26_專題二十六細胞工程與胚胎工程-試卷下載-教習網(wǎng)

?專題二十六　細胞工程與胚胎工程
考點一　植物細胞工程
1. (2022浙江1月選考,7,2分)農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。碎化秸稈中纖維所起的作用,相當于植物組織培養(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時,其富含的纖維一方面可用于維持基質的基本形態(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,故其作用相當于植物組織培養(yǎng)中固體培養(yǎng)基的瓊脂和蔗糖,故選A。
2.(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.適當增加培養(yǎng)物轉移至新鮮培養(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,適當增加培養(yǎng)物轉移至新鮮培養(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。
3.(2022浙江6月選考,23,2分)下列關于菊花組織培養(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外的氣體交換
C.組培苗鍛煉時采用蛭石作為栽培基質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2 min→流水沖凈→75%酒精消毒30 s→流水沖洗→10%次氯酸鈉溶液消毒10 min或0.1%氯化汞溶液消毒5~7 min→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→激素誘導出組織器官(可以先誘導出芽,再誘導出根)→完整植株;體細胞胚發(fā)生途徑為外植體→愈傷組織→激素誘導出胚狀體→完整植株。
4.(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。
5.(2020山東,13,2分)兩種遠緣植物的細胞融合后會導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原生質體融合
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;結合題干信息分析,過程②的目的是使中間偃麥草原生質體中的染色體發(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是原生質體融合的過程,該過程必須借助一定的技術手段進行人工誘導,而人工誘導的方法有物理法和化學法,滅活的病毒用于動物細胞融合,C錯誤;結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。
6.(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、乙的轉基因植株,再將二者雜交后得到F1,結合單倍體育種技術,培育出同時抗甲、乙的植物新品種。以下對相關操作及結果的敘述,錯誤的是(　　)
A.將含有目的基因和標記基因的載體導入受體細胞
B.通過接種病原體對轉基因的植株進行抗病性鑒定
C.調整培養(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　本題借助育種相關知識,考查考生運用所學知識,分析某些生物學問題、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入受體細胞,A正確;通過接種病原體,可在個體生物學水平上對轉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。
7.(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路線。有關敘述錯誤的是(　　)

A.形成愈傷組織可通過添加植物生長調節(jié)劑進行誘導
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、XX
D.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知識為背景,考查學生獲得信息、解決問題的能力,體現(xiàn)了對科學思維素養(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,可利用植物生長調節(jié)劑調節(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。
8.(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30 min
B.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應將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質上
答案　C　本題主要考查花藥離體培養(yǎng)的相關知識。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30 s,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,故幼苗的生長基質中不用添加蔗糖和多種植物激素,D錯誤。
9.(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,可應用多種技術獲得大量優(yōu)質苗,下列技術中不能選用的是(　　)
A.利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗
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)質苗的多種技術手段的分析。為了使優(yōu)質苗的生物性狀不發(fā)生性狀分離,可采用莖段扦插誘導生根技術快速育苗,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。
10.(2012廣東理綜,2,4分)培育草莓脫毒苗所采用的主要技術是(　　)
A.組織培養(yǎng)　　　B.細胞雜交
C.顯微注射　　　D.核移植
答案　A　本題主要考查現(xiàn)代生物技術應用的相關知識。由于植物分生組織中病毒很少或沒有病毒,常用莖尖通過組織培養(yǎng)技術培育脫毒苗;細胞雜交通常用于培育雜種個體;顯微注射技術常用于基因工程,培育轉基因生物;核移植技術常用于培養(yǎng)克隆動物。故只有A選項符合題意。
11.[2022浙江6月選考,29(二),8分]回答與植物轉基因和植物克隆有關的問題:
(1)在用農桿菌侵染的方法進行植物轉基因過程中,通常要使用抗生素,其目的一是抑制　　　　生長,二是篩選轉化細胞。當選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度　　　　時,通常會出現(xiàn)較多假陽性植株,因此在轉基因前需要對受體進行抗生素的　　　　檢測。?
(2)為提高培育轉基因植株的成功率,植物轉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　　　　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。同時也與受體的取材有關,其中受體為　　　　時全能性表達能力最高。?
答案　(每空1分)(1)農桿菌　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質粒(經(jīng)人工改造,含抗生素抗性基因)的T-DNA中,再將重組質粒轉入農桿菌中,這樣使用含相應抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)可以抑制不含重組質粒的農桿菌的生長,從而篩選出攜帶重組質粒的農桿菌。當選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度過低時,會導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,因此在轉基因前需要對受體進行抗生素的敏感性檢測。(2)植物轉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。
12.[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,科技工作者依據(jù)生態(tài)工程原理,利用　　　　技術,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,誘導發(fā)根農桿菌質粒上vir系列基因表達形成　　　　　　　和限制性核酸內切酶等,進而從質粒上復制并切割出一段可轉移的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)根農桿菌　轉速　營養(yǎng)元素以及生長調節(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。(2)利用發(fā)根農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發(fā)根農桿菌質粒上vir系列基因的表達,進而能從質粒上復制并切割出一段可轉移的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)根農桿菌。將毛狀根轉入液體培養(yǎng)基、置于搖床上進行懸浮培養(yǎng),通過控制搖床的轉速和溫度,調節(jié)培養(yǎng)基成分中的營養(yǎng)元素和植物生長調節(jié)劑的種類和濃度,可獲得大量毛狀根,用于提取藥用成分。
13.(2020天津,15,10分)某植物有A、B兩品種。科研人員在設計品種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　誘導形成愈傷組織
m1
n1
Ⅱ　誘導形成幼芽　　
m2
n2
Ⅲ　誘導生根　　　　
m3
n3

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0.5 μmol/L為梯度,設計5個濃度水平的實驗,細胞分裂素最高濃度應設為　　　　　μmol/L。?
(4)Ⅲ階段時,科研人員分別選用濃度低于或高于n3 μmol/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,容易誘導其脫分化形成愈傷組織。(2)細胞分化的實質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0.5 μmol/L為梯度設計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)秋水仙素誘導多倍體的原理主要是抑制紡錘體的形成,導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。
14.[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的問題:
(1)天然農桿菌的Ti質粒上存在著一段DNA片段(T-DNA),該片段可轉移并整合到植物細胞染色體上。為便于轉基因植物在組織培養(yǎng)階段的篩選,設計重組Ti質粒時,應考慮T-DNA中要有可表達的目的基因,還需要有可表達的　　　　　　。?
(2)結合植物克隆技術進行轉基因實驗,為獲得轉基因植株,農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、　　　　　　　　及易被農桿菌侵染等特點的植物材料。若植物材料對農桿菌不敏感,則可用　　　　　的轉基因方法。?
(3)利用帶側芽的莖段獲得叢狀苗的過程與利用莖段誘導產(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,配制轉基因叢狀苗生根培養(yǎng)基時,可根據(jù)實際情況適當添加　　　　,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)利用農桿菌轉化法培育轉基因植物時,為便于檢測Ti質粒中的T-DNA片段是否成功導入植物細胞,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)為獲得轉基因植株,農桿菌侵染的宿主一般要選用易被農桿菌侵染,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。轉基因植株培育中,還可采用顯微注射的方法導入目的基因。(3)利用帶側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。
15.(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。

回答下列問題。
(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)形成層容易誘導形成愈傷組織　(3)誘導愈傷組織形成和誘導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)的相關知識,考查考生理論聯(lián)系實際、綜合運用所學知識解決生物學問題的能力;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,誘導形成胚狀體再形成植株。
16.(2017海南單科,31,15分)甲、乙兩名同學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)技術繁殖該植物。回答下列問題:
(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、乙同學在誘導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,該細胞應具備的條件是　　　　　　　　　　(填“具有完整的細胞核”“具有葉綠體”或“已轉入抗性基因”)。?
(3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結果,該不同結果的出現(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。
17.(2015天津理綜,7,15分)DHA對腦神經(jīng)發(fā)育至關重要。以A、B兩種單細胞真核藻為親本,利用細胞融合技術選育高產(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
0.7
B藻
異養(yǎng)
0.14
大
無

據(jù)表回答:
(1)選育的融合藻應具有A藻　　　　　　　　　與B藻　　　　的優(yōu)點。?
(2)誘導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)原生質體　(3)b　a　c　(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“利用細胞融合技術選育高產(chǎn)DHA融合藻”及表中信息可推斷,融合藻應既具有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。
18.(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12 d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,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)境的物質交換能力降低,生長變慢。
19.(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體可使其染色體片段化,并喪失再生能力。再利用此原生質體作為部分遺傳物質的供體與完整的花椰菜原生質體融合,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誘導融合的雜種細胞應含有葉綠體,以此作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質體失去了細胞壁的保護作用,因此原生質體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇,使原生質體處于等滲溶液中,以維持原生質體正常形態(tài)。原生質體經(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,應進行相應的病原體接種實驗,即接種黑腐病菌。
20.(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　,?
再用化學誘導劑誘導二者融合。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。這種培育技術稱為　　　　　　　　。?
(2)上述雜種植株屬于多倍體,多倍體是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。假設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)　原生質體(2分)　愈傷(2分)　再分化(或分化)(2分)　植物體細胞雜交技術(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知識。(1)植物體細胞雜交技術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體,然后將甲、乙植物的原生質體用化學誘導劑誘導融合,形成融合細胞,再將融合細胞誘導脫分化,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。
21.(2012課標,39,15分)為了探究6-BA和IAA對某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響,某研究小組在MS培養(yǎng)基中加入6-BA和IAA,配制成四種培養(yǎng)基(見下表),滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后,統(tǒng)計再生叢芽外植體的比率(m),以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n),結果如下表。
培養(yǎng)基編號
濃度/mg·L-1
m/%
n/個
6-BA
IAA
1
0.5
0
76.7
3.1
2
0.1
77.4
6.1
3
0.2
66.7
5.3
4
0.5
60.0
5.0

回答下列問題:
(1)按照植物的需求量,培養(yǎng)基中無機鹽的元素可分為　　　　和　　　　兩類。上述培養(yǎng)基中,6-BA屬于　　　　類生長調節(jié)劑。?
(2)在該實驗中,自變量是　　　　,因變量是　　　　　　　　　　,自變量的取值范圍是　　　　　　。?
(3)從實驗結果可知,誘導叢芽總數(shù)最少的培養(yǎng)基是　　　　號培養(yǎng)基。?
(4)為了誘導該菊花試管苗生根,培養(yǎng)基中一般不加入　　　　(填“6-BA”或“IAA”)。?
答案　(1)大量元素　微量元素　細胞分裂素　(2)IAA濃度　再生叢芽外植體的比率(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)　0~0.5 mg·L-1　(3)1　(4)6-BA
解析　本題考查植物組織培養(yǎng)的相關知識。(1)植物組織培養(yǎng)常用MS培養(yǎng)基,其中,無機鹽的元素可分為大量元素和微量元素兩類,前者如N、P、K、Ca、Mg、S等,后者如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo等。MS培養(yǎng)基中還常需要添加能誘導細胞分裂、脫分化、再分化的生長素和細胞分裂素,常用的生長素有2,4-D、IAA、NAA等,常用的細胞分裂素有6-BA、KT等。(2)該實驗中,各組6-BA濃度均為0.5 mg·L-1,IAA的濃度不相同,故自變量為IAA濃度,IAA濃度范圍為0~0.5 mg·L-1。據(jù)表可知,該實驗因變量是再生叢芽外植體的比率(m)以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)。(3)由表格中的數(shù)據(jù)可知,1號培養(yǎng)基誘導叢芽總數(shù)最少。(4)生長素常用于誘導細胞分裂和根的分化,6-BA一般用于誘導植物的愈傷組織分化出叢芽,故誘導菊花試管苗生根,培養(yǎng)基中一般不加入6-BA。
考點二　動物細胞工程
1.(2022山東,15,2分)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。下列說法錯誤的是(　　)

A.雙抗可同時與2種抗原結合
B.利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細胞
C.篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原
D.同時注射2種抗原可刺激B細胞分化為產(chǎn)雙抗的漿細胞
答案　D　雙抗是由兩種單抗解偶聯(lián)后重新偶聯(lián)制成的,具有雙特異性,可同時與2種抗原發(fā)生特異性結合,篩選時也需用相應的2種抗原進行檢驗,A、C正確;抗體可與抗原特異性結合,據(jù)此可利用雙抗將蛋白類藥物運送至靶細胞,B正確;同時注射2種抗原可使B細胞分化形成2種漿細胞,進而產(chǎn)生2種抗體,通常,1種漿細胞只能產(chǎn)生1種抗體,D錯誤。
2.(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)境會導致神經(jīng)元細胞生長緩慢,故A項不是導致培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長緩慢的原因。
3.(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,細胞膜內側出現(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,能得出的正確結論是(　　)
A.納米氧化亞銅改變了細胞的貼壁生長習性
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“細胞膜內側出現(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。
4.(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)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)遞質的作用下跳動,D錯誤。
5.(2022江蘇,19,3分)(多選)如圖表示利用細胞融合技術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?，F(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　誘導動物細胞融合的方法有滅活病毒誘導法,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。
6.(2022北京,11,2分)將黑色小鼠囊胚的內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。故題干所述將黑色小鼠囊胚的內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;利用胚胎分割技術將接受注射的囊胚均分為二,可發(fā)育成兩只幼鼠,D正確。
7.(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　C　MⅡ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,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。
8.(2020江蘇單科,23,3分)小鼠胚胎干細胞經(jīng)定向誘導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,遺傳物質相同,兩者全能性高低不同并不是由遺傳物質不同導致的;細胞a為內細胞團細胞,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。
9.(2020浙江7月選考,15,2分)下列關于病毒的敘述,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動物細胞的融合
B.適當增加機體內參與免疫的細胞數(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,適當增加機體內參與免疫的細胞數(shù)量和活性,例如注射免疫活性物質,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寄生生物,只能在宿主細胞內進行增殖,C錯誤;高溫高壓滅菌的原理之一是蛋白質在高溫條件下變性,其空間結構被破壞,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。
10.(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
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的誘導處理下才能完成(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,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。
11.(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器進行生物制藥。下列相關敘述正確的是(　　)
A.H-Y單克隆抗體由骨髓瘤細胞分泌
B.應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抗體
答案　D　本題考查免疫調節(jié)、基因工程及胚胎工程的相關內容。單克隆抗體由雜交瘤細胞分泌,A錯誤;應選用囊胚期滋養(yǎng)層細胞做性別鑒定,B錯誤;因要利用乳腺生物反應器進行生物制藥,因此用于胚胎移植的應是鑒定后的雌性胚胎,C錯誤;用特定的抗原免疫母?？色@得相應的抗體,D正確。
知識拓展　正確理解生物反應器
生物反應器指用于合成藥物的轉基因動物器官。生物反應器有乳腺生物反應器、膀胱生物反應器等。乳腺生物反應器要求轉基因動物一定為雌性,膀胱生物反應器則對轉基因動物的性別無要求。
12.(2016江蘇單科,9,2分)下列有關細胞工程的敘述,正確的是(　　)
A.PEG是促細胞融合劑,可直接誘導植物細胞融合
B.用原生質體制備人工種子,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,形成原生質體,再用PEG促進原生質體融合,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。
解題關鍵　仔細審讀抓“關鍵詞”及相關知識的掌握是解題的關鍵。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。
13.(2014浙江理綜,3,6分)下列關于動物細胞培養(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)的細胞系具有異質性,D錯誤。
14.(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。下列有關敘述,正確的是(　　)

A.①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應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。
15.(2022海南,20,13分)以我國科學家為主的科研團隊將OSNL(即4個基因Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A的縮寫)導入黑羽雞胚成纖維細胞(CEFs),誘導其重編程為誘導多能干細胞(iPS),再誘導iPS分化為誘導原始生殖細胞(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?；卮鹣铝袉栴}。

(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　　　　　　識別和結合的部位,有了它才能驅動　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)iPS細胞和iPGCs細胞的形態(tài)、結構和功能不同的根本原因是　　　　　　　　　。?
(4)誘導iPS細胞的技術與體細胞核移植技術的主要區(qū)別是? ? 　。
(5)該實驗流程中用到的生物技術有　　　　　　　　　　(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、人工合成法(任答1種)　終止子　RNA聚合酶　目的基因轉錄出mRNA,最終表達出所需要的蛋白質　(3)基因的選擇性表達　(4)誘導iPS細胞的技術是將已分化的細胞誘導為類似胚胎干細胞的一種細胞(iPS),再誘導iPS分化為誘導原始生殖細胞(iPGCs)的技術;體細胞核移植技術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　(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、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、終止子等結構,啟動子是RNA聚合酶識別和結合的部位,有了啟動子才能驅動目的基因轉錄出mRNA,最終獲得所需要的蛋白質。(3)iPGCs細胞是由iPS細胞增殖、分化而來的,兩者在形態(tài)、結構和功能方面不同的根本原因是基因的選擇性表達。(4)誘導iPS細胞的技術與體細胞核移植技術存在明顯的區(qū)別,主要表現(xiàn)在誘導iPS細胞的技術是將已分化的細胞誘導為類似胚胎干細胞的一種細胞(iPS),再誘導iPS分化為誘導原始生殖細胞(iPGCs)的技術;而體細胞核移植技術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。(5)分析題意可知,該實驗流程中用到的生物技術有基因工程、動物細胞培養(yǎng)等技術。
16.(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,制備相應的單克隆抗體,增加其對N蛋白胞外段特異性結合的能力。
Ⅰ.N蛋白胞外段抗原制備,流程如圖1

圖1
(1)構建重組慢病毒質粒時,選用氨芐青霉素抗性基因作為標記基因,目的是　　　　　　　　　　　　。用脂質體將重組慢病毒質粒與輔助質粒導入病毒包裝細胞,質粒被包在脂質體　　　　　　　　　(填“雙分子層中”或“兩層磷脂分子之間”)。?
(2)質粒在包裝細胞內組裝出由　　　　　　　　　　　　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　　　　　　　　技術檢測每孔中的抗體,篩選既能產(chǎn)生N蛋白胞外段抗體,又能大量增殖的單克隆雜交瘤細胞株,經(jīng)體外擴大培養(yǎng),收集　　　　　　,提取單克隆抗體。?
(5)利用N蛋白胞外段抗體與藥物結合,形成　　　　　　　　　,實現(xiàn)特異性治療。?
答案　(1)便于重組DNA分子的篩選　雙分子層中　(2)包膜、衣殼、N蛋白胞外段mRNA　(3)胰蛋白酶、膠原蛋白　CO2培養(yǎng)箱　(4)克隆化　抗原—抗體雜交　細胞培養(yǎng)液　(5)抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)
解析　(1)重組質粒中的標記基因是用來篩選重組DNA分子的。質粒DNA為極性分子,需包在脂質體雙分子層中。(2)題述慢病毒由包膜、衣殼、N蛋白胞外段mRNA組成。(3)制備雜交瘤細胞時,需取已免疫的小鼠脾組織,并用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理,制成細胞懸液,在含有混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),離心收集B淋巴細胞,再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,將其接種到多孔板上進行克隆化培養(yǎng)。用抗原—抗體雜交技術檢測每孔中的抗體,篩選既能產(chǎn)生N蛋白胞外段抗體,又能大量增殖的單克隆雜交瘤細胞株,經(jīng)體外擴大培養(yǎng),從細胞培養(yǎng)液中提取單克隆抗體。(5)利用N蛋白胞外段抗體與藥物結合,形成抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC),實現(xiàn)特異性治療。
17.(2021湖南,22,15分)M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細胞中特異性表達。現(xiàn)設計實驗,將外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術獲得M基因失活的轉基因克隆動物A,流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:

(1)在構建含有片段F的重組質粒過程中,切割質粒DNA的工具酶是　　　　　　　,這類酶能將特定部位的兩個核苷酸之間的　　　　　　　斷開。?
(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進行動物A成纖維細胞的原代和傳代培養(yǎng)時,需要定期更換培養(yǎng)液,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)與胚胎細胞核移植技術相比,體細胞核移植技術的成功率更低,原因是　　　　　　　　　　　　　　。從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細胞,在形態(tài)上表現(xiàn)為　　　　　　　　　　(答出兩點即可),功能上具有　　　　　　　。?
(4)鑒定轉基因動物:以免疫小鼠的　　　　淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行融合,篩選融合雜種細胞,制備M蛋白的單克隆抗體。簡要寫出利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活的實驗思路　?
　。?
答案　(1)限制酶(限制性核酸內切酶)　磷酸二酯鍵　(2)清除代謝產(chǎn)物,防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害　(3)體細胞分化程度高,恢復其全能性十分困難　細胞體積小,細胞核大,核仁明顯　發(fā)育的全能性　(4)B　提取此克隆動物的肝臟蛋白,作為抗原,與M蛋白的單克隆抗體進行抗原—抗體雜交,若未出現(xiàn)雜交帶,證明M基因已失活
解析　(1)限制酶識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸間的磷酸二酯鍵斷開。(2)動物細胞體外培養(yǎng)需要無菌、無毒等適宜環(huán)境,因此動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液及所有培養(yǎng)用具使用前應進行無菌處理;通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素,以防培養(yǎng)過程中的污染。此外,應定期更換培養(yǎng)液,以便清除代謝產(chǎn)物,防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。(3)哺乳動物核移植分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植,其中胚胎細胞核移植較易成功,因為與胚胎細胞相比,動物體細胞分化程度高,恢復其全能性十分困難。胚胎干細胞簡稱ES細胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。ES細胞具有胚胎細胞的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯;在功能上具有發(fā)育的全能性。(4)制備單克隆抗體時,應將從免疫小鼠中得到的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合并篩選出可大量產(chǎn)生M蛋白抗體的雜交瘤細胞。為確定克隆動物A中M基因是否失活,可利用抗原—抗體特異性結合的原理,將制備的M蛋白的單克隆抗體與轉基因動物肝臟中提取的蛋白質混合,觀察是否產(chǎn)生雜交帶,若未出現(xiàn)雜交帶,說明M基因已失活。
18.(2020課標全國Ⅰ,38,15分)為研制抗病毒A的單克隆抗體,某同學以小鼠甲為實驗材料設計了以下實驗流程。

回答下列問題:
(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A,該處理的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞,需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于　　　　　　　,使用該培養(yǎng)基進行細胞培養(yǎng)的結果是　　　　　　　　　　　　　　。圖中篩選2含多次篩選,篩選所依據(jù)的基本原理是　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖,可采用的方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2點即可)。?
答案　(1)誘導小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞　(2)取小鼠甲脾臟剪碎,用胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞,加入培養(yǎng)液制成單細胞懸液　(3)選擇培養(yǎng)基　只有雜交瘤細胞能夠生存　抗原與抗體的反應具有特異性　(4)將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內增殖;將雜交瘤細胞在體外培養(yǎng)
解析　(1)結合題干信息分析題圖可推斷,給小鼠甲注射病毒A的目的是讓小鼠甲產(chǎn)生免疫反應,以獲得能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞。(2)以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟:取小鼠甲脾臟,用剪刀剪碎,加入胰蛋白酶處理,使其分散成單個細胞,加入培養(yǎng)液制成單細胞懸液。(3)分析題圖可知,圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基,使用該培養(yǎng)基進行細胞培養(yǎng)的結果是未融合的親本細胞和融合的具有同種細胞核的細胞都會死亡,只有融合的雜種細胞才能生存,即由B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合的雜交瘤細胞才能生存。圖中篩選2所依據(jù)的基本原理是抗原與抗體的反應具有特異性。(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖,可將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內增殖,也可以將雜交瘤細胞在體外培養(yǎng)。
19.(2018課標全國Ⅲ,38,15分)2018年《細胞》期刊報道,中國科學家率先成功地應用體細胞對非人靈長類動物進行克隆,獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”。回答下列問題:
(1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程,核移植是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。通過核移植方法獲得的克隆猴,與核供體相比,克隆猴體細胞的染色體數(shù)目　　　　(填“減半”“加倍”或“不變”)。?
(2)哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植,胚胎細胞核移植獲得克隆動物的難度　　　　(填“大于”或“小于”)體細胞核移植,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)在哺乳動物核移植的過程中,若分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體,通常,所得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數(shù)目　　　　(填“相同”或“不同”),性染色體組合　　　　(填“相同”或“不同”)。?
答案　(1)將動物的一個細胞核,移入一個已去掉細胞核的卵母細胞　不變　(2)小于　胚胎細胞分化程度低,恢復全能性相對容易　(3)相同　不同
解析　(1)核移植是指將動物的一個細胞核,移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中,使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,并最終發(fā)育為動物個體?？寺『矬w細胞的染色體數(shù)等于重組細胞中的染色體數(shù),等于供核細胞中的染色體數(shù)。(2)哺乳動物胚胎細胞分化程度低,恢復全能性相對容易,而哺乳動物體細胞分化程度高,恢復全能性十分困難,因此,動物體細胞核移植獲得克隆猴的難度也就明顯高于胚胎細胞核移植。(3)哺乳動物雌性個體和雄性個體的體細胞中常染色體數(shù)目相同,雌性性染色體組成為XX,雄性性染色體組成為XY,因此題中所得的兩個克隆動物體細胞常染色體數(shù)目相同,性染色體組合不同。
20.(2017課標全國Ⅲ,38,15分)編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個片段組成,編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成,如圖1所示。

回答下列問題:
(1)現(xiàn)要通過基因工程的方法獲得蛋白乙,若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),則所構建的表達載體轉入宿主細胞后不能翻譯出蛋白乙,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)某同學在用PCR技術獲取DNA片段B或D的過程中,在PCR反應體系中加入了DNA聚合酶、引物等,還加入了序列甲作為　　　　,加入了　　　　作為合成DNA的原料。?
(3)現(xiàn)通過基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白,要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細胞增殖的作用,某同學做了如下實驗:將一定量的含T淋巴細胞的培養(yǎng)液平均分成四組,其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一組作為對照,培養(yǎng)并定期檢測T淋巴細胞濃度,結果如圖2。
①由圖2可知:當細胞濃度達到a時,添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細胞濃度不再增加,此時若要使T淋巴細胞繼續(xù)增殖,可采用的方法是　　　　　　　　　　。細胞培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度,CO2的作用是　　　　　　　　　　。?
②僅根據(jù)圖1、圖2可知,上述甲、乙、丙三種蛋白中,若缺少　　　　(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所編碼的肽段,則會降低其刺激T淋巴細胞增殖的效果。?
答案　(1)編碼乙的DNA序列起始端無ATG,轉錄出的mRNA無起始密碼子　(2)模板　dNTP　(3)①進行細胞傳代培養(yǎng)　維持培養(yǎng)液的pH?、贑
解析　本題借助圖示模型考查基因工程技術和動物細胞培養(yǎng)技術的相關知識,考查考生針對特定生物學問題,運用模型與建模要素、演繹與推理要素等科學思維素養(yǎng)分析圖示及曲線并展開探討的能力。(1)由題干中編碼蛋白乙的DNA序列可知,編碼乙的DNA序列起始端無ATG,轉錄出的mRNA上沒有起始密碼子AUG。(2)PCR需要的條件包括引物、耐高溫的DNA聚合酶、DNA模板、四種游離的脫氧核苷酸等。(3)①動物細胞培養(yǎng)中,細胞具有貼壁生長以及接觸抑制的特點,當細胞濃度達到a時,若要使T淋巴細胞繼續(xù)增殖,需要在培養(yǎng)基中加入胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)處理貼壁生長的細胞并分瓶進行傳代培養(yǎng);動物細胞培養(yǎng)過程中,需要在培養(yǎng)箱中通入一定濃度的CO2,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。②由圖2可知,加入蛋白丙刺激T淋巴細胞增殖的效果明顯比加入蛋白甲、乙時低;結合圖1中編碼蛋白丙與蛋白甲、乙的DNA序列可知,缺少C片段所編碼的肽段,會明顯降低蛋白刺激T淋巴細胞增殖的效果。
21.(2016課標全國Ⅱ,40,15分)如圖表示通過核移植等技術獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。

回答下列問題:
(1)圖中A表示正常細胞核,染色體數(shù)為2n,則其性染色體的組成可為　　　　。過程①表示去除細胞核,該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當時期再進行,去核時常采用　　　　的方法。②代表的過程是　　　　。?
(2)經(jīng)過多次傳代后,供體細胞中　　　　的穩(wěn)定性會降低。因此,選材時必須關注傳代次數(shù)。?
(3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同,從遺傳物質的角度分析其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣,其他克隆動物的成功獲得也證明了　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)XX或XY　顯微操作　胚胎移植　(2)遺傳物質　(3)卵母細胞的細胞質中的遺傳物質會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響　(4)動物已分化體細胞的細胞核具有全能性
解析　本題通過問題遞進的命題方式考查動物克隆的原理與操作,屬于對歸納與概括、演繹與推理等科學思維素養(yǎng)的考查。(1)因供體的性別不確定,故其細胞核內的性染色體組成為XX或XY;一般將卵母細胞培養(yǎng)到MⅡ中期,用顯微操作法將其細胞核去除;②代表的過程是胚胎移植。(2)通常傳代培養(yǎng)10代以內的細胞可以保持正常的二倍體核型,超過10代以后,供體細胞中遺傳物質的穩(wěn)定性會降低。(3)克隆動物細胞質中的遺傳物質來自卵母細胞的細胞質,細胞質中的遺傳物質對克隆動物的性狀會產(chǎn)生影響。(4)克隆動物的成功可以證明動物已分化的體細胞的細胞核具有全能性。
22.(2015安徽理綜,31Ⅱ,9分)科研人員采用轉基因體細胞克隆技術獲得轉基因綿羊,以便通過乳腺生物反應器生產(chǎn)人凝血因子Ⅸ醫(yī)用蛋白,其技術路線如圖。

(1)由過程①獲得的A為　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)在核移植之前,必須先去掉受體卵母細胞的核,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。受體應選用　　　　期卵母細胞。?
(3)進行胚胎移植時,代孕母羊對移入子宮的重組胚胎基本上不發(fā)生　　　　　　　　,這為重組胚胎在代孕母羊體內的存活提供了可能。?
(4)采用胎兒成纖維細胞進行轉基因體細胞克隆,理論上可獲得無限個轉基因綿羊,這是因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)含目的基因的表達載體　(2)保證核遺傳物質來自含目的基因的成纖維細胞　MⅡ中　(3)免疫排斥反應　(4)整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)
解析　(1)在基因工程中,構建基因表達載體后才能將目的基因導入受體細胞。(2)核移植技術選用的成熟卵母細胞處于減數(shù)第二次分裂中期(MⅡ中期),需去掉細胞核以保證得到的克隆動物的核遺傳物質來自含目的基因的成纖維細胞。(3)胚胎移植時受體動物對移入的胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應,這為胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的胎兒成纖維細胞具有增殖能力,可進行傳代培養(yǎng),因此理論上可利用動物細胞培養(yǎng)技術和核移植技術,獲得無限個轉基因綿羊。
23.(2014課標全國Ⅰ,40,15分)某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應的血清最大稀釋倍數(shù)),結果如下圖所示。

若要制備雜交瘤細胞,需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色體數(shù)目為40條),并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(染色體數(shù)目為60條)按一定比例加入試管中,再加入聚乙二醇誘導細胞融合,經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測,得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞。
回答下列問題:
(1)制備融合所需的B淋巴細胞時,所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16 000以上,則小鼠最少需要經(jīng)過　　　　次免疫后才能有符合要求的。達到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中,最適合用于制備B淋巴細胞的是　　　　小鼠,理由是　　　　　　　　　　　　　。?
(2)細胞融合實驗完成后,融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外,可能還有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)雜交瘤細胞中有　　　　個細胞核,染色體數(shù)目最多是　　　　條(不考慮有點分裂)。?
(4)未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活,原因是　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)4　Y　Y小鼠的血清抗體效價最高
(2)B淋巴細胞相互融合形成的細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞　細胞融合是隨機的,且融合率達不到100%
(3)1　100
(4)不能無限增殖
解析　(1)分析題圖可知,經(jīng)4次免疫后,小鼠Y的血清抗體效價就可達到16 000以上。三只免疫小鼠達到要求后,Y小鼠的血清抗體效價最高,故最適合用于制備B淋巴細胞。(2)細胞融合實驗中,由于細胞融合是隨機的,而且誘導融合率不可能達到100%,所以會有未融合的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞、融合的具有同種核的細胞和雜交瘤細胞三種類型。(3)雜交瘤細胞同時具有B淋巴細胞和骨髓瘤細胞的核物質,但細胞核只有一個。由于雜交瘤細胞在分裂過程中染色體可能會丟失,故細胞核中染色體數(shù)目最多是40+60=100(條)。(4)B淋巴細胞已經(jīng)分化,沒有無限增殖的潛能。
24.(2013海南單科,31,15分)單純皰疹病毒Ⅰ型(HSV-1)可引起水泡性口唇炎。利用雜交瘤技術制備出抗HSV-1的單克隆抗體可快速檢測HSV-1。
回答下列問題:
(1)在制備抗HSV-1的單克隆抗體的過程中,先給小鼠注射一種純化的HSV-1蛋白,一段時間后,若小鼠血清中抗　　　　的抗體檢測呈陽性,說明小鼠體內產(chǎn)生了　　　　反應,再從小鼠的　　　　中獲取B淋巴細胞。將該B淋巴細胞與小鼠的　　　　細胞融合,再經(jīng)過篩選、檢測,最終可獲得所需的雜交瘤細胞,該細胞具有的特點是　　　　　　　　　　　　。?
(2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體,可將該雜交瘤細胞注射到小鼠的　　　　中使其增殖,再從　　　　中提取、純化獲得。?
(3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準確地識別這種HSV-1蛋白,其原因是該抗體具有　　　　　和　　　　　等特性。?
答案　(15分)(1)HSV-1蛋白(1分)　體液免疫(1分,其他合理答案也給分)　脾臟(1分,其他合理答案也給分)　骨髓瘤(1分)　無限增殖且產(chǎn)生專一抗體(3分,其他合理答案也給分)
(2)腹腔　腹水(每空2分,共4分)
(3)純度高(2分)　特異性強(2分,其他合理答案也給分)
解析　(1)制備單克隆抗體時,需要先給小鼠注射特定抗原(HSV-1蛋白),當小鼠血清中抗HSV-1蛋白的抗體檢測呈陽性時,就可從小鼠脾臟中獲取B淋巴細胞,將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合,經(jīng)過篩選和克隆化培養(yǎng),最終獲得既能無限增殖又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細胞。(2)單克隆抗體的獲取有兩條途徑,一是從體外細胞培養(yǎng)液中提純獲得,二是將雜交瘤細胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖,再從腹水中提取、純化獲得。(3)單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高、純度高等特點。
考點三　胚胎工程
1.(2022江蘇,4,2分)下列關于動物細胞工程和胚胎工程的敘述正確的是(　　)
A.通常采用培養(yǎng)法或化學誘導法使精子獲得能量后進行體外受精
B.哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)不需要額外提供營養(yǎng)物質
C.克隆牛技術涉及體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等過程
D.將小鼠桑椹(葚)胚分割成2等份獲得同卵雙胎的過程屬于有性生殖
答案　C　在體外受精前,需要對精子進行獲能處理,通常體外獲能的方法有培養(yǎng)法和化學誘導法,但精子獲能是精子獲得與卵細胞受精的能力,不是獲得能量,A錯誤;哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)需要額外提供血清等一些天然成分,B錯誤;克隆牛技術涉及體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等過程,C正確;胚胎分割是用機械方法將早期胚胎平均分割成二分胚、四分胚甚至八分胚,經(jīng)培養(yǎng)后植入受體,以得到同卵雙生或同卵多生后代的技術,該過程屬于無性生殖,D錯誤。
2.(2020山東,14,2分)經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚,通過胚胎工程的相關技術可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是(　　)
A.用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子
B.體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理
C.胚胎移植前要檢查胚胎質量并在囊胚或原腸胚階段移植
D.遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉基因等技術獲得
答案　C　用促性腺激素處理,可使雌鼠超數(shù)排卵,A正確;在體外受精前,要對小鼠的精子進行獲能處理,B正確;胚胎移植前要檢查胚胎質量,不同動物胚胎移植的時間不同,例如,牛、羊一般要培養(yǎng)到囊胚或桑椹胚階段才進行移植,小鼠和家兔等實驗動物可在更早的階段移植,C錯誤;通過轉基因技術可以對小鼠胚胎干細胞進行遺傳改造,D正確。
3.(2018江蘇單科,10,2分)下列關于采用胚胎工程技術實現(xiàn)某良種肉用?？焖俜敝车臄⑹?正確的是(　　)
A.采取激素注射等方法對良種母牛作超數(shù)排卵處理
B.體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進行移植
C.使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應
D.利用胚胎分割技術,同卵多胎較同卵雙胎成功率更高
答案　A　一般采取注射促性腺激素的方法對良種母牛作超數(shù)排卵處理,A正確;進行胚胎移植的早期胚胎一般發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段,B錯誤;作為同種生物,受體代孕牛對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應,因此一般不需要使用免疫抑制劑處理,C錯誤;利用胚胎分割技術,同卵多胎較同卵雙胎成功率更低,D錯誤。
易錯警示　誤以為需要使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應,對胚胎移植的生理學基礎不夠了解,結果導致錯選C選項。
4.(2017江蘇單科,14,2分)下列關于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述,錯誤的是(　　)
A.精子在獲能液中于37 ℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能
B.小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng),注射相關激素有促進超數(shù)排卵的作用
C.分割的胚胎細胞有相同的遺傳物質,因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學差異
D.注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育
答案　C　本題主要考查體外受精和胚胎發(fā)育等相關知識。精子在獲能液中培養(yǎng)的目的是使精子獲能,其培養(yǎng)條件應符合動物細胞培養(yǎng)要求,A正確;小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)的目的是通過特定的光周期調控其性激素的分泌,注射促性腺激素的目的是使其超數(shù)排卵,B正確;雖然分割的胚胎具有相同的遺傳物質,但環(huán)境也會對胚胎的發(fā)育產(chǎn)生影響,導致發(fā)育的個體出現(xiàn)形態(tài)學差異,C錯誤;胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性,注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育,D正確。
知識總結　精子體外獲能方法
精子體外獲能方法通常有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種。對于家兔和豬等動物的精子一般采用培養(yǎng)法。對于牛、羊等家畜的精子通常采用化學誘導法。
5.(2016江蘇單科,11,2分)印度沙漠貓是一種珍稀貓科動物,通過胚胎工程技術,可以讓家貓代孕而繁育,主要步驟如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　)

A.步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割
B.誘導超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細胞
C.受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于培養(yǎng)液
D.步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同
答案　B　步驟甲、乙分別是體外受精和胚胎移植,A項錯誤;誘導超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素,該激素只作用于性腺細胞,B項正確;受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于卵細胞,C項錯誤;步驟甲使用的培養(yǎng)液(獲能溶液或專用的受精溶液)與早期胚胎培養(yǎng)液成分不完全相同,D項錯誤。
解題關鍵　解答本題的關鍵在于理解試管動物培養(yǎng)的過程、超數(shù)排卵的激素作用特點、早期胚胎培養(yǎng)的營養(yǎng)物質來源以及幾種不同培養(yǎng)液的成分(獲能溶液、體外受精培養(yǎng)液、早期胚胎培養(yǎng)液)。
6.(2014江蘇單科,2,2分)下列關于蛙胚胎發(fā)育過程的敘述,正確的是(　　)
A.通過細胞分裂不斷增加細胞數(shù)量,并在一定時期發(fā)生細胞分化
B.胚胎發(fā)育過程中細胞不斷分裂,但不發(fā)生凋亡
C.隨著細胞分裂次數(shù)的增加,蛙胚的有機物總量不斷增加
D.發(fā)育過程中蛙胚從環(huán)境中獲得的氧氣和營養(yǎng)物質逐漸增加
答案　A　蛙胚胎發(fā)育過程包括細胞分裂增加細胞數(shù)目和細胞分化產(chǎn)生形態(tài)、結構和生理功能不同的細胞,A正確;在胚胎發(fā)育過程中,也存在著細胞凋亡,B錯誤;蛙胚發(fā)育過程,細胞不斷進行呼吸作用,消耗有機物,有機物總量不斷減少,C錯誤;蛙胚在發(fā)育過程中從環(huán)境中獲得氧氣,但營養(yǎng)物質來自蛙胚本身,由于代謝不斷地被消耗而減少,D錯誤。
錯因分析　本題錯選答案高度集中在D選項,主要原因可能是學生對卵生動物胚胎發(fā)育過程,以及胚胎發(fā)育過程中營養(yǎng)物質的來源不清楚。
7.(2014江蘇單科,19,2分)杜泊羊以其生長速度快、肉質好等優(yōu)點,被稱為“鉆石級”肉用綿羊?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如圖所示,相關敘述正確的是(　　)

A.為了獲得更多的卵母細胞,需用雌激素對雌性杜泊羊進行處理
B.從卵巢中采集的卵母細胞可直接與獲能的精子進行體外受精
C.為避免代孕綿羊對植入胚胎產(chǎn)生排斥反應,應注射免疫抑制劑
D.為了進一步擴大繁殖規(guī)模,可通過胚胎分割技術獲得同卵雙胎
答案　D　為了獲得更多的卵母細胞,需用促性腺激素對雌羊進行處理,A錯誤;從卵巢中采集的卵母細胞,都需要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精,B錯誤;代孕綿羊與供體綿羊為同種動物,所以代孕綿羊對移入子宮的同種外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應,C錯誤;胚胎分割技術可提高胚胎的利用率,擴大繁殖規(guī)模,D正確。
疑難點撥?、贋榱双@得更多的卵母細胞,需要對雌性杜泊羊進行超數(shù)排卵處理,而超數(shù)排卵處理注射的是外源促性腺激素。②從卵巢中采集的卵母細胞尚未成熟,需要培養(yǎng)至減數(shù)第二分裂中期才能與獲能精子進行受精。③研究證明,受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫反應,這是胚胎工程重要的生理學基礎,因此無需給胚胎受體母羊注射免疫抑制劑。
8.(2013江蘇單科,13,2分)軟骨發(fā)育不全為常染色體顯性遺傳病,基因型為HH的個體早期死亡。一對夫妻均為該病患者,希望通過胚胎工程技術輔助生育一個健康的孩子。下列做法錯誤的是　(　　)
A.首先經(jīng)超排卵處理后進行體外受精
B.從囊胚中分離細胞,培養(yǎng)后檢測基因型
C.根據(jù)檢測結果篩選基因型為hh的胚胎
D.將胚胎培養(yǎng)至原腸胚期后移植到子宮
答案　D　本題考查胚胎工程技術的具體應用。體外受精時首先要利用相關激素處理雌性個體促進其排出更多的卵子;由于該對夫婦均為軟骨發(fā)育不全患者,因此他們的孩子可能患病,也可能正常,因此應從囊胚中分離細胞,培養(yǎng)后檢測其基因型,然后根據(jù)檢測結果選擇基因型為hh的胚胎進行胚胎移植;進行胚胎移植的最佳時期為桑椹胚期或囊胚期,原腸胚階段的細胞分而程度高,移植成功率低,所以一般不選用原腸胚期的胚胎進行移植。
解后反思　胚胎工程的知識點并不多,而且多為識記性知識,理解起來并不難,只要考生踏實復習,并將該知識點與前后有關內容密切聯(lián)系,形成知識體系,就應該有良好的學習效果。
9.(2012浙江理綜,2,6分)下列關于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述,正確的是(　　)
A.絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性
B.卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大
C.囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性
D.原腸胚發(fā)育分化形成內外兩個胚層
答案　A　此題考查受精作用與胚胎發(fā)育的相關知識。精卵細胞的識別具有物種特異性,卵細胞受精時,一般只能接受同種生物的精子,A正確;受精卵開始的幾次卵裂,由于沒有接受外來營養(yǎng)物質,細胞數(shù)目雖在增加,但卵裂球細胞總體積并沒有增大,甚至略有減小,B錯誤;囊胚由滋養(yǎng)層和內細胞團組成,滋養(yǎng)層細胞沒有發(fā)育全能性,將來發(fā)育成胚胎的附屬結構或胚外結構,內細胞團細胞才具有發(fā)育全能性,C錯誤;原腸胚已有外、中、內三個胚層的分化,D錯誤。
10.(2012江蘇單科,9,2分)通過胚胎移植技術,可以實現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關敘述正確的是(　　)
A.對供體和受體母牛都要進行相同激素處理
B.受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進行
C.對沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植
D.胚胎分割移植實現(xiàn)同卵多胎的成功率較低
答案　D　本題主要考查胚胎移植的有關問題。常用孕激素對受體母牛進行同期發(fā)情處理,對供體母牛還要注射促性腺激素做超數(shù)排卵處理,故A錯;受精和早期胚胎培養(yǎng)可在雌性動物體內完成,也可以在體外完成,故B錯;對沖卵獲得的桑椹胚或囊胚檢查合格后方可移植,故C錯;胚胎分割移植最常見的是同卵雙胎,而同卵多胎的成功率很小,故D對。
11.(2011江蘇單科,18,2分)下列關于胚胎工程的敘述,錯誤的是　　(　　)
A.體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應溶液中受精
B.受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植
C.早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清
D.試管嬰兒技術主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術
答案　B　胚胎工程中,受精卵一般發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段進行胚胎移植。
12.(2011浙江理綜,2,6分)培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示。若要培育成功,下列敘述正確的是(　　)
受精卵早期胚胎代孕母羊試管山羊
A.甲過程中可通過給母山羊注射有關激素使其超數(shù)排卵
B.乙過程的目的之一是促進卵母細胞和精子的成熟
C.丙過程與乙過程中應采用相同成分的培養(yǎng)液
D.丁過程中早期胚胎須移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內
答案　A　分析圖示可知,甲過程為卵母細胞的采集,一般用促性腺激素處理良種母山羊,使其超數(shù)排卵。乙過程為精子獲能以及受精,獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精。丙過程為早期胚胎培養(yǎng),在發(fā)育培養(yǎng)液中進行。丁過程是胚胎移植,是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物子宮內使之繼續(xù)發(fā)育。故A項正確。
13.(2022全國甲,38,15分)某牧場引進一只產(chǎn)肉性能優(yōu)異的良種公羊,為了在短時間內獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的大量后代,該牧場利用胚胎工程技術進行了相關操作。回答下列問題。
(1)為了實現(xiàn)體外受精需要采集良種公羊的精液,精液保存的方法是　　　　　　　。在體外受精前要對精子進行獲能處理,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;精子體外獲能可采用化學誘導法,誘導精子獲能的藥物是　　　　(答出1點即可)。利用該公羊的精子進行體外受精需要發(fā)育到一定時期的卵母細胞,因為卵母細胞達到　　　　時才具備與精子受精的能力。?
(2)體外受精獲得的受精卵發(fā)育成囊胚需要在特定的培養(yǎng)液中進行,該培養(yǎng)液的成分除無機鹽、激素、血清外,還含的營養(yǎng)成分有　　　　　　　　　　　(答出3點即可)等。將培養(yǎng)好的良種囊胚保存?zhèn)溆谩?
(3)請以保存的囊胚和相應數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作,以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是? 　。?
答案　 (1)低溫冷凍保存(-196 ℃液氮中保存)　精子不能直接與卵子受精,必須經(jīng)獲能處理后才能獲得受精能力　肝素、Ca2+載體　MⅡ期　(2)有機鹽、維生素、氨基酸、核苷酸　(3)對非繁殖期受體母羊注射雌激素使其發(fā)情;取保存的囊胚,用分割針處理獲得滋養(yǎng)層細胞,對其進行DNA分析和性別鑒定,獲得狀態(tài)良好的雄性囊胚;將篩選得到的胚胎移植入受體母羊子宮內
解析　(1)精液或胚胎的保存方法為低溫冷凍保存,也可將精液或胚胎置于-196 ℃的液氮中保存。剛剛排出的精子不能立即與卵子受精,必須獲能后才可具備與卵子受精的能力,使精子獲能的方法有直接利用雌性動物的生殖道使精子獲能、將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能等;獲能液的成分因動物種類不同而有所差異,常見的有效成分包括肝素、Ca2+載體等。動物排出的卵子成熟程度不同,但都需要到MⅡ期時才具備與精子受精的能力。(2)哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分一般比較復雜,主要包括無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。(3)為獲得具有優(yōu)良性狀的公羊后代,可利用胚胎工程的方法進行操作:對非繁殖期受體母羊進行發(fā)情處理,取囊胚的滋養(yǎng)層細胞做DNA分析和性別鑒定,檢測其質量,將篩選得到的狀態(tài)良好的雄性囊胚移植入受體母羊子宮內。
14.(2020課標全國Ⅲ,38,15分)W是一種具有特定功能的人體蛋白質。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應器的研究思路,制備一種膀胱生物反應器來獲得W,基本過程如圖所示。

回答下列問題:
(1)步驟①中需要使用的工具酶有　　　　　　　　　　　　　。步驟②和③所代表的操作分別是　　　　　　和　　　　　　。步驟④稱為　　　　　　。?
(2)與乳腺生物反應器相比,用膀胱生物反應器生產(chǎn)W的優(yōu)勢在于不受轉基因動物的　　　　　　　　(答出2點即可)的限制。?
(3)一般來說,在同一動物個體中,乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息　　　　(填“相同”或“不同”),原因是　。?
(4)從上述流程可知,制備生物反應器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技術有　　　　　　　　　　　　(答出2點即可)。?
答案　(1)限制性核酸內切酶、DNA連接酶　顯微注射　體外培養(yǎng)　胚胎移植　(2)性別、年齡　(3)相同　兩種上皮細胞都是體細胞,且來源于同一個受精卵　(4)體外受精、胚胎移植
解析　此題主要考查胚胎工程和基因工程。(1)在基因表達載體的構建過程中需要使用限制性核酸內切酶切割W基因和載體,同時需要DNA連接酶進行連接。將重組表達載體導入受精卵常用顯微注射法,從受精卵到早期胚胎需要進行體外培養(yǎng),將獲得的早期胚胎通過胚胎移植移至代孕母體體內。(2)乳腺生物反應器和膀胱生物反應器都屬于動物反應器。前者受動物性別(只能是雌性)和年齡(哺乳期)限制,后者不受動物性別和年齡限制。(3)題述兩種上皮細胞都是體細胞,且來源于同一個受精卵,所以其細胞核中染色體DNA所含遺傳信息相同。(4)胚胎工程中所用到的技術主要有體外受精、胚胎移植。
15.(2015山東理綜,36,12分)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應具有重要意義。流程如下:

(1)過程①采用的是細胞工程中的　　　　技術,過程②采用的是胚胎工程中的　　　　技術。?
(2)體細胞進行體外培養(yǎng)時,所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的　　　　。?
(3)如果克隆過程中需進行基因改造,在構建基因表達載體(重組載體)時必須使用　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　兩種工具酶?；虮磉_載體上除目的基因外,還需有　　　　基因,以便選出成功導入基因表達載體的細胞。?
(4)胚胎干細胞可以來自囊胚中的　　　　。在一定條件下,胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體　　　　(填“A”或“B”),則不會發(fā)生免疫排斥反應。?
答案　(1)(體細胞)核移植　(早期)胚胎培養(yǎng)　(2)pH(或酸堿度)　(3)限制性(核酸)內切酶(或限制酶)　DNA連接酶(注:兩空可顛倒)　標記　(4)內細胞團　B
解析　(1)圖中①過程采用的是體細胞核移植技術;過程②為重組細胞經(jīng)胚胎培養(yǎng)發(fā)育至早期胚胎的過程,利用了(早期)胚胎培養(yǎng)技術。(2)動物細胞培養(yǎng)時,氣體環(huán)境為95%的空氣和5%的CO2,CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的pH。(3)構建基因表達載體時,需用的工具酶為限制酶和DNA連接酶?；虮磉_載體上除目的基因外,還需要有標記基因、啟動子、終止子等。標記基因的作用是鑒別受體細胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細胞篩選出來。(4)囊胚中的內細胞團具有發(fā)育的全能性,可以作為胚胎干細胞的來源。通過核移植技術獲得的組織器官若移植給核供體,則不會發(fā)生免疫排斥反應。
解題關鍵　識別題圖中胚胎工程各步驟的名稱是解答本題的關鍵。
16.(2015重慶理綜,8,20分)某課題組為解決本地奶牛產(chǎn)奶量低的問題,引進了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應性差的純種公牛。
(1)擬進行如下雜交:
♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)×♀B(具適宜本地生長基因的純種)→C
選擇B作為母本,原因之一是胚胎能在母體內正?！　　　　　　　　　　　?。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長,但產(chǎn)奶量并未提高,說明高產(chǎn)奶是　　　　性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛,根據(jù)現(xiàn)有類型,最佳雜交組合是　　　　　　,后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是　　　　(假設兩對基因分別位于不同對常染色體上)。?
(2)用以上最佳組合,按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。

精子要具有受精能力,需對其進行　　　　　　　　處理;卵子的成熟在過程　　　　中完成。在過程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖,其作用是　　　　。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,過程⑤前應鑒定胚胎的　　　　　　　　　　　　。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程　　　　的基因重組有關。?
(3)為了提高已有胚胎的利用率,可采用　　　　技術。?
答案　(20分)(1)生長發(fā)育或胚胎發(fā)育　隱性　♂A×♀C　1/8　(2)獲能或增強活力?、邸」┠堋⌒詣e、高產(chǎn)奶和適應生長的基因?、凇?3)胚胎分割
解析　(1)由于B是具有適宜本地生長基因的純合子,故選擇B作為母本,可使胚胎在母體內正常生長發(fā)育。讓B與純合的具有高產(chǎn)奶基因的A雜交得到C,C中的母牛的產(chǎn)奶量并未提高,可推知高產(chǎn)奶是隱性性狀,而C為雜合子。因引進的是含高產(chǎn)奶基因的純種公牛,故可選用♂A×♀C雜交組合,后代中高產(chǎn)奶且適宜本地生長的母牛的概率為1/2×1/2×1/2=1/8。(2)精子需進行獲能處理,才能具有受精能力。卵子的成熟在受精過程(過程③)中完成。胚胎培養(yǎng)中,葡萄糖的作用是提供能量。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,在胚胎移植前應鑒定胚胎的性別、高產(chǎn)奶和適應生長的基因。經(jīng)過過程②的基因重組產(chǎn)生同時含有高產(chǎn)奶基因和適應本地生長基因的卵細胞,是后代出現(xiàn)高產(chǎn)奶且適宜本地生長母牛的前提。(3)可通過胚胎分割技術提高已有胚胎的利用率。
17.(2014福建理綜,33,10分)Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細胞?？蒲腥藛T利用胚胎干細胞(ES細胞)對Rag2基因缺失小鼠進行基因治療。其技術流程如圖:

(1)步驟①中,在核移植前應去除卵母細胞的　　　　。?
(2)步驟②中,重組胚胎培養(yǎng)到　　　期時,可從其內細胞團分離出ES細胞。?
(3)步驟③中,需要構建含有Rag2基因的表達載體?？梢愿鶕?jù)Rag2基因的　　　　　　設計引物,利用PCR技術擴增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在片段兩側進行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達載體,所選擇的表達載體上應具有　?
酶的酶切位點。
(4)為檢測Rag2基因的表達情況,可提取治療后小鼠骨髓細胞的　　　　,用抗Rag2蛋白的抗體進行雜交實驗。?
答案　(1)細胞核
(2)囊胚
(3)核苷酸序列　HindⅢ和PstⅠ
(4)蛋白質
解析　(1)核移植是把體細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中。(2)囊胚期才有內細胞團。(3)可根據(jù)目的基因的核苷酸序列設計引物,要把目的基因和表達載體直接連接,目的基因和表達載體應具有相同酶的酶切位點。(4)欲檢測Rag2基因的表達情況,需提取治療后小鼠骨髓細胞的蛋白質,進行抗原—抗體雜交實驗。
18.(2013福建理綜,33,10分)克隆豬成功率較低,與早期胚胎細胞的異常凋亡有關。Bcl-2 基因是細胞凋亡抑制基因,用PCR 技術可以檢測該基因轉錄水平,進而了解該基因與不同胚胎時期細胞凋亡的關系?？寺∝i的培育及該基因轉錄水平檢測流程如圖。

請回答:
(1)圖中重組細胞的細胞核來自　　　　細胞,早期胚胎移入受體子宮后繼續(xù)發(fā)育,經(jīng)桑椹胚、囊胚和　　　　胚最終發(fā)育為克隆豬。?
(2)在PCR過程中可檢測出cDNA中Bcl-2 cDNA的分子數(shù),進而計算總mRNA中Bcl-2 mRNA的分子數(shù),從而反映出Bcl-2基因的轉錄水平。
①圖中X表示　　　　　　　　過程。?
②從基因組數(shù)據(jù)庫中查詢Bcl-2 mRNA的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列設計合成　　　　用于PCR擴增,PCR擴增過程第一輪循環(huán)的模板是　　　　　　　。?
答案　(1)體原腸　(2)①反轉錄②引物Bcl-2 cDNA
解析　(1)圖中重組細胞的細胞核來自良種豬的體細胞,胚胎發(fā)育過程中囊胚繼續(xù)發(fā)育形成原腸胚。(2)以mRNA 為模板形成DNA 的過程為反轉錄(或逆轉錄)。PCR 擴增的前提是需要有一段已知的核苷酸片段,以便根據(jù)這一序列合成引物。圖示可知,PCR 擴增過程第一輪循環(huán)的模板是以mRNA 為模板反轉錄形成的cDNA,因引物是依據(jù)Bcl-2 mRNA 的核苷酸序列合成,故模板實際是其中的Bcl-2 cDNA。
試題點評　本題通過胚胎工程和基因工程的綜合知識,主要考查學生對基礎知識的識記和理解應用能力。
19.(2012山東理綜,35,8分)毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIF Ⅱ)基因與絨山羊的羊絨質量密切相關。獲得轉KIF Ⅱ基因的高絨質絨山羊的簡單流程如圖。

(1)過程①中最常用的運載工具是　　　　,所需要的酶是限制酶和　　　　。?
(2)在過程②中,用　　　　處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。在培養(yǎng)過程中,將成纖維細胞置于5% CO2的氣體環(huán)境中,CO2的作用是　　　　。?
(3)在過程③中,用　　　　處理以獲取更多的卵(母)細胞。成熟卵(母)細胞在核移植前需要進行　　　　處理。?
(4)從重組細胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術是　　　　。在胚胎移植前,通過　　　　技術可獲得較多胚胎。?
答案　(1)質粒　DNA連接酶
(2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　維持培養(yǎng)基(液)的pH
(3)促性腺激素(或促濾泡素,孕馬血清)　去核
(4)(早期)胚胎培養(yǎng)　胚胎分割
解析　此題綜合考查基因工程、細胞工程、胚胎工程等知識。(1)構建基因表達載體時,一般需用同一種限制酶切割目的基因和載體,以產(chǎn)生相同黏性末端,并用DNA連接酶連接成重組表達載體。常用的載體是質粒。(2)利用胰蛋白酶或膠原蛋白酶可將動物組織分散成單個細胞。動物細胞培養(yǎng)時,需將細胞置于5%CO2的氣體環(huán)境中,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)運用超數(shù)排卵法可獲得更多的卵母細胞,常用的激素是促性腺激素或促濾泡素。成熟卵細胞在核移植前要進行去核處理。(4)核移植時獲得的重組細胞經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng),可以獲得早期胚胎。為獲得更多胚胎,可以使用胚胎分割法。
20.(2011福建理綜,32,10分)一對表現(xiàn)型正常的夫婦,生了一個鐮刀型細胞貧血癥(常染色體隱性遺傳病)患兒。在他們欲生育第二胎時,發(fā)現(xiàn)妻子的雙側輸卵管完全堵塞,不能完成體內受精。醫(yī)生為該夫婦實施了體外受精和產(chǎn)前基因診斷,過程如圖。

請回答:
(1)過程①是指在體外進行的　　　　處理,從而使精子與卵子結合形成受精卵;過程②稱為　　　　。?
(2)在對胎兒進行鐮刀型細胞貧血癥的產(chǎn)前基因診斷時,要先從羊水中的胎兒細胞提取物質③　　　　進行PCR擴增,然后用MstⅡ對擴增產(chǎn)物進行切割,產(chǎn)生多個片段的酶切產(chǎn)物。據(jù)此判斷,MstⅡ是一種　　　　酶。?
(3)不同長度的酶切產(chǎn)物在電泳時移動的速率不同,形成不同的電泳條帶。該家庭成員的鐮刀型細胞貧血癥基因分析的電泳帶譜如④,據(jù)此判斷該胎兒為　　　　(正常/患者/攜帶者)。?
答案　(1)精子獲能　胚胎移植
(2)DNA　限制性核酸內切
(3)正常
解析　分析題中過程圖可發(fā)現(xiàn):過程①指的是精子獲能處理,②則代表胚胎移植;在產(chǎn)前基因診斷時,要先從羊水中的胎兒細胞提取DNA進行PCR擴增,然后用限制性核酸內切酶MstⅡ進行切割,以得到多種不同長度的酶切產(chǎn)物(基因);分析電泳帶譜可判斷,胎兒不含致病基因,表現(xiàn)應該正常。

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