暑假作业(二) 细胞工程-【高考解码·过好假期每一天】2025年高二生物学暑假作业

|高二生物学 参考答案 暑假作业（一） 发酵工程 暑假作业（二） 细胞工程 【有问必答·固双基】 【有问必答·固双基】 1.提示：异养厌氧型，CsH2O。 2CHO十能量，广泛 1.提示：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体 分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内，常见 或分化成其他各种细胞的潜能。生物体的每个细胞都 的乳酸菌有乳酸链球菌、乳酸杆菌，可用于乳制品的发 含有发育成该物种所需的全部基因。 酵、泡莱的腌制等。 2.提示：物理法：电融合法、离心法等；化学法：聚乙二醇 2.提示：水、碳源、氯源、无机盐等营养物质。满足微生物 (PEG)融合法、高Ca+一高pH融合法等。 生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。培养乳酸杆 3.提示：PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。灭 菌时，添加维生素：培养霉菌时，调至酸性；培养细菌时， 活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力。 调至中性或弱城性；培养厌氧微生物时，提供无氧条件。 4.提示：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上 3.提示：当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的 的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白 只有一个菌落，因此统计结果一般用菌落数而不是用活 质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生 菌数表示。统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。 融合 4.提示：一般选用1×10、1×10、1×10倍稀释的稀释液 5.提示：实际上是体外条件下，对动物自然受精和平期胚 进行平板培养：第一次实脸可以将1×103一1×10倍稀 胎发育条件进行的模拟操作，前提是了解哺乳动物受精 释的稀释液进行平板培养。 和早期胚胎发育的规律。 5.提示：可以增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品 【厚积薄发·勒演练】 质，有时还可以延长食品的保质期。 1.A 2.D 3.C 4.D 5.ABD 6.ACD 【厚积薄发·勤演练】 7.解析：(1)由克隆华南虎的过程可知，华南虎A提供细胞 1.A2.A3.C4.D5.AB6.AC 核，普通虎B提供细胞质，所以克隆虎D的遗传性状与 7.解析：(1)图中步骤①对牛奶的消毒方法是巴氏消毒，该 供核的A更接近，即相当于克隆了A。(2)虎C只提供 方法既可以杀灭牛奶中的微生物，又可以使牛奶中的营 胚胎发育的场所，设有提供遗传物质给D。(3)核移植过 养成分不被破坏。对牛肉膏蛋白陈培养基进行灭菌 程没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，没有 用高压蒸汽灭菌法，蛋白胨含多种有机物，能为微生 减数分裂方式的出现，不遵循孟德尔遗传定律。(4)高 提供碳源、氨源、雏生素等。(2)步骤②将牛奶进行梯 度分化的动物细胞全能性受到限制，因此无论是高度分 稀释的目的是使聚集在一起的微生物分散，便于在培 化的动物体细胞，还是不同种动物体细胞融合后的杂交 基表面形成单个菌落。步骤③的接种方法是稀释涂 知胞，经细胞培养只会发生细胞增殖，不会发生细胞分 平板法，这种方法可以用来统计样品中活菌的数目， 其 化，形成不了个体，动物体细胞的全能性无法体现。 原理是样品稀释度足够高时，稀释液中的一个活菌可 答案：(1)A(2)虎C(3)不遵循。克隆属于无性生 平板上长出一个单菌落，通过统计平板上的菌落数就能 殖，而孟德尔的遗传定律仅在有性生殖的减数分裂过程 推测出样品中大约含有多少活菌。 (3)由于未接种的平 中起作用(4)不能高度分化的动物细胞全能性受到 板上也有菌落，说明培养基灭菌不合格，则其他培养基上的 限制，虎和牛体细胞杂交后得到的杂交细胞不能正常发 菌落数不能表示牛奶中细菌数量，故不能由上述平板上菌 育成完整个体 落数判断消毒后的牛奶细菌是否超标。(4)伊红-亚 甲蓝可 【个性飞扬·培素养】 使大肠杆菌的菌落呈现深紫色，并有金属光泽，所以要检测 8.解析：(1)细胞培养肉是利用动物千细胞培养出的动物 牛奶中是否含有大肠杆菌，需要配制伊红-亚甲蓝琼脂培养 组织，生产细胞培养肉采用的细胞工程技术是动物细胞 基，观察是否出现有金属光泽的深紫色的菌落 答案：(1)巴氏消毒高压蒸汽灭菌法提供碳源、氮源等 培养，干细胞分裂能力强，经诱导能分化为特定的组织， (2)单个菌落稀释涂布平板法当样品的稀释度足够 所以初始细胞选择干细胞。(2)启动子是RNA聚合酶 高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的 的结合位，点，可启动IG一His融合基因的转录，pPIC9K 一个活菌。通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中大 载体上还需插入启动子。(3)大肠杆菌为原核细胞，酵 约含有多少活菌(3)不能因为未接种的培养基上有菌 母菌为真核细胞，相比大肠杆菌，酵母菌细胞具有内质 落出现，说明培养基灭菌不彻底，则其他培养基上的菌落数 网、高尔基体，能够对豆血红蛋白进行翻译后修饰。根 不能表示牛奶中细菌数量(4)伊红-亚甲蓝 据题意可知，将LG一His整合到分必型载体pPIC9K 【个性飞扬·培素养】 上，说明目的基因产物会分泌到细胞外，对筛选的阳性 8.解析：(1)表中培养基不含有琼脂等凝固剂，所以属于液 酵母菌进行扩大培养，一段时间后进行离心，取上清液 体培养基。为防止杂菌污染，需要将操作的双手清洗并 以获得豆血红蛋白。(4)利用Hs标签的表达产物与镍 消毒。(2)纤维素分解菌鉴定的方法是刚果红染色法， 离子的亲和性分离出豆血红蛋白，所以Hs标签的作用 其原理是：刚果红与纤雏素反应形成红色复合物，纤雏 是Hs标签表达产物易与镍离子结合，便于对豆血红蛋 素分解菌能够分解纤雏素，因此纤维素分解菌周围会形 白分离纯化。故选D。(5)来自大豆液泡内的豆血红蛋 成透明图，且分解能力越强透明圈越大，图中E菌落透 白在烹饪过程中会释放血红素辅因子，为确定添加了豆 明圈最大，所以分解纤维素能力最强。 (3)图2的接种方 血红蛋白的植物蛋白肉是否能够产生丰富的血红素辅 法菌落分布均匀，接种方法是稀释涂布平板法，而图3是 因子且具有与动物肉相似的口感，可分别检测并比较添 平板划线法。每次划线前后都需要灼烧接种环，图3 加豆血红蛋白的植物蛋白肉和动物肉所产生的血红素 共划线4个区城，所以需要灼烧接种环5次。(4)5g 土 辅因子的含量，并比较二者的口感。(6)生态学上将维 壤溶于45mL无菌水，相当于1mL含有0.1g,所以稀 持人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域 释了10倍，根据菌落数目的计算公式每克土壤中活酋数 的面积称为生态足迹。与生产传统肉类相比，生产人造 约为(C÷V)×M-(158+156+160)÷3÷0.1×10× 肉会消耗更少的土地等自然资源，生产人造肉比生产传 10=1.58×10°个/g;如果统计的数目太少，可能的原因 统肉类减少约87%的温室气体排放量，减少的温室气体 有涂布器灼烧后未冷却即涂布，高温下纤维素分解菌被烫 来源包括植物的呼吸作用释放的C02、圈养动物的呼吸 死：培养液未摇匀即取样，样品中纤维素分解菌过少 作用释放的CO2、土壤微生物分解作用释放的CO2 答案：(1)液体（酒精）消毒(2)E刚果红与纤维素 答案：(1)动物细胞培养干细胞具有较强的分裂、分化 反应形成红色复合物，纤维素分解菌能够分解纤维素， 能力(2)转录RNA聚合酶(3)内质网和高尔基体 因此纤维素分解菌周围会形成透明圈，且分解能力越强 上清液(4)D(5)分别检测并比较添加豆血红蛋白 透明圈越大(3)稀释涂布平板法平板划线法5 的植物蛋白肉和动物肉所产生的血红素辅因子的含量， (4)1.58×108涂布器灼烧后未冷却即涂布，高温下纤 并比较二者的口感(6)生态足迹（生态占用）植物的 维素分解菌被烫死：培养液未摇匀即取样，样品中纤维 呼吸作用释放的CO2圈养动物的呼吸作用释放的CO2, 素分解菌过少（其他答案合理即可） 土壤微生物分解作用释放的CO2等 39过好假期每一天 暑假作业 156、158、160,据此可得出每克土壤中的纤维 素分解菌活菌数约为 个。若某同学 利用相同样品进行接种，只统计出25个菌 落，出现该结果的原因是 图2 图3 (4)将5g土壤溶于45mL无菌水，再稀释 104倍，分别按图1接种方式将0.1mL样 品接种到5个培养基上，统计菌落数目为 暑假作业（二） 细胞工程 摘要 4.灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？ 1.概述植物组织培养和植物体细胞杂交技术 的原理和过程。 2.简述植物细胞工程在农业、医药工业等方 面的应用。 3.理解动物细胞培养的条件并构建细胞培养 的流程图。 5.胚胎工程实际上是什么样的操作，前提需 4.阐明动物细胞融合和植物体细胞杂交的 要掌握哪些理论？ 异同。 5.结合单克隆抗体制备的实验方案，理解单 克隆抗体的含义、特点、制备过程和应用。 6.根据哺乳动物胚胎早期发育过程图，理解 胚胎发育过程及各时期的特点。 >》 有问必答·固双基 ((< >> 典例精析·拓思维 << 1.细胞全能性的定义及细胞具有全能性的原 【例】某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养 因是什么？ 的研究，结果发现其培养的原代神经元生 长缓慢，其原因不可能的是 () A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织 B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封 C.血清经过高温处理后加入培养基 D.所使用的培养基呈弱酸性 2.人工诱导原生质体融合的方法有哪些？ 解析：小胚胎脑组织中含有丰富的原代 神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓 慢，A符合题意；培养瓶瓶口密封会使培养 液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不 足，可能使细胞生长缓慢，B不符合题意；血 清经过高温处理后，其中活性成分变性，失 3.诱导动物细胞融合的常用方法有哪些？ 去原有功能，细胞生存环境严重恶化，可能 使细胞生长缓慢，C不符合题意；小鼠内环 境为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，使 细胞生存环境恶劣，可能造成细胞生长缓 慢，D不符合题意。故选A。 答案：A |高二生物学 【规律方法】动物细胞培养的条件 D.用动物体细胞核移植方法生产的克隆动 (1)无菌、无毒的环境。培养液和所有培养 物是对核供体动物进行100%的复制 用具需进行无菌处理，培养液中要加抗生 3.人乳铁蛋白是乳汁中主要的铁结合蛋白， 素，并定期更换培养液，防止代谢物积累对 可提高人体吸收铁的能力，增强免疫力。 细胞自身造成危害。 研究者通过生物工程技术制备山羊乳腺反 (2)营养物质。与动物体内环境基本相同， 应器，过程如下图。相关叙述错误的是 培养液中应有糖、氨基酸、促生长因子、无 ( 机盐、微量元素等，此外还应添加血清、血 人乳铁①表达导人山羊胎筛选山羊胎 浆等物质。 蛋白基因·截体 ·儿成纤 儿成纤 维细胞 维细胞 (3)温度和pH。培养环境的温度一般与 山羊卵 胚 动物体温接近，哺乳动物细胞的培养以 母细胞 36.5士0.5℃为宜；多数细胞生存的适宜 A.①过程构建的表达载体含有组织特异性 pH为7.2~7.4。 启动子 (4)气体环境。动物细胞培养过程中所需 B.②过程通常在显微镜下进行去核、注入 气体为O2和CO2。O2为细胞代谢所必需 等操作 的，CO2主要维持培养液的pH。一般置于 C.该过程培养的山羊所有组织细胞均能分 含95%空气和5%C02的混合气体的培养 泌人乳铁蛋白 箱中进行培养。 D.该过程利用了转基因、核移植和胚胎移 植等工程技术 厚积薄发 ·勤演练 〈(( 4.下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的 一、单项选择题 叙述，正确的是 1.下图表示利用耐酸植物甲(4N)和高产植物 A.卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加，胚 乙(2N)培育高产耐酸杂种植物的过程，图 胎的总体积逐渐变大 中序号表示过程或处理手段，字母表示细 B.移植用的胚胎一般取发育到桑葚胚或囊 胞、细胞结构或组织名称。下列叙述正确 胚时期的，不同生物胚胎移植的时期是 的是 相同的 甲植物细胞①4 C.胚胎干细胞的体积和细胞核都较小 乙植物细胞①B ②C固杂种细胞①D固杂种植株 D.胚胎的内细胞团细胞分裂、分化成各种 组织和器官，滋养层细胞发育成胎膜和 A.获取甲乙植物细胞的外植体需要用酒精 胎盘 消毒，杂种细胞的培养基需要用高压蒸 二、不定项选择题 汽灭菌处理 5.科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原 B.②过程诱导原生质体融合的物理法包括 生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含 PEG融合法、高Ca2+一高pH融合法等 有香茅醛，能散发出一种特殊的气味达到 C.④过程表示诱导生芽的过程，D表示愈 驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊 伤组织 草培育的叙述正确的是 () D.①过程需要用到胰蛋白酶 A.驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优 2.下列关于动物体细胞核移植技术的叙述， 点是能克服远缘杂交不亲和的障碍 不正确的是 B.驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、 A.用核移植技术得到克隆动物的过程体现 PEG等试剂或离心、振动、电激等方法 了动物细胞的细胞核具有全能性 C.驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不 B.动物体细胞核移植过程中用到了动物细 同于植物组织培养，无愈伤组织和试管 胞培养和细胞融合技术 苗形成 C.用于核移植的供体细胞一般都选用传代 D.驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而 10代以内的细胞 获得是因为不同物种间存在生殖隔离 过好假期每一天暑假作业 6.华西牛是我国育种专家培育的具有完全自 主知识产权的专门化肉牛新品种，打破了 个性飞扬培素养 ((( 我国肉牛种源严重依赖进口的局面。科研 8.学习下列材料，并回答问题。 人员在生产中采取胚胎工程的手段实现了 人造肉一环境保护的新秀 华西牛的快速繁育。下列叙述正确的是 随着人口增长，肉类资源逐渐供不应 求。传统肉类生产消耗大量自然资源，而 A.采集的华西牛精子需要进行获能处理后 人造肉的诞生大幅减少对自然资源的消 在适当的培养液中完成受精 耗，这为人造肉市场创造了机会。 B.可以采用孕激素对华西牛母牛进行超数 人造肉主要包括细胞培养肉和植物蛋 排卵处理，以发挥其繁殖潜力 白肉。细胞培养肉是利用动物干细胞培养 C.受体母牛需健康且具有正常的繁殖能 出的动物组织，其生产流程如下图所示。 力，胚胎移植前需要对其进行同期发情 由于产量低，成本高等原因，细胞培养肉尚 处理 处于研究阶段。 D.犊牛的遗传性状由华西牛公牛及母牛决 定，不受受体母牛的影响 干细胞分离 三、非选择题 7.华南虎是原产中国的虎品种，已有近30年 没有野生华南虎出现的报告，野生华南虎 也被一些专家认为已经灏临灭绝。科学工 食品 作者尝试用普通老虎完成体细胞克隆华南 虎的研究，下图是其培育过程。请据图回 大规模细胞组织培养 答下列问题： 造肉 细胞培养肉生产流程 ⊙ 融合细胞 植物蛋白肉是利用大豆蛋白等原料生产 华南虎A 华南虎A的 将华南虎A的细 的体细胞 细胞核 胞核植入普通虎 出的植物性肉制品，目前已成功商业化。但植 B的去核卵母细胞 物蛋白肉在颜色、风味上与动物肉差异较大。 普通虎B的 普通虎B的去核 体外培养 对动物肉风味的分子机制研究表明， 卵母细胞 卵母细胞 小华南虎D 分娩 血红素辅因子是动物肉具有独特风味的关 植人了胚胎 胚胎移植 的代孕虎C 一胚胎 键。研究发现来自大豆液泡内的豆血红蛋 (1)克隆华南虎的遗传性状与 (填 白在烹饪过程中会释放血红素辅因子。研 字母)虎基本一致。 究者将豆血红蛋白基因(LG)转入大肠杆 (2)A、B、C3只虎哪一只没有提供遗传物质？ 菌，利用大肠杆菌发酵实现经济高效地生 产豆血红蛋白。但大肠杆菌不能对豆血红 (3)克隆华南虎的过程是否遵循孟德尔的 蛋白进行翻译后修饰和分泌。故研究者 遗传定律？为什么？ 尝试构建豆血红蛋白的酵母菌表达系统： ①在LG末端加上His标签，构建LG一His 融合基因(His标签的表达产物易与镍离子 结合，且不改变目的蛋白的结构)；②将LG (4)有人设想将虎的体细胞与牛的体细胞 一His整合到分泌型载体pPIC9K上；③将 进行融合，以获得新物种“虎一牛”，你认为 构建好的表达载体转入酵母菌并筛选阳性 依据目前的生物技术和理论能否实现这一 菌进行培养；④利用Hs标签的表达产物 愿望？ 原因是 与镍离子的亲和性分离出豆血红蛋白。通 过这种方法可以高效获得豆血红蛋白，将 其添加到植物蛋白肉中，以提升颜色和风 味上的拟真性。 1高二生物学} 相比传统畜牧业，生产人造肉能够节 A.His标签与LG融合，可以促进LG表达 省约75%的用水，减少约87%的温室气体 产生更多的豆血红蛋白 排放量，减少约95%的土地占用量。人造 B.Hs标签作为标记基因，便于筛选含有表 肉在满足日益增长的肉类需求的同时，也 达载体的阳性酵母菌 有望成为环境保护问题的一个解决方案。 C.His标签与LG融合，利于引导豆血红蛋 (1)生产细胞培养肉采用的细胞工程技术 白分泌到酵母菌细胞外 是 ,初始细胞选择干细 D.Hs标签表达产物易与镍离子结合，便 胞的原因是 于对豆血红蛋白分离纯化 (5)为确定添加了豆血红蛋白的植物蛋白 (2)为确保LG一His融合基因 过 肉是否能够产生丰富的血红素辅因子且具 程的启动，pPIC9K载体上还需插人启动 有与动物肉相似的口感，还需要进一步的 子，它是 的结合位点。 实验。请写出实验思路： (3)相比大肠杆菌，酵母菌细胞具有 ,能够对豆血红蛋白进行翻译 (6)与生产传统肉类相比，生产人造肉会消 后修饰。对筛选的阳性酵母菌进行扩大培 耗更少的土地等自然资源，生态学上将维 养，一段时间后进行离心，取 (填 持人类生存所需的生产资源和吸纳废物的 “上清液”或“菌体”)以获得豆血红蛋白。 土地及水域的面积称为 。 生产人 (4)在豆血红蛋白的制备过程中，His标签 造肉比生产传统肉类减少约87%的温室气 起到了重要作用，对Hs标签作用的理解， 体排放量，减少的温室气体来源包括 正确的叙述是 (请列举两点)。 暑假作业（三）》 基因工程 摘要 3.在凝胶中DNA分子的迁移速率与什么有 1.掌握基因工程的原理及技术。 关？怎样检测出来？ 2.举例说出基因工程的应用。 3.简述蛋白质工程的原理及基本程序。 》》 有问必答·固双基 (<( 1.基因工程的基本操作程序主要包括哪几个 4.科学家怎样对猪的器官进行改造，以解决 步骤？ 人类器官移植的来源问题？ 5.蛋白质工程的基础、手段及目的分别是什么？ 2.花粉管通道法的操作方式有哪几种？