细胞融合技术·干细胞工程·克隆技术

(1)图中诱导动物细胞融合常用的诱导因素有____ (至少写出两种 )，再用特定的____培养基进行筛选，得到杂种细胞。 (2)培养杂种细胞时，根据细胞所需营养物质的种类和数量严格配 制培养基，此外经常会在培养基中加入____。培养过程中细胞需 置于含CO2的混合气体的培养箱中培养，CO2的主要作用是维持培 养液的____。 (3)若只考虑人的成纤维细胞与鼠细胞两两融合形成的杂种细胞， 假如每种杂种细胞只保留了人的1条染色体，从染色体组成的角度 考虑，杂种细胞可能有____种。
3~5细胞融合技术·干细胞工 程·克隆技术
动物细胞融合与单克隆抗体 1.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
植物体细胞杂交
原 细胞膜的流动性、细胞 理 的全能性
动物细胞融合 细胞膜的流动性
植物体细胞杂交
动物细胞融合
过 程
植物体细胞杂交
相
关
纤维素酶和果胶酶
酶
融 合 物理法:离心、电激、振动； 方 化学法:聚乙二醇等试剂诱导 法
答案:(1)给予大于800lx的光照 (2)植物细胞的全能性 克服了远缘杂交不亲和的障碍 (3)既能无限增殖，又能产生特定抗体 特异性强、灵敏度高、化学性质单一 B淋巴细胞不能无限增殖 (4)
植物体细胞融合 【典例训练2】通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优 势(甲耐盐、乙高产)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实 验流程并回答问题：
(3)植物细胞融合时，核质都应该进行融合，当细胞壁再生时，合 成功。植物体细胞杂交虽然克服了远缘杂交不亲和的障碍，但 让杂合体表达出两种植物的优良性状有时还比较困难。
答案：(1)纤维素酶和果胶 融合的原生质体 耐盐 有耐盐高产和耐盐不高产两种 (2)植物组织培养 脱分化 再分化 无菌 (3)再生出新的细胞壁 不能按照人的意愿表达两个亲本的性状 克服远缘杂交不亲和的障碍
【解题指南】 1.知识储备：植物体细胞杂交过程和植物组织培养过程。 2.解题关键：(1)明确诱导原生质体融合后产生的杂种细胞有多种 ，需经筛选。 (2)注意流程图中关键字眼：“用钠盐浓度为0.6%的固体培养基 培养”，即筛选掉了不耐盐的愈伤组织。
【解析】植物细胞经纤维素酶和果胶酶处理后，去除细胞壁，得 到原生质体。两个原生质体经PEG诱导后融合，再生出细胞壁后 变成杂种细胞，利用植物组织培养技术可得到愈伤组织、丛芽结 构和试管苗，并非每个细胞都能表达出耐盐性状，需要利用含盐 培养基进行选择。 (2)C细胞是杂种细胞，形成植株需要植物组织培养过程，经历了 细胞的脱分化和再分化过程。该过程涉及到培养基培养过程，所 以无菌操作非常重要。
(1)①过程发生的化学变化是_______。 (2)将若干a和b 等量混合后转移到培养基上培养，再经过②和③ ，c的细胞类型有_______。 (3)在采用化学法进行过程②时，一般是用_______作为诱导剂。 (4)植物体细胞杂交与自然状况下的生殖细胞杂交相比，前者的主 要意义是_______。
【解析】(1)①是细胞核，②是细胞核移植技术得到的胚胎干细 胞，④是重组载体导入受体细胞。 (2)③是细胞核移植，⑤是动物细胞培养得到早期胚胎。PCR技 术可快速扩增DNA，该技术需要耐高温的DNA聚合酶催化。 (3)转基因动物培养常用受精卵或早期全能胚胎干细胞作受体细 胞。 (4)该图为治疗性克隆，自身细胞细胞核移植后得到的克隆器官 不会发生免疫排斥反应。
动物细胞融合和单克隆抗体制备 【典例训练1】有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物 体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行 动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为 细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：
(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这 两对基因分别位于两对同源染色体上。由于受一对隐性纯合基因 (rr或hh)的作用，在光照强度大于800lx时都不能生长。要想从融 合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的 筛选方法是_____。 (2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理 是_____，这种育种方法的优点是_____。
【解析】(1)a的花粉基因型为Hr和hr，b的花粉基因型为hR和hr ，只有HhRr的基因组合方式没有隐性纯合基因，所以杂种细胞 HhRr能在光照强度大于800lx时生长。 (2)植物体细胞杂交形成植株，是植物细胞全能性的表现，克服了 自然条件下物种之间的生殖隔离。
(3)在单克隆抗体产生过程中细胞d是杂交瘤细胞，具备了融合前 两种细胞的优点，能无限增殖且产生特定抗体。而且反复筛选的 细胞d产生的抗体品质优良。B淋巴细胞能产生特定抗体，但不能 无限增殖，无法得到大量的抗体。 (4)只能注射特定抗原后才能得到特定的B淋巴细胞，再与骨髓瘤 细胞融合，经筛选后可体内培养也可体外培养以得到大量单克隆 抗体。
结 果
杂种植株
意 克服了远缘杂交的不亲和性 义 ,获得杂种植株
动物细胞融合
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
除物理法和化学法外还 可以用灭活的病毒诱导
杂交细胞 突破了有性杂交方法的 局限,使远缘杂交成为可 能
2.单克隆抗体的制备 (1)制备过程：
注射特定抗原 的免疫小鼠
骨髓瘤 细胞
筛选培养
克隆上述 杂交细胞
B淋巴细胞
1.如图表示高等动、植物细胞融合的部分过程，请据图回答：
(1)若上图表示植物体细胞杂交的部分过程，欲将丁细胞培育成 植株，可选用_____技术，这一技术的两个关键步骤是_____和 _____。 (2)若上图表示制备单克隆抗体的部分过程，甲细胞为小鼠的骨 髓瘤细胞，则乙细胞为_____。在分离乙细胞之前，应对小鼠进 行的处理是_____。过程①区别于植物细胞常用的诱导方法是 _____，过程②可利用_____培养基进行筛选，筛选得到的丁细 胞还需进行_____和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量 的能分泌所需抗体的细胞。上述制备过程涉及到的生物技术有 _____。
【解析】准确理解植物体细胞杂交的过程是解题的关键。 (1)植物体细胞杂交亦称为原生质体融合，是以植物的体细胞为材 料，经特殊的酶处理后，用去掉了细胞壁的裸细胞——原生质体 为亲本进行融合的一种新型的生物技术。 (2)将若干a和b 等量混合后转移到培养基上培养，经过细胞融合 ，c的细胞类型包括没有融合的细胞、相同细胞的融合和不同细胞 的融合，即AA、BB、AAAA、BBBB、AABB。 (3)在采用化学法进行过程②时，一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱 导剂。 (4)植物体细胞杂交的主要意义是克服了不同生物间远缘杂交不亲 和的障碍。
【高考警示钟】 1.植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同，纤维素 酶和果胶酶作用于细胞壁，而胰蛋白酶等作用于细胞间质。 2.灭活的病毒保持了其抗原性，但毒性消失。 3.植物杂交细胞在激素诱导下能表达出全能性，但动物杂交细胞 的全能性不能表达。
比较三种造血干细胞移植的优点和缺点
骨髓移植
优点
(1)A是_____酶，B是_____，D是具有_____优良性状的幼芽。D长 成的幼苗需要选择的原因是_____。 (2)由C形成植株的过程利用了_____技术，形成愈伤组织需要经过 _____过程，愈伤组织形成D需要经过_____过程。整个培养过程要 在_____条件下进行。 (3)植物体细胞融合成功的标志是_____。目前植物体细胞杂交还 存在许多问题没有解决，如_____，尽管如此，这项新技术在 _____等方面取得的重大突破还是震撼人心的。
杂交细胞 专一抗体 检验阳性
专一抗体 检验阳性
将不同杂交 并克隆专一抗体，
细胞分开,
检验阳性细胞
体外培养
体内培养
从培养液 中提取
从小鼠腹水 中提取
单克隆抗体
(2)关键环节： ①取相应B淋巴细胞前必须先注射相应抗原，否则不能获得单克隆 抗体。 ②细胞融合后需经二次筛选： 第一次：在特定的选择性培养基上，未融合的亲本细胞(B淋巴细 胞和骨髓瘤细胞)和融合的具有同种核的细胞(BB融合细胞、瘤瘤 融合细胞)都会死亡，只有杂交瘤细胞才能生长。其特点是既能迅 速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。 第二次：经选择培养的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细 胞(很多种杂交瘤细胞)，需经克隆化培养和抗体检测，经筛选后 才可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
答案：(1)纤维素和果胶发生水解 (2)AA、BB、AAAA、BBBB、AABB (3)聚乙二醇(PEG) (4)克服了不同生物间远缘杂交不亲和的障碍(或扩大了可用于杂 交的亲本基因组合的范围)
4.如图表示将人成纤维细胞与小鼠细胞进行融合，获得部分杂种 细胞的过程(注：杂种细胞中人类的染色体会随机丢失，各种杂种 细胞保留人类染色体的种类和数量是不同的)。请回答下列问题：
(1)图中①、②所示的结构分别是_______、_______，④过程常 用的方法是_______。 (2)图中③、⑤所示的生物工程技术分别是_______、_______， 利用_______技术快速扩增健康胰岛B细胞基因的过程中，目的 基因受热形成单链并与引物结合，在酶的作用下延伸形成DNA， 该酶的特点是_______。该技术的原理是_______。 (3)过程④通常用②做受体细胞的原因是_______。 (4)图示治病的方法叫做_______，与一般的异体移植相比最大 的优点是_______。
答案：(1)植物组织培养 脱分化 再分化 (2)B淋巴细胞 将抗原注射入小鼠体内 用灭活的病毒诱导 特 定的选择 克隆化培养 动物细胞融合技术、动物细胞培养技术
2.(2012·哈尔滨模拟)如图是利用现代生物工程技术治疗遗传 性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程 设计图解，请据图回答：
【解题指南】 1.考查实质：植物体细胞杂交与单克隆抗体的制备。 2.解题关键： (1)hr是a、b产生配子中相同的配子，另外两种配子分别是Hr、hR 。 (2)两个不同的细胞形成的杂种细胞发育成植株。 (3)骨髓瘤细胞特点、B淋巴细胞特点与融合后的细胞具备的特点之 间的关系。 (4)单克隆抗体产生的过程由细胞融合和杂交细胞的培养两部分组 成。