2023届高考生物二轮复习细胞工程作业（广东版）含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习细胞工程作业（广东版）含答案，共27页。
专题27　细胞工程
高频考点
考点1　植物细胞工程
该考点基础层级训练内容主要包括植物细胞工程的基本技术,如植物组织培养和植物体细胞杂交,以及植物细胞工程应用的特点,重难层级训练内容主要包括植物细胞工程的实例分析。
基础
1.(2021福建,11,2分)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　
2.(2019江苏,20,2分)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图。下列叙述正确的是(　　)

A.过程①获得的原生质体需悬浮在30%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保持细胞的全能性
答案　D　
重难
3.(2021北京,7,2分)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　
4.(2019北京理综,4,6分)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述,错误的是(　　)
A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定
C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株
D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
答案　D　
5.(2022江门一模,22)花椰菜(2n=18)对黑腐病无抗性,黑芥(2n=16)为花椰菜近缘野生种,对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线(UV)照射处理的黑芥叶肉原生质体和花椰菜种子下胚轴原生质体融合,获得了抗黑腐病的杂合新植株。
请回答下列问题:
(1)用　　　　　　酶处理可以获得有活力的原生质体。原生质体融合诱导过程常用的化学物质是　　　　　　。 
(2)已知供体黑芥叶肉原生质体在UV处理前后形态上没有明显的区别,但是在和下胚轴原生质体融合时较易破碎。在培养3天之内,用显微镜观察细胞中是否存在　　　　　　(细胞器),作为早期鉴别杂合细胞的标志,初步筛选出融合细胞。融合细胞依次经过　　　　　　　　　　　　　　　　　三个过程才能获得新植株。 
(3)对双亲和部分杂合新植株的染色体计数,结果如表所示。
植株
花椰菜
黑芥
杂合新
植株甲
杂合新
植株乙
杂合新
植株丙
染色体
数/条
18
16
58
34
19
根据表中数据,解释杂合新植株甲染色体数目的可能形成原因:　　　　　　。 
答案　(1)纤维素酶和果胶酶　聚乙二醇　(2)叶绿体　细胞壁再生、脱分化、再分化　(3)杂合新植株甲发生了两个以上的细胞融合,同时细胞发生了染色体丢失
6.[2021浙江1月选考,29(二),8分]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(限制性内切核酸酶)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　 (1)遗传(或基因)　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
7.[2020浙江7月选考,29(二),9分]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)。 
答案　 (1)抗性基因　(2)全能性表达充分　显微注射　(3)短　脱分化　(4)生长素　根的分生组织　B
8.(2019全国Ⅲ,38,15分)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。

回答下列问题。
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有　　　　　　　　。 
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的　　　过程,最终可形成试管苗。 
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是　　　　　　　　　　　。 
(5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的　　　,这种繁殖方式属于　　　繁殖。 
答案　(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因)　(2)形成层容易诱导形成愈伤组织　(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同　分化(或答:再分化)　(4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用　(5)遗传特性　无性
9.(2017海南,31,15分)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题:
(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到　　　　　。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是　　　(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。 
(3)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是　　　　　　　　　。A中的愈伤组织是叶肉细胞经
　　　形成的。 

(4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉,可用组织培养方法繁殖,在培养时,　　　(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,在一定条件下能发育成完整的植株　(2)葡萄糖、果糖　具有完整的细胞核　(3)细胞分裂素、生长素　脱分化　(4)不能　对杂合体的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株
考点2　动物细胞工程
该考点基础层级训练内容主要包括动物细胞工程的基本技术,如动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体技术等,重难层级训练内容主要包括单克隆抗体制备过程的分析,动物细胞核移植的分析,以及与基因工程、胚胎工程的综合考查。
基础
1.(2022湖北,7,2分)某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究,结果发现其培养的原代神经元生长缓慢,其原因不可能的是(　　)
A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织
B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封
C.血清经过高温处理后加入培养基
D.所使用的培养基呈弱酸性
答案　A　
2.(2021浙江1月选考,18,2分)如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　
3.(2020天津,1,4分)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　
4.(2018江苏,22,3分)(多选)如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是(　　)

A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去分化再诱导融合
B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现
C.c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关
D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
答案　BC　
重难
5.(2020海南,16,3分)将人细胞与小鼠细胞融合得到的人-鼠杂种细胞进行长期培养,杂种细胞随机丢失一部分人的染色体后,染色体数目会保持稳定。选取三种杂种细胞,对编码人的芳烃羟化酶(AHH)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的基因进行染色体定位研究,结果如表(“+”表示有,“-”表示无)。
杂种
细胞
人的染色体
AHH
PGK
2号
11号
17号
X
甲
-
+
-
+
-
+
乙
+
+
-
-
+
-
丙
-
+
+
+
-
+
下列有关叙述错误的是(　　)
A.聚乙二醇可诱导人细胞与小鼠细胞融合
B.培养杂种细胞时,通常需在培养液中添加一定量的抗生素
C.编码AHH的基因在11号染色体上
D.编码PGK的基因在X染色体上
答案　C　
6.(2022梅州质检,22改编)德尔塔变异株是目前新冠肺炎传播的一种变异株,中国研究员团队最新发现针对德尔塔变异株有效的单克隆抗体,为治疗新冠带来新希望。如图是单克隆抗体制备流程示意图,回答下列问题:

(1)用灭活新冠病毒给小鼠进行免疫处理时,需要注射2~4次的目的是　　　　。 
(2)图中的促融剂(化学试剂)为　　　　。淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的原理是细胞膜具有　　　　。 
(3)细胞融合完成后,只考虑两两融合,融合体系中有　　　　种杂交细胞。能在HAT培养基上正常生长的细胞的特点是　　　　。将获得的上述细胞在多孔培养板上培养,再进行阳性检测。 
答案　(1)为了获得更多能够分泌抗新冠病毒抗体的B淋巴细胞　(2)聚乙二醇(PEG)　(一定的)流动性　(3)3　既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体
7.(2022梅州二模,22)科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如图),请结合图示回答下列问题:

(1)通常用幼龄或早期胚胎进行动物细胞培养,原因是　　　　　　;在进行细胞培养时,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理,形成单个细胞,这个过程中可利用　　　
　　　　　　　　酶处理。 
(2)在对转基因奶牛细胞进行性别鉴定时最有效的方法是SRY-PCR法,该方法用牛Y染色体上的性别决定基因SRY作为特异性探针来检测PCR扩增产物,检测方法为　　　　　　技术,此过程需要设计引物,引物的作用是　　　　　　。 
(3)将重组细胞在培养液中培养成的重构胚移入受体母牛后,该母牛生出的犊牛与供体奶牛相比并不是100%的复制,原因可能是　　　　　　。 
(4)上述转基因奶牛的克隆成功,说明了动物　　　　　　具有全能性。 
答案　(1)细胞分裂能力强　胰蛋白酶或胶原蛋白　(2)DNA分子杂交　为耐高温的DNA聚合酶提供结合位点　(3)生物性状受细胞核基因和细胞质基因的共同控制;生物的性状还受环境因素的影响　(4)体细胞的细胞核

考点3　胚胎工程
该考点基础层级训练内容主要是胚胎工程的理论基础和胚胎工程的基本技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割,重难层级训练内容主要是围绕胚胎工程的实例,同时结合基因工程和细胞工程。
基础
1.(2020山东,14,2分)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　
2.(2020浙江1月选考,17,2分)下列关于利用胚胎工程培育优质奶牛的叙述,正确的是(　　)
A.从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可进入卵子内
B.在体外完成受精的受精卵,将其植入子宫即可完成着床
C.随着卵裂的进行,卵裂球细胞的体积变小,卵裂球的体积和有机物总量显著增加
D.在含有经辐射处理的胚胎成纤维细胞的培养体系中,胚胎干细胞不易发生分化
答案　D　
3.(2018江苏,10,2分)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是(　　)
A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理
B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植
C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D.利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高
答案　A　
重难
4.(2022全国甲,38,15分)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)低温冷冻保存(-196 ℃液氮中保存)　精子不能直接与卵子受精,必须经获能处理后才能获得受精能力　肝素、Ca2+载体　MⅡ期　(2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸　(3)对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情;取保存的囊胚,用分割针处理获得滋养层细胞,对其进行DNA分析和性别鉴定,获得状态良好的雄性囊胚;将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内
5.(2020全国Ⅲ,38,15分)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。

回答下列问题:
(1)步骤①中需要使用的工具酶有　　　　　　　　　　　　　　。步骤②和③所代表的操作分别是　　　　　和　　　　　。步骤④称为　　　　　　。 
(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的　　
　　　　　　(答出2点即可)的限制。 
(3)一般来说,在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息　　　　(填“相同”或“不同”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)从上述流程可知,制备生物反应器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技术有　　
　　　　　　　　　　(答出2点即可)。 
答案　 (1)限制性核酸内切酶(限制性内切核酸酶)、DNA连接酶　显微注射　体外培养　胚胎移植　
(2)性别、年龄　(3)相同　两种上皮细胞都是体细胞,且来源于同一个受精卵　(4)体外受精、胚胎移植
6.(2022肇庆二模,22)布朗瑞士奶牛的泌乳期长,产奶量高。某科技公司进行了布朗瑞士奶牛的冻胚移植,以本地母牛为受体。如图为该公司培育的过程示意图。请回答下列相关问题:

(1)图中①过程常用　　　　激素促进布朗瑞士奶牛超数排卵。若采用人工授精,采集的精子要经过　　　　过程才能与处于　　　　期的卵子结合形成受精卵,然后将受精卵移入发育培养液中,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)若布朗瑞士奶牛与布朗瑞士公牛自然交配,配种后第7天需用特制的冲卵装置将母牛体内的胚胎冲洗出来进行质量检查,此时胚胎发育时期为　　　　。 
(3)图中④过程为　　　　,在此之前先要对本地母牛进行　　　　处理。胚胎在本地母牛子宫内能够存活的生理学基础是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)促性腺　获能　MⅡ(减数第二次分裂中)
检查受精状况和受精卵的发育能力　(2)桑葚胚或囊胚　(3)胚胎移植　同期发情　受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥
题型模板
模型　单克隆抗体
典型模型
单克隆抗体的制备过程
模型特征:单克隆抗体的制备过程常作为必备知识进行考查,包括单克隆抗体制备过程中所涉及的方法、原理、操作的目的等。
1.(2019江苏,23,3分)(多选)如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述正确的是(　　)

A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础
答案　ACD　
2.(2020全国Ⅰ,38,15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
变式模型
变式 单克隆抗体的应用
模型特征:单克隆抗体的应用主要包括“生物导弹”、嵌合抗体、生物检测试剂等。
3.(2021北京西城一模,13)将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体—药物偶联物(ADC),可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,过程如图。下列相关叙述错误的是(　　)

A.体外培养单个浆细胞可持续大量获得单克隆抗体
B.ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞
C.ADC在溶酶体中被裂解后释放出药物
D.选择性杀伤肿瘤细胞利用了单克隆抗体特异性强的特点
答案　A　
4.(2018北京海淀期末,36)人肌红蛋白(Myo)是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一。为制备抗Myo的单克隆抗体,科研人员进行研究。
(1)科研人员以Myo作为抗原免疫小鼠,取小鼠的脾脏细胞与　　　　细胞诱导融合。用　　　　培养基筛选融合细胞,得到杂交瘤细胞。 
(2)将得到的杂交瘤细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再进行抗体阳性检测并多次重复上述操作,多次重复该过程的目的是筛选获得抗Myo抗体　
　　　　　　　的杂交瘤细胞。 
(3)双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图。

固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的　　　　
　　结合。该检测方法中,酶标抗体的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)研究人员获得三种抗Myo单克隆抗体,分别标记为A、B、C。为检测哪两种适合用于双抗体夹心法,科研人员需要进行　　　　组实验,检测并比较各组实验的　　　　。 
答案　(1)骨髓瘤　选择　(2)产量大、纯度高　(3)不同部位(表位)　与待测抗原结合;酶催化检测底物反应,可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量　(4)6　产物量
情境应用
复杂情境
1.试管婴儿(2022广东一模,22)为进一步优化生育政策,我国现实施一对夫妻可以生育三个子女的政策。目前,我国每年试管婴儿数量逾20万例次。如图为试管婴儿的培育过程示意图。

回答下列问题:
(1)常用　　　　　　　激素刺激排卵。试管婴儿涉及的生物工程技术主要有　　　　　
　　(答出两点即可)。 
(2)胚胎在植入前会进行基因检测,需利用PCR技术扩增DNA。PCR技术需使用的酶是　　　　　　　,引物的作用是　　　　　　　　　。若要筛查血友病基因,则该基因探针的设计方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)胚胎在植入前还要进行染色体检查,请分析该技术对人口优生的益处与对性别比例的潜在影响:①对优生的益处是　　　　　　　　　;②对性别比例的潜在影响是　　　
　　　　　　　。(列出一点即可) 
答案　(1)促性腺　体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植　(2)Taq DNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)　与DNA母链通过碱基互补配对结合后,使耐高温的DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸　在含有血友病基因的DNA片段上用放射性同位素标记　(3)规避染色体病　可能用于选择胎儿性别
复杂陌生情境
2.性别决定基因(2022湛江一模,22改编)SRY基因是哺乳动物Y染色体上具有决定雄性性别作用的基因片段。某人的性染色体组成为XX,但表现为男性体征,调查发现其1条X染色体上带有Y染色体的DNA片段。回答下列相关问题:
(1)在确定该DNA片段中是否含有SRY基因时,先从被测试者细胞中提取该DNA片段,然后和引物混合,进行PCR扩增,在PCR的延伸阶段,需加热至72 ℃左右,主要依据　　　和防止DNA变性等因素。最后,用　　　　作为探针对扩增产物进行检测,若出现阳性反应,则　　　　(填“含有”或“不含有”)SRY基因。 
(2)为验证该DNA片段能否决定雄性性别,将含该DNA片段的基因表达载体导入小鼠体内。一种操作方法是将目的基因导入雄原核,而不是雌原核(过程如图),这样操作的主要原因是　　　　　　　　　　　　(从形态差异角度回答)。 

(3)为筛选出性染色体组成为XX的小鼠胚胎,可对囊胚时期胚胎的滋养层细胞进行鉴别。将符合条件的早期胚胎移入代孕母鼠子宫中,胚胎移植时代孕母鼠的选择条件是　　　　　　　　　　　　。在获得的子代小鼠中出现　　　　(性别)小鼠,证明该DNA片段含SRY基因。 
答案　(1)保证Taq DNA聚合酶所需温度条件　(标记的)含SRY基因的DNA片段　含有　(2)雄原核较大,更容易容纳外源DNA(或更容易操作,合理即可)
(3)同种、生理状态相同　雄性
审题解题
1.(2021辽宁,13,2分)如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
补充设问
审题方法
设问① 据图分析,甲、乙和丙是否都为后代丁牛提供了遗传物质?
设问② 应对何种细胞进行显微操作去核?为什么?
解题思路
设问③ 动物细胞培养需要提供适宜的气体环境,那么提供纯氧行吗?
设问④ 胚胎移植为何不选原肠胚?
答案　B　
补充设问答案 设问① 在该克隆过程中,甲牛提供了细胞核(含核遗传物质),乙牛提供了细胞质(含质遗传物质),丙牛提供了胚胎发育的场所,所以为后代丁牛提供遗传物质的只有甲牛和乙牛。
设问② 应对处于MⅡ期的卵母细胞去核,因为促成熟因子(MPF)水平的高低可影响供体核染色质的状态和复制。MPF的活性在MⅠ期和MⅡ期达到最高,受精后,MPF迅速灭活;此外,MⅡ期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟,因此该时期卵母细胞最适合显微去核后作受体细胞。
设问③ 不行,动物细胞培养所需的气体主要有O2和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。
设问④ 因为原肠胚已和供体子宫形成了紧密的生理组织联系,不易转移,移植的成功率低。
2.(2021湖南,22,15分)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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
补充设问
审题方法
设问① 比较克隆动物A与克隆羊多莉诞生过程,它们在技术应用及DNA组成方面有何差异?
解题思路
设问② 动物细胞在原代培养之后为何还要进行传代培养?传代培养和原代培养的培养液成分相同吗?
答题技巧
设问③ 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该从何处着手书写?
答案　(1)限制酶(限制性内切核酸酶)　磷酸二酯键　(2)清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害　(3)体细胞分化程度高,表现全能性十分困难　细胞体积小,细胞核大,核仁明显　发育的全能性
(4)B　提取此克隆动物的肝脏蛋白,作为抗原,与M蛋白的单克隆抗体进行抗原—抗体杂交,若未出现杂交带,证明M基因已失活;若出现杂交带,证明M基因未失活
补充设问答案 设问① 克隆羊多莉诞生过程用到了核移植技术、动物细胞培养技术和胚胎移植技术等多项现代生物技术,而克隆动物A的诞生过程除了以上技术外,还多了一项重组DNA技术。克隆羊多莉的DNA由两部分组成,供核母羊的核DNA与供(卵母细胞)质母羊的质DNA;克隆动物A的DNA则由三部分组成,成纤维细胞的核DNA、去核卵母细胞的质DNA以及外源DNA片段F。
设问② 原代培养到一定时间后,会因为细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻;除上述因素的影响外,还会发生接触抑制的现象,这时需要对细胞进行分瓶培养,即传代培养,让细胞继续增殖。传代培养和原代培养的培养液成分相同,均包括糖类、氨基酸、无机盐、微量元素、血清等。
设问③ 转基因动物的检测按目的可分为三个层级:①检测目的基因是否成功插入;②检测目的基因是否成功转录;③检测目的基因是否成功翻译。该题要求“利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活”,属于层级③的检测,即要求鉴定该转基因动物A的肝细胞能否合成M蛋白(理论上不能合成,因为将外源DNA片段F插入了M基因的特定位置,可阻止M基因的正常表达)。转基因动物的检测可分为分子水平鉴定和个体生物学水平鉴定,该题要求“利用此抗体确定”,属于分子水平鉴定,可采用抗原—抗体杂交法。所以应将制备的M蛋白的单克隆抗体与转基因动物肝脏中提取的蛋白质混合,观察是否产生杂交带,若未出现杂交带,证明M基因已失活;若出现杂交带,证明M基因未失活。综上所述,要写出符合题目要求的转基因动物鉴定的实验思路,一定要明确两点,检测目的和检测水平。