届 一轮复习人教版 细胞工程作业.docx

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届一轮复习人教版细胞工程作业

2020届一轮复习人教版细胞工程作业

1．（2019届黑龙江哈尔滨第六中学期中，54）在畜牧生产中，人们利用细胞工程技术取得了显著成绩，请回答以下问题。

（1）克隆高产奶牛：

从供体高产奶牛体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为________；用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是________________；将供体细胞注入体外培养到________________期的去核卵母细胞内，通过电刺激使两细胞融合，构建重组胚胎，之后将胚胎移入代孕母牛体内，从而获得与________（填“供体奶牛”或“受体奶牛”）遗传物质基本相同的犊牛。

（2）自体移植的供受体为同一个体，最大的优点是________________，但移植器官种类受限。

利用细胞工程技术的治疗性克隆，进行重组细胞培养时除了保证无菌、无毒环境，还需丰富的营养，通常会在培养液中加入________________等天然成分。

（3）生产单克隆抗体的基础技术是______________。

单克隆抗体的优点是________________。

2．植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用下面所示图解简单表示：

请回答下列问题。

（1）培育胚状体利用了________________这一项生物技术，胚状体再继续培养，则可培育出完整的植株，这体现了______________________。

培养基中除了含有一定的营养外，还必须含有____________________等植物激素，还需要对培养基进行严格的________________处理。

（2）如果愈伤组织是三七叶肉细胞培养产生的，若为了获得三七的细胞产物，则只需要培养到________________；若为了获得三七的人工种子，则需要培养到________________。

如果愈伤组织是棉花叶肉细胞培养产生的，通过基因工程要获取抗虫棉，目的基因导入棉花愈伤组织细胞常用的方法是____________________法。

（3）从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中，必须要经过________________。

①无丝分裂　②有丝分裂　③减数分裂　④原代培养　⑤传代培养　⑥植物体细胞杂交　⑦细胞融合　⑧脱分化　⑨再分化

3．科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。

（1）植物体细胞杂交依据的生物学原理有__________________________。

（2）过程①常用的酶是_____________________________________，

细胞融合完成的标志是________________。

（3）植物原生质体融合过程常利用化学试剂________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到________种不同的原生质体，当观察到________________时可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。

（4）过程③和过程④依次为________，过程④中的培养基常添加的植物激素是________________。

（5）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含________条染色体。

若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于________植株。

4．（2019届宁夏回族自治区期中，66）角膜缘干细胞能更新角膜上皮细胞，角膜上皮细胞对维持角膜的透明性至关重要。

回答下列问题。

（1）将角膜缘组织剪碎，加入________________处理，可获得大量游离分散的细胞。

细胞悬液在培养瓶中培养，当贴壁生长的细胞发生________________现象时停止增殖。

（2）通常将角膜缘干细胞的培养控制在10代以内，原因是________________________。

（3）离体培养角膜缘干细胞时，一般需要在合成培养基中加入________________等天然成分，培养时所需的气体主要有________________。

（4）研究发现，细胞因子能够调控角膜缘干细胞分化。

放线菌素D能通过阻碍RNA聚合酶的功能进而抑制细胞因子的调控，由此推断该抑制过程发生在____________（填“复制”“转录”或“翻译”）水平。

（5）研究还发现，皮肤干细胞可以诱导分化为角膜缘干细胞，这体现了皮肤干细胞具有______________。

临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官，从而解决了________________________________问题。

5．（2018北京西城区压轴考试，31）红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇，为了培育产生紫杉醇的柴胡，将红豆杉（2n＝24）与柴胡（2n＝12）进行了不对称体细胞杂交。

（1）科研人员剥离红豆杉种子的胚作为外植体接种于经过________________处理的培养基上，诱导形成愈伤组织。

选用胚作为外植体是因为胚的分化程度低，易于________________。

（2）将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用__________

______酶分别处理，各自获得有活力的原生质体。

用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂________________诱导融合，得到融合细胞。

（3）诱导融合后，科研人员只统计了7组染色体数目不大于24条的细胞，如下表所示。

①科研人员筛选的目标细胞不包括染色体数目大于24条的细胞，因为柴胡细胞染色体数为12条，并且红豆杉细胞________。

②实验时，科研人员判断组号为________的细胞为杂交细胞，并进一步采用PCR方法鉴定这几组细胞。

PCR扩增DNA时，需要分别以________为引物，扩增红豆杉、柴胡和杂交细胞的DNA，观察并比较扩增DNA的电泳结果。

（4）红豆杉和柴胡的________较远，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择________的核基因含量较低的杂交细胞进行培养。

6．癌胚抗原（CEA）是某些癌细胞表面产生的一种糖蛋白，临床上通过制备抗CEA的单克隆抗体来诊断癌症。

回答下列问题。

（1）制备抗CEA的单克隆抗体时，首先将__________________注入小鼠体内，使小鼠产生免疫反应。

然后从产生免疫反应小鼠的脾脏中获取____________细胞，将其与骨髓瘤细胞融合，该融合过程所利用的基本原理是____________。

因为融合率不是100%，且融合过程具有________性，所以要对融合后的细胞进行筛选。

筛选出的杂交瘤细胞还要经过多次筛选，最终获得________________________________________________________________________

____________________（答两个特点）的杂交瘤细胞。

（2）获得杂交瘤细胞后，将其注射到小鼠腹腔内增殖或____________，之后从中提取大量抗CEA的抗体。

抗CEA的单克隆抗体的主要优点有_____________________________

________________________________________________________________________（答三个）。

（3）抗CEA的单克隆抗体与抗癌药物偶联后，可以使抗癌药物定向作用于癌细胞，该过程所利用的免疫学原理为________________________________________________。

7．下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。

请据图回答下列问题。

（1）图中②所示的结构名称是____________。

（2）图中③、④所示的生物技术名称分别是______________、______________。

（3）过程③通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它_____________________________________________________。

（4）过程④通常用②作受体细胞的原因是___________________________________。

（5）图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是____________________________，该种基因治疗所属类型为________________。

8．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。

下面是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程，请分析并回答下列问题。

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

物质Y是质量分数为0.9%的NaCl溶液（生理盐水），乙组所起的作用是__________________________________。

（2）培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为________________________。

此时，瓶壁上形成的细胞层数是________。

（3）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________________________________。

（4）实验结果：

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

（5）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脱分化培养成愈伤组织，从中提取紫杉醇，进行加工生产。

9．近年来，由于食品安全、环境污染等问题的加重，胃癌的发病率不断增加。

常见的切除、化疗、放疗等治疗手段对病人的身体副作用较大，而“生物导弹”（借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置）的定向治疗为胃癌患者带来了福音。

下图是“生物导弹”——抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程。

请回答下列问题。

（1）幽门螺杆菌的感染与胃癌的发生密切相关，幽门螺杆菌从细胞结构上与人体细胞相比，最显著的特点是__________________________________。

（2）从免疫学的角度分析，图中实验小鼠注射的甲是_____________________________，从小鼠的_______（免疫器官）中可获得相应的B淋巴细胞。

（3）诱导细胞融合形成细胞乙的原理是________。

若只考虑细胞的两两融合，理论上乙有________种类型，符合要求的细胞的特点是________________________________。

（4）丙需进行克隆化培养和专一抗体检测，经多次筛选后可获得数量较多的能分泌所需抗体的丁，细胞丁可在体外条件下大规模培养，也可以注射到小鼠________内进行体内培养，从而获得大量的单克隆抗体。

该抗胃癌单克隆抗体与从动物血清中分离的抗体相比，最主要的优点是__________________________________________。

1．

（1）原代培养　10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型　减数第二次分裂中（MⅡ中）　供体奶牛　

（2）不发生免疫排斥反应　血清　（3）动物细胞培养　特异性强、灵敏度高、可大量制备

【解析】

（1）从供体高产奶牛体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养；由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，减数第二次分裂中期的卵母细胞才具有受精的能力，因此一般选取传代10代以内的细胞（的细胞核）注入体外培养到减数第二次分裂中期的受体去核卵母细胞内，通过电刺激使两细胞融合，构建重组胚胎，在体外培养并移入代孕母牛体内，从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。

（2）由题意可知，自体移植的供受体为同一个体，其最大的优点是不发生免疫排斥反应，但移植器官种类受限。

利用细胞工程技术的治疗性克隆，进行重组细胞培养时除了保证无菌、无毒环境，还需丰富的营养，通常会在培养液中加入血清等天然成分。

（3）动物细胞培养是生产单克隆抗体的基础技术。

单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。

2．

（1）植物组织培养　植物细胞的全能性　细胞分裂素、生长素　灭菌

（2）愈伤组织　胚状体　农杆菌转化　（3）②⑧⑨

【解析】

（1）离体植物细胞通过脱分化形成愈伤组织，通过再分化形成具有根和芽的胚状体，再通过细胞分裂、分化发育成一个完整的植株。

该技术称为植物组织培养，其原理为植物细胞的全能性。

培养基的成分包括水、无机盐、维生素、氨基酸、蔗糖、植物激素（生长素和细胞分裂素等）等；培养基要求进行严格的灭菌。

（2）三七的细胞产物为细胞的代谢产物，将三七叶肉细胞培养到愈伤组织即可；要获得人工种子需培养至胚状体；棉花为双子叶植物，导入抗虫基因常用农杆菌转化法。

（3）离体叶肉细胞培养到胚状体的过程中必须经过脱分化和有丝分裂形成愈伤组织，再分化和有丝分裂形成具有根和芽的胚状体。

3．

（1）细胞膜的流动性、植物细胞的全能性　

（2）纤维素酶和果胶酶　形成了新的细胞壁　（3）聚乙二醇（或PEG）　3　融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光　（4）脱分化、再分化　生长素和细胞分裂素　（5）2（m＋n）　单倍体

【解析】

（1）植物体细胞杂交依据的生物学原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。

（2）过程①获取原生质体常用的酶是纤维素酶和果胶酶，植物原生质体融合完成的标志是形成了新的细胞壁。

（3）植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇（或PEG）诱导融合。

在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到3种不同的原生质体，即AA型、BB型、AB型，当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时，可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。

（4）过程③和过程④依次为脱分化和再分化，再分化过程中培养基中常添加生长素和细胞分裂素。

（5）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞中含有n条染色体，则“番茄—马铃薯”杂种细胞的染色体有m＋n条，在有丝分裂后期由于着丝点分裂导致染色体数目加倍，此时细胞内有2（m＋n）条染色体。

若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于单倍体植株。

4．

（1）胰蛋白酶或胶原蛋白酶　接触抑制　

（2）保持细胞正常的二倍体核型　（3）血清（或血浆）　O2和CO2　（4）转录　（5）发育的全能性　供体器官不足（或器官移植后免疫排斥）

【解析】

（1）将角膜缘组织剪碎，加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，可获得大量游离分散的细胞。

细胞悬液在培养瓶中培养，当贴壁生长的细胞发生接触抑制现象时停止增殖。

（2）10代以内的细胞遗传物质比较稳定没有发生变化，能保持细胞正常的二倍体核型，故通常角膜缘干细胞的培养控制在10代以内。

（3）离体培养角膜缘干细胞时，一般需要在合成培养基中加入血清（或血浆）等天然成分，培养时所需的气体主要有O2和CO2。

（4）研究发现，细胞因子能够调控角膜缘干细胞分化。

RNA聚合酶是催化DNA转录形成RNA的酶。

放线菌素D能通过阻碍RNA聚合酶的功能抑制细胞因子的调控，由此推断该抑制过程发生在转录水平。

（5）研究还发现，皮肤干细胞可以诱导分化为角膜缘干细胞，这体现了皮肤干细胞具有发育的全能性。

临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官，从而解决了供体器官不足或器官移植后免疫排斥问题。

5．

（1）灭菌（或“无菌”）　脱分化　

（2）纤维素酶和果胶　PEG（或“聚乙二醇”）　（3）①一个染色体组的染色体数为12条　②3、4、5、6　红豆杉和柴胡的特异DNA序列　（4）亲缘关系　红豆杉

【解析】

（1）植物组织培养所用的培养基应灭菌处理。

选用胚作为外植体是因为胚的分化程度低，分裂能力较强，易于脱分化。

（2）用纤维素酶和果胶酶分别处理红豆杉和柴胡愈伤组织，可获得有活力的原生质体。

常用聚乙二醇诱导融合，得到融合细胞。

（3）①融合细胞含有柴胡细胞的全部染色体，根据实验目的，融合细胞含有红豆杉染色体组中的部分染色体即可，柴胡细胞染色体数为12条，红豆杉一个染色体组的染色体数为12条，因此筛选的目标细胞不包括染色体数目大于24条的细胞。

②融合细胞含有柴胡细胞的全部12条染色体，1号、2号细胞染色体数目少于或等于12条，应不是杂交细胞，3、4、5、6组的细胞为杂交细胞；采用PCR方法鉴定3、4、5、6组的细胞是否为杂交细胞，需要分别以红豆杉和柴胡的特异DNA序列为引物，扩增红豆杉、柴胡和杂交细胞的DNA，观察并比较扩增DNA的电泳结果。

（4）红豆杉和柴胡属于不同物种，亲缘关系较远，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，因此应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择红豆杉的核基因含量较低的杂交细胞进行培养。

6．

（1）癌胚抗原（CEA）　效应B淋巴（或浆）　细胞膜的流动性　随机　既能产生抗CEA的（特异性）抗体，又能无限增殖　

（2）在体外培养　特异性强、灵敏度高、可大量生产　（3）抗原和抗体的特异性结合

【解析】

（1）制备单克隆抗体时首先要将癌胚抗原注入小鼠体内，然后从小鼠脾脏中获取能产生抗体的浆细胞，然后用一定的促融手段促使浆细胞与骨髓瘤细胞融合，这种融合依赖的原理是细胞膜的流动性。

由于细胞之间的融合是随机的，所以要对融合后的细胞进行筛选，获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生特异性抗CEA的抗体，又能无限增殖。

（2）杂交瘤细胞可注入小鼠腹腔内进行体内增殖，也可以在体外培养，并从培养液中提取大量的抗体。

单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高、可大量生产。

（3）单克隆抗体与抗原结合的原理是抗原和抗体的特异性结合。

7．

（1）胚胎干细胞　

（2）核移植技术　转基因技术（基因工程、DNA重组技术、基因拼接技术）　（3）含有促进细胞核全能性表达的物质　（4）这些细胞分化程度极低，具有全能性，可以定向地诱导分化为各类细胞　（5）没有排斥反应　体外基因治疗

【解析】

（1）①是从供体（患者）体细胞分离出的细胞核，②是从核移植得到的重组细胞A培养形成的早期胚胎提取的胚胎干细胞。

（2）③表示核移植技术，④表示转基因技术。

（3）核移植的受体细胞一般是去核的卵母细胞，原因是它体积大、易操作，含有供胚胎发育的营养物质，它还含有促进细胞核全能性表达的物质。

（4）早期胚胎中的干细胞分化程度低，全能性高，可诱导分化成各种组织器官。

（5）图示培育出的细胞（胰岛B细胞）的核来自患者本人，所以移植后不发生免疫排斥反应；图中所示基因治疗是体外转基因，故所属类型为体外基因治疗。

8．

（1）胰蛋白　使肿瘤组织细胞分散成单个细胞　作为对照　

（2）细胞的接触抑制　单层　（3）定期更换培养液　（4）肿瘤细胞的数目少于乙组　（5）植物组织培养

【解析】

（1）动物细胞培养时，需先用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）将组织细胞分散开，从而得到单个细胞。

该实验的目的是探究紫杉醇对肿瘤细胞的作用，所以单一变量是有无紫杉醇，加入紫杉醇的甲组为实验组，则乙组应加入等量的生理盐水，作为对照组。

（2）细胞的接触抑制是当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，此时，在瓶壁上形成的是单层细胞。

（3）定期更换培养液可以清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。

（4）若紫杉醇有抗肿瘤作用，则实验结果应是甲组肿瘤细胞的数目少于乙组。

（5）为了解决紫杉醇的药源问题，可采用植物组织培养技术将离体的红豆杉细胞经过脱分化培养成愈伤组织，从中提取紫杉醇，进行加工生产。

9．

（1）没有核膜包被的细胞核　

（2）能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原　脾脏　（3）细胞膜的流动性　3　既能大量增殖又能产生特异性抗体　（4）腹腔　特异性强，灵敏度高，并可大量制备

【解析】

（1）幽门螺杆菌是原核生物，从细胞结构上与人体细胞相比，最显著的特点是没有核膜包被的细胞核。

（2）从免疫学的角度分析，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，从小鼠的脾脏中可获得相应的B淋巴细胞。

（3）诱导细胞融合形成细胞乙的原理是细胞膜的流动性，若只考虑细胞的两两融合，理论上乙有3类，即AA型、BB型、AB型，符合要求的细胞的特点是既能无限增殖，又能产生特异性抗体。

（4）经过筛选后的杂交瘤细胞，可在体外条件下大规模培养，也可以注射到小鼠腹腔内进行体内培养，从而获得大量的单克隆抗体。

该抗人体胃癌单克隆抗体与从动物血清中分离的抗体相比，最主要的优点是特异性强，灵敏度高，可大量制备。