【生物】2021届新高考一轮复习人教版专题24　细胞工程与胚胎工程作业

【生物】2021届新高考一轮复习人教版专题24　细胞工程与胚胎工程作业

专题24　细胞工程与胚胎工程 考情探究 课标解读 考情分析 备考策略 考点 考向 ‎1‎ 植物细胞工程 植物组织培养 细胞工程是生物技术与工程的重要内容,可分为植物细胞工程和动物细胞工程两个考点。 其中核移植技术是近三年高频考点,命题时常结合实例深入考查核移植技术的原理和关键步骤,有时还兼顾考查动物细胞培养、基因工程、胚胎移植等技术的综合运用。胚胎工程包括胚胎工程的理论基础和胚胎工程的应用,高考中考查不多。在素养考查方面,主要通过引导考生能否选取恰当的技术和方法,尝试提出初步的构想,来满足人类生产或生活的特殊需求,充分体现了对科学探究素养的考查 ‎(1)利用列表比较法理解两个不同:植物组织培养和动物细胞培养的不同、植物体细胞杂交与动物细胞融合的不同。‎ ‎(2)利用图解分析法理解单克隆抗体的制备过程。‎ ‎(3)利用图解分析法理解胚胎发育的过程和胚胎移植的程序 植物体细胞杂交技术 ‎2‎ 动物细胞工程 动物细胞培养和体细胞克隆 细胞融合和单克隆抗体 ‎3‎ 胚胎工程 胚胎的形成 体外受精、胚胎移植和胚胎分割 真题探秘 基础篇 基础集训 考点一　植物细胞工程 考向1　植物组织培养 ‎1.(2020届山东师大附中月考一,2)如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,下列叙述正确的是(　　)‎ 紫杉外植体愈伤组织单个细胞高产细胞群→细胞分泌物 A.该途径体现了植物细胞具有全能性 B.过程①需控制好培养基中植物激素的比例 C.经过程①细胞的形态和结构未发生变化 D.过程③需使用固体培养基,有利于细胞增殖 答案　B ‎2.(2019安徽安庆五校期初摸底,31)如图是植物组织培养的简略示意图:‎ ABCD ‎(1)A表示离体的植物器官、组织或细胞,它能被培养成D的根本原因是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在A脱分化形成B的过程中,除需要提供营养外,还需要　　　　的诱导。B表示　　　　组织。构成B的是具有分生(分裂)能力的薄壁细胞。 ‎ ‎(3)要制造人工种子,应该选用　　　　(填编号)作材料。 ‎ ‎(4)从A到B的整个过程,细胞进行分裂的方式是　　　　　　。 ‎ 答案　(1)植物细胞具有全能性　(2)激素　愈伤　(3)C　(4)有丝分裂 考向2　植物体细胞杂交技术 ‎3.(2019福建福州高二期末,36)以下为植物体细胞杂交技术流程图,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。据图分析正确的是(　　)‎ A.图中①过程通常用纤维素酶和果胶酶处理,目的是获得原生质层 B.过程②常使用灭活的病毒作为诱导剂 C.经过②和③过程形成的c细胞的染色体组不一定为AABB D.该技术流程的目的是获得杂种细胞,优点是克服远缘杂交不亲和的障碍 答案　C ‎4.(2019天津滨海新区大港油田一中期中,47)“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和耐储藏等优点。如图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图,请回答下列问题:‎ ‎(1)在上述过程中,①过程常用的方法是　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)已知白菜细胞中含2X条染色体,甘蓝细胞中含有2Y条染色体,则杂种植株叶肉细胞中染色体数为　　　　　。通常情况下,白菜和甘蓝杂交是不能成功的,原因是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)过程②常用的化学试剂是　　　　　　　;若用于杂交的白菜和甘蓝的基因型分别为AaBB、ccDd,在②过程中可获得哪几种类型的融合细胞?　　　　　　　　　　　　　　(写出基因型)。 ‎ ‎(4)该项技术的意义是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)酶解法　(2)2X+2Y　二者存在生殖隔离　(3)聚乙二醇(PEG)　AAaaBBBB、ccccDDdd、AaBBccDd　(4)使远缘杂交成为可能 考点二　动物细胞工程 考向1　动物细胞培养和体细胞克隆 ‎1.(2019天津宝坻高二期末,16)下列关于动物细胞培养技术和说法不正确的是(　　)‎ A.动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础 B.定期更换培养液能够保证充足的营养物质供应 C.在培养液中添加抗生素的目的是防止杂菌污染 D.只要条件适宜细胞就能一直分裂 答案　D ‎2.(2019宁夏石嘴山三中期中,66)角膜缘干细胞能更新角膜上皮细胞,角膜上皮细胞对维持角膜的透明性至关重要。回答下列问题:‎ ‎(1)将角膜缘组织剪碎,加入　　　　　　　　　　　　　处理,可获得大量游离分散的细胞。细胞悬液在培养瓶中培养,当贴壁生长的细胞发生　　　　　　现象时停止增殖。 ‎ ‎(2)通常角膜缘干细胞的培养控制在10代以内,原因是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)离体培养角膜缘干细胞时,一般需要在合成培养基中加入　　　　　　等天然成分,培养时所需的气体主要有　　　　　　。 ‎ ‎(4)研究发现,细胞因子能够调控角膜缘干细胞分化。放线菌素D能通过阻碍RNA聚合酶的功能进而抑制细胞因子的调控,由此推断该抑制过程发生在　　　　(选填“复制”“转录”或“翻译”)水平。 ‎ ‎(5)临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官,从而解决了　　　　　　　　　　　　问题。 ‎ 答案　(1)胰蛋白酶或胶原蛋白酶　接触抑制　(2)保持细胞正常的二倍体核型　(3)血清、血浆　O2和CO2　(4)转录　(5)供体器官不足(或器官移植后免疫排斥)‎ 考向2　细胞融合和单克隆抗体 ‎3.(2020届山东师大附中月考一,8)如图是单克隆抗体制备过程示意图,相关叙述错误的是(　　)‎ A.过程①注射一种灭活病毒可使小鼠体内产生浆细胞 B.过程②形成的两两融合细胞只有图中的3种类型 C.过程③采用抗原—抗体反应进行特定杂交瘤细胞的筛选 D.过程④获得的全部杂交瘤细胞都只能产生同一种抗体 答案　B ‎4.(2019江西上饶中学开学检测,28)如图表示两种制备单克隆抗体的实验方案。已知调控细胞增殖的基因在骨髓瘤细胞的细胞质中,回答相关问题:‎ 图1‎ 图2‎ ‎(1)体外培养动物细胞的条件有无菌无毒、营养条件、　　　　　　　和　　　　　　　。 ‎ ‎(2)若图1中A是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞是取自　　　　　　　　　　　　　　动物体内的B细胞,促进d过程的常用诱导剂是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)利用图1制备单克隆抗体的方法中制备的原理是细胞膜具有流动性和　　　　　　。 ‎ ‎(4)图2以细胞核移植技术制备单克隆抗体,a为去核的　　　　　　细胞,e是从d中分离出的胚胎干细胞,V过程类似于植物组织培养中的　　　　　　过程。 ‎ ‎(5)单克隆抗体作为诊断试剂的优点是　。 ‎ 答案　(1)温度和pH　气体环境　(2)注射过特定抗原蛋白　聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒　(3)细胞增殖　(4)骨髓瘤　再分化　(5)准确、高效、简易、快速 考点三　胚胎工程 考向1　胚胎的形成 ‎1.(2019天津一中高二期末,19)下列关于生殖细胞的发生和受精过程的叙述,正确的是(　　)‎ A.卵细胞膜反应是防止多精入卵的第一道屏障 B.雄原核形成的同时,卵子完成减数第二次分裂 C.卵子是从动物的初情期开始,经过减数分裂形成的 D.精子与卵子相遇后,会发生顶体反应,阻止其他精子入卵 答案　B ‎2.(2019湖南永州一模,43)试管婴儿技术给众多因身体问题而不能自然受孕的家庭带来了福音。培育试管婴儿首先要做的是体外受精和早期胚胎的培养。回答下列问题:‎ ‎(1)一般需对做试管婴儿的女性注射　　　　　　激素,使其排出更多的卵子。 ‎ ‎(2)获能的精子和培育成熟的卵子,一般情况下都可以在　　　　　　或　　　　　　　　中完成受精作用。 ‎ ‎(3)当获能的精子与卵子相遇时,首先发生　　　　反应,引起相关酶的释放,释放的酶能溶解　　　　　　之间的物质。受精时防止多精入卵的生理反应有　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)培育早期胚胎时,需用的培养液成分比较复杂,除一些　　　　　　　　　　　　外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。人的体外受精胚胎,即试管胚胎,可在　　　　个细胞阶段移植。 ‎ 答案　(1)促性腺　(2)获能溶液　专用的受精溶液(两空可以颠倒)　(3)顶体　卵丘细胞　透明带反应和卵细胞膜反应(写全才得分)　(4)无机盐和有机盐(写全才得分)　8~16‎ 考向2　体外受精、胚胎移植和胚胎分割 ‎3.(2019福建泉州高二期末,28)下列关于体外受精胚胎的工厂化生产的叙述,正确的是(　　)‎ A.精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母体子宫 B.采集的卵母细胞和精子应放入相同的培养液培养 C.收集的胚胎需放入冰箱的冷藏室进行长期保存 D.一次给受体移入多个胚胎,可增加双胎和多胎的概率 答案　D ‎4.(2020届黑龙江哈尔滨六中二调,46)请回答胚胎工程方面的问题:‎ ‎(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、　　　　　　　　、　　　　　　　　以及在母体中发育和产出等过程。 ‎ ‎(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其　　　　　。另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和　　　　　。 ‎ ‎(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是　　　　　。 ‎ ‎(4)哺乳动物胚胎的培养液成分比较复杂,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加　　　　　、激素、氨基酸、　　　　　等营养成分,以及血清等物质。 ‎ ‎(5)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是可以由囊胚的　　　　　或原始性腺中分离出来的一类细胞。 ‎ 答案　(1)早期胚胎培养　胚胎移植　(2)获能　第一极体　(3)促性腺激素　(4)维生素　核苷酸　(5)内细胞团 应用篇 应用集训 应用　世界首例体细胞克隆猴——萌萌哒“中中”‎ 和“华华”在中国诞生啦!‎ ‎　2018年1月中国科学家宣布,克隆猕猴“中中”和“华华”诞生,并已经分别健康生活了数周。这是世界上第一次采用和克隆羊多利相同技术手段获得的灵长类动物,将推动中国发展出基于非人灵长类疾病动物模型的医药研发,加速新药研发进程。请回答:‎ ‎(1)克隆猕猴“中中”和“华华”采用的核心技术是　　　　　　　、早期胚胎培养和胚胎移植。 ‎ ‎(2)由于猕猴是单胎动物,卵细胞的数量也限制了这项技术的成功。为了获得代孕猕猴和多个卵母细胞,需要对雌性猕猴进行的共同处理是　　　　　　　。 ‎ ‎(3)克隆猕猴采用的供体细胞是猕猴胎儿成纤维细胞,而不是成年个体成纤维细胞的原因是猕猴胎儿成纤维细胞分裂次数少,传代在10代以内,能保持正常的　　　　　　。当卵母细胞培养至　　　　　　　期时,可以用微型吸管同时吸出卵母细胞中的　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)为了选择雌性胚胎进行移植,需要对体外培养的胚胎进行性别鉴定,采用的方法是取囊胚期胚胎的　　　　　　　(滋养层细胞/内细胞团细胞)进行DNA分析性别鉴定。 ‎ ‎(5)在培养“中中”和“华华”的供体细胞时,观察到成纤维细胞由扁平梭形变成球形时,表明细胞正在发生　　　　。 ‎ 答案　(1)体细胞核移植　(2)同期发情处理　(3)二倍体核型　MⅡ中(减数第二次分裂中)　细胞核和第一极体　(4)滋养层细胞　(5)癌变 ‎ 解析　(1)体细胞核移植得到的动物又称为克隆动物,如“中中”和“华华”,培育的过程中用到了体细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)体细胞核移植后经过早期胚胎培养获得的早期胚胎需要将胚胎移植到代孕母体中,供体和代孕母体需要经过同期发情处理,使它们处于相同的生理状态。(3)动物细胞培养的代数增多,会导致遗传物质发生改变,故常选择传代10代以内的细胞,以保持正常的二倍体核型。体细胞核移植时需要选择处于减数第二次分裂中期的卵母细胞,可以用微型吸管同时吸出卵母细胞中的细胞核和第一极体,获得去核的卵母细胞。(4)内细胞团细胞将会发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞会发育成胎膜和胎盘,进行DNA分析性别鉴定等应该选择滋养层细胞。(5)若细胞发生癌变,其形态会发生改变,如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。‎ ‎【五年高考】‎ 考点一　植物细胞工程 ‎1.(2019课标全国Ⅱ,38,15分)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。‎ ‎(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。 ‎ ‎(2)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示),这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是　　　　　　　　　　　　　。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、　　　　　　　和　　　　等几类物质。 ‎ ‎(3)用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗,可以选取植物的　　　　进行组织培养。 ‎ ‎(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用流程图表示)。 ‎ 答案　(1)能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快　(2)有利于胚状体进行呼吸作用　矿质元素　糖　(3)茎尖　(4)含目的基因的细胞愈伤组织小植株 ‎2.(2019课标全国Ⅲ,38,15分)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。‎ 回答下列问题。‎ ‎(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的　　　　过程,最终可形成试管苗。 ‎ ‎(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的　　　　　　　,这种繁殖方式属于　　　　繁殖。 ‎ 答案　(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因)　(2)形成层容易诱导形成愈伤组织　(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同　分化(或答:再分化)　(4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用　(5)遗传特性　无性 ‎3.(2017海南单科,31,15分)甲、乙两名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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到　　　　　　　。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　　　　　　　　　　(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　　　　　　　　　。A中的愈伤组织是叶肉细胞经　　　　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,可用组织培养方法繁殖,在培养时,　　　　(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)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的植株　(2)葡萄糖、果糖　具有完整的细胞核　(3)细胞分裂素、生长素　脱分化　　(4)不能　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花卉基因型不同于原植株 考点二　动物细胞工程 ‎4.(2018课标全国Ⅲ,38,15分)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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。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　　　　(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　　　　(填“大于”或“小于”)体细胞核移植,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(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　　　　(填“相同”或“不同”),性染色体组合　　　　(填“相同”或“不同”)。 ‎ 答案　(1)将动物的一个细胞核,移入一个已去掉细胞核的卵母细胞　不变　(2)小于　胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易　(3)相同　不同 ‎5.(2016课标全国Ⅱ,40,15分)如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　　　　。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　　　　的方法。②代表的过程是　　　　。 ‎ ‎(2)经过多次传代后,供体细胞中　　　　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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(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　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(15分)(1)XX或XY　显微操作　胚胎移植　(2)遗传物质　(3)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)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性 ‎6.(2015安徽理综,31Ⅱ,9分)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白,其技术路线如图。‎ ‎(1)由过程①获得的A为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。受体应选用　　　　期卵母细胞。 ‎ ‎(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生　　　　　　　　,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。 ‎ ‎(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)含目的基因的表达载体　(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞　MⅡ　(3)免疫排斥反应　(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养 考点三　胚胎工程 ‎7.(2015山东理综,36,12分)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:‎ ‎(1)过程①采用的是细胞工程中的　　　　技术,过程②采用的是胚胎工程中的　　　　技术。 ‎ ‎(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的　　　　。 ‎ ‎(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有　　　　基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。 ‎ ‎(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的　　　　。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体　　　　(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。 ‎ 答案　(1)(体细胞)核移植　(早期)胚胎培养　(2)pH(或:酸碱度)　(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)　DNA连接酶(注:两空可颠倒)　标记　(4)内细胞团　B ‎8.(2015重庆理综,8,20分)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。‎ ‎(1)拟进行如下杂交:‎ ‎♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C 选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常　　　　　　　　　　　　。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是　　　　性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是　　　　　　,后代中出现这种母牛的概率是　　　　(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。 ‎ ‎(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。‎ 精子要具有受精能力,需对其进行　　　　　　　　处理;卵子的成熟在过程　　　　中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖,其作用是　　　　。为筛选出具有优良性状的母牛,过程⑤前应鉴定胚胎的　　　　　　　　　　　　。子代母牛的优良性状与过程　　　　的基因重组有关。 ‎ ‎(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用　　　　技术。 ‎ 答案　(20分)(1)生长发育或胚胎发育　隐性　♂A×♀C　1/8　(2)获能或增强活力　③　供能　性别、高产奶和适应生长的基因　②　(3)胚胎分割 教师专用题组 ‎1.(2014课标Ⅰ,40,15分)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　　　　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　　　　小鼠,理由是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,体系中出现多种类型细胞的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)杂交瘤细胞中有　　　　个细胞核,染色体数目最多是　　　　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　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)4　Y　Y小鼠的血清抗体效价最高 ‎(2)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　细胞融合是随机的,且融合率达不到100%‎ ‎(3)1　100‎ ‎(4)不能无限增殖 ‎2.(2014广东理综,29,16分)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下:‎ 新生营 养芽PLBsPLBs实验 结果 在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示,请回答下列问题:‎ ‎(1)选用新生营养芽为外植体的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　,诱导外植体形成PLBs的过程称　　　　。 ‎ ‎(2)与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在　　　　　　　　　　　　,　, ‎ ‎　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量,但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养,推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测,在设计实验方案时探讨了以下问题:‎ ‎①ABA的浓度梯度设置和添加方式:设4个ABA处理组,1个空白对照组,3次重复。因ABA受热易分解,故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基　　　　　　　　　　　　后按比例加入。 ‎ ‎②实验进程和取样:实验50天完成,每10天取样,将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知,实验过程中还需测定的样品数为　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间:当某3个样品(重复样)的　　　　时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。 ‎ 答案　(16分)(1)细胞分化程度低,容易诱导形成PLBs(2分)　细胞的脱分化(2分)‎ ‎(2)生长起始较快(2分)　快速生长时间较长(2分)　PLBs产量较高(2分)‎ ‎(3)①灭菌、冷却(2分)　②75(1分)　③PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大(3分)‎ 解析　本题主要考查植物组织培养相关知识,并以植物组织培养实验为背景考查实验探究能力。(1)植物组织培养中外植体常选用茎尖、芽尖,原因是茎尖和芽尖分裂能力强,易诱导其脱分化,而且一般不含病毒。(2)从图中比较光照和黑暗条件下PLBs重量曲线可知,光照条件下PLBs生长优势主要体现在开始生长时间,快速生长的时间及达到生长稳定时重量的大小等方面。(3)①因ABA受热易分解,所以必须在培养基灭菌并冷却至常温时才能加入无菌ABA。②依题干信息可知,本实验有5组,每组3个样品,需分别在第0天、10天、20天、30天、40天、50天测定PLBs重量和生物碱含量,而初始数据(第0天)已知,因此还需测定的样品数是5×3×5=75。③根据实验探究目的,当3个样品(重复样)的PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间为适宜培养时间。‎ ‎3.(2013课标Ⅱ,40,15分)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用　　　　酶和　　　　酶去除细胞壁,获得具有活力的　, ‎ 再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成　　　　组织,然后经过　　　　形成完整的杂种植株。这种培育技术称为　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)上述杂种植株属于多倍体,多倍体是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的,而上述杂种植株是可育的,造成这种差异的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的　　　　　　　　　　等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。 ‎ 答案　(15分)(1)纤维素(1分)　果胶(1分)　原生质体(2分)　愈伤(2分)　再分化(或分化)(2分)　植物体细胞杂交技术(1分)‎ ‎(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(2分,其他合理答案也给分)　在减数分裂过程中,前者染色体联会异常,而后者染色体联会正常(3分,其他合理答案也给分)‎ ‎(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(1分,答对其中一个即给分)‎ ‎【三年模拟】‎ 时间:40分钟　分值:100分 一、单项选择题(每小题5分,共30分)‎ ‎1.(2019福建福州高二期末,6)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述,错误的是(　　)‎ A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害 B.若在愈伤组织培养过程中加入细胞融合的诱导剂,不能获得染色体加倍的细胞 C.出芽是细胞脱分化的结果,受基因选择性表达的调控 D.生根时,培养基通常应含α-萘乙酸等生长素类调节剂 答案　C ‎2.(2019天津一中高二期末,11)如图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径,研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述不正确的是(　　)‎ A.带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量相同 B.②过程的作用是使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活 C.过程③④所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同 D.图中脱毒苗的培育过程体现了植物细胞的全能性 答案　A ‎3.(2020届河北秦皇岛期初,19)下列关于现代生物科学技术与应用的叙述中,错误的是(　　)‎ A.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是由复制水平上的差异引起的,而是由转录水平上的差异引起的 B.通过植物组织培养获取细胞产物的过程中,需对培养基进行灭菌处理 C.在胚胎分割移植前,可用分割针取内细胞团细胞鉴定性别 D.制作人工种子时,胚乳中可以添加农药、固氮菌、抗生素、植物激素等 答案　C ‎4.(2020届天津耀华中学开学考,11)科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达,使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞),如图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.应用该技术可缓解器官移植时器官供应不足的问题 B.iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞相同 C.关键基因表达使细胞功能趋向专门化,降低了细胞的分化程度 D.图示过程体现了iPS细胞的全能性 答案　A ‎5.(2020届北京22中开学考,15)“三亲婴儿”技术是指取出患病母亲卵母细胞的核,导入女性捐赠者的去核卵母细胞中,再将重构卵母细胞和父亲的精子在一定条件下结合。下列有关“三亲婴儿”的叙述,不正确的是(　　)‎ A.该技术可以有效降低生下线粒体遗传疾病婴儿的概率 B.女性捐赠者提供的遗传物质不遵循孟德尔遗传规律 C.“三亲婴儿”与正常的“双亲婴儿”相比,核DNA增加 D.该技术对DNA的修改能够遗传,涉及伦理争议 答案　C ‎6.(2020届宁夏石嘴山三中开学考,46)下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是(　　)‎ A.胚胎发育到原肠胚时期,胚胎从透明带中伸展出来,这一过程叫孵化 B.滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘等结构发生在囊胚期 C.若在囊胚期进行胚胎分割,内细胞团需均等分割,滋养层则不必 D.从动物体内获取的精子能直接与卵细胞结合完成受精过程 答案　C 二、不定项选择题(每小题6分,共12分)‎ ‎7.(2020届山东等级考模拟,14)下列关于单克隆抗体制备的说法,正确的是(　　)‎ A.将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得单克隆抗体 B.经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体 C.诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,发生融合的细胞均为杂交瘤细胞 D.筛选出杂交瘤细胞后,需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞 答案　D ‎8.(2020届天津一中月考二,21)下列关于生物工程相关知识的叙述,不正确的是(　　)‎ A.植物组织培养过程中愈伤组织的代谢类型是自养需氧型 B.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,在聚乙二醇的诱导下,融合成的细胞叫做杂交瘤细胞 C.植物体细胞杂交,能克服远缘杂交不亲和的障碍,培育出新品种植株 D.在植物体细胞杂交中,可采用质壁分离实验检测制备的原生质体的活性情况 答案　ABD 三、非选择题(共58分)‎ ‎9.(2020届河北廊坊二联,55)如图表示通过细胞工程技术,利用甲(2n)、乙(2n)两种植物(各含有一种不同的优良性状)培育高产耐盐植株的过程,其中序号代表过程或结构。请回答下列问题:(8分)‎ ‎(1)培育高产耐盐植株时,用化学方法诱导甲、乙原生质体融合时,一般用①　　　　　　　作为诱导剂。 ‎ ‎(2)由获得的细胞③培养获得愈伤组织的过程叫　　　　　　　,愈伤组织再经　　　　　　　发育成植株幼苗。 ‎ ‎(3)上述通过植物细胞工程培育高产耐盐植株的技术叫　　　　　　　。 ‎ ‎(4)由③发育成幼苗④利用的生物学原理是　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)聚乙二醇(或PEG)　(2)脱分化　再分化　(3)植物体细胞杂交　 (4)植物细胞的全能性 ‎10.(2019福建三明一中月考一,53)三七富含三七皂苷、三七多糖、三七素、黄酮等有效成分,具有止血、活血化瘀、消肿止痛、抗疲劳、耐缺氧、抗衰老、降血脂、降血糖、提高机体免疫功能等众多作用。为了获取上述有效成分,某制药公司利用植物组织培养技术,从培养的愈伤组织中提取这些有效成分。请回答下列问题:(8分)‎ ‎(1)培养时,通常选择新生营养芽作为外植体,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　。外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为　　　　,此过程需要使用的生长调节剂有　　　　(填“脱落酸”或“2,4-D”)。 ‎ ‎(2)多倍体的愈伤组织细胞产生的有效成分量常高于二倍体。为了获得更多的有效成分,科研人员利用　　　　　　处理二倍体愈伤组织细胞,使其细胞中的染色体数目加倍。欲确定愈伤组织细胞中的染色体数目,通常需制成装片,进行显微镜观察,此过程中需要对染色体染色,常用的染色剂是　　　　　　　。 ‎ ‎(3)为获得多倍体的愈伤组织细胞,也可以先用　　　　　　　　　酶去除细胞壁,获得具有活力的　　　　　　　　,再用化学诱导剂诱导细胞两两融合,形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织。若要得到多倍体植株,可在上述的基础上,再经　　　　形成。 ‎ 答案　(1)细胞分化程度低,容易诱导形成愈伤组织　脱分化　2,4-D　(2)秋水仙素或低温　醋酸洋红液(或“龙胆紫溶液”)　(3)纤维素酶和果胶　原生质体　再分化 ‎11.(2019安徽合肥高三调研,26)现代生物工程技术推动了免疫学和畜牧业的发展。(8分)‎ ‎(1)制备单克隆抗体需要借助动物细胞融合技术,其过程中与植物不同的方法是使用　　　　　　　诱导,融合细胞首先需要经过　　　　　　　培养获得杂交瘤细胞;还需进行　　　　　化培养和抗体检测,经多次筛选,用专一抗体检验呈阳性才可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,再进行体内或体外培养,大量制备单克隆抗体。 ‎ ‎(2)对大面积烧伤病人,借助　　　　　　　　技术可获取大量自身健康皮肤用于移植。培养的条件需要　　　　　　　　　、合适的营养、适宜的温度、通入含有95%空气和5%CO2(维持培养液的pH)混合气体。 ‎ ‎(3)用细胞核移植技术繁育良种牛的培育过程需要进行胚胎移植,移植前需要对受体牛进行　　　　　　技术处理,对外来胚胎基本不发生　　　　　　　　,为胚胎在受体内的存活提供了可能。 ‎ 答案　(1)灭活的病毒　选择性　克隆　(2)动物细胞培养　无菌、无毒的环境　(3)同期发情　免疫排斥反应 ‎12.(2019辽宁锦州高二期末,46)如图为单克隆抗体生产的流程图,请据图回答有关问题:(8分)‎ ‎(1)图示中需要给小鼠注射特定的物质,其在免疫学上称为　　　　　　,注射该物质的目的是　 ‎ ‎　。 ‎ ‎(2)假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成最多　　　种类型的丙细胞,需要将融合细胞先用　　　　　培养基进行筛选,再进行　　　　　　　　　　　,以得到足够数量的符合要求的　　　　(填“单”“双”或“多”)核杂交瘤细胞。 ‎ ‎(3)与一般的血清抗体相比,单克隆抗体的优点是　　　　　　　　　　。紫杉醇能阻止肿瘤细胞有丝分裂,促进其凋亡,用单克隆抗体A1或A2与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”,对于晚期低分化型的甲状腺瘤患者有较好的疗效,这利用的是单克隆抗体的　　　　　　作用。 ‎ 答案　(1)抗原　使小鼠体内产生免疫反应,产生免疫过的B淋巴细胞　(2)3　选择性　克隆化培养和抗体检测　单　(3)特异性强、灵敏度高、可大量制备　 导向(或靶向)‎ ‎13.(2020届重庆云阳江口中学月考二,38)科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图所示,请回答相关问题:(10分)‎ ‎(1)过程①获得重组胚胎之前需要通过　　　　　　　技术获得重组细胞,通过显微操作去除发育到MⅡ中期卵母细胞中的细胞核,用微型吸管可一并吸出　。 ‎ ‎(2)步骤②中,重组胚胎培养到囊胚期时,可从其　　　　　　　分离出ES细胞。步骤③中,需要构建含有干扰素基因的　　　　　　　。构建之前可以利用PCR技术对目的基因进行扩增,PCR技术的原理是　　　　　　　。 ‎ ‎(3)将基因导入ES细胞常用的方法是　　　　　　　法。体外诱导ES细胞向不同方向分化是利用了ES细胞的　　　　　　　。 ‎ ‎(4)为检测干扰素基因的转录情况,可采用　　　　　　技术,若有杂交带出现,表明目的基因已成功转录出mRNA。 ‎ 答案　(1)核移植　第一极体　(2)内细胞团　(基因)表达载体　DNA双链复制　(3)显微注射　全能性　(4)分子杂交 ‎14.(2020届辽宁六校协作体开学考,36)人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。如果应用一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下:‎ a.将人体血清白蛋白基因导入“奶牛胚胎”的细胞中,形成重组细胞①;‎ b.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵母细胞中,形成重组细胞②;‎ c.电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎;‎ d.将胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛。‎ 请回答下列问题:(10分)‎ ‎(1)重组细胞①和②中　　　(填“①”或“②”)实现了基因的重组。在实验过程a中要选择　　　　　　　(填“雌性”或“雄性”)奶牛胚胎,选择方法是　 ‎ ‎　。 ‎ ‎(2)若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞,让其分别发育成小牛,这些小牛的基因型　　　　(填“相同”或“不同”),此项技术称为　　　　　　　,操作过程需要特别注意的是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)实验过程a人血清白蛋白基因需要与运载体的启动子等调控组件重组在一起,选择这些调控组件的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞(ES细胞),培养如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中,在饲养层上培养可维持细胞　　　　　　　　　　　　　　的状态。 ‎ 答案　(1)①　雌性　取囊胚的滋养层细胞,通过DNA分析进行性别鉴定　(2)相同　胚胎分割　将内细胞团均等分割　(3)使人血清白蛋白基因能在乳腺细胞中得到表达　(4)(只增殖)不分化 ‎15.(2020届吉林长春一模,42)2019年8月,中国科学家在国际权威学术期刊《Nature》在线发表了最新研究成果,该研究首次构建了小鼠早期胚胎着床后发育时期高分辨率时空转录组图谱。这项工作将极大推动早期胚胎发育和干细胞再生医学相关领域的发展。请分析回答下列问题:(6分)‎ ‎(1)小鼠早期胚胎发育过程中,从受精卵发育至囊胚初期,是在　　　　　　　　　内进行的。桑椹胚前每个细胞都具有　　　　　　　　　的潜能,称为全能细胞。 ‎ ‎(2)再生医学中的干细胞是动物和人体内仍保留着　　　　　　　能力的细胞。胚胎干细胞是从　　　　　　　　中分离出来的,在形态上的特点是　　　　　　　　(请答出三点)。 ‎ ‎(3)利用人类患者的体细胞进行核移植,然后诱导得到胚胎干细胞,再定向培育出组织器官,用于器官移植,可解决　　　　　　　　　　　　　　问题(请答出两点)。有的国家要求此种方式得到的体外培养的胚胎存活期不能超过14天,这是基于　　　　　方面的担忧。 ‎ 答案　(1)透明带　发育成完整胚胎　(2)分裂和分化　早期胚胎或原始性腺　体积小、细胞核大、核仁明显　(3)供体器官不足和器官移植后免疫排斥　伦理学(伦理)‎