北京新高考生物复习练习讲义专题26 细胞工程.docx
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北京新高考生物复习练习讲义专题26细胞工程
专题26 细胞工程
探考情 悟真题
【考情探究】
考点
考向
5年考情
预测热度
高考示例
素养要素
难度
1
植物细胞工程
植物组织培养
2015北京理综,5,6分
生命观念
科学思维
科学探究
中
★★☆
植物体细胞杂交
2008北京理综,29,18分
中
2
动物细胞工程
动物细胞培养与体细胞克隆
2019江苏单科,23,3分
生命观念
科学思维
科学探究
中
★★☆
动物细胞融合与单克隆抗体的制备
动植物细胞工程比较
分析解读 克隆为无性生殖,包括分子水平、细胞水平和个体水平,本专题为细胞水平的克隆,注重对基础知识的考查,要求考生掌握技术流程框架、原理及应用,难度中等,北京卷题型多为选择题。
植物细胞工程常与基因工程、细胞分化与全能性等知识相结合,以育种为背景进行考查,考查频率较高;动物细胞工程常与免疫相关知识结合,以癌症或其他疾病为背景进行考查。
本专题试题主要体现了对生命观念、科学思维、科学探究等素养的考查,要求考生具备的素养要素有分析与推断、实验方案探讨等。
【真题探秘】
破考点 练考向
考点一 植物细胞工程
【考点集训】
考向1 植物组织培养
1.下列有关植物组织培养的叙述中,正确的是（ ）
A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株
C.植物组织培养过程中要注意保持材料用具等无菌
D.同一株绿色开花植株不同部位的细胞得到的组培苗基因型一定相同
答案 C
2.通过植物组织培养可获得完整幼苗。
下列对此过程的叙述,正确的是（ ）
A.花粉不含完整的基因组,不能培养成单倍体植株
B.选择植物幼嫩的部分作外植体,更易诱导脱分化
C.植物组织培养过程中可发生基因突变和基因重组
D.植物组织培养过程不需添加有机碳源但需要光照
答案 B
考向2 植物体细胞杂交
3.如图为植物体细胞杂交及组织培养过程示意图。
下列说法不正确的是（ ）
A.过程①②分别需要用胰蛋白酶和聚乙二醇进行处理
B.高尔基体在过程③发挥了重要作用
C.过程⑤需要更换培养基,才能进一步分化为植株
D.A、B的基因型分别为Rr、Yy,则杂种植株的基因型为RrYy
答案 A
4.在应用植物体细胞杂交技术获得白菜—甘蓝的操作步骤中,不正确的是（ ）
A.用盐酸和酒精的混合液解离以获得原生质体
B.用聚乙二醇诱导白菜和甘蓝的原生质体融合
C.用植物组织培养技术把杂种细胞培养成植株
D.经筛选获得符合要求的白菜—甘蓝杂种植株
答案 A
考点二 动物细胞工程
【考点集训】
考向1 动物细胞培养与体细胞克隆
1.下列关于动物细胞培养的叙述,不正确的是（ ）
A.动物细胞培养依据的原理是细胞全能性
B.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞
C.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
D.动物细胞培养时需定期更换培养液以清除代谢废物
答案 A
2.对某种动物的肝肿瘤细胞进行动物细胞培养。
下列说法不正确的是（ ）
A.在利用肝肿瘤组织块制备细胞悬液时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是抑制细胞呼吸
C.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抗生素
D.在合成培养基中,通常需加入血清、血浆等天然成分
答案 B
考向2 动物细胞融合与单克隆抗体的制备
3.科研工作者利用禽流感病毒蛋白制备单克隆抗体,下列步骤中叙述正确的是（ ）
A.用动物细胞培养液培养禽流感病毒,通过离心获得抗原蛋白
B.多次注射适宜浓度的抗原免疫小鼠,以获得更多的浆细胞
C.用灭活的病毒诱导浆细胞与禽流感病毒融合得到杂交瘤细胞
D.将单个杂交瘤细胞接种到小鼠腹腔培养可获得多种单克隆抗体
答案 B
4.抗体的制备经历了细胞学层面和分子学层面两个合成途径的研究。
下列是利用生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。
下列说法错误的是（ ）
A.过程①至②所获取的抗体称为单克隆抗体
B.过程③至⑥获取抗体的技术称为转基因技术
C.过程⑤需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶
D.V1基因体外扩增的技术称为PCR技术
答案 C
考向3 动植物细胞工程比较
5.以下关于细胞工程的叙述错误的是（ ）
A.植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性
B.动物细胞培养的理论基础是动物细胞核全能性
C.植物体细胞杂交育种克服了远缘杂交不亲和的障碍
D.单克隆抗体的制备需要利用动物细胞融合技术
答案 B
6.下列关于动、植物细胞融合的叙述,不正确的是（ ）
A.都需要无菌操作
B.都可用聚乙二醇诱导融合
C.都体现了细胞膜的流动性
D.都可体现细胞的全能性
答案 D
炼技法 提能力
方法 克隆动物与试管动物辨析
【方法集训】
（2017北京朝阳期末,18）治疗性克隆有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应。
如图表示治疗性克隆的过程,有关叙述正确的是（ ）
A.①过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化
B.上述过程利用了动物细胞核移植、动物细胞融合等技术
C.上述过程充分说明动物细胞具有全能性
D.仅②过程发生DNA复制和蛋白质合成
答案 A
【五年高考】
A组 自主命题·北京卷题组
考点一 植物细胞工程
1.（2015北京理综,5,6分）在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中,不需要的是（ ）
A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
答案 C
2.（2008北京理综,29,18分）白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。
以白菜为母本、甘蓝为父本,经人工授粉后,将雌蕊离体培养,可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。
请回答问题:
（1）白菜和甘蓝是两个不同的物种,存在 隔离。
自然条件下,这两个物种间不能通过 的方式产生后代。
雌蕊离体培养获得“白菜—甘蓝”杂种幼苗,所依据的理论基础是植物细胞具有 。
（2）为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态,通常取幼苗的 做临时装片,用 染料染色。
观察、计数染色体的最佳时期是 。
（3）二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为 。
这种植株通常不育,原因是减数分裂过程中 。
为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜—甘蓝”,这种变异属于 。
答案
（1）生殖 杂交（有性生殖） 全能性
（2）根尖（茎尖） 醋酸洋红（龙胆紫、碱性） 有丝分裂中期
（3）19 没有同源染色体配对的现象 染色体变异
考点二 动物细胞工程
B组 统一命题、省（区、市）卷题组
考点一 植物细胞工程
1.（2019江苏单科,20,2分）为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力,某研究小组的实验过程如下图。
下列叙述正确的是（ ）
A.过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中
B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D.原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
答案 D
2.（2018江苏单科,8,2分）花药离体培养是重要的育种手段。
如图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是 （ ）
A.为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30min
B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化
C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
答案 C
3.（2019课标全国Ⅱ,38,15分）植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。
回答下列问题。
（1）植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。
与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有 （答出2点即可）。
（2）通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮（人工薄膜）包装得到人工种子（如图所示）,这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。
人工种皮具备透气性的作用是 。
人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、 和 等几类物质。
（3）用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。
为了获得脱毒苗,可以选取植物的 进行组织培养。
（4）植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。
将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是 （用流程图表示）。
答案
（1）能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快
（2）有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖 （3）茎尖 （4）含目的基因的细胞
愈伤组织
小植株
4.（2019课标全国Ⅲ,38,15分）培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
（1）利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。
用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有 。
（2）步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是 。
（3）从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是 。
在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程,最终可形成试管苗。
（4）步骤⑥要进行照光培养,其作用是 。
（5）经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的 ,这种繁殖方式属于 繁殖。
答案
（1）全能性（或答:
形成完整植株所需的全部基因）
（2）形成层容易诱导形成愈伤组织
（3）诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分化（或答:
再分化）
（4）诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用
（5）遗传特性 无性
5.（2017海南单科,31,15分）甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。
回答下列问题:
（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是 。
（2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到 。
若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是 （填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”）。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是 。
A中的愈伤组织是叶肉细胞经 形成的。
（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉,可用组织培养方法繁殖,在培养时, （填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是 。
答案
（1）绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,在一定条件下能发育成完整的植株
（2）葡萄糖、果糖 具有完整的细胞核
（3）细胞分裂素、生长素 脱分化
（4）不能 对杂合体的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。
用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
考点二 动物细胞工程
6.（2019江苏单科,23,3分）如图为杂交瘤细胞制备示意图。
骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT-）,在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。
下列叙述正确的是（多选）（ ）
A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础
答案 ACD
7.（2018江苏单科,22,3分）如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是（多选）（ ）
A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去分化再诱导融合
B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现
C.c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关
D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
答案 BC
8.（2015天津理综,6,6分）2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。
三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析,下列叙述错误的是（ ）
A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D.三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
答案 C
9.（2018课标全国Ⅲ,38,15分）2018年《细胞》期刊报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。
回答下列问题:
（1）“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程,核移植是指 。
通过核移植方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目 （填“减半”“加倍”或“不变”）。
（2）哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度 （填“大于”或“小于”）体细胞核移植,其原因是 。
（3）在哺乳动物核移植的过程中,若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通常,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目 （填“相同”或“不同”）,性染色体组合 （填“相同”或“不同”）。
答案
（1）将动物的一个细胞核,移入一个已去掉细胞核的卵母细胞 不变
（2）小于 胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易 （3）相同 不同
C组 教师专用题组
1.（2015四川理综,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质粒上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中）。
质粒中“Bt”代表“Bt基因”,“KmR”代表“卡那霉素抗性基因”
（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。
答案
（1）限制性核酸内切 选择
（2）T-DNA 筛选获得T-DNA片段的植物细胞
（3）细胞分裂素浓度 芽顶端合成的生长素向基部运输,促进根的分化
（4）投放棉铃虫 农药
2.（2015浙江自选,18,10分）下面是关于植物克隆和生态工程的问题。
请回答:
（1）为培育能高效吸收和富集重金属镉的转基因植物,将野外采得的某植物幼叶消毒后,用酶混合液处理,获得了原生质体。
酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇,其作用是① 。
（2）将目的基因导入到原生质体,经培养形成愈伤组织,再通过② 得到分散的胚性细胞,发育成③ ,生长发育后获得转基因植株。
（3）愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力,下列原因错误的是④ 。
A.愈伤组织发生遗传变异
B.愈伤组织不能分散成单细胞
C.愈伤组织中激素平衡发生改变
D.愈伤组织对外源激素敏感性发生改变
（4）某农业生态工程基地按照生态和⑤ 规律,对种植业和养殖业进行了优化设计。
通过套种、间种和⑥ 等技术的应用,使种植的农作物为该生态系统组成成分中的⑦ 提供更多的食物。
在农业生产中尽量不施用农药,其目的是⑧ 。
A.减少水土流失B.减少土壤肥力
C.减少环境污染D.减少生物多样性
答案
（1）①维持渗透压
（2）②液体悬浮培养 ③胚状体
（3）④B
（4）⑤经济 ⑥轮种 ⑦消费者 ⑧C
【三年模拟】
时间:
30分钟 分值:
55分
一、选择题（每题5分,共40分）
1.（2020届北京朝阳期中,15）驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的柠檬型香气,从而达到驱蚊且对人体无害的效果。
驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的。
下列关于驱蚊草培育的叙述,错误的是（ ）
A.驱蚊草的培育属于细胞工程育种,优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍
B.驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电刺激等方法
C.驱蚊草培育过程不同于植物组织培养,无细胞脱分化和再分化的过程
D.驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术,发生了染色体数目变异
答案 C
2.（2019北京朝阳期末,9）如图所示为利用玉米（2n=20）的幼苗芽尖细胞（基因型AaBb）进行实验的流程示意图。
下列分析错误的是（ ）
A.通常情况下,植株A的基因型是AaBb
B.秋水仙素抑制着丝点分裂,使植株B含四个染色体组
C.植株C是由配子发育而来的单倍体,基因型有4种可能
D.获得幼苗1和2的过程可体现出体细胞和生殖细胞的全能性
答案 B
3.（2019北京丰台一模,5）用灭活的埃博拉病毒（EV）注射小鼠制备单克隆抗体。
下列说法正确的是（ ）
A.免疫后小鼠体内的B淋巴细胞可产生单克隆抗体
B.可用果胶酶处理促进骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合
C.用选择培养基可筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞
D.制备的单克隆抗体可用于埃博拉病毒感染者的诊断和治疗
答案 D
4.（2019北京东城期末,17）6—磷酸葡萄糖脱氢酶（G—6PD）有F和S两种类型,分别由一对等位基因XF和XS编码。
将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理,进行原代培养,然后用不同的单个细胞分别进行单克隆培养。
分别从原代培养和各单克隆培养中取样,对提取到的G—6PD蛋白进行电泳检测,结果如图所示。
以下叙述不正确的是（ ）
A.原代培养的细胞中都含有XF和XS
B.原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞的产物
C.单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同
D.实验结果可能是女性细胞中一条X染色体随机失活导致的
答案 C
5.（2019北京石景山期末,20）下列有关细胞工程的叙述,正确的是（ ）
A.PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合
B.用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂
C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体
D.传代培养动物细胞时,用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞
答案 D
6.（2019北京丰台期末,23）为给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持,科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖（外植体）大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响,结果如表所示,下列相关叙述错误的是（ ）
茎尖大小
外植体数/个
分化苗数/苗
脱毒苗数/苗
小于0.3mm
20
1
1
0.3~0.5mm
20
10
7
大于0.6mm
20
13
4
A.不同培养阶段培养基中激素种类和比例应适时调整
B.脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用
C.可利用病毒cDNA制作探针对甘薯苗进行病毒检测
D.0.3~0.5mm大小的茎尖有利于脱毒甘薯苗的培养
答案 B
7.（2018北京海淀期中,16）以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。
下列相关叙述不正确的是（ ）
A.以绿色叶片和白色花瓣作为外植体,进行组织培养均能获得试管苗
B.外植体脱分化培养成愈伤组织的过程,需要植物生长调节剂的处理
C.若用某一细胞进行组织培养,该细胞必须有完整的细胞核和叶绿体
D.选用花粉粒进行组织培养,不能获得与原植株基因型相同的植物体
答案 C
8.（2018北京海淀二模,5）下列实验中,不能达成实验目的的是（ ）
A.用H2O2酶探究pH对酶活性影响
B.用TaqDNA聚合酶构建表达载体
C.用胰蛋白酶制备动物细胞悬液
D.用纤维素酶和果胶酶制备植物原生质体
答案 B
二、非选择题（共15分）
9.（2019北京朝阳二模,31）（15分）JS-K是一种新合成的抗肿瘤药物。
研究者研究了JS-K对胃癌细胞的抑制效应及机制,并对其在体内的抗肿瘤效应进行了评估。
（1）与正常细胞相比,胃癌细胞的特点有 （写出两点）。
培养胃癌细胞时,为防止污染,需在培养液中添加一定量的 。
（2）研究者检测不同条件下胃癌细胞存活率,结果如图1、图2。
图1
图2
图1结果表明:
。
图2中 组结果表明JS-K是通过诱导胃癌细胞凋亡发挥抑瘤效应的。
（3）研究者进一步研究了JS-K诱导胃癌细胞凋亡的机制。
①NAC是一种活性氧的清除剂。
研究者用 处理胃癌细胞,发现其与不做任何处理的胃癌细胞存活率相似,但比用JS-K处理的胃癌细胞存活率 ,证明JS-K通过促进活性氧的产生诱导胃癌细胞凋亡。
②已知活性氧过度累积会导致线粒体膜受损。
研究者用JS-K处理胃癌细胞后,检测细胞中细胞色素C的含量,结果如图3。
图3
据图3可知,膜受损的线粒体通透性改变,使细胞色素C（凋亡诱导蛋白）流入 中,促使凋亡发生。
（4）研究者用 酶处理胃肿瘤组织获得单细胞悬液,注射到数只无胸腺小鼠腋窝皮下,形成皮下瘤。
当皮下瘤可触及时,将上述小鼠随机分为对照组和给药组,给药组注射溶于缓冲液的8μM/kg的JS-K,隔天给药一次,共计给药15次。
每4~5天测算皮下瘤体积及重量。
结果显示,给药组的皮下瘤体积和瘤重都小于对照组。
此实验证实JS-K在小鼠体内表现出良好的抑瘤效果。
请预估JS-K用于人胃癌治疗可能出现的风险:
（至少两点）。
答案
（1）无限增殖、形态结构改变、细胞表面改变（糖蛋白等物质减少,癌细胞易在体内扩散和转移） 抗生素
（2）JS-K抑制胃癌细胞存活,且抑制效果随着剂量的增加和处理时间的延长而增强 1、2、3、4
（3）①JS-K和NAC同时 显著高（高） ②细胞质基质
（4）胰蛋白（或胶原蛋白） 对人体胃癌细胞抑制效应低甚至没有效应;对人体正常细胞有毒副作用;药物剂量的安全性（合理即可）
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