高考生物全国通用版大一轮复习检测第十一单元 现代生物科技专题 第38讲 细胞工程.docx

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高考生物全国通用版大一轮复习检测第十一单元现代生物科技专题第38讲细胞工程

第38讲　细胞工程

课时跟踪训练　

测控导航表

知识点

题号

1.植物组织培养及植物体细胞杂交

1,5

2.动物细胞培养及核移植

2,4

3.动物细胞融合及单克隆抗体制备

3,6

4.综合考查

7

1.下图所示为植株繁殖的四种人工方式示意图。

回答下列问题:

（1）图中单倍体植株通常的获取方式是　　　　　　。

若图中单倍体细胞含2个染色体组,A有4个染色体组,则①过程所用化学试剂的作用是　。

（2）若想在C过程中获得突变体,进而培育成新品种植株,应用物理诱变或化学诱变的方法处理　　　　。

若要获得水稻的“人工种子”,则应选用图中的　　　　结构,该结构与正常受精卵形成的　　　　有类似的结构和发育过程。

（3）若D为胡萝卜—羊角芹,④过程最常用的诱导剂是　　　　,融合依据的原理是　　　　　　　　　　　。

在融合细胞的培养过程中,培养基的成分通常包括琼脂、无机营养成分、有机营养成分和　

　　　等。

解析:

（1）图中获得A植株的过程表示单倍体育种,获取单倍体时常用花药离体培养的方法;若要使单倍体的染色体加倍,变成A植株,则需要在①过程中用秋水仙素处理幼苗,以抑制纺锤体的形成过程。

（2）在组织培养过程中获得突变体,一般用物理诱变或化学诱变的方法处理愈伤组织,再由愈伤组织经再分化形成突变植株;若要获得水稻的人工种子,则应选用图中的胚状体结构,该结构与正常受精卵形成的胚有类似的结构和发育过程。

（3）聚乙二醇（PEG）可作为原生质体融合的诱导剂,融合依据的原理是细胞膜具有一定的流动性;在融合细胞的培养过程中,培养基的成分通常包括琼脂、无机营养成分、有机营养成分和植物激素等。

答案:

（1）花药离体培养　抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成　

（2）愈伤组织　胚状体　胚　（3）聚乙二醇（PEG）　细胞膜具有一定的流动性　植物激素

2.为研究小鼠皮肤愈合机理,现将小鼠皮肤进行分离培养,过程如图所示,请回答有关问题:

实验小鼠

皮肤组织

皮肤细胞

培养细胞1

培养细胞2

（1）在对小鼠皮肤组织进行培养过程中,过程甲中要对实验小鼠进行　

　　　处理,过程乙必须用　　　　处理,使之分散成单个细胞。

（2）体外培养动物细胞时,通常要加入　　　　等天然成分,为防止细菌感染,培养液中应添加　　　　,且还要置于含5%CO2气体环境中,CO2的作用是　　　　　　　　。

（3）丙过程属于　　　　,丁过程属于　　　　。

在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤是机体细胞中的基因　　　　　　的结果。

（4）皮肤损伤后,人体的第　　　　道防线被破坏,容易感染各种病原体,胚胎干细胞经　　　　可形成再生皮肤组织。

解析:

（1）离体动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,因此在对小鼠皮肤组织进行培养过程中,过程甲中要对实验小鼠进行消毒处理,过程乙必须用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶处理,使之分散成单个细胞。

（2）体外培养动物细胞时,通常要加入糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然成分;培养液中添加抗生素可防止细菌感染;CO2的作用是维持培养液的pH。

（3）丙是原代培养过程,离体的细胞经过原代培养,大多数细胞会死亡,只有少部分细胞会继续活下来进行传代培养。

在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤是机体细胞中的基因选择性表达的结果。

（4）人体非特异性免疫的第一道防线是皮肤和黏膜,胚胎干细胞经诱导分化可形成再生皮肤组织。

答案:

（1）消毒　胰蛋白酶　

（2）血清、血浆　抗生素　维持培养液的pH　（3）原代培养　传代培养　选择性表达

（4）一　诱导分化

3.埃博拉病毒是一种能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病病毒,有很高的死亡率。

下图是针对埃博拉病毒的单克隆抗体制备流程的简明示意图。

回答下列问题:

（1）分析上图,制备埃博拉病毒单克隆抗体涉及的生物技术主要有

　。

（2）利用小鼠制备埃博拉病毒单克隆抗体的过程中,先给小鼠注射一种纯化的埃博拉病毒核衣壳蛋白,再从小鼠脾脏中获得　　　　。

通过②过程获得的③是　　　　　　　　,再经过筛选最终可获得④,该细胞群的特点是　 　　　　　　　　　　　　。

（3）若要大量制备单克隆抗体,可将④细胞置于培养液中进行体外培养,在培养液中通入一定浓度的　　　　,以维持培养液的pH。

（4）通过上述方法得到的抗体与常规的血清抗体相比最大的优点是

　。

“生物导弹”是借助单克隆抗体的　　　　作用,能将药物定向带到癌细胞所在位置。

解析:

（1）由图可知,制备埃博拉病毒单克隆抗体涉及动物细胞培养和动物细胞融合等生物技术。

（2）制备单克隆抗体时,先给小鼠注射抗原,然后从小鼠脾脏内获得已免疫的B淋巴细胞,让其与骨髓瘤细胞融合,获得杂交瘤细胞,然后经克隆化培养和抗体检测,这时所获得的细胞群既能无限增殖又能产生专一抗体。

（3）在动物细胞培养时,向培养液中通入一定浓度的CO2,可以维持培养液的pH。

（4）单克隆抗体与常规的血清抗体相比特异性强,灵敏度高,可大量制备;“生物导弹”是借助单克隆抗体的导向作用,将药物定向带到癌细胞所在位置。

答案:

（1）动物细胞培养和动物细胞融合　

（2）B淋巴细胞（或浆细胞）　杂交瘤细胞或多种杂交（杂种）细胞　既能无限增殖又能产生专一抗体　（3）CO2　（4）特异性强,灵敏度高,可大量制备　导向

4.（2016·甘肃陇南模拟）现有A和B两个肉牛品种,A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质,B品种牛则为B细胞核、B细胞质。

回答下列问题:

（1）如果要获得一头克隆牛,使其细胞由A细胞核和B细胞质组成,基本步骤是:

从A品种牛体内取出体细胞进行体外培养,然后再从培养细胞中取出　　　　注入B品种牛的　　　　细胞,经过某种刺激和培养后,可形成胚胎,该胚胎被称为　　　　,将该胚胎移入代孕母牛的子宫中,通过培育可达到目的。

（2）一般来说,要想大量获得这种克隆牛比较难,原因之一是卵母细胞的数量　　　　　　　,为解决这一问题,常用的方法是　。

（3）克隆牛的产生说明　　　　具有全能性。

克隆牛的性状主要表现　　　　品种牛的特征,原因是　。

由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比,杂交牛细胞核的遗传物质来自　　　　个亲本,细胞质来自　　　　性亲本,克隆牛和杂交牛的遗传物质组成　　　　（填“相同”或“不同”）。

解析:

（1）利用核移植技术制备克隆牛的基本步骤是:

对A品种牛的体细胞进行培养,取出细胞核注入B品种牛的去核卵母细胞,经过刺激和培养后获得重组胚胎,移入代孕母牛的子宫中,通过培育可达到目的。

（2）一般来说,要想大量获得这种克隆牛比较难,原因之一是卵母细胞的数量不足,为解决这一问题,可以用促性腺激素处理B品种母牛,使其超数排卵。

（3）克隆牛的产生说明动物体细胞核具有全能性;由于克隆牛的细胞核来自A品种牛,因此其性状主要表现A品种牛的特征;由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比,杂交牛是通过精子和卵细胞受精后发育而来,因此细胞核的遗传物质来自两个亲本,细胞质来自雌性亲本,因此克隆牛和杂交牛的遗传物质组成不同。

答案:

（1）细胞核　去核卵母　重组胚胎　

（2）不足　用促性腺激素处理B品种母牛　（3）动物体细胞核　A　克隆牛的细胞核来自A品种牛　两　雌　不同

5.根据植物体细胞杂交技术流程图,回答下列问题。

（1）细胞膜从功能上来说,它是一层　　　　　　膜。

从结构上来说,细胞膜具　　　　特点。

（2）从AaBb培育出AAaaBBbb常用的化学药剂作用部位是　　　　

　　　　,其作用的时期是　　　　　　。

则AAaaBBbb是　　　　倍体。

（3）若运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯杂交）能否得到杂种植株?

为什么?

　　　　　　　　　　　　。

（4）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　　　　,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涉及的分裂方式为　　　　。

（5）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。

解析:

（2）从AaBb培育出AAaaBBbb为多倍体育种,需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,以抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,AAaaBBbb属于四倍体。

（3）由于番茄和马铃薯属于不同的物种,两者之间存在生殖隔离,所以传统的有性杂交不能得到杂种植株。

（4）将杂种细胞培育成杂种植株利用的是植物组织培养技术,其原理是细胞的全能性;图中的过程②是将马铃薯细胞的原生质体和番茄细胞的原生质体进行融合,形成融合的原生质体;过程③是诱导融合的原生质体形成细胞壁,这与细胞内的高尔基体有重要关系;过程④是将高度分化的细胞诱导成未分化的愈伤组织,为脱分化过程;过程⑤为再分化,此过程的细胞分裂为有丝分裂。

（5）马铃薯为四倍体,含有四个染色体组,番茄为二倍体,含有两个染色体组,“番茄—马铃薯”含有两者的染色体,共六个染色体组,为六倍体。

答案:

（1）选择透过性　流动性　

（2）萌发的种子或幼苗　有丝分裂前期　四　（3）不能,不同种的植物存在生殖隔离　（4）植物组织培养　细胞的全能性　原生质体融合　高尔基体　脱分化　有丝分裂　

（5）六

6.（2014·全国Ⅰ卷,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　　　

　　　　　。

解析:

（1）据图分析,第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗体效价几乎都达到16000以上,而小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高,最适用于制备单克隆抗体。

（2）融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外,还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物,由于细胞膜具有流动性,且诱导之后的细胞融合不具有特异性,故体系中会出现多种类型的细胞。

（3）杂交瘤细胞形成后,小鼠的免疫B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核。

小鼠的B淋巴细胞（染色体数目40条）和骨髓瘤细胞（染色体数目60条）融合后,染色体可达100条。

（4）未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后,仍然不是能无限增殖的细胞,同时正常细胞的分裂次数是有限的。

答案:

（1）4　Y　Y小鼠的抗体效价最高

（2）B淋巴细胞相互融合形成的细胞,骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞　细胞融合是随机的,且融合率达不到100%

（3）1　100

（4）不能无限增殖

7.细胞工程在现代生物科技中具有重要地位,请回答下列有关细胞工程技术的问题:

（1）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%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是　。

（2）运用细胞工程技术可培育生物新品种,下列操作过程中能形成愈伤组织的是　　　　。

①植物组织培养　②植物体细胞杂交　③动物细胞培养　④转基因植物的培养

（3）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。

研究表明癌细胞基因M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N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M基因在A、B两组细胞中控制合成　　　　或　　　　水平的差异,确定N的药效。

（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。

利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,遗传物质的传递　　　　（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔的遗传规律,原因是　 

　。

解析:

动物细胞培养时加入适量血清可以补充培养基中缺乏的物质。

培养过程中CO2的作用是维持培养液的pH。

植物组织培养中离体的植物细胞、组织或器官经脱分化可形成愈伤组织,植物体细胞杂交技术包含植物组织培养过程,转基因植物的培养也离不开植物组织培养过程,因此三者均能形成愈伤组织。

要试验一种抗肿瘤药物N对甲细胞生长的影响。

实验自变量为有无抗肿瘤药物N,因变量为甲细胞的生长情况,而由“癌细胞基因M过量表达与肝肿瘤的发生密切相关”可知,也可通过检测M基因在A、B两组细胞中控制合成mRNA或蛋白质水平的差异来确定N的药效。

答案:

（1）血清可以补充合成培养基中缺乏的物质　维持培养液的pH　

（2）①②④　（3）N　mRNA　蛋白质　（4）不遵循　在生物进行有性生殖的过程中才遵循孟德尔遗传规律,植物体细胞杂交育种过程不属于有性生殖