（课标Ⅱ卷）2020届高考生物一轮复习 专题27 克隆技术教师用书（PDF，含解析）

专题２７克隆技术真题多维细目表真题涉分考点植物细胞工程动物细胞工程题型难度设题情境试题结构素养要素２０１９课标全国Ⅱ，３８１５植物组织培养的实际应用非选择中实例分析问题并列结果分析２０１９课标全国Ⅲ，３８１５植物组织培养过程非选择中实例分析问题并列科学思维２０１８课标全国Ⅱ，３８１５基因工程、核移植非选择中实例分析问题并列模型与建模２０１８课标全国Ⅲ，３８１５核移植、培育克隆动物非选择中问题探讨问题并列归纳与概括２０１７课标全国Ⅲ，３８１５动物细胞培养非选择中基础判断问题并列归纳与概括２０１６课标全国Ⅱ，４０１５核移植、动物细胞培养非选择中基础判断问题并列归纳与概括总计五年均分１８２题／１４卷４题／１４卷常见考法（基于课程标准的分析）命题规律与趋势０１考查内容１．高考对本专题的考查涉及植物细胞工程、动物细胞工程等知识。动物细胞工程和植物细胞工程被考查的频率基本相当。２．对植物细胞工程的考查多集中在植物组织培养的应用，对动物细胞工程的考查多集中在克隆动物培育、单抗的制备等知识。０２考频赋分１．近五年课标卷试题中，皆以非选择题的形式出现，共计６次。２．课标卷试题五年均分为１８分左右，试题难度适中，较易得分。０３关联考点１．本专题试题通常会融合细胞工程、胚胎工程进行综合考查，也有以生物品种繁育、单抗制备为背景的单独考查。２．试题多以优良植物品种培育、特殊蛋白质生物制品的生产为背景，考查植物组织培养、动物细胞培养过程及其所需条件等。０４命题规律１．结合高考对能力考查的要求可推知，克隆技术中的植物细胞工程可能仍是未来高考对本专题考查的重点。２．以动物体细胞核移植、单克隆抗体制备为背景的动物细胞培养也可能出现。０５核心素养１．试题通过良种繁育、蛋白质生物制品制备过程分析等形式，体现了对科学探究和科学思维素养的考查。２．考生需具备的素养要素有分析与推断、审视或论证、模型与建模等。０６备考建议１．熟记植物细胞工程、动物细胞工程相关的基础知识。总结解题方法，并能归类、活用、延伸。２．通过必要的题型训练，巩固基础知识、掌握解答本专题试题的方法。典例分析解读２　　　　５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）对应学生用书起始页码Ｐ２９１考点１植物细胞工程　　一、细胞工程的概念１．原理和方法：细胞生物学和分子生物学。２．操作水平：细胞水平或细胞器水平。３．目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。二、植物组织培养与植物体细胞杂交１．植物组织培养操作流程培养基配制、灭菌外植体消毒外植体接种→培养→幼苗→２．植物组织培养与植物体细胞杂交的比较名称植物组织培养植物体细胞杂交原理植物细胞具有全能性（原因：具有该种生物的全套遗传信息）细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性过程离体的植物器官、组织或细胞　　　脱分化↓愈伤组织　　　再分化↓根、芽或胚状体　　发育↓植物体植物细胞Ａ、Ｂ　　　去壁应在等渗的蔗糖溶液中完成，以免出现去壁后的原生质体吸水涨破用纤维素酶和果胶酶处理去掉细胞壁↓原生质体Ａ、Ｂ　　　　用聚乙二醇处理或离心或振动或电激↓融合的原生质体　　　　　　　　　再生出细胞壁（细胞完成融合的标志）↓　杂种细胞脱分化→愈伤组织再分化→杂种植株（植物体细胞杂交完成的标志）应用ａ．繁殖微型繁殖作物脱毒制备人工种子{ｂ．培育作物新品种单倍体育种突变体的利用{ｃ．细胞产物的工厂化生产克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种　　３．植物细胞全能性表达难易程度大小植物细胞：受精卵＞生殖细胞＞体细胞（细胞分化程度越高、分裂能力就越弱，细胞的全能性表达就越难）三、植物激素对植物组织培养的影响１．生长素、细胞分裂素使用先后顺序对植物细胞分化的影响使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高　　２．当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向生长素用量／细胞分裂素用量植物细胞的发育方向高有利于根的分化、抑制芽的形成低有利于芽的分化，抑制根的形成中促进愈伤组织的形成　　细胞具有全能性就是体现全能性吗？提示：细胞具有全能性指具有细胞核的活细胞，因具有该物种的全部信息而具有的发育成完整个体的能力。只有发育成完整个体，才能说明体现了细胞的全能性。考点２动物细胞工程　　一、动物细胞培养１．原理：细胞增殖２．动物细胞工程常用的技术手段：动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。其中，动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。３．培养条件（１）无菌、无毒的环境：对培养液和所用培养用具进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。（２）营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。（３）温度和ｐＨ：培养哺乳动物细胞的适宜温度为３６．５℃±０．５℃，多数细胞生物的适宜ｐＨ为７．２～７．４。（４）气体环境：所需气体主要有ＣＯ２和Ｏ２。Ｏ２是细胞代谢所必需的，ＣＯ２的主要作用是维持培养液的ｐＨ。４．过程动物组织块剪碎胰蛋白酶处理→细胞悬液原代培养→细胞贴满瓶壁胰蛋白酶处理分瓶传代培养→１０～５０代细胞核型可能改变继续传代培养→少数细胞获得不死性二、动物体细胞核移植技术及动物克隆１．原理：动物细胞核具有全能性。２．核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。３．核移植过程体细胞核移植过程涉及的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植。三、动物细胞融合及单克隆抗体制备１．动物细胞融合（１）原理：细胞膜具有一定的流动性。（２）诱导方法：物理法（离心、振动、电刺激等）；化学法（聚乙二醇）；生物法（灭活的病毒）。２．单克隆抗体制备过程给小鼠注射特定的抗原→从脾脏中分离Ｂ淋巴细胞（浆细胞）培养骨髓瘤细胞→骨髓瘤细胞}灭活病毒诱导融合→未融合细胞同种融合细胞杂交瘤细胞{}第一次筛选选择培养基→杂交瘤细胞　第二次筛选抗体检测↓　单克隆抗体←体内培养体外培养{}产生特定抗体的杂交瘤细胞群３．结果：形成了杂交细胞，使远缘杂交成为可能。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题２７　克隆技术３　　　　　　４．单克隆抗体的应用（１）作为诊断试剂：能准确识别各种抗原物质的细微差异，并与一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。（２）用于治疗疾病和运载药物：主要用于癌症治疗，可制成“生物导弹”，也有少量用于治疗其他疾病。　　（１）动物细胞培养要经过脱分化过程吗？提示：因高度分化的动物细胞发育潜能变低，失去了发育成完整个体的能力，一般而言，动物培养不需要经过脱分化过程。（２）通过体细胞核移植的方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了１００％的复制吗？提示：不是，绝大部分ＤＮＡ来自供体细胞核，但还有少量的ＤＮＡ（如线粒体ＤＮＡ）来自受体卵母细胞；其次生物的性状还受环境的影响。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋对应学生用书起始页码Ｐ２９３细胞工程操作流程分析（科学思维）１．体细胞杂交获得的融合细胞类型分析以细胞Ａ、细胞Ｂ为例：仅考虑细胞的两两融合，可获得的融合细胞有ＡＡ型、ＡＢ型、ＢＢ型。２．植物体细胞杂交后的遗传物质分析（１）遗传特性：杂交植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。杂种植株的变异类型属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，通常杂种植株属于异源多倍体。（２）染色体组数①染色体组数＝两种植物体细胞内染色体组数之和。②植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体。③若一植物细胞含有２ｘ条染色体，２个染色体组，基因型为Ａａｂｂ，另一植物细胞含有２ｙ条染色体，２个染色体组，基因型为ｃｃＤｄ，则两种植物的体细胞杂交后，新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为（２ｘ＋２ｙ）条，４个染色体组，基因型为Ａａｂｂｃ⁃ｃＤｄ。（３）植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，属于无性生殖。２．单克隆抗体的制备（１）血清抗体与单克隆抗体名称产生特点血清抗体由浆细胞分泌一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌特异性强，灵敏度高，能大量制备　　（２）取相应Ｂ淋巴细胞前必须先注射相应抗原，否则不能获得单克隆抗体。（３）Ｂ淋巴细胞、骨髓瘤细胞经灭活病毒诱导融合处理后，可出现五种细胞：Ｂ型细胞、ＢＢ型细胞、Ｂ瘤型细胞、瘤瘤型细胞、瘤型细胞。只有Ｂ瘤型细胞（杂交瘤细胞）才是所需要的杂种细胞，所以需用选择性培养基进行筛选。（注：Ｂ为免疫过的Ｂ淋巴细胞、瘤为骨髓瘤细胞）（４）第一次筛选———用特定的选择培养基筛选，未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。第二次筛选———用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群。（２０１９吉林长春外国语期末，１６）科研工作者欲根据如图所示的流程图生产治疗Ｈ７Ｎ９型禽流感的抗体，请据图回答相关问题：（１）给小鼠注射的抗原是　　　　　　　　　，将过程①获得的Ｂ细胞直接和骨髓瘤细胞融合，将获得　　　（填“一种”或“多种”）杂交细胞，这些细胞需在具有　　　　作用的特定培养基上培养。（２）过程③代表将经选择性培养的杂交瘤细胞，在进行　　　　和　　　　后，获得足够数量的能够产生所需抗体的细胞。（３）过程④代表将杂交瘤细胞在　　　　（填“体内”或“体外”）条件下大规模培养，提取大量的单克隆抗体，单克隆抗体最主要的优点是　　　　　　　　　　　　　。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋４　　　　５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）（４）单克隆抗体的主要用途有　　　　　　　　　　　　　　。思路导引　识图单抗制备过程迁移→两次筛选原理、单抗特点作答→解析　（１）该实验的目的是制备治疗Ｈ７Ｎ９型禽流感的抗体，因此给小鼠注射的抗原是减毒或灭活的Ｈ７Ｎ９型禽流感病毒；直接将过程①获得的Ｂ细胞直接和骨髓瘤细胞融合，将获得多种杂交细胞，因此需要将这些细胞放在具有筛选作用的特定培养基上培养。（２）过程③代表将经选择性培养的杂交瘤细胞，在进行克隆化培养和抗体检测后，获得足够数量的能够产生所需抗体的细胞。（３）过程④代表将杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等优点。（４）单克隆抗体的主要用途有作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物等。答案　（１）减毒或灭活的Ｈ７Ｎ９型禽流感病毒　多种　筛选　（２）克隆化培养　抗体检测　（３）体外　特异性强、灵敏度高、可大量制备　（４）作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物（２０１９沈阳东北育才学校模拟，３８）下面为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图，请据图回答下列问题：（１）若运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯杂交）能否得到可育的杂种植株？为什么？　　　　　　　　　　　。（２）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是　　　　　　，依据的原理是　　　　　　　　，其中过程②称为　　　　　　技术，与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为　　　　，过程④相当于　　　，过程⑤涉及的细胞分裂方式为　　　　。（３）已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于　　　　倍体植株。（４）柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到　　　　（填字母编号）阶段即可。　　答案　（１）不能，不同种的植物间存在生殖隔离（２）植物组织培养　植物细胞的全能性　原生质体融合　高尔基体　脱分化　有丝分裂（３）六（４）ｅ解析　（