1、专题28细胞工程探考情悟真题【考情探究】考点考向要求5年考情预测热度考题示例素养要素难度1植物细胞工程植物组织培养2019课标全国,38,15分科学思维、社会责任易植物体细胞杂交技术2动物细胞工程动物细胞培养和体细胞克隆2018课标全国,38,15分科学思维、社会责任中细胞融合和单克隆抗体分析解读本专题内容包括植物细胞工程和动物细胞工程。高考对植物细胞工程的考查主要集中于植物组织培养,对动物细胞工程的考查主要集中于克隆动物的培育及单克隆抗体制备。试题通常以文字、流程图等为信息载体,对细胞工程、基因工程等知识综合考查。复习时应注意:熟记植物细胞工程、动物细胞工程基础知识,利用典型试题,加强知识跨
2、章节应用能力的训练。【真题探秘】破考点练考向考点一植物细胞工程【考点集训】考向1植物组织培养(2020届河南九师联盟联考,26,15分)开放式光自养微繁技术是无糖与开放相结合的组培方法,即在无糖组培的容器中,在开放培养环境下,向培养基中加入广谱抑菌剂,省去严格的无菌操作,在提高组培效率的同时降低了生产成本,使更多植物实现组培产业化成为可能。回答下列问题:(1)植物离体的细胞可通过脱分化形成,其在一定培养条件下可再分化出,进而形成完整的植株,该过程实现的原理是。(2)与传统植物组织培养相比,开放式光自养微繁技术改变培养基成分,培养基中不再含有糖,而是以作为碳源。(3)开放式光自养微繁技术中也需要
3、植物激素的作用,当生长素含量高于细胞分裂素时,利于的分化;当细胞分裂素含量高于生长素时,利于的分化。(4)与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特点有:(答出两点即可)。答案(1)愈伤组织幼根和芽植物细胞的全能性(2)CO2(3)根芽(4)能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快(合理即可)考向2植物体细胞杂交技术(2019沈阳东北育才中学模拟,38,9分)如图为“番茄马铃薯”的培育过程示意图,请据图回答下列问题:(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到可育的杂种植株?为什么?。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中,运用的技术手段是,依据的原理是,其中过程称为,与过程密切
4、相关的具有单层膜结构的细胞器为,过程相当于,过程涉及的细胞分裂方式为。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄马铃薯”属于倍体植株。(4)柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物,可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术,将柴油树细胞培养至(填字母编号)阶段即可。答案(1)不能,不同种的植物间存在生殖隔离(2)植物组织培养植物细胞的全能性原生质体融合高尔基体脱分化有丝分裂(3)六(4)e考点二动物细胞工程【考点集训】考向1动物细胞培养和体细胞克隆(2020届银川一中第一考,38,15分)如图表示动物细胞培养程序图,请据图回答下列问题:(1)过程表示。(2)过程用胰蛋白酶
5、处理贴壁细胞使其分散成单个细胞,这样做的目的是。(3)过程进行的细胞培养是,细胞适于生长增殖。(4)过程进行的细胞培养是,一般传至10代后就不易传下去了,传至1050代左右时,增殖会逐渐缓慢,以至于完全停止,部分细胞的会发生改变。继续培养时,少部分细胞发生了,朝着等同于的方向发展。(5)和过程都要放在中培养。答案(1)剪碎组织(2)解除由于接触对细胞生长和增殖的抑制(3)原代培养贴壁(4)传代培养细胞核型突变癌细胞(5)二氧化碳培养箱考向2细胞融合和单克隆抗体(2020届黑龙江哈六中一调,56,15分)如图甲、乙分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:甲乙(1)图甲
6、和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是。(2)单克隆抗体与血清抗体相比优点是。(3)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状并不全部像供体白面绵羊,原因是。(4)图甲中过程可在(填一项即可)诱导下完成,过程后需要用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上细胞和细胞会死亡。(5)图乙过程中常通过去除卵母细胞的细胞核。答案(1)动物细胞培养(2)特异性强、灵敏度高,并可大量制备(3)卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状(4)聚乙二醇(或灭活的病毒或电激)未融合的亲本融合的具有同种核的(5)显微操作【五年高考】A组统一命题课标卷题组1.(2019课标全国,38,15分)植物组织培养技术在科
7、学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有(答出2点即可)。(2)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示),这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、和等几类物质。(3)用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗,可以选取植物的进行组织培养。(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本
8、程序是(用流程图表示)。答案(1)能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快(2)有利于胚状体进行呼吸作用矿质元素糖(3)茎尖(4)含目的基因的细胞愈伤组织小植株2.(2019课标全国,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)步骤切取的组织块中要带有形成层,原因是。(3)从步骤到步骤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
9、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3.(2018课标全国,38,15分)2018年细胞期刊报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆猴“中中”和“华华”。回答下列问题:(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程,核移植是指。通过核移植方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目(填“减半”“加倍”或“不变
10、”)。(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度(填“大于”或“小于”)体细胞核移植,其原因是。(3)在哺乳动物核移植的过程中,若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通常,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目(填“相同”或“不同”),性染色体组合(填“相同”或“不同”)。答案(1)将动物的一个细胞核,移入一个已去掉细胞核的卵母细胞不变(2)小于胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易(3)相同不同4.(2016课标全国,40,15分,0.60)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题:(1)图中A表示
11、正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为。过程表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用的方法。代表的过程是。(2)经过多次传代后,供体细胞中的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是。(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了。答案(15分)(1)XX或XY显微操作胚胎移植(2)遗传物质(3)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(4)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性教师用书专用5.(2014课标全国,40,15分,0.487
12、1)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),结果如图所示。若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条),并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题:（1）制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上,则小鼠最少需要经过次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最适合用于制备B
13、淋巴细胞的是小鼠,理由是。(2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有,体系中出现多种类型细胞的原因是。(3)杂交瘤细胞中有个细胞核,染色体数目最多是条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是。答案(1)4YY小鼠的血清抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的,且融合率达不到100%(3)1100(4)不能无限增殖6.(2013课标,40,15分,0.4841)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列
14、问题:(1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用酶和酶去除细胞壁,获得具有活力的,再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成组织,然后经过形成完整的杂种植株。这种培育技术称为。(2)上述杂种植株属于多倍体,多倍体是指。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的,而上述杂种植株是可育的,造成这种差异的原因是。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。答案(15分)(1)纤维素(1分)果胶(1分)原生质体(2分)愈伤(2分)再分化(或分化)(2分)植物体细胞杂交技术(1分)(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的
15、个体(2分,其他合理答案也给分)在减数分裂过程中,前者染色体联会异常,而后者染色体联会正常(3分,其他合理答案也给分)(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(1分,答对其中一个即给分)B组自主命题省(区、市)卷题组1.(2017海南单科,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
16、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于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
17、体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株2.(2015安徽理综,31,9分)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子医用蛋白,其技术路线如图。(1)由过程获得的A为。(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是。受体应选用期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为。答案(1)含目的基因的表达载体(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞M(3)免疫排斥
18、反应(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养【三年模拟】时间:30分钟分值:70分非选择题(共70分)1.(2020届河南焦作定位考试,24)(15分)现代生物技术已渗入我们生活的方方面面,为人类解决了许多医学和生活难题。请回答下列问题:(1)用基因工程改良作物品种时,可从基因文库中获取目的基因,然后用PCR技术扩增,PCR扩增过程中,需加热至9095,其目的是;加热至7075时,互补链可在酶的作用下延伸。(2)获取目的基因后,为培育转基因作物,可将作物幼叶消毒后,用酶处理,获得原生质体,经培养形成愈伤组织,将目的基因导入愈伤组织细胞常用的方法是;然后经过(填“脱分化”或“再分化”)形成
19、完整植株。该技术将植物的细胞培育成完整植株所依据的生物学原理是。(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,具有的特点,整个单克隆抗体制备过程中涉及的现代生物技术有。答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)使双链DNA解链为单链热稳定DNA聚合(或Taq)(2)纤维素酶和果胶农杆菌转化法再分化(1分)植物细胞具有全能性(或植物细胞具有形成完整植株所需的全部基因)(3)特异性强、灵敏度高,并可以大量制备动物细胞培养、动物细胞融合2.(2020届四川天府名校检测,38分)(15分)我国科学家培育抗虫棉的流程如图所示。回答下列有关问题:(1)基因工程中用到的基本工具酶是,细菌的基因能整合到棉花细胞的DN
20、A上并在棉花细胞中表达的原因是。(2)过程是指,该过程所依据的原理是,常用于调节该过程的植物激素有。(3)若要检测Bt毒蛋白基因在棉花细胞中是否表达,在分子水平上的检测方法是。(4)为了保持抗虫性状,可利用抗虫棉的体细胞脱分化产生愈伤组织,然后进一步制造人工种子。人工种子的结构包括。答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)限制性核酸内切酶(或限制酶)、DNA连接酶不同生物的DNA结构相似,且生物界共用一套密码子(2)植物组织培养植物细胞具有全能性生长素、细胞分裂素(3)抗原抗体杂交(4)胚状体(或不定芽、顶芽等)、人造胚乳和人工种皮(3分)3.(2019东北三校二联,38)(10分)取草莓(
21、2N)的三类细胞:茎尖细胞(2N)、花粉粒细胞(N)和叶肉细胞(2N),通过植物组织培养技术培养成幼苗,并移栽到大田,通过自然传粉获得草莓,出现下列三种情况:有的植株明显小,且不结果实;有的植株上草莓明显大,且品质好;有的植株上草莓大小适中。请回答下列问题:(1)植物组织培养的原理是,培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为类、类和赤霉素类。(2)是由细胞培育而来的,为使类植物也能结出果实,可在培育至幼苗期时用处理。(3)是由茎尖细胞培育而来的,其原因是,可获得脱毒植物,使果实品质更好。(4)若想获得性状更优良的草莓品种,可用转基因方法培育,最常用的将目的基因导入草莓细胞的方法是。答案(1)(
22、植物)细胞的全能性生长素细胞分裂素(2)花粉粒秋水仙素(或低温)(3)分生区附近(或茎尖)病毒极少,甚至无病毒(4)农杆菌转化法4.(2019宁夏银川一中二模)(15分)紫草素是紫草细胞的代谢产物,可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员通过培养紫草细胞生产紫草素。为了获取紫草素,某制药公司利用植物组织培养技术,从培养的愈伤组织中提取这种有效成分。请回答下列问题:(1)培养时,通常选择新生的芽作为外植体,这是因为。也可将离体的芽培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其依次产生、,最终形成完整的植株。(2)假设紫草与另一种植物A均为二倍体药用植物(紫草细胞中有2n条染色体,A植物细胞中
23、有2m条染色体)。某药物研究所拟利用植物体细胞杂交技术培育同时含有两种药用植物有效成分的新型药用植物。为了得到原生质体需用酶和酶去除两植物的细胞壁,然后诱导其融合形成杂种细胞。(3)融合形成的杂种细胞在有丝分裂后期含有条染色体。杂种细胞培育成的新型药用植物为倍体,在这个过程中所利用的生物学原理是。答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)芽细胞分化程度低,容易诱导脱分化愈伤组织胚状体或丛芽(2)纤维素果胶(3)4(n+m)四植物细胞的全能性(1分)5.(2019陕西榆林二模,38)(15分)人类在预防与治疗传染性疾病的过程中经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的
24、A蛋白为主要抗原。该传染性疾病疫苗的生产和抗体的制备流程如图所示。请回答下列问题:(1)完成过程除了需要在适宜的温度条件下,还需要的物质有。过程构建A基因重组载体时,目的基因的尾端必须含有终止子,它的作用是。(2)在给小鼠皮下注射A蛋白时,要重复注射几次的目的是。(3)过程常用的人工诱导方法除了物理方法和化学方法之外,还可采用诱导细胞融合。(4)经细胞融合得到的杂交细胞需要进行才可得到杂交瘤细胞,即X。在将X进行扩大培养之前,还需要进行。(5)该实验操作过程中用到的技术有(写出3种)。答案(1)逆转录酶、四种脱氧核苷酸、ATP、模板等使目的基因的转录在所需要的地方停下来(2)增加小鼠体内浆细胞的数量(产生足够量的浆细胞)(3)灭活的病毒(4)选择性培养抗体检测(5)基因工程、动物细胞融合、动物细胞培养
