【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021高考生物(人教版-山東專用)總復(fù)習(xí)教學(xué)案：選修3-專題2細(xì)胞工程

第2講克隆技術(shù)及生物技術(shù)的倫理問(wèn)題2021備考·最新考綱1．植物的組織培育(Ⅱ)。2.動(dòng)物的細(xì)胞培育與體細(xì)胞克隆(Ⅰ)。3.細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)。4.生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題(Ⅰ)?？键c(diǎn)1植物細(xì)胞工程(5年8考)(2021課標(biāo)Ⅰ卷、天津卷、江蘇卷、重慶卷、課標(biāo)卷……)1．細(xì)胞工程(1)操作水平：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。(2)目的：依據(jù)人的意愿來(lái)轉(zhuǎn)變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。2．植物細(xì)胞的全能性(1)概念：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。(2)緣由：細(xì)胞內(nèi)含有本物種的全部遺傳信息。(3)全能性表達(dá)條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于離體狀態(tài)，供應(yīng)肯定的養(yǎng)分、激素和其他適宜外界條件。3．植物組織培育技術(shù)(1)原理：植物細(xì)胞具有全能性。(2)過(guò)程：4．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)觀看植物體細(xì)胞雜交技術(shù)圖示，完善相關(guān)問(wèn)題(1)過(guò)程①為去除細(xì)胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體，常用方法是酶解法，所用到的酶是纖維素酶和果膠酶。(2)過(guò)程②是原生質(zhì)體的融合，人工誘導(dǎo)的物理法包括離心、振動(dòng)、電激等；化學(xué)法一般用聚乙二醇(PEG)作誘導(dǎo)劑。(3)過(guò)程③是原生質(zhì)體融合后再生出細(xì)胞壁，這是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。(4)植物體細(xì)胞雜交的意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。5．植物細(xì)胞工程的應(yīng)用eq\a\vs4\al(（1）植物繁殖,的新途徑)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(微型繁殖：保持優(yōu)良品種的遺傳特性，高效快速地實(shí)現(xiàn)大量繁殖,作物脫毒：利用分生區(qū)四周（如莖尖）組織培育獲得脫毒苗,人工種子：胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等包上人工種皮制成))(2)作物新品種的培育：?jiǎn)伪扼w育種、突變體的利用。(3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：培育到愈傷組織階段。思維激活推斷正誤(1)植物的每個(gè)細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性()。(2)愈傷組織是外植體脫分化和再分化后形成的()。(3)幼嫩的組織脫分化較為簡(jiǎn)潔，如莖尖、根尖、形成層細(xì)胞易脫分化，而植物的莖、葉和成熟的組織則較難()。(4)對(duì)外植體和接種用的每種器械都要徹底滅菌()。(5)脫分化形成愈傷組織的過(guò)程不需要光，再分化過(guò)程需要光，由于愈傷組織利用有機(jī)養(yǎng)分成分，而試管苗需要進(jìn)行光合作用以自養(yǎng)()。(6)植物組織培育中不同培育階段培育基含有的激素不同，由于培育的目的不同(生根或生芽)()。答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√思考感悟植物組織培育的整個(gè)操作過(guò)程中，如何實(shí)現(xiàn)無(wú)菌環(huán)境？提示通過(guò)培育基的滅菌(高壓蒸汽滅菌)、外植體的消毒(酒精、氯化汞)、接種的無(wú)菌操作(酒精、酒精燈灼燒)、無(wú)菌箱中的培育、移栽到消過(guò)毒的環(huán)境中生存一段時(shí)間等操作實(shí)現(xiàn)無(wú)菌環(huán)境。植物組織培育技術(shù)1．(2021·重慶理綜，5)某愛(ài)好小組擬用組織培育繁殖一種貴重花卉，其技術(shù)路線為“取材→消毒→愈傷組織培育→出芽→生根→移栽”。下列有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是()。A．消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又削減消毒劑對(duì)細(xì)胞的損害B．在愈傷組織培育中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞C．出芽是細(xì)胞再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控D．生根時(shí)，培育基通常應(yīng)含α－萘乙酸等生長(zhǎng)素類調(diào)整劑解析本題主要考查植物組織培育的相關(guān)學(xué)問(wèn)。在愈傷組織中，因植物細(xì)胞含有細(xì)胞壁，阻礙了細(xì)胞融合，所以此時(shí)加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，不能獲得染色體加倍的細(xì)胞；消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又削減消毒劑對(duì)細(xì)胞的損害；愈傷組織出芽是細(xì)胞分化的結(jié)果，而細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)；生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，生根時(shí)，培育基通常含有α－萘乙酸等生長(zhǎng)素調(diào)整劑。答案B題后歸納植物激素在組織培育中的作用在配制好的MS培育基中，經(jīng)常需要添加植物激素其中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素。植物激素的濃度、使用的先后挨次以及用量的比例等，都會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。(1)依據(jù)不同的挨次使用這兩類激素，會(huì)得到不同的試驗(yàn)結(jié)果。使用挨次試驗(yàn)結(jié)果先使用生長(zhǎng)素，后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素細(xì)胞既分裂也分化同時(shí)使用分化頻率提高(2)當(dāng)同時(shí)使用這兩類激素時(shí)，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的用量比值植物細(xì)胞的發(fā)育方向比值高有利于根的分化、抑制芽的形成比值低有利于芽的分化、抑制根的形成比值適中促進(jìn)愈傷組織的形成植物體細(xì)胞雜交技術(shù)2．(2021·天津卷，9)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。用肯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，并丟失再生力量。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(wèn)題：(1)過(guò)程①所需的酶是____________________________________________。(2)過(guò)程②后，在顯微鏡下觀看融合的活細(xì)胞中有供體的________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。(3)原生質(zhì)體培育液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持肯定的滲透壓，其作用是________________。原生質(zhì)體經(jīng)過(guò)________再生，進(jìn)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(guò)________、________、染色和制片等過(guò)程制成裝片，然后在顯微鏡下觀看比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。(5)接受特異性引物對(duì)花椰菜和黑芥基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。下圖是用該引物對(duì)雙親及再生植株1～4進(jìn)行PCR擴(kuò)增的結(jié)果。據(jù)圖推斷，再生植株1～4中肯定是雜種植株的有________。(6)對(duì)雜種植株進(jìn)行________接種試驗(yàn)，可篩選出具有高抗性的雜種植株。解析(1)過(guò)程①是利用纖維素酶和果膠酶去除幼葉細(xì)胞和根細(xì)胞的細(xì)胞壁，制備相應(yīng)原生質(zhì)體；(2)過(guò)程②在PEG的作用下兩個(gè)原生質(zhì)體融合在一起，形成雜種細(xì)胞，來(lái)自幼葉的原生質(zhì)體中有葉綠體存在，可以作為顯微鏡下初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志；(3)原生質(zhì)體及剛形成的雜種細(xì)胞由于沒(méi)有了細(xì)胞壁的束縛作用，必需浸泡在適宜濃度且無(wú)毒害作用的等滲溶液中，以保持原生質(zhì)體的完整性，原生質(zhì)體經(jīng)過(guò)細(xì)胞壁的再生后，才能進(jìn)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)剪取再生植株和雙親植株的分生組織(如根尖)，通過(guò)解離、漂洗、染色和制片等過(guò)程制成裝片，再在顯微鏡下觀看比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。(5)識(shí)圖可推斷再生植株1～4中肯定是雜種植株的有1、2、4；(6)對(duì)雜種植株進(jìn)行黑腐病菌接種試驗(yàn)，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(xì)胞壁(4)雙親(或花椰菜和黑芥)解離漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌題后歸納植物組織培育和植物體細(xì)胞雜交的比較名稱植物組織培育植物體細(xì)胞雜交原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有肯定的流淌性和細(xì)胞的全能性過(guò)程選材選取根尖、莖尖、形成層部位最簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)脫分化不同的植物細(xì)胞技術(shù)操作脫分化、再分化等除脫分化、再分化外，還要用酶解法去除細(xì)胞壁，用肯定的方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合關(guān)系植物組織培育是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)，植物體細(xì)胞雜交所用的技術(shù)更簡(jiǎn)單考點(diǎn)2動(dòng)物細(xì)胞工程(5年9考)(2021安徽卷、浙江卷、重慶卷、海南卷……)1．動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程：2．動(dòng)物細(xì)胞培育的條件(1)無(wú)菌、無(wú)毒：對(duì)培育液和所用培育用具無(wú)菌處理，添加抗生素；定期更換培育液以清除代謝產(chǎn)物。(2)養(yǎng)分：除糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素之外通常還需加入血清血漿等自然?成分。(3)適宜的溫度和pH：溫度為36.5±0.5__℃(哺乳動(dòng)物)，pH為7.2～7.4。(4)氣體環(huán)境——95%空氣＋5%CO2(維持培育液的pH)3．動(dòng)物體細(xì)胞核移植及克隆技術(shù)引發(fā)的倫理問(wèn)題(1)原理：動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性(2)核移植過(guò)程(以高產(chǎn)奶牛克隆為例)(3)克隆人的類型及其倫理問(wèn)題類型治療性克隆生殖性克隆區(qū)分目的治療人類疾病用于生育，產(chǎn)生新個(gè)體水平細(xì)胞水平個(gè)體水平聯(lián)系都屬無(wú)性繁殖；產(chǎn)生新個(gè)體、新組織，遺傳信息相同中國(guó)政府的態(tài)度中國(guó)政府的觀點(diǎn)：不贊成，不允許，不支持，不接受任何生殖性克隆人的試驗(yàn)，不反對(duì)治療性克隆4.單克隆抗體制備(1)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的原理：細(xì)胞膜具有肯定的流淌性。(2)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法：物理法——離心、振動(dòng)、電激等；化學(xué)法——聚乙二醇；生物法——滅活病毒。(3)單克隆抗體制備過(guò)程(4)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高，可大量制備。(5)單克隆抗體的應(yīng)用：作為診斷試劑；用于治療疾病和運(yùn)載藥物。5．比較動(dòng)物細(xì)胞培育、核移植與動(dòng)物細(xì)胞融合比較動(dòng)物細(xì)胞培育核移植動(dòng)物細(xì)胞融合原理細(xì)胞增殖動(dòng)物細(xì)胞核的全能性細(xì)胞膜的流淌性過(guò)程結(jié)果相同分化程度的細(xì)胞群與供體基本相同的個(gè)體雜交細(xì)胞關(guān)鍵環(huán)節(jié)細(xì)胞增殖(分裂)、細(xì)胞癌變核融合、細(xì)胞分化人工誘導(dǎo)細(xì)胞膜融合應(yīng)用①生產(chǎn)生物制品②基因工程③檢測(cè)有毒物質(zhì)①加速良種繁育②愛(ài)護(hù)瀕危物種③生產(chǎn)醫(yī)用蛋白④供應(yīng)克隆器官、組織等獲得雜種細(xì)胞，制備細(xì)胞產(chǎn)物如單克隆抗體思維激活推斷正誤(1)植物組織培育常用液體培育基，動(dòng)物細(xì)胞培育常用固體培育基()。(2)具有包含物種完整基因組的細(xì)胞核的活細(xì)胞是生物克隆的重要條件之一()。(3)一般血清中的抗體是一群識(shí)別不同抗原部位的抗體混合物，單抗則識(shí)別抗原分子的特殊部位，具專一性()。(4)細(xì)胞克隆的基本要求是：必需保證分別出來(lái)的細(xì)胞是一個(gè)而不是多個(gè)()。(5)在培育瓶中要定期用胰蛋白酶處理使細(xì)胞從瓶壁上脫離，制成懸浮液()。(6)二倍體細(xì)胞的傳代培育次數(shù)通常是無(wú)限的()。(7)核移植過(guò)程中供體理論上是供應(yīng)細(xì)胞核，但操作過(guò)程中可以把整個(gè)體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中去()。答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×(7)√思考與填空認(rèn)真閱讀圖示及相關(guān)內(nèi)容辨析并填充其含義從A、B到C的過(guò)程可以表示不同的含義(如圖所示)：①若A、B為動(dòng)物細(xì)胞，則該過(guò)程表示細(xì)胞融合；②若B為精子，A為卵細(xì)胞，則該過(guò)程表示受精；③若A為除去細(xì)胞核的卵母細(xì)胞，B為細(xì)胞核，則該過(guò)程表示核移植。動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)1．(2021·浙江理綜，6)試驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞培育(非克隆培育)的基本過(guò)程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()。eq\x(\a\al(試驗(yàn),小鼠))eq\o(→,\s\up7(甲))eq\x(\a\al(皮膚,組織))eq\o(→,\s\up7(乙))eq\x(\a\al(皮膚,細(xì)胞))eq\o(→,\s\up7(丙))eq\x(\a\al(培育,細(xì)胞1))eq\o(→,\s\up7(丁))eq\x(\a\al(培育,細(xì)胞2))A．甲過(guò)程需要對(duì)試驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒B．乙過(guò)程對(duì)皮膚組織可用胰蛋白酶消化C．丙過(guò)程得到的細(xì)胞大多具有異倍體核型D．丁過(guò)程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)性解析取小鼠皮膚組織進(jìn)行培育時(shí)需對(duì)試驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒；通過(guò)胰蛋白酶消化皮膚組織可獲得皮膚細(xì)胞；丙過(guò)程為最初的傳代培育，得到的細(xì)胞大多具有正常二倍體核型；來(lái)源于多個(gè)細(xì)胞的非克隆培育所得到的細(xì)胞系具有異質(zhì)性，該試驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞屬于非克隆培育，丁過(guò)程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)性。答案C題后歸納(1)動(dòng)物細(xì)胞培育時(shí)選用幼齡動(dòng)物組織或胚胎進(jìn)行細(xì)胞培育的緣由：幼齡動(dòng)物組織或胚胎的細(xì)胞分化程度低，增殖力量很強(qiáng)，更易于培育。(2)在動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程中兩次用到胰蛋白酶：第一次是將剪碎的組織分散成單個(gè)細(xì)胞；其次次是將貼壁細(xì)胞從瓶壁上分別下來(lái)，目的是避開(kāi)動(dòng)物細(xì)胞的接觸抑制現(xiàn)象。(3)細(xì)胞貼壁和接觸抑制懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。(4)原代培育與傳代培育①原代培育：細(xì)胞懸液第一次在瓶中培育，沒(méi)有分瓶培育之前的細(xì)胞培育。②傳代培育：原代培育的細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖肯定時(shí)間后，由于空間不足或細(xì)胞密度過(guò)大導(dǎo)致養(yǎng)分枯竭，影響細(xì)胞的生長(zhǎng)，因此需要重新用胰蛋白酶等處理，進(jìn)行分瓶擴(kuò)大培育，即傳代培育。單克隆抗體的制備過(guò)程及選擇培育基的制備2．下圖為反射弧中神經(jīng)—肌肉接頭的結(jié)構(gòu)及其生理變化示意圖。(1)發(fā)生反射時(shí)，神經(jīng)中樞產(chǎn)生的興奮沿________神經(jīng)傳到突觸前膜，導(dǎo)致突觸小泡與前膜________，釋放神經(jīng)遞質(zhì)(Ach)；Ach與Ach受體結(jié)合后，肌膜發(fā)生________，引起肌肉收縮。(2)重癥肌無(wú)力是自身免疫病，其病因是患者免疫系統(tǒng)把Ach受體當(dāng)作抗原，使________被激活而增殖、分化，產(chǎn)生Ach受體抗體。Ach受體抗體與Ach受體特異性結(jié)合，造成Ach不能與Ach受體正常結(jié)合，導(dǎo)致________信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程受阻。(3)臨床上治療重癥肌無(wú)力的重度患者，可接受胸腺切除法，目的是抑制________發(fā)育成T細(xì)胞，不能產(chǎn)生淋巴因子，從而抑制________免疫的應(yīng)答。解析(1)分析題中的示意圖，神經(jīng)中樞產(chǎn)生的興奮應(yīng)沿傳出神經(jīng)傳到突觸前膜，使突觸小泡與前膜融合并釋放神經(jīng)遞質(zhì)，電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)；Ach與Ach受體結(jié)合后，化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)，肌膜產(chǎn)生電位變化，進(jìn)而引起肌肉收縮。(2)重癥肌無(wú)力患者的B細(xì)胞，在Ach受體(抗原)的刺激下增殖、分化，產(chǎn)生Ach受體的抗體，其與肌膜上的Ach受體結(jié)合，導(dǎo)致化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)的過(guò)程受阻。(3)切除胸腺可抑制造血干細(xì)胞發(fā)育成T細(xì)胞，造成淋巴因子缺乏，進(jìn)而影響B(tài)細(xì)胞的增殖、分化過(guò)程，從而抑制了體液免疫的應(yīng)答。答案(1)傳出融合電位變化(2)B細(xì)胞化學(xué)信號(hào)向電(3)造血干細(xì)胞體液題后歸納(1)血清抗體與單克隆抗體名稱產(chǎn)生特點(diǎn)血清抗體由漿細(xì)胞分泌一般從血清中分別，產(chǎn)量低、純度低、特異性差單克隆抗體由雜交瘤細(xì)胞分泌特異性強(qiáng)，靈敏度高，能大量制備(2)比較制備單克隆抗體過(guò)程中的幾種細(xì)胞細(xì)胞特點(diǎn)漿細(xì)胞能產(chǎn)生單一抗體，但不能無(wú)限增殖骨髓瘤細(xì)胞能無(wú)限增殖，但不能產(chǎn)生抗體雜交瘤細(xì)胞即能產(chǎn)生單一抗體，又能在體外培育條件下無(wú)限增殖(3)單克隆抗體制備過(guò)程中兩次篩選的比較項(xiàng)目第一次篩選其次次篩選篩選緣由誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細(xì)胞，另外還有未融合的細(xì)胞由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以經(jīng)選擇性培育獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞篩選方法用特定的選擇培育基篩選：未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞(“BB”細(xì)胞、“瘤瘤”細(xì)胞)都會(huì)死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞(“B瘤”細(xì)胞)才能生長(zhǎng)用多孔培育皿培育，在每個(gè)孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的狀況下開(kāi)頭克隆化培育和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群篩選目的得到雜交瘤細(xì)胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞(4)選擇培育基的制備依據(jù)篩選目標(biāo)，制備選擇培育基時(shí)應(yīng)“只讓雜交瘤細(xì)胞”存活，其余細(xì)胞(包括未融合的B細(xì)胞，未融合的骨髓瘤細(xì)胞及融合的B－B細(xì)胞，瘤－瘤細(xì)胞)均不能存活。生物技術(shù)倫理問(wèn)題3．(2021·南通中學(xué)調(diào)研)有關(guān)“治療性克隆”的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A．可解決臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥問(wèn)題B．其核心技術(shù)是胚胎干細(xì)胞培育技術(shù)C．胚胎干細(xì)胞可以克隆出不同組織細(xì)胞的根本緣由是基因的選擇性表達(dá)D．中國(guó)政府既反對(duì)生殖性克隆人，也反對(duì)治療性克隆解析用患者自身的胚胎干細(xì)胞克隆器官，可以克服供體器官不足，器官移植后又不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；治療性克隆的核心是胚胎干細(xì)胞的培育；胚胎干細(xì)胞克隆出不同組織細(xì)胞屬于細(xì)胞分化，細(xì)胞分化是基因的選擇性表達(dá)；中國(guó)政府禁止生殖性克隆人，但不反對(duì)治療性克隆。答案D題后反思(1)克隆技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞核的全能性而非動(dòng)物細(xì)胞的全能性。(2)克隆屬于無(wú)性繁殖，產(chǎn)生新個(gè)體的性別、絕大多數(shù)性狀與供核親本全都。(3)核移植技術(shù)獲得的動(dòng)物與供核動(dòng)物性狀不完全相同：①克隆動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)自于供體細(xì)胞核，但其核外線粒體中的DNA主要來(lái)自于受體卵細(xì)胞。②性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。供核動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同，其性狀也不行能和供核動(dòng)物完全相同。③在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動(dòng)物沒(méi)有的性狀。1．(2021·重慶理綜，2)下圖是單克隆抗體制備流程的簡(jiǎn)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(xì)胞B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成C．③同時(shí)具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性D．④是經(jīng)篩選培育獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群解析本題主要考查單克隆抗體制備的相關(guān)學(xué)問(wèn)。①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的漿細(xì)胞；②中使用聚乙二醇或滅活的病毒等，有利于雜交瘤細(xì)胞的形成；③同時(shí)具有漿細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的特性；④是經(jīng)篩選培育獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群。故D項(xiàng)正確。答案D2．(2021·全國(guó)課標(biāo)卷Ⅱ，40)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。某爭(zhēng)辯小組擬培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉?wèn)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(xì)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(xì)胞進(jìn)一步培育形成________組織，然后經(jīng)過(guò)________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為_(kāi)_____________。(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，造成這種差異的緣由是_____________________________________________________。(3)這種雜種植株可通過(guò)制作人工種子的方法來(lái)大量繁殖。經(jīng)植物組織培育得到的______________________________等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。解析(1)該新型藥用植物是通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的。要獲得有活力的原生質(zhì)體才能進(jìn)行體細(xì)胞雜交，因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細(xì)胞壁，然后用PEG化學(xué)誘導(dǎo)劑(物理方法：離心、振動(dòng)等)誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合。然后接受植物組織培育技術(shù)獲得雜種植株，植物組織培育的主要過(guò)程是：先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植物體，利用了植物細(xì)胞的全能性。(2)假如植物甲、乙是兩個(gè)物種，二者不能通過(guò)有性雜交產(chǎn)生可育后代，緣由是甲、乙有性雜交所產(chǎn)生的后代在減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體聯(lián)會(huì)特別，也就是存在著生殖隔離。但植物甲、乙通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)產(chǎn)生的后代卻是可育的，由于在減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體能完成正常的聯(lián)會(huì)，產(chǎn)生正常的配子。由于甲、乙都是二倍體，因此，植物體細(xì)胞雜交得到的后代是異源多倍體(四倍體)。(3)人工種子生產(chǎn)不受氣候、季節(jié)和地域等因素限制，而且可以避開(kāi)后代發(fā)生性狀分別等優(yōu)點(diǎn)，因此，植物細(xì)胞工程重要的應(yīng)用之一是制備人工種子，用到的核心技術(shù)是植物組織培育技術(shù)。將植物組織培育得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。答案(1)纖維素果膠原生質(zhì)體愈傷再分化(分化)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(2)體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體在減數(shù)分裂過(guò)程中，前者同源染色體聯(lián)會(huì)特別，而后者同源染色體聯(lián)會(huì)正常(3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽3．(2021·安徽理綜，29)近年來(lái)，有關(guān)腫瘤細(xì)胞特定分子的靶向治療爭(zhēng)辯進(jìn)展快速。爭(zhēng)辯發(fā)覺(jué)，蛋白X是細(xì)胞膜上的一種受體，由原癌基因X編碼。在一些腫瘤細(xì)胞中，原癌基因X過(guò)量表達(dá)會(huì)持續(xù)激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)，啟動(dòng)細(xì)胞DNA的復(fù)制，導(dǎo)致細(xì)胞特別增殖，利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)制備的單克隆抗體，可用于診斷和治療原癌基因X過(guò)量表達(dá)的腫瘤。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)同一個(gè)體各種體細(xì)胞來(lái)源于受精卵的分裂與分化。正常狀況下，體細(xì)胞核遺傳信息相同的緣由是_______________________________________________________________________________________________________________。(2)通過(guò)檢測(cè)原癌基因X的________和________可推斷其是否轉(zhuǎn)錄和翻譯。檢測(cè)成人多種正常組織后，發(fā)覺(jué)原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮細(xì)胞中有微弱表達(dá)，這說(shuō)明__________________________________________________。(3)依據(jù)以上信息，可推想原癌基因的主要功能是________________________。(4)制備該單克隆抗體時(shí)，免疫動(dòng)物的抗原可以是________。B淋巴細(xì)胞識(shí)別抗原并與之結(jié)合，之后在適當(dāng)?shù)男盘?hào)作用下增殖分化為_(kāi)_______和________。(5)用該單克隆抗體處理原癌基因X過(guò)量表達(dá)的某腫瘤細(xì)胞株，發(fā)覺(jué)其增殖力量明顯下降。這是由于________________________________________________________________________________________________________________。解析本題考查細(xì)胞癌變與單克隆抗體的制備與應(yīng)用。(1)體細(xì)胞通過(guò)有絲分裂進(jìn)行增殖，保持了核基因組的完整性。(2)轉(zhuǎn)錄是合成信使RNA的過(guò)程，而翻譯是合成蛋白質(zhì)的過(guò)程；雖然各種體細(xì)胞中都有原癌基因，但只有某些細(xì)胞才表達(dá)，這說(shuō)明原癌基因X的表達(dá)具有(組織)特異性。(3)通過(guò)題目信息可知，原癌基因是通過(guò)把握受體蛋白的合成來(lái)把握細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)，從而啟動(dòng)DNA的復(fù)制，導(dǎo)致細(xì)胞特別增殖，即原癌基因X能維持細(xì)胞周期，把握細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程。(4)B淋巴細(xì)胞受到抗原(蛋白X)刺激后能分化產(chǎn)生記憶細(xì)胞和漿細(xì)胞。(5)由于抗體能與抗原(蛋白X)結(jié)合，而蛋白X為細(xì)胞膜上的受體，從而阻斷了信號(hào)傳導(dǎo)。答案(1)親代細(xì)胞通過(guò)有絲分裂將復(fù)制后的核DNA平均安排到兩個(gè)子細(xì)胞中(2)mRNA蛋白質(zhì)原癌基因X的表達(dá)具有(組織)特異性(3)維持細(xì)胞周期，把握細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程(4)蛋白X漿細(xì)胞記憶細(xì)胞(5)該單克隆抗體與腫瘤細(xì)胞表面的蛋白X特異性結(jié)合，從而阻斷蛋白X介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)(時(shí)間：30分鐘)一、選擇題1．(2021·臺(tái)州模擬)進(jìn)行生物工程設(shè)計(jì)時(shí)，下表各組所選擇的常用試驗(yàn)材料與試驗(yàn)?zāi)康呐渲缅e(cuò)誤的是 ()。選項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)材料材料特點(diǎn)A獲得克隆動(dòng)物卵(母)細(xì)胞細(xì)胞大，細(xì)胞質(zhì)能有效調(diào)控核發(fā)育B植物的體細(xì)胞誘變育種愈傷組織細(xì)胞分裂力量強(qiáng)，突變率高C獲得表達(dá)生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺細(xì)胞分泌乳汁產(chǎn)生生長(zhǎng)激素D燒傷患者移植皮膚自體干細(xì)胞分裂力量強(qiáng)，且不會(huì)引起免疫排斥解析獲得表達(dá)目的基因的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物需將外源基因轉(zhuǎn)入到受精卵中，再經(jīng)胚胎早期培育及胚胎移植方可達(dá)到目的。答案C2．下列關(guān)于植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的敘述，不正確的是 ()。A．植物體細(xì)胞雜交必需先制備原生質(zhì)體B．科學(xué)家利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育出了“白菜—甘藍(lán)”雜種植株C．誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合可用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑D．用于培育的植物器官或組織先要進(jìn)行滅菌處理解析組織培育過(guò)程要先將植物組織或者細(xì)胞進(jìn)行表面消毒處理，這樣不會(huì)破壞細(xì)胞的活性，滅菌是在高溫高壓下進(jìn)行的，植物細(xì)胞會(huì)被殺死，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D3．(2021·重慶一中二診)下面的簡(jiǎn)式表示植物組織培育的大致過(guò)程，據(jù)此推斷不正確的是 ()。①eq\o(→,\s\up7(脫分化))②eq\o(→,\s\up7(再分化))③→④A．若①是來(lái)自不同植物體細(xì)胞融合的雜種細(xì)胞，則④可能消滅不同植物的遺傳特性B．若①是二倍體植株的花粉，則④是單倍體植株，經(jīng)染色體加倍后可得到穩(wěn)定遺傳的品種C．若①是人參細(xì)胞，對(duì)②進(jìn)行擴(kuò)大培育可提高細(xì)胞產(chǎn)物人參皂甙的產(chǎn)量D．若①是具有雜種優(yōu)勢(shì)的農(nóng)作物細(xì)胞，則用③進(jìn)行繁育會(huì)發(fā)生性狀分別解析選項(xiàng)D中用③繁育屬無(wú)性繁殖，所以不會(huì)發(fā)生性狀分別。答案D4．以下為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖，其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細(xì)胞，所含有的染色體組分別是AA和BB。據(jù)圖分析不正確的是 ()。A．圖中①過(guò)程發(fā)生的化學(xué)變化是纖維素和果膠水解B．經(jīng)過(guò)②和③過(guò)程形成的c細(xì)胞只有AABB這一種類型C．過(guò)程②一般使用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑D．過(guò)程④和⑤分別是脫分化和再分化解析將若干a和b等量混合后轉(zhuǎn)移到培育基上培育，經(jīng)過(guò)細(xì)胞融合，c的細(xì)胞類型包括沒(méi)有融合的細(xì)胞、相同細(xì)胞的融合和不同細(xì)胞的融合，即AA、BB、AAAA、BBBB、AABB。答案B5．在動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程中，下列處理不恰當(dāng)?shù)氖? ()。A．培育液和培育用具要進(jìn)行無(wú)菌處理B．供應(yīng)種類齊全的養(yǎng)分物質(zhì)C．供應(yīng)純氧以保證細(xì)胞的呼吸作用D．保證適宜的溫度和pH解析動(dòng)物細(xì)胞培育的條件是無(wú)毒、無(wú)菌的環(huán)境，養(yǎng)分充分，溫度和pH以及氣體環(huán)境適宜。所需的主要?dú)怏w除氧氣外，還有二氧化碳，二氧化碳的主要作用是維持培育液的pH。答案C6．某試驗(yàn)室做了如圖所示的試驗(yàn)爭(zhēng)辯，下列與試驗(yàn)相關(guān)的敘述正確的是()。A．過(guò)程①誘導(dǎo)基因使成纖維母細(xì)胞發(fā)生基因突變B．過(guò)程②屬于動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程中的原代培育C．丙細(xì)胞既能持續(xù)分裂又能分泌單一的抗體D．過(guò)程③、④所用的培育基都含有聚乙二醇解析①是將高度分化的成纖維母細(xì)胞誘導(dǎo)形成干細(xì)胞，屬于基因重組，A項(xiàng)錯(cuò)誤；②過(guò)程的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，屬于細(xì)胞分化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；丙細(xì)胞是由漿細(xì)胞和瘤細(xì)胞融合后形成的，它同時(shí)具備了漿細(xì)胞和瘤細(xì)胞的特點(diǎn)，既能無(wú)限增殖，又能分泌特異性抗體，C項(xiàng)正確；③是動(dòng)物細(xì)胞融合，需使用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑，④是動(dòng)物細(xì)胞培育制備單克隆抗體的過(guò)程，不需要聚乙二醇，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C7．(2021·江蘇南通調(diào)研)下列有關(guān)單克隆抗體制備的敘述，正確的是()。A．先利用特定的抗原蛋白飼喂小鼠，再?gòu)男∈笃⑴K中分別B淋巴細(xì)胞B．為避開(kāi)病毒感染，應(yīng)用聚乙二醇誘導(dǎo)骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞融合C．體外培育雜交瘤細(xì)胞需要在培育液中添加動(dòng)物血清和抗生素D．經(jīng)過(guò)選擇培育基初次篩選的雜交瘤細(xì)胞即可進(jìn)行體內(nèi)或體外培育解析應(yīng)用特定的抗原蛋白注射小鼠，不能飼喂，否則抗原會(huì)被分解，A項(xiàng)錯(cuò)誤；可選用滅活的病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合，B項(xiàng)錯(cuò)誤；初次篩選后還需經(jīng)其次次篩選獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞后，再進(jìn)行體內(nèi)或體外培育，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C8．(2021·珠海質(zhì)檢)如圖示哺乳動(dòng)物生殖過(guò)程。其中b為卵細(xì)胞，c為體細(xì)胞。下列敘述不正確的是()。A．形成動(dòng)物①②的過(guò)程分別屬于有性生殖和無(wú)性生殖B．產(chǎn)生動(dòng)物②的過(guò)程中可發(fā)生基因突變、基因重組等C．動(dòng)物②的產(chǎn)生表明動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性D．a(chǎn)bc細(xì)胞的形成過(guò)程，僅c細(xì)胞為有絲分裂解析動(dòng)物①通過(guò)受精作用形成，屬于有性生殖，動(dòng)物②通過(guò)細(xì)胞核移植技術(shù)形成，利用的原理是動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，形成動(dòng)物②的過(guò)程屬于無(wú)性生殖，A、C正確。a、b細(xì)胞分別是精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞通過(guò)減數(shù)分裂形成的，c細(xì)胞是體細(xì)胞，通過(guò)有絲分裂形成，D正確。產(chǎn)生動(dòng)物②的過(guò)程中并沒(méi)有發(fā)生基因重組，故B錯(cuò)誤。答案B二、非選擇題9．(2021·長(zhǎng)春四模)紅豆杉，又名紫杉，可從其樹(shù)皮中分別出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同學(xué)設(shè)計(jì)的有關(guān)紫杉醇抗腫瘤試驗(yàn)的爭(zhēng)辯流程，請(qǐng)分析并回答：(1)酶X是________酶，其主要作用是__________________________________。(2)物質(zhì)Y是________，乙組的作用是__________________________________。(3)為清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害，應(yīng)實(shí)行的措施是_________________________________________________________。(4)試驗(yàn)結(jié)果：若甲組________________，說(shuō)明紫杉醇有抗腫瘤作用。(5)為了解決紫杉醇的藥源問(wèn)題，理論上可用________技術(shù)把離體的紅豆杉細(xì)胞經(jīng)過(guò)________培育成愈傷組織，從中提取紫杉醇，進(jìn)行加工生產(chǎn)。解析(1)據(jù)圖可知，酶X是指胰蛋白酶或膠原蛋白酶，其主要作用是使腫瘤細(xì)胞分散開(kāi)。(2)Y是生理鹽水，乙組為對(duì)比組。(3)定期更換培育液的目的是清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。(4)高抗癌活性的紫杉醇能抑制腫瘤細(xì)胞的繁殖，所以甲組腫瘤細(xì)胞的數(shù)目應(yīng)少于乙組。(5)為了解決紫杉醇的藥源問(wèn)題，理論上可用植物組織培育技術(shù)將離體的紅豆杉細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化培育為愈傷組織，從中提取紫杉醇進(jìn)行加工生產(chǎn)。答案(1)胰蛋白(膠原蛋白)使腫瘤細(xì)胞分散開(kāi)(2)生理鹽水作為對(duì)比組(與紫杉醇形成對(duì)比)(3)(定期)更換培育液(4)腫瘤細(xì)胞的數(shù)目少于乙組(5)植物組織培育脫分化10．(2021·臨沂二模)紅細(xì)胞生成素(EPO)是人體內(nèi)促進(jìn)紅細(xì)胞生成的一種糖蛋白，可用于治療腎衰性貧血等疾病。目前臨床使用的是重組人紅細(xì)胞生成素(rhEPO)，其簡(jiǎn)易生產(chǎn)流程如圖。請(qǐng)回答：(1)圖中①所指的物質(zhì)是________，②所指的物質(zhì)是________。(2)基因表達(dá)載體導(dǎo)入中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞系(CHO)最常接受的方法是________，它的啟動(dòng)子是________的識(shí)別和結(jié)合部位。(3)CHO是倉(cāng)鼠的卵巢細(xì)胞經(jīng)過(guò)細(xì)胞培育過(guò)程中的________培育獲得的無(wú)限增殖細(xì)胞。重組CHO細(xì)胞培育需要________的環(huán)境，及養(yǎng)分、溫度、pH和氣體環(huán)境適宜的條件。(4)檢測(cè)rhEPO的體外活性需用抗rhEPO的單克隆抗體。單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)是________，并可大量制備，它是由小鼠的骨髓瘤細(xì)胞與其特定B淋巴細(xì)胞通過(guò)________技術(shù)獲得的雜交瘤細(xì)胞分泌的。答案(1)mRNArhEPO(2)顯微注射技術(shù)RNA聚合酶(3)原代培育和傳代無(wú)菌、無(wú)毒(4)特異性強(qiáng)、靈敏度高動(dòng)物細(xì)胞融合11．(2021·日照模擬)如圖是克隆羊的培育流程圖，依據(jù)所學(xué)學(xué)問(wèn)回答下列問(wèn)題。(1)培育克隆羊時(shí)用到的卵母細(xì)胞可以從屠宰場(chǎng)收集，并在體外培育到________________________________________________________________。(2)從供體羊中取上皮細(xì)胞，用________處理，然后進(jìn)行分散培育。培育過(guò)程一般在________(填儀器)中進(jìn)行，整個(gè)過(guò)程必需保證細(xì)胞處于________的環(huán)境中，所需養(yǎng)分物質(zhì)要與體內(nèi)基本相同。(3)通過(guò)顯微操作吸出卵母細(xì)胞中的細(xì)胞核，此過(guò)程中除了可以吸出細(xì)胞核，往往還可以將________一并吸出。(4)去核的卵母細(xì)胞與供體細(xì)胞通過(guò)電刺激后融合，________進(jìn)入受體卵母細(xì)胞，構(gòu)建成重組胚胎。融合后的重組細(xì)胞，需要用物理或化學(xué)的方法進(jìn)行激活，使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育進(jìn)程。(5)將重組胚胎發(fā)育到肯定階段，移植到同種的、________相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之連續(xù)發(fā)育，最終形成克隆羊。移入的胚胎能夠存活，是由于受體并不會(huì)對(duì)其發(fā)生________，同時(shí)能夠在子宮內(nèi)建立正常的生理和組織聯(lián)系。答案(1)減數(shù)其次次分裂中期(2)胰蛋白酶二氧化碳培育箱無(wú)菌、無(wú)毒(3)第一極體(4)供體核(5)生理狀態(tài)免疫排斥反應(yīng)12．(2021