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选择性必修3第二章细胞工程技术总结
一、细胞培养【例1]紫草宁具有抗菌、消炎效果在工厂化生产中，取紫草植株部分组织诱导形成紫草愈伤组织再转入紫草宁形成培养基然后再将细胞破碎后提取出紫草宁下列相关叙述错误的是（D）B.在紫草宁生产过程中，不必将愈伤组织培养出芽、根等器官【例2】实验小鼠皮肤细胞进行培养的基本过程如图所示，其中丙过程为原代培养，丁过程为传代培养下列叙述正确的是（B）A.甲过程是取样过程，取样时需要对小鼠的取样部位进行灭菌处理B.乙过程可用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法C.丙过程细胞通过有丝分裂或减数分裂增殖，该过程中遗传物质不发生改变D.丁过程是将无限增殖的细胞用胰蛋白酶处理、离心法收集，制成细胞悬液，再分瓶培养
二、全能性表达【例3】（2022•辽宁高考）蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物在蓝莓组织培养过程中，外植体切口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醍类化合物，这一过程称为褐变褐变会引起细胞生长停滞甚至死亡，导致蓝莓组织培养失败下列叙述错误的是（D）A.花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中B.适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变C.在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变D.宜选用蓝莓成熟叶片材料制备外植体【解析】A、液泡中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等，其中的色素是指水溶性色素，如花青素，A正确；B、适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率可减少氧化剂的浓度，从而减少褐变，B正确；C、根据题干信息在蓝莓组织培养过程中，外植体切口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醍类化合物，这一过程称为褐变，可知在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变，C正确；D、一般选用代谢旺盛、再生能力强的器官或组织为材料制备外植体，D错误【例4】（2021江苏）植物组织培养技术常用于商业化生产其过程一般为:无菌培养物的建立一培养物增殖f生根培养f试管苗移栽及鉴定下列相关叙述错误的是（D）A.为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养B.组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构C.提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根D.用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异【解析】A、植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，才能进行培养，所用的培养基必须彻底灭菌，A正确；B、组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构，胚状体若包裹上人工种皮，可制作成人工种子，B正确；C、生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根，C正确；D、用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异，D错误
三、细胞融合技术
四、胚胎工程【例5】（2022•山东高考）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（D）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】A、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；B、’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；C、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；D、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【例6】（2021北京）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中实验操作如下用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株以下表述错误的是（C）A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株【解析】A、簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱，不可育，故二者之间存在生殖隔离，A正确；B、幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽，从而得到完整植株，B正确；C、杂种植株细胞内由于没有同源染色体，故减数分裂时染色体无法正常联会，C错误；D、杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株，D正确【例7】（2021福建）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（D）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】A、愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A错误；B、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；C、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；D、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【例8】（2021辽宁）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（B）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%C02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】A、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于乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；B、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%C02（维持培养液的pH）的混合气体，B正确；C、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；D、过程
③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑根胚后移植，D错误【例9】下图是试管婴儿的培育过程示意图下列有关叙述错误的是（B）A.
①过程中可通过注射促性腺激素增加排卵数量B.
②过程必须在获能液中完成C.
③过程的培养液中应该添加动物血清D.
④过程成功的条件之一是受体对外来胚胎没有免疫排斥反应【解析】促性腺激素能促进雌激素的形成，从而促进卵巢多排卵受精可以在获能液中完成也可以在专用的受精溶液中完成
③过程可以看作动物细胞培养的过程因此需要向培养液中加入动物血清经
④过程把早期胚胎移植到母体中让其在母体的子宫内发育成胎儿该过程成功的条件之一是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应【例10】下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是（B）B.人工授精后的一定时间内，收集外来原肠胚用于胚胎分割D.一次给受体母羊植入多个胚胎可增加双胞胎和多胞胎的比例【解析】进行胚胎移植前需对受体母羊和供体母羊进行同期发情处理使它们处于相同的生理状态A项正确胚胎分割时应选择处于桑甚胚或囊胚期的健康胚胎B项错误胚胎分割技术属于无性繁殖可获得两个基因型完全相同的胚胎C项正确一次给受体母羊植入多个胚胎可增加胚胎的成活率增加双胞胎和多胞胎的比例D项正确【例11】实验嵌合体是了解哺乳动物发育机制的关键点也能为不同多潜能干细胞状态的潜能提供咨询的来源将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠的囊胚里再将囊胚移入受体鼠体内发育形成猴鼠嵌合体一猴鼠可用于器官的移植研究请回答下列问题
（1）判断哺乳动物的受精过程完成的重要标志是
（2）胚胎干细胞的培养和诱导等操作均需在严格的无菌、无毒环境条件下操作可以采取的措施有胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞，其原因是根据胚胎干细胞的这种功能特性当我们身体的某一类细胞功能出现异常或退化时利用胚胎干细胞的治疗思路是
（3）将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的部位能获取所需组织再将囊胚移入受体鼠体内，此技术对受体的要求是在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是若想进一步提高胚胎的利用率可采用技术答案1雌、雄原核融合2添加抗生素和定期更换培养液胚胎干细胞具有发育的全能性通过诱导胚胎干细胞ES细胞定向分化来及时修补3内细胞团同种、生理状态相同、有正常繁殖能力的雌性动物可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力胚胎分割项目植物细胞培养动物细胞培养目的
①获得细胞产物
②获得大量细胞或细胞产物原理
③细胞增殖培养条件
④离体；一定营养条件；植物激素；适宜的温度、pH、无菌条件
⑤营养条件；无菌、无毒的环境；适宜的温度、pH、渗透压；适宜的气体环境（95%空气和5%C02）培养基类型
⑥液体培养基过程敷伤姐枳[■MB细而悬液|■身分化、・铸指❾取动物组织——-1」分散成单个细胞—*组织1用机械的方法或用典鼬膻或胶原蛋白除等处理单个细胞放入适宜培养液一-细胞悬液1♦1/原代培养让细胞生长和增殖《1传代:培界1应用
⑦细胞产物工厂化生产，如紫草宁、人参皂苔等物质的生产
⑧人造皮肤的构建；动物分泌蛋白的规模生产项目植物组织培养动物细胞核移植技术原理
①植物细胞全能性
②动物细胞核全能性选材
③选取根尖、茎尖、形成层等部位（最容易诱导脱分化）
④动物细胞的细胞核（胚胎细胞核移植比体细胞核移植难度低）过程离体的植物器官、组织或细胞脱分化1愈伤组织再分化1芽、根或胚状体发育1植物体以体细胞核移植为例供体体_细胞_^供体细胞培养细胞［注入去核一蠢糯.重构胚细胞母细胞1麒”髓默贾一受体（代孕）动物质基本相同的个体生殖方式
⑤无性生殖应用
⑥快速繁殖、作物脱毒、单倍体育种等
⑦加快家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育；利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵医用蛋白；克隆动物的细胞、组织或器官可用于异种移植等项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理
①细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性
②细胞膜具有一定的流动性细胞融合前的处理
③用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁
④用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞诱导细胞融合的方法
⑤电融合法、离心法；聚乙二醇PEG融合法、高C/-高pH融合法
⑥电融合法、聚乙二醇PEG融合法、灭火病毒诱导法过程细胞A、B］去除细胞壁原生质体A、B但合融合的原生质体|再生出细胞壁杂种细胞|植物组织培养杂种植株细胞A、B|融合杂交细胞|有丝分裂多个相同的杂交细胞细胞融合成功的标志
⑦再生出细胞壁
⑧细胞核融合结果
⑨获得杂种植株⑩获得杂交细胞主要用途⑪获得完整的杂种植株⑫利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体；研究细胞遗传、细胞免疫和肿瘤意义⑬克服远缘杂交不亲和的障碍，实现远缘杂交育种，培育植物新品种⑭突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能项目胚胎分割胚胎移植胚胎的来源
①雌性动物体内的早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎处理的时期
②一般是桑梅胚或囊胚后代遗传特点
③后代具有相同的遗传物质
④后代不一定具有相同的遗传物质，与胚胎的来源有关生殖方式
⑤无性生殖
⑥有性生殖或无性生殖意义
⑦促进优良动物品种的繁殖，产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义
⑧充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短供体本身的繁殖周期，促进优良品种的快速繁殖；。
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