专题十一 细胞工程与胚胎工程-高考生物二轮复习热点专题专项突破

专题十一

细胞工程与胚胎工程植物组织培养和植物体细胞杂交技术。动物细胞培养及干细胞的应用。动物细胞融合技术和单克隆抗体的制备。动物体细胞核移植技术。胚胎工程的理论基础及应用。考情分析：1.考查题型：多以选择题呈现，或与基因工程融合以非选择题的形式考查；2.命题趋势：常以中国最新的技术为背景考察细胞工程和胚胎工程，单克隆抗体、克隆动物、胚胎工程及应用等可与免疫调节融合考查。1.判断有关细胞工程和胚胎工程说法的正误(1)在脱分化过程中，增大细胞分裂素与生长素含量的比值，可利于根的分化生长。(

)(2)利用物理法或化学法可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。(

)(3)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志。(

)(4)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理。(

)(5)杂交瘤细胞制备过程中，可用灭活的病毒诱导细胞融合。(

)(6)植物体细胞杂交过程中，需先脱分化再诱导融合。(

)(7)重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。(

)(8)使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎产生免疫排斥反应。(

)(9)牛胚胎移植时可用囊胚期滋养层细胞进行性别鉴定。(

)(10)胚胎移植中，供体和受体相当于双亲中的父本和母本。(

)×√××√××√√×2．下图为通过植物体细胞杂交培育“番茄-马铃薯”植株的过程，请回答：（1）图中①②过程用

处理后，可获得具有活力的________________。过程③一般可用

作为诱导剂来诱导细胞融合。（2）过程①②③④的细胞工程技术是

；过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是

，其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是分生组织细胞全能性高，容易培养形成愈伤组织。（3）⑤过程为________，即让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的

而转变为未分化的状态。果胶酶和纤维素酶

原生质体

聚乙二醇

植物体细胞杂交植物组织培养

脱分化

结构和功能（4）⑥过程表示通过__________形成不同的组织和器官，其根本原因是______________。（5）人们培育“番茄-马铃薯”的目的是想获得地上结番茄，地下结马铃薯的植株，从理论上这种设想是可以实现的，原因是

。但最后却未能如愿，其原因是基因的表达相互调控、相互影响。尽管如此，从整个过程来看，植物体细胞杂交的研究在

方面，取得了巨大突破。（6）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含

条染色体。2．下图为通过植物体细胞杂交培育“番茄-马铃薯”植株的过程，请回答：再分化

基因选择性表达该植株同时具有番茄和马铃薯的全套遗传信息克服远缘杂交不亲和的障碍

2（m+n）一.植物组织培养的过程原理：植物细胞的全能性胚状体或丛芽植物体脱分化再分化愈伤组织外植体生长、发育离体培养的植物器官、组织或细胞。如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药…失去特有结构和功能转变成未分化的细胞。排列不规则，高度液泡化，呈不定形的薄壁细胞。愈伤组织重新分化为芽、根等器官培养条件：①无菌②营养物质③适宜环境条件（温度、PH、光等）④植物激素：细胞分裂素生长素（高跟低芽）不需光需光芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照。应用：生产细胞产物利用愈伤制作人工种子利组织，用胚状体。二.植物体细胞杂交技术原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性①与再生细胞壁密切相关的细胞器是高尔基体。②原生质体融合后有多种结果需要筛选。③从变异角度看，植物体细胞杂交技术属于染色体数目变异，杂种植株的基因型、染色体和染色体组数目均为原两植物直接相加。(1)植物组织培养______________________________________________(2)植物体细胞杂交____________________________________________(3)动物细胞培养______________________________________________(4)动物体细胞核移植及克隆：__________________________________(5)动物细胞融合：____________________________________________(6)单克隆抗体的制备：________________________________________细胞的全能性。细胞的全能性、细胞膜的流动性。细胞增殖。

动物细胞核的全能性。

细胞膜的流动性。

细胞膜的流动性、细胞增殖。该图可以表示受精作用，可以表示植物体细胞杂交，动物细胞融合，甚至可以表示核移植。3.细胞工程中各技术的原理4.（2023·江门一模）“不是花中偏爱菊，此花开尽更无花”，菊花因高洁的品质备受人们喜爱。为实现菊花的快速繁殖，研究人员利用其外植体培养出大量幼苗，下列属于该培养过程必需条件的是（

）A．外植体细胞具有完整的细胞核

B．外植体需经过彻底灭菌处理C．外植体需用酶分散成单个细胞

D．外植体细胞处于未分化状态A5．（2023·广东省一模）中国航天文创（CASCI）于2021年农历七夕节前销售200枝太空玫瑰，1秒内售空。这些玫瑰花朵直径与大拇指宽度相当，花期特别长，最初的种子搭载神舟四号飞船进入太空，返回地球后经过多年的选育，利用植物组织培养等技术培育而成。下列叙述正确的是（）A．太空中的宇宙射线辐射、微重力和弱地磁等因素，可诱发种子发生基因重组B．接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→生成试管苗，在同一个锥形瓶内完成C．从接种外植体到诱导愈伤组织的过程，是再分化过程D．生长素和细胞分裂素是植物组织培养中影响植物细胞发育方向的关键激素DD6.(2021·福建卷，11)科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如下。下列叙述正确的是(

)A.愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的B.获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状C.可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生D.用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体7.2022年3月14日，国家卫健委发布了《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第九版）》，将国家药监局批准的国产单克隆抗体（安巴韦单克隆抗体/罗米司韦单克隆抗体注射液）写入诊疗方案。安巴韦单抗注射液及罗米司韦单抗注射液的抗体组合对目前已有的新冠突变株包括德尔塔突变株、奥密克戎突变株等均显示出较好的中和活性。回答下列问题：（1）______________技术是单克隆抗体技术的基础，该过程需提供的天然成分是______等。动物细胞培养血清

①安巴韦单抗注射液及罗米司韦单抗注射液的抗体组合防治新冠病毒感染的作用机制可能是___________________________________________________________________________________。

培养和__________。Ⅲ.单克隆抗体除了有上述的治疗疾病的作用外，还具有的作用是________________________。②下图是研制防治新冠病毒的单克隆抗体的示意图。

抗体检测

作为诊断试剂和运载药物

三.动物细胞培养原理：细胞增殖糖类、氨基酸无机盐、维生素、血清等无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境过程：处理组织，使其分散成单个细胞。使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。四.单克隆抗体的制备

原理：细胞膜的流动性、细胞的增殖。2次筛选目的不同：①第1次：获得杂交瘤细胞。②第2次：获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。8.细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人体淋巴细胞尽管有这两条途径，但不能无限增殖，肿瘤细胞尽管没有S途径，但能无限增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖。为了从培养液中分离出杂交瘤细胞，设计获得图④细胞的实验思路：配制动物细胞培养液→加入__________________（填药剂）→接种图_________（填序号）细胞→置于恒温培养箱中培养。以上设计的原理是杂交瘤细胞可利用____途径合成DNA，从而能在该培养液中增殖。由此分析过程⑤所用的HAT培养基从功能上看属于________培养基。SPEG和氨基蝶呤选择①③第二步筛选：无限稀释，克隆化培养和抗体检测阳性过程④中将杂交瘤细胞多倍稀释，接种在______________上，尽量使每个孔只接种1个杂交瘤细胞以进行下一步的_____________，然后通过ELISA法（又称酶联免疫吸附试验法）检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，可与___________结合的培养孔为阳性孔。特定抗原克隆化培养多孔培养板9.(2022·广东深圳调研)世界首例猪肾移植人体手术成功，3天均未发生排异现象。这颗肾脏来自一头实施过基因编辑的猪。该器官的来源虽然存在一定的伦理问题，但是现阶段挽救病人生命的有效措施。下图为基因编辑猪的培育流程，请根据所学生物学知识，结合图示回答下列问题：(1)基因编辑猪的培养过程中，使用的生物技术有

(至少写出3个技术名称)。(2)在1号猪的细胞分离培养时，需要将细胞置于含有95%________和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养，其中CO2的主要作用是__________________。动物细胞培养技术、动物体细胞核移植技术、早期胚胎培养、胚胎移植技术空气维持培养液的pH(3)对2号猪可以使用____________使其超数排卵，得到的卵母细胞必须进行去核处理，原因是_________________________________________________________________________。(4)对3号猪进行胚胎移植时，图中所示的重组胚胎处于________期。促性腺激素为了使核移植的4号猪的核遗传物质全部来自基因编辑过的1号猪的体细胞囊胚(5)器官移植的成败，主要取决于供者与受者的_______________是否一致或接近，对1号猪进行基因编辑时，应在其基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达或设法______________基因，才能培育出符合要求的基因编辑猪。组织相容性抗原除去抗原决定五.动物体细胞核移植技术(克隆技术)原理：动物细胞核的全能性(1)核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因：①克隆动物遗传物质来自两个亲本。②发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。③外界环境可能引起表型改变。(2)克隆动物的产生属于无性繁殖，而试管动物则是在体外受精形成受精卵，由受精卵发育成的个体，因此属于有性繁殖。10.亨廷顿舞蹈病是一种由于亨廷顿蛋白(HTT)基因突变所导致的疾病。我国科学家利用基因编辑技术(CRISPR/Cas9)，成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型，操作过程如图所示。下列说法不正确的是A.上述操作过程的原理有基因重组、动物细胞核全能性等B.过程②为动物细胞融合技术，通常采用灭活病毒诱导C.过程④为胚胎分割，该技术的关键是将内细胞团均等分割D.基因“敲入”猪模型所携带的人突变HTT基因可遗传给后代B11.(2022·全国甲卷，38)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题： (1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是___________________________________。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是______________________________________________________；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是_________________(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到__________时才具备与精子受精的能力。放入－196℃的液氮中保存(或冷冻保存)刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精肝素或Ca2＋载体MⅡ期(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有_________________________(答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是________________________________________________________________________________________________________________________________________。维生素、氨基酸、核苷酸对受体母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代12.世界首例猪肾移植人体手术成功，3天均未发生排异现象。这颗肾脏来自一头实施过基因编辑的猪。该器官的来源虽然存在一定的伦理问题，但是现阶段挽救病人生命的有效措施。下图为基因编辑猪的培育流程，请根据所学生物学知识，结合图示回答下列问题：(1)基因编辑猪的培养过程中，使用的生物技术有________________________________________

(至少写出3个技术名称)。(2)在1号猪的细胞分离培养时，需要将细胞置于含有_________________的混合气体的CO2培养箱中进行培养，其中CO2的主要作用是________________________。(3)对2号猪可以使用____________使其超数排卵，得到的卵母细胞必须进行去核处理，原因是____