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2019-2020年高考生物一輪復習 第2講 克隆技術及生物技術的倫理問題 1．在培育克隆多利羊的過程中，下列哪項技術沒有運用到 (　　) A．細胞培養(yǎng)技術　　　　 B．細胞核移植 C．胚胎移植技術 D．基因工程技術 解析　克隆技術需利用核移植以產(chǎn)生重組細胞，重組細胞經(jīng)細胞培養(yǎng)形成早期胚胎后，需移植到母體子宮發(fā)育成個體。 答案　D 2．植物體細胞雜交與動物細胞工程中所用技術與原理不相符的是 (　　) A．纖維素酶、果膠酶處理和胰蛋白酶處理——酶的專一性 B．植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)——細胞的全能性 C．原生質體融合和動物細胞融合——生物膜的流動性 D．紫草細胞培養(yǎng)和雜交瘤細胞的培養(yǎng)——細胞分裂 解析　植物組織培養(yǎng)的原理是細胞的全能性，而動物細胞培養(yǎng)的原理是細胞的增殖。 答案　B 3．下列關于植物體細胞雜交的敘述，錯誤的是 (　　) A．不同種植物原生質體融合的過程屬于植物體細胞雜交過程 B．原生質體仍具有再生細胞壁，連續(xù)分裂并長成完整植株的能力 C．參與雜種細胞的細胞壁形成的細胞器主要是線粒體和核糖體 D．植物體細胞雜交技術可克服不同種植物之間的不親和障礙 解析　參與雜種細胞的細胞壁形成的細胞器主要是線粒體和高爾基體。 答案　C 4．某同學在學習“細胞工程”時，列表比較了動植物細胞工程的有關內容，你認為有幾處是不正確的 (　　) 植物細胞工程 動物細胞工程 技術手段 植物組織培養(yǎng)，植物體細胞雜交 動物細胞培養(yǎng)和融合，單克隆抗體的制備 特殊處理 機械法去除細胞壁 胰蛋白酶處理，制成細胞懸液 融合方法 物理方法、化學方法 物理方法、化學方法、生物方法 典型應用 人工種子、雜種植株 單克隆抗體的制備 培養(yǎng)液 區(qū)別 生長素和細胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化 動物血清不可缺少 A.1　　　 B．2 C．3　　　　 D．4 解析　動物細胞工程的技術手段是動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合、動物體細胞核移植，單克隆抗體是細胞融合的特殊應用。植物細胞壁的去除應使用纖維素酶和果膠酶。 答案　B 5．將無根的非洲菊幼苗轉入無植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時間后，應出現(xiàn)的現(xiàn)象是 (　　) 解析　由題意知，培養(yǎng)基中無植物激素，故無法進行正常的植物組織培養(yǎng)過程。而非洲菊可通過扦插方式用莖進行繁殖，故此過程可相當于植物扦插過程，最終可形成一完整植株。 答案　B 6．下列有關現(xiàn)代生物科技的敘述中，錯誤的是 (　　) A．植物體細胞雜交技術克服了不同生物遠緣雜交不親和的障礙 B．動物細胞融合技術開辟了制備單克隆抗體的新途徑 C．利用基因工程技術可以使哺乳動物生產(chǎn)人類所需的藥品 D．胚胎移植技術的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雄性優(yōu)良個體的繁殖潛力 解析　胚胎移植技術的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。 答案　D 7．如圖為種間植物細胞融合再生植物示意圖，請據(jù)圖回答問題。 (1)步驟①是使植物細胞形成________階段，其關鍵技術是________。 (2)步驟②一般要用______。 (3)③為________過程之后，兩者最終融合為一體成為一個新的雜種細胞。 (4)在形成再生植株的過程中，與組織培養(yǎng)相似的步驟是________。 (5)培養(yǎng)的雜種植株在形態(tài)上表現(xiàn)為________，其根本原因是_________________________________。 (6)親本A細胞與親本B細胞兩兩融合后的細胞有________種，具體為________。 解析　植物細胞首先要用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁，然后用聚乙二醇誘導劑誘導融合，形成雜種細胞。A細胞和B細胞融合后形成AA、BB和AB三種融合細胞。 答案　(1)原生質體　使用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁 (2)聚乙二醇(PEG)等誘導劑誘導融合　(3)原生質體融合　(4)⑤　(5)雜種特性　具有雙親的全部遺傳物質　(6)3　AA、BB、AB 8．下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。 (1)__________技術是單克隆抗體技術的基礎。 (2)根據(jù)培養(yǎng)基的用途分類，圖中HAT培養(yǎng)基屬于 __________ 培養(yǎng)基。 (3)單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體相比，最大的優(yōu)越性是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (4)動物細胞融合除了采用植物細胞原生質體融合常用的誘導劑外，還可以采用______________________________________________________________。 (5)選出的雜交瘤細胞既具備骨髓瘤細胞__________的特點，又具備淋巴細胞__________的特點。 (6)淋巴細胞是由動物__________中的__________細胞分化而來的。 (7)雜交瘤細胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是_________________________________________________________________。 解析　(1)單克隆抗體制備是動物細胞融合的重要應用之一，其技術基礎是動物細胞的培養(yǎng)。(2)由圖示中文字“骨髓瘤細胞(不能在HAT培養(yǎng)基上生長)”和“混合并進行細胞融合，轉到HAT培養(yǎng)基上培養(yǎng)”可知：使用的HAT培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基。(3)單克隆抗體來源于單個效應B細胞與骨髓瘤細胞融合的雜交瘤細胞，與血清中常規(guī)抗體比較，其具有靈敏度高、專一性強等特點。(4)動物細胞融合最常用誘導方法是利用滅活的病毒誘導。(5)骨髓瘤細胞與單個效應B細胞融合形成的雜交瘤細胞具備了骨髓瘤細胞體外能無限增殖和效應B細胞能產(chǎn)生特異性抗體的特點。(6)淋巴細胞來源于動物骨髓中的造血干細胞的分裂、分化。(7)葡萄糖、氨基酸被動物細胞吸收的主要方式是主動運輸。 答案　(1)動物細胞培養(yǎng)　(2)選擇　(3)特異性強、靈敏度高　(4)滅活的病毒　(5)在體外大量增殖　分泌特異性抗體　(6)骨髓　造血干　(7)主動運輸(主動吸收) 9．下圖是某實驗室做的通過動物纖維母細胞等獲得單抗的實驗研究。據(jù)圖回答相關問題。 (1)X、Y、Z細胞的名稱分別是______、______、______。 (2)①過程類似于植物組織培養(yǎng)技術中的________過程。與纖維母細胞相比，誘導干細胞的全能性較________。②過程的實質是________。 (3)③過程中需用到的生物誘導劑是________。 (4)④處需要篩選，其目的是________。 (5)若用含放射性32P標記的核苷酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)Z細胞，能測到放射性32P的細胞器是________、________。 解析　(1)由于單抗是由雜交瘤細胞產(chǎn)生的，根據(jù)示意圖可知，Z是雜交瘤細胞，X細胞是由誘導干細胞形成的，因此為骨髓瘤細胞，Y細胞是由病毒刺激產(chǎn)生的效應B細胞。(2)①過程是將高度分化的纖維母細胞誘導形成誘導干細胞，類似于植物組織培養(yǎng)技術中的脫分化過程，與纖維母細胞相比，誘導干細胞的全能性較高。②過程的實質是基因的選擇性表達。(3)③過程中的誘導方法有物理法、化學法和生物法，需用到的生物誘導劑是滅活的病毒。 答案　(1)骨髓瘤細胞　抗原刺激過的(效應)B細胞　雜交瘤細胞　(2)脫分化　高　基因的選擇性表達　(3)滅活的病毒　(4)篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞　(5)核糖體　線粒體 10．某研究小組進行藥物試驗時，以動物肝細胞為材料，測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性。供培養(yǎng)的細胞有甲、乙兩種，甲細胞為肝腫瘤細胞，乙細胞為正常肝細胞。 請回答下列有關動物細胞培養(yǎng)的問題。 (1)將數(shù)量相等的甲細胞和乙細胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。一段時間后，觀察到甲細胞數(shù)量比乙細胞數(shù)量________。 (2)在動物細胞培養(yǎng)時，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因是____________________________________。細胞培養(yǎng)應在含5%的CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是__________________。 (3)在兩種細胞生長過程中，當乙細胞鋪滿瓶壁時，其生長________。藥物試驗需要大量細胞，兩種細胞頻繁傳代，甲細胞比乙細胞可以傳代的次數(shù)更________。若用動物的肝臟組織塊制備肝細胞懸液，需用________處理。 (4)為了防止基因培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的________。 (5)已知癌基因X過量表達與肝腫瘤的發(fā)生密切相關，要試驗一種抗腫瘤藥物Y對甲細胞生長的影響，可將甲細胞分為A、B兩組，A組細胞培養(yǎng)液中加入________，B組細胞培養(yǎng)液中加入無菌生理鹽水，經(jīng)培養(yǎng)后，從A、B兩組收集等量細胞，通過分別檢測X基因在A、B兩組細胞中的________或________合成水平的差異，確定Y的藥效。 解析　(1)甲細胞為肝腫瘤細胞，乙細胞為正常肝細胞。腫瘤細胞為無限增殖的細胞，細胞周期短。在相同條件下，培養(yǎng)相同的時間，甲細胞的數(shù)量多于乙細胞。(2)動物細胞培養(yǎng)液中必須加入動物血清，血清中含有血清蛋白、生長因子、促進細胞貼壁的因子、激素等合成培養(yǎng)基中缺乏的物質。細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)中進行，CO2的作用是調節(jié)培養(yǎng)液pH。(3)甲為腫瘤細胞，能無限增殖，傳代的次數(shù)要比乙細胞多，乙細胞(正常肝細胞)在培養(yǎng)瓶中貼壁生長，當鋪滿瓶壁時，生長停止。為得到更多的肝細胞，需要定期地用胰蛋白酶使細胞脫離瓶壁，進行傳代培養(yǎng)。(4)培養(yǎng)液中加入抗生素來抑制和殺滅細菌，抗生素對動物細胞沒有影響。(5)設計一組加入抗癌藥物的實驗組，一組不加藥物的對照組，通過檢測藥物影響X基因的表達過程，即轉錄形成mRNA、翻譯形成蛋白質的量來檢驗藥效。 答案　(1)多　(2)血清可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質　維持培養(yǎng)液pH　(3)停止　多　胰蛋白酶　(4)抗生素　(5)Y　mRNA　蛋白質 11．我國目前臨床使用的乙肝疫苗大多為基因工程疫苗，其有效成分是一種叫做乙肝表面抗原的蛋白質(S蛋白，對應的基因為S基因)，請回答下列問題。 (1)在這項技術中，S基因屬于__________。 (2)用________處理S基因和運載體，并用________使之結合，這里的DNA片段兩兩結合的產(chǎn)物有________種，除了S基因，構建好的表達載體還應具有________________等結構。 (3)將表達載體導入到哺乳動物細胞，篩選得到工程細胞。使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)工程細胞時，通常需要加入 ________等天然成分。工程細胞在生長過程中有________現(xiàn)象，需要定期使用________酶處理，以便于分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中，定期收集培養(yǎng)液，分離純化即可得到所需產(chǎn)品。 (4)由于哺乳動物細胞嬌嫩挑剔，培養(yǎng)較難，成本較高，近些年科學家們又發(fā)明了“乳腺生物發(fā)生器”，從飼養(yǎng)的轉基因動物分泌的乳汁中提取所需產(chǎn)品。在這種技術中，構建表達載體時需要將S基因與________等調控組件重組在一起，并將表達載體通過________的方式，導入到哺乳動物的________(填細胞名稱)。 (5)人的腸道具有獨立的黏膜免疫系統(tǒng)，這使得口服疫苗成為可能，但有效的口服疫苗必須要在到達腸道的過程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否則就會失效。如果要生產(chǎn)口服的乙肝疫苗，理想的受體是植物細胞，理由是________________________。可食的轉基因的植物疫苗的優(yōu)點有(至少答出兩點)：__________。 解析　(1)S基因為目的基因。(2)用同一種限制酶切割S基因和運載體會使其產(chǎn)生相同的黏性末端，用DNA連接酶連接時會出現(xiàn)目的基因—運載體、目的基因—目的基因、運載體—運載體3種兩兩連接產(chǎn)物；基因表達載體應含有目的基因、標記基因、啟動子和終止子等結構。(3)動物細胞培養(yǎng)液中需加入動物血清，動物細胞培養(yǎng)時，會出現(xiàn)貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象，需要用胰蛋白酶定期處理。(4)為保證目的基因表達，需將目的基因和啟動子、終止子調控組件重組在一起，常用顯微注射法把基因表達載體注射到動物受精卵中。(5)因植物細胞有細胞壁，可以使疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解；可食的轉基因植物疫苗具備可以直接口服、使用簡便、便于推廣；運輸方便、貯存簡單等優(yōu)點。 答案　(1)目的基因　(2)同一種限制酶　DNA連接酶　3　啟動子、終止子、標記基因　(3)動物血清　貼壁生長和接觸抑制　胰蛋白　(4)乳腺蛋白基因的啟動子　顯微注射　受精卵　(5)植物細胞有細胞壁，可以使細胞中的疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解　生產(chǎn)簡單、成本低廉，容易大量生產(chǎn)制造；直接口服、使用簡便，便于推廣；運輸方便，貯存簡單(其他合理答案亦可)