資源簡介

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高考生物二輪復習專題突破
考點二　細胞工程和胚胎工程
1．植物組織培養的過程——原理：植物細胞的全能性
(1)植物組織培養中添加蔗糖的目的是提供營養和調節滲透壓。
(2)脫分化階段不需要光，再分化階段需要光。
(3)生長素與細胞分裂素的比值高時，促進根的分化、抑制芽的形成；比值低時，促進芽的分化、抑制根的形成。
(4)體內細胞未表現全能性的原因：基因的表達具有選擇性。
2．植物體細胞雜交技術——原理：植物細胞的全能性、細胞膜的流動性
3．針對二類目標(試管苗、細胞產物)的培養流程
4．動物細胞培養(以貼壁細胞為例)——原理：細胞增殖
(1)動物細胞培養過程
①動物細胞培養中兩次使用胰蛋白酶的作用不同：第一次：處理剪碎的組織，使其分散成單個細胞；第二次：使貼壁生長的細胞從瓶壁上脫落下來分散成單個細胞。
②保障無菌、無毒的措施：對培養液和培養用具進行滅菌處理及在無菌條件下進行操作，定期更換培養液。
③區分原代培養和傳代培養的關鍵：是否分瓶培養。
(2)干細胞
比較項目 胚胎干細胞(ES細胞) 成體干細胞 誘導多能干細胞(iPS細胞)
來源 早期胚胎 成體組織或器官內 誘導高度分化的組織細胞形成
特點 具有分化成為成年動物體內的任何一種類型的細胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能 具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發育成完整個體的能力 類似胚胎干細胞；誘導過程無須破壞胚胎，應用前景更廣泛
5.單克隆抗體的制備——原理：細胞膜的流動性、細胞的增殖
(1)3種細胞特點不同：①B淋巴細胞：能產生抗體，不能大量增殖。②骨髓瘤細胞：能迅速大量增殖，不能產生抗體。③雜交瘤細胞：既能產生抗體，又能迅速大量增殖。
(2)兩次篩選目的不同：①第1次：獲得雜交瘤細胞。②第2次：獲得能分泌所需特異性抗體的雜交瘤細胞。
6．動物體細胞核移植技術——原理：動物細胞核的全能性
(1)核移植獲得的克隆動物與提供細胞核的親本性狀可能不同的三個原因：①克隆動物遺傳物質來自兩個親本。②發育過程中可能發生基因突變或染色體變異。③外界環境可能引起不可遺傳的變異。
(2)克隆動物的產生是無性繁殖，而試管動物則是在體外受精形成受精卵，由受精卵發育成的個體，因此屬于有性繁殖。
7．準確記憶哺乳動物的早期胚胎發育過程
(1)受精過程中的兩個標志：受精的標志是觀察到兩個極體或雌雄原核；受精完成的標志是雌雄原核融合完成。
(2)桑葚胚是由受精卵分裂形成的，沒有分化；而囊胚期雖然已進行細胞分化，但囊胚的內細胞團仍具有全能性。
8．胚胎移植的操作流程
(1)胚胎移植過程中的兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母畜是否妊娠進行檢查。
(2)胚胎移植產生的后代是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎發育的起點。若后代是由受精卵形成的，則為有性生殖；若后代是由核移植技術形成的重組細胞或胚胎分割形成的胚胎發育而成，則為無性生殖。
(3)用于移植的胚胎來源：體內正常受精的胚胎、核移植的胚胎和體外受精獲得的胚胎、轉基因獲得的胚胎、胚胎分割獲得的胚胎等。
(4)胚胎存活的基礎：受體不會對來自供體的胚胎發生免疫排斥反應。
9．胚胎分割
1．(2021·江蘇，5)植物組織培養技術常用于商業化生產，其過程一般為：無菌培養物的建立→培養物增殖→生根培養→試管苗移栽及鑒定。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．為獲得無菌培養物，外植體要消毒處理后才可接種培養
B．組織培養過程中也可無明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結構
C．提高培養基中生長素和細胞分裂素的比值，有利于誘導生根
D．用同一植株體細胞離體培養獲得的再生苗不會出現變異
思維延伸——填充
(1)(2019·全國Ⅲ，38節選)培養胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如圖所示，步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是____________________________；從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養基，其原因是_______________________________________________。而步驟⑥要進行照光培養，其作用是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)(2020·天津，15節選)在誘導形成愈傷組織階段時通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．(2022·山東，15)如圖所示，將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子，在體外解偶聯后重新偶聯可制備雙特異性抗體，簡稱雙抗。下列說法錯誤的是(　　)
A．雙抗可同時與2種抗原結合
B．利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細胞
C．篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原
D．同時注射2種抗原可刺激B淋巴細胞分化為產雙抗的漿細胞
3．(2021·湖南，22節選)M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細胞中特異性表達。現設計實驗，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養和胚胎移植等技術獲得M基因失活的轉基因克隆動物A，流程如圖所示。回答下列問題：
(1)在構建含有片段F的重組質粒過程中，切割質粒DNA的工具酶是_____________________
________________________，這類酶能將特定部位的兩個核苷酸之間的__________________斷開。
(2)在無菌、無毒等適宜環境中進行動物A成纖維細胞的原代和傳代培養時，需要定期更換培養液，目的是___________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)與胚胎細胞核移植技術相比，體細胞核移植技術的成功率更低，原因是_______________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)鑒定轉基因動物：以免疫小鼠的______淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行融合，篩選融合雜種細胞，制備M蛋白的單克隆抗體。簡要寫出利用此抗體確定克隆動物A中M基因是否失活的實驗思路：_____________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
思維延伸——判斷與填充
(1)動物細胞培養時剪碎動物組織的操作不需要在無菌環境中進行(2021·浙江1月選考，18)
(　　)
(2)單克隆抗體制備過程中通常將分離出的漿細胞與骨髓瘤細胞融合(2021·山東，15)(　　)
(3)(2019·江蘇，29節選)采集豬的組織塊，用________________________處理獲得分散的成纖維細胞，放置于37 ℃的CO2培養箱中培養，其中CO2的作用是________________。
4．(2021·江蘇，11)下列關于哺乳動物胚胎工程和細胞工程的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞培養和早期胚胎培養的培養液中通常需要添加血清等物質
B．早期胚胎需移植到經同期發情處理的同種雌性動物體內發育成個體
C．猴的核移植細胞通過胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D．將骨髓瘤細胞和B淋巴細胞混合，經誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞
5．(2020·山東，14)經遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關技術可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是(　　)
A．用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子
B．體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理
C．胚胎移植前要檢查胚胎質量并在囊胚或原腸胚階段移植
D．遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉基因等技術獲得
思維延伸——判斷與填充
(1)從雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可進入卵子內(2020·浙江1月選考，17)(　　)
(2)采用胚胎分割技術產生同卵多胚的數量是有限的(經典高考題)(　　)
(3)胚胎移植時需使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應(2018·江蘇，10)(　　)
(4)(經典高考題)進行胚胎移植時，代孕母羊對移入子宮的重構胚基本上_________________，這為重構胚在代孕母羊體內的存活提供了可能。
(5)(經典高考題)為獲取更多的卵(母)細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要經過____________________，才具備受精能力。
題組一　植物細胞工程
1．(2022·江蘇淮安高三模擬)下列有關細胞工程的敘述，正確的是(　　)
A．植物細胞工程中，融合葉肉細胞時，應先去除細胞膜，再制備原生質體
B．植物體細胞雜交培育出的新品種一定不是單倍體
C．植物細胞工程中，葉肉細胞經再分化過程可形成愈傷組織
D．單克隆抗體制備過程，采用不經過免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合從而獲得雜交瘤細胞
2．(2022·遼寧沈陽高三模擬)獼猴桃因貌似獼猴而得名，是一種品質鮮嫩、營養豐富的美味水果。我國研究人員利用“中華獼猴桃”和“美味獼猴桃”兩個不同種培育出了更加優良的品種，其過程如圖所示。請分析并回答下列問題：
(1)因“中華獼猴桃”和“美味獼猴桃”之間存在__________，所以用有性雜交方法很難得到可育后代，上述①～⑥培育優良品種H的過程所應用的技術是______________________技術。
(2)圖中B、D是____________；G是____________；②過程需使用______________________酶進行處理，該過程受處理時間、__________、__________等條件的影響。
(3)過程③使用的化學法包括：聚乙二醇(PEG)融合法和______________________等。
(4)過程③得到的兩兩融合的細胞有______種，因此需要進行篩選。已知用X射線處理會使染色體受影響而導致細胞失去分裂能力；用碘乙酰胺處理會使細胞內的酶失活而抑制生長。為了能篩選到雜種細胞F，若在①過程對“中華獼猴桃”用X射線處理，需對“美味獼猴桃”用____________處理，以便最終能獲得優良雜種植株H。
題組二　動物細胞工程
3．亨廷頓舞蹈病是一種由于亨廷頓蛋白(HTT)基因突變所導致的疾病。我國科學家利用基因編輯技術(CRISPR/Cas9)，成功培育出世界首例亨廷頓舞蹈病的基因“敲入”豬模型，操作過程如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．上述操作過程的原理有基因重組、動物細胞核全能性等
B．過程②為動物細胞融合技術，通常采用滅活病毒誘導
C．過程④為胚胎分割，該技術的關鍵是將內細胞團均等分割
D．基因“敲入”豬模型所攜帶的人突變HTT基因可遺傳給后代
4．現在有一個嬰兒在出生后醫院為他保留了臍帶血，在他的以后生長發育過程中如果出現了某種難治療的疾病，就可以通過血液中的干細胞來為其治病。下列關于這個實例的說法，正確的是(　　)
A．用干細胞培育出人體需要的器官用來移植治病，需要激發細胞的所有全能性
B．用臍帶血中的干細胞能夠治療這個孩子所有的疾病
C．如果要移植用他的干細胞培育出的器官，需要用到細胞培養技術
D．如果要移植用他的干細胞培育出的器官，則需要給他使用免疫抑制藥物
5．(2022·遼寧丹東高三一模)靶向治療是目前治療腫瘤的有效方法之一，其原理是利用抗體等特異性物質作為載體，將藥物送到腫瘤部位，對腫瘤進行特異性殺傷，其作用原理如圖1所示。為了生產能同時與藥物和腫瘤細胞抗原結合的抗體，科學家創造了制備雙特異性抗體的方法，過程如圖2所示。請據圖分析回答下列問題：
(1)由圖1可以看出，抗體是由________條肽鏈構成的蛋白質，細胞內合成抗體時，其空間結構形成的場所主要是____________。
(2)圖2中①過程是給小鼠注射____________，從而獲得已免疫的B淋巴細胞。
(3)為選出能產生專一抗體的細胞，要從HAT培養基上篩選出雜交瘤細胞，然后稀釋滴入多孔培養板中，使多孔培養板每孔中有一個細胞，然后篩選出抗體檢測呈________(填“陽性”或“陰性”)的細胞進行克隆化培養；該克隆化培養細胞具有的特點為__________________
__________________________________________。
(4)圖中⑤過程給小鼠注射抗腫瘤藥物的目的是________________________，圖2方框內的主要操作是________________________________________________________________。
(5)與直接使用抗腫瘤藥物相比，將抗腫瘤藥物與雙特異性單克隆抗體結合后給藥，對人體的副作用更小，原因是雙特異性單克隆抗體能__________________________________________
________________________________________________________________________。
題組三　胚胎工程
6．(2022·廈門雙十中學高三模擬)在體細胞克隆猴培育過程中，為調節相關基因的表達，提高胚胎的發育率和妊娠率，研究人員將組蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重構胚，同時用組蛋白脫乙酰酶抑制劑(TSA)處理，具體培育流程如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．選擇胎猴的體細胞進行核移植的理由是動物胚胎細胞分化程度高，表現全能性相對容易
B．卵母細胞在去核環節實際操作中被去除的不是核膜包被的細胞核，而是紡錘體－染色體復合物
C．使用Kdm4d的mRNA和TSA處理重構胚都不利于重構胚的分裂和發育
D．為得到遺傳背景相同的克隆猴用于科研，可用機械方法將早期胚胎隨機切割成2份或4份后再進行胚胎移植
7．小鼠胚胎干細胞經定向誘導可獲得多種具有不同功能的細胞，制備流程如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．用胰蛋白酶處理a處的細胞后可獲得分散的胚胎干細胞
B．欲提高胚胎的利用率，可用胚胎分割技術將a處細胞團均等分割
C．為獲得更多的囊胚，采用促性腺激素注射促進雄鼠產生更多的精子
D．a處的細胞與b處的細胞的核基因相同，但mRNA有差異
考點二　真題研究
1．D　[植物組織培養過程中應注意無菌操作，為獲得無菌培養物，外植體要經過表面消毒處理后，才能進行培養，所用的培養基必須徹底滅菌，A正確；生長素和細胞分裂素的比值高時，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培養基中生長素和細胞分裂素的比值，有利于誘導生根，C正確；用同一植株體細胞離體培養獲得的再生苗會出現變異，如在愈傷組織的培養過程中可能發生基因突變等變異，D錯誤。]
思維延伸
(1)形成層容易誘導形成愈傷組織　誘導愈傷組織形成和誘導愈傷組織分化形成試管苗所需的生長素和細胞分裂素的比例不同　誘導葉綠素的形成，使試管苗能夠進行光合作用
(2)細胞分化程度低，容易誘導產生愈傷組織
2．D　[根據抗原和抗體發生特異性結合的原理推測，雙抗可同時與2種抗原結合，A正確；根據抗原與抗體能夠發生特異性結合的特性，利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細胞，從而使藥物發揮相應的作用，B正確；由于雙抗是在兩種不同的抗原刺激下，B淋巴細胞增殖、分化產生不同的漿細胞分泌形成的，因此，篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原來進行抗原－抗體檢測，從而實現對雙抗的篩選，C正確；同時注射2種抗原可刺激B淋巴細胞分化形成不同的漿細胞，而不是分化成產雙抗的漿細胞，D錯誤。]
3．(1)限制性內切核酸酶(限制酶)　磷酸二酯鍵　(2)清除代謝產物，防止細胞代謝產物積累對細胞自身造成危害，同時給細胞提供足夠的營養　(3)動物胚胎細胞分化程度低，表現全能性相對容易，動物體細胞分化程度高，表現全能性十分困難　(4)B　取動物A和克隆動物A的肝組織細胞，分別提取蛋白質進行抗原—抗體雜交
解析　(1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制性內切核酸酶(限制酶)，限制性內切核酸酶作用于其所識別序列中兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。(4)先給小鼠注射特定抗原使之發生免疫反應，之后從小鼠脾臟中獲取已經免疫的B淋巴細胞，然后與骨髓瘤細胞融合，利用選擇培養基篩選出雜交瘤細胞，制備M蛋白的單克隆抗體。如果M基因已經失活，則克隆動物A中無法產生M蛋白的單克隆抗體，因此可利用M蛋白的單克隆抗體分別與動物A和克隆動物A進行抗原—抗體雜交檢測M基因是否失活。
思維延伸
(1)×　(2)×　(3)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　維持培養液的pH
4．D　[我國利用核移植技術成功培養出克隆猴“中中”和“華華”，C正確；將骨髓瘤細胞和B淋巴細胞混合，經誘導融合后的細胞不都是雜交瘤細胞，還有B細胞自身融合的細胞、骨髓瘤細胞自身融合的細胞等，D錯誤。]
5．C　[用促性腺激素處理雌鼠可以促使其超數排卵，A正確；只有獲能的精子才能進行受精作用，因此在進行體外受精前，要對精子進行獲能處理，B正確；胚胎移植前要對胚胎進行質量檢查，這時胚胎應發育到桑葚胚或囊胚階段，C錯誤。]
思維延伸
(1)×　(2)√　(3)×　(4)不發生免疫排斥反應　(5)超數排卵　獲能(處理)
題組集訓
1．B　[植物細胞工程中，融合葉肉細胞時，應先用酶解法(纖維素酶和果膠酶)去除細胞壁，再制備原生質體，A錯誤；單倍體是指含有本物種配子染色體數的個體，而植物體細胞雜交后染色體數目是兩個細胞染色體數目之和，肯定不是單倍體，B正確；葉肉細胞經脫分化過程可形成愈傷組織，再分化形成胚狀體，C錯誤；單克隆抗體制備過程中，采用經過免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合從而獲得雜交瘤細胞，D錯誤。]
2．(1)生殖隔離 　 植物體細胞雜交　(2)原生質體　 愈傷組織　 纖維素酶和果膠　溫度　pH　(3)高Ca2＋—高pH融合法　(4)3　碘乙酰胺
3．B　[上述操作中基因編輯技術的原理是基因重組，過程①、②是細胞核移植技術，體現的生物學原理是動物細胞核的全能性，A正確；過程②是將成纖維細胞的細胞核移入去核的卵細胞中，所利用的生物技術是細胞核移植技術，B錯誤；過程④為胚胎分割，該技術的關鍵是將內細胞團均等分割，否則影響分割后胚胎的恢復和進一步發育，C正確；基因“敲入”豬模型所攜帶的人突變HTT基因屬于基因重組，可遺傳給后代，D正確。]
4．C　[用干細胞培育出人體需要的器官用來移植治病，不需要激發細胞的所有全能性，只需誘導干細胞分化形成相應的組織器官即可，A錯誤；用臍帶血中的干細胞不能治療這個孩子所有的疾病，如傳染性疾病等，B錯誤；如果要移植用他的干細胞培育出的器官，需要用細胞培養技術讓這些細胞生長和增殖，C正確；自體器官移植不會發生免疫排斥反應，所以自體移植后不需要使用免疫抑制藥物，D錯誤。]
5．(1) 4　 內質網　(2)癌細胞抗原(腫瘤細胞抗原)　(3)陽性　 既能無限增殖，又能產生特異性抗體　(4)刺激小鼠產生相應的B淋巴細胞　 將B淋巴細胞與單克隆雜交瘤細胞融合　(5)將藥物送到腫瘤部位，對腫瘤進行特異性殺傷
解析　(1)由圖1可知，抗體含有4條肽鏈，肽鏈之間以二硫鍵相連。抗體的化學本質是蛋白質，合成場所是核糖體，需要經過內質網的加工才能形成特定的空間結構。(2)①過程表示用癌細胞抗原對小鼠進行免疫處理，獲得已免疫的B淋巴細胞。(3)制備單克隆抗體的過程中，需要經過兩次篩選，第一次是用特定的選擇培養基篩選出雜交瘤細胞，第二次是用專一抗體檢測，檢測出呈陽性的細胞即能產生針對癌細胞抗原的雜交瘤細胞，進行克隆化培養。該細胞既可以無限增殖，又可以產生特定抗體。(4)⑤過程給小鼠注射抗腫瘤藥物是為了刺激小鼠產生相應的B淋巴細胞，方框內表示將B淋巴細胞與單克隆雜交瘤細胞融合，進而篩選出能產生雙特異性單克隆抗體的雜交瘤細胞。(5)雙特異性單克隆抗體能同時與藥物和腫瘤細胞抗原結合，將藥物送到腫瘤部位，對腫瘤進行特異性殺傷，與直接使用抗腫瘤藥物相比，對人體的副作用更小。
6．B
7．C　[用胰蛋白酶處理a內細胞團處的細胞后可獲得分散的胚胎干細胞，A正確；欲提高胚胎的利用率，可用胚胎分割技術切割囊胚階段的胚胎，要注意將內細胞團均等分割，B正確；為獲得更多的囊胚，應采用激素(促性腺激素)注射促進雌鼠產生更多的卵母細胞(超數排卵)，C錯誤；a為內細胞團，b為滋養層，a處的細胞與b處的細胞都是由受精卵分裂產生的，含有的基因相同，不同類型的細胞是基因選擇性表達的結果，它們的mRNA有差異，D正確。]

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