脏中获取浆细胞，将获得的浆细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合，再经过至少两次筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞。‎ ‎(2)方法二：科学家从细胞中分离出无限增殖基因(prG)，可将prG基因导入能产生抗EBOV抗体的小鼠浆细胞中，导入prG基因的浆细胞具有既能无限增殖，又能产生抗EBOV的(特异性或专一性或所需的)抗体的特点。‎ ‎(3)以上两种方法获得的杂交瘤细胞或带有prG基因的浆细胞，可在无菌、无毒的环境、含有所需营养、具有适宜的温度和pH和一定的气体环境等条件下进行体外培养，以便源源不断地产生抗EBOV的单克隆抗体。‎ ‎(4)方法二中，若用PCR扩增方法获取目的基因，则需要用到耐高温的DNA聚合(或Taq)酶，该方法能够成功获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物。‎ 解析：(1)给小鼠注射抗原一段时间后，可从小鼠的脾脏中获得浆细胞，浆细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。‎ ‎(2)将能无限增殖的prG基因导入浆细胞，由于prG基因具有调控细胞无限增殖的功能，因此得到的浆细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体。‎ ‎(3)以上两种方法获得的杂交瘤细胞或带有prG基因的浆细胞，可在无菌、无毒、含有所需营养、具有适宜的温度和pH、一定的气体环境等条件下进行体外培养，以便源源不断地产生抗EBOV的单克隆抗体。‎ ‎(4)体外扩增prG基因可采用PCR技术，其中需要热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。该方法能够成功获取目的基因的前提是已知目的基因的一段序列，以便合成引物。‎ ‎1．植物组织培养的过程主要包括脱分化和再分化两个阶段，脱分化的结果是形成愈伤组织，再分化的结果是形成根和芽。‎ ‎2．植物体细胞杂交需要用酶解法制备原生质体，所用的酶包括纤维素酶和果胶酶。‎ ‎3．无论是植物体细胞杂交还是动物细胞融合，都需要诱导。‎ ‎4．植物组织培养需要各种营养成分和植物激素，动物细胞培养也需要各种营养成分及血清。‎ ‎5．植物体细胞杂交可用于作物育种，动物细胞融合可用于单克隆抗体的制备。‎ ‎6．产生单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞，它既能产生单克隆抗体又能无限增殖。‎ ‎ 具有全能性≠体现(实现)全能性 具有全能性：理论上，具有细胞核的活细胞都具有全能性；体现(实现)全能性：只有发育成完整个体，才能说明体现(实现)了细胞的全能性。‎ ‎ 有关植物体细胞杂交的3个易错点 ‎(1)误认为植物体细胞杂交的结果只是形成杂种细胞。植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株。‎ ‎(2)误认为植物体细胞杂交属于有性生殖。植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此不属于有性生殖，应为无性生殖。‎ ‎(3)误认为杂种植株的变异类型属于基因重组。杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，属于异源多倍体，所以变异类型为染色体变异。‎ ‎ ‎ B淋巴细胞要经过免疫过程，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。‎ ‎ ‎ 在单克隆抗体制备过程中，有两次筛选：第一次是筛选出杂交瘤细胞(用选择培养基)；第二次是进一步筛选出能产生人们所需要抗体的杂交瘤细胞(用抗原—抗体结合法)。　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．(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，核移植是指将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞。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不变(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小于(填“大于”或“小于”)体细胞核移植，其原因是胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易。‎ ‎(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相同(填“相同”或“不同”)，性染色体组合不同(填“相同”或“不同”)。‎ 解析：‎ ‎(1)核移植是指将动物的一个细胞核，移入一个已经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，并最终发育为动物个体。克隆猴体细胞的染色体数等于重组细胞中的染色体数，等于供核细胞中的染色体数。(2)哺乳动物胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而哺乳动物体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难，因此，动物体细胞核移植获得克隆猴的难度也就明显高于胚胎细胞核移植。(3)哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞中常染色体数目相同，雌性性染色体组合为XX，雄性性染色体组合为XY，因此题中所得的两个克隆动物体细胞常染色体数目相同，性染色体组合不同。‎ ‎2．(2017·海南卷)甲、乙两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植株。‎ ‎(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入了一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。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具有完整的细胞核(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，这两种激素是细胞分裂素、生长素。A中的愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。‎ ‎(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，可用组织培养方法来繁殖，在培养时，不能(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉作为外植体，原因是对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而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)蔗糖是一种二糖，可水解成葡萄糖、果糖。细胞具有完整的细胞核即可作为材料进行组织培养获得幼苗。‎ ‎(3)植物组织培养过程中，生长素用量与细胞分裂素用量比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比例适中时，促进愈伤组织的生长。‎ ‎(4)要用组织培养方法获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，培养时不能采用经减数分裂得到的花粉作为外植体，因为对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而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。‎ ‎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XX或XY。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，去核时常采用显微操作的方法。②代表的过程是胚胎移植。‎ ‎(2)经过多次传代后，供体细胞中遗传物质的稳定性会降低。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)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动物已分化体细胞的细胞核具有全能性。‎ 解析：‎ ‎(1)二倍体哺乳动物的性别决定方式为XY型，A的性别未知，其性染色体组成可能为XX，也可能为XY。核移植时，要通过显微操作去除卵母细胞中的核。早期胚胎可通过胚胎移植移入受体子宫中。(2)一般来说，细胞传代培养至10～50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。(3)克隆动物的遗传物质主要来自于供体核，但卵母细胞的线粒体中也含有一部分遗传物质。(4)克隆动物的成功获得证明动物已分化体细胞的细胞核具有全能性。‎ ‎4．(2014·全国卷Ⅰ)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如图所示。‎ 若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过四次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是Y小鼠，理由是Y小鼠的血清抗体效价最高。‎ ‎(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞，体系中出现多种类型细胞的原因是细胞融合是随机的，且融合率达不到100%。‎ ‎(3)杂交瘤细胞中有1个细胞核，染色体数目最多是100条。‎ ‎(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是不能无限增殖。‎ 解析：(1)据图分析，第四次免疫后小鼠Y的血清抗体效价达到16‎ ‎ 000以上。达到要求后的X、Y、Z这3只小鼠中，小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，最适合用于制备单克隆抗体。‎ ‎(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物，由于细胞融合是随机的，且融合率达不到100%，故体系中会出现多种类型的细胞。‎ ‎(3)杂交瘤细胞形成后，由于核膜具有流动性，故小鼠的免疫B淋巴细胞细胞核与其骨髓瘤细胞细胞核会融合形成一个杂交的细胞核，因此染色体数目最多是100条。‎ ‎(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后，仍然是不能无限增殖的细胞，同时B淋巴细胞不可能渡过原代培养和传代培养过程中的两次“危机”而达到细胞系水平。‎ 学习至此，请完成课时作业37‎