高考生物一輪復習 第十一單元 現(xiàn)代生物科技專題 第40講 細胞工程-人教版高三生物試題

第40講細胞工程(限時:40分鐘)測控導航表知識點題號及難易度1.植物組織培養(yǎng)及植物體細胞雜交1,3,5(中)2.動物細胞培養(yǎng)、核移植及單克隆抗體的制備2,4(中),6(中)3.綜合考查7(中)1.(2015云南昆明二模)草莓品種繁多,營養(yǎng)豐富,果肉中含有大量的糖類、蛋白質(zhì)、有機酸、果膠等營養(yǎng)物質(zhì),請分析回答。(1)野生草莓果實小,營養(yǎng)物質(zhì)含量低,不宜大面積種植,可采用低溫誘導,培育獲得植株,從而達到增大果實,增加營養(yǎng)物質(zhì)含量的目的。

(2)若要利用人工種子培育大量脫毒草莓植株,一般選取一定大小的進行組織培養(yǎng),先通過形成愈傷組織,再進一步培養(yǎng)得到,裹上人工種皮制備成人工種子,植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中,除含有必要的營養(yǎng)物質(zhì)外,還需在其中添加。

(3)草莓和黑莓屬于不同的物種,可采用技術獲得雜種植株,該技術必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁,獲得后才能誘導融合,與雜交育種相比,該技術的優(yōu)點是。

解析:(1)采用低溫誘導染色體加倍,可培育獲得多倍體植株。(2)植物的根尖和莖尖幾乎沒有病毒,故若要利用人工種子培育大量脫毒草莓植株,一般選取一定大小的莖尖或根尖進行組織培養(yǎng),先通過脫分化形成愈傷組織,再進一步培養(yǎng)得到胚狀體,裹上人工種皮制備成人工種子,植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中,需含有必要的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素。(3)不同物種之間存在生殖隔離,可采用植物體細胞雜交技術獲得雜種植株,該技術必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁,獲得原生質(zhì)體后才能誘導融合,與雜交育種相比,該技術的優(yōu)點是克服不同種生物遠緣雜交不親和的障礙。答案:(1)多倍體(2)莖尖或根尖脫分化胚狀體植物激素(3)植物體細胞雜交原生質(zhì)體克服不同種生物遠緣雜交不親和的障礙2.(2015黑龍江大慶模擬)為研究小鼠皮膚愈合機理,現(xiàn)將小鼠皮膚進行分離培養(yǎng),過程如圖所示,請回答有關問題:實驗小鼠皮膚組織皮膚細胞培養(yǎng)細胞1培養(yǎng)細胞2(1)在對小鼠皮膚組織進行培養(yǎng)過程中,過程甲中要對實驗小鼠進行處理,過程乙必須用處理,使之分散成單個細胞。

(2)體外培養(yǎng)動物細胞時,通常要加入等天然成分,為防止細菌感染,培養(yǎng)液中應添加,且還要置于含5%CO2氣體環(huán)境中,CO2的作用是。

(3)丙過程屬于,丁過程屬于。在機體內(nèi),皮膚干細胞分化成皮膚是機體細胞中的基因的結(jié)果。

(4)皮膚損傷后,人體的第道防線被破壞,容易感染各種病原體,胚胎干細胞經(jīng)可形成再生皮膚組織。

解析:(1)離體動物細胞培養(yǎng)需要無菌、無毒的環(huán)境,因此在對小鼠皮膚組織進行培養(yǎng)過程中,過程甲中要對實驗小鼠進行消毒處理,過程乙必須用胰蛋白酶或者膠原蛋白酶處理,使之分散成單個細胞。(2)體外培養(yǎng)動物細胞時,通常要加入糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然成分;培養(yǎng)液中添加抗生素可防止細菌感染;CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)丙是原代培養(yǎng)過程,離體的細胞經(jīng)過原代培養(yǎng),大多數(shù)細胞會死亡,只有少部分細胞會繼續(xù)活下來進行傳代培養(yǎng)。在機體內(nèi),皮膚干細胞分化成皮膚是機體細胞中的基因選擇性表達的結(jié)果。(4)人體非特異性免疫的第一道防線是皮膚和黏膜,胚胎干細胞經(jīng)誘導分化可形成再生皮膚組織。答案:(1)消毒胰蛋白酶(2)血清、血漿抗生素維持培養(yǎng)液的pH(3)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)選擇性表達(4)一誘導分化3.(2015山東濟寧模擬)如圖是細胞融合示意圖,請據(jù)圖回答:(1)過程①②應使用處理細胞,以去除植物細胞壁。

(2)過程③叫做,該過程常用的誘導方法是。

(3)過程④是細胞壁的再生過程,與此過程密切相關的細胞器是。

(4)⑤過程中進行的細胞分裂方式是,該過程先誘導細胞分裂形成,再由它分化形成雜種植物幼苗。

(5)若番茄細胞內(nèi)含A個染色體,馬鈴薯細胞內(nèi)含B個染色體,則番茄—馬鈴薯細胞內(nèi)含個染色體;若對番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法能成功的話,得到的后代應含個染色體,若要得到可育的番茄—馬鈴薯,需用(試劑)來處理幼苗。

解析:(1)進行植物體細胞雜交時,需用酶解法(纖維素酶和果膠酶)去除植物細胞壁獲得原生質(zhì)體。(2)③表示誘導原生質(zhì)體融合的過程;誘導原生質(zhì)體融合時常用物理法(電激、離心、振動)和化學法(聚乙二醇)。(3)過程④是細胞壁的再生過程,雜種細胞再生出新的細胞壁是細胞融合完成的標志,植物細胞中高爾基體與細胞壁的形成有關,同時該過程還需要線粒體提供能量。(4)⑤過程需采用植物的組織培養(yǎng)技術,該技術包括脫分化和再分化兩個步驟,即雜種細胞先經(jīng)過脫分化形成愈傷組織,再經(jīng)過再分化形成植物幼苗,整個過程細胞都是通過有絲分裂方式增殖。(5)通過植物體細胞雜交得到的雜種細胞所含染色體的數(shù)目為雜交前兩種細胞所含染色體數(shù)目之和,即為A+B。若對番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法能成功的話,番茄經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞所含染色體數(shù)為A/2,馬鈴薯經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞所含染色體數(shù)為B/2,二者經(jīng)過受精作用形成的受精卵中含有的染色體數(shù)為(A+B)/2,即所得后代應含(A+B)/2條染色體,但是由于兩者的染色體組不同源,因此高度不育,可用秋水仙素處理幼苗,使染色體數(shù)目加倍為(A+B)后,就可以得到可育的番茄—馬鈴薯。答案:(1)纖維素酶和果膠酶(2)原生質(zhì)體融合物理法和化學法(電激/聚乙二醇誘導)(3)高爾基體(和線粒體)(4)有絲分裂愈傷組織(5)A+B(A+B)/2秋水仙素4.(2015河北唐山三模)如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:(1)單克隆抗體的制備過程中要用到和技術。

(2)由于三聚氰胺相對分子質(zhì)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(zhì)中不適合作“擴容”抗原分子的是。

A.蛋白質(zhì) 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特征。

解析:(1)單克隆抗體的制備過程中要用到動物細胞培養(yǎng)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(zhì)的相對分子質(zhì)量必須足夠大。(3)②過程會使小鼠產(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。(5)③過程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,會使未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞死亡;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)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靈敏度高(或“靈敏度高、特異性強”)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”)5.(2015江西贛州一模)植物組織培養(yǎng)技術被廣泛應用于無病毒植株培育、育種、人工種子及獲得植物次生代謝產(chǎn)物等生產(chǎn)生活實際。結(jié)合圖中番茄植株的培育過程,回答相關問題;(1)①過程中通常采用法來獲取植物細胞原生質(zhì)體,此處使用的外界溶液濃度不宜過小,以防止細胞原生質(zhì)體。

(2)鋪平板類似于微生物接種,平板培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的除了調(diào)節(jié)滲透壓外,還有的作用。

(3)圖中屬于再分化的過程是(填序號)。

(4)多倍體番茄植株所結(jié)果實中維生素含量更高,若想培育多倍體番茄,可選擇在圖中的過程③中添加(物質(zhì))進行處理,也可以選擇在過程⑥中添加一定濃度的(物質(zhì))進行處理。

(5)植物組織培養(yǎng)技術不僅可以保持優(yōu)良品種的特性,還可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。

(6)“人工種子”大體由胚狀體,包埋胚狀體的膠質(zhì)以及人造種皮等3部分組成,包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機營養(yǎng),這是因為胚狀體在萌發(fā)初期不能進行,為了滿足胚狀體代謝的需求,“人造種皮”則必須具有良好的透水、的性能。

解析:(1)植物細胞壁的成分是纖維素和果膠,通常采用酶解法,即用纖維素酶和果膠酶來獲取植物細胞原生質(zhì)體,此處使用的外界溶液濃度不宜過小,以防止細胞原生質(zhì)體滲透吸水漲破。(2)培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的除了調(diào)節(jié)滲透壓外,還有提供營養(yǎng)的作用。(3)圖中屬于再分化的過程是⑨⑩。(4)若想培育多倍體番茄,可選擇在圖中的過程③中添加聚乙二醇進行處理,也可以選擇在過程⑥中添加秋水仙素進行處理。(5)植物組織培養(yǎng)技術屬于無性繁殖,不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性,還可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。(6)“人工種子”中包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含有機營養(yǎng),這是因為胚狀體在萌發(fā)初期不能進行光合作用,為了滿足胚狀體代謝的需求,“人造種皮”則必須具有良好的透水、透氣的性能。答案:(1)酶解吸水漲破(或破裂)(2)提供營養(yǎng)(3)⑨⑩(4)聚乙二醇秋水仙素(5)遺傳(6)光合作用透氣6.(2016江西鷹潭聯(lián)考)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,乙為經(jīng)免疫過的正常漿細胞。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在使用合成培養(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36.5±0.5℃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,甲乙看來都不適合用于試藥,理由是:

。

(4)令甲乙細胞融合,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,A組細胞培養(yǎng)液中加入,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。

解析:(1)已知甲細胞為骨髓瘤細胞,能無限增殖,而乙細胞為正常漿細胞,高度分化的細胞體外培養(yǎng)不再分裂。因此一段時間后,觀察到的現(xiàn)象是甲增多,乙不增多。(2)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,①正確;在使用合成培養(yǎng)基時,通常需加入血漿等天然成分,②正確;細胞體外培養(yǎng)的適宜溫度和動物體溫相近,哺乳動物多以36.5±0.5℃為宜,多數(shù)細胞生存的適宜pH為7.2～7.4,③錯誤;動物細胞培養(yǎng)所需的氣體主要有O2和CO2,O2是細胞代謝所必需,CO2主要維持培養(yǎng)液的pH,④錯誤;動物細胞培養(yǎng)不需要添加植物激素,⑤(4)甲乙細胞融合,所獲雜交細胞在體外培養(yǎng)條件下,具有既能增殖,又能產(chǎn)生專一抗體的特點。(5)該實驗的目的是試驗一種抗腫瘤藥物Y對甲細胞生長的影響,因此自變量為是否加入Y,B組細胞培養(yǎng)液中加入等量無菌生理鹽水,則A組細胞培養(yǎng)液中應加入等量Y。已知基因X表達與腫瘤的發(fā)生密切相關,而基因X的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個步驟,抗癌藥物Y的作用可能是抑制基因X的轉(zhuǎn)錄過程,也可能是抑制其翻譯過程,因此通過分別檢測基因X在A、B兩組細胞中的mRNA或相關蛋白質(zhì)合成水平的差異,可以確定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)生了變異,藥物對甲的效果不一定與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)YmRNA和蛋白質(zhì)7.為治療某種遺傳性糖尿病,研究人員完成如下工作。請回答下列問題:(1)圖1中①是取自患者體細胞的,過程②表示技術。

(2)圖1中過程③表示技術,需要用到的兩類酶是。常用技術將目的基因?qū)胫亟M細胞。

(3)重組細胞在體外培養(yǎng)時,培養(yǎng)液中除了加入誘導物外,還應加入水、無機鹽、維生素、葡萄糖、氨基酸、等必需的營養(yǎng)成分,并在含5%CO2的無菌、恒溫培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。

(4)定向誘導使重組細胞B發(fā)生,