微专题五 动植物细胞工程的相关技术-【名师大课堂】2025年高考生物艺术生总复习必备（word教师用书）

微专题五　动植物细胞工程的相关技术 　　　　　　　　　　　　　　　　 【专题解读】　动植物细胞工程的相关技术是高考的重要考点，涉及知识点较多，考查学生运用知识解决问题的能力，具有一定难度。 【专题专练】 1．（2024·河北张家口三模）近日，某创新团队培育的“克隆奶牛”顺利出生。该团队选择群体中高产、长寿和抗逆性能优异的明星奶牛，采集其耳缘细胞，通过核移植来生产克隆胚胎，并进行胚胎移植，所得犊牛体型、花色与明星奶牛完全一致，若不考虑突变，下列相关叙述正确的是（　C　） A．所得犊牛的核遗传物质与明星奶牛不完全相同 B．该过程将动物耳缘细胞培养成完整个体，体现了动物细胞的全能性 C．核移植过程中，通过显微操作技术对卵母细胞去核的实质是去除纺锤体－染色体复合物 D．可将获得的克隆胚胎培养至囊胚或原肠胚时进行分割，分割囊胚要注意将内细胞团均等分割 解析：所得犊牛的核遗传物质来源于明星奶牛，所以与明星奶牛完全相同，A错误；该过程将动物耳缘细胞培养成完整个体，体现了动物细胞核的全能性，B错误；去核是去除减数分裂Ⅱ期卵母细胞中的纺锤体－染色体复合物，C正确；可将获得的克隆胚胎培养至囊胚或桑葚胚时进行分割，分割囊胚要注意将内细胞团均等分割，D错误。故选C。 2．（2024·四川内江模拟预测）近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。如图表示细胞工程中的某些过程，下列相关叙述错误的是（　C　） A．若A、B分别表示白菜和甘蓝的原生质体，则C再生细胞壁后需要通过植物组织培养技术才能发育成杂种植株 B．若A、B分别表示骨髓瘤细胞和免疫后的B淋巴细胞，则C用特定的选择培养基进行筛选后只有融合的杂交瘤细胞才能生长 C.无论A、B分别表示植物原生质体或动物细胞，它们融合得到C细胞的基本原理相同，诱导细胞融合的常用方法也都相同 D．若A、B分别表示优质奶牛刚刚排出的精子和卵子，则通常A需要经过获能处理、B需要成熟到MⅡ期才能进行体外受精 解析：若细胞A、B分别代表白菜、甘蓝细胞，则完成融合的标志为融合的原生质体再生出新的细胞壁，通过植物组织培养技术得到杂种植株，A正确；若A、B分别表示骨髓瘤细胞和免疫后的B淋巴细胞，第一次筛选是用特定选择性培养基中筛选后，获得杂交瘤细胞，还需要经过抗体阳性检测才能大规模培养生产单克隆抗体，B正确；诱导细胞的原理是细胞膜的流动性，植物和动物诱导细胞融合的方法不完全相同，C错误；体外受精时，精子必须进行获能处理，卵母细胞需要培养到MⅡ期才成熟，这样两者才能完成受精，D正确。故选C。 3．（2024·湖北襄阳模拟预测）通过动物细胞工程技术，可以利用患者自身的细胞在体外诱导发育成特定的组织器官，然后再移植回患者体内。图1和图2表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法，其中诱导多能干细胞（iPS细胞）类似于人类的胚胎干细胞。下列说法正确的是（　A　） 图1 图2 A．相对于成纤维细胞，iPS细胞分化程度低，分裂能力强 B．两种方法都需要运用动物细胞培养技术，通过对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以保证无菌、无毒的环境 C．利用两种方法所获得的组织器官的遗传物质与患者相同，移植后不会发生免疫排斥反应 D．利用获得的iPS细胞诱导出特定的组织器官，体现了iPS细胞的全能性 解析：iPS细胞类似于胚胎干细胞，与成纤维细胞相比，iPS细胞的分化程度低，分裂能力强，A正确；两种方法都需要运用动物细胞培养技术，通过对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以保证无菌环境，定期更换培养液创造无毒的环境，B错误；图1所示方法导入了 Oct3/4 基因、Sox基因、c­Myc 基因和Klf 基因，图2中提供质遗传物质的卵母细胞的来源未知，因此两种方法所获得的组织器官的遗传物质均可能和患者的不完全相同，C错误；细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能性和特性。利用获得的iPS细胞诱导出特定的组织器官，并未发育为个体或分化成其他各种细胞，不能体现iPS细胞的全能性，D错误。故选A。 4．（2024·山东聊城三模）近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，科学家期望通过人工授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。下列说法正确的是（　D　） A.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵 B．E后代遗传性状与A和C一致，F后代遗传性状与B一致 C．D受体雌性必须和A、B同期发情处理 D．A排出的卵子必须培养成熟到MII中期才能与C的获能精子受精 解析：胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵，A错误；E后代（由A的卵细胞和C的精子体内受精形成的受精卵发育形成）遗传物质来源于A和C，E后代遗传性状与A和C一致，而F后代（A的卵细胞提供细胞质，B提供细胞核）遗传物质来源于A和B，F后代遗传性状大部分与B一致，少数性状与A相同，B错误；D受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀A体内的胚胎，所以必须和动物园亚洲黑熊♀A同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，而野生亚洲黑熊♀B只需要提供体细胞，所以不需要同期发情处理，C错误；A超数排卵排出的细胞必须生长到MII中期才具有受精能力，C的精子获能后才能发生受精，因此A排出的卵子必须培养成熟到MII中期才能与C的获能精子受精，D正确。故选D。 5．（2024·四川内江模拟预测）白头叶猴是我国特有的濒危灵长类动物，属于国家一级保护动物。某兴趣小组拟采用动物细胞工程来培育实验动物，设计的技术路线如图所示。回答下列问题： （1）动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、　动物细胞融合　和动物细胞核移植等。动物细胞培养的过程可分为原代培养和传代培养，传代培养时常需要用胰蛋白酶处理贴壁细胞，其目的是　使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来， 便于进行传代培养　。 （2）体外培养白头叶猴体细胞时，在合成培养基中通常需加入　血清　等一些天然成分，以满足其培养所需的营养条件；同时，还需要满足的其他基本条件包括　无菌无毒　的环境、适宜的温度、pH、渗透压和适宜的气体环境。 （3）图中卵母细胞需要培养到　MⅡ期　（时期）再去核，常用的去核方法是　显微操作去核法　。试推测，按照图中技术路线获得的白头叶猴后代与细胞核供体的性状应　不完全　（填“完全”、“不完全”或“完全不”）相同，理由是　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　。 解析：（1）动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合、生产单克隆抗体和动物细胞核移植等；传代培养时常需要用胰蛋白酶处理贴壁细胞的目的是使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来， 便于进行传代培养； （2）体外培养动物的体细胞时，培养基中应含有细胞所需要的糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质，此外，还需要加入血清等一些天然成分；同时，还需要满足的其他基本条件包括无菌无毒的环境、适宜的温度、pH、渗透压和适宜的气体环境； （3）采集到的动物卵母细胞，需在体外培养到MⅡ期，去除动物卵母细胞的细胞核，目前普遍采用显微操作去核法，进而可以保证重构胚中的细胞核遗传物质只来自供体细胞；按照图中技术路线获得的白头叶猴后代与细胞核供体的性状应不完全相同，理由是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。 第37讲　生物技术的安全性与伦理问题 考点一　转基因产品的安全性 1．转基因成果 项目 成果 转基因微 生物方面 ①减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期；②构建高产优质的基因工程菌来生产　氨基酸　、药物 转基因 动物方面 ①将生长激素基因、促生长激素释放激素基因等转入动物体内，培育了一批　生长迅速　、营养品质优良的转基因家禽、家畜； ②将某些抗病毒的基因导入动物体内，培育了抵抗相应病毒的动物新品种； ③建立某些人类疾病的转基因动物模型 转基因 植物方面 培育出了大批具有　抗虫　、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物 对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域，这是因为微生物具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行　遗传物质操作　等优点。 2．转基因产品的安全性 （1）转基因成果令人叹为观止 ①转基因微生物 a．对微生物进行基因改造的原因：微生物的　生理结构　和　遗传物质　简单、生长繁殖　快　、对环境因素　敏感　和容易进行　遗传物质操作　。 b．转基因酵母菌减少了　啤酒酵母双乙酰　的生成，缩短了啤酒的发酵周期。 c．用基因工程技术构建　基因工程菌　来生产氨基酸、药物等。 ②转基因动物 a．将　生长激素　基因、　促生长激素释放激素　基因等转入动物体内，培育了生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。 b．将某些　抗病毒　的基因导入动物体内，培育了抵抗相应病毒的动物新品种。 c．建立了某些人类疾病的　转基因动物模型　。 ③转基因植物 a．科学家已经培育出了大批具有　抗虫　、　抗病　、　抗除草剂　和　耐储藏　等新性状作物。利用转基因技术显著抑制番茄中　乙烯形成　酶的活性和 　乙烯　的生成量，从而培育成了转基因耐储藏番茄。 b．我国批准发放了转基因　棉花　、　番木瓜　、　水稻　和　玉米　等作物的生产应用安全证书。 c．硕果累累的转基因成果在带给人们喜悦的同时，也促使人们关注转基因生物的　安全性　问题。 （2）对转基因产品安全性的争论 ①争论的原因 a．原本是自然造就的生命形式被人为改造后出现了　全新特征　。 b．人们所生活的国家或社会不同，具有不同的　价值观取向　，对转基因技术就会产生不同的　见解　。 ②争论的焦点：在转基因食品的　安全　性等方面发生激烈的争论。 （3）理性看待转基因技术 ①我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持　自主创新　；推广上要慎重，做到　确保安全　；管理上要严格，坚持依法监管。 ②建立相应法规，如国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》，国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物标识管理办法》等，这些法规的制定既维护了消费者对转基因产品的　知情权　和　选择权　，又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的　安全性　。 [真题真练] （2022·辽宁卷）抗虫和耐除草剂玉米双抗12－5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（　B　） A．预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 B．后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 C．延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 D．转基因品种经检测含有目的基因后即可上市 解析：预变性是使模板DNA充分变性，A错误；后延伸过程后延伸是为了让引物延伸完全并让单链产物完全退火形成双链结构，可使目的基因的扩增更加充分，B正确；延伸过程需引物参与，C错误；转基因品种不只需要检测是否含有目的基因，还要检测是否表达，还有安全性问题，D错误；故选B。 考点二　关注生殖性克隆人和禁止生物武器 1．生殖性克隆和治疗性克隆的概念 （1）生殖性克隆是指　通过克隆技术产生独立生存的新个体　。 （2）治疗性克隆是指　利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的　。 2．我国禁止生殖性克隆人 我国政府一再重申四不原则：　不赞成、不允许、不支持、不接受　任何生殖性克隆人实验。我国政府主张对治疗性克隆进行有效　监控　和严格　审查　。 3．禁止生物武器 （1）生物武器的种类及特点 ①种类：包括　致病菌　类、　病毒　类和　生化毒剂　类。 ②特点： a．致病能力强，攻击范围广； b．可以直接通过　食物　、　生活必需品　和　带菌昆虫　等散布，经由　呼吸道　、　消化道　和　皮肤　等侵入人、畜体内。 （2）对生物武器的威胁，不能掉以轻心 ①有一些恐怖组织或个人在试图寻找各种大规模杀伤性武器，而生物武器相对容易　获得　，也便于　携带　和　施放　，一旦被利用，产生的危害是巨大的。 ②转基因技术使得制造新型的致病菌成为可能。这些人类从来没有接触过的致病菌，可能让大批受感染者突然发病，而又　无药可医　，造成敌对方公众极度恐慌，致使受害国一切活动陷入瘫痪。 ③禁止生物武器的公约 a．1972年4月10日，苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止试制、生产和储存并销毁细菌（生物）和毒剂武器公约》（简称　《禁止生物武器公约》　）。 b．中国在任何情况下　不发展　、　不生产　、　不储存　生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。 比较试管婴儿和设计试管婴儿 1．试管婴儿和设计试管婴儿过程如图所示 2．试管婴儿和设计试管婴儿的异同点 试管婴儿 设计试管婴儿 不同点 过程 无图中d过程 多出图中d过程 技术手段 无须进行遗传学诊断 进行遗传学诊断 应用 主要解决不孕夫妇的生育问题 主要用于白血病、 贫血症的治疗 相同点 进行体外受精、体外早期胚胎培养，经过胚胎移植，都是有性生殖 [真题真练] （2024·浙江1月选考）关于生物技术的安全与伦理问题，我国相关法规明令禁止的是（　D　） A．试管动物的培育 B．转基因食品的生产 C．治疗性克隆研究 D．生物武器的发展和生产 解析：我国政府主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器，D符合题意。 学科网（北京）股份有限公司 $$