高考生物热点题型和提分秘籍专题38 细胞工程原卷版.docx

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高考生物热点题型和提分秘籍专题38细胞工程原卷版

2019年高考生物热点题型和提分秘籍

专题38细胞工程

1．植物的组织培养（Ⅱ）。

2．动物细胞培养与体细胞克隆（Ⅰ）。

3．细胞融合与单克隆抗体（Ⅱ）。

热点题型一植物组织培养与动物细胞培养

例1、植物组织培养是克隆植物的一种方法，其过程如图所示，据图回答下列问题：

（1）为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是______________________。

（2）培养皿中的培养基中除需添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体____________________。

（3）在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将①_______放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞悬浮液，再经过_________即可获得大量细胞。

（4）植物组织培养过程需要在植物生长和繁殖的最适条件下进行，否则在光学显微镜下可能观察到细胞的__________发生了异常，进而导致植物性状遗传不稳定甚至出现不育。

（5）植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛应用于__________、__________、__________等育种过程。

【提分秘籍】

有关细胞全能性及细胞培养的四个注意点

（1）具有全能性≠体现（实现）全能性

①具有全能性：

理论上，活细胞都具有全能性。

②体现全能性：

只有发育成完整个体，才能说明实现了细胞的全能性。

（2）细胞全能性的大小比较

①植物细胞>动物细胞。

②受精卵>生殖细胞>体细胞。

③分化程度低的细胞>分化程度高的细胞；幼嫩细胞>衰老细胞；分裂能力强的细胞>分裂能力低的细胞。

（3）原代培养和传代培养

①原代培养：

可有两种表述：

a．细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养；b．第1代细胞的培养与传10代以内的细胞培养统称为原代培养。

两种表述没有本质区别。

②传代培养：

同样有两种表述：

a．细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养；b．传10代以后的细胞培养，统称为传代培养。

（4）细胞株和细胞系

①细胞株：

原代培养的细胞一般传至10代左右会出现生长停滞，衰老死亡，少数度过“危机”的细胞能传50代左右，形成细胞株。

细胞株的遗传物质并没有发生改变。

②细胞系：

细胞株传至50代以后，会出现第二次危机，少数度过第二次危机的细胞能够无限传代下去，形成细胞系。

细胞系的遗传物质发生了改变，带有癌变细胞的特点。

【举一反三】

下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是（）

A．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞

B．克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变

C．二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的

D．恶性细胞系的细胞可进行传代培养

热点题型二植物体细胞杂交、动物细胞融合与动物体细胞核移植

例2、下面为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图，请据图回答下列问题：

（1）若运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯杂交）能否得到可育的杂种植株？

为什么？

_____________________________________________。

（2）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是____________，依据的原理是_________________________________________________________________。

其中过程②称为__________技术，与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为__________，过程④相当于__________，过程⑤涉及的细胞分裂方式为__________。

（3）已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于__________倍体植株。

（4）柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。

若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到__________（填字母编号）阶段即可。

【提分秘籍】

（1）植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同，纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，而胰蛋白酶等作用于细胞间的蛋白质。

（2）在细胞融合时，可出现多种杂种细胞，如B细胞—B细胞，骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞，B细胞—骨髓瘤细胞。

（3）动物细胞融合和植物体细胞杂交，均需对杂种细胞进行筛选，但筛选的方法不同，前者可用免疫法，后者可用机械方法、生理学或遗传学方法。

（4）各项技术在使用中一般要借助于其他某种技术的协助，如动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植、核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。

（5）灭活的病毒保持了其抗原性，但毒性消失。

（6）植物杂交细胞在激素诱导下能表达出全能性，但动物杂交细胞的全能性不能表达。

【举一反三】

如图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述不正确的是（）

乙

丙

丁

A．图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原

B．利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导细胞融合获得乙

C．用特定的选择培养基对乙筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长

D．丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁

1.（2019新课标2卷.40）（15分）下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。

回答下列问题：

（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为____________。

过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_______的方法。

②代表的过程是__________。

（2）经过多次传代后，供体细胞中______的稳定性会降低，因此，选材时必须关注传代次数。

（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是______。

（4）与克隆羊“多莉（利）”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了__________。

1.（2019·江苏卷.3）下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是（）

A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养

B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行

C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的

D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质

2.（2019·四川卷.9）（11分）将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如下图所示（注：

农杆菌中Ti质拉上只有T－DNA片段能转移到植物细胞中）。

（1）过程①需用同种＿＿＿＿酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。

为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，应使用＿＿＿＿培养基。

（2）过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让＿＿进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）若过程④仅获得大量的根，则应在培养基中增加＿＿＿＿以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能长根，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是＿＿＿＿。

种植转基因抗虫棉能减少＿＿＿的使用，以减轻环境污染。

3.（2019·重庆卷.7）（10分）2019年埃博拉病在非洲蔓延，我国派出医疗队首次在境外组建医院，帮助治疗埃博拉疫情。

（1）研究表明，埃博拉病毒侵入机体后，通过靶向感染、破坏吞噬细胞等，使其不能暴露病毒的＿＿＿＿＿，以致感染信息不能呈递给＿＿＿＿＿，阻止正常激活细胞免疫和体液免疫应答过程，导致机体对该病毒的＿＿＿＿免疫功能下降。

因此，病毒在体内快速增殖、致病。

（2）对志愿者接种埃博拉试验疫苗后，机体免疫系统能产生相应抗体，还能产生的免疫细胞有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）用埃博拉病毒的某种蛋白免疫小鼠，通过＿＿＿＿＿＿＿技术获得杂交瘤细胞，用于生产单克隆抗体治疗该病。

4.（2019·安徽卷.31）II.（9分）科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。

（1）由过程①获得的A为。

（2）在核移植前，必须先去掉卵母细胞的核。

目的是，受体应选用期卵母细胞。

（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对置入子宫的重组胚胎基本上不发生，这是为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。

（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为。

5.（2019·山东卷.36）（12分）【生物—现代生物科技专题】

治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。

流程如下：

（1）过程①采用的是细胞工程中的_________技术，过程②采用的是胚胎工程中的_________技术。

（2）体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液（基）的_____________。

（3）如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体（重组载体）时必须使用_______和__________两种工具酶。

基因表达载体上除目的基因外，还需有________基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。

（4）胚胎干细胞可以来自于囊胚中的________。

在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。

若将图中获得的组织器官移植给个体_________（填“A”或“B”），则不会发生免疫排斥反应。

1．（2019·浙江，3）下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是（）

A．连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型

B．某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞

C．由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆

D．未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状

2．（2019·大纲全国，2）关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是（）

A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同

B．动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶

C．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖

D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒

3．（2019·新课标Ⅱ，40）甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。

某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。

回答下列问题：

（1）为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用________酶和________酶去除细胞壁，获得具有活力的________，再用化学诱导剂诱导二者融合。

形成的融合细胞进一步培养形成________组织，然后经过________形成完整的杂种植株。

这种培育技术称为

________________________________________________________________________。

（2）上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_______________________________________

________________________。

假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_________________________________________。

（3）这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。

经植物组织培养得到的

______________________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。

4．（2019·新课标Ⅰ，40）某研究者用抗原（A）分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z），每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如下图所示。

若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞（染色体数目为40条），并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（染色体数目为60条）按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。

回答下列问题：

（1）制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。

达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是

________________________________________________________________________。

（2）细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有

__________________________________________________，体系中出现多种类型细胞的原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。

（4）未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是

________________________________________________________________________。

1．下列关于动物细胞培养的叙述中正确的是（）

A．动物细胞培养不能获得有重要价值的蛋白质生物制品

B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散

C．细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中

D．动物细胞培养的目的只是获得有特殊基因突变的细胞

2．下列有关细胞工程的说法正确的是（）

A．在愈伤组织形成的过程中，除适宜的温度、pH和无菌条件外，还需要有植物激素进行调节

B．植物体细胞杂交前需要用酶去除细胞壁获得原生质体，然后再用灭活的病毒促进融合

C．利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式

D．动物细胞应在含5%CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是为细胞提供碳源

3．下图的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断不正确的是（）

①

②

③―→④

A．若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④可能出现不同植物的遗传特性

B．若①是二倍体植株的花粉，则④是单倍体植株，经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种

C．若①是人参细胞，对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量

D．若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁育会发生性状分离

4．在培育克隆羊多利的过程中，下列哪项技术没有运用到（）

A．细胞培养技术B．细胞核移植

C．胚胎移植技术D．基因工程技术

5．右图是科学家研发的制备单克隆抗体的过程，相关叙述错误的是（）

A．该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术

B．经酶A处理后的Ⅰ与质粒具有相同的黏性末端

C．若供体DNA提供了prG基因（无限增殖调控基因，则该过程中的Ⅱ是已免疫的B淋巴细胞

D．通过检测和筛选得到的Ⅲ细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体

6．红豆杉，又名紫杉，可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。

下图是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程，请分析并回答：

（1）酶X是________酶，其主要作用是__________________。

（2）物质Y是________，乙组起____________作用。

（3）细胞体外培养所需营养物质与体内基本相同，例如，需要有________、________、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需要加入血清、血浆。

（4）为清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是__________________。

（5）实验结果：

若甲组________________________________，说明紫杉醇有抗肿瘤作用。

（6）为了解决紫杉醇的药源问题，理论上可用________技术把离体的红豆杉细胞经过__________________培养成愈伤组织，从中提取紫杉醇，进行工厂化生产。

7．某研究小组进行药物试验时，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，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。

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）在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是________________。

细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是__________________。

（3）在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长________。

药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更________。

若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用________处理。

（4）为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________________。

（5）已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入______________，B组细胞培养液中加入等量的无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的________或________合成水平的差异，确定Y的药效。

8．如图所示为单克隆抗体的制备过程，回答以下问题：

（1）图中①指的是__________________。

（2）实际操作时，要得到所需的杂交瘤细胞，②过程至少要经历________次筛选，一是因为同种细胞会出现自融现象，二是因为每一个B淋巴细胞能分泌________种抗体，所以筛选出来的杂交瘤细胞还要进行________检验。

（3）图中③指的是________，如采用该种方式培养，需使受体小鼠不产生________。

（4）单克隆抗体与普通抗体相比较，具有______________且可大量制备等优点。

（5）单克隆抗体的主要用途有________________________（至少举出两例。

9．所谓“基因靶向”技术（人们大都称之为基因“敲除”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸（DNA可与外源性DNA同源序列发生同源重组的性质，定向改造生物某一基因的技术。

借助这一从上世纪80年代发展起来的技术，人们得以按照预先设计的方式对生物遗传信息进行精细改造。

有了“基因靶向”这一高精度瞄准镜，科学家就可以精确瞄准任何一个基因，使其失去活性，进而研究该基因的功能。

请回答下列问题：

（1）“敲除”一种基因需要分两步来完成：

第一步是利用化学“剪刀”，例如用某种酶切除哺乳动物染色体中有某种功能的基因，第二步是用修改过的基因取代原有基因。

这里的“某种酶”应该是________酶。

用修改过的基因取代原有基因时还需要________酶。

（2）假如要“敲除”小鼠的胰岛素基因，请设计出实验步骤：

__________________________________________________________________________________________________。

给出一种检验胰岛素基因是否被“敲除”的方法：

__________________________。

（3）利用细胞工程也可获得可供器官移植之用的“敲除排斥基因”的老鼠，其过程大致如下图所示：

①促进卵细胞融合最常用的试剂是______________。

②重组细胞培养成胚胎的过程所用的培养基，从物理性质上看属于________，培养基中至少要加入水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、促生长因子、微量元素和________等物质，同时要创造适宜温度、pH和无菌条件，其中需要无菌环境的原因是______________________________________。