江蘇專用2022版高考生物一輪復習限時集訓39細胞工程含解析

江蘇專用2022版高考生物一輪復習限時集訓39細胞工程含解析江蘇專用2022版高考生物一輪復習限時集訓39細胞工程含解析PAGE21-江蘇專用2022版高考生物一輪復習限時集訓39細胞工程含解析細胞工程(建議用時：40分鐘）1．(多選)如圖為煙草植物組織培養(yǎng)過程的流程圖。下列有關敘述錯誤的是（）A．對過程①獲取的根組織塊應做較徹底的滅菌處理B．過程②應根據(jù)要求使用適宜的培養(yǎng)基C．過程③表示脫分化，其實質是基因的選擇性表達D．用X細胞包裹人工種皮可獲得煙草人工種子ACD［對過程①獲取的根組織塊應做消毒處理，而不能進行滅菌處理，A錯誤；過程②為脫分化，應根據(jù)要求使用適宜的培養(yǎng)基,在避光的環(huán)境中進行，否則不會形成愈傷組織，B正確；過程③發(fā)生再分化，其實質是基因的選擇性表達，C錯誤；用胚狀體包裹人工種皮可獲得煙草人工種子，D錯誤.］2．四倍體馬鈴薯（4n＝48)易感青枯病菌(感染后葉片萎蔫)，野生二倍體S.Chacoense(2n＝24）具有天然青枯病抗性基因,科研人員利用如圖所示方法獲得抗青枯病的馬鈴薯植株，相關說法不正確的是（）A．①②需用到纖維素酶和果膠酶處理B．③通常采用PEG誘導原生質體融合C．④過程體現(xiàn)了植物細胞的全能性D．可通過接種青枯病菌檢測雜種植株的抗病效果C[去除植物細胞壁需要用纖維素酶和果膠酶處理，A正確；誘導植物原生質體融合可以用PEG，B正確;④過程是再生植物細胞壁，不能體現(xiàn)細胞的全能性，C錯誤；本實驗的目的是獲得抗青枯病的馬鈴薯植株，所以可以接種青枯病菌檢測雜種植株的抗病效果，D正確。]3．如圖為腎臟上皮細胞培養(yǎng)過程示意圖。下列有關敘述錯誤的是（）甲乙丙丁A．甲→乙過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B．丙過程指細胞在添加血清的合成培養(yǎng)基中原代培養(yǎng)C．丙過程會出現(xiàn)細胞貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象D．丁過程為傳代培養(yǎng),細胞都能進行無限增殖D[甲→乙過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理獲得單細胞懸液然后進行細胞培養(yǎng)，A正確；由分析可知，丙過程指細胞在添加血清的合成培養(yǎng)基中原代培養(yǎng)的過程,B正確；丙過程為原代培養(yǎng)，會出現(xiàn)細胞貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，C正確;丁過程為傳代培養(yǎng)，細胞傳至10～50代會逐漸緩慢，直到完全停止，當繼續(xù)傳代培養(yǎng)時少部分細胞會獲得不死性,這些細胞已經發(fā)生了突變,D錯誤。]4．(多選）(2020·南京市、鹽城市高三二模)三親嬰兒有三個親代，可避免夫妻將某些致病基因傳遞給嬰兒，如圖是三親嬰兒培育流程示意圖，有關敘述錯誤的是()A．精子和兩種卵母細胞取出后需要用獲能液處理B．受精卵發(fā)育成囊胚或原腸胚都能移植到母親子宮內且不會發(fā)生排斥C．三親嬰兒DNA、染色體都由母親、父親、捐獻者共同提供D．三親嬰兒的培育需要使用核移植、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術ABC［精子需要獲能,卵母細胞不需要,A錯誤。受精卵發(fā)育到囊胚或桑椹胚時移植到母體子宮，B錯誤。三親嬰兒DNA由母親、父親、捐獻者共同提供，染色體只來自父親和母親，C錯誤.三親嬰兒的培育需要使用核移植、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術，D正確。]5．開放式光自養(yǎng)微繁技術是無糖與開放相結合的組培方法，即在無糖組培的容器中，在開放培養(yǎng)環(huán)境下，向培養(yǎng)基中加入廣譜抑菌劑，省去嚴格的無菌操作，在提高組培效率的同時降低了生產成本，使更多植物實現(xiàn)組培產業(yè)化成為可能.回答下列問題：（1）植物離體的細胞可通過脫分化形成__________________,其在一定培養(yǎng)條件下可再分化出____________________，進而形成完整的植株,該過程實現(xiàn)的原理是____________________。(2)與傳統(tǒng)植物組織培養(yǎng)相比,開放式光自養(yǎng)微繁技術改變培養(yǎng)基成分,培養(yǎng)基中不再含有糖,而是以______________作為碳源。(3）自養(yǎng)微繁技術中也需要植物激素的作用，當生長素含量高于細胞分裂素時，利于________的分化；當細胞分裂素含量高于生長素時，利于________的分化。(4）與常規(guī)的種子繁殖方法相比，植物微型繁殖技術的特點有________（答出兩點即可）。［解析］（1）根據(jù)植物組織培養(yǎng)過程可知,植物細胞在離體條件下可通過脫分化形成愈傷組織，然后經過再分化過程分化成幼根和芽，進而發(fā)育成完整個體。該過程主要依據(jù)的原理是植物細胞的全能性.(2）由于開放式光自養(yǎng)微繁技術是在開放培養(yǎng)環(huán)境下進行植物組織培養(yǎng),植物可以進行光合作用，可以利用空氣中的CO2作為碳源合成糖類等能源物質供植株利用,所以不需要在培養(yǎng)基中加入糖類等碳源。(3）植物組織培養(yǎng)技術在進行再分化培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中生長素含量高于細胞分裂素時，利于植物根的分化；當細胞分裂素含量高于生長素時,利于植物芽的分化。利用培養(yǎng)基中激素比例的不同對細胞進行誘導分化，從而實現(xiàn)愈傷組織發(fā)育成完整植株的目的。(4)植物組織培養(yǎng)優(yōu)點有很多，比如占用空間小，不受地區(qū)、季節(jié)限制；可以用來培養(yǎng)脫毒作物；培養(yǎng)周期短,可以加快育種過程；可短時間大量繁殖，用于拯救瀕危植物；變異幾率低,可保持原母本的一切遺傳特性。[答案](1)愈傷組織幼根和芽植物細胞的全能性(2）CO2（3）根芽(4)能保持植物原有的遺傳特性繁殖速度快6．下表表示高等動植物親代個體產生新個體的3種不同途徑，請據(jù)表分析并回答問題：生物途徑主要流程動植物甲親代個體→受精卵→胚→新個體植物乙親代個體→體細胞→胚狀體→新個體動物丙親代個體→核移植細胞→早期胚胎→新個體(1）甲、乙、丙途徑中屬于有性生殖的是________，三種途徑中由胚(胚狀體或早期胚胎）發(fā)育成新個體都需要經過細胞的_______.（2）相比于甲，乙、丙途徑在應用上的優(yōu)點是_______。乙途徑依據(jù)的原理是____________，動物一般采用丙途徑而不采用乙途徑繁殖新個體的原因是_______________。(3）丙途徑中，從早期胚胎→新個體的流程中還需要進行的生物工程技術是___________。該途徑獲得的新個體與供核的親代個體性狀不完全相同的原因是__________________。(4）若從乙、丙途徑獲得的新個體中各取一小塊組織進行體外培養(yǎng)。下列敘述錯誤的有________（填字母)。a．前者需先用鹽酸解離，后者需先用胰蛋白酶處理b．前者培養(yǎng)基中一般加入蔗糖,后者一般加入葡萄糖c．前者培養(yǎng)過程需要持續(xù)光照，后者可在暗處培養(yǎng)d．兩者培養(yǎng)過程中均需要保證無菌條件防止雜菌污染［解析]（1）甲表示動植物正常有性生殖的過程；乙表示植物組織培養(yǎng)產生新個體的過程，為無性繁殖；丙表示通過核移植產生新個體的方式,生殖方式為無性繁殖。三種途徑中由胚（胚狀體或早期胚胎)發(fā)育成新個體都需要經過細胞的分裂、分化才能完成新個體的發(fā)育過程。（2）相比于甲，乙、丙途徑在應用上的優(yōu)點是快速繁殖優(yōu)良品種。乙途徑為植物組織培養(yǎng)，該過程的原理是植物體細胞的全能性，由于高度分化的動物體細胞的全能性受到限制，分化潛能弱,故動物繁殖新個體一般采用丙途徑.（3)丙途徑中，從早期胚胎→新個體的流程中還需要進行的生物工程技術是胚胎移植。胚胎移植是動物細胞工程產生新個體的最后一步，該途徑獲得的新個體的遺傳物質由供核的親代的核基因和供質親代的質基因共同組成,進而卵母細胞的細胞質中的遺傳物質會對克隆動物的性狀產生影響，故新個體性狀與供核親本不完全相同。(4）植物組織離體后直接進行組織培養(yǎng)操作時，不需先用鹽酸解離。后者為動物細胞需先用胰蛋白酶處理，分散成單個細胞再進行培養(yǎng)，a錯誤;前者培養(yǎng)過程為植物組織培養(yǎng)，培養(yǎng)基中一般加入蔗糖，后者為動物細胞培養(yǎng)，培養(yǎng)液中一般加入葡萄糖，b正確；前者為植物組織培養(yǎng),前期不需要光，后期需要持續(xù)光照,后者為動物細胞培養(yǎng)可在適宜條件下培養(yǎng)，c錯誤；兩者培養(yǎng)過程中均需要保證無菌條件，這是實驗成功的關鍵，d正確。[答案](1)甲分裂和分化（或分裂、分化、衰老、凋亡等過程)（2）快速繁殖優(yōu)良品種植物體細胞的全能性高度分化的動物體細胞的全能性受到限制，分化潛能弱(3)胚胎移植卵母細胞的細胞質中的遺傳物質會對克隆動物的性狀產生影響（4）ac7．（2020·河北省石家莊市高三質檢）隨著動物細胞工程技術的不斷成熟，使通過核移植技術誘導重組體細胞增殖分化獲得健康的組織器官成為了可能，這為等待器官移植的非遺傳病患者帶來了希望。如圖為通過該技術獲得相應組織器官并進行移植的過程，請回答下列問題:（1）圖中的供體二為________(填“患者”或“健康者”)，細胞①應為________細胞。（2)②為重組細胞，其經過A________（技術手段)形成囊胚，其中④細胞在形態(tài)上具有________特征.（3)B過程需要在培養(yǎng)基中加入________才能獲得相應的組織器官。圖中B→C過程________（填“能”或“不能”)體現(xiàn)細胞的全能性,其理由是_______________________________________。（4）研究表明：已痊愈的新型肺炎患者體內會出現(xiàn)相應抗體，一般抗體的作用會持續(xù)半年或者更長時間.若現(xiàn)已從某位志愿者體內獲得一定量的B淋巴細胞，實驗室有保存的小鼠骨髓瘤細胞，為獲得產生相應抗體的雜交瘤細胞，請寫出關鍵過程____________。[解析]（1)由分析可知，圖中的供體二為患者，細胞①應為健康者提供的（正常的)卵母細胞.(2)②為重組細胞，其經過A早期胚胎培養(yǎng)形成囊胚，其中④胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細胞體積小、細胞核大、核仁明顯的特征.(3)由于胚胎干細胞需經誘導分化形成相應的組織器官,所以B過程需要在培養(yǎng)基中加入分化誘導因子才能獲得相應的組織器官。圖中B→C過程不能體現(xiàn)細胞的全能性,其理由是該過程僅形成組織器官，沒有形成完整個體。（4）若現(xiàn)已從某位志愿者體內獲得一定量的B淋巴細胞，實驗室有保存的小鼠骨髓瘤細胞,為獲得產生相應抗體的雜交瘤細胞的關鍵過程為將獲得的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞進行融合，從融合的產物中分離篩選雜交瘤細胞,從雜交瘤細胞中篩選出產生相應抗體的雜交瘤細胞[答案］（1)患者（正常的)卵母細胞（2)早期胚胎培養(yǎng)細胞體積小、細胞核大、核仁明顯（3）分化誘導因子不能該過程僅形成組織器官，沒有形成完整個體(4)將獲得的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞進行融合，從融合的產物中分離篩選雜交瘤細胞,從雜交瘤細胞中篩選出產生相應抗體的雜交瘤細胞8．近期,5只生物鐘紊亂的體細胞克隆猴登上中國綜合英文期刊《國家科學評論》封面，標志著中國體細胞克隆技術走向成熟。如圖為克隆猴的步驟，請回答下列問題：(1）在各級神經中樞中，與猴子生物節(jié)律控制有關的中樞位于________。除了腦部主生物鐘外，在肝臟、胰臟等器官中還存在局部生物鐘，敲除猴子肝臟細胞中的生物鐘基因后，出現(xiàn)低血糖癥狀,其原因可能是_________________________________________________________________________________.(2)核移植前需將A猴卵母細胞培養(yǎng)至______________期，并進行去核操作，其目的是__________________________。從細胞水平分析，與取B猴體細胞的細胞核進行移植相比,直接將B猴體細胞注入去核A猴卵母細胞的優(yōu)勢是______________________________________________________________。(3）重組細胞進行體外培養(yǎng),需要氣體環(huán)境和無菌、無毒的環(huán)境，其中前者需要的氣體主要是______________;后者的具體操作有______________(答三點）。[解析］(1)與生物節(jié)律控制有關的中樞位于下丘腦.在肝臟、胰臟等器官中還存在局部生物鐘，敲除猴子肝臟細胞中的生物鐘基因后，出現(xiàn)低血糖癥狀，其原因可能是肝臟細胞中的肝糖原分解產生葡萄糖并進入血液中，受生物鐘基因調控。（2)核移植前需將A猴卵母細胞培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期，并進行去核操作，其目的是保證克隆猴的遺傳物質主要來自B猴。從細胞水平分析，與取B猴體細胞的細胞核進行移植相比，直接將B猴體細胞注入去核A猴卵母細胞可以避免取核過程對核造成損傷。（3)重組細胞進行體外培養(yǎng)，需要的氣體環(huán)境主要是O2和CO2;保證無菌無毒環(huán)境的具體操作有對培養(yǎng)皿和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理；在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素；定期更換培養(yǎng)液。［答案］(1）下丘腦肝臟細胞中的肝糖原分解產生葡萄糖并進入血液中，受生物鐘基因調控（2）減數(shù)第二次分裂中保證克隆猴的遺傳物質主要來自B猴避免取核過程對核造成損傷(3)O2和CO2對培養(yǎng)皿和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理；在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素；定期更換培養(yǎng)液9．(2020·濰坊市一中高三模擬）科研人員在雜交瘤細胞的基礎上，獲得了雙雜交瘤細胞，能夠產生雙特異性抗體，該抗體可以同時結合兩種抗原。(1)科研人員將抗原α、β分別注射到小鼠體內，引起機體的________免疫，________分泌相應抗體。（2）科研人員獲得上述小鼠的脾臟細胞，制備兩種雜交瘤細胞.每種雜交瘤細胞產生的抗體結構、與抗原結合的情況如圖1所示.圖1圖2①制備雜交瘤細胞時，需將上述小鼠的脾臟組織，用________處理獲得單細胞后，再與小鼠的骨髓瘤細胞融合，篩選得到兩種雜交瘤細胞。將兩種雜交瘤細胞用________試劑處理促進其融合，在培養(yǎng)基中加入________(天然成分）培養(yǎng)。如果兩種細胞成功融合，則會同時表達出抗體的重鏈A、B和輕鏈a、b，這種細胞稱作雙雜交瘤細胞。②抗體由兩條重鏈和兩條輕鏈組成，重鏈和輕鏈均分為恒定區(qū)和可變區(qū)，兩條重鏈依賴于A1或B1進行組裝(A1與B1相同)，重鏈與輕鏈的組裝依賴于恒定區(qū)A2、a或B2、b（a與b相同）.因此，雙雜交瘤細胞產生的抗體種類較多,其中有一種抗體能同時與抗原α、β結合稱為雙特異性抗體，如圖2.請將A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格中。123456A2B2α③為使雙雜交瘤細胞只產生圖2所示雙特異性抗體，降低純化分離成本，科研人員對重鏈、輕鏈的結構進行改造。改造思路是在A、B、a、b的恒定區(qū)通過改變________，進而改變蛋白質的空間結構，實現(xiàn)“榫卯”式互補組裝的唯一性，這種改造屬于現(xiàn)代生物技術中的________工程.(3）結合雙特異性抗體特點,請分析其在腫瘤治療方面的應用前景:________________________________________________。［解析］（1)抗原進入小鼠體內能夠引起機體的體液免疫，使?jié){細胞分泌抗體.（2)①制備雜交瘤細胞，將小鼠的脾臟組織用胰蛋白酶處理獲得單細胞。動物細胞的融合需要使用PEG進行誘導，再加入動物血清進行培養(yǎng)。②雙抗體是同時含有與抗原α、β結合的抗體。由于1是A2，根據(jù)圖1的結構3為a,2是B2，4是b，5是α,6是β。即答案為:123456A2B2abαβ③蛋白質的空間結構是由氨基酸的種類和排列順序決定，所以可以通過改變氨基酸的種類和排列順序改變蛋白質的空間結構,屬于蛋白質工程。(3)雙抗體可以和兩種抗原結合，所以可以研制與腫瘤細胞和抗腫瘤藥物結合的雙特異性抗體，特異性殺死腫瘤細胞。［答案］（1）體液漿細胞(2）①胰蛋白酶PEG(或“聚乙二醇”）動物血清②123456A2B2abαβ③氨基酸種類(或“序列"）蛋白質（3)研制與腫瘤細胞和抗腫瘤藥物結合的雙特異性抗體,特異性殺死腫瘤細胞10．（多選）(2020·濰坊市高三三模)如圖為某同學構建的細胞工程知識框架。以下相關說法正確的是(）A．圖中①指植物體細胞雜交B．圖中②屬于分子水平上的生物工程技術C．植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)依據(jù)的原理都是細胞的全能性D．動物細胞培養(yǎng)技術和動物細胞融合技術在單克隆抗體制備中都得到了應用AD［結合分析可知,圖中①指植物體細胞雜交，A正確;圖中②屬于細胞水平上的生物工程技術，B錯誤;植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是細胞的全能性，而動物細胞培養(yǎng)依據(jù)的原理是細胞增殖,因為動物細胞培養(yǎng)的結果不是個體，C錯誤;動物細胞培養(yǎng)技術和動物細胞融合技術都是單克隆抗體制備中用到的主要技術手段,D正確。]11．科研人員采用轉基因體細胞克隆技術獲得轉基因綿羊，以便通過乳腺生物反應器生產人凝血因子IX醫(yī)用蛋白，其技術路線如圖。（1)要想目的基因只在乳腺組織中表達，在構建基因表達載體A時，需要將________基因和____________等調控組件重組在一起.(2)將A導入綿羊胎兒成纖維細胞中常用的方法是________。將A導入受精卵能否獲得轉基因綿羊？________,判斷依據(jù)是_______________________________________________________________________________________.(3）核移植的受體應選用________期卵母細胞。(4)移植應選擇胚胎發(fā)育到________階段時進行；轉基因綿羊的性狀基本上與代孕母羊無關的原因是_________________。[解析](1)①過程構建的A是含目的基因的（基因)表達載體.它必須將目的基因人凝血因子IX與乳(腺）蛋白基因的啟動子等調控組件重組在一起，才能通過分泌乳汁來生產人凝血因子IX醫(yī)用蛋白.(2)將A導入綿羊胎兒成纖維細胞中常用的方法是顯微注射法.因為受精卵具有發(fā)育的全能性，將受精卵體外培養(yǎng)成早期胚胎再胚胎移植就可獲得轉基因綿羊。(3)在核移植之前,必須先去掉受體卵細胞的核,目的是保證核遺傳物質來自含目的基因的成纖維細胞，核移植的受體應選用處于MⅡ中期的卵母細胞。(4）移植應選擇胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段時進行；轉基因綿羊的細胞核來源于供核母羊，因此轉基因綿羊的性狀與供核母羊最相似，基本上與代孕母羊無關。[答案］（1）人凝血因子IX乳腺組織特異性表達的啟動子(2）顯微注射法能因為受精卵具有發(fā)育的全能性，將受精卵體外培養(yǎng)成早期胚胎再胚胎移植就可獲得轉基因綿羊(3）MⅡ中（4）桑椹胚或囊胚胚胎的遺傳性狀基本不受受體的任何影響12．EV71是引發(fā)手足口病的一種人腸道病毒。為制備抗EV71的單克隆抗體,科研人員用小鼠進行實驗。(1)將EV71滅活病毒、EV71外殼蛋白VP1和VP2作為________分別注射到3組小鼠體內，引發(fā)小鼠機體的________免疫,產生相應的抗體.（2)多次免疫后，分別取上述3組小鼠的血清和未免疫小鼠血清，測定抗體與抗原的結合強度，結果如圖所示.抗原種類①EV71免疫的小鼠血清抗體________（填“是”或“不是”）單一抗體,判斷依據(jù)是______________________________。②測定各組小鼠血清與非EV71蛋白結合強度,目的是排除______________________的影響。③制備抗EV71單克隆抗體時，選