隨堂真題演練36 細胞工程 (高考新課標標全國卷)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用_酶和_酶去除細胞壁，獲得具有活力的_，再用化學誘導劑誘導二者融合。形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成_組織，然后經(jīng)過_形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為_。(2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_。假設(shè)甲和乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是_。(3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的_等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。解析：(1)植物體細胞雜交的過程包括植物細胞融合和植物組織培養(yǎng)，其過程依次為酶解法去除植物細胞的細胞壁、用物理或化學法誘導原生質(zhì)體融合、雜種細胞再生出細胞壁、雜種細胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)(脫分化形成愈傷組織，再分化形成幼根和芽進而形成完整植株)培育成完整植株。其中，酶解法去除植物細胞的細胞壁利用了酶的專一性，選擇纖維素酶和果膠酶，水解植物細胞的細胞壁的主要成分纖維素和果膠，暴露出有活力的原生質(zhì)體。(2)多倍體是指體細胞中含有三個或三個以上的染色體組的個體。甲和乙均為二倍體植物，假設(shè)二者有性雜交的后代不可育，其原因是該后代在進行減數(shù)第一次分裂過程中，由于沒有同源染色體，聯(lián)會出現(xiàn)紊亂，不能產(chǎn)生可育的配子。而植物體細胞雜交產(chǎn)生的雜種植物，細胞內(nèi)含有原物種體細胞內(nèi)的染色體，在減數(shù)第一次分裂過程中能夠進行同源染色體配對，產(chǎn)生可育的配子。(3)經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等，用人工薄膜包裝后可得到人工種子。答案：(1)纖維素果膠原生質(zhì)體愈傷再分化(或分化)植物體細胞雜交技術(shù)(2)體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體(其他合理答案也可)在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會異常，而后者染色體聯(lián)會正常(其他合理答案也可)(3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽(答對其中一個即可) (2016高考全國卷)如圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖中A表示正常細胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為_。過程表示去除細胞核，該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當時期再進行，去核時常采用_的方法。代表的過程是_。(2)經(jīng)過多次傳代后，供體細胞中_的穩(wěn)定性會降低。因此，選材時必須關(guān)注傳代次數(shù)。(3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是_。(4)與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了_。解析：(1)核移植過程中，供體的體細胞中性染色體組成可為XX或XY；去核時常采用顯微操作的方法；圖示過程表示胚胎移植。(2)細胞培養(yǎng)過程中，經(jīng)過多次傳代培養(yǎng)，細胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低。(3)由于卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響，所以克隆動物與供體性狀不完全相同。(4)克隆動物的成功獲得證明了已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。答案：(1)XX或XY顯微操作胚胎移植(2)遺傳物質(zhì)(3)卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響(4)動物已分化體細胞的細胞核具有全能性 (高考新課標全國卷)某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如下圖所示。若要制備雜交瘤細胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導細胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞。回答下列問題：(1)制備融合所需的B淋巴細胞時，所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16 000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過_次免疫后才能有符合要求的。達到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細胞的是_小鼠，理由是_。(2)細胞融合實驗完成后，融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外，可能還有_，體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是_。(3)雜交瘤細胞中有_個細胞核，染色體數(shù)目最多是_條。(4)未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是_。解析：(1)據(jù)圖分析可知，第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價幾乎都達到16 000以上，小鼠Y的血清抗體的效價最高，最適合用于制備單克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細胞和雜交瘤細胞之外，還有骨髓瘤細胞的自身融合細胞和B淋巴細胞的自身融合細胞。細胞的融合是隨機的，并且不可能所有細胞都融合，故體系中會出現(xiàn)多種類型的細胞。(3)動物細胞融合后形成的是具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞。雜交瘤細胞的細胞核中的染色體數(shù)目為4060100條。(4)正常細胞的分裂次數(shù)是有限的，且經(jīng)過免疫的B淋巴細胞高度分化，不能無限增殖，而是經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后逐漸衰老死亡。答案：(1)4YY小鼠的血清抗體效價最高(2)B淋巴細胞相互融合形成的細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞細胞融合是隨機的，且融合率達不到100%(3)1100(4)不能無限增殖 課時作業(yè)1傳統(tǒng)的人工繁殖蘭花的方法是分株繁殖和種子繁殖，隨著科學技術(shù)的進步，人們開始采用“組織培養(yǎng)繁殖蘭花”，如圖所示，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中過程為_，的名稱為_，其細胞與葉肉細胞相比，不含有的細胞器是_。 (2)蘭花的葉肉細胞之所以能培養(yǎng)為新個體，是因為細胞中含有_，具有發(fā)育成完整個體的潛能。(3)圖中過程為_。與過程相比較，培養(yǎng)基中各種激素的種類_(填“相同”或“不同”，下同)，各種激素的含量_。(4)有人想利用植物體細胞雜交技術(shù)解決蘭花生根速度慢、幼苗生存能力弱的問題，但操作后得到的“韭菜蘭花”，并沒有預想中的“繁殖容易，香氣濃郁”，可能的原因是_。答案：(1)脫分化愈傷組織葉綠體(2)本物種的全部遺傳信息(3)再分化相同不同(4)兩個物種之間的基因相互影響，導致某些基因無法正常表達2已知番茄的紅果(Y)對黃果(y)為顯性，二室(M)對多室(m)為顯性，控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。育種工作者利用紅果多室(Yymm)番茄植株，采用不同的方法進行了四組實驗。請據(jù)圖回答問題：(1)以上四種育種實驗都主要應(yīng)用了_的原理，培育中發(fā)生了脫分化的過程有_。(2)用番茄植株的花粉隨機進行有關(guān)實驗，得到幼苗B直接移栽，發(fā)育成的番茄植株的基因型和表現(xiàn)型分別是_、_，如果植物體C僅是花粉兩兩隨機融合得到的，則植物體C的基因型及其比例是_。(3)圖中_大部分細胞中染色體數(shù)量最少，要保證植物體B可以用于生產(chǎn)，培育中過程可使用_處理幼苗。(4)圖中植物體_少數(shù)細胞中染色體數(shù)量最多，培育該植物體的過程稱為_，植物體D能表現(xiàn)出兩個親本的一些性狀，根本原因是_。(5)植物體A只表現(xiàn)紅果多室，原因是_。答案：(1)植物細胞全能性 (2)Ym或ym無果YYmmYymmyymm121 (3)花粉和幼苗B一定濃度的秋水仙素或適當?shù)蜏?(4)D植物體細胞雜交具有兩個親本的遺傳物質(zhì) (5)該培育過程中只進行了有絲分裂，且沒發(fā)生基因突變，完全保持了親本的遺傳性狀3(2015高考安徽卷)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如下圖。(1)由過程獲得的A為_。(2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細胞的核，目的是_。受體應(yīng)選用_期卵母細胞。(3)進行胚胎移植時，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生_，這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。(4)采用胎兒成纖維細胞進行轉(zhuǎn)基因體細胞克隆，理論上可獲得無限個轉(zhuǎn)基因綿羊，這是因為_。解析：(1)分析圖示可知，過程構(gòu)建的A為含目的基因的表達載體。(2)核移植以前，必須去掉受體卵母細胞的核，目的是保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞。受體應(yīng)該選用處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞。(3)在進行胚胎移植時，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的外來胚胎基本上不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(4)轉(zhuǎn)基因體細胞克隆產(chǎn)生的重組細胞具有全能性，培養(yǎng)產(chǎn)生的含目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)，因此理論上可獲得無限個轉(zhuǎn)基因綿羊。答案：(1)含目的基因的表達載體(2)保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞M中(3)免疫排斥反應(yīng)(4)整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)4(2018重慶萬州二中月考)單克隆抗體的特點是特異性強、靈敏度高、可以大量制備，已被廣泛應(yīng)用于疾病的診斷和治療。用H7N9病毒制備單克隆抗體的流程如圖所示：(1)過程常用的方法是_。(2)向小鼠體內(nèi)注射抗原蛋白，使小鼠產(chǎn)生_免疫。從小鼠體內(nèi)分離的細胞是_，細胞應(yīng)具有的特點是_。(3)體外培養(yǎng)細胞，首先應(yīng)保證其處于_的環(huán)境中，其次需要提供充足的營養(yǎng)和適宜的溫度。培養(yǎng)箱充入二氧化碳的作用是_。(4)對于轉(zhuǎn)基因成功的細胞還要進行克隆化培養(yǎng)和_檢測。(5)若要預防H7N9禽流感，可用圖中的_作為疫苗。解析：(1)將重組DNA導入動物細胞，常用顯微注射法。(2)向小鼠體內(nèi)注射抗原蛋白，使小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的漿細胞，這是體液免疫，從小鼠體內(nèi)分離的細胞 是B淋巴細胞(漿細胞或已免疫的B淋巴細胞)，將無限增殖的基因?qū)霛{細胞，得到的細胞 應(yīng)具有的特點是既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體。(3)體外培養(yǎng)細胞 ，首先應(yīng)保證其處于無菌、無毒的環(huán)境中，其次需要提供充足的營養(yǎng)和適宜的溫度。培養(yǎng)箱充入二氧化碳的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(4)對于轉(zhuǎn)基因成功的細胞 還要進行克隆化培養(yǎng)和檢測(專一)抗體。(5)疫苗為毒性弱的抗原，因此要預防H7N9禽流感，可以用圖中的抗原蛋白作為疫苗。答案：(1)顯微注射法(2)體液(只答特異性不可)B淋巴細胞(漿細胞或已免疫的B淋巴細胞)既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體(3)無菌、無毒(缺一不可)維持培養(yǎng)液的pH(4)(專一)抗體(5)抗原蛋白5(2018湖南長郡中學模擬)動植物細胞工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域有著廣泛的用途。回答下列問題：(1)在將兩種植物細胞進行雜交之前，需要用_酶進行處理，若將處理后的細胞放入較高濃度的蔗糖溶液中，會發(fā)生_。誘導兩種植物細胞融合可以采用物理或化學的方法進行，常用的物理方法有_ (寫2種即可)。(2)融合的細胞形成愈傷組織，在愈傷組織的培養(yǎng)過程中，當生長素和細胞分裂素的比值_(填“高”或“低”)時，有利于叢芽的分化；通過上述過程獲得雜種植株依據(jù)的原理是_。(3)在制備單克隆抗體的過程中，融合的結(jié)果是出現(xiàn)多種不同的雜交細胞，需要在特定的培養(yǎng)基上進行篩選，從而得到_細胞。單克隆抗體與傳統(tǒng)方法獲得的抗體相比，具有_的特點，因此廣泛用于疾病的診斷等方面。解析：(1)植物體細胞雜交過程有兩個關(guān)鍵，一個是在將植物細胞進行雜交之前，必須去除細胞壁，該過程需要用到纖維素酶和果膠酶；另外一個是誘導原生質(zhì)體的融合，方法包括物理法(離心、振動、電刺激)和化學法(聚乙二醇)。將處理后的細胞放入較高濃度的蔗糖溶液中，會發(fā)生滲透作用。(2)在愈傷組織的培養(yǎng)過程中，當生長素和細胞分裂素的比值低時，有利于叢芽的分化；通過題述過程獲得雜種植株依據(jù)的原理是細胞膜具有一定流動性和植物細胞具有全能性。(3)用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞，該雜種細胞既能夠大量增殖又能產(chǎn)生特異性抗體。與傳統(tǒng)方法獲得的抗體相比，單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高、可大量制備的特點。答案：(1)纖維素酶和果膠滲透作用離心、振動、電激 (2)低細胞膜的流動性、植物細胞具有全能性 (3)雜交瘤 特異性強、靈敏度高、可大量制備