高考生物一轮总复习 专题2 细胞工程课件 新人教版选修3
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如下图
第三十三页，共44页。
【解析】(1)诱导动物细胞融合的方法有三种，其中用灭 活的病毒诱导是常用的方法。(2)在单克隆抗体制备的过程中， 融合的细胞共有 3 种类型，第 1 次筛选的目的是选出杂交瘤细 胞，但是杂交瘤细胞不一定能产生所需抗体，所以还必须进行 第 2 次筛选。(3)基因工程中用到的酶是限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶，将重组质粒成功导入后，进行检测的目的是看 目的基因是否表达。题目Ⅱ所指的细胞是浆细胞，因为只有浆 细胞才会产生抗体，Ⅲ所指的细胞是导入目的基因的浆细胞， 由于目的基因控制细胞的无限增殖，所以可用转基因技术来生 产单克隆抗体。(4)由题干可知，从无限增殖细胞的细胞质中 分离出无限增殖调控基因(prC)，所以采用核移植技术，应将 无限增殖细胞的核除去，留下细胞质，让其与浆细胞核融合， 则可产生单克隆抗体。
第二十页，共44页。
跟踪训练2 以下为“植物体细胞杂交技术的流程图”，其中 甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别 是 AA 和 BB。据图分析回答：
第二十一页，共44页。
(1)①过程发生的化学变化是__纤__维__素_和__果__胶__发__生__(_fā_s_h_ē_n_g)水解 _(_或__者__纤__维__素__分__解__为__葡__萄__糖___，__果__胶__分__解__为__半__乳__糖__醛__酸__)_。 (2)将若干 a 和 b 等量混合后转移到培养基上培养，再经
(2)利用细胞融合技术制备单克隆抗体时有两次筛选，第 1 次筛选的目的是_筛__选__出__杂__交__瘤__细__胞__，第 2 次筛选的目的是 _筛__选__出__能__产__生__所__需__抗__体__的__杂__交__瘤__细__胞___。
第三十页，共44页。
(3)有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因来 制备单克隆抗体，其思路如图所示。请回答下列问题。
第二十九页，共44页。
跟踪训练4 科学家从某些能无限增殖的细胞质中分离出 调控无限增殖的基因(prG)，该基因能激发许多动物细胞分裂， 这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答以下 问题：
(1)利用细胞融合技术制备单克隆抗体，促进动物细胞融 合常用的诱导剂是_____灭__活__的__病__毒__________。
第二页，共44页。
2．植物细胞的全能性 (1)概念：具有某种生物__全__部__遗___传__信__息_____的任何一个 细胞，都具有_发__育__成__完__整__生__物__体___的潜能。 (2)原理：细胞内含有本物种的全__部__遗__传__信__息__。 (3)全能性表达的条件：具有完整的细胞结构，处于离体 状态，提供一定的__营__养____、__激__素____和其他适宜外界条件。
答案 D
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跟踪训练1 动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在 于( )
A．培养基不同 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，而植物细胞不能 【答案】A 【解析】动物细胞培养所用的培养基是液体培养基，其中 通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。而 植物组织培养所用的培养基是固体培养基，通常含有水、矿质 元素、激素、蔗糖、氨基酸、琼脂等。可见，动物细胞培养所 用的培养基与植物组织培养的培养基是不相同的。
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解析 此题考查植物组织培养技术。培养基中加入蔗糖的 目的一方面可以提供营养，另一方面可以调节渗透压；在整个 组织培养过程中影响再分化的关键是生长素和细胞分裂素的 使用比例和使用顺序；组织培养过程中的第一个关键环节是脱 分化，从而形成愈伤组织；组织培养的对象既可以是体细胞也 可以是生殖细胞，因此获得的愈伤组织的基因组成不一定相 同。
1．过程
2．优点：特__异__性____强，_灵__敏__度___高，并可以大量制备。 3．应用：①作为诊断试剂；②用于治疗疾病和运载药物， 制成“生物导弹”。
第十三页，共44页。
植物(zhíwù)组织培养与动物细胞培养的比较 下列关于植物组织培养的叙述中，错．误．的是( )
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和 分化 C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤 组织 D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤 组织基因相同
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植物体细胞杂交与动物(dòngwù)细胞融合的比较
下列有关植物体细胞杂交的叙述，不．正．确．的是 ()
A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 B．诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞 C．植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物 D．植物体细胞杂交技术可以克服不同物种间远缘杂交不 亲和的障碍 解析 去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶；原生质 体融合后再产生出细胞壁标志着杂种细胞的形成；植物体细胞 杂交的目的是为了获得杂种植株；植物体细胞杂交不经过有性 生殖过程，所以可以克服远缘杂交不亲和的障碍。 答案 C
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植物(zhíwù)组织培养技术 1．细胞工程的概念
(1)原理和方法：应用_细__胞__生___物__学___和分子生物学的原理 和方法。
(2)操作水平：___细__胞___水平或_细__胞___器__水平。 (3)工程目的：按照人的意愿来改变细胞内的__遗__传__物__质____ 或获得__细__胞__产__品____。 (4) 分 类 ： 根 据 __操__作__对__象____ 的 不 同 ， 可 分 为 __植__物___细__胞__工__程___和__动__物___细__胞__工__程___。
动物(dòngwù)细胞融合
1．概念：两个或多个动物细胞结合__形__成__一__个__细__胞____的 过程。
2．原理：生物膜的__流__动____性。 3．诱导因素：聚乙二醇、___灭__活___的病毒、电激等。 4．意义：克服了__远__缘____杂交的不亲和性。
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单克隆抗体(kàngtǐ)
题目中Ⅱ所指的细胞是____浆__细__胞________，Ⅲ所指的细胞 具有的特点是__既__能__无__限__增__殖___又__能__产__生__特__定__抗__体_____。
第三十二页，共44页。
(4)也有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单 克隆抗体，试用相关的图示及文字在下图中表示该过程：
第二十二页，共44页。
【解析】本题考查植物体细胞的杂交技术，属于考纲理解 层次。(1)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：AA、AB 及融合的细胞：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。
第十页，共44页。
3．应用前景 (1)畜牧业：加速家畜_遗__传__改__良___进程，促进优良畜群繁 殖。 (2)保护___濒__危___物种，增加存活数量。 (3)医药：生物发生器，移植性克隆。 (4)科研：可用于_胚__胎__发__育_及衰老过程的研究；用作疾病 模型等。
第十一页，共44页。
第三十一页，共44页。
① 酶 A 是 指 ____限__制__性__核___酸__内__切__酶_____ ， 酶 B 是 指 ___D_N__A__连__接__酶____。
②对已导入重组质粒的Ⅱ进行“检测”的目的是 检__测__目___的__基__因__在__受__体__细__胞__中__是__否___进__行__了__表__达__(_或__检_ 测__受__体__细___胞__是__否__显__示__出__目__的__基__因__控__制__的__性__状__)_____
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植物体细胞杂交(zájiāo)技术
1．概念：将不同种的植物__体__细__胞__，在一定条件下融合 成__杂__种__细__胞____，并培养成新的植物体的技术。
2．过程 (1)图示：
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(2)图示说明： ①常用__纤__维__素__酶___和__果__胶__酶__去除细胞壁。 ②诱导融合物 化理 学法 法： ：离 一心 般、 用聚振乙动二、醇电刺作激诱导剂 3．意义：能克服____远__缘__杂__交______不亲和的障碍，可培 育自然界中没有的优良品种。
第七页，共44页。
动物(dòngwù)细胞培养技术
1．概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成 单___个__细__胞_，然后放在适宜的_培__养__基___中，让这些细胞生长和繁 殖。
2．过程：动物组织→ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ散成单个细胞→细胞悬液原代培 养→传代培养。
第八页，共44页。
3．培养条件 (1)__无__菌__、__无__毒____的环境。 (2)营养：包括糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、__血__清____ 等。 (3)温度和 pH。 (4)气体环境：主要是_O__2 和 ___C_O__2_。 4．应用 (1)生物制品的生产。 (2)_转__基__因___动物的培养。 (3)检测__有 ___毒___物质。 (4)医学研究 。
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动物(dòngwù)体细胞核移植(克隆)
1.概念：将动物的一个细胞的_细__胞__核___，移入一个已经去 掉细胞核的__卵__母__细__胞__中，使其重新发育成一个新胚胎，并最 终发育为动物个体。
2．过程：取供体动物体细胞→供体细胞培养→供体细胞 核与__去___核___卵母细胞融合→__重__组____细胞→早期胚胎→移 入受体动物子宫→克隆动物。
第二十四页，共44页。
第二十五页，共44页。
第二十六页，共44页。
第二十七页，共44页。
第二十八页，共44页。
跟踪训练3 下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的 是( )
A．制备过程中不需要动物细胞培养技术 B．杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点 C．经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克 隆抗体的生产 D．单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂 【答案】D 【解析】单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结 合，经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞并经专一抗体检 测后，培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可得到单克隆抗 体，杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移能力。
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3．植物组织培养
(1)概念：在__无__菌__和__人__工__控___制___条件下，将离体的植物 __器__官__、__组__织__、__细__胞___，培养在人工配制的培养基上，给予适
宜的培养条件，诱导产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植 株。
(2)理论基础：植物细胞的全能性。 (3) 过 程 ： 离 体 器 官 、 组 织 、 细 胞 脱―― 分→化
过②和③，c 的细胞类型有_A_A__、__B_B__、__A_A__A_A__、__B_B__B_B_、__A__A_BB
(3) 在 采 用 化 学 法 进 行 过 程 ② 时 ， 一 般 是 用
__聚__乙__二__醇__(_P_E__G_)_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__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__(_q_ī_n_b_ě_n_)_基__因__组__合__的__范__围__) _。
___愈__伤__组__织___再―分 ―→化__根__、__芽__或__胚 ___状__体__―→植物体。
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4．应用 (1)植物微繁：①微型繁殖；②作___物__脱__毒_；③生产人__工__种__子__。 (2)作物新品种培育：①__单__倍__体__育种；②突变体的利用。 (3)生产细胞产物：包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香 料、生物碱等。
第三十三页，共44页。
【解析】(1)诱导动物细胞融合的方法有三种，其中用灭 活的病毒诱导是常用的方法。(2)在单克隆抗体制备的过程中， 融合的细胞共有 3 种类型，第 1 次筛选的目的是选出杂交瘤细 胞，但是杂交瘤细胞不一定能产生所需抗体，所以还必须进行 第 2 次筛选。(3)基因工程中用到的酶是限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶，将重组质粒成功导入后，进行检测的目的是看 目的基因是否表达。题目Ⅱ所指的细胞是浆细胞，因为只有浆 细胞才会产生抗体，Ⅲ所指的细胞是导入目的基因的浆细胞， 由于目的基因控制细胞的无限增殖，所以可用转基因技术来生 产单克隆抗体。(4)由题干可知，从无限增殖细胞的细胞质中 分离出无限增殖调控基因(prC)，所以采用核移植技术，应将 无限增殖细胞的核除去，留下细胞质，让其与浆细胞核融合， 则可产生单克隆抗体。
第二十页，共44页。
跟踪训练2 以下为“植物体细胞杂交技术的流程图”，其中 甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别 是 AA 和 BB。据图分析回答：
第二十一页，共44页。
(1)①过程发生的化学变化是__纤__维__素_和__果__胶__发__生__(_fā_s_h_ē_n_g)水解 _(_或__者__纤__维__素__分__解__为__葡__萄__糖___，__果__胶__分__解__为__半__乳__糖__醛__酸__)_。 (2)将若干 a 和 b 等量混合后转移到培养基上培养，再经
(2)利用细胞融合技术制备单克隆抗体时有两次筛选，第 1 次筛选的目的是_筛__选__出__杂__交__瘤__细__胞__，第 2 次筛选的目的是 _筛__选__出__能__产__生__所__需__抗__体__的__杂__交__瘤__细__胞___。
第三十页，共44页。
(3)有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因来 制备单克隆抗体，其思路如图所示。请回答下列问题。
第二十九页，共44页。
跟踪训练4 科学家从某些能无限增殖的细胞质中分离出 调控无限增殖的基因(prG)，该基因能激发许多动物细胞分裂， 这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答以下 问题：
(1)利用细胞融合技术制备单克隆抗体，促进动物细胞融 合常用的诱导剂是_____灭__活__的__病__毒__________。
第二页，共44页。
2．植物细胞的全能性 (1)概念：具有某种生物__全__部__遗___传__信__息_____的任何一个 细胞，都具有_发__育__成__完__整__生__物__体___的潜能。 (2)原理：细胞内含有本物种的全__部__遗__传__信__息__。 (3)全能性表达的条件：具有完整的细胞结构，处于离体 状态，提供一定的__营__养____、__激__素____和其他适宜外界条件。
答案 D
第十五页，共44页。
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第十七页，共44页。
第十八页，共44页。
第十九页，共44页。
跟踪训练1 动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在 于( )
A．培养基不同 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，而植物细胞不能 【答案】A 【解析】动物细胞培养所用的培养基是液体培养基，其中 通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。而 植物组织培养所用的培养基是固体培养基，通常含有水、矿质 元素、激素、蔗糖、氨基酸、琼脂等。可见，动物细胞培养所 用的培养基与植物组织培养的培养基是不相同的。
第十四页，共44页。
解析 此题考查植物组织培养技术。培养基中加入蔗糖的 目的一方面可以提供营养，另一方面可以调节渗透压；在整个 组织培养过程中影响再分化的关键是生长素和细胞分裂素的 使用比例和使用顺序；组织培养过程中的第一个关键环节是脱 分化，从而形成愈伤组织；组织培养的对象既可以是体细胞也 可以是生殖细胞，因此获得的愈伤组织的基因组成不一定相 同。
1．过程
2．优点：特__异__性____强，_灵__敏__度___高，并可以大量制备。 3．应用：①作为诊断试剂；②用于治疗疾病和运载药物， 制成“生物导弹”。
第十三页，共44页。
植物(zhíwù)组织培养与动物细胞培养的比较 下列关于植物组织培养的叙述中，错．误．的是( )
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和 分化 C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤 组织 D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤 组织基因相同
第二十三页，共44页。
植物体细胞杂交与动物(dòngwù)细胞融合的比较
下列有关植物体细胞杂交的叙述，不．正．确．的是 ()
A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 B．诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞 C．植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物 D．植物体细胞杂交技术可以克服不同物种间远缘杂交不 亲和的障碍 解析 去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶；原生质 体融合后再产生出细胞壁标志着杂种细胞的形成；植物体细胞 杂交的目的是为了获得杂种植株；植物体细胞杂交不经过有性 生殖过程，所以可以克服远缘杂交不亲和的障碍。 答案 C
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植物(zhíwù)组织培养技术 1．细胞工程的概念
(1)原理和方法：应用_细__胞__生___物__学___和分子生物学的原理 和方法。
(2)操作水平：___细__胞___水平或_细__胞___器__水平。 (3)工程目的：按照人的意愿来改变细胞内的__遗__传__物__质____ 或获得__细__胞__产__品____。 (4) 分 类 ： 根 据 __操__作__对__象____ 的 不 同 ， 可 分 为 __植__物___细__胞__工__程___和__动__物___细__胞__工__程___。
动物(dòngwù)细胞融合
1．概念：两个或多个动物细胞结合__形__成__一__个__细__胞____的 过程。
2．原理：生物膜的__流__动____性。 3．诱导因素：聚乙二醇、___灭__活___的病毒、电激等。 4．意义：克服了__远__缘____杂交的不亲和性。
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单克隆抗体(kàngtǐ)
题目中Ⅱ所指的细胞是____浆__细__胞________，Ⅲ所指的细胞 具有的特点是__既__能__无__限__增__殖___又__能__产__生__特__定__抗__体_____。
第三十二页，共44页。
(4)也有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单 克隆抗体，试用相关的图示及文字在下图中表示该过程：
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【解析】本题考查植物体细胞的杂交技术，属于考纲理解 层次。(1)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：AA、AB 及融合的细胞：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。
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3．应用前景 (1)畜牧业：加速家畜_遗__传__改__良___进程，促进优良畜群繁 殖。 (2)保护___濒__危___物种，增加存活数量。 (3)医药：生物发生器，移植性克隆。 (4)科研：可用于_胚__胎__发__育_及衰老过程的研究；用作疾病 模型等。
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第三十一页，共44页。
① 酶 A 是 指 ____限__制__性__核___酸__内__切__酶_____ ， 酶 B 是 指 ___D_N__A__连__接__酶____。
②对已导入重组质粒的Ⅱ进行“检测”的目的是 检__测__目___的__基__因__在__受__体__细__胞__中__是__否___进__行__了__表__达__(_或__检_ 测__受__体__细___胞__是__否__显__示__出__目__的__基__因__控__制__的__性__状__)_____
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植物体细胞杂交(zájiāo)技术
1．概念：将不同种的植物__体__细__胞__，在一定条件下融合 成__杂__种__细__胞____，并培养成新的植物体的技术。
2．过程 (1)图示：
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(2)图示说明： ①常用__纤__维__素__酶___和__果__胶__酶__去除细胞壁。 ②诱导融合物 化理 学法 法： ：离 一心 般、 用聚振乙动二、醇电刺作激诱导剂 3．意义：能克服____远__缘__杂__交______不亲和的障碍，可培 育自然界中没有的优良品种。
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动物(dòngwù)细胞培养技术
1．概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成 单___个__细__胞_，然后放在适宜的_培__养__基___中，让这些细胞生长和繁 殖。
2．过程：动物组织→ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ散成单个细胞→细胞悬液原代培 养→传代培养。
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3．培养条件 (1)__无__菌__、__无__毒____的环境。 (2)营养：包括糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、__血__清____ 等。 (3)温度和 pH。 (4)气体环境：主要是_O__2 和 ___C_O__2_。 4．应用 (1)生物制品的生产。 (2)_转__基__因___动物的培养。 (3)检测__有 ___毒___物质。 (4)医学研究 。
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动物(dòngwù)体细胞核移植(克隆)
1.概念：将动物的一个细胞的_细__胞__核___，移入一个已经去 掉细胞核的__卵__母__细__胞__中，使其重新发育成一个新胚胎，并最 终发育为动物个体。
2．过程：取供体动物体细胞→供体细胞培养→供体细胞 核与__去___核___卵母细胞融合→__重__组____细胞→早期胚胎→移 入受体动物子宫→克隆动物。
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跟踪训练3 下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的 是( )
A．制备过程中不需要动物细胞培养技术 B．杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点 C．经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克 隆抗体的生产 D．单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂 【答案】D 【解析】单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结 合，经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞并经专一抗体检 测后，培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可得到单克隆抗 体，杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移能力。
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3．植物组织培养
(1)概念：在__无__菌__和__人__工__控___制___条件下，将离体的植物 __器__官__、__组__织__、__细__胞___，培养在人工配制的培养基上，给予适
宜的培养条件，诱导产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植 株。
(2)理论基础：植物细胞的全能性。 (3) 过 程 ： 离 体 器 官 、 组 织 、 细 胞 脱―― 分→化
过②和③，c 的细胞类型有_A_A__、__B_B__、__A_A__A_A__、__B_B__B_B_、__A__A_BB
(3) 在 采 用 化 学 法 进 行 过 程 ② 时 ， 一 般 是 用
__聚__乙__二__醇__(_P_E__G_)_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__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__(_q_ī_n_b_ě_n_)_基__因__组__合__的__范__围__) _。
___愈__伤__组__织___再―分 ―→化__根__、__芽__或__胚 ___状__体__―→植物体。
第四页，共44页。
4．应用 (1)植物微繁：①微型繁殖；②作___物__脱__毒_；③生产人__工__种__子__。 (2)作物新品种培育：①__单__倍__体__育种；②突变体的利用。 (3)生产细胞产物：包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香 料、生物碱等。