第2讲 克隆技术及生物技术的伦理问题(1)植物的组织培养(Ⅱ) (2)动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ) (3)细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ) (4)生物技术中的伦理问题(Ⅰ)知识点一 植物细胞工程1．细胞工程(1)操作水平：①________。(2)目的：按照人的意愿来改变细胞内的②________或获得③________。2．植物细胞的全能性(1)概念：具有某种生物全部④________的任何一个细胞，都具有发育成⑤________的潜能。(2)原理：细胞内含有本物种的⑥________。(3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于⑦________状态，提供一定的⑧________________和其他适宜外界条件。3．植物组织培养技术(1)原理：植物细胞具有⑨________。(2)过程： 想一想：在诱导愈伤组织分化时哪些物质起作用？4．植物体细胞杂交技术(1)去壁：酶解法，所用酶为⑬________。(2)诱导原生质体融合：物理法——离心、振动、电激等；化学法——常用⑭________(PEG)作诱导剂。(3)植物体细胞杂交成功的标志：⑮________。(4)优点：克服⑯________。(5)变异类型：⑰________。5．植物细胞工程的应用17\n(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：培养到⑳________阶段。知识点二 动物细胞工程1．动物细胞培养：其他动物细胞工程技术的基础。Ⅰ.培养过程Ⅱ.培养条件(1)无菌、无毒的环境——无菌处理、加________杀菌、定期更换培养液。(2)营养——葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素＋________等天然成分。(3)适宜的温度(36.5±0.5℃)和pH(7.2～7.4)。(4)气体环境——95%空气＋5%CO2(维持________)。Ⅲ.应用：生产细胞产品，如干扰素、疫苗、单克隆抗体；检测并判断某毒性物质毒性的大小；临床医学研究。 议一议：如何通过细胞培养检测有毒物质毒性的大小？2．动物体细胞核移植(1)原理：________。(2)过程3．单克隆抗体制备(1)诱导动物细胞融合的方法：物理法——离心、震动、电激等；化学法——聚乙二醇；生物法——________。(2)单克隆抗体制备过程17\n(3)单克隆抗体的优点：________、灵敏度高，可大量制备。(4)单克隆抗体的应用：作为________；用于治疗疾病和________。 议一议：鼠的单克隆抗体能否用于人体疾病的治疗？自我校对：①细胞水平或细胞器水平 ②遗传物质 ③细胞产品 ④遗传信息 ⑤完整生物个体 ⑥全部遗传信息 ⑦离体 ⑧营养、激素 ⑨全能性 ⑩脱分化 ⑪再分化 ⑫人工种子 ⑬纤维素酶和果胶酶 ⑭聚乙二醇 ⑮杂种细胞再生出细胞壁 ⑯不同生物远缘杂交的障碍 ⑰染色体变异 ⑱优良品种的遗传特性 ⑲分生区 ⑳愈伤组织 胰蛋白酶 原代 传代 抗生素 血清或血浆 培养液的pH 动物细胞核具有全能性 灭活病毒 选择杂交瘤细胞 腹水 特异性强 诊断试剂 运载药物想一想：植物激素在愈伤组织的分化中起重要作用，生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化。细胞分裂素是促进细胞的分裂和不定芽的分化。议一议：用含有一定浓度有毒物质的细胞培养液和正常细胞培养液同时培养正常细胞，通过对照观察变异细胞的百分数来确定其毒性强弱。议一议：不能。因为小鼠的B淋巴细胞所产生的抗体与人体B淋巴细胞产生的抗体是不同的。植物细胞工程一、植物组织培养及细胞全能性1．操作流程及培养条件(1)操作流程(2)培养条件：营养物质(水、无机盐、蔗糖、氨基酸和有机酸等)、激素(如细胞分裂素、生长素等)及其他条件(无菌、适宜的温度和pH等)。17\n①幼嫩的组织脱分化较为容易，如茎尖、根尖、形成层细胞易脱分化，而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。②对外植体要进行消毒处理，而对各种器械要彻底灭菌。③植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。④诱导愈伤组织再分化形成胚状体或丛芽及生根的过程中，要进行换瓶处理，以改变培养基中的激素配比及浓度。2．脱分化和再分化的比较比较内容脱分化再分化过程外植体―→愈伤组织愈伤组织―→幼苗形成体特点排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞有根、芽需要条件a.离体b.适宜的营养c.生长素/细胞分裂素的比例适中d.不需光a.离体b.适宜的营养c.生长素/细胞分裂素的比例高或低诱导生根或生芽d.光照①愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理，以便诱导叶绿素的形成。②生长素和细胞分裂素在植物体内含量很低，因此植物组织培养中常用人工合成的生长素类似物和细胞分裂素类似物。细胞分裂素/生长素的比例适中，有利于外植体脱分化，比例升高有利于愈伤组织再分化形成丛芽，比例降低则有利于生根。3．原理高度分化植物细胞仍然具有全能性。二、植物体细胞杂交1．技术操作流程图2．原理及过程解读(1)植物体细胞杂交的障碍①植物细胞都有细胞壁。根据酶的专一性原理，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。②原生质体融合。人工诱导方法包括物理法，如离心、振动、电激；化学法，如聚乙二醇(PEG)诱导等。(2)杂种细胞的类型有三种：AA、BB、AB，符合要求的只有AB，需要进行筛选。(3)杂种细胞AB形成的标志：新的细胞壁的生成。17\n(4)杂种植株遗传物质的变化：细胞融合属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，形成异源多倍体。(5)植物体细胞杂交的原理：原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用了细胞的全能性。高考理综命题既可以单独考查植物组织培养、体细胞杂交及其应用，又可与代谢、基因工程学综合命题，近几年，选择题、非选择题均有出现。【典例1】如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题。(1)①②过程使用了__________酶，为使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，以保证植物细胞会发生__________，以保护原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是__________。(2)过程③在化学药剂________的作用下会发生细胞融合；动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是________。(3)过程__________属于脱分化，过程__________属于再分化，细胞发生分化的根本原因是__________。(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是__________，其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是__________。(5)植物体细胞杂交的研究在________方面，取得了巨大突破。解析 本题考查植物体细胞杂交的有关知识，意在考查考生的综合运用能力。(1)①②过程使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物细胞，使植物细胞发生质壁分离，从而保护原生质体不被破坏。在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是胰蛋白酶。(2)过程③是诱导原生质体融合，常用的化学促融剂是聚乙二醇，而用灭活的病毒促进细胞融合是动物细胞融合特有的方式。(3)⑤过程为脱分化，⑥过程为再分化，愈伤组织在细胞增殖过程中，由于基因选择性表达形成具有根、茎、叶的植物体。(4)过程⑤⑥⑦为植物组织培养过程。植物组织培养时，由于分生组织细胞分裂旺盛、全能性高，因此常作为组织培养的材料。(5)植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，实现不同物种间的基因交流。答案 (1)纤维素酶和果胶 质壁分离 胰蛋白酶(2)聚乙二醇 可以使用灭活的病毒 (3)⑤ ⑥ 基因的选择性表达 (4)植物组织培养 全能性高，易培养形成愈伤组织 (5)克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍17\n动物细胞工程及相关技术的比较一、植物组织培养和动物细胞培养的比较项目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定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续表过程结果新的组织或植株个体，可以体现全能性新的细胞系或细胞株，不形成个体，不体现全能性目的①植株快速繁殖；②脱毒植株的培育；③人工种子；④生产药物、杀虫剂等；⑤转基因植物的培育①蛋白质生物制品的生产；②皮肤移植材料的培育；③检测有毒物质；④生理、病理、药理学研究相同点(1)两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂；(2)均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件二、细胞融合与单克隆抗体1．动物细胞融合(1)动物细胞融合：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的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。(2)诱导方法：化学法(聚乙二醇)，灭活的病毒，物理法(离心、振动、电激等)。17\n(3)动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。2．单克隆抗体的制备制备单克隆抗体过程中两次筛选第一次筛选是将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及BB融合、瘤瘤融合的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出B瘤融合的细胞。第二次筛选是将产生特定抗体的B瘤细胞通过细胞培养用相应抗原检测的办法筛选出来。因为从体内取免疫过的B淋巴细胞时可以取出很多种，因此形成的杂交瘤细胞也有很多种，所以需筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞。三、关注生物学热点内容——动物细胞核移植与克隆技术引起的伦理问题1．动物细胞核移植操作流程要点解读(1)原理：动物细胞核的全能性(不能说动物细胞全能性)。17\n(2)卵母细胞选择时期及原因减Ⅱ中期的卵母细胞，此时具备受精能力，细胞质中合成与分裂、分化有关的物质能刺激融合后重组细胞进行分裂、分化，形成重组胚胎。(3)选卵细胞作为受体细胞的原因①大，易于操作；②卵黄多，营养丰富，为发育提供充足的营养；③能激发重组细胞分裂、分化。(4)该过程用到的技术手段：动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植。(5)应用：加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育、保护濒危物种、克隆器官用于移植等。2．克隆人的类型及其伦理问题(1)类型 类型项目 治疗性克隆生殖性克隆区别目的治疗人类疾病用于生育，产生新个体水平细胞水平个体水平联系都属无性繁殖；产生新个体、新组织，遗传信息相同(2)克隆技术引发的伦理问题观点理由不赞成①克隆人严重违反了人类伦理道德；②克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；③克隆人是人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人；④克隆技术尚不成熟赞成①技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法得到解决；②克隆人是一项科学研究，既然是科学，就应该允许研究克隆人中国政府的态度中国政府的观点：不赞成，不允许，不支持，不接受任何生殖性克隆人的实验，不反对治疗性克隆课标卷高考试题中，常考查动物细胞培养、单克隆抗体制备、核移植及克隆技术的伦理评价等。【典例2】17\n人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备的抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图为抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答下列问题。(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和________技术。(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于________，使小鼠产生能分泌相应________的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的________免疫。(3)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。①利用两条DNA合成途径的不同特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)此过程生产的单克隆抗体可以与________特异性结合，从而诊断早孕。解析 制备单克隆抗体要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。给小鼠注射的HCG相当于抗原，小鼠进行体液免疫，可产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞。在培养基中加入氨基喋呤，可阻断细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA的过程，从而抑制DNA通过此途径进行复制，因此用此种培养基进行筛选时，培养基中的骨髓瘤细胞的DNA复制过程被阻断，骨髓瘤细胞不能生长，而受抗原刺激后的B淋巴细胞也不能增殖，则筛选出来的就都是杂交瘤细胞。答案 (1)动物细胞培养 动物细胞融合 (2)抗原 抗体 体液 (3)①氨基喋呤 ②能无限增殖并分泌特异性抗体(必须答全) (4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)植物细胞工程1.(2022·广东理综，2)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是( )。 A．组织培养B．细胞杂交17\nC．显微注射D．核移植解析 本题主要考查现代生物技术应用的相关知识。由于植物分生组织中病毒很少或没有病毒，常用茎尖通过组织培养技术培育脱毒苗；细胞杂交通常用于培育杂种个体；显微注射技术常用于基因工程，培育转基因生物；核移植技术常用于培养克隆动物。故只有A选项符合题意。答案 A2．(2022·江苏，22)下列事实能体现细胞全能性的是(多选)( )。A．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗B．单细胞的DNA在体外大量扩增C．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体D．小鼠体细胞经诱导培育成小鼠解析 细胞的全能性是指已高度分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能，A、D两项均为单个细胞培养成个体的实例，B、C则与这一概念不符，B项为DNA复制，C项则是细胞中特定蛋白质的合成与分泌。答案 AD动物细胞工程3.(2022·四川理综，5)某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述，正确的是( )。A．与纤维母细胞相比，过程①形成的诱导干细胞的全能性较低B．过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程C．每个Y细胞只产生一种抗体，故过程③不需要选择性培养基进行筛选D．过程④产生的单抗，不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外解析 诱导干细胞的全能性高于纤维母细胞；过程②是细胞的分化过程，即基因的选择性表达过程，但遗传物质一般不会变化；病毒蛋白质外壳上有多个抗原决定簇，经刺激分化产生的浆(效应B)细胞所产生的抗体不一定是需要的抗体，因此仍需筛选；抗体的分泌是外排作用，而不是跨膜运输，不需要细胞膜上的载体蛋白协助。答案 D4．(2022·浙江卷)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( )。A．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞B．克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变C．二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的17\nD．恶性细胞系的细胞可进行传代培养解析 本题主要考查细胞工程的有关知识，动物细胞培养可以分为原代培养和传代培养，原代培养到一定程度后要进行传代，因为细胞有接触抑制现象，当细胞接触时就会停止分裂(在细胞培养过程中进行的为有丝分裂，所以培养出来的多数细胞基因型相同)，但是细胞在培养过程中，传代次数也是有限的，一般为50次就会死亡，留下来的细胞就是发生了癌变的细胞，遗传物质发生改变，具有不死性，不再保留接触抑制现象，仍能进行传代培养，所以答案为D。答案 D(时间：45分钟)A级 基础演练1．(2022·广东四校联考)下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是( )。A．培养基成分不同B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株解析 动物细胞培养所采用的培养基成分中要有动物血清等，植物组织培养培养基成分中要有植物激素，二者成分不同；二者都需要在无菌条件下进行、都可进行传代培养、细胞均能够大量培养。答案 A2．(2022·浙江四校调研)植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是( )。A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性B．植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性C．原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂解析 植物组织培养的原理是细胞的全能性，而动物细胞培养的原理是细胞的增殖。答案 B3．(2022·南京一模)下列有关植物细胞工程应用的叙述错误的是( )。A．利用细胞培养技术获得紫草素，可实现细胞产物的工厂化生产B．利用细胞培养技术产生的愈伤组织可直接制作“人工种子”C．利用植物组织培养技术可获得脱毒植株D．利用植物体细胞杂交技术培育的“白菜－甘蓝”，可获得双亲的遗传特性17\n解析 利用细胞培养技术产生的胚状体可直接制作“人工种子”。答案 B4．(2022·南京一模)下列有关哺乳动物卵细胞在生物技术中的应用正确的是(多选)( )。A．提取出来的卵细胞与精子相遇即可结合形成受精卵B．直接进行细胞培养可形成试管动物C．去核后可作为核移植的受体细胞D．可以作为目的基因的受体细胞，但不能直接培育成转基因动物解析 提取出来的卵细胞要发育到减数第二次分裂中期才能与获能的精子结合形成受精卵；卵细胞进行直接培养不能形成试管动物。答案 CD5．(2022·南通学情调研)有关“治疗性克隆”的说法错误的是( )。A．其核心技术是胚胎干细胞培养技术B．中国政府既反对生殖性克隆，也反对治疗性克隆C．解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥问题D．胚胎干细胞可以克隆出不同组织细胞的根本原因是基因的选择性表达解析 治疗性克隆是指从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗，其关键技术是胚胎干细胞的培养，目的是培养出能够用于医学治疗的供体器官，以解决供体器官不足和移植后免疫排斥问题。用胚胎干细胞能够培养出不同的组织器官，原因是基因进行选择性表达。中国政府反对生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。答案 B6．(2022·苏锡常镇四市一调)下列有关现代生物科技的叙述中，错误的是( )。A．植物体细胞杂交技术克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍B．动物细胞融合技术开辟了制备单克隆抗体的新途径C．利用基因工程技术可以使哺乳动物生产人类所需的药品D．胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力解析 胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。答案 D7．(2022·西安名校三检)如图为种间植物细胞融合再生植物示意图，请据图回答问题。17\n(1)步骤①是使植物细胞形成________阶段，其关键技术是________。(2)步骤②一般要用________________________________________________________________________。(3)③为________过程之后，两者最终融合为一体成为一个新的杂种细胞。(4)在形成再生植株的过程中，与组织培养相似的步骤是________。(5)培养的杂种植株在形态上表现为________，其根本原因是________________________________________________________________________。(6)亲本A细胞与亲本B细胞两两融合后的细胞有________种，具体为________。解析 植物细胞首先要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，然后用聚乙二醇诱导剂诱导融合，形成杂种细胞。A细胞和B细胞融合后形成AA、BB和AB三种融合细胞。答案 (1)原生质体 使用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁(2)聚乙二醇(PEG)等诱导剂诱导融合 (3)原生质体融合 (4)⑤ (5)杂种特性 具有双亲的全部遗传物质 (6)3 AA、BB、AB8．通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据图甲、表乙回答问题。愈伤组织胚状体植物体图甲 植物组织培养过程表乙：植物的花芽分别在含有不同比例的生长素和细胞分裂素的培养基中的生长状况A组B组C组D组E组生长素03ppm3ppm0.03ppm0细胞分裂素00.2ppm0.002ppm1.0ppm0.2ppm花芽生长状况仍是组织切块形成愈伤组织愈伤组织分化出根愈伤组织分化出嫩芽稍生长(1)离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是________________________。17\n(2)用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构，若包裹上人造种皮，制成人工种子，可能解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。胚状体来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是图甲中[ ]________和[ ]________过程，在此过程中被培养的细胞始终受________的调节([ ]内填序号)。(3)应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，其原因是____________________。(4)从表乙的实验结果可看出：生长素和细胞分裂素是实验中的两种重要物质。其中，新芽形成必需的条件是______________；而在培养形成完整新个体过程中，对它们的调控关键是________________________________。解析 (1)植物组织培养的原理是细胞的全能性。(2)①是脱分化，得到愈伤组织，②是再分化，得到胚状体。(3)植物的根尖或茎尖分裂快，病毒尚未来得及侵染。培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株。(4)由表乙D组看出，细胞分裂素的浓度大于生长素的浓度，脱分化出嫩芽；在不同培养期，细胞分裂素与生长素的浓度和比例不同，分化的器官就不同，在组织培养过程中，其浓度和比例非常关键。答案 (1)植物细胞的全能性(2)① 脱分化 ② 再分化 植物激素(3)植物的茎尖或根尖很少被病毒感染，甚至无病毒(4)细胞分裂素的浓度大于生长素的浓度 适当调控好不同培养期的培养基中细胞分裂素与生长素的浓度和它们的比例9．下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题。(1)X、Y、Z细胞的名称分别是______、______、______。(2)①过程类似于植物组织培养技术中的________过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较________。②过程的实质是________。(3)③过程中需用到的生物诱导剂是________。(4)④处需要筛选，其目的是________。(5)若用含放射性32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞，能测到放射性32P的细胞器是________、________。17\n解析 (1)由于单抗是由杂交瘤细胞产生的，根据示意图可知，Z是杂交瘤细胞，X细胞是由诱导干细胞形成的，因此为骨髓瘤细胞，Y细胞是由病毒刺激产生的效应B细胞。(2)①过程是将高度分化的纤维母细胞诱导形成诱导干细胞，类似于植物组织培养技术中的脱分化过程，与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较高。②过程的实质是基因的选择性表达。(3)③过程中的诱导方法有物理法、化学法和生物法，需用到的生物诱导剂是灭活的病毒。答案 (1)骨髓瘤细胞 抗原刺激过的(效应)B细胞 杂交瘤细胞 (2)脱分化 高 基因的选择性表达 (3)灭活的病毒 (4)筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 (5)核糖体 线粒体B级 智能提升10．(2022·浙江余杭一次诊断，43)某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题。(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量________。(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是____________________________________。细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是__________________。(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长________。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更________。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用________处理。(4)为了防止基因培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________。(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入________，B组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的________或________合成水平的差异，确定Y的药效。解析 (1)甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。肿瘤细胞为无限增殖的细胞，细胞周期短。在相同条件下，培养相同的时间，甲细胞的数量多于乙细胞。(2)动物细胞培养液中必须加入动物血清，血清中含有血清蛋白、生长因子、促进细胞贴壁的因子、激素等合成培养基中缺乏的物质。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养中进行，CO2的作用是调节培养液pH。(3)甲为肿瘤细胞，能无限增殖，传代的次数要比乙细胞多，乙细胞(正常肝细胞)在培养瓶中贴壁生长，当铺满瓶壁时，生长停止。为得到更多的肝细胞，需要定期地用胰蛋白酶使细胞脱离瓶壁，进行传代培养。(4)培养液中加入抗生素来抑制和杀灭细菌，抗生素对动物细胞没有影响。(5)设计一组加入抗癌药物的实验组，一组不加药物的对照组，通过检测药物影响X基因的表达过程，即转录形成mRNA、翻译形成蛋白质的量来检验药效。答案 (1)多 (2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液pH (3)停止 多 胰蛋白酶 (4)抗生素 (5)Y mRNA 蛋白质17\n11．(新题快递)我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗，其有效成分是一种叫做乙肝表面抗原的蛋白质(S蛋白，对应的基因为S基因)，请回答下列问题。(1)在这项技术中，S基因属于________________________________________________________________________。(2)用________处理S基因和运载体，并用________使之结合，这里的DNA片段两两结合的产物有________种，除了S基因，构建好的表达载体还应具有________________等结构。(3)将表达载体导入到哺乳动物细胞，筛选得到工程细胞。使用合成培养基培养工程细胞时，通常需要加入________等天然成分。工程细胞在生长过程中有________现象，需要定期使用________酶处理，以便于分瓶继续培养，在培养过程中，定期收集培养液，分离纯化即可得到所需产品。(4)由于哺乳动物细胞娇嫩挑剔，培养较难，成本较高，近些年科学家们又发明了“乳腺生物发生器”，从饲养的转基因动物分泌的乳汁中提取所需产品。在这种技术中，构建表达载体时需要将S基因与________等调控组件重组在一起，并将表达载体通过________的方式，导入到哺乳动物的________(填细胞名称)。(5)人的肠道具有独立的黏膜免疫系统，这使得口服疫苗成为可能，但有效的口服疫苗必须要在到达肠道的过程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否则就会失效。如果要生产口服的乙肝疫苗，理想的受体是植物细胞，理由是________________________。可食的转基因的植物疫苗的优点有(至少答出两点)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析 (1)S基因为目的基因。(2)用同一种限制酶切割S基因和运载体会使其产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时会出现目的基因—运载体、目的基因—目的基因、运载体—运载体3种两两连接产物；基因表达载体应含有目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构。(3)动物细胞培养液中需加入动物血清，动物细胞培养时，会出现贴壁生长和接触抑制现象，需要用胰蛋白酶定期处理。(4)为保证目的基因表达，需将目的基因和启动子、终止子调控组件重组在一起，常用显微注射法把基因表达载体注射到动物受精卵中。(5)因植物细胞有细胞壁，可以使疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解；可食的转基因植物疫苗具备可以直接口服、使用简便、便于推广；运输方便、贮存简单等优点。答案 (1)目的基因 (2)同一种限制酶 DNA连接酶 3 启动子、终止子、标记基因 (3)动物血清 贴壁生长和接触抑制 胰蛋白 (4)乳腺蛋白基因的启动子 显微注射 受精卵 (5)植物细胞有细胞壁，可以使细胞中的疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解 生产简单、成本低廉，容易大量生产制造；直接口服、使用简便，便于推广；运输方便，贮存简单(其他合理答案亦可)特别提醒：教师配赠习题、课件、视频、图片、文档等各种电子资源见《创新设计·高考总复习》光盘中内容。17\n17
