（新課改省份專用）2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課下達標檢測（三十九）細胞工程（含解析）.doc

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課下達標檢測（三十九） 細胞工程 一、基礎(chǔ)題點練 1．下列關(guān)于動物細胞工程的敘述，正確的是(　　) A．PEG誘導(dǎo)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(nèi)，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(xué)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(nèi)，以保持細胞正常的二倍體核型；基因突變是點突變，在光學(xué)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東營質(zhì)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(nèi)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(nèi)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(zhì)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(nèi)的細胞核基因來自a，細胞質(zhì)基因來自b；遺傳物質(zhì)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(zhì)；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(guān)敘述正確的是(　　) A．對過程①獲取的根組織塊應(yīng)做較徹底的滅菌處理 B．過程②應(yīng)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(zhì)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(yīng)進行消毒處理，如果采用滅菌技術(shù)，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(zhì)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(fù)給小鼠注射甲的目的是讓小鼠體內(nèi)產(chǎn)生更多的抗體 B．人工誘導(dǎo)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(chǎn)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(fù)給小鼠注射甲的目的是對小鼠進行免疫，以便產(chǎn)生更多的能分泌相應(yīng)抗體的漿(B淋巴)細胞；人工誘導(dǎo)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(chǎn)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(guān)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(zhì)體 B．過程②誘導(dǎo)原生質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)體會因吸水而漲破；過程②誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，主要依據(jù)細胞膜具有流動性的原理；可根據(jù)質(zhì)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濰坊調(diào)研)為研究培養(yǎng)基成分對馬鈴薯葉肉原生質(zhì)體培養(yǎng)的影響，科學(xué)家配制了如下表所示的2種培養(yǎng)基，開展了有關(guān)實驗，其他培養(yǎng)條件相同且適宜，實驗結(jié)果如下圖所示，下列有關(guān)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(zhì)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(dǎo)致酶喪失活性，使實驗失?。粨?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(shù)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(chǎn)生多種雜交細胞，為了獲得雜交瘤細胞應(yīng)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(nèi)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(chǎn)生的一種代謝產(chǎn)物，欲利用植物組織培養(yǎng)獲得大量的紫杉醇，應(yīng)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(shù)，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(shù)來培養(yǎng)相應(yīng)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(chǎn)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(nèi)進行體內(nèi)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(chǎn)生的一種代謝產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)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(chǔ)，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(dǎo)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(diào)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(shè)A試管內(nèi)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(guān)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(xué)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(zhuǎn)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?qū)胄∈蟪衫w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(zhuǎn)錄因子基因的作用下，轉(zhuǎn)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(dǎo)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(chǎn)生特異性抗體的雜種細胞。 解析：(1)獲取轉(zhuǎn)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?qū)胄∈蟪衫w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(dǎo)細胞融合，融合后的Y細胞具有既能大量增殖，又能產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生單一抗體 　(4)克隆化培養(yǎng)　抗原—抗體檢測 10．(2019菏澤月考)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(shù)，這一技術(shù)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(xué)方法一般是用____________誘導(dǎo)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(dǎo)根原基的形成，應(yīng)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(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細胞內(nèi)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(yīng)使用纖維素酶和果膠酶。③表示原生質(zhì)體融合，在③過程中，常用的化學(xué)方法是用PEG(或聚乙二醇)試劑誘導(dǎo)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(dǎo)根原基的形成，應(yīng)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(dǎo)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(xué)技術(shù)制備抗體的兩個途徑模式簡圖。據(jù)圖完成有關(guān)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(shù)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(zhuǎn)錄為cDNA再進行PCR擴增被稱為RTPCR技術(shù)，RTPCR過程需要的酶有________________________。將V1基因與普通質(zhì)粒經(jīng)某種限制酶切割再連接并成功導(dǎo)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(zhì)粒。 (4)事實上，用上述方法生產(chǎn)的抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同，兩者的空間結(jié)構(gòu)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(shù)手段主要是生產(chǎn)單克隆抗體，制備抗體2過程中用到的現(xiàn)代生物技術(shù)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(nèi)增殖。(3)由題意分析可知，RTPCR過程需要的酶有逆轉(zhuǎn)錄酶和TaqDNA聚合酶；將V1基因與普通質(zhì)粒經(jīng)某種限制酶切割再連接并成功導(dǎo)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(zhì)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(zhì)粒。(4)因為抗體2形成過程沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過程經(jīng)過了內(nèi)質(zhì)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(jié)構(gòu)往往不同。 答案：(1)單克隆抗體制備技術(shù)、基因工程　(2)脾臟　骨髓瘤　注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖　(3)逆轉(zhuǎn)錄酶和TaqDNA聚合酶　目的基因與質(zhì)粒載體反向拼接　2　(4)抗體2形成過程沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過程經(jīng)過了內(nèi)質(zhì)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(shù)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(xué)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(shù)難度明顯高于胚胎細胞核移植，原因是________________，恢復(fù)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(yīng)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(shù)，其實質(zhì)是早期胚胎在____________條件下空間位置的轉(zhuǎn)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(jié)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(shù)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(fù)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(shù)，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(chǎn)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(zhì)是早期胚胎在相同生理條件下空間位置的轉(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)細胞團的形成率。 答案：(1)體細胞分化程度高　(2)細胞代謝產(chǎn)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(nèi)細胞團的形成率