2020屆高考生物復(fù)習(xí)之大題精做14細(xì)胞工程教師版

1、細(xì)胞工程大題精做十四(人工薄膜)包裝得到人工種子(如等幾類物質(zhì)。人工種皮胚狀體人工胚乳例1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用。回答下列問題。(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(diǎn)有(答出2點(diǎn)即可)。(2)通過組織培養(yǎng)技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過人工種皮 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?yàn)榕郀铙w生長提供所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、進(jìn)行組織培養(yǎng)。(3)用脫毒苗進(jìn)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(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技

2、術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)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(jìn)行呼吸作用礦質(zhì)元素糖(3)莖尖(4)含目的基因的細(xì)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(diǎn)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(jìn)行呼吸作用。植物的生長需要有機(jī)物和無機(jī)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。(4)植物組織培養(yǎng)主要包含脫分化和再分化兩個(gè)植物的莖尖含病毒較少，適合用其進(jìn)行組織培養(yǎng)

3、獲得脫毒苗。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(xì)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。切取潔凈 的胡必卜 根段對根段進(jìn)行消毒切聯(lián)1 cm1 Jr 右?guī)в行纬?層的絹織城接種組織塊綁成織流塊傷i先導(dǎo)意傷 糾織喳成 試管技,5；回答下列問題:(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)?植物細(xì)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(xì)胞的 過程，最終可形成試管苗。(4)步驟要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作

4、用是 。(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的 ,這種繁殖方式屬于 繁殖?！敬鸢浮?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(xì)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(jìn)行光合作用(5)遺傳特性無性【解析】(1)植物細(xì)胞具有全能性，故用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株。(2)形成層細(xì)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(jìn)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

5、者在培養(yǎng)過程中需要的生長素和細(xì)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(xì)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(jìn)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(xì)胞等的基礎(chǔ)上獲得的，其理論基礎(chǔ)是植物細(xì)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(xì)胞的融合，屬于無性繁殖。1.細(xì)胞工程是在細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)進(jìn)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)過

6、程中，將離體植物細(xì)胞培育成完整個(gè)體包括 兩個(gè)基本過程，這種技術(shù)證明了已經(jīng)發(fā)生分化的細(xì)胞，仍然具有 。(2)植物體細(xì)胞雜交過程中，若要將兩細(xì)胞融合，需要先用 處理，然后誘導(dǎo)細(xì) 胞融合。誘導(dǎo)融合的方法中常用的物理方法是 (寫兩點(diǎn)即可)。(3)在利用動物細(xì)胞工程制備單克隆抗體的過程中，B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞用 PEG處理后兩兩融合的細(xì)胞有 種，要從中篩選出 功能的細(xì)胞。單克隆抗體具有的優(yōu)點(diǎn)是,因此廣泛用于疾病的診斷等方面。【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(diǎn)即可）（3）3既能無限增殖又有產(chǎn)生特異性抗體特異性強(qiáng)、靈敏度高，可大量制備【解析】（1

7、）植物組織培養(yǎng)需經(jīng)過脫分化和再分化兩個(gè)過程，該過程利用了植物細(xì)胞的全能性，證明了已經(jīng)發(fā)生分化的細(xì)胞仍具有形成完整植株的潛能。（2）在植物體細(xì)胞雜交之前，需用纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞，獲得原生質(zhì)體，再誘導(dǎo)細(xì)胞融合。誘導(dǎo)細(xì)胞融合常用的物理方法有離心、振動、電激等。（3）B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞用 PEG處理后形成的融合細(xì)胞有 B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞、雜交 瘤細(xì)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(xì)胞。單克隆抗體具有的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高，可大量制備。2.家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因的能力?？茖W(xué)家將人干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng)，可以提 取

8、干擾素用于制藥。請回答下列相關(guān)問題：（1）進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操彳前，需用 短時(shí)處理幼蠶組織，以便獲得單個(gè)細(xì)胞。在培養(yǎng)動物細(xì)胞時(shí)，培養(yǎng) 液中需要通入 CO2,作用是 。（2）采用PCR技術(shù)可擴(kuò)增干擾素基因。PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)該包含擴(kuò)增緩沖液（含Mg2+）、水、四種脫氧核甘酸、模板 DNA、和。（3）為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來自 cDNA文庫的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體 的 和 之間。（4）利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時(shí)，貼滿瓶壁的細(xì)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(xì)胞數(shù)量，也有利于氣體交換?！敬鸢浮?胰蛋白酶（或膠原蛋

9、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(xì)胞貼壁生長的附著面積【解析】（1）進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作前，需借助動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來培養(yǎng)幼蠶組織細(xì)胞，此時(shí)需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶短時(shí)處理幼蠶組織，以便獲得單個(gè)細(xì)胞。在培養(yǎng)動物細(xì)胞時(shí)，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捎肞CR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，PCR反應(yīng)體系中應(yīng)主要包含擴(kuò)增緩沖液（含Mg2+）、水、四種脫氧核甘酸、模板 DNA、Taq酶（或熱穩(wěn)定DNA聚合酶）和引物。（3）基因的表達(dá) 過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。在基因表達(dá)載體的組成中，位于基因首端

10、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。可見，為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來自cDNA文庫的干擾素基因片段正確插入表達(dá)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(xì)胞時(shí)， 即在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，貼滿瓶壁的細(xì)胞會產(chǎn)生接觸抑制現(xiàn)象。 為了使細(xì)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(xì)胞數(shù)量， 也有利于氣體交換。3.近年來，生物工程運(yùn)用分子生物學(xué)的最新成就，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(yùn)用所學(xué)知識回答下列問題。(1)科學(xué)家為了建

11、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(diǎn)和 的基因表達(dá)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(qiáng)、 、可以大量制備等優(yōu)點(diǎn)。 制備單克隆抗體有兩個(gè)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(gè)B淋巴細(xì)胞 ;二是小鼠骨髓瘤細(xì)胞能夠(3)在胚胎工程中，通過對供體母羊注射 ,促進(jìn)其超數(shù)排卵，從而獲得大量羊的卵母細(xì)胞；獲取 的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)至,才能與獲能的精子結(jié)合。【答案】(1)標(biāo)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

12、 減數(shù)第二次分裂中期【解析】(1)一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，除了目的基因外，還必須有復(fù)制原點(diǎn)、啟動子、終止子以及標(biāo)記基因。由于受精卵發(fā)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阎小?2)單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、可以大量制備等優(yōu)點(diǎn)。制備單克隆抗體有兩個(gè)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(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體；二是小鼠骨髓瘤細(xì)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(jìn)其超數(shù)排卵，從而獲得大量羊的卵母細(xì)胞；獲取的卵母細(xì)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。A病毒是一種DNA病毒，外殼蛋白具有抗原性，能

13、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(xì)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(xì)胞。該 B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合時(shí)，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” “ DNA”“ RNA”。)誘導(dǎo)細(xì)胞融合后，需要用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，目的是去除 。而后，還需進(jìn)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(xì)胞。該培養(yǎng)基還需添加的物質(zhì)是原因是。（2）思路二：利用基因工程制備疫苗獲彳導(dǎo)A病毒外殼蛋白基因 m：用Xho I和Sal I兩種限制性核酸內(nèi)切酶

14、分別處理A病毒的DNA ,酶切甲乙位點(diǎn)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。，加 1 Sai 1酶口 St/ I VAo 1*1 IL j 11-一誦的;；國I梆切位點(diǎn)圖1*12電泳結(jié)果小意圖將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(dá)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(xì)胞， 將雞胚細(xì)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(xì)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 ?！敬鸢浮浚?）A病毒的外殼蛋白糖蛋白

15、未融合的細(xì)胞和同種核融合成的細(xì)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(xì)胞合成 血清、血漿等一些天然成分人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚（2）乙可同時(shí)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(xì)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(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì) 胞互相凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞發(fā)生融合。誘導(dǎo)細(xì)胞融合后，需用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。在該培養(yǎng)基上，未融合的細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會死亡，只有融合的雜種細(xì)胞才能生長。因此

16、用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選的目的是去除未融合的細(xì)胞和融合的具有同種核的 細(xì)胞。對上述經(jīng)過選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)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(xì)胞。最后，將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)。由于人們對細(xì)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(diǎn)及完全酶切產(chǎn)物的分離結(jié)果可知，用Xho I和Sall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Sall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(shí)預(yù)防 A病毒和牛痘病

17、毒，存在較大優(yōu)勢。2018全球癌癥統(tǒng)計(jì)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(xì)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)胧荏w細(xì)胞內(nèi)。(3)研究發(fā)現(xiàn)：奧曲肽能夠抑制癌細(xì)胞增殖。如圖表示將不同濃度的奧曲肽處理組分別培養(yǎng)24h、48h、72h,測定細(xì)胞生長情況并計(jì)算抑制率。由圖中結(jié)果可知，奧曲肽作用 h

18、抑制效果最顯著。奧曲肽對癌細(xì)胞的抑制率受的影響。在培養(yǎng)過程中，癌細(xì)胞雖然不具有 的生長特點(diǎn)，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(shí)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： 。【答案】(1)抗原用作診斷試劑(2)重組DNA (或基因表達(dá)載體”)(3)48作用時(shí)間和濃度接觸抑制更換培養(yǎng)液(4)離體的紅豆杉樹皮細(xì)胞脫分化 愈傷組織一提取紫杉醇【解析】(1)利用抗原一抗體的特異性結(jié)合，可以定向、定位找到癌細(xì)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(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定。因此將基因表達(dá)載體包埋于脂質(zhì)體中，便于利用膜的融合將