2019-2020年高考生物一輪規(guī)范訓(xùn)練 10.38細(xì)胞工程及克隆技術(shù)(含解析).doc
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2019-2020年高考生物一輪規(guī)范訓(xùn)練 10.38細(xì)胞工程及克隆技術(shù)(含解析) 1.(xx湖州月考)人工種子的培育過程如圖所示,請(qǐng)回答下列問題: (1)制作人工種子依據(jù)的原理是____________________,是經(jīng)過__________________技術(shù)培育而成的。 (2)包埋胚狀體的膠質(zhì)可以看作是種子的哪部分結(jié)構(gòu)? ________________________________________________________________________。 (3)某二倍體植物基因型為DdTt,利用這種生物技術(shù)采用花藥離體培養(yǎng)的方法,可培育成“花粉胚”,也可制成人工種子,這種種子萌發(fā)形成的個(gè)體為________________,基因型為______________________。 (4)如果外植體為植物的莖尖,通過①的處理可使細(xì)胞彼此分離,可加入下列哪種試劑。( ) A.15%的鹽酸 B.淀粉酶 C.果膠酶 D.胰蛋白酶 (5)②表示脫分化過程,其實(shí)質(zhì)是_____________________________________________; ③表示再分化的過程,其實(shí)質(zhì)是______________________________________________。 (6)從上面所述胚狀體的類型分析,人工種子萌發(fā)長(zhǎng)成的植株是否可育?_____________ ___________________________________________________________。 【答案】(1)植物細(xì)胞的全能性 植物組織培養(yǎng) (2)種皮及提供營(yíng)養(yǎng)的胚乳或子葉 (3)單倍體 DT、Dt、dT、dt (4)C (5)使細(xì)胞恢復(fù)分裂 基因的選擇性表達(dá) (6)若是由花粉(或三倍體植物的營(yíng)養(yǎng)器官)發(fā)育而來(lái)的則不可育,若是由莖尖、根尖等營(yíng)養(yǎng)器官發(fā)育而來(lái)的則可育 【解析】(1)人工種子能發(fā)育成完整的植株,說明其細(xì)胞內(nèi)含有個(gè)體發(fā)育的全部基因,因此原理是細(xì)胞的全能性,經(jīng)過植物組織培養(yǎng)得以表達(dá)。(2)包埋胚狀體的膠質(zhì)有保護(hù)胚狀體的作用,同時(shí)又可以給胚狀體提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),所以可以視作是種皮及胚乳。(3)由花藥(或花粉)等配子發(fā)育成的個(gè)體稱為單倍體,其基因型為配子基因型,即DT、Dt、dT、dt四種。(4)使植物細(xì)胞彼此分離可以使用果膠酶,因?yàn)橹参锛?xì)胞壁的主要成分是果膠。(5)脫分化實(shí)質(zhì)上是恢復(fù)分裂能力,而再分化就是分化,即基因選擇性表達(dá)。(6)由題目信息可知,人工種子的胚狀體可來(lái)自莖尖、芽尖、子房、花粉等,如果來(lái)自花粉,得到的個(gè)體是單倍體,單倍體一般高度不育。 2.(xx蘭州模擬)某研究組對(duì)秈稻開展了組織培養(yǎng)及相關(guān)研究,請(qǐng)回答下列問題: (1)2,4D常用于秈稻愈傷組織的誘導(dǎo),對(duì)形態(tài)的發(fā)生有一定的抑制作用。為促進(jìn)愈傷組織再分化,在配制分化培養(yǎng)基時(shí)需________(填“升高”“保持”或“降低”)2,4D的濃度。 (2)當(dāng)秈稻愈傷組織在只含有細(xì)胞分裂素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí),出現(xiàn)具有分生能力的綠色芽點(diǎn),但不能繼續(xù)出芽,通常在培養(yǎng)基中添加____________________,以促進(jìn)幼苗形成。 (3)研究中用顯微鏡可以觀察到的現(xiàn)象是__________(填下列序號(hào))。 ①綠色芽點(diǎn)細(xì)胞排列松散?、趧?cè)诤系亩i稻和稗草雜交細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離 ③胚狀體細(xì)胞中有葉綠體?、芊只挠鷤M織內(nèi)各細(xì)胞的形態(tài)大小一致 (4)經(jīng)組織培養(yǎng)篩選獲得的秈稻葉綠素突變體,其葉綠素a與葉綠素b的比值顯著大于對(duì)照組,葉綠素總量不變。某同學(xué)用________(填序號(hào):①綠色?、诩t色?、鬯{(lán)紫色?、茳S色)光照射突變體和對(duì)照葉片,檢測(cè)到兩者光合放氧速率差異不大。若取等量色素提取液進(jìn)行層析,會(huì)發(fā)現(xiàn)突變體第________條色素帶(自上而下)窄于對(duì)照組。 (5)胚乳(3n)由一個(gè)精子與兩個(gè)極核受精發(fā)育而成。若用秈稻種子的胚乳誘導(dǎo)愈傷組織培育三倍體,需適時(shí)剔除胚,以免胚的存在影響愈傷組織細(xì)胞的__________,還可避免再生苗中混有__________________。 【答案】(1)降低 (2)適量的生長(zhǎng)素 (3)③ (4)①④ 4 (5)增殖與分化 二倍體幼苗 【解析】(1)因?yàn)?,4-D對(duì)形態(tài)的發(fā)生有一定的抑制作用,常用于誘導(dǎo)形成愈傷組織,故在愈傷組織的再分化培養(yǎng)基中要降低2,4-D的濃度。(2)愈傷組織再分化產(chǎn)生幼苗時(shí),需要細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的共同作用。(3)愈傷組織的細(xì)胞排列松散,而綠色芽點(diǎn)的細(xì)胞是具有分生能力的細(xì)胞,排列緊密;剛?cè)诤系亩i稻和稗草雜交細(xì)胞還未形成新的細(xì)胞壁和大的液泡,因此不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離;胚狀體的細(xì)胞是已經(jīng)分化的具有生根發(fā)芽能力的細(xì)胞,其中有的細(xì)胞含有葉綠體;分化后的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上會(huì)發(fā)生穩(wěn)定性的變化。(4)葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,故在綠光和黃光的照射下,突變體和對(duì)照組的葉片光合作用無(wú)明顯差異。突變體的葉綠素a與葉綠素b的比值大于對(duì)照組,而葉綠素的總量不變,則葉綠素a的含量增多、葉綠素b的含量減少,故色素分離的結(jié)果是濾紙條自上而下的第4條色素帶窄于對(duì)照組。(5)胚乳細(xì)胞中含3個(gè)染色體組,胚細(xì)胞中含2個(gè)染色體組,胚具有分裂和分化的能力,其存在可能會(huì)影響胚乳細(xì)胞誘導(dǎo)形成的愈傷組織細(xì)胞的增殖與分化,故需剔除,這樣還可避免愈傷組織再分化形成的三倍體幼苗中混有二倍體幼苗。 3.細(xì)胞工程是按照人們的意愿通過某種工程手段改變細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的綜合科學(xué)技術(shù)。 (1)科學(xué)家從紅豆杉的體細(xì)胞中分離出具有獨(dú)特抗腫瘤的物質(zhì)——紫杉醇。由于全世界每年紫杉醇的需求量是4 000 kg,但全世界紫杉醇的產(chǎn)量是250 kg,供求嚴(yán)重失衡,導(dǎo)致一些地區(qū)紅豆杉資源遭到嚴(yán)重破壞?,F(xiàn)在可以采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)解決這一問題。 ①植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是___________________________________________。 ②在得到紅豆杉的______________后,經(jīng)過消毒就可以在培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。人工合成的培養(yǎng)基中除水、蔗糖、維生素、有機(jī)添加物外,______________是其生長(zhǎng)必需的,________是植物細(xì)胞脫分化及再分化不能缺少的調(diào)節(jié)物質(zhì)。從該生產(chǎn)的目的看,得到________就可以提取紫杉醇。 (2)德國(guó)科學(xué)家豪森是xx年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)咧?。他的研究證實(shí)宮頸癌和人乳頭狀瘤病毒(HPV)之間存在聯(lián)系,為宮頸癌疫苗的研制奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)在宮頸癌疫苗已經(jīng)開發(fā)出來(lái),使宮頸癌成為人類可以預(yù)防和根除的第一種惡性腫瘤。 ①理論上講,將純化的HPV在________________中培養(yǎng)、增殖,收獲病毒后用滅活劑殺死,但要確保滅活HPV的________不被破壞,并且能被人的免疫細(xì)胞識(shí)別。這樣就能得到預(yù)防宮頸癌的疫苗了。 ②HPV疫苗的作用是使一部分淋巴細(xì)胞在反應(yīng)階段形成________,當(dāng)________病毒再次入侵時(shí),機(jī)體能產(chǎn)生更強(qiáng)的特異性免疫反應(yīng),包括___________________________ _____________________________________________。 【答案】(1)①植物細(xì)胞的全能性 ②離體組織、細(xì)胞(或外植體)礦質(zhì)元素(或無(wú)機(jī)鹽) 植物激素 愈傷組織 (2)①哺乳動(dòng)物或人的活細(xì)胞 抗原決定簇 ②記憶細(xì)胞 HPV 體液免疫和細(xì)胞免疫 【解析】植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性;其過程是:離體組織、細(xì)胞愈傷組織根、芽―→植株。若要獲得細(xì)胞產(chǎn)物,只需得到愈傷組織即可。病毒必須在宿主細(xì)胞內(nèi)才能增殖,HPV的宿主細(xì)胞為哺乳動(dòng)物或人的活細(xì)胞。HPV疫苗可以引起機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng),產(chǎn)生相應(yīng)的記憶細(xì)胞和抗體,保持對(duì)該抗原的記憶。 4.現(xiàn)有甲、乙兩種可能有一定致畸、致癌作用的化學(xué)物質(zhì),利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法能夠鑒定它們是否有毒性,并比較二者毒性的強(qiáng)弱。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 Ⅰ.實(shí)驗(yàn)材料:小白鼠胚胎。 Ⅱ.藥品用具:胰蛋白酶液、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、動(dòng)物細(xì)胞固定液、適宜濃度的龍膽紫溶液、滴管、培養(yǎng)皿、剪刀、錐形瓶、細(xì)胞培養(yǎng)箱、載玻片、蓋玻片、光學(xué)顯微鏡、小白鼠正常體細(xì)胞有絲分裂高倍顯微鏡照片。 Ⅲ.實(shí)驗(yàn)原理:___________________________________________________, 根據(jù)這些變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)(以下稱Q值),可判斷該化學(xué)物質(zhì)的毒性。 Ⅳ.實(shí)驗(yàn)步驟: (1)制備細(xì)胞懸液 把小白鼠胚胎放在培養(yǎng)皿中剪碎,轉(zhuǎn)入錐形瓶中,加入胰蛋白酶液處理,使胚胎組織離散成單個(gè)細(xì)胞,再加入動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液,制成細(xì)胞懸液。 (2)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng) ①取A、B、C三個(gè)潔凈的培養(yǎng)瓶,_____________________________ ___________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)制作臨時(shí)裝片 ①當(dāng)細(xì)胞繁殖到第8代左右時(shí),同時(shí)從細(xì)胞培養(yǎng)箱中取出三個(gè)培養(yǎng)瓶,用胰蛋白酶液處理,使培養(yǎng)的細(xì)胞從瓶壁上脫落,再加入動(dòng)物細(xì)胞固定液迅速殺死細(xì)胞,并將細(xì)胞固定在不同的分裂時(shí)期。 ②靜置一段時(shí)間后,分別從各培養(yǎng)瓶底部吸取適量的細(xì)胞懸液。滴在與培養(yǎng)瓶有相同編號(hào)的載玻片中央,加1~2滴適宜濃度的____________染色,3~5 min后,蓋上蓋玻片,制成臨時(shí)裝片。 (4)鏡檢和統(tǒng)計(jì) 把臨時(shí)裝片放在顯微鏡下,按照____________________的順序觀察,尋找處于__________________期的細(xì)胞,并與________________________________________對(duì)比以確認(rèn)發(fā)生上述變異的細(xì)胞,同時(shí)統(tǒng)計(jì)該期變異的細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的百分?jǐn)?shù)(Q值)。 Ⅴ.實(shí)驗(yàn)結(jié)果: 培養(yǎng)瓶 A B C Q值 1.3% 12.5% 0.1% Ⅵ.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】Ⅲ.將有毒物質(zhì)加入細(xì)胞培養(yǎng)液后,培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)發(fā)生染色體數(shù)量和結(jié)構(gòu)變異(答出有毒物質(zhì)使細(xì)胞發(fā)生變異即可) Ⅳ.(2)①分別加入等量的細(xì)胞懸液?、谙駻、B兩個(gè)培養(yǎng)瓶中分別加入等量的化學(xué)物質(zhì)甲、乙,并將培養(yǎng)瓶搖勻;C瓶不作處理,作為對(duì)照?、郯?個(gè)培養(yǎng)瓶放在37℃(或適宜溫度)的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng) (3)②龍膽紫溶液 (4)先用低倍鏡后用高倍鏡 有絲分裂中 小白鼠正常體細(xì)胞有絲分裂中期的高倍顯微鏡照片 Ⅵ.甲、乙兩種化學(xué)物質(zhì)均有毒性,且乙的毒性比甲的毒性大 5.(xx湖北八校聯(lián)考)下圖是某實(shí)驗(yàn)室做的通過動(dòng)物纖維母細(xì)胞等獲得單抗的實(shí)驗(yàn)研究。據(jù)圖回答相關(guān)問題。 (1)X、Y、Z細(xì)胞的名稱分別是__________、__________、__________。 (2)①過程類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的__________過程。與成纖維細(xì)胞相比,誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較______。②過程的實(shí)質(zhì)是______________________。 (3)③過程中需用到的生物誘導(dǎo)劑是____________。 (4)④處需要篩選,其目的是________________。 (5)若用含放射性32P標(biāo)記的核苷酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)Z細(xì)胞,能檢測(cè)到放射性32P的細(xì)胞器是________、________。 【答案】(1)骨髓瘤細(xì)胞 抗原刺激過的B淋巴細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞 (2)脫分化 高 基因的選擇性表達(dá) (3)滅活的病毒 (4)篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞 (5)核糖體 線粒體 【解析】(1)由于單抗是由雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的,根據(jù)示意圖可知,Z是雜交瘤細(xì)胞,X細(xì)胞是由誘導(dǎo)干細(xì)胞形成的,因此為骨髓瘤細(xì)胞,Y細(xì)胞是由病毒刺激產(chǎn)生的漿細(xì)胞。(2)①過程是將高度分化的纖維母細(xì)胞誘導(dǎo)形成誘導(dǎo)干細(xì)胞,類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的脫分化過程,與纖維母細(xì)胞相比,誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較高。②過程的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(3)③過程中的誘導(dǎo)方法有物理法、化學(xué)法和生物法,需用到的生物誘導(dǎo)劑是滅活的病毒。 6.xx年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)分別授予美國(guó)人馬里奧卡佩基、奧利弗史密斯和英國(guó)人馬丁埃文斯。三位科學(xué)家的獲獎(jiǎng)原因是其研究為“基因靶向”技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。所謂“基因靶向”技術(shù)(人們大都稱之為基因“敲除”技術(shù))是指利用細(xì)胞脫氧核糖核酸(DNA)可與外源性DNA同源序列發(fā)生同源重組的性質(zhì),定向改造生物某一基因的技術(shù)。借助這一從20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的技術(shù),人們得以按照預(yù)先設(shè)計(jì)的方式對(duì)生物遺傳信息進(jìn)行精細(xì)改造。有了“基因靶向”這一高精度瞄準(zhǔn)鏡,科學(xué)家就可以精確瞄準(zhǔn)任何一個(gè)基因,使其失去活性,進(jìn)而研究該基因的功能。請(qǐng)回答下列問題: (1)“敲除”一種基因需要分兩步來(lái)完成:第一步是利用化學(xué)“剪刀”,例如用某種酶切除哺乳動(dòng)物染色體中有某種功能的基因。第二步是用修改過的基因取代原有基因。這里的“某種酶”應(yīng)該是________________酶。用修改過的基因取代原有基因時(shí)還需要________酶。 (2)假如要“敲除”小鼠的胰島素基因,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)步驟: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 給出一種檢驗(yàn)胰島素基因是否被“敲除”的方法:_______________________ _________________________________________________________________________。 (3)利用細(xì)胞工程也可獲得可供老鼠移植之用的“敲除排斥基因”的老鼠,其過程大致如下圖所示: ①促進(jìn)卵細(xì)胞融合最常用的試劑是_____________________________________。 ②重組細(xì)胞培養(yǎng)成胚胎的過程所用的培養(yǎng)基,從物理性質(zhì)上看屬于__________________,培養(yǎng)基中至少要加入水、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸、維生素、促生長(zhǎng)因子、微量元素和________等物質(zhì),同時(shí)要?jiǎng)?chuàng)造適宜溫度、pH和無(wú)菌條件,其中需要無(wú)菌環(huán)境的原因是_______________________________________________________。 【答案】(1)限制性核酸內(nèi)切 DNA連接 (2)用限制性核酸內(nèi)切酶切除小鼠胚胎干細(xì)胞中的胰島素基因,用修改過的基因取代胰島素基因 用胰島素基因探針檢驗(yàn)胰島素基因是否被“敲除” (3)①滅活的病毒和聚乙二醇 ②液體培養(yǎng)基 動(dòng)物血清 細(xì)菌等微生物生長(zhǎng)繁殖快,消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多,同時(shí)產(chǎn)生有害代謝產(chǎn)物,毒害動(dòng)物細(xì)胞 【解析】(1)限制性核酸內(nèi)切酶是基因“剪刀”,DNA連接酶是基因“針線”。(2)“敲除”一種基因需要分兩步來(lái)完成:第一步是利用限制性核酸內(nèi)切酶切除哺乳動(dòng)物染色體中有某種功能的基因,第二步是用修改過的基因取代原有基因?;蛱结樋蓹z驗(yàn)?zāi)康幕颉?3)滅活的病毒和聚乙二醇是動(dòng)物細(xì)胞融合最常用的試劑。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基的成分有水、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸、維生素、動(dòng)物血清等,需在無(wú)菌條件下進(jìn)行。 7.(xx聊城模擬)克隆羊的成功轟動(dòng)世界,它不僅奠定了克隆性治療疾病的基礎(chǔ),又解決了器官移植中供體不足的問題,同時(shí)也給人類帶來(lái)了一些過去尚未遇到的問題。下圖為人類對(duì)克隆羊技術(shù)的拓展和應(yīng)用,請(qǐng)據(jù)圖回答: (1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有________、________和________等。若讓動(dòng)物1能夠產(chǎn)生出人體胰島素,還需要的技術(shù)是________。 (2)圖中兩個(gè)克隆動(dòng)物長(zhǎng)大后,各方面特征與原型動(dòng)物相同,這說明______________具有全能性,早期胚胎發(fā)育在______階段以前的細(xì)胞是全能細(xì)胞。 (3)使用培養(yǎng)基進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),通常要加入______________等天然成分,除了保證被培養(yǎng)細(xì)胞處于無(wú)菌、無(wú)毒及充足氧氣的環(huán)境中,還需要保證細(xì)胞生活所需的________________。 (4)圖中從“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)到胚胎干細(xì)胞”的培養(yǎng)過程中,一般用____________處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán),使之分散成單個(gè)細(xì)胞。 【答案】(1)動(dòng)物核移植 胚胎移植 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 基因工程(或DNA重組技術(shù)) (2)體細(xì)胞核 桑椹胚 (3)血清、血漿 溫度和pH (4)胰蛋白酶- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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