（全國(guó)通用版）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 選考部分 現(xiàn)代生物科技專題 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十二）細(xì)胞工程.doc

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課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十二） 細(xì) 胞 工 程 1．珙桐(2n＝40)被稱為植物活化石，為進(jìn)一步保護(hù)珙桐，保護(hù)生物的多樣性，2012年中科院國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研小組來到貴州梵凈山珙桐保護(hù)基地采集了珙桐材料進(jìn)行相關(guān)的研究?；卮鹣铝袉栴}： (1)為對(duì)珙桐進(jìn)行擴(kuò)大化培養(yǎng)，可取珙桐植株的分生組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，原因是________________________________________________________________________。 (2)為研究染色體數(shù)目與珙桐性狀之間的關(guān)系，可以采用下列兩種方式： ①取珙桐幼苗的葉肉細(xì)胞，用________________酶去掉細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，讓原生質(zhì)體融合，形成四倍體的融合細(xì)胞。融合細(xì)胞經(jīng)過____________形成____________，再經(jīng)過再分化獲得四倍體的珙桐幼苗。 ②將萌發(fā)的珙桐幼苗用秋水仙素處理，即可得到四倍體的珙桐幼苗，其中秋水仙素的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為增強(qiáng)珙桐抗蟲特性，科學(xué)家需要將蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因?qū)腌钔┲?，使珙桐的抗蟲性增強(qiáng)。 ①用________酶從蘇云金芽孢桿菌中獲得目的基因。 ②用農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，農(nóng)桿菌內(nèi)的________________可將目的基因轉(zhuǎn)移并整合到珙桐細(xì)胞內(nèi)的染色體DNA上。 ③將受體細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得抗蟲幼苗，其原理是________________________。 ④目的基因的檢測(cè)有分子水平的檢測(cè)和個(gè)體水平的檢測(cè)，通常采用________技術(shù)檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。 (4)目的基因一般只導(dǎo)入受體細(xì)胞同源染色體的一條上，可將含有目的基因的植株看成雜合子(Aa)。研究發(fā)現(xiàn)，珙桐植株的另一對(duì)同源染色體上，顯性基因B會(huì)抑制抗蟲基因A的表達(dá)，使得珙桐不具有抗蟲性狀。若用沒有抗蟲性狀的植株(AaBb)自交，后代中性狀分離比為____________________。 解析：(1)為對(duì)珙桐進(jìn)行擴(kuò)大化培養(yǎng)，可取珙桐植株的分生組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，原因是植物分生組織細(xì)胞含有毒素很少，甚至無毒。(2)①取珙桐幼苗的葉肉細(xì)胞，用纖維素酶和果膠酶去掉細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體。融合細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)過再分化獲得四倍體的珙桐幼苗。②秋水仙素在誘導(dǎo)染色體加倍過程中的作用是抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成。(3)①用限制酶從蘇云金芽孢桿菌中獲取目的基因；②用農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，農(nóng)桿菌內(nèi)的Ti質(zhì)粒上的TDNA可將目的基因轉(zhuǎn)移并整合到珙桐細(xì)胞內(nèi)的染色體DNA上；③將受體細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得抗蟲幼苗，其原理是植物細(xì)胞具全能性；④目的基因的分子水平上的檢測(cè)，通常采用DNA分子雜交法檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。(4)據(jù)題意分析，AaBb基因型的植株自交，后代中性狀分離比為抗蟲性狀(3/16A_bb)∶不抗蟲性狀(1/16aabb、3/16aaB_、9/16A_B_)＝3∶13。 答案：(1)植物分生組織細(xì)胞含有毒素很少，甚至無毒(細(xì)胞分化程度低，容易誘導(dǎo)形成愈傷組織) (2)①纖維素酶和果膠　脫分化　愈傷組織?、谝种朴薪z分裂過程中紡錘體的形成，使體細(xì)胞染色體數(shù)目加倍 (3)①限制?、赥i質(zhì)粒上的TDNA?、壑参锛?xì)胞具全能性　④DNA分子雜交　(4)不抗蟲∶抗蟲＝13∶3 2．(2018廣州模擬)下圖表示胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過無菌操作接入試管后，在一定的條件下，形成試管苗的培育過程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括__________和小分子有機(jī)物，激素包括細(xì)胞分裂素和__________兩類植物激素。 (2)此過程依據(jù)的原理是__________________。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是__________________，B階段除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞__________等。 (3)此過程要無菌操作，主要是指對(duì)__________進(jìn)行滅菌。B階段需要光照，原因是________________________________________________________________________。 (4)試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素，而葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因________________的結(jié)果。 解析：(1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括無機(jī)物和小分子有機(jī)物，激素包括細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素兩類植物激素。(2)植物組織培養(yǎng)過程依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。A是脫分化過程，B是再分化過程，兩者均進(jìn)行有絲分裂，B階段除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞分化等。(3)植物組織培養(yǎng)過程需要無菌操作，主要是指對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，外植體等消毒。再分化階段需要光照，原因是在此過程中芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件。(4)試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素，而葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。 答案：(1)無機(jī)物　生長(zhǎng)素　(2)植物細(xì)胞的全能性　有絲分裂　分化　(3)培養(yǎng)基　芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件　(4)選擇性表達(dá) 3．(2018徐州模擬)下面為“番茄—馬鈴薯”的培育過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交(即用番茄、馬鈴薯雜交)能否得到可育的雜種植株？為什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中，運(yùn)用的技術(shù)手段是________________，依據(jù)的原理是______________________，其中過程②稱為__________________技術(shù)，與過程③密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器為__________，過程④相當(dāng)于________，過程⑤涉及的細(xì)胞分裂方式為__________。 (3)已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄—馬鈴薯”屬于__________倍體植株。 (4)柴油樹種子含有的柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可用植物組織培養(yǎng)來實(shí)現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產(chǎn)。若利用此技術(shù)，將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行到________(填字母編號(hào))階段即可。 解析：(1)番茄和馬鈴薯屬于兩種植物，存在生殖隔離，不能通過有性雜交產(chǎn)生后代。(2)過程②是把a(bǔ)、b兩個(gè)原生質(zhì)體融合在一起，所以稱為原生質(zhì)體融合。過程③是在融合的原生質(zhì)體外再生一層細(xì)胞壁，而細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。過程④的結(jié)果是形成了愈傷組織，所以④為脫分化。(3)“番茄－馬鈴薯”屬于異源多倍體中的異源六倍體。(4)柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，要實(shí)現(xiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)需將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織，然后進(jìn)行提取。 答案：(1)不能。不同種的植物間存在生殖隔離　(2)植物組織培養(yǎng)　植物細(xì)胞的全能性　原生質(zhì)體融合　高爾基體　脫分化　有絲分裂　(3)六　(4)e 4．下圖表示構(gòu)建轉(zhuǎn)抗體基因小鼠生產(chǎn)人源性單克隆抗體的流程。請(qǐng)據(jù)圖回答問題： (1)圖示過程涉及的生物技術(shù)有__________、__________、__________。 (2)①過程使用的工具酶有____________________；構(gòu)建的基因表達(dá)載體除含有人抗體基因、啟動(dòng)子、終止子外，還應(yīng)具有__________。 (3)向轉(zhuǎn)基因小鼠注射特定的抗原后，從小鼠的________中提取B淋巴細(xì)胞；②過程通常用____________________誘導(dǎo)。 (4)細(xì)胞X是________，體外培養(yǎng)細(xì)胞X所用的培養(yǎng)液必須添加________等天然成分，培養(yǎng)過程中會(huì)產(chǎn)生接觸抑制嗎？ ________________。 解析：(1)圖示過程涉及基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合、胚胎移植等技術(shù)。(2)①過程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，需限制酶、DNA連接酶等工具酶；基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子及標(biāo)記基因。(3)提取B淋巴細(xì)胞可從免疫器官脾臟中提??；動(dòng)物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)劑是滅活的病毒或聚乙二醇等。(4)細(xì)胞X應(yīng)為骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞融合產(chǎn)生的雜交瘤細(xì)胞，體外培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)液中需添加血清或血漿等天然成分，由于瘤細(xì)胞已喪失接觸抑制，故雜交瘤細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生接觸抑制現(xiàn)象。 答案：(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)　動(dòng)物細(xì)胞融合(其他合理答案亦可)　(2)限制酶、DNA連接酶　標(biāo)記基因　(3)脾臟　聚乙二醇或滅活的病毒　(4)雜交瘤細(xì)胞　血漿或血清　不會(huì) 5．(2018銀川模擬)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問題： (1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到細(xì)胞表面__________時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的__________。此時(shí)，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是________。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，常用的酶是__________。 (2)隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)________________的現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成____________細(xì)胞，這種細(xì)胞的黏著性__________，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量__________。 (3)用某種大分子染料對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色時(shí)，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，原因是___________________________________________________________________________。 (4)檢查某種有毒物質(zhì)是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用分裂到________期的細(xì)胞用顯微鏡進(jìn)行觀察。 (5)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在________________條件下保存細(xì)胞。因?yàn)樵谶@種條件下，細(xì)胞中__________的活性降低，細(xì)胞新陳代謝的速率降低。 (6)給患者移植經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成的皮膚后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因?yàn)闄C(jī)體把移植的皮膚當(dāng)作________進(jìn)行攻擊。 解析：(1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象，此時(shí)是單層細(xì)胞。用胰蛋白酶處理可以使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來。(2)隨著細(xì)胞傳代培養(yǎng)代數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)衰老甚至死亡的現(xiàn)象，但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)改變而變成不死性細(xì)胞，這種細(xì)胞細(xì)胞膜表面糖蛋白減少，細(xì)胞黏著性降低。(3)由于活細(xì)胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，而死細(xì)胞的細(xì)胞膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色。(4)由于細(xì)胞分裂中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，因此最好選用分裂到中期的細(xì)胞用顯微鏡觀察染色體數(shù)目。(5)由于在冷凍、超低溫或液氮條件下，細(xì)胞中酶的活性降低，細(xì)胞新陳代謝的速率降低，通常在此條件下保存細(xì)胞。(6)機(jī)體把移植的皮膚當(dāng)作抗原攻擊，會(huì)發(fā)生排斥現(xiàn)象。 答案：(1)相互接觸　接觸抑制　單層(或一層)　胰蛋白酶 (2)衰老甚至死亡　不死性　降低　減少　(3)活細(xì)胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，故活細(xì)胞不能著色(或死細(xì)胞的膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色)　(4)中　(5)冷凍(或超低溫、液氮)　酶　(6)抗原 6．下圖為利用生物技術(shù)制備單克隆抗體的實(shí)驗(yàn)探究。請(qǐng)回答問題： (1)圖中過程①導(dǎo)入的誘導(dǎo)基因的作用是________________________________。實(shí)現(xiàn)過程①所需的工具酶是______________________。 (2)圖中過程②屬于__________，其實(shí)質(zhì)是____________。 (3)圖中過程③屬于__________技術(shù)，該過程的實(shí)現(xiàn)通常采用______________作為誘導(dǎo)劑。 (4)丙細(xì)胞所具有的特點(diǎn)是________________________。 (5)與普通培養(yǎng)基相比，圖中用于細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液需加入__________等。 解析：(1)從圖中可以看出，導(dǎo)入誘導(dǎo)基因的目的是誘導(dǎo)小鼠成纖維母細(xì)胞形成干細(xì)胞。①過程為基因工程，所需的工具酶是限制酶和DNA連接酶。(2)分析題圖，經(jīng)過②過程，干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為造血干細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、骨細(xì)胞等多種細(xì)胞，因此屬于細(xì)胞分化的過程，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(3)③過程為動(dòng)物細(xì)胞融合過程，該過程常用的誘導(dǎo)劑是滅活的病毒等。(4)丙細(xì)胞有甲、乙兩種細(xì)胞的特點(diǎn)，即既能無限增殖，又能分泌單一的抗體。(5)用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中需要加入動(dòng)物血清等。 答案：(1)誘導(dǎo)小鼠成纖維母細(xì)胞形成干細(xì)胞　限制酶和DNA連接酶　(2)細(xì)胞分化　基因選擇性表達(dá)　(3)細(xì)胞融合　滅活的病毒(聚乙二醇)　(4)既能無限增殖，又能分泌單一的抗體　(5)動(dòng)物血清 7．請(qǐng)回答下列有關(guān)核移植方面的問題： (1)目前，科學(xué)家通過細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)，培育出多種哺乳動(dòng)物新類型。在牛的核移植實(shí)驗(yàn)中，一般通過________(物理方法)激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程；當(dāng)胚胎發(fā)育到_______________階段時(shí)，將胚胎植入代孕牛體內(nèi)。 (2)在利用核移植技術(shù)進(jìn)行治療性克隆時(shí)，需要取患者體細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去核的卵母細(xì)胞中，構(gòu)成重組細(xì)胞。這個(gè)過程中，所用的去核卵母細(xì)胞一般處于________期；所用的供體細(xì)胞一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是__________________________；將患者的體細(xì)胞核植入去核的卵母細(xì)胞中構(gòu)建重組細(xì)胞后進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，而不是直接用體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的原因是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)經(jīng)核移植獲得的重組細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)液中通常要添加____________等一些天然成分，而氣體環(huán)境中CO2的主要作用是____________________。培養(yǎng)過程中，為了清除代謝產(chǎn)物，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞造成危害，應(yīng)定期____________。 解析：(1)在核移植實(shí)驗(yàn)中，激活受體細(xì)胞使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程一般采用的物理方法是電脈沖(或電刺激)。當(dāng)牛的胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段時(shí)，可將其向受體移植。(2)在核移植過程中，作為受體細(xì)胞的去核卵母細(xì)胞一般處于減數(shù)第二次分裂中期。用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型。體細(xì)胞核在體細(xì)胞中不能表現(xiàn)全能性，而卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可以給它提供表達(dá)全能性的環(huán)境。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基屬于合成培養(yǎng)基，常需加入血清、血漿等一些天然成分。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，為了清除代謝產(chǎn)物，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞造成危害，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液。 答案：(1)電脈沖(或電刺激)　桑椹胚或囊胚　(2)MⅡ中(減數(shù)第二次分裂中)　傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型　體細(xì)胞核在體細(xì)胞中不能表現(xiàn)全能性，而卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可以給它提供表達(dá)全能性的環(huán)境　 (3)血清、血漿　維持培養(yǎng)液的pH　更換培養(yǎng)液 8．下面為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中向小鼠注射包含多種抗原決定簇的抗原后，所獲得的免疫抗血清實(shí)際上是含有______________________(填寫抗體的名稱)的混合物，這種方法制備的多克隆抗體不僅產(chǎn)量低，而且純度低。與多克隆抗體相比，單克隆抗體突出的優(yōu)點(diǎn)在于它的________，并能大量制備。 (2)圖中選用B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞，說明細(xì)胞膜具有__________；如果僅考慮細(xì)胞的兩兩融合，其融合細(xì)胞有__________種類型。 (3)圖中兩次篩選的目的不同，其中篩選①的目的是篩選出________________，篩選②的目的是篩選出____________________________________。篩選時(shí)所用的培養(yǎng)基是特定的__________培養(yǎng)基。 (4)科學(xué)工作者正在研究的用于治療癌癥的“生物導(dǎo)彈”就是______________________，用“生物導(dǎo)彈”治療癌癥的方法優(yōu)于化療的原因是__________________________________。 (5)由圖中可看出，單克隆抗體的制備過程中，運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞工程中的______________和____________兩大技術(shù)。 解析：(1)結(jié)合題圖可看出，向小鼠注射包含多種抗原決定簇的抗原后，獲得的免疫抗血清實(shí)際上是含有Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多種抗體的混合物。(2)動(dòng)物細(xì)胞融合的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性；僅考慮兩個(gè)細(xì)胞的融合，可得到B細(xì)胞＋B細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞＋骨髓瘤細(xì)胞及B細(xì)胞＋骨髓瘤細(xì)胞3種類型的融合細(xì)胞。(3)在單克隆抗體的制備過程中，第1次篩選的目的是篩選出雜交瘤細(xì)胞，第2次篩選的目的是獲得能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。篩選時(shí)所用的培養(yǎng)基是特定的選擇性培養(yǎng)基。(4)把單克隆抗體跟抗癌藥物相結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，注入體內(nèi)，借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用，能將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置，在原位殺死癌細(xì)胞。這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少了用藥劑量。(5)單克隆抗體的制備運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞融合與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)兩大技術(shù)。 答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4　特異性強(qiáng)、靈敏度高 (2)流動(dòng)性　3　(3)雜交瘤細(xì)胞　能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞　選擇性　(4)單克隆抗體上連接抗癌藥物　不損傷正常細(xì)胞，且用藥劑量少，毒副作用小　(5)動(dòng)物細(xì)胞融合　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)