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    【高考考点专题复习】高考生物考点专题复习——考向27《细胞工程》全能卷(全国通用)

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    【高考考点专题复习】高考生物考点专题复习——考向27《细胞工程》全能卷(全国通用)

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    这是一份【高考考点专题复习】高考生物考点专题复习——考向27《细胞工程》全能卷(全国通用),文件包含高考考点专题复习高考生物考点专题复习考向27《细胞工程》全能卷全国通用解析版docx、高考考点专题复习高考生物考点专题复习考向27《细胞工程》全能卷全国通用原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共91页, 欢迎下载使用。
    考向27 细胞工程

    1.(2021福建11) 科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种,技术流程示意图如下。

    下列叙述正确的是(  )
    A. 愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
    B. 获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
    C. 可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生
    D. 用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体
    【答案】D
    【解析】
    【分析】分析题图:首先用酶解法去壁,一般使用纤维素酶和果胶酶处理;然后诱导原生质体融合,采用的方法一般包括物理法(离心、振荡、电激)、化学法(用聚乙二醇处理);培养融合的原生质体再生出新的细胞壁,形成杂种细胞。然后杂种细胞经过植物组织培养技术可以培养形成杂种植株。
    【详解】A、愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的,A错误;
    B、由于基因的选择性表达和基因间的互作效应,获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状,B错误;
    C、可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合,但不能诱导细胞壁的再生,C错误;
    D、由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体,D正确。
    故选D。
    2.(2021北京7) 研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是(  )
    A. 簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
    B. 培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
    C. 杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
    D. 杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
    【答案】C
    【解析】
    【分析】1、生殖隔离是指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,即使能交配也不能产生后代或不能产生可育后代的现象。
    2、植物组织培养:
    ①原理:植物细胞具有全能性。
    ②过程:离体的植物组织、器官或细胞(外植体)经过脱分化形成愈伤组织,又经过再分化形成胚状体,最终形成植株(新植体)。
    【详解】A、簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱,不可育,故二者之间存在生殖隔离,A正确;
    B、幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽,从而得到完整植株,B正确;
    C、杂种植株细胞内由于没有同源染色体,故减数分裂时染色体无法正常联会,C错误;
    D、杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株,D正确。
    故选C。
    3.(2020·天津等级考·T15)某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时,参照品种B的最佳激素配比(见下表)进行预实验。
    品种B组织
    培养阶段
    细胞分裂素
    浓度/(μmol·L-1)
    生长素
    浓度/(μmol·L-1)
    Ⅰ诱导形成愈伤组织
    m1
    n1
    Ⅱ诱导形成幼芽
    m2
    n2
    Ⅲ诱导生根
    m3
    n3
    据表回答:
    (1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体,原因是           。 
    (2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是                阶段。 
    (3)为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比(m1>2.0),以0.5 μmol·L-1为梯度,设计5个浓度水平的实验,细胞分裂素最高浓度应设为      μmol·L-1。 
    (4)Ⅲ阶段时,科研人员分别选用浓度低于或高于n3 μmol·L-1的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果,原因是处理幼芽时,选用低浓度生长素时的处理方法为        ,选用高浓度生长素时的处理方法为         。 
    (5)在     阶段用秋水仙素对材料进行处理,最易获得由单个细胞形成的多倍体。 
    【答案】(1)细胞分化程度低,容易诱导产生愈伤组织 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ (3)m1+1.0 (4)浸泡法(长时间处理) 沾蘸法(短时间处理) (5)Ⅰ
    【解析】本题主要考查植物组织培养和植物激素调节。
    (1)茎尖、幼叶分化程度低,分裂能力强,在组织培养中作为外植体,容易经诱导产生愈伤组织。
    (2)在组织培养的脱分化和再分化过程中,均会发生基因的选择性表达。
    (3)为确定品种A的Ⅰ阶段最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比,以0.5 μmol·L-1为梯度,设计5个浓度水平的实验,m1应为中间浓度,则最高浓度应为m1+1.0 μmol·L-1。
    (4)生根效果与所用生长素浓度及处理方法、处理时间有关,用低浓度生长素处理时,可用浸泡法进行较长时间处理;用高浓度生长素处理时,可用沾蘸法进行短时间处理,二者可取得相同的处理效果。
    (5)秋水仙素抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,Ⅰ阶段细胞分裂旺盛,秋水仙素作用较大,用秋水仙素处理容易获得由单个细胞形成的多倍体。


    1.植物组织培养与植物体细胞杂交的比较

    2.植物体细胞杂交和有性杂交的辨析




    1.细胞工程的概念

    2.植物组织培养技术


    (2)过程(如菊花的组织培养)

    (3)植物激素在植物组织培养中的作用

    生长素/细胞分裂素
    植物组织的发育方向

    有利于根的分化,抑制芽的形成

    有利于芽的分化,抑制根的形成
    适中
    促进愈伤组织的生长
    简记为:“高”根,“低”芽,“中”愈伤
    【注意】 ①由愈伤组织进行细胞分化时,一般要先诱导其生芽,然后诱导其生根,可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。
    ②光照:在愈伤组织诱导阶段,对有些植物来说,避光培养有利于细胞脱分化形成愈伤组织。当愈伤组织再分化出芽和叶时,一定要有光照,有利于叶片内叶绿素的合成。
    ③体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。
    ④细胞的全能性指的是细胞的一种潜在能力,这种潜在能力只有在特定的环境中才能表现出来,而不是指细胞在任何条件下都能发育成完整的生物体。
    ⑤植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖,少数为葡萄糖和果糖,原因是蔗糖既可提供充足的碳源,又可维持相对适中的渗透压,而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下,其造成的渗透压可能过高。
    3.植物体细胞杂交技术 无性生殖
    (1)概念:将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
    (2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
    (3)过程

    (4)优点和局限性
    ①优点:打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种。
    ②局限性:目前有许多理论和技术问题未解决,还不能让杂种植株按照人们的需求表现出双亲的杂合性状。
    4.植物细胞工程的应用
    (1)植物繁殖的新途径

    (2)作物新品种的培育
    ①单倍体育种 原理:染色体数目变异

    优点:a.明显缩短育种年限;b.可获得纯合子,后代不发生性状分离,能稳定遗传。
    ②突变体的利用

    (3)细胞产物的工厂化生产

    【注意】工厂化生产不一定要培养出植物体,一般培养到愈伤组织阶段,从培养愈伤组织细胞的培养液中就可提取细胞产物。

    1.(2022·山东潍坊统考)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①获得的原生质体需悬浮在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中
    B.过程②需提高生长素的比例,以促进芽的分化
    C.过程③需要用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
    D.原生质体虽无细胞壁,但仍然保持细胞的全能性
    【答案】D
    【解析】过程①表示去除细胞壁获得原生质体,获得的原生质体需悬浮在等渗溶液中,若将得到的原生质体置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,原生质体会失水皱缩,A错误;过程②表示再分化,需提高细胞分裂素的比例,以促进芽的分化,B错误;过程③中细胞壁的再生是杂种细胞能进行新陈代谢的标志,不需要用秋水仙素诱导,C错误;原生质体虽无细胞壁,但细胞内的遗传物质未改变,仍保持细胞的全能性,D正确。
    2.(2022·北京西城模拟)下图是分离烟草原生质体的过程,下列说法错误的是(  )

    A.制备原生质体的叶片应采用高压蒸汽法进行消毒
    B.制备原生质体的酶溶液可能含纤维素酶和果胶酶
    C.血细胞计数板是检测原生质体密度的工具之一
    D.分离出的烟草原生质体可用于植物体细胞杂交
    【答案】A
    【解析】高压蒸汽法会使原生质体失活,A错误;纤维素酶和果胶酶可以水解植物细胞的细胞壁从而得到原生质体,B正确;显微镜下可以通过血细胞计数板观察统计原生质体的数目,从而计算密度,C正确;分离出的烟草原生质体可以在物理、化学因素条件下,如PEG融合法,与其他原生质体融合,D正确。
    3.(2022·山东济南调研)科学家用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,培育过程如下图所示,其中①~⑤表示过程,a~f表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题:

    (1)在植物体细胞杂交技术中,过程①常用        酶处理植物细胞以除去细胞壁。
    (2)过程②表示          ,依据的生物学原理是___________________________。
    (3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是    。
    (4)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中,依据的原理是            ,其中过程④表示        过程,过程⑤涉及的细胞分裂方式为            。
    (5)若番茄细胞内含m条染色体,马铃薯细胞内含n条染色体,则“番茄—马铃薯”杂种植株的体细胞内含    条染色体;若由杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株为几倍体?     。
    (6)如果形成c的原生质体a、b来源于同一株番茄,那么更常用且有效地得到番茄植株f的处理方法是_______________________。
    【答案】 (1)纤维素酶和果胶 (2)诱导原生质体融合 细胞膜具有流动性 
    (3)高尔基体 (4)植物细胞的全能性 脱分化 有丝分裂 (5)m+n 单倍体 (6)用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的番茄种子或幼苗
    【解析】(1)由图可知,过程①为用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞以除去细胞壁,得到原生质体。(2)过程②表示诱导原生质体融合,依据的生物学原理是细胞膜具有流动性。(3)过程③是杂种细胞再生出细胞壁,在此过程中高尔基体起重要作用。(4)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中,依据的原理是植物细胞的全能性,图中过程④表示脱分化,过程⑤表示再分化,在过程⑤中细胞进行有丝分裂。(5)植物体细胞杂交得到的杂种细胞中染色体数目是番茄细胞和马铃薯细胞中染色体数目之和,即m+n;若培育成的杂种植株是四倍体,则该杂种植株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体,因为其是由配子(如花粉)发育而来的。(6)利用同一株植物的体细胞融合得到的植株是同源多倍体,获得同源多倍体更常用且有效的方法是利用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的植物种子或幼苗。

    4.(2021·1月浙江选考)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是(  )

    A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
    B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
    C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
    D.步骤④培养过程中不会发生细胞转化
    【答案】C
    【分析】
    动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
    【详解】
    A、动物细胞培养过程需要无菌操作,故步骤①的操作需要在无菌环境中进行,A错误;
    B、动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,分散成单个细胞,制成细胞悬液,B错误;
    C、传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞,使之分散成单个细胞,再分瓶培养,C正确;
    D、步骤④为传代培养过程,该过程中部分细胞可能发生细胞转化,核型改变,D错误。
    故选C。
    5.(2021山东高考 15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗 p72 的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是( )
    A. 注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
    B. 单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
    C. 利用该小鼠只能制备出一种抗 p72 的单抗
    D. p72 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
    【答案】D
    【解析】根据题干信息“一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体”,非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 上有多个抗原决定簇,所以可以刺激机体产生多种抗体。每个抗原决定簇刺激产生的抗体是单抗。单抗的制作需要筛选,而多抗不需要筛选,抗原纯度越高,产生的多抗纯度越高,因此原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小,A错误;单抗制备过程中通常将分离出的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,B错误;
    非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 上有多种抗原决定簇,一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体,所以向小鼠体内注入p72 后,可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗,C错误;p72 部分结构改变只改变了部分抗原决定簇,因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效,但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体,所以多抗仍有效,D正确。
    6.(2020·全国Ⅰ卷·T38)[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。

    回答下列问题:
    (1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是                   。 
    (2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:                 。 
    (3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于         ,使用该培养基进行细胞培养的结果是         。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是             。 
    (4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法
    有                      (答出2点即可)。 
    【答案】(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
    (2)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液
    (3)选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性
    (4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养
    【解析】本题主要考查动物细胞培养、动物细胞融合与单克隆抗体的制备。
    (1)实验前给小鼠甲注射病毒A,是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
    (2)制备单细胞悬液时可以取小鼠的脾脏,剪碎组织,用胰蛋白酶处理获得单个细胞,加入培养液即可。
    (3)图中筛选1需要用到选择培养基,只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,该过程要用到抗原—抗体杂交,故筛选所依据的原理是抗原与抗体反应具有特异性。
    (4)获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后,生产单克隆抗体的过程有体外培养和体内培养两条途径。体外培养是指在体外培养液中进行培养,从培养液中提取单克隆抗体;体内培养是指将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖,从小鼠腹水中提取单克隆抗体。
    【易错易混】两次筛选的目的不同
    (1)第一次筛选是指用选择培养基筛选出杂交瘤细胞。
    (2)第二次筛选是指进行克隆化培养和专一抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。


    1.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较

    2.动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较


    1.动物细胞培养  原理:细胞增殖
    (1)地位:动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
    (2)培养条件

    (3)培养过程

    【注意】(1)区分原代培养和传代培养的关键是看用胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶。
    ①分瓶前,第一次用胰蛋白酶对动物组织进行处理后的培养是原代培养。
    ②第二次用胰蛋白酶处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,分瓶后的细胞培养为传代培养。
    (2)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
    2.干细胞的培养及其应用
    (1)概念:干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞,与组织、器官的发育、再生和修复密切相关。
    (2)来源:早期胚胎、骨髓和脐带血等。
    (3)分类:包括胚胎干细胞和成体干细胞等

    3.动物细胞融合技术和单克隆抗体
    (1)动物细胞融合技术
    ①概念:使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
    ②方法:PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等。动物细胞特有的融合方法
    ③原理:细胞膜具有流动性。
    ④结果:形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
    ⑤意义:突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段,为制造单克隆抗体开辟了新途径。
    (2)单克隆抗体及其应用
    制备过程 原理:细胞膜的流动性和细胞增殖



    【注意】 ①用特定抗原对小鼠进行免疫的原因:
    B淋巴细胞要经过免疫过程,即接触抗原,增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞,才能产生相应的抗体,所以,与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。
    ②获取小鼠已经免疫的B淋巴细胞的部位:脾。
    ③诱导融合的方法:
    动物细胞融合特有的诱导方法为用灭活的病毒处理,其他物理、化学诱导融合的方法与植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合的方法基本相同。
    ④杂交细胞:
    在诱导因素的作用下进行细胞的诱导融合,形成的杂交细胞有多种,若仅考虑两两融合的情况,形成的杂交细胞有三种,AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我们所需要的杂交细胞,所以需要用选择培养基进行筛选。
    ⑤两次筛选的目的:
    第一次是在诱导融合之后,利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。第二次是对上述杂交瘤细胞进行筛选,利用96孔板培养,采用专一抗体检测的方法筛选出能产生所需特定抗体的杂交瘤细胞。
    4.动物体细胞核移植技术和克隆动物
    (1)原理:细胞核的全能性,即动物细胞核中具有该种动物全套的遗传信息
    (2)类型:
    ①胚胎细胞核移植:动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易。
    ②体细胞核移植:动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
    (3)涉及技术:
    动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚胎移植技术等。其中,核移植是核心技术。
    (4)过程




    【注意】 ①核移植技术中选用的核供体应为具有优良性状的个体,提供卵母细胞的个体和代孕受体只需为同一物种的健康雌性个体即可
    ②动物细胞核移植可以有两种操作方式:一是把供体细胞导入去核的卵母细胞,这是现在常用的方法;二是将供体动物的一个细胞核直接导入去核的卵母细胞,该过程需要用电融合的方法促进融合。
    ③用物理或化学方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,形成早期胚胎才能进行胚胎移植。
    ④体细胞核移植体现了动物细胞核的全能性,而非动物细胞的全能性。

    4.(2022·广东揭阳联考)有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明,利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关描述错误的是(  )
    A.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同
    B.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
    C.若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,则可以起到良好的治疗作用
    D.植入神经干细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善
    【答案】A
    【解析】细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此iPS细胞分化成的多种细胞中DNA相同,RNA和蛋白质不完全相同,A错误;细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞,使细胞的种类增多,B正确;若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,则无法合成该毒蛋白,所以可以起到治疗该病的作用,C正确;植入神经干细胞,诱导分化成前驱细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善,D正确。
    5.(2020·北京等级模考,14)下列关于单克隆抗体制备过程的叙述,错误的是(  )
    A.获得B细胞之前需给动物注射特定的抗原
    B.分离出的B细胞应与骨髓瘤细胞融合
    C.需要从融合的细胞中筛选出杂交瘤细胞
    D.得到的所有杂交瘤细胞产生的抗体均相同
    【答案】D
    【解析】单克隆抗体制备之前,需给动物注射特定抗原,以便获得所需的B细胞,A正确;分离出来的B细胞应与骨髓瘤细胞融合,B正确;B细胞与骨髓瘤细胞融合,只考虑细胞两两融合,形成的融合细胞就有B细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞,需要从中筛选出杂交瘤细胞,C正确;动物体内存在多种B细胞,从小鼠体内获得的B细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞有多种,产生的抗体有多种,需要用相应抗原进行专一检测才能得到相应的杂交瘤细胞,D错误。
    6.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测)研究发现,新冠病毒外壳中的S蛋白是关键抗原,可利用其制备单克隆抗体,制备流程如下图。请回答有关问题:

    (1)单克隆抗体技术是建立在________________技术和________________技术的基础之上的。
    (2)③和⑤过程,需要用到的工具酶是________________________。
    (3)体外培养细胞Y时,首先应保证其处于____________的环境,其次还要适宜的温度、pH、营养和气体环境,这里的气体环境是指____________________________________。
    (4)prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入prG可制备单克隆抗体。受体细胞X是__________________,细胞Y具有_________________________的特点。
    (5)单克隆抗体可用于诊断人体是否携带新冠病毒,其诊断原理是____________________。
    【答案】(1)     (动物)细胞培养     (动物)细胞融合
    (2)限制酶和DNA连接酶
    (3)     无菌、无毒     95%空气加5%二氧化碳的混合气体
    (4)     能产生特定抗体的浆细胞     既能无限增殖又能产生专一性抗体
    (5)抗原—抗体杂交
    【解析】
    【分析】
    题图分析:图1表示制备新冠病毒外壳中的S蛋白单克隆抗体流程,其中①表示获取新冠病毒的RNA,②表示逆转录得到DNA,③表示用大肠杆菌构建新冠病毒的基因组文库,④表示翻译得到新冠病毒的S蛋白,⑤表示获取无限增殖的调控基因的基因表达载体,⑥表示把含有无限增殖的调控基因的基因表达载体导入细胞X中。
    (1)
    单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养。用到了(动物)细胞培养和(动物)细胞融合技术。
    (2)
    由题图分析可知,③过程为用大肠杆菌构建新冠病毒的基因组文库,⑤过程表示获取无限增殖的调控基因的基因表达载体,在这两个过程中均需用到基因工程中的工具酶—限制酶和DNA连接酶。
    (3)
    由动物细胞培养的条件可知,体外培养动物细胞Y时,首先应保证其处于无菌无毒的环境;其次还要适宜的温度、pH、营养和气体环境,这里的气体环境指95%的空气加5%二氧化碳的混合气体。
    (4)
    prG为无限增殖调控基因,将其导入受体细胞X使得细胞Y具有无限增殖的能力,因此可知受体细胞X为能产生特定抗体的浆细胞;根据单克隆抗体制备的过程及对题图的分析可知,细胞Y应为类似于杂交瘤细胞,即细胞Y应具有既能无限增殖又能产生专一的抗体的特点。
    (5)
    根据单克隆抗体的特异性,将其用于诊断人体是否携带新冠病毒时,依据抗原—抗体杂交原理即可进行检测。若携带新冠病毒,则抗原-抗体杂交呈阳性。

    7.(2020·山东等级考·T14)经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是 (  )
    A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
    B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
    C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
    D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
    【答案】C
    【解析】本题主要考查胚胎工程。为了获得更多卵子,需要用促性腺激素对雌性个体进行超数排卵,A项正确;刚排出的精子不能与卵子受精,必须进行获能处理即发生相应的生理变化后才能获得受精能力,因此在体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理,B项正确;胚胎移植前要检查胚胎质量,一般动物在桑椹胚或囊胚阶段移植,小鼠可在更早的阶段移植,C项错误;可以通过转基因技术对小鼠胚胎干细胞进行遗传改造,D项正确。
    8.(2021辽宁13) 下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述正确的是(  )
    A. 后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
    B. 过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体
    C. 过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
    D. 过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
    【答案】B
    【解析】
    【分析】分析图解:图示过程为体细胞克隆过程,取乙牛体细胞,对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞去核,然后进行细胞核移植;融合后的细胞激活后培养到早期胚胎,再进行胚胎移植,最终得到克隆牛。
    【详解】A、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲,细胞质的遗传物质来自于乙牛,则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,A错误;
    B、动物细胞培养中需要提供95%空气(保证细胞的有氧呼吸)和5%CO2(维持培养液的pH)的混合气体,B正确;
    C、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理,C错误;
    D、过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑椹胚后移植,D错误。
    故选B。
    9.(2022·全国甲卷·高考真题)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题,
    (1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液,精液保存的方法是____________。在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是____________;精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是___________(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到___________时才具备与精子受精的能力。
    (2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行,该培养液的成分除无机盐、激素、血清外,还含的营养成分有___________(答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。
    (3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是___________。
    【答案】(1)     冷冻保存     刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力     肝素或钙离子载体A23187     MⅡ中期
    (2)维生素、氨基酸、核苷酸
    (3)对受体母羊进行发情处理,将保存的囊胚进行胚胎移植,对受体母羊进行是否妊娠的检查,一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代
    【解析】
    【分析】
    试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
    (1)
    精液可以冷冻保存,使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力,故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法,化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)才能具备与精子受精的能力。
    (2)
    进行早期胚胎培养的培养液中,除了无机盐、激素、血清外,还含有维生素、氨基酸、核苷酸等。
    (3)
    要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料,获得具有该公羊优良性状的后代,主要是利用胚胎移植技术,即对受体母羊进行发情处理,将保存的囊胚进行胚胎移植,对受体母羊进行是否妊娠的检查,一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。

    1.胚胎工程概念的理解

    2.受精和早期胚胎发育的过程





    【注意】 ① 精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量;排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。
    ②减数分裂Ⅱ、受精作用和受精卵的早期细胞分裂都是在雌性动物的输卵管中进行的。
    ③卵子减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合的过程中完成的。
    3.体外受精
    (1)主要步骤:卵母细胞的采集、精子的获取和受精。
    (2)过程

    (3)应用:提高动物繁殖能力,为胚胎移植提供可用的胚胎。
    4.胚胎移植

    5.胚胎移植的生理学基础

    【注意】①体外受精、体内受精形成的胚胎进行胚胎移植属于有性生殖,动物体细胞核移植形成的胚胎进行胚胎移植属于无性生殖,即判断胚胎移植为何种生殖方式时,关键是看胚胎通过何种方式获得。
    ②胚胎移植的地位
    是胚胎工程的最终技术环节。在胚胎工程中通过任何一项技术,如转基因、核移植或体外受精等技术获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。
    6.胚胎分割 无性繁殖或克隆的方法之一
    (1)概念
    胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
    (2)胚胎分割的基础
    ①理论基础:细胞的全能性。
    ②物质基础:每个细胞的细胞核内都具有相同的遗传物质。
    (3)主要仪器设备
    体视显微镜和显微操作仪。
    (4)操作程序

    【注意】①将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
    ②同一胚胎经分割、移植形成的后代具有相同的遗传物质,该过程中没有减数分裂的过程、有性生殖细胞的形成和有性生殖细胞的结合,所以属于无性生殖或克隆。
    ③胚胎移植前进行性别鉴定的方法:取滋养层细胞做DNA分析。

    7.(2022·北京师大附中期中)下图为受精作用及早期胚胎发育示意图,下列叙述不正确的是(  )

    A.①过程需要依赖细胞表面糖蛋白的识别
    B.②过程通过有丝分裂方式增殖
    C.③过程细胞的核质比逐渐变小
    D.④过程细胞的基因表达发生了差异
    【答案】C
    【解析】①为受精作用,该过程精子和卵细胞依赖细胞表面的糖蛋白识别,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能,A正确;②为卵裂过程,该过程细胞通过有丝分裂方式增殖,B正确;细胞卵裂过程中,细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,说明单个细胞体积减小,因此细胞核质比增大,C错误;④过程中发生了细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,D正确。
    8.(2021·山东日照期末)如图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确的是 (  )

    A.①代表体外受精,与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能
    B.②代表体外胚胎培养,该过程中细胞进行有丝分裂,无细胞分化
    C.③代表胚胎分割,需均等分割桑葚胚的内细胞团,以免影响胚胎发育
    D.⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关
    【答案】D
    【解析】①代表体外受精,体外受精前和体内受精前精子均需要获能,A错误;②代表体外胚胎培养,该过程中细胞进行有丝分裂,当胚胎发育至囊胚阶段,会开始进行细胞分化,B错误;③代表胚胎分割,在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,而桑葚胚阶段的胚胎还未形成内细胞团,C错误;⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关,要对供、受体母牛进行同期发情处理,使供体和受体的生理状态相同,D正确。
    9.(2022·河南开封·模拟预测)“大蒜”是我国第一只自主培育的克隆猫。工程师从刚死亡的宠物猫“大蒜”的大腿内侧取了一块皮下组织,通过与卵母细胞构建重组细胞,成功地克隆出猫科动物。如图为克隆猫“大蒜”培育过程的示意图。回答下列问题:

    (1)构建重组细胞前,需对从宠物猫“大蒜”腿部取得的组织细胞进行培养,过程①培养体细胞时,首先要保证细胞处于________的环境中, 以防止污染。在实际操作中,常将供体细胞直接注入去核卵母细胞,再诱导形成重组细胞,与图中过程②③相比,这种操作的优点是_______________________。
    (2)进行过程⑥前需不需要对克隆胚胎进行免疫排斥检测,请做出判断并说明理由。_____________________________________。
    (3)为充分利用早期胚胎,可将图中克隆胚胎进行分割,胚胎分割时应注意________________,该要求的目的是_____________________________________。
    (4)胚胎干细胞在形态上具有的特点是____________________。为保证体外培养的胚胎干细胞保持不分化状态,培养时应________________________________。
    【答案】(1)     无菌、无毒     可避免取核过程对细胞核(核遗传物质)造成损伤
    (2)不需要,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
    (3)     将内细胞团均等分割     保证分割后的胚胎恢复和进一步发育
    (4)     体积小、细胞核大、核仁明显     将其培养在饲养层细胞上或在培养液中添加抑制因子[给分原则:只答“培养在饲养层细胞上”或“培养液中添加抑制因子”都给分]
    【解析】
    【分析】
    胚胎移植的生理学基础:
    ①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的.这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
    ②早期胚胎在一定时间内处于游离状态.这就为胚胎的收集提供了可能。
    ③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应.这为胚胎在受体的存活提供了可能。
    ④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
    (1)
    动物细胞培养时,首先要保证被培养的细胞处于无毒、无菌的环境,即对培养液和培养用具进行无菌处理, 以防止污染。与图中过程②③相比,将供体细胞直接注入去核卵母细胞,再诱导形成重组细胞,可避免取核过程对细胞核(核遗传物质)造成损伤。
    (2)
    胚胎移植的生理学基础之一是受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体的存活提供了可能,因此进行过程⑥前需不需要对克隆胚胎进行免疫排斥检测。
    (3)
    进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,胚胎分割技术可用于提高胚胎的利用率。
    (4)
    胚胎干细胞在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性。ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能维持不分化的状态,因此为保证体外培养的胚胎干细胞保持不分化状态,培养时应将其培养在饲养层细胞上或在培养液中添加抑制因子。 

    1.苜蓿是“牧草之王”,缺点是水溶性蛋白质过多易造成家畜瘤胃中泡沫过多,导致臌胀病。百脉根富含单宁,单宁能沉淀水溶性蛋白质,减少臌胀病的发生。科研人员将苜蓿与百脉根进行植物体细胞杂交以期获得抗臌胀病首蓿新品种,技术路线如下图所示。下列有关叙述正确的是(       )

    A.灭活的病毒能促进植物原生质体细胞膜的融合
    B.在培养基上愈伤组织的细胞会出现接触抑制
    C.获得的再生植株具有首蓿和百脉根全部优良性状
    D.生芽培养基和生根培养基中生长素和细胞分裂素含量的比值不同
    【答案】D
    【解析】
    【分析】
    植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
    【详解】
    A、灭活的病毒可用于诱导动物细胞的融合,A错误;
    B、在培养基上愈伤组织的细胞不会出现接触抑制,接触抑制是动物细胞培养过程中表现的特点,B错误;
    C、植物体细胞杂交技术克服了远缘杂交不亲和的障碍,使杂种植株具有双亲的遗传特性,但由于杂种细胞分裂过程中会发生部分染色体丢失等原因,使获得的再生植株未必具有苜蓿和百脉根全部优良性状,C错误;
    D、生芽培养基和生根培养基中生长素和细胞分裂素含量的比值不同,其中生芽培养基的细胞分裂素比例较高,而生根培养基的生长素比例较高,D正确。
    故选D。
    2.在科学技术飞速发展的今天,绝大部分生物技术已迅速转化为生产力,形成了新兴的生物工程新产业。下列关于植物细胞工程技术的研究成果及运用,正确的是(       )
    A.愈伤组织是一种具有特定结构和功能的薄壁细胞
    B.利用植物体细胞杂交技术可培育出超级杂种植株
    C.单倍体育种和多倍体育种过程都需经过植物组织培养技术
    D.利用组织培养技术培育脱毒苗,获得具有抗病毒的新品种
    【答案】B
    【解析】
    【分析】
    植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
    【详解】
    A、愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的、呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞,不具有特定的结构和功能,A错误;
    B、利用植物体细胞杂交技术可以打破远缘杂交不亲和的障碍,培育出超级杂种植株,B正确;
    C、单倍体育种需要先用植物组织培养技术培育出单倍体幼苗,再用秋水仙素处理获得可育的植株;多倍体育种是直接用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使其染色体数目加倍,不需要植物组织培养技术,C错误;
    D、因为分生组织的病毒极少,甚至没有病毒,所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒植株,但不能获得抗病毒植株,D错误。
    故选B。
    3.体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述,错误的是(       )
    A.利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育
    B.从“多莉”再到“中中”“华华”,体细胞核移植技术发展到今天已相当成熟,成功率较高
    C.利用体细胞核移植技术培育后代可以避免细胞核供体的线粒体遗传病基因传递给后代
    D.有研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、脏器缺陷,免疫失调等
    【答案】B
    【解析】
    【分析】
    体细胞核移植技术的应用:(1)畜牧业:可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。(2)保护濒危物种:可望利用体细胞核移植技术增加濒危动物的存活数量。(3)医药卫生:转基因克隆动物可作为生物反应器,生产珍贵医用蛋白;转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体;人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化,形成相应的组织、器官后,可用于组织器官的移植。
    【详解】
    A、体细胞核移植技术在畜牧业的应用:可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育,A正确;
    B、尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物,但该技术的成功率仍然非常低,各个技术环节也有待进一步改进,B错误;
    C、在体细胞核移植技术中,供体细胞只提供细胞核,故利用体细胞核移植技术培育后代可以避免细胞核供体的线粒体遗传病基因传递给后代,C正确;
    D、目前绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等,D正确。
    故选B。
    4.下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程,有关叙述不正确的是(       )

    A.甲为抗原,抗胃癌单克隆抗体可以和甲特异性结合
    B.将单个B淋巴细胞大量增殖即可产生大量单一抗体
    C.丁细胞既能无限增殖又能产生专一抗体
    D.单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点
    【答案】B
    【解析】
    【分析】
    题图分析:甲表示抗原,乙表示杂种细胞,丙表示杂交瘤细胞,丁表示能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。单克隆抗体的两次筛:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群,两次抗体检测:专一抗体检验阳性。
    【详解】
    A、图中甲注射小鼠,产生能分泌特异性抗体的B淋巴细胞,则甲属于抗原,因此,抗胃癌单克隆抗体可以和甲特异性结合,A 正确;             
    B、B淋巴细胞高度分化,无法增殖,B错误;
    C、丁表示能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,既能无限增殖又能产生专一抗体,C正确;
    D、单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备,D正确。
    故选B。
    5.近年来,有科学家把来自动物体的精子注入去核的卵细胞中,获得重组细胞,进一步培育出“孤雄单倍体胚胎”。下列说法错误的是(       )
    A.该过程用到的技术手段主要有核移植和早期胚胎培养
    B.单倍体胚胎干细胞类似于正常胚胎干细胞,可诱导分化成各种功能的组织和器官
    C.“孤雄单倍体胚胎”细胞由重组细胞减数分裂而来,其核遗传物质由精子提供
    D.“孤雄单倍体胚胎”细胞,可当作精子使用,使卵细胞受精,并生下正常小鼠
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动 物个体的技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物,其原理是动物细胞核的全能性。             
    【详解】
    A、“把来自动物体的精子注入到去核的卵细胞中采用了核移植技术,将获得的“重组细胞”培育出“孤雄单倍体胚胎”需要借助早 期胚胎培养技术才能实现,A正确;             
    B、单倍体胚胎干细胞类似于正常胚胎干细胞,具有发育的全能性,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官,B正确;
    C、孤雄单倍体胚胎细胞由重组细胞经过有丝分裂而来,其核遗传物质由精子提供,C错误;
    D、孤雄单倍体胚胎细胞,含有的染色体的种类和数目与精子中的相同,可当作精子使用,使卵细胞受精,并生下正常小鼠,D正确;
    故乡C。
    6.下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图,有关叙述正确的是(       )

    A.过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体
    B.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
    C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
    D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
    【答案】A
    【解析】
    【分析】
    分析图解:图示过程为体细胞克隆过程,取甲牛体细胞,对处于减数第二次分裂中期的乙牛的卵母细胞去核,然后进行细胞核移植;融合后的细胞激活后培养到早期胚胎,再进行胚胎移植,最终得到克隆牛。
    【详解】
    A、过程①进行动物细胞的培养,需要提供适宜的气体环境,需要提供95%空气和5%CO2的混合气体,5%CO2可以维持培养液的pH,A正确;
    B、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲,细胞质的遗传物质来自于乙牛,则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,B错误;
    C、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理,C错误;
    D、过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑椹胚后移植,D错误。
    故选A。
    7.在胚胎工程中,胚胎分割能提高胚胎的利用率。下列关于胚胎分割的叙述,正确的是(       )
    A.胚胎分割时,应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚
    B.胚胎分割时,需将原肠胚的内细胞团均等分割
    C.胚胎分割移植所产生的后代的遗传物质不相同
    D.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
    【答案】D
    【解析】
    【分析】
    1、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。
    2、特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。
    【详解】
    A、胚胎分割时,应选取发育良好、形态正常的桑椹胚(桑葚胚)或囊胚,A错误;
    B、胚胎分割时,需将囊胚期的内细胞团均等分割,B错误;
    CD、来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此利用胚胎分割技术可以获得遗传物质相同的胚胎,基因型相同,C错误,D正确。
    故选D。
    8.观赏植物诸葛菜(A)具有高亚油酸、低亚麻酸的优良性状,用甘蓝型油菜品种奥罗(B)和诸葛菜进行体细胞杂交,获得了油酸和亚油酸含量提高、亚麻酸含量降低的甘蓝型油菜新品种,流程如下图所示。请回答下列问题:

    (1)①过程需要用________________________处理植物细胞;②过程之后________ (填“需要”或“不需要”)筛选。
    (2)仅考虑2个原生质体的相互融合,则形成的融合细胞的类型有________种,从中选出________进行培养。
    (3)③④过程利用了________________技术,获得的杂种植株在形态上一般可表现出________________。已知杂种植株是不同于A、B两种植物的新物种,其原因是_______________________________________________
    【答案】(1)     纤维素酶和果胶酶     需要
    (2)     3     杂种细胞
    (3)     植物组织培养     杂种特性     该杂种植株与A、B两种植物间均存在生殖隔离
    【解析】
    【分析】
    植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术,①表示去壁获取原生质体,②表示原生质体融合,③表示脱分化,④表示再分化,⑤个体生长过程。
    (1)植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,①表示去壁获取原生质体,因此①过程需要用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞,使其称为原生质体。②是人工诱导原生质体融合的过程,常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG),诱导后形成的两两融合的原生质体有三种,所以需要进行筛选。
    (2)仅考虑2个原生质体的相互融合,则形成的融合细胞的类型有A与A融合、B与B融合、A与B融合,3种类型,从中选出A与B融合的杂种细胞进行培养。
    (3)据图可知,③表示脱分化,④表示再分化,③④过程利用了植物组织培养技术,获得的杂种植株在形态上一般可表现出杂种特性。图中获得的杂种植物与A、B两种植物间均存在生殖隔离,与A、B不属于同一个物种,所以是新形成的物种。
    9.人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下面是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答问题:

    (1)制备单克隆抗体过程中要用到_______和_______技术。
    (2)制备单克隆抗体过程中,给小鼠注射的HCG相当于________,使小鼠产生分泌相应________的B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的体液免疫。
    (3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径,主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶的催化作用合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。
    ①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的________具有筛选杂交瘤细胞的作用。
    ②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_________________。
    (4)此过程生产的单克隆抗体可以与__________特异性结合,从而诊断早孕。
    【答案】(1)     动物细胞培养     动物细胞融合
    (2)     抗原     抗体
    (3)     氨基喋呤     能无限增殖并分泌所需抗体
    (4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)
    【解析】
    【分析】
    1、单克隆抗体:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体,具有特异性强、灵敏度高,并可大量制备的特点。
    2、 单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射到小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞,利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,在经过两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞),②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
    3、 单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:(最广泛的用途)具有准确、高效、简易、快速的优点,②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
    (1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养技术培养骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞,动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。
    (2)制备单克隆抗体过程中,给小鼠注射的HCG相当于抗原,使小鼠产生免疫产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的体液免疫。
    (3)①利用DNA合成途径不同的特点:氨基蝶呤可以阻断合成DNA;次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下可合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。可知在配制的HAT培养基中添加的氨基蝶呤可使骨髓瘤细胞及其骨髓瘤细胞的融合体不能存活,因此具有筛选杂交瘤细胞的作用。②杂交瘤细胞具有能无限增殖并分泌特异性抗体的特点。
    (4)人绒毛膜促性腺激素(HCG) 是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,单克隆抗体可以与它特异性结合,从而诊断早孕。
    10.如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程,请据图回答有关问题。

    (1)刚采集到的精子还没有受精能力,必须先对精子进行_____处理,才能进一步受精。
    (2)写出图中数字标号②代表的结构名称:_____。
    (3)d操作的名称是_____,受体子宫内胚胎发育的过程中细胞不断分裂,其分裂方式为____。
    (4)图中用到的激素是_____,过程h常用的方法是_____。
    (5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意_____,以免影响胚胎的恢复和进一步发育。
    (6)受体母牛必须和供体牛属于同一物种,移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是:_____。
    【答案】(1)获能
    (2)囊胚腔
    (3)     胚胎移植     有丝分裂
    (4)     促性腺激素     显微注射法
    (5)将内细胞团均等分割
    (6)受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应
    【解析】
    【分析】
    据图分析,图中采用培育良种牛的办法有杂交育种和基因工程育种;①②③所在结构为囊胚,其中①表示滋养层,②表示囊胚腔,③表示囊胚;图中a过程是受精作用,b过程是早期胚胎培养,d过程是胚胎分割移植,e过程是分割移植后胚胎发育,f过程是胚胎移植,g过程是胚胎移植后胚胎发育,h过程是外源基因导入受精卵。
    (1)受精作用中的精子必须经过获能处理,才有受精能力。
    (2)②所在结构为囊胚,②表示囊胚腔。
    (3)cd之间的结构为正在进行胚胎分割的囊胚,d是胚胎分割移植。胚胎发育中的细胞增殖属于体细胞增殖,均为有丝分裂。
    (4)由良种奶牛获得较多的卵细胞,需要用促性腺激素使奶牛超数排卵。h是外源基因导入受精卵的过程,常用办法为显微注射法。
    (5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意对内细胞团均等分割。
    (6)胚胎对于母体而言是另一个个体,因此要使移植后的胚胎能在受体子宫中正常存活,必须保证母体对胚胎不进行免疫攻击,所以受体子宫对外来胚胎不能发生排斥反应。

    1.为了给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持,科研人员利用植物组织培养技术研究了甘薯茎尖大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响,结果如下表所示,相关叙述不正确的是(       )
    处理
    外植体数/个
    分化苗数/苗
    脱毒苗数/苗
    小于0.3mm
    20
    1
    1
    0.3~0.5mm
    20
    10
    7
    大于0.5mm
    20
    13
    4
    A.为防止细菌污染,应对外植体进行消毒处理
    B.脱分化时,应给予适宜光照诱导基因表达
    C.0.3~0.5mm大小的茎尖有利于培养脱毒甘薯苗
    D.根据培养阶段的不同要调整培养基中激素比例
    【答案】B
    【解析】
    【分析】
    根据表格中信息可知,该实验的自变量是甘薯茎尖大小,因变量是分化苗数和脱毒苗数,无关变量是外植体数,据此分析作答。
    【详解】
    A、植物组织培养时,在接种前对外植体进行消毒处理可减少杂菌污染,A正确;
    B、脱分化时,愈伤组织的诱导往往需要暗培养,不能给予光照,B错误;
    C、根据表格中数据可知,0.3-0.5mm大小的茎尖,脱毒苗数最多,因此有利于培养脱毒甘薯,茎尖大于0.5mm会导致脱毒苗数减少,C正确;
    D、不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同,故应根据培养阶段的不同要调整培养基中激素比例,D正确。
    故选B。
    2.用纯种的高秆(DD)抗锈病(TT)小麦与矮秆(dd)易染锈病(tt)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下图,下列叙述不正确的是(       )
    高杆抗锈病小麦×矮杆易染锈病小麦F1雄配子幼苗选出符合要求的品种
    A.过程①是杂交,利用的原理是基因重组
    B.过程③处理后的幼苗,其基因型有4种
    C.过程④用秋水仙素处理后得到的植株是不育的纯合体
    D.该育种方法与杂交育种相比,优点是明显缩短育种年限
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    单倍体育种是植物育种手段之一。即利用植物组织培养技术(如花药离体培养等)诱导产生单倍体植株,再通过某种手段使染色体组加倍(如用秋水仙素处理),从而使植物恢复正常染色体数。单倍体育种的优点是明显缩短育种年限,且后代都是纯合子。①表示杂交,②表示减数分裂,③表示花药离体培养,④表示秋水仙素处理。
    【详解】
    A、过程①是杂交,利用的原理是基因重组,A正确;
    B、子一代的基因型为DdTt,减数分裂产生DT、Dt、dT、dt四种类型的配子,因此过程③形成的单倍体幼苗,其基因型有4种,B正确;
    C、过程③形成的单倍体幼苗有DT、Dt、dT、dt四种基因型,经过秋水仙素处理后得到的植株为DDTT、DDtt、ddTT、ddtt,是可育的纯合体,C错误;
    D、该育种方法为单倍体育种,与杂交育种相比,优点是明显缩短育种年限,D正确。
    故选C。
    3.下图所示菊花组织培养的过程,下列叙述错误的是(       )

    A.①过程需要用酒精和次氯酸钠溶液对茎段进行消毒
    B.通过③过程叶肉细胞失去了其特有的结构和功能
    C.④过程需要先诱导生根,长出根后再诱导生芽
    D.⑤过程移栽前需要先打开培养瓶的瓶盖让试管苗适应外界环境
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    据图分析,①是外植体消毒,②是无菌培养过程,③是脱分化,④是再分化,⑤是移栽。
    【详解】
    A、植物组织培养过程中,应注意无菌操作,故①过程需要对外植体进行消毒处理,用70%乙醇和5%次氯酸钠对茎段进行消毒,A正确;
    B、③表示脱分化形成愈伤组织的过程,该过程叶肉细胞失去了其特有的结构和功能,B正确;
    C、④表示再分化,一般先诱导生芽,再诱导生根,C错误;
    D、试管苗的光合作用能力较弱,需要逐步适应外界环境才能往大田移栽,故⑤过程移栽前需要先打开培养瓶的瓶盖让试管苗适应外界环境,D正确。
    故选C。
    4.新冠病毒表面的刺突蛋白可特异性结合宿主细胞上的受体CD147,从而介导新冠病毒入侵宿主细胞。单克隆抗体可结合刺突蛋白,阻断刺突蛋白与CD147结合,阻止病毒继续感染新的细胞。下 列叙述错误的是(       )
    A.克隆化培养用刺突蛋白筛选出的杂交瘤细胞可获得单克隆抗体
    B.单克隆抗体的制备过程至少需要两次筛选,筛选的方法不同、目的相同
    C.给重症新冠肺炎患者注射针对刺突蛋白的单克隆抗体是一种有效的治疗手段
    D.可借助单克隆抗体的导向作用,在单克隆抗体上连接抗新冠病毒的药物制成“生物导弹”
    【答案】B
    【解析】
    【分析】
    单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞;(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测;(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖;(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
    【详解】
    A、刺突蛋白为新冠病毒表面的抗原,能与相应抗体发生特异性结合,因此克隆化培养用刺突蛋白筛选出的杂交瘤细胞即为能大量增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞,可产生单克隆抗体,A正确;
    B、单克隆抗体的制备至少需要两次筛选,第一次筛选是用选择培养基,得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);第二次筛选是用抗原抗体杂交的原理,筛选出能够产生所需抗体的细胞群,因此两次筛选的方法和目的都不同,B错误;
    C、给重症新冠肺炎患者注射针对刺突蛋白的单克隆抗体后,单克隆抗体可与刺突蛋白结合,进而阻止新冠病毒表面的刺突蛋白与宿主细胞上的受体CD147特异性结合,从而抑制新冠病毒入侵宿主细胞,因此是一种有效的治疗手段,C正确;
    D、抗体与抗原能特异性结合,因此参与构成抗体-药物偶联物的单克隆抗体可特异性识别抗原起导向作用,D正确。
    故选B。
    5.科学家将能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体与药物结合,制成了抗体—药物偶联物(ADC),实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,机理如下图所示。下列相关叙述不正确的是(       )

    A.ADC可与肿瘤细胞表面受体特异性结合
    B.单克隆抗体可特异性的杀伤肿瘤细胞
    C.杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测
    D.除ADC外,单克隆抗体在临床上还可作为诊断试剂
    【答案】B
    【解析】
    【分析】
    据图分析,抗体上带有药物,抗体与肿瘤细胞细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把药物一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡。
    【详解】
    A、ADC (抗体药物偶联物)中的抗体可与肿瘤细胞表面受体特异性结合,将药物带到肿瘤细胞,A正确;
    B、单克隆抗体只是起导向作用,不能直接杀伤肿瘤细胞,B错误;
    C、制备单克隆抗体时,获得的杂交瘤细胞需进行克隆化培养(用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养)和抗体检测(原理是抗体与抗原特异性结),C正确;
    D、利用抗原抗体杂交的特异性,单克隆抗体还可以作为诊断试剂,D正确。
    故选B。
    6.下图表示牛胚胎移植的流程,其中①~④表示相应的操作过程。下列相关叙述错误的是(       )

    A.过程①注射相关激素,使供、受体同期发情
    B.过程②注射促性腺激素,达到超数排卵的目的
    C.过程③主要涉及体内受精和从卵巢中冲取胚胎
    D.过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用孕激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
    题图分析:图示为牛胚胎移植的流程,其中①表示同期发情处理;②表示超数排卵;③表示冲卵;④表示胚胎的收集、检查、培养。
    【详解】
    A、图中过程①表示供、受体同期发情处理,该过程可通过注射孕激素实现,A正确;
    B、过程②是注射促性腺激素,达到超数排卵,从而获得较多的卵母细胞,B正确;
    C、过程③为体内受精和从输卵管中冲取胚胎,C错误;
    D、过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎,如可选择健康的桑葚胚和囊胚,D正确。
    故选C。
    7.2019年1月24日,我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生,开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞,通过体细胞核移植技术,获得了5只克隆猴一这是国际上首次成功构建的一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。若不考虑变异,下列相关叙述错误的是(       )
    A.体细胞核移植技术的基础是动物细胞培养
    B.5只克隆猴的核基因型与A6的完全一致
    C.取自新鲜卵巢的卵母细胞培养到减数分裂Ⅱ中期时才可以作为体细胞核移植的受体细胞
    D.核移植获得的重构胚必须移入代孕猕猴体内才能成功,移入其他品种的猴体内不会成功
    【答案】D
    【解析】
    【分析】
    动物体细胞核移植:将动物的一个细胞的细胞核移入一个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,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。克隆动物具备双亲的遗传特性,因为其细胞核基因来自提供细胞核的生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物,但其性状主要与提供细胞核的生物相似。
    【详解】
    A、体细胞核移植需要对移植后的动物细胞进行培养,因此基础是动物细胞培养,A正确;
    B、5只克隆猕猴是通过体细胞核移植技术获得的,其细胞核基因型与核供体细胞(A6)完全一致,B正确;
    C、取自卵巢的卵母细胞尚未成熟,需要培养到MⅡ中期时,才可进行核移植,C正确;
    D、核移植获得的重构胚移入其它品种的猴体内也会成功,只要胚胎能在子宫成功发育即可,D错误。
    故选D。
    8.CAR-T疗法即嵌合抗原受体T细胞疗法,基本过程是先获取患者的T淋巴细胞,通过基因转导使T细胞表达特异性识别肿瘤抗原的受体,体外扩增后回输至患者体内,进而识别并攻击自身的肿瘤细胞(如下图所示)

    (1)一般来说,自身T淋巴细胞与其他体细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息___(填相同或不同),该疗法选用患者自身T淋巴细胞的优点是 ____ 。
    (2)T淋巴细胞体外培养时需要提供无菌、无毒的条件,动物细胞培养液中常含有血清等成分,常采用____法除去微生物,还通过在培养液中加入____来抑制细菌和真菌。将患者体内分离得到的T淋巴细胞制成细胞悬液时____(需要/不需要)胰蛋白酶处理。
    (3)步骤①中需要使用的工具酶有_____,步骤②是为了_____。
    (4)利用特定的酶获取识别肿瘤抗原的受体基因,然后将____后的产物连接到某逆转录病毒的遗传物质上,然后利用该逆转录病毒去侵染T淋巴细胞以实现转化。可运用____杂交技术检验目的基因是否在T细胞内成功表达,以筛选出成功改造好的T淋巴细胞(CAR-T细胞)进行扩增。
    【答案】(1)     相同     不会造成排异(排斥)反应
    (2)     过滤     抗生素     不需要
    (3)     限制性核酸内切酶、DNA连接酶     将目的基因导入受体细胞

    (4)     转录     抗原-抗体
    【解析】
    【分析】
    基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
    (1)自身T淋巴细胞与其他体细胞都是有丝分裂而来,染色体相同,DNA相同,所含的遗传信息相同;选用患者自身T淋巴细胞不会造成排异(排斥)反应,这是相比使用其他细胞的优点。
    (2)过滤灭菌法可以除去微生物;抗生素可以抑制细菌和真菌;T淋巴细胞是血细胞的一种,是悬浮生长型的细胞,没有接触抑制,不需要用胰蛋白酶处理。
    (3)步骤①为表达载体的构建,需要用到限制性核酸内切酶(切割形成相同的粘性末端)、DNA连接酶(连接粘性末端);步骤②是将含目的基因的重组表达载体导入受体细胞(T淋巴细胞)。
    (4)逆转录病毒的遗传物质为RNA,因此将转录后的产物与逆转录病毒的遗传物质相连;抗原-抗体可以检测目的基因是否表达,若表达成功,则有相应的杂交条带。
    9.黑线姬鼠与小鼠是同科不同属的两个物种,具有极为相似的体型和生物学特性,为远缘异种克隆提供良好的实验材料。下图为克隆黑线姬鼠的流程示意图。

    回答下列问题:
    (1)培养成纤维细胞时所用的培养液为合成培养液,因此通常需要加入__________等天然的成分;在体外培养细胞时,必须保证环境是______________的,即需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理;动物细胞培养所需气体主要为O2和CO2,其中CO2 的主要作用是____________________________。
    (2)为获得数量较多的卵母细胞,可以给雌性小鼠注射_______________,使其超数排卵;获取卵母细胞后需要培养到___________期才可作为细胞核的受体,在去核操作中通常采用的方法是 _______________。
    (3)为了提高早期胚胎的利用率,可以选择发育良好、形态正常的__________或囊胚进行______________处理,在选择囊胚操作时要注意将____________________均等分割。
    (4)若获得的克隆鼠与黑线姬鼠的性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是____。
    【答案】(1)     血清     无菌     维持培养液的pH值
    (2)     促性腺激素     减数第二次分裂中期     显微操作去核法
    (3)     桑葚胚     胚胎分割     内细胞团均等分割
    (4)克隆动物的遗传物质来自两个亲本
    【解析】
    【分析】
    分析题图:取黑线姬鼠成纤维细胞进行细胞培养,然后去其细胞核,植入去核的小鼠的卵母细胞中,形成重组细胞,诱导重组细胞发育成早期胚胎,将早期胚胎移植到代孕母鼠的子宫内,孕育获得克隆鼠。由于克隆鼠的核遗传物质来自黑线姬鼠的细胞核,细胞质中的遗传物质来自小鼠卵母细胞的细胞质,故获得的克隆鼠与黑线姬鼠的性状不完全相同。
    (1)培养成纤维细胞时所用的培养液为合成培养液,由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此通常需要加入血清等天然的成分;在体外培养细胞时,需要对培养液和所有培养器具进行灭菌处理以及在无菌条件下进行操作,以保证环境是无菌、无毒的;动物细胞培养所需气体主要为O2和CO2,氧气是细胞代谢所必须的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
    (2)可以给雌性小鼠注射促性腺激素,使其超数排卵,以获得数量较多的卵母细胞。将获取的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期,通过显微操作去核法去除细胞核,作为细胞核的受体。
    (3)可以选择发育良好、形态正常的桑葚胚或者囊胚期的胚胎进行胚胎分割处理,以提高早期胚胎的利用率,操作时要注意将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
    (4)由于克隆动物的遗传物质来自两个亲本,核遗传物质来自黑线姬鼠的细胞核,细胞质中的遗传物质来自小鼠卵母细胞的细胞质,小鼠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,导致获得的克隆鼠与黑线姬鼠的性状不完全相同。
    10.野生稻是抗病、抗虫和耐盐等一系列有利基因的种质资源库。白叶枯病是水稻最严重的病害之一,疣粒野生稻(2n=24)则对它具有高度抗病性。疣粒野生稻与普通栽培稻02428(2n=24)虽然染色体数相同,但两者存在生殖隔离。为了向栽培稻02428转移疣粒野生稻对水稻白叶枯病的抗性,育种工作者在这2个种之间进行了不对称体细胞杂交实验。请分析并回答以下问题。
    (1)将栽培稻正在发育的种子_____(灭菌/消毒)后接种于含一定比例_____和0.7%琼脂粉的MS培养基上诱导______过程,产生愈伤组织,并选择生长状态较好的愈伤组织接种于特定的液体培养基进行100r/min的振荡培养,每星期传代一次。
    (2)收集悬浮培养物加入________酶液去壁,获得原生质体。用IOA(IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段)处理栽培稻原生质体15min,培养5~8d后能够完全抑制细胞分裂(细胞仍存活)。用同种方法获取疣粒野生稻的原生质体,用一定强度的X射线下照射造成染色体的随机消减,处理后的原生质体不能进行细胞分裂(细胞仍存活)。
    (3)将处理过的2个亲本原生质体按1:1的比例混合,并加入化学促融剂。由于杂种融合细胞____________,会再生许多细胞团,最终经______发育为多株再生植株。挑选再生植株的新鲜根尖,经解离和漂洗后,进行______和______,然后置于光学显微镜下镜检,对体细胞杂种系的根尖细胞染色体记数,结果表明杂种染色体的数目在27~38条之间(杂种细胞含有栽培稻02428全部的染色体)。
    (4)以白叶枯病PX061和PX079为供试病原菌株检测植株对水稻白叶枯病的抗性。选取体细胞杂种和2个亲本每个植株上部的6片完全展开叶进行接种,14d后测量病斑长度。结果如下表。
    表1   亲本和体细胞杂种株系对2个水稻白叶枯病菌株接种的抗性反应
    菌株
    接种植株
    R
    S
    植株数
    病斑长度/cm
    植株数
    病斑长度/cm
    PXO61
    体细胞杂种系
    27
    1.25
    35
    17.66
    02428
    0
    -
    10
    19.14
    疣粒野生稻
    10
    0.86
    0
    -
    PXO79
    体细胞杂种系
    30
    0.99
    33
    17.49
    02428
    0
    -
    10
    21.39
    疣粒野生稻
    10
    0.72
    0
    -

    R示抗病;S示感病
    ①在杂种植株中共有40个杂种植株对接种的菌株表现抗病,根据上表信息推断,其中_______个杂种植株对2个接种的菌株都表现为抗病。这些杂种植株中来自疣粒野生稻的染色体并不完全相同,说明_________。
    ②之前的研究发现,若对疣粒野生稻不进行X射线照射而是直接进行原生质体融合,得到的体细胞杂种不仅没有把双亲的优点结合起来,甚至失去了它们各自原有的有益特性。据此分析X射线处理疣粒野生稻随机消除大量染色体的优点是______,缺点是______。
    ③获得的抗性杂种多数都表现为不育,原因主要是__________________。
    【答案】(1)     消毒     生长素和细胞分裂素##细胞分裂素和生长素     脱分化
    (2)纤维素酶和果胶酶##果胶酶和纤维素酶
    (3)     可通过代谢互补可恢复分裂能力     再分化     染色     制片
    (4)     17     白叶枯病的抗性基因可能位于不同染色体上     防止疣粒野生稻其他性状(或基因)对栽培稻的优良性状造成干扰。     可能将抗性基因所在的染色体消除(增加了筛选的工作量)     来自疣粒野生稻的染色体不是成对存在
    【解析】
    【分析】
    1、植物组织培养是指离体的组织或器官在人工控制的培养基及环境条件下增殖分化成完整植株的一种无菌培养技术;基本过程:离体的植物组织或器官脱分化形成愈伤组织再分化长出丛芽→生根→移栽成活。
    2、植物组织培养技术原理:植物细胞的全能性.全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能。原因:生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。在生物体内,由于基因的选择性表达,细胞不能表现出全能性,而是分化成为不同的组织器官。
    3、去细胞壁的方法:酶解法,即在温和的条件下用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
    4、植物组织培养过程中要消毒、杀菌和无菌操作的目的:避免杂菌在上面迅速生长消耗营养,且有些杂菌会危害培养物的生长。
    5、MS培养基的成分主要包括水、无机盐、有机小分子物质以及植物激素等,另外常常需要添加植物激素诱导植物细胞分裂、分化。
    6、观察染色体数目的步骤为选材→解离→漂洗→染色→制片观察。
    (1)
    采用消毒可以保持种子的活性并避免微生物的污染;MS培养基中通常需要添加细胞分裂素和生长素,以启动细胞分裂、脱分化和再分化;外植体在MS培养基上,经脱分化过程形成愈伤组织。
    (2)
    由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,去除植物细胞壁获得原生质体,通常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
    (3)
    处理后的原生质体不能进行细胞分裂,经化学促融后,获得的杂种融合细胞通过代谢互补可恢复分裂能力,细胞能正常分裂,异源融合后的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。细胞团经再分化形成再生植株。观察根尖细胞染色体数目,需将根尖经解离和漂洗后再染色、制片观察。
    (4)
    ①对接种的菌株表现抗病的杂种植株共有个,在杂种植株中共有40个杂种植株对接种的菌株表现抗病,根据上表信息推断,其中对2个接种的菌株都表现为抗病的杂种植株有个。白叶枯病的抗性基因可能位于不同染色体上,使得这些抗白叶枯病的杂种植株中来自疣粒野生稻的染色体不完全相同。
    ②对疣粒野生稻不进行X射线照射而是直接进行原生质体融合,得到的体细胞杂种不仅没有把双亲的优点结合起来,甚至失去了它们各自原有的有益特性,由此可见X射线处理疣粒野生稻随机消除大量染色体具有防止疣粒野生稻其他性状(或基因)对栽培稻的优良性状造成干扰的优点;由于一定强度的X射线下照射造成染色体的随机消减,可能会将抗性基因所在的染色体消除,从而增加了筛选的工作量。
    ③获得的抗性杂种多数都表现为不育,原因主要是来自疣粒野生稻的染色体不是成对存在,无同源染色体,无法联会。
    【点睛】
    本题结合图表,考查植物组织培养、植物体细胞杂交、染色体数目变化等相关知识,要求考生识记相关知识,能结合情境信息准确答题。

    1.(2020·天津等级考·T1)在克隆哺乳动物过程中,通常作为核移植受体细胞的是去核的 (  )
    A.卵原细胞       B.初级卵母细胞
    C.次级卵母细胞 D.卵细胞
    【答案】C
    【解析】本题主要考查胚胎工程。在哺乳动物的受精过程中,获能的精子与处于减数第二次分裂中期的卵母细胞结合,形成受精卵。在克隆哺乳动物过程中,作为核移植受体的细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞,应为次级卵母细胞。
    2.(2021辽宁3) 下列有关病毒在生物学和医学领域应用的叙述,错误的是(  )
    A. 灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合
    B. 用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体
    C. 基因工程中常用噬菌体转化植物细胞
    D. 经灭活或减毒处理的病毒可用于免疫预防
    【答案】C
    【解析】
    【分析】1、病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
    2、疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。应用转基因技术生产的疫苗,主要成分是病毒的表面抗原蛋白,接种后能刺激机体免疫细胞产生抵抗病毒的抗体。
    【详解】A、促进动物细胞的融合除了物理方法和化学方法外,还可以采用灭活的病毒,A正确;
    B、病毒作为抗原可刺激机体发生特异性免疫,产生抗体,用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体,B正确;
    C、基因工程中常用农杆菌转化植物细胞,农杆菌的特点是其细胞内的Ti质粒上的T-DNA片段能够转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上,C错误;
    D、经过灭活或减毒处理的病毒可以作为免疫学中的疫苗,用于免疫预防,D正确。
    故选C。
    3. (2021·6浙江月选考)采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入到受精卵的Y染色体上,获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配,通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是( )
    A.基因编辑处理的受精卵在体外培养时,不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
    B.基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期,须将其植入同期发情小鼠的子官,才可获得表达 EGFP的小鼠
    C.分离能表达EGFP的胚胎干细胞,通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
    D.通过观察早期胚胎的荧光,能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎
    【答案】B
    【解析】
    【分析】分析题意可知,通过基因编辑技术将EGFP基因定点插入到受精卵的Y染色体上,使含有该Y染色体的小鼠能够发出绿色荧光,转基因鼠将Y染色体传递给子代的雄性个体,通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。
    【详解】A、依据胚胎在不同发育阶段对培养条件的特定需要,受精卵在体外培养时,不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液,A正确;
    B、基因编辑处理的受精卵一般经体外培养至桑椹胚或囊胚阶段,进行胚胎移植,可获得表达EGFP的小鼠,B错误;
    C、分离能表达EGFP的胚胎干细胞,通过核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术,可获得大量的转基因小鼠,C正确;
    D、由分析可知,通过基因编辑技术将Y染色体用绿色荧光蛋白基因标记,通过观察早期胚胎的荧光,能表达EGFP的个体含有Y染色体,即为雄性小鼠胚胎,D正确。
    故选B。
    4.(2020·山东等级考·T13)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。下列说法错误的是 (  )

    A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
    B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
    C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
    D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
    【答案】C
    【解析】本题主要考查植物体细胞杂交技术。由题图信息可知,①为细胞去掉细胞壁获得原生质体的过程,去掉细胞壁一般用纤维素酶和果胶酶处理细胞,A项正确;两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出,需要将中间偃麦草细胞染色体断裂,所以②为用不同剂量的紫外线照射断裂中间偃麦草细胞的染色体,B项正确;图中③为两种原生质体的融合,常用融合手段为物理法和化学法,灭活的病毒通常用来融合动物细胞,C项错误;普通小麦不具有耐盐性状,因此筛选出的耐盐小麦中控制耐盐性状的基因来自中间偃麦草的染色体片段,D项正确。
    5.(2020·江苏高考·多选T23)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述错误的是 (  )

    A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
    B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
    C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
    D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
    【答案】ABC
    【解析】本题主要考查了细胞工程和胚胎工程的相关知识。为了获得更多的囊胚,可以采用激素注射促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,A错误;细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的,故核基因相同,B错误;运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使之分散成单个细胞,C错误;动物细胞培养时需要在5% CO2的培养箱中进行培养,以维持培养液的pH,D正确。
    6.(2021·湖南高考真题)M 基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M 基因的特定位置,再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M 基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。回答下列问题:

    (1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是_________,这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的_________断开。
    (2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是_________。
    (3)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是_________。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,在形态上表现为_________(答出两点即可),功能上具有_________。
    (4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的_________淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M 基因是否失活的实验思路_________。
    【答案】(1)限制性核酸内切酶(限制酶) 磷酸二酯键
    (2)清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
    (3)动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难 细胞体积小,细胞核大,核仁明显(任选两点作答) 发育的全能性
    (4)B 用特定抗原刺激小鼠,然后取出已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,看筛选出杂交瘤细胞能否产生M蛋白的单克隆抗体,如果不能产生,说明M基因在克隆动物A中已失活
    【分析】
    1、基因工程技术的基本步骤:
    (1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
    (2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;
    (3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
    (4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术,个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
    2、核移植:
    (1)概念:将动物的一个细胞的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,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物;
    (2)原理:动物细胞核的全能性;
    (3)动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因:动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。
    【详解】
    (1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶),故在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)。限制性内切核酸内切酶是作用于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。不同的限制酶可以获得不同的末端,主要分为黏性末端和平末端。
    (2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
    (3)由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,故与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率低。胚胎干细胞在形态上表现为细胞体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
    (4)先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,制备M蛋白的单克隆抗体;若要利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活,如果M基因已经失活,则克隆动物A中无法产生M蛋白的单克隆抗体,则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测。用特定抗原刺激小鼠,然后取出已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,看筛选出杂交瘤细胞能否产生M蛋白的单克隆抗体,如果不能产生,说明M基因在克隆动物A中已失活。
    【点睛】
    本题结合图示考查基因工程、核移植、胚胎移植、单克隆抗体的相关知识,涉及知识点较多,但难度不大,要求考生掌握基础知识,属于考纲中识记与理解层次。
    7. (2021·6浙江月选考)(15 分)回答下列(二)小题:
    (二)斑马鱼是一种模式动物,体外受精发育,胚胎透明、便于观察,可用于水质监测,基因功能分析以及药物毒性与安全性评价等。
    (1)由于人类活动产生的生活污水日益增多,大量未经处理的污水直接排入河流、湖泊会引起水体__________,导致藻类大量繁殖形成水华。取水样喂养斑马鱼,可用斑马鱼每周的体重和死亡率等指标监测水体污染程度。
    (2)为了研究某基因在斑马鱼血管发育过程中的分子调控机制,用 DNA 连接酶将该基因连接到质粒载体形成__________,导入到大肠杆菌菌株 DH5α 中。为了能够连接上该目的基因、并有利于获得含该目的基因的 DH5α 阳性细胞克降,质粒载体应含有__________________________________________________(答出2 点即可)。提取质粒后,采用__________法,将该基因导入到斑马鱼受精卵细胞中,培养并观察转基因斑马鱼胚胎血管的发育情况。
    (3)为了获取大量斑马鱼胚胎细胞用于药物筛选,可用__________分散斑马伍囊胚的内细胞团,取分散细胞作为初始材料进行__________培养。培养瓶中添加成纤维细胞作为__________,以提高斑马鱼胚胎细胞克隆的形成率。
    (二)(1)富营养化
    (2)重组DNA分子 限制性核酸内切酶的识别序列、抗生素抗性基因 显微注射
    (3)胰蛋白酶 原代 饲养层细胞
    【解析】
    【分析】
    2、基因工程的基本操作步骤为:获取目的基因、形成重组DNA分子、将重组DNA分子导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达。
    【详解】
    (二)
    (1)生活污水富含N、P,未经处理就大量排放,会导致水体富营养化,导致藻类大量繁殖形成水华或赤潮。
    (2)具有相同粘性末端的目的基因和载体DNA(如质粒),经DNA连接酶处理后,会形成重组DNA分子。与目的基因相同的限制性核酸内切酶识别序列,可以确保限制性内切酶处理后与目的基因形成相同的粘性末端,以便于和目的基因的连接。标记基因(抗生素抗性基因)的存在,便于筛选含有目的基因的受体细胞。动物基因工程,通常采用显微注射法将重组DNA分子导入动物受精卵中。
    (3)使用胰蛋白酶处理囊胚的内细胞团,借助酶的专一性,可分解细胞间质的蛋白质,让细胞分散,便于培养。将分散的细胞初次在卡氏瓶中培养,称之为原代培养。提高细胞克隆形成率的措施有:选择适宜的培养基、添加血清(胎牛血清最好)、饲养层细胞(滋养细胞如经射线照射本身失去增殖力的小鼠成纤维细胞)支持生长、激素(胰岛素等)刺激、使用CO2培养箱、调节pH等。
    8.(2021·1月浙江高考真题)回答下列(二)小题:
    (二)三叶青为蔓生的藤本植物,以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻,以及生态环境的破坏和过度的采挖,目前我国野生三叶青已十分珍稀。
    (1)为保护三叶青的________多样性和保证药材的品质,科技工作者依据生态工程原理,利用________技术,实现了三叶青的林下种植。
    (2)依据基因工程原理,利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片,叶片产生酚类化合物,诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成________和限制性核酸内切酶等,进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段(T-DNA)。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上,T-DNA上rol系列基因表达,产生相应的植物激素,促使叶片细胞持续不断地分裂形成________,再分化形成毛状根。
    (3)剪取毛状根,转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次________培养,培养基中添加抗生素的主要目的是________。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养,通过控制摇床的________和温度,调节培养基成分中的________,获得大量毛状根,用于提取药用成分。
    【答案】(二)(1)遗传 间种
    (2)DNA聚合酶 愈伤组织
    (3)继代 杀灭发根农杆菌 转速 营养元素以及生长调节剂的种类和浓度
    【解析】(二)(1)生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,为保护三叶青的遗传多样性和保证药材的品质;三叶青的林下种植,是利用间种技术。
    (2)分析题意可知,从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段(T-DNA),DNA复制需要DNA聚合酶,故可知,酚类化合物诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达,形成DNA聚合酶和限制性核酸内切酶等。根据植物组织培养技术过程可知,相应植物激素可以促使叶片细胞脱分化形成愈伤组织,再分化形成毛状根。
    (3)剪取毛状根,转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次继代培养,培养基中添加抗生素的主要目的是杀灭发根农杆菌。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养,通过控制摇床的转速和温度,调节培养基成分中的营养元素以及生长调节剂的种类和浓度,获得大量毛状根,用于提取药用成分。
    9.(2020·浙江7月选考·T29)回答与基因工程和植物克隆有关的问题:
    (1)天然农杆菌的Ti质粒上存在着一段DNA片段(T-DNA),该片段可转移并整合到植物细胞染色体上。为便于转基因植物在组织培养阶段的筛选,设计重组Ti质粒时,应考虑T-DNA中要有可表达的目的基因,还需要有可表达的       。 
    (2)结合植物克隆技术进行转基因实验,为获得转基因植株,农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、      及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。若植物材料对农杆菌不敏感,则可用     的转基因方法。 
    (3)利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程与利用茎段诱导产生愈伤组织再获得丛状苗的过程相比,前者总培养时间     ,且不经历     过程,因而其遗传性状稳定,是大多数植物快速繁殖的常用方法。 
    (4)与发芽培养基相比,配制转基因丛状苗生根培养基时,可根据实际情况适当添加     ,促进丛状苗基部细胞分裂形成愈伤组织并进一步分化形成     ,最终形成根。还可通过改变MS培养基促进生根,如     (A.提高蔗糖浓度 B.降低培养基浓度 C.提高大量元素浓度 D.不添加琼脂)。 
    【解析】本题主要考查基因工程及植物克隆。
    (1)设计重组质粒时,除了要含有可表达的目的基因,还需要有可表达的抗性基因(如抗生素抗性基因),在添加抗生素的培养基上,含重组质粒的宿主细胞能够生长,因而被筛选出来。
    (2)转基因实验要求宿主细胞性状优良、遗传稳定性较高、全能性(细胞发育成个体的潜能)较高及易被农杆菌侵染等特点。若植物材料对农杆菌不敏感,可采用显微注射的方法。
    (3)利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程,比利用茎段诱导产生愈伤组织获得丛状苗的过程时间更短,因为不需要经历脱分化的过程,而且遗传性状稳定。
    (4)植物器官的分化需要一定的营养物质及适宜的激素配比,配制丛状苗生根培养基需根据实际情况添加生长素,促进基部细胞形成愈伤组织,并进一步分化形成根的分生组织,最终形成根。比较发芽培养基和生根培养基可知MS培养基的浓度下降,因此可降低培养基的浓度促进生根,故选B。
    【答案】(1)抗性基因 (2)全能性较高 显微注射
    (3)短 脱分化
    (4)生长素 根的分生组织 B

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