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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)方案 1-2 克隆技術(shù)及生物技術(shù)的倫理問題 新人教版選修3 (1)植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)　(2)動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆(Ⅰ)　(3)細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)　(4)生物技術(shù)中的倫理問題(Ⅰ) 知識(shí)點(diǎn)一　植物細(xì)胞工程 1．細(xì)胞工程 (1)操作水平：①________。 (2)目的：按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的②________或獲得③________。 2．植物細(xì)胞的全能性 (1)概念：具有某種生物全部④________的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成⑤________的潛能。 (2)原理：細(xì)胞內(nèi)含有本物種的⑥________。 (3)全能性表達(dá)條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于⑦_(dá)_______狀態(tài)，提供一定的⑧________________和其他適宜外界條件。 3．植物組織培養(yǎng)技術(shù) (1)原理：植物細(xì)胞具有⑨________。 (2)過程： 　想一想：在誘導(dǎo)愈傷組織分化時(shí)哪些物質(zhì)起作用？ 4．植物體細(xì)胞雜交技術(shù) (1)去壁：酶解法，所用酶為?________。 (2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合：物理法——離心、振動(dòng)、電激等；化學(xué)法——常用?________(PEG)作誘導(dǎo)劑。 (3)植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志：?________。 (4)優(yōu)點(diǎn)：克服?________。 (5)變異類型：?________。 5．植物細(xì)胞工程的應(yīng)用 (1)植物繁殖 的新途徑 (2)作物新品種的培育：?jiǎn)伪扼w育種、突變體的利用。 (3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：培養(yǎng)到?________階段。 知識(shí)點(diǎn)二　動(dòng)物細(xì)胞工程 1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。 Ⅰ.培養(yǎng)過程 Ⅱ.培養(yǎng)條件 (1)無菌、無毒的環(huán)境——無菌處理、加________殺菌、定期更換培養(yǎng)液。 (2)營養(yǎng)——葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽和微量元素＋________等天然成分。 (3)適宜的溫度(36.50.5 ℃)和pH(7.2～7.4)。 (4)氣體環(huán)境——95%空氣＋5%CO2(維持________)。 Ⅲ.應(yīng)用：生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品，如干擾素、疫苗、單克隆抗體；檢測(cè)并判斷某毒性物質(zhì)毒性的大小；臨床醫(yī)學(xué)研究。 　議一議：如何通過細(xì)胞培養(yǎng)檢測(cè)有毒物質(zhì)毒性的大小？ 2．動(dòng)物體細(xì)胞核移植 (1)原理：________。 (2)過程 3．單克隆抗體制備 (1)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法：物理法——離心、震動(dòng)、電激等；化學(xué)法——聚乙二醇；生物法——________。 (2)單克隆抗體制備過程 (3)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：________、靈敏度高，可大量制備。 (4)單克隆抗體的應(yīng)用：作為________；用于治療疾病和________。 　議一議：鼠的單克隆抗體能否用于人體疾病的治療？自我校對(duì)： ①細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平　②遺傳物質(zhì)?、奂?xì)胞產(chǎn)品?、苓z傳信息?、萃暾飩€(gè)體　⑥全部遺傳信息?、唠x體　⑧營養(yǎng)、激素?、崛苄浴、饷摲只?再分化　?人工種子　?纖維素酶和果膠酶　?聚乙二醇　?雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁　?不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙　?染色體變異　?優(yōu)良品種的遺傳特性　?分生區(qū)　?愈傷組織　胰蛋白酶　原代　傳代　抗生素　血清或血漿　培養(yǎng)液的pH　動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性　滅活病毒　選擇雜交瘤細(xì)胞　腹水　特異性強(qiáng)　診斷試劑　運(yùn)載藥物 想一想：植物激素在愈傷組織的分化中起重要作用，生長素用于誘導(dǎo)細(xì)胞的分裂和根的分化。細(xì)胞分裂素是促進(jìn)細(xì)胞的分裂和不定芽的分化。 議一議：用含有一定濃度有毒物質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)液和正常細(xì)胞培養(yǎng)液同時(shí)培養(yǎng)正常細(xì)胞，通過對(duì)照觀察變異細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)來確定其毒性強(qiáng)弱。 議一議：不能。因?yàn)樾∈蟮腂淋巴細(xì)胞所產(chǎn)生的抗體與人體B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的抗體是不同的。 植物細(xì)胞工程 一、植物組織培養(yǎng)及細(xì)胞全能性 1．操作流程及培養(yǎng)條件 (1)操作流程 (2)培養(yǎng)條件：營養(yǎng)物質(zhì)(水、無機(jī)鹽、蔗糖、氨基酸和有機(jī)酸等)、激素(如細(xì)胞分裂素、生長素等)及其他條件(無菌、適宜的溫度和pH等)。 ①幼嫩的組織脫分化較為容易，如莖尖、根尖、形成層細(xì)胞易脫分化，而植物的莖、葉和成熟的組織則較難。②對(duì)外植體要進(jìn)行消毒處理，而對(duì)各種器械要徹底滅菌。③植物組織培養(yǎng)中用到的有機(jī)碳源一般為蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。④誘導(dǎo)愈傷組織再分化形成胚狀體或叢芽及生根的過程中，要進(jìn)行換瓶處理，以改變培養(yǎng)基中的激素配比及濃度。 2．脫分化和再分化的比較 比較內(nèi)容 脫分化 再分化 過程 外植體―→愈傷組織 愈傷組織―→幼苗 形成體特點(diǎn) 排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞 有根、芽 需要條件 a.離體 b.適宜的營養(yǎng) c.生長素/細(xì)胞分裂素的比例適中 d.不需光 a.離體 b.適宜的營養(yǎng) c.生長素/細(xì)胞分裂素的比例高或低誘導(dǎo)生根或生芽 d.光照 ①愈傷組織再分化形成植物幼苗時(shí)，需光照處理，以便誘導(dǎo)葉綠素的形成。②生長素和細(xì)胞分裂素在植物體內(nèi)含量很低，因此植物組織培養(yǎng)中常用人工合成的生長素類似物和細(xì)胞分裂素類似物。細(xì)胞分裂素/生長素的比例適中，有利于外植體脫分化，比例升高有利于愈傷組織再分化形成叢芽，比例降低則有利于生根。 3．原理 高度分化植物細(xì)胞仍然具有全能性。 二、植物體細(xì)胞雜交 1．技術(shù)操作流程圖 2．原理及過程解讀 (1)植物體細(xì)胞雜交的障礙 ①植物細(xì)胞都有細(xì)胞壁。根據(jù)酶的專一性原理，用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。 ②原生質(zhì)體融合。人工誘導(dǎo)方法包括物理法，如離心、振動(dòng)、電激；化學(xué)法，如聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)等。 (2)雜種細(xì)胞的類型 有三種：AA、BB、AB，符合要求的只有AB，需要進(jìn)行篩選。 (3)雜種細(xì)胞AB形成的標(biāo)志：新的細(xì)胞壁的生成。 (4)雜種植株遺傳物質(zhì)的變化：細(xì)胞融合屬于染色體變異，雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，形成異源多倍體。 (5)植物體細(xì)胞雜交的原理：原生質(zhì)體融合的過程利用了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，雜種細(xì)胞發(fā)育成雜種植株利用了細(xì)胞的全能性。 高考理綜命題既可以單獨(dú)考查植物組織培養(yǎng)、體細(xì)胞雜交及其應(yīng)用，又可與代謝、基因工程學(xué)綜合命題，近幾年，選擇題、非選擇題均有出現(xiàn)。 【典例1】 如圖所示為科學(xué)家利用番茄葉細(xì)胞和馬鈴薯葉細(xì)胞雜交培育“番茄—馬鈴薯”植株的過程，請(qǐng)回答下列問題。 (1)①②過程使用了__________酶，為使植物原生質(zhì)體相互分離，此處使用的溶液濃度較大，以保證植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生__________，以保護(hù)原生質(zhì)體不被破壞；在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中，使細(xì)胞分離開來的酶是__________。 (2)過程③在化學(xué)藥劑________的作用下會(huì)發(fā)生細(xì)胞融合；動(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物細(xì)胞不相同的是________。 (3)過程__________屬于脫分化，過程__________屬于再分化，細(xì)胞發(fā)生分化的根本原因是__________。 (4)過程⑤⑥⑦的細(xì)胞工程技術(shù)是__________，其培養(yǎng)時(shí)選用的材料通常是分生組織，原因是__________。 (5)植物體細(xì)胞雜交的研究在________方面，取得了巨大突破。 解析　本題考查植物體細(xì)胞雜交的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生的綜合運(yùn)用能力。(1)①②過程使用含有纖維素酶和果膠酶的高濃度溶液處理植物細(xì)胞，使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，從而保護(hù)原生質(zhì)體不被破壞。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中，使細(xì)胞分離開來的酶是胰蛋白酶。(2)過程③是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，常用的化學(xué)促融劑是聚乙二醇，而用滅活的病毒促進(jìn)細(xì)胞融合是動(dòng)物細(xì)胞融合特有的方式。(3)⑤過程為脫分化，⑥過程為再分化，愈傷組織在細(xì)胞增殖過程中，由于基因選擇性表達(dá)形成具有根、莖、葉的植物體。(4)過程⑤⑥⑦為植物組織培養(yǎng)過程。植物組織培養(yǎng)時(shí)，由于分生組織細(xì)胞分裂旺盛、全能性高，因此常作為組織培養(yǎng)的材料。(5)植物體細(xì)胞雜交可以克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，實(shí)現(xiàn)不同物種間的基因交流。 答案　(1)纖維素酶和果膠　質(zhì)壁分離　胰蛋白酶 (2)聚乙二醇　可以使用滅活的病毒　(3)⑤?、蕖』虻倪x擇性表達(dá)　(4)植物組織培養(yǎng)　全能性高，易培養(yǎng)形成愈傷組織　(5)克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 動(dòng)物細(xì)胞工程及相關(guān)技術(shù)的比較 一、植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 項(xiàng)目 植物組織培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞全能性 細(xì)胞增殖 培養(yǎng)基類型 固定或半固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基 成分 水、礦質(zhì)元素、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂 葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、促生長因子、動(dòng)物血清等 取材 植物幼嫩部位或花藥等 動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織 續(xù)表 過程 結(jié)果 新的組織或植株個(gè)體，可以體現(xiàn)全能性 新的細(xì)胞系或細(xì)胞株，不形成個(gè)體，不體現(xiàn)全能性 目的 ①植株快速繁殖； ②脫毒植株的培育； ③人工種子； ④生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等； ⑤轉(zhuǎn)基因植物的培育 ①蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)； ②皮膚移植材料的培育； ③檢測(cè)有毒物質(zhì)； ④生理、病理、藥理學(xué)研究 相同點(diǎn) (1)兩技術(shù)手段培養(yǎng)過程中都進(jìn)行有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂； (2)均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件 二、細(xì)胞融合與單克隆抗體 1．動(dòng)物細(xì)胞融合 (1)動(dòng)物細(xì)胞融合：兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。融合后形成的具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。 (2)誘導(dǎo)方法：化學(xué)法(聚乙二醇)，滅活的病毒，物理法(離心、振動(dòng)、電激等)。 (3)動(dòng)物細(xì)胞融合的意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。 2．單克隆抗體的制備 制備單克隆抗體過程中兩次篩選 第一次篩選是將未融合的B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞以及BB融合、瘤瘤融合的細(xì)胞通過選擇培養(yǎng)基淘汰，篩選出B瘤融合的細(xì)胞。 第二次篩選是將產(chǎn)生特定抗體的B瘤細(xì)胞通過細(xì)胞培養(yǎng)用相應(yīng)抗原檢測(cè)的辦法篩選出來。因?yàn)閺捏w內(nèi)取免疫過的B淋巴細(xì)胞時(shí)可以取出很多種，因此形成的雜交瘤細(xì)胞也有很多種，所以需篩選出產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。 三、關(guān)注生物學(xué)熱點(diǎn)內(nèi)容——?jiǎng)游锛?xì)胞核移植與克隆技術(shù)引起的倫理問題 1．動(dòng)物細(xì)胞核移植操作流程 要點(diǎn)解讀 (1)原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性(不能說動(dòng)物細(xì)胞全能性)。 (2)卵母細(xì)胞選擇時(shí)期及原因 減Ⅱ中期的卵母細(xì)胞，此時(shí)具備受精能力，細(xì)胞質(zhì)中合成與分裂、分化有關(guān)的物質(zhì)能刺激融合后重組細(xì)胞進(jìn)行分裂、分化，形成重組胚胎。 (3)選卵細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因 ①大，易于操作；②卵黃多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)；③能激發(fā)重組細(xì)胞分裂、分化。 (4)該過程用到的技術(shù)手段：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。 (5)應(yīng)用：加速家畜遺傳改良進(jìn)程、促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育、保護(hù)瀕危物種、克隆器官用于移植等。 2．克隆人的類型及其倫理問題 (1)類型 　　 　類型 項(xiàng)目　　 治療性克隆 生殖性克隆 區(qū)別 目的 治療人類疾病 用于生育，產(chǎn)生新個(gè)體 水平 細(xì)胞水平 個(gè)體水平 聯(lián)系 都屬無性繁殖；產(chǎn)生新個(gè)體、新組織，遺傳信息相同 (2)克隆技術(shù)引發(fā)的倫理問題 觀 點(diǎn) 理 由 不贊成 ①克隆人嚴(yán)重違反了人類倫理道德；②克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念；③克隆人是人為地制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人；④克隆技術(shù)尚不成熟 贊 成 ①技術(shù)性問題可以通過胚胎分級(jí)、基因診斷和染色體檢查等方法得到解決；②克隆人是一項(xiàng)科學(xué)研究，既然是科學(xué)，就應(yīng)該允許研究克隆人 中國政 府的 態(tài)度 中國政府的觀點(diǎn)：不贊成，不允許，不支持，不接受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)，不反對(duì)治療性克隆 課標(biāo)卷高考試題中，常考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、單克隆抗體制備、核移植及克隆技術(shù)的倫理評(píng)價(jià)等。 【典例2】 人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白，制備的抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。如圖為抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請(qǐng)分析回答下列問題。 (1)制備單克隆抗體過程中要用到________和________技術(shù)。 (2)制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當(dāng)于________，使小鼠產(chǎn)生能分泌相應(yīng)________的淋巴細(xì)胞，此過程屬于特異性免疫中的________免疫。 (3)在細(xì)胞內(nèi)DNA合成一般有兩條途徑。主要途徑是在細(xì)胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸，進(jìn)而合成DNA，而氨基喋呤可以阻斷此途徑。另一輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下，經(jīng)酶催化合成DNA，而骨髓瘤細(xì)胞的DNA合成沒有此輔助途徑。 ①利用兩條DNA合成途徑的不同特點(diǎn)配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的________成分具有篩選雜交瘤細(xì)胞的作用。 ②最終篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)此過程生產(chǎn)的單克隆抗體可以與________特異性結(jié)合，從而診斷早孕。 解析　制備單克隆抗體要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。給小鼠注射的HCG相當(dāng)于抗原，小鼠進(jìn)行體液免疫，可產(chǎn)生能分泌相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞。在培養(yǎng)基中加入氨基喋呤，可阻斷細(xì)胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸，進(jìn)而合成DNA的過程，從而抑制DNA通過此途徑進(jìn)行復(fù)制，因此用此種培養(yǎng)基進(jìn)行篩選時(shí)，培養(yǎng)基中的骨髓瘤細(xì)胞的DNA復(fù)制過程被阻斷，骨髓瘤細(xì)胞不能生長，而受抗原刺激后的B淋巴細(xì)胞也不能增殖，則篩選出來的就都是雜交瘤細(xì)胞。 答案　(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)　動(dòng)物細(xì)胞融合　(2)抗原　抗體　體液　(3)①氨基喋呤?、谀軣o限增殖并分泌特異性抗體(必須答全)　(4)人絨毛膜促性腺激素(或HCG) 植物細(xì)胞工程 1.(xx廣東理綜，2)培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是(　　)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．組織培養(yǎng) B．細(xì)胞雜交 C．顯微注射 D．核移植 解析　本題主要考查現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。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(shù)培育脫毒苗；細(xì)胞雜交通常用于培育雜種個(gè)體；顯微注射技術(shù)常用于基因工程，培育轉(zhuǎn)基因生物；核移植技術(shù)常用于培養(yǎng)克隆動(dòng)物。故只有A選項(xiàng)符合題意。 答案　A 2．(xx江蘇，22)下列事實(shí)能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是(多選)(　　)。 A．棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗 B．單細(xì)胞的DNA在體外大量擴(kuò)增 C．動(dòng)物雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體 D．小鼠體細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成小鼠 解析　細(xì)胞的全能性是指已高度分化的細(xì)胞，仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，A、D兩項(xiàng)均為單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成個(gè)體的實(shí)例，B、C則與這一概念不符，B項(xiàng)為DNA復(fù)制，C項(xiàng)則是細(xì)胞中特定蛋白質(zhì)的合成與分泌。 答案　AD 動(dòng)物細(xì)胞工程 3.(xx四川理綜，5)某實(shí)驗(yàn)室做了下圖所示的實(shí)驗(yàn)研究，下列相關(guān)敘述，正確的是(　　)。 A．與纖維母細(xì)胞相比，過程①形成的誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較低 B．過程②是誘導(dǎo)干細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 C．每個(gè)Y細(xì)胞只產(chǎn)生一種抗體，故過程③不需要選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選 D．過程④產(chǎn)生的單抗，不需細(xì)胞膜上載體蛋白的協(xié)助就能釋放到細(xì)胞外 解析　誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性高于纖維母細(xì)胞；過程②是細(xì)胞的分化過程，即基因的選擇性表達(dá)過程，但遺傳物質(zhì)一般不會(huì)變化；病毒蛋白質(zhì)外殼上有多個(gè)抗原決定簇，經(jīng)刺激分化產(chǎn)生的漿(效應(yīng)B)細(xì)胞所產(chǎn)生的抗體不一定是需要的抗體，因此仍需篩選；抗體的分泌是外排作用，而不是跨膜運(yùn)輸，不需要細(xì)胞膜上的載體蛋白協(xié)助。 答案　D 4．(xx浙江卷)下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　)。 A．培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞 B．克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會(huì)發(fā)生改變 C．二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的 D．惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng) 解析　本題主要考查細(xì)胞工程的有關(guān)知識(shí)，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可以分為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)，原代培養(yǎng)到一定程度后要進(jìn)行傳代，因?yàn)榧?xì)胞有接觸抑制現(xiàn)象，當(dāng)細(xì)胞接觸時(shí)就會(huì)停止分裂(在細(xì)胞培養(yǎng)過程中進(jìn)行的為有絲分裂，所以培養(yǎng)出來的多數(shù)細(xì)胞基因型相同)，但是細(xì)胞在培養(yǎng)過程中，傳代次數(shù)也是有限的，一般為50次就會(huì)死亡，留下來的細(xì)胞就是發(fā)生了癌變的細(xì)胞，遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，具有不死性，不再保留接觸抑制現(xiàn)象，仍能進(jìn)行傳代培養(yǎng)，所以答案為D。 答案　D (時(shí)間：45分鐘) A級(jí)　基礎(chǔ)演練 1．(xx廣東四校聯(lián)考)下列屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)主要區(qū)別的是(　　)。 A．培養(yǎng)基成分不同 B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行 C．動(dòng)物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能 D．動(dòng)物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培養(yǎng)成植株 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基成分中要有動(dòng)物血清等，植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基成分中要有植物激素，二者成分不同；二者都需要在無菌條件下進(jìn)行、都可進(jìn)行傳代培養(yǎng)、細(xì)胞均能夠大量培養(yǎng)。 答案　A 2．(xx浙江四校調(diào)研)植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞工程中所用技術(shù)與原理不相符的是(　　)。 A．纖維素酶、果膠酶處理和胰蛋白酶處理——酶的專一性 B．植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)——細(xì)胞的全能性 C．原生質(zhì)體融合和動(dòng)物細(xì)胞融合——生物膜的流動(dòng)性 D．紫草細(xì)胞培養(yǎng)和雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)——細(xì)胞分裂 解析　植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性，而動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的增殖。 答案　B 3．(xx南京一模)下列有關(guān)植物細(xì)胞工程應(yīng)用的敘述錯(cuò)誤的是(　　)。 A．利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得紫草素，可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) B．利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)生的愈傷組織可直接制作“人工種子” C．利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可獲得脫毒植株 D．利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育的“白菜－甘藍(lán)”，可獲得雙親的遺傳特性 解析　利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)生的胚狀體可直接制作“人工種子”。 答案　B 4．(xx南京一模)下列有關(guān)哺乳動(dòng)物卵細(xì)胞在生物技術(shù)中的應(yīng)用正確的是(多選)(　　)。 A．提取出來的卵細(xì)胞與精子相遇即可結(jié)合形成受精卵 B．直接進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)可形成試管動(dòng)物 C．去核后可作為核移植的受體細(xì)胞 D．可以作為目的基因的受體細(xì)胞，但不能直接培育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 解析　提取出來的卵細(xì)胞要發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期才能與獲能的精子結(jié)合形成受精卵；卵細(xì)胞進(jìn)行直接培養(yǎng)不能形成試管動(dòng)物。 答案　CD 5．(xx南通學(xué)情調(diào)研)有關(guān)“治療性克隆”的說法錯(cuò)誤的是(　　)。 A．其核心技術(shù)是胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) B．中國政府既反對(duì)生殖性克隆，也反對(duì)治療性克隆 C．解決了臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥問題 D．胚胎干細(xì)胞可以克隆出不同組織細(xì)胞的根本原因是基因的選擇性表達(dá) 解析　治療性克隆是指從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療，其關(guān)鍵技術(shù)是胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)，目的是培養(yǎng)出能夠用于醫(yī)學(xué)治療的供體器官，以解決供體器官不足和移植后免疫排斥問題。用胚胎干細(xì)胞能夠培養(yǎng)出不同的組織器官，原因是基因進(jìn)行選擇性表達(dá)。中國政府反對(duì)生殖性克隆，但不反對(duì)治療性克隆。 答案　B 6．(xx蘇錫常鎮(zhèn)四市一調(diào))下列有關(guān)現(xiàn)代生物科技的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　)。 A．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)克服了不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 B．動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)開辟了制備單克隆抗體的新途徑 C．利用基因工程技術(shù)可以使哺乳動(dòng)物生產(chǎn)人類所需的藥品 D．胚胎移植技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是可以充分發(fā)揮雄性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力 解析　胚胎移植技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。 答案　D 7．(xx西安名校三檢)如圖為種間植物細(xì)胞融合再生植物示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答問題。 (1)步驟①是使植物細(xì)胞形成________階段，其關(guān)鍵技術(shù)是________。 (2)步驟②一般要用________________________________________________________________________。 (3)③為________過程之后，兩者最終融合為一體成為一個(gè)新的雜種細(xì)胞。 (4)在形成再生植株的過程中，與組織培養(yǎng)相似的步驟是________。 (5)培養(yǎng)的雜種植株在形態(tài)上表現(xiàn)為________，其根本原因是________________________________________________________________________。 (6)親本A細(xì)胞與親本B細(xì)胞兩兩融合后的細(xì)胞有________種，具體為________。 解析　植物細(xì)胞首先要用纖維素酶和果膠酶去掉細(xì)胞壁，然后用聚乙二醇誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合，形成雜種細(xì)胞。A細(xì)胞和B細(xì)胞融合后形成AA、BB和AB三種融合細(xì)胞。 答案　(1)原生質(zhì)體　使用纖維素酶和果膠酶去掉細(xì)胞壁 (2)聚乙二醇(PEG)等誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合　(3)原生質(zhì)體融合　(4)⑤　(5)雜種特性　具有雙親的全部遺傳物質(zhì)　(6)3　AA、BB、AB 8．通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速繁殖、生產(chǎn)藥物及培育無病毒的植物等。據(jù)圖甲、表乙回答問題。 愈傷組織胚狀體植物體 圖甲　植物組織培養(yǎng)過程 表乙：植物的花芽分別在含有不同比例的生長素和細(xì)胞分裂素的培養(yǎng)基中的生長狀況 A組 B組 C組 D組 E組 生長素 0 3 ppm 3 ppm 0.03 ppm 0 細(xì)胞分裂素 0 0.2 ppm 0.002 ppm 1.0 ppm 0.2 ppm 花芽生長狀況 仍是組織切塊 形成愈傷組織 愈傷組織分化出根 愈傷組織分化出嫩芽 稍生長 (1)離體的植物器官、組織或細(xì)胞能夠被培養(yǎng)成新的植物體的原因是________________________。 (2)用植物組織培養(yǎng)方法誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu)，若包裹上人造種皮，制成人工種子，可能解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。胚狀體來源于離體的植物體細(xì)胞，其形成過程中要經(jīng)過的生理變化大體上是圖甲中[　]________和[　]________過程，在此過程中被培養(yǎng)的細(xì)胞始終受________的調(diào)節(jié)([　]內(nèi)填序號(hào))。 (3)應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株，其原因是____________________。 (4)從表乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出：生長素和細(xì)胞分裂素是實(shí)驗(yàn)中的兩種重要物質(zhì)。其中，新芽形成必需的條件是______________；而在培養(yǎng)形成完整新個(gè)體過程中，對(duì)它們的調(diào)控關(guān)鍵是________________________________。 解析　(1)植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性。(2)①是脫分化，得到愈傷組織，②是再分化，得到胚狀體。(3)植物的根尖或莖尖分裂快，病毒尚未來得及侵染。培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株。(4)由表乙D組看出，細(xì)胞分裂素的濃度大于生長素的濃度，脫分化出嫩芽；在不同培養(yǎng)期，細(xì)胞分裂素與生長素的濃度和比例不同，分化的器官就不同，在組織培養(yǎng)過程中，其濃度和比例非常關(guān)鍵。 答案　(1)植物細(xì)胞的全能性 (2)①　脫分化?、凇≡俜只≈参锛に? (3)植物的莖尖或根尖很少被病毒感染，甚至無病毒 (4)細(xì)胞分裂素的濃度大于生長素的濃度　適當(dāng)調(diào)控好不同培養(yǎng)期的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與生長素的濃度和它們的比例 9．下圖是某實(shí)驗(yàn)室做的通過動(dòng)物纖維母細(xì)胞等獲得單抗的實(shí)驗(yàn)研究。據(jù)圖回答相關(guān)問題。 (1)X、Y、Z細(xì)胞的名稱分別是______、______、______。 (2)①過程類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的________過程。與纖維母細(xì)胞相比，誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較________。②過程的實(shí)質(zhì)是________。 (3)③過程中需用到的生物誘導(dǎo)劑是________。 (4)④處需要篩選，其目的是________。 (5)若用含放射性32P標(biāo)記的核苷酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)Z細(xì)胞，能測(cè)到放射性32P的細(xì)胞器是________、________。 解析　(1)由于單抗是由雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的，根據(jù)示意圖可知，Z是雜交瘤細(xì)胞，X細(xì)胞是由誘導(dǎo)干細(xì)胞形成的，因此為骨髓瘤細(xì)胞，Y細(xì)胞是由病毒刺激產(chǎn)生的效應(yīng)B細(xì)胞。(2)①過程是將高度分化的纖維母細(xì)胞誘導(dǎo)形成誘導(dǎo)干細(xì)胞，類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的脫分化過程，與纖維母細(xì)胞相比，誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較高。②過程的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(3)③過程中的誘導(dǎo)方法有物理法、化學(xué)法和生物法，需用到的生物誘導(dǎo)劑是滅活的病毒。 答案　(1)骨髓瘤細(xì)胞　抗原刺激過的(效應(yīng))B細(xì)胞　雜交瘤細(xì)胞　(2)脫分化　高　基因的選擇性表達(dá)　(3)滅活的病毒　(4)篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞　(5)核糖體　線粒體 B級(jí)　智能提升 10．(xx浙江余杭一次診斷，43)某研究小組進(jìn)行藥物試驗(yàn)時(shí)，以動(dòng)物肝細(xì)胞為材料，測(cè)定藥物對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性。供培養(yǎng)的細(xì)胞有甲、乙兩種，甲細(xì)胞為肝腫瘤細(xì)胞，乙細(xì)胞為正常肝細(xì)胞。 請(qǐng)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問題。 (1)將數(shù)量相等的甲細(xì)胞和乙細(xì)胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。一段時(shí)間后，觀察到甲細(xì)胞數(shù)量比乙細(xì)胞數(shù)量________。 (2)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因是____________________________________。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%的CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是__________________。 (3)在兩種細(xì)胞生長過程中，當(dāng)乙細(xì)胞鋪滿瓶壁時(shí)，其生長________。藥物試驗(yàn)需要大量細(xì)胞，兩種細(xì)胞頻繁傳代，甲細(xì)胞比乙細(xì)胞可以傳代的次數(shù)更________。若用動(dòng)物的肝臟組織塊制備肝細(xì)胞懸液，需用________處理。 (4)為了防止基因培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的________。 (5)已知癌基因X過量表達(dá)與肝腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，要試驗(yàn)一種抗腫瘤藥物Y對(duì)甲細(xì)胞生長的影響，可將甲細(xì)胞分為A、B兩組，A組細(xì)胞培養(yǎng)液中加入________，B組細(xì)胞培養(yǎng)液中加入無菌生理鹽水，經(jīng)培養(yǎng)后，從A、B兩組收集等量細(xì)胞，通過分別檢測(cè)X基因在A、B兩組細(xì)胞中的________或________合成水平的差異，確定Y的藥效。 解析　(1)甲細(xì)胞為肝腫瘤細(xì)胞，乙細(xì)胞為正常肝細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞為無限增殖的細(xì)胞，細(xì)胞周期短。在相同條件下，培養(yǎng)相同的時(shí)間，甲細(xì)胞的數(shù)量多于乙細(xì)胞。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中必須加入動(dòng)物血清，血清中含有血清蛋白、生長因子、促進(jìn)細(xì)胞貼壁的因子、激素等合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)中進(jìn)行，CO2的作用是調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH。(3)甲為腫瘤細(xì)胞，能無限增殖，傳代的次數(shù)要比乙細(xì)胞多，乙細(xì)胞(正常肝細(xì)胞)在培養(yǎng)瓶中貼壁生長，當(dāng)鋪滿瓶壁時(shí)，生長停止。為得到更多的肝細(xì)胞，需要定期地用胰蛋白酶使細(xì)胞脫離瓶壁，進(jìn)行傳代培養(yǎng)。(4)培養(yǎng)液中加入抗生素來抑制和殺滅細(xì)菌，抗生素對(duì)動(dòng)物細(xì)胞沒有影響。(5)設(shè)計(jì)一組加入抗癌藥物的實(shí)驗(yàn)組，一組不加藥物的對(duì)照組，通過檢測(cè)藥物影響X基因的表達(dá)過程，即轉(zhuǎn)錄形成mRNA、翻譯形成蛋白質(zhì)的量來檢驗(yàn)藥效。 答案　(1)多　(2)血清可以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)　維持培養(yǎng)液pH　(3)停止　多　胰蛋白酶　(4)抗生素　(5)Y　mRNA　蛋白質(zhì) 11．(新題快遞)我國目前臨床使用的乙肝疫苗大多為基因工程疫苗，其有效成分是一種叫做乙肝表面抗原的蛋白質(zhì)(S蛋白，對(duì)應(yīng)的基因?yàn)镾基因)，請(qǐng)回答下列問題。 (1)在這項(xiàng)技術(shù)中，S基因?qū)儆赺_______________________________________________________________________。 (2)用________處理S基因和運(yùn)載體，并用________使之結(jié)合，這里的DNA片段兩兩結(jié)合的產(chǎn)物有________種，除了S基因，構(gòu)建好的表達(dá)載體還應(yīng)具有________________等結(jié)構(gòu)。 (3)將表達(dá)載體導(dǎo)入到哺乳動(dòng)物細(xì)胞，篩選得到工程細(xì)胞。使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)工程細(xì)胞時(shí)，通常需要加入 ________等天然成分。工程細(xì)胞在生長過程中有________現(xiàn)象，需要定期使用________酶處理，以便于分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中，定期收集培養(yǎng)液，分離純化即可得到所需產(chǎn)品。 (4)由于哺乳動(dòng)物細(xì)胞嬌嫩挑剔，培養(yǎng)較難，成本較高，近些年科學(xué)家們又發(fā)明了“乳腺生物發(fā)生器”，從飼養(yǎng)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物分泌的乳汁中提取所需產(chǎn)品。在這種技術(shù)中，構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)需要將S基因與________等調(diào)控組件重組在一起，并將表達(dá)載體通過________的方式，導(dǎo)入到哺乳動(dòng)物的________(填細(xì)胞名稱)。 (5)人的腸道具有獨(dú)立的黏膜免疫系統(tǒng)，這使得口服疫苗成為可能，但有效的口服疫苗必須要在到達(dá)腸道的過程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否則就會(huì)失效。如果要生產(chǎn)口服的乙肝疫苗，理想的受體是植物細(xì)胞，理由是________________________。可食的轉(zhuǎn)基因的植物疫苗的優(yōu)點(diǎn)有(至少答出兩點(diǎn))：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)S基因?yàn)槟康幕颉?2)用同一種限制酶切割S基因和運(yùn)載體會(huì)使其產(chǎn)生相同的黏性末端，用DNA連接酶連接時(shí)會(huì)出現(xiàn)目的基因—運(yùn)載體、目的基因—目的基因、運(yùn)載體—運(yùn)載體3種兩兩連接產(chǎn)物；基因表達(dá)載體應(yīng)含有目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu)。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中需加入動(dòng)物血清，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，需要用胰蛋白酶定期處理。(4)為保證目的基因表達(dá)，需將目的基因和啟動(dòng)子、終止子調(diào)控組件重組在一起，常用顯微注射法把基因表達(dá)載體注射到動(dòng)物受精卵中。(5)因植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，可以使疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解；可食的轉(zhuǎn)基因植物疫苗具備可以直接口服、使用簡(jiǎn)便、便于推廣；運(yùn)輸方便、貯存簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。 答案　(1)目的基因　(2)同一種限制酶　DNA連接酶　3　啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因　(3)動(dòng)物血清　貼壁生長和接觸抑制　胰蛋白　(4)乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子　顯微注射　受精卵　(5)植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，可以使細(xì)胞中的疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解　生產(chǎn)簡(jiǎn)單、成本低廉，容易大量生產(chǎn)制造；直接口服、使用簡(jiǎn)便，便于推廣；運(yùn)輸方便，貯存簡(jiǎn)單(其他合理答案亦可) 特別提醒：教師配贈(zèng)習(xí)題、課件、視頻、圖片、文檔等各種電子資源見《創(chuàng)新設(shè)計(jì)高考總復(fù)習(xí)》光盤中內(nèi)容。