（新高考）高考生物复习第一部分专题突破方略板块六生物技术与工程专题十五现代生物科技专题教学案.docx

专题十五现代生物科技专题1.基因工程：（1）简述基因工程的诞生。（2）简述基因工程的原理及技术。（3）举例说出基因工程的应用。（4）简述蛋白质工程。2.细胞工程：（1）简述植物的组织培养。（2）简述动物的细胞培养与体细胞克隆。（3）举例说出细胞融合与单克隆抗体。3.胚胎工程：（1）简述动物胚胎发育的基本过程。（2）简述胚胎工程的基本技术。4.生物技术的安全性和伦理问题：（1）关注转基因生物的安全性问题。（2）举例说出生物武器对人类的威胁。（3）讨论生物技术中的伦理问题。5.活动：（1）DNA的粗提取和鉴定。（2）利用聚合酶链式反应（PCR）扩增DNA片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟PCR实验。（3）利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培。（4）收集单克隆抗体在临床上实际应用的资料，并进行交流分享。（5）利用互联网搜集有关干细胞研究进展的资料。（6）搜集文献资料，就“转基因食品是否安全”展开辩论。（7）搜集历史上使用生物武器的资料，并分析其严重危害。疏漏诊断1.基因工程及安全性的相关判断（1）携带链霉素抗性基因受体菌的筛选必须通过分子检测（）（2）用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸（）（3）转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加（）（4）重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接（）（5）应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其是否完全表达（）（6）转基因生物不改变生物原有的分类地位、减少了农药使用、保护了农田土壤环境（）2.细胞工程及伦理问题的相关判断（7）产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选必须通过分子检测（）（8）培养保留接触抑制的细胞，在培养瓶壁上可形成多层细胞（）（9）动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体体现了细胞的全能性（）（10）细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行（）3.胚胎工程的相关判断（11）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其同期发情（）（12）培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质（）（13）早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清（）长句冲关1.概述性知识（1）限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。（2）杂交瘤细胞的作用是既能产生单克隆抗体又能无限增殖。（3）胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良动物的繁殖潜力。2.程序性诱问（4）目的基因到了另一种生物体内能够成功表达。分析其原理是所有生物共用一套遗传密码。（5）在单克隆抗体制备过程中，有两次筛选，其操作步骤是第一次是筛选出杂交瘤细胞（用选择培养基）；第二次是进一步筛选出能产生人们所需要抗体的杂交瘤细胞（用抗原抗体结合法）。（6）胚胎移植过程中两次使用激素，其目的是第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。微专题1基因工程1.基因工程操作的四个步骤2.PCR技术扩增3.DNA的粗提取和鉴定4.蛋白质工程1.（2018高考北京卷）用Xho和Sal两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（）A.图1中两种酶识别的核苷酸序列不同B.图2中酶切产物可用于构建重组DNAC.泳道中是用Sal处理得到的酶切产物D.图中被酶切的DNA片段是单链DNA解析：选D。不同的限制酶识别序列不同，A项正确；限制酶切割的产物可用于构建重组DNA，B项正确；泳道显示四个条带，是Sal 处理后的酶切产物的电泳结果，泳道显示三个条带，是Xho 处理后的酶切产物的电泳结果，C项正确；限制酶的作用特点是识别特定DNA序列，并在DNA两条链特定部位切割产生黏性末端或平末端，D项错误。2.（2019高考江苏卷）下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是（）A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌B.将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛D.将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗解析：选D。A项、B项和C项均采用了基因工程技术，基因工程依据的原理是基因重组，且参与繁殖的细胞中均含有目的基因，故可遗传给子代，A项、B项、C项不符合题意；D项也采用了基因工程技术，但只有患者的淋巴细胞中含有目的基因，患者的生殖细胞中不含目的基因，故不能遗传给子代，D项符合题意。3.（2019高考全国卷）基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括和。（2）生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的。（3）目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是_。解析：（1）基因文库包括基因组文库和cDNA文库。（2）生物体细胞内DNA复制开始时是利用解旋酶进行解旋的，而在体外利用PCR技术扩增目的基因时，则是通过加热至9095 对DNA双链进行解旋的，二者都破坏了碱基对之间的氢键。（3）在PCR过程中，要加热至9095 ，所以使用热稳定性高的Taq酶，而不使用在高温下会失活的大肠杆菌DNA聚合酶。答案：（1）基因组文库cDNA文库（2）解旋酶加热至9095 氢键（3）Taq酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活4.（2019高考江苏卷）图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因（tetr）和氨苄青霉素抗性基因（ampr）。请回答下列问题： （1）EcoR V酶切位点为，EcoR V酶切出来的线性载体P1为 末端。（2）用Taq DNA聚合酶进行PCR扩增获得目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为的脱氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在酶作用下，形成重组质粒P3。（3）为筛选出含有重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如表（“”代表生长，“”代表不生长）。根据表中结果判断，应选择的菌落是（填表中字母）类，另外两类菌落质粒导入情况分别是、。菌落类型平板类型ABC无抗生素氨苄青霉素四环素氨苄青霉素四环素（4）为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400 bp片段，原因是_。解析：（1）EcoR V酶切位点在酶所识别序列的中心轴线处，产生的是平末端。（2）DNA连接酶对平末端的连接效率较低，因此通常要将平末端改造成黏性末端后再进行连接。由于目的基因片段的两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸，根据碱基互补配对原则，处理后的质粒两端需要各添加一个碱基为胸腺嘧啶的脱氧核苷酸；要将处理后的质粒与目的基因连接起来，需要用DNA连接酶。（3）由于四环素抗性基因中含有EcoR V酶识别的序列及切割位点，所以形成的重组质粒中四环素抗性基因已经被破坏，而氨苄青霉素抗性基因正常。据表可知，A菌落抗氨苄青霉素和四环素，说明A菌落中导入的是P0质粒；B菌落抗氨苄青霉素而不抗四环素，说明B菌落中导入的是重组质粒；C菌落既不抗氨苄青霉素，也不抗四环素，说明C菌落中没有导入质粒。（4）由于处理后的P0质粒的两个末端都含一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，而目的基因片段的两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸，所以目的基因在和P0质粒连接时可能会出现两种情况：正向连接和反向连接。分析图2可知，理论上可以选择的引物组合有甲和丙、乙和丙两种情况。如果选择甲和丙这对引物，则无论目的基因是否正确插入，扩增的片段都是50 bp300 bp100 bp450 bp，不符合要求；如果选择乙和丙这对引物，正向连接和反向连接后所得结果不同，所以应选择乙和丙这对引物进行PCR鉴定。如果目的基因和P0质粒反向连接，则引物乙会出现在重组质粒的外侧，此时若加入引物甲和乙，则可以扩增出300 bp100 bp400 bp片段。答案：（1）平（2）胸腺嘧啶（T）DNA连接（3）BA类菌落含有P0C类菌落未转入质粒（4）乙、丙目的基因反向连接从近五年高考统计来看，基因工程考查频率明显高于其他工程，多结合情景考查基因工程特点、工具、操作程序，尤其是基因表达载体的构建及目的基因的检测与鉴定。1.下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（）A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用解析：选C。人肝细胞中胰岛素基因不表达，因而不存在胰岛素mRNA，A错误。复制原点是基因表达载体复制的起点，而胰岛素基因表达的起点是启动子，B错误。借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来，C正确。启动子与RNA聚合酶结合启动转录过程，终止密码子是翻译的终止信号，D错误。2.（2020山东省高三等级考模拟）双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过 PCR 技术获得被32P 标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链 DNA 片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA 聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料（）dGTP、dATP、dTTP、dCTPdGTP、dATP、dTTP 位32P标记的ddCTP 位32P标记的 ddCTPA. B.C. D.答案：A3.（不定项）（2020山东省高三等级考模拟）研究人员用三种基因探针，通过分子杂交技术分别对某动物三种细胞中的 mRNA 进行检测，结果如下表所示。下列说法错误的是（） 细胞杂交带 探针输卵管细胞未成熟红细胞胰岛B细胞卵清蛋白基因探针有无无珠蛋白基因探针无有无胰岛素基因探针无无有A.三种探针的核苷酸序列不同B.有杂交带出现表明相应基因发生了转录C.用上述探针分别检测三种细胞的DNA，实验结果不变D.可用 mRNA 逆转录产生的 DNA 制作相应基因的探针答案：C4.（不定项）（2019江苏六校联考）下图表示利用细菌中抗虫基因培育抗虫玉米的过程，其中表示操作步骤，a、b表示相关分子，ce表示培养过程，其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养。下列有关叙述错误的是（）A.图中需要用到限制酶的是步骤B.图中导入目的基因的是步骤C.步骤的主要目的是扩增目的基因D.脱分化和再分化的步骤分别是和解析：选ABD。步骤表示目的基因的获取，需要用到限制酶，步骤表示切割质粒产生黏性末端的过程，也需要用到限制酶，而步骤需要用的酶是DNA连接酶，A错误；图示将目的基因导入受体细胞（玉米细胞）的方法是农杆菌转化法，即图中步骤，B错误；步骤是通过农杆菌的繁殖来扩增目的基因的，C正确；步骤表示植物组织培养过程，包括脱分化和再分化两个过程，步骤表示植物的生长发育过程，D错误。5.将某种植物中的耐盐基因，转入水稻细胞中培育出耐盐水稻新品系。下图是培育过程简图，请回答下列问题：（1）阶段1的核心步骤是，在这个过程中，理论上一般需用同种限制酶切割个磷酸二酯键。（2）为保证耐盐基因的正常转录，重组质粒b上耐盐基因的首端必须含有，它是识别和结合的位点，尾端应含有。（3）由b到c常用的方法是，检测转基因植株是否培育成功的最简便方法是_。（4）阶段2的培养基中除了必要的营养物质和琼脂外，还必须添加。解析：（1）阶段1属于基因工程的操作过程，基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。若用同种酶切割质粒和含目的基因的DNA片段，则在获取目的基因时，需要从目的基因两端切割，每个DNA分子有两条链，因此需要切开4个磷酸二酯键；对于质粒来说，只要切开一个切口即可，这样需要切开2个磷酸二酯键，因此整个过程理论上一般需要切开6个磷酸二酯键。（2）转录是从基因的启动子部位开始的，因此必须保证基因首端有启动子。RNA聚合酶在转录时能识别并与启动子结合，在基因的尾端应有终止子，在此处RNA聚合酶与基因分离，转录停止。（3）常用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。本实验的目的是培育耐盐植物，因此可将转基因植物种植在盐碱地上观察其是否能正常生长，据此检测转基因植株是否培育成功。（4）在植物组织培养过程中，还必须在培养基中加入一定量的细胞分裂素和生长素等植物激素。答案：（1）基因表达载体的构建6（2）启动子RNA聚合酶终止子（3）农杆菌转化法将其种植在盐碱地上观察其能否正常生长（用一定浓度的盐水浇灌，观察其是否能正常生长）（4）植物激素（细胞分裂素和生长素）6.蓝藻兼具微生物和植物的优点，是一种独特的基因工程受体系统。很多蓝藻含有质粒，但其质粒不能直接作为运载体，需要构建成穿梭质粒表达载体，才能使目的基因在蓝藻中有效的复制和表达。回答下列问题：（1）据图1推测，与普通基因表达载体相比，穿梭质粒表达载体既能在中复制，也能在中复制。为了筛选转入了穿梭质粒表达载体的蓝藻，应在选择培养基中添加。（2）选大肠杆菌作为受体细胞时，应选用处理，使其成为感受态细胞。采用基因枪法将目的基因导入蓝藻前，可使用（填“纤维素酶和果胶酶”“溶菌酶”或“胶原蛋白酶”）去除蓝藻的细胞壁。（3）已知DNA复制时，子链的延伸方向是53。使用PCR技术检测转基因蓝藻中是否存在人胸腺素基因，可选择图2中1、2、3、4四种单链DNA片段中的作为引物，此过程还需要酶。解析：（1）据图1可知，该穿梭质粒表达载体中存在大肠杆菌质粒复制原点，也存在蓝藻质粒复制原点，推断该穿梭质粒表达载体既能在大肠杆菌中复制，也能在蓝藻中复制。该穿梭质粒表达载体上有卡那霉素抗性基因，因此应在选择培养基中添加卡那霉素进行筛选。（2）大肠杆菌作为受体细胞时，需用Ca2处理，使其成为感受态细胞。蓝藻细胞壁的主要成分为肽聚糖，可选择溶菌酶去除蓝藻的细胞壁。（3）据题可知，子链的延伸方向为53，可选择图2中的2和3片段作为引物，PCR过程中还需要热稳定的DNA聚合酶（Taq酶）。答案：（1）大肠杆菌蓝藻卡那霉素（2）Ca2溶菌酶（3）2和3热稳定的DNA聚合（或Taq）7.下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验过程中的一些重要操作示意图。回答下列有关该实验的问题：（1）正确的操作顺序是。（2）图中C、E步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别是和。（3）图中A步骤所用酒精溶液必须经过才能使用，该步骤的目的是_。（4）为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴加试剂后进行沸水浴加热，如果出现则证明该丝状物的主要成分为DNA。答案：（1）CBEDA（2）使鸡血细胞吸水破裂降低NaCl溶液的浓度，使DNA析出（3）充分冷却提取含杂质较少的DNA（4）二苯胺蓝色（1）限制酶DNA酶解旋酶限制酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开的酶；DNA酶是将DNA水解为基本组成单位的酶；解旋酶是将DNA的两条链间的氢键打开形成两条单链的酶。（2）DNA连接酶DNA聚合酶DNA连接酶连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。（3）基因工程中的载体细胞膜上的载体。（4）启动子（DNA片段）起始密码子（位于mRNA上）；终止子（DNA片段）终止密码子（位于mRNA上）。 微专题2细胞工程1.理清植物细胞工程两大技术（1）植物组织培养的条件植物组织培养的关键a.条件：离体，一定营养物质，激素（生长素、细胞分裂素）等。b.培养基状态：固体培养基。c.体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。植物激素的使用生长素与细胞分裂素的比值作用效果比值高促进根分化、抑制芽形成比值低促进芽分化、抑制根形成比值适中促进愈伤组织形成（2）植物体细胞杂交的关键酶解法用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。促融剂聚乙二醇。杂种细胞的形成标志新细胞壁的形成。培养杂种植株的技术植物组织培养。杂种植株培育成功的原理细胞具有全能性。2.动物细胞培养的营养成分、过程及相关酶（1）胰蛋白酶的两次使用：首先用胰蛋白酶处理动物的器官或组织，以制备单细胞悬液；培养过程中发生接触抑制时，同样要用胰蛋白酶使细胞分散开。（2）避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理；加入一定量的抗生素；定期更换培养液。（3）特殊的营养条件液体培养基；加入动物血清、血浆等；通入氧气以满足代谢的需要；通入二氧化碳以维持培养液的pH。（4）培养过程：原代培养、传代培养。3.克隆动物培育流程图克隆动物的技术手段有动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养和胚胎移植。4.动物细胞融合的原理、方法及应用（1）原理：细胞膜的流动性。（2）促融方法：灭活的病毒、物理法、化学法。（3）应用：制备单克隆抗体。5.单克隆抗体制备的过程1.（2019高考北京卷）甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株，再将二者杂交后得到F1，结合单倍体育种技术，培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述，错误的是（）A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体解析：选D。基因工程的核心是基因表达载体的构建，基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等，A项正确；可通过病原体接种实验对转基因植株进行个体水平的检测，B项正确；花粉离体培养技术就是以花粉为外植体进行的组织培养，其培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，且在组织培养不同阶段需要调整激素的比例，C项正确；抗甲、乙的植物新品种杂交后得到的F1仍为二倍体植物，所以F1经花粉离体培养获得的再生植株均为单倍体，D项错误。2.（2019高考江苏卷改编）下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT），在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述错误的是（）A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础解析：选B。动物细胞融合可以用灭活的仙台病毒进行诱导，或用PEG、电激等进行诱导，A正确；免疫B细胞与骨髓瘤细胞进行融合产生的融合细胞有：免疫B细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞，据题可知，骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长，因此骨髓瘤细胞自身融合细胞在HAT培养基上无法生长，而免疫B细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞可以在HAT培养基上生长，B错误；融合后产生的杂交瘤细胞并不是都能表达生产所需的单克隆抗体，需要进一步筛选，C正确；动物细胞融合依据的原理是细胞膜的流动性，D正确。3.（2019高考全国卷）培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。回答下列问题。（1）利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有_。（2）步骤切取的组织块中要带有形成层，原因是_。（3）从步骤到步骤需要更换新的培养基，其原因是_。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的过程，最终可形成试管苗。（4）步骤要进行照光培养，其作用是_。（5）经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的，这种繁殖方式属于繁殖。解析：（1）分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有全能性。（2）在本实验中，切取胡萝卜块时要切取含有形成层的部分，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织。（3）决定植物细胞脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，步骤（诱导愈伤组织形成）和步骤（诱导愈伤组织分化形成试管苗）所需的生长素和细胞分裂素的比例不同，故步骤到步骤需更换培养基。愈伤组织通过细胞的再分化过程形成试管苗。（4）步骤需要照光培养，其作用是诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。（5）组织培养没有经过两性生殖细胞的结合，因此属于无性繁殖，组织培养得到的植株保持了原品种的遗传特性。答案：（1）全能性（形成完整植株所需的全部基因）（2）形成层容易诱导形成愈伤组织（3）诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同分化（再分化）（4）诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用（5）遗传特性无性高考中对细胞工程的考查频率仅次于基因工程，考查内容多涉及动物细胞培养与融合技术，体细胞核移植技术（常渗透考查胚胎工程技术），单克隆抗体的制备及植物组织培养和体细胞杂交技术。1.下列关于植物组织培养和动物克隆的说法，错误的是（）A.植物组培获得的试管苗，可能为杂合子，也可能为纯合子，可能为单倍体，也可能为二倍体B.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组培获得的愈伤组织的基因型一定相同C.培育克隆动物的技术基础是动物的细胞培养及动物细胞核移植等D.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解析：选B。植物组织培养获得的后代和亲本（提供细胞、组织的）相同，可能为杂合子，也可能为纯合子，可能为单倍体，也可能为二倍体，A正确；同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组培获得的愈伤组织的基因型不一定相同，如花粉细胞和体细胞，B错误；动物克隆过程应用的技术包括核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术等，C正确；抗生素可以抑制杂菌污染，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正确。2.（2019江苏盐城高三模考）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，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（）A.培养脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性B.培养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解析：选A。马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗，所依据的原理是细胞的全能性，A错误；培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段，B正确；由图可知，茎尖越小脱毒率越高，成苗率越低，C正确；本实验中，在茎尖外植体大小为0.27 mm时，脱毒率和成苗率均较高，因此根据本实验，马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27 mm，D正确。3.（不定项）下图为科研人员培育克隆猴“中中”的流程图。下列有关叙述正确的是（）A.e的性状表现不受来源于b中的基因控制B.图中涉及的技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植等C.d为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件D.e诞生实验体现了a细胞核的全能性解析：选BD。e的性状表现受来源于b中细胞质基因的控制，A错误；题图中涉及的技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植等，B正确；d为胚胎发育提供适宜条件，但没有提供遗传物质，C错误；e诞生实验体现了a的细胞核具有全能性，D正确。4.（不定项）人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断，下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，下列相关叙述错误的是（）A.过程的促融剂常用聚乙二醇（PEG），也可用灭活的病毒诱导B.过程利用抗原抗体杂交的原理进行检测C.给小鼠多次注射HCG的目的是获得较多的记忆细胞D.过程需要添加抗生素等物质，目的是防止病毒污染解析：选CD。与植物细胞融合相比，动物细胞融合还可以用灭活的病毒诱导处理，A正确；过程利用抗原抗体杂交的原理进行检测，B正确；给小鼠多次注射HCG的目的是获得较多免疫过的B细胞，C错误；过程需要添加抗生素等物质，目的是防止杂菌污染，而不是防止病毒污染，D错误。5.请回答下列问题：（1）植物组织培养过程中，由于培养细胞处于状态，故容易受到培养条件和外界的影响而发生突变。若对愈伤组织进行物理或化学诱变处理，促使其发生突变，再通过形成植株，从中筛选出抗病、高产优质的突变体，就可以培育成新品种。（2）用植物体细胞杂交技术培育番茄马铃薯，就是将这两种植物体细胞，在一定条件下_。这项研究在_上取得了重大突破。（3）一种由正常体细胞经人工逆转后形成的诱导性多能干细胞（iPSC）经基因修饰后分化成特定的T淋巴细胞。体外培养iPSC过程中，通常需要在培养基中添加等天然成分。（4）制备抗人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体过程中，需要用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该细胞的特点是_，对杂交瘤细胞还需进行培养，并用对其进行专一抗体检测，经多次筛选获得足够数量的所需细胞进行体内或体外培养。解析：（1）植物组织培养过程中，由于培养细胞处于分生状态，故容易受到培养条件和外界影响而发生突变。愈伤组织通过再分化可形成植株。（2）用植物体细胞杂交技术培育番茄马铃薯，就是将这两种植物体细胞去掉细胞壁后，在一定条件下诱导融合形成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体。植物体细胞杂交技术能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。（3）进行动物细胞培养时，由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，通常需要在培养基中添加血清、血浆等一些天然成分。（4）在制备抗人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体过程中，需要用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体。对杂交瘤细胞还需进行克隆化培养，并用人绒毛膜促性腺激素对其进行专一抗体检测，经多次筛选获得足够数量的所需细胞进行体内或体外培养。答案：（1）分生（或脱分化）诱导分化（或再分化）（2）融合形成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍（或克服生殖隔离）（3）血清、血浆（4）既能迅速大量繁殖，又能产生专一（特异性）抗体克隆化人绒毛膜促性腺激素6.抗体是由四条多肽链结合形成的Y型蛋白质，C区为抗体分子的恒定区，同一物种C区氨基酸序列相同；V区为抗体分子的可变区，不同抗体的V区氨基酸序列有差异，可变区的不同使得不同抗体分子能结合不同的抗原。请回答下列问题：（1）和传统获取抗体的方法相比，单克隆抗体具有_的优点。（2）天然抗体的两个V区结构完全相同；只能结合相同的抗原。通过一定的技术手段可以得到双功能抗体，它的两个V区能结合不同的抗原。双功能抗体的制备方法如下：向小鼠注射，获取细胞，将该细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合后经过次筛选获取能分泌单克隆抗体1的A细胞；同理，获取能分泌单克隆抗体2的B细胞；将A、B细胞进行融合，形成可分泌两种亲代抗体和杂种抗体的杂种杂交瘤细胞（AB）。（3）双功能抗体在癌症治疗中可作为“生物导弹”，其中一个V区识别癌细胞表面特定的抗原，另一个V区可以和_结合，使其定向杀伤癌细胞。（4）若要对天然抗体的V区进行定向改造，使其能够结合一些自然界没有的蛋白质，可以使用技术对分子进行改造。解析：（1）单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、并可大量制备的优点。（2）向小鼠注射特定的抗原使其产生特定的免疫反应，获取B淋巴细胞，将该细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合后经过两次筛选获取能分泌单克隆抗体1的A细胞；同理，获取能分泌单克隆抗体2的B细胞；将A、B细胞进行融合，形成可分泌两种亲代抗体和杂种抗体的杂种杂交瘤细胞（AB）。（3）双功能抗体在癌症治疗中可作为“生物导弹”，其中一个V区识别癌细胞表面特定的抗原，另一个V区可以和T细胞、抗癌药物、放射性物质等结合，使其定向杀伤癌细胞。（4）若要对天然抗体的V区进行定向改造，使其能够结合一些自然界没有的蛋白质，需要使用蛋白质工程技术对DNA分子进行改造。答案：（1）特异性强、灵敏度高、并可能大量制备（2）特定的抗原B淋巴两（3）T细胞、抗癌药物、放射性物质等（言之有理即可）（4）蛋白质工程DNA微专题3胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题1.早期胚胎发育过程的流程分析2.胚胎工程操作流程分析（以牛为例）3.胚胎干细胞的培养流程4.治疗性克隆与生殖性克隆的关系类型项目治疗性克隆生殖性克隆区别目的从胚胎中获取干细胞用于医学研究和治疗用于生育，获得人的复制品水平细胞水平个体水平联系都属于无性生殖；产生的新个体或新组织，遗传信息相同5.区分试管婴儿和设计试管婴儿（1）设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程。（2）试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。（3）两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。1.（2018高考江苏卷）下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是（）A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应D.利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高解析：选A。常通过注射促性腺激素的方法对良种母牛进行超数排卵处理，A项正确；体外培养发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎可进行胚胎移植，B项错误；一般情况下，代孕牛不会对外来移植胚胎产生免疫排斥反应，不需要免疫抑制剂，C项错误；利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率高，D项错误。2.（2018高考全国卷）2018年细胞期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴“中中”和“华华”。回答下列问题：（1）“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指_。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目（填“减半”“加倍”或“不变”）。（2）哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度（填“大于”或“小于”）体细胞核移植，其原因是_。（3）在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目（填“相同”或“不同”），性染色体组合（填“相同”或“不同”）。解析：（1）动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入到一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物，与核供体相比，其细胞的染色体数目不变。（2）由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，所以，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度明显低于体细胞核移植。（3）哺乳动物雌性和雄性个体的体细胞中常染色体数目相同，所以分别以雌性和雄性个体的体细胞为供体，克隆动物体细胞的常染色体数目相同，但其性染色体组合不同。答案：（1）将动物的一个细胞的细胞核，移入到一个已去掉细胞核的卵母细胞中不变（2）小于胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易（3）相同不同3.（2019高考江苏卷）利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题：（1）对1号猪使用处理，使其超数排卵，收集并选取处在时期的卵母细胞用于核移植。（2）采集2号猪的组织块，用处理获得分散的成纤维细胞，放置于37 的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是_。（3）为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行。产出的基因编辑猪的性染色体来自号猪。（4）为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有（填序号）。DNA测序染色体倍性分析体细胞结构分析 抗原抗体杂交解析：（1）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母猪注射促性腺激素，使其超数排卵。用于核移植的卵母细胞通常处于减数第二次分裂的中期。（2）常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织块，使其分散成单个细胞。动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。（3）若要获得更多基因编辑猪，可采用胚胎分割技术对移植前的胚胎进行分割。子代猪的性别取决于核供体亲本，即2号猪。（4）为了判断目的基因是否被导入受体中，可采用DNA分子杂交、DNA测序等技术进行检测；判断目的基因导入受体细胞后是否成功表达出相应的蛋白质，通常采用抗原抗体杂交技术从分子水平进行检测。答案：（1）促性腺激素减数第二次分裂中期（2）胰蛋白酶（胶原蛋白酶）维持培养液的pH（3）分割2（4）近年来对胚胎工程的考查，经常将胚胎移植、胚胎分割、体外受精等技术渗透于动物细胞工程或基因工程中进行考查，复习时应尤其重视胚胎移植及干细胞应用技术。1.下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（）A.在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素能促使超数排卵B.滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘等结构发生在囊胚期C.若在囊胚期进行胚胎分割，内细胞团需均等分割，滋养层则不必D.从动物体内获取的精子能直接与卵细胞结合完成受精过程解析：选C。促性腺激素的化学本质是蛋白质，食用后会被消化水解，因此在动物饲料中添加促性腺激素不会促使超数排卵，A错误；滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘等结构发生在原肠胚以后，B错误；从动物体内获取的精子需经获能处理后，才能与卵细胞结合完成受精过程，D错误。2.下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是（）A.精子在获能液中于37 、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能B.小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用C.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异D.注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育解析：选C。精子在获能液中培养的目的是使精子获能，其培养条件应符合动物细胞培养的要求，A正确；小鼠在特定光控周期条件下饲养的目的是通过特定的光周期调控其性激素的分泌，注射促性腺激素的目的是使其超数排卵，B正确；虽然分割的胚胎具有相同的遗传物质，但环境也会对胚胎的发育产生影响，导致发育的个体出现形态学差异，C错误；胚胎干细胞具有发育的全能性，注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育，D正确。3.（不定项）（2019江苏盐城模拟）下图表示利用二倍体小鼠所做的实验，分析合理的是（）A.过程需要运用早期胚胎培养技术B.图中囊胚的细胞基因型都相同C.代孕母鼠需进行同期发情处理D.嵌合体幼鼠是四倍体解析：选AC。过程为动物细胞培养（早期胚胎培养），A正确；图中囊胚的细胞基因来自两种小鼠，故有些细胞的基因型不相同，B错误；胚胎移植技术中，进行该操作前需要对受体雌鼠进行同期发情处理，C正确；嵌合体幼鼠染色体并未加倍，故是二倍体，D错误。4.（不定项）下图为培育转基因山羊生产人酪蛋白的流程图，下列叙述正确的是（）A.过程所用的人酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得B.过程可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植C.过程可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体D.过程人酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译解析：选AC。由图可知，过程表示基因表达载体的构建，目的基因的获得方法很多，从人cDNA文库中获取就是其中之一，A正确；过程表示胚胎移植，山羊的胚胎移植应在囊胚期以前，B错误；胚胎分割可以得到多个遗传性状相同的个体，在过程中可以应用，C正确；真核生物的转录过程发生在细胞核中，翻译过程发生在细胞质中，D错误。5.科学家利用胚胎移植技术，使我国首例和第二例胎儿皮肤上皮细胞克隆牛“康康”和“双双”的后代“蓓蓓”成功诞生。请回答下列问题：（1）要获得克隆牛“康康”“双双”，需要将供体细胞注入去核卵母细胞中，通过将两细胞融合，构建。（2）为了，在供体细胞核移植到受体卵母细胞前，必须先去掉受体卵母细胞的核。（3）“蓓蓓”由从“双双”体内收集的胚胎发育而来，能从“双双”体内收集胚胎的生理学基础是_。（4）在时期，通过（填胚胎移植的方法）将胚胎注入代孕母牛子宫的相应部位。在胚胎移植前需要对收集的胚胎进行_。（5）胚胎移植的实质是_。解析：（1）动物体细胞核移植过程中，将供体细胞注入去核卵母细胞中，通过电刺激使两细胞融合，供体细胞核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎。（2）为使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的供体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的核遗传物质去掉或将其破坏。（3）哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。（4）不同动物胚胎移植的时间不同，牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，胚胎的移植主要通过手术法或非手术法将胚胎注入子宫的相应部位，而且胚胎移植前需要用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来，进而对胚胎进行质量检查。（5）胚