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专题14 细胞工程和胚胎工程-2025年高考生物 热点 重点 难点 专练(天津专用)
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1.命题趋势:明考情知方向
2.重难诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱
3.创新情境练:知情境练突破
4.限时提升练:(30min)综合能力提升
考点一 细胞工程
1.植物组织培养
(1)针对三类目标(试管苗、人工种子、细胞产物)的培养流程
图17-8
(2)植物组织培养的关键
①条件: 离体 ,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素),无菌等。
②培养基状态:固体培养基。
③体内细胞未表现全能性的原因:基因的 选择性表达 。
④植物激素的使用
2.厘清植物体细胞杂交技术的关键
图17-9
(1)图中过程①用 纤维素酶和果胶酶 处理除去细胞壁,得到的原生质体包括 细胞膜、细胞质、细胞核 三部分。
(2)图中过程②的原理是 细胞膜的流动性 ,其诱导方法有 PEG 、 电激 、离心、振动等。
(3)原生质体融合成功的标志是 杂种细胞再生出细胞壁 。
3.把握动物细胞培养过程与条件
(1)动物细胞培养的过程
图17-10
①原代培养的特点包括 细胞贴壁 和 接触抑制 。
②目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常是 10代以内 的细胞,原因是 保持细胞正常的二倍体核型 。
(2)动物细胞培养的特殊条件
①加入一定量的 抗生素 防止培养过程中微生物的污染,添加 物血清、血浆 等天然成分以补充合成培养基缺乏的营养。
②气体环境是指 “95%空气+5% CO2”的混合气体 ,其中空气中的氧气是 细胞代谢所必需的 ,二氧化碳的作用是 维持培养液的pH 。
4.动物体细胞核移植
图17-11
(1)核移植技术的原理是 动物体细胞核具有全能性 。未受精卵细胞作为细胞核移植受体细胞的理由:营养丰富、体积大,易操作、 含有刺激已分化的细胞核恢复分裂能力的物质 。
(2)D新个体的性别与 B动物 相同,D新个体的绝大多数性状与 B动物 相同。
5.厘清单克隆抗体制备的过程
图17-12
(1)杂交瘤细胞的特点是 既能分泌专一的抗体又能大量增殖 ,单克隆抗体的优点是 特异性强、灵敏度高,并可大量制备 。
(2)第一次筛选:利用特定 选择培养基 筛选,获得 杂交瘤细胞 ;第二次筛选:先 克隆化培养 ,再进行 抗体检测 来筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
(3)体内培养从小鼠 腹水 中提取单克隆抗体,体外培养从 细胞培养液 中提取单克隆抗体。
考点二 胚胎工程
1.受精作用和早期胚胎发育过程
(1)受精条件:精子须经过① 获能 处理,对于啮齿类动物的精子,一般采用 培养 法。卵母细胞须发育至 MⅡ中期 才能参与受精过程。
(2)受精过程:首先发生 顶体反应 释放顶体酶,然后发生 透明带反应 和 卵细胞膜反应 阻止多精入卵。
(3)早期胚胎发育过程:③④过程的分裂方式是 有丝分裂 。细胞开始发生分化的时期是 囊胚期 ,该时期分化形成 内细胞团 和 滋养层 。
(4)早期胚胎培养:发育培养液中的“两素”“两酸”分别指 维生素、激素 , 氨基酸、核苷酸 。
2.胚胎工程流程图
图17-17
(1)胚胎移植
①两次使用激素:第一次常用 孕激素 对受、供体进行同期发情处理;第二次用 促性腺激素 对供体做超数排卵处理。
②两次检查:第一次对 收集的胚胎 进行检查;第二次对受体母畜 是否妊娠 进行检查。
(2)胚胎分割:对囊胚的 内细胞团 要进行均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育;取囊胚的 滋养层 做DNA分析性别鉴定。
(3)胚胎干细胞在形态上具有 体积小、细胞核大、核仁明显 的特点,功能上具有 发育的全能性 。胚胎干细胞在 饲养层细胞 上,或在添加 抑制因子 的培养液中,可以只增殖不分化,在培养液中添加 分化诱导因子 可以诱导胚胎干细胞分化。
3.生物技术的安全性和伦理问题
试管婴儿和设计试管婴儿的异同点
图17-18
①设计试管婴儿比试管婴儿多的步骤是 遗传学诊断 ,其中解决不孕夫妇生育问题的是 试管婴儿 技术,治疗白血病的是 设计试管婴儿 技术。
②两者都是 体外 受精,并进行体外早期胚胎培养,都要经过 胚胎移植 。
(建议用时:10分钟)
1.三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究人员利用原生质体融合技术将两者的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前并实现有效成分的工厂化生产,具体操作流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.①需要用纤维素酶和果胶酶处理
B.②需要在无菌水中进行,用物理法或化学法诱导
C.③需要在特定的诱导培养基上进行
D.该技术流程不能体现植物细胞的全能性
【答案】D
【分析】图中三白草和鱼腥草体细胞杂交过程,其中①为去除细胞壁,②为原生质体融合,③脱分化形成愈伤组织,④提取代谢产物。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此过程①即获得三白草和鱼腥草原生质体过程中要利用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁,A正确;
B、②为原生质体融合,②需要在无菌水中进行,用物理法或化学法诱导,B正确;
C、③为脱分化形成愈伤组织,需要在特定的诱导培养基(生长素与细胞分裂素比例适中)上进行,C正确;
D、该技术即植物组织培养技术能将一个杂种细胞发育成一个完整植株,该技术体现了细胞的全能性,D错误;
故选D。
2.我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是( )
A.图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
B.①过程的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞突变为iPS细胞
C.③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合
D.组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
【答案】D
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传;除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术,并未运用重组 DNA技术(基因工程中核心技术),A错误;
B、①过程的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞脱分化为iPS细胞,并未发生突变,B错误;
C、③为动物细胞融合的过程,诱导动物细胞发生融合所用的是灭活的病毒,C错误;
D、结合题图,重构胚中在加入Kdm4d的mRNA和TSA后,发育成克隆鼠,而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶,可以使组蛋白去甲基化,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂,抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,保持组蛋白乙酰化,即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程,D正确。
故选D。
3.2023年,中国科学家成功地在猪胚胎中培育出含有人细胞的肾脏。科学家先利用基因编辑技术获得免疫缺陷猪胚胎,再将经特殊处理的人干细胞注入猪胚胎的特定位置,并将胚胎移入代孕母的子宫内进行培养,最终培育出拥有70%人细胞且功能正常的肾脏。下列叙述正确的是( )
A.人干细胞培养需置于含有95%空气和5%氧气的培养箱中
B.待猪胚胎发育至原肠胚时方可注入人干细胞
C.代孕母需提前注射孕激素等以调整其发情周期
D.上述方法制备的肾脏移植到人体,一定不会发生免疫排斥
【答案】C
【分析】动物细胞培养的气体环境:通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需, CO2主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、人干细胞培养需置于含有95%空气和5%二氧化碳的培养箱中培养,A错误;
B、胚胎移植时应将囊胚或桑葚胚时期的胚胎进行移植,原肠胚时期的胚胎不能用于移植,B错误;
C、代孕母需提前注射孕激素等以调整其发情周期,使其与供体处于同期发情状态,C正确;
D、不同人体细胞的组织相容性抗原不同,若将上述方法制备的肾脏移植到提供干细胞的人体内一般不会发生免疫排斥,但移植到其他人体内可发生免疫排斥,D错误。
故选C。
4.桃是一种经济价值很高的果树。遗传转化是开展桃品种改良的重要途径,为获得遗传转化率高的桃愈伤组织受体体系,某研究团队利用3种不同品系(ZJB、ZSYM、XYL)的桃花药愈伤组织进行了遗传转化实验:先将3种愈伤组织分别接种到含有特定农杆菌的培养液中进行混合培养,一段时间后再分别转移至含有潮霉素的培养基中进行抗性筛选(如图)。下列相关叙述错误的是( )
A.根据实验推测,潮霉素具有抑制愈伤组织生长的作用
B.混合培养时农杆菌的部分DNA可转移到愈伤组织的染色体DNA上
C.利用潮霉素进行筛选的原因是桃愈伤组织自身携带潮霉素抗性基因
D.实验结果说明ZJB品系可作为桃愈伤组织高效遗传转化的受体材料
【答案】C
【分析】农杆菌转化法的基本步骤:①将目的基因插入到T-DNA中获得重组Ti质粒;②将重组Ti质粒导入农杆菌;③利用农杆菌侵染植物细胞,将携带目的基因的T-DNA整合到植物染色体DNA中;④经过植物组培发育成转基因植株。
【详解】A、据图分析,将混合培养一段时间的愈伤组织分别转移至含有潮霉素的培养基中进行培养,愈伤组织体积减小,推测潮霉素具有抑制愈伤组织生长的作用,A正确;
B、将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,在转化的过程含目的基因的农杆菌的部分DNA可以进入愈伤组织的染色体DNA上,B正确;
C、潮霉素抗性基因本来存在于农杆菌细胞中,混合培养时农杆菌的潮霉素抗性基因可能转移到愈伤组织的染色体DNA上,因此部分愈伤组织携带潮霉素抗性基因,从而能在含潮霉素的培养基中生长,C错误;
D、据图分析,利用含有潮霉素的培养基培养一段时间后,在培养基中ZJB品系的愈伤组织生长最佳,说明ZJB品系的愈伤组织获得了农杆菌的潮霉素抗性基因,表明了ZJB遗传转化率高,ZJB品系可作为桃愈伤组织高效遗传转化的受体材料,D正确。
故选C。
5.随着电视剧《狂飙》热播,干眼症被搬上银屏。诱发干眼症最常见的原因就是泪液分泌不足,或者睑板腺分泌的油脂不足,泪液蒸发太快。科学家用诱导多能干细胞(iPS细胞)制成与泪腺相似的立体组织,该成果有望带动对重症干眼症治疗方法和药物的研究。下列说法正确的是( )
A.由于泪腺功能受损,内环境中的泪液分泌不足会导致干眼症
B.诱导iPS细胞形成泪腺相似的组织的过程体现iPS细胞的全能性
C.iPS细胞与胚胎干细胞相比,其优点之一是可以在不需要人类胚胎的情况下获得
D.健康用眼习惯及佩戴隐形眼镜能有效预防干眼症
【答案】C
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞,iPS与ES细胞一样,可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
【详解】A、泪腺分泌的泪液不属于内环境的成分,A错误;
B、iPS可分化为多种细胞,加入分化诱导因子才能获得相应的组织或器官,如可诱导iPS细胞形成泪腺相似的组织,该过程没有体现iPS细胞的全能性,B错误;
C、iPS技术不使用胚胎细胞,只需对体细胞进行操作及适当的培养即可,没有伦理学的问题,还可以避免免疫排斥,iPS细胞可以在不需要人类胚胎的情况下获得,这是其典型优点之一,C正确;
D、健康用眼习惯能有效预防干眼症,但佩戴隐形眼镜则不能预防干眼症,D错误。
故选C。
6.2023年9月7日法新社报道:中国科学家首次成功地在猪胚胎中培育出含有人细胞的肾脏。科学家利用基因编辑技术敲除猪胚胎中肾脏形成所必需的两个基因、从而在胚胎相应位置创造出一个空位并添加人类多能干细胞来填补这个空位,最终培育拥有人细胞且功能正常的肾脏,下列相关叙述错误的是( )
A.敲除猪胚胎中肾脏形成所必需的两个基因引起的变异属于基因突变
B.早期胚胎培养需在CO2培养箱中进行,培养液含有糖类、血清等物质
C.为获得更多胚胎,可通过注射促性腺激素促使母猪超数排卵
D.该研究的突破,为解决器官移植中供体短缺问题带来了曙光
【答案】A
【分析】1、动物细胞培养的气体环境:通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需, CO2主要作用是维持培养液的pH。
2、 动物细胞在体外培养时,培养基中应含有细胞所需细胞进行要的各种营养物质。将细胞所需的营养物质按种类和所需的细胞培将分瓶量严格配制而成的培养基,称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分。
3、超数排卵是指应用外源促性腺激素,诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
【详解】A、基因突变不改变基因的数量,该技术敲除了两个必须基因,造成的变异不属于基因突变,A错误;
B、进行动物细胞培养时,需置于含有95%空气和5%CO2混合气体的培养箱中培养,B正确;
C、超数排卵是指应用外源促性腺激素,诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。为获得更多胚胎,可通过注射促性腺激素促使母猪超数排卵,C正确;
D、在猪体内培养人源化器官,最终是为了将它用于器官移植,以缓解器官短缺的医疗现状。因此该研究的突破,为解决器官移植中供体短缺问题带来了曙光,D正确。
故选A。
(建议用时:30分钟)
一、单选题
1.植物A细胞核中具有耐盐碱基因,植物B细胞质中具有高产基因。研究人员将A、B两种植物的细胞去壁后经处理使细胞质或细胞核失活完成体细胞杂交,获得高产耐盐碱再生植株,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.高产耐盐碱再生植株的获得体现了生物多样性的直接价值
B.选用两种不同颜色的原生质体有利于观察细胞的融合状况
C.只有异源融合形成的细胞才能够经①过程诱导为愈伤组织
D.①②过程所用培养基主要的不同在于②中含有高浓度的钠盐
【答案】D
【来源】天津市和平区耀华中学2023-2024学年高三下学期第二次模拟生物试题
【分析】植物体细胞杂交可以克服植物有性杂交不亲和性、打破物种之间的生殖隔离,操作过程包括:原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。
【详解】A、直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,高产耐盐碱再生植株的获得体现了生物多样性的直接价值,A正确;
B、为了便于观察细胞融合的状况,通常用不同颜色的原生质体进行融合,B正确;
C、A的根细胞细胞质失活,B的叶肉细胞细胞核失活,只有异源融合形成的细胞才能够经①过程(脱分化)诱导为愈伤组织,C正确;
D、①②过程所用培养基都应是含有高浓度的钠盐的选择培养基,目的是筛选耐盐碱再生植株,D错误。
故选D。
2.研究发现三特异性抗体可实现对小鼠多发性骨髓瘤细胞(MM)的选择性杀伤,作用机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.用单克隆抗体技术制备的三种抗体融合可得到三特异性抗体
B.筛选该三特异性抗体时需使用制备三特异性抗体时所使用的3种抗原蛋白
C.三特异性抗体通过T细胞的活化并释放细胞因子提高对MM的杀伤力
D.三特异性抗体与CD28结合抑制T细胞的死亡从而使T细胞维持一定数量
【答案】A
【来源】2024届天津市实验中学高三热身练生物试题
【分析】题图显示,三特异性抗体能结合MM细胞表面抗原CD38,同时结合T淋巴细胞表面受体CD28,抑制T细胞死亡,同时结合T淋巴细胞表面受体TCR,促进T细胞活化产生并释放细胞因子,从而提高机体对MM细胞的杀伤力。
【详解】A、三特异性抗体指的是一种抗体,通过蛋白质工程构建三特异性抗体的基因表达载体,然后获得相应的杂交瘤细胞,最终获得三特异性抗体,不是三种单抗融合而成,A错误;
B、筛选该三特异性抗体,利用抗原-抗体特异性杂交原理,由于三特异性抗体含有三种抗体,故制备该抗体时,需要使用三种抗原蛋白,B正确;
C、从图中看出,三特异性抗体能促进T细胞活化产生并释放细胞因子,细胞因子会促进T淋巴细胞的活化,从而提高机体对MM细胞的杀伤力,C正确;
D、从图中看出,一方面三特异性抗体与T细胞膜上的CD28结合,抑制T细胞死亡,另一方面特异性抗体与T细胞膜上的TCR结合,促进T细胞活化,所以三抗与TCR和CD28结合可保持较高的T细胞数量和活性,D正确。
故选A。
3.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。流程图如下,相关叙述错误的是( )
A.核移植前需将卵母细胞培养到MⅡ期
B.上述过程体现出动物细胞具有全能性
C.获得的组织器官移植给个体B一般不发生免疫排斥反应
D.胚胎干细胞需经过基因的选择性表达才能产生出所需的组织器官
【答案】B
【来源】2024届天津市北辰区高三三模生物试题
【分析】1、“治疗性克隆”将使人胚胎干细胞(简称ES细胞)造福于人类的一种非常重要的途径,治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗。
2、生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆,即用生殖技术制造完整的克隆人,目的是产生一个独立生存的个体,于此相对的是研究性克隆或医学性克隆,指的是产生研究所用的克隆细胞,不产生可独立生存的个体。
【详解】A、核移植前需将卵母细胞培养到MⅡ期,因为该时期的卵母细胞的细胞质中有促进细胞核全能性发挥的物质,A正确;
B、上述过程表示的是治疗性克隆的过程,该过程能体现出动物体细胞核具有全能性,因为以及培育到囊胚阶段,但不能体现动物细胞的全能性,B错误;
C、因为个体B是供核的一方,和克隆的组织器官的细胞核遗传物质相同,因此获得的组织器官移植给个体B一般不发生免疫排斥反应,C正确;
D、细胞分化的结果是能产生各种组织细胞,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此,胚胎干细胞需经过基因的选择性表达才能产生出所需的组织器官,D正确。
故选B。
4.雌性胚胎发育到一定阶段时,其细胞中两条X染色体中的随机一条失活,失活的那个成为沉默的巴氏小体,巴氏小体上的基因不表达,未失活的染色体上的基因可以表达。人体G-6PD蛋白有F和S两种类型,分别由一对等位基因XF和XS编码。将某女性皮肤组织用酶分散成单个细胞后先进行细胞培养,再用单克隆抗体对培养细胞的F和S两种蛋白进行检测,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.细胞培养用的无菌空气要添加5%的CO2以提供碳源
B.细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同
C.该女性基因型为XFXS,3、6、7号细胞中XS基因不表达
D.用来检测F和S两种蛋白的单克隆抗体是由一种杂交瘤细胞产生的
【答案】C
【来源】2024届天津市部分区高三下学期质量调查(二)生物试题
【分析】动物细胞培养所需的气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。动物细胞培养的过程: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、进行动物细胞培养时,CO2培养箱中加入5%的CO2的主要目的是维持培养液的pH,A错误;
B、单克隆培养的细胞,是通过有丝分裂得到的增殖的细胞,故单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7,所含基因相同,表达的基因不相同,B错误;
C、女性体细胞中的两个X染色体,会有一个随机失活。单克隆培养的细胞都来自于原代培养的细胞,其基因型都为XFXS,只不过在细胞1、2、4、5、8、9中含XS基因的染色体具有活性,可以表达出S型G-6PD;而细胞3、6、7中XS基因不能表达,而含XF基因的染色体具有活性,可以表达出F型G-6PD,C正确;
D、由题干可知,原代培养细胞是基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理得到的,但是这些细胞中的两个X染色体,会有一个随机失活,即只能表达出一种G-6PD,只有检测多个原代培养的细胞时,才可以检测出两个条带(两种G-6PD),因此用来检测F和S两种蛋白的单克隆抗体是由两种杂交瘤细胞产生的,D错误。
故选C。
5.通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.过程③④⑥细胞分裂方式相同,培养基中生长素与细胞分裂素比例也相同
B.过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
C.植株丁还可以直接用低温或秋水仙素处理愈伤组织后培养获得
D.过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,该过程体现了植物细胞的全能性
【答案】C
【来源】2024届天津市耀华中学高三下学期第一次模拟考试生物试卷
【分析】据图分析,过程①为接种外植体,②为诱导脱分化形成愈伤组织,③为诱导再分化,④为诱变育种,⑤为植物体细胞杂交。
【详解】A、过程③④⑥的分裂方式都是有丝分裂,生长素/细胞分裂素的值高时,利于生根,该值低时利于生芽,③④⑥培养基中生长素与细胞分裂素比例不同,A错误;
B、过程④常用射线或化学物质处理的是愈伤组织,经筛选,并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙,B错误;
C、植株丁是原生质体诱导融合后得到的,还可以直接用低温或秋水仙素处理愈伤组织经诱导加倍后培养获得,C正确;
D、过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得,应将愈伤组织细胞悬浮培养,该过程没有得到完整植株或其它各种细胞,不能体现植物细胞的全能性,D错误。
故选C。
6.2023年9月20日,全球第二例转基因猪的心脏成功移植到人体。该转基因猪是通过成纤维细胞克隆培养的,体内10多个基因经过了编辑。下列相关叙述正确的是( )
A.利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内抗原决定基因
B.常用显微操作法去除由核膜包被的猪卵母细胞的细胞核
C.给代孕母猪注射免疫抑制剂阻止T细胞增殖,以利于代孕母猪接受胚胎
D.由于种间差异无需担心供体携带的病毒基因
【答案】A
【来源】2024届天津市河东区高三下学期一模考试生物试题
【分析】克隆动物是先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中,利用微电流刺激等使两者融合为一体,然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎,当胚胎发育到一定程度后,再被植入动物子宫中使动物怀孕,便可产下与提供细胞核者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造,那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。
【详解】A.利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内,引起人体免疫排斥有关的基因,避免移植出现免疫排斥, A 正确;
B.常用显微操作法去除处于减数分裂II中期卵母细胞的“细胞核”,其实是纺锤体-染色体复合物,并没有核膜包被,B错误;
C.胚胎移植过程中需对供、受体进行同期发情处理,处理后的受体对移入的胚胎基本上不发生免疫排斥反应,所以不需要阻止T细胞的增殖,C错误;
D.虽然存在种间差异,但由于都是哺乳动物,携带的病毒可能发生交叉感染,因此需要清除供体携带的病毒基因,D错误。
故答案为:A。
7.CD226和TIGIT是表达于T细胞、NK细胞等淋巴细胞表面的分子,可竞争性结合抗原呈递细胞(APC)表面的CD155分子,从而分别活化和抑制相关淋巴细胞,CD155与TIGIT的亲和力高于CD226。研究表明,CD155分子也在多种肿瘤细胞上过量表达,若肿瘤细胞上的CD155分子丢失,则能通过肿瘤内在机制减少肿瘤的生长。下列说法错误的是( )
A.APC包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞等,可以特异性摄取、加工处理抗原
B.正常情况下,TIGIT发挥作用有利于防止机体自身免疫病的发生
C.CD155分子在肿瘤细胞中的过量表达既有促进肿瘤生长的作用,又有帮助肿瘤细胞逃避免疫监视的作用
D.增强CD226的表达及研发使用TIGIT单克隆抗体,均可为肿瘤治疗提供新的思路
【答案】A
【来源】天津市红桥区2023-2024学年高三下学期第一次模拟考试生物试题
【分析】体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
【详解】A、APC包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞等,巨噬细胞摄取、加工处理抗原时没有特异性,A错误;
B、TIGIT可与抗原呈递细胞表面的CD155分子结合,能抑制相关淋巴细胞,从而抑制自身免疫病的发生,TIGIT发挥作用有利于防止机体自身免疫病的发生,B正确;
C、CD155分子在多种肿瘤细胞上过量表达,若肿瘤细胞上CD155分子的丢失,能通过肿瘤内在机制减少肿瘤的生长。据此推断,CD155分子在肿瘤细胞中的过量表达有促进肿瘤生长的作用,同时帮助肿瘤细胞逃避免疫监视的作用,C正确;
D、增强CD226的表达,则TIGIT不能与CD155特异性结合,以及研发使用TIGIT单克隆抗体,均可为肿瘤治疗提供新的思路,D正确。
故选A。
8.据悉多基因编辑猪皮移植手术已获成功,下列叙述错误的是( )
A.为防止免疫排斥反应,应该把患者的抗体基因进行删除
B.皮肤在人体的免疫中发挥重要作用,它属于人体免疫的第一道防线
C.器官移植中的免疫排斥反应既有细胞免疫也有体液免疫
D.更多的人加入到自愿捐献器官行列中,有助于缓解供体器官的短缺
【答案】A
【来源】2024届天津市北辰区高三三模生物试题
【分析】免疫排斥是机体对移植物(异体细胞、组织或器官)通过特异性免疫应答使其破坏的过程。一般是指移植术后,受者可识别移植物抗原并产生应答,移植物中免疫细胞也可识别受者抗原组织并产生应答。
【详解】A、为防止免疫排斥反应,应该把猪器官上的抗原基因敲除,A错误;
B、皮肤在人体的免疫中发挥重要作用,属于物理屏障,它属于人体免疫的第一道防线,B正确;
C、器官移植中的免疫排斥反应既有细胞免疫也有体液免疫,其主要是细胞免疫,C正确;
D、器官移植是将异体器官转移到受体中,更多的人加入到自愿捐献器官行列中,有助于缓解供体器官的短缺,D正确。
故选A。
9.单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示研究。请据图分析,下列说法正确的是( )
A.为提高胚胎利用率,可采用体外受精等无性繁殖技术
B.为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射适量的促性腺激素
C.胚胎移植后,胚胎进一步扩大导致囊胚腔破裂的过程称为孵化
D.若①表示体外受精,可利用B野化单峰骆驼的获能精子与处于MI期的初级卵母细胞完成受精作用
【答案】B
【来源】天津市河西区2023-2024学年高三二模考试生物试题
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
【详解】A、体外受精的过程属于有性生殖,A错误;
B、促性腺激素是作用于性腺细胞的激素,属于促进性激素生成,为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射促性腺激素,B正确;
C、孵化是指胚胎从透明带中伸展出来的过程,不是囊胚腔破裂的过程,C错误;
D、若①表示体外受精,可利用B野化单峰骆驼的获能精子与处于MⅡ期的初级卵母细胞完成受精作用,D错误。
故选B。
10.下列化学试剂在实验中具有相同作用的是( )
A.酒精在“微生物培养”和“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用
B.盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用
C.聚乙二醇在“制备杂交瘤细胞”和“植物体细胞杂交”中的作用
D.NaOH在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
【答案】C
【来源】天津市南开中学2023—2024学年高三下学期5月模拟生物试题
【分析】1、酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素;果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒;DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。
2、斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
【详解】A、酒精在“微生物培养”的作用是消毒,而在“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用是溶解色素,A不符合题意;
B、盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”的作用是对组织进行解离,而在“探究pH对酶的活性”中的作用是调节pH值,B不符合题意;
C、聚乙二醇在“制备杂交瘤细胞”和“植物体细胞杂交”中的作用都是诱导细胞融合,C符合题意;
D、NaOH在“检测生物组织中的还原糖”的作用是与硫酸铜反应生成Cu(OH)2,而在“检测生物组织中的蛋白质”中的作用是用于形成碱性条件,D不符合题意。
故选C。
11.动物细胞培养时,容易出现凋亡现象。为研究物质Y和E是否能阻断细胞凋亡,利用物质Y和E处理传代培养的细胞,检测某种促进凋亡的蛋白C和内参蛋白G的含量,结果如图。下列叙述不正确的是( )
A.该实验的自变量是蛋白C和蛋白G的含量
B.E能阻断细胞凋亡的信号通路
C.接触抑制是细胞需传代培养的原因之一
D.实验还需检测各处理组细胞的存活率
【答案】A
【来源】2024届天津市十二区重点学校高三二模生物试题
【分析】分析题图,物质Y处理传代培养后的细胞中含有蛋白C和蛋白G,蛋白C可以促进凋亡,所以Y不能明显阻断细胞凋亡的信号通路;物质E处理传代培养后的细胞中不含蛋白C,但实验还需检测各处理组细胞的存活率,才能更好的分析物质Y和E是否能阻断细胞凋亡。
【详解】A、由题意可知,蛋白C和蛋白G的含量是该实验的因变量,A错误;
B、根据题干可知,物质E处理传代培养后的细胞中不含有蛋白C,而蛋白C可以促进凋亡,所以E能明显阻断细胞凋亡的信号通路,B正确;
C、接触抑制是细胞需传代培养的原因,因为正常细胞具有接触抑制,如果不分瓶培养,就会导致细胞停止分裂,最终衰老死亡,C正确;
D、实验还需检测各处理组细胞的存活率,才能更好的分析物质Y和E是否能阻断细胞凋亡,D正确。
故选A。
12.科研人员欲将百脉根(2n=12,可合成单宁)的细胞和紫花苜蓿(2n=32)的细胞进行融合、培养,以获得可合成单宁的紫花苜蓿新品种。若只考虑细胞的两两融合,下列说法正确的是( )
A.目的细胞在细胞分裂过程中最多可以含有88条染色体
B.促进两种细胞融合通常在低渗溶液中采用PEG融合法诱导
C.该过程在有光照的条件下进行,培养基中无需添加有机物成分
D.紫花苜蓿新品种可合成单宁,说明百脉根和紫花苜蓿不存在生殖隔离
【答案】A
【来源】天津市河西区2023-2024学年高三二模考试生物试题
【分析】植物体细胞杂交是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁,未脱壁的两个细胞是很难融合的,植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合,所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
【详解】A、百脉根有12条染色体,紫花苜蓿有32条染色体,所以融合的细胞有44条染色体,在有丝分裂后期,染色体数目加倍,所以最多有88条染色体,A正确;
B、进两种细胞融合不能再低渗溶液中进行,原生质体会吸水涨破,B错误;
C、过程可以在无光照的条件下进行,培养基中需添加有机物成分,C错误;
D、百脉根和紫花苜蓿不能在自然条件下交配并产生可育后代,所以存在生殖隔离,D错误
故选A
阅读下面的材料,完成问题。
利用基因工程对动植物的遗传物质进行改造,可制作动植物生物反应器,在药物蛋白,疫苗等的生产上有着广泛的应用,我国在这方面也取得重大进展
材料一:动物生物反应器的研究开发重点是动物乳腺反应器和动物血液反应器。我国“动物乳腺生物反应器”研究取得重要成果,7只含有人生长激素基因的兔子在深圳培育成功,还有一批已接受转基因胚胎移植的牛和羊等待最后检测。
材料二:我国对植物生物反应器研究的成果有:
成果1将乙型肝炎病毒包膜的蛋白基因导入马铃薯和番茄中,获得了高效表达该外源基因的工程植株。
成果2已将产毒素大肠杆菌热敏毒素b亚基及定居因子CS6B抗原蛋白基因导入马铃薯中,获得了高效表达重组抗原蛋白的转基因马铃薯植株。
成果3已成功地在烟草叶片中大量表达出与TMV外壳蛋白融合的多个口蹄疫病毒表面抗原小肽,并成功从烟草叶肉细胞中提取了该物质。
成果4建立了农杆菌介导的胡萝卜转化系统,已在胡萝卜中表达出了霍乱毒素b亚单位(CTB)。
13.下列关于动植物生物反应器的描述正确的是( )
A.7只含有人生长激素基因的兔子所含目的基因和人体内的生长激素基因的启动子相同
B.动物血液反应器和动物乳腺反应器相比的优点是没有性别和年龄的限制
C.制作动物乳腺生物反应器需要利用显微注射法把目的基因导入雌牛的乳腺细胞中
D.农杆菌介导的胡萝卜转化系统中,农杆菌的Ti质粒进入受体细胞完成转化
14.利用动植物生物反应器生产疫苗、药物蛋白等产品是一个复杂的过程,下面分析正确的是( )
A.通过植物生物反应器生产的乙型肝炎病毒包膜的蛋白、CTB等物质属于单克隆抗体
B.利用动植物生物反应器生产多肽、蛋白质都一定需核糖体、内质网和高尔基体的参与
C.由上述材料可大致推测出不同生物共用一套遗传密码
D.利用转基因马铃薯的块茎进行繁殖,后代会发生性状分离
【答案】13.B 14.C
【来源】天津市塘沽一中2020-2021学年高三第二次月考生物试题
【分析】根据题意分析可知:要培育作为“生物反应器”的动物,产生许多珍贵的医用蛋白,说明需要根据人们的意愿进行定向改造,因而需要用到基因工程技术;获得的重组DNA需要用显微注射法导入受精卵;经动物细胞培养形成早期胚胎,再进行胚胎移植,以获得具有“生物反应器”的动物。
【详解】1、A、7只含有人生长激素基因的兔子所含目的基因的启动子是由质粒提供的,和人体内的生长激素基因的启动子不同,A错误;
B、动物血液反应器和动物乳腺反应器相比,动物血液反应器没有性别和年龄的限制,B正确;
C、制作动物乳腺生物反应器需要利用显微注射法把目的基因导入受精卵中,定位表达于动物乳腺,C错误;
D、农杆菌介导的胡萝卜转化系统中,农杆菌的T-DNA进入受体细胞完成转化,D错误。
故选B。
2、A、通过植物生物反应器生产的乙型肝炎病毒包膜的蛋白、CTB等物质不属于单克隆抗体,A错误;
B、利用动植物生物反应器生产多肽、蛋白质等不一定是分泌蛋白,都一定需要核糖体,但不一定需要内质网和高尔基体的参与,B错误;
C、由上述材料可知,不同生物的基因可以在其他生物体内表达,大致推测出不同生物共用一套遗传密码,C正确;
D、利用转基因马铃薯的块茎进行繁殖,属于无性繁殖,后代不会发生性状分离,D错误。
故选C。
阅读下列材料,完成下面小题:
地钱(MarchantiaplymrphaL。)是一种苔藓植物,其生活史有世代交替现象(2n和n代表染色体数),会经历孢子体和配子体两种不同的植物体形态。
15.地钱具有重要的药用价值,若要快速人工繁育,可用的方法及原理是( )
A.植物组织培养、植物细胞全能性
B.植物组织培养、植物细胞核全能性
C.植物体细胞杂交、植物细胞全能性
D.植物体细胞杂交、植物细胞核全能性
16.地钱的孢子体可以分为胞蒴、蒴柄、蒴足三部分,若比较这三部分结构细胞中的核酸,分析合理的是( )
A.DNA完全相同,RNA也完全相同
B.DNA完全相同,RNA不完全相同
C.DNA不完全相同,RNA完全相同
D.DNA不完全相同,RNA也不完全相同
17.生理过程I、II共同维持地钱染色体数目的恒定,其中生理过程I称为受精作用;从受精卵到孢子体的发育过程所进行的细胞分裂与生理过程II相比,共同特征是( )
①需进行DNA复制 ②细胞分裂次数等于DNA复制次数③可发生基因突变④可发生基因重组
A.①③B.①④C.②③D.②④
【答案】15.A 16.B 17.A
【来源】2023届天津市和平区高三第三次教学质量调查生物试题
【分析】基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
15.要想快速人工繁殖,可采用植物组织培养的方法,其原理是利用植物细胞的全能性,即原理为植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息,从而具备发育成完整植株的遗传能力。
故选A。
16.同一个个体的各个细胞都是由同一受精卵发育而来的,故同一个个体的各个细胞内的DNA完全相同;RNA是以DNA为模板转录产生的,细胞各处基因的表达不同,产生的RNA也不完全相同。因此胞蒴、蒴柄、蒴足三部分的DNA完全相同,RNA不完全相同。
故选B。
17.①③、生理过程II进行的是减数分裂,从受精卵到孢子体的发育过程所进行的细胞分裂与减数分裂都需要进行DNA复制,发生在间期,DNA复制时可发生基因突变,①③符合题意;
②、从受精卵到孢子体的发育过程所进行的细胞分裂DNA复制一次,细胞也分裂一次,而过程II(减数分裂)DNA复制一次,细胞分裂两次,②不符合题意;
④从受精卵到孢子体的发育过程所进行的细胞分裂不发生基因重组,而减数第一次分裂的前期和后期可发生基因重组,④不符合题意。
故选A。
二、非选择题
18.阅读下列资料,回答相关问题。
紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物,1963年美国化学家沃尔和瓦尼等首先从太平洋紫杉树皮中提取。1979年,纽约的分子药理学家霍尔维茨发现紫杉醇的抗癌机理:紫杉醇能和微管蛋白聚合体相互作用,促进微管聚合并使之稳定,从而阻碍了肿瘤细胞的分裂,直至死亡。该药于1990年进入Ⅲ期临床试验,1992年年底被批准上市,用于治疗对常规化疗无效的卵巢癌和乳腺癌。研究发现,紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。1995年,我国成为第二个生产紫杉醇及注射液的国家。
最初,用于研究和临床试验的紫杉醇都是从短叶红豆杉树皮中提取的。从36棵60年树龄的大树的树皮中才能提取到大约1g紫杉醇,可治疗一个癌症患者。红豆杉树生长速度较慢,直径20cm的树需生长10年,而目前紫杉醇的年需要量达500kg。红豆杉属植物共有11个种,在我国主要分布于云南、四川、西藏和东北等地,目前已有不少地方进行人工栽培,不过,播种育苗和扦插繁殖虽能在一定程度上缓解矛盾,但也不能从根本上解决问题。通过图中所示的方法来生产紫杉醇及其合成前体物是扩大紫杉醇来源的一条重要途径,已引起国内外学者的广泛关注,并有不少成功的报道。
离体培养的红豆杉细胞生产紫杉醇能否实现工业化,关键是要提高培养物产量和紫杉醇含量,这是一项十分艰巨的任务。
(1)紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定,阻碍了 的形成,从而阻碍肿瘤细胞的分裂,直至死亡。图中所示生产紫杉醇的过程中,主要利用了 和 技术。
(2)将接种了外植体的培养瓶置于适宜环境中培养,图中①过程 (需要/不需要)光照,形成愈伤组织后, (需要/不需要)进行再分化培养成植物体。培养过程中主要添加 和 等植物激素,并通过调整植物激素的比例,调控培育过程。
(3)②过程需要用到去除细胞壁的酶是 ,细胞悬浮培养时震荡的目的是 。
(4)写出一个利用文中新技术获取紫杉醇的意义: 。
【答案】(1) 纺锤体 植物组织培养技术 植物细胞培养
(2) 不需要 不需要 生长素 细胞分裂素
(3) 纤维素酶和果胶酶 使细胞充分地接触氧气和养料
(4)提高紫杉醇的产量,保护红豆杉物种资源
【来源】生物(天津卷02)-2024年高考押题预测卷
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。题图分析,图中过程①为脱分化形成愈伤组织的过程,②过程是经过处理获得单细胞悬液的过程。
【详解】(1)紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定,阻碍了纺锤体(丝)的形成,从而阻碍肿瘤细胞的分裂过程,使细胞增殖无法完成,直至死亡。结合图示可知,生产紫杉醇的过程并没有培养到幼苗阶段,而是获得植物单个细胞进行培养获得代谢产品,因此图中生产紫杉醇的过程中,主要利用了植物组织培养技术和植物细胞培养技术。
(2)将接种了外植体的培养瓶置于适宜环境中培养,图中①过程为脱分化过程,不需要光照,形成愈伤组织后,也不需要进行再分化培养成植物体,只需要通过适当处理获得单细胞悬液即可。培养过程中主要添加生长素和细胞分裂素等植物激素,并通过调整植物激素的比例调控细胞分化的方向,调控培育过程。
(3)植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,据此可推测②过程需要用到去除细胞壁的酶是纤维素酶和果胶酶,细胞悬浮培养时不断振荡的目的是使细胞充分地接触氧气和养料,从而能大量增殖,获得较多的代谢产品。
(4)利用图中程序大量培养植物细胞,提取紫杉醇,可提高紫杉醇的产量,同时无需砍伐红豆杉,保护了红豆杉物种资源。
19.油菜是重要的经济作物,但容易受病菌感染。根肿菌是常见的油菜病原菌。研究发现有些油菜品种具有两对独立遗传的根肿菌抗性基因。为研究抗性基因的遗传规律,以抗性植株和易感植株作为亲本进行杂交,结果如表所示。
(1)若用A/a、B/b表示这两对基因,据表可推测,F2中易感植株的基因型共有 种。抗根肿菌油菜的基因型可表示为 。
(2)根肿菌的种类繁多,为鉴定油菜品种感染的根肿菌类别,应从感病植物根部提取菌样制成悬液,稀释菌液, 。
药用植物板蓝根(2n=14)具有抗病毒及抗菌等作用,某课题组将“华双3号”油菜(2n=38)与板蓝根进行体细胞融合,以期培育获得抗病菌的油菜杂交种。该课题组获得的多个体细胞杂交种中,部分品种体细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示。
(3)在“杂交种”的育种过程中,需要 。(以编号进行排序)
①更换不同激素配比的培养基,诱导形成根或芽
②利用纤维素酶制备油菜和板蓝根的原生质体
③诱导原生质体形成愈伤组织
④添加促融剂促进细胞融合
(4)如表所示杂交种AS1在减数第一次分裂后期时,有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24,造成这一现象的可能原因是 。
(5)若要将获得的AS1、AS6和AS7等体细胞杂交种作为有性杂交的亲本,更适合选择AS1,理由是 ,这样可以保证亲子代遗传性状的稳定。
【答案】(1) 8 aabb
(2)涂布在固体培养基中,对单个菌落进行鉴定
(3)②④③①
(4)后期Ⅰ部分同源染色体未分离
(5)AS1体细胞中染色体确定为52条,且后期I时细胞两极染色体数目比26:26的占比大,这样可以保证亲子代遗传性状的稳定
【来源】天津市和平区2023-2024学年高三下学期第二次质量调查生物试卷
【分析】1、植物体细胞杂交是指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、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两类:物理法和化学法,物理法包括电融合法、离心法;化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca+——高PH融合法等。
3、植物体细胞杂交的一般步骤是:①先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体;②人工诱导原生质体融合;③融合后的杂种细胞再经过诱导脱分化形成愈伤组织;④通过植物组织培养发育成完整的杂种植株。
【详解】(1)以抗性植株和易感植株作为亲本进行杂交,子一代几乎全部个体均为易感,子二代易感:抗根肿菌=15:1,属于9:3:3:1的变式,且该性状是由两对独立遗传的基因控制的,满足自由组合定律,因此抗根肿菌的基因型为aabb,其它8种基因型均为易感。
(2)为鉴定油菜品种感染的根肿菌类别首先是从感病植物根部提取菌样制成悬液,然后释菌液,涂布在固体培养基中,最后对单个菌落进行鉴定。
(3)植物体细胞杂交的一般步骤是:①先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体;②人工诱导原生质体融合;③融合后的杂种细胞再经过诱导脱分化形成愈伤组织;④通过植物组织培养发育成完整的杂种植株,因此正确的排序是②④③①。
(4)后期Ⅰ同源染色体分离,移向两极的染色体数量正常情况下是相同的,但此时有10.6%的细胞两极染色体数目比为28:24,原因可能是后期Ⅰ部分同源染色体未分离。
(5)作为有性杂交的亲本,更适合选择AS1,原因是AS1体细胞中染色体确定为52条,且后期I时细胞两极染色体数目比26:26的占比大,这样可以保证亲子代遗传性状的稳定。
20.现代生物科技不断发展,在治疗癌症等重大疾病方面发挥着越来越重要的作用。下图是能同时识别抗原A、B的双特异性单克隆抗体的结构图解和部分制备过程,请回答下列问题:
(1)制备单克隆抗体依赖的生物学技术有动物细胞培养技术和 技术。
(2)生产单克隆抗体一般不宜直接培养免疫过的B淋巴细胞,主要原因是 ;最终筛选获得的单克隆杂交-杂交瘤细胞的特点是 。
(3)抗体的结构类似Y字形,由两条重链和两条轻链组成,Y字形结构的顶端为抗原结合部位(可变)。这些肽链在 合成后,经内质网、高尔基体等细胞器加工、连接形成有活性的抗体。
(4)图中的单克隆杂交瘤细胞与脾脏细胞的融合细胞需要经过多次的检测和筛选才能得到少量的能产生双特异性单克隆抗体的杂交瘤细胞。根据题中信息,简述可能的原因: 。
A.部分融合细胞丢失了与抗体合成有关的染色体
B.不同的多肽链组合可以形成的抗体类型较多
C.发生基因突变
D.细胞没有融合
【答案】(1)动物细胞融合
(2) B淋巴细胞不能无限增殖 既能迅速大量增殖,又能产生专一的抗体
(3)核糖体
(4)AB
【来源】2023届天津市部分区高三质量调查(二)生物试题
【分析】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;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】(1)制备单克隆抗体依赖的生物学技术有动物细胞培养技术(培养骨髓瘤细胞和B细胞)和动物细胞融合技术(诱导骨髓瘤细胞和B细胞融合)。
(2)由于B淋巴细胞属于体细胞,不能无限增殖,故生产单克隆抗体一般不宜直接培养兔疫过的B淋巴细胞;最终筛选获得的单克隆杂交—杂交瘤细胞是经过选择培养基和多孔培养板获得的,该类细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一(双特异性)的抗体。
(3)抗体的本质是分泌蛋白,蛋白质的合成场所是核糖体,在核糖体合成后,还需经内质网、高尔基体等细胞器加工、连接,才能形成有活性的抗体。
(4)A、动物细胞融合时,由于基因间的相互作用,可能会发生染色体的随机丢失,丢失了与抗体合成有关的染色体,A正确;
B、由于B细胞的类型有多种,一种B细胞只能分泌一种抗体,不同的多肽链组合可以形成的抗体类型较多,故需要经过多次筛选,B正确;
C、基因突变具有低频性,在杂交瘤的筛选中因基因突变导致需要多次筛选的概率较低,C错误;
D、分析题意可知,题意是分析融合细胞需要筛选的原因,故细胞没有融合不符合题意,D错误。
故选AB。
三年考情分析
2025命题预测
2023天津卷T7 动物体细胞核移植技术和克隆 胚胎移植技术
试题情境以下列几种居多:以单克隆抗体为情境考查细胞工程。以胚胎移植为情境考查胚胎工程。
生物技术与工程因其科技前沿性,多以实验过程和结果分析的新情境呈现。新情境呈现方式多样,有坐标曲线,有图表,还有流程图及文字介绍,这些新情境类题目一般具有很高的“陌生度”,大量的专业术语和未知的新技术、新流程介绍,往往让学生不知所措。应对此类考题,首先需要从生物学视角获取关键信息,再有效整合头脑中已有的必备知识,对实验过程中出现的问题和结果进行分析和推理。生物技术与工程方面的考题,可以很好地考查考生在新情境下获取信息的理解能能力、解决问题能力、实验探究能力和创新能力
生长素与细胞分裂素的比值
作用效果
比值高
促进 根 分化
比值低
促进 芽 分化
比值适中
促进愈伤组织形成
子代
表型数量(株)
预期比值
易感
抗根肿菌
F1
91
1
F2
436
31
15:1
杂交种
体细胞染色体数
减数第一次分裂后期时细胞两极染色体数目比的占比(%)
26:26
28:24
23:29
27:25
其它
AS1
52
63.4
10.6
7.2
14.8
0.0
AS6
52~62
32.3
9.6
8.2
11.0
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AS7
52~58
40.3
9.6
7.2
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