2020版高考生物總復(fù)習(xí)第39講細(xì)胞工程訓(xùn)練（含解析）新人教版.docx

第39講細(xì)胞工程測(cè)控導(dǎo)航表知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.植物細(xì)胞工程1,2,3,42.動(dòng)物細(xì)胞工程5,63.綜合考查7,81.(2018陜西西安模擬)隨著科學(xué)發(fā)展,現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)方面。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:(1)植物組織培養(yǎng)技術(shù)就是條件下,將離體植物器官、組織、細(xì)胞,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)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽,最終形成完整的植株。(2)一般無(wú)性繁殖的植物感染病毒很容易傳播給后代。病毒在植物體內(nèi)逐年積累,就會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低,品種變差。若想獲得脫毒苗,可以切取植物的附近的病毒極少甚至無(wú)病毒的組織細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。脫毒草莓與四倍體草莓形態(tài)都大,在細(xì)胞水平上可通過(guò)觀察加以區(qū)別。(3)在植物的組織培養(yǎng)過(guò)程中,由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的狀態(tài),容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生。從這些個(gè)體中可以篩選出對(duì)人有用的個(gè)體。(4)在植物育種方面一定用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的有:(至少答兩種)。(5)正常情況下白菜與甘藍(lán)不能通過(guò)有性雜交產(chǎn)生后代,但通過(guò)體細(xì)胞融合可以打破生殖隔離獲得“白菜甘藍(lán)”雜種植株,若“白菜甘藍(lán)”雜種植株與白菜雜交無(wú)后代,與甘藍(lán)雜交有后代。能否確定“白菜甘藍(lán)”雜種植株與甘藍(lán)不存在生殖隔離? ,為什么?。解析:(1)植物組織培養(yǎng)是利用無(wú)性生殖原理,使植物組織在人工控制的條件下,將離體的植物的組織(莖尖、葉片等)在無(wú)菌條件下,放在人工配制的培養(yǎng)基上,短期內(nèi)就能誘導(dǎo)出大量植株。(2)脫毒植物苗的取材一般是分生區(qū)部位,如幼嫩的芽或莖,主要是這些部位病毒極少甚至無(wú)病毒。脫毒草莓是通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得,為二倍體,四倍體草莓通過(guò)染色體變異獲得,因此在細(xì)胞水平上可通過(guò)觀察染色體數(shù)目加以區(qū)別。(3)在植物的組織培養(yǎng)過(guò)程中,由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài),容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響,在DNA復(fù)制的過(guò)程中發(fā)生突變,易獲得突變體。(4)在植物育種方面一定用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的有基因工程育種、單倍體育種、體細(xì)胞雜交育種等。(5)“白菜甘藍(lán)”雜種植株與甘藍(lán)雜交有后代,但是無(wú)法確定二者是否存在生殖隔離,因?yàn)槲粗浜蟠欠窨捎?。答?(1)無(wú)菌和人工控制(2)分生區(qū)染色體數(shù)目(3)分生突變(4)基因工程育種、單倍體育種、體細(xì)胞雜交育種(5)不能盡管有后代,但不能確定后代是否可育2.(2018湖北武漢調(diào)研)為探究某種植物愈傷組織的培養(yǎng)條件,某研究小組配制了含有兩種濃度2,4D的培養(yǎng)基,然后接種初始質(zhì)量相同的幼苗子葉切塊并分別培養(yǎng)在光照及黑暗條件下,一段時(shí)間后,測(cè)量愈傷組織的生長(zhǎng)量,結(jié)果如下圖?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)在該實(shí)驗(yàn)中,自變量是。進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn),要嚴(yán)格控制雜菌污染的原因是 。(2)由圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,在培養(yǎng)基中添加2,4-D的作用是 。(3)幼苗子葉切塊轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過(guò)程稱。為大量獲得該植物的愈傷組織適宜采取(填“黑暗”或“光照”)培養(yǎng)。(4)光照在培養(yǎng)過(guò)程中不作為愈傷組織的能量來(lái)源,原因是 。解析:(1)某研究小組配制了含有兩種濃度2,4D的培養(yǎng)基,并且對(duì)幼苗子葉塊進(jìn)行光照及黑暗條件下的培養(yǎng),由此可知該實(shí)驗(yàn)中的自變量是光照的有無(wú)、2,4-D的濃度。雜菌可以在培養(yǎng)基上爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng),雜菌產(chǎn)生的物質(zhì)影響植物組織的生長(zhǎng),因此進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn),要嚴(yán)格控制雜菌污染。(2)在黑暗和光照條件下,在培養(yǎng)基中添加不同濃度的2,4-D 后,愈傷組織生長(zhǎng)量均增加,說(shuō)明2,4-D可促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)。(3)幼苗子葉切塊轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過(guò)程稱脫分化。在有光時(shí),往往容易形成維管組織,而不易形成愈傷組織,并且圖中黑暗條件下愈傷組織的生長(zhǎng)量明顯多于光照條件下。(4)在脫分化形成愈傷組織及愈傷組織的增殖階段,細(xì)胞中均不含葉綠體,無(wú)法利用光能進(jìn)行光合作用,光照在培養(yǎng)過(guò)程中不作為愈傷組織的能量來(lái)源。答案:(1)光照的有無(wú)、2,4-D的濃度(“培養(yǎng)的時(shí)間”不作要求)雜菌可以在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng),雜菌產(chǎn)生的物質(zhì)影響植物組織的生長(zhǎng)(2)促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)(3)脫分化黑暗(4)在脫分化形成愈傷組織及愈傷組織的增殖階段,細(xì)胞中均不含葉綠體,無(wú)法利用光能進(jìn)行光合作用3.下面是培育柑橘耐鹽植株的實(shí)驗(yàn)流程,請(qǐng)據(jù)此作答:莖段愈傷組織挑選生長(zhǎng)的愈傷組織耐鹽植株(1)此項(xiàng)技術(shù)叫,其優(yōu)點(diǎn)是 。(2)由莖段到愈傷組織這一過(guò)程叫,由挑選生長(zhǎng)的愈傷組織到耐鹽植株這一過(guò)程叫 。(3)對(duì)愈傷組織進(jìn)行了兩次處理,處理1中射線照射的目的是,用射線不直接處理莖段而是處理愈傷組織,原因是 ;處理2中添加的物質(zhì)X為,其目的是。(4)該技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于其他作物的育種中,在培育白菜甘藍(lán)、三倍體無(wú)子西瓜、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得抗蟲棉中,需用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是。解析:(1)此項(xiàng)技術(shù)叫植物組織培養(yǎng),其優(yōu)點(diǎn)是可以防止植物病毒的危害;保持親本的優(yōu)良性狀;短時(shí)間內(nèi)大量快速進(jìn)行繁殖等。(2)由莖段到愈傷組織這一過(guò)程叫脫分化,由挑選生長(zhǎng)的愈傷組織到耐鹽植株這一過(guò)程叫再分化。(3)處理1中射線照射愈傷組織的目的是誘導(dǎo)基因突變,用射線不直接處理莖段而是處理愈傷組織的原因是愈傷組織細(xì)胞處于不斷地分裂狀態(tài),易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變。處理2中,在培養(yǎng)液中添加物質(zhì)X后,挑選出的愈傷組織具有耐鹽性,由此推知添加的物質(zhì)X為氯化鈉,其目的是挑選出耐鹽的愈傷組織。(4)在培育白菜甘藍(lán)、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得抗蟲棉的過(guò)程中均采用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)。答案:(1)植物組織培養(yǎng)可以防止植物病毒的危害;保持親本的優(yōu)良性狀;短時(shí)間內(nèi)大量快速進(jìn)行繁殖等(2)脫分化再分化(3)誘導(dǎo)基因突變愈傷組織細(xì)胞處于不斷地分裂狀態(tài),易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變氯化鈉挑選出耐鹽的愈傷組織(4)培育白菜甘藍(lán)、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得抗蟲棉4.(2018山東淄博模擬)水稻是我國(guó)重要的糧食作物,植物組織培養(yǎng)技術(shù)在水稻育種和繁殖中有重要作用。請(qǐng)回答:(1)以水稻的花藥作外植體,經(jīng)脫分化后可形成愈傷組織。與外植體相比,愈傷組織細(xì)胞的特點(diǎn)是。比較脫分化培養(yǎng)基和再分化培養(yǎng)基,二者的基本成分相同,但用于誘導(dǎo)細(xì)胞分化的 不完全相同。(2)水稻的單倍體育種過(guò)程包括 和,與雜交育種相比,單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是 。(3)雜種優(yōu)良水稻所結(jié)籽粒不宜做種子,故人們常用人工種子解決此類水稻的繁殖問(wèn)題:以植物組織培養(yǎng)得到的為材料,外面包上人工種皮。人工種皮的成分中除有機(jī)碳、無(wú)機(jī)鹽外,還可添加等物質(zhì),用以促進(jìn)人工種子的生長(zhǎng)發(fā)育、提高抵抗病菌的能力。與天然種子相比,人工種子的優(yōu)點(diǎn)是 。解析:(1)愈傷組織是由外植體脫分化而來(lái),由一團(tuán)具有分裂能力的細(xì)胞組成,愈傷組織細(xì)胞的特點(diǎn)是分裂旺盛、高度液泡化的薄壁細(xì)胞。決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類和比例,由于植物激素的種類和比例不同,誘導(dǎo)分化的結(jié)果也不同。(2)水稻的單倍體育種過(guò)程包括花藥的離體培養(yǎng)和秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍。與雜交育種相比,單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種時(shí)間(后代基因純合)。(3)人工種子就是以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料,經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到的種子。為促進(jìn)人工種子的生長(zhǎng)發(fā)育、提高抵抗病菌的能力,在人工種皮的成分中應(yīng)添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(植物激素)、農(nóng)藥等物質(zhì)。與天然種子相比,人工種子的優(yōu)點(diǎn)有保持親本的優(yōu)良性狀,防止性狀分離,克服季節(jié)、氣候、地域的限制,大量快速生產(chǎn),節(jié)約時(shí)間、土地等。答案:(1)細(xì)胞壁薄、具有分裂能力激素的種類和比例(2)花藥的離體培養(yǎng)秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍明顯縮短育種時(shí)間(后代基因純合)(3)胚狀體(不定芽、頂芽和腋芽)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(植物激素)、農(nóng)藥保持親本的優(yōu)良性狀、不受季節(jié)限制、大量快速生產(chǎn)(其他合理答案也可)5.(2016全國(guó)卷)如圖表示通過(guò)核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程。回答下列問(wèn)題:(1)圖中A表示正常細(xì)胞核,染色體數(shù)為2n,則其性染色體的組成可為。過(guò)程表示去除細(xì)胞核,該過(guò)程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行,去核時(shí)常采用的方法。代表的過(guò)程是。(2)經(jīng)過(guò)多次傳代后,供體細(xì)胞中的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此,選材時(shí)必須關(guān)注傳代次數(shù)。(3)若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同,從遺傳物質(zhì)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(dòng)物的成功獲得也證明了 。解析:(1)哺乳動(dòng)物的性別決定方式為XY型,A的性染色體組成為XX或XY。常用顯微操作的方法去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。是通過(guò)胚胎移植將早期胚胎移入代孕個(gè)體子宮內(nèi)。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),多次傳代后,細(xì)胞中遺傳物質(zhì)穩(wěn)定性會(huì)降低。(3)受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中也有遺傳物質(zhì),會(huì)影響克隆動(dòng)物的性狀。(4)克隆羊“多莉(利)”的培育成功證明已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。答案:(1)XX或XY顯微操作胚胎移植(2)遺傳物質(zhì)(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響(4)動(dòng)物已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性6.(2018河南濮陽(yáng)高三二模)如圖是制備乙肝病毒表面抗體的示意圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)圖中細(xì)胞的名稱為,其與骨髓瘤細(xì)胞融合所依據(jù)的基本原理是。(2)在圖示流程中至少需要進(jìn)行兩次篩選,其中第一次篩選的目的是 ;第二次篩選的目的是。(3)制備得到的單克隆抗體可用于乙肝的免疫治療,其所利用的免疫學(xué)原理是 。(4)干擾素屬于淋巴因子,由效應(yīng)T細(xì)胞產(chǎn)生,并以 的方式釋放到細(xì)胞外。某同學(xué)聯(lián)想到單克隆抗體的制備過(guò)程,提出用效應(yīng)T細(xì)胞代替細(xì)胞,從而獲得單克隆干擾素的設(shè)想,你認(rèn)為該方法是否可行?并說(shuō)明理由。 。解析:(1)細(xì)胞為已免疫的B淋巴細(xì)胞(或漿細(xì)胞),動(dòng)物細(xì)胞融合的原理為細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。(2)單克隆抗體制備過(guò)程中第一次篩選的目的是獲得雜交瘤細(xì)胞,第二次篩選的目的是獲得能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。(3)制備的乙肝病毒表面抗體可與侵入機(jī)體的乙肝病毒發(fā)生特異性結(jié)合,即用于乙肝的免疫治療。(4)淋巴因子的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),由效應(yīng)T細(xì)胞產(chǎn)生,以胞吐的方式釋放到細(xì)胞外。效應(yīng)T細(xì)胞可攻擊骨髓瘤細(xì)胞,使其裂解,因此不能用效應(yīng)T細(xì)胞代替已免疫的B細(xì)胞。答案:(1)B淋巴細(xì)胞(或漿細(xì)胞)細(xì)胞膜(具有一定)的流動(dòng)性(2)獲得雜交瘤細(xì)胞獲得能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞(3)抗原和抗體的特異性結(jié)合(或單克隆抗體與抗原結(jié)合的特異性強(qiáng))(4)胞吐不可行,因?yàn)樾?yīng)T細(xì)胞能與骨髓瘤細(xì)胞結(jié)合,使骨髓瘤細(xì)胞裂解7.(2019廣東茂名月考)科研人員利用基因工程、細(xì)胞工程、胚胎工程等培育出了乳汁中含有人凝血因子醫(yī)用蛋白的二倍體轉(zhuǎn)基因綿羊,簡(jiǎn)易流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)圖中過(guò)程為基因工程的核心步驟,該步驟用到的工具有。該步驟得到的“A”中應(yīng)具有一些特殊的DNA片段,其中用于過(guò)程。(2)進(jìn)行圖中過(guò)程前,卵母細(xì)胞要進(jìn)行去核處理的原因是 。(3)為了獲得綿羊胎兒的單個(gè)成纖維細(xì)胞,(填“能”或“不能”)使用胃蛋白酶處理綿羊組織塊,理由是 。(4)圖中過(guò)程所用培養(yǎng)液的成分比較復(fù)雜,除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽,還需添加 (答出三種即可)。(5)在進(jìn)行圖中過(guò)程前(填“需要”或“不需要”)進(jìn)行性別鑒定,理由是 。解析:(1)圖中過(guò)程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建,涉及對(duì)載體的切割和目的基因與載體的連接,所以該步驟用到的工具有限制酶、DNA連接酶、載體。該步驟得到的“A”即構(gòu)建的基因表達(dá)載體,為了便于鑒定并篩選受體細(xì)胞(成纖維細(xì)胞)是否含有目的基因,需要在構(gòu)建的重組載體中含有標(biāo)記基因。(2)為了保證過(guò)程得到的重組細(xì)胞中含有的核遺傳物質(zhì)全部來(lái)自二倍體轉(zhuǎn)基因綿羊,所以對(duì)移植用的卵母細(xì)胞要進(jìn)行去核處理。(3)為了獲得綿羊胎兒的單個(gè)成纖維細(xì)胞,應(yīng)該用胰蛋白酶或膠原蛋白酶對(duì)綿羊組織塊進(jìn)行處理,而不能使用胃蛋白酶處理,因?yàn)槲傅鞍酌傅淖钸mpH為2.0左右,在接近中性的環(huán)境中胃蛋白酶基本沒(méi)有活性;如果將處理環(huán)境的pH變?yōu)?.0,則獲得的成纖維細(xì)胞的生理活性又會(huì)受到嚴(yán)重影響。(4)圖中過(guò)程是早期胚胎的培養(yǎng)過(guò)程,除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸和動(dòng)物血清等。(5)根據(jù)子代個(gè)體的性別由重組細(xì)胞核內(nèi)性染色體決定,由于該重組細(xì)胞的細(xì)胞核來(lái)自雌性綿羊的體細(xì)胞,所以細(xì)胞內(nèi)含有XX性染色體組成,最終發(fā)育的轉(zhuǎn)基因綿羊一定是雌性,所以在進(jìn)行圖中胚胎移植前不需要進(jìn)行性別鑒定。答案:(1)限制酶、DNA連接酶、載體標(biāo)記基因(2)保證二倍體轉(zhuǎn)基因綿羊的核遺傳物質(zhì)全部來(lái)自含有目的基因的成纖維細(xì)胞(3)不能胃蛋白酶的最適pH為2.0左右,在接近中性的環(huán)境中胃蛋白酶基本沒(méi)有活性(4)維生素、激素、氨基酸、核苷酸、動(dòng)物血清(5)不需要胎兒成纖維細(xì)胞來(lái)自雌綿羊,最終獲得的轉(zhuǎn)基因綿羊均為雌性8.(2017全國(guó)卷)編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個(gè)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?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)現(xiàn)要通過(guò)基因工程的方法獲得蛋白乙,若在啟動(dòng)子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA),則所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙,原因是 。(2)某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取DNA片段B或D的過(guò)程中,在PCR反應(yīng)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(guò)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