江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中生物第二章細(xì)胞工程微專題植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程的綜合考查分層作業(yè)蘇教版選擇性必修3

第二章微專題植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程的綜合考查1.下圖為哺乳動(dòng)物細(xì)胞工程相關(guān)操作的示意圖,b、c為不同的體細(xì)胞。下列分析錯(cuò)誤的是()A.方法一獲得的為克隆動(dòng)物,a、b一般為同種生物的細(xì)胞,其中a為卵母細(xì)胞B.若通過(guò)方法一獲得高產(chǎn)奶牛,則b細(xì)胞為高產(chǎn)奶牛的體細(xì)胞C.方法二中的b、c可以是同種生物的細(xì)胞,也可以是不同種生物的細(xì)胞D.用方法二獲得雜交細(xì)胞與植物體細(xì)胞雜交的誘導(dǎo)融合方法完全相同2.下表表示高等動(dòng)植物親代個(gè)體產(chǎn)生新個(gè)體的3種不同途徑。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()生物途徑主要流程動(dòng)植物甲親代個(gè)體→受精卵→新個(gè)體植物乙親代個(gè)體→體細(xì)胞→試管苗→新個(gè)體動(dòng)物丙親代個(gè)體→核移植細(xì)胞→早期胚胎→新個(gè)體A.表中獲得新個(gè)體最簡(jiǎn)單的途徑是甲途徑B.相比于甲途徑,乙、丙途徑可快速繁殖優(yōu)良品種C.丙途徑中早期胚胎→新個(gè)體的流程需要采用胚胎移植技術(shù)D.若從乙途徑獲得的新個(gè)體中取一小塊組織進(jìn)行體外培養(yǎng),則需要先用鹽酸解離3.下圖表示科學(xué)家利用灘涂野耐鹽大豆和普通高產(chǎn)大豆進(jìn)行體細(xì)胞雜交,培育“耐鹽—高產(chǎn)大豆”新品種的過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)圖中①過(guò)程使用了酶去除細(xì)胞壁,獲得植物的原生質(zhì)體。

(2)②過(guò)程一般用作為化學(xué)誘導(dǎo)劑,使兩種細(xì)胞的原生質(zhì)體融合。若②過(guò)程形成的細(xì)胞均是由2個(gè)細(xì)胞融合而來(lái)的,則經(jīng)過(guò)該過(guò)程后,產(chǎn)生的融合細(xì)胞最多有種。

(3)圖中④⑤過(guò)程運(yùn)用的技術(shù)是,體現(xiàn)出植物細(xì)胞具有全能性,其中步驟⑤是過(guò)程。

(4)科學(xué)家在甲瓶的培養(yǎng)基中加入了0.6%的NaCl溶液,發(fā)現(xiàn)僅有部分細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛鷤M織,未轉(zhuǎn)變?yōu)橛鷤M織的細(xì)胞是(填“灘涂野耐鹽大豆細(xì)胞”“普通高產(chǎn)大豆細(xì)胞”或“雜種細(xì)胞”)。

4.[2023江蘇淮安淮陰中學(xué)高三質(zhì)量檢測(cè)]科學(xué)家利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功獲得了“番茄—馬鈴薯”雜種植株。為了便于雜種細(xì)胞的篩選和鑒定,科學(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì),其培育過(guò)程如下圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:(1)過(guò)程①為,細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是。

(2)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理有。

(3)誘導(dǎo)植物的原生質(zhì)體融合常用(化學(xué)法)。在鑒定雜種原生質(zhì)體時(shí)可用顯微鏡觀察,根據(jù)細(xì)胞質(zhì)膜表面熒光的不同可觀察到種不同的原生質(zhì)體(只考慮細(xì)胞兩兩融合的情況),當(dāng)觀察到時(shí),可判斷該原生質(zhì)體是由番茄原生質(zhì)體和馬鈴薯原生質(zhì)體融合而成的。

(4)過(guò)程③和過(guò)程④依次為,過(guò)程④中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是。

(5)若雜種細(xì)胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體,則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于植株。

5.犬細(xì)小病毒(CPV)感染幼犬后會(huì)引發(fā)出血性腸炎或心肌炎,VP2蛋白是其主要的抗原。下圖是利用小鼠制備抗CPV單克隆抗體的基本流程示意圖。回答下列問(wèn)題:(1)以犬細(xì)小病毒VP2蛋白作為疫苗比較安全,其原因是VP2蛋白自身沒(méi)有感染能力,但保留有抗原性,能引起人體的免疫反應(yīng),從而獲得已免疫的B淋巴細(xì)胞。

(2)在體外融合時(shí)需要誘導(dǎo),與誘導(dǎo)植物的原生質(zhì)體融合不同的是圖中還可用誘導(dǎo)融合。

(3)圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基從功能上屬于。篩選2含多次篩選,篩選所依據(jù)的基本原理是。兩次篩選后的所需細(xì)胞群應(yīng)具備的特點(diǎn)是。

(4)在體外進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),需要提供95%的空氣和5%的CO2的氣體環(huán)境,分別是為了。

(5)獲得的單克隆抗體最終可以從(寫(xiě)出兩個(gè)場(chǎng)所)中提取。

6.克隆是英文“clone”的音譯,原意是指以無(wú)性繁殖或營(yíng)養(yǎng)繁殖的方式將幼苗或嫩枝插條培育成植物,如扦插和嫁接;現(xiàn)在是指在個(gè)體、細(xì)胞、基因等不同水平上的無(wú)性增殖物。回答下列相關(guān)問(wèn)題:(1)植物組織培養(yǎng)是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)無(wú)性繁殖新技術(shù),分化的植物細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化和過(guò)程,快速產(chǎn)生大量植株,這些植株的基因型(填“相同”或“不同”)。

(2)克隆動(dòng)物是指用核移植的方法得到的動(dòng)物,下圖表示培育體細(xì)胞克隆猴的基本流程。圖中①表示的細(xì)胞是。若通過(guò)上述過(guò)程得到兩只性別相同的克隆猴,但它們的遺傳性狀不完全相同,不考慮變異,則可能的原因是。

(3)制備單克隆抗體的過(guò)程中,首先利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交細(xì)胞,再經(jīng)過(guò)、抗體檢測(cè)和多次篩選,從中篩選出能的雜交細(xì)胞,培養(yǎng)這些細(xì)胞可以獲得單克隆抗體。

7.下圖甲、乙分別是單克隆抗體的制備過(guò)程示意圖和克隆羊的培育過(guò)程示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:(1)圖甲和圖乙所示的過(guò)程中,都必須用到的動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)手段是。

(2)圖甲中②過(guò)程可用與植物細(xì)胞融合操作不同的方法,在誘導(dǎo)下完成。③過(guò)程中至少涉及兩次篩選:第一次是利用進(jìn)行初步篩選,第二次是利用的方法篩選出既能大量增殖,又能產(chǎn)生特異性抗體的雜交細(xì)胞。

(3)圖乙過(guò)程的技術(shù)具有多種用途,但是不能。

A.有選擇地繁殖某一性別的家畜B.繁殖家畜中的優(yōu)良個(gè)體C.用于保存物種D.改變動(dòng)物的核基因(4)在現(xiàn)有技術(shù)條件下,還不能將從動(dòng)物體內(nèi)分離出來(lái)的成熟的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成一個(gè)新個(gè)體,而是必須將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中才能發(fā)育成新個(gè)體,你認(rèn)為原因最可能是。

A.卵細(xì)胞大,便于操作B.卵細(xì)胞含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多C.卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞核的全能性得到表達(dá)D.重組細(xì)胞才具有全能性微專題植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程的綜合考查1.D植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中誘導(dǎo)植物體細(xì)胞融合的方法有物理法、化學(xué)法,誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有物理法、化學(xué)法、生物法(滅活的病毒誘導(dǎo)法),其中滅活的病毒誘導(dǎo)法為誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合特有的方法,二者不完全相同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.D若從乙途徑獲得的新個(gè)體中取一小塊組織進(jìn)行體外培養(yǎng),不能用鹽酸解離,否則會(huì)殺死細(xì)胞,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.答案(1)纖維素酶和果膠(2)聚乙二醇(PEG)3(3)植物組織培養(yǎng)再分化(4)普通高產(chǎn)大豆細(xì)胞解析(1)植物細(xì)胞壁的成分主要為纖維素和果膠,所以用纖維素酶和果膠酶去除植物的細(xì)胞壁,獲得植物的原生質(zhì)體。(2)植物原生質(zhì)體間的融合需要人工誘導(dǎo),人工誘導(dǎo)的方法分為物理法和化學(xué)法,化學(xué)法一般用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞融合。兩種細(xì)胞的原生質(zhì)體融合有可能是兩個(gè)灘涂野耐鹽大豆細(xì)胞相互融合,有可能是兩個(gè)普通高產(chǎn)大豆細(xì)胞相互融合,也可能是灘涂野耐鹽大豆細(xì)胞和普通高產(chǎn)大豆細(xì)胞相互融合,所以有3種情況。(3)圖中④⑤過(guò)程運(yùn)用的技術(shù)是植物組織培養(yǎng),其體現(xiàn)的原理是植物細(xì)胞的全能性;⑤是由愈傷組織得到試管苗的過(guò)程,叫作再分化。(4)分析題意可知,加入0.6%的NaCl溶液以后,只有具有耐鹽特性的細(xì)胞才能生存,普通高產(chǎn)大豆細(xì)胞不具有耐鹽特性,不能形成愈傷組織,而另外兩種細(xì)胞(灘涂野耐鹽大豆細(xì)胞和雜種細(xì)胞)都具有耐鹽特性,能夠在0.6%的NaCl溶液環(huán)境中存活,能形成愈傷組織。4.答案(1)去除細(xì)胞壁雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁(2)細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性(3)聚乙二醇(PEG)融合法三融合的原生質(zhì)體表面既有紅色熒光,又有綠色熒光(4)脫分化、再分化生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素(5)單倍體解析(1)分析題圖可知,過(guò)程①是用酶解法去除細(xì)胞壁來(lái)獲取原生質(zhì)體,常用的酶是纖維素酶和果膠酶。細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁。(2)植物體細(xì)胞雜交包括的技術(shù)手段有植物細(xì)胞融合和植物組織培養(yǎng)。原生質(zhì)體能發(fā)生融合的生物學(xué)原理是細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性,植物組織培養(yǎng)依據(jù)的生物學(xué)原理是植物細(xì)胞的全能性。(3)植物的原生質(zhì)體融合過(guò)程常利用化學(xué)試劑聚乙二醇(或PEG)誘導(dǎo)融合。在鑒定雜種原生質(zhì)體時(shí)可用顯微鏡觀察,根據(jù)細(xì)胞質(zhì)膜表面熒光的不同可觀察到三種不同的原生質(zhì)體(只考慮細(xì)胞兩兩融合的情況),即番茄原生質(zhì)體自身融合、馬鈴薯原生質(zhì)體自身融合、番茄原生質(zhì)體和馬鈴薯原生質(zhì)體相互融合。根據(jù)題意,紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì),因此當(dāng)觀察到融合的細(xì)胞表面既有紅色熒光,又有綠色熒光時(shí),可判斷該原生質(zhì)體是由番茄原生質(zhì)體和馬鈴薯原生質(zhì)體融合而成的。(4)圖中過(guò)程③為脫分化,過(guò)程④是再分化,其培養(yǎng)基常添加的植物激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素,可影響細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的方向。(5)單倍體是指體細(xì)胞含有本物種配子中染色體數(shù)目的個(gè)體,若雜種細(xì)胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體,則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于單倍體植株。5.(1)體液(2)滅活的病毒(3)選擇培養(yǎng)基抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性既能無(wú)限增殖,又能產(chǎn)生特異性抗體(4)維持細(xì)胞有氧呼吸,維持培養(yǎng)液的pH(5)小鼠腹水和培養(yǎng)液解析(1)VP2蛋白沒(méi)有感染能力,能被宿主細(xì)胞的免疫細(xì)胞強(qiáng)烈識(shí)別,引發(fā)體液免疫,產(chǎn)生抗體,VP2蛋白保留有抗原性。(2)植物的原生質(zhì)體融合可以用化學(xué)法和物理法誘導(dǎo)融合,動(dòng)物細(xì)胞融合除可以用化學(xué)法和物理法誘導(dǎo)融合外,還可以用生物法(滅活的病毒)誘導(dǎo)融合。(3)篩選1是篩選出雜交細(xì)胞,需要用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行選擇,骨髓瘤細(xì)胞兩兩融合的細(xì)胞不能生存。篩選2需要克隆化培養(yǎng)、抗體檢測(cè),依據(jù)的原理是抗原和抗體特異性結(jié)合。兩次篩選出的細(xì)胞既能無(wú)限增殖,又能產(chǎn)生特異性抗體。(4)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的氣體環(huán)境是95%的空氣和5%的CO2,空氣能維持細(xì)胞有氧呼吸,CO2能維持培養(yǎng)液的pH穩(wěn)定。(5)獲取的能產(chǎn)生特異性抗體的雜交細(xì)胞可以進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),也可以注射到小鼠腹腔,最后從培養(yǎng)液和小鼠腹水中提取單克隆抗體。6.(1)再分化相同(2)去核的卵母細(xì)胞兩只克隆猴的細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)相同,但細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)存在差異(3)克隆化培養(yǎng)分泌所需抗體解析(1)離體的植物組織或細(xì)胞在培養(yǎng)了一段時(shí)間以后,會(huì)通過(guò)細(xì)胞分裂形成愈傷組織,由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程,稱為植物細(xì)胞的脫分化。脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng),又可以重新分化成根或芽等器官,這個(gè)過(guò)程叫作再分化。再分化形成的試管苗,移栽到地里可以發(fā)育成完整的植物體。所以植物組織培養(yǎng)是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)無(wú)性繁殖新技術(shù),分化的植物細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化和再分化過(guò)程,快速產(chǎn)生大量植株。由于植物組織培養(yǎng)是無(wú)性繁殖,因此這些植株的基因型相同。(2)分析題圖可知,圖中①表示的細(xì)胞是去核的卵母細(xì)胞,其細(xì)胞質(zhì)適宜核基因的表達(dá),有利于克隆動(dòng)物的成功。兩只克隆猴的細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)相同,但細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)存在差異,因此兩只性別相同的克隆猴,遺傳性狀不完全相同。(3)制備單克隆抗體的過(guò)程中,首先利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交細(xì)胞,雜交細(xì)胞經(jīng)過(guò)克隆化培養(yǎng)、抗體檢測(cè)和多次篩選,從中篩選出能分泌所需抗體的雜交細(xì)胞,培養(yǎng)這些細(xì)胞可以獲得單克隆抗體。7.答案(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(2)滅活的病毒選擇培養(yǎng)基克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)(3)D(4)C解析(1)動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞核移植等,其中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。圖甲表示單克隆抗體的制備過(guò)程,圖乙表示克隆羊的培育過(guò)程,二者都要用到的動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)手段是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。(2)植物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞融合都可以用聚乙二醇融合法、電場(chǎng)誘導(dǎo)融合法,動(dòng)物細(xì)胞融合還可以在滅活的病毒誘導(dǎo)下完成。③