高考生物一輪復(fù)習(xí)課時(shí)分層集訓(xùn)39細(xì)胞工程

課時(shí)分層集訓(xùn)訓(xùn)(三十九)(建議用時(shí)：45分鐘)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第339頁)A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．下圖是植物組織培養(yǎng)的簡(jiǎn)略表示。據(jù)此回答：①eq\o(→,\s\up14(脫分化))②eq\o(→,\s\up14(再分化))③→④(1)①表示____________________，它能被培養(yǎng)成為④的根本原因是______________________________________________________________。(2)②表示________，它與①相比分化程度________，全能性________。(3)若想制作人工種子，應(yīng)該選用________(填編號(hào))。(4)若①是花藥，則④是________，繼續(xù)對(duì)其使用秋水仙素處理可獲得二倍體正常植株。(5)若①是胡蘿卜根尖細(xì)胞，則培養(yǎng)成的④的葉片的顏色是________，這說明根尖細(xì)胞_____________________________________________________。(6)若利用此項(xiàng)技術(shù)制造治療燙傷的藥物一紫草素，培養(yǎng)將進(jìn)行到________(填編號(hào))。[解析](1)①表示離體的植物器官、組織、細(xì)胞或原生質(zhì)體，它能被培養(yǎng)成為④的根本原因是含有發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)。(2)②表示愈傷組織，它與①相比分化程度低，全能性高。(3)若想制作人工種子，應(yīng)該選用③胚狀體。(4)若①是花藥，則④是單倍體植株，由于單倍體植株高度不育，對(duì)其使用秋水仙素處理可獲得純合的二倍體植株。(5)若①是胡蘿卜根尖細(xì)胞，由于根尖細(xì)胞含有控制合成葉綠體的基因，則培養(yǎng)成的④的葉片的顏色是綠色的。(6)若利用此項(xiàng)技術(shù)制造治療燙傷的藥物一紫草素，培養(yǎng)將進(jìn)行到②愈傷組織即可。[答案](1)離體的植物器官、組織、細(xì)胞或原生質(zhì)體植物細(xì)胞具有全能性(2)愈傷組織低高(3)③(4)單倍體植株(5)綠色含有控制合成葉綠體的基因(6)②2．(2018·鷹潭市高三二模)為培育出含β-胡蘿卜素的“黃金大米”，科研人員提出以下兩套培育方案。請(qǐng)分析回答下列問題：(1)甲方案中，β-胡蘿卜素基因能在玉米和水稻體內(nèi)出現(xiàn)相同表達(dá)結(jié)果的原因是______________________________________________________________。若研究人員已知β-胡蘿卜素基因序列，可采用________方法獲得β-胡蘿卜素基因。②過程中可用________技術(shù)檢測(cè)水稻體細(xì)胞DNA上是否插入了β-胡蘿卜素基因。(2)乙方案中，在體細(xì)胞雜交前需要用________________酶除去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，誘導(dǎo)其融合的化學(xué)試劑常用________。通過⑤獲得“黃金大米”幼苗需要________________兩個(gè)過程，依據(jù)的原理是____________。在培養(yǎng)過程中，除了在培養(yǎng)基中添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加________。(3)與傳統(tǒng)育種方法相比，甲、乙兩套方案共同的優(yōu)點(diǎn)是______________________________________________________________。[解析](1)自然界中所有生物共用一套遺傳密碼子，因此一種生物的基因能在另一種生物體內(nèi)表達(dá)；在目的基因序列已知的情況下，可采用人工合成的方法獲得目的基因。檢測(cè)目的基因是否插入受體細(xì)胞可用DNA分子雜交技術(shù)。(2)植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的專一性原理，在植物體細(xì)胞雜交前用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體。誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇。⑤過程中將雜交細(xì)胞培育成雜交植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)包括脫分化和再分化兩個(gè)過程，原理是植物細(xì)胞的全能性。在植物組織培養(yǎng)過程中，除了在培養(yǎng)基中添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加植物激素(生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)。(3)與傳統(tǒng)育種方法相比，基因工程育種和植物細(xì)胞工程育種都能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。[答案](1)所有生物共用一套遺傳密碼人工合成DNA分子雜交(2)纖維素酶和果膠聚乙二醇脫分化和再分化(植物)細(xì)胞的全能性(植物)激素(生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)(3)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(打破生殖隔離)3．根據(jù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖，回答相關(guān)問題。(1)細(xì)胞膜從功能上來說，它是一層________膜。從結(jié)構(gòu)上來說，細(xì)胞膜具_(dá)_______特點(diǎn)。(2)從AaBb培育出AAaaBBbb常用的化學(xué)藥劑作用部位是________，其作用的時(shí)期是________。則AAaaBBbb是________倍體。(3)若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交(即用番茄、馬鈴薯雜交)能否得到雜種植株？為什么？____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中，運(yùn)用的技術(shù)手段是____________，依據(jù)的原理是____________，其中過程②稱為____________，與過程③密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器為________，過程④相當(dāng)于________，⑤過程涉及的分裂方式為________。(5)已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄—馬鈴薯”屬于________倍體植株。[解析](2)從AaBb培育出AAaaBBbb為多倍體育種，需用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，以抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，AAaaBBbb屬于四倍體。(3)由于番茄和馬鈴薯屬于不同的物種，二者之間存在生殖隔離，所以傳統(tǒng)的有性雜交不能得到雜種植株。(4)將雜種細(xì)胞培育成雜種植株利用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其原理是植物細(xì)胞的全能性；圖中的過程②是將馬鈴薯細(xì)胞的原生質(zhì)體和番茄細(xì)胞的原生質(zhì)體進(jìn)行融合，形成融合的原生質(zhì)體；過程③是誘導(dǎo)融合的原生質(zhì)體形成細(xì)胞壁，這與細(xì)胞內(nèi)的高爾基體有重要關(guān)系；過程④是將高度分化的細(xì)胞誘導(dǎo)成未分化的愈傷組織，為脫分化過程；⑤過程為再分化，此過程的細(xì)胞分裂為有絲分裂。(5)馬鈴薯為四倍體，含有四個(gè)染色體組，番茄為二倍體，含有兩個(gè)染色體組，“番茄—馬鈴薯”含有二者的染色體，共六個(gè)染色體組，為六倍體。[答案](1)選擇透過性流動(dòng)性(2)萌發(fā)的種子或幼苗有絲分裂前期四(3)不能，不同種的植物存在生殖隔離(4)植物組織培養(yǎng)細(xì)胞的全能性原生質(zhì)體融合高爾基體脫分化有絲分裂(5)六4．(2018·江西吉安段考)現(xiàn)有A和B兩個(gè)肉牛品種，A品種牛的細(xì)胞組成可表示為A細(xì)胞核、A細(xì)胞質(zhì)，B品種牛的細(xì)胞組成則表示為B細(xì)胞核、B細(xì)胞質(zhì)。請(qǐng)據(jù)此回答問題：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41780172】(1)如果要獲得一頭克隆牛，使其細(xì)胞由A細(xì)胞核和B細(xì)胞質(zhì)組成，基本步驟是從A品種牛體內(nèi)取出體細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)，然后再?gòu)呐囵B(yǎng)細(xì)胞中取出____________注入B品種牛的________卵母細(xì)胞中，經(jīng)過某些刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎被稱為________，將該胚胎移入代孕母牛的________中，通過培育可得到克隆牛。(2)一般來說，要想大量獲得這種克隆牛比較困難，原因之一是卵母細(xì)胞的數(shù)量________，為解決這一問題，可以用________激素處理B品種母牛。(3)克隆牛的產(chǎn)生說明________具有全能性?？寺∨５男誀钪饕憩F(xiàn)________品種牛的特征。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來自________個(gè)親本，細(xì)胞質(zhì)來自________性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成________(填“相同”或“不同”)。[解析](1)動(dòng)物克隆所用的方法是核移植，也就是把動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，然后重組細(xì)胞經(jīng)過某些刺激和培養(yǎng)后可形成重組胚胎，再將該胚胎移入代孕母牛的子宮中最終發(fā)育成克隆動(dòng)物。(2)限制獲取大量克隆動(dòng)物的原因之一是卵母細(xì)胞數(shù)量有限，因而生產(chǎn)上常用促性腺激素處理供體使之產(chǎn)生更多的卵母細(xì)胞。(3)克隆動(dòng)物技術(shù)的成功也說明了動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性，克隆動(dòng)物的遺傳特性和供核個(gè)體基本一致。雜交牛是通過有性生殖產(chǎn)生的，子代的遺傳物質(zhì)來自雙親，而克隆牛子代的遺傳物質(zhì)主要來自供核個(gè)體，故兩者的遺傳物質(zhì)是不相同的。[答案](1)細(xì)胞核去核重組胚胎子宮(2)有限促性腺(3)動(dòng)物細(xì)胞核A兩雌不同5．(2018·江西名校聯(lián)盟五月教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))北京大學(xué)生命科學(xué)院鄧宏魁教授團(tuán)隊(duì)的研究成果——使用4個(gè)小分子化合物的組合，把成年鼠的體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)為“多潛能干細(xì)胞”，該科研成果為帕金森綜合征、腎衰竭等重大疾病進(jìn)行醫(yī)學(xué)治療帶來了新的希望。請(qǐng)回答下列問題：(1)動(dòng)物和人體內(nèi)保留著少數(shù)具有________________的干細(xì)胞。(2)采用32P標(biāo)記的尿嘧啶核糖核苷酸培養(yǎng)小鼠組織細(xì)胞，可檢測(cè)到放射性的具膜結(jié)構(gòu)細(xì)胞器為________，觀察該細(xì)胞器可以使用____________染色。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般是選用幼齡動(dòng)物的器官或組織，原因是其細(xì)胞____________，易于培養(yǎng)。動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)先要獲得單個(gè)細(xì)胞，利用肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí)，常用____________處理，使細(xì)胞分散開來。(4)細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素的目的是____________________；培養(yǎng)箱中充入5%的CO2的主要作用是____________________；此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，主要目的是______________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)動(dòng)物和人體內(nèi)保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的干細(xì)胞，其分裂能力較強(qiáng)，分化程度較低。(2)32P標(biāo)記的尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料，動(dòng)物細(xì)胞的線粒體中含DNA，能轉(zhuǎn)錄生成RNA，故可檢測(cè)到放射性，活性染色劑健那綠可將線粒體染成藍(lán)綠色。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般是選用幼齡動(dòng)物的器官或組織，原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)。制作細(xì)胞懸液時(shí)應(yīng)用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，將肝組織分散成單個(gè)細(xì)胞。(4)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素的目的是防止培養(yǎng)過程中雜菌污染；培養(yǎng)箱中充入5%的CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液適宜的pH；應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，目的是避免培養(yǎng)過程中代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害以及補(bǔ)充消耗的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。[答案](1)分裂和分化能力(2)線粒體健那綠染液(3)分裂能力強(qiáng)胰蛋白酶或膠原蛋白酶(4)防止培養(yǎng)過程中雜菌污染維持培養(yǎng)液的pH避免培養(yǎng)過程中代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害和補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)6．(2018·石家莊高三模擬)單克隆抗體的特點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高、可以大量制備，已被廣泛應(yīng)用于疾病的診斷和治療。用H7N9病毒制備單克隆抗體的流程如下圖所示：(1)過程③常用的方法是__________________________________________。(2)向小鼠體內(nèi)注射抗原蛋白，使小鼠產(chǎn)生________免疫。從小鼠體內(nèi)分離的細(xì)胞Ⅰ是________，細(xì)胞Ⅱ應(yīng)具有的特點(diǎn)是______________________。(3)體外培養(yǎng)細(xì)胞Ⅱ，首先應(yīng)保證其處于________的環(huán)境，其次需要提供充足的營(yíng)養(yǎng)和適宜的溫度。培養(yǎng)箱充入二氧化碳的作用是___________________。(4)對(duì)于轉(zhuǎn)基因成功的細(xì)胞Ⅱ還要進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和________檢測(cè)。(5)若要預(yù)防H7N9禽流感，可用圖中的__________________作為疫苗。[解析](1)基因工程中將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞，常用顯微注射法。(2)向小鼠體內(nèi)注射了抗原后，刺激小鼠將發(fā)生特異性免疫中的體液免疫。從小鼠體內(nèi)分離出能產(chǎn)生抗體的細(xì)胞，即已免疫的B細(xì)胞，也稱漿細(xì)胞。通過基因工程技術(shù)導(dǎo)入了無限增殖調(diào)控基因后，再經(jīng)過檢測(cè)，得到的該細(xì)胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足無菌無毒的環(huán)境，充足營(yíng)養(yǎng)和適宜的pH，其中二氧化碳的作用就是維持培養(yǎng)液的pH。(4)細(xì)胞Ⅱ要大量培養(yǎng)，對(duì)其產(chǎn)生的抗體進(jìn)行檢測(cè)、篩選，以便獲得能產(chǎn)生針對(duì)H7N9抗原的特定抗體的細(xì)胞Ⅱ。(5)傳統(tǒng)的疫苗是脫毒或減毒的病原體，通過圖示過程可知，抗原蛋白就可以刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的特異性免疫，即抗原蛋白可作為預(yù)防H7N9禽流感的疫苗。[答案](1)顯微注射法(2)體液B細(xì)胞(漿細(xì)胞或已免疫B細(xì)胞)既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體(3)無菌、無毒(缺一不可)維持培養(yǎng)液的pH(4)(專一)抗體(5)抗原蛋白B組能力提升7．(2018·江西省贛州市一模)植物組織培養(yǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無病毒植株培育、育種及獲得細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等。結(jié)合下圖中番茄植株的培育過程，回答相關(guān)問題：(1)①過程中通常使用____________酶來獲取植物細(xì)胞原生質(zhì)體，此處使用的外界溶液濃度不宜過小，以防止細(xì)胞原生質(zhì)體________。(2)鋪平板類似于微生物接種，平板培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的除了調(diào)節(jié)滲透壓外，還有________的作用。(3)圖中屬于再分化的過程是________(填序號(hào))。(4)多倍體番茄植株所結(jié)果實(shí)中維生素含量更高，若想培育多倍體番茄，可選擇在圖中的過程③中添加________(物質(zhì))進(jìn)行處理，也可以選擇在過程⑥中添加一定濃度的________(物質(zhì))進(jìn)行處理。(5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的________特性，還可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。(6)“人工種子”由胚狀體，包埋胚狀體的膠質(zhì)以及人造種皮等3部分組成，包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，這是因?yàn)榕郀铙w在萌發(fā)初期不能進(jìn)行________，為了滿足胚狀體代謝的需求，“人造種皮”則必須具有良好的透水、________的性能。[解析](1)植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，通常使用纖維素酶和果膠酶來獲取植物細(xì)胞原生質(zhì)體，此處使用的外界溶液不宜過小，以防止細(xì)胞原生質(zhì)體滲透吸水漲破。(2)培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的除了調(diào)節(jié)滲透壓外，還有提供營(yíng)養(yǎng)的作用。(3)由愈傷組織形成試管苗的過程需經(jīng)過再分化，即圖示的⑨⑩。(4)若想培育多倍體番茄，可在培養(yǎng)基中添加聚乙二醇，促使植物體細(xì)胞融合；也可以在植物體細(xì)胞脫分化后進(jìn)行有絲分裂時(shí)，用秋水仙素處理，使得染色體加倍。(5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)屬于無性繁殖，不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，還可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。(6)胚狀體在萌發(fā)初期不能進(jìn)行光合作用，因此包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，以供胚狀體在萌發(fā)初期細(xì)胞生命活動(dòng)的需要。胚狀體細(xì)胞要進(jìn)行細(xì)胞呼吸等代謝活動(dòng)，因此“人造種皮”則必須具有良好的透水、透氣的性能。[答案](1)纖維素酶和果膠(答纖維素酶也可)吸水漲破(或破裂)(2)提供營(yíng)養(yǎng)(3)⑨⑩(答⑨或⑩均可)(4)聚乙二醇秋水仙素(5)遺傳(6)光合作用透氣8．(2018·河南商丘二模)如圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病(因缺陷導(dǎo)致胰島B細(xì)胞不能正常合成胰島素)的過程圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)圖中①結(jié)構(gòu)表示________；選擇________(時(shí)期)的卵母細(xì)胞去核后作為受體細(xì)胞構(gòu)建重組細(xì)胞A。②所示的細(xì)胞是____________。(2)將健康胰島B細(xì)胞基因?qū)擘谥耙獦?gòu)建____________，這是基因工程的核心；圖中治療糖尿病的操作過程，稱為____________。(3)重組細(xì)胞B在一定的____________作用下可定向分化形成具有正常胰島B細(xì)胞功能的胰島樣細(xì)胞，其根本原因是_____________________________。[解析](1)①結(jié)構(gòu)表示的應(yīng)是細(xì)胞核，而受體細(xì)胞應(yīng)是MⅡ中期的去核卵母細(xì)胞，外源基因應(yīng)導(dǎo)入到囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞中。(2)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞應(yīng)先構(gòu)建基因表達(dá)載體，圖所示的治療方法為體外基因治療。(3)重組細(xì)胞在一定的分化誘導(dǎo)因子作用下，由于基因的選擇性表達(dá)可定向分化形成具有正常胰島B細(xì)胞功能的胰島樣細(xì)胞。[答案](1)細(xì)胞核MⅡ中期(或減數(shù)第二次分裂中期)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞(或胚胎干細(xì)胞)(2)基因表達(dá)載體體外基因治療(3)分化誘導(dǎo)因子基因的選擇性表達(dá)9．(2018·寧夏銀川高考全真模擬)科學(xué)家將某些誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)入小鼠的纖維母細(xì)胞中成功獲取誘導(dǎo)干細(xì)胞，這類細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)可分化為肝細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞等，同時(shí)誘導(dǎo)干細(xì)胞也為單克隆抗體的制備提供了一條新思路，具體過程如圖所示。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：(1)與纖維母細(xì)胞相比，誘導(dǎo)干細(xì)胞分化程度________。過程②的實(shí)質(zhì)是________________。在培養(yǎng)誘導(dǎo)干細(xì)胞時(shí)需要無菌、無毒的環(huán)境，通常需要在培養(yǎng)液中添加一定量的________，以防培養(yǎng)過程中的污染；同時(shí)為了滿足營(yíng)養(yǎng)需求，在人工配制的合成培養(yǎng)基中通常需要加入________等一