2017_2018学年高中生物专题归纳提升2克隆技术教案浙科版选修3.docx

克隆技术动物细胞培养与植物组织培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养原理植物细胞的全能性细胞的增殖培养基的物理性质固体液体培养基的成分营养物质、激素营养物质、动物血清等培养结果培育成新的植株或组织培育成细胞系或细胞株培养的目的快速繁殖无病毒植株等获得细胞产物或细胞等取材植物幼嫩部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织其他条件均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件乳腺生物反应器、人工种子和克隆动物均属于生物工程的成果，下列叙述正确的是()A三者都涉及基因工程技术B三者都是在细胞或细胞器水平上的操作C克隆动物属于无性生殖范畴D人工种子的胚状体是由受精卵发育而成的【解析】乳腺生物反应器采用了基因工程技术，人工种子和克隆动物都采用了细胞工程技术，克隆动物是由重组细胞发育成完整的个体，该个体并非由受精卵发育而来，因此克隆动物属于无性生殖的范畴，人工种子的胚状体是由植物组织培养获得的，并非由受精卵发育而来。【答案】C关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度，下列表述正确的是()A乳腺癌细胞易于乳腺细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞B乳腺细胞易于乳腺癌细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞C乳腺细胞易于乳腺癌细胞；脂肪细胞易于胚胎细胞D乳腺癌细胞易于乳腺细胞；脂肪细胞易于胚胎细胞【解析】哺乳动物的乳腺细胞和脂肪细胞都是高度分化的细胞，体外培养难度大，乳腺癌细胞能够恶性增殖，容易进行体外培养，胚胎细胞具有很强的分裂增殖能力，容易进行体外培养，A正确。【答案】A细胞工程与基因工程的比较1.相同点(1)均能打破物种之间的生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍。(2)均能按照人的意愿定向改良生物性状。2不同点(1)原理不同：细胞工程是细胞(或细胞核)的全能性，细胞膜的流动性及细胞增殖；基因工程是DNA分子组成、结构和遗传密码的统一性。(2)操作水平不同：细胞工程是细胞或细胞器水平；基因工程是分子水平。(3)工具酶不同：细胞工程用到纤维素酶和果胶酶(植物体细胞杂交)或胰蛋白酶(动物细胞培养)；基因工程用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(4)目的不同：细胞工程是为了改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品；基因工程是创造出人们需要的新的生物类型和生物产品。3联系(1)转基因植物的获得离不开植物组织培养。(2)转基因动物的培育离不开动物细胞培养。下列生物工程技术中，不属于细胞工程的是()A通过试管动物大量繁殖优良动物B利用含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素C通过体细胞克隆技术培养出克隆羊D将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系【解析】A、C、D三项操作水平为细胞或细胞器水平，属于细胞工程；B项操作水平为DNA分子水平，属于基因工程。【答案】B花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。据图回答下列问题：(1)过程所需的酶是_ 。(2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是_。原生质体经过_再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和 _植株的根尖，通过_、_、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株14进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株14中一定是杂种植株的有 _。(6)对杂种植株进行_接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。【解析】熟记植物体细胞杂交过程，准确解读信息是解题关键。(1)获取植物细胞的原生质体可用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞。(2)根据题干信息可知，供体使用的是叶肉细胞的原生质体，所以可将融合的细胞是否含叶绿体作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体因没有了细胞壁，在低渗溶液中容易吸水涨破，加入甘露醇可保持一定的渗透压，以保持原生质体的完整性。原生质体需再生出细胞壁形成杂种细胞，然后经分裂、脱分化形成愈伤组织。(4)若要分析再生植株的染色体变异类型，需对再生植株细胞和双亲细胞的染色体形态与数目进行比较。植物细胞有丝分裂装片的制作包括解离、漂洗、染色和制片四个步骤。(5)由图可知，植株1、2、4的条带中除了具有花椰菜的DNA片段外，还有来自黑芥的DNA片段，所以是杂种植株。(6)对杂种植株进行病原体(黑腐病菌)接种实验，若不患黑腐病，即为高抗性杂种植株。【答案】(1)纤维素酶和果胶酶 (2)叶绿体 (3)保持原生质体完整性细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑芥) 解离漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌1在多莉羊的克隆过程中，没有运用的技术手段是()A细胞培养B体细胞核移植C胚胎移植D基因工程【解析】考查克隆羊产生的过程。多莉羊的培育过程是：将一只母羊(A羊)卵细胞的细胞核吸出，获得去核卵细胞。将另一只母羊(B羊)的乳腺上皮细胞的细胞核注入到去核卵细胞中并进行电刺激，形成一个同时含有B羊核遗传物质和A羊细胞质的重组卵细胞。融合后的细胞经过体外细胞培养形成早期胚胎，然后移植到第三只羊(C羊)的子宫中继续发育。该过程既涉及到体细胞核移植，又涉及胚胎移植，这两项技术操作都需细胞培养作为手段。【答案】D2植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是()A纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理酶的专一性B植物组织培养和动物细胞培养细胞的全能性C原生质体融合和动物细胞融合生物膜的流动性D紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养细胞分裂【解析】B项中动物细胞培养利用的是细胞增殖原理，其余各项均是相符的。【答案】B3如图列举了几种植物的育种方式，据图分析下列说法中正确的是()A丁过程证明已经分化的植物细胞具有全能性B经乙过程处理，愈伤组织发生定向的变异C甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是能克服不同物种间远缘杂交的不亲和性D丙方式将外源目的基因导入植物细胞，只能以受精卵作为受体，因为受精卵大，容易操作【解析】离体的植物细胞经脱分化后可表现出全能性，已经分化的细胞全能性并不能表达；经乙处理的细胞发生了基因突变，但突变是不定向的；甲、丙过程分别采用了细胞工程技术和基因工程技术，都克服了远缘杂交不亲和的障碍；将目的基因导入植物细胞时，常采用卵细胞和体细胞作为受体细胞。【答案】C4关于番茄马铃薯杂种植株，下列叙述不正确的是()A若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄马铃薯”细胞内含(mn)条染色体B过程结束后需要淘汰自身融合的细胞C过程不存在细胞分裂D这项技术已经广泛应用到杂种植物的培育中【解析】番茄与马铃薯的体细胞融合后染色体数目不会减少，应为mn。由于杂种植株没有像人们想象的那样达到预期效果，所以还未被广泛应用，细胞融合后会产生如“马铃薯马铃薯”“番茄番茄”细胞，需进行自身融合淘汰，为杂交细胞再生细胞壁，不进行细胞分裂。【答案】D5(多选)下列事实能体现细胞全能性的是()A棉花根尖细胞经诱导形成幼苗B单细胞的DNA在体外大量扩增C动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体D小鼠体细胞经诱导培育成小鼠【解析】细胞全能性是指已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，所以判断是否体现细胞全能性的依据是看其能否发育成完整个体，选项中只有A、D项符合。B项DNA的扩增和C项杂交瘤细胞的培养分别属于分子和细胞水平上的克隆，不能体现细胞全能性。【答案】AD6(多选)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是()A设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列 B用PCR技术扩增目的基因时不必知道基因的全部序列CPCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶D一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞【解析】设计引物时应当考虑需扩增的目的基因与载体两端的序列进行互补配对，A项错误；利用PCR技术扩增目的基因只需要知道基因两端的序列，据此设计合适的引物即可，不必知道基因的全部序列，B项正确；PCR体系中应该用耐高温的DNA聚合酶，而不是从受体细胞中提取的普通DNA聚合酶，C项错误；需根据目的基因的编码产物的特性来选择合适的受体细胞，如果是分泌蛋白，则最好选用真核细胞作为受体细胞，D项正确。【答案】BD7有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：细胞融合(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时都不能生长，要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是_。(2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是_。这种育种方法的优点是_。(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和效应B细胞，则d细胞特点是_。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_的特点。一般不能通过直接培养效应B细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是_。(4)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来，顺序是_。 【解析】(1)基因型为Hhrr的烟草可产生Hr及hr花粉，基因型为hhRr烟草可产生hR及hr花粉，故融合细胞的基因型可存在HhRr、Hhrr、hhRr及hhrr和各类型花粉自身融合类型，在这些所有的融合类型中，在光照大于800 lx下能生长的只有HhRr，故可用该光照作为选择条件。(2)d细胞形成杂种植株的原理在于植物细胞的全能性。(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和效应B细胞，则二者融合后产生的杂交瘤细胞既可无限增殖又可产单一抗体。(4)欲制备单克隆抗体需先向小鼠注射抗原获得产单一抗体的效应B细胞之后将其与骨髓瘤细胞融合。【答案】(1)用光照强度大于800 lx的光光照(2)植物细胞的全能性克服了远缘杂交不亲和的障碍(3)既能无限繁殖，又能产生特定的抗体特异性强、灵敏度高、化学性质单一效应B细胞高度分化，不能增殖(4)如图8华南虎作为唯一原产中国的老虎品种，已有近30年没有野生华南虎出现的报告，野生华南虎也被一些专家认为已经濒临灭绝，其珍贵程度比大熊猫有过之而无不及。科学工作者尝试用普通老虎完成体细胞克隆华南虎的研究，如图是其培育过程，请据图回答：(1)克隆华南虎的遗传性状与_虎基本一致。(2)A、B、C三只虎哪一只没有提供遗传物质？_。(3)克隆华南虎的过程是否遵循孟德尔的遗传定律？为什么？_。(4)有人设想将虎的体细胞与牛的体细胞进行融合，以期获得新物种“虎牛”，你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一愿望？_。原因