（山东专用）高考生物一轮复习 专题26 细胞工程与胚胎工程课件-人教版高三全册生物课件.pptx

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1、第十一单元 现代生物科技专题专题26细胞工程与胚胎工程高考生物高考生物(山东省选考专用)A A组山东省卷、课标组山东省卷、课标卷题组卷题组五年高考1.(2015山东理综,36,12分)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:(1)过程采用的是细胞工程中的技术,过程采用的是胚胎工程中的技术。(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的。(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用和两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细

2、胞可以来自囊胚中的。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。答案答案(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或:酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)DNA连接酶(注:两空可颠倒)标记(4)内细胞团B解析解析(1)图中过程采用体细胞核移植技术;过程为重组细胞经胚胎培养发育至早期胚胎的过程,利用了(早期)胚胎培养技术。(2)动物细胞培养时,气体环境为95%的空气和5%的CO2,CO2作用是维持培养液(基)的pH。(3)构建基因表达载体时,需用的工具酶为限制酶和DNA连接酶。基因表达载体上

3、除目的基因外,还需要有标记基因、启动子、终止子等。标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)囊胚中的内细胞团具有发育的全能性,可以作为胚胎干细胞的来源。通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体,则不会发生免疫排斥反应。素养解读素养解读本题通过治疗性克隆流程图考查科学思维中的归纳与概括能力。解题关键解题关键识别题图中胚胎工程各步骤的名称是解答本题的关键。2.(2013山东理综,35,8分)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行

4、的初次培养称为,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为。(2)图中2-细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为;也可从灰鼠体内取出卵子,通过后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向后用于疾病的细胞治疗。答案答案(1)原代培养接触抑制(2)冲卵(或冲胚)体外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷冻(或低温)(4)内细胞团诱导分化解析解析该题综合考查动物细胞工程和胚胎工程技术的原理和方法。(1)

5、对动物细胞进行的初次培养为原代培养,动物细胞培养时具有细胞贴壁生长和接触抑制现象。(2)胚胎移植所需的胚胎可从供体输卵管中通过冲卵的方法获得,也可将卵子经体外受精或核移植后获得的受精卵或重组细胞,进一步培养得到早期胚胎。(3)图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可进行冷冻保存。(4)胚胎干细胞常由囊胚的内细胞团分离培养获得,由于iPS细胞具有发育的全能性,经定向诱导可分化形成特定组织细胞,因而在医学上具有广阔的应用前景。3.(2012山东理综,35,8分)毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。(1)

6、过程中最常用的运载工具是,所需要的酶是限制酶和。(2)在过程中,用处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是。(3)在过程中,用处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是。在胚胎移植前,通过技术可获得较多胚胎。答案答案(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割解析解析此题综合考查基因工程、细胞工程、胚胎工程等知识。(1)构建基因表达载体时,一般需用同一种限制酶切割目的基因

7、和载体,以产生相同末端,并用DNA连接酶连接成重组表达载体。常用的载体是质粒。(2)利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞。动物细胞培养时,需将细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是维持培养基(液)的pH。(3)运用超数排卵法可获得更多的卵母细胞,常用的激素是促性腺激素。成熟卵细胞在核移植前要进行去核处理。(4)核移植时获得的重组细胞经过早期胚胎培养,可以获得早期胚胎。为获得较多胚胎,可以使用胚胎分割技术。B B组课标卷、其他自主命题省组课标卷、其他自主命题省(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,20,2分)为探究矮牵牛原

8、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,则会促进根的分化,而使芽

9、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。2.(2018江苏

10、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水仙素的处理,故其分

11、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。3.(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

12、、和等几类物质。(3)用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。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。(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

13、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。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。4.(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

14、管苗的过程如图所示。回答下列问题。(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

15、叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用(5)遗传特性无性解析解析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。(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

16、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。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。5.(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

17、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

18、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。用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株解析解析(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。若用细胞作为材料进行培养获得幼苗,细胞必须具有完整的细胞核,其才具有发育为完整个体的一整套完整遗传信息。(3)影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。(4)花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同,组织培养得到植株基因型不同于原植株。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

19、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HA

20、T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

21、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常用方法:物理法离心、振动、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。3.(2016江苏单科,9,2分)下列有关细胞工程的叙述,正确的是()A.PEG是促细胞融合剂,可直接诱导

22、植物细胞融合B.用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体D.核移植克隆的动物,其线粒体DNA来自供卵母体答案答案D植物细胞融合前需先用酶解法去掉细胞壁,形成原生质体,再用PEG促进原生质体融合,A错误;人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子,不用原生质体为材料,B错误;骨髓瘤细胞需与经免疫过的B淋巴细胞融合,再经筛选培养才能获得单克隆抗体,C错误;动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核取出,移入已经去掉细胞核的卵母细胞中,核移植克隆动物的线粒体DNA来自供卵母体。解题关键解题关键仔细审读抓“关键词”

23、及相关知识的掌握是解题的关键。如A项植物细胞需要去细胞壁,不能“直接”融合;“人工种子”是用组织培养得到的胚状体来制备的;C项“免疫处理”处理的不是骨髓瘤细胞。4.(2015天津理综,6,6分)2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如图技术路线。据图分析,下列叙述错误的是()A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核D.三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术答案答案C分析图示可知:母亲只提供细胞核,因而可避免母亲的线粒体

24、遗传病基因传递给后代,A正确;红绿色盲基因属于核基因,而捐献者提供的是去核卵母细胞,其红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿,B正确;三亲婴儿的染色体一半来自母亲提供的细胞核,一半来自精子,C错误;体外受精形成的受精卵需培养形成早期胚胎,而后经胚胎移植进入受体子宫内,D正确。5.(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

25、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

26、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。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。6.(201

27、6课标全国,40,15分)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(15分)(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

28、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。知识拓展知识拓展克隆动物与试管动物的区别项目技术生殖方式遗传特性相同点克隆动物核移植无性繁殖主要与供核个体相同二者

29、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7.(2015安徽理综,31,9分)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子医用蛋白,其技术路线如图。(1)由过程获得的A为。(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是。受体应选用期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为。答案答案(1)含目的基因的表达载体(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞M(

30、3)免疫排斥反应(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养解析解析(1)在基因工程中,构建基因表达载体后才能将目的基因导入受体细胞。(2)核移植技术选用的成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期(M中期),需去掉细胞核以保证得到的克隆动物的核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。(3)胚胎移植时受体动物对移入的胚胎基本不发生免疫排斥反应,这为胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的胎儿成纤维细胞具有增殖能力,可进行传代培养,所以理论上可利用动物细胞培养技术和核移植技术,获得无限个转基因绵羊。考点考点3 3胚胎工程胚胎工程1.(2018江苏单科,10,2分)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种

31、肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是()A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应D.利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高答案答案A本题考查胚胎工程的相关知识。一般采取注射促性腺激素的方法对良种母牛作超数排卵处理,A正确;进行胚胎移植的早期胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚阶段,B错误;作为同种生物,受体代孕牛对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,因此一般不需要使用免疫抑制剂处理,C错误;利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更低,D错误。名师点睛名师点睛本题主要考查胚胎工程相关知识,主要

32、涉及超数排卵、胚胎移植、胚胎分割等相关知识。2.(2017江苏单科,11,2分)牛雄性胚胎中存在特异性H-Y抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是()A.H-Y单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌B.应选用原肠胚做雌雄鉴别C.鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D.用H-Y抗原免疫母牛可获得相应抗体答案答案D本题考查免疫调节、基因工程及胚胎工程的相关内容。单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌产生,A错误;应选用囊胚期滋养层细胞做性别鉴定,B错误;因要利用乳腺生物反应器进行生物制药,因此用于胚胎移植的应是鉴定后的雌性胚胎,C错误;用特定

33、的抗原免疫母牛可获得相应的抗体,D正确。知识拓展知识拓展正确理解生物反应器生物反应器指用于合成药物的转基因动物器官。生物反应器有乳腺生物反应器、膀胱生物反应器等。乳腺生物反应器要求转基因动物一定为雌性,膀胱生物反应器则对转基因动物的性别无要求。3.(2017江苏单科,14,2分)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是()A.精子在获能液中于37、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能B.小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用C.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异D.注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育答案答案C本题主要考查

34、体外受精和胚胎发育相关知识。精子在获能液中培养的目的是使精子获能,其培养条件应符合动物细胞培养要求,A正确;小鼠在特定光控周期条件下饲养的目的是通过特定的光周期调控其性激素的分泌,注射促性腺激素的目的是使其超数排卵,B正确;虽然分割的胚胎具有相同的遗传物质,但环境也会对胚胎的发育产生影响,导致发育的个体出现形态学差异,C错误;胚胎干细胞具有发育的全能性,注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育,D正确。知识总结知识总结精子体外获能方法精子体外获能方法通常有培养法和化学诱导法两种。对于家兔和猪等动物的精子一般采用培养法。对于牛、羊等家畜的精子通常采用化学诱导法。4.(2016江苏单科,1

35、1,2分)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是()A.步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同答案答案B步骤甲、乙分别是体外受精和胚胎移植,A项错误;诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素,该激素只作用于性腺细胞,B项正确;受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞,C项错误;步骤甲使用的培养液(获能溶液或专用的受精溶液)与早期胚胎培养液成分不同,D项错误。特别提醒特别提醒解答本题的关

36、键在于理解试管动物培养的过程、超数排卵的激素作用特点和早期胚胎培养的营养物质来源以及几种不同培养液的成分(动物细胞培养液、植物组织培养基成分、体外受精培养液、早期胚胎培养液)。5.(2015江苏单科,3,2分)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是()A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质答案答案C本题考查动物细胞工程和胚胎工程的相关知识。乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养,A项错误;细胞核移植主要在同种动物细胞间进行,不一定在

37、同种组织的细胞之间进行,B项错误;由于早期胚胎细胞数量是有限的,而且还受技术的限制,因此采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的,C项正确;维生素是营养物质,但不是能源物质,激素是调节物质,不能充当能源物质,D项错误。易错提醒易错提醒(1)用于细胞培养的细胞是能增殖且增殖能力较强的细胞,无增殖能力的细胞通常不能用于细胞培养。(2)细胞核移植不仅可以发生在同种生物之间,也可以发生在不同种生物的细胞之间。6.(2015广东理综,25,6分)如图为培育转基因山羊生产人-酪蛋白的流程图。下列叙述正确的是(双选)()A.过程所用的人-酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得B.过程可选用囊胚期或原肠胚期的胚

38、胎进行移植C.过程可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体D.过程人-酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译答案答案AC胚胎移植一般选桑椹胚或囊胚期胚胎进行移植,不能选用原肠胚,B错误;基因的转录发生在细胞核内,D错误。7.(2015重庆理综,8,20分)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交:A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种)C选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是,后代中出

39、现这种母牛的概率是(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力,需对其进行处理;卵子的成熟在过程中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖,其作用是。为筛选出具有优良性状的母牛,过程前应鉴定胚胎的。子代母牛的优良性状与过程的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用技术。答案答案(20分)(1)生长发育或胚胎发育隐性AC1/8(2)获能或增强活力供能性别、高产奶和适应生长的基因(3)胚胎分割解析解析(1)由于B是具有适宜本地生长基因的纯合子,故选择B作为母本,可使胚胎在母体内正常生长发育。让B与纯合的具有高产奶基因的A杂交得

40、到C,C牛的产奶量并未提高,可推知高产奶是隐性性状,而C为杂合子。因引进的是含高产奶基因的纯种公牛,故可选用AC杂交组合,后代中高产奶且适宜本地生长的母牛的概率为1/41/2=1/8。(2)精子需进行获能处理,才能具有受精能力。卵子的成熟在受精过程中完成。胚胎培养中,葡萄糖的作用是提供能量。为筛选出具有优良性状的母牛,在胚胎移植前应鉴定胚胎的性别、高产奶和适应生长的基因。经过过程的基因重组产生同时含有高产奶基因和适应本地生长基因的卵细胞,是后代出现高产奶且适宜本地生长母牛的前提。(3)可通过胚胎分割技术提高已有胚胎的利用率。C C组教师专用题组组教师专用题组考点考点1 1植物细胞工程植物细胞工

41、程1.(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ABA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

42、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(16分)(1)细胞分化程度低,容易诱导形成PLBs(2分)细胞的脱分化(2分)(2)生长起始较快(2分)快速生长时间较长(2分)P

43、LBs产量较高(2分)(3)灭菌、冷却(2分)75(1分)PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大(3分)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、2

44、0天、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。2.(2014江苏单科,29,9分)为了获得植物次生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题:(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为。(2)在愈伤组织悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12d后下降的原因有;培养液中蔗糖的作用是、。(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生

45、代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目,压片前常用纤维素酶和酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观察到染色体数为8n的细胞,合理的解释是、。(4)为了更好地获得次生代谢产物,生产中采用植物细胞的固定化技术,其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有(填序号)。选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋必须在光照条件下培养培养过程中需通空气固定化后植物细胞生长会变慢答案答案(1)脱分化(2)蔗糖浓度下降,pH降低提供能源调节渗透压(3)秋水仙素(低温)果胶经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期(4

46、)解析解析(1)外植体经脱分化可形成愈伤组织。(2)分析坐标曲线图,可见培养液中的蔗糖浓度已降至较低,pH也由6降为4,因此使得细胞生命活动受阻,细胞干重减小。培养液中的蔗糖可为培养的细胞提供能源,又可调节培养液的渗透压。(3)二倍体愈伤组织经人工诱导如秋水仙素、低温等处理,可产生染色体加倍的细胞。植物细胞之间除纤维素外,还存在果胶层,因此可利用纤维素酶和果胶酶解离愈伤组织。愈伤组织细胞(2n)经人工诱导后,细胞中染色体数目加倍成4n,染色体数为4n的细胞进行有丝分裂,处于有丝分裂后期的细胞中含有8n条染色体;若加倍到4n的细胞经诱导后继续加倍则形成染色体数为8n的细胞,这样的细胞再进行有丝分

47、裂,在中期时会看到染色体数为8n的细胞。(4)通过愈伤组织获得次生代谢产物时,需选择生长旺盛的细胞,由于植物细胞进行有氧呼吸,培养过程需通入空气。愈伤组织细胞没有叶绿体,不进行光合作用,不需光照。植物细胞固定化后,与外界环境的物质交换能力降低,生长变慢。易错分析易错分析(1)不清楚培养液中蔗糖的作用。(2)只知细胞中的染色体由2n加倍变为4n,甚至也知道具4n染色体的细胞有丝分裂后期染色体会由4n加倍为8n,但忽略了由4n继续加倍变为8n的细胞的存在。3.(2013课标全国,40,15分)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

48、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(15分)(1)纤维素(1分)果胶(1分)原生质体(2分)愈伤(2分)再分化(或分化)(2分)植物体细胞杂交技术(1分)(2)体细胞中

49、含有三个或三个以上染色体组的个体(2分,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(3分,其他合理答案也给分)(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(1分,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

50、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。(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天津理综,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。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗