专题26 细胞工程挖命题【考情探究】5年考情考点考向高考示例素养要素难度预测热度植物组织培养2018江苏单科,8,2分中1植物细胞工程植物体细胞杂交2008北京理综,29,18分生命观念科学思维科学探究社会责任中★★☆动物细胞培养与体细胞克隆2动物细胞工程动物细胞融合与单克隆抗体的制备2018课标全国Ⅲ,38,15分生命观念科学思维科学探究社会责任易★★☆分析解读 克隆包含分子水平、细胞水平与个体水平三个层次,本专题主要从细胞水平来谈克隆技术。
细胞是大部分生命体存在的基本结构,而现代生物技术(包括基因工程和蛋白质工程等)也都是依赖细胞而达到某种目的,所以细胞工程是这些技术开展的平台和基础。
北京高考对本专题主要以选择题的形式考查,在非选择题中也有涉及,如植物组织培养、动物细胞培养等经常作为技术背景出现在一个具体研究中,单独考查的很少,考查难度也较低。
本专题的学习,要注意从宏观上构建各种技术框架体系,重视本专题与基因工程、胚胎工程及必修知识内容的联系,弱化技术细节,强化技术的实际应用,同时还要以辩证的观点看待生物技术。
【真题典例】破考点考点一 植物细胞工程【考点集训】考向1 植物组织培养1.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 C2.科研人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考向2 植物体细胞杂交3.下面是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,相关叙述正确的是( )紫杉外植体愈伤组织单个细胞高产细胞群细胞分泌物紫杉醇A.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性B.①过程中需控制好培养基中植物激素的比例C.②过程需用一定浓度的胰蛋白酶处理愈伤组织D.紫杉是自养生物,③过程的培养基中不需添加有机养料答案 B4.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①②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③发挥了重要作用C.过程⑤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 A5.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考点二 动物细胞工程【考点集训】考向1 动物细胞培养与体细胞克隆1.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 A2.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考向2 动物细胞融合与单克隆抗体的制备3.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.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 B4.如图是一种“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 C5.抗体的制备经历了细胞学层面和分子学层面两个合成途径的研究。
下列是利用生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。
下列说法错误的是( )A.过程①至②所获取的抗体称为单克隆抗体B.过程③至⑥获取抗体的技术称为转基因技术C.过程⑤需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶D.V1基因体外扩增的技术称为PCR技术答案 C炼技法方法一 从三个层次看克隆技术【方法集训】1.下列各项中属于有性生殖过程的是( )A.由授普通花粉的四倍体西瓜培育出三倍体植株B.青霉孢子萌发长成新个体C.用胡萝卜韧皮部细胞离体培养成植株D.绵羊“移核”体细胞培育成新的个体答案 A2.下列属于克隆的过程是( )①将目的基因与载体结合并在受体细胞中进行扩增②由一个精原细胞经过减数分裂形成四个精子③通过植物组织培养将离体细胞培养成完整植株④固体培养基上的一个细菌繁殖形成一个菌落⑤由一个受精卵细胞形成一个多细胞个体A.①②③B.③④⑤C.②③④D.①③④答案 D方法二 克隆动物与试管动物辨析【方法集训】 如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛。
据图回答下列问题:(1)应用1为获得克隆牛的过程,从活体牛的卵巢中吸取的卵母细胞需要在体外培养到 期,最终克隆动物的遗传物质来自 。
(2)应用2为获得试管牛的过程,需要对采集的优良公牛的精子用 法进行获能处理。
胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”,胚胎能够在受体内存活的生理基础是 。
(3)应用3中的细胞C取自牛胎儿的 。
应用4在获得二分胚①和②的同时,需要取样囊胚的 细胞做DNA分析性别鉴定。
答案 (1)减数第二次分裂中(或MⅡ中) 供体1和供体2 (2)化学 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 (3)原始性腺 滋养层过专题【五年高考】A组 自主命题·北京卷题组1.(2015北京理综,5,6分)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中,不需要的是( )A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽答案 C2.(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B组 统一命题、省(区、市)卷题组考点一 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①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 minB.过程②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③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体D.过程④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答案 C2.(2016江苏单科,9,2分)下列有关细胞工程的叙述,正确的是( )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 D3.(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教师用书专用(4—5)4.(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”,“Km R”代表“卡那霉素抗性基因”(1)过程①需用同种 酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。
为将过程②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③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让 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④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 。