2020屆高考生物復(fù)習(xí)之大題精做14細胞工程學(xué)生版

1、細胞工程大題精做十四8例 1 植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中得到了廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}。(1) 植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種微型繁殖技術(shù)的特點有 (答出 2點即可 )。(2) 通過組織培養(yǎng)技術(shù)， 可把植物組織細胞培養(yǎng)成胚狀體， 再通過人工種皮 (人工薄膜 )包裝得到人工種子 (如 圖所示 )，這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長。人工種皮具備透氣性的作用是 。人工胚乳能夠為胚狀體生長提供所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、 和 等幾類物質(zhì)。(3) 用脫毒苗進行繁殖， 可以減少作物感染病毒。 為了獲得脫毒苗， 可以選取植物的 進行組織培養(yǎng)。(4) 植物組

2、織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細胞培養(yǎng)成一個完整 植株的基本程序是 ( 用流程圖表示 )。【答案】 (1)能保持植物原有的遺傳特性，繁殖速度快(2) 有利于胚狀體進行呼吸作用 礦質(zhì)元素 糖(3) 莖尖(4) 含目的基因的細胞愈傷組織小植株【解析】 (1)植物微型繁殖屬于植物組織培養(yǎng)技術(shù)， 其優(yōu)點是能保持植物原有的遺傳特性、 繁殖速度快等。(2) 人工種皮具備透氣性，使胚狀體易獲得氧氣，有利于胚狀體進行呼吸作用。植物的生長需要有機物和無機 物等營養(yǎng)，人工胚乳中應(yīng)含有植物激素、礦質(zhì)元素和糖等幾類物質(zhì)，這些物質(zhì)都是胚狀體生長所必需的。 (3) 植物的莖尖含病毒較少，

3、適合用其進行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗。(4)植物組織培養(yǎng)主要包含脫分化和再分化兩個過程，結(jié)合基因工程，培育轉(zhuǎn)基因植株的過程為：含目的基因的細胞愈傷組織小植株。例 2 培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1) 利用胡蘿卜根段進行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因為植物細胞具有 。(2) 步驟 切取的組織塊中要帶有形成層，原因是 。(3) 從步驟 到步驟需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是 。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過細胞的 過程，最終可形成試管苗。(4) 步驟 要進行照光培養(yǎng)，其作用是 。(5) 經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的 ，

4、這種繁殖方式屬于 繁殖。【答案】 (1)全能性 (或答：形成完整植株所需的全部基因 )(2) 形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織(3) 誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長素和細胞分裂素的比例不同分化 (或答：再分化 )(4) 誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進行光合作用(5) 遺傳特性無性【解析】 (1)植物細胞具有全能性，故用分化的植物細胞可以培養(yǎng)成完整的植株。(2)形成層細胞分化程度低、全能性高，易培養(yǎng)成功，所以要選取含有形成層的組織進行組織培養(yǎng)。(3)培養(yǎng)愈傷組織過程中，需要一定的營養(yǎng)和激素誘導(dǎo)等條件， 步驟 為脫分化過程， 步驟 為再分化過程， 兩者在培養(yǎng)過程中需要的生長素和

5、 細胞分裂素的比例不同， 所以， 從步驟 到步驟 需要更換新的培養(yǎng)基。 在培養(yǎng)基上愈傷組織通過細胞的分化 (再分化 )過程，最終可形成試管苗。 (4) 試管苗需要照光培養(yǎng)，以便誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進行光合 作用，培養(yǎng)成正常的植株。 (5)通過組織培養(yǎng)獲得的植株是在離體植物器官、組織、細胞等的基礎(chǔ)上獲得的， 其理論基礎(chǔ)是植物細胞具有全能性， 一般可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性。 植物組織培養(yǎng)技術(shù)沒有經(jīng)過兩性生殖 細胞的融合，屬于無性繁殖。1細胞工程是在細胞水平或細胞器水平上，按照人們的意愿改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)進而獲得對人類有益 的生物或生物產(chǎn)品的一門技術(shù)?；卮鹣铝袉栴}：(1) 植物組織培養(yǎng)

6、過程中， 將離體植物細胞培育成完整個體包括 兩個基本過程，這種技術(shù)證明了已經(jīng)發(fā)生分化的細胞，仍然具有 。(2) 植物體細胞雜交過程中，若要將兩細胞融合，需要先用 處理，然后誘導(dǎo)細胞融合。誘導(dǎo)融合的方法中常用的物理方法是 ( 寫兩點即可 )。(3) 在利用動物細胞工程制備單克隆抗體的過程中，B 淋巴細胞與骨髓瘤細胞用 PEG 處理后兩兩融合的細胞 有 種 ， 要 從 中 篩 選 出 功 能 的 細 胞 。 單 克 隆 抗 體 具 有 的 優(yōu) 點 是，因此廣泛用于疾病的診斷等方面。 2家蠶細胞具有高效表達外源基因的能力?？茖W(xué)家將人干擾素基因?qū)爰倚Q細胞并大規(guī)模培養(yǎng)，可以提 取干擾素用于制藥。請回答

7、下列相關(guān)問題：(1) 進行轉(zhuǎn)基因操作前，需用 短時處理幼蠶組織，以便獲得單個細胞。在培養(yǎng)動物細胞時，培養(yǎng)液中需要通入 CO2 ，作用是 。(2) 采用 PCR技術(shù)可擴增干擾素基因。 PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)該包含擴增緩沖液(含 Mg2+)、水、四種脫氧核苷酸、模板 DNA 、和 。(3) 為使干擾素基因在家蠶細胞中高效表達，需要把來自cDNA 文庫的干擾素基因片段正確插入表達載體的和 之間。(4) 利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)家蠶細胞時，貼滿瓶壁的細胞會產(chǎn)生 現(xiàn)象。通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中，這樣可以增大 ，從而增加培養(yǎng)的細胞數(shù)量，也有利于氣體交換。3近年來，生物工程運用分子生物學(xué)的最新

8、成就，發(fā)展出一系列的技術(shù)，可以為人類健康、生產(chǎn)、生活 等服務(wù)。運用所學(xué)知識回答下列問題。(1) 科學(xué)家為了建立生產(chǎn)干擾素的乳腺生物反應(yīng)器，利用基因工程技術(shù)，構(gòu)建含有啟動子、目的基因、終止子、 復(fù)制原點和 的基因表達載體， 一般通過 法導(dǎo)入哺乳動物的 中，然后再將它送入母體內(nèi)，最終發(fā)育成能生產(chǎn)干擾素的轉(zhuǎn)基因哺乳動物。(2) 單克隆抗體具有特異性強、 、可以大量制備等優(yōu)點。 制備單克隆抗體有兩個重要的理論基礎(chǔ)：一是在動物免疫反應(yīng)的過程中每一個 B 淋巴細胞 ；二是小鼠骨髓瘤細胞能夠(3) 在胚胎工程中，通過對供體母羊注射 ，促進其超數(shù)排卵，從而獲得大量羊的卵母細胞；獲取的卵母細胞需要培養(yǎng)至 ，才能

9、與獲能的精子結(jié)合。4A 病毒是一種 DNA 病毒， 外殼蛋白具有抗原性， 能引起人類患病。 生物制藥廠針對該病毒所致疾病， 提出下列相應(yīng)藥物的生產(chǎn)思路。據(jù)此回答下列問題：(1) 思路一：利用細胞工程制備單克隆抗體 對小鼠注射 ，可在小鼠體內(nèi)獲得相應(yīng)的 B 淋巴細胞。該 B 淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合時，常用滅活的病毒來誘導(dǎo)。起誘導(dǎo)融合作用的是滅活病毒的 ( 填“糖蛋白 ”“ DN或A”“ RNA”。) 誘導(dǎo)細胞融合后，需要用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選，目的是去除 。 而后，還需進行 操作，多次重復(fù)。該操作的目的是 常用 培養(yǎng)基在小鼠體外培養(yǎng)所需雜交瘤細胞。該培養(yǎng)基還需添加的物質(zhì)是原因是 。（2）思

10、路二：利用基因工程制備疫苗 獲得 A 病毒外殼蛋白基因 m：用 Xho 和 Sal 兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理A 病毒的 DNA ，酶切位點及完全酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。完整的基因 m 位于泳道 （填“甲”或“乙”中）。 將 A 病毒外殼蛋白基因 m 與在人體中不能復(fù)制但能有效表達外源基因的牛痘病毒重組，制備出新型疫 苗（用牛痘病毒感染雞胚細胞， 將雞胚細胞轉(zhuǎn)入相應(yīng)液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)， 在培養(yǎng)基中加入含基因 m 的重組質(zhì)粒， 并使基因 m 與牛痘病毒 DNA 在雞胚細胞內(nèi)發(fā)生 DNA 重組，分離得到重組病毒疫苗 ）。與一般單純 A 病毒疫 苗相比，預(yù)測該疫苗可能存在的優(yōu)勢是 。5. 2018 全

11、球癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：肺癌、女性乳腺癌、結(jié)腸直腸癌已成為全球發(fā)病率最高的三種癌癥。 脂質(zhì)體是由脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成的閉合球形囊泡，在治療癌癥方面起到一定的作用?；卮鹣铝袉栴}。（ 1 ）將抗癌藥物包埋于脂質(zhì)體內(nèi)，將單克隆抗體連接在脂質(zhì)體膜上，單克隆抗體可以與癌細胞表面的 結(jié)合，用于癌癥的靶向治療。單克隆抗體最廣泛的用途是 。（2）在基因工程中， 利用脂質(zhì)體膜的流動性， 將 包埋于脂質(zhì)體內(nèi)， 從而使外源基因?qū)?4h、48h、受體細胞內(nèi)。3）研究發(fā)現(xiàn)：奧曲肽能夠抑制癌細胞增殖。如圖表示將不同濃度的奧曲肽處理組分別培養(yǎng)72h，測定細胞生長情況并計算抑制率。 由圖中結(jié)果可知，奧曲肽作用 h 抑制效果最顯著。

12、奧曲肽對癌細胞的抑制率受的影響。在培養(yǎng)過程中， 癌細胞雖然不具有 的生長特點， 但應(yīng)定期 ，以便清除代謝產(chǎn)物。4）從紅豆杉樹皮中能分離出高抗癌活性的紫杉醇，為實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，可以通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)來大量生產(chǎn)，寫出生產(chǎn)過程圖： 模擬精做1. 【答案】 (1) 脫分化和再分化 形成完整植株的潛能(2) 纖維素酶和果膠酶離心、振動、電激 (任答兩點即可 )(3) 3 既能無限增殖又有產(chǎn)生特異性抗體 特異性強、靈敏度高，可大量制備【解析】 (1)植物組織培養(yǎng)需經(jīng)過脫分化和再分化兩個過程，該過程利用了植物細胞的全能性，證明了已 經(jīng)發(fā)生分化的細胞仍具有形成完整植株的潛能。(2) 在植物體細胞雜交之前，需

13、用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞，獲得原生質(zhì)體，再誘導(dǎo)細胞融合。誘導(dǎo)細胞融合常用的物理方法有離心、振動、電激等。 (3)B 淋巴細 胞與骨髓瘤細胞用 PEG 處理后形成的融合細胞有 B 淋巴細胞自身融合細胞、骨髓瘤細胞自身融合細胞、雜交 瘤細胞三種， 需要從中篩選出既能產(chǎn)生特異性抗體又能無限增殖的雜交瘤細胞。 單克隆抗體具有的優(yōu)點是特異 性強、靈敏度高，可大量制備。2. 【答案】 (1) 胰蛋白酶 (或膠原蛋白酶 )(1 分)維持培養(yǎng)液 pH 的穩(wěn)定(2) Taq酶(或熱穩(wěn)定 DNA 聚合酶 ) 引物(3) 啟動子終止子(4) 接觸抑制細胞貼壁生長的附著面積【解析】 (1)進行轉(zhuǎn)基因操作前，需借

14、助動物細胞培養(yǎng)技術(shù)來培養(yǎng)幼蠶組織細胞，此時需用胰蛋白酶或膠 原蛋白酶短時處理幼蠶組織，以便獲得單個細胞。在培養(yǎng)動物細胞時，培養(yǎng)液中通入CO2 的作用是維持培養(yǎng)液 pH 的穩(wěn)定。 (2) 干擾素基因?qū)儆谀康幕颉２捎?PCR 技術(shù)擴增目的基因時， PCR 反應(yīng)體系中應(yīng)主要包含擴 增緩沖液 (含 Mg 2+)、水、四種脫氧核苷酸、模板 DNA 、Taq酶(或熱穩(wěn)定 DNA 聚合酶 )和引物。 (3)基因的表達 過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。在基因表達載體的組成中，位于基因首端的啟動子是 RNA 聚合酶識別和結(jié)合的部位， 可驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出 mRNA ，而位于基因尾端的終止子則起到終止轉(zhuǎn)錄的作用?？梢姡瑸槭垢蓴_

15、素基因在家蠶 細胞中高效表達，需要把來自 cDNA 文庫的干擾素基因片段正確插入表達載體的啟動子和終止子之間。 (4)利 用生物反應(yīng)器培養(yǎng)家蠶細胞時， 即在動物細胞培養(yǎng)過程中， 貼滿瓶壁的細胞會產(chǎn)生接觸抑制現(xiàn)象。 為了使細胞 貼壁生長的附著面積增大， 通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中， 從而增加培養(yǎng)的細胞數(shù)量， 也有利 于氣體交換。3. 【答案】 (1) 標記基因 (1 分)顯微注射 受精卵(2) 靈敏度高只分泌一種特異性抗體 無限增殖(3) 促性腺激素減數(shù)第二次分裂中期【解析】 （1）一個基因表達載體的組成，除了目的基因外，還必須有復(fù)制原點、啟動子、終止子以及標記 基因。由于受精卵發(fā)

16、育的全能性最高，所以常采用顯微注射技術(shù)將目的基因?qū)氩溉閯游锏氖芫阎?。?） 單克隆抗體具有特異性強、 靈敏度高、 可以大量制備等優(yōu)點。 制備單克隆抗體有兩個重要的理論基礎(chǔ)： 一是在動 物免疫反應(yīng)的過程中每一個 B 淋巴細胞只分泌一種特異性抗體；二是小鼠骨髓瘤細胞能夠無限增殖。（3）在胚胎工程中， 通過對供體母羊注射促性腺激素， 促進其超數(shù)排卵， 從而獲得大量羊的卵母細胞； 獲取的卵母細胞 需要培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期，才能與獲能的精子結(jié)合。4. 【答案】 （1）A 病毒的外殼蛋白糖蛋白 未融合的細胞和同種核融合成的細胞 克隆化培養(yǎng)和抗體檢測 獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞 合成血清、血

17、漿等一些天然成分 人們對細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚（2） 乙可同時預(yù)防 A 病毒和牛痘病毒【解析】 （1） 據(jù)題干信息可知， A 病毒的外殼蛋白具有抗原性。為了在小鼠體內(nèi)獲得相應(yīng)的漿細胞，需 要對小鼠注射 A 病毒的外殼蛋白。病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細 胞互相凝聚，細胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合。 誘導(dǎo)細胞融合后， 需用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選。 在該培養(yǎng)基上， 未融合的細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡， 只有融 合的雜種細胞才能生長。 因此用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選的目的是去除未融合的細胞和融合的具有同種核的

18、 細胞。 對上述經(jīng)過選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細胞，還需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測， 經(jīng)多次篩選， 就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞。 最后， 將雜交瘤細胞在體外條件下用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)。 由于人們對細胞所需 的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，因此在該合成培養(yǎng)基中還需加入血清、血漿等天然成分。（2） 根據(jù)酶切位點及完全酶切產(chǎn)物的分離結(jié)果可知，用Xho和 Sal 兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理 A 病毒的 DNA ，完全酶切產(chǎn)物分別有 3 種和 4 種，用 Sal處理可破壞基因 m，故完整的基因 m 位于泳道乙中。與一般單純疫苗相比， 新型疫苗可同時預(yù)防 A 病毒和牛痘病毒，存在較大優(yōu)勢。5. 【答案】（ 1）抗原用作診斷試劑（2）重組 DNA （或 “基因表達載體 ”）（3） 48 作用時間和濃度 接觸抑制 更換培養(yǎng)液（4）離體的紅豆杉樹皮細胞脫分化 愈傷組織 提取紫杉醇【解析】（ 1）利用抗原 抗體的特異性結(jié)合，可以定向、定位找到癌細胞。單克隆抗體最廣泛的用途是用 作體外診斷試劑。 （ 2）基因工程的步驟：目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞、 目的基因的檢測與鑒定。因此將基因表達載體包埋于脂質(zhì)體中，便于利用膜的融合將目的基