2020版高考生物一輪復習 課時規(guī)范練37 細胞工程（含解析）蘇教版.doc

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課時規(guī)范練37　細胞工程 非選擇題 1.(2017海南)甲、乙兩名同學分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料,利用植物組織培養(yǎng)技術繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}。 (1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體,在一定條件下進行組織培養(yǎng),均能獲得試管苗,其原理是 　。 (2)甲、乙同學在誘導愈傷組織所用的培養(yǎng)基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到　　　　　　　　。若要用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗,該細胞應具備的條件是　　　　　　　　　　　　(填“具有完整的細胞核”“具有葉綠體”或“已轉入抗性基因”)。 (3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結果,該不同結果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的,這兩種激素是　　　　　　　　　　　　。A中的愈傷組織是葉肉細胞經(jīng)　　　　　　形成的。 (4)若該種植物是一種雜合子的名貴花卉,要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉,可用組織培養(yǎng)方法繁殖,在培養(yǎng)時,　　　　(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體,原因是　 　。 答案(1)綠色葉片和白色花瓣的細胞具有全能性,在一定條件下能發(fā)育成完整的植株 (2)葡萄糖、果糖　具有完整的細胞核 (3)細胞分裂素、生長素　脫分化 (4)不能　對雜合子的植株來說,其體細胞的基因型相同,而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同。用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株 解析(1)高度分化的活的植物細胞含有完成發(fā)育所需的全套基因,這是細胞全能性的理論基礎,而植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞具有全能性。(2)蔗糖水解可得到葡萄糖、果糖。從細胞全能性的理論基礎可知,用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗,該細胞應具備的條件是具有完整的細胞核,即要含有完成發(fā)育所需的全部遺傳信息。(3)植物組織培養(yǎng)的再分化過程受生長素和細胞分裂素的影響,兩者含量的比例會影響分化的結果。愈傷組織是高度分化細胞經(jīng)脫分化形成的。(4)一般情況下,植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖,可使后代保持親本的遺傳性狀。但花藥離體培養(yǎng)(屬于有性生殖范疇)與用植物正常體細胞培養(yǎng)不同,因為花粉粒通過減數(shù)分裂產(chǎn)生,分裂過程中等位基因的分離、基因重組等使其基因型與體細胞的基因型不同,培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株,導致不能保持親本性狀。故要保持親本性狀,組織培養(yǎng)不能用花粉粒作外植體。 2.細胞融合技術有著廣泛應用。下圖為細胞融合的簡略過程,據(jù)圖回答相關問題。 (1)若a、b分別是基因型為yyRr和YYrr兩個玉米品種的花粉,且這兩對基因分別位于兩對同源染色體上?？茖W家分別將它們的花粉除去細胞壁,然后誘導其融合,再把這些融合細胞進行培養(yǎng),培育出了玉米新品種。 ①這兩個品種的花粉可用化學誘導劑　　　　　　　　　　　誘導融合,共可產(chǎn)生　　　種基因型的融合細胞(僅考慮兩兩融合),這些融合細胞經(jīng)過脫分化形成　　　　　　　　,再經(jīng)培養(yǎng)可以得到　　　種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。 ②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培養(yǎng),再經(jīng)過　　　　　　　　　　　　　　　　　　處理并篩選獲得,這種方法叫做　　　　　　　　　　　。 (2)若a、b表示番茄和馬鈴薯兩種植物的體細胞,請據(jù)圖回答問題。 ①在“番茄—馬鈴薯”的培育過程中,運用了植物細胞工程中的　　　　　　　　　　　　　　　技術,植物體細胞融合完成的標志是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②a、b細胞融合之前,要用到的酶是　　　　　　　　　 　　　　　　,酶處理后得到　　　 　　　　　　　　。 (3)若a、b分別為骨髓瘤細胞和已免疫的B淋巴細胞,請據(jù)圖回答。 為了能充分發(fā)揮上述兩種細胞各自的特點,經(jīng)特殊處理,在促細胞融合因子的作用下,使兩種細胞發(fā)生融合,形成圖中的d細胞,d細胞的特點是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。由d細胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較,具有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　等特點。 答案(1)①聚乙二醇(PEG)　6　愈傷組織　2　②染色體加倍(秋水仙素處理)　單倍體育種　(2)①植物體細胞雜交　再生出細胞壁?、诶w維素酶和果膠酶　原生質體　(3)既能無限增殖,又能產(chǎn)生特定的抗體　特異性強、靈敏度高并能大量制備 解析(1)①誘導細胞融合的常用化學試劑是聚乙二醇(PEG)。由于a、b兩個玉米品種基因型分別為yyRr和YYrr,所以它們產(chǎn)生的花粉的基因型分別有yR、yr、Yr,僅考慮兩兩融合,可產(chǎn)生6種基因型的融合細胞,即yyRR、yyrr、YYrr、yyRr、YyRr、Yyrr。融合細胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織,再經(jīng)培養(yǎng)可以得到2種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培養(yǎng),再經(jīng)過秋水仙素處理使染色體加倍并篩選獲得,這種方法叫做單倍體育種。(2)①在“番茄—馬鈴薯”的培育過程中,運用了植物體細胞雜交技術,植物體細胞融合完成的標志是再生出細胞壁。②a、b細胞融合之前,需要去除細胞壁,所以要用到的酶是纖維素酶和果膠酶,得到原生質體。(3)若a、b分別為骨髓瘤細胞和已免疫的B淋巴細胞,融合得到圖中的d細胞,其特點是既能無限增殖,又能產(chǎn)生特定的抗體。由d細胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較,具有特異性強、靈敏度高并能大量制備等特點。 3.(2018江蘇泰州中學月考)為培育出含β-胡蘿卜素的“黃金大米”,科研人員提出以下兩套培育方案。請分析回答下列問題。 甲方案:玉米體細胞β-胡蘿卜素基因 水稻體細胞“黃金大米” 乙方案:　玉米體細胞水稻體細胞雜交細胞 “黃金大米” (1)甲方案中,β-胡蘿卜素基因能在玉米和水稻體內出現(xiàn)相同表達結果的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 若研究人員已知β-胡蘿卜素基因序列,可采用　　　　　　　方法獲得β-胡蘿卜素基因。②過程中可用　　　　　　　　　　　　技術檢測水稻體細胞DNA上是否插入了β-胡蘿卜素基因。 (2)乙方案中,在體細胞雜交前需要用酶除去細胞壁獲得原生質體,誘導體細胞融合的化學試劑常用　　　　　　　　。通過⑤獲得“黃金大米”幼苗需要經(jīng)過　　　　　　　　　　　　　　　　　兩個過程,依據(jù)的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在培養(yǎng)過程中,除了在培養(yǎng)基中添加營養(yǎng)物質外,還需要添加　　　　　　　　　　　　　　。 (3)與傳統(tǒng)育種方法相比,甲、乙兩套方案共同的優(yōu)點是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案(1)所有生物共用一套遺傳密碼(密碼子)　人工合成　DNA分子雜交　(2)聚乙二醇　脫分化和再分化　(植物)細胞的全能性　(植物)激素(生長素和細胞分裂素)　(3)克服遠緣雜交不親和的障礙(打破生殖隔離) 解析(1)自然界中所有生物共用一套遺傳密碼子,因此一種生物的基因能在另一種生物體內表達;在目的基因序列已知的情況下,可采用人工合成的方法獲得目的基因。檢測目的基因是否插入受體細胞可用DNA分子雜交技術。 (2)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此可根據(jù)酶的專一性原理,在植物體細胞雜交前用纖維素酶和果膠酶除去細胞壁獲得原生質體;誘導植物原生質體融合常用的化學試劑是聚乙二醇。⑤過程中將雜交細胞培育成雜交植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術,該技術包括脫分化和再分化兩個過程,原理是植物細胞的全能性;在植物組織培養(yǎng)過程中,除了在培養(yǎng)基中添加營養(yǎng)物質外,還需要添加植物激素(生長素和細胞分裂素)。 (3)與傳統(tǒng)育種方法相比,基因工程育種和植物細胞工程育種都能克服遠緣雜交不親和的障礙。 4.某研究小組進行藥物試驗時,以動物細胞為材料,測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性。供培養(yǎng)的細胞有甲、乙兩種,甲為骨髓瘤細胞,乙為已免疫的漿細胞。請回答下列問題。 (1)將數(shù)量相等的甲和乙分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng),培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同且適宜。一段時間后,觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)動物細胞培養(yǎng)需要滿足一定的條件,下列有關表述正確的有　　　　(選擇填寫下列條件前的序號)。 ①對培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進行無菌處理,在細胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素,定期更換培養(yǎng)液,這些做法都有利于提供一個無菌、無毒的培養(yǎng)環(huán)境 ②在使用培養(yǎng)基時,通常需加入血漿等天然成分 ③所有動物細胞培養(yǎng)的適宜溫度均為36.50.5 ℃,多數(shù)哺乳動物細胞生存的適宜pH為7.0左右 ④動物細胞培養(yǎng)所需的氣體只是O2,因為O2是細胞代謝所必需的 ⑤培養(yǎng)液中需添加一定濃度和比例的生長素與細胞分裂素,以誘導細胞脫分化和再分化 (3)藥物試驗需要大量細胞,甲不適合用于試藥的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。乙不適合用于試藥的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)甲、乙細胞融合,所獲雜交細胞在體外培養(yǎng)條件下,具有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的特點。 (5)已知癌細胞中X基因過量表達與骨髓瘤的發(fā)生密切相關。要試驗一種抗腫瘤藥物Y對甲生長的影響,可將甲分為A、B兩組,在A組細胞培養(yǎng)液中加入　　　　　,在B組細胞培養(yǎng)液中加入無菌生理鹽水,在相同且適宜條件下培養(yǎng)一定時間后,從A、B兩組收集等量細胞,通過分別檢測X基因在A、B兩組細胞中的　　　　　　　　　　　　　　　　　合成水平的差異,以確定Y的藥效。 答案(1)甲增多、乙不增多　(2)①②　(3)甲有部分基因已經(jīng)發(fā)生變異,藥物對甲的效果不一定與對正常體細胞的效果相同　乙在體外培養(yǎng)不能增殖,不能得到大量細胞用于試藥　(4)既能增殖又能產(chǎn)生專一抗體　(5)Y　mRNA或蛋白質 解析(1)由題意可知,甲是骨髓瘤細胞,乙是漿細胞,在培養(yǎng)液中培養(yǎng),甲能無限增殖,會增多,而乙是不能增殖的漿細胞,所以乙不增多。 (2)細胞培養(yǎng)過程中應添加一定量的抗生素以保證無菌、無毒的環(huán)境,且定期更換培養(yǎng)液,故①正確。培養(yǎng)基中除了必要的營養(yǎng)物質外,還應添加動物血清或血漿等天然成分,故②正確。大多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜溫度均為36.50.5 ℃,而不是所有動物,多數(shù)哺乳動物細胞生存的適宜pH為7.0左右,故③錯誤。動物細胞培養(yǎng)所需的氣體有O2和CO2,故④錯誤。動物細胞培養(yǎng)不需要添加植物激素,故⑤錯誤。 (3)甲不適合用于試藥是因為甲是瘤細胞,有部分基因已經(jīng)發(fā)生變異,藥物對甲的效果不一定與對正常體細胞的效果相同。乙也不適合用于試藥,因為乙在體外培養(yǎng)不能增殖,不能得到大量細胞。 (4)雜交瘤細胞的特點是既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體。 (5)由題意可知試驗目的是探究藥物Y的作用,所以對照組A應加入藥物Y。基因表達需要通過轉錄和翻譯,所以應檢測mRNA和蛋白質的水平來確定實驗結果。 5.如圖為動物細胞培養(yǎng)過程中細胞增殖曲線(甲)及細胞變化圖(乙),請回答下列問題。 (1)圖甲中　　　　點以后表示細胞的傳代培養(yǎng),AB段可能發(fā)生了如圖乙　　　　(填序號)所示的　　　　　　　　現(xiàn)象,在進行B至C過程培養(yǎng)前,需要用　　　　　　　　　　　處理細胞。 (2)動物細胞培養(yǎng),一般傳至　　　代以內細胞能保持正常的二倍體核型。 (3)為制備單克隆抗體,需將　　　　注射到小鼠體內,以此獲取　　　　　　,同時將該細胞與圖乙　　　(填序號)所示的細胞融合形成雜交瘤細胞,該雜交瘤細胞的特點是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。為篩選能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細胞,可用　　　　　培養(yǎng)基來達到目的。 答案(1)B　②　接觸抑制　胰蛋白酶(膠原蛋白酶)　(2)10　(3)抗原　漿細胞?、邸〖饶軣o限增殖,又能產(chǎn)生專一抗體　選擇性 解析(1)B點之前是初次培養(yǎng),稱為原代培養(yǎng);AB段增殖速度緩慢,是因為發(fā)生了圖乙中②所示的接觸抑制現(xiàn)象,若要繼續(xù)進行傳代培養(yǎng),需要用胰蛋白酶(膠原蛋白酶)處理使組織細胞分散開來。(2)傳代培養(yǎng)10代以上,細胞的二倍體核型可能會發(fā)生改變,10代以內的細胞仍然保持二倍體核型。(3)制備單克隆抗體時,需要將漿細胞和能無限增殖的細胞(如③中發(fā)生癌變的瘤細胞)融合,二者融合后形成的雜交瘤細胞,既能像瘤細胞那樣無限增殖,又能像漿細胞那樣產(chǎn)生專一抗體。需要利用特定的選擇性培養(yǎng)基將產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細胞篩選出來。 6.下圖是利用單克隆抗體技術制備三聚氰胺特異性抗體的過程,請據(jù)圖回答問題。 (1)單克隆抗體的制備過程中要用到　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　技術。 (2)由于三聚氰胺分子量過小,不足以激活高等動物的免疫系統(tǒng),因此在制備抗體前必須對其進行①過程,下列物質中不適合作“擴容”抗原分子的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.蛋白質 B.多糖 C.磷脂 D.核苷酸 (3)②過程會使小鼠產(chǎn)生能分泌相應　　　　的B淋巴細胞,此過程屬于特異性免疫中的　　　　免疫。 (4)單克隆抗體的制備所基于的免疫學基本原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)③過程動物細胞特有的促融方法是用　　　　　　　　　,④過程用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選,會使　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的細胞死亡;選出的雜交瘤細胞還需進行　　　　　　　　　　　　　　　　　　,才能獲得產(chǎn)三聚氰胺抗體的雜交瘤細胞株。 (6)制備的三聚氰胺單克隆抗體可用于檢測乳制品中存在的微量三聚氰胺,說明三聚氰胺單克隆抗體具有　　　　　　　　　　的特征。 答案(1)動物細胞培養(yǎng)　動物細胞融合　(2)D　(3)抗體　體液　(4)每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體　(5)滅活的病毒　未融合的親本細胞和融合的具有同種核　克隆化培養(yǎng)和抗體檢測　(6)靈敏度高(或“靈敏度高、特異性強”) 解析(1)分析圖示可知,單克隆抗體的制備過程中要用到動物細胞培養(yǎng)技術和動物細胞融合技術。 (2)抗原具有大分子性,要想使三聚氰胺“擴容”為抗原分子,所選物質的分子量必須足夠大,蛋白質和多糖是大分子物質,適合作“擴容”抗原分子;磷脂分子量較大,也能滿足“擴容”要求;核苷酸為有機小分子物質,分子量非常小,不適合作“擴容”抗原分子。 (3)②過程是將抗原分子注射到小鼠體內,會使小鼠產(chǎn)生能分泌相應抗體的B淋巴細胞,此過程屬于特異性免疫中的體液免疫。 (4)單克隆抗體的制備所基于的免疫學基本原理是:每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體,因此大量培養(yǎng)雜交瘤細胞可以得到單克隆抗體。 (5)③過程是誘導免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合,動物細胞特有的促融方法是用滅活的病毒。④過程用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選,在該培養(yǎng)基上,未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡。選出的雜交瘤細胞還需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,才能獲得產(chǎn)生三聚氰胺抗體的雜交瘤細胞株。 (6)單克隆抗體具有靈敏度高、特異性強的優(yōu)點。