（通用版）2020版高考生物一輪復習 課下達標檢測（四十一）細胞工程（含解析）.doc

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課下達標檢測（四十一） 細胞工程 一、基礎題點練 1．下列關于動物細胞工程的敘述，正確的是(　　) A．PEG誘導動物細胞融合形成的雜種細胞，經(jīng)動物細胞培養(yǎng)能得到優(yōu)良動物個體 B．使用冷凍保存的正常細胞通常在10代以內，以保持細胞正常的二倍體核型 C．在高倍顯微鏡下觀察發(fā)生基因突變的細胞比例可推知某化學藥品的毒性 D．用胰蛋白酶處理動物組織后，可用無菌水稀釋制成細胞懸浮液 解析：選B　由于動物細胞的全能性受到限制，動物細胞融合形成的雜種細胞不能培育成動物；目前使用的或冷凍保存的正常細胞通常在10代以內，以保持細胞正常的二倍體核型；基因突變是點突變，在光學顯微鏡下無法觀察到；動物細胞的培育過程是進行細胞培養(yǎng)時用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間，這樣組織就會分散成單個細胞，再用培養(yǎng)液將分散的細胞稀釋制成細胞懸液。 2．(2019徐州質檢)研究人員將猴胚胎細胞(a)中的細胞核取出，移植入一雌猴的去核卵母細胞(b)中，得到重組細胞(c)，經(jīng)培養(yǎng)獲得胚胎并移植到另一雌猴(d)體內進一步發(fā)育，獲得克隆猴(e)。下列敘述正確的是(　　) A．e的細胞內的全部基因都來自a，b不提供基因 B．c經(jīng)一系列增殖和分化形成e的過程中，細胞核起控制作用 C．d為胚胎發(fā)育提供遺傳物質和其他適宜條件 D．e的形成過程中沒經(jīng)過受精作用，其體細胞中無同源染色體 解析：選B　根據(jù)題意可知：e的細胞內的細胞核基因來自a，細胞質基因來自b；遺傳物質主要存在于細胞核中，重組細胞c經(jīng)一系列增殖和分化形成e的過程中，細胞核起控制作用；d為胚胎發(fā)育提供適宜條件，但不提供遺傳物質；e的細胞核來源于a猴胚胎細胞，胚胎細胞含有同源染色體。 3．如圖為煙草植物組織培養(yǎng)過程的流程圖。下列有關敘述正確的是(　　) A．對過程①獲取的根組織塊應做較徹底的滅菌處理 B．過程②應根據(jù)要求使用適宜的培養(yǎng)基，在避光的環(huán)境中進行 C．過程③發(fā)生脫分化，其實質是基因的選擇性表達 D．用人工種皮包裹X細胞可獲得煙草人工種子 解析：選B　對過程①獲取的根組織塊應進行消毒處理，如果采用滅菌技術，會使根組織塊失去活力，無法進行組織培養(yǎng)；過程②是脫分化形成愈傷組織的過程，需要在避光的環(huán)境中進行；過程③發(fā)生再分化，其實質是基因的選擇性表達；用人工種皮包裹胚狀體可獲得煙草人工種子。 4．如圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程。下列敘述錯誤的是(　　) 甲小鼠B淋巴細胞骨髓瘤細胞乙丙丁 A．反復給小鼠注射甲的目的是讓小鼠體內產生更多的抗體 B．人工誘導細胞融合獲得乙的常用方法是用滅活的病毒 C．丁細胞既能無限增殖又能產生抗甲抗原的抗體 D．制備的單克隆抗體可以早期診斷人體胃癌的發(fā)生情況 解析：選A　甲為抗原，反復給小鼠注射甲的目的是對小鼠進行免疫，以便產生更多的能分泌相應抗體的漿(B淋巴)細胞；人工誘導動物細胞融合的常用方法是用滅活的病毒，還可以用聚乙二醇、電激；丁細胞為篩選出來的雜交瘤細胞，雜交瘤細胞既能無限增殖又能產生抗甲抗原的特異性抗體；單克隆抗體特異性強、靈敏度高，可以在早期檢測出人體胃癌的發(fā)生情況。 5．如圖是“番茄—馬鈴薯”雜種植株的培育過程，其中①～⑤表示過程，字母表示細胞、組織或植株。下列相關敘述正確的是(　　) A．過程①表示在低滲溶液中用酶解法處理植物細胞獲得原生質體 B．過程②誘導原生質體融合，主要依據(jù)細胞膜具有選擇透過性的原理 C．可以根據(jù)質壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細胞的細胞壁是否再生 D．植物有性雜交和體細胞雜交都能克服遠緣雜交不親和的障礙 解析：選C　獲得植物的原生質體，操作一般在等滲溶液中進行，若在低滲溶液中進行，則去掉細胞壁的原生質體會因吸水而漲破；過程②誘導原生質體融合，主要依據(jù)細胞膜具有流動性的原理；可根據(jù)質壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細胞的細胞壁是否再生；植物有性雜交不能克服遠緣雜交不親和的障礙。 6．(2019南京、鹽城調研)為研究培養(yǎng)基成分對馬鈴薯葉肉原生質體培養(yǎng)的影響，科學家配制了如下表所示的2種培養(yǎng)基，開展了有關實驗，其他培養(yǎng)條件相同且適宜，實驗結果如下圖所示，下列有關敘述錯誤的是(　　) 組別 培養(yǎng)基 培養(yǎng)天數(shù) 甲 MS培養(yǎng)基(含蔗糖、有機酸、無機鹽、瓊脂) 7天 乙 纖維二糖＋MS培養(yǎng)基(同上) 7天 A．本實驗的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片 B．培養(yǎng)基中還需要添加適當比例的生長素和細胞分裂素 C．制備原生質體前需用濕熱滅菌法對酶解液進行處理 D．添加纖維二糖的作用可能是促進細胞壁再生和細胞持續(xù)分裂生長 解析：選C　本實驗的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片；在植物組織培養(yǎng)過程需要加入植物激素，生長素和細胞分裂素用量的比值低時，有利于芽的分化，反之則利于根的分化；用濕熱滅菌法對酶解液進行處理，會導致酶喪失活性，使實驗失敗；據(jù)圖分析可知，如果在培養(yǎng)基中加入纖維二糖后細胞的出芽率明顯降低，細胞的分裂率明顯升高，所以添加纖維二糖的作用可能是促進細胞壁再生和細胞持續(xù)分裂生長。 二、高考題型練 7．紫杉醇是一種具有抗癌活性的化合物，為了迅速高效地分離、純化紫杉醇，實驗小組以紫杉醇為抗原免疫小鼠，取免疫小鼠的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合，并經(jīng)過篩選獲得能穩(wěn)定分泌紫杉醇單克隆抗體的雜交瘤細胞，回答下列問題： (1)紫杉醇單克隆抗體的獲得所涉及的生物技術手段有____________________________________，該實例說明單克隆抗體具有________________的優(yōu)點。 (2)免疫小鼠和骨髓瘤細胞融合后產生多種雜交細胞，為了獲得雜交瘤細胞應用特定的________________進行篩選，然后通過專一抗體檢測陽性和克隆化培養(yǎng)獲得__________________________________的雜交瘤細胞。 (3)若要體內培養(yǎng)雜交瘤細胞，可將雜交瘤細胞注入小鼠的________，若要在體外培養(yǎng)液中培養(yǎng)雜交瘤細胞，需要將培養(yǎng)液放置在95%的空氣和5%的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是________________。 (4)紫杉醇是紅豆杉產生的一種代謝產物，欲利用植物組織培養(yǎng)獲得大量的紫杉醇，應將紅豆杉的外植體培育到________________階段，原因是________________________________ _____________________________________________________________________________。 解析：(1)取免疫小鼠的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞進行融合，采用的是動物細胞融合技術，在融合前和篩選雜交瘤細胞的過程中均需要采用動物細胞培養(yǎng)技術來培養(yǎng)相應的細胞。單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的特點。(2)制備單克隆抗體的過程中至少需要兩次對細胞進行篩選：第一次是在特定的選擇培養(yǎng)基上，將雜交瘤細胞篩選出來；由于篩選出的雜交瘤細胞有很多種，因此第二次篩選的目的是通過專一抗體檢測陽性和克隆化培養(yǎng)，從很多種雜交瘤細胞中將既能大量增殖、又能產生抗紫杉醇的抗體的雜交瘤細胞篩選出來。(3)最終篩選出來的雜交瘤細胞，可以將其注射到小鼠腹腔內進行體內培養(yǎng)，也可以在體外培養(yǎng)液中進行大規(guī)模培養(yǎng)。后者需要將培養(yǎng)液放置在95%的空氣和5%的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(4)紫杉醇是紅豆杉產生的一種代謝產物。由于愈傷組織的細胞分裂快、代謝旺盛，所以欲利用植物組織培養(yǎng)獲得大量的紫杉醇，應將紅豆杉的外植體培育到愈傷組織階段。 答案：(1)動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合　特異性強、靈敏度高　(2)選擇培養(yǎng)基　既能大量增殖，又能產生抗紫杉醇的抗體　(3)腹腔　維持培養(yǎng)液的pH　(4)愈傷組織　愈傷組織的細胞分裂快、代謝旺盛 8．下面為菊花植株繁殖的示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)菊花的培養(yǎng)過程證實了植物細胞具有________，這個特性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎，該過程需要在________條件下進行，并需控制溫度、pH和光照等條件。 (2)培養(yǎng)過程中，為誘導愈傷組織形成根或芽等器官，培養(yǎng)基中要添加植物激素，主要是________________等，主要調節(jié)細胞的________________。 (3)從單個細胞到愈傷組織的過程中，細胞進行了________。 (4)假設A試管內是某植物的花粉，則培育出的植株稱為單倍體植株，這些植株高度不育，所以必須用______________處理才能獲得理想的可育植株。 解析：(1)圖示菊花的繁殖過程屬于植物組織培養(yǎng)，原理是植物細胞的全能性；該過程需在無菌條件下進行，并需控制溫度、pH和光照條件。(2)在植物組織培養(yǎng)過程中，植物激素中的生長素與細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素。(3)菊花組織培養(yǎng)過程中，外植體的單個細胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織。(4)花粉經(jīng)過組織培養(yǎng)形成的植株為單倍體植株，用秋水仙素處理使染色體加倍才能獲得理想的可育植株。 答案：(1)全能性　無菌　(2)生長素、細胞分裂素　分裂和分化　(3)脫分化　(4)秋水仙素 9．如圖是科學家利用小鼠成纖維細胞獲得單克隆抗體的示意圖。請據(jù)圖回答： (1)獲取轉錄因子基因需要的工具酶是____________，因成纖維細胞較小，過程①將目的基因導入小鼠成纖維細胞時常用的運載體是____________。 (2)過程②稱為____________，在此過程中，成纖維細胞在轉錄因子基因的作用下，轉化為iPS胚性細胞，在體外培養(yǎng)條件下，iPS胚性細胞能不斷進行________________。 (3)過程③為動物細胞融合，此過程常用________、滅活病毒、電激等誘導細胞融合，融合后的Y細胞具有____________________________的特性。 (4)對雜種細胞Y進行________________和________________后，才能篩選出能產生特異性抗體的雜種細胞。 解析：(1)獲取轉錄因子基因需要的工具酶是限制酶，因成纖維細胞較小，過程①將目的基因導入小鼠成纖維細胞時常用的運載體是動物病毒。(2)過程②稱為動物細胞培養(yǎng)，在體外培養(yǎng)條件下，iPS胚性細胞能不斷進行細胞分裂。(3)過程③為動物細胞融合，此過程常用聚乙二醇(PEG)、滅活病毒、電激等誘導細胞融合，融合后的Y細胞具有既能大量增殖，又能產生單一抗體的特性。(4)雜種細胞經(jīng)過克隆化培養(yǎng)，并經(jīng)抗原—抗體檢測后，培養(yǎng)能產生特定抗體的雜種細胞即可制備單克隆抗體。 答案：(1)限制酶　動物病毒　(2)動物細胞培養(yǎng)　細胞增殖(細胞分裂)　(3)聚乙二醇(PEG)　既能大量增殖，又能產生單一抗體 　(4)克隆化培養(yǎng)　抗原—抗體檢測 10．(2019龍巖新羅區(qū)月考)如圖為番茄—馬鈴薯植株的栽培過程示意圖，據(jù)圖回答： (1)該栽培過程屬于植物細胞工程中的____________技術，這一技術的優(yōu)點是可以________________________________________________________________________。 (2)①②過程用到的酶是______________。在③過程中，常用的化學方法一般是用____________誘導融合，細胞融合完成的標志是______________________。 (3)該過程除了必要的營養(yǎng)和適宜的培養(yǎng)條件，還必須有植物激素以促進其完成⑤⑥過程，其中激素主要是指________________。若要誘導根原基的形成，應該適當增加____________(植物激素)的含量。另外整個過程需要在________條件下操作。 (4)若番茄細胞內有m條染色體，馬鈴薯細胞內有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含________條染色體。 解析：(1)圖示表示植物體細胞雜交過程，其優(yōu)點是能夠克服遠緣雜交不親和的障礙。(2)①②過程表示利用酶解法去除植物細胞的細胞壁，細胞壁的成分為纖維素和果膠，因此根據(jù)酶的專一性，應使用纖維素酶和果膠酶。③表示原生質體融合，在③過程中，常用的化學方法是用PEG(或聚乙二醇)試劑誘導融合。細胞融合完成的標志是雜種細胞再生出新的細胞壁。(3)⑤⑥表示植物組織培養(yǎng)的脫分化和再分化過程，該過程除了必要的營養(yǎng)和適宜的培養(yǎng)條件，還必須有生長素、細胞分裂素，若要誘導根原基的形成，應該適當增加生長素的含量。另外整個過程需要在無菌條件下操作。(4)雜種細胞的染色體數(shù)為融合前兩種細胞染色體數(shù)之和，即(m＋n)，細胞有絲分裂后期由于著絲點分裂導致姐妹染色單體分開，使得雜種細胞中的染色體數(shù)目加倍為2(m＋n)。 答案：(1)植物體細胞雜交　克服遠緣雜交不親和的障礙　(2)纖維素酶和果膠酶　聚乙二醇(或PEG)　雜種細胞再生出新的細胞壁　(3)生長素、細胞分裂素　生長素　無菌　(4)2(m＋n) 11．下列是利用生物學技術制備抗體的兩個途徑模式簡圖。據(jù)圖完成有關問題： (1)上述制備抗體1和2過程中用到的現(xiàn)代生物技術手段主要有_____________________。 (2)在制備抗體1的過程中，先給小鼠注射一種純化的抗原蛋白，一段時間后，從小鼠的________(免疫器官)中獲取B淋巴細胞，將獲得的細胞與________細胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的Y細胞。獲得Y細胞后，常用的培養(yǎng)方法是培養(yǎng)液中體外培養(yǎng)和______________________。 (3)抗體2制備過程中將mRNA逆轉錄為cDNA再進行PCR擴增被稱為RTPCR技術，RTPCR過程需要的酶有________________________。將V1基因與普通質粒經(jīng)某種限制酶切割再連接并成功導入大腸桿菌細胞后，發(fā)現(xiàn)仍有部分細胞不能表達出抗體2，最可能的原因是________________。為避免上述情況發(fā)生，最好用________ (用“1或2”作答)種限制酶切割V1基因與普通質粒。 (4)事實上，用上述方法生產的抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同，兩者的空間結構往往不同，請分析原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)圖示制備抗體1過程中用到的現(xiàn)代生物技術手段主要是生產單克隆抗體，制備抗體2過程中用到的現(xiàn)代生物技術手段主要是基因工程。(2)在制備抗體1的過程中，先給小鼠注射一種純化的抗原蛋白，一段時間后，從小鼠的脾臟(免疫器官)中獲取B淋巴細胞，將獲得的細胞與骨髓瘤細胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的Y細胞。獲得Y細胞后，常用的培養(yǎng)方法是培養(yǎng)液中體外培養(yǎng)和注射到小鼠腹腔內增殖。(3)由題意分析可知，RTPCR過程需要的酶有逆轉錄酶和TaqDNA聚合酶；將V1基因與普通質粒經(jīng)某種限制酶切割再連接并成功導入大腸桿菌細胞后，發(fā)現(xiàn)仍有部分細胞不能表達出抗體2，最可能的原因是目的基因與質粒載體反向拼接，為避免上述情況發(fā)生，最好用2種限制酶切割V1基因與普通質粒。(4)因為抗體2形成過程沒有經(jīng)過內質網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過程經(jīng)過了內質網(wǎng)和高爾基體的加工，所以抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同，但兩者的空間結構往往不同。 答案：(1)單克隆抗體制備技術、基因工程　(2)脾臟　骨髓瘤　注射到小鼠腹腔內增殖　(3)逆轉錄酶和TaqDNA聚合酶　目的基因與質粒載體反向拼接　2　(4)抗體2形成過程沒有經(jīng)過內質網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過程經(jīng)過了內質網(wǎng)和高爾基體的加工 12．2018年1月25日，我國研究人員在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，經(jīng)體細胞核移植技術培育出第一批靈長類動物——食蟹猴，流程如圖所示，①～⑥表示過程，該動物可作為研究癌癥等人類疾病的動物模型。請分析回答： (1)2001年，美國科學家已經(jīng)培育出胚胎細胞核移植猴。獲得食蟹猴的體細胞核移植技術難度明顯高于胚胎細胞核移植，原因是________________，恢復其全能性較難。 (2)進行過程①時，為了防止________________對細胞自身造成危害，應定期更換________。 (3)據(jù)圖分析，過程③是利用________法，將成纖維細胞注入猴去核的MⅡ中期卵母細胞的________________之間。 (4)圖中過程⑤用到胚胎移植技術，其實質是早期胚胎在____________條件下空間位置的轉移。 (5)研究人員在確定去甲基化酶(Kd4d)的mRNA的作用時，做了兩組實驗，其中A組用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)融合細胞，B組用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)注入了Kd4d的mRNA的融合細胞，實驗結果如圖所示。分析實驗數(shù)據(jù)可知，Kd4d的mRNA的作用是既能提高__________________________，又能提高____________________________。 解析：(1)動物體細胞核移植技術難度明顯高于胚胎細胞核移植是因為體細胞分化的程度高，恢復其全能性較難。(2)圖中①是培養(yǎng)成纖維細胞的過程，該過程采用的是動物細胞培養(yǎng)技術，在培養(yǎng)動物細胞時，要定期更換培養(yǎng)液，目的是防止細胞自身的代謝產物積累對細胞自身造成危害。(3)過程③是利用顯微注射法將成纖維細胞注射到去核的MⅡ期卵母細胞的卵細胞膜和透明帶之間。(4)過程⑤為胚胎移植，胚胎移植的實質是早期胚胎在相同生理條件下空間位置的轉移。(5)分析圖中數(shù)據(jù)，將正常培養(yǎng)的A組與向融合細胞中注入去甲基化酶(Kd4d)的mRNA的B組數(shù)據(jù)進行對照分析，后者的融合細胞發(fā)育成囊胚的成功率、囊胚中內細胞團的形成率都高于前者，說明Kd4d的mRNA的作用是既能提高融合細胞發(fā)育成囊胚的成功率，又能提高囊胚中內細胞團的形成率。 答案：(1)體細胞分化程度高　(2)細胞代謝產物的積累　培養(yǎng)液　(3)顯微注射　卵細胞膜與透明帶　(4)相同生理　(5)融合細胞發(fā)育成囊胚的成功率　囊胚中內細胞團的形成率