【优化方案】2022届高考生物一轮复习 专题2 细胞工程及克隆技术引起的伦理问题知能演练强化闯关（含解析）新人教版选修3

【优化方案】2022届高考生物一轮复习专题2细胞工程及克隆技术引起的伦理问题知能演练强化闯关（含解析）新人教版选修31．(2022·广州模拟)红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。如图是红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程图。请据图回答下列问题。①②③④C⑤(1)图中②为愈伤组织，通过B过程可最终产生新的植株，通过C过程可产生大量细胞，则图中A、B、C分别表示的过程为__________________________。其中B过程的实质是________________________________________________________________________。(2)对⑤的培养一般要采用________培养基，并要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)对⑤的培养可获得代谢产物——紫杉醇，但培养后期紫杉醇产量下降，其原因包括________________________________________________________________________________________________________________________________________________等。(4)若①是红豆杉(基因型为DdTt)的花药，可选用________(填编号)制成人工种子，该“种子”萌发的幼苗用________处理，可快速获得纯种植株，该植株的基因型为________。答案：(1)脱分化、再分化、有丝分裂　基因的选择性表达(2)液体　保证氧气的供应、使细胞和培养液充分接触(3)活细胞数量减少，某些代谢产物的积累(4)③　秋水仙素　DDTT、DDtt、ddTT、ddtt2．(2022·北京西城质检)1975年科学家首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请根据图回答问题：(1)病原体注入小鼠体内后，要经过________细胞处理后形成抗原—MHC复合体，才能被免疫细胞识别。(2)制备单克隆抗体所用的B淋巴细胞一般从脾中采集，然后以________________________作诱导剂，使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。通过筛选和克隆培养，获得的杂交瘤细胞具有__________________________的特点。5\n(3)单克隆抗体的特点是__________________________。根据上图写出应用杂交瘤技术获得单克隆抗体的两种主要方法________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：灭活的仙台病毒和聚乙二醇均可诱导动物细胞融合。杂交瘤细胞同时具有两个亲代细胞的遗传特性。可以在体外也可以在体内培养杂交瘤细胞获得单克隆抗体。答案：(1)吞噬(2)灭活的仙台病毒或聚乙二醇　既能产生特异性抗体，又能无限增殖(3)特异性强，纯度高(或：专一性强、灵敏度高)　体外培养法和动物体内培养法3．(2022·湖北八校联考)下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得的实验研究。据图回答相关问题。(1)X、Y、Z细胞的名称分别是________、________、________。(2)①过程类似于植物组织培养技术中的________过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较________。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________、________。解析：(1)由于单抗是由杂交瘤细胞产生的，根据示意图可知，Z是杂交瘤细胞，X细胞是由诱导干细胞形成的，因此为骨髓瘤细胞，Y细胞是由病毒刺激产生的效应B细胞。(2)①过程是将高度分化的纤维母细胞诱导形成诱导干细胞，类似于植物组织培养技术中的脱分化过程，与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较高。②过程的实质是基因的选择性表达。(3)③过程中的诱导方法有物理法、化学法和生物法，需用到的生物诱导剂是灭活的病毒。答案：(1)骨髓瘤细胞　抗原刺激过的(效应)B细胞　杂交瘤细胞(2)脱分化　高　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1．(2022·高考江苏卷)下列事实能体现细胞全能性的是(多选)(　　)A．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗B．单细胞的DNA在体外大量扩增C．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体D．小鼠体细胞经诱导培育成小鼠解析：选AD。细胞全能性是指已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，所以判断是否体现细胞全能性的依据是看其能否发育成完整个体，选项中只有A、D项符合。B项DNA的扩增和C项杂交瘤细胞的培养分别属于分子和细胞水平上的克隆，不能体现细胞全能牲。2．(2022·北京东城综合练习)下列与细胞工程技术相关的表述中，不正确的是(　　)A．植物体细胞杂交技术可以克服常规的远缘杂交不亲和障碍B．动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分基本相同C．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同D．植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性解析：选B。植物体细胞杂交可以把来自不同植物的细胞融合在一起，克服了自然状态下植物间远缘杂交不亲和障碍，融合后的细胞能培育成一个植物个体，体现了植物细胞全能性，细胞融合原理是膜的流动性，但植物细胞培养基除基本成分外还需要植物激素，动物细胞培养液还需要动物血清。3．下列有关治疗性克隆的说法错误的是(　　)5\nA．其核心技术是胚胎干细胞培养技术B．中国政府既反对生殖性克隆人，又反对治疗性克隆C．解决了临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题D．胚胎干细胞通过基因的选择性表达可以克隆出不同组织细胞解析：选B。治疗性克隆是指从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗，其关键技术是胚胎干细胞的培养，目的是培养出能够用于医学治疗的供体器官，以解决目前临床上存在的供体器官不足和移植后免疫排斥的问题。用胚胎干细胞通过基因的选择性表达能够培养出不同的组织细胞。中国政府反对生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆。4．如图为科学家通过基因工程方法培育转基因抗虫棉的大致过程。请据图分析回答：(1)图中①过程需要的酶有________________________。图中A的组成，除了目的基因，还必须有启动子、终止子和________等。(2)农杆菌中Ti质粒上的TDNA具有______________________________________________________________________________________________的特点。图中②过程的方法称为________________________________________________________________________。(3)目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是________________________，检测时常采用的方法是__________。(4)图中③过程常采用的生物技术是________，此技术首先需通过细胞的________过程，培养出________，然后经再分化形成小植株，其原理是________________________________________________________________________。解析：图中①过程是构建重组质粒，需要用到限制酶和DNA连接酶。图中A的组成，除了目的基因，还必须有启动子、终止子和标记基因等。农杆菌中Ti质粒上的TDNA是可转移的DNA，具有可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体的DNA上的特点。图中②过程是将重组质粒导入受体细胞，使用的方法为农杆菌转化法。目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是目的基因是否插入到受体细胞的染色体DNA上，可以采用多种方法来进行检测，常用DNA分子杂交技术。图中③过程是通过植物组织培养技术把棉株细胞培养成一个完整的植株。此技术首先需通过细胞的脱分化过程，培养出愈伤组织，然后经再分化形成小植株，其原理是植物细胞的全能性。答案：(1)限制酶和DNA连接酶　标记基因　(2)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体的DNA上　农杆菌转化法　(3)目的基因是否插入到受体细胞的染色体DNA上　DNA分子杂交技术　(4)植物组织培养　脱分化　愈伤组织　植物细胞的全能性5．人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像天然种子一样萌发生长。人工种子的核心部分是胚状体，其培育过程如图所示。请回答下列有关问题：(1)制作人工种子依据的原理是________；制作过程的关键是确保无菌操作，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5\n(2)③表示再分化的过程，其实质是________________。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、________、________将影响②③过程的进行。(3)从保证人工种子正常的生命力以及生态系统的物质循环上来看，人造种皮应具有半透性(透水、透气性)和________________的特点。(4)某二倍体植物的基因型为DdTt，利用花药离体培养的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工种子，这种种子萌发形成的个体称为________，从生殖方式看属于________生殖。解析：培育人工种子的原理是植物细胞的全能性。再分化是基因选择性表达的结果。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、比例和使用顺序将影响脱分化和再分化过程。种子萌发的过程中，需要从外界吸收大量的水分和氧气，因此，人工种皮应该具有透水、透气的特点；从物质循环的角度来看，人工种皮应该能被微生物降解。通过花药离体培养获得的植株属于单倍体，基因型为DdTt的植物能产生基因组成为DT、Dt、dT和dt共四种花粉，这种通过有性生殖细胞产生后代的生殖方式，属于有性生殖。答案：(1)植物细胞的全能性　细菌等微生物代谢旺盛，在消耗营养物质的同时，产生大量有害产物，毒害组织细胞　(2)基因的选择性表达　比例　使用顺序　(3)易被微生物降解　(4)单倍体　有性6．如图为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题：(1)图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有________________(填写抗体的名称)的混合物，这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低、而且纯度低。与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出的优点在于它的__________________，并能大量制备。(2)图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有________，如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有________种类型。(3)图中两次筛选的目的不同，其中筛选①的目的是筛选出________________，筛选②的目的是筛选出________________。筛选时所用的培养基是特定的________培养基。(4)科学工作者正在研究的治疗癌症使用的“生物导弹”就是__________________。用“生物导弹”治疗癌症的方法优于化疗的原因是________________________________________________________________________。(5)由图中可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中的________和________两大技术。解析：(1)结合题图可看出获得的免疫抗血清实际上是Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多种抗体的混合物，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的优点，还能大量制备。(2)动物细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性；仅考虑两个细胞的融合，可得到B细胞＋B细胞、瘤细胞＋瘤细胞及B细胞＋瘤细胞3种类型的融合细胞。(3)在单克隆抗体的制备过程中，第1次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第2次筛选的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。筛选时所用的培养基是特定的选择性培养基。(4)把单克隆抗体跟抗癌药物相结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量，而且疗效高、毒副作用小。(5)单克隆抗体的制备运用了动物细胞融合(杂交瘤细胞的形成)与动物细胞培养技术。答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4　特异性强、灵敏度高5\n(2)流动性　3　(3)杂交瘤细胞　能产生所需抗体的杂交瘤细胞　选择性　(4)单克隆抗体上连接抗癌药物　可以原位杀死癌细胞，还不损伤正常细胞，且用药剂量小，毒副作用小　(5)动物细胞融合　动物细胞培养(教师用书独具)1．下列有关动植物细胞工程的叙述，不正确的是(　　)A．动物细胞融合的过程中，常用的诱导因素有灭活的病毒、PEG等B．动物细胞培养过程中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织块C．植物组织培养过程中，需要用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁D．植物体细胞杂交过程中，需用不同浓度的细胞分裂素和生长素培养杂种细胞解析：选C。植物组织培养时不需去掉细胞壁，植物体细胞杂交时才需先去掉细胞壁。2．(2022·郑州模拟)我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗，其有效成分是一种叫做乙肝表面抗原的蛋白质(S蛋白，对应的基因为S基因)，请回答下列问题。(1)在这项技术中，S基因属于________。(2)用______________处理S基因和运载体，并用________使之结合，这里的DNA片段两两结合的产物有________种，除了S基因，构建好的表达载体还应具有____________等结构。(3)将表达载体导入到哺乳动物细胞，筛选得到工程细胞。使用合成培养基培养工程细胞时，通常需要加入________等天然成分。工程细胞在生长过程中有________________现象，需要定期使用________酶处理，以便于分瓶继续培养，在培养过程中，定期收集培养液，分离纯化即可得到所需产品。(4)由于哺乳动物细胞娇嫩挑剔，培养较难，成本较高，近些年科学家们又发明了“乳腺生物发生器”，从饲养的转基因动物分泌的乳汁中提取所需产品。在这种技术中，构建表达载体时需要将S基因与____________等调控组件重组在一起，并将表达载体通过________的方式，导入到哺乳动物的________(填细胞名称)。(5)人的肠道具有独立的黏膜免疫系统，这使得口服疫苗成为可能，但有效的口服疫苗必须要在到达肠道的过程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否则就会失效。如果要生产口服的乙肝疫苗，理想的受体是植物细胞，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。可食的转基因植物疫苗的优点有(至少答出两点)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)S基因为目的基因。(2)用同一种限制酶切割S基因和运载体会使其产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时会出现目的基因—运载体、目的基因—目的基因、运载体—运载体3种两两连接产物；基因表达载体应含有目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构。(3)动物细胞培养液中需加入动物血清，动物细胞培养时，会出现贴壁生长和接触抑制现象，需要用胰蛋白酶定期处理。(4)为保证目的基因表达，需将目的基因和启动子、终止子调控组件重组在一起，常用显微注射法把基因表达载体注射到动物受精卵中。(5)因植物细胞有细胞壁，可以使疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解；可食的转基因植物疫苗具备可以直接口服、使用简便、便于推广；运输方便、贮存简单等优点。答案：(1)目的基因(2)同一种限制酶　DNA连接酶　3　启动子、终止子、标记基因(3)动物血清　贴壁生长和接触抑制　胰蛋白(4)乳腺蛋白基因的启动子　显微注射　受精卵(5)植物细胞有细胞壁，可以使细胞中的疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解　生产简单、成本低廉，容易大量生产制造；直接口服、使用简便，便于推广；运输方便，贮存简单(其他合理答案亦可)5