（浙江專版）2019版高考生物一輪復習 第33講 克隆技術學案

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1、 第33講　克隆技術 考點　克隆技術 一、植物的克隆 1.植物克隆 (1)技術基礎：植物組織培養(yǎng) (2)理論基礎：植物細胞的全能性——原因：植物體的每個生活細胞都具有完整的全套遺傳物質。 (3)植物細胞的全能性的實現條件：離體；適當的營養(yǎng)(包括水、無機鹽、維生素、蔗糖、氨基酸等)；適宜條件(無菌、溫度、濕度、光照等)以及生長調節(jié)物質。 (4)植物激素的作用：誘導愈傷組織的形成和生長；誘導和控制再分化過程。 2.植物組織培養(yǎng) (1)程序：半固體培養(yǎng)基的配制→小組織塊的切取→愈傷組織的獲得→新植株的再生。 (2)填寫基本操作過程圖： ―→ 圖中①脫分化，②再分化，A表

2、示愈傷組織，B表示胚狀體或叢狀苗。 3.植物細胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng) (1)植物細胞培養(yǎng)程序：愈傷組織→用搖床進行液體懸浮培養(yǎng)→單個胚性細胞→在適宜培養(yǎng)基中培養(yǎng)→細胞團→球形胚→心形胚→胚狀體→完整植株。 (2)器官發(fā)生和形態(tài)建成的實現：通過平衡的植物激素配比進行調控。如適量的生長素和細胞分裂素配比，可誘導芽的分化；適量的吲哚乙酸及適當減除其他某些激素，可誘導生根。 4.原生質體培養(yǎng)與植物細胞工程 (1)原生質體的獲得方法：在0.5～0.6 mol/L的甘露醇溶液環(huán)境(較高滲透壓)下，用纖維素酶和果膠酶混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細胞，除去細胞壁，獲得球形的原生質體。 (2)

3、植物細胞工程的操作過程 外源遺傳物質轉基因細胞新植株 5.植物克隆技術的應用 (1)實現工廠化的植物快速繁殖 (2)生產脫毒苗，恢復品種的性狀 (3)生產重要的次生代謝產物，如藥物、色素、香料、殺蟲劑等 (4)育種(植物細胞工程)：轉基因作物，突變體選擇，單倍體育種 二、動物的克隆 1.動物細胞、組織培養(yǎng) (1)動物克隆的技術基礎是動物的細胞和組織培養(yǎng)。 (2)動物(成纖維)細胞培養(yǎng)的過程： (3)動物細胞培養(yǎng)必需傳代的原因：細胞培養(yǎng)到一定時期，細胞會因為密度過大造成接觸抑制，或者因為代謝消耗引起營養(yǎng)枯竭，不能正常生長。 (4)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的含義 ①原代培養(yǎng)

4、：從機體取出后立即進行的細胞、組織培養(yǎng)的過程。 ②傳代培養(yǎng)：將原代培養(yǎng)細胞分成若干份，接種到若干份培養(yǎng)基中，使其繼續(xù)生長、增殖。 2.細胞系和細胞株 (1)細胞系：是指可連續(xù)傳代的細胞，可分為連續(xù)細胞系(惡性細胞系：具有異體致瘤性；“良性”細胞系：保留接觸抑制現象，不致癌)和有限細胞系。 (2)細胞株：通過一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細胞系中獲得的具有特殊性質的細胞?？煞譃檫B續(xù)細胞株和有限細胞株。 3.克隆培養(yǎng)法 (1)概念：把一個單細胞從群體中分離出來單獨培養(yǎng)，使之繁衍成一個新的細胞群體的技術。單抗細胞株等都是應用克隆培養(yǎng)法建立的。 (2)基本要求：必須肯定所建成的克隆

5、來源于單個細胞。 (3)提高細胞克隆形成率的措施有：①選擇適宜的培養(yǎng)基；②添加血清；③以滋養(yǎng)細胞支持生長；④激素刺激；⑤使用CO2培養(yǎng)箱；⑥調節(jié)pH。 4.動物的克隆繁殖 (1)動物難以克隆的根本原因是體細胞中基因選擇性表達，細胞質中存在調節(jié)因子。 (2)細胞核移植實驗和動物的克隆繁殖 (3)動物體細胞核成功克隆的原因：去除了核基因表達的限制?！岸嗬颉闭Q生說明：動物體細胞核仍能表現全能性；胚胎和個體發(fā)育中，細胞質具有調控作用 5.單克隆抗體 (1)制備過程： (2)單克隆抗體的特點：特異性強、靈敏度高。 1.(2015·10月浙江選考　節(jié)選)科研人員擬將已知的

6、花色基因(目的基因)轉入矮牽牛的核基因組中，培育新花色的矮牽牛。請回答： 將消毒后的矮牽牛葉片剪成小片，在含有目的基因的農桿菌溶液中浸泡后，取出并轉移至加有適當配比生長調節(jié)劑的MS培養(yǎng)基(含蔗糖、瓊脂和抗生素，下同)上，使小葉先脫分化形成________。再將其轉移至另一培養(yǎng)基誘導形成芽，芽切割后轉移至________(A.LB培養(yǎng)基　B.MS培養(yǎng)基＋適宜濃度NAA　C.MS培養(yǎng)基＋適宜濃度BA　D.NAA/BA小于1的MS培養(yǎng)基)上生根，形成完整植株。 解析　組培時，先將處理后的外植體接種在適當的培養(yǎng)基上，先經脫分化形成愈傷組織。再將其轉移至另一培養(yǎng)基誘導生芽形成的叢狀苗，叢狀苗經分離后

7、轉移至添加適宜濃度NAA的MS培養(yǎng)基上生根，形成完整植株。注意生根培養(yǎng)基中生長素類物質濃度需大于細胞分裂素類。 答案　愈傷組織　B 2.(2016·4月浙江選考　節(jié)選)兔肝細胞中的基因E編碼代謝甲醛的酶，擬利用基因工程技術將基因E轉入矮牽牛中，以提高矮牽牛對甲醛的代謝能力，請回答： (1)將被侵染的葉片除菌后進行培養(yǎng)，最終得到轉基因矮牽牛。其中培養(yǎng)過程正確的是________(A.葉片在含合適濃度生長素的培養(yǎng)基上分化形成愈傷組織　B.愈傷組織在含細胞分裂素和生長素配比較高的培養(yǎng)基上形成芽　C.再生的芽在細胞分裂素含量高的培養(yǎng)基上生根　D.愈傷組織在含合適濃度植物生長調節(jié)劑的培養(yǎng)基上脫分化

8、形成再生植株)。 (2)取轉基因矮牽牛葉片，放入含MS液體培養(yǎng)基和適量濃度甲醛且密封的試管中，將試管置于________上，進行液體懸浮培養(yǎng)。一段時間后測定培養(yǎng)基中甲醛的含量，以判斷基因E是否在轉基因矮牽牛中正常表達。培養(yǎng)過程中液體培養(yǎng)基的作用：一是提供營養(yǎng)；二是________，從而使葉片保持正常形態(tài)。 解析　(1)在植物組織培養(yǎng)過程中，植物激素的濃度配比影響著脫分化和再分化過程，培養(yǎng)基中細胞分裂素配比較高時誘導愈傷組織生芽，培養(yǎng)基中生長素配比較高時誘導生根，培養(yǎng)基中含合適濃度配比的植物激素時再分化成再生植株。(2)將轉基因矮牽牛葉片接種在液體培養(yǎng)基上，用揺床進行液體懸浮培養(yǎng)可獲得單細胞

9、，若在培養(yǎng)液中加入甲醛，可以通過測定培養(yǎng)基中甲醛的含量，以判斷基因E是否在轉基因矮牽牛中正常表達。液體懸浮培養(yǎng)中用到液體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基除提供營養(yǎng)外還需要維持滲透壓，維持細胞的正常形態(tài)和功能。 答案　(1)B　(2)搖床　維持滲透壓 3.(2016·10月浙江選考　節(jié)選)某小組欲進行煙草原生質體分離與培養(yǎng)的研究。請回答： (1)原生質體的分離：在無菌條件下，取煙草無菌苗的葉片，放入含有0.5 mol/L甘露醇(維持較高滲透壓)的________混合液處理，經過離心純化后獲得原生質體。 (2)原生質體的培養(yǎng)：將原生質體進行培養(yǎng)，重新長出細胞壁，形成胚性細胞。此時，應該________培

10、養(yǎng)基中甘露醇濃度，以利于胚性細胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細胞團，然后經兩條途徑形成再生植株。途徑一：細胞團經球形胚、________和胚狀體，最后發(fā)育成植株。途徑二：細胞團增殖為愈傷組織，然后在發(fā)芽培養(yǎng)基上誘導出芽，切割芽經過生根后形成完整植株。上述發(fā)芽培養(yǎng)基中含量相對較高的激素是________，胚性細胞的主要特點是：________。(A.液泡小、細胞核小　B.液泡大，細胞核大　C.液泡大，細胞核小　D.液泡小、細胞核大) (3)為了對煙草的某些性狀進行改良，分離到兩種煙草的原生質體后，通過________方法將他們的遺傳物質組合在一起，經培養(yǎng)獲得具有新性狀的再生植株。提取再生植株的DNA，采用__

11、______擴增相關基因，來鑒定遺傳物質是否成功重組。 解析　(1)原生質體取得，需要在較高滲透壓的甘露醇溶液中，將植物細胞用纖維素酶和果膠酶處理，去除細胞壁，從而得到原生質體。(2)當原生質體再生出細胞壁后，應當降低培養(yǎng)基中甘露醇濃度，否則將會影響細胞的分裂和生長。胚性細胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細胞團。然后經球形胚、心形胚和胚狀體，最后發(fā)育成植株。發(fā)芽培養(yǎng)基中含量相對較高的激素是細胞分裂素，而生長素含量較低。胚性細胞的主要特點是細胞質豐富、液泡小而細胞核大。(3)分離到兩種煙草的原生質體后，可以通過原生質體融合的方法將他們的遺傳物質組合在一起，經培養(yǎng)獲得具有新性狀的再生植株。在體外擴增相關基因的方法

12、是采用PCR技術。 答案　(1)纖維素酶和果膠酶　(2)降低　心形胚　細胞分裂素　D　(3)原生質體融合　PCR 本題組對應選修三P21～P37，克隆技術 1.愈傷組織是由相對沒有分化的活的薄壁細胞團組成，其細胞具有細胞質豐富、液泡小而細胞核大。 2.由于不同種類植物或同種植物的不同基因型個體之間遺傳性差異，細胞全能性表達程度大不相同。有的如擬南 芥、煙草和番茄等的培養(yǎng)細胞很容易再生出新植株，并能在多個世代中保持細胞全能性表達；而有的如小麥、玉米和水稻等的一些品種或品系的培養(yǎng)細胞所誘導出的再生植株，在多次繼代培養(yǎng)后，會喪失細胞全能性表達能力。 3.在長期培養(yǎng)中，培養(yǎng)物的胚胎發(fā)生和器

13、官形成能力下降的可能原因有染色體畸變、細胞核變異或非整倍體產生等，而且其結果是不可逆的；細胞或組織中激素平衡被打破，或細胞對外源生長物質的敏感性發(fā)生改變；隨著時間推移，由于其他各種原因產生了缺乏成胚性的細胞系。 4.通過大量培養(yǎng)特定細胞系，實現了能產生重要次生代謝產物的細胞的大量克隆和產物的工業(yè)化生產；通過花藥培養(yǎng)，進行單倍體克??；在培養(yǎng)基中加入不同濃度的NaCl或病原體的毒蛋白，誘發(fā)和篩選了抗鹽或抗病突變體。 5.動物的組織經過機械消化或胰酶消化，使其分散成單個細胞。然后，在人工控制的培養(yǎng)條件下，使這些細胞得以生存，并保持生長、分裂乃至接觸抑制和有規(guī)律的衰老、死亡等生命活動現象。 6.

14、理論上各種培養(yǎng)細胞都可被克隆，但原代培養(yǎng)細胞和有限細胞系克隆較困難；相反，無限細胞系、轉化細胞系和腫瘤細胞系克隆較容易。這是因為只有對培養(yǎng)環(huán)境有較大適應范圍和具有較強獨立生存能力的細胞，才容易做細胞克隆。在這方面，單細胞通常不如群體細胞；原代細胞、有限細胞通常不如無限細胞、轉化或腫瘤細胞。 7.動物的受精卵具有全能性，具有使后代細胞形成完整個體的潛能。隨胚胎發(fā)育，細胞的全能表達能力下降，成為多能細胞、專能細胞直到體細胞，不再能分化為其他細胞。低等動物細胞的全能性一般比較容易體現。癌細胞仍能逆轉為正常細胞。所以，無論分化還是癌化，變化的都是表現型，基因組成的完整性可以保留。動物體細胞中基因組成

15、是完整的，但細胞分化使得基因的表達發(fā)生了差異化，細胞中合成了專一的蛋白質，細胞全能性難以發(fā)揮。 8.體細胞羊的克隆成功證明了：(1)高度分化的細胞經過一定技術處理，也可以回復到類似受精卵時期的功能；(2)在胚胎和個體發(fā)育中，細胞質具有調控細胞核發(fā)育的作用。 9.克隆羊獲得成功的部分原因：重組卵細胞最初分裂時雖然復制了DNA，但基因的轉錄并未開始；同時，供體核DNA開始丟失來源于乳腺細胞的調節(jié)蛋白；在重組卵細胞開始第三次分裂時，原乳腺細胞的調節(jié)蛋白便全部被卵細胞質中的蛋白因子替換了，因此核DNA被重新編排，胚細胞開始表達自己的基因，進而調控胚在代孕母親子宮中的進一步發(fā)育。因此，采用電脈沖細胞

16、融合技術，選擇分裂3次時的細胞進行移植，并在核移植前對乳腺細胞進行了營養(yǎng)限制性培養(yǎng)，有利于細胞核的一系列變化和細胞融合后基因表達的分子開關的啟動。 角度1　植物的克隆 1.下圖表示利用棉花葉肉細胞原生質體培養(yǎng)進行遺傳改良的過程，據圖分析錯誤的是(　　) A.①過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理 B.②過程能定向誘導原生質體產生優(yōu)良性狀的突變 C.③過程中葉肉細胞失去了其特有的結構和功能 D.④過程需用適宜配比的植物激素處理 解析　植物細胞壁主要是由纖維素和果膠組成的，常選用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，獲得具有活力的原生質體，A正確；紫外線照射誘變育種所依據的

17、原理是基因突變或染色體畸變，這種變異是不定向的，B錯誤；③過程是脫分化，指已經分化的植物器官、組織或細胞，當受到創(chuàng)傷或進行離體(也受到創(chuàng)傷)培養(yǎng)時，已停止分裂的細胞，又重新恢復分裂，細胞改變原有的分化狀態(tài)，失去原有結構和功能，成為具有未分化特性的細胞。C正確；④是再分化，需用適宜配比的植物激素誘導，D正確。 答案　B 2.甲、乙是染色體數目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物。 回答下列問題： (1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用________酶和________酶去除細胞壁，獲得具有活力的______

18、__，再用化學誘導劑誘導二者融合。形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成________組織，然后經過________形成完整的雜種植株。這種培育技術稱為________。 (2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指________________________。假設甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是___________________________________________________________。 (3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經植物組織培養(yǎng)得到的________，用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 解析　(1)該

19、新型藥用植物是通過植物體細胞雜交技術獲得的。要獲得有活力的原生質體才能進行體細胞雜交，因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細胞壁，然后用PEG化學誘導劑(物理方法：離心、振動等)誘導二者的原生質體融合。然后采用植物組織培養(yǎng)技術獲得雜種植株，植物組織培養(yǎng)的主要過程是：先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植物體，利用了植物細胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是兩個物種，二者不能通過有性雜交產生可育后代，原因是甲、乙有性雜交所產生的后代在減數分裂過程中同源染色體聯會異常，也就是存在著生殖隔離。但植物甲、乙通過植物體細胞雜交技術產生的后代卻是可育的，因為在減數分裂過程中同源染色體能完成正常的聯會，產生正

20、常的配子。由于甲、乙都是二倍體，因此，植物體細胞雜交得到的后代是異源多倍體(四倍體)。(3)人工種子生產不受氣候、季節(jié)和地域等因素限制，而且可以避免后代發(fā)生性狀分離等優(yōu)點，因此，植物細胞工程重要的應用之一是制備人工種子，用到的核心技術是植物組織培養(yǎng)技術。將植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 答案　(1)纖維素　果膠　原生質體　愈傷　再分化(分化)　植物體細胞雜交技術　(2)體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體　在減數分裂過程中，前者染色體聯會異常，而后者染色體聯會正?！?3)胚狀體 1.植物組織培養(yǎng)的操作流程 2

21、.脫分化和再分化的比較 比較內容 脫分化 再分化 過程 外植體→愈傷組織 愈傷組織→幼苗 形成體特點 排列疏松、高度液泡化的薄壁細胞 有根、芽 需要條件 a.離體 b.適宜的營養(yǎng) c.生長素/細胞分裂素的比例適中 d.一般不需光 a.離體 b.適宜的營養(yǎng) c.生長素/細胞分裂素的比例高或低誘導生根或生芽 d.光照 角度2　動物的克隆 1.下列關于動物細胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　) A.連續(xù)細胞系的細胞大多具有二倍體核型 B.某些癌細胞在合適條件下能逆轉為正常細胞 C.由多個細胞培養(yǎng)形成的細胞群為一個克隆 D.未經克隆化培養(yǎng)的細胞系細胞具有相同的

22、性狀 解析　連續(xù)細胞系的細胞一般都培養(yǎng)了多代，具有了連續(xù)增殖能力，二倍體核型發(fā)生了改變，大多數細胞具有異倍體核型，A錯誤；細胞癌變是由相關基因突變引起的，如果癌細胞在一定條件下發(fā)生回復性的基因突變，則有可能恢復成正常細胞，B正確；細胞克隆的最基本的要求是，必須確定所建立的克隆來源于單個細胞，C錯誤；未經克隆化培養(yǎng)的細胞系具有異質性，而克隆化培養(yǎng)成的細胞株則具有相同的性狀，D錯誤。 答案　B 2.某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應的血清最大稀釋倍數)，結果如下圖所示。 若要制備雜交瘤細

23、胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色體數目40條)，并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(染色體數目60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導細胞融合，經篩選培養(yǎng)及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞。 回答下列問題。 (1)制備融合所需的B淋巴細胞時，所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16 000以上，則小鼠最少需要經過________次免疫后才能有符合要求的。達到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細胞的是________小鼠，理由是___________________________________________________________。

24、(2)細胞融合實驗完成后，融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外，可能還有________________，體系中出現多種類型細胞的原因是___________________________________________________________。 (3)雜交瘤細胞中有________個細胞核，染色體數目是________條。 (4)未融合的B淋巴細胞經多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是________________。 解析　(1)據圖分析，第4次免疫后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價均達到16 000以上，小鼠Y的B淋巴細胞產生抗體效價最高，最適用于制備單克隆抗體。 (2)

25、融合體系中除了未融合的細胞和雜交瘤細胞之外，還有骨髓瘤細胞和B淋巴細胞的自身融合產物，由于細胞膜具有流動性，且誘導之后的細胞融合不具有特異性，故體系中會出現多種類型的細胞。 (3)雜交瘤細胞形成后，小鼠的B淋巴細胞核與骨髓瘤細胞核會融合形成一個細胞核。小鼠的B淋巴細胞(染色體數目40條)和骨髓瘤細胞(染色體數目60條)融合后，染色體可達100條。 (4)未融合的B淋巴細胞經多次傳代培養(yǎng)后，仍然不是能無增殖的細胞，同時正常細胞的分裂次數是有限的。 答案　(1)4　Y　Y小鼠的抗體效價最高 (2)B淋巴細胞相互融合形成的細胞，骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞　細胞融合是隨機的，且融合率達不到1

26、00%　(3)1　100　(4)不能無限增殖 1.植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的異同 項目 植物組織培養(yǎng) 動物細胞培養(yǎng) 理論基礎 植物細胞全能性 細胞增殖 培養(yǎng)基 類型 固體或半固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基 成分 水、礦質元素、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂 葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、促生長因子、動物血清等 取材 植物幼嫩部位或花藥等 動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織 過程 結果 新的組織或植株個體，可以體現全能性 新的細胞系或細胞株，不形成個體，不體現全能性 目的 ①植株快速繁殖 ②脫毒植株的培育 ③人工種子 ④生產藥物、殺蟲

27、劑等 ⑤轉基因植物的培育 ①蛋白質生物制品的生產 ②皮膚移植材料的培育 ③檢測有毒物質 ④生理、病理、藥理學研究 相同點 ①兩技術手段培養(yǎng)過程中細胞都進行有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數分裂 ②均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件 2.列表法比較細胞系和細胞株 種類 來源 特點 細胞系 有限細胞系 由二倍體細胞傳代培養(yǎng)建成 有接觸抑制；不能連續(xù)培養(yǎng) 連續(xù)細胞系 由傳代細胞連續(xù)培養(yǎng)建成 發(fā)生了轉化，多數具有異倍體核型；有些具有異體致瘤性；有些具有不死性，但不致癌 細胞株 有限細胞株 通過一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細胞系

28、中獲得的具有特殊性質的細胞 傳代次數有限 一般具有恒定染色體組型、同功酶類型、病毒敏感和生化特性等 連續(xù)細胞株 可連續(xù)多次傳代 3.植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較 植物體細胞雜交 動物細胞融合 原理 細胞膜的流動性、細胞的全能性 細胞膜的流動性 過程 相關酶 纖維素酶和果膠酶 胰蛋白酶或膠原蛋白酶 融合方法 物理法：離心、電激、振動；化學法：聚乙二醇等試劑誘導 除物理法和化學法外還可以用滅活的病毒誘導 結果 雜種植株 雜交細胞 意義 克服了遠緣雜交的不親和性，獲得雜種植株 生產單克隆抗體；實現基因定位 (時間：40分鐘　分數：

29、100分) 1.下列有關植物克隆技術的敘述中，錯誤的是(　　) A.誘導某些植物的愈傷組織能使其直接發(fā)育成花芽 B.植物組織培養(yǎng)中通過調節(jié)營養(yǎng)物質的配比可以實現器官發(fā)生和形態(tài)建成 C.植物愈傷組織通過液體懸浮培養(yǎng)能分散成單細胞，這種單細胞能發(fā)育成胚狀體 D.通過大量培養(yǎng)特定細胞系，可以克隆出大量能產生重要次生代謝產物的細胞 解析　通過調節(jié)營養(yǎng)物質和生長調節(jié)劑的適當配比，可以從愈傷組織誘導出芽和根的頂端分生組織，并可由此再生出新的植株，A正確；植物組織培養(yǎng)中通過調節(jié)植物激素的濃度配比可以實現器官發(fā)生和形態(tài)建成，B錯誤；植物愈傷組織通過液體懸浮培養(yǎng)能分散成單細胞，這種單細胞能發(fā)育成

30、胚狀體，C正確；通過大量培養(yǎng)特定細胞系，可以克隆出大量能產生重要次生代謝產物的細胞，D正確。 答案　B 2.下列關于細胞培養(yǎng)的說法正確的是(　　) A.動物細胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細胞不能 B.二者的培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件相差不大 C.以滋養(yǎng)細胞支持生長是提高動物細胞克隆形成率的措施之一 D.動、植物克隆技術的理論基礎是完全一樣的 解析　動物細胞和植物細胞都可以大量培養(yǎng)，A錯誤；動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)有許多相似之處，也有許多不同點，其主要不同點是它們的培養(yǎng)基的成分不同，動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽和維生素，另外還有動物血清；植物組織培養(yǎng)所需要的培養(yǎng)基包含

31、植物生長和發(fā)育的全部營養(yǎng)成分，如礦質元素、蔗糖、維生素、植物激素和有機添加物，沒有動物血清，B錯誤；以滋養(yǎng)細胞支持生長是提高動物細胞克隆形成率的措施之一，C正確；動物克隆的基礎是動物細胞核具有全能性，植物克隆的基礎是植物細胞的全能性，D錯誤。 答案　C 3.下列實例中能體現植物細胞全能性的是(　　) A.小麥花粉經離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株 B.風信子在愈傷組織的基礎上直接發(fā)育出花器官 C.用生長素處理未經授粉的番茄雌蕊得到無籽果實 D.以四倍體西瓜和二倍體西瓜為親本雜交得到三倍體西瓜植株 解析　全能性是指高度分化的細胞仍具有發(fā)育成完整個體的潛能，小麥花粉經過離體培養(yǎng)可發(fā)育成單

32、倍體植株，體現了植物細胞的全能性，A正確；風信子在愈傷組織的基礎上發(fā)育出花器官，但未形成完整植株，不能體現植物細胞的全能性，B錯誤；生長素處理未授粉的番茄雌蕊得到無籽果實，該過程沒有應用到植物組織培養(yǎng)技術，且未發(fā)育成完整植株，不能體現植物細胞的全能性，C錯誤；四倍體西瓜和二倍體西瓜雜交得到三倍體西瓜植株屬于多倍體育種，不能體現植物細胞的全能性，D錯誤。 答案　A 4.將攜帶抗M基因、不帶抗N基因的鼠細胞去除細胞核后，與攜帶抗N基因、不帶抗M基因的鼠細胞融合，獲得的胞質雜種細胞具有M、N兩種抗性。該實驗證明了(　　) A.該胞質雜種細胞具有全能性 B.該胞質雜種細胞具有無限增殖能力 C

33、.抗M基因位于細胞質中 D.抗N基因位于細胞核中 解析　全能性是指已經分化的細胞仍具有發(fā)育成完整個體的潛能，該胞質雜種細胞并沒有發(fā)育成完整個體，沒有證明，A錯誤；題干信息沒有體現該胞質雜種細胞具有無限增殖能力，B錯誤；該實驗是將攜帶抗M基因、不帶抗N基因的鼠細胞去除細胞核后，與攜帶抗N基因、不帶抗M基因的鼠細胞融合，獲得的胞質雜種細胞具有M、N兩種抗性，可見抗M基因位于細胞質中，C正確；從題干信息中無法判斷抗N基因是位于細胞核中還是位于細胞質中，D錯誤。 答案　C 5.(2017·嘉興模擬)下列關于克隆技術的敘述中，正確的是(　　) A.細胞克隆的主要用途之一是篩選出缺乏特殊基因的突

34、變細胞系 B.在培養(yǎng)基中加入不同濃度的NaCl，不能篩選出抗鹽突變體 C.植物經多次繼代培養(yǎng)后不會喪失全能性的表達能力 D.有限細胞系比無限細胞系更容易克隆 解析　細胞克隆的主要用途之一是篩選出缺乏特殊基因的突變細胞系，A正確；在培養(yǎng)基中加入不同濃度的NaCl，可以篩選出抗鹽突變體，B錯誤；有些植物(如小麥、水稻等)經多次繼代培養(yǎng)后會喪失全能性的表達能力，C錯誤；無限細胞系比有限細胞系更容易克隆，因為無限細胞系的對環(huán)境的適應能力和獨立生存能力更強，D錯誤。 答案　A 6.單純皰疹病毒Ⅰ型(HSV－1)可引起水泡性口唇炎。利用雜交瘤技術制備出抗HSV－1的單克隆抗體可快速檢測HSV－

35、1。 回答下列問題： (1)在制備抗HSV－1的單克隆抗體的過程中，先給小鼠注射一種純化的HSV－1蛋白，一段時間后，若小鼠血清中抗________的抗體檢測呈陽性，說明小鼠體內產生了________反應，再從小鼠的________中獲取B淋巴細胞。將該B淋巴細胞與小鼠的________細胞融合，再經過篩選、檢測，最終可獲得所需的雜交瘤細胞，該細胞具有的特點是____________________________________________。 (2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體，可將該雜交瘤細胞注射到小鼠的________中使其增殖，再從________中提取、純化獲得。 (

36、3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準確地識別這種HSV－1蛋白，其原因是該抗體具有________和________等特性。 解析　(1)制備單克隆抗體時，需要先給小鼠注射特定抗原(HSV－1蛋白)，當小鼠血清中抗HSV－1蛋白的抗體檢測呈陽性時，就可從小鼠脾臟中獲取B淋巴細胞，將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，經過篩選和克隆化培養(yǎng)，最終獲得既能無限增殖又能產生專一抗體的雜交瘤細胞。(2)單克隆抗體的獲取有兩條途徑，一是從體外細胞培養(yǎng)液中提純獲得，二是將雜交瘤細胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，再從腹水中提取、純化獲得。(3)單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高、純度高等特點。 答案　(1)HSV－1

37、蛋白　體液免疫　脾臟　骨髓瘤　無限增殖且產生專一抗體　(2)腹腔　腹水　(3)純度高　特異性強 7.下圖表示通過核移植等技術獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。 回答下列問題： (1)圖中A表示正常細胞核，染色體數為2n，則其性染色體的組成可為________。過程①表示去除細胞核，該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當時期再進行，去核時常采用________的方法。②代表的過程是________。 (2)經過多次傳代后，供體細胞中________的穩(wěn)定性會降低，因此，選材時必須關注傳代次數。 (3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質的角度分析其原因是_______

38、_____________________________________________。 (4)與克隆羊“多莉(利)”培養(yǎng)成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了________________。 解析　(1)提供體細胞的供體可能為雌性，也可能為雄性，因此圖中A(正常細胞核)的性染色體組成為XX或XY。常采用顯微操作去核法來去除卵母細胞的細胞核。②過程表示將早期胚胎移入受體，其過程為胚胎移植。(2)取供體動物的體細胞進行培養(yǎng)，一般選用傳代10代以內的細胞，因為10代以內的細胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細胞正常的遺傳基礎。超過10代繼續(xù)培養(yǎng)，則其遺傳物質(或核型)的穩(wěn)定性會降

39、低。(3)克隆動物的細胞核基因來自供體，因此大部分性狀與供體相同，但細胞質基因來源于受體(或提供卵母細胞的個體)，即卵母細胞的細胞質中的遺傳物質會對克隆動物的性狀產生影響，這就決定了克隆動物的性狀與供體不完全相同。(4)克隆動物的培育采用的是核移植技術，核移植技術的原理是：已經分化的動物體細胞核具有全能性。 答案　(1)XX或XY　顯微操作(去核法)　胚胎移植　(2)遺傳物質　(3)卵母細胞的細胞質中的遺傳物質會對克隆動物的性狀產生影響　(4)已經分化的動物體細胞核具有全能性 8.下列關于植物組織培養(yǎng)和動物克隆的說法錯誤的是(　　) A.植物組培獲得的試管苗，可能為雜合子，也可能為純

40、合子；可能為單倍體，也可能為二倍體 B.同一株綠色開花植物不同部位的細胞經組培獲得的愈傷組織基因型一定相同 C.動物克隆的技術基礎是動物的細胞和組織培養(yǎng) D.為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素 解析　植物組培屬于無性繁殖，獲得的試管苗細胞內基因型和染色體組成取決于外植體，A正確；同一株綠色開花植物的體細胞和生殖細胞經組培獲得的愈傷組織基因型不同，B錯誤；動物克隆的技術基礎是動物的細胞和組織培養(yǎng)，C正確；為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素，D正確。 答案　B 9.下列關于動物克隆的敘述，錯誤的是(　　) A.將肝組織制成單細胞

41、懸浮液后，直接培養(yǎng)獲得肝細胞克隆 B.培養(yǎng)基中添加胎牛血清和胰島素可以提高動物細胞克隆的形成率 C.動物細胞培養(yǎng)時，保留接觸抑制的連續(xù)細胞系獲得不死性，但不致癌 D.動物難以克隆是由于動物細胞在分化時使細胞發(fā)生差異性表達 解析　將肝組織制成單細胞懸浮液后，需要轉入特殊培養(yǎng)液中進行單一細胞的克隆培養(yǎng)，才能獲得肝細胞克隆，A錯誤；提高細胞克隆形成率的措施有：選擇適宜的培養(yǎng)基、添加血清(胎牛血清最好)、激素(胰島素等)刺激、使用二氧化碳培養(yǎng)箱、調節(jié)pH等，B正確；動物細胞培養(yǎng)時，部分能連續(xù)分裂下去的細胞稱之為連續(xù)細胞系，有的連續(xù)細胞系獲得不死性，但保留接觸抑制現象，不致癌，C正確；動物細胞和

42、植物細胞相比更加難以克隆，就是因為在動物細胞分化過程中，細胞發(fā)生了差異性表達，D正確。 答案　A 10.下列有關植物的克隆的相關敘述中，正確的是(　　) A.水稻等植物在多次繼代培養(yǎng)后，其細胞全能性的表達能力會喪失 B.植物組織培養(yǎng)過程中植物器官的發(fā)生主要通過營養(yǎng)物質的配比進行調節(jié) C.植物組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)物的胚胎發(fā)生和器官形成能力下降的可能原因有染色體畸變、細胞核變異或非整倍體產生等，但其結果是可逆的 D.原生質體培養(yǎng)需要先對原生質體的活力進行檢測，可以采用質壁分離的方法 解析　小麥、水稻等植物在多次繼代培養(yǎng)后，會喪失其細胞全能性的表達能力，A正確；植物組織培養(yǎng)過程中植物器

43、官的發(fā)生主要通過植物生長調節(jié)劑的配比進行調節(jié)，B錯誤；植物組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)物的胚胎發(fā)生和器官形成能力下降的可能原因有染色體畸變、細胞核變異或非整倍體產生等，并且其結果是不可逆的，C錯誤；原生質體培養(yǎng)需要先對原生質體的活力進行檢測，由于細胞壁已經去除，所以不能采用質壁分離的方法，可以根據形態(tài)特征判斷其活力，如原生質體呈綠色(來源于葉片)及圓而鼓者為活原生質體，D錯誤。 答案　A 11.進行動物克隆繁殖的基本過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　) →→ → A.該過程的技術基礎是核移植 B.克隆蛙需經過核移植、胚胎體外培養(yǎng)和胚胎移植獲得 C.動物克隆繁殖屬于無性生殖，甲細胞可以是

44、體細胞而不能是胚胎干細胞 D.目前，高等哺乳動物胚胎移植成為胚胎工程中獲得后代的最后一道工序 解析　動物克隆繁殖過程的技術基礎是動物細胞培養(yǎng)，A錯誤；蛙是一種體外受精，體外發(fā)育的兩棲類動物，克隆蛙不需要進行胚胎移植，B錯誤；核移植可以是體細胞核移植也可以是胚胎干細胞核移植，C錯誤；由于高等哺乳動物胚胎全體外培養(yǎng)技術尚未掌握，必須利用代孕母體完成胚胎發(fā)育，所以胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，D正確。 答案　D 12.原花青素(PC)是廣泛存在于水果、蔬菜、花朵和樹皮中的一種天然抗癌化合物，某研究小組就原花青素對離體的人膽囊癌QBC939細胞抑制作用做了相關實驗，實驗結果如下曲線所示，請

45、回答下列問題：(說明：細胞的數量通過測定相應培養(yǎng)瓶的吸光度值表示，細胞抑制率＝(1－相應組吸光度值)/對照組吸光度值。) (1)實驗材料及儀器： 不同濃度的PC，膽囊癌QBC939細胞懸液，MTT儀器(測定細胞培養(yǎng)液的吸光度)等 (2)實驗思路： ①取若干個培養(yǎng)瓶分成________組，均加入等量且適量的膽囊癌QBC939細胞懸液，再分別加入等量的相應濃度PC。 ②在適宜條件下培養(yǎng)，定時取樣測定________，并計算細胞抑制率。實驗過程中每個培養(yǎng)瓶測定________次。 (3)實驗結論：____________________________________________

46、_____。 (4)討論 ①研究發(fā)現實驗組處于細胞周期中S期細胞的比例均顯著增加，且隨著藥物劑量增加S期細胞的比例也增加，由此推測PC的作用機理是：________。 ②上述實驗結果是膽囊癌QBC939細胞在離體條件下獲得，如果要把PC作為治療膽管癌的藥物，還需要做哪方面的實驗研究。________________________(寫出一項)。 解析　(2)①據實驗結果，PC濃度有6種，加上空白組，因此實驗應分7組進行。②實驗的測量指標是各培養(yǎng)瓶的吸光度值，每個組分24、48、72小時測量3次。(3)由實驗結果曲線可知，隨著PC濃度的增加和作用時間的延長，抑制效果增強。(4)①由于實驗

47、組S期細胞的比例增加，且藥物劑量增加該比例也增加，因此，推測PC的作用機理是抑制DNA的復制過程，使得分裂細胞停滯在S期。②這是一個開放性試題，只要答案合理即可。 答案　(2)①7?、诟髋囵B(yǎng)瓶的吸光度值　3　(3)隨著PC濃度的增加和作用時間的延長，抑制效果增強　(4)①抑制DNA的復制(抑制DNA的復制相關酶的合成)?、谘芯縋C對體內膽管癌細胞的抑制作用(或研究PC對人體正常細胞的毒害作用，只要寫出一點即可，其他合理答案也對) 13.(2017·嘉興模擬　節(jié)選)我國目前臨床使用的乙肝疫苗大多為基因工程疫苗，其有效成分是一種叫做乙肝表面抗原的蛋白質(S蛋白)，對應的基因為s基因。請回答

48、： (1)在構建重組DNA分子時，要用限制性核酸內切酶處理________，并用________酶使兩者結合。將重組DNA分子導入到哺乳動物細胞，經篩選得到工程細胞。 (2)在細胞培養(yǎng)過程中，工程細胞在生長過程中有________現象，需要定期使用________酶處理，以便于分瓶培養(yǎng)。 (3)為提高工程細胞培養(yǎng)的成功率，下列措施中不采用的是________。 A.取單個細胞進行培養(yǎng) B.加入胰島素 C.二氧化碳培養(yǎng)箱 D.加入動物血清 (4)由于哺乳動物細胞培養(yǎng)較難，成本較高，近些年科學家們又發(fā)明了“乳腺生物發(fā)生器”，進而從轉基因動物的乳汁中提取所需產品。在這種技術中，作

49、為重組DNA分子受體細胞的一般是________。 解析　(1)基因工程中，獲得重組DNA時要先用相同限制性核酸內切酶處理目的基因和載體DNA，并用DNA連接酶使兩者結合形成重組DNA分子。(2)在細胞培養(yǎng)過程中，細胞在生長過程中有接觸抑制現象，需要定期使用胰蛋白酶處理，以便于分瓶培養(yǎng)。(3)為提高細胞培養(yǎng)的成功率，需要使用適合的培養(yǎng)液，并添加胰島素和動物血清，使用二氧化碳培養(yǎng)箱進行培養(yǎng)，但細胞培養(yǎng)和細胞克隆培養(yǎng)不同，不需要從單個細胞開始進行培養(yǎng)。(4)在培養(yǎng)轉基因動物過程中，一般用受精卵作為重組DNA分子的受體細胞。 答案　(1)s基因和載體DNA　DNA連接　(2)接觸抑制　胰蛋白　(

50、3)A　(4)受精卵 14.(2017·臺州模擬　節(jié)選)請回答雜交瘤技術和單克隆抗體制備的有關問題。 (1)雜交瘤技術制備單克隆抗體時，利用一定的物質，如生物誘導劑________作介導，使經免疫的小鼠脾細胞與骨髓瘤細胞融合，篩選出融合的細胞再進行細胞的________培養(yǎng)，獲得純系細胞，同時還要進行________檢驗，以保證獲得的是所需的特定雜交瘤細胞。 (2)獲得雜交瘤細胞后，在體外培養(yǎng)時需要特別加入的天然成分是________。 (3)有關雜交瘤細胞體外培養(yǎng)的敘述，正確的是________。 A.用固體培養(yǎng)基培養(yǎng) B.用滋養(yǎng)層細胞支持生長 C.能進行傳代培養(yǎng) D.需要對

51、細胞進行研磨破碎獲得產物 (4)現在欲利用基因工程技術生產單克隆抗體，科研小組將與抗體形成有關的關鍵基因通過噬菌體導入受體細胞，該技術的核心步驟是________，噬菌體是這些關鍵基因的________。 解析　(1)制備單克隆抗體時，經免疫的小鼠脾細胞與骨髓瘤細胞需要融合，電擊振蕩、PEG等方法可以促進融合，而生物誘導劑就是利用滅活的病毒介導。篩選得到的融合細胞需經過克隆培養(yǎng)，才能獲得純系細胞，同時還要進行抗體檢驗，以保證獲得的是所需的特定雜交瘤細胞。(2)在體外培養(yǎng)細胞時需要特別加入的天然成分是血清。(3)雜交瘤細胞的體外培養(yǎng)過程是一個克隆培養(yǎng)過程，需要使用液體培養(yǎng)基，并添加動物血清和胰島素，而且要用滋養(yǎng)細胞支持生長，培養(yǎng)過程需要不斷傳代才能保證細胞不斷生長。抗體是雜交瘤細胞合成并分泌的，不需要對細胞進行研磨破碎獲得產物。(4)基因工程核心步驟是形成重組DNA分子，噬菌體是這些關鍵基因的載體。 答案　(1)滅活的(仙臺)病毒　克隆　抗體　(2)動物血清　(3)C　(4)形成重組DNA分子　載體 19