2023屆 二輪復(fù)習(xí) 細(xì)胞工程 課件 （47張）(多項選擇)

第一部分專題復(fù)習(xí)專題七生物技術(shù)與工程考點2細(xì)胞工程脈絡(luò)梳理連點成網(wǎng)植物組織培養(yǎng)是植物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)，植物體細(xì)胞雜交克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等方面有廣泛的應(yīng)用；動物細(xì)胞培養(yǎng)是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)，動物細(xì)胞融合技術(shù)為單克隆抗體的制備提供重要技術(shù)，動物體細(xì)胞核移植技術(shù)可產(chǎn)生相同遺傳背景的動物，為模型動物的培養(yǎng)提供了支持；胚胎工程技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。重要概念優(yōu)化檢測[例1]辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A．要獲得脫毒苗，通常需要對外植體進行莖尖組織培養(yǎng)B．通常需用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精對外植體進行消毒C．通過液體培養(yǎng)基來大量培養(yǎng)高產(chǎn)細(xì)胞系，可以實現(xiàn)對辣椒素的工業(yè)化生產(chǎn)D．誘導(dǎo)愈傷組織分化成根還是芽，需要通過平衡生長調(diào)節(jié)劑的配比進行調(diào)控答案解析解析外植體消毒所用酒精的體積分?jǐn)?shù)為70%，B錯誤。重要概念1植物細(xì)胞工程包括組織培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交等技術(shù)[例2]下圖為植物體細(xì)胞雜交及組織培養(yǎng)過程示意圖。下列說法不正確的是(

)A．高爾基體在過程③中發(fā)揮了重要作用B．過程④、⑤說明雜種細(xì)胞具有全能性C．若原生質(zhì)體A、B均含有兩個染色體組，則理論上雜種植株為四倍體D．過程①需要將細(xì)胞A、B置于低滲溶液中，過程②通常用聚乙二醇處理答案解析解析過程①需要將植物細(xì)胞A、B置于等滲溶液中，不能放在低滲溶液中，防止去除細(xì)胞壁后，原生質(zhì)體吸水漲破。[例3]

(多選)紫草寧具有抗菌、消炎等效果，可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)出愈傷組織，從愈傷組織的細(xì)胞中提取紫草寧，大大加快了紫草寧的生產(chǎn)進程。下列敘述不正確的是(

)A．紫草離體的葉片滅菌后可作外植體B．愈傷組織通過減數(shù)分裂進行細(xì)胞增殖C．破碎愈傷組織細(xì)胞能提高紫草寧的提取率D．愈傷組織生產(chǎn)紫草寧體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性答案解析解析紫草離體的葉片消毒后可作外植體，A錯誤；愈傷組織細(xì)胞不能進行減數(shù)分裂，其通過有絲分裂進行細(xì)胞增殖，B錯誤；細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能，愈傷組織生產(chǎn)紫草寧不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，D錯誤。[練]用一片蘭花葉子，可以培養(yǎng)很多蘭花。所涉及的主要生物學(xué)原理和技術(shù)是什么？答案答案原理：植物細(xì)胞全能性；技術(shù)：植物組織培養(yǎng)。[例4]

(2022·湖北，7)某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長緩慢，其原因不可能的是(

)A．實驗材料取自小鼠胚胎的腦組織B．為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封C．血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基D．所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性答案重要概念2動物細(xì)胞工程包括細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、細(xì)胞融合和干細(xì)胞的應(yīng)用等技術(shù)[例5]下列關(guān)于動物細(xì)胞融合的說法不正確的是(

)A．動物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)B．動物細(xì)胞融合需要用纖維素酶處理C．動物細(xì)胞融合時需要人工誘導(dǎo)D．常用的誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的因素有：聚乙二醇、滅活的病毒、電激等答案[例6]

CD47是一種跨膜糖蛋白。它可與巨噬細(xì)胞表面的信號調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合，從而抑制巨噬細(xì)胞的吞噬作用。肺癌、結(jié)腸癌等多種腫瘤細(xì)胞表面的CD47含量比正常細(xì)胞高1.6～5倍，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的清除效果減弱。為證明抗CD47的單克隆抗體可以解除CD47對巨噬細(xì)胞的抑制作用，科學(xué)家按照如下流程進行了實驗。下列敘述不正確的是(

)A．多次進行步驟①的目的是獲得更多分泌抗CD47抗體的漿細(xì)胞B．步驟②中可以利用聚乙二醇或滅活的病毒誘導(dǎo)完成細(xì)胞融合C．經(jīng)篩選可得到既能產(chǎn)生抗CD47抗體又能無限增殖的雜交瘤細(xì)胞D．對照組應(yīng)在巨噬細(xì)胞＋正常細(xì)胞共培養(yǎng)體系中加入單克隆抗體答案解析解析多次進行步驟①的目的是加強免疫，獲得更多分泌抗CD47抗體的漿細(xì)胞，A正確；誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合可以利用聚乙二醇或滅活的病毒，B正確；經(jīng)兩次篩選可得到既能產(chǎn)生抗CD47抗體又能無限增殖的雜交瘤細(xì)胞，C正確；對照組應(yīng)在巨噬細(xì)胞＋腫瘤細(xì)胞共培養(yǎng)體系中不加入單克隆抗體，D錯誤。[例7]

(2022·山東，15)如圖所示，將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子，在體外解偶聯(lián)后重新偶聯(lián)可制備雙特異性抗體，簡稱雙抗。下列說法錯誤的是(

)A．雙抗可同時與2種抗原結(jié)合B．利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細(xì)胞C．篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原D．同時注射2種抗原可刺激B細(xì)胞分化為產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞答案解析解析根據(jù)抗原和抗體發(fā)生特異性結(jié)合的原理推測，雙抗可同時與2種抗原結(jié)合，A正確；抗原與抗體能夠發(fā)生特異性結(jié)合，雙抗既可以特異性作用于靶細(xì)胞，又可以特異性攜帶蛋白類藥物，所以利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細(xì)胞，從而使藥物發(fā)揮相應(yīng)的作用，B正確；雙抗是將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子在體外解偶聯(lián)后重新偶聯(lián)形成的，可同時與這兩種抗原結(jié)合，因此，篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原來進行抗原—抗體檢測，從而實現(xiàn)對雙抗的篩選，C正確；同時注射2種抗原可刺激不同B細(xì)胞分化形成不同的漿細(xì)胞，而不是分化成產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞，D錯誤。[例8]

(多選)我國科學(xué)家利用基因編輯技術(shù)，獲得一只生物節(jié)律核心基因BMAL1敲除的獼猴。取其成纖維細(xì)胞與去核的卵母細(xì)胞融合，發(fā)育形成的早期胚胎植入代孕雌猴，獲得5只克隆猴，用于研究節(jié)律機制。以下敘述不正確的是(

)A．克隆猴基因組成差異小，作為實驗動物便于研究B．可通過電融合法使去核卵母細(xì)胞和成纖維細(xì)胞融合C．受精卵經(jīng)基因編輯后形成的胚胎可發(fā)育為克隆猴D．克隆猴的獲得體現(xiàn)了動物體細(xì)胞具有全能性答案解析解析由于克隆猴基因組成差異小，用克隆猴作為實驗動物，有利于使實驗中的無關(guān)變量得到控制，有利于增強實驗的可信度，A正確；受精卵經(jīng)基因編輯后形成的胚胎發(fā)育成的個體不能叫作克隆猴，克隆猴是通過核移植技術(shù)獲得的重構(gòu)胚發(fā)育而成的，C錯誤；動物細(xì)胞核含有該物種的全套遺傳信息，克隆猴的獲得體現(xiàn)了動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，D錯誤。[例9]

(多選)(2021·遼寧適應(yīng)性測試改編)下列有關(guān)干細(xì)胞的敘述，正確的是(

)A．干細(xì)胞是具有分裂和分化能力的細(xì)胞B．造血干細(xì)胞可定向誘導(dǎo)分化成機體所有種類的細(xì)胞C．誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS)移植回病人體內(nèi)治療疾病，可避免免疫排斥反應(yīng)D．移植胚胎干細(xì)胞可使退化的組織得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能答案解析解析造血干細(xì)胞可分化形成血細(xì)胞，胚胎干細(xì)胞在一定條件下可定向誘導(dǎo)分化成機體所有種類的細(xì)胞，B錯誤；當(dāng)身體某一類細(xì)胞功能退化時，可以通過誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞定向分化來及時修復(fù)，并恢復(fù)正常功能，D正確。[例10]

(2020·全國卷Ⅰ)為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實驗材料設(shè)計了以下實驗流程?；卮鹣铝袉栴}：(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是__________________________________________________________。(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實驗步驟：______________________________________________________________________________________。誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個細(xì)胞，加入培養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于______________，使用該培養(yǎng)基進行細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是__________________________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本原理是______________________________。(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可采用的方法有______________________________________________________________(答出2點即可)。選擇培養(yǎng)基只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)解析解析(3)圖中篩選1需要用到選擇培養(yǎng)基，只有雜交瘤細(xì)胞可以存活。篩選2是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞，該過程要用到抗原—抗體雜交，故篩選所依據(jù)的原理是抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性。(4)獲得能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞后，可以在體外培養(yǎng)液中進行培養(yǎng)，或在小鼠的腹腔中進行培養(yǎng)，使雜交瘤細(xì)胞大量增殖。[例11]

(2021·湖南選擇性考試改編)M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細(xì)胞中特異性表達?，F(xiàn)設(shè)計實驗，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動物A，流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是_________________________________，這類酶能將特定部位的兩個核苷酸之間的________________斷開。(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進行動物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是_______________________________________________________________________________________。限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)磷酸二酯鍵

清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害，同時給細(xì)胞提供足夠的營養(yǎng)(3)與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更低，原因是________________________________________________________________________________________________。(4)鑒定轉(zhuǎn)基因動物：以免疫小鼠的________淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進行融合，篩選融合雜種細(xì)胞，制備M蛋白的單克隆抗體。簡要寫出利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活的實驗思路______________________________________________________________。

動物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，動物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難B取克隆動物A的肝組織細(xì)胞，提取蛋白質(zhì)進行抗原—抗體雜交解析解析(4)先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng)，之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞；誘導(dǎo)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞，制備M蛋白的單克隆抗體；若要利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活，如果M基因已經(jīng)失活，則克隆動物A的肝細(xì)胞中無法產(chǎn)生M蛋白，則可利用抗原—抗體雜交技術(shù)進行檢測。故實驗思路為：取克隆動物A的肝組織細(xì)胞，提取蛋白質(zhì)進行抗原—抗體雜交。[練1]說出動物細(xì)胞工程在現(xiàn)實生活中應(yīng)用的2個實例。答案培養(yǎng)動物細(xì)胞用于物質(zhì)毒性檢測；用抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成“早早孕診斷試劑盒”等。[練2]在優(yōu)良奶牛的繁殖中，經(jīng)常會用到體細(xì)胞核移植技術(shù)和胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)。請簡要說出兩種技術(shù)的主要區(qū)別。答案供體細(xì)胞不同，體細(xì)胞核移植的供體細(xì)胞是體細(xì)胞，胚胎細(xì)胞核移植的供體細(xì)胞是胚胎細(xì)胞；體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。答案[例12]關(guān)于胚胎發(fā)育過程中桑葚胚和囊胚的比較，以下說法不正確的是(

)A．囊胚期的細(xì)胞出現(xiàn)了細(xì)胞分化，但遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變B．桑葚胚期所有細(xì)胞DNA總量小于囊胚期所有細(xì)胞DNA總量C．桑葚胚期的各細(xì)胞分化程度低，全能性容易實現(xiàn)D．囊胚期內(nèi)細(xì)胞團和滋養(yǎng)層細(xì)胞差異是由遺傳物質(zhì)不同造成的答案解析解析囊胚期內(nèi)細(xì)胞團和滋養(yǎng)層細(xì)胞是分化的結(jié)果，二者遺傳物質(zhì)是相同的。重要概念3對動物早期胚胎或配子進行顯微操作和處理以獲得目標(biāo)個體[例13]

(2022·全國甲卷，38，改編)某牧場引進一只產(chǎn)肉性能優(yōu)異的良種公羊，為了在短時間內(nèi)獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的大量后代，該牧場利用胚胎工程技術(shù)進行了相關(guān)操作?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了實現(xiàn)體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是________________。在體外受精前要對精子進行獲能處理，其原因是____________________________________________________________。利用該公羊的精子進行體外受精需要發(fā)育到一定時期的卵母細(xì)胞，因為卵母細(xì)胞達到________________________時才具備與精子受精的能力。冷凍保存剛排出的精子必須在雌性生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后才能受精減數(shù)第二次分裂中期(2)請以保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作，以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是____________________________________________________________________________________________________________________________________。

對受體母羊進行同期發(fā)情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產(chǎn)下具有該公羊優(yōu)良性狀的后代[例14]

(2022·廣東開學(xué)考)如圖為純種荷斯坦小奶牛的繁殖過程，請回答下列問題：(1)為讓供體母牛進行超數(shù)排卵，需要給母牛注射____________。從供體母牛采集的卵母細(xì)胞都需要進行體外培養(yǎng)，其目的是________________。從優(yōu)秀種公牛采集的精子需________后才能進行受精作用。(2)胚胎在早期培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除含有無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及________等物質(zhì)。如需對初期胚胎進行性別鑒定，宜取囊胚期的________細(xì)胞進行鑒定。(3)如果培育轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛，可采用___________技術(shù)將藥用蛋白基因?qū)氲絖_______中。在檢測受體細(xì)胞的染色體DNA上是否插入了目的基因時，常采用_______技術(shù)進行檢測。促性腺激素使卵母細(xì)胞成熟獲能血清滋養(yǎng)層顯微注射受精卵PCR新題嚴(yán)選洞察趨勢例(2020·北京等級考)研究者以擬南芥根段作為組織培養(yǎng)材料，探討了激素誘導(dǎo)愈傷組織分化生芽的機制。(1)離體的擬南芥根段在適宜條件下可以培育出完整的植株，說明植物細(xì)胞具有__________。在組織培養(yǎng)過程中，根段細(xì)胞經(jīng)過__________形成愈傷組織，此后調(diào)整培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素(CK)與生長素的比例可誘導(dǎo)愈傷組織分化。全能性脫分化(2)在愈傷組織生芽過程中，CK通過ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。為探討A基因與W基因的關(guān)系，將A基因功能缺失突變體(突變體a)和野生型的愈傷組織分別置于CK與生長素比例高的(高CK)培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生芽，在此過程中測定W基因的表達量。圖1中，野生型的W基因表達量與高CK誘導(dǎo)時間的關(guān)系是_____________________________________________________________。分析圖1結(jié)果可得出的結(jié)論是：在高CK誘導(dǎo)下A基因促進W基因表達。得出結(jié)論的依據(jù)為：與野生型相比，__________________________________。野生型的W基因的相對表達量隨高CK誘導(dǎo)時間延長而增加突變體a的W基因的相對表達量較少(3)用轉(zhuǎn)基因方法在上述突變體a中過量表達W基因，獲得材料甲。將材料甲、突變體a和野生型三組愈傷組織在高CK培養(yǎng)基中培養(yǎng)，三組愈傷組織分化生芽的比例如圖2，由此能得出的結(jié)論包括________。A．A基因在愈傷組織分化生芽的過程中起作用B．W基因的表達產(chǎn)物調(diào)控A基因的表達C．缺失A基因時W基因表達不能促進生芽D．過量表達W基因可使生芽時間提前AD[練1－1]為了探究6－BA和IAA對某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響，某研究小組在MS培養(yǎng)基中加入6－BA和IAA，配制成四種培養(yǎng)基(見下表)，滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，統(tǒng)計再生叢芽外植體的比例(m)，以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)，結(jié)果如下表所示。請分析回答：培養(yǎng)基編號濃度/(mg·L－1)m/%n/個6－BAIAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0(1)按照植物的需求量，培養(yǎng)基中無機鹽的元素可分為___________和___________兩類。上述培養(yǎng)基中，6－BA屬于__________________類調(diào)節(jié)劑。(2)在該實驗中，自變量是________，取值范圍是______________。因變量是______________________________________________________________。(3)從實驗結(jié)果可知，誘導(dǎo)叢芽總數(shù)量最少的培養(yǎng)基是________號培養(yǎng)基。(4)為了誘導(dǎo)該菊花試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入或少加入________(填“6－BA”或“IAA”)。大量元素微量元素細(xì)胞分裂素IAA濃度0～0.5mg·L－1再生叢芽外植體的比例(m)和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n)16－BA[練1－2]鐵皮石斛是我國名貴中藥，生物堿是其有效成分之一，應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)鐵皮石斛擬原球莖(簡稱PLBs，類似愈傷組織)生產(chǎn)生物堿的實驗流程如下：在固體培養(yǎng)基上，PLBs的重量、生物堿含量隨培養(yǎng)時