【二轮复习学案】专题10 生物工程 微专题1 细胞工程与胚胎工程

专题10　生物工程
微专题1　细胞工程与胚胎工程
1.植物组织培养的过程　原理：植物细胞的全能性
①植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。
②脱分化阶段不需光，再分化阶段需光。
③生长素/细胞分裂素的比值高时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值低时，促进芽的分化、抑制根的形成。
④体内细胞未表现全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，基因的表达具有选择性。
2.植物体细胞杂交技术
原理：植物细胞的全能性、细胞膜的流动性
①与再生细胞壁密切相关的细胞器是高尔基体。
②原生质体融合后有多种结果需要筛选。
③从变异角度看，植物体细胞杂交技术属于染色体数目变异，杂种植株的基因型、染色体和染色体组数目均为原两植物直接相加。
3.动物细胞培养　原理：细胞增殖
①动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同：
第一次：处理组织，使其分散成单个细胞。
第二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。
②避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的抗生素，定期更换培养液。
③区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。
4.单克隆抗体的制备　原理：细胞膜的流动性、细胞的增殖
2次筛选目的不同：①第1次：获得杂交瘤细胞。②第2次：获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。
5.动物体细胞(核移植技术)克隆技术 原理：动物细胞核的全能性
(1)核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因：①克隆动物遗传物质来自两个亲本。②发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。③外界环境可能引起表型改变。
(2)克隆动物的产生是无性繁殖，而试管动物则是在体外受精形成受精卵，由受精卵发育成的个体，因此属于有性繁殖。
6.准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程
7.胚胎移植的操作流程
8.胚胎分割　无性繁殖或克隆
经典考题重现
1.下列有关细胞工程的叙述正确的有③⑤。
①将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞。(2021·江苏卷，11D)
②植物组织培养过程中，用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异。(2021·江苏卷，5D)
③经灭活或减毒处理的病毒可用于免疫预防。(2021·辽宁卷，3D)
④动物细胞培养过程中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离。(2021·浙江1月，18B)
⑤胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养。(2020·江苏卷，23D)
2.下列有关胚胎工程的叙述正确的有①②。
①早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体。(2021·江苏卷，11B)
②体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理。(2020·山东卷，14B)
③胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植。(2020·山东卷，14C)
④胚胎移植时需使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应。(2018·江苏卷，10C)
⑤利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高。(2018·江苏卷，10D)
高考重点训练
1.(2021·福建卷，11)科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如下。
下列叙述正确的是(　　)
A.愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
B.获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
C.可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生
D.用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体
答案　D
解析　愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A错误；由于基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定能够表现双亲的优良性状，B错误；可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合，但不能诱导细胞壁的再生，C错误；由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体，D正确。
2.(2019·江苏卷，20)为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如图。下列叙述正确的是(　　)
A.过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中
B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D.原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
答案　D
解析　过程①获得的原生质体不能悬浮在30%的蔗糖溶液中，30%的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡，A错误；过程②为再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B错误；③可以表示诱导根的分化形成幼苗，此时细胞壁已经形成，秋水仙素的主要作用是抑制纺锤体的形成，使细胞中的染色体数目加倍，C错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核等结构，即含有全部的遗传信息，原生质体仍保持细胞的全能性，D正确。
3.(2022·江苏扬州月考)2019年1月24日，我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生，开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞，通过体细胞核移植技术，获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建的一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是(　　)
A.体细胞核移植技术的基础是动物细胞培养
B.5只克隆猴细胞的核基因型与核供体细胞的完全一致
C.取自新鲜卵巢的卵母细胞可以直接作为受体细胞使用
D.该研究可以弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
答案　C
解析　动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础，A正确；克隆猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致，细胞质基因来源于受体细胞，B正确；体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞培养到减数第二次分裂的中期，再做受体细胞，C错误；克隆动物可大量繁殖，可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足，D正确。
4.(2022·河北衡水金卷)胚胎干细胞在揭示人与动物的发育机制、药学研究、细胞替代治疗及基因治疗中有着广阔的应用前景。不同物种、不同胚胎之间存在较大的差异，不同物种胚胎干细胞的建系方法和培养条件也各不相同，研究人员对阿尔巴斯白绒绵羊胚胎干细胞的培养条件开展了相关研究。回答下列问题：
(1)通过体内受精获得胚胎干细胞的过程中，应对处于发情期的阿尔巴斯白绒母绵羊注射促性腺激素，目的是__________________________________________。
选用优质公羊与其交配48～80 h后，从母绵羊的________(部位)冲卵回收得到早期胚胎。
(2)培养羊早期胚胎前先取小鼠的成纤维细胞制备饲养层细胞，在小鼠的成纤维细胞培养液中加入________可将其从培养瓶的瓶壁上分离下来形成单细胞悬液。将羊早期胚胎置于饲养层细胞上培养的目的是__________________________________________________________________
________________，羊胚胎干细胞在形态上表现为___________________________________________________________________。
(3)研究人员配制A、B两种胚胎干细胞的培养液时，均添加了100 IU/mL青霉素和0.05 mg/mL链霉素，加入青霉素和链霉素的目的是_____________________________________________________________________
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(4)若探究机械法(用口吸管将内细胞团切割成小块)、酶消化法、培养液A、培养液B对胚胎干细胞传代培养的影响，请补充完整实验组的处理：实验组1：机械法获取胚胎干细胞＋培养液A，实验组2：_____________________________________________________________________
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实验组3：机械法获取胚胎干细胞＋培养液B；实验组4：_____________________________________________________________________
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答案　(1)促进母绵羊排出更多卵细胞(超数排卵)，以便获得多枚胚胎　输卵管
(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　维持胚胎干细胞处于不分化状态　体积小、细胞核大、核仁明显 (3)抑制微生物的生长繁殖，避免培养过程中出现杂菌污染
(4)酶消化法获取胚胎干细胞＋培养液A　酶消化法获取胚胎干细胞＋培养液B