2020-2021学年高中生物-专题2-细胞工程-单元素养评价（含解析）新人教版选修3

PAGE17-单元素养评价(二)(专题2)(60分钟100分)一、选择题(共8小题,每小题2分,共16分)1.(2019·北京高考)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。本题考查基因工程的操作步骤以及单倍体育种方法。导入受体细胞的基因表达载体应含有目的基因和标记基因等,A项正确;对转基因植株可以用接种病原体的方法进行个体水平鉴定,B项正确;脱分化和再分化过程所用生长素和细胞分裂素的浓度比例不同,C项正确;经过花粉离体培养获得的幼苗是单倍体,需要经过秋水仙素诱导处理,使染色体数加倍,才能获得二倍体,D项错误。2.如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程。下列说法中,不正确的一项是 ()A.过程A表示细胞核移植,是目前实现体细胞克隆的关键技术B.经过程B得到的结构中,④是未分化的细胞,因而这些细胞被认为是胚胎干细胞C.相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,这为揭示细胞凋亡和细胞分化机理提供了有效手段D.一小男孩患有白血病,不能利用造血干细胞(设计试管婴儿)来进行有效治疗【解析】选D。过程A表示细胞核移植,是目前实现体细胞克隆的关键技术。④是未分化的细胞,因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。相同的胚胎干细胞经过“克隆”会形成各种细胞,这就为揭示细胞凋亡和细胞分化机理提供了有效手段。若一小男孩患有白血病,可利用其出生时保留的脐带血进行治疗,如果没有保留脐带血,则可利用造血干细胞(设计试管婴儿)来进行有效治疗。3.下列育种过程不能体现细胞或细胞核全能性的是 ()A.将悬铃木无菌苗叶片细胞制成原生质体,培养得到再生植株B.将甲流病毒外壳蛋白诱导的小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合,培养获得抗甲流抗体C.将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中,培养出大熊猫早期胚胎D.将中华猕猴桃叶肉细胞与狗枣猕猴桃叶肉细胞融合,获得耐寒性提高的新品种【解析】选B。将悬铃木无菌苗叶片细胞制成原生质体,培养得到再生植株,体现了细胞具有全能性,选项A正确;将甲流病毒外壳蛋白诱导的小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合,培养获得抗甲流抗体,没有形成完整的个体,不能体现细胞的全能性,选项B错误;将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中,培养出大熊猫早期胚胎,体现了细胞核的全能性,选项C正确;将中华猕猴桃叶肉细胞与狗枣猕猴桃叶肉细胞融合,获得耐寒性提高的新品种,体现了细胞具有全能性,选项D正确。【误区警示】(1)全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。(2)细胞的全能性的体现以产生个体为标志,若无个体产生,则不能体现细胞的全能性。【补偿训练】对细胞全能性的表述正确的是 ()A.没有离体的植物细胞也能表现出全能性B.动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现C.单克隆抗体的制备体现了细胞的全能性D.花粉可培育成单倍体植株,是细胞全能性的体现【解题关键】解题时要明确:细胞“具有”和“体现”全能性是不同的,具有全能性不一定体现出来。【解析】选D。理论上讲,只要细胞含有该物种全套的遗传信息,它就具有发育成完整个体的潜能,即具有全能性,但细胞全能性要体现出来,必须经“离体”和“培养”后发育成完整个体,即实现由“细胞→个体”,A项错误;动物细胞融合以及单克隆抗体制备过程中,只有杂交细胞的出现,动物细胞并没有体现出全能性,B、C项均错误;花粉经离体培养得到单倍体植株,体现了花粉细胞的全能性,D项正确。4.有一种“生物活性绷带”,其原理是先采集一些细胞标本,再让其在特殊膜片上增殖,5～7天后,将膜片敷到患者伤口上,膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口处,并促进新生皮肤细胞生长,达到愈合伤口的目的。下列有关叙述中,错误的是 ()A.采用异体皮肤移植会导致排异反应,主要是因为抗体对移植皮肤细胞有杀伤作用B.培养在膜片上的细胞样本最好选择来自本人的干细胞C.膜片“释放”的细胞能与患者自身皮肤愈合,与两者细胞膜上的糖蛋白有关D.人的皮肤烧伤后易引起感染,主要是由于非特异性免疫机能受损所致【解析】选A。采用异体皮肤移植会导致排异反应,主要是因为效应T细胞对移植的异体皮肤细胞有免疫杀伤作用,选项A错误;培养在膜片上的细胞样本最好选择来自本人的干细胞,这样不会发生排异反应,选项B正确;膜片“释放”的细胞能与患者自身皮肤愈合,与两者细胞膜上的糖蛋白的识别功能有关,选项C正确;皮肤是人体的第一道防线,属于非特异性免疫,因此人的皮肤烧伤后易引起感染,主要是因为非特异性免疫机能受损所致,选项D正确。5.下列有关细胞工程的叙述,错误的是 ()A.选择高度分化的动物体细胞进行培养不利于获得大量细胞B.选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率C.植物愈伤组织经液体悬浮培养可以得到具有胚性细胞特征的单细胞D.用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物细胞原生质体失去了全能性【解析】选D。高度分化的动物体细胞分裂能力弱,甚至丧失分裂能力,因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不利于获得大量细胞,A项正确;胚胎细胞较体细胞全能性高,因此选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率,B项正确;植物愈伤组织经过脱分化过程形成,而脱分化的实质是恢复全能性的过程,因此植物愈伤组织经液体悬浮培养可以得到具有胚性细胞特征的单细胞,C项正确;用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物细胞原生质体仍含有该生物全部的遗传物质,因此仍然具有全能性,D项错误。6.应用生物工程技术培育人们需要的生物新品种或新产品,提高了经济效益。下图表示培育生物新品种的过程,请据图判断下列叙述中正确的是 ()A.图中①过程需要的工具酶是限制酶、DNA连接酶和载体B.图中⑤过程需要的培养基中只需加入无机营养和植物激素C.将prG导入细胞Ⅰ,则Ⅰ是浆细胞D.要检测抗虫棉的抗虫特性,不需要做抗虫的接种实验,检测毒蛋白即可【解析】选C。①过程是基因工程技术,用到的工具酶应该是限制酶、DNA连接酶,A项错误;⑤过程是植物组织培养,在脱分化阶段,由于细胞内没有叶绿体还不能进行光合作用,培养基中还需要加入有机营养,如蔗糖、氨基酸等,B项错误;产生抗体的是浆细胞,无限增殖调控基因的受体细胞就应该是浆细胞,C项正确;抗虫特性针对的是虫害,需要做抗虫的接种实验,D项错误。7.某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。根据图示实验,分析错误的是 ()A.由花粉培养到植株A,体现了植物的生殖细胞具有全能性B.植株A一定为单倍体植株,其特点之一是高度不育C.在植株B细胞中,每对同源染色体上的等位基因都是相同的D.由花粉培养到植株B,必须在无菌条件下培养【解析】选D。由花粉培养到单倍体植株A是花药离体培养的过程,作为植物生殖细胞的花粉可以发育成完整的植株,体现了其具有全能性,即具有某种生物全部遗传信息的任何一个植物细胞,都具有发育成完整生物体的潜能,选项A正确;由题干信息可知,植株A是由二倍体番茄的花药离体培养而来的,因此一定是单倍体植株,因该植株细胞中只含一个染色体组,所以高度不育,此外相比普通植株较为矮小,选项B正确;单倍体通过秋水仙素处理后,染色体加倍,获得的二倍体是纯合子,因此每对同源染色体上的等位基因都是相同的,选项C正确;由花粉培养到植株B过程中,植株在生长到一定程度后就可以移栽到土壤中培育,此后无须再要求处于无菌条件下,选项D错误。8.由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成,一是“瞄准装置”,二是杀伤性“弹头”,下列对此叙述不正确的是 ()A.“瞄准装置”是指识别肿瘤的单克隆抗体B.“弹头”由放射性同位素、化学药物等物质构成C.“弹头”具有选择性杀伤肿瘤细胞的功能D.“生物导弹”的制备利用了细胞工程技术【解析】选C。“生物导弹”是由单克隆抗体和化学药物结合而制成的专治(杀死)癌细胞的药物。其原理是抗体能特异性地与癌细胞膜表面抗原(癌细胞特有)结合,故抗体即为“瞄准装置”。药物可杀死一切细胞,无特异性与选择性,但由于这种药物是结合在特定抗体上,当该抗体与癌细胞特异性结合时,药物只能杀死癌细胞,故“生物导弹”的选择性功能是抗体决定的,与药物无关。二、非选择题(共9小题,共84分)9.(8分)青蒿素被誉为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”,几乎不溶于水,且对热不稳定,所以提取工艺一直难以突破。中国科学家屠呦呦因在抗疟疾药物青蒿素的提取方面做出了突出贡献而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。如图为组织培养获得含青蒿素较高的黄花蒿的基本流程。试回答下列问题:(1)青蒿素通过使疟原虫的线粒体内膜脱落,导致其过程受阻,使细胞缺乏而不能正常增殖。

(2)组织培养过程中外植体通常选取黄花蒿的分生区组织的原因是。愈伤组织中提取不到青蒿素的原因是。过程②和过程③使用的培养基中,细胞分裂素比例较高的是。

(3)某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加元素,也可能是。

(4)图中①②代表的生理过程分别是,培养过程除营养物质外,还必须向培养基中添加。植物组织培养的主要原理是。

【解析】(1)线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段反应的场所,所以青蒿素通过使疟原虫的线粒体内膜脱落,会导致有氧呼吸第三阶段过程受阻,使细胞缺乏ATP而不能正常增殖。(2)分生区组织的细胞分裂能力强,容易得到愈伤组织,因此常作为组织培养过程中外植体的材料,愈伤组织中提取不到青蒿素的原因是相关基因没有在愈伤组织表达。②表示再分化诱导生芽,③表示诱导生根,细胞分裂素有利于生芽,生长素有利于生根,所以细胞分裂素比例较高的是②。(3)某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,即为类胡萝卜素的颜色,缺少叶绿素,可能的原因是培养基中没有添加镁元素,也可能是培育过程中没有给予光照。(4)分析图示,①表示脱分化,②表示再分化诱导生芽。培养基中需添加营养物质和植物激素(生长素和细胞分裂素)。植物组织培养的主要原理是植物细胞的全能性。答案:(1)有氧呼吸第三阶段ATP(2)生长较为旺盛,容易得到愈伤组织相关基因没有在愈伤组织表达②(3)镁培育过程中没有给予光照(4)脱分化、再分化植物激素(生长素和细胞分裂素)植物细胞的全能性【补偿训练】马铃薯是种植广泛的农作物,病毒侵染后会导致产量大幅下降,培育脱毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答:(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中,经过人工培养获得脱毒苗。培养基中添加(填激素名称),诱导离体细胞经过和完成组织培养过程,从而形成脱毒苗。为监控脱毒苗的质量,可采用的方法检测是否存在病毒的蛋白质。(2)研究人员研究了茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响,实验结果如图。实验结果表明,茎尖越小,,因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为mm。【解析】(1)离体的植物组织必须通过植物组织培养技术,在生长素和细胞分裂素等植物激素的作用下,经脱分化形成愈伤组织,然后经再分化形成具有根、茎、叶的植物体。检测病毒的蛋白质要用抗原—抗体杂交法。(2)据图可知,茎尖越小脱毒率越高,成苗率越低,当茎尖大小为0.27答案:(1)生长素和细胞分裂素脱分化再分化抗原—抗体杂交(2)脱毒率越高,但成苗率越低0.27

10.(10分)(2020·北京高二检测)神经纤毛蛋白-1(NRP-1)是血管内皮生长因子的新型受体,通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成。本研究将为NRP-1单克隆抗体靶向治疗乳腺癌提供数据基础。(1)取乳腺癌(MCF7)组织块,运用技术获得MCF7细胞用于后续实验。用重组的人蛋白对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,制备杂交瘤细胞,将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,吸取培养孔中的(填“上清液”或“沉淀细胞”),应用技术进行抗体阳性检测。经多次筛选和细胞培养,获得NRP-1单克隆抗体(NRP-1MAb)。

(2)提取正常组织细胞和MCF7细胞的总蛋白,设置空白对照,加入NRP-1MAb进行蛋白质免疫印迹,实验结果如下:该实验结果说明了。

(3)将MCF7细胞制成单细胞悬液,等量注入4组裸鼠右前腋下,接种后3天开始给药,共给药7次。每隔5天测算一次肿瘤的体积,如图所示:对照组注射,从图中可以看出。

(4)结合题干信息,综合以上研究请你推测NRP-1MAb抑制肿瘤的作用机理是。

【解析】(1)取乳腺癌(MCF7)组织块,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行分散处理后,运用动物细胞培养技术获得MCF7细胞。要制备NRP-1单克隆抗体,需要用重组的人NRP-1蛋白对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,产生相应的浆细胞,该浆细胞与骨髓瘤细胞进行融合处理,制备杂交瘤细胞。将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,可以从培养液即上清液中提取到单克隆抗体,可以用抗原-抗体杂交技术进行抗体阳性检测。经多次筛选和细胞培养,获得NRP-1单克隆抗体(NRP-1MAb)。(2)根据实验结果可知,只有MCF7细胞中蛋白可以与NRP-1MAb发生免疫反应,说明NRP-1在MCF7细胞中高表达。(3)实验的自变量是给药的剂量和时间,因变量是肿瘤的体积,对照组应该注射等量的生理盐水,根据实验结果可知,NRP-1MAb能够有效地降低肿瘤的体积,中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的效果更显著。(4)根据“神经纤毛蛋白-1(NRP-1)是血管内皮生长因子的新型受体,通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成”及实验数据NRP-1MAb能够有效地降低肿瘤的体积可知,NRP-1在MCF7细胞中高表达,NRP-1MAb与NRP-1特异性结合,阻断了血管内皮生长因子与NRP-1的结合,抑制了肿瘤血管生成,进而降低了肿瘤的体积。答案:(1)动物细胞培养神经纤毛蛋白-1(NRP-1)上清液抗原—抗体杂交(2)NRP-1在MCF7细胞中高表达(3)等量的生理盐水NRP-1MAb能够有效地降低肿瘤的体积,中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的效果更显著(4)NRP-1在MCF7细胞中高表达,NRP-1MAb与NRP-1特异性结合,阻断了血管内皮生长因子与NRP-1的结合,抑制了肿瘤血管生成,进而降低了肿瘤的体积11.(10分)不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗?科学家进行了如下图所示的克隆研究。Ⅰ～Ⅶ代表有关过程,a～h代表有关结构或个体。(1)a细胞的名称是。选用该细胞作为核移植受体细胞的原因是

。

(2)对b的操作方法通常是。若g是能产生人生长激素的羊,则培育g时,应将人生长激素基因导入,为了尽快获得大量的生长激素,但让g进行有性生殖会丢失目的基因,你将通过技术来实现。

(3)从d中取出细胞进行培养时,一般不超过代,原因是。

此培养过程中与植物细胞培养过程中所用的培养基有何不同?。

(4)如果图中的细胞均是人体细胞,则获得的h细胞或器官可用于供体本人组织器官的移植,其优点是。

(5)上述过程中用到的生物技术有(列举两项)。

【解析】本题主要考查体细胞核移植技术的过程和应用前景。(1)图中a细胞是去核卵母细胞。选用去核卵母细胞作为核移植受体细胞的原因一方面是体积大、易操作,且含丰富的营养物质,另一方面是去核卵母细胞的细胞质中含有促使细胞核表达全能性的物质。(2)将供体细胞核注入去核的卵母细胞通常用显微注射法。若g是能产生人生长激素的羊,则培育g时,应将人生长激素基因导入移植的供体细胞核中。为了克服有性生殖会丢失目的基因的缺点,可通过核移植技术来实现,即将g羊的体细胞核或胚胎细胞核移入去核的卵母细胞,经过图示过程,再形成转入人生长激素基因的克隆羊。(3)动物细胞进行培养时,如果不是为了获取不死细胞,一般不超过10代,原因是10代以内的细胞,其细胞核型不会发生变化。动物细胞培养与植物细胞(组织)培养所用培养基不同。动物细胞培养的培养基为液体培养基,通常要加入动物血清,植物细胞(组织)培养所用培养基为固体培养基,不需加血清。(4)如果图中的细胞均是人体细胞,则获得的h细胞或器官可用于供体本人组织器官的移植,由于是自身细胞克隆培养形成的器官,所以不会发生免疫排斥反应。(5)上述过程中用到的生物技术有动物细胞培养、核移植等。答案:(1)(去核)卵母细胞体积大、易操作,营养物质丰富,含有促使细胞核表达全能性的物质(2)显微注射法移植的供体细胞核克隆(或核移植)(3)1010代以内的细胞,其细胞核型不会发生变化此培养过程所用培养基一般是液体培养基,并加入动物血清(4)不会发生免疫排斥反应(5)动物细胞培养、核移植等12.(10分)如图1是某实验室通过动物纤维母细胞获得单克隆抗体的实验研究,据图回答相关问题。(1)图1中Y细胞的名称是。

(2)①过程类似于植物组织培养技术中的过程;②过程的实质是。

(3)③过程中需用到的生物诱导剂是。

(4)④处需要筛选,其目的是。

(5)若用含放射性32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞,能测到放射性32P的细胞器是。

(6)研究表明,HER2/neu是一种原癌基因,它表达的H蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达;抗H蛋白单克隆抗体能抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞的生长,目前已成为有效的生物治疗手段。选择H蛋白作为单克隆抗体的作用靶点,是因为H蛋白在成年个体的正常组织中(填“低表达”或“高表达”)。H蛋白是一个跨膜蛋白,结构如图2所示,制备免疫小鼠所用的H蛋白(抗原)时,应构建区基因,转入原核细胞表达并提纯。

【解析】(1)由题图可以知道,Y细胞表示受抗原刺激过的B淋巴细胞,能够产生特异性抗体。(2)①过程是将已经分化的细胞培养成分化程度低的细胞,该过程类似于植物组织培养技术中的脱分化过程;②过程是细胞分化过程,其实质是基因的选择性表达。(3)③表示动物细胞融合过程,常用灭活的病毒作为诱导剂诱导动物细胞融合。(4)④处需要进行筛选,目的是筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(5)放射性32P标记的核苷酸是合成DNA或RNA的原料,Z细胞中含有DNA的细胞器只有线粒体,含有RNA的细胞器有线粒体和核糖体,所以能测到放射性32P的细胞器有核糖体、线粒体。(6)H蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达,因此H蛋白在正常组织中低表达;因为抗体主要存在于细胞外液中,因此根据H蛋白的结构图可以知道,若用制备免疫小鼠所用的H蛋白(抗原)时,应构建胞外区基因,转入原核细胞表现并提供。答案:(1)抗原刺激过的B淋巴细胞(或已免疫的B淋巴细胞)(2)脱分化基因的选择性表达(3)灭活的病毒(4)筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞(5)核糖体、线粒体(6)低表达胞外【补偿训练】如图表示用生物工程制备人抗A抗体的过程。请回答下列问题:(1)人的红细胞膜表面有具有识别作用的凝集原,其化学本质是;从免疫学角度看,这种凝集原是

。(2)图中细胞1是小鼠体内注入人A型血的红细胞后获得的细胞,这种细胞具有的特点,但难以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞,这种细胞在体外培养时能,但不会产生抗体。(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点,经特殊处理,在促细胞融合因子的作用下,使两种细胞发生融合,形成图中的细胞3,这种细胞称为。把它放在乙培养皿中进行培养,则能产生大量的细胞群,这种方法称为。(4)过程①的主要目的是。通过过程②或③的培养方法能产生大量抗体。【解题关键】解答本题需注意两点:(1)单克隆抗体的制备所用两种细胞的特点。(2)诱导动物细胞融合后需要经过两次筛选。【解析】(1)人红细胞膜表面的凝集原具有特异性,化学本质是糖蛋白,从免疫学角度看,它是抗原。(2)(3)免疫后的B淋巴细胞能分泌特异性抗体,小鼠骨髓瘤细胞则可在体外培养条件下无限分裂、增殖,在选择培养基中,只有免疫后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合产生的杂交瘤细胞(细胞3)才可存活。(4)过程①的主要目的是筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞,过程②和③分别是体内培养和体外培养,以产生大量抗A单克隆抗体。答案:(1)糖蛋白抗原(2)B淋巴(或免疫后的B淋巴)产生单一的抗A抗体(或产生单一的特异性抗体)大量增殖(3)杂交瘤细胞克隆化培养(4)筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞抗A单克隆

13.(10分)癌胚抗原(CEA)是某些癌细胞表面产生的一种糖蛋白,临床上通过制备CEA的单克隆抗体来诊断癌症。回答下列问题:(1)一般不直接用单个的B淋巴细胞培养形成细胞群的办法来生产单克隆抗体,原因是。

(2)制备CEA的单克隆抗体时,给小鼠注射的CEA相当于,能使小鼠产生免疫反应。

(3)杂交瘤细胞的扩大培养,既可在体外培养,也可注射到小鼠内培养;体内培养与体外培养相比,其优点是。

(4)已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断,B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加聚乙二醇促融,获得融合细胞(一般只考虑细胞两两融合),并制备单克隆抗体。请回答:①试管中除融合的杂种细胞外,还有种融合细胞。

②设计一种方法(不考虑机械方法),从培养液中分离出杂种细胞,并说明原理。方法:用的培养液培养经融合诱导后的细胞,收集能增殖的细胞。

原理:

。

【解析】(1)因为B淋巴细胞不能无限增殖,因此一般不直接用单个的B淋巴细胞培养形成细胞群。(2)制备CEA的单克隆抗体时,给小鼠注射的CEA相当于抗原,能使小鼠产生免疫反应,产生具有免疫能力的B淋巴细胞。(3)杂交瘤细胞的扩大培养,既可在体外培养,也可在体内培养,即注射到小鼠腹腔内培养。体内培养与体外培养相比,其优点是无须提供营养物质以及无菌环境,操作简便。(4)①骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合形成3种融合细胞,即B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞。②方法:在培养液中添加氨基嘌呤再收集增殖的细胞。原理:加入该物质后,使D合成途径被阻断,仅有该合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的骨髓瘤细胞就不能增殖,但人体淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖。答案:(1)B淋巴细胞不能无限增殖(2)抗原(3)腹腔无须提供营养物质以及无菌环境,操作简便(4)①2②方法:添加氨基嘌呤原理:加入氨基嘌呤后,使D合成途径被阻断,仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及彼此融合的骨髓瘤细胞就不能增殖(B淋巴细胞及彼此融合的B淋巴细胞也不能增殖),但人体淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞中可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖14.(8分)传统农作物往往是通过杂交获得的,随着生物工程技术的不断发展,新品种的培育途径逐渐被拓宽。目前至少有7种培育农作物新品种的途径被广泛应用。如图为水稻的几种不同的育种方法示意图。请据图回答:(1)图中A→D所示的途径表示育种方式,A→B→C的途径表示育种方式。这两种育种方式相比较,后者优越性主要表现在

。

两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的途径是。

(2)B方法为。

(3)E方法原理为。上述培育新品种的方法中原理相同的有。

(4)G所示过程可以采用花粉管通道法,这是基因工程操作的环节。

(5)人工种子萌发出的植株与天然种子萌发出的植株有何区别?

。

【解析】(1)据图分析可知:A→D属于杂交育种,原理是基因重组;A→B→C的育种过程是单倍体育种,单倍体育种的原理是染色体数目变异;与杂交育种相比,单倍体育种能较快获得纯合子,明显缩短育种年限。两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,让2个亲本杂交得到F1,F1自交得到F2,再从F2中选出基因型为aabb的品种即可,即最简捷的途径是A→D。(2)B获得单倍体的方法是花药离体培养。(3)E育种过程产生新基因,因此属于诱变育种,原理是基因突变。图中培育新品种原理相同的有A、D和G都属于基因重组;C和F都属于染色体数目变异。(4)G所示过程是基因工程育种,花粉管通道法是将目的基因导入受体细胞的方法之一。(5)人工种子萌发出的植株是无性生殖,能保持亲本的优良性状,天然种子萌发出的植株是有性生殖,可能发生性状分离而丧失其优良性状。答案:(1)杂交单倍体能较快获得纯合子,缩短育种年限A→D(2)花药离体培养(3)基因突变A、D和G,C和F(4)目的基因导入受体细胞(5)人工种子萌发出的植株是无性生殖,能保持亲本的优良性状,天然种子萌发出的植株是有性生殖,可能发生性状分离而丧失其优良性状15.(8分)(2020·广州高二检测)近年来烟草叶绿体基因工程在提高光合效率、抗性和品质等方面取得了研究进展。如图是将拟南芥果糖1,6-二磷酸醛缩酶基因(简称“醛缩酶基因”)转入烟草叶绿体基因组的部分流程示意图,请据图回答下列问题:(1)图1中,利用PCR技术扩增拟南芥醛缩酶基因时,应选用的引物是。图2重组质粒中未标注出的必需元件还有,构建该重组质粒用的限制性核酸内切酶有。

(2)将拟南芥醛缩酶基因导入烟草叶绿体基因组时,一般将含有目的基因的质粒包裹在金粉上,通过轰击进入叶绿体中,这种方法称为。叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区,应将目的基因导入叶绿体基因组中的基因间隔区,其原因是。

(3)检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法是,该项技术用到的基因探针的制作方法是:在上用放射性同位素等做标记。

(4)若拟南芥醛缩酶基因在烟草叶绿体中成功表达,其活性是野生型烟草的1.4～1.9倍,在高CO2浓度下可达2.2倍,说明拟南芥醛缩酶通过来提高光合效率。

【解析】(1)图1中,基因中两条链是反向平行的,故利用PCR技术扩增目的基因时,选引物时应该选方向相反且把目的基因包含在里面,故所选的引物是引物甲、引物丙。重组质粒应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等,图2重组质粒中未标注出的必需元件还有复制原点,由图2可知,BamHⅠ会破坏标记基因,结合图1目的基因两端的限制酶切位点可判断构建该重组质粒用的限制性核酸内切酶应选择HindⅢ和BclⅠ。(2)将目的基因导入烟草叶绿体基因组时,一般将含有目的基因的质粒包裹在金粉上,通过轰击进入叶绿体中,这种方法称为基因枪法。叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区,为避免对叶绿体自身的基因组的表达造成影响,应将目的基因导入叶绿体基因组中的基因间隔区。(3)检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法是DNA分子杂交技术,该项技术用放射性同位素等做标记,含有目的基因的DNA单链片段作基因探针。(4)若拟南芥醛缩酶基因在烟草叶绿体中成功表达,其活性是野生型烟草的1.4～1.9倍,在高CO2浓度下可达2.2倍,说明拟南芥醛缩酶通过促进暗反应中CO2的固定来提高光合效率。答案:(1)引物甲、引物丙复制原点HindⅢ和BclⅠ(2)基因枪法避免对叶绿体自身的基因组的表达造成影响(3)DNA分子杂交技术含有目的基因的DNA单链片段(4)促进暗反应中CO2的固定16.(10分)如图为利用现代生物技术治疗遗传性糖尿病的流程示意图,请回答下列问题:(1)获得重组细胞A利用了技术。去掉卵母细胞核的目的是。将重组细胞A在体外培养至囊胚,获得胚胎干细胞。胚胎干细胞在细胞上,或添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。

(2)体外培养重组细胞时,应定期,防止代谢产物积累对细胞自身造成伤害。传代培养时需要用处