1、专题27 克隆技术,高考生物 (北京市专用),考点1 植物细胞工程 1.(2018江苏单科,8,2分)花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过 程的示意图,下列叙述正确的是 ( )A.为了防止微生物污染,过程所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min B.过程的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化 C.过程逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体 D.过程应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上,五年高考,答案 C 本题主要考查花药离体培养的相关知识。为了防止微生物污染,过程所用的花 蕾需在70%乙醇中浸泡30 s,A错误;过程的培养基中生长素与细胞分裂
2、素的比值适中,且生 长素含量高于细胞分裂素时,有利于根的分化,B错误;进行过程的愈伤组织经过了秋水仙素 的处理,故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体,C正确;经炼苗后的幼苗是能进行光合 作用且能独立进行代谢的植株,故幼苗的生长基质中不用添加蔗糖和多种植物激素,D错误。,规律总结 激素杠杆 生长素与细胞分裂素的协同调控作用在植物组织培养中非常重要,人们常把它们称为“激素 杠杆”。例如,当生长素的含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成; 而当细胞分裂素的效应高于生长素时,则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。,2.(2016江苏单科,9,2分)下列有关细胞工程的叙述,正确
3、的是 ( ) A.PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合 B.用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂 C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体 D.核移植克隆的动物,其线粒体DNA来自供卵母体,答案 D 植物细胞融合前需先用酶解法去掉细胞壁,形成原生质体,再用PEG促进原生质体 融合,A错误;人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过 人工薄膜包装得到的种子,不用原生质体为材料,B错误;骨髓瘤细胞需与经免疫过的B淋巴细 胞融合,再经筛选培养才能获得单克隆抗体,C错误;动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核 取出,移入已经去掉细胞核的卵母细胞中,核移植克隆动
4、物的线粒体DNA来自供卵母体。,解题关键 解答本题的关键是熟知题中所述的知识。植物细胞融合时需要先去掉细胞壁; 原生质体与植物细胞的区别在于有无细胞壁;能产生抗体的细胞是浆细胞,而不是骨髓瘤 细胞。,3.(2014北京理综,5,6分)在25 的实验条件下可顺利完成的是 ( ) A.光合色素的提取与分离 B.用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖 C.大鼠神经细胞的培养 D.制备用于植物组织培养的固体培养基,答案 A 用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖时需水浴加热,B错误;大鼠神经细胞的培养时, 温度需要保持在大鼠的正常体温3739 范围内,C错误;制备用于植物组织培养的固体培养 基需高温灭菌,D错误;
5、光合色素的提取与分离在室温下即可完成,A正确。,4.(2008北京理综,29,18分)白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜 为母本、甘蓝为父本,经人工授粉后,将雌蕊离体培养,可得到“白菜甘蓝”杂种幼苗。 请回答问题: (1)白菜和甘蓝是两个不同的物种,存在 隔离。自然条件下,这两个物种间不能通过 的方式产生后代。雌蕊离体培养获得“白菜甘蓝”杂种幼苗,所依据的理论基础是 植物细胞具有 。 (2)为观察“白菜甘蓝”染色体的数目和形态,通常取幼苗的 做临时装片,用 染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是 。 (3)二倍体“白菜甘蓝”的染色体数为 。这种植株通常不育,原因是减
6、数分裂过程 中 。为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”,这 种变异属于 。,答案 (1)生殖 杂交(有性生殖) 全能性 (2)根尖(茎尖) 醋酸洋红(龙胆紫、碱性) 有丝 分裂中期 (3)19 没有同源染色体配对的现象 染色体变异,解析 将经人工授粉后得到的雌蕊进行离体培养,这样得到的雌蕊主要利用的是融合的受精 卵,它是由白菜的卵细胞(n=10)和甘蓝的精子(n=9)结合而来的。这样培育得到的“白菜甘 蓝”是异源二倍体,染色体数是2n=10+9=19。由于在杂种体内没有同源染色体,在减数分裂时 联会紊乱,不能形成正常的配子,所以通常是不育的,可用秋水仙素处理使染色体数目加倍得到 可
7、育的四倍体“白菜甘蓝”。幼苗中细胞分裂活动最旺盛的是根尖的分生区,在有丝分裂 的中期染色体形态固定、数目清晰可数,是对染色体进行观察和计数的最佳时期。,以下为教师用书专用,5.(2015四川理综,9,11分)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基 因棉,其过程如下图所示(注:农杆菌中Ti质粒上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中)。质粒中“Bt”代表“Bt基因”,“KmR”代表“卡那霉素抗性基因” (1)过程需用同种 酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程 获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用 培养基。 (2)过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在
8、让 进入棉花细胞;除尽农杆菌 后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是 。 (3)若过程仅获得大量的根,则应在培养基中增加 以获得芽;部分接种在无 激素培养基上的芽也能长根,原因是 。,(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是 。种植转基因抗虫棉能减少 的使用,以减轻环境污染。,答案 (1)限制性核酸内切(1分) 选择(1分) (2)T-DNA(1分) 筛选获得T-DNA片段的植物细胞(2分) (3)细胞分裂素浓度(1分) 芽顶端合成的生长素向基部运输,促进根的分化(2分) (4)投放棉 铃虫(2分) 农药(1分),解析 本题考查基因工程与植物细胞工程的相关知识。(1)同种限制酶切割
9、质粒和含目的基 因的DNA,可获得相同的黏性末端,以构建基因表达载体。重组质粒含完整的卡那霉素抗性基 因,故应使用含卡那霉素的选择培养基筛选含重组质粒的农杆菌。(2)实验过程中将棉花细胞 与农杆菌混合后共同培养,其目的是利用含重组质粒的农杆菌将T-DNA导入棉花细胞中。除 去农杆菌后在含卡那霉素的培养基上培养,其目的是筛选出含有目的基因的棉花细胞。(3)培 养基中生长素用量与细胞分裂素用量比值高时,利于根的分化,抑制芽的形成,反之,有利于芽 的分化,抑制根的形成。因芽顶端可合成生长素,故接种在无激素的培养基上的芽也能长根。 (4)可用投放棉铃虫的方法检测抗虫棉的抗虫效果。转基因抗虫棉的种植可减
10、少农药使用量, 从而减轻环境污染。,6.(2015浙江自选,18,10分)下面是关于植物克隆和生态工程的问题。请回答: (1)为培育能高效吸收和富集重金属镉的转基因植物,将野外采得的某植物幼叶消毒后,用酶混 合液处理,获得了原生质体。酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇,其作用是 。 (2)将目的基因导入到原生质体,经培养形成愈伤组织,再通过 得到分散的胚性细 胞,发育成 ,生长发育后获得转基因植株。 (3)愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力,下列原因错误的是 。 A.愈伤组织发生遗传变异 B.愈伤组织不能分散成单细胞 C.愈伤组织中激素平衡发生改变 D.愈伤组织对外源激素敏感性发生改变
11、 (4)某农业生态工程基地按照生态和 规律,对种植业和养殖业进行了优化设计。通 过套种、间种和 等技术的应用,使种植的农作物为该生态系统组成成分中的 提供更多的食物。在农业生产中尽量不施用农药,其目的是 。 A.减少水土流失 B.减少土壤肥力 C.减少环境污染 D.减少生物多样性,答案 (1)维持渗透压 (2)液体悬浮培养 胚状体 (3)B (4)经济 轮种 消费者 C,解析 (1)酶混合液中含有甘露醇,可以维持一定的渗透压,保持去壁后的原生质体的正常形 态。(2)导入目的基因的原生质体经诱导形成愈伤组织后,采用液体悬浮培养获得分散的胚性 细胞,胚性细胞可发育成胚状体,进而发育成植株个体。(3
12、)愈伤组织细胞继代培养次数过多由 于外源植物激素平衡改变不能分化成胚状体而失去全能性,也有可能发生变异,致使对外源激 素敏感性改变,而失去全能性。愈伤组织分化形成胚状体不需要分散成单个细胞。(4)构建农 业生态工程基地需遵循生态和经济规律,对种植业和养殖业进行优化设计。如种植业中采用 套种、间种和轮种等技术,可使农作物为消费者提供更多的食物。另外,为减少环境污染,农业 生态工程要求尽量不施用农药。,7.2014江苏单科,29(1)(3)为了获得植物次生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后 在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题: (1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为 。 (2)在愈
13、伤组织悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12 d后下 降的原因有 ;培养液中蔗糖的作用是 、 。,(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经 处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目,压片前常用纤维素酶 和 酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观察到染色体数为8n的细 胞,合理的解释是 、 。,答案 (1)脱分化 (2)蔗糖浓度下降,pH降低 提供能源 调节渗透压 (3)秋水仙素(低温) 果胶 经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期 经加倍到8n的细胞处于 有丝分裂中期,解析 (1)外植体经脱分化可形
14、成愈伤组织。(2)分析坐标曲线图,可见培养液中的蔗糖浓度已 降至较低,pH也由6降为4,因此使得细胞生命活动受阻,细胞干重减小。培养液中的蔗糖可为 培养的细胞提供能源,又可调节培养液的渗透压。(3)二倍体愈伤组织经秋水仙素、低温等人 工诱导处理,可产生染色体加倍的细胞。植物细胞之间除纤维素外,还存在果胶层,因此可利用 纤维素酶和果胶酶解离愈伤组织。愈伤组织细胞(2n)经人工诱导后,细胞中染色体数目加倍 成4n,染色体数为4n的细胞进行有丝分裂,处于有丝分裂后期的细胞中含有8n条染色体;若加倍 到4n的细胞,经诱导后继续加倍形成染色体数为8n的细胞,这样的细胞再进行有丝分裂,在中期 时会看到染色
15、体数为8n的细胞。,解后反思 本题主要考查植物组织培养、人工诱导多倍体及固定化技术等相关知识。试题 难度中等。理解细胞脱分化、秋水仙素的生理作用等基础知识是解答本题的关键。,8.(2014广东理综,29,16分)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。应用组织培 养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下: 新生 营养芽 PLBs PLBs 实验结果 在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示,请回答下列问 题:,(1)选用新生营养芽为外植体的原因是 ,诱导外植体形成 PLBs的过程称 。 (2)与黑暗条件下相比,PLB
16、s在光照条件下生长的优势体现在 , , 。 (3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量,但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养,推测添加适量的 ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测,在设计实验方案时探讨了以下 问题: ABA的浓度梯度设置和添加方式:设4个ABA处理组,1个空白对照组,3次重复。因ABA受热 易分解,故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基 后按比 例加入。 实验进程和取样:实验50天完成,每10天取样,将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含 量。如初始(第0天)数据已知,实验过程中还需测定的样品数为 。 依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间:
17、当某3个样品(重复样)的 时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。,答案 (1)细胞分化程度低,容易诱导形成PLBs(2分) 细胞的脱分化(2分) (2)生长起始较快(2分) 快速生长时间较长(2分) PLBs产量较高(2分) (3)灭菌、冷却(2分) 75(1分) PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大(3分),解析 本题主要考查植物组织培养相关知识,并以植物组织培养实验为背景考查实验探究能 力。(1)植物组织培养中外植体常选用茎尖、芽尖,原因是茎尖和芽尖分裂能力强,易诱导其脱 分化,而且一般不含病毒。(2)从图中比较光照和黑暗条件下PLBs重量曲线可知,光照条件下
18、 PLBs生长优势主要体现在开始生长时间,快速生长的时间及达到生长稳定时重量的大小等方 面。(3)因ABA受热易分解,所以必须在培养基灭菌并冷却至常温时才能加入无菌ABA。 依题干信息可知,本实验有5组,每组3个样品,需分别在第0天、10天、20天、30天、40天、50 天测定PLBs重量和生物碱含量,而初始数据(第0天)已知,因此还需测定的样品数是535=7 5。根据实验探究目的,当3个样品(重复样)的PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大时, 其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间为适宜培养时间。,考点2 动物细胞工程 1.(2018江苏单科,22,3分)如图为细胞融合的示意图,下
19、列叙述正确的是(多选) ( )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 植物细胞壁会阻碍细胞融合,故植物细胞融合前需先用酶解法除去细胞壁,A错 误;细胞间的融合需在相应的诱导处理下才能完成(如离心、聚乙二醇等,动物细胞还可用灭 活病毒诱导融合),B正确;细胞融合过程出现了膜的变形,故细胞融合过程与细胞膜流动性有 关,C正确;c细胞中具有a、b细胞的全部基因,但这些基因不一定能全部表达,D错误。,知识链接 常用的人工诱导细胞融合
20、的方法 (1)人工诱导植物原生质体融合的方法:物理法离心、振动、电激等,化学法一般用聚 乙二醇(PEG)诱导。 (2)人工诱导动物细胞融合时常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。,2.(2015天津理综,6,6分)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 分析图示可
21、知:母亲只提供细胞核,因而可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后 代,A正确;红绿色盲基因属于核基因,而捐献者提供的是去核卵母细胞,其红绿色盲基因不能遗 传给三亲婴儿,B正确;三亲婴儿的染色体一半来自母亲提供的细胞核,一半来自精子,C错误;体 外受精形成的受精卵需培养形成早期胚胎,而后经胚胎移植进入受体子宫内,D正确。,疑难突破 真核生物的有性生殖过程,遗传物质大部分来母方,小部分来自父方;染色体一半来 自母方,一半来自父方。,3.(2014浙江理综,3,6分)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是 ( ) A.连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型 B.某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞 C.由
22、多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆 D.未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状,答案 B 连续细胞系是发生转化了的细胞系,大多数具有异倍体核型,A错误;癌细胞在合适 条件下可以发生不定向的基因突变而逆转为正常细胞,B正确;由一个单细胞培养形成的细胞 群为一个克隆,C错误;未经克隆化培养的细胞系具有异质性,D错误。,4.(2017课标全国,38,15分)编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组 成,编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成,如图1所示。回答下列问题: (1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙,若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列 (TTCGCT
23、TCTCAGGAAGGA),则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙, 原因是 。 (2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中,在PCR反应体系中加入了DNA聚合,酶、引物等,还加入了序列甲作为 ,加入了 作为合成DNA的原料。 (3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白,要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴 细胞增殖的作用,某同学做了如下实验:将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组,其中 三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定期检测T淋巴细胞浓度,结果 如图2。 由图2可知:当细胞浓度达到a时,添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加,此时若
24、要 使T淋巴细胞继续增殖,可采用的方法是 。细胞培养过程中,培养箱中 通常要维持一定的CO2浓度,CO2的作用是 。 仅根据图1、图2可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺少 (填“A”“B”“C” “D”或“E”)片段所编码的肽段,则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。,答案 (1)编码乙的DNA序列起始端无ATG,转录出的mRNA无起始密码子 (2)模板 dNTP (3)进行细胞传代培养 维持培养液的pH C,解析 本题主要考查基因工程技术和动物细胞培养技术的原理。(1)分析编码蛋白乙的DNA 序列可知,起始端无ATG,转录出的mRNA不含起始密码子,所以直接利用该DNA片段构建的 表达载体在
25、宿主细胞中不能翻译出蛋白乙。(2)进行PCR扩增时,需要在反应体系中加入热稳 定DNA聚合酶、引物、模板DNA、原料dNTP(dCTP、dATP、dGTP、dTTP)等。(3)因为 动物细胞培养具有细胞贴壁和接触抑制的现象,当细胞浓度达到a时,若要使T淋巴细胞继续增 殖,则需分瓶进行细胞传代培养;在培养箱中培养细胞时需提供一定的气体环境,其中CO2的作 用是维持培养液的pH。由图2可知,加入蛋白丙刺激T淋巴细胞增殖的效果明显比蛋白甲、 乙低;结合图1中蛋白丙与蛋白甲、乙的DNA序列可知,缺少C片段所编码的肽段,会降低蛋白 刺激T淋巴细胞增殖的效果。,知识拓展 认识dNTP dNTP是脱氧核糖核
26、苷三磷酸的缩写,是dCTP、dATP、dGTP、dTTP的统称。“d”代表脱氧, “N”代表变量A、T、C、G中的一种。dNTP可作为生物DNA合成以及PCR过程的原料。,5.(2016课标全国,40,15分)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
27、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 (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,解析 (1)因供体的性别不确定,故其细胞核内的性染色体组成为XX或XY;一般将卵母细胞培 养到M中期,用显微操作法将其细胞核去除;代表的过程是胚胎移植。(2)传代培养10代以 内的细胞可以保持正常的二倍体核型,超过10代以后,供体细胞中遗传物质的稳定性会降低。 (3)克隆动物细胞质中的遗传物质来自卵母细胞的细胞质,细胞质中
28、的遗传物质对克隆动物的 性状会产生影响。(4)克隆动物的成功可以证明动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性。,6.(2018课标全国,38,15分)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一 特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在 GFP基因的5末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载 体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1E4四种限制酶产生的黏性末端各不相 同。,回答下列问题: (1)据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是 。使用这 两种酶进行酶切
29、是为了保证 ,也是为了保证 。 (2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛 的皮肤细胞中完成了 和 过程。 (3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的 移入牛的 中、体外培养、胚胎移植等。 (4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,某同学用PCR方法进行鉴定,在鉴定时应 分别以该牛不同组织细胞中的 (填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模 板。,答案 (1)E1和E4 甲的完整 甲与载体正确连接 (2)转录 翻译 (3)细胞核 去核卵母细 胞 (4)核DNA,解析 (1)构建基因表达载体时,使
30、用的限制酶不能破坏融合基因。选用产生不同黏性末端的 两种限制酶,可以防止自身环化,并且保证融合基因和质粒正确连接。(2)在牛的皮肤细胞中观 察到绿色荧光,说明L1基因已经表达,即在该皮肤细胞中完成了转录和翻译过程。(3)培育转基 因的克隆牛需将含目的基因的细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中。(4)为检测克隆牛的 不同组织细胞中是否含有融合基因,需提取不同组织细胞的核DNA作为PCR模板,用PCR方法 进行鉴定。,7.(2014课标,40,15分,0.4871)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
31、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
32、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)4 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,解析 (1)分析题图可知,经4次免疫后,小鼠Y的血清抗体效价就可达到16 000以上。由于4次 免疫后的Y小鼠的血清抗体效价最高,故最适合用于制备B淋巴细胞。(2)细胞融合实验中,由 于细胞融合是随机的,而且诱导融合率不可能达到100%,所以会有未融合
33、的B淋巴细胞和骨髓 瘤细胞、融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞三种类型。(3)杂交瘤细胞同时具有B淋巴 细胞和骨髓瘤细胞的核物质,但细胞核只有一个。由于杂交瘤细胞在分裂过程中染色体会丢 失,故细胞核中染色体数目最多是40+60=100(条)。(4)B淋巴细胞已经分化,没有无限增殖的潜 能。,解后反思 本题考查单克隆抗体制备的相关知识,难度较大。理解细胞融合的原理与操作过 程是解题关键。,8.(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IX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
34、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)免疫排斥反应 (4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养,解析 (1)在基因工程中,构建基因表达载体后才能将目的基因导入受体细胞。(2)核移植技术 选用的成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期(M中期),需去掉细胞核以保证得到的克隆动 物的核遗传物质
35、来自含目的基因的成纤维细胞。(3)胚胎移植时受体动物对移入的胚胎基本 不发生免疫排斥反应,这为胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的胎儿成纤维细 胞具有增殖能力,可进行传代培养,所以理论上可利用动物细胞培养技术和核移植技术,获得无 限个转基因绵羊。,考点1 植物细胞工程 1.(2018北京海淀期中,16)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。下列相关叙述不正确的是 ( ) A.以绿色叶片和白色花瓣作为外植体,进行组织培养均能获得试管苗 B.外植体脱分化培养成愈伤组织的过程,需要植物生长调节剂的处理 C.若用某一细胞进行组织培养,该细胞必须有完整的细胞
36、核和叶绿体 D.选用花粉粒进行组织培养,不能获得与原植株基因型相同的植物体,A组 20162018年高考模拟基础题组,三年模拟,答案 C 绿色叶片和白色花瓣的细胞含有该物种全套的遗传物质,具有全能性,能通过植物 组织培养获得试管苗,A选项正确;外植体脱分化过程需要一定比例的生长素和细胞分裂素,B 选项正确;外植体不一定需要有叶绿体,C选项错误;花药离体培养获得单倍体植株,其与原植株 基因型不同,D选项正确。,易混易错 花粉粒作为外植体进行植物组织培养,获得的是单倍体植株。,2.(2018北京朝阳期末,14)下列有关植物组织培养的叙述中,正确的是 ( ) A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁
37、细胞 B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株 C.植物组织培养过程中要注意保持材料用具等无菌 D.同一株绿色开花植株不同部位的细胞得到的组培苗基因型一定相同,答案 C 愈伤组织是脱分化得到的,未分化的一团薄壁细胞,没有特定的结构和功能,A选项 错误;二倍体植物的花粉组织培养得到的是高度不育的单倍体植株,同一个体的体细胞经植物 组织培养得到的是基因型相同的植株,但若选择花药离体培养得到的是单倍体植株,B、D选 项错误。,易混易错 细胞分化的结果是形成具有特定结构和功能的组织细胞,脱分化得到的愈伤组织 分化程度低,是无定形状态的薄壁细胞。,3.(2018北京朝阳期末,29)科研人
38、员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的 影响,结果如下图。相关叙述错误的是 ( )A.培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性 B.培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段 C.实验结果表明茎尖越小脱毒率越高,成苗率越低 D.根据本实验,培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27 mm,答案 A 培育脱毒苗所依据的原理是细胞全能性,A选项错误;据图信息知,茎尖越小,脱毒率 越高,成苗率越低,C选项正确;培养脱毒苗时需要综合考虑成苗率和脱毒率两个因素,根据本实 验,培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27 mm,D选项正确。,4.(2018北京丰台期末,30)草莓病毒病可使草莓减产3
39、0%80%。培养和应用脱毒苗是改善草 莓品质、提高产量的有效途径。科学家为获得草莓脱毒苗进行实验,选择草莓植株的不同部 位,经过不同条件处理后进行组织培养,统计脱毒率如下表所示。下列有关叙述正确的是 ( ),A.茎尖切段越小,培养基需添加生长素越多 B.继续提高处理温度可更早获得脱毒苗 C.热处理与茎尖培养相结合脱毒效果更好 D.热处理脱毒法更能有效提高草莓产量,答案 C 生长素的生理作用具有两重性,应该加适宜浓度的生长素,A选项错误;植物细胞的 代谢需要适宜的温度,B选项错误;D选项题干中没有相应信息支撑;从表中数据可知,热处理与 茎尖培养相结合获得的草莓苗脱毒效果更好,C选项正确。,5.(
40、2017北京丰台期末,19)如图为植物体细胞杂交及组织培养过程示意图。下列说法不正确的 是 ( )A.过程分别需要用胰蛋白酶和聚乙二醇进行处理 B.高尔基体在过程发挥了重要作用 C.过程需要更换培养基,才能进一步分化为植株 D.A、B的基因型分别为Rr、Yy,则杂种植株的基因型为RrYy,答案 A 过程分别需要用纤维素酶、果胶酶和聚乙二醇进行处理;高尔基体在过程 再生细胞壁中发挥了重要作用;过程需要更换培养基,调整细胞分裂素和生长素的比例后,愈 伤组织才能进一步分化为植株。植物体细胞杂交后形成的杂种植株的基因型即为杂交前植 株基因型的组合。,易错警示 胰蛋白酶可用于动物细胞培养过程中组织细胞的
41、离散处理。,6.(2017北京东城期末,30)下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径,研究发现经过程获得的幼苗 脱毒效果更好。下列叙述不正确的是 ( )A.带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量相同 B.过程的作用是使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活 C.过程、所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同 D.题图中脱毒苗的培育过程体现了植物细胞的全能性,答案 A 根据题目分析可知,本题是采用植物组织培养技术,利用植物细胞的全能性,培育甘 蔗脱毒苗,D正确;和为再分化过程,诱导生芽和诱导生根的培养基中生长素和细胞分裂素 的含量和比例不同,C正确;温度处理,可以使组织中的病毒部分或全部失活
42、,B正确;带叶原基的 芽与植物体其他组织中的病毒含量不同,A错误。,易错警示 植物组织培养中生长素和细胞分裂素的使用顺序和不同配比会影响组织分化的 方向。,7.(2017北京顺义期末,28)下列现代生物技术实践中不需进行植物组织培养的是 ( ) A.通过单倍体育种培育矮秆抗病的水稻品种 B.通过植物体细胞杂交方法培育白菜甘蓝 C.通过诱变育种的方法培育高产大豆 D.通过转入Bt基因的方法培育抗虫棉,答案 C 诱变育种是指利用物理因素或化学因素诱发生物发生基因突变,诱变育种中一般 作用于萌发的种子或幼苗,不需要再进行植物组织培养。,解后反思 要判断哪些生物技术实践需要植物组织培养,其实可以从植物
43、组织培养的操作对 象入手,一般是特定的植物细胞或离体的组织、器官才需要在人工条件下实现其细胞的全能 性,A、B、D三种技术实践中很明显必须进行植物组织培养才能最终培育成完整植株。,8.(2016北京海淀一模,5)在应用植物体细胞杂交技术获得白菜甘蓝的操作步骤中,不正确的 是 ( ) A.用盐酸和酒精的混合液解离以获得原生质体 B.用聚乙二醇诱导白菜和甘蓝的原生质体融合 C.用植物组织培养技术把杂种细胞培养成植株 D.经筛选获得符合要求的白菜甘蓝杂种植株,答案 A 在植物体细胞杂交过程中,需要用纤维素酶和果胶酶去壁以获得原生质体,用盐酸 和酒精的混合液解离细胞会导致细胞死亡,其可用于观察洋葱根尖
44、分生组织细胞的有丝分裂 实验,A错误。,考点2 动物细胞工程 1.(2018北京东城期末,25)若用a表示骨髓瘤细胞,b表示B淋巴细胞,则单克隆抗体制备过程中的 两次筛选可表示为 ( ),答案 D 单克隆抗体制备过程中的第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,第二次筛选是要 获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,D选项正确。,易混易错 第一次筛选得到的杂交瘤细胞不一定能产生抗体,能产生抗体的杂交瘤细胞不一 定产生的是实验所需的目标抗体。,2.(2018海淀期中,20)科研工作者利用禽流感病毒蛋白制备单克隆抗体,下列步骤中叙述正确 的是 ( ) A.用动物细胞培养液培养禽流感病毒,通过离心获得抗原蛋白 B.
45、多次注射适宜浓度的抗原免疫小鼠,以获得更多的浆细胞 C.用灭活的病毒诱导浆细胞与禽流感病毒融合得到杂交瘤细胞 D.将单个杂交瘤细胞接种到小鼠腹腔培养可获得多种单克隆抗体,答案 B 病毒没有细胞结构,不能独立进行新陈代谢,需要寄生在活细胞中,“动物细胞培养 液”是指用于培养动物细胞的培养液,不是含有动物细胞的培养液,因此其不能用来培养病毒, A选项错误;多次用特定抗原免疫小鼠,可以获得更多的能产生目的抗体的浆细胞,B选项正确; 应诱导浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,而非与病毒融合,C选项错误;将单个杂交瘤 细胞进行体内培养,只可获得一种单克隆抗体,D选项错误。,3.(2017北京西城期末,
46、13)下图是一种“生物导弹”的作用原理示意图,没有与肿瘤细胞结合 的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药,可抑制DNA和RNA的合成, 对正常细胞也有一定毒性。下列说法不正确的是 ( )A.单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的 B.活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程 C.在治疗中,应先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物导弹 D.单克隆抗体特异性强,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害,答案 C 根据浆细胞分泌特异性抗体和骨髓瘤细胞能无限增殖的特性,利用融合筛选出的 杂交瘤细胞,来制备单克隆抗体,A正确;阿霉素可抑制DNA和RNA的合成,即抑制细胞中的 DNA复制和转录过程,B正
47、确;据图可知,要先注射生物导弹,生物导弹可使非活化磷酸阿霉素 转化成活化阿霉素,能更好地杀死肿瘤细胞,C错误;单克隆抗体能将阿霉素定向带到肿瘤细胞 所在的位置,能减轻阿霉素对正常细胞的伤害,D正确。,解题关键 准确获取图中信息是解题关键。,4.(2016北京东城期末,29)下列关于动物细胞培养的叙述,不正确的是 ( ) A.动物细胞培养依据的原理是细胞全能性 B.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 C.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织 D.动物细胞培养时需定期更换培养液以清除代谢废物,答案 A 细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。动物细胞培养是 指从
48、动物机体中取出相关组织,分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和 增殖,故依据的原理是细胞增殖,A错误。,5.(2016北京丰台期末,50)对某种动物的肝肿瘤细胞进行动物细胞培养。下列说法不正确的是 ( ) A.在利用肝肿瘤组织块制备细胞悬液时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是抑制细胞呼吸 C.为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素 D.在合成培养基中,通常需加入血清、血浆等天然成分,答案 B 动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH,B 错误。,6.(20
49、18北京石景山期末,37)女性怀孕后会分泌一种糖蛋白绒毛膜促性腺激素(HCG),尿液 中会检出HCG的存在。用抗HCG单克隆抗体制备的试纸可以测试女性是否怀孕。下图是抗 HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答: (1)制备单克隆抗体利用的生物学技术有 和 。给小鼠注射 的HCG相当于 ,注射后小鼠体内发生的特异性免疫反应类型是 。 (2)促进动物细胞融合得到乙,常采用的方法有 。 (3)用特定的选择培养基对乙筛选,得到的细胞丙的特点是 。 (4)对丙检测筛选得到丁,采用的方法是 。生产的单克隆抗体可以与 特异性结合,从而诊断早孕。 (5)将验孕试纸标有MAX标志线的一端插入待测尿液中(尿液不能没过该线),片刻后取出平放, 若尿液中含有HCG,会随尿液向右扩散,与包埋在标志线右侧区域的被显色剂标记的抗HCG抗 体1发生特异性结合,形成的复合体继续随尿液向右扩散至检测线处,又可以与固定在该区域,
