届高考生物一轮复习课时分层作业四十二现代生物科技专题第3课动物细胞工程新人教版选修3.docx

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届高考生物一轮复习课时分层作业四十二现代生物科技专题第3课动物细胞工程新人教版选修3

课时分层作业四十二动物细胞工程

（30分钟　100分）

1.（10分）某美国科学家已经在实验室中成功培养出人造器官——膀胱，并顺利移植到7名患者体内。

这种技术为那些急需器官移植的患者带来福音。

回答下列问题：

（1）科学家从患者的膀胱上取下一小块活细胞样本，将其中的肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养。

在培养之前，需用____________处理以分散细胞，细胞在培养皿中的培养过程属于________培养。

（2）约1周后将培养皿中培养的细胞放在由胶原质制成的“支架”上继续培养，再过7周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满“支架”，膀胱上皮在内，肌肉在外，形成“新膀胱”。

细胞数目大量增加，其增殖方式是__________；由这些细胞再形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过________。

（3）医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面，这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。

新器官与老器官的“重组”________（填“是”或“不是”）基因重组；“新膀胱”移植后，________（填“会”或“不会”）引起免疫排斥反应。

（4）除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的________中，利用体细胞________技术，形成相应组织、器官用于疾病的治疗。

【解析】

（1）分析可知，动物细胞培养之前要用胰蛋白酶处理。

（2）动物细胞培养涉及的分裂方式是细胞有丝分裂。

这些细胞再形成肌肉和膀胱上皮的过程中要经过细胞分化。

（3）新器官与老器官的遗传物质相同，因此新器官与老器官的“重组”不属于基因重组。

新老器官具有相同的蛋白质等物质，因此“新膀胱”移植后，不会引起免疫排斥反应。

（4）除题述方法外，还可采用体细胞核移植的方法形成相应的组织、器官，即将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中形成重组细胞，进一步培育形成相应的组织、器官。

答案：

（1）胰蛋白酶（胶原蛋白酶）　原代

（2）有丝分裂　细胞分化

（3）不是　不会

（4）卵母细胞　核移植

2.（12分）（2018·合肥模拟）如图所示为用两栖动物未受精卵所做的实验图解，据图回答下列问题：

世

（1）蝌蚪肠上皮细胞核中含有青蛙发育所需的__________，重新组合的细胞相当于蛙的______________，经过________和________形成组织和器官。

本实验结果说明________具有全能性。

（2）图中A过程采用的技术手段称为__________技术。

通过图示过程产生新个体的生殖方式是________。

（3）选择未受精卵细胞作为受体细胞的理由是________________________。

【解析】

（1）重组的细胞经细胞分裂和分化发育为完整的个体，因此重组细胞相当于受精卵，含有发育所需的全部遗传信息。

（2）图中获取重组细胞的过程采用了核移植技术。

该过程是由重组细胞直接发育成新个体，属于无性繁殖。

（3）由于卵细胞大易于操作，而且卵细胞中含有促使细胞核全能性表达的物质，因此选择未受精卵细胞作为受体细胞。

答案：

（1）全部基因（全部遗传物质）　受精卵　细胞分裂　分化　动物细胞核

（2）核移植　无性繁殖

（3）卵细胞大易于操作，而且卵细胞中含有促使细胞核全能性表达的物质

【加固训练】

人的血清白蛋白（HAS）在临床上需求量很大，通常从血液中提取。

但由于艾滋病病毒等的威胁与日俱增，使人们对血液制品的使用顾虑重重。

如果应用现代生物科学技术，将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中，那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就会安全、高效地满足人类需求。

下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据图示回答：

（1）以上过程涉及的现代生物技术中，属于细胞工程的有___________________。

（2）在①进入③之前要构建基因表达载体，这是基因工程的核心，除目的基因外，基因表达载体还必须含有______________。

（3）图中③一般选择培养10代以内的细胞，原因是_______________________，

从③到④的过程中一般利用未受精的卵母细胞去核后作为受体细胞，对卵母细胞的去核处理一般选择在________期进行。

（4）培养④细胞与植物组织培养所用的培养基在物理性质上有何不同？

有什么意义？

__________________________________________________________。

【解析】

（1）图中形成④的过程为核移植，由重组细胞发育成⑤的过程需经动物细胞培养。

（2）基因表达载体除含有目的基因外，还应含有启动子、终止子和标记基因。

（3）培养10代以内的细胞可以保持正常的核型，对卵母细胞的去核处理一般选择在MⅡ中期。

（4）动物细胞培养时，培养基为液体培养基，可以使培养细胞与营养物质充分接触，利于营养物质的吸收、利用。

答案：

（1）核移植技术、动物细胞培养

（2）启动子、终止子、标记基因

（3）培养10代以内的细胞可以保持正常的二倍体核型　MⅡ（或减数第二次分裂）中 

（4）前者为液体培养基，后者为固体培养基，前者可以使培养细胞与营养物质充分接触，利于营养物质的吸收、利用

【知识总结】核移植时应选MⅡ中期卵母细胞的原因

（1）此类细胞体积大，易于操作；

（2）卵黄多，营养物质丰富，可为发育提供充足的营养；

（3）卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质。

3.（12分）（2018·广州模拟）如图为利用生物技术制备单克隆抗体的实验探究。

请回答问题：

（1）图中过程①导入的诱导基因的作用是______________________________。

（2）图中过程②属于________，其实质是_______________________________。

（3）图中过程③属于________技术，该过程的实现通常采用________作为诱导剂。

（4）丙细胞产生的单克隆抗体的特点是_________________________________。

【解析】

（1）从题图中可以看出，导入诱导基因的作用是诱导小鼠成纤维母细胞形成干细胞。

（2）分析题图，经过②过程，干细胞转化为造血干细胞、脂肪细胞、骨细胞等多种细胞，因此属于细胞分化过程，其实质是基因的选择性表达。

（3）③过程为动物细胞融合过程，该过程常用的诱导剂是灭活的病毒、聚乙二醇等。

（4）单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。

答案：

（1）诱导小鼠成纤维母细胞形成干细胞

（2）细胞分化　基因的选择性表达

（3）细胞融合　灭活的病毒（或聚乙二醇）

（4）特异性强、灵敏度高、可大量制备

【加固训练】

人乳头状瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关，抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生，以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程，请据图回答：

（1）将特定的抗原注入小鼠，目的是_______________________________。

（2）不能通过直接培养产生特异性抗体的效应B细胞来获得大量抗体，原因是_________________________________________________________________。

（3）对于抗体检测呈________性的杂交克隆应尽早进行克隆化，克隆化的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到3～10个/mL，每孔加入细胞稀释液_____（填“0.1”“1”或“10”）mL，使每个孔内不多于1个细胞，达到单克隆培养的目的。

（4）由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体，理由是_____________。

（5）科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因（prG），该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。

除本题描述的一种制备单克隆抗体技术外，请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路：

______________________________________________________________。

【解析】

（1）将特定的抗原注入小鼠，目的是刺激小鼠产生能产生特定抗体的效应B细胞。

（2）效应B细胞高度分化，直接进行培养时不会通过分裂产生大量效应B细胞。

（3）抗体检验呈阳性，说明该杂交瘤细胞可产生所需抗体；为保证每个小孔不多于1个细胞，根据浓度可推断加入细胞稀释液的量：

设加入细胞稀释液的最大量是X，则10个/mL×X=1个，X=0.1mL。

（4）小鼠的抗体与人的抗体不同，故在人体内可引起免疫排斥反应，所以题图所示过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体。

（5）根据所给信息可知，还可通过转基因技术或核移植技术获得既能大量增殖、又能产生特定抗体的杂交细胞。

答案：

（1）刺激小鼠产生能分泌特定抗体的效应B细胞 

（2）效应B细胞高度分化，直接进行培养时不会通过连续分裂产生大量效应B细胞

（3）阳　0.1　（4）小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，存在免疫排斥反应

（5）通过基因工程向浆细胞中导入prG；利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中（答对其一即可）

4.（12分）某研究小组进行药物实验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。

供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为正常肝细胞，乙细胞为肝肿瘤细胞。

请回答下列有关动物细胞培养的问题：

（1）将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。

一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量______________。

（2）在两种细胞培养过程中，当甲细胞贴满瓶壁时，会出现__________现象，若甲细胞传代培养10～50代左右，发现增殖逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的________可能会发生变化。

药物实验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞与乙细胞相比，可以传代的次数更多的是________细胞。

若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用________处理。

（3）理论上，乙细胞可与某种B淋巴细胞融合成________细胞，从而制备________，使患者获得特异性免疫。

【解析】

（1）由题干分析可知，将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。

一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量少，因为甲细胞会出现接触抑制现象。

（2）在两种细胞培养过程中，当甲细胞贴满瓶壁时，会出现接触抑制现象，若甲细胞传代培养10～50代左右，发现增殖逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的遗传物质（核型）可能会发生变化。

甲细胞与乙细胞相比，可以传代的次数更多的是乙细胞。

若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理。

（3）理论上，乙细胞可与某种B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞，从而制备单克隆抗体，使患者获得特异性免疫。

答案：

（1）少

（2）接触抑制　遗传物质（核型）　乙

胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）

（3）杂交瘤　单克隆抗体

5.（12分）（2018·衡水联考）埃博拉病毒（EBOV）是一种能引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热（EBHF）的烈性病毒，利用相应的生物学技术制备出抗EBOV的单克隆抗体，可快速检测EBOV。

请回答下列问题：

（1）方法一：

给小鼠注射纯化的EBOV蛋白，一段时间后，从小鼠的________中获取浆细胞，将获得的浆细胞与小鼠的________细胞融合，再经过至少________次筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞。

（2）方法二：

科学家从细胞中分离出无限增殖基因（prG），可将prG基因导入能产生抗EBOV抗体的小鼠浆细胞中，导入prG基因的浆细胞具有_______________

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