生物—選修熟現(xiàn)代生物科技專題

1、1生物選修熟現(xiàn)代生物科技專題利用胚胎工程培育“試管牛”的基本過程如圖所示。據(jù)圖回答問題：（l）受精卵是胚胎發(fā)育的開端，圖中的卵細(xì)胞達到_期，才具備受精的水平，而精子需經(jīng)過_過程才能和卵細(xì)胞結(jié)合。（2）在體外培養(yǎng)受精卵時，除了給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外，還需要提供CO2氣體以維持_。（3）圖中過程A稱為_，它在胚胎工程中的意義在于_。（4）若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體，可對發(fā)育到 階段的早期胚胎實行胚胎分割。同時，能夠通過取樣_實行分子水平的早期胚胎性別鑒定；也能夠在細(xì)胞水平上通過對_的分析實行性別鑒定。2【生物選修3：現(xiàn)代生物科技專題】下圖可表示細(xì)胞工程技術(shù)的過程。請據(jù)圖回答：（

2、1）若A、B為經(jīng) 酶去除了細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，則A、B到結(jié)構(gòu)C的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的 ，形成的D細(xì)胞還要應(yīng)用 技術(shù)培養(yǎng)成雜種植株。（2）若A細(xì)胞為骨髓瘤細(xì)胞，B是能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞，在A、B到C的過程中形成的C有_種（僅限于兩個細(xì)胞的融合），用來培養(yǎng)的D細(xì)胞應(yīng)為 _細(xì)胞，需要在特定的 （填“固體”或“液體”）培養(yǎng)基中篩選出這種細(xì)胞。（3）在上述單克隆抗體制備過程中，還應(yīng)用了細(xì)胞工程的 技術(shù)和 技術(shù)。3【生物選修3：現(xiàn)代生物科技專題】下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。請根據(jù)示意圖回答下列問題。（1）單克隆抗體技術(shù)是 技術(shù)中最重要的用途。將特定的抗原注入小鼠體內(nèi)，其目的是使小鼠產(chǎn)生 細(xì)胞。（2）單克

3、隆抗體的化學(xué)本質(zhì)是 ；合成與分泌單克隆抗體涉及到的細(xì)胞器是 、 、 、 。（3）骨髓瘤細(xì)胞與某些淋巴細(xì)胞混合在一起，細(xì)胞融合完成后，在培養(yǎng)基中有 種兩兩融合的細(xì)胞，融合的原理是 ，融合的方法除了電激外，還能夠用化學(xué)誘導(dǎo)劑 或滅活的 。（4）從圖中能夠看出，單克隆抗體制備經(jīng)過了 次篩選，第一次篩選得到的細(xì)胞是5下圖為科研工作者利用小鼠制備H7N9禽流感病毒單克隆抗體的過程。請據(jù)圖回答相關(guān)問題。（1）圖中X細(xì)胞一般選用_，與植物體細(xì)胞雜交相比，誘導(dǎo)X細(xì)胞和Y細(xì)胞融合還可采用_。（2）在雜種細(xì)胞的培養(yǎng)過程中，為了防止污染，通常還要在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的_其培養(yǎng)液與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比，特有的

4、天然成分_。（3）單克隆抗體的制備過程需要經(jīng)過多次篩選，首先用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選出_，還需實行_和專一抗體檢測，最終獲得充足數(shù)量的_的細(xì)胞，選出符合要求的細(xì)胞后，可在體外條件下培養(yǎng)或注射到_內(nèi)實行增殖。（4）利用上述技術(shù)生產(chǎn)的單克隆抗體可制作成診斷盒，用于準(zhǔn)確、快速診斷H7N9禽流感病毒的感染者，這種診斷使用了_雜交技術(shù)，這體現(xiàn)了單克隆抗體_的特性。6生物選修3：現(xiàn)代生物技術(shù)專題如圖1表示利用生物技術(shù)制備抗X的單克隆抗體的過程：圖2表示體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程：圖3表示番茄和馬鈴薯植物細(xì)胞融合和再生植株的過程，請據(jù)圖回答下列問題：（1）圖1 中制備單克隆抗體的過程中，需要經(jīng)過兩次篩選，其

5、中第二次篩選的目的是篩選出 。該過程所用到的生物技術(shù)有 。（2）圖2 參與體外受精的精子需要經(jīng)過成熟和 的過程，才能是卵細(xì)胞受精，若要獲得多頭于此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可對圖2中囊胚中的 均等分割后實行胚胎移植，以上技術(shù)是在 （填“體外”或“體內(nèi)”）完成的。（3）圖3中過程常用的試劑是 。融合的原生質(zhì)體形成雜種細(xì)胞的標(biāo)志是 ，該過程與細(xì)胞中 （細(xì)胞器）的活動密切相關(guān)。（4）過程和分別表示 和 。7請回答下列相關(guān)胚胎工程和基因工程方面的問題：（1）當(dāng)前，科學(xué)家通過細(xì)胞核移植實驗，培育出多種哺乳動物新類型。在哺乳動物的核移植實驗中，一般通過 （物理方法）將受體細(xì)胞激活，使其實行細(xì)胞分裂并發(fā)育，當(dāng)胚胎

6、發(fā)育到 階段時，將胚胎植入另一雌性（代孕）動物體內(nèi)。（2）在“試管?！钡呐嘤^程中，要使精子和卵母細(xì)胞在體外成功結(jié)合，需要對精子進行 處理。另外，培養(yǎng)的卵母細(xì)胞需要發(fā)育至 ，該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細(xì)胞和第一極體。（3）將已免疫的小鼠的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，獲得能分泌特定抗體的雜交瘤細(xì)胞的過程中至少要進行兩次篩選，一次是通過 培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞，另一次是通過 篩選出能分泌特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。（4）若要使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中含有人干擾素，則所構(gòu)建的基因表達載體必須包括：啟動子、 、終止子、標(biāo)記基因和復(fù)制原點等。目前常用的措施是將該基因表達載體導(dǎo)入牛的 （填“受精卵”或“

7、乳腺細(xì)胞”）。參考答案1（1）減數(shù)第二次分裂中 精子獲能 （2）培養(yǎng)液（基）的pH （3）胚胎移植 提高優(yōu)良母畜的繁殖率（4）桑椹胚期或囊胚期 DNA 染色體（或性染色體）【解析】（1）卵細(xì)胞直到減數(shù)第二次分裂中期時，才具備受精能力；精子必須經(jīng)過精子獲能的過程才能和卵細(xì)胞結(jié)合。（2）二氧化碳的作用是維持培養(yǎng)液的pH。（3）圖中過程A稱為胚胎移植，它在胚胎工程中的意義在于提高優(yōu)良母畜的繁殖率。（4）胚胎分割一般選擇桑椹胚期或囊胚期階段的早期胚胎；可以通過取樣DNA進行分子水平的早期胚胎性別鑒定；也可以在細(xì)胞水平上通過對染色體的分析進行性別鑒定?！究键c定位】胚胎工程【名師點睛】早期胚胎發(fā)育注意的問

8、題（1）起點是受精卵分裂，在輸卵管內(nèi)完成受精作用時即已開始，直至發(fā)育成為成熟的胎兒。（2）卵裂期的特點：細(xì)胞有絲分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，但胚胎總體積并不增加或略縮小，因此每個細(xì)胞的體積會隨分裂的進行不斷縮小，但核內(nèi)遺傳物質(zhì)并未減少。（3）桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。（4）原腸胚的特點：個體發(fā)育中分化能力最強，細(xì)胞已分化形成外、中、內(nèi)三個胚層。（5）個體發(fā)育過程中從桑椹胚階段開始初步分化，分化出內(nèi)細(xì)胞團和滋養(yǎng)層細(xì)胞。2（1）纖維素 流動性 植物組織培養(yǎng)（2）3 特定的雜交瘤 液體（3）動物細(xì)胞融合 動物細(xì)胞培養(yǎng)【解析】（1）植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，所以需要先

9、用酶解法去除細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的專一性原理，可用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞壁形成原生質(zhì)體，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，融合完成的標(biāo)志是形成了新的細(xì)胞壁。融合過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性。還要應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)成雜種植株。（2）若該過程是制備單克隆抗體的過程，在A、B到C的過程中，A細(xì)胞為骨髓瘤細(xì)胞，B細(xì)胞為能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞，但需要注射特定抗原，一般用滅活的病毒使得兩者細(xì)胞融合，成為雜交瘤細(xì)胞，從融合細(xì)胞中選擇出它的方法是在特定的選擇培養(yǎng)基中培養(yǎng)，篩選出該類細(xì)胞后還需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測經(jīng)多次篩選可獲得數(shù)量足夠的能分泌所需抗體的細(xì)胞。用這種細(xì)胞的特點是既能在體外培養(yǎng)條

10、件下無限制增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。（3）在上述單克隆抗體制備過程中，還應(yīng)用了細(xì)胞工程的動物細(xì)胞融合技術(shù)和動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)?！究键c定位】植物體細(xì)胞雜交、動物細(xì)胞融合和單克隆抗體的制備3（1）動物細(xì)胞融合； 漿細(xì)胞（2）球蛋白（或蛋白質(zhì)）； 核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。（3）三； 細(xì)胞膜具有一定的流動性；聚乙二醇（PEG）；滅活的病毒。（4）兩； 雜交瘤細(xì)胞；【解析】本題考查制備單克隆抗體過程的相關(guān)問題，單克隆抗體優(yōu)點特異性強、靈敏度高，并可能大量制備，小鼠免疫物質(zhì)是抗原，注射抗原是使小鼠接受抗原刺激，體內(nèi)產(chǎn)生免疫反應(yīng)，動物細(xì)胞融合常用誘導(dǎo)劑有聚乙二醇、滅活的病毒，單克隆抗體的培養(yǎng)包括體內(nèi)

11、培養(yǎng)和體外培養(yǎng)。【考點定位】細(xì)胞融合與單克隆抗體4（1）動物細(xì)胞融合 漿細(xì)胞（2）球蛋白（或蛋白質(zhì)） 核糖體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 線粒體（3）三 細(xì)胞膜具有一定的流動性 聚乙二醇（PEG） 滅活的病毒（4）兩 雜交瘤細(xì)胞 無限增殖 特異性【解析】（1）單克隆抗體技術(shù)是動物細(xì)胞融合技術(shù)中最重要的用途。將特定的抗原注入小鼠體內(nèi)，其目的是使小鼠產(chǎn)生漿細(xì)胞。（2）單克隆抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，屬于分泌蛋白，合成與分泌單克隆抗體涉及到的細(xì)胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。（3）骨髓瘤細(xì)胞與某些淋巴細(xì)胞混合在一起，細(xì)胞融合完成后，在培養(yǎng)基中有三種兩兩融合的細(xì)胞，分別是瘤細(xì)胞與瘤細(xì)胞，B細(xì)胞與B細(xì)胞，瘤

12、細(xì)胞與B細(xì)胞融合的細(xì)胞。融合過程依賴細(xì)胞膜的流動性原理。融合的方法除了電激外，還可以用化學(xué)誘導(dǎo)劑聚乙二醇（PEG）或滅活的病毒。（4）從圖中可以看出，單克隆抗體制備經(jīng)過了兩次篩選，第一次篩選得到的細(xì)胞是雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞的特點是既能在體外無限增殖，又能分泌特異性抗體。【考點定位】單克隆抗體的制備?！久麕燑c睛】單克隆抗體制備過程中的兩次篩選第一次篩選：利用特定選擇培養(yǎng)基篩選，獲得雜交瘤細(xì)胞，即AB型細(xì)胞（A為B淋巴細(xì)胞，B為骨髓瘤細(xì)胞），不需要A、B、AA、BB型細(xì)胞。第二次篩選：利用多孔板法和抗原抗體雜交法篩選，獲得產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。5（1）骨髓瘤細(xì)胞 滅活的病毒 （2）抗生素 動物血

13、清（或動物血漿）（3）雜交瘤細(xì)胞 克隆化培養(yǎng) 能分泌所需（特異性/專一性）抗體的 小鼠腹腔（5）抗原抗體 特異性強、靈敏度高【解析】（1）圖中X細(xì)胞一般選用骨髓瘤細(xì)胞，原因是其具有無限增殖的能力。與植物體細(xì)胞雜交相比，誘導(dǎo)X細(xì)胞和Y細(xì)胞融合還可采用滅活的病毒處理。（2）在雜種細(xì)胞的培養(yǎng)過程中，為了防止污染，通常還要在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素。為保證細(xì)胞能正常生長增殖，培養(yǎng)液中還應(yīng)加入特有的天然成分動物血清。（3）單克隆抗體的制備過程需要經(jīng)過多次篩選，首先用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞，還需進行克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測，最終獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞，選出符合要求的細(xì)胞后，可

14、在體外條件下培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)進行增殖。（4）利用上述技術(shù)生產(chǎn)的單克隆抗體可制作成診斷盒，用于準(zhǔn)確、快速診斷H7N9禽流感病毒的感染者，這種診斷運用了抗原抗體雜交技術(shù)，這體現(xiàn)了單克隆抗體特異性強、靈敏度高的特性?！究键c定位】單克隆抗體制備【名師點睛】單克隆抗體制備過程中的兩次篩選第一次篩選：利用特定選擇培養(yǎng)基篩選，獲得雜交瘤細(xì)胞，即AB型細(xì)胞（A為B淋巴細(xì)胞，B為骨髓瘤細(xì)胞），不需要A、B、AA、BB型細(xì)胞。第二次篩選：利用多孔板法和抗原抗體雜交法篩選，獲得產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。6（1）能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞 動物細(xì)胞融合和動物細(xì)胞培養(yǎng)（2）獲能 內(nèi)細(xì)胞團 體外（3）聚乙二醇（或P

15、EG） 再生出新的細(xì)胞壁（或形成新的細(xì)胞壁）高爾基體（或高爾基體、線粒體）（只答線粒體不得分）（4）脫分化 再分化【解析】（1）圖1是制備抗X抗原的單克隆抗體的過程，要想獲得分泌抗X抗原的抗體，需要對小鼠注射相應(yīng)的抗原即X抗原。融合后經(jīng)篩選的細(xì)胞為雜交瘤細(xì)胞，具備雙親細(xì)胞的遺傳特性，此類細(xì)胞的特點是既能無限增殖又能產(chǎn)生抗X的抗體。需要經(jīng)過兩次篩選，其中第二次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。兩類細(xì)胞融合需要細(xì)胞融合技術(shù)，雜交瘤細(xì)胞在體內(nèi)或體外培養(yǎng)，需要細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，所以該過程所用的生物技術(shù)有動物細(xì)胞融合技術(shù)和動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。（2）圖2精子需要成熟和獲能的過程才具備受精的能力。若要

16、獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可以在體外進行胚胎分割，胚胎分割需要對囊胚中內(nèi)細(xì)胞團均分，以上技術(shù)是在體外完成的。（3）圖3中過程常用的試劑是聚乙二醇。融合的原生質(zhì)體形成雜種細(xì)胞的標(biāo)志是形成新的細(xì)胞壁，該過程與細(xì)胞中高爾基體的活動密切相關(guān)。（4）過程和分別表示脫分化和再分化?！究键c定位】單克隆抗體；植物組織培養(yǎng)；胚胎工程7（1）電脈沖（或電刺激）；桑椹胚或囊胚；（2）獲能；減數(shù)第二次分裂中期（3）選擇；專一抗體檢測（4）人干擾素基因；受精卵【解析】（1）在哺乳動物的核移植實驗中，一般通過電脈沖（或電刺激）將受體細(xì)胞激活，使其進行細(xì)胞分裂并發(fā)育；當(dāng)胚胎發(fā)育到桑葚胚或囊胚階段時，將胚胎植入另一雌性

17、（代孕）動物體內(nèi)。（2）體外受精時，需要對精子進行獲能處理另外，培養(yǎng)的卵母細(xì)胞需要發(fā)育至M中期（減數(shù)分裂第二次分裂中期）。（3）由于體細(xì)胞分化程度高，不容易恢復(fù)全能性，因此利用體細(xì)胞進行核移植技術(shù)的難度明顯高于利用胚胎細(xì)胞進行核移植。（4）基因表達載體必須包括：某種牛乳腺分泌蛋白基因及其啟動子、人干擾素基因（或目的基因）、終止子、標(biāo)記基因和復(fù)制原點等培育轉(zhuǎn)基因動物時，常以受精卵為受體細(xì)胞，且將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是纖維注射法?！究键c定位】基因工程的原理及技術(shù)；基因工程的應(yīng)用；胚胎移植【名師點睛】知識拓展：1、基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。（