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2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習 1.2.1-1.2.2動物細胞培養(yǎng) 植物組織培養(yǎng)考題演練 中圖版選修3 1.(xx臨沂模擬)如圖所示為動物細胞培養(yǎng)過程中，動物細胞增殖情況的變化曲線(圖中B、D兩點表示經(jīng)篩選后繼續(xù)培養(yǎng))。據(jù)圖回答問題。 (1)OA段的培養(yǎng)稱為________________培養(yǎng)，AB段可能發(fā)生了____________現(xiàn)象。 (2)動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中，就細胞增殖、分化來說，動植物細胞都要進行________________，不同的是植物細胞還要進行________________。 (3)為制備單克隆抗體，需將________注射到小鼠體內(nèi)，以獲取________細胞，同時可選取圖中________點的細胞與該細胞融合形成雜交細胞，所選取的細胞，其細胞膜上的__________比正常細胞顯著減少，為篩選能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交細胞，可用________培養(yǎng)基達到目的。 【解析】(1)動物細胞培養(yǎng)的初次培養(yǎng)稱原代培養(yǎng)，分瓶后的培養(yǎng)稱傳代培養(yǎng)；當動物細胞相互接觸時，會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象。 (2)動植物細胞培養(yǎng)都必然發(fā)生細胞增殖，從而使細胞數(shù)目增多；另外，植物組織培養(yǎng)一般都會發(fā)生脫分化和再分化的過程。 (3)制備單克隆抗體時，需要將產(chǎn)生單一抗體的B淋巴細胞與能夠無限增殖的細胞雜交。欲獲得B淋巴細胞必須先注射抗原，檢測到有相應(yīng)抗體的存在才可以提取到相應(yīng)的B淋巴細胞，而癌細胞表面的糖蛋白減少，黏著性降低，近似球形，易于擴散。篩選一般用選擇性培養(yǎng)基來進行。 答案：(1)原代　接觸抑制 (2)增殖或分裂　脫分化和再分化 (3)抗原　B淋巴　D　糖蛋白　選擇性 【知識總結(jié)】原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng) (1)原代培養(yǎng)：細胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng)，沒有分瓶培養(yǎng)之前的細胞培養(yǎng)。 (2)傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)的細胞生長、繁殖一定時間后，由于空間不足或細胞密度過大導(dǎo)致營養(yǎng)枯竭，影響細胞的生長，因此需要重新用胰蛋白酶等處理，進行分瓶擴大培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。 【加固訓練】紅豆杉是瀕危植物，其樹皮產(chǎn)生的紫杉醇對癌癥有一定的療效。下圖是紅豆杉植物組織培養(yǎng)和細胞培養(yǎng)的流程圖。 請據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖中②為愈傷組織，通過B過程可最終產(chǎn)生新的植株，通過C過程可產(chǎn)生大量細胞，則圖中A、B、C分別表示的過程為________________________________。其中B過程的實質(zhì)是________________。 (2)對⑤的培養(yǎng)一般要采用________培養(yǎng)基，并要不斷通入無菌空氣且進行攪拌，其目的是________________。 (3)對⑤的培養(yǎng)可獲得代謝產(chǎn)物——紫杉醇，但培養(yǎng)后期紫杉醇產(chǎn)量下降，其原因包括____________________等。 (4)若①是紅豆杉(基因型為DdTt)的花藥，可選用______________(填編號)制成人工種子，該“種子”萌發(fā)的幼苗用________________處理，可快速獲得純種植株，該植株的基因型為______________。 【解析】(1)圖中①為紅豆杉離體的植物器官、組織或細胞(外植體)，②為愈傷組織，③為試管苗(胚狀體)，④為植物體，⑤為大量的紅豆杉細胞；脫分化的實質(zhì)是細胞內(nèi)基因的選擇性表達。 (2)對⑤的培養(yǎng)目的是快速增殖細胞，一般采用液體培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中通入空氣是為了保證細胞生長過程中氧氣的供應(yīng)，不斷攪拌的目的是讓細胞和培養(yǎng)液充分接觸。 (3)液體培養(yǎng)的后期，由于細胞代謝產(chǎn)物的積累，以及營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，導(dǎo)致細胞數(shù)量減少，其代謝產(chǎn)物減少。 (4)紅豆杉的花藥經(jīng)培養(yǎng)可獲得單倍體，再經(jīng)秋水仙素處理，可使染色體加倍，快速獲得純種植株；如果親本的基因型為DdTt，則獲得的純種植株的基因型分別為DDTT、DDtt、ddTT、ddtt四種。人工種子一般是用海藻酸鈉溶液包埋胚狀體而獲得的。 答案：(1)脫分化、再分化、有絲分裂 基因的選擇性表達 (2)液體　保證氧氣的供應(yīng)、使細胞和培養(yǎng)液充分接觸 (3)活細胞數(shù)量減少，某些代謝產(chǎn)物的積累 (4)③　秋水仙素　DDTT、DDtt、ddTT、ddtt 2.動物細胞的培養(yǎng)常用于生理、病理、藥理等方面的研究，下圖表示動物細胞培養(yǎng)的部分過程： (1)圖示中A與B處理所用的物質(zhì)是____________。 (2)在細胞的分裂增殖過程中，為了確定DNA合成期的時間長短，加入以3H標記的__________(腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶)最合適；培養(yǎng)液中細胞數(shù)目的增加和培養(yǎng)時間的關(guān)系如圖(a)所示，根據(jù)圖中信息讀出細胞完成一個細胞周期所需要的時間(T)是____________；若一個細胞中的DNA含量為2N，分裂期所需要的時間為5 h，請在圖(b)中畫出一個細胞周期中的DNA含量的變化。 (3)圖中分裝的過程稱為________培養(yǎng)，成活的細胞叫做________，一般能傳40～50代，其遺傳物質(zhì)________(填“不變”或“改變”)。 【解析】動物細胞培養(yǎng)過程常用胰蛋白酶使細胞分散成單個細胞利于吸收營養(yǎng)物質(zhì)。研究DNA復(fù)制時常標記DNA特有的堿基—胸腺嘧啶。動物細胞培養(yǎng)中細胞株、細胞系與復(fù)制代數(shù)有關(guān)系。 答案：(1)胰蛋白酶　(2)胸腺嘧啶　20 h (3)傳代　細胞株　不變 3.(xx廣東高考)鐵皮石斛是我國名貴中藥，生物堿是其有效成分之一。應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)鐵皮石斛擬原球莖(簡稱PLBs，類似愈傷組織)生產(chǎn)生物堿的實驗流程如下： 在固體培養(yǎng)基上，PLBs的重量、生物堿含量隨增殖培養(yǎng)時間的變化如圖所示，請回答下列問題： (1)選用新生營養(yǎng)芽為外植體的原因是________________________________，誘導(dǎo)外植體形成PLBs的過程稱____________。 (2)與黑暗條件下相比，PLBs在光照條件下生長的優(yōu)勢體現(xiàn)在____________________________，____________________________，________________________________。 (3)脫落酸(ABA)能提高生物堿含量，但會抑制PLBs的生長。若采用液體培養(yǎng)，推測添加適量的ABA可提高生物堿產(chǎn)量。同學們擬開展探究實驗驗證該推測，在設(shè)計實驗方案時探討了以下問題： ①ABA的濃度梯度設(shè)置和添加方式：設(shè)4個ABA處理組，1個空白對照組，3次重復(fù)。因ABA受熱易分解，故一定濃度的無菌ABA母液應(yīng)在各組液體培養(yǎng)基__________后按比例加入。 ②實驗進程和取樣：實驗50天完成，每10天取樣，將樣品(PLBs)稱重(g/瓶)后再測定生物堿含量。如初始(第0天)數(shù)據(jù)已知，實驗過程中還需測定的樣品數(shù)為__________。 ③依所測定數(shù)據(jù)確定適宜的ABA濃度和培養(yǎng)時間：當某3個樣品(重復(fù)樣)的______________________時，其對應(yīng)的ABA濃度為適宜濃度，對應(yīng)的培養(yǎng)時間是適宜培養(yǎng)時間。 【解題指南】(1)圖示信息：實驗流程中形成PLBs，聯(lián)系由植物離體組織形成愈傷組織的過程；坐標曲線圖中曲線的走勢表示生物堿含量和PLBs重量變化情況，光照影響PLBs重量。 (2)隱含知識：脫落酸的作用、細胞的全能性、脫分化、影響PLBs的因素。 【解析】本題考查植物組織培養(yǎng)相關(guān)知識及讀圖析圖能力、分析實驗?zāi)芰Α? (1)新生營養(yǎng)芽細胞分化程度低，容易形成PLBs；根據(jù)題干可知，PLBs類似愈傷組織，外植體形成愈傷組織的過程是脫分化。 (2)據(jù)圖分析可知，在光照條件下，PLBs約從15天時開始生長，早于黑暗條件下(約從第30天開始生長)；光照條件下PLBs生長時間約35天，長于黑暗條件下生長時間(約20天)；光照條件下最終PLBs重量高于黑暗條件下的PLBs重量。 (3)①由于ABA受熱易分解，所以各組液體培養(yǎng)基滅菌后冷卻，再加入ABA。②根據(jù)題干信息可知，實驗中4組ABA處理組加1組對照組，3次重復(fù)，測定10、20、30、40、50天共5組數(shù)據(jù)，共計75組樣品。③在適宜的ABA濃度、適宜的培養(yǎng)時間時，樣品中生物堿含量最大。 答案：(1)細胞分化程度低，分裂能力強，生長旺盛　脫分化 (2)生長起始較快　增重持續(xù)時間較長　PLBs產(chǎn)量較高 (3)①滅菌冷卻?、?5?、凵飰A含量最大 4.(xx江蘇高考)某研究組對秈稻開展了組織培養(yǎng)及相關(guān)研究，請回答下列問題： (1)2，4-D常用于秈稻愈傷組織的誘導(dǎo)，對形態(tài)的發(fā)生有一定的抑制作用。為促進愈傷組織再分化，在配制分化培養(yǎng)基時需________(填“升高”“保持”或“降低”)2，4-D的濃度。 (2)當秈稻愈傷組織在只含有細胞分裂素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)時，出現(xiàn)具有分生能力的綠色芽點，但不能繼續(xù)出芽，通常在培養(yǎng)基中添加____________________，以促進幼苗形成。 (3)研究中用顯微鏡可以觀察到的現(xiàn)象是________(填下列序號)。 ①綠色芽點細胞排列松散 ②剛?cè)诤系亩i稻和稗草雜交細胞發(fā)生質(zhì)壁分離 ③胚狀體細胞中有葉綠體 ④分化的愈傷組織內(nèi)各細胞的形態(tài)大小一致 (4)經(jīng)組織培養(yǎng)篩選獲得的秈稻葉綠素突變體，其葉綠素a與葉綠素b的比值顯著大于對照，葉綠素總量不變。某同學用________(填序號：①綠色；②紅色；③藍紫色；④黃色)光照射突變體和對照葉片，檢測到兩者光合放氧速率差異不大。若取等量色素提取液進行層析，會發(fā)現(xiàn)突變體第________條色素帶(自上而下)窄于對照組。 (5)胚乳(3n)由一個精子與兩個極核受精發(fā)育而成。若用秈稻種子的胚乳誘導(dǎo)愈傷組織，培育三倍體，需適時剔除胚，以免胚的存在影響愈傷組織細胞的________________，還可避免再生苗中混有________________。 【解析】(1)2，4-D有利于細胞愈傷組織的形成，不利于愈傷組織的再分化，因此分化培養(yǎng)基中應(yīng)降低2，4-D的濃度。 (2)出現(xiàn)具有分生能力的綠色的芽點，但不能繼續(xù)出芽說明細胞的分裂受到了阻礙，因此應(yīng)添加適量的生長素。 (3)綠色芽點屬于分生組織，細胞排列緊密；剛?cè)诤系碾s交細胞還沒有形成大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離；將單個細胞或組織培養(yǎng)到胚狀體時，需進行光照，說明此時胚狀體中含有葉綠體；分化的細胞具有不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)。 (4)葉綠素a和葉綠素b對綠光和黃光吸收較少，用這兩種光照射含葉綠素a和葉綠素b不同的葉片時，檢測到的光合放氧速率差異不大；葉綠素b位于色素帶的最下方，突變體中葉綠素b的含量下降，因此最下方的色素帶變窄。 (5)在組織培養(yǎng)過程中胚更容易發(fā)育成愈傷組織，而且由胚發(fā)育成的個體為二倍體。 答案：(1)降低　(2)適量的生長素　(3)③ (4)①④　4　(5)增殖與分化　二倍體幼苗 5.(xx煙臺模擬)人的血清白蛋白(HAS)在臨床上需求量很大，通常從血液中提取。但由于艾滋病病毒等的威脅與日俱增，使人們對血液制品的使用顧慮重重。如果應(yīng)用現(xiàn)代生物科學技術(shù)，將人的血清白蛋白基因?qū)肽膛＜毎?，那么利用牛的乳汁生產(chǎn)血清白蛋白就會安全、高效地滿足人類需求。下圖是利用奶牛乳汁生產(chǎn)人類血清白蛋白的圖解，根據(jù)圖示回答： (1)以上過程涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)中，屬于細胞工程的有__________________。 (2)在基因工程中，我們稱①為目的基因，請舉出獲取目的基因的主要方法： __________________(至少答兩種)。在①進入③之前要構(gòu)建基因表達載體，這是基因工程的核心，除目的基因外，基因表達載體還必須含有________________________________________________，將①導(dǎo)入③的常用方法是____________________________。 (3)圖中②一般經(jīng)過________________處理可以得到③，從③到④的過程中一般利用未受精的卵母細胞去核后作為受體細胞，對卵母細胞的去核處理一般選擇在________________期進行。 (4)用④細胞進行培養(yǎng)發(fā)育成胚胎時，一般不超過___________代，原因是 ____________________，此培養(yǎng)過程與植物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基有何不同？ _________________________________________________________________。 【解題指南】 (1)考查實質(zhì)：動物細胞核移植過程、基因工程操作過程。 (2)解題關(guān)鍵：a.明確①→③過程是將目的基因?qū)胧荏w細胞，④的形成過程為核移植； b.明確細胞培養(yǎng)在10代以內(nèi)，細胞核型不會發(fā)生變化。 【解析】(1)圖中形成④的過程為核移植，由重組細胞發(fā)育成⑤的過程需經(jīng)動物細胞培養(yǎng)。 (2)獲取目的基因的方法主要有PCR擴增技術(shù)、人工合成法和從基因文庫中提取法，獲取的目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射法。 (3)動物組織分散成單個細胞常用胰蛋白酶處理，對卵母細胞的去核處理一般選擇在MⅡ時期。 (4)動物細胞培養(yǎng)時，一般不超過10代，超過10代后細胞的核型可能會發(fā)生變化。 答案：(1)核移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng) (2)基因文庫中提取、PCR技術(shù)擴增、人工化學合成(兩種即可)　啟動子、終止子、標記基因　顯微注射法 (3)胰蛋白酶或膠原蛋白酶　MⅡ(或減數(shù)第二次分裂中) (4)10　10代以內(nèi)的細胞，細胞核型不發(fā)生變化 此培養(yǎng)基中加入動物血清、血漿等