（课标Ⅱ卷）高考生物一轮复习 专题27 克隆技术课件-人教版高三全册生物课件.pptx

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1、高考生物高考生物(课标生物专用)专题27克隆技术五年高考A A组组 统一命题统一命题课标卷题组课标卷题组1.(2019课标全国,38,15分)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有(答出2点即可)。(2)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示),这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、和等几类物质。(3)用脱毒苗进行繁殖,可以减少

2、作物感染病毒。为了获得脱毒苗,可以选取植物的进行组织培养。(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是(用流程图表示)。答案答案(1)能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快(2)有利于胚状体进行呼吸作用矿质元素糖(3)茎尖(4)含目的基因的细胞愈伤组织小植株解析解析(1)植物微型繁殖可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效、快速、大量繁殖。(2)人工种皮具备透气性,可以保证胚状体进行有氧呼吸时对氧的需求;人工胚乳应该含有植物激素、矿质元素和糖等物质,保证胚状体的正常生长。(3)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,可以切取茎尖进行组织

3、培养,获得脱毒苗。(4)获得转基因植株,首先要通过细胞的脱分化过程,培养出愈伤组织,对愈伤组织继续培养,诱导分化形成小植株。素养解读素养解读本题借助植物细胞工程实际应用的相关知识,考查综合运用能力。试题通过对比获得植物新个体的不同途径,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。知能拓展知能拓展人工种皮中应该具有哪些有效成分?针对植物种类、土壤等条件,在人工种皮中可加入适量的养分、无机盐、农药、抗生素、有益菌等,为了促进胚状体、不定芽等的生长发育,还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。2.(2019课标全国,38,15分)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。回答下列问题

4、。(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有。(2)步骤切取的组织块中要带有形成层,原因是。(3)从步骤到步骤需要更换新的培养基,其原因是。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的过程,最终可形成试管苗。(4)步骤要进行照光培养,其作用是。(5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的,这种繁殖方式属于繁殖。答案答案(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因)(2)形成层容易诱导形成愈伤组织(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同分化(或答:再分化)(4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光

5、合作用(5)遗传特性无性解析解析(1)植物细胞具有全能性,利用已分化的植物细胞通过植物组织培养可以培养成完整植株。(2)形成层细胞分化程度低,全能性较高,更容易诱导形成愈伤组织,进而获得完整植株。(3)愈伤组织的形成和试管苗的分化需要不同的生长素与细胞分裂素比例,因此诱导愈伤组织的形成阶段到分化阶段需要不同的培养基。愈伤组织通过再分化过程,最终可形成试管苗。(4)叶绿素的形成需要光,试管苗的发育也需要光,因此试管苗的诱导阶段需要光照。(5)通过植物组织培养获得植株,属于无性繁殖的一种,可以保持原品种的遗传特性。素养解读素养解读本题借助胡萝卜根组织块的组织培养的相关知识,考查考生理论联系实际,综

6、合运用所学知识解决生物学问题的能力;试题通过对组织培养流程的分析考查了科学思维素养。知识拓展知识拓展组织培养得到植株的两种常见途径愈伤组织形成后经诱导发芽形成丛状苗,再生根形成植株;愈伤组织形成后经液体悬浮培养得到单个细胞,诱导形成胚状体再形成植株。3.(2018课标全国,38,15分)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1E4四种限制酶产生的

7、黏性末端各不相同。启动子L1基因GFP基因终止子E1E2E3E4回答下列问题:(1)据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是。使用这两种酶进行酶切是为了保证,也是为了保证。(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了和过程。(3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的移入牛的中、体外培养、胚胎移植等。(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,某同学用PCR方法进行鉴定,在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。答案答

8、案(1)E1和E4甲的完整甲与载体正确连接(2)转录翻译(3)细胞核去核卵母细胞(4)核DNA解析解析(1)构建基因表达载体时,使用的限制酶不能破坏融合基因。选用产生不同黏性末端的两种限制酶,可以防止自身环化,并且保证融合基因和质粒正确连接。(2)在牛的皮肤细胞中观察到绿色荧光,说明L1基因已经表达,即在该皮肤细胞中完成了转录和翻译过程。(3)培育转基因的克隆牛需将含目的基因的细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中。(4)为检测克隆牛的不同组织细胞中是否含有融合基因,需提取不同组织细胞的核DNA作为PCR模板,用PCR方法进行鉴定。素养解读素养解读本题借助基因工程与核移植等知识的综合应用,通过实例

9、分析考查科学思维。4.(2018课标全国,38,15分)2018年细胞期刊报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆猴“中中”和“华华”。回答下列问题:(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程,核移植是指。通过核移植方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目(填“减半”“加倍”或“不变”)。(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度(填“大于”或“小于”)体细胞核移植,其原因是。(3)在哺乳动物核移植的过程中,若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通常,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色

10、体数目(填“相同”或“不同”),性染色体组合(填“相同”或“不同”)。答案答案(1)将动物的一个细胞核,移入一个已去掉细胞核的卵母细胞不变(2)小于胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易(3)相同不同解析解析(1)核移植是指将动物的一个细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,并最终发育为动物个体。克隆猴体细胞的染色体数等于重组细胞中的染色体数,等于供核细胞中的染色体数。(2)哺乳动物胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易,而哺乳动物体细胞分化程度高,恢复全能性十分困难,因此,动物体细胞核移植获得克隆猴的难度也就明显高于胚胎细胞核移植。(3)哺乳动物雌性个体和雄

11、性个体的体细胞中常染色体数目相同,雌性性染色体组合为XX,雄性性染色体组合为XY,因此题中所得的两个克隆动物体细胞常染色体数目相同,性染色体组合不同。素养解读素养解读本题以核移植培育克隆动物等知识为背景,通过问题探讨形式考查科学思维。易混易错易混易错体细胞核移植和胚胎细胞核移植的区别胚胎细胞核移植是将早期胚胎细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中构建重组细胞;而体细胞核移植是将体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中构建重组细胞。5.(2017课标全国,38,15分)编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成,编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成,如图1所示。回答下列问题:(1

12、)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙,若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA),则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙,原因是。(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中,在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等,还加入了序列甲作为,加入了作为合成DNA的原料。(3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白,要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用,某同学做了如下实验:将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组,其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定期检测T淋巴细胞浓度,结果如图2。由图2可

13、知:当细胞浓度达到a时,添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加,此时若要使T淋巴细胞继续增殖,可采用的方法是。细胞培养过程中,培养箱中通常要维持一定的CO2浓度,CO2的作用是。仅根据图1、图2可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺少(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段,则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。答案答案(1)编码乙的DNA序列起始端无ATG,转录出的mRNA无起始密码子(2)模板dNTP(3)进行细胞传代培养维持培养液的pHC解析解析本题主要考查基因工程技术和动物细胞培养技术的相关知识。(1)由题干中编码蛋白乙的DNA序列可知,编码乙的DNA序列起始端无ATG,

14、转录出的mRNA上没有起始密码子AUG。(2)PCR需要的条件包括引物、耐高温的DNA聚合酶、DNA模板、四种游离的脱氧核苷酸等。(3)动物细胞培养中,细胞具有贴壁生长以及接触抑制的特点,当细胞浓度达到a时,若要使T淋巴细胞继续增殖,需要在培养基中加入胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理贴壁生长的细胞并分瓶进行传代培养;动物细胞培养过程中,需要在培养箱中通入一定浓度的CO2,CO2的作用是维持培养液的pH。由图2可知,加入蛋白丙刺激T淋巴细胞增殖的效果明显比加入蛋白甲、乙时低;结合图1中蛋白丙与蛋白甲、乙的DNA序列可知,缺少C片段所编码的肽段,会明显降低蛋白刺激T淋巴细胞增殖的效果。素养解读素养解读

15、本题借助基因工程与动物细胞培养等知识的综合应用,通过基础判断形式考查科学思维。知识拓展知识拓展认识dNTPdNTP是脱氧核糖核苷三磷酸的缩写,是dCTP、dATP、dGTP、dTTP的统称。“d”代表脱氧,“N”代表变量A、T、C、G中的一种。dNTP可作为生物DNA合成以及PCR过程的原料。6.(2016课标全国,40,15分,0.60)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题:(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为。过程表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用的方法。代表的过程是。(2)经过多次传

16、代后,供体细胞中的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是。(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了。答案答案(1)XX或XY显微操作胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性解析解析(1)因供体的性别不确定,故其细胞核内的性染色体组成为XX或XY;一般将卵母细胞培养到M中期,用显微操作法将其细胞核去除;代表的过程是胚胎移植。(2)传代培养10代以内的细胞可以保持正常的二倍体核型,超过10代以后,供体细胞

17、中遗传物质的稳定性会降低。(3)克隆动物细胞质中的遗传物质来自卵母细胞的细胞质,细胞质中的遗传物质对克隆动物的性状会产生影响。(4)克隆动物的成功可以证明动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性。素养解读素养解读本题借助核移植与动物细胞培养等知识的综合应用,通过基础判断形式考查科学思维。项目技术生殖方式遗传特性相同点克隆动物核移植无性生殖主要与供核个体相同二者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术试管动物体外受精有性生殖具备双亲遗传性状知识拓展知识拓展克隆动物与试管动物的区别B B组组自主命题自主命题省省(区、市区、市)卷题组卷题组考点考点1 1 植物细胞工程植物细胞工程1.(2019江苏单科,20,

18、2分)为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力,某研究小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是()A.过程获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中B.过程需提高生长素的比例以促进芽的分化C.过程需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生D.原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性答案答案D本题通过植物组织培养的相关知识,考查考生实验探究和获取信息的能力;借助植物组织培养的过程图示,体现了对科学探究素养中的实验方案探讨要素的考查。过程将植物细胞的细胞壁去除后获得原生质体,若将其悬浮在30%蔗糖溶液中,原生质体会因溶液浓度过高而失水皱缩,A错误;过程需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化,若提高生长素的比例,则会

19、促进根的分化,而使芽的分化受到抑制,B错误;秋水仙素具有诱导细胞染色体数目加倍的作用,没有诱导细胞壁再生的作用,C错误;细胞的全能性依赖于细胞内遗传物质的完整性,原生质体虽无细胞壁但其遗传物质是完整的,因此原生质体保持细胞的全能性,D正确。易错辨析易错辨析在植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素是关键激素。当同时使用这两种植物激素时,两者的比例会影响植物细胞分化发育的方向。一般来说,当生长素用量与细胞分裂素用量比值高时,有利于根的分化而对芽的形成有抑制作用;当生长素用量与细胞分裂素用量比值低时,有利于芽的分化而对根的形成有抑制作用;当生长素用量与细胞分裂素用量比值适中时,则能促进愈伤组织的形成

20、。2.(2018江苏单科,8,2分)花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是()A.为了防止微生物污染,过程所用的花药需在70%乙醇中浸泡30minB.过程的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化C.过程逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体D.过程应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上答案答案C本题主要考查花药离体培养的相关知识。为了防止微生物污染,过程所用的花蕾需在70%乙醇中浸泡30s,A错误;过程的培养基中,生长素与细胞分裂素的比值适中,且生长素含量高于细胞分裂素时,有利于根的分化,B错误;进行过程的愈伤组织经过了秋

21、水仙素的处理,故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体,C正确;经炼苗后的幼苗是能进行光合作用且能独立进行代谢的植株,故幼苗的生长基质中不用添加蔗糖和多种植物激素,D错误。规律总结规律总结激素杠杆生长素与细胞分裂素的协同调控作用在植物组织培养中非常重要,人们常把它们称为“激素杠杆”。例如,当生长素与细胞分裂素的比例适中,且生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成;而当细胞分裂素的效应高于生长素时,则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。3.(2017海南单科,31,15分)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问

22、题:(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是。(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。(3)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是。A中的愈伤组织是叶肉细胞经形成的。(4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉,可用组织培养方法繁殖,在培养时,(填“能”或“不能”)采

23、用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是。答案答案(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,在一定条件下能发育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的细胞核(3)细胞分裂素、生长素脱分化(4)不能对杂合体的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同(或用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株的基因型)解析解析(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用细胞作为材料进行培养获得幼苗,细胞必须具有完整细胞核,才具有发育为个体的一整套完整遗传信息。(3)影响植物组织培养的两种激素主要是细胞分裂素和生长素。愈伤组织是叶肉细胞经

24、脱分化形成的。(4)由于花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同,故花粉粒经组织培养得到的花卉的基因型不同于原植株的基因型。考点考点2 2动物细胞工程动物细胞工程1.(2019江苏单科,23,3分)如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述正确的是(多选)()A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础答案答案ACD本题通过动物细胞融合的知识,考查考生获取信息和实验探究的能力;试题借助基础判断的形

25、式,体现了对科学探究素养中的实验方案探讨要素的考查。灭活的仙台病毒具有诱导细胞融合的作用,A正确;两两融合的细胞包括免疫B细胞免疫B细胞、骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞、免疫B细胞骨髓瘤细胞三种,只有免疫B细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞能在HAT培养液中生长,B错误;与骨髓瘤细胞结合的免疫B细胞的种类不同,形成的杂交瘤细胞产生的单克隆抗体不同,因此需要进一步筛选才能用于生产,C正确;细胞融合的基础是细胞膜具有一定的流动性,D正确。思路梳理思路梳理认真读题和看图回忆单克隆抗体制备的过程结合选项选出答案。2.(2018江苏单科,22,3分)如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是(多选)()A.若a细胞和b细胞

26、是植物细胞,需先去分化再诱导融合B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现C.c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因答案答案BC植物细胞壁会阻碍细胞融合,故植物细胞融合前需先用酶解法除去细胞壁,A错误;细胞间的融合需在相应的诱导处理下才能完成(如离心、聚乙二醇等,动物细胞还可用灭活病毒诱导融合),B正确;细胞融合过程出现了膜的变形,故细胞融合过程与细胞膜流动性有关,C正确;c细胞中具有a、b细胞的全部基因,但这些基因不一定能全部表达,D错误。知识链接知识链接常用的人工诱导细胞融合的方法(1)人工诱导植物原生质体融合的方法:物理法离心、振动

27、、电激等,化学法一般用聚乙二醇(PEG)诱导。(2)人工诱导动物细胞融合时常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。1.(2010课标,40,15分)请回答:(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的,繁殖种苗的速度。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部。(2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免的污染。(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗,而与配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长,需要使用的生长调节剂是(脱落酸、2,4-D)。(

28、4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是,单株鲜重的变化趋势是。据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量(能、不能)满足自身最佳生长的需要。C C组组教师专用题组教师专用题组(5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应(降低,增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。答案答案(1)遗传特性快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4-D(4)逐渐减小先增加后下降不能(5)降低解析解析(1)植物组织培养属于无性繁殖,后代能够保持

29、亲本的遗传特性。植物微型繁殖技术能够实现快速繁殖。植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,即已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。(2)植物组织培养接种和试管苗转接过程中都需要无菌操作,以避免微生物(杂菌)污染。(3)微型繁殖培养基中使用的生长素与细胞分裂素比例不同,可以分别诱导根、芽的形成。使用高浓度的植物生长素类似物(如2,4-D)可以抑制试管苗的生长。(4)(5)分析图中曲线可知:光合作用强度随着培养基中蔗糖浓度的增大而下降,但单株鲜重的变化趋势是先增加后下降。培养基中不含蔗糖时,光合作用强度最大,但由于该时期光合作用产生的有机物积累量较少,不能满足自身最佳生长的需要。在蔗糖浓度

30、为1%左右时,单株鲜重达到最大,此时有机物的量能满足自身最佳生长需要。2.(2014广东理综,29,16分)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下:新生营养芽PLBsPLBs实验结果在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示,请回答下列问题:(1)选用新生营养芽为外植体的原因是,诱导外植体形成PLBs的过程称。(2)与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在,。(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量,但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养,推测添加适量的A

31、BA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测,在设计实验方案时探讨了以下问题:ABA的浓度梯度设置和添加方式:设4个ABA处理组,1个空白对照组,3次重复。因ABA受热易分解,故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基后按比例加入。实验进程和取样:实验50天完成,每10天取样,将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知,实验过程中还需测定的样品数为。依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间:当某3个样品(重复样)的时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。答案答案(1)细胞分化程度低,容易诱导形成PLBs细胞的脱分化(2)生长

32、起始较快快速生长时间较长PLBs产量较高(3)灭菌、冷却75PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大解析解析本题主要考查植物组织培养相关知识,并以植物组织培养实验为背景考查实验探究能力。(1)植物组织培养中外植体常选用茎尖、芽尖,原因是茎尖和芽尖分裂能力强,易诱导其脱分化,而且一般不含病毒。(2)从图中比较光照和黑暗条件下PLBs重量曲线可知,光照条件下PLBs生长优势主要体现在开始生长时间,快速生长的时间及达到生长稳定时重量的大小等方面。(3)因ABA受热易分解,所以必须在培养基灭菌并冷却至常温时才能加入无菌ABA。依题干信息可知,本实验有5组,每组3个样品,需分别在第0天、10天、20天、

33、30天、40天、50天测定PLBs重量和生物碱含量,而初始数据(第0天)已知,因此还需测定的样品数是535=75。根据实验探究目的,当3个样品(重复样)的PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间为适宜培养时间。3.(2013课标全国,40,15分,0.4841)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题:(1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用酶和酶去除细胞壁,获得具有活力的,再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成组织,然后经

34、过形成完整的杂种植株。这种培育技术称为。(2)上述杂种植株属于多倍体,多倍体是指。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的,而上述杂种植株是可育的,造成这种差异的原因是。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。答案答案(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化(或分化)植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(其他合理答案也给分)在减数分裂过程中,前者染色体联会异常,而后者染色体联会正常(其他合理答案也给分)(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(答对其中一个即给分)解析解析本题主要考查植物细胞工程的相关知识。(1)植物

35、体细胞杂交技术的流程是先用纤维素酶和果胶酶将植物细胞最外层的细胞壁去除,获得具有活力的原生质体,然后将甲、乙植物的原生质体用化学诱导剂诱导融合,形成融合细胞,再将融合细胞诱导脱分化,进一步培养形成愈伤组织,最后经过再分化形成完整的杂种植株。(2)在植物体细胞杂交过程中,甲、乙两种植物的二倍体体细胞融合为四倍体细胞,四倍体细胞经组织培养形成四倍体植株,此植物体细胞由于含有三个或三个以上的染色体组,因此属于多倍体。此四倍体由于含有2个甲植物的染色体组和2个乙植物的染色体组,减数分裂时联会正常,可育。而甲、乙有性杂交的后代细胞中含1个甲植物的染色体组和1个乙植物的染色体组,减数分裂时联会紊乱,不可育

36、。(3)可将经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后制成人工种子,这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。4.(2013海南单科,31,15分)单纯疱疹病毒型(HSV-1)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测HSV-1。回答下列问题:(1)在制备抗HSV-1的单克隆抗体的过程中,先给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白,一段时间后,若小鼠血清中抗的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内产生了反应,再从小鼠的中获取B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的细胞融合,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有的特点是。(2)若要大量

37、制备抗该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的中使其增殖,再从中提取、纯化获得。(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV-1蛋白,其原因是该抗体具有和等特性。答案答案(1)HSV-1蛋白体液免疫(其他合理答案也给分)脾脏(其他合理答案也给分)骨髓瘤无限增殖且产生专一抗体(其他合理答案也给分)(2)腹腔腹水(3)纯度高特异性强(其他合理答案也给分)解析解析(1)制备单克隆抗体时,需要先给小鼠注射特定抗原(HSV-1蛋白),当小鼠血清中抗HSV-1蛋白的抗体检测呈阳性时,就可从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞,将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经过筛选和克隆化培养,最终获得既能无限增殖

38、又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。(2)单克隆抗体的获取有两条途径,一是从体外细胞培养液中提纯获得,二是将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖,再从腹水中提取、纯化获得。(3)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、纯度高等特点。1.(2019东北三校二联,38)取草莓(2N)的三类细胞:茎尖细胞(2N)、花粉粒细胞(N)和叶肉细胞(2N),通过植物组织培养技术培养成幼苗,并移栽到大田,通过自然受粉获得草莓,出现下列三种情况:有的植株明显小,且不结果实;有的植株上草莓明显大,且品质好;有的植株上草莓大小适中。请回答下列问题:(1)植物组织培养的原理是,培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为类、类和赤霉

39、素类。(2)是由细胞培育而来的,为使类植物也能结出果实,可在培育至幼苗期时用处理。(3)是由茎尖细胞培育而来,其原因是,可获得脱毒植物,使果实品质更好。(4)若想获得性状更优良的草莓品种,可用转基因方法培育,最常用的将目的基因导入草莓细胞的方法是。三年模拟A A组组 20172019 20172019年高考模拟年高考模拟考点基础题组考点基础题组考点考点1 1 植物细胞工程植物细胞工程答案答案(1)(植物)细胞的全能性生长素细胞分裂素(2)花粉粒秋水仙素(或低温)(3)分生区附近(或茎尖)病毒极少,甚至无病毒(4)农杆菌转化法解析解析(1)植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。植物组织培养的

40、培养基中通常添加的激素有生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类。(2)单倍体植株弱小,高度不育,应由花粉粒细胞发育而来。可在幼苗期用一定浓度的秋水仙素或低温处理,诱导其细胞染色体加倍,成为二倍体植株,从而能够结出果实。(3)植株的茎尖、根尖细胞几乎无毒,经植物组织培养可获得脱毒苗,使果实品质更好。(4)草莓是双子叶植物,将目的基因导入双子叶植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。2.(2018吉林梅河口中学一模,38)人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下:请回答:(1)配制诱导愈伤组织的固体培养基,分装后要进行。接种前,要对人参根进行。(2)用于离体培

41、养的根切块,叫作。培养几天后发现少数培养基被污染,若是有具有颜色的绒毛状菌落,属于污染;若是有具有光泽的黏液状菌落,属于污染。(3)用少量酶处理愈伤组织,获取单细胞或小细胞团,在液体培养基中进行悬浮培养,可有效提高人参皂苷合成量。(4)人参皂苷易溶于水溶性(亲水性)有机溶剂,从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用方法,操作时应采用加热。答案答案(1)灭菌消毒(2)外植体真菌(霉菌)细菌(3)果胶(或纤维素)(4)萃取水浴解析解析(1)接种前,要对材料人参根进行消毒,配制培养基并分装后要灭菌。(2)用于离体培养的根切块称为外植体;真菌污染后会形成有颜色的绒毛状菌落;细菌污染后会形成有光泽的黏液状菌落。

42、(3)利用果胶酶或纤维素酶处理愈伤组织可以获得单个的细胞或小细胞团。(4)由题干可知,人参皂苷易溶于亲水性有机溶液,故采用萃取的方法可以从培养物干粉中提取人参皂苷,操作时应采用水浴加热。3.(2018宁夏银川一中月考,38)如图表示蝴蝶兰芽尖通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下形成试管苗的培养过程。请回答:(1)植物组织培养利用的原理是。要求无菌操作的目的是。(2)AB过程代表。在愈伤组织形成过程中必须从培养基中获得水、以及等物质,此时它的新陈代谢类型是。(3)再分化时,除必要的营养供应和激素调节外,还必须光照,原因是。(4)要促进芽尖组织细胞分裂和生长,培养基中应有生长素和两类植物激素。答

43、案答案(1)植物细胞的全能性防止杂菌与培养物竞争营养;防止杂菌产生的有毒代谢产物影响培养物生长(2)脱分化无机盐小分子有机物异养需氧型(3)叶绿素的形成需要光照(4)细胞分裂素解析解析(1)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性;培养过程中必须无菌操作,目的是防止杂菌与培养物竞争营养;防止杂菌产生的有毒代谢产物影响培养物生长。(2)由图可知,AB表示脱分化过程;愈伤组织细胞没有叶绿体,不能进行光合作用,其代谢类型是异养需氧型,必须从培养基中获得水、无机盐以及小分子有机物等物质。(3)BC表示再分化过程,在该过程中叶绿素的合成需要光照。(4)培养基中必须加入细胞分裂素和生长素两种植物激素,以促进芽

44、尖组织细胞分裂和生长。考点考点2 2动物细胞工程动物细胞工程(2019陕西宝鸡4月模拟,18)三维细胞培养技术是指将动物细胞与具有三维结构的支架材料共同培养,使细胞能够在三维立体空间生长、增殖和迁移的技术。其培养模式图如图所示,请回答下列问题:(1)三维培养胚胎干细胞时,首先应保证细菌处于的环境,在培养液中加入牛磺酸、丁酰环腺苷酸等物质可以诱导胚胎干细胞的基因,从而产生不同类型的组织细胞。培养过程中,培养液中需要通入一定浓度的CO2,目的是。(2)常用将乳腺癌组织消化成单个细胞,其在培养瓶中进行悬液培养时会出现现象,经过多次传代后,少数供体细胞中的稳定性会降低而可能变成不死性细胞。(3)乳腺癌

45、细胞在三维培养基中能够形成腺泡结构,呈现类似于动物体内组织细胞的生长情况,有利于构建体内乳腺癌组织模型。与普通细胞悬液培养相比,利用三维细胞培养技术培养干细胞和癌细胞,其明显优点是。答案答案(1)无菌、无毒选择性表达维持培养液的pH(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)贴壁生长和接触抑制遗传物质(3)能够更好地模拟体内环境,培养得到更加类似于体内生长的细胞和组织解析解析(1)由题干分析可知,三维培养胚胎干细胞时,首先应保证细胞处于无菌、无毒的环境,在培养液中加入牛磺酸、丁酰环腺苷酸等物质可以诱导胚胎干细胞的基因选择性表达,从而产生不同类型的组织细胞。培养过程中,培养液中需要通入一定浓度的CO2,目的是

46、维持培养液的pH。(2)根据动物细胞培养技术,常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将乳腺癌组织消化成单个细胞,其在培养瓶中进行悬液培养时会出现贴壁生长和接触抑制现象。经过多次传代后,少数供体细胞中的遗传物质稳定性会降低而可能成为不死性细胞。(3)利用三维细胞培养技术培养干细胞和癌细胞,其明显优点是能更好地模拟体内环境,培养得到更加类似于体内生长的细胞和组织。非选择题(共90分)B组 20172019年高考模拟专题综合题组时间:50分钟分值:90分1.(2019辽宁抚顺一模,37)(15分)如图为某同学根据杂交瘤技术,设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案。请据图回答下列问题:(1)制备单克隆抗体的过程中用到的

47、动物细胞工程的技术手段有和。(2)制备单克隆抗体的免疫学基本原理是。(3)该方案能达到预期效果吗?,原因是。(4)图中过程中常用作为诱导剂。如果能成功获得理想的杂交瘤细胞,该细胞的特点是(答两点)。(5)破伤风杆菌的抗体最终可从和小鼠腹水中提取。答案答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)动物细胞培养(1分)动物细胞融合(2)每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体(3)不能没有将抗原注入小鼠体内,无法获得产生单一抗体的B淋巴细胞(4)灭活的病毒既能产生专一抗体,又能迅速大量繁殖(5)细胞培养液解析解析本题主要考查科学探究素养中的技术评价。(1)由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了动物细胞融合

48、和动物细胞培养的技术手段。(2)制备单克隆抗体的免疫学基本原理是每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。(3)根据题意,要利用单克隆抗体制备技术生产破伤风杆菌的抗体,需将抗原注射到小鼠体内,得到能产生此抗体的相应B淋巴细胞,再将相应B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,才能筛选出分泌破伤风杆菌的抗体的杂交瘤细胞。而图中没有注射特定抗原,因此不能达到预期效果。(4)图中常用聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等作为诱导剂。杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体。(5)融合后的杂交瘤细胞可以注入小鼠的腹腔进行培养,在小鼠的腹水中提取破伤风杆菌抗体;也可以在培养液中进行培养,从培养液中提取破伤风杆菌抗体。

49、2.(2019吉林长春普高质检,38)(15分)如图是某实验室获得抗H1N1病毒衣壳蛋白单克隆抗体的实验流程,请据图回答:(1)过程类似于植物组织培养技术中的过程,其根本原因是。(2)X细胞类似于胚胎干细胞,其在形态上表现为。同时具有很强的和分化能力,所以可用于制备单克隆抗体。(3)过程将融合后的细胞用特定的进行筛选,得到的Z细胞的特点是。(4)流程图中所产生的单克隆抗体能够与发生特异性结合,从而能够达到治疗相应疾病的目的。答案答案(1)再分化基因的选择性表达(不同细胞中遗传信息执行情况不同)(2)细胞体积小,细胞核大,核仁明显(3分,答对一项给1分,有错误答案得0分)增殖(或分裂)(3)选择

50、性培养基既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体(4)H1N1病毒(或H1N1病毒衣壳蛋白)解析解析本题主要考查科学探究素养中的方案探讨。(1)过程类似于植物组织培养技术中的再分化过程,其根本原因是基因的选择性表达。(2)X细胞类似于胚胎干细胞,其在形态上表现为细胞体积小,细胞核大,核仁明显,同时具有很强的分裂和分化能力,所以可以用于单克隆抗体制备。(3)过程将融合后细胞用特定的选择培养基进行筛选,得到的Z细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一性抗体。(4)流程图中所产生的单克隆抗体能够与H1N1病毒发生特异性结合,从而能够达到治疗相应疾病的目的。3.(2019宁夏银川一中二模)(15分)紫草