專題09生物技術(shù)與工程相關(guān)科學(xué)史

專題09生物技術(shù)與工程相關(guān)科學(xué)史實驗概覽目錄索引實驗概覽目錄索引科學(xué)史一：從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程科學(xué)史二：植物細(xì)胞工程的發(fā)展歷程科學(xué)史三：動物細(xì)胞工程的發(fā)展歷程科學(xué)史四：基因工程的發(fā)展歷程核心知識回顧核心知識辨析深化拓展提能題組專項訓(xùn)練（高考真題感知+針對訓(xùn)練）科學(xué)史一：從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程核心知識回顧約9000年前：人們通過自然發(fā)酵或曲種傳代的固體發(fā)酵方法生產(chǎn)其他食品。1857年：法國微生物學(xué)家巴斯德通過實驗證明，酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的。1897年：傳統(tǒng)的固體發(fā)酵開始向半固體發(fā)酵和液體發(fā)酵演變。20世紀(jì)40年代：利用發(fā)酵工程大規(guī)模生產(chǎn)青霉素成為研究的主攻方向。1957年：用微生物生產(chǎn)谷氨酸獲得成功。20世紀(jì)70年代以后：發(fā)酵工程進(jìn)入定向育種的新階段。20世紀(jì)80年代：人類已經(jīng)能夠自動記錄和控制發(fā)酵過程的全部參數(shù)。核心知識辨析1．制作泡菜時，乳酸菌可以將葡萄糖分解成乳酸和CO2()【答案】錯【詳解】制作泡菜時，利用的是乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸的原理進(jìn)行的，該過程中沒有二氧化碳產(chǎn)生。2．熱水短時處理蔬菜的目的是破壞細(xì)胞壁，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)外流，加速發(fā)酵()【答案】錯【詳解】熱水短時處理蔬菜的目的是破壞細(xì)胞膜，有利于營養(yǎng)物質(zhì)流出，加速發(fā)酵，所以該表述錯誤。3．泡菜發(fā)酵期間，乳酸會不斷積累，當(dāng)它的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%～8%時，泡菜的口味、品質(zhì)最佳。（選擇性必修3P6）()【答案】錯誤【詳解】泡菜的口味品質(zhì)最佳是乳酸積累到百分比為0.4%～0.8%。4．若發(fā)酵是微生物的代謝產(chǎn)物，則可采用真空發(fā)酵、吸附發(fā)酵、萃取發(fā)酵等方法進(jìn)行提取()【答案】正確【詳解】如果產(chǎn)品是菌體，可采用過濾，沉淀等方法將菌體從培養(yǎng)液中分離出來；如果產(chǎn)品是代謝產(chǎn)物，可采用真空發(fā)酵、吸附發(fā)酵、萃取發(fā)酵等方法進(jìn)行提取。5．若發(fā)酵產(chǎn)品是酒精等易揮發(fā)物質(zhì)，可在發(fā)酵罐上施以正壓，促進(jìn)酒精從發(fā)酵液中揮發(fā)出來()【答案】錯誤【詳解】若發(fā)酵產(chǎn)品是酒精等易揮發(fā)物質(zhì)，可在發(fā)酵罐上施以負(fù)壓使酒精揮發(fā)，酒精發(fā)酵速率將升高。6．發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是選育菌種()【答案】錯【詳解】發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是在發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵，高考真題剖析1．（2021·江蘇·高考真題）某同學(xué)選用新鮮成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．果酒發(fā)酵時，每日放氣需迅速，避免空氣回流入發(fā)酵容器B．果酒發(fā)酵時，用斐林試劑檢測葡萄汁中還原糖含量變化，磚紅色沉淀逐日增多C．果醋發(fā)酵時，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時D．果醋發(fā)酵時，用重鉻酸鉀測定醋酸含量變化時，溶液灰綠色逐日加深【答案】C【詳解】A、酒精發(fā)酵是利用酵母菌的無氧呼吸，隨著果酒發(fā)酵的進(jìn)行，裝置內(nèi)會產(chǎn)生氣體（二氧化碳），容器內(nèi)壓強(qiáng)大于外界，所以空氣不會回流，A錯誤；B、果酒發(fā)酵時，發(fā)酵液中的葡萄糖不斷被消耗，因此用斐林試劑檢測葡萄汁中還原糖含量變化，磚紅色沉淀逐日減少，B錯誤；C、以酒精為底物進(jìn)行醋酸發(fā)酵，酒精與氧氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生醋酸和水，幾乎沒有氣泡產(chǎn)生，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時，C正確；D、酸性的重鉻酸鉀用于檢測酒精，不能用于測定醋酸含量，D錯誤。限時訓(xùn)練A組(選擇題為單選)1．下列相關(guān)說法中，錯誤的是（

）A．利用發(fā)酵技術(shù)，在鮮奶中加入乳酸菌可制成乳酸制品B．在腐乳制作過程中，毛霉將蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生小分子的肽和氨基酸C．乙醇既是果酒發(fā)酵的產(chǎn)物，也是果醋發(fā)酵的底物，又可以抑制雜菌繁殖D．在啤酒生產(chǎn)的主發(fā)酵階段和后發(fā)酵階段，需將溫度保持在酵母菌的最適生長溫度【答案】D【詳解】A、乳酸菌在無氧的條件下將有機(jī)物分解為乳酸，利用發(fā)酵技術(shù)，在鮮奶中加入乳酸菌可制成乳酸制品，A正確；B、毛霉會分泌蛋白酶，在腐乳制作過程中，可以將蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生小分子的肽和氨基酸，B正確；C、果酒發(fā)酵過程中，酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生乙醇，在酸性缺氧的條件下，其他雜菌不能生長，所以乙醇既是果酒發(fā)酵的產(chǎn)物，在葡萄糖缺乏，氧氣充足的條件下，醋酸菌可以將乙醇氧化為醋酸，所以也是果醋發(fā)酵的底物，又可以抑制雜菌繁殖，C正確；D、在啤酒生產(chǎn)的主發(fā)酵階段需將溫度保持在酵母菌的最適生長溫度，后發(fā)酵階段需將溫度保持在低溫，也就是發(fā)酵溫度，D錯誤。2．早在《詩經(jīng)·邶風(fēng)·谷風(fēng)》中就有“我有旨蓄，亦以御冬”的記載，“旨蓄”就是儲藏的美味食品，如腌制的泡菜等。下列關(guān)于泡菜制作的敘述正確的是（

）A．腌制時間長短不會影響亞硝酸鹽的含量B．條件適宜時蔬菜中的糖轉(zhuǎn)化成醋酸，溶液pH降低C．所需鹽水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%～0.8%D．可通過向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注水保持發(fā)酵所需環(huán)境【答案】D【詳解】A、制作泡菜時腌制時間長短會影響亞硝酸鹽的含量，發(fā)酵過程中，亞硝酸鹽含量呈先上升后下降最終趨于平穩(wěn)的狀態(tài)，A錯誤；B、條件適宜時，乳酸菌會將蔬菜中的糖轉(zhuǎn)化成乳酸，使溶液pH降低，B錯誤；D、制作泡菜的鹽水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～20%，C錯誤；D、乳酸菌需要在無氧環(huán)境下將葡萄糖分解為乳酸，故腌制泡菜時可通過向泡菜壇沿邊水槽注水保持發(fā)酵所需環(huán)境，D正確。3．從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程，發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展為人們提供了豐富多樣的食品和藥物等。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．醋酸菌能以酵母菌的某種代謝產(chǎn)物為原料合成醋酸B．無氧條件下利用大腸桿菌發(fā)酵大規(guī)模生產(chǎn)青霉素C．腐乳味道鮮美是因為毛霉等產(chǎn)生的蛋白酶將蛋白質(zhì)分解為氨基酸和小分子的肽D．甜面醬、醬油、豆豉等都是利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品【答案】B【詳解】A、醋酸菌在缺乏糖源時，能以酒精為原料合成醋酸，A正確；B、青霉素由青霉菌合成，青霉菌為需氧型微生物，需在有氧條件下發(fā)酵，另外，青霉素對許多細(xì)菌具有較強(qiáng)的殺傷性，不宜用細(xì)菌生產(chǎn)青霉素，B錯誤；C、毛霉等產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)分解為氨基酸和小分子的肽，使腐乳味道鮮美、易于消化吸收，C正確；D、除泡菜、果酒、果醋、腐乳外，甜面醬、醬油、豆豉等也是利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品，D正確。4．閱讀下列材料，回答問題。小曲白酒清香純正，以大米、大麥、小麥等為原料，以小曲為發(fā)酵劑釀造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厭氧型微生物酵母菌，還有乳酸菌、醋酸菌等細(xì)菌。釀酒的原理主要是酵母菌在無氧條件下利用葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。傳統(tǒng)釀造工藝流程如圖所示。

關(guān)于小曲白酒的釀造過程，下列敘述錯誤的是（

）A．糖化主要是利用霉菌將淀粉水解為葡萄糖B．發(fā)酵液樣品的蒸餾產(chǎn)物有無酒精，可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測C．若釀造過程中酒變酸，則發(fā)酵壇密封可能不嚴(yán)D．蒸熟并攤晾的原料加入糟醅，立即密封可高效進(jìn)行酒精發(fā)酵【答案】D【詳解】A、糖化過程主要是利用霉菌分泌的淀粉酶將淀粉分解為葡萄糖，A正確；B、可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測，若存在酒精，則酒精與酸性的重鉻酸鉀反應(yīng)呈灰綠色，B正確；C、釀造過程中應(yīng)在無氧條件下進(jìn)行，若密封不嚴(yán)，會導(dǎo)致醋酸菌在有氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生醋酸而使酒變酸，C正確；D、蒸熟并攤晾的原料需要冷卻后才可加入糟醅，不能馬上密封，需要提供氧氣先讓糟醅中的好氧型霉菌將原料中的淀粉糖化，以及讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖，D錯誤。5．某高校采用如圖所示的發(fā)酵罐進(jìn)行葡萄酒發(fā)酵過程的研究，下列敘述正確的是（）A．夏季生產(chǎn)果酒時，常需對罐體進(jìn)行升溫處理B．乙醇為揮發(fā)性物質(zhì)，故發(fā)酵過程中空氣的進(jìn)氣量不宜太大C．正常發(fā)酵過程中罐內(nèi)的壓力會低于大氣壓D．可以通過監(jiān)測發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時終止發(fā)酵【答案】D【詳解】A、果酒發(fā)酵的適宜溫度為18～25℃，因此夏季生產(chǎn)果酒時，常需對罐體進(jìn)行降溫處理，A錯誤；B、乙醇是酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物，因此發(fā)酵過程中不需要通入空氣，B錯誤；C、無氧呼吸產(chǎn)生了二氧化碳，但是沒有消耗氧氣，因此發(fā)酵罐中的氣壓不會低于大氣壓，C錯誤；D、葡萄酒發(fā)酵的原料是糖類，因此可以通過監(jiān)測發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時終止發(fā)酵，D正確。6．發(fā)酵工程在工業(yè)生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用，其生產(chǎn)流程如圖所示。結(jié)合賴氨酸或谷氨酸的生產(chǎn)實際，下列說法錯誤的是（）A．①為誘變育種，②分離、提純產(chǎn)物B．賴氨酸或谷氨酸的生產(chǎn)過程中為使產(chǎn)物源源不斷地產(chǎn)生，可采用連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵方式C．由于賴氨酸或谷氨酸的發(fā)酵菌種為好氧菌，在生產(chǎn)過程中常需增加通氧量D．人工控制微生物代謝的唯一措施是控制生產(chǎn)過程中的各種條件【答案】D【詳解】A、由題意分析可知，圖中①為誘變育種，②為分離、提純產(chǎn)物，A正確；B、延長穩(wěn)定期可以提高代謝物的產(chǎn)量，要達(dá)到這一目的可采用連續(xù)培養(yǎng)的發(fā)酵方式，B正確；C、由于賴氨酸或谷氨酸的發(fā)酵菌種為好氧菌，因此在生產(chǎn)過程中常需增加通氧量，C正確；D、人工控制微生物代謝的措施包括改變微生物遺傳特性、控制生產(chǎn)過程中的各種條件（即發(fā)酵條件）等，D錯誤。B組(選擇題為不定項)1．為保障糧食安全，我國科研人員以富含纖維素的農(nóng)業(yè)殘渣（秸稈）為原料，利用基因工程改造面包酵母使其表面攜帶相關(guān)酶，可同時高效生產(chǎn)人工淀粉和單細(xì)胞蛋白。部分生產(chǎn)工藝如下圖，下列敘述正確的是（

）注：酵母增殖的適宜溫度為28~32℃，適宜pH為4.0~5.0；酵母發(fā)酵的適宜溫度為24~35℃，適宜pH為5.0~5.8A．面包酵母的增殖能促進(jìn)纖維二糖水解及淀粉合成B．生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白時選擇26℃、pH5.5的條件為宜C．本生產(chǎn)過程最宜在不加通氣和攪拌的啤酒發(fā)酵罐中進(jìn)行D．生產(chǎn)前培養(yǎng)基高壓蒸汽滅菌的條件可為121℃、20min【答案】AD【詳解】A、面包酵母表面攜帶促進(jìn)纖維二糖水解的酶和促進(jìn)淀粉合成的酶，因此其增殖能促進(jìn)纖維二糖水解及淀粉合成，A正確；B、生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白需要令酵母菌增殖，適宜溫度為28~32℃，適宜pH為4.0~5.0，B錯誤；C、本生產(chǎn)過程要使面包酵母增殖，應(yīng)當(dāng)在有氧環(huán)境下進(jìn)行，C錯誤；D、在121℃、100kPa條件下處理15~30min，將培養(yǎng)基徹底滅菌，以避免培養(yǎng)基上的微生物影響實驗結(jié)果，D正確。2．科研人員以裙帶菜下腳料根莖為原料，以糧食加工副產(chǎn)品為輔料，通過微生物發(fā)酵技術(shù)開發(fā)裙帶菜醬油，下圖是其生產(chǎn)工藝流程，相關(guān)敘述正確的是（）A．裙帶菜莖、麥麩、豆粕和小麥混合物中的淀粉均可為米曲霉提供碳源和氮源B．蒸料可以殺死原料中的部分雜菌，蒸料后冷卻的目的是防止高溫殺死菌種C．通風(fēng)培養(yǎng)有利于黑曲霉和米曲霉快速生長繁殖、分泌多種水解酶D．鹽濃度過低容易引起酸醅腐敗，濃度過高會抑制蛋白酶活性【答案】BCD【詳解】A、淀粉只含C、H、O，不能提供氮源，A錯誤；B、蒸料在高溫下進(jìn)行，可以殺死部分雜菌。蒸料后要接種菌種，因此蒸料后要先冷卻，防止高溫殺死菌種，B正確；C、黑曲霉和米曲霉是需氧型生物，通風(fēng)培養(yǎng)有利于黑曲霉和米曲霉快速生長繁殖、分泌多種水解酶，C對；D、適宜濃度食鹽有抑制微生物繁殖的作用，鹽濃度過低抑制作用弱，容易引起酸醅腐敗，濃度過高會抑制蛋白酶活性，D正確。3．發(fā)酵工程是指采用工程技術(shù)手段，利用微生物為人類生產(chǎn)有用生物產(chǎn)品的一種技術(shù)。下列相關(guān)說法正確的是（

）A．雜菌污染可能會使發(fā)酵產(chǎn)物被分解，因此培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都要嚴(yán)格滅菌B．發(fā)酵工程所用的菌種一般為單一菌種，發(fā)酵前常需要對菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)C．在利用谷氨酸棒狀桿菌生成谷氨酸時需將發(fā)酵罐內(nèi)的pH調(diào)至中性或酸性D．若發(fā)酵產(chǎn)品為單細(xì)胞蛋白，發(fā)酵后采用過濾等方法將菌體分離和干燥即可【答案】ABD【詳解】A、雜菌污染可能會使發(fā)酵產(chǎn)物被分解，因此培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都要嚴(yán)格滅菌，A正確；B、發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一菌種，一旦有雜菌污染，可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降，發(fā)酵前常需要對菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，D錯誤。C、谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)，在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酸；在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N乙酰谷氨酰胺，C錯誤；D、單細(xì)胞蛋白是通過發(fā)酵獲得了大量的微生物菌體，發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥，即可得到產(chǎn)品，D正確。4．如圖是工廠用液態(tài)法釀造黃酒的工藝流程圖，下列敘述錯誤的是（

）

A．溫度、pH、酶濃度等會影響過程①②的酶促反應(yīng)B．發(fā)酵時間是無關(guān)變量，不會影響發(fā)酵產(chǎn)量C．釀酒酵母和植物乳桿菌可以直接利用糯米中的淀粉D．多種微生物聯(lián)合發(fā)酵有利于黃酒風(fēng)味的形成【答案】BC【詳解】A、酶的活性受溫度、pH的影響，因此溫度、pH、酶濃度等會影響過程①②的酶促反應(yīng)，A正確；B、發(fā)酵時間會影響發(fā)酵產(chǎn)量，B錯誤；C、據(jù)圖分析可知，糯米中的淀粉需要糖化后才能被釀酒酵母和植物乳桿菌利用，C錯誤；D、黃酒風(fēng)味受原料、發(fā)酵條件、菌種等多種因素影響，多種微生物聯(lián)合發(fā)酵有利于黃酒風(fēng)味的形成，D對。5．啤酒生產(chǎn)的簡要流程如圖所示，制麥時用赤霉素溶液浸泡大麥種子，糖化主要是將麥芽中的淀粉等有機(jī)物水解為小分子。下列說法正確的是（

）

A．用赤霉素溶液浸泡大麥種子，使種子無需發(fā)芽就能產(chǎn)生淀粉酶B．糖化前破碎有利于淀粉與a—淀粉酶充分接觸，使糖化過程縮短C．在接種酵母菌前進(jìn)行冷卻處理，是為了避免高溫殺死酵母菌種D．發(fā)酵過程中要適時往外排氣，發(fā)酵后期在低溫、通氣環(huán)境進(jìn)行【答案】ABC【詳解】A、大麥種子萌發(fā)的過程中，赤霉素可誘導(dǎo)胚乳的糊粉層大量合成α淀粉酶，故過程①制麥時可用赤霉素溶液浸泡大麥種子，使種子無需發(fā)芽就能產(chǎn)生α淀粉酶，促進(jìn)淀粉的水解，A正確；B、糖化前破碎有利于淀粉與a—淀粉酶充分接觸，加快淀粉水解成麥芽糖并進(jìn)一步水解成小分子的過程，使糖化過程縮短，B正確；C、在接種酵母菌前進(jìn)行冷卻處理，是為了避免高溫殺死酵母菌種，C正確；D、酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸都會產(chǎn)生二氧化碳，故發(fā)酵過程中要適時往外排氣，發(fā)酵后期也應(yīng)在密閉條件下進(jìn)行，D錯誤。6．中國科學(xué)家運用合成生物學(xué)方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的廢棄液，含較多蔗糖）為原料，在實驗室發(fā)酵生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整體利用價值。工藝流程如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)為提高菌株H對蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液體培養(yǎng)基中將蔗糖作為，并不斷提高其濃度，經(jīng)多次傳代培養(yǎng)（指培養(yǎng)一段時間后，將部分培養(yǎng)物轉(zhuǎn)入新配的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)）以獲得目標(biāo)菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用法進(jìn)行菌落計數(shù)，評估菌株增殖狀況。(2)基于菌株H嗜鹽、酸堿耐受能力強(qiáng)等特性，研究人員設(shè)計了一種不需要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng)，其培養(yǎng)基鹽濃度設(shè)為60g/L，pH為10，菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上。該系統(tǒng)不需要滅菌的原因是（答出兩點即可）。(3)研究人員在工廠進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，在適宜的營養(yǎng)物濃度、溫度、pH條件下發(fā)酵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中菌株H細(xì)胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達(dá)到預(yù)期，并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì)，說明發(fā)酵條件中可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。(4)菌株H還能通過分解餐廚垃圾（主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等）來生產(chǎn)PHA，說明其能分泌?！敬鸢浮?1)唯一碳源稀釋涂布平板(2)培養(yǎng)基是高鹽濃度的液體環(huán)境，雜菌會由于滲透失水而死亡；培養(yǎng)基的液體環(huán)境是堿性的，其他雜菌的酶變性失活，生長繁殖受抑制(3)氧氣(4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和PHA合成相關(guān)的酶【詳解】（1）為提高菌株H對蔗糖的耐受能力和利用效率，在液體培養(yǎng)基中，可將蔗糖作為唯一碳源。培養(yǎng)過程中可定期取樣并采用稀釋涂布平板法進(jìn)行菌落計數(shù)，評估菌株增殖狀況。（2）由題意可知，菌株H具有嗜鹽、酸堿耐受能力強(qiáng)等特性，在該系統(tǒng)中，其他雜菌會因鹽濃度過高或pH不適宜而死亡，故不用滅菌。（3）由于產(chǎn)物中產(chǎn)生了少量乙醇，說明發(fā)酵液缺氧導(dǎo)致菌株H進(jìn)行了無氧呼吸，最終菌株H由于能量供應(yīng)不足而使得其細(xì)胞增殖和PHA的產(chǎn)量均未達(dá)到預(yù)期，所以發(fā)酵條件中氧氣可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。（4）餐廚垃圾主要含有蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等，菌株H能利用餐廚垃圾來生產(chǎn)PHA，說明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，還有與PHA合成相關(guān)的酶?？茖W(xué)史二：植物細(xì)胞工程的發(fā)展歷程核心知識回顧1902年：哈蘭伯特提出細(xì)胞全能性的理論1958年：斯圖爾德等發(fā)現(xiàn)胡蘿卜的體細(xì)胞可以分化為胚，為細(xì)胞全能性提供強(qiáng)有力的支持。1960年：科金成功獲得了原生質(zhì)體1964年：古哈首次得到了由花藥中的花粉粒發(fā)育而來的胚1971年：卡爾森獲得了第一株體細(xì)胞種間雜種植株。1974年：土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒被發(fā)現(xiàn)核心知識辨析1．植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的變異屬于染色體畸變()【答案】正確【詳解】植物體細(xì)胞雜交就是使兩個或多個植物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。融合后形成的雜種細(xì)胞具有原來兩個或多個細(xì)胞的遺傳信息，其產(chǎn)生的變異屬于染色體變異。2．植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是產(chǎn)生細(xì)胞壁()【答案】正確【詳解】植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是融合的原生質(zhì)體形成新的細(xì)胞壁，進(jìn)而成為雜種細(xì)胞。3．利用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇時，愈傷組織需經(jīng)再分化產(chǎn)生樹皮細(xì)胞后才能產(chǎn)生紫杉醇()【答案】錯【詳解】生產(chǎn)產(chǎn)紫杉醇直接培養(yǎng)愈傷組織的細(xì)胞即可，不需要再分化為樹皮細(xì)胞，故該表述錯誤。4．脫分化和再分化是植物組織培養(yǎng)的重要過程。()【答案】正確【詳解】脫分化（由外植體形成愈傷組織）和再分化（由愈傷組織形成新個體）是植物組織培養(yǎng)的重要過程，故說法正確。5．植物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性。()【答案】錯誤【詳解】植物組織培養(yǎng)是指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)，最終獲得了完整的植株，體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性，而植物細(xì)胞培養(yǎng)的目的使獲得大量的植物細(xì)胞，從而獲得次生代謝物，利用的原理是細(xì)胞增殖，故錯誤。6．單倍體育種當(dāng)年就能培育出遺傳性狀相對穩(wěn)定的純合二倍體植物，極大地縮短了育種年限。（選擇性必修3P40）()【答案】正確【詳解】單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理過程，當(dāng)年就能培育出遺傳性狀相對穩(wěn)定的純合二倍體植物，自交后代不發(fā)生性狀分離，極大地縮短了育種年限，故正確。高考真題剖析1．（2023·河北·統(tǒng)考高考真題）植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)是將單個細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行液體培養(yǎng)增殖的技術(shù)。下列敘述錯誤的是（

）A．植物細(xì)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(xì)胞團(tuán)分散為單個完整的懸浮細(xì)胞C．為使懸浮細(xì)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【詳解】A、為了避免雜菌污染，植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的培養(yǎng)基須經(jīng)無菌處理，A正確；B、纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞獲得的是原生質(zhì)體，不能獲得單個完整的懸浮細(xì)胞，B錯誤；C、細(xì)胞的正常生長需要適宜的條件，因此，為使懸浮細(xì)胞正常生長，培養(yǎng)基須保持適當(dāng)?shù)臏囟取H和滲透壓，C正確；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，同樣也不受季節(jié)和天氣得限制，D正確。限時訓(xùn)練A組(選擇題為單選)1．下列關(guān)于植物細(xì)胞工程應(yīng)用的敘述，錯誤的是（

）A．可通過微型繁殖技術(shù)，高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖B．可通過培育人工種子，使自然狀態(tài)下不結(jié)子的植物得以繁殖C．可通過誘變處理，促使愈傷組織發(fā)生定向突變而獲得優(yōu)良品種D．可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲取次生代謝物【答案】C【詳解】A、植物微型繁殖技術(shù)可以高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖，還可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，A正確；B、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，通過人工薄膜包裝得到的種子，使自然狀態(tài)下不結(jié)子的植物得以繁殖，B正確；C、誘變處理的原理是基因突變或染色體變異，突變具有不定向性，C錯誤；D、可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲取次生代謝物，如紫杉醇、紫草寧，D正確。2．如圖是“番茄—馬鈴薯”雜種植株的培育過程，其中①～⑤表示過程，字母表示細(xì)胞、組織或植株。下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．過程①表示在低滲溶液中用酶解法處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體B．過程②誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合依據(jù)的原理是細(xì)胞膜具有選擇透過性C．可以根據(jù)是否發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細(xì)胞的細(xì)胞壁是否再生D．植物有性雜交和體細(xì)胞雜交都能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙【答案】C【詳解】A、獲得植物的原生質(zhì)體，操作一般在等滲溶液中進(jìn)行，若在低滲溶液中進(jìn)行，則去掉細(xì)胞壁的原生質(zhì)體會因吸水而漲破，A錯誤；B、過程②誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，主要依據(jù)細(xì)胞膜具有流動性的原理，B錯誤；C、融合后的雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合完成的標(biāo)志，故可利用質(zhì)壁分離現(xiàn)象鑒定細(xì)胞壁是否再生，C正確；D、番茄和馬鈴薯在自然狀態(tài)下具有生殖隔離，不能通過有性生殖進(jìn)行雜交，而通過植物體細(xì)胞雜交就可以培育雜種植株，體現(xiàn)植物體細(xì)胞雜交能打破物種生殖隔離，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，D錯誤。3．黑脛病對甘藍(lán)型油菜的危害十分嚴(yán)重，黑芥能抗黑脛病，兩者不能直接雜交。為解決該問題，科研人員通過如圖所示過程獲得抗病品系。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．X射線處理過程中不會破壞抗黑脛病基因B．圖中兩個過程①所用的酶一樣C．含有黑脛病菌致病毒素的培養(yǎng)基中只有黑芥一甘藍(lán)型油菜融合的原生質(zhì)體D．過程④得到的抗病植株都可通過有性生殖得到抗病的子代植株【答案】B【詳解】A、黑芥的葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體經(jīng)X射線照射后部分染色體結(jié)構(gòu)被破壞，這種變化具有不定向性，故抗黑脛病基因可能會被破壞，A錯誤；B、圖中的兩個過程①都表示去除細(xì)胞壁的過程，用的酶都是纖維素酶和果膠酶，B正確；C、圖中所示的培養(yǎng)基中可能存在含抗黑脛病基因的黑芥原生質(zhì)體相互融合得到的原生質(zhì)體，C錯誤；D、根據(jù)題干信息可知，抗病植株中來自黑芥的染色體被破壞，該抗病植株可能不能產(chǎn)生正常的配子，也就不能通過有性生殖得到子代，D錯誤。4．如圖為藍(lán)莓植物組織培養(yǎng)過程的流程圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A．用75%的酒精對過程①獲取的葉組織塊作消毒處理B．過程②選用適宜的培養(yǎng)基，在光照培養(yǎng)箱中照光培養(yǎng)C．過程③屬于再分化，其實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)D．幼苗移栽之前，必須進(jìn)行煉苗處理【答案】B【詳解】A、外植體需要消毒，以確保實驗不會受到污染，故對過程①獲取的根組織塊應(yīng)進(jìn)行消毒處理，使用的是用75%的酒精，A正確；B、愈傷組織階段不需要光照培養(yǎng)，B錯誤；C、過程③屬于再分化，細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，C正確；D、試管苗移栽到土壤之前，需在高壓蒸汽滅菌或消毒處理過的珍珠巖或蛭石中煉苗，D正確。5．單倍體育種的優(yōu)點是可明顯縮短育種年限，下列有關(guān)單倍體育種的說法正確的是（

）A．經(jīng)常先篩選F1花粉類型，再進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)B．兩個單倍體經(jīng)植物體細(xì)胞雜交，后代一定是純合子C．用秋水仙素處理單倍體幼苗一定可獲得純合植株D．單倍體育種的原理有染色體變異、植物細(xì)胞的全能性【答案】D【詳解】A、單倍體育種常用方法是用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，最后篩選所需植株，A錯誤；B、兩個單倍體的基因組成可能不同，因此，兩者經(jīng)植物體細(xì)胞雜交，獲得的后代可能是雜合子，B錯誤；C、用秋水仙素處理單倍體幼苗不一定可獲得純合植株，如四倍體番茄的基因型為AAaa，則進(jìn)行單倍體育種獲得的植株不一定為純合子，C錯誤；D、單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍兩個過程，其中花藥離體培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性，秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍的原理是染色體變異，D正確。6．如圖是通過植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑，下列有關(guān)敘述，錯誤的是（）A．需在無菌和人工控制的條件下進(jìn)行B．經(jīng)過程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化C．該途徑依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性D．紫杉醇是存在于紅豆杉屬植物體內(nèi)的一種次生代謝物【答案】C【詳解】A、該過程需要培養(yǎng)植物細(xì)胞和植物組織，需要在無菌和人工控制的條件下進(jìn)行，A正確；B、①是由外植體脫分化得到愈傷組織的過程，細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，B正確；C、全能性是指細(xì)胞發(fā)育成個體的潛能，該過程中沒有發(fā)育成個體，因此沒有體現(xiàn)全能性，C錯誤；D、紫杉醇是紫杉植物體內(nèi)的一種次級代謝物，是發(fā)育到一定階段合成的，對其植物自身無明顯功能，D對。B組(選擇題為不定項)1．人參皂苷是人參的次級代謝產(chǎn)物，具有增強(qiáng)免疫力、改善心血管功能、抗氧化、抗腫瘤等功能。如圖為利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)人參皂苷的流程。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）

A．過程①不需要光照，細(xì)胞不發(fā)生基因的選擇性表達(dá)B．可利用培養(yǎng)的動物癌細(xì)胞來檢測人參皂苷的抗癌活性C．人參皂苷屬于次級代謝產(chǎn)物，為人參生命活動所必需D．過程②利用了細(xì)胞分裂的原理，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性【答案】ACD【詳解】A、過程①是脫分化過程，該過程不需要光照，細(xì)胞發(fā)生基因的選擇性表達(dá)，A錯誤；B、分析題意，人參皂苷具有抗腫瘤等功能，可利用培養(yǎng)的動物癌細(xì)胞來檢測人參皂苷的抗癌活性，B正確；C、人參皂苷屬于次級代謝產(chǎn)物，但不是人參基本生命活動所必需，C錯誤；D、細(xì)胞全能性是發(fā)育為完整植株或分化為其他各種細(xì)胞的能力，過程②是繼代培養(yǎng)過程，該過程利用細(xì)胞分裂的原理，但未體現(xiàn)細(xì)胞具有全能性，D錯誤。2．下圖表示利用耐酸植物甲(4n)和高產(chǎn)植物乙(2n)培育高產(chǎn)耐酸雜種植物的過程(圖中標(biāo)號表示過程或處理手段)，下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．圖示過程中依據(jù)的原理主要有細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性等B．過程①可將甲、乙植物細(xì)胞置于含纖維素酶和果膠酶的等滲溶液中處理C．過程②可以用PEG誘導(dǎo)，過程③得到的雜種細(xì)胞中含有3個染色體組D．過程④⑤使用的培養(yǎng)基需加入生長素和細(xì)胞分裂素，但加入的比例不同【答案】ABD【詳解】A、圖示過程為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，該過程中原生質(zhì)體融合利用的原理是細(xì)胞膜的流動性，植物組織培養(yǎng)利用的原理是植物細(xì)胞的全能性，A正確；B、圖中①表示酶解法去壁獲得原生質(zhì)體的過程，由于原生質(zhì)體失去了細(xì)胞壁的保護(hù)會發(fā)生失水皺縮或吸水漲破的現(xiàn)象，因此該過程需要在含纖維素酶和果膠酶的等滲溶液中處理，B正確；C、過程②表示誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過程，可以用PEG誘導(dǎo)，產(chǎn)生的雜種細(xì)胞中的染色體組數(shù)是兩種原生質(zhì)體中染色體組之和，因此雜種細(xì)胞中應(yīng)該含有6個染色體組，C錯誤；D、過程④⑤表示脫分化和再分化的過程，兩個過程的培養(yǎng)基中都需要進(jìn)入生長素和細(xì)胞分裂素，但是兩種植物激素的比例應(yīng)該不同，D正確。3．為獲得利福平和鏈霉素雙抗的黃色短桿菌菌株，科研人員用現(xiàn)有的甲、乙兩種菌株進(jìn)行細(xì)菌細(xì)胞融合（基本過程與植物體細(xì)胞雜交一致）。菌株甲抗利福平（Rifr）但對鏈霉素敏感（StrS），菌株乙抗鏈霉素（Strr）但對利福平敏感（RifS）。下列敘述正確的是（）

A．過程①中需要用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)菌甲和細(xì)菌乙B．為避免原生質(zhì)體失水而影響融合，應(yīng)將制備好的原生質(zhì)體置于低滲環(huán)境中C．融合后的融合子有3種，可用含利福平和鏈霉素的固體培養(yǎng)基進(jìn)行篩選D．過程②體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性，PEG同樣也可以誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合【答案】CD【詳解】A、細(xì)菌細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的基本過程一致，首先都是要去除細(xì)胞壁，細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖，不能使用纖維素酶和果膠酶來處理，A錯誤；B、失去細(xì)胞壁保護(hù)的原生質(zhì)體更容易受到外界環(huán)境的影響，在低滲環(huán)境中很容易吸水漲破，因此制備好的原生質(zhì)體應(yīng)該置于等滲環(huán)境中，B錯誤；C、形成的兩兩融合的融合子共有3種，分別是菌株甲互融、菌株乙互融、菌株甲與菌株乙互融，其中只有菌株甲與菌株乙互融形成的融合子才是所需要的雙抗菌株，可用含有利福平和鏈霉素的固體培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，C正確；D、過程②是原生質(zhì)體甲、乙相互融合的過程，該過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性，PEG是常用的細(xì)胞融合誘導(dǎo)劑，除此之外還可以誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合以及植物細(xì)胞的融合，D正確。4．甘薯長期營養(yǎng)繁殖會導(dǎo)致病毒蔓延，我國科研人員利用甘薯莖尖培養(yǎng)獲得脫毒苗，使甘薯的產(chǎn)量和品質(zhì)大幅度提高，脫毒流程如下圖，下列相關(guān)敘述正確的是（

）

A．莖尖材料消毒時，需用次氯酸鈉溶液處理后再用無菌水沖洗B．誘導(dǎo)組織培養(yǎng)時需更換培養(yǎng)基，通常使愈傷組織先生根再出芽C．病毒檢測時可用抗毒血清進(jìn)行免疫檢測，呈陽性反應(yīng)則為帶毒苗D．生根試管苗在溫室煉苗后，應(yīng)連帶培養(yǎng)基栽植于肥沃疏松基質(zhì)中【答案】AC【詳解】A、莖尖材料消毒時，需用次氯酸鈉溶液進(jìn)行消毒，消毒后再用無菌水沖洗，沖洗掉次氯酸鈉，以免長時間作用破壞細(xì)胞，A正確；B、脫分化和再分化使用的培養(yǎng)基不同，通常使愈傷組織先生芽再生根，B錯誤；C、病毒含有特定的蛋白質(zhì)抗原，可利用抗毒血清進(jìn)行檢測，C正確；D、生根試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長幾日，用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長壯后再移栽入土，D錯誤。5．紫花苜蓿易造成家畜鼓脹病，百脈根富含單寧，單寧與植物蛋白質(zhì)結(jié)合，不會引起家畜采食后鼓脹?？蒲腥藛T利用野生型清水紫花苜蓿和里奧百脈根為材料培育出了抗鼓脹病的新型牧草，研究主要流程如圖。下列說法錯誤的是（）

注；IOA可抑制植物細(xì)胞呼吸第一階段，R—6G可止線粒體的功能。A．在制備兩種植物原生質(zhì)體時，常用纖維素酶和膠原蛋白酶處理原材料B．過程①常使用滅活病毒誘導(dǎo)法誘導(dǎo)清水紫花苜蓿和里奧百脈根的原生質(zhì)體融合C．過程②為脫分化，過程③為再分化，雜種細(xì)胞團(tuán)的形成是植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志D．培育抗鼓脹病的苜蓿新品種依據(jù)的生物學(xué)原理有細(xì)胞膜的流動性和植物細(xì)胞的全能性【答案】ABC【詳解】A、細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁后可分離得到原生質(zhì)體，A錯誤；B、滅活病毒誘導(dǎo)法用于誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合，過程①常使用物理法和化學(xué)法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，B錯誤；C、植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志是形成新植株，而非雜種細(xì)胞團(tuán)的形成，C錯誤；D、植物體細(xì)胞雜交需要原生質(zhì)體融合，依據(jù)的原理是細(xì)胞膜的流動性，雜種細(xì)胞發(fā)育成個體依賴植物細(xì)胞的全能性，D正確。6．近年來，隨著技術(shù)更新速度的加快，植物細(xì)胞育種也在快速發(fā)展。研究人員發(fā)現(xiàn)馬鈴薯脫毒苗的成苗率和脫毒率與外植體的大小有關(guān)，結(jié)果如圖1；圖2是獲得馬鈴薯番茄的流程圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行快速繁殖，屬于生殖。圖1表明，馬鈴薯脫毒苗培育過程中，適宜的莖尖大小為。(2)圖2誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是。獲得的X細(xì)胞中（填“含有”或“不含”）同源染色體，由X到出芽生根需要經(jīng)歷的過程是，此過程常用的植物激素是。(3)若想獲得抗鹽植株，可選用融合原生質(zhì)體形成的愈傷組織作為人工誘變的材料，原因是，且需在的培養(yǎng)基中篩選?！敬鸢浮?1)無性0.27mm(2)PEG（聚乙二醇或高Ca2+—高pH）含有脫分化和再分化生長素和細(xì)胞分裂素(3)具有分裂分化能力，突變頻率高，雜種細(xì)胞包含兩個物種的全部遺傳信息且具有全能性含有較高濃度的NaCl【詳解】（1）通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行快速繁殖，屬于無性生殖；由圖1可知：莖尖越小，脫毒率越高，但成苗率越低；在莖尖外植體大小為0.27mm時，脫毒率和成苗率均較高，因此馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為0.27mm。（2）誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑PEG（聚乙二醇或高Ca2+—高pH）；X細(xì)胞是雜交體細(xì)胞，融合的每個體細(xì)胞都有本物種的同源染色體；由X到出芽生根需要經(jīng)歷的過程是脫分化和再分化，此過程常用的植物激素是生長素和細(xì)胞分裂素，一般情況下愈傷組織先分化出芽再分化出根，生根培養(yǎng)基中的激素的種類與比例與形成愈傷組織的培養(yǎng)基是不同的，生根培養(yǎng)基中的生長素比細(xì)胞分裂素的比例要大，而愈傷組織培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比例基本相同。（3）由于融合原生質(zhì)體包含了兩個物種的全部遺傳信息，且具有全能性，同時原生質(zhì)體具有分裂分化的能力，突變率高，所以可選用融合原生質(zhì)體作為人工誘變的材料，并需在含較高濃度的NaCl培養(yǎng)基中篩選?？茖W(xué)史三：動物細(xì)胞工程的發(fā)展歷程核心知識回顧1890年：希普進(jìn)行了世界首例胚胎移植并獲得成功。1907年：哈里森首創(chuàng)了動物組織體外培養(yǎng)法。1951年：張明覺等發(fā)現(xiàn)了哺乳動物精子的獲能現(xiàn)象。1958年：格登用非洲爪蟾進(jìn)行體細(xì)胞核移植實驗，成功培育出性成熟個體。同一時期，我國科學(xué)家童第周等開展了魚類細(xì)胞核移植工作。1959年：多種試管動物相繼出生。1975年：米爾斯坦和科勒等創(chuàng)立了單克隆抗體技術(shù)。1978年：小鼠的桑葚胚被成功分割。次年，科學(xué)家分割綿羊胚胎獲得了同卵羔羊。1981年：埃文斯等成功分離和培養(yǎng)了小鼠的胚胎干細(xì)胞1996年：世界第一只體細(xì)胞克隆羊多莉在英國誕生。2006年：山中伸彌等獲得了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。我國科學(xué)家用這種細(xì)胞培育出了小鼠。2014年：世界上第一個用單細(xì)胞基因組測序進(jìn)行遺傳病篩查的試管嬰兒在我國誕生。2017年：我國科學(xué)家首次培育了體細(xì)胞克隆猴。核心知識辨析1．克隆牛的性狀與提供細(xì)胞核的母牛完全一樣。(必修1P54“問題探討”)()【答案】錯誤【詳解】遺傳物質(zhì)DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，克隆牛的性狀幾乎與提供細(xì)胞核的母牛一樣，一部分DNA存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，故克隆牛的性狀有些與提供細(xì)胞核的母牛不一樣，該描述錯誤。2．用HAT選擇性培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞后，需利用特定抗體再次篩選能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞()【答案】錯【詳解】用HAT選擇性培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞后，需利用特定抗原再次篩選能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞，故錯誤。3．單個B淋巴細(xì)胞增殖并產(chǎn)生的抗體即為單克隆抗體()【答案】錯【詳解】單克隆抗體是指由單個B淋巴細(xì)胞（骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞融合形成的雜交瘤細(xì)胞）進(jìn)行無性繁殖形成的細(xì)胞系所產(chǎn)生出的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體，故錯誤。4．單克隆制備過程中，誘導(dǎo)融合后篩選出雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)即可獲取單克隆抗體()【答案】錯【詳解】誘導(dǎo)融合后篩選出的雜交瘤細(xì)胞必須通過抗原抗體雜交技術(shù)進(jìn)一步篩選，獲得能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞，然后再進(jìn)行培養(yǎng)可獲取單克隆抗體，故錯誤。5．“多莉”羊的誕生涉及到動物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)()【答案】√【詳解】克隆綿羊“多莉”是核移植、胚胎移植后形成的，動物核移植是指將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體，由此可見，克隆綿羊“多莉”的形成需采用動物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植技術(shù)、胚胎體外培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)，這句話是正確的。6．核移植構(gòu)建的重組細(xì)胞在培養(yǎng)過程中需定期用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理成細(xì)胞懸液進(jìn)行傳代培養(yǎng)()【答案】錯誤【詳解】核移植構(gòu)建的重組細(xì)胞在培養(yǎng)過程中需用物理或化學(xué)法激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。7．動物細(xì)胞培養(yǎng)需置于含95%CO2和5%O2的混合氣體的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)()【答案】錯誤【詳解】動物細(xì)胞培養(yǎng)需置于含95%空氣和5%CO2（維持培養(yǎng)液的PH）的混合氣體的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。故錯誤。高考真題剖析1．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）大量懸浮培養(yǎng)產(chǎn)流感病毒的單克隆細(xì)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(xì)胞可有效避免接觸抑制B．用于培養(yǎng)單克隆細(xì)胞的培養(yǎng)基通常需加血清C．當(dāng)病毒達(dá)到一定數(shù)量時會影響細(xì)胞的增殖D．培養(yǎng)基pH不會影響單克隆細(xì)胞的病毒產(chǎn)量【答案】D【詳解】A、懸浮培養(yǎng)單克隆細(xì)胞，可以保證足夠的氣體交換，通過振蕩或轉(zhuǎn)動裝置使細(xì)胞始終處于分散懸浮于培養(yǎng)液內(nèi)，可有效避免接觸抑制，A正確；B、由于細(xì)胞的生長是比較復(fù)雜的過程，血清中含有一些必須的因子，用于培養(yǎng)單克隆細(xì)胞的培養(yǎng)基通常需加血清，B正確；C、病毒借助于細(xì)胞進(jìn)行繁殖，利用了活細(xì)胞的物質(zhì)、能量、酶等，當(dāng)病毒達(dá)到一定數(shù)量時細(xì)胞的生命活動受到影響，會影響細(xì)胞的增殖，C正確；D、細(xì)胞的正常生命活動需要適宜的pH，培養(yǎng)基pH會影響細(xì)胞代謝，進(jìn)而影響單克隆細(xì)胞的病毒產(chǎn)量，D錯誤。限時訓(xùn)練A組(選擇題為單選)1．疫情防控政策調(diào)整后，許多居民采用抗原試劑盒進(jìn)行新冠病毒檢測。試劑盒中的一種抗PDL1單克隆抗體能與新冠病毒表面的PDL1特異性結(jié)合，發(fā)揮診斷作用。利用小鼠制備抗PDL1單克隆抗體的流程如圖，下列敘述錯誤的是（

）A．制備抗PDL1單克隆抗體使用的B淋巴細(xì)胞取自注射過PDL1的小鼠脾臟B．放入96孔板的細(xì)胞為多種雜交瘤細(xì)胞，均能產(chǎn)生所需抗體C．雜交瘤細(xì)胞在培養(yǎng)過程中一般無接觸抑制現(xiàn)象，不需要用胰蛋白酶處理D．將圖中細(xì)胞群a在體外大規(guī)模培養(yǎng)，可以提取出大量的抗PDL1單克隆抗體【答案】B【詳解】A、將新冠病毒表面的PDL1注射入小鼠，獲得免疫小鼠，免疫小鼠可以產(chǎn)生抗PDL1的抗體，從小鼠脾臟中獲得B淋巴細(xì)胞，B淋巴細(xì)胞可以產(chǎn)生抗PDL1的抗體，A正確；B、將B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后，放入特定的選擇培養(yǎng)基篩選，只有B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合成的雜交瘤細(xì)胞能大量增殖，其他類型的雜交瘤細(xì)胞不能正常生存，B錯誤；C、雜交瘤細(xì)胞具有骨髓瘤細(xì)胞的特征，細(xì)胞表面缺少粘連蛋白，培養(yǎng)過程中一般無接觸抑制現(xiàn)象，不需要用胰蛋白酶處理，C正確；D、圖中細(xì)胞群a在加入PDL1后呈陽性，說明細(xì)胞群a產(chǎn)生了抗PDL1的抗體，因此將圖中細(xì)胞群a在體外大規(guī)模培養(yǎng)，可以提取出大量的抗PDL1單克隆抗體，D正確。2．如圖為動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程，以下敘述錯誤的是（

）A．a(chǎn)中放置的一般是幼齡動物的器官或組織，原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)B．c過程屬于原代培養(yǎng)，d過程屬于傳代培養(yǎng)C．c、d瓶中的培養(yǎng)液需要加入血清等天然成分D．將培養(yǎng)的細(xì)胞置于95%O2和5%CO2混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)【答案】D【詳解】A、a中放置的一般是幼齡動物的器官或組織，原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，因而可以作為動物細(xì)胞培養(yǎng)的材料，A正確；B、細(xì)胞培養(yǎng)過程中沒有分瓶之前的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，分瓶之后的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)，即c過程屬于原代培養(yǎng)，d過程屬于傳代培養(yǎng)，B正確；C、c、d瓶中的培養(yǎng)液屬于合成培養(yǎng)基，通常還需要加入血清等天然成分，因為目前對于動物細(xì)胞增殖所需要的營養(yǎng)尚不完全清楚，C正確；D、將培養(yǎng)的細(xì)胞置于95%空氣和5%CO2混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，其中二氧化碳起到了維持pH相對穩(wěn)定的作用，D錯誤。3．下列有關(guān)核移植的說法錯誤的是（

）A．通過核移植得到的細(xì)胞稱為重構(gòu)胚B．哺乳動物體細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)胞核移植C．核移植得到克隆動物的過程屬于無性生殖D．動物體細(xì)胞表現(xiàn)全能性的難易程度與其分化程度無關(guān)【答案】D【詳解】A、通過核移植得到的細(xì)胞稱為重組細(xì)胞，由重組細(xì)胞發(fā)育成的胚胎稱為重構(gòu)胚，A正確；B、由于動物胚胎細(xì)胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易，而動物體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難，因此動物體細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)胞核移植，B正確；C、核移植得到的克隆動物，沒有經(jīng)過減數(shù)分裂和受精作用，屬于無性生殖，C正確；D、動物體細(xì)胞表現(xiàn)全能性的難易程度與其分化程度有關(guān)，如分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易，D錯誤。4．動物克隆繁殖的基本過程如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．此過程說明高度分化的動物細(xì)胞具有全能性B．甲細(xì)胞可以是胚胎細(xì)胞也可以是體細(xì)胞，乙細(xì)胞是重構(gòu)胚C．子代動物與提供甲細(xì)胞的動物性狀完全相同D．動物難以進(jìn)行體細(xì)胞克隆的原因之一是分化后的體細(xì)胞的細(xì)胞核的基因組成缺乏完整性【答案】B【詳解】A、此過程說明高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，A錯誤；B、細(xì)胞核移植包括胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，所以甲細(xì)胞可以是胚胎細(xì)胞也可以是體細(xì)胞，乙細(xì)胞是重構(gòu)胚，B正確；C、子代動物的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來自甲細(xì)胞，而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自卵母細(xì)胞，且子代動物的表型還受環(huán)境因素的影響，因此子代動物與提供甲細(xì)胞的動物性狀不完全相同，C錯誤；D、動物的體細(xì)胞均由受精卵發(fā)育而來，因此體細(xì)胞的細(xì)胞核中的基因組成是完整的，D錯誤。5．人造培養(yǎng)肉是利用動物體內(nèi)分離的肌肉母細(xì)胞或全能干細(xì)胞，采用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)出類似于動物肌肉的肉絲，同時添加了人體所需的元素如鐵、鈣等，使之營養(yǎng)更加豐富。下列相關(guān)敘述不正確的是（）A．用胃蛋白酶處理肌肉組織，可以獲得分裂能力強(qiáng)的肌肉母細(xì)胞B．生物反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)控制溫度適宜，并充入一定量的CO2保證培養(yǎng)液的pH相對穩(wěn)定C．培養(yǎng)液中的支架提供了更多的細(xì)胞附著面積，有利于細(xì)胞貼壁生長D．“人造牛肉”的培養(yǎng)有利于工廠化生產(chǎn)【答案】A【詳解】A、用胰蛋白酶處理肌肉組織，可以獲得分裂能力強(qiáng)的肌肉母細(xì)胞，A錯誤；B、生物反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)控制溫度適宜，并充入一定量的CO2保證培養(yǎng)液的pH相對穩(wěn)定，B正確；C、培養(yǎng)液中的支架提供了更多的細(xì)胞附著面積，有利于細(xì)胞貼壁生長，C正確；D、“人造牛肉”的培養(yǎng)有利于工廠化生產(chǎn)，D正確。6．下圖表示用仙臺病毒誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的部分過程，下列相關(guān)敘述正確的是（）A．細(xì)胞a和細(xì)胞b必須為同種細(xì)胞才能融合B．細(xì)胞c同時有細(xì)胞a和細(xì)胞b的遺傳物質(zhì)C．該融合過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有選擇透過性D．植物細(xì)胞的融合過程與動物細(xì)胞完全相同【答案】B【詳解】A、不同種的細(xì)胞也能融合，如人、鼠細(xì)胞融合，A錯誤；B、如題圖所示，細(xì)胞a和細(xì)胞b融合成一個細(xì)胞，細(xì)胞c同時有細(xì)胞a和細(xì)胞b的遺傳物質(zhì)，B正確；C、該融合過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的流動性，C錯誤；D、植物細(xì)胞的融合通常要先去除細(xì)胞壁，其細(xì)胞融合的過程與動物細(xì)胞不完全相同，D錯誤。B組(選擇題為不定項)1．人類病原微生物在人與實驗動物上癥狀表現(xiàn)和代謝差異大，導(dǎo)致實驗結(jié)果無法準(zhǔn)確應(yīng)用于人體。人源化肝臟嵌合鼠的成功構(gòu)建提供了一種新的實驗動物模型，下圖為建立人源化肝臟嵌合鼠的主要流程，相關(guān)敘述正確的有（

）

A．選擇免疫缺陷的小鼠可以防止其對肝毒性基因的免疫排斥B．可將iPS細(xì)胞在一定條件下定向分化成有功能的肝細(xì)胞，用于移植C．人源化肝臟嵌合鼠是含有人、鼠各兩個染色體組的四倍體D．人源化肝臟嵌合鼠適用于人類病毒性肝炎的研究【答案】ABD【詳解】A、選擇免疫缺陷的小鼠的免疫功能下降，可防止其對肝毒性基因的免疫排斥，A正確；B、可通過誘導(dǎo)iPS細(xì)胞分化成有功能的肝細(xì)胞用于移植，B正確；C、人源化肝臟嵌合鼠是含有人、鼠的細(xì)胞，但是兩種細(xì)胞并沒有融合，仍然是二倍體，C錯誤；D、人源化肝臟嵌合鼠可用作感染模型，則人源化肝臟嵌合鼠適用于人類病毒性肝炎的研究，D正確。2．如圖所示，將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子，在體外解偶聯(lián)后重新偶聯(lián)可制備雙特異性抗體，簡稱雙抗。下列說法正確的是（

）A．雙抗可同時與2種抗原結(jié)合B．制備單克隆抗體時可采用PEG融合法、電融合法和離心法誘導(dǎo)細(xì)胞融合C．利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細(xì)胞D．同時注射2種抗原可刺激B細(xì)胞分化為產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞【答案】ABC【詳解】A、根據(jù)題意，雙抗具有雙特異性，即可同時與2種抗原發(fā)生特異性結(jié)合，A正確；B、誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法包括物理法（離心、振動、電激等）、化學(xué)法（PEG融合法）和生物法（滅活的病毒），B正確；C、根據(jù)抗原與抗體能夠發(fā)生特異性結(jié)合的特性，利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細(xì)胞，從而使藥物發(fā)揮相應(yīng)的作用，C正確；D、同時注射2種抗原可刺激B細(xì)胞分化形成不同的漿細(xì)胞，而不是分化成產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞，一種漿細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體，D錯誤。3．某些種類的癌細(xì)胞表面高表達(dá)膜蛋白PSMA，能抑制T細(xì)胞的活化，使癌細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。CD28是T細(xì)胞表面受體，其在癌細(xì)胞與T細(xì)胞結(jié)合部位聚集可有效激活T細(xì)胞?？蒲腥藛T構(gòu)建既能結(jié)合PSMA，又能結(jié)合CD28的雙特異性抗體PSMA×CD28，如圖。相關(guān)敘述正確的是（）

A．PSMA×CD28的基本組成單位是氨基酸，其功能與分子結(jié)構(gòu)相關(guān)B．臨床上給癌癥患者注射抗PSMA受體的抗體有一定的抗癌作用C．同時將PSMA和CD28注射到小鼠體內(nèi)，可獲得同時產(chǎn)生兩種抗體的雜交瘤細(xì)胞D．PSMA×CD28同時結(jié)合癌細(xì)胞表面的PSMA和T細(xì)胞表面的CD28受體，增強(qiáng)T細(xì)胞對癌細(xì)胞的殺傷力【答案】ABD【詳解】A、抗體PSMA×CD28的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此基本單位是氨基酸，其功能與分子結(jié)構(gòu)相關(guān)，A正確；B、某些種類的癌細(xì)胞表面高表達(dá)膜蛋白PSMA，能抑制T細(xì)胞的活化，使癌細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸，因此臨床上給癌癥患者注射抗PSMA受體的抗體使其結(jié)合PSMA之后，無法抑制T細(xì)胞的活化，有一定的抗癌作用，B正確；C、制備雙特異性抗體PSMA×CD28，則抗原是CD28和PSMA，需要將兩種物質(zhì)分別注射到小鼠體內(nèi)，刺激B細(xì)胞增殖分化出相應(yīng)的漿細(xì)胞，將兩類漿細(xì)胞分別和小鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合，形成雜交瘤細(xì)胞，再誘導(dǎo)雜交瘤細(xì)胞融合；此后需要在選擇培養(yǎng)基上進(jìn)行選擇，其中未融合的細(xì)胞和同種融合的細(xì)胞都會死亡，只有雜交瘤細(xì)胞才會存活，經(jīng)多次克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢驗陽性的選擇后，就可得到足夠數(shù)量能分泌雙特異性抗體PSMA×CD28的細(xì)胞，C錯誤；D、PSMA×CD28同時結(jié)合癌細(xì)胞表面的PSMA和T細(xì)胞表面的CD28受體，前者避免抑制T細(xì)胞活化，后者激活T細(xì)胞，增強(qiáng)對癌細(xì)胞的殺傷能力，D正確。4．細(xì)胞毒素類藥物能有效殺傷腫瘤細(xì)胞，但也會對健康細(xì)胞造成傷害，科學(xué)家將細(xì)胞毒素與單克隆抗體結(jié)合制成抗體藥物偶聯(lián)物（ADC），ADC又被稱作“生物導(dǎo)彈”，通常由抗體、接頭和藥物三部分組成，它的作用機(jī)制如圖所示。下列敘述正確的是（

）

A．ADC中的抗體能特異性識別并殺傷腫瘤細(xì)胞B．ADC中接頭既要能在內(nèi)環(huán)境中保持穩(wěn)定，又要能在細(xì)胞內(nèi)被斷開C．ADC中接頭穩(wěn)定性偏低會導(dǎo)致藥物分子脫落對正常細(xì)胞造成損傷D．ADC能精準(zhǔn)地識別腫瘤細(xì)胞，進(jìn)入癌細(xì)胞需要消耗ATP【答案】BCD【詳解】A、單克隆抗體能與抗原特異性結(jié)合，這種靶向作用使ADC中的藥物對腫瘤細(xì)胞具有殺傷能力，不是抗體殺傷腫瘤細(xì)胞，A錯誤；B、接頭既要在內(nèi)環(huán)境中保持穩(wěn)定，又要能在細(xì)胞內(nèi)被斷開，才能在腫瘤細(xì)胞中起作用，B正確；C、若ADC中接頭穩(wěn)定性偏低，則會導(dǎo)致藥物分子脫落，單抗的靶向作用無法發(fā)揮，這樣會對正常細(xì)胞造成損傷，C正確；D、ADC能精準(zhǔn)地識別腫瘤細(xì)胞，進(jìn)入癌細(xì)胞為胞吞，需要消耗ATP，D正確。5．NSC（神經(jīng)干細(xì)胞）是指分布于神經(jīng)系統(tǒng)的、具有自我更新和多分化潛能的細(xì)胞，其細(xì)胞內(nèi)的nestin常作為細(xì)胞種類鑒定的重要標(biāo)志蛋白。研究發(fā)現(xiàn)將ES細(xì)胞置于一定條件下進(jìn)行低密度培養(yǎng)，約有0.3%的細(xì)胞形成表達(dá)nestin的細(xì)胞團(tuán)，且在傳代培養(yǎng)中表現(xiàn)出對FGE2（成纖維細(xì)胞生長因子2）和LIF（白血病抑制因子）的依賴性。根據(jù)上述信息，下列相關(guān)敘述正確的是（）A．NSC和ES細(xì)胞都屬于成體干細(xì)胞，具有組織特異性B．表達(dá)nestin的細(xì)胞團(tuán)是由許多NSC細(xì)胞構(gòu)成的C．應(yīng)在NSC培養(yǎng)過程中加入FGE2和LIFD．上述實驗表明可誘導(dǎo)NSC轉(zhuǎn)化為ES細(xì)胞【答案】BC【詳解】A、胚胎干細(xì)胞（簡稱ES細(xì)胞）存在于早期胚胎中，具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個體的潛能；成體干細(xì)胞是成體組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞，包括骨髓中的造血干細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細(xì)胞和睪丸中的精原干細(xì)胞等；根據(jù)題干信息可知，NSC屬于成體干細(xì)胞且具有組織特異性，而ES細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞不具備組織特異性，A錯誤。B、根據(jù)題干信息：NSC細(xì)胞內(nèi)的nestin常作為細(xì)胞種類鑒定的重要標(biāo)志蛋白，故表達(dá)nestin的細(xì)胞團(tuán)是由許多NSC細(xì)胞構(gòu)成的，B正確；C、題干信息：表達(dá)nestin的細(xì)胞團(tuán)，在傳代培養(yǎng)中表現(xiàn)出對FGE2（成纖維細(xì)胞生長因子2）和LIF（白血病抑制因子）的依賴性，故應(yīng)在NSC培養(yǎng)過程中加入FGE2和LIF，C正確；D、上述實驗表明可誘導(dǎo)ES細(xì)胞轉(zhuǎn)化為NSC細(xì)胞，D錯誤。6．科研人員用電融合的方法誘導(dǎo)母羊的乳腺上皮細(xì)胞與另一只羊的去核卵細(xì)胞融合，然后將重構(gòu)胚移植到代孕母羊的體內(nèi)，最終培育出了克隆羊多莉，表中是科學(xué)家獲得的部分實驗數(shù)據(jù)，下列敘述錯誤的是（）實驗組序號①②核供體細(xì)胞6歲母羊乳腺上皮細(xì)胞發(fā)育到第9天的早期胚胎細(xì)胞融合成功細(xì)胞數(shù)277385早期發(fā)育成功胚胎數(shù)2990移植后成功懷孕母羊數(shù)/代孕母羊數(shù)1/1314/27出生并成活羔羊數(shù)1（多莉）4A．形成重構(gòu)胚后，需要用物理或化學(xué)方法來激活重構(gòu)胚，如電刺激、PEG融合法B．去核卵細(xì)胞中的“去核”是去除紡錘體—染色體復(fù)合物C．①移植成功率較低可能是代孕母羊?qū)ε咛ギa(chǎn)生了免疫排斥D．將供體體細(xì)胞導(dǎo)入去核卵母細(xì)胞中一般采用顯微注射技術(shù)【答案】AC【詳解】A、核移植過程中用物理或化學(xué)方法，如電刺激、乙醇等激活重構(gòu)胚（不能用PEG融合法），其目的是使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程，A錯誤；B、作為受體細(xì)胞的卵子處于減數(shù)第二次分裂中期，卵子去核實質(zhì)是指去掉細(xì)胞中的紡錘體一染色體復(fù)合物，B正確；C、代孕母羊一般不會對移植來的胚胎產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，C錯誤；D、克隆動物培育過程中需將供體的體細(xì)胞核導(dǎo)入去核卵母細(xì)胞中，一般采用顯微注射技術(shù)，D正確。7．2019年1月24日，5只生物鐘紊亂體細(xì)胞克隆猴登上中國期刊《國家科學(xué)評論》封面，標(biāo)志著中國體細(xì)胞克隆技術(shù)走向成熟。利用這項技術(shù)可批量生產(chǎn)實驗用疾病模型猴。如圖是體細(xì)胞克隆猴的培育過程，請回答下列問題。(1)大批量培育體細(xì)胞克隆猴需要先獲得卵母細(xì)胞，為獲得更多的卵母細(xì)胞，需要對母猴進(jìn)行處理，處理方法是。(2)研究人員將體細(xì)胞與去核卵母細(xì)胞融合前，用滅活的仙臺病毒進(jìn)行了短暫處理，滅活的仙臺病毒所起的作用是。這一步驟比將體細(xì)胞核注入去核卵母細(xì)胞要好，原因是。(3)體細(xì)胞與去核卵母細(xì)胞融合形成重組細(xì)胞后，需用組蛋白去甲基化酶Kdm4d等物質(zhì)進(jìn)行融合激活處理，使其發(fā)育成克隆胚胎。Kdm4d等物質(zhì)的作用是。(4)克隆胚胎發(fā)育到時，可進(jìn)行胚胎分割，胚胎移植對受體的要求是。與普通實驗用猴子相比，用體細(xì)胞克隆技術(shù)批量生產(chǎn)實驗用疾病模型猴的優(yōu)點有：（答1點即可）?！敬鸢浮?1)超數(shù)排卵處理對卵母細(xì)胞供體用促性腺激素處理(2)誘導(dǎo)細(xì)胞融合操作簡便，對卵母細(xì)胞損傷小(3)可以表達(dá)組蛋白去甲基化酶，該酶能降低組蛋白的甲基化水平(4)桑葚胚或囊胚同種且生理狀態(tài)相同的雌性動物能短期培育大批具有相同遺傳背景的克隆猴【詳解】（1）為獲得更多的卵母細(xì)胞，需要對母猴進(jìn)行超數(shù)排卵處理，處理方法是對卵母細(xì)胞供體用促性腺激素處理。（2）滅活的仙臺病毒可以促進(jìn)動物細(xì)胞融合。卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞核全能性得到表達(dá)，與卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)豐富有關(guān)，也可能因為卵母細(xì)胞大，便于操作，更易成功。（3）Kdm4d是組蛋白去甲基化酶，則Kdm4d可以表達(dá)組蛋白去甲基化酶，降低組蛋白的甲基化水平。（4）采用胚胎分割技術(shù)，應(yīng)該選用發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚時期的胚胎進(jìn)行胚胎分割。胚胎移植對受體的要求是同種且生理狀態(tài)相同的雌性動物。與普通實驗用猴子相比，用體細(xì)胞克隆技術(shù)批量生產(chǎn)實驗用疾病模型猴的優(yōu)點有：能短期培育大批具有相同遺傳背景的克隆猴?？茖W(xué)史四：基因工程的發(fā)展歷程核心知識回顧1967年：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在細(xì)菌擬核DNA之外的質(zhì)粒有自我復(fù)制能力，并可以在細(xì)菌細(xì)胞間轉(zhuǎn)移1970年：科學(xué)家在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了第一個限制性內(nèi)切核酸酶(簡稱限制酶)。20世紀(jì)70年代初：多種限制酶、DNA連接酶和逆轉(zhuǎn)錄酶被相繼發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)為DNA的切割、連接以及功能基因的獲得創(chuàng)造了條件。1972年：伯格首先在體外進(jìn)行了DNA改造的研究，成功地構(gòu)建了第一個體外重組DNA分子。1973年：科學(xué)家證明質(zhì)?？梢宰鳛榛蚬こ痰妮d體，構(gòu)建重組DNA,導(dǎo)入受體細(xì)胞，使外源基因在原核細(xì)胞中成功表達(dá)，并實現(xiàn)物種間的基因交流。至此，基因工程正式問世。1977年：桑格等科學(xué)家發(fā)明了DNA序列分析的方法，為基因序列圖的繪制提供了可能。此后，DNA合成儀的問世為體外合成DNA提供了方便。1982年：第一個基因工程藥物——重組人胰島素被批準(zhǔn)上市?；蚬こ趟幬锍蔀槭澜绺鲊芯亢屯顿Y開發(fā)的熱點。1983年：科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出世界上第一例轉(zhuǎn)基因煙草。此后，基因工程進(jìn)入了迅速發(fā)展的階段。1984年：我國科學(xué)家朱作言領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊培育出世界上第一條轉(zhuǎn)基因魚。1985年：穆里斯等人發(fā)明PCR,為獲取目的基因提供了有效手段。1990年：人類基因組計劃啟動。2003年，該計劃的測序任務(wù)順利完成。21世紀(jì)以來：科學(xué)家發(fā)明了多種高通量測序技術(shù)，可以實現(xiàn)低成本測定大量核酸序列，加速了人們對基因組序列的了解。2013年：華人科學(xué)家張鋒及其團(tuán)隊首次報道利用最新的基因組編輯技術(shù)——CRISPR(成簇規(guī)律間隔短回文重復(fù))技術(shù)編輯了哺乳動物基因組。該技術(shù)可以實現(xiàn)對特定基因的定點插入、敲除或替換。核心知識辨析1．目的基因主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因，如與生物抗逆性、生產(chǎn)藥物等相關(guān)的基因。()【答案】正確【詳解】在基因工程的設(shè)計和操作中，用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物等的基因就是目的基因。根據(jù)不同的需要，目的基因是不同的，它主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因，如與生物抗逆性、生產(chǎn)藥物、毒物降解、工業(yè)用酶等相關(guān)的基因，故正確。2．電泳是指在電場的作用下，帶電分子會向著與它所帶電荷相同的電極移動。()【答案】錯誤【詳解】DNA分子具有可解離的基團(tuán)，在一定的pH下，這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷。在電場的作用下，這些帶電分子會向著與它所帶電荷相反的電極移動，這個過程就是電泳，所以這個說法是錯誤的。3．將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法有花粉管通道法和農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。()【答案】正確【詳解】將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法。故正確。4．啟動子位于基因的上游，是DNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。()【答案】錯誤【詳解】啟動子位于基因的上游，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。故錯誤。5．基因表達(dá)載體需含有目的基因、標(biāo)記基因、啟動子、終止子等。()【答案】正確【詳解】基因表達(dá)載體是載體的一種，除目的基因、標(biāo)記基因外，還必須有啟動子、終止子等；啟動子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄，終止子使轉(zhuǎn)錄停止，故正確。6．在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的。（選擇性必修3P72）()【答案】正確【詳解】在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的。這些質(zhì)粒上常有特殊的標(biāo)記基因，如四環(huán)素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重組DNA分子的篩選。高考真題剖析1．（2023·重慶·統(tǒng)考高考真題）某小組通過PCR（假設(shè)引物長度為8個堿基短于實際長度）獲得了含有目的基因的DNA片段，并用限制酶進(jìn)行酶切（下圖），再用所得片段成功構(gòu)建了基因表達(dá)載體。下列敘述錯誤的是（

）A．其中一個引物序列為5＇TGCGCAGT3＇B．步驟①所用的酶是SpeI和CfoIC．用步驟①的酶對載體進(jìn)行酶切，至少獲得了2個片段D．酶切片段和載體連接時，可使用E．coli連接酶或T4連接酶【答案】B【詳解】A、由于引物只能引導(dǎo)子鏈從5＇到3＇，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，其中一個引物序列為5＇TGCGCAGT3＇，A正確；B、根據(jù)三種酶的酶切位點，左側(cè)的黏性末端是使用NheI切割形成的，右邊的黏性末端是用CfoI切割形成的，B錯誤；C、用步驟①的酶對載體進(jìn)行酶切，使用了NheI和CfoI進(jìn)行切割，根據(jù)他們的識別位點以及原本DNA的序列，切割之后至少獲得了2個片段，C正確；D、圖中形成的是黏性末端，而E.coliDNA連接酶只能連接黏性末端；T4DNA連接酶既可連接平末端，又可連接黏性末端，D正確。限時訓(xùn)練A組(選擇題為單選)1．將大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長激素基因后，重新導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，再通過發(fā)酵工程就能大量生產(chǎn)人生長激素。下列敘述正確的是（

）A．轉(zhuǎn)錄人生長激素基因需要解旋酶和DNA連接酶B．導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌一般先用Ca2+處理C．大腸桿菌質(zhì)粒標(biāo)記基因中A和U的含量相等D．發(fā)酵液中所有的大腸桿菌均能產(chǎn)生人生長激素【答案】B【詳解】A、生長激素基因在轉(zhuǎn)錄時需要RNA聚合酶，不需要解旋酶和DNA連接酶，A錯誤；B、將目的基因?qū)朐思?xì)胞時，通常用大腸桿菌作為受體細(xì)胞，并需要用Ca2＋處理大腸桿菌，B正確；C、大腸桿菌質(zhì)粒標(biāo)記基因中不含尿嘧啶（U），C錯誤；D、發(fā)酵液中只有導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌才能產(chǎn)生人生長激素，D錯誤。2．昭通蘋果譽(yù)滿全國，蘋果切開后不久顏色便會加深，這種現(xiàn)象稱為“褐變”。褐變是由位于細(xì)胞的多酚氧化酶（PPO）催化位于液泡中的多酚類物質(zhì)生成棕色色素所致。據(jù)此，科研人員培育出了抗褐變的轉(zhuǎn)基因蘋果，其工作流程如圖所示，下列敘述正確的是（）A．要想獲得抗褐變的轉(zhuǎn)基因蘋果，目的基因可選卡那霉素抗性基因或抑制PPO表達(dá)的基因B．過程①是基因工程的核心步驟，至少需要限制性內(nèi)切核酸酶和DNA聚合酶的參與C．在步驟③之前，需要用次氯酸鈉溶液對蘋果嫩葉碎片進(jìn)行滅菌處理D．為了評估目的基因?qū)σ种铺O果褐變的效果，可與導(dǎo)入不含目的基因質(zhì)粒的植株作對照【答案】D【詳解】A、要想獲得抗褐變的轉(zhuǎn)基因蘋果，可選抑制PPO表達(dá)的基因作為目的基因，而卡那霉素抗性基因作為標(biāo)記基因用的，A錯誤；B、過程①是目的基因表達(dá)載體的構(gòu)建，是基因工程的核心步驟，該過程中至少需要限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶的參與，B錯誤；C、在步驟③之前，需要用次氯酸鈉溶液對蘋果嫩葉碎片進(jìn)行消毒處理，從而保證脫分化過程正常進(jìn)行，C錯誤；D、為了評估目的基因?qū)σ种铺O果褐變的效果，可與導(dǎo)入不含目的基因質(zhì)粒的植株作對照，本實驗設(shè)計的目的是排除質(zhì)粒導(dǎo)入本身對實驗結(jié)果的影響，同時也能檢測導(dǎo)入目的基因的效果，D正確。3．如圖是RTPCR過程示意圖，①和②表示逆轉(zhuǎn)錄酶催化的逆轉(zhuǎn)錄過程，③表示PCR過程。據(jù)圖分析下列說法錯誤的是（）A．逆轉(zhuǎn)錄酶具有DNA聚合酶的能力B．③過程只需要引物bC．RTPCR不可直接檢測基因表達(dá)水平D．RTPCR可檢測某些RNA病毒【答案】B【詳解】A、結(jié)合題意及圖示可知，逆轉(zhuǎn)錄酶能催化合成DNA，即具有DNA聚合酶的能力，A正確;B、③表示PCR過程，需要引物a、b，B錯誤；C、RTPCR可檢測基因的轉(zhuǎn)錄情況，從而推知基因的表達(dá)水平，不可直接檢測基因表達(dá)水平，C正確；D、RTPCR過程是先由RNA逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA，再通過PCR擴(kuò)增，故可用于檢測RNA病毒，D正確。4．如圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程，有關(guān)說法不正確的是（）A．a(chǎn)→b過程中一般用4種脫氧核苷酸為原料，并加入兩種引物B．b→c為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過程，常選用的受體細(xì)胞是受精卵C．a(chǎn)→b過程利用了DNA半保留復(fù)制的原理，需要使用RNA聚合酶D．b→d為轉(zhuǎn)基因植物的培育過程，其中④過程常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法【答案】C【詳解】A、a→b過程是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段的過程，需要加入兩種引物和4種脫氧核苷酸，A正確；B、b→c為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過程，常選用的受體細(xì)胞是受精卵（因其全能性最高），B正確；C、b→c過程是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段的過程，利用了DNA復(fù)制原理，需要使用耐高溫的DNA聚合酶，C錯誤；D、b→d為轉(zhuǎn)基因植物的培育過程，其中④過程是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞，常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，D正確。5．下列關(guān)于基因工程的應(yīng)用的敘述，正確的是（）A．水稻細(xì)胞內(nèi)檢測到耐鹽基因的表達(dá)產(chǎn)物，說明育種成功B．向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)入Bt毒蛋白基因可培育轉(zhuǎn)基因抗病植物C．轉(zhuǎn)入胰島素基因的大腸桿菌直接合成的胰島素不具有生物活性D．乳腺生物反應(yīng)器只有乳腺細(xì)胞中含有目的基因【答案】C【詳解】A、水稻細(xì)胞內(nèi)檢測到耐鹽基因的表達(dá)產(chǎn)物，并不能說明育種已成功，還要進(jìn)一步檢測該水稻在鹽堿地中的生長狀況，A錯誤；B、向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)入Bt毒蛋白基因可培育轉(zhuǎn)基因抗蟲植物，B錯誤；C、具有正常生物活性的胰島素需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行加工，而大腸桿菌（原核細(xì)胞）沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，故轉(zhuǎn)入胰島素基因的大腸桿菌直接合成的胰島素不具有生物活性，C正確；D、乳腺生物反應(yīng)器各個細(xì)胞都含有目的基因，但目的基因只在乳腺細(xì)胞中選擇性表達(dá)，D錯誤。6．以下關(guān)于基因表達(dá)載體的構(gòu)建的說法正確的是（

）A．基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在生物體的細(xì)胞內(nèi)完成的B．基因表達(dá)載體中只有啟動子才能驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNAC．基因表達(dá)載體的組成應(yīng)包括啟動子、終止密碼子、目的基因、標(biāo)記基因等D．基因表達(dá)載體通常采用抗生素合成基因作為標(biāo)記基因【答案】B【詳解】A、基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在生物體外完成的，A錯誤；B、啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)，所以有了啟動子才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，B正確；C、基因表達(dá)載體的組成應(yīng)包括啟動子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因等，終止密碼子位于mRNA上，C錯誤；D、基因表達(dá)載體通常采用抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因，D錯誤。B組(選擇題為不定項)1．光敏色素基因在調(diào)節(jié)作物生長發(fā)育中具有重要作用。為探討玉米中光敏色素基因A（含大約256個堿基對）在棉花種質(zhì)資源創(chuàng)制中的利用價值，研究人員將A基因轉(zhuǎn)入到棉花中，利用對棉花受體細(xì)胞進(jìn)行檢測，并通過電泳技術(shù)分析結(jié)果。該過程所用質(zhì)粒與含光敏色素基因的DNA上相關(guān)限制酶的酶切位點分別如圖甲、乙所示，電泳檢測結(jié)果如圖丙。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．操作過程中需要用到的工具有限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和載體B．構(gòu)建表達(dá)載體時應(yīng)選用BamHI和HindⅢ這兩種限制酶C．PCR反應(yīng)過程中每次循環(huán)都要經(jīng)歷目的各不相同的兩次升溫和一次降溫D．由圖丙電泳結(jié)果可知，1、2、3、4號轉(zhuǎn)基因棉花均培育成功【答案】BD【詳解】A、該操作需借助基因工程才能實現(xiàn)，因此操作過程中需要用到的工具有限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和載體，A正確；B、由圖可知：構(gòu)建基因表達(dá)載體時，應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ這兩種限制酶，若用BamHⅠ，則目的基會因為產(chǎn)生相同的末端而出現(xiàn)自身環(huán)化的現(xiàn)象，B錯誤；C、PCR反應(yīng)過程中每次循環(huán)都要經(jīng)歷目的各不相同的兩次升溫（第一次使目的基因變性，第二次使目的基因延伸）和一次降溫（使目的基因復(fù)性），C正確；D、光敏色素基因A含大約256個堿基對，由圖丙電泳結(jié)果可知，1、2、3、4號均導(dǎo)入光敏色素基因A成功，但轉(zhuǎn)基因棉花是否培育成功還需要進(jìn)行生物個體水平上的鑒定，D錯誤。2．某細(xì)菌DNA分子上有4個Sau3AⅠ的酶切位點，經(jīng)Sau3AⅠ處理后會形成4個大小不同的DNA片段。若是用BamHⅠ處理,則只會形成2個大小不同的DNA片段。Sau3AⅠ和BamHⅠ的識別序列及切割位點如表所示。下列敘述正確的是（）限制酶名稱