内容正文:
微专题(二) 细胞工程和胚胎工程
专题视点
细胞工程是现代生物技术的典型应用,与人类的生产和生活联系密切,主要包括植物细胞工程、动物细胞工程和胚胎工程三部分内容,是高考的重要命题点,试题难度中等。复习的重点是掌握植物组织培养的一般操作过程、原理及注意事项;动物细胞工程常涉及动物细胞培养、细胞融合和克隆技术,有关单克隆抗体的制备是复习的重点;对于胚胎工程重点了解胚胎发育的一般过程和胚胎分割、胚胎移植的过程和意义。
一、方向在胸——考题诊断自查与必备知能强化
考题自测诊断
1.(2019·全国卷Ⅲ)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。
解析:(1)植物细胞具有全能性,故用分化的植物细胞可以培养成完整的植株。(2)形成层细胞分化程度低、全能性高,易培养成功,所以要选取含有形成层的组织进行组织培养。(3)培养愈伤组织过程中,需要一定的营养和激素诱导等条件,步骤⑤和步骤⑥在培养过程中需要的生长素和细胞分裂素的比例不同,所以从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基。在培养基上愈伤组织通过细胞的分化(再分化)过程,最终可形成试管苗。(4)试管苗需要照光培养,以便诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用,培养成正常的植株。(5)组培植株是在离体植物器官、组织、细胞等培养的基础上获得的,其理论基础是植物细胞具有全能性,其一般可以保持优良品种的遗传特性。植物组织培养技术没有经过两性生殖细胞的融合,因此属于无性繁殖。
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
2.(2022·浙江1月选考,节选)我国在新冠疫情防控方面取得了显著的成绩,但全球疫情形势仍然非常严峻,尤其是病毒出现了新变异株——德尔塔、奥密克戎,更是威胁着全人类的生命健康。
(1)新冠病毒核酸定性检测原理是:以新冠病毒的单链 RNA 为模板,利用____________酶合成 DNA,经 PCR扩增,然后在扩增产物中加入特异的____________,如果检测到特异的杂交分子则核酸检测为阳性。
(2)接种疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗的制备技术要点是:将腺病毒的复制基因敲除;以新冠病毒的____________基因为模板合成的 DNA 插入腺病毒基因组,构建重组腺病毒。重组腺病毒在人体细胞内表达产生新冠病毒抗原,从而引发特异性免疫反应。在此过程中,腺病毒的作用是作为基因工程中目的基因的____________。将腺病毒复制基因敲除的目的是____________。
(3)单克隆抗体有望用于治疗新冠肺炎。单克隆抗体的制备原理是:取免疫阳性小鼠的____________细胞与骨髓瘤细胞混合培养,使其融合,最后筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。与植物组织培养相比,杂交瘤细胞扩大培养需要特殊的成分,如胰岛素和____________。
解析:(1)新冠病毒为单链RNA病毒,进行PCR扩增时,需先以病毒RNA为模板,利用逆转录酶进行逆转录合成DNA。对扩增的产物中是否含有病毒核酸,需加特异性核酸探针,如果检测到特异的杂交分子,则核酸检测为阳性。(2)由于腺病毒也可在人体细胞内增殖,为不让腺病毒在受体细胞内繁殖,但能表达产生新冠病毒抗原,所以要对腺病毒的基因组进行改造,在敲除腺病毒复制基因的同时插入新冠病毒的抗原基因。 (3)杂交瘤细胞的制备利用的是经免疫的脾(B淋巴)细胞与骨髓瘤细胞杂交技术,对其进行扩大培养时,一般会添加动物血清、激素(胰岛素)刺激,在CO2培养箱中培养。
答案:(1)逆转录 核酸探针 (2)抗原 载体 使腺病毒失去