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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第2講 克隆技術(shù)及生物技術(shù)的倫理問(wèn)題 1．在培育克隆多利羊的過(guò)程中，下列哪項(xiàng)技術(shù)沒(méi)有運(yùn)用到 (　　) A．細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)　　　　 B．細(xì)胞核移植 C．胚胎移植技術(shù) D．基因工程技術(shù) 解析　克隆技術(shù)需利用核移植以產(chǎn)生重組細(xì)胞，重組細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成早期胚胎后，需移植到母體子宮發(fā)育成個(gè)體。 答案　D 2．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(zhuān)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．下列關(guān)于植物體細(xì)胞雜交的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　) A．不同種植物原生質(zhì)體融合的過(guò)程屬于植物體細(xì)胞雜交過(guò)程 B．原生質(zhì)體仍具有再生細(xì)胞壁，連續(xù)分裂并長(zhǎng)成完整植株的能力 C．參與雜種細(xì)胞的細(xì)胞壁形成的細(xì)胞器主要是線(xiàn)粒體和核糖體 D．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可克服不同種植物之間的不親和障礙 解析　參與雜種細(xì)胞的細(xì)胞壁形成的細(xì)胞器主要是線(xiàn)粒體和高爾基體。 答案　C 4．某同學(xué)在學(xué)習(xí)“細(xì)胞工程”時(shí)，列表比較了動(dòng)植物細(xì)胞工程的有關(guān)內(nèi)容，你認(rèn)為有幾處是不正確的 (　　) 植物細(xì)胞工程 動(dòng)物細(xì)胞工程 技術(shù)手段 植物組織培養(yǎng)，植物體細(xì)胞雜交 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和融合，單克隆抗體的制備 特殊處理 機(jī)械法去除細(xì)胞壁 胰蛋白酶處理，制成細(xì)胞懸液 融合方法 物理方法、化學(xué)方法 物理方法、化學(xué)方法、生物方法 典型應(yīng)用 人工種子、雜種植株 單克隆抗體的制備 培養(yǎng)液 區(qū)別 生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長(zhǎng)和分化 動(dòng)物血清不可缺少 A.1　　　 B．2 C．3　　　　 D．4 解析　動(dòng)物細(xì)胞工程的技術(shù)手段是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合、動(dòng)物體細(xì)胞核移植，單克隆抗體是細(xì)胞融合的特殊應(yīng)用。植物細(xì)胞壁的去除應(yīng)使用纖維素酶和果膠酶。 答案　B 5．將無(wú)根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無(wú)植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是 (　　) 解析　由題意知，培養(yǎng)基中無(wú)植物激素，故無(wú)法進(jìn)行正常的植物組織培養(yǎng)過(guò)程。而非洲菊可通過(guò)扦插方式用莖進(jìn)行繁殖，故此過(guò)程可相當(dāng)于植物扦插過(guò)程，最終可形成一完整植株。 答案　B 6．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(kāi)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(lèi)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?xún)?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?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。 答案　D 7．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(wèn)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_(kāi)_______過(guò)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(guò)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_(kāi)_______，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_(kāi)_______。 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．下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。 (1)__________技術(shù)是單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)。 (2)根據(jù)培養(yǎng)基的用途分類(lèi)，圖中HAT培養(yǎng)基屬于 __________ 培養(yǎng)基。 (3)單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體相比，最大的優(yōu)越性是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (4)動(dòng)物細(xì)胞融合除了采用植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑外，還可以采用______________________________________________________________。 (5)選出的雜交瘤細(xì)胞既具備骨髓瘤細(xì)胞__________的特點(diǎn)，又具備淋巴細(xì)胞__________的特點(diǎn)。 (6)淋巴細(xì)胞是由動(dòng)物__________中的__________細(xì)胞分化而來(lái)的。 (7)雜交瘤細(xì)胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是_________________________________________________________________。 解析　(1)單克隆抗體制備是動(dòng)物細(xì)胞融合的重要應(yīng)用之一，其技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)。(2)由圖示中文字“骨髓瘤細(xì)胞(不能在HAT培養(yǎng)基上生長(zhǎng))”和“混合并進(jìn)行細(xì)胞融合，轉(zhuǎn)到HAT培養(yǎng)基上培養(yǎng)”可知：使用的HAT培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基。(3)單克隆抗體來(lái)源于單個(gè)效應(yīng)B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的雜交瘤細(xì)胞，與血清中常規(guī)抗體比較，其具有靈敏度高、專(zhuān)一性強(qiáng)等特點(diǎn)。(4)動(dòng)物細(xì)胞融合最常用誘導(dǎo)方法是利用滅活的病毒誘導(dǎo)。(5)骨髓瘤細(xì)胞與單個(gè)效應(yīng)B細(xì)胞融合形成的雜交瘤細(xì)胞具備了骨髓瘤細(xì)胞體外能無(wú)限增殖和效應(yīng)B細(xì)胞能產(chǎn)生特異性抗體的特點(diǎn)。(6)淋巴細(xì)胞來(lái)源于動(dòng)物骨髓中的造血干細(xì)胞的分裂、分化。(7)葡萄糖、氨基酸被動(dòng)物細(xì)胞吸收的主要方式是主動(dòng)運(yùn)輸。 答案　(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)　(2)選擇　(3)特異性強(qiáng)、靈敏度高　(4)滅活的病毒　(5)在體外大量增殖　分泌特異性抗體　(6)骨髓　造血干　(7)主動(dòng)運(yùn)輸(主動(dòng)吸收) 9．下圖是某實(shí)驗(yàn)室做的通過(guò)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(wèn)題。 (1)X、Y、Z細(xì)胞的名稱(chēng)分別是______、______、______。 (2)①過(guò)程類(lèi)似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的________過(guò)程。與纖維母細(xì)胞相比，誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較________。②過(guò)程的實(shí)質(zhì)是________。 (3)③過(guò)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(guò)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(lèi)似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的脫分化過(guò)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(guò)程的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(3)③過(guò)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(guò)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(xiàn)粒體 10．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(wèn)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(guān)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(zhǎng)過(guò)程中，當(dāng)乙細(xì)胞鋪滿(mǎn)瓶壁時(shí)，其生長(zhǎng)________。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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(wú)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(guò)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(wú)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(zhǎng)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(wú)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(zhǎng)，當(dāng)鋪滿(mǎn)瓶壁時(shí)，生長(zhǎng)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(lái)抑制和殺滅細(xì)菌，抗生素對(duì)動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)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(guò)檢測(cè)藥物影響X基因的表達(dá)過(guò)程，即轉(zhuǎn)錄形成mRNA、翻譯形成蛋白質(zhì)的量來(lái)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．我國(guó)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(wèn)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(zhǎng)過(guò)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(guò)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(guò)________的方式，導(dǎo)入到哺乳動(dòng)物的________(填細(xì)胞名稱(chēng))。 (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(guò)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(zhǎng)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(kāi)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(zhǎng)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(kāi)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)