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专题27 克隆技术,高考生物 (江苏专用),考点1植物细胞工程 1.(2018江苏单科,8,2分)花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是() A.为了防止微生物污染,过程所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min B.过程的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化 C.过程逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体 D.过程应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上,五年高考,A组自主命题江苏卷题组,答案C本题主要考查花药离体培养的相关知识。为了防止微生物污染,过程所用的花蕾需在70%乙醇中浸泡30 s,A错误;过程的培养基中,生长素与细胞分裂素的比值适中,且生长素含量高于细胞分裂素时,有利于根的分化,B错误;进行过程的愈伤组织经过了秋水仙素的处理,故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体,C正确;经炼苗后的幼苗是能进行光合作用且能独立进行代谢的植株,故幼苗的生长基质中不用添加蔗糖和多种植物激素,D错误。,规律总结激素杠杆 生长素与细胞分裂素的协同调控作用在植物组织培养中非常重要,人们常把它们称为“激素杠杆”。例如,当生长素的含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成;而当细胞分裂素的含量高于生长素时,则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。,2.(2014江苏单科,29,9分)为了获得植物次生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题: (1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为。 (2)在愈伤组织悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12 d后下降的原因有;培养液中蔗糖的作用是 、。,(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目,压片前常用纤维素酶和酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观察到染色体数为8n的细胞,合理的解释是、。 (4)为了更好地获得次生代谢产物,生产中采用植物细胞的固定化技术,其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有(填序号)。 选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋 必须在光照条件下培养 培养过程中需通空气 固定化后植物细胞生长会变慢,答案(1)脱分化(2)蔗糖浓度下降,pH降低提供能源调节渗透压(3)秋水仙素(低温)果胶经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期(4),解析(1)外植体经脱分化可形成愈伤组织。(2)分析坐标曲线图,可见培养液中的蔗糖浓度已降至较低,pH也由6降为4,因此使得细胞生命活动受阻,细胞干重减小。培养液中的蔗糖可为培养的细胞提供能源,又可调节培养液的渗透压。(3)二倍体愈伤组织经人工诱导如秋水仙素、低温等处理,可产生染色体加倍的细胞。植物细胞之间除纤维素外,还存在果胶层,因此可利用纤维素酶和果胶酶解离愈伤组织。愈伤组织细胞(2n)经人工诱导后,细胞中染色体数目加倍成4n,染色体数为4n的细胞进行有丝分裂,处于有丝分裂后期的细胞中含有8n条染色体;若加倍到4n的细胞经诱导后继续加倍则形成染色体数为8n的细胞,这样的细胞再进行有丝分裂,在中期时会看到染色体数为8n的细胞。(4)通过愈伤组织获得次生代谢产物时,需选择生长旺盛的细胞,由于植物细胞进行有氧呼吸,培养过程需通入空气。愈伤组织细胞没有叶绿体,不进行光合作用,不需光照。植物细胞固定化后,与外界环境的物质交换能力降低,生长变慢。,易错分析(1)不清楚培养液中蔗糖的作用;(2)只知细胞中的染色体由2n加倍变为4n,甚至也知道具4n染色体的细胞有丝分裂后期染色体会由4n加倍为8n,但忽略了由4n继续加倍变为8n的细胞的存在。,考点2动物细胞工程,1.(2018江苏单科,22,3分)如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是(多选)() A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去分化再诱导融合 B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现 C.c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关 D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因,答案BC植物细胞壁会阻碍细胞融合,故植物细胞融合前需先用酶解法除去细胞壁,A错误;细胞间的融合需在相应的诱导处理下才能完成(如离心、聚乙二醇等,动物细胞还可用灭活病毒诱导融合),B正确;细胞融合过程出现了膜的变形,故细胞融合过程与细胞膜流动性有关,C正确;c细胞中具有a、b细胞的全部基因,但这些基因不一定能全部表达,D错误。,知识链接常用的人工诱导细胞融合的方法 (1)人工诱导植物原生质体融合的方法:物理法离心、振动、电激等,化学法一般用聚乙二醇(PEG)诱导。 (2)人工诱导动物细胞融合时常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。,2.(2016江苏单科,9,2分)下列有关细胞工程的叙述,正确的是() A.PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合 B.用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂 C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体 D.核移植克隆的动物,其线粒体DNA来自供卵母体,答案D植物细胞融合前需先用酶解法去掉细胞壁,形成原生质体,再用PEG促进原生质体融合,A错误;人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子,不用原生质体为材料,B错误;骨髓瘤细胞需与经免疫过的B淋巴细胞融合,再经筛选培养才能获得单克隆抗体,C错误;动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核取出,移入已经去掉细胞核的卵母细胞中,核移植克隆动物的线粒体DNA来自供卵母体。,解题关键仔细审读抓“关键词”及相关知识的掌握是解题的关键。如A项植物细胞需要去细胞壁,不能“直接”融合;“人工种子”是用组织培养得到的胚状体来制备的;C项“免疫处理”处理的不是骨髓瘤细胞。,考点1植物细胞工程,考点2动物细胞工程 1.(2015天津理综,6,6分)2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。 据图分析,下列叙述错误的是() A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿 C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核 D.三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术,B组 统一命题省（区、市）卷题组,答案C分析图示可知:母亲只提供细胞核,因而可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,A正确;红绿色盲基因属于核基因,而捐献者提供的是去核卵母细胞,其红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿,B正确;三亲婴儿的染色体一半来自母亲提供的细胞核,一半来自精子,C错误;体外受精形成的受精卵需培养形成早期胚胎,而后经胚胎移植进入受体子宫内,D正确。,2.(2018课标全国,38,15分)生物选修3:现代生物科技专题 某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。,E1 E2 E3 E4 回答下列问题: (1)据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是。使用这两种酶进行酶切是为了保证,也是为了保证。 (2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了和过程。,(3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的移入牛的中、体外培养、胚胎移植等。 (4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,某同学用PCR方法进行鉴定,在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。,答案(1)E1和E4甲的完整甲与载体正确连接(2)转录翻译(3)细胞核去核卵母细胞(4)核DNA,解析(1)构建基因表达载体时,使用的限制酶不能破坏融合基因。选用产生不同黏性末端的两种限制酶,可以防止自身环化,并且保证融合基因和质粒正确连接。(2)在牛的皮肤细胞中观察到绿色荧光,说明L1基因已经表达,即在该皮肤细胞中完成了转录和翻译过程。(3)培育转基因的克隆牛需将含目的基因的细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中。(4)为检测克隆牛的不同组织细胞中是否含有融合基因,需提取不同组织细胞的核DNA作为PCR模板,用PCR方法进行鉴定。,3.(2018课标全国,38,15分)生物选修3:现代生物科技专题 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,解析(1)核移植是指将动物的一个细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,并最终发育为动物个体。克隆猴体细胞的染色体数等于重组细胞中的染色体数,等于供核细胞中的染色体数。(2)哺乳动物胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易,而哺乳动物体细胞分化程度高,恢复全能性十分困难,因此,动物体细胞核移植获得克隆猴的难度也就明显高于胚胎细胞核移植。(3)哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞中常染色体数目相同,雌性性染色体组合为XX,雄性性染色体组合为XY,因此题中所得的两个克隆动物体细胞常染色体数目相同,性染色体组合不同。,易混易错体细胞核移植和胚胎细胞核移植的区别 胚胎细胞核移植是将早期胚胎细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中构建重组细胞;而体细胞核移植是将体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中构建重组细胞。,4.(2016课标全国,40,15分)下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。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,解析(1)因供体的性别不确定,故其细胞核内的性染色体组成为XX或XY;一般将卵母细胞培养到M中期,用显微操作法将其细胞核去除;代表的过程是胚胎移植。(2)传代培养10代以内的细胞可以保持正常的二倍体核型,超过10代以后,供体细胞中遗传物质的稳定性会降低。(3)克隆动物细胞质中的遗传物质来自卵母细胞的细胞质,细胞质中的遗传物质对克隆动物的性状会产生影响。(4)克隆动物的成功可以证明动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性。,疑难突破识记克隆动物的原理及过程是解答本题的关键。,C组教师专用题组,考点1植物细胞工程 1.(2013江苏单科,11,2分)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是() A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗 B.采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D.采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养,答案B本题考查对获得大量优质苗的多种技术手段的分析。为了使优质苗的生物性状不发生性状分离,可采用茎段扦插诱导生根技术快速育苗,也可采用将幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上的方法或用茎尖或幼叶等部位的组织进行植物组织培养获得大量优质苗;花粉粒是减数分裂的产物,利用花粉粒离体培养得到的是单倍体苗,其高度不育,且会发生性状分离,因此B项方案不能选用。,2.(2011江苏单科,16,2分)下列有关植物组织培养的叙述,正确的是() A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞 B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株 C.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子 D.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得,答案D在普通培养基中添加适量的NaCl,制成选择培养基,可用来筛选植物耐盐突变体,故选项D正确。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞;二倍体植株的花粉经离体培养后得到单倍体植株,该单倍体高度不育,不能稳定遗传;用人工薄膜将胚状体等进行包装可制成人工种子,愈伤组织不能作为制作人工种子的材料,故选项A、B、C错误。,3.(2012江苏单科,31,8分)某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究,请回答下列问题: (1)2,4-D常用于籼稻愈伤组织的诱导,对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化,在配制分化培养基时需(填“升高”、“保持”或“降低”)2,4-D的浓度。 (2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时,出现具有分生能力的绿色芽点,但不能继续出芽,通常在培养基中添加,以促进幼苗形成。 (3)研究中用显微镜可以观察到的现象是(填下列序号)。 绿色芽点细胞排列松散 刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离 胚状体细胞中有叶绿体 分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致 (4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体,其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照,叶绿素总量不变。某同学用(填序号:绿色红色蓝紫色黄色)光照射突变体和对照叶片,检测到两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析,会发现突变体第条色素带(自上而下)窄于对照组。,(5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织,培育三倍体,需适时剔除胚,以免胚的存在影响愈伤组织细胞的,还可避免再生苗中混有 。,答案(8分)(1)降低(2)适量的生长素(3)(4)4(5)增殖与分化二倍体幼苗,解析本题主要考查植物组织培养的相关知识。(1)因2,4-D能抑制形态的发生,所以在促进愈伤组织再分化时,分化培养基中应降低2,4-D的浓度。(2)添加适量的生长素利于愈伤组织再分化出芽,促进幼苗的形成。(3)有分生能力的绿色芽点细胞排列紧密;刚融合的籼稻和稗草杂交细胞还没有再生细胞壁,不能发生质壁分离;愈伤组织由无定形状态的薄壁细胞构成,其内的细胞形态大小不一致;因胚状体细胞中有具有分生能力的绿色芽点,用显微镜可观察到胚状体细胞中有叶绿体。(4)因籼稻叶绿素突变体中叶绿素a与叶绿素b的比值增大而叶绿素总量不变,所以突变体中叶绿素a增加,叶绿素b减少,则自上而下第4条色素带变窄;因叶绿素a、b主要吸收红光和蓝紫光,对绿光和黄光吸收较少,所以用绿光和黄光照射突变体和对照叶片,检测到两者放氧速率差别不大。(5)胚由二倍体细胞组成,在培育三倍体时,需要剔除种子中的胚,以免胚的存在影响愈伤组织细胞的增殖与分化,还可避免出现二倍体幼苗。,考点2动物细胞工程 1.(2011江苏单科,14,2分)关于现代生物技术应用的叙述,错误的是() A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 C.植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒 D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育,答案B克隆动物是核移植工程的应用;茎尖分生能力强,没有病毒侵染,以茎尖为外植体,通过植物组织培养可获得无病毒植株;导入目的基因的受体细胞,需通过动物细胞培养技术获得早期胚胎,才能进一步培育成转基因动物。,2.(2015安徽理综,31,9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(9分)(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M (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,解析(1)在基因工程中,构建基因表达载体后才能将目的基因导入受体细胞。(2)核移植技术选用的成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期(M中期),需去掉细胞核以保证得到的克隆动物的核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。(3)胚胎移植时受体动物对移入的胚胎基本不发生免疫排斥反应,这为胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的胎儿成纤维细胞具有增殖能力,可进行传代培养,所以理论上可利用动物细胞培养技术和核移植技术,获得无限个转基因绵羊。,三年模拟,A组 20162018年高考模拟基础题组,考点1植物细胞工程 1.(2016江苏连云港三模,7)下列有关植物体细胞杂交技术的叙述,错误的是() A.利用植物体细胞杂交技术可以获得新物种 B.获得原生质体的过程需要纤维素酶和果胶酶 C.杂种细胞再生细胞壁的过程中,高尔基体比较活跃 D.获得的杂种植株一定能够表现亲本的优良性状,答案D利用植物体细胞杂交可以获得自然界中从来没有的品种,A正确;通常利用酶的专一性获得原生质体,B正确;高尔基体与植物细胞壁的形成有关,C正确;表现型是基因型与环境相互作用的结果,获得的杂种植株不一定能够表现出亲本的优良性状,D错误。,关键知识植物体细胞杂交所得的杂种细胞中的遗传物质来自两种不同的植物,由杂种细胞培育而来的杂种植株属于独立的物种。高尔基体与植物细胞壁的形成有关。,2.(2016江苏扬、通、泰第二次调研,19)利用植物组织培养技术从红豆杉细胞中提取抗癌药物紫杉醇不需要进行的是() A.选取合适的外植体并要进行快速消毒 B.培养基中加入适量的蔗糖提供营养并维持渗透压 C.控制植物激素的种类和含量诱导产生愈伤组织 D.选择适当的分化培养基培育红豆杉幼苗,答案D要选生长旺盛的材料作为植物组织培养的外植体,且需要对其进行消毒,A不符合题意;植物组织培养的培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和维持渗透压,B不符合题意;生长素和细胞分裂素的比值适中时,有利于愈伤组织的形成,C不符合题意;由于红豆杉细胞能产生抗癌药物紫杉醇,因此提取抗癌药物紫杉醇不需要培养成幼苗,D符合题意。,解题关键本题审题获得有效信息“从红豆杉细胞中提取”是解题的关键。根据有效信息可推知该植物组织培养只培养至“愈伤组织”即可。,3.(2018江苏扬、通、泰、连、徐、淮、宿三模,17)在培育“番茄马铃薯”杂种植株时,不必考虑() A.用酶解法去除细胞壁获得原生质体 B.选择灭活病毒促进原生质体融合 C.用植物组织培养技术获得完整植株 D.对培育植株进行细胞染色体数目和形态鉴定,答案B由于原生质体需要保持生物活性,所以通常用酶解法去除细胞壁,A正确;植物原生质体融合时的促融剂不包括灭活病毒,B错误;植物组织培养技术利用的是细胞的全能性,C正确;融合后的杂种细胞集合了番茄和马铃薯的所有染色体,可通过检测染色体数目来确定杂种植株是否培育成功,D正确。,易错知识动物细胞融合时可使用灭活病毒促融,植物细胞的原生质体融合时,采用的是物理法和化学法促融。,4.(2018江苏南京、盐城一模,20)下图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是() A.对过程获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理 B.过程应根据要求使用适宜的培养基,在避光的环境中进行 C.过程发生脱分化,其实质是基因的选择性表达 D.用X细胞包裹人工种皮可获得烟草人工种子,答案B对过程获取的根组织块应进行消毒处理,如果采用灭菌技术,会使根组织块失去活力,无法进行组织培养,A错误;过程是脱分化形成愈伤组织的过程,需要在避光的环境中进行,B正确;过程发生再分化,其实质是基因的选择性表达,C错误;用胚状体包裹人工种皮可获得烟草人工种子,D错误。,易错易混本题中利用的根组织块需要保持它们的生物活性,因此不可对其做彻底灭菌处理。,5.(2017江苏南师大附中2月调研,18)花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑橘(2N=18)花粉植株的过程示意图,有关叙述错误的是() A.花粉植株培育的技术是植物组织培养,其原理是花粉粒细胞具有全能性 B.过程是细胞再分化,其根本原因是基因选择性表达 C.四种培养基均属于固体培养基,其中所含植物激素的种类和比例有差异 D.观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到18条染色体,答案D花粉植株培育的技术是植物组织培养,外植体是花粉粒,其原理是花粉粒细胞具有全能性,A正确;过程是从愈伤组织开始的,称为再分化,其根本原因是基因选择性表达,B正确;四种培养基均属于固体培养基,其中所含植物激素的种类和比例有差异,C正确;观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到9条染色体,D错误。,解题关键审题图,获取相关解题信息;明确植物组织培养技术的原理是细胞的全能性。,6.(2018江苏南京、盐城二模,17)为研究培养基成分对马铃薯叶肉原生质体培养的影响,科学家配制了如表所示的2种培养基,开展了有关实验,其他培养条件相同且适宜,实验结果如图所示,下列有关叙述错误的是(),A.本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片 B.培养基中还需要添加适当比例的生长素和细胞分裂素 C.制备原生质体前需用湿热灭菌法对酶解液进行处理 D.添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生和细胞持续分裂生长,答案C本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片,A正确;在植物组织培养过程中需要加入植物激素,生长素和细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化,反之则利于根的分化,B正确;用湿热灭菌法对酶解液进行处理,会导致酶丧失活性,使实验失败,C错误;据图分析可知,如果在培养基中加入纤维二糖,细胞出芽率明显降低,细胞分裂率明显升高,所以添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生和细胞持续分裂生长,D正确。,知识归纳通过调节生长素和细胞分裂素的量的比例,可控制生根或生芽。一般来说,生长素和细胞分裂素的量的比值大于1生根、小于1生芽、等于1有利于细胞分裂。,考点2动物细胞工程 7.(2017江苏南师大附中2月调研,12)将鱼的体细胞核植入去核的卵细胞中,所得重组细胞可培育为克隆鱼。下图中能正确表示动物克隆技术原理的是(),答案CA图中是直接将精子与卵细胞融合,不是核移植过程,A错误;B图中是将2个体细胞核融合,也不是核移植过程,B错误;C图中是将体细胞核取出移入去核卵细胞内,与题意相符,C正确;D图中是将卵细胞核与去核的体细胞质融合,与题意不符,D错误。,解题关键依据题干信息,分析选项,抓住核移植这一过程中常用的受体细胞是卵细胞来作出判断。,8.(2018江苏苏、锡、常、镇三模,20)下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是() A.接触抑制的细胞经分散后继续培养,细胞将不再增殖 B.动物细胞培养选用的培养材料大多是胚胎或幼龄动物的组织 C.经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可直接生产特定的单克隆抗体 D.常在培养基中添加一定种类和数量的抗生素以防止培养的细胞被病毒感染,答案B接触抑制的细胞经分散后继续培养,细胞仍能增殖,A错误;动物细胞培养通常选择胚胎或幼龄动物的组织作为培养材料,B正确;经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞需要检测其是否能产生特定的抗体,C错误;加抗生素的目的是消灭杂菌,防止污染,D错误。,9.(2018江苏扬、通、泰、徐、淮、宿六市二模,18)在利用细胞融合技术生产单克隆抗体的过程中,不需要考虑() A.多次注射特定抗原蛋白,对实验小鼠进行免疫 B.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞之间的免疫排斥 C.向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间 D.选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞,答案B制备单克隆抗体过程中,要对免疫小鼠注射特定的抗原,抗原进入机体后刺激机体产生特异性免疫反应,从而产生相应的浆细胞,A需要考虑;免疫排斥是机体对移植物(异体细胞、组织或器官)通过特异性免疫应答使其破坏的过程,自体细胞之间不存在免疫排斥,B不需要考虑;向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间会影响细胞的融合,C需要考虑;选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞需要考虑,否则会影响单克隆抗体的产量或得到的单克隆抗体的特异性差。,名师点睛本题考查单克隆抗体的制备的相关知识,意在考查学生理解所学知识的要点、把握知识间的内在联系、形成知识的网络结构的能力。,10.(2018江苏淮阴、南师附中、海门、天一四校联考,24)下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程。下列叙述正确的是(多选)() A.反复给小鼠注射甲的目的是让小鼠体内产生更多的抗体 B.人工诱导细胞融合获得乙的常用方法是用灭活的病毒 C.丁细胞既能无限增殖又能产生抗甲抗原的抗体 D.制备的单克隆抗体可用于诊断人体胃癌的发生情况,答案BCD反复给小鼠注射甲的目的是让小鼠体内产生更多的浆细胞,A错误;人工诱导细胞融合获得乙的常用方法是用灭活的病毒,B正确;丁细胞是筛选出来的能够分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,既能无限增殖又能产生抗甲抗原的抗体,C正确;制备的单克隆抗体可用于诊断人体胃癌的发生情况,D正确。,一、选择题(单选每题2分,多选每题3分,共19分),B组 20162018年高考模拟综合题组 (时间：30分钟 分值：50分),1.(2016江苏南通三模,16)科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响,结果如下图。相关叙述错误的是() A.培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性 B.培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段 C.实验结果表明茎尖越小脱毒率越高,成苗率越低 D.根据本实验,培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27 mm,答案A利用植物组织培育技术培育脱毒苗利用的原理是细胞的全能性,A错误;外植体需经脱分化和再分化过程才能形成完整植株,B正确;结合题干信息分析题图,随茎尖外植体增大幼苗的成苗率逐渐提高,但脱毒率逐渐减小,因此根据实验结果,培养脱毒苗时茎尖的大小选 0.27 mm为好,这样的大小成苗率相对较高,且脱毒率也较高,C、D正确。,解题关键对“脱毒”原理的理解和题图的分析是解题的关键。,2.(2017江苏扬、通、泰、淮、宿、徐二模,19)下表有关动物细胞培养与植物组织培养的比较,错误的是(),A.B.C.D.,答案A动物细胞培养利用的原理是细胞增殖,错误;动物细胞培养所用的培养基通常为液体培养基,而植物组织培养利用的是固体培养基,正确;动物细胞培养通常要经过原代培养和传代培养,而植物组织培养经历的主要过程是脱分化和再分化,形成植株,正确;利用动物细胞培养可获得大量细胞或细胞产物,而植物组织培养通常用于植物的快速繁殖、脱毒苗的制备等,正确。,解后反思学习了动物细胞培养和植物组织培养后,应对二者加以比较归纳,以便区分二者的特点。,3.(2018江苏南通考前卷三,17)下列关于细胞工程的叙述,错误的是() A.PEG可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合 B.去除植物细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶来处理 C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体 D.甲、乙两种二倍体植物体细胞杂交,获得的杂种植株后代依然为二倍体,答案D诱导植物原生质体融合或动物细胞融合,均可用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂,A正确;去除植物细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶,将动物组织分散成单个细胞可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,B正确;小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的小鼠的B淋巴细胞融合后得到的杂交瘤细胞,既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体,所以可用来制备单克隆抗体,C正确;甲、乙两种二倍体植物体细胞杂交,获得的杂种植株后代为四倍体,D错误。,易错提醒二倍体植物体细胞杂交,获得的杂种植株后代为四倍体,它的细胞中含有4个染色体组。,4.(2017江苏镇江一模,20)植物细胞工程作为一门新兴的生物技术,被广泛应用于社会生产,下列说法错误的是() A.人工种子常使用人工薄膜作为种皮包被植物愈伤组织制作而成 B.植物微型繁殖运用了植物组织培养技术,可快速繁殖良种植物 C.作物脱毒常选取植物的茎尖,因为该处病毒较少或无病毒 D.植物细胞融合中常用的融合手段有离心、振动、电激和PEG法,答案A人工种子常使用人工薄膜作为种皮包被植物胚状体制作而成,A错误;植物微型繁殖运用了植物组织培养技术,可快速繁殖良种植物,B正确;作物脱毒常选取植物的茎尖,因为该处病毒较少或无病毒,C正确;植物细胞融合中常用的融合手段有离心、振动、电激和PEG法,D正确。,知识拓展人工种子是以通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子。,5.(2017江苏中华、溧水等六校联考,25)现有甲、乙两种二倍体纯种植物,甲植物的光合产量高于乙植物,但乙植物更适宜在盐碱地种植(相关性状均由核基因控制)。现要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐的植株。下列技术可行的是(多选)() A.利用植物体细胞杂交技术,可以获得符合要求的四倍体杂种植株 B.将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中,可培育出所需植株 C.两种植物杂交后,得到的F1再利用单倍体育种,可较快获得所需植株 D.诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗,再用秋水仙素处理可培育出所需植株,答案ABD甲、乙两种植物均为二倍体纯种,利用植物体细胞杂交技术,可获得满足要求的四倍体杂种目的植株,A正确;基因工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍,定向改造生物的遗传特性,因此将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中,再利用组织培养技术可培育出目的植株,B正确;甲、乙两植物之间存在生殖隔离,因此两者不能杂交,即使能杂交也不能产生可育后代,C错误;诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗,再用秋水仙素处理可形成可育四倍体后代,D正确。,6.(2018江苏南京、盐城二模,16)下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是() A.用胰蛋白酶处理动物组织后,可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液 B.少数细胞在连续培养50代后可获得不死性,是某些基因选择性表达的结果 C.根据在高倍镜下观察到基因突变的比例可推知某化学药品的毒性 D.PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体,答案A用胰蛋白酶处理动物组织后,可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液,A正确;少数细胞在连续培养50代后可获得不死性,是某些基因突变的结果,B错误;基因突变在高倍镜下是观察不到的,C错误;由于动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物个体,D错误。,易错提醒基因突变不能用显微镜观察。,7.(2018江苏淮阴、南师附中、海门、天一四校联考,16)下列关于植物组织培养及其应用的叙述,正确的是() A.离体的植物组织、器官必须经过灭菌才能接种到组织培养基中 B.以植物芽尖为材料通过组织培养可以获得抗毒新品种 C.生长素、细胞分裂素的协同调节作用在组织培养中非常重要 D.以人工膜包裹植物愈伤组织和营养物质可制得人工种子,答案C离体的植物组织、器官必须经过消毒才能接种到组织培养基中,A错误;以植物茎尖为材料通过组织培养可以获得脱毒苗,但是不是新品种,B错误;生长素、细胞分裂素的协同调节作用在组织培养中非常重要,C正确;以人工膜包裹胚状体和营养物质可制得人工种子,D错误。,易错警示人工种子利用的是胚状体,而不是愈伤组织。,8.(2018江苏扬、通、泰、徐、淮、宿二模,16)2018年1月国际顶尖学术期刊Cell杂志报道,我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆出两只猕猴,成为全球首例体细胞克隆灵长类动物。相关叙述错误的是() A.这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性 B.研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体 C.培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同 D.克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能,答案A克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体发育而来的,该过程经过了细胞核移植,只能说明分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,A错误;卵母细胞含有丰富的营养物质,且体积比较大,容易操作,同时卵母细胞的细胞质中存在促进核基因表达的物质,因此研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体,B正确;克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体,同一个体细胞核的基因组是相同的,因此培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同,C正确;克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能,D正确。,易错警示利用核移植技术培养动物体现的是动物细胞核的全能性,而不是动物细胞的全能性。,9.(2018江苏南京、盐城二模,18)某小鼠生活过程中被多种病原体感染过,科学家以该小鼠为实验材料,利用单克隆抗体技术,获得了抗某种病原体的高纯度单克隆抗体。下列有关叙述错误的是() A.被多种病原体感染过的小鼠体内会产生多种浆细胞 B.经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞可分泌多种特异性抗体 C.使用人鼠嵌合单克隆抗体进行疾病治疗可减少副作用的发生 D.单克隆抗体的制备过程中应用了动物细胞培养和细胞融合技术,答案B被多种病原体感染过的小鼠体内,B细胞会增殖分化形成多种不同的浆细胞,进而产生多种抗体去对付不同的抗原,A正确;经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞,只能产生一种抗体,B错误;使用人鼠嵌合单克隆抗体进行疾病治疗可减少副作用的发生,C正确;单克隆抗体的制备过程中应用了细胞融合技术和动物细胞培养技术,D正确。,易错警示一种浆细胞只能产生一种抗体,由此形成的杂交瘤细胞也只能产生一种抗体,即单克隆抗体。,二、非选择题(共31分),10.(15分)(2018江苏南通考前卷三,32)研究发现,人的防御素对结核杆菌有一定的抑制作用。研究人员将人的防御素基因(HBD3)导入牛细胞,培育出对结核杆菌有一定的抗性的转HBD3基因的转基因牛,培育过程如图所示,请分析回答。 (1)人防御素基因HBD3导入牛乳腺上皮细胞前还需在基因前加上牛乳蛋白启动子序列,目的是。 (2)该奶牛培育过程中涉及的技术有 。 (3)通常选用(填时期)卵母细胞作受体细胞,这个时期的卵母细胞可以从中直接获取。,(4)过程常使用电脉冲等方法激活重组细胞使其完成。 (5)过程中培养液成分除无机盐、有机盐、维生素、激素等营养物质外,还需特别添加等物质。过程的早期胚胎一般要发育到阶段才进行移植。,答案(1)使目的基因(人防御素基因HBD3)在牛乳腺细胞中表达(2)转基因技术、细胞核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术等(3)减数第二次分裂中期输卵管(4)细胞分裂和发育(5)血清桑椹胚或囊胚,解析(1)启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA,而基因表达的过程包括转录和翻译。可见,人防御素基因HBD3导入牛乳腺上皮细胞前,还需在基因前加上牛乳蛋白启动子序列,目的是使目的基因(人防御素基因HBD3)在牛乳腺细胞中表达。(2)将HBD3基因导入牛乳腺上皮细胞,是通过转基因技术实现的;过程是将牛乳腺上皮细胞的细胞核与去核的卵母细胞重组,进而得到重组细胞,采用的是细胞核移植技术;过程是将重组细胞培育成重组胚胎,采用的是早期胚胎培养技术;过程将重组胚胎培育成转基因奶牛需要借助胚胎移植技术。(3)在核移植过程中,通常选用减数第二次分裂中期的卵母细胞作受体细胞,这个时期的卵母细胞可以从输卵管中直接获取。(4)过程常使用电脉冲等方法激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。(5)过程中培养液成分除无机盐、有机盐、维生素、激素等营养物质外,还需特别添加血清等物质。过程的早期胚胎一般要发育到桑椹胚或囊胚阶段才进行移植。,解后反思本类型题是建立在熟记并理解基因工程的基本操作程序、核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术等相关的基础知识之上,平时的学习过程中应善于联系、归纳整理。需结合题图和题干给出的信息进行相关问题的解答。,11.(16分)(2018江苏无锡期末,31)多年生禾本科碱茅属草本植物小花碱茅种子细小,外包被颖壳,研究人员以小花碱茅成熟种子为外植体,对种子脱颖处理,用不同浓度激素配比诱导愈伤组织形成及分化,成功建立了完整的小花碱茅组织培养植株再生体系。以下是部分研究数据,请分析回答:,(1)诱导小花碱茅愈伤组织最佳的激素配比浓度为。 (2)诱导形成愈伤组织的过程称为,该过程在以MS+3%蔗糖+0.7%琼脂(pH 78)为基本培养基、25左右的条件下无菌培养,基本培养基中加入蔗糖的目的是。 (3)从下图分析可知,种子脱颖后,发芽率、污染率的变化是,种子颖壳影响发芽率可能的原因有很多,其中之一是因为颖壳妨碍了种子和的接触,从而影响了种子细胞的有氧呼吸。,(4)对脱颖种子无菌处理的方法有(多选)。 用75%的酒精处理5%的次氯酸钠处理无菌水冲洗高压蒸汽灭菌,答案(1)5.0 mg/L 2,4-D、不添加6-BA(2)脱分化避光提供营养物质,调节渗透压(3)种子发芽率显著提高,污染率降低培养基、O2(4),解析(1)表中信息显示:处理2的愈伤组织诱导率最高,因此诱导小花碱茅愈伤组织最佳的激素配比浓度为5.0 mg/L 的2,4-D和不添加6-BA。(2)诱导形成愈伤组织的过程称为脱分化,该过程在以MS+3%蔗糖+0.7%琼脂(pH 78)为基本培养基、25左右的避光条件下无菌培养,基本培养基中加入蔗糖的目的是提供营养物质并调节渗透压。(3)分析柱状图可知:种子脱颖后,发芽率显著提高、污染率降低。种子颖壳影响发芽率可能的原因之一是颖壳妨碍了种子和培养基、O2的接触,从而影响了种子细胞的有氧呼吸。(4)用75%的酒精或5%的次氯酸钠处理脱颖种子以及用无菌水冲洗脱颖种子,都能达到对脱颖种子进行消毒的目的,正确;高压蒸汽灭菌会导致脱颖种子死亡,错误。,解后反思本题以“实验数据”和反映实验结果的柱状图为素材,考查学生对植物组织培养等相关知识的识记和理解能力。解答此题的关键是结合题意并采取对比法,认真分析表格数据和柱状图呈现的信息,并将其与“所学知识”有效地联系起来,进行知识的整合和迁移。,
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