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1、1 专题 31 克隆技术专题 31 克隆技术 挖命题 【考情探究】 5 年考情 考点内容要求 考题示例素养要素难度 预测热度 一、植物 的克隆 植物的克隆b 2017 浙江 11 月选 考,32(二),7 分 科学思维 科学探究 难 二、动物 的克隆 动物的克隆a2014 浙江理综,3,6 分科学思维 中 分析解读 本专题包括动、植物克隆的相关知识,为选考加试部分考查内容。预计今后考查 形式仍以非选择题为主,重点考查植物克隆的方法和应用。复习时注意比较动、植物克隆的 基本原理和方法,理解单克隆抗体的制备原理和方法。 【真题典例】 破考点 考点一 植物的克隆 【考点集训】 考向 植物的克隆 【加
2、试题】2017 浙江台州选考质检,32(二),8 分某科研团队利用植物细胞工程技术,把 基因序列已知的抗除草剂(Bar)基因导入原生质体获得抗除草剂大豆。 请回答下列相关问题: 2 (1)对于已获得的 Bar 基因可以用 技术进行扩增。图中的 a 过程通常使用相同的 酶和 DNA 连接酶,使目的基因与载体连接形成重组 DNA 分子。 (2)在 b 过程中,获得原生质体除了需要纤维素酶和果胶酶外,还需要用到的试剂 是 。 (3)成功导入重组 DNA 的原生质体经脱分化形成 ,进而生长发育成植株。 下列 不属于细胞应具有的特征的是 。 A.薄壁细胞B.细胞质丰富 C.液泡小D.细胞核小 (4)若要
3、判断转基因抗除草剂大豆是否培育成功,比较简便的检测方法是 。 答案 (1)PCR 限制性核酸内切 (2)(较高浓度的)甘露醇 (3)愈伤组织 D (4)用一定 浓度的除草剂喷洒,观察转基因大豆的生长情况 考点二 动物的克隆 【考点集训】 【加试题】2019 届浙江绍兴 9 月联考,32(二),7 分回答与动物克隆有关的问题: (1)广义的动物组织培养包括 和器官培养,器官培养是指 、 器官的一部分或整个器官在体外和人工控制的条件下得以保存、生长。 (2)细胞融合是细胞工程的主要技术手段之一,其中电融合技术的原理是在低压交流电场中 ;而细胞杂交是 的细胞间的融合。 (3)单克隆抗体的制备中,往往
4、在经过免疫的动物的 (器官)中获得能产生抗体的效 应 B 细胞,经融合和筛选再培养,筛选的目标 是 。 (4)若想通过基因工程制备大量的单一抗体,下列方法可行的是 ( ) A.将抗体基因直接导入小鼠骨髓瘤细胞 B.将含有抗体基因的重组 DNA 分子导入小鼠骨髓瘤细胞 C.将含有抗体基因的重组 DNA 分子导入人的浆细胞 D.将含有调控抗体产生基因的重组 DNA 分子导入人的浆细胞 答案 (1)细胞培养、组织培养 器官的原基 (2)击穿质膜脂双层,导致细胞质融通 不同基因型 (3)脾脏 既能产生特异抗体又能无限增殖的细胞 (4)B 炼技法 方法 单克隆抗体的制备 【方法集训】 【加试题】 (20
5、17浙江台州2月模拟,32)请回答杂交瘤技术和单克隆抗体制备的有关问题。 3 (1)杂交瘤技术制备单克隆抗体时,利用一定的物质,如生物诱导剂 介 导,使经免疫的小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出融合的细胞再进行细胞的 培 养,获得纯系细胞,同时还要进行 检验,以保证获得的是所需的特定杂交瘤细胞。 (2)获得杂交瘤细胞后,在体外培养时需要特别加入的天然成分是 。 (3)有关杂交瘤细胞体外培养的叙述,正确的是 。 A.用固体培养基培养 B.用滋养层细胞支持生长 C.能进行传代培养 D.需要对细胞进行研磨破碎获得产物 (4)现在欲利用基因工程技术生产单克隆抗体,科研小组将与抗体形成有关的关键基因通过
6、 噬菌体导入受体细胞,该技术的核心步骤是 ,噬菌体是这些关键基因 的 。 答案 (1)灭活的(仙台)病毒 克隆 抗体 (2)动物血清 (3)C (4)形成重组 DNA 分子 载体 过专题 【五年高考】 A 组 自主命题浙江卷题组 考点一 植物的克隆 1.【加试题】2017 浙江 11 月选考,32(二),7 分回答与植物克隆和动物克隆有关的问题: (1)利用植物愈伤组织获得再生植株主要有两条途径:一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽 和根后再形成一个完整植株的 途径,二是由愈伤组织细胞产生胚状体后 再萌发形成完整植株的胚胎发生途径。 另外也可不通过愈伤组织阶段而直接采用带腋芽的茎 段培养成丛状苗,
7、再诱导生根获得再生植株,其原因是腋芽中存在 。 (2)利用植物克隆培育新品种,一方面可利用带有目的基因的 侵染植株,或将目的基因 通过 的方法导入植物细胞、 组织或器官获得转基因植株。 另一方面利用异源植株的 进行融合产生杂种植株,或利用异源植物在试管内进行 ,对其产生的胚进行培养 产生杂种植株。 (3)下列属于植物克隆和动物克隆共有的培养方法是 (A.悬浮培养、 器官培养 B.贴壁 培养、传代培养 C.器官培养、愈伤组织培养 D.原生质体培养、传代培养)。 答案 (1)器官发生 分生组织 (2)农杆菌 显微注射 原生质体 受精 (3)A 2.【加试题】2016 浙江 10 月选考,32(二)
8、,7 分某小组欲进行烟草原生质体分离与培养的 研究。请回答: (1)原生质体的分离:在无菌条件下,取烟草无菌苗的叶片,放入含有 0.5 mol/L 甘露醇(维持 较高渗透压)的 。 混合液处理,经过离心纯化后获得原生质体。 4 (2)原生质体的培养:将原生质体进行培养,重新长出细胞壁,形成胚性细胞。此时,应该 培养基中甘露醇的浓度,以利于胚性细胞继续培养形成细胞团,然后经两条途径形成再生植 株。途径一:细胞团经球形胚、 和胚状体,最后发育成植株。途径二:细胞团增殖为愈伤组织,然后在发芽培养基 上诱导出芽,再经过生根后形成完整植株。 上述发芽培养基中含量相对较高的激素是 , 胚 性细胞的主要特点
9、是: 。 (A.液泡小、 细胞核小 B.液泡大、 细胞核大 C.液泡大、 细胞核小 D.液泡小、细胞核大) (3)为了对烟草的某些性状进行改良,分离得到两种烟草的原生质体后,通过 方 法将它们的遗传物质组合在一起,经培养获得具有新性状的再生植株。提取再生植株的 DNA, 采用 扩增相关基因,来鉴定遗传物质是否成功重组。 答案 (1)果胶酶和纤维素酶 (2)降低 心形胚 细胞分裂素 D (3)原生质体融合 PCR 3.(2015 浙江自选,18,10 分)下面是关于植物克隆和生态工程的问题。请回答: (1)为培育能高效吸收和富集重金属镉的转基因植物,将野外采得的某植物幼叶消毒后,用酶 混合液处理
10、,获得了原生质体。酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇,其作用是 。 (2)将目的基因导入原生质体,经培养形成愈伤组织,再通过 得到分散的胚 性细胞,发育成 ,生长发育后获得转基因植株。 (3)愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力,下列原因错误的是 。 A.愈伤组织发生遗传变异 B.愈伤组织不能分散成单细胞 C.愈伤组织中激素平衡发生改变 D.愈伤组织对外源激素敏感性发生改变 (4)某农业生态工程基地按照生态和 规律,对种植业和养殖业进行了优化设计。 通 过套种、间种和 等技术的应用,使种植的农作物为该生态系统组成成分中的 提供更多的食物。在农业生产中尽量不施用农药,其目的是 。 A.减少
11、水土流失B.减少土壤肥力 C.减少环境污染D.减少生物多样性 答案 (1)维持渗透压 (2)液体悬浮培养 胚状体 (3)B (4)经济 轮种 消费者 C 考点二 动物的克隆 1.(2014 浙江理综,3,6 分)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( ) A.连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型 B.某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞 C.由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆 D.未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状 5 答案 B 教师用书专用(2) 2.(2013 浙江理综,6,6 分)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列 叙述错误的是( ) 实验小鼠皮肤组织皮
12、肤细胞培养细胞 1培养细胞 2 A.甲过程需要对实验小鼠进行消毒 B.乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化 C.丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型 D.丁过程得到的细胞具有异质性 答案 C B 组 统一命题、省(区、市)卷题组 考点一 植物的克隆 (2017 海南单科,31,15 分)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料, 利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题: (1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管 苗,其原理是 。 (2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得 到 。若要用细胞作为材料进
13、行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是 (填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。 (3)图中 A、 B、 C 所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由培养基中两种激素用 量的不同造成的,这两种激素是 。A 中的愈伤组织是叶肉细胞经 形成的。 (4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该 种花卉,可用组织培养方法繁殖,在培养时, (填“能”或“不能”)采用经减数分裂 得到的花粉粒作为外植体,原因是 。 答案 (1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,在一定条件下能发育成完整的植株 (2) 葡萄糖、 果糖 具有完整的细胞核 (3)细
14、胞分裂素、 生长素 脱分化 (4)不能 对杂合体 的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。 用花粉粒进 行组织培养得到的花卉的基因型不同于原植株 考点二 动物的克隆 6 1.(2014 课标全国,40,15 分)研究者用抗原(A)分别免疫 3 只同种小鼠(X、Y 和 Z),每只小 鼠免疫 5 次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最 大稀释倍数),结果如下图所示。 若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的 B 淋巴细胞(染色体数目 40 条),并将该细胞与体外 培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二
15、醇诱导细胞 融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗 A 抗体的杂交瘤细胞。 回答下列问题: (1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上,则小鼠 最少需要经 过 次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的 X、Y、Z 这 3 只免疫小鼠中,最适合用 于制备 B 淋巴细胞的是 小鼠,理由是 。 (2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有 ,体系中出现多种类 型细胞的原因是 。 (3)杂交瘤细胞中有 个细胞核,染色体数目最多是 条(不考虑有丝分裂)。 (4)未融合的 B 淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是 。 答案
16、(1)4 Y Y 小鼠的血清抗体效价最高 (2)B 淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随机的, 且融合率达不到 100% (3)1 100 (4)不能无限增殖 教师用书专用(2) 2.(2016 江苏单科,9,2 分)下列有关细胞工程的叙述,正确的是 ( ) A.PEG 是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合 B.用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂 C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体 D.核移植克隆的动物,其线粒体 DNA 来自供卵母体 答案 D 【三年模拟】 非选择题(共 35 分) 1.【加试题】2019 届浙江嘉兴 9 月联考,32(二)
17、(7 分)回答与动物克隆有关的问题: (1)克隆培养法的基本要求是所建立的克隆必须来源于 ,以下不属于提高克隆成 功率的是 (A.添加血清 B.持续通入氧气 C.使用 CO2培养箱 D.胰岛素刺激)。 7 (2)克隆绵羊的诞生证明 的细胞,还能回复到类似 时期的功能,同时在胚 胎和个体发育中 具有调控细胞核发育的作用。 (3)人鼠杂交细胞通常会丢失人的染色体,因此, (选“能”或“不能”)利用该细 胞杂交技术对鼠的基因进行定位。 通过杂交瘤技术制备的单抗可以作为 与抗原 发生反应,用以研究抗原蛋白的结构、细胞学分布及其功能。 答案 (1)单个细胞 B (2)高度分化 受精卵 细胞质 (3)不能
18、 特异性探针 2.【加试题】2019 届浙江七彩阳光联考,32(二)(7 分)回答与植物克隆和动物克隆有关的 问题: (1)植物组织培养:将经过 的植物组织块,放在半固体培养基上培养,获得一团由 的薄壁细胞组成的愈伤组织,再以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导再生出新植株。培 养过程中不同植物细胞全能性表达程度有很大的不同,是因为不同植物之间存 在 。 (2)动物细胞培养:首先用胰蛋白酶消化动物组织中的 和细胞外的其他成分,获得 的细胞悬浮液;然后在人工控制的条件下培养,由于细胞之间的相互依存,培养的细胞也会像 在体内一样呈现一定的 。 (3)下列关于植物克隆和动物克隆的叙述,正确的是( )
19、A.离体的植物组织或器官都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 B.植物组织培养过程中都会形成细胞质丰富、液泡小而细胞核大的胚性细胞 C.在动物细胞培养时,培养保持接触抑制的细胞在卡氏瓶上可形成多层细胞 D.同属于一个细胞系的细胞群,由于来自一个共同的祖细胞,所以称为纯系 答案 (1)消毒 相对没有分化 遗传性的差异 (2)胶原纤维 单个 组织特性 (3)A 3.【加试题】2019 届浙江绿色评价联盟 10 月联考,32(二)(7 分)由于人人杂交瘤技术 存在杂交瘤细胞体外传代不稳定、 抗体亲和力低等缺陷,目前单克隆抗体大多是鼠源性的, 应 用于人体治疗时存在诸多问题。科学家通过基因工程技术,可以最
20、大程度降低抗体的鼠源性, 降低甚至消除人体对抗体的排斥反应。回答下列问题: (1)从经过免疫个体的 细胞中提取 mRNA,通过 方法获取目的基因。 (2)为防止目的基因与质粒发生 ,应使用不同种限制性核酸内切酶 分别切割目的基因与质粒。用 CaCl2处理受体菌,使重组质粒更易导入,从而完成 过 程。 (3)单克隆抗体比一般抗血清优越的原因 是 。 (4)检测受体细胞是否合成抗体的方法是 ;基因工程制备的单抗与杂交瘤技 术制备的单抗相比,最突出的优点是 。 A.纯度高 B.亲和力强 C.非异源性 D.稳定性高 答案 (1)效应 B 化学合成(或逆转录) 8 (2)自身环化与随意连接 转化 (3)
21、一般抗血清中的抗体是一群识别不同抗原的抗体混合物(或单克隆抗体的纯度高、 灵敏度 高) (4)抗原抗体杂交 C 4.【加试题】2019 届浙江超级全能生 8 月联考,32(二)(7 分)如图表示动物细胞克隆和制 备单克隆抗体的相关过程,请回答相关问题: (1)过程常应用 方法导入重组诱导基因;部分干细胞经过诱导可分化成全身的不 同组织或器官,说明这些细胞具有 性。 (2)该过程利用了甲细胞具有的 能力,甲和乙细胞可经过生物诱导剂 的作用形成丙细胞。取一个丙细胞,放在含大量失去 的小鼠成纤维细胞的特定培养 体系中培养,最后产生大量的细胞群,这种方法为 法。 (3)下列关于经和过程得到单克隆抗体的
22、叙述,错误的是( ) A.该过程应用了细胞膜具有流动性的原理 B.丙细胞要具有分泌多种抗体的能力 C.该过程应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术 D.丙细胞的形成过程中先通过筛选得到杂交瘤细胞,再进行抗体检验 答案 (1)显微注射 发育全能 (2)连续增殖 (灭活的)仙台病毒 增殖力 克隆培养 (3)B 5.【加试题】2017 浙江超级全能生 3 月模拟,32(二)(7 分)下图为烟草植物组织培养过程 的流程图,请回答有关问题: (1)过程需将烟草根组织块放在 培养基上进行培养,经过 获得愈伤 组织,过程需将含有愈伤组织培养物的试管放在 上,通过液体悬浮培养得到 X 细 胞。在过程中经适当配比的营养物质和生长调节剂的诱导,X 细胞依次经过细胞 团、 、心形胚,再分化为胚状体。 (2)若需要进行原生质体培养,可用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织,但需要 0.50.6 mol/L 的 溶液稳定渗透压,以确保获得的原生质体不会吸水破裂。 (3)X 细胞的主要特点是 (A.细胞壁厚、细胞质丰富 B.液泡大,细胞核大 C.细胞 壁薄,细胞核小 D.细胞质丰富、液泡小)。 答案 (1)半固体 脱分化 摇床 球形胚 (2)甘露醇 (3)D