生物高考真题专项汇编：专题24细胞工程与胚胎工程(含答案）

高考生物高考真题专项汇编
专题24　细胞工程与胚胎工程
考点一　植物细胞工程
1.(2019课标全国Ⅱ,38,15分)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。?
(2)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示),这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是　　　　　　　　　　　　　。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、　　　　　　　和　　　　等几类物质。?
(3)用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗,可以选取植物的　　　　进行组织培养。?
(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用流程图表示)。?
答案　(1)能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快　(2)有利于胚状体进行呼吸作用　矿质元素　糖　(3)茎尖　(4)含目的基因的细胞愈伤组织小植株
2.(2019课标全国Ⅲ,38,15分)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的　　　　过程,最终可形成试管苗。?
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的　　　　　　　,这种繁殖方式属于　　　　繁殖。?
答案　(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因)　(2)形成层容易诱导形成愈伤组织　(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同　分化(或答:再分化)　(4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用　(5)遗传特性　无性
3.(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于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花卉基因型不同于原植株
考点二　动物细胞工程
4.(2018课标全国Ⅲ,38,15分)2018年《细胞》期刊报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题:
(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程,核移植是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。通过核移植方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目　　　　(填“减半”“加倍”或“不变”)。?
(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度　　　　(填“大于”或“小于”)体细胞核移植,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)在哺乳动物核移植的过程中,若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通常,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目　　　　(填“相同”或“不同”),性染色体组合　　　　(填“相同”或“不同”)。?
答案　(1)将动物的一个细胞核,移入一个已去掉细胞核的卵母细胞　不变　(2)小于　胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易　(3)相同　不同
5.(2016课标全国Ⅱ,40,15分)如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。
回答下列问题:
(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为　　　　。过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用　　　　的方法。②代表的过程是　　　　。?
(2)经过多次传代后,供体细胞中　　　　的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代次数。?
(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(15分)(1)XX或XY　显微操作　胚胎移植　(2)遗传物质　(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响　(4)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性
6.(2015安徽理综,31Ⅱ,9分)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白,其技术路线如图。
(1)由过程①获得的A为　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。受体应选用　　　　期卵母细胞。?
(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生　　　　　　　　,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。?
(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)含目的基因的表达载体　(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞　MⅡ　(3)免疫排斥反应　(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养
考点三　胚胎工程
7.(2015山东理综,36,12分)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:
(1)过程①采用的是细胞工程中的　　　　技术,过程②采用的是胚胎工程中的　　　　技术。?
(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的　　　　。?
(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有　　　　基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。?
(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的　　　　。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体　　　　(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。?
答案　(1)(体细胞)核移植　(早期)胚胎培养　(2)pH(或:酸碱度)　(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)　DNA连接酶(注:两空可颠倒)　标记　(4)内细胞团　B
8.(2015重庆理综,8,20分)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。
(1)拟进行如下杂交:
♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C
选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常　　　　　　　　　　　　。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是　　　　性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是　　　　　　,后代中出现这种母牛的概率是　　　　(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。?
(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。
精子要具有受精能力,需对其进行　　　　　　　　处理;卵子的成熟在过程　　　　中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖,其作用是　　　　。为筛选出具有优良性状的母牛,过程⑤前应鉴定胚胎的　　　　　　　　　　　　。子代母牛的优良性状与过程　　　　的基因重组有关。?
(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用　　　　技术。?
答案　(20分)(1)生长发育或胚胎发育　隐性　♂A×♀C　1/8　(2)获能或增强活力　③　供能　性别、高产奶和适应生长的基因　②　(3)胚胎分割
教师专用题组
1.(2014课标Ⅰ,40,15分)某研究者用抗原(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。?
(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　(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
2.(2014广东理综,29,16分)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下:
新生营
养芽PLBsPLBs实验
结果
在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示,请回答下列问题:
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　,诱导外植体形成PLBs的过程称　　　　。?
(2)与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在　　　　　　　　　　　　,　,?
　　　　　　　　　　　　。?
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量,但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养,推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测,在设计实验方案时探讨了以下问题:
①ABA的浓度梯度设置和添加方式:设4个ABA处理组,1个空白对照组,3次重复。因ABA受热易分解,故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基　　　　　　　　　　　　后按比例加入。?
②实验进程和取样:实验50天完成,每10天取样,将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知,实验过程中还需测定的样品数为　　　　　　　　　　　　　　　　。?
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间:当某3个样品(重复样)的　　　　时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。?
答案　(16分)(1)细胞分化程度低,容易诱导形成PLBs(2分)　细胞的脱分化(2分)
(2)生长起始较快(2分)　快速生长时间较长(2分)　PLBs产量较高(2分)
(3)①灭菌、冷却(2分)　②75(1分)　③PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大(3分)
解析　本题主要考查植物组织培养相关知识,并以植物组织培养实验为背景考查实验探究能力。(1)植物组织培养中外植体常选用茎尖、芽尖,原因是茎尖和芽尖分裂能力强,易诱导其脱分化,而且一般不含病毒。(2)从图中比较光照和黑暗条件下PLBs重量曲线可知,光照条件下PLBs生长优势主要体现在开始生长时间,快速生长的时间及达到生长稳定时重量的大小等方面。(3)①因ABA受热易分解,所以必须在培养基灭菌并冷却至常温时才能加入无菌ABA。②依题干信息可知,本实验有5组,每组3个样品,需分别在第0天、10天、20天、30天、40天、50天测定PLBs重量和生物碱含量,而初始数据(第0天)已知,因此还需测定的样品数是5×3×5=75。③根据实验探究目的,当3个样品(重复样)的PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间为适宜培养时间。
3.(2013课标Ⅱ,40,15分)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。
回答下列问题:
(1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用　　　　酶和　　　　酶去除细胞壁,获得具有活力的　,?
再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成　　　　组织,然后经过　　　　形成完整的杂种植株。这种培育技术称为　　　　　　　　。?
(2)上述杂种植株属于多倍体,多倍体是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的,而上述杂种植株是可育的,造成这种差异的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的　　　　　　　　　　等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。?
答案　(15分)(1)纤维素(1分)　果胶(1分)　原生质体(2分)　愈伤(2分)　再分化(或分化)(2分)　植物体细胞杂交技术(1分)
(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(2分,其他合理答案也给分)　在减数分裂过程中,前者染色体联会异常,而后者染色体联会正常(3分,其他合理答案也给分)
(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(1分,答对其中一个即给分)