10年高考生物真題專題分類21細胞工程練習(xí)含答案

專題21細胞工程考點1植物細胞工程1.(2023山東,14,2分)利用植物細胞培養(yǎng)技術(shù)在離體條件下對單個細胞或細胞團進行培養(yǎng)使其增殖,可獲得植物細胞的某些次生代謝物。下列說法正確的是()A.利用該技術(shù)可獲得某些無法通過化學(xué)合成途徑得到的產(chǎn)物B.植物細胞體積小,故不能通過該技術(shù)進行其產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)C.次生代謝物是植物所必需的,但含量少,應(yīng)選擇產(chǎn)量高的細胞進行培養(yǎng)D.該技術(shù)主要利用促進細胞生長的培養(yǎng)條件提高單個細胞中次生代謝物的含量答案A某些次生代謝物合成過程很復(fù)雜,難以通過化學(xué)合成途徑得到,而利用植物細胞培養(yǎng)技術(shù)可獲得,A正確;可以利用植物細胞培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模培養(yǎng)植物細胞,來大量獲取次生代謝物,B錯誤;次生代謝物不是植物生長所必需的,含量很低,C錯誤;該技術(shù)主要利用促進細胞增殖增加細胞數(shù)量,來提高次生代謝物的產(chǎn)量,D錯誤。2.(2023廣東,12,2分)人參皂苷是人參的主要活性成分?？蒲腥藛T分別誘導(dǎo)人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進行細胞融合,以提高人參皂苷的產(chǎn)率。下列敘述錯誤的是()A.細胞融合前應(yīng)去除細胞壁B.高Ca2+—高pH溶液可促進細胞融合C.融合的細胞即為雜交細胞D.雜交細胞可能具有生長快速的優(yōu)勢答案C植物細胞的細胞壁會阻礙細胞的融合,故植物細胞融合前應(yīng)去除細胞壁,A正確;誘導(dǎo)植物細胞原生質(zhì)體融合的方法有物理法、化學(xué)法,化學(xué)法包括PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等,B正確;細胞融合時既有同種細胞的融合,也有不同種細胞的融合,后者才是所需要的雜交細胞,C錯誤;雜交細胞具有雙方的遺傳物質(zhì),可能具有胡蘿卜細胞生長快速的優(yōu)勢,D正確。3.(2023河北,13,2分)植物細胞懸浮培養(yǎng)是將單個細胞或細胞團進行液體培養(yǎng)增殖的技術(shù)。下列敘述錯誤的是()A.植物細胞懸浮培養(yǎng)的培養(yǎng)基須經(jīng)無菌處理B.經(jīng)纖維素酶和果膠酶充分處理后,植物細胞團分散為單個完整的懸浮細胞C.為使懸浮細胞正常生長,培養(yǎng)基須保持適當(dāng)?shù)臏囟?、pH和滲透壓D.利用懸浮培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)次生代謝物,可減少植物資源的消耗答案B為防止雜菌污染,植物細胞懸浮培養(yǎng)中的外植體需要消毒,培養(yǎng)基及培養(yǎng)器具需要滅菌處理,A正確;纖維素酶和果膠酶處理后,植物細胞去除細胞壁,獲得原生質(zhì)體,B錯誤;由于植物細胞的次生代謝物含量很低,從植物組織中提取會大量破壞植物資源,利用植物細胞懸浮培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)次生代謝物,可減少對植物資源的消耗,D正確。4.(2023江蘇,13,2分)研究者通過體細胞雜交技術(shù),探索利用條斑紫菜和擬線紫菜培育雜種紫菜。下列相關(guān)敘述正確的是()A.從食用紫菜的動物消化道內(nèi)提取蛋白酶,用于去除細胞壁B.原生質(zhì)體需在低滲溶液中長期保存,以防止過度失水而死亡C.檢測原生質(zhì)體活力時可用苯酚品紅或甲紫溶液處理,活的原生質(zhì)體被染色D.聚乙二醇促進原生質(zhì)體融合后,以葉綠體顏色等差異為標志可識別雜種細胞答案D紫菜細胞壁的主要成分為多糖(纖維素、果膠),蛋白酶不能用于去除細胞壁,A錯誤;原生質(zhì)體沒有細胞壁,獲得的原生質(zhì)體若處在低滲溶液中,會吸水漲破,B錯誤;苯酚品紅或甲紫溶液主要用于染色體的染色,檢測原生質(zhì)體活力時常用臺盼藍染色,活的原生質(zhì)體不能被染色,C錯誤;兩種紫菜細胞的葉綠體顏色不同,聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑可促進原生質(zhì)體融合,對于雜種細胞可以葉綠體顏色等差異為標志來進行識別,D正確。易混易錯題中所述兩種紫菜的葉綠體因色素的含量不同而呈現(xiàn)不同的顏色,故可在顯微鏡下觀察葉綠體的顏色來識別雜種細胞。5.(2022浙江1月選考,7,2分)農(nóng)作物秸稈的回收利用方式很多,其中之一是將秸稈碎化后作為食用菌的栽培基質(zhì)。碎化秸稈中纖維所起的作用,相當(dāng)于植物組織培養(yǎng)中固體培養(yǎng)基的()A.瓊脂+蔗糖B.蔗糖+激素C.激素+無機鹽D.無機鹽+瓊脂答案A碎化秸稈作為食用菌栽培基質(zhì)時,其富含的纖維一方面可用于維持基質(zhì)的基本形態(tài),另一方面在食用菌菌絲生長過程中被大量降解并提供碳源,故其作用相當(dāng)于植物組織培養(yǎng)中固體培養(yǎng)基的瓊脂和蔗糖,故選A。6.(2022遼寧,14,2分)藍莓細胞富含花青素等多酚類化合物。在藍莓組織培養(yǎng)過程中,外植體切口處細胞被破壞,多酚類化合物被氧化成褐色醌類化合物,這一過程稱為褐變。褐變會引起細胞生長停滯甚至死亡,導(dǎo)致藍莓組織培養(yǎng)失敗。下列敘述錯誤的是()A.花青素通常存在于藍莓細胞的液泡中B.適當(dāng)增加培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至新鮮培養(yǎng)基的頻率以減少褐變C.在培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑以減少褐變D.宜選用藍莓成熟葉片為材料制備外植體答案D花青素等多酚類化合物通常存在于植物細胞的液泡中,在不同pH條件下使花和果實呈現(xiàn)不同的顏色,A正確;在組織培養(yǎng)過程中,適當(dāng)增加培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至新鮮培養(yǎng)基的頻率,可以剔除易褐變的細胞,減輕多酚類物質(zhì)對培養(yǎng)物的毒害作用,B正確;培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑可以抑制多酚類化合物被氧化成褐色醌類化合物,從而減少褐變,C正確;藍莓成熟葉片中央液泡中富含多酚類化合物,易發(fā)生褐變,D錯誤。7.(2022浙江6月選考,23,2分)下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述,正確的是()A.用自然生長的莖進行組培(組織培養(yǎng))須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒B.培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶內(nèi)外的氣體交換C.組培苗鍛煉時采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石帶菌量低且營養(yǎng)豐富D.不帶葉片的菊花幼莖切段可以通過器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株答案D植物組織培養(yǎng)中對自然生長的莖進行消毒的步驟為“洗滌靈稀釋液浸泡2min→流水沖凈→75%酒精消毒30s→流水沖洗→10%次氯酸鈉溶液消毒10min或0.1%氯化汞溶液消毒5~7min→無菌水多次沖洗”,A錯誤;用專用封口膜封口的目的是防止外界雜菌侵入,且保證瓶內(nèi)外的氣體交換,B錯誤;組培苗鍛煉時采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是其具有透氣性和保水性,C錯誤。易錯辨析器官發(fā)生途徑和體細胞胚發(fā)生途徑器官發(fā)生途徑為外植體→愈傷組織→激素誘導(dǎo)出組織器官(可以先誘導(dǎo)出芽,再誘導(dǎo)出根)→完整植株;體細胞胚發(fā)生途徑為外植體→愈傷組織→激素誘導(dǎo)出胚狀體→完整植株。8.(2021北京,7,2分)研究者擬通過有性雜交的方法將簇毛麥(2n=14)的優(yōu)良性狀導(dǎo)入普通小麥(2n=42)中。用簇毛麥花粉給數(shù)以千計的小麥小花授粉,10天后只發(fā)現(xiàn)兩個雜種幼胚,將其離體培養(yǎng),產(chǎn)生愈傷組織,進而獲得含28條染色體的大量雜種植株。以下表述錯誤的是()A.簇毛麥與小麥之間存在生殖隔離B.培養(yǎng)過程中幼胚細胞經(jīng)過脫分化和再分化C.雜種植株減數(shù)分裂時染色體能正常聯(lián)會D.雜種植株的染色體加倍后能產(chǎn)生可育植株答案C簇毛麥與普通小麥是兩個物種,存在生殖隔離,A正確;在將雜種幼胚離體培養(yǎng)時,幼胚先脫分化形成愈傷組織,繼而再分化出根、莖和葉,長成新植株,B正確;形成的新植株含28條染色體,其中有7條染色體來自簇毛麥,有21條染色體來自普通小麥,在減數(shù)分裂過程中,染色體不能正常聯(lián)會,C錯誤;雜種植株的染色體加倍后,每一條染色體都有與其相同的染色體,在減數(shù)分裂過程中,染色體可以正常聯(lián)會,進而產(chǎn)生可育后代,D正確。9.(2020山東,13,2分)兩種遠緣植物的細胞融合后會導(dǎo)致一方的染色體被排出。若其中一個細胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂,形成的染色體片段在細胞融合后可能不會被全部排出,未排出的染色體片段可以整合到另一個細胞的染色體上而留存在雜種細胞中。依據(jù)該原理,將普通小麥與耐鹽性強的中間偃麥草進行體細胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種,過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細胞B.過程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂C.過程③中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合D.耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段答案C分析題圖可知,①過程是去除植物細胞的細胞壁,該過程需要使用纖維素酶和果膠酶處理細胞,A正確;結(jié)合題干信息分析,過程②的目的是使中間偃麥草原生質(zhì)體中的染色體發(fā)生斷裂,斷裂后的染色體片段可能能保留在雜種植株中,從而可能培養(yǎng)出耐鹽小麥,B正確;過程③是原生質(zhì)體融合的過程,該過程必須借助一定的技術(shù)手段進行人工誘導(dǎo),而人工誘導(dǎo)的方法有物理法和化學(xué)法,滅活的病毒用于動物細胞融合,C錯誤;結(jié)合題干信息和題圖中②的處理,可推斷耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段,D正確。10.(2019北京理綜,4,6分)甲、乙是嚴重危害某二倍體觀賞植物的病害。研究者先分別獲得抗甲、乙的轉(zhuǎn)基因植株,再將二者雜交后得到F1,結(jié)合單倍體育種技術(shù),培育出同時抗甲、乙的植物新品種。以下對相關(guān)操作及結(jié)果的敘述,錯誤的是()A.將含有目的基因和標記基因的載體導(dǎo)入受體細胞B.通過接種病原體對轉(zhuǎn)基因的植株進行抗病性鑒定C.調(diào)整培養(yǎng)基中植物激素比例獲得F1花粉再生植株D.經(jīng)花粉離體培養(yǎng)獲得的若干再生植株均為二倍體答案D本題借助育種相關(guān)知識,考查考生運用所學(xué)知識,分析某些生物學(xué)問題、作出合理判斷的能力;試題通過抗甲、乙病害的植物新品種的培育,體現(xiàn)了科學(xué)思維素養(yǎng)中的演繹與推理要素。基因工程中需將含有目的基因和標記基因的載體導(dǎo)入受體細胞,A正確;通過接種病原體,可在個體生物學(xué)水平上對轉(zhuǎn)基因的植株進行抗病性鑒定,B正確;在花粉離體培養(yǎng)過程中,生長素與細胞分裂素的比例影響脫分化與再分化過程,調(diào)整培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素比例有利于獲得F1花粉再生植株,C正確;經(jīng)花粉離體培養(yǎng)獲得的若干再生植株均為單倍體,D錯誤。11.(2018天津理綜,2,6分)蘆筍是雌雄異株植物,雄株性染色體為XY,雌株為XX;其幼莖可食用,雄株產(chǎn)量高。以下為兩種培育雄株的技術(shù)路線。有關(guān)敘述錯誤的是()A.形成愈傷組織可通過添加植物生長調(diào)節(jié)劑進行誘導(dǎo)B.幼苗乙和丙的形成均經(jīng)過脫分化和再分化過程C.雄株丁的親本的性染色體組成分別為XY、XXD.與雄株甲不同,雄株丁培育過程中發(fā)生了基因重組答案C本題以考查育種的相關(guān)知識為背景,考查學(xué)生獲得信息、解決問題的能力,體現(xiàn)了對科學(xué)思維素養(yǎng)中歸納與概括、模型與建模等方法解決生命現(xiàn)象及規(guī)律的考查。植物組織培養(yǎng)過程中,可利用植物生長調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)愈傷組織的形成與分化,A正確;由花粉形成單倍體幼苗乙、丙的過程包括脫分化、再分化兩個階段,B正確;雄株丁的親本乙、丙由雄株的花粉經(jīng)單倍體育種培育而來,只有植物乙、丙的性染色體組成為XX、YY時,雄株丁的性染色體組成才為XY,C錯誤;雄株丁的培育過程中經(jīng)歷了減數(shù)分裂產(chǎn)生花粉的過程,該過程中發(fā)生了基因重組,D正確。知識拓展植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用植物組織培養(yǎng)過程中,生長素和細胞分裂素兩者用量的比例影響植物細胞的分化方向。生長素用量比細胞分裂素用量比值高時,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低時,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值適中時,促進愈傷組織的形成。12.(2018江蘇單科,8,2分)花藥離體培養(yǎng)是重要的育種手段。如圖是某二倍體植物花藥育種過程的示意圖,下列敘述正確的是()A.為了防止微生物污染,過程①所用的花藥需在70%乙醇中浸泡30minB.過程②的培養(yǎng)基中需添加較高濃度的細胞分裂素以利于根的分化C.過程③逐步分化的植株中可篩選獲得純合的二倍體D.過程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上答案C本題主要考查花藥離體培養(yǎng)的相關(guān)知識。為了防止微生物污染,過程①所用的花藥需在70%乙醇中浸泡約30s,A錯誤;過程②的培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素的比值適中,且生長素含量高于細胞分裂素時,有利于根的分化,B錯誤;進行過程③的愈傷組織經(jīng)過了秋水仙素的處理,故其分化后的植株中可篩選獲得純合的二倍體,C正確;經(jīng)煉苗后的幼苗是能進行光合作用且能獨立進行代謝的植株,故幼苗的生長基質(zhì)中不用添加蔗糖和多種植物激素,D錯誤。13.(2013江蘇單科,11,2分)某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植,可應(yīng)用多種技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗,下列技術(shù)中不能選用的是()A.利用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗B.采用花粉粒組織培養(yǎng)獲得單倍體苗C.采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上D.采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng)答案B本題考查對獲得大量優(yōu)質(zhì)苗的多種技術(shù)手段的分析。為了使優(yōu)質(zhì)苗的生物性狀不發(fā)生性狀分離,可采用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗,也可采用將幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上的方法或用莖尖或幼葉等部位的組織進行植物組織培養(yǎng)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗;花粉粒是減數(shù)分裂的產(chǎn)物,利用花粉粒離體培養(yǎng)得到的是單倍體苗,其高度不育,且會發(fā)生性狀分離,因此B項方案不能選用。14.(2023浙江1月選考,24,15分)甲植物細胞核基因具有耐鹽堿效應(yīng),乙植物細胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應(yīng)。某研究小組用甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交相關(guān)研究,基本過程包括獲取原生質(zhì)體、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、篩選融合細胞、雜種植株再生和鑒定,最終獲得高產(chǎn)耐鹽堿再生植株?；卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)研究目標,在甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交前,應(yīng)檢驗兩種植物的原生質(zhì)體是否具備的能力。為了便于觀察細胞融合的狀況,通常用不同顏色的原生質(zhì)體進行融合,若甲植物原生質(zhì)體采用幼苗的根為外植體,則乙植物可用幼苗的為外植體。

(2)植物細胞壁的主要成分為和果膠,在獲取原生質(zhì)體時,常采用相應(yīng)的酶進行去壁處理。在原生質(zhì)體融合前,需對原生質(zhì)體進行處理,分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的失活。對處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用計數(shù),確定原生質(zhì)體密度。兩種原生質(zhì)體1∶1混合后,通過添加適宜濃度的PEG進行融合;一定時間后,加入過量的培養(yǎng)基進行稀釋,稀釋的目的是。

(3)將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合,在凝固前倒入培養(yǎng)皿,融合原生質(zhì)體分散固定在平板中,并獨立生長、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細胞源于。下列各項中能說明這些愈傷組織只能來自雜種細胞的理由是哪幾項?(A.甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)處理后失活,無法正常生長、分裂B.同種融合的原生質(zhì)體因甲或乙原生質(zhì)體失活而不能生長、分裂C.培養(yǎng)基含有抑制物質(zhì),只有雜種細胞才能正常生長、分裂D.雜種細胞由于結(jié)構(gòu)和功能完整可以生長、分裂)

(4)愈傷組織經(jīng)可形成胚狀體或芽。胚狀體能長出,直接發(fā)育形成再生植株。

(5)用PCR技術(shù)鑒定再生植株。已知甲植物細胞核具有特異性DNA序列a,乙植物細胞質(zhì)具有特異性DNA序列b;M1、M2為序列a的特異性引物,N1、N2為序列b的特異性引物。完善實驗思路:Ⅰ.提取純化再生植株的總DNA,作為PCR擴增的。

Ⅱ.將DNA提取物加入PCR反應(yīng)體系,為特異性引物,擴增序列a;用同樣的方法擴增序列b。

Ⅲ.得到的2個PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)后,若每個PCR擴增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預(yù)期的個條帶,則可初步確定再生植株來自雜種細胞。

答案(1)再生植株葉片(2)纖維素細胞質(zhì)、細胞核血細胞計數(shù)板終止原生質(zhì)體融合(3)一個融合原生質(zhì)體ABD(4)再分化根和芽(5)模板M1、M2電泳1解析(1)根據(jù)研究目標需要得到再生植株,故進行植物體細胞雜交操作前,應(yīng)先檢驗兩種植物的原生質(zhì)體是否具備再生植株的能力。為了便于觀察細胞融合的狀況,通常用不同顏色的原生質(zhì)體進行融合,若甲植物原生質(zhì)體采用幼苗的根為外植體,則乙植物可采用綠色幼苗的葉片為外植體。(2)植物細胞壁的主要成分為纖維素和果膠。為使獲得的雜種細胞具有耐鹽堿效應(yīng)(甲植物的細胞核基因)和高產(chǎn)效應(yīng)(乙植物的細胞質(zhì)基因),在原生質(zhì)體融合前要分別使甲原生質(zhì)體的細胞質(zhì)和乙原生質(zhì)體的細胞核失活。融合后的原生質(zhì)體密度可在顯微鏡下用血細胞計數(shù)板計數(shù)法測定。用適宜濃度的PEG促進融合后,需加入過量的培養(yǎng)基進行稀釋,通過降低PEG濃度,終止原生質(zhì)體融合。(3)由于甲、乙原生質(zhì)體分別破壞了細胞質(zhì)和細胞核,未融合的原生質(zhì)體和同種融合的原生質(zhì)體都不能正常生長、分裂,只有雜種細胞具有完整的核質(zhì)結(jié)構(gòu),可以正常生長、分裂,因此這些愈傷組織只能來自雜種細胞。(4)愈傷組織經(jīng)再分化可形成胚狀體或芽。胚狀體能長出根和芽,直接發(fā)育形成再生植株。(5)PCR技術(shù)鑒定再生植株時,再生植株的總DNA作為PCR擴增的模板,使用特異性引物M1和M2獲得擴增序列a,使用特異性引物N1和N2獲得擴增序列b,若兩個擴增序列在凝膠中均只有一個條帶,則可初步確定再生植株只含甲的細胞核基因和乙的細胞質(zhì)基因,即來自雜種細胞。15.(2023新課標,35,12分)根瘤菌與豆科植物之間是互利共生關(guān)系,根瘤菌侵入豆科植物根內(nèi)可引起根瘤的形成,根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。為了尋找抗逆性強的根瘤菌,某研究小組做了如下實驗:從鹽堿地生長的野生草本豆科植物中分離根瘤菌;選取該植物的莖尖為材料,通過組織培養(yǎng)獲得試管苗(生根試管苗);在實驗室中探究試管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列問題。(1)從豆科植物的根瘤中分離根瘤菌進行培養(yǎng),可以獲得純培養(yǎng)物,此實驗中的純培養(yǎng)物是。

(2)取豆科植物的莖尖作為外植體,通過植物組織培養(yǎng)可以獲得豆科植物的試管苗。外植體經(jīng)誘導(dǎo)形成試管苗的流程是:外植體愈傷組織試管苗。其中①表示的過程是,②表示的過程是。由外植體最終獲得完整的植株,這一過程說明植物細胞具有全能性。細胞的全能性是指。

(3)研究小組用上述獲得的純培養(yǎng)物和試管苗為材料,研究接種到試管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力,其做法是將生長在培養(yǎng)液中的試管苗分成甲、乙兩組,甲組中滴加根瘤菌菌液,讓試管苗長出根瘤。然后將甲、乙兩組的試管苗分別轉(zhuǎn)入的培養(yǎng)液中培養(yǎng),觀察兩組試管苗的生長狀況,若甲組的生長狀況好于乙組,則說明。

(4)若實驗獲得一種具有良好固氮能力的根瘤菌,可通過發(fā)酵工程獲得大量根瘤菌,用于生產(chǎn)根瘤菌肥。根瘤菌肥是一種微生物肥料,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用微生物肥料的作用是(答出2點即可)。

答案(1)根瘤菌(2)脫分化再分化細胞經(jīng)分裂和分化后,仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細胞的潛能(3)不含氮根瘤菌具有固氮能力(4)增進土壤肥力,改良土壤結(jié)構(gòu),促進植物生長解析(1)根據(jù)題干信息“分離根瘤菌進行培養(yǎng),可以獲得純培養(yǎng)物”可知,純培養(yǎng)物是根瘤菌。(2)已經(jīng)分化的細胞可以經(jīng)過脫分化,即失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能,轉(zhuǎn)變成未分化的細胞,進而形成不定形的薄壁組織團塊,即愈傷組織。愈傷組織經(jīng)再分化形成芽、根等器官,發(fā)育成試管苗。細胞全能性的概念見答案。(3)具有固氮能力的固氮菌可以固定空氣中的氮氣,為植物的生長提供氮元素,故應(yīng)將甲、乙兩組的試管苗分別轉(zhuǎn)入不含氮的培養(yǎng)液中培養(yǎng),若甲組生長狀況更好,則說明甲組中滴加的根瘤菌具有固氮能力。(4)見答案。16.[2022浙江6月選考,29(二),8分]回答與植物轉(zhuǎn)基因和植物克隆有關(guān)的問題:(1)在用農(nóng)桿菌侵染的方法進行植物轉(zhuǎn)基因過程中,通常要使用抗生素,其目的一是抑制生長,二是篩選轉(zhuǎn)化細胞。當(dāng)選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度時,通常會出現(xiàn)較多假陽性植株,因此在轉(zhuǎn)基因前需要對受體進行抗生素的檢測。

(2)為提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率,植物轉(zhuǎn)基因受體需具有較強的能力和遺傳穩(wěn)定性。對培養(yǎng)的受體細胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測,可通過觀察細胞內(nèi)形態(tài)是否改變進行判斷,也可通過觀察分裂期染色體的,分析染色體組型是否改變進行判斷。

(3)植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達程度的高低主要與受體的基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)和長短等有關(guān)。同時也與受體的取材有關(guān),其中受體為時全能性表達能力最高。

答案(每空1分)(1)農(nóng)桿菌過低敏感性(2)再生細胞核形態(tài)特征和數(shù)量(3)培養(yǎng)時間受精卵解析(1)農(nóng)桿菌一般不攜帶抗生素抗性基因,基因工程操作中,常將目的基因插入Ti質(zhì)粒(經(jīng)人工改造,含抗生素抗性基因)的T-DNA中,再將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌中,這樣使用含相應(yīng)抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)可以抑制不含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌的生長,從而篩選出攜帶重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌。當(dāng)選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度過低時,會導(dǎo)致抗生素不足以抑制不含抗性基因的細胞的生長繁殖,從而出現(xiàn)較多的假陽性植株,因此在轉(zhuǎn)基因前需要對受體進行抗生素的敏感性檢測。(2)植物轉(zhuǎn)基因受體獲得目的基因后需培養(yǎng)成完整植株并可使目的基因穩(wěn)定存在并遺傳給下一代等,因此轉(zhuǎn)基因受體需具有較強的再生能力和遺傳穩(wěn)定性。受體細胞的遺傳物質(zhì)主要分布在細胞核中,通過觀察細胞核的形態(tài)是否改變,可對受體細胞的遺傳穩(wěn)定性進行早期檢測;染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,通過觀察分裂期染色體的形態(tài)特征和數(shù)量,分析染色體組型是否改變也可對受體細胞遺傳穩(wěn)定性進行早期檢測。(3)植物轉(zhuǎn)基因受體全能性的表達程度受多種因素的影響,如培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)、培養(yǎng)時間長短、受體的取材部位和基因型等。一般來說,選取的受體分化程度越低,全能性表達能力越高,選擇受精卵作為受體時全能性表達能力最高。17.[2021浙江1月選考,29(二),8分]三葉青為蔓生的藤本植物,以根入藥。由于野生三葉青對生長環(huán)境要求非?？量?以及生態(tài)環(huán)境的破壞和過度的采挖,目前我國野生三葉青已十分珍稀。(1)為保護三葉青的多樣性和保證藥材的品質(zhì),科技工作者依據(jù)生態(tài)工程原理,利用技術(shù),實現(xiàn)了三葉青的林下種植。

(2)依據(jù)基因工程原理,利用發(fā)根農(nóng)桿菌侵染三葉青帶傷口的葉片,葉片產(chǎn)生酚類化合物,誘導(dǎo)發(fā)根農(nóng)桿菌質(zhì)粒上vir系列基因表達形成和限制性核酸內(nèi)切酶等,進而從質(zhì)粒上復(fù)制并切割出一段可轉(zhuǎn)移的DNA片段(T-DNA)。T-DNA進入葉片細胞并整合到染色體上,T-DNA上rol系列基因表達,產(chǎn)生相應(yīng)的植物激素,促使葉片細胞持續(xù)不斷地分裂形成,再分化形成毛狀根。

(3)剪取毛狀根,轉(zhuǎn)入含頭孢類抗生素的固體培養(yǎng)基上進行多次培養(yǎng),培養(yǎng)基中添加抗生素的主要目的是。最后取毛狀根轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基、置于搖床上進行懸浮培養(yǎng),通過控制搖床的和溫度,調(diào)節(jié)培養(yǎng)基成分中的,獲得大量毛狀根,用于提取藥用成分。

答案(1)遺傳間種(2)DNA聚合酶愈傷組織(3)繼代殺滅發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)速營養(yǎng)元素以及生長調(diào)節(jié)劑的種類和濃度解析(1)三葉青具有遺傳多樣性。在林下種植三葉青,利用了間種技術(shù)。(2)利用發(fā)根農(nóng)桿菌侵染三葉青帶傷口的葉片,葉片產(chǎn)生的酚類化合物可誘導(dǎo)發(fā)根農(nóng)桿菌質(zhì)粒上vir系列基因的表達,進而能從質(zhì)粒上復(fù)制并切割出一段可轉(zhuǎn)移的DNA片段(T-DNA片段),因此推測vir系列基因表達形成了DNA聚合酶和限制性核酸內(nèi)切酶等。T-DNA進入葉片細胞并整合到染色體上后,其上的rol系列基因表達產(chǎn)生相應(yīng)的植物激素,促使葉片細胞先脫分化形成愈傷組織,然后再分化形成毛狀根。(3)將剪取的毛狀根轉(zhuǎn)入含頭孢類抗生素的固體培養(yǎng)基上進行多次繼代培養(yǎng),培養(yǎng)基中添加抗生素的主要目的是殺滅發(fā)根農(nóng)桿菌。將毛狀根轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基、置于搖床上進行懸浮培養(yǎng),通過控制搖床的轉(zhuǎn)速和溫度,調(diào)節(jié)培養(yǎng)基成分中的營養(yǎng)元素和植物生長調(diào)節(jié)劑的種類和濃度,可獲得大量毛狀根,用于提取藥用成分。18.(2020天津,15,10分)某植物有A、B兩品種。科研人員在設(shè)計品種A組織培養(yǎng)實驗時,參照品種B的最佳激素配比(見下表)進行預(yù)實驗。品種B組織培養(yǎng)階段細胞分裂素濃度(μmol/L)生長素濃度(μmol/L)Ⅰ誘導(dǎo)形成愈傷組織m1n1Ⅱ誘導(dǎo)形成幼芽m2n2Ⅲ誘導(dǎo)生根m3n3據(jù)表回答:(1)Ⅰ階段時通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體,原因是。

(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中發(fā)生基因選擇性表達的是階段。

(3)為確定品種A的Ⅰ階段的最適細胞分裂素濃度,參照品種B的激素配比(m1>2.0),以0.5μmol/L為梯度,設(shè)計5個濃度水平的實驗,細胞分裂素最高濃度應(yīng)設(shè)為μmol/L。

(4)Ⅲ階段時,科研人員分別選用濃度低于或高于n3μmol/L的生長素處理品種A幼芽都能達到最佳生根效果,原因是處理幼芽時,選用低濃度生長素時的處理方法為,選用高濃度生長素時的處理方法為。

(5)在階段用秋水仙素對材料進行處理,最易獲得由單個細胞形成的多倍體。

答案(1)細胞分化程度低,容易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(3)m1+1.0(4)浸泡法(長時間處理)沾蘸法(短時間處理)(5)Ⅰ解析(1)在植物組織培養(yǎng)時,一般選莖尖、幼葉等作為外植體的原因是這些部位的細胞分化程度低,容易誘導(dǎo)其脫分化形成愈傷組織。(2)細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達,在形成愈傷組織、幼芽、根的過程中都有細胞分化,所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段都發(fā)生了基因的選擇性表達。(3)為了確定品種A的Ⅰ階段細胞分裂素的最適濃度,以品種B的激素配比為參照,m1>2.0,以0.5μmol/L為梯度設(shè)計5個濃度水平實驗,即m1-1.0、m1-0.5、m1、m1+0.5、m1+1.0,所以最高濃度為m1+1.0。(4)生長素處理幼芽生根的方法有很多,比較簡單的兩類方法是浸泡法和沾蘸法,前者是把幼芽浸泡在配好的生長素溶液中,要求生長素溶液的濃度較低;后者是要求幼芽在濃度較高的生長素溶液中蘸一下,處理時間較短。(5)秋水仙素誘導(dǎo)多倍體的原理主要是抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不能移向兩極,從而引起染色體數(shù)目加倍,形成多倍體。Ⅰ階段形成愈傷組織的過程中細胞發(fā)生了脫分化,分裂能力較強,所以更易獲得多倍體。19.[2020浙江7月選考,29(二),9分]回答與基因工程和植物克隆有關(guān)的問題:(1)天然農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上存在著一段DNA片段(T-DNA),該片段可轉(zhuǎn)移并整合到植物細胞染色體上。為便于轉(zhuǎn)基因植物在組織培養(yǎng)階段的篩選,設(shè)計重組Ti質(zhì)粒時,應(yīng)考慮T-DNA中要有可表達的目的基因,還需要有可表達的。

(2)結(jié)合植物克隆技術(shù)進行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?為獲得轉(zhuǎn)基因植株,農(nóng)桿菌侵染的宿主一般要選用具有優(yōu)良性狀、較高的遺傳穩(wěn)定性、及易被農(nóng)桿菌侵染等特點的植物材料。若植物材料對農(nóng)桿菌不敏感,則可用的轉(zhuǎn)基因方法。

(3)利用帶側(cè)芽的莖段獲得叢狀苗的過程與利用莖段誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織再獲得叢狀苗的過程相比,前者總培養(yǎng)時間,且不經(jīng)歷過程,因而其遺傳性狀穩(wěn)定,是大多數(shù)植物快速繁殖的常用方法。

(4)與發(fā)芽培養(yǎng)基相比,配制轉(zhuǎn)基因叢狀苗生根培養(yǎng)基時,可根據(jù)實際情況適當(dāng)添加,促進叢狀苗基部細胞分裂形成愈傷組織并進一步分化形成,最終形成根。還可通過改變MS培養(yǎng)基促進生根,如(A.提高蔗糖濃度B.降低培養(yǎng)基濃度C.提高大量元素濃度D.不添加瓊脂)。

答案(1)抗性基因(2)全能性表達充分顯微注射(3)短脫分化(4)生長素根的分生組織B解析(1)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育轉(zhuǎn)基因植物時,為便于檢測Ti質(zhì)粒中的T-DNA片段是否成功導(dǎo)入植物細胞,T-DNA中既要有可表達的目的基因,也要有可表達的抗性基因。(2)為獲得轉(zhuǎn)基因植株,農(nóng)桿菌侵染的宿主一般要選用易被農(nóng)桿菌侵染,同時性狀優(yōu)良、具有較高的遺傳穩(wěn)定性和全能性表達充分的植物材料。轉(zhuǎn)基因植株培育中,還可采用顯微注射的方法導(dǎo)入目的基因。(3)利用帶側(cè)芽的莖段獲得叢狀苗的過程不經(jīng)歷愈傷組織階段,因此不經(jīng)歷脫分化的過程,其總培養(yǎng)時間較短。(4)與發(fā)芽培養(yǎng)基相比,生根培養(yǎng)基中可適當(dāng)添加生長素,從而促進叢狀苗基部細胞分裂形成愈傷組織并進一步分化形成根的分生組織,最終形成根。還可通過降低MS培養(yǎng)基的濃度促進生根,植物通過根的生長從外界獲取更多養(yǎng)分。20.(2019課標全國Ⅲ,38,15分)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③切取的組織塊中要帶有形成層,原因是。

(3)從步驟⑤到步驟⑥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⑥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,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)遺傳特性無性解析本題借助胡蘿卜根組織塊的組織培養(yǎng)的相關(guān)知識,考查考生理論聯(lián)系實際、綜合運用所學(xué)知識解決生物學(xué)問題的能力;試題通過對組織培養(yǎng)流程的分析考查了科學(xué)思維素養(yǎng)。(1)植物細胞具有全能性,利用已分化的植物細胞通過植物組織培養(yǎng)可以培養(yǎng)成完整植株。(2)形成層細胞分化程度低,全能性較高,更容易誘導(dǎo)形成愈傷組織,進而獲得完整植株。(3)愈傷組織的形成和試管苗的分化需要不同的生長素與細胞分裂素比例,因此誘導(dǎo)愈傷組織的形成階段到分化階段需要不同的培養(yǎng)基。愈傷組織通過再分化過程,最終可形成試管苗。(4)葉綠素的形成需要光,試管苗的發(fā)育也需要光,因此試管苗的誘導(dǎo)階段需要光照。(5)通過植物組織培養(yǎng)獲得植株的方式是無性繁殖的一種,可以保持原品種的遺傳特性。知識拓展組織培養(yǎng)得到植株的兩種常見途徑(1)愈傷組織形成后經(jīng)誘導(dǎo)發(fā)芽形成叢狀苗,再生根形成植株;(2)愈傷組織形成后經(jīng)液體懸浮培養(yǎng)得到單個細胞,誘導(dǎo)形成胚狀體再形成植株。21.(2017海南單科,31,15分)甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料,利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}:(1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體,在一定條件下進行組織培養(yǎng),均能獲得試管苗,其原理是。

(2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到。若要用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗,該細胞應(yīng)具備的條件是(填“具有完整的細胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。

(3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果,該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的,這兩種激素是。A中的愈傷組織是葉肉細胞經(jīng)形成的。

(4)若該種植物是一種雜合體的名貴花卉,要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉,可用組織培養(yǎng)方法繁殖,在培養(yǎng)時,(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體,原因是。

答案(1)綠色葉片和白色花瓣的細胞具有全能性,在一定條件下能發(fā)育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的細胞核(3)細胞分裂素、生長素脫分化(4)不能對雜合體的植株來說,其體細胞的基因型相同,而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同。用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株解析(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞具有全能性。(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。若用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗,細胞必須具有完整的細胞核,才具有發(fā)育為完整個體的一整套遺傳信息。(3)影響植物組織培養(yǎng)的兩種主要激素是細胞分裂素和生長素。愈傷組織是葉肉細胞經(jīng)脫分化形成的。(4)對雜合體而言,花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同,故組織培養(yǎng)得到的植株基因型不同于原植株,不能保留親本性狀。22.(2015天津理綜,7,15分)DHA對腦神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。以A、B兩種單細胞真核藻為親本,利用細胞融合技術(shù)選育高產(chǎn)DHA融合藻。兩種藻特性如下表。親本藻優(yōu)勢代謝類型生長速率[g/(L·天)]固體培養(yǎng)基上藻落直徑DHA含量(‰)A藻自養(yǎng)0.06小0.7B藻異養(yǎng)0.14大無據(jù)表回答:(1)選育的融合藻應(yīng)具有A藻與B藻的優(yōu)點。

(2)誘導(dǎo)融合前需用纖維素酶處理兩種藻,其目的是獲得。

(3)通過以下三步篩選融合藻,步驟可淘汰B藻,步驟可淘汰生長速率較慢的藻落,再通過步驟獲取生產(chǎn)所需的融合藻。

步驟a:觀察藻落的大小步驟b:用不含有機碳源(碳源——生物生長的碳素來源)的培養(yǎng)基進行光照培養(yǎng)步驟c:測定DHA含量(4)以獲得的融合藻為材料進行甲、乙、丙三組試驗,結(jié)果如圖。①甲組條件下,融合藻產(chǎn)生[H]的細胞器是;丙組條件下產(chǎn)生ATP的細胞器是。

②與甲、丙兩組相比,乙組融合藻生長速率較快,原因是在該培養(yǎng)條件下。

甲、乙兩組DHA產(chǎn)量均較高,但實際生產(chǎn)中往往采用甲組的培養(yǎng)條件,其原因是。

答案(1)產(chǎn)生DHA、自養(yǎng)特性快速生長(2)原生質(zhì)體(3)bac(4)①線粒體、葉綠體線粒體②融合藻既能光能自養(yǎng)又能異養(yǎng)融合藻利用光能和簡單的無機物即能生長,不需添加葡萄糖,可降低成本,也可防止雜菌生長解析(1)根據(jù)題干信息“利用細胞融合技術(shù)選育高產(chǎn)DHA融合藻”及表中信息可推斷,融合藻應(yīng)既具有A藻的“自養(yǎng)”和“產(chǎn)DHA”的特點,又具有B藻“快速生長”的優(yōu)點。(2)誘導(dǎo)融合前需利用纖維素酶去掉兩種藻的細胞壁,從而獲得原生質(zhì)體。(3)由于B藻是異養(yǎng)生物,只能利用有機碳源,故通過步驟b可以淘汰B藻。由于A藻生長慢、藻落小而B藻生長快、藻落大,可以通過步驟a觀察藻落大小淘汰生長速率較慢的藻落。最后通過步驟c測定DHA含量較高的藻落即為生產(chǎn)所需的融合藻。(4)①分析坐標圖可知,甲組的融合藻既能進行光合作用又能進行呼吸作用,因此,產(chǎn)生[H]的細胞器有葉綠體和線粒體。丙組融合藻在黑暗中產(chǎn)生ATP的細胞器是線粒體。②乙組融合藻既能利用光能又能利用葡萄糖,屬于既能光能自養(yǎng)又能異養(yǎng)的生物,因此乙組培養(yǎng)條件下融合藻較甲、丙兩組生長快。實際生產(chǎn)中采用甲組的培養(yǎng)條件而不采用乙組培養(yǎng)條件的原因是:甲組融合藻在不添加葡萄糖的情況下就能利用光能和簡單的無機物生長,因此降低了成本,也可防止雜菌生長。23.(2014江蘇單科,29,9分)為了獲得植物次生代謝產(chǎn)物,先用植物外植體獲得愈傷組織,然后在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)。請回答下列問題:(1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)后形成愈傷組織的過程稱為。

(2)在愈傷組織懸浮培養(yǎng)時,細胞干重、蔗糖濃度和pH的變化如圖所示。細胞干重在12d后下降的原因有;培養(yǎng)液中蔗糖的作用是、。

(3)多倍體愈傷組織細胞產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物量常高于二倍體。二倍體愈傷組織細胞經(jīng)處理,會產(chǎn)生染色體加倍的細胞。為檢測愈傷組織細胞染色體數(shù)目,壓片前常用纖維素酶和酶解離愈傷組織。若愈傷組織細胞(2n)經(jīng)誘導(dǎo)處理后,觀察到染色體數(shù)為8n的細胞,合理的解釋是、。

(4)為了更好地獲得次生代謝產(chǎn)物,生產(chǎn)中采用植物細胞的固定化技術(shù),其原理與酵母細胞固定化類似。下列說法正確的有(填序號)。

①選取旺盛生長的愈傷組織細胞包埋②必須在光照條件下培養(yǎng)③培養(yǎng)過程中需通空氣④固定化后植物細胞生長會變慢答案(9分)(1)脫分化(2)蔗糖濃度下降,pH降低提供能源調(diào)節(jié)滲透壓(3)秋水仙素(低溫)果膠經(jīng)加倍到4n的細胞處于有絲分裂后期經(jīng)加倍到8n的細胞處于有絲分裂中期(4)①③④解析(1)外植體經(jīng)脫分化可形成愈傷組織。(2)分析坐標曲線圖,可見12d后培養(yǎng)液中的蔗糖濃度已降至較低,pH也有所下降,因此使得細胞生命活動受阻,細胞干重減小。培養(yǎng)液中的蔗糖可為培養(yǎng)的細胞提供能源,又可調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的滲透壓。(3)二倍體愈傷組織經(jīng)秋水仙素、低溫等人工誘導(dǎo)處理,可產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細胞。植物細胞之間除纖維素外,還存在果膠層,因此可利用纖維素酶和果膠酶解離愈傷組織。愈傷組織細胞(2n)經(jīng)人工誘導(dǎo)后,細胞中染色體數(shù)目加倍成4n,染色體數(shù)為4n的細胞進行有絲分裂,處于有絲分裂后期的細胞中染色體數(shù)為8n;若加倍到4n的細胞經(jīng)誘導(dǎo)后繼續(xù)加倍形成染色體數(shù)為8n的細胞,這樣的細胞再進行有絲分裂,在中期時會看到染色體數(shù)為8n的細胞。(4)通過愈傷組織獲得次生代謝產(chǎn)物時,需選擇生長旺盛的細胞,由于植物細胞進行需氧呼吸,培養(yǎng)過程需通入空氣。愈傷組織細胞沒有葉綠體,不進行光合作用,不需光照。植物細胞固定化后,與外界環(huán)境的物質(zhì)交換能力降低,生長變慢。24.(2013天津理綜,9,15分)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化,并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合,以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖。據(jù)圖回答下列問題:(1)過程①所需的酶是。

(2)過程②后,在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的存在,這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。

(3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓,其作用是。原生質(zhì)體經(jīng)過再生,進而分裂和脫分化形成愈傷組織。

(4)若分析再生植株的染色體變異類型,應(yīng)剪取再生植株和植株的根尖,通過、、染色和制片等過程制成裝片,然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。

(5)采用特異性引物對花椰菜和黑芥基因組DNA進行PCR擴增,得到兩親本的差異性條帶,可用于雜種植株的鑒定。如圖是用該引物對雙親及再生植株1~4進行PCR擴增的結(jié)果。據(jù)圖判斷,再生植株1~4中一定是雜種植株的有。

(6)對雜種植株進行接種實驗,可篩選出具有高抗性的雜種植株。

答案(1)纖維素酶和果膠酶(2)葉綠體(3)保持原生質(zhì)體完整性細胞壁(4)雙親(或花椰菜和黑芥)解離漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌解析(1)去除細胞壁獲得原生質(zhì)體需要用纖維素酶和果膠酶處理。(2)根細胞不含葉綠體,葉肉細胞含有葉綠體,因此通過PEG誘導(dǎo)融合的雜種細胞應(yīng)含有葉綠體,以此作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質(zhì)體失去了細胞壁的保護作用,因此原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇,使原生質(zhì)體處于等滲溶液中,以維持原生質(zhì)體正常形態(tài)。原生質(zhì)體經(jīng)過細胞壁再生,進而分裂和脫分化形成愈傷組織。(4)要判斷染色體變異的類型,應(yīng)剪取再生植株、花椰菜和黑芥植株的根尖,通過解離、漂洗、染色、制片等過程制成裝片,然后進行顯微觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。(5)根據(jù)兩親本的差異性條帶,可知再生植株1、2和4既有花椰菜的條帶,又有黑芥的條帶,因此再生植株1、2和4一定為雜種植株。(6)要篩選出高抗性的雜種植株,應(yīng)進行相應(yīng)的病原體接種實驗,即接種黑腐病菌。25.(2013課標全國Ⅱ,40,15分)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物。回答下列問題:(1)為了培育該新型藥用植物,可取甲和乙的葉片,先用酶和酶去除細胞壁,獲得具有活力的,

再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成組織,然后經(jīng)過形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為。

(2)上述雜種植株屬于多倍體,多倍體是指。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的,而上述雜種植株是可育的,造成這種差異的原因是。

(3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。

答案(15分)(1)纖維素(1分)果膠(1分)原生質(zhì)體(2分)愈傷(2分)再分化(或分化)(2分)植物體細胞雜交技術(shù)(1分)(2)體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體(2分,其他合理答案也給分)在減數(shù)分裂過程中,前者染色體聯(lián)會異常,而后者染色體聯(lián)會正常(3分,其他合理答案也給分)(3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽(1分,答對其中一個即給分)解析本題主要考查植物細胞工程的相關(guān)知識。(1)植物體細胞雜交技術(shù)的流程是先用纖維素酶和果膠酶將植物細胞最外層的細胞壁去除,獲得具有活力的原生質(zhì)體,然后將甲、乙植物的原生質(zhì)體用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合,形成融合細胞,再將融合細胞誘導(dǎo)脫分化,進一步培養(yǎng)形成愈傷組織,最后經(jīng)過再分化形成完整的雜種植株。(2)在植物體細胞雜交過程中,甲、乙兩種植物的二倍體體細胞融合為四倍體細胞,四倍體細胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成四倍體植株,此植物體細胞由于含有三個或三個以上的染色體組,因此屬于多倍體。此四倍體由于含有2個甲植物的染色體組和2個乙植物的染色體組,減數(shù)分裂時聯(lián)會正常,可育。而甲、乙有性雜交的后代細胞中含1個甲植物的染色體組和1個乙植物的染色體組,減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂,不可育。(3)可將經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等材料用人工薄膜包裝后制成人工種子,這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。考點2動物細胞工程1.(2023海南,7,3分)某團隊通過多代細胞培養(yǎng),將小鼠胚胎干細胞的Y染色體去除,獲得XO胚胎干細胞,再經(jīng)過一系列處理,使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎?。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.營養(yǎng)供應(yīng)充足時,傳代培養(yǎng)的胚胎干細胞不會發(fā)生接觸抑制B.獲得XO胚胎干細胞的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異C.XO胚胎干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎倪^程發(fā)生了細胞分化D.若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體,可用該法獲得有功能的卵母細胞用于繁育答案A傳代培養(yǎng)的胚胎干細胞增殖到貼滿瓶壁時會發(fā)生接觸抑制,A錯誤;據(jù)題干“將小鼠胚胎干細胞的Y染色體去除,獲得XO胚胎干細胞”可知,該過程中發(fā)生了染色體數(shù)目變異,B正確;XO胚胎干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎^程中,細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生了變化,即發(fā)生了細胞分化,C正確;若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體,可以通過去除胚胎干細胞的Y染色體等一系列處理獲得有功能的卵母細胞,用于繁殖后代,D正確。2.(2023廣東,3,2分)科學(xué)家采用體外受精技術(shù)獲得紫羚羊胚胎,并將其移植到長角羚羊體內(nèi),使后者成功妊娠并產(chǎn)仔,該工作有助于恢復(fù)瀕危紫羚羊的種群數(shù)量。此過程不涉及的操作是()A.超數(shù)排卵B.精子獲能處理C.細胞核移植D.胚胎培養(yǎng)答案C根據(jù)題干信息,題述過程主要涉及體外受精和胚胎移植技術(shù),體外受精需要對精子進行獲能處理,同時需要對雌性個體使用外源促性腺激素進行超數(shù)排卵處理,A、B均有涉及;在進行胚胎移植前需要對早期胚胎進行培養(yǎng),培養(yǎng)至桑葚胚或者囊胚階段進行胚胎移植,D有涉及;細胞核移植技術(shù)一般用于克隆動物,題述過程沒有涉及,故選C。3.(2023北京,12,2分)甲狀旁腺激素(PTH)水平是人類多種疾病的重要診斷指標。研究者制備單克隆抗體用于快速檢測PTH,有關(guān)制備過程的敘述不正確的是()A.需要使用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)B.需要制備用PTH免疫的小鼠C.利用抗原—抗體結(jié)合的原理篩選雜交瘤細胞D.篩選能分泌多種抗體的單個雜交瘤細胞答案D制備單克隆抗體時,需利用B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合得到雜交瘤細胞,篩選獲得的雜交瘤細胞既能迅速大量增殖,又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體,制備過程中,需要對雜交瘤細胞、骨髓瘤細胞等動物細胞進行動物細胞培養(yǎng),A正確;單克隆抗體制備過程中,給小鼠注射特定抗原(PTH),使其發(fā)生免疫反應(yīng),從而獲得能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞,B正確;單克隆抗體制備過程中,利用抗原—抗體結(jié)合的原理進行第二次篩選,可獲得能分泌所需抗體的雜交瘤細胞,C正確;篩選出的單個雜交瘤細胞具有特異性,通常只能分泌一種抗體,D錯誤。4.(2023遼寧,7,2分)大量懸浮培養(yǎng)產(chǎn)流感病毒的單克隆細胞,可用于流感疫苗的生產(chǎn)。下列敘述錯誤的是()A.懸浮培養(yǎng)單克隆細胞可有效避免接觸抑制B.用于培養(yǎng)單克隆細胞的培養(yǎng)基通常需加血清C.當(dāng)病毒達到一定數(shù)量時會影響細胞的增殖D.培養(yǎng)基pH不會影響單克隆細胞的病毒產(chǎn)量答案D流感病毒無細胞結(jié)構(gòu),需用動物細胞培養(yǎng),培養(yǎng)的動物細胞具有接觸抑制的特點,懸浮培養(yǎng)可有效避免接觸抑制現(xiàn)象的發(fā)生,A正確;動物細胞培養(yǎng)液中需加血清,以補充細胞生長所必需的天然營養(yǎng)成分,B正確;流感病毒為胞內(nèi)寄生,當(dāng)細胞內(nèi)病毒達到一定數(shù)量時,會對細胞的增殖和代謝產(chǎn)生嚴重影響,甚至?xí)?dǎo)致細胞裂解,C正確;病毒的增殖依賴宿主細胞,而培養(yǎng)基的pH會影響宿主細胞生長,故培養(yǎng)基pH會通過影響單克隆細胞的生長影響病毒產(chǎn)量,D錯誤。5.（2021山東，15，2分）一個抗原往往有多個不同的抗原決定簇，一個抗原決定簇只能刺激機體產(chǎn)生一種抗體，由同一抗原刺激產(chǎn)生的不同抗體統(tǒng)稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72注入小鼠體內(nèi)，可利用該小鼠的免疫細胞制備抗p72的單抗，也可以從該小鼠的血清中直接分離出多抗。下列說法正確的是（）注入小鼠體內(nèi)的抗原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響大單抗制備過程中通常將分離出的漿細胞與骨髓瘤細胞融合利用該小鼠只能制備出一種抗p72的單抗p72部分結(jié)構(gòu)改變后會出現(xiàn)原單抗失效而多抗仍有效的情況答案.D單抗制備過程中有多次的篩選和鑒定，注入小鼠體內(nèi)的抗原純度對單抗的純度影響很小，注入小鼠體內(nèi)的抗原純度越高，說明抗原的種類越少，多抗的純度就會越高，A錯誤；單抗制備過程中并不是分離出漿細胞與骨髓瘤細胞融合的，而是融合以后進行篩選，B錯誤；題干信息“也可以從該小鼠的血清中直接分離出多抗”可說明，非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72的表面有多種抗原決定簇，每種抗原決定簇都能刺激機體產(chǎn)生一種抗體，所以利用該小鼠能制備出多種抗p72的單抗，C錯誤；非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72是一種抗原，其表面有多種抗原決定簇，每種抗原決定簇都能刺激機體產(chǎn)生一種抗體，所以p72部分結(jié)構(gòu)改變，會導(dǎo)致改變部位刺激產(chǎn)生的單抗失效，但未改變部位刺激產(chǎn)生的抗體仍然能起作用，所以多抗仍有效，D正確。6.(2022湖北,7,2分)某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長緩慢,其原因不可能的是()A.實驗材料取自小鼠胚胎的腦組織B.為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封C.血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基D.所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性答案A來自小鼠胚胎的腦組織神經(jīng)元細胞分化程度低,生長較快;將培養(yǎng)瓶密封會導(dǎo)致神經(jīng)元細胞缺氧而生長緩慢;高溫會使血清含有的促進細胞生長和增殖所需要的營養(yǎng)物質(zhì)失活,而使神經(jīng)元細胞生長緩慢;人的細胞外液pH近中性,弱酸性的環(huán)境會導(dǎo)致神經(jīng)元細胞生長緩慢,故A項不是導(dǎo)致培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長緩慢的原因。7.(2022湖北,15,2分)納米氧化亞銅是一種納米材料。為了探究納米氧化亞銅對貼壁生長細胞活性的影響,研究者在培養(yǎng)基中添加一定量的納米氧化亞銅,8小時后觀察到細胞萎縮,體積變小,細胞核變大,細胞膜內(nèi)側(cè)出現(xiàn)納米氧化亞銅富集現(xiàn)象,培養(yǎng)瓶中大量貼壁細胞脫落,出現(xiàn)細胞懸浮。根據(jù)該實驗現(xiàn)象,能得出的正確結(jié)論是()A.納米氧化亞銅改變了細胞的貼壁生長習(xí)性B.納米氧化亞銅對該細胞生長有抑制作用C.納米氧化亞銅能通過自由擴散進入細胞D.納米氧化亞銅不影響細胞的新陳代謝答案A細胞貼壁生長會使細胞由于不斷增殖產(chǎn)生接觸抑制,而納米氧化亞銅會使貼壁細胞脫落,出現(xiàn)細胞懸浮,因此納米氧化亞銅改變了細胞的貼壁生長習(xí)性,A正確;根據(jù)題意可知納米氧化亞銅促進了細胞的衰老,B錯誤;由此題干信息“細胞膜內(nèi)側(cè)出現(xiàn)納米氧化亞銅富集現(xiàn)象”,說明納米氧化亞銅能進入細胞,但不能由此推斷是通過自由擴散進入細胞的,C錯誤;納米氧化亞銅會促進細胞衰老,即影響了細胞的新陳代謝,D錯誤。8.(2022江蘇,14,2分)航天員葉光富和王亞平在天宮課堂上展示了培養(yǎng)的心肌細胞跳動的視頻。下列相關(guān)敘述正確的是()A.培養(yǎng)心肌細胞的器具和試劑都要先進行高壓蒸汽滅菌B.培養(yǎng)心肌細胞的時候既需要氧氣也需要二氧化碳C.心肌細胞在培養(yǎng)容器中通過有絲分裂不斷增殖D.心肌細胞在神經(jīng)細胞發(fā)出的神經(jīng)沖動的支配下跳動答案B動物細胞培養(yǎng)液中的某些成分(如血清中的蛋白質(zhì))不耐高溫,A錯誤;O2是細胞代謝所必需的,CO2可維持培養(yǎng)液的pH,培養(yǎng)動物細胞的氣體環(huán)境為95%空氣和5%CO2,B正確;心肌細胞高度分化,高度分化的細胞一般不具有分裂能力,C錯誤;心肌細胞節(jié)律性收縮,受內(nèi)臟運動神經(jīng)控制,是不隨意的,在神經(jīng)細胞釋放的神經(jīng)遞質(zhì)的作用下跳動,D錯誤。9.(2022江蘇,19,3分)(多選)如圖表示利用細胞融合技術(shù)進行基因定位的過程,在人—鼠雜種細胞中人的染色體會以隨機方式丟失,通過分析基因產(chǎn)物進行基因定位。現(xiàn)檢測細胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4種酶活性,只有Ⅱ具有芳烴羥化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脫氫酶活性。下列相關(guān)敘述正確的有()A.加入滅活仙臺病毒的作用是促進細胞融合B.細胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為人—人、人—鼠、鼠—鼠融合細胞C.芳烴羥化酶基因位于2號染色體上,乳酸脫氫酶基因位于11號染色體上D.胸苷激酶基因位于17號染色體上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上答案ACD誘導(dǎo)動物細胞融合的方法有滅活病毒誘導(dǎo)法,故加入滅活仙臺病毒的作用是促進動物細胞融合,A正確;題述三種融合細胞為雜種細胞,都保留了人的部分染色體,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ細胞均為人—鼠融合細胞,B錯誤;根據(jù)題干和題圖可知,只有Ⅱ具有芳烴羥化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脫氫酶活性,由三種融合細胞所保留的人類染色體可知,Ⅱ中特有的染色體為2號染色體,Ⅲ中特有的染色體為17號染色體,Ⅰ、Ⅲ中共有而Ⅱ中沒有的染色體為X染色體,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中共有的染色體為11號染色體,因此芳烴羥化酶基因位于2號染色體上,胸苷激酶基因位于17號染色體上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上,乳酸脫氫酶基因位于11號染色體上,C、D正確。10.(2022北京,11,2分)將黑色小鼠囊胚的內(nèi)細胞團部分細胞注射到白色小鼠囊胚腔中,接受注射的囊胚發(fā)育為黑白相間的小鼠(Mc)。據(jù)此分析,下列敘述錯誤的是()A.獲得Mc的生物技術(shù)屬于核移植B.Mc表皮中有兩種基因型的細胞C.注射入的細胞會分化成Mc的多種組織D.將接受注射的囊胚均分為二,可發(fā)育成兩只幼鼠答案A核移植技術(shù)是將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中,使這個重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎,繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。故題干所述將黑色小鼠囊胚的內(nèi)細胞團部分細胞注射到白色小鼠囊胚腔中,使之發(fā)育成嵌合鼠不屬于核移植,A錯誤。Mc為黑白相間的小鼠,其表皮中具有黑色和白色兩種基因型的細胞,B正確。內(nèi)細胞團細胞將發(fā)育成胎兒的各種組織,C正確;利用胚胎分割技術(shù)將接受注射的囊胚均分為二,可發(fā)育成兩只幼鼠,D正確。11.(2020天津,1,4分)在克隆哺乳動物過程中,通常作為核移植受體細胞的是去核的()A.卵原細胞B.初級卵母細胞C.次級卵母細胞D.卵細胞答案CMⅡ時期的次級卵母細胞里含有促進細胞核全能性表達的物質(zhì),故克隆哺乳動物時常選用去核的MⅡ時期的次級卵母細胞作為核移植的受體細胞,C正確。12.(2020江蘇單科,23,3分)小鼠胚胎干細胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種功能細胞,制備流程如圖所示。下列敘述錯誤的是(多選)()A.為獲得更多的囊胚,采用激素注射促進雄鼠產(chǎn)生更多的精子B.細胞a和細胞b內(nèi)含有的核基因不同,所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶將細胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細胞D.胚胎干細胞和誘導(dǎo)出的各種細胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)答案ABC哺乳動物雄性精液中精子數(shù)量很多,不需要額外注射激素促進精子的產(chǎn)生,為獲得更多的囊胚,應(yīng)采用激素注射促進雌鼠產(chǎn)生更多的卵細胞,A錯誤。細胞a、b都是由同一個受精卵經(jīng)有絲分裂而來的,遺傳物質(zhì)相同,兩者全能性高低不同并不是由遺傳物質(zhì)不同導(dǎo)致的;細胞a為內(nèi)細胞團細胞,分化程度較低,細胞全能性較高,將來發(fā)育成胎兒的各種組織,細胞b為滋養(yǎng)層細胞,分化程度較高,細胞全能性較低,將來發(fā)育成胎膜和胎盤,B錯誤。胰蛋白酶可以催化細胞之間的蛋白質(zhì)分解,進而可獲得分散的胚胎干細胞,C錯誤。胚胎干細胞和誘導(dǎo)出的各種細胞需置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng),O2是細胞代謝所必需的,CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH,D正確。13.(2020浙江7月選考,15,2分)下列關(guān)于病毒的敘述,錯誤的是()A.有的病毒經(jīng)滅活處理后,可用于細胞工程中介導(dǎo)動物細胞的融合B.適當(dāng)增加機體內(nèi)參與免疫的細胞數(shù)量與活性,可提高對新型冠狀病毒的抵御能力C.在某人的分泌物中檢測到新型冠狀病毒,推測該病毒的增殖不依賴于宿主細胞D.用高溫高壓處理病毒使其失去感染能力,原因之一是病毒的蛋白質(zhì)發(fā)生了熱變性答案C動物細胞工程中,可利用滅活的病毒誘導(dǎo)動物細胞融合,A正確;新型冠狀病毒作為病原體,可激發(fā)機體特異性免疫,適當(dāng)增加機體內(nèi)參與免疫的細胞數(shù)量和活性,例如注射免疫活性物質(zhì),刺激機體免疫細胞活化,可提高機體清除病原體的能力,B正確;病毒為專一性活細胞內(nèi)寄生生物,只能在宿主細胞內(nèi)進行增殖,C錯誤;高溫高壓滅菌的原理之一是蛋白質(zhì)在高溫條件下變性,其空間結(jié)構(gòu)被破壞,活性徹底喪失,使得病原體失去侵染、繁殖和致病的能力,D正確。14.(2018江蘇單科,22,3分)如圖為細胞融合的示意圖,下列敘述正確的是(多選)()A.若a細胞和b細胞是植物細胞,需先去分化再誘導(dǎo)融合B.a細胞和b細胞之間的融合需要促融處理后才能實現(xiàn)C.c細胞的形成與a、b細胞膜的流動性都有關(guān)D.c細胞將同時表達a細胞和b細胞中的所有基因答案BC植物細胞壁會阻礙細胞融合,故植物細胞融合前需先用酶解法除去細胞壁,A錯誤;細胞間的融合需在相應(yīng)的誘導(dǎo)處理下才能完成(如電激、聚乙二醇等,動物細胞還可用滅活病毒誘導(dǎo)融合),B正確;細胞融合過程出現(xiàn)了膜的變形,故細胞融合過程與細胞膜流動性有關(guān),C正確;c細胞中具有a、b細胞的全部基因,但這些基因不一定能全部表達,D錯誤。15.(2017江蘇單科,11,2分)牛雄性胚胎中存在特異性H-Y抗原,可在牛早期胚胎培養(yǎng)液中添加H-Y單克隆抗體,篩選胚胎進行移植,以利用乳腺生物反應(yīng)器進行生物制藥。下列相關(guān)敘述正確的是()A.H-Y單克隆抗體由骨髓瘤細胞分泌B.應(yīng)選用原腸胚做雌雄鑒別C.鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D.用H-Y抗原免疫母牛可獲得相應(yīng)抗體答案D本題考查免疫調(diào)節(jié)、基因工程及胚胎工程的相關(guān)內(nèi)容。單克隆抗體由雜交瘤細胞分泌,A錯誤;應(yīng)選用囊胚期滋養(yǎng)層細胞做性別鑒定,B錯誤;因要利用乳腺生物反應(yīng)器進行生物制藥,因此用于胚胎移植的應(yīng)是鑒定后的雌性胚胎,C錯誤;用特定的抗原免疫母?？色@得相應(yīng)的抗體,D正確。知識拓展正確理解生物反應(yīng)器生物反應(yīng)器指用于合成藥物的轉(zhuǎn)基因動物器官。生物反應(yīng)器有乳腺生物反應(yīng)器、膀胱生物反應(yīng)器等。乳腺生物反應(yīng)器要求轉(zhuǎn)基因動物一定為雌性,膀胱生物反應(yīng)器則對轉(zhuǎn)基因動物的性別無要求。16.(2016江蘇單科,9,2分)下列有關(guān)細胞工程的敘述,正確的是()A.PEG是促細胞融合劑,可直接誘導(dǎo)植物細胞融合B.用原生質(zhì)體制備人工種子,要防止細胞破裂C.骨髓瘤細胞經(jīng)免疫處理,可直接獲得單克隆抗體D.核移植克隆的動物,其線粒體DNA來自供卵母體答案D植物細胞融合前需先用酶解法去掉細胞壁,形成原生質(zhì)體,再用PEG促進原生質(zhì)體融合,A錯誤;人工種子是以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子,不用原生質(zhì)體為材料,B錯誤;骨髓瘤細胞需與經(jīng)免疫處理過的B淋巴細胞融合,再經(jīng)篩選培養(yǎng)才能獲得單克隆抗體,C錯誤;動物核移植是將動物的一個細胞的細胞核取出,移入已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中,核移植克隆動物的線粒體DNA來自供卵母體。解題關(guān)鍵仔細審讀抓“關(guān)鍵詞”及相關(guān)知識的掌握是解題的關(guān)鍵。如A項植物細胞需要去細胞壁,不能“直接”融合;B項“人工種子”是用組織培養(yǎng)得到的胚狀體來制備的;C項“免疫處理”處理的不是骨髓瘤細胞。17.(2014浙江理綜,3,6分)下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述,正確的是()A.連續(xù)細胞系的細胞大多具有二倍體核型B.某些癌細胞在合適條件下能逆轉(zhuǎn)為正常細胞C.由多個祖細胞培養(yǎng)形成的細胞群為一個克隆D.未經(jīng)克隆化培養(yǎng)的細胞系細胞具有相同的性狀答案B連續(xù)細胞系是發(fā)生轉(zhuǎn)化了的細胞系,大多數(shù)具有異倍體核型,A錯誤;癌細胞在合適條件下可以發(fā)生不定向的基因突變而逆轉(zhuǎn)為正常細胞,B正確;由一個單細胞培養(yǎng)形成的細胞群為一個克隆,C錯誤;未經(jīng)克隆化培養(yǎng)的細胞系具有異質(zhì)性,D錯誤。17.(2013重慶理綜,2,6分)如圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關(guān)敘述,正確的是()A.①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細胞B.②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成C.③同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性D.④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群答案D本題主要考查單克隆抗體制備的相關(guān)知識。①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的漿細胞;②中使用聚乙二醇或滅活的病毒等,有利于雜交瘤細胞的形成;③同時具有漿細胞和骨髓瘤細胞的特性;④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群。故D項正確。18.(2023湖北,22,16分)某病毒對動物養(yǎng)殖業(yè)危害十分嚴重。我國學(xué)者擬以該病毒外殼蛋白A為抗原來制備單克隆抗體,以期快速檢測該病毒,其主要技術(shù)路線如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)與小鼠骨髓瘤細胞融合前,已免疫的脾細胞(含漿細胞)(填“需要”或“不需要”)通過原代培養(yǎng)擴大細胞數(shù)量;添加脂溶性物質(zhì)PEG可促進細胞融合,該過程中PEG對細胞膜的作用是

。

(2)在雜交瘤細胞篩選過程中,常使用特定的選擇培養(yǎng)基(如HAT培養(yǎng)基),該培養(yǎng)基對和生長具有抑制作用。

(3)單克隆抗體篩選中,將抗體與該病毒外殼蛋白進行雜交,其目的是。

(4)構(gòu)建重組質(zhì)粒需要使用DNA連接酶。下列屬于DNA連接酶底物的是。

答案(1)不需要改變細胞膜結(jié)構(gòu),使兩個細胞接觸處細胞膜的脂類分子發(fā)生疏散和重組,從而導(dǎo)致細胞膜相互親和,促進融合(2)未融合的親本細胞融合的具有同種核的細胞(3)篩選能分泌抗病毒外殼蛋白A單克隆抗體的雜交瘤細胞(4)④解析(1)已免疫脾細胞(含漿細胞)不需要通過原代培養(yǎng)擴大細胞數(shù)量;PEG可以改變細胞膜結(jié)構(gòu),使兩個細胞接觸處細胞膜的脂類分子發(fā)生疏散和重組,從而導(dǎo)致細胞膜相互親和,促進融合。(2)誘導(dǎo)細胞融合后,會出現(xiàn)雜交瘤細胞、未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞,后兩種細胞在HAT培養(yǎng)基中不能生長,雜交瘤細胞可以生長。(3)雜交瘤細胞有多種,需用抗體陽性檢測篩選出能分泌抗病毒外殼蛋白A單克隆抗體的雜交瘤細胞。(4)DNA連接酶催化磷酸二酯鍵的形成,可催化一個DNA片段3'端的羥基與另一個DNA片段5'端的磷酸基團連接起來。19.[2022福建,21（二）]美西螈具有很強的再生能力。研究表明,美西螈的巨噬細胞在斷肢再生的早期起重要作用。為研究巨噬細胞的作用機制,科研人員制備了抗巨噬細胞表面標志蛋白CD14的單克隆抗體,具體方法如下?；卮鹣铝袉栴}:(二)抗CD14單克隆抗體的制備流程如圖2所示:(1)步驟①和步驟⑤分別向小鼠注射和。

(2)步驟②所用的SP2/0細胞的生長特點是。

(3)吸取③中的上清液到④的培養(yǎng)孔中,根據(jù)抗原—抗體雜交原理,需加入進行專一抗體檢測,檢測過程發(fā)現(xiàn)有些雜交瘤細胞不能分泌抗CD14抗體,原因是。

(4)步驟⑥從中提取到大量的抗CD14抗體,用于檢測巨噬細胞。

答案(二)(1)CD14蛋白/CD14抗原分泌抗CD14抗體的雜交瘤細胞(2)能在體外無限增殖(3)CD14蛋白參與形成雜交瘤細胞的B淋巴細胞種類多,有的不能分泌抗CD14抗體(4)小鼠腹水解析(二)(1)步驟①要注射CD14蛋白(CD14抗原)可產(chǎn)生能分泌抗CD14抗體的已免疫的B細胞;步驟⑤向小鼠注射能分泌抗CD14抗體的雜交瘤細胞。(2)步驟②所用的SP2/0細胞為骨髓瘤細胞,其特點是能在體外無限增殖。(3)專一抗體檢測是檢測其中是否含有抗CD14蛋白的抗體,因此用CD14蛋白檢測。由于形成雜交瘤細胞的B淋巴細胞種類多,因此,有些雜交瘤細胞并不能分泌抗CD14抗體。(4)步驟⑥需從小鼠的腹水中提取抗CD14抗體。20.(2022海南,20,13分)以我國科學(xué)家為主的科研團隊將OSNL(即4個基因Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A的縮寫)導(dǎo)入黑羽雞胚成纖維細胞(CEFs),誘導(dǎo)其重編程為誘導(dǎo)多能干細胞(iPS),再誘導(dǎo)iPS分化為誘導(dǎo)原始生殖細胞(iPGCs),然后將iPGCs注射到孵化2.5天的白羽雞胚血管中,最終獲得具有黑羽雞遺傳特性的后代,實驗流程如圖。回答下列問題。(1)CEFs是從孵化9天的黑羽雞胚中分離獲得的,為了獲得單細胞懸液,雞胚組織剪碎后需用處理。動物細胞培養(yǎng)通常需要在合成培養(yǎng)基中添加等天然成分,以滿足細胞對某些細胞因子的需求。

(2)體外獲取OSNL的方法有(答出1種即可)。若要在CEFs中表達外源基因的蛋白,需構(gòu)建基因表達載體,載體中除含有目的基因和標記基因外,還須有啟動子和等。啟動子是識別和結(jié)合的部位,有了它才能驅(qū)動。(3)iPS細胞和iPGCs細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是。

(4)誘導(dǎo)iPS細胞的技術(shù)與體細胞核移植技術(shù)的主要區(qū)別是

。(5)該實驗流程中用到的生物技術(shù)有(答出2點即可)。

答案(1)胰蛋白酶、膠原蛋白酶血清(2)基因文庫法、PCR技術(shù)、人工合成法(任答1種)終止子RNA聚合酶目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終表達出所需要的蛋白質(zhì)(3)基因的選擇性表達(4)誘導(dǎo)iPS細胞的技術(shù)是將已分化的細胞誘導(dǎo)為類似胚胎干細胞的一種細胞(iPS),再誘導(dǎo)iPS分化為誘導(dǎo)原始生殖細胞(iPGCs)的技術(shù);體細胞核移植技術(shù)是將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中,使這個重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎,繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)(5)基因工程、動物細胞培養(yǎng)解析(1)動物細胞培養(yǎng)時,動物組織剪碎后需要用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理一段時間,以便獲得單個細胞。使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)動物細胞時,通常需要添加血清等天然成分,以滿足細胞對某些細胞因子的需求。(2)體外獲取目的基因的方法有多種,如基因文庫法、PCR技術(shù)、人工合成法?；虮磉_載體的組成包括目的基因、標記基因、啟動子、終止子等結(jié)構(gòu),啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,有了啟動子才能驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。(3)iPGCs細胞是由iPS細胞增殖、分化而來的,兩者在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面不同的根本原因是基因的選擇性表達。(4)誘導(dǎo)iPS細胞的技術(shù)與體細胞核移植技術(shù)存在明顯的區(qū)別,主要表現(xiàn)在誘導(dǎo)iPS細胞的技術(shù)是將已分化的細胞誘導(dǎo)為類似胚胎干細胞的一種細胞(iPS),再誘導(dǎo)iPS分化為誘導(dǎo)原始生殖細胞(iPGCs)的技術(shù);而體細胞核移植技術(shù)是將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中,使這個重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎,繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。(5)分析題意可知,該實驗流程中用到的生物技術(shù)有基因工程、動物細胞培養(yǎng)等技術(shù)。21.(2022遼寧,24,10分)某抗膜蛋白治療性抗體藥物研發(fā)過程中,需要表達N蛋白胞外段,制備相應(yīng)的單克隆抗體,增加其對N蛋白胞外段特異性結(jié)合的能力。Ⅰ.N蛋白胞外段抗原制備,流程如圖1圖1(1)構(gòu)建重組慢病毒質(zhì)粒時,選用氨芐青霉素抗性基因作為標記基因,目的是。用脂質(zhì)體將重組慢病毒質(zhì)粒與輔助質(zhì)粒導(dǎo)入病毒包裝細胞,質(zhì)粒被包在脂質(zhì)體(填“雙分子層中”或“兩層磷脂分子之間”)。

(2)質(zhì)粒在包裝細胞內(nèi)組裝出由組成的慢病毒,用慢病毒感染海拉細胞進而表達并分離、純化N蛋白胞外段。

Ⅱ.N蛋白胞外段單克隆抗體制備,流程如圖2圖2(3)用N蛋白胞外段作為抗原對小鼠進行免疫后,取小鼠脾組織用酶處理,制成細胞懸液,置于含有混合氣體的中培養(yǎng),離心收集小鼠的B淋巴細胞,與骨髓瘤細胞進行融合。

(4)用選擇性培養(yǎng)基對融合后的細胞進行篩選,獲得雜交瘤細胞,將其接種到96孔板,進行培養(yǎng)。用技術(shù)檢測每孔中的