2017版高考生物一轮复习 现代生物科技专题（课件+试题）（打包8套）（选修3）.zip

1基因工程一、选择题1．应用基因工程方法，可将酵母菌制造成“工程菌” ，用于生产乙肝疫苗，在制造该“工程菌”时，应向酵母菌导入下列中的( )A．乙肝病毒的表面抗原B．抗乙肝病毒抗体的基因C．抗乙肝病毒的抗体D．乙肝病毒表面抗原的基因答案：D 解析：运用基因工程方法生产疫苗，导入的一定是基因。抗乙肝病毒抗体的基因是人体内已存在的基因，制作疫苗选用的是乙肝病毒表面抗原的基因，这样就可以在酵母菌体内表达出大量的乙肝病毒表面抗原，从而可以制作成疫苗。2．科学家将比目鱼的抗冻蛋白基因转移到西红柿细胞内培育出“抗冻西红柿” ，在“目的基因的检测与鉴定”环节，不需要进行的是( )A．利用标记基因，将含有比目鱼抗冻蛋白基因的西红柿细胞筛选出来B．利用分子探针，检测“抗冻西红柿”的 DNA 上是否插入了抗冻蛋白基因C．利用相应的抗体，检测“抗冻西红柿”细胞中是否形成抗冻蛋白质D．进行抗寒栽培实验，检测“抗冻西红柿”是否能在寒冷环境中生存答案：A 解析：目的基因的检测与鉴定可使用基因探针检测受体细胞中是否含有目的基因，也可使用抗原—抗体杂交法检测目的基因是否翻译出蛋白质，还可在个体水平进行检测，看其是否表现出相应性状。利用标记基因，将含有比目鱼抗冻蛋白基因的西红柿细胞筛选出来不属于目的基因的检测与鉴定环节。3．如图是将人的生长激素基因导入细菌 B 细胞内制“工程菌”的示意图，已知细菌 B细胞内不含质粒 A，也不含质粒 A 上的基因，下列说法正确的是( )A．将重组质粒导入细菌 B 细胞常用的方法是显微注射法B．将完成导入过程后的细菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上，能生长的只有导入了重组质粒的细菌C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的只有导入了质粒A 的细菌2D．目的基因成功表达的标志是在受体细胞中能检测到目的基因的存在答案：C 解析：将基因表达载体导入细菌 B 细胞常用的方法是转化法，A 错误；质粒A 中含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因，而重组质粒中含抗氨苄青霉素基因，则在含有氨苄青霉素的培养基上能生长的是导入质粒 A 或重组质粒的细菌，B 错误；质粒 A 含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因，所以完成导入过程后的细菌能在含有四环素的培养基上生长，而重组质粒中的抗四环素基因已经被破坏，所以导入重组质粒的细菌不能在含有四环素的培养基上生长，C 正确；根据题干信息分析，目的基因(人的生长激素基因)成功表达的标志是受体细胞能产生人的生长激素，D 错误。4．下表有关基因表达的选项中，不可能的是( )选项 基因 表达的细胞 表达产物A 细菌抗虫蛋白基因 抗虫棉叶肉细胞 细菌抗虫蛋白B 人酪氨酸酶基因 正常人皮肤细胞 人酪氨酸酶C 动物胰岛素基因 大肠杆菌工程菌细胞 动物胰岛素D 兔血红蛋白基因 兔成熟红细胞 兔血红蛋白答案：D 解析：细菌抗虫蛋白基因可通过转基因技术转入棉花体细胞内，在棉花的叶肉细胞中表达产生细菌抗虫蛋白，使棉花具有抗虫能力，A 正确；正常人皮肤细胞中含有人酪氨酸酶基因，人酪氨酸酶基因能够表达产生人酪氨酸酶，B 正确；动物胰岛素基因可通过转基因技术转移到大肠杆菌体内，在大肠杆菌工程菌细胞中合成动物胰岛素，C 正确；兔属于哺乳动物，其成熟的红细胞中没有细胞核和众多细胞器，所以不可能表达出血红蛋白，D错误。5．(2016·北京朝阳区期末)下面是质粒的示意图，其中 ori 为复制必需的序列， ampr为氨苄青霉素抗性基因， tetr为四环素抗性基因，箭头表示限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组质粒的细胞，应选择合适的酶切位点是( )3答案：C 解析：要得到能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组质粒的细胞，限制性核酸内切酶的酶切位点应在氨苄青霉素抗性基因内，破坏氨苄青霉素抗性基因，保留四环素抗性基因，C 正确； ori 为复制必需的序列，不能有酶切位点，A 错误；B 的切割会得到既能在四环素培养基上生长也能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组质粒的细胞，B 错误；D 的切割会得到不能在四环素培养基上生长而能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组质粒的细胞，D 错误。二、非选择题6．(2015·全国卷Ⅱ)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305 个氨基酸组成。如果将 P 分子中 158 位的丝氨酸变成亮氨酸，240 位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P 1)不但保留 P 的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________________进行改造。(2)以 P 基因序列为基础，获得 P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括________________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即___________________________________________________________。 (3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过________________和________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。答案：(1)氨基酸序列(或结构) (2)P P 1 DNA 和 RNA DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译) (3)设计蛋白质结构 推测氨基酸序列 功能7．我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高 60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。下图为培育转基因水稻过程示意图，请分析回答有关问题。4(1)铁结合蛋白基因来自菜豆，且基因的脱氧核苷酸序列已知，可以用________法获得此目的基因或用________技术扩增目的基因。(2)构建重组 Ti 质粒时，通常要用____________分别切割________。将重组 Ti 质粒转入农杆菌时，可以用________处理农杆菌，使重组 Ti 质粒易于导入。(3)将含有重组 Ti 质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基 2 的筛选培养，可以获得________________________；培养基 3 与培养基 2 的区别是________________。检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻____________。(4)为研究外源基因的遗传方式，将 T0代植株上收获的种子种植成 T1代株系，检测各单株的青霉素抗性。在检测的多数 T1代株系内，抗青霉素植株与青霉素敏感植株的比例为3∶1，此结果说明外源基因的遗传符合________。有少数 T1代株系的所有植株都表现为对青霉素敏感，但其体内能检测到铁结合蛋白基因，造成这一结果最可能的原因是_______________________________________________。答案：(1)化学合成(从基因文库中获取目的基因)'PCR (2)(同种)限制性核酸内切酶'含目的基因的 DNA 片段和质粒'CaCl 2'(3)含有重组质粒(有青霉素抗性)的愈伤组织'生长素和细胞分裂素的浓度比例'(成熟)种子中铁含量'(4)基因分离定律'青霉素抗性基因没有表达(或青霉素抗性基因丢失)8.(2016·贵阳期末)下图是利用基因工程方法培育抗虫棉的过程。请据图回答相关问题：(1)从苏云金芽孢杆菌的 DNA 上获取抗虫基因，需要用到的工具是______________，此工具主要是从________生物中分离纯化出来的，它能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的____________键断开。(2)构建重组质粒时，常用 Ti 质粒作为载体，是因为 Ti 质粒上具有____________，它能把目的基因整合到受体细胞的______________上。(3)E 过程是利用____________技术完成的，要确定抗虫基因导入棉花细胞后，是否赋予了棉花抗虫特性，在个体水平上还需要做____________实验；若要检测具有抗虫基因的棉花是否产生了相应毒蛋白，在分子水平上可利用____________方法进行检测。(4)将目的基因导入植物细胞，除采用上图中的方法外，还可采用________法和花粉管通道法。5答案：(1)限制性核酸内切酶(限制酶)'原核 磷酸二酯'(2)T­DNA(可转移的 DNA)'染色体 DNA'(3)植物组织培养'抗虫(或抗病)接种'抗原—抗体杂交'(4)基因枪9．组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌 Ti 质粒结构示意图(部分基因及部分限制酶作用位点已标识)，据图分析：(1)人工改造时，要使抗虫基因表达，还应插入________。(2)人工改造时用限制酶Ⅱ处理，其目的是：第一，去除质粒上的__________________________________，保证 T­DNA 进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于________________。第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等。(3)若用限制酶Ⅰ分别切割改造过的理想质粒和带有抗虫基因的 DNA 分子，并构成重组Ti 质粒。分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到细胞生长的现象是在含________________中能够生长，而在含________________中不能生长。答案：(1)启动子'(2)产生吲哚乙酸的基因和合成细胞分裂素的基因( tet 和 tmr)'目的基因(或外源 DNA)准确插入'(3)卡那霉素的培养基'四环素的培养基解析：(1)基因表达载体应含有启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点。图中的四环素抗性基因和卡那霉素抗性基因属于标记基因，目的基因尚未插入，所以很容易判断出质粒中没有启动子。(2)从图可以看出限制酶Ⅱ将产生吲哚乙酸的基因完全切除，破坏了合成细胞分裂素的基因，从而保证 T­DNA 进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长。同时限制酶Ⅱ还切掉了一处限制酶Ⅰ的切点，使整个质粒只有唯一的限制酶作用位点，这样就保证了目的基因的准确插入。(3)限制酶Ⅱ会切掉四环素抗性基因，而卡那霉素抗性基因仍然完好，所以成功导入抗虫基因的水稻胚细胞在含卡那霉素的培养基中可以生长，而在含四环素的培养基中不能生长。10．(2016·石家庄二模)请据图回答下列问题：6(1)在培育转基因牛过程中，②过程常用的方法是____________。转基因牛可通过分泌乳汁来生产人类生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有________，其作用是能够被________识别并结合，从而启动转录过程。(2)prG 能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是________细胞，Ⅲ代表的细胞具有________和________的特点。(3)在抗虫棉培育过程中，需将抗虫基因(Bt 毒蛋白基因)插入到 Ti 质粒的________上，通过农杆菌的转化作用就可以使抗虫基因进入棉花细胞。要检测抗虫基因是否翻译成 Bt 毒蛋白，应从抗虫棉中提取蛋白质，并用____________方法进行检测。答案：(1)显微注射法'启动子'RNA 聚合酶'(2)B(浆)'无限增殖'产生特异性抗体'(3)T­DNA'抗原—抗体杂交解析：(1)②过程是将重组基因表达载体导入受体细胞的过程，将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。在转录过程中，RNA 聚合酶识别基因序列上首端的启动子并与之结合后开始转录，故基因的首端要有启动子。(2)浆细胞能分泌特异性抗体，但不能无限增殖，故导入 prG 的浆细胞既能分泌特异性抗体，又能无限增殖。(3)农杆菌中的 Ti 质粒上的 T­DNA可转移到受体细胞中并整合到受体细胞的染色体 DNA 上，故将抗虫基因插入到 Ti 质粒的T­DNA 上，通过农杆菌的转化作用就可以使抗虫基因进入棉花细胞。可利用能与抗虫基因表达的蛋白质发生特异性结合的抗体，发生抗原—抗体反应，对目的基因表达的产物进行检测。1细胞工程一、选择题1．下列关于细胞工程的叙述，正确的是( )A．植物细胞必须先用胰蛋白酶处理获得原生质体B．试管婴儿技术包括细胞核移植和胚胎移植两方面C．经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状D．用于培养的植物器官属于外植体答案：D 解析：植物细胞必须先用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体，A 错误；试管婴儿技术包括体外受精和胚胎移植两方面，B 错误；经细胞核移植培育出的新个体具有两个亲本的遗传性状(细胞核和细胞质中的遗传物质来自不同亲本)，C 错误；外植体是指由活植物体上切取下来用于进行培养的那部分组织或器官，D 正确。2．(2015·江苏苏州质检)下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养成植株的过程：四 倍 体 兰花 叶 片 ― ― →① 愈 伤 组 织 ― ― →② 胚 状 体 ― ― →③ 植 株下列相关叙述中，正确的是( )A．②和③阶段发生减数分裂B．①阶段需要生长素而③阶段仅需要细胞分裂素C．①阶段不仅有细胞增殖且细胞分化速度很快D．此兰花的花药离体培养所得的植株体细胞中有两个染色体组答案：D 解析：图中①是脱分化，②是再分化，③是分化过程。②再分化和③分化过程都是进行的有丝分裂，不是减数分裂，A 错误。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，B 错误。离体的植物组织或细胞，在培养一段时间以后，会通过分裂形成愈伤组织，细胞没有出现分化，C 错误。四倍体兰花的配子中有两个染色体组，花药离体培养所得的植株体细胞中有两个染色体组，D 正确。3．(2013·重庆卷)如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是 ( )2A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应 T 淋巴细胞B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群答案：D 解析：①应是效应 B 淋巴细胞，A 项错误；②应使用诱导剂促进细胞的融合，动物细胞常用灭活的病毒，也可以用 PEG(聚乙二醇)，B 项错误；③是杂交瘤细胞，其既具有浆细胞分泌抗体的功能，又具有骨髓瘤细胞无限增殖的特点，C 项错误。4．如图为烟草在不同生长素、细胞分裂素浓度下的生长发育状况。据图判断下列分析合理的是( )A．生长素与细胞分裂素之比较大时，烟草的枝条发育B．生长素与细胞分裂素之比为 1 时，烟草细胞内可发生基因的选择性表达C．生长素和细胞分裂素都可通过促进细胞数量的增加而促进烟草的生长D．烟草的生长发育由多种激素共同调节，且不同阶段发挥主要作用的激素不同答案：D 解析：选项 A 不正确，根据图中信息，生长素浓度高而细胞分裂素浓度低时，烟草的根发育；选项 B 不正确，生长素与细胞分裂素浓度相当时，烟草处于未分化状态，其细胞内不会发生基因的选择性表达；选项 C 不正确，生长素的作用机理是促进细胞的伸长而不是促进细胞数量的增加；选项 D 正确，植物的生长发育是由多种激素相互作用共同调节的，且在不同的发育阶段发挥作用的激素不同。5．动物细胞培养中存在“接触抑制”现象，如果清除一部分贴壁细胞，邻近细胞又迅速分裂重新填满这一区域，然后再次停止分裂。据此作出的假设，不合理的是( )A．清除部分细胞，邻近细胞释放某种信号分子重新启动细胞周期B．细胞接触后，为动物细胞停止分裂离开细胞周期提供了信号3C．细胞周期是有其内在节律性的，不受环境因素影响D．细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体答案：C 解析：“接触抑制”是指当贴壁细胞生长到表面相互接触时，会出现停止分裂的现象。根据题目信息可知，如果将一些贴壁细胞清除，细胞又重新分裂，分裂到一定程度接触时再次停止分裂，原因可能是邻近细胞释放某种信号分子被其他细胞上的受体识别，从而重新启动细胞分裂，细胞接触后又因为某种信息传递而停止分裂，A、B、D 说法正确；细胞周期很可能受周围环境细胞释放的一些信息分子的调控，C 说法错误。6．如图表示哺乳动物生殖过程。其中 b 为卵细胞，c 为体细胞。下列叙述不正确的是( )A．形成动物①②的过程分别属于有性生殖和无性生殖B．产生动物②的过程中可发生基因突变、基因重组等C．动物②的产生表明动物细胞核具有全能性D．abc 细胞的形成过程，仅 c 细胞为有丝分裂答案：B 解析：动物①通过受精作用形成，属于有性生殖，动物②通过细胞核移植技术形成，利用的原理是动物细胞的细胞核具有全能性，形成动物②的过程属于无性生殖，A、C 正确。a、b 细胞分别是精原细胞和卵原细胞通过减数分裂形成的，c 细胞是体细胞，通过有丝分裂形成，D 正确。产生动物②的过程中，并没有发生基因重组，故 B 错误。二、非选择题7．回答下列与动物细胞工程有关的问题：(1)动物细胞培养中，在细胞发生贴壁生长过程中会出现________抑制。贴满瓶壁的细胞一般用________________酶处理后分瓶继续培养，这种培养过程称为________培养。(2)在细胞核移植过程中常用到卵母细胞，通常情况下，采集到的卵母细胞在体外培养到______________期。在核移植之前，应去除卵母细胞的__________，原因是_____________________________________。4(3)如图表示制备单克隆抗体的过程。在获得 B 淋巴细胞之前，小鼠已被多次注射________(填“相同”或“不同”)抗原，注射后小鼠体内发生________(填“细胞”或“体液”)免疫反应，生成能产生抗体的 B 淋巴细胞(浆细胞)。①过程中，如果细胞发生两两融合，融合后出现________种不同的融合细胞。②过程需在特定的________培养基上进行筛选，从而得到________细胞。③过程培养细胞需要的气体环境为____________________。答案：(1)接触'胰蛋白酶或胶原蛋白'传代'(2)减数第二次分裂中'细胞核'若不去掉卵母细胞的细胞核，就会造成核移植后的卵母细胞中有两个细胞核，使得遗传物质不稳定'(3)相同'体液'三'选择'杂交瘤'95%的空气＋5%的 CO2解析：(1)动物细胞培养过程中会发生接触抑制现象，贴满瓶壁的细胞一般用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后继续培养，分瓶后的培养称为传代培养。(2)体细胞核移植过程中，卵母细胞一般培养到减数第二次分裂中期，并去除卵母细胞的细胞核，否则核移植后有两个细胞核，遗传物质表达发生混乱。(3)制备单克隆抗体前，对小鼠先要多次用同种抗原刺激，从而能产生足够的相应的浆细胞。B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合是随机的，可能是两个淋巴细胞之间融合或两个骨髓瘤细胞之间融合，也可能是 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，因此有三种融合结果。为了得到杂交瘤细胞，需在特定的选择培养基上进行筛选。动物细胞培养的气体环境是 95%的空气＋5%的 CO2混合气体。8．根据以下资料回答问题。资料：美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺利移植到 7 名患者体内。该培育过程是：从患者的膀胱上取下普通邮票一半大小的活细胞样本，膀胱从外到内由三层构成，即肌肉、胶原质和膀胱上皮。将活细胞样本中胶原质剥下，将肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养，约一周后将这些细胞放在一些海绵形状的可生物降解的由胶原质制成的“支架”上继续培养，再过 7 周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到 15 亿个左右，布满“支架” ，膀胱上皮在内，肌肉在外。医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面。这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。培育过程如下图所示。5(1)a 过程属于细胞工程中的____________，其培养基与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者含有________。(2)b 过程由数万个细胞繁殖到 15 亿个细胞是________的结果，上述过程中不但需要无菌、无毒的环境，适宜的营养，还需要适宜的________，以及________环境。(3)新器官与老器官的“重组”________(填“是”或“不是”)基因重组，因为新器官与老器官的________相同。(4)“新膀胱”移植后，________(填“会”或“不会”)成为抗原，因为新老器官具有________蛋白质等物质。(5)除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的________中，这是利用体细胞________技术，形成相应组织、器官。答案：(1)动物细胞培养'动物血清'(2)有丝分裂(细胞分裂)'温度和 pH'气体'(3)不是 遗传物质'(4)不会 相同的'(5)卵母细胞 核移植解析：(1)图中 a 过程为动物细胞培养过程，动物细胞培养基成分与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者中含动物血清。(2)动物细胞培养时，不但需要无菌、无毒的环境，适宜的营养，还需要适宜的温度、pH 及气体环境。(3)由于新器官与老器官的遗传物质相同，新器官与老器官的“重组”不是基因重组。(4)因为新老器官细胞具有相同的表面抗原等物质， “新膀胱”移植后不会成为抗原。(5)利用体细胞核移植技术将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中，重组细胞经培养也可形成相应组织、器官。9.科学家用植物体细胞杂交方法，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(如图所示)，其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：6(1)在实现过程②的技术之前使用________________酶处理细胞以除去细胞壁。(2)在将杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是____________，其中过程④相当于____________过程，过程⑤涉及的分裂方式为____________。(3)若番茄细胞含 m 条染色体，马铃薯细胞含 n 条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞含________条染色体；若杂种细胞培育成的“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属于________倍体植株。答案：(1)纤维素酶和果胶'(2)细胞的全能性'脱分化'有丝分裂'(3) m＋ n'单解析：(1)植物体细胞杂交过程中应该用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)杂种细胞培育成为杂种植株依据的原理是细胞的全能性，杂种细胞的组织培养过程要经过脱分化和再分化过程，在植物组织培养过程中只涉及有丝分裂。(3)若番茄细胞内有 m 条染色体，马铃薯细胞内有 n 条染色体，则产生的“番茄—马铃薯”细胞所含的染色体为 m＋ n 条，属于异源四倍体。该杂种植株的花粉经离体培养得到的植株无论含几个染色体组，均为单倍体。10．如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中 B、D 两点表示经筛选后继续培养)，据图回答问题。(1)OA 段的培养称为________培养，AB 段可能发生了________现象，需要用________酶处理使组织细胞分散开来。(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中就细胞增殖、分化来说，动植物细胞都要进行____________，不同的是植物细胞还要进行__________________。(3)为制备单克隆抗体，需将________注射到小鼠体内，以此获取________细胞，同时7可选取图中________点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，所选取的细胞，其细胞膜上的________与正常细胞相比显著减少。为筛选能够产生单克隆抗体的杂交细胞，可用________培养基来达到目的。答案：(1)原代'接触抑制'胰蛋白'(2)增殖(或分裂)'脱分化和再分化'(3)抗原 浆'D'糖蛋白'选择解析：本题考查动物细胞的培养与单克隆抗体的制备。人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养，分瓶后的培养称为传代培养；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，即会发生接触抑制现象。动物细胞培养和植物组织培养过程中，动植物细胞都要进行细胞增殖，从而使细胞数目增多；另外，植物细胞还要进行脱分化和再分化的过程。制备单克隆抗体时，需要将产生单一抗体的浆细胞与能够无限增殖的细胞(即癌细胞)杂交。欲获得浆细胞必须先注射抗原，检测到有相应抗体的存在才可以提取到相应的浆细胞。癌细胞的特点有细胞表面的糖蛋白减少，黏着性降低，近似球形，易于扩散。一般用选择培养基来筛选能够产生单克隆抗体的杂交细胞。11．(2014·新课标全国卷)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)，结果如下图所示。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 16 000 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 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8________________________________________________________________________。答案：(1)四 Y Y 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)1 100 (4)不能无限增殖1胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题一、选择题1．(2015·江苏卷)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是( )A．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养B．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行C．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的D．培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质答案：C 解析：A 项，正常乳腺中乳腺细胞不易分离培养，乳腺癌细胞由于细胞膜表面的糖蛋白减少，容易分散转移，更易离体培养。B 项，细胞核移植不一定是在同种动物、同种组织的细胞之间进行，如可以将一种生物体细胞的细胞核移植到另一种生物去核的卵母细胞中。C 项，采用胚胎分割技术可以增加同卵多胚的数量，但分割胚胎的次数是有限的，一般是一分为二。D 项，培养液中的维生素和激素只能起调节作用，不能提供能量。2．(2015·天津卷)2015 年 2 月 3 日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿” 。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析，下列叙述错误的是( )A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿C．三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核D．三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术答案：C 解析：A 项，受精卵的细胞质几乎全部来自于捐献者的卵母细胞，故避免了母亲的线粒体遗传病基因遗传给后代。B 项，红绿色盲为细胞核基因遗传病，捐献者仅提供了卵母细胞的细胞质，故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿。C 项，受精卵的细胞质几乎全部来自于捐献者，但细胞核中的染色体一半来自父方，一半来自母方。D 项，三亲婴儿的培育是体外受精，所以需要在体外培养至早期胚胎阶段再进行胚胎移植。3．下列有关受精作用及胚胎发育的说法中，不正确的是( )A．卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带之间是否出现两个极体B．防止多精入卵受精的两道屏障是顶体反应和卵细胞膜反应C．标志着受精过程完成的标志是两原核融合形成合子D．胚胎从透明带内伸展出来的过程称为孵化2答案：B 解析：哺乳动物防止多精入卵受精的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。4．下列关于胚胎移植的叙述，正确的是( )A．胚胎移植的优势是可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力B．胚胎移植过程中冲卵的操作是选择特定装置将卵子冲出来C．胚胎移植过程中受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来胚胎D．转基因、核移植、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答案：D 解析：胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；胚胎移植过程中冲卵的操作是选择特定装置将早期胚胎冲出来；大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。5．若转基因技术被滥用，恐怖组织就会将其用于恐怖行为。下列不属于恐怖组织的行为的是( )A．把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌B．把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内，使人具有免疫力C．对流感病毒基因进行改造，以使具有某种易感基因的人群感染，而其他人却不易感染D．将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起答案：B 解析：通过基因工程使人具有免疫力不是转基因技术的滥用，也不属于恐怖行为。二、非选择题6．(2015·重庆卷)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交：♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)― →C选择 B 作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常________________。若 C 中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是________性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是________，后代中出现这种母牛的概率是________(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。3精子要具有受精能力，需对其进行______________处理；卵子的成熟在过程________中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖，其作用是________。为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的________________________。子代母牛的优良性状与过程________的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用________技术。答案：(1)生长发育或胚胎发育 隐性 ♂A×♀C 1/8 (2)获能或增强活力 ③ 供能 性别、高产奶和适应生长的基因 ② (3)胚胎分割解析：(1)用具有适宜本地生长基因的纯种母牛作母本的原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育。设控制产奶量高低的基因分别用 T、t 表示，控制适应性强弱的基因分别用R、r 表示。杂交后代 C 中的母牛表现为适应性强但产奶量并未提高，说明高产奶、低适应性均为隐性性状，则推导出 A 的基因型为 ttrr，B 的基因型为 TTRR，C 的基因型为 TtRr。通过回交，即 C 牛与 A 牛杂交(TtRr×ttrr)，获得高产奶量且适应性强的母牛的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8。(2)在体外受精过程中，从供体公牛获得的精子经获能处理后，才具有受精能力。从供体母牛采集的卵子经培养达到 MⅡ中期后在与精子受精过程中最终成熟。由于受精作用的随机性，为筛选出具有优良性状的母牛，在胚胎移植前应鉴定胚胎的性别、是否具有高产奶基因和适应本地生长的基因。由于公牛为隐性纯合子，所以子代母牛的优良性状与供体母牛减数分裂产生卵子的过程中的基因重组有关。(3)提高已有胚胎利用率的最好措施是胚胎分割。7．我国已实现部分“胚胎工程产业化” ，如肉牛、奶牛胚胎工程产业化。以下是科学家采用不同方法产业化培育良种牛的过程，a～b 表示操作过程，请回答：(1)培育“试管牛 C”技术的操作流程是________(填字母)，d 操作的名称是________，h 操作的核心是__________________，受精时受体的卵母细胞处于__________期。(2)图中数字标号代表的结构名称是①________，②________，③________。若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到________________阶段的早期胚胎进行分割处理，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意________________________________________。(3)图中用到的激素是________，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是____________________________________________。4答案：(1)a→b→f→g'胚胎移植'基因表达载体的构建 MⅡ中'(2)滋养层'囊胚腔'内细胞团'桑椹胚或囊胚 将内细胞团均等分割'(3)促性腺激素'受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应解析：胚胎工程包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等多种技术。(1)培育“试管牛 C”包括体外受精→胚胎移植→后代(a→b→f→g)；d 操作是指胚胎移植，h 操作是指基因工程技术，其核心是基因表达载体的构建；受精时受体的卵母细胞处于 MⅡ中期。(2)囊胚的结构包括③内细胞团、①滋养层和②囊胚腔，胚胎分割时一般采用的是囊胚或桑椹胚，这两个阶段的细胞分化程度相对较低；对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意内细胞团的均等分割和不受损伤。(3)胚胎移植用到的激素是促性腺激素，根据受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应的原理使胚胎在受体子宫中存活。8.(2016·江苏扬州质检)人的血清白蛋白在临床上需求量很大，通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。如果应用一定的生物工程技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下：a．将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞，形成重组细胞①；b．取出重组细胞①的细胞核，注入去核牛卵细胞中，形成重组细胞②；c．电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎；d．将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛。请回答下列问题：(1)重组细胞①和②中，________(填“①”或“②”)实现了基因的重组。(2)在实验过程 a 中要选择“雌性奶牛胚胎细胞”的原因是________________________________________。(3)实验过程 b 利用的技术是________，胚胎工程操作中最后环节是________。(4)若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞，让其分别发育成小牛，这些小牛的基因型________(填“相同”或“不同”)，理由是____________________________，此项技术称为________。(5)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(ES 细胞)，培养如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中，必须用________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。(6)哺乳动物的胚胎的营养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及________等物质。答案：(1)①'(2)雌性转基因牛进入泌乳期后，可以从其乳汁中获得血清白蛋白'(3)核移植'胚胎移植'(4)相同'它们来自同一个受精卵 胚胎分割'(5)胰蛋白酶'(6)动物血清解析：(1)重组细胞①实现了基因的重组。(2)选择雌性奶牛胚胎细胞的原因是雌性转基5因牛进入泌乳期后，可以从其乳汁中获得血清白蛋白。(3)实验过程 b 利用了细胞核移植技术，胚胎移植是胚胎工程操作中的最后环节。(4)早期胚胎分离成的若干胚胎细胞发育成的小牛基因型是相同的，因为这些胚胎细胞都是同一个受精卵经过有丝分裂得到的，此项技术称为胚胎分割。(5)从早期胚胎中获取胚胎干细胞，必须用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞。(6)哺乳动物的胚胎的营养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等物质。9．下图为应用胚胎工程繁育良种牛的技术流程，请据图回答：(1)哺乳动物体内受精的发育规律是实现胚胎工程的理论基础。获能后的精子进入卵子过程中，防止多精入卵发生的生理反应先后为__________、__________。(2)图中①②分别为____________________________、______________________。(3)将早期胚胎移入受体母牛内的技术叫________，进行该项技术的优势是____________________________，实施该技术时胚胎一般发育到____________阶段。若需要对胚胎进行性别鉴定，正确的操作方法是下列的________图；若想得到两个遗传信息完全相同的子代牛，正确的操作方法是下列的________图。(4)胚胎干细胞对于生命科学的各项研究具有重要意义，除了从早期胚胎中可分离得到胚胎干细胞外，还可从____________中得到。答案：(1)透明带反应'卵细胞膜反应'(2)用激素对供体母牛进行超数排卵处理 收集胚胎(冲卵)'(3)胚胎移植 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力'桑椹胚或囊胚'B'A'(4)原始性腺解析：(1)体内受精时，获能后的精子进入卵子后，卵子会先后发生透明带反应和卵细6胞膜反应，防止其他精子进入卵子。(2)胚胎工程中，对供体和受体母牛进行同期发情处理后，需对供体母牛注射促性腺激素，进行超数排卵处理，然后进行配种或人工授精，冲卵后培养早期胚胎。故①②分别为超数排卵和冲卵。(3)将早期胚胎移植到母体子宫的过程为胚胎移植。适合移植的胚胎一般为桑椹胚或囊胚。要得到两个遗传信息完全相同的子代，需对早期胚胎(囊胚)进行分割(注意将内细胞团均等分割)，然后分别移植到不同的母体中发育。(4)胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出的一类细胞。10．下图为某转基因小鼠培育过程示意图，①～⑦表示相关过程，请回答：(1)过程①注射的 A 物质是____________，目的是使供体母鼠________。(2)过程③把目的基因和运载体连接需要在________________的催化下完成，过程④常用的方法是____________。(3)过程⑤要通入的气体除氧气外，还要含有 5%左右的________，其作用是____________________。(4)蛋白质水平检测目的基因的表达通常采用的方法是________________，为获得较多基因组成相同的转基因小鼠，常采用________________的方法。答案：(1)促性腺激素'超数排卵'(2) DNA 连接酶'显微注射法'(3)CO 2 维持培养基的pH'(4)抗原—抗体杂交'胚胎分割移植(或克隆)解析：(1)由以上分析可知：过程①注射的 A 物质是促性腺激素，目的是使供体母鼠超数排卵。(2)过程③构建基因表达载体的过程，需要 DNA 连接酶将目的基因和运载体连接形成重组 DNA 分子。显微注射法是将目的基因导入受体细胞最有效的方法。(3)过程⑤是早期胚胎培养过程，需要一定的气体环境，即 95%空气和 5%的 CO2，其中 5%左右 CO2的作用是维持培养基的 pH。(4)以分子水平检测目的基因的表达方法有两种，一种是分子杂交技术，检测目的基因是否转录形成 mRNA；另一种是抗原—抗体杂交，检测目的基因是否翻译形成相应的蛋白质，来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，所以为获得较多基因组成相同的转7基因小鼠，常采用胚胎分割移植的方法。