（全國通用版）2019版高考生物一輪復習 選考部分 現代生物科技專題 課時跟蹤檢測（四十二）細胞工程.doc

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課時跟蹤檢測（四十二） 細 胞 工 程 1．珙桐(2n＝40)被稱為植物活化石，為進一步保護珙桐，保護生物的多樣性，2012年中科院國家重點實驗室科研小組來到貴州梵凈山珙桐保護基地采集了珙桐材料進行相關的研究。回答下列問題： (1)為對珙桐進行擴大化培養(yǎng)，可取珙桐植株的分生組織進行植物組織培養(yǎng)，原因是________________________________________________________________________。 (2)為研究染色體數目與珙桐性狀之間的關系，可以采用下列兩種方式： ①取珙桐幼苗的葉肉細胞，用________________酶去掉細胞壁，獲得原生質體，讓原生質體融合，形成四倍體的融合細胞。融合細胞經過____________形成____________，再經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)為增強珙桐抗蟲特性，科學家需要將蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因導入珙桐中，使珙桐的抗蟲性增強。 ①用________酶從蘇云金芽孢桿菌中獲得目的基因。 ②用農桿菌感染植物細胞，農桿菌內的________________可將目的基因轉移并整合到珙桐細胞內的染色體DNA上。 ③將受體細胞進行植物組織培養(yǎng)獲得抗蟲幼苗，其原理是________________________。 ④目的基因的檢測有分子水平的檢測和個體水平的檢測，通常采用________技術檢測目的基因是否導入受體細胞。 (4)目的基因一般只導入受體細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，珙桐植株的另一對同源染色體上，顯性基因B會抑制抗蟲基因A的表達，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)為對珙桐進行擴大化培養(yǎng)，可取珙桐植株的分生組織進行植物組織培養(yǎng)，原因是植物分生組織細胞含有毒素很少，甚至無毒。(2)①取珙桐幼苗的葉肉細胞，用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁獲得原生質體。融合細胞經過脫分化形成愈傷組織，再經過再分化獲得四倍體的珙桐幼苗。②秋水仙素在誘導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用農桿菌感染植物細胞，農桿菌內的Ti質粒上的TDNA可將目的基因轉移并整合到珙桐細胞內的染色體DNA上；③將受體細胞進行植物組織培養(yǎng)獲得抗蟲幼苗，其原理是植物細胞具全能性；④目的基因的分子水平上的檢測，通常采用DNA分子雜交法檢測目的基因是否導入受體細胞。(4)據題意分析，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)植物分生組織細胞含有毒素很少，甚至無毒(細胞分化程度低，容易誘導形成愈傷組織) (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，使體細胞染色體數目加倍 (3)①限制　②Ti質粒上的TDNA?、壑参锛毎呷苄浴、蹹NA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。請據圖回答下列問題： (1)要促進細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應有營養(yǎng)物質和激素。營養(yǎng)物質包括__________和小分子有機物，激素包括細胞分裂素和__________兩類植物激素。 (2)此過程依據的原理是__________________。A和B階段主要進行的分裂方式是__________________，B階段除了細胞分裂外，還進行細胞__________等。 (3)此過程要無菌操作，主要是指對__________進行滅菌。B階段需要光照，原因是________________________________________________________________________。 (4)試管苗的根細胞沒有葉綠素，而葉肉細胞具有葉綠素，這是基因________________的結果。 解析：(1)要促進細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應有營養(yǎng)物質和激素。營養(yǎng)物質包括無機物和小分子有機物，激素包括細胞分裂素和生長素兩類植物激素。(2)植物組織培養(yǎng)過程依據的原理是植物細胞的全能性。A是脫分化過程，B是再分化過程，兩者均進行有絲分裂，B階段除了細胞分裂外，還進行細胞分化等。(3)植物組織培養(yǎng)過程需要無菌操作，主要是指對培養(yǎng)基進行滅菌，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，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照條件。(4)試管苗的根細胞沒有葉綠素，而葉肉細胞具有葉綠素，這是基因選擇性表達的結果。 答案：(1)無機物　生長素　(2)植物細胞的全能性　有絲分裂　分化　(3)培養(yǎng)基　芽發(fā)育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照條件　(4)選擇性表達 3．(2018徐州模擬)下面為“番茄—馬鈴薯”的培育過程示意圖，請據圖回答下列問題： (1)若運用傳統有性雜交(即用番茄、馬鈴薯雜交)能否得到可育的雜種植株？為什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，運用的技術手段是________________，依據的原理是______________________，其中過程②稱為__________________技術，與過程③密切相關的具有單層膜結構的細胞器為__________，過程④相當于________，過程⑤涉及的細胞分裂方式為__________。 (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胞的代謝產物，可用植物組織培養(yǎng)來實現柴油的工業(yè)化生產。若利用此技術，將柴油樹細胞培養(yǎng)進行到________(填字母編號)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生后代。(2)過程②是把a、b兩個原生質體融合在一起，所以稱為原生質體融合。過程③是在融合的原生質體外再生一層細胞壁，而細胞壁的形成與高爾基體有關。過程④的結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)柴油是植物細胞的代謝產物，要實現其工業(yè)化生產需將柴油樹細胞培養(yǎng)到愈傷組織，然后進行提取。 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)　植物細胞的全能性　原生質體融合　高爾基體　脫分化　有絲分裂　(3)六　(4)e 4．下圖表示構建轉抗體基因小鼠生產人源性單克隆抗體的流程。請據圖回答問題： (1)圖示過程涉及的生物技術有__________、__________、__________。 (2)①過程使用的工具酶有____________________；構建的基因表達載體除含有人抗體基因、啟動子、終止子外，還應具有__________。 (3)向轉基因小鼠注射特定的抗原后，從小鼠的________中提取B淋巴細胞；②過程通常用____________________誘導。 (4)細胞X是________，體外培養(yǎng)細胞X所用的培養(yǎng)液必須添加________等天然成分，培養(yǎng)過程中會產生接觸抑制嗎？ ________________。 解析：(1)圖示過程涉及基因工程、動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合、胚胎移植等技術。(2)①過程為基因表達載體的構建，需限制酶、DNA連接酶等工具酶；基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子及標記基因。(3)提取B淋巴細胞可從免疫器官脾臟中提?。粍游锛毎诤铣Ｓ玫恼T導劑是滅活的病毒或聚乙二醇等。(4)細胞X應為骨髓瘤細胞和B淋巴細胞融合產生的雜交瘤細胞，體外培養(yǎng)時培養(yǎng)液中需添加血清或血漿等天然成分，由于瘤細胞已喪失接觸抑制，故雜交瘤細胞不會產生接觸抑制現象。 答案：(1)轉基因技術　動物細胞培養(yǎng)　動物細胞融合(其他合理答案亦可)　(2)限制酶、DNA連接酶　標記基因　(3)脾臟　聚乙二醇或滅活的病毒　(4)雜交瘤細胞　血漿或血清　不會 5．(2018銀川模擬)回答下列有關動物細胞培養(yǎng)的問題： (1)在動物細胞培養(yǎng)過程中，當貼壁細胞分裂生長到細胞表面__________時，細胞會停止分裂增殖，這種現象稱為細胞的__________。此時，瓶壁上形成的細胞層數是________。要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，常用的酶是__________。 (2)隨著細胞傳代次數的增多，絕大部分細胞分裂停止，進而出現________________的現象；但極少數細胞可以連續(xù)增殖，其中有些細胞會因遺傳物質發(fā)生改變而變成____________細胞，這種細胞的黏著性__________，細胞膜表面蛋白質(糖蛋白)的量__________。 (3)用某種大分子染料對細胞進行染色時，觀察到死細胞被染色，而活細胞不染色，原因是___________________________________________________________________________。 (4)檢查某種有毒物質是否能改變細胞染色體的數目，最好選用分裂到________期的細胞用顯微鏡進行觀察。 (5)在細胞培養(yǎng)過程中，通常在________________條件下保存細胞。因為在這種條件下，細胞中__________的活性降低，細胞新陳代謝的速率降低。 (6)給患者移植經細胞培養(yǎng)形成的皮膚后，發(fā)生了排斥現象，這是因為機體把移植的皮膚當作________進行攻擊。 解析：(1)在動物細胞培養(yǎng)過程中，細胞會表現出接觸抑制現象，此時是單層細胞。用胰蛋白酶處理可以使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來。(2)隨著細胞傳代培養(yǎng)代數的增多，絕大部分細胞分裂停止，進而出現衰老甚至死亡的現象，但極少數細胞可以連續(xù)增殖，有些細胞會因遺傳物質改變而變成不死性細胞，這種細胞細胞膜表面糖蛋白減少，細胞黏著性降低。(3)由于活細胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進入活細胞內，而死細胞的細胞膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進入死細胞內而著色。(4)由于細胞分裂中期染色體形態(tài)固定、數目清晰，因此最好選用分裂到中期的細胞用顯微鏡觀察染色體數目。(5)由于在冷凍、超低溫或液氮條件下，細胞中酶的活性降低，細胞新陳代謝的速率降低，通常在此條件下保存細胞。(6)機體把移植的皮膚當作抗原攻擊，會發(fā)生排斥現象。 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)活細胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進入活細胞內，故活細胞不能著色(或死細胞的膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進入死細胞內而著色)　(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制備單克隆抗體的實驗探究。請回答問題： (1)圖中過程①導入的誘導基因的作用是________________________________。實現過程①所需的工具酶是______________________。 (2)圖中過程②屬于__________，其實質是____________。 (3)圖中過程③屬于__________技術，該過程的實現通常采用______________作為誘導劑。 (4)丙細胞所具有的特點是________________________。 (5)與普通培養(yǎng)基相比，圖中用于細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液需加入__________等。 解析：(1)從圖中可以看出，導入誘導基因的目的是誘導小鼠成纖維母細胞形成干細胞。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，經過②過程，干細胞轉化為造血干細胞、脂肪細胞、骨細胞等多種細胞，因此屬于細胞分化的過程，細胞分化的實質是基因的選擇性表達。(3)③過程為動物細胞融合過程，該過程常用的誘導劑是滅活的病毒等。(4)丙細胞有甲、乙兩種細胞的特點，即既能無限增殖，又能分泌單一的抗體。(5)用于動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中需要加入動物血清等。 答案：(1)誘導小鼠成纖維母細胞形成干細胞　限制酶和DNA連接酶　(2)細胞分化　基因選擇性表達　(3)細胞融合　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)動物血清 7．請回答下列有關核移植方面的問題： (1)目前，科學家通過細胞核移植實驗，培育出多種哺乳動物新類型。在牛的核移植實驗中，一般通過________(物理方法)激活受體細胞，使其完成細胞分裂和發(fā)育進程；當胚胎發(fā)育到_______________階段時，將胚胎植入代孕牛體內。 (2)在利用核移植技術進行治療性克隆時，需要取患者體細胞的細胞核，移入一個已經去核的卵母細胞中，構成重組細胞。這個過程中，所用的去核卵母細胞一般處于________期；所用的供體細胞一般選用傳代10代以內的細胞，原因是__________________________；將患者的體細胞核植入去核的卵母細胞中構建重組細胞后進行細胞培養(yǎng)，而不是直接用體細胞進行細胞培養(yǎng)的原因是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)經核移植獲得的重組細胞進行體外培養(yǎng)時，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，為了清除代謝產物，防止代謝產物積累對細胞造成危害，應定期____________。 解析：(1)在核移植實驗中，激活受體細胞使其完成細胞分裂和發(fā)育進程一般采用的物理方法是電脈沖(或電刺激)。當牛的胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段時，可將其向受體移植。(2)在核移植過程中，作為受體細胞的去核卵母細胞一般處于減數第二次分裂中期。用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內的細胞，原因是傳代10代以內的細胞能保持正常的二倍體核型。體細胞核在體細胞中不能表現全能性，而卵母細胞的細胞質可以給它提供表達全能性的環(huán)境。(3)動物細胞培養(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。動物細胞培養(yǎng)過程中，為了清除代謝產物，防止代謝產物積累對細胞造成危害，應定期更換培養(yǎng)液。 答案：(1)電脈沖(或電刺激)　桑椹胚或囊胚　(2)MⅡ中(減數第二次分裂中)　傳代10代以內的細胞能保持正常的二倍體核型　體細胞核在體細胞中不能表現全能性，而卵母細胞的細胞質可以給它提供表達全能性的環(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)點在于它的________，并能大量制備。 (2)圖中選用B細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞，說明細胞膜具有__________；如果僅考慮細胞的兩兩融合，其融合細胞有__________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____________________________________。篩選時所用的培養(yǎng)基是特定的__________培養(yǎng)基。 (4)科學工作者正在研究的用于治療癌癥的“生物導彈”就是______________________，用“生物導彈”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，運用了動物細胞工程中的______________和____________兩大技術。 解析：(1)結合題圖可看出，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際上是含有Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多種抗體的混合物。(2)動物細胞融合的過程體現了細胞膜的流動性；僅考慮兩個細胞的融合，可得到B細胞＋B細胞、骨髓瘤細胞＋骨髓瘤細胞及B細胞＋骨髓瘤細胞3種類型的融合細胞。(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胞，第2次篩選的目的是獲得能產生所需抗體的雜交瘤細胞。篩選時所用的培養(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合制成“生物導彈”，注入體內，借助單克隆抗體的導向作用，能將藥物定向帶到癌細胞所在位置，在原位殺死癌細胞。這樣既不損傷正常細胞，又減少了用藥劑量。(5)單克隆抗體的制備運用了動物細胞融合與動物細胞培養(yǎng)兩大技術。 答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4　特異性強、靈敏度高 (2)流動性　3　(3)雜交瘤細胞　能產生所需抗體的雜交瘤細胞　選擇性　(4)單克隆抗體上連接抗癌藥物　不損傷正常細胞，且用藥劑量少，毒副作用小　(5)動物細胞融合　動物細胞培養(yǎng)