2016届高考生物一轮复习 选修三 现代生物科技专题 课后训练x3-45 含解析

基础课时案45 细胞工程
1．细胞工程根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。

近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。

请回答下列相关问题。

(1)应用植物组织培养技术，可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。

植物组织培
养技术所依据的生物学原理是________。

欲利用植物组织培养技术培育无病毒植株，选材时一般选取________。

(2)应用植物体细胞杂交技术，能创造出常规杂交育种无法得到的作物新品种。

在进行体细胞杂交之前，必须先利用________酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。

在进行原生质体间的融合时，常使用的诱导剂是________。

(3)应用动物细胞培养技术，可以大量地生产各种抗病疫苗。

在进行动物细胞培
养之前，需先用________酶处理组织块，使其分散成单个细胞。

进行动物细胞培养时，所需气体主要有________；另外，所用的合成培养基中通常需加入________等一些天然成分。

(4)应用杂交瘤技术，能为人类提供诊治肿瘤的单克隆抗体。

制备单克隆抗体过
程中，经选择培养得到的杂交瘤细胞还需进行________和________，经多次筛选可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。

与常规的抗体相比，单克隆抗体具有的显著特点是________。

解析(1)植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，所以一般选取茎尖或根尖培育无病毒植株。

(2)欲得到所需的原生质体，常用纤维素酶和果胶酶去除正常植物细胞的细胞壁。

诱导原生质体间的融合常使用的诱导剂是聚乙二醇(PEG)。

(3)由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在使用合成培养
基时，通常需加入血清、血浆等一些天然成分。

O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。

答案(1)植物细胞的全能性茎尖或根尖(2)纤维素酶和果胶聚乙二醇(PEG)(3)胰蛋白酶或胶原蛋白O2和CO2血清、血浆(4)克隆化培养抗体检测特异性强、灵敏度高，并可能大量制备
2．(2014·安徽铜陵期末)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____________________。

(2)②表示脱分化的过程，其实质是________；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、________、________影响②、
③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。

解析理解种子的结构、植物组织培养、生物的生殖以及单倍体育种等知识是解题的关键。

培育人工种子的原理是细胞的全能性。

脱分化的实质是使不分裂的细胞恢复分裂能力；再分化的实质是使分裂的细胞在形态、结构和功能上再次发生变化，这种变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进行有氧呼吸，因此，人工种皮应该具有透水、透气性；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的四种花粉，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)细胞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)使不分裂的细胞恢复分裂能力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
3．(提升题)人的血清白蛋白在临床上需求量很大，通常从人血中提取。

由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。

如果应用一定的生物工程技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。

其过程大致如下：
a．将人体血清白蛋白基因导入“奶牛胚胎”的细胞中，形成细胞①；
b．取出细胞①的细胞核，注入去核牛卵细胞中，形成细胞②；
c．电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎；
d．将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛。

(1)人体血清白蛋白基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的
文库称为________，获得人体血清白蛋白基因后可以利用________技术进行扩增，该技术要用到一种特殊的________酶。

当受精卵分裂到囊胚期时，需要取囊胚的________细胞做DNA分析，进行性别鉴定，以确保发育成熟的牛能分泌乳汁。

(2)实验过程b利用的技术是________，胚胎工程操作中终端的环节是________。

(3)该过程培养的牛被称为克隆牛。

与其相比，试管牛培育过程特有的生物技术
是________。

(4)若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞，让其分别发育成小牛，这些小牛的基
因型________(填“相同”或“不同”)，此项技术称为________，在对囊胚阶段的胚胎进行操作时，需要特别注意的问题是________，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。

解析(1)含有一种生物所有基因的文库，称为基因组文库；获取目的基因后，
可以使用PCR技术进行扩增，该过程需要在高温条件下进行，需要热稳定DNA 聚合酶(Taq酶)；受精卵发育到囊胚期时，需要取囊胚的滋养层细胞进行DNA 分析，选取雌性胚胎。

(2)b过程为细胞核移植技术，胚胎工程的最后环节是胚胎移植。

(4)将桑椹胚或囊胚期胚胎进行胚胎分割，可以获得多只基因型相同的个体；采用囊胚期细胞进行胚胎分割时，要注意将内细胞团均等分割，因内细胞团将来会发育形成组织和器官，若不均等分割将会影响胎儿的生长发育。

答案(1)基因组文库PCR热稳定DNA聚合(Taq)
滋养层(2)核移植胚胎移植(3)体外受精(4)相同
胚胎分割将内细胞团均等分割
4．细胞融合技术有着广泛应用。

下图表示细胞融合的简略过程，据图回答相关问题。

(1)若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr两个玉米品种的花粉，且这两对基因
分别位于两对同源染色体上。

科学家分别将它们的花粉除去细胞壁，然后诱导其融合，再把这些融合细胞进行培养，培育出了玉米新品种。

①这两个品种的花粉可用化学诱导剂________诱导融合，共可产生________种
基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)，这些融合细胞经过脱分化形成________，再经培养可以得到________种不同于亲本基因型的玉米新品种。

②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用yyRr植株的花粉培养，
再经过________处理并筛选获得，这种方法叫做________。

(2)若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞，请据图回答问题。

①在“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程中，运用了植物细胞工程中的
________技术，植物体细胞融合完成的标志是________。

②a、b细胞融合之前，要用到的酶是________，酶处理后得到________。

(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，请据图回答问题。

①为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子
的作用下，两种细胞发生融合，形成图中的d细胞，d细胞的特点是
____________________。

由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_______________等特点。

②下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来：________。

解析(1)聚乙二醇是诱导细胞融合的常用化学物质。

细胞融合过程中会产生自身融合细胞和异种融合细胞。

基因型为yyRr和YYrr的玉米产生花粉的基因型为yR、yr和Yr，即两两融合细胞的基因型有yyRr、YyRr、Yyrr、yyRR、yyrr、YYrr 6种。

其中基因型为YyRr、Yyrr、yyRR、yyrr的愈伤组织培养成的玉米新品种的基因型不同于亲本。

(2)植物体细胞杂交包括植物体细胞融合和植物组织培养。

细胞融合前需要用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁。

(3)d细胞具有两种亲本的遗传物质，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。

答案(1)①聚乙二醇(PEG)6愈伤组织4②染色体加倍(秋水仙素处理)单倍体育种(2)①植物体细胞杂交再生出细胞壁②纤维素酶和果胶酶原生质体
(3)①既能无限增殖，又能产生特定的抗体特异性强、灵敏度高、并可大量制备②。