2024届高考生物二轮专题复习与测试专题九生物技术与工程第16讲细胞工程及生物技术的安全性与伦理问题考点一植物细胞工程

第16讲细胞工程及生物技术的安全性与伦理问题答案：植物细胞的全能性愈伤组织细胞增殖动物细胞核的全能性细胞膜的流动性生物法特定抗体1．(选择性必修3P37“探究·实践”)菊花组织培养的再分化过程中，若愈伤组织在诱导生根的培养基中没有形成根，但分化成了芽，其可能的原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示：培养基中生长素用量和细胞分裂素用量的比值偏低。2．(选择性必修3P41“文字信息”)传统生产紫杉醇的方法不利于对野生红豆杉的保护，我国科学家经过多年研究，筛选出了高产紫杉醇的细胞。请简要表述工业化生产紫杉醇的方法。________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示：利用植物组织培养技术把离体的红豆杉细胞培养成愈伤组织，从中提取紫杉醇，进行加工生产。3．(选择性必修3P46“文字信息”)基因工程的受体细胞选用胚胎干细胞，而不选用造血干细胞，原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示：胚胎干细胞具有发育的全能性。4．(选择性必修3P50“思考·讨论”)制备ADC时应选择相对分子质量较小的抗体，理由是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示：相对分子质量小的抗体携带药物到达细胞外间隙的深部更容易，杀伤肿瘤细胞效果更好。5．(选择性必修3P53图2－18)通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示：它体积大、易操作、营养物质丰富，细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质。6．(选择性必修3P63图2－25)对发育到囊胚期的牛胚胎进行二分胚分割时，要将内细胞团均等分割，原因是什么？________________________________________________________________________提示：以免影响胚胎的恢复和进一步发育。1．我国科学家在木本植物的体细胞杂交方面取得了不少成果，培育出了多种同属不同种的杂种植株。植物体细胞杂交技术与传统育种方法相比，在哪些方面展示出独特的优势。________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等。2．利用动物细胞融合获得的杂交瘤细胞的特点是什么？最终制备的单克隆抗体的优点是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：动物细胞融合所获得的杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖，又能产生专一性抗体；单克隆抗体的优点是能够准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原特异性结合，并且可以大量制备。3．何为超数排卵？其意义是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：超数排卵是应用外源促性腺激素诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。超数排卵可以增加优良种畜的繁殖数量。考点一植物细胞工程(2023·广东卷)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是()A．细胞融合前应去除细胞壁B．高Ca2＋—高pH溶液可促进细胞融合C．融合的细胞即为杂交细胞D．杂交细胞可能具有生长快速的优势解析：在细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，再诱导原生质体融合，A项正确；人工诱导原生质体融合有物理法和化学法，用高Ca2＋—高pH溶液可促进细胞融合，B项正确；融合的细胞中有人参根－人参根细胞、人参根－胡萝卜根细胞、胡萝卜根－胡萝卜根细胞，只有人参根－胡萝卜根细胞才是杂交细胞，C项错误；杂交细胞含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D项正确。答案：C1．总结植物细胞工程的知识点(1)原理：植物细胞全能性、细胞膜的流动性。(2)技术：植物组织培养、植物体细胞杂交技术。(3)应用①植物繁殖的新途径：快速繁殖、作物脱毒；②培育作物新品种：单倍体育种、突变体育种；③细胞产物的工厂化生产。2．图示植物细胞工程的基本技术特别提醒有关植物细胞工程的几个关键问题(1)植物细胞A和植物细胞B杂交获得的杂种细胞的类型有三种：AA型、BB型、AB型，符合要求的只有AB型，需要进行筛选。(2)杂种细胞形成的标志：杂种细胞再生出新的细胞壁。(3)杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的变异类型属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，杂种植株属于异源多倍体。(4)利用植物组织培养生产细胞产物时，有时只需将外植体培养到愈伤组织，从愈伤组织中获取产物。(5)具有全能性≠体现全能性①具有全能性：理论上，具有细胞核的活细胞都具有全能性。②体现全能性：只有发育成完整生物体或能分化成其他各种细胞，才能说明体现了细胞的全能性。3．植物激素对植物组织培养的影响(1)使用顺序不同实验结果不同使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高简记为：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化频率高(2)生长素/细胞分裂素的值影响植物细胞的发育方向生长素/细胞分裂素植物细胞的发育方向高有利于根的分化，抑制芽的形成低有利于芽的分化，抑制根的形成适中促进愈伤组织的生长简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤4.植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法(1)诱导产生的杂种细胞类型(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)。①未融合的细胞：A和B。②两两融合的细胞：AA、BB和AB。③多细胞融合体。(2)检测方法：对诱导产生的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植物性状进行判断。植物性状结论①只表现出一种植物的性状未融合的细胞②得到的是具有两种亲本性状的植物杂种植株③得到的是两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强多细胞融合体④得到的是一种植物的性状，但是效果得到加强同种细胞融合的结果5.杂种植株遗传物质变化的判断(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，具备两种植物的遗传特性。(2)染色体组数①染色体组数＝两种植物体细胞内染色体组数之和。②植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体。③若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。题点一：围绕植物组织培养的过程和应用，考查理解能力1．(2023·广东深圳模考)愈伤组织形成过程中，生长素和细胞分裂素信号通路相关基因存在DNA和组蛋白去甲基化现象。研究者利用桃叶片诱导愈伤组织，在培养基中添加DNA甲基转移酶抑制剂Aza或组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK，检测形成愈伤组织的面积，结果如图。据此分析正确的是()A．实验器材、培养基和桃叶片等需经高压蒸汽灭菌处理后使用B．具有特定形态、排列疏松、有大液泡的结构即为桃愈伤组织C．DNA去甲基化和组蛋白甲基化分别抑制、促进愈伤组织形成D．推测表观遗传影响激素的信号转导过程进而影响脱分化过程解析：桃叶片属于外植体，不能用高压蒸汽灭菌处理，A项错误；愈伤组织细胞是由一小团无定形状态的薄壁细胞组成的，即没有特定形态，B项错误；与对照组相比，在培养基中添加DNA甲基转移酶抑制剂Aza会使愈伤组织面积增加，说明DNA甲基转移酶抑制剂Aza会促进愈伤组织的形成，而DNA甲基转移酶抑制剂Aza可抑制甲基化的形成，因此DNA去甲基化可促进愈伤组织的形成，同理，与对照组相比，在培养基中添加组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK会使愈伤组织面积减小，说明组蛋白甲基化可抑制愈伤组织形成，C项错误；图示加入DNA甲基转移酶抑制剂Aza或组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK会影响愈伤组织的形成，而愈伤组织的形成是脱分化的结果，因此可推测表观遗传影响激素的信号转导过程进而影响脱分化过程，D项正确。答案：D题点二：围绕植物体细胞杂交的过程和应用，提升综合实践能力2．(2023·广东华南师大附中校考三模)如图表示单克隆抗体的制备或植物体细胞杂交的部分过程，据图判断下列说法正确的是()A．动物细胞融合前需要用酶处理，植物细胞融合前则不需要B．甲、乙细胞都不能是高度分化的细胞C．动物细胞融合和植物细胞融合的方法相同D．丁细胞一定具有细胞周期，但不一定具有全能性解析：植物细胞融合前需要用纤维素酶和