2020版高考生物一輪復習 課后限時集訓39 細胞工程（含解析）新人教版

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1、課后限時集訓(三十九)　 (建議用時：40分鐘) A組　基礎達標 1．以下細胞工程中所用技術與原理不相符的是(　　) A．纖維素酶、果膠酶處理植物細胞——酶的專一性 B．動物細胞培養(yǎng)——細胞的全能性 C．植物體細胞雜交——生物膜的流動性、植物細胞的全能性 D．植物組織培養(yǎng)——植物細胞的全能性 B　[動物細胞培養(yǎng)并未形成一個新個體，不能體現(xiàn)動物細胞的全能性，該項技術的原理是利用了細胞的增殖。] 2．下列關于現(xiàn)代生物技術應用的敘述，錯誤的是(　　) A．蛋白質工程可合成自然界中不存在的蛋白質 B．體細胞雜交技術可用于克隆動物和制備單克隆抗體 C．植物組織培養(yǎng)技術可用于植物莖

2、尖脫毒 D．動物細胞培養(yǎng)技術可用于轉基因動物的培育 B　[克隆動物是核移植工程的應用；莖尖分生能力強，沒有病毒侵染，以莖尖為外植體，通過植物組織培養(yǎng)可獲得無病毒植株；導入目的基因的受體細胞，需通過動物細胞培養(yǎng)技術獲得早期胚胎，才能進一步培育成轉基因動物。] 3．下列對植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較，描述正確的是(　　) A．動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理相同，誘導融合的方法也完全相同 B．兩者都可以跨越種屬間的生殖隔離，突破有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能 C．利用動物細胞融合技術而發(fā)展起來的雜交瘤技術，為試管嬰兒的誕生開辟了新途徑 D．目前科學家終于實

3、現(xiàn)了兩個植物物種間的體細胞雜交，得到了同時具有兩個物種遺傳物質的超級植物，并使它們的性狀全部得以體現(xiàn) B　[動物細胞融合可用滅活的病毒誘導，而植物原生質體則不能；雜交瘤技術是細胞工程技術，而試管嬰兒則是胚胎工程內容；生物性狀的體現(xiàn)是基因型與環(huán)境共同作用的結果，“超級植物”具有兩個親本的遺傳物質，但性狀不一定能全部表達。] 4．下列事實能體現(xiàn)細胞全能性的是(　　) A．棉花根尖細胞經誘導形成幼苗 B．單細胞的DNA在體外大量擴增 C．動物雜交瘤細胞產生單克隆抗體 D．胚胎干細胞經誘導培育成人體器官 A　[細胞全能性是指已分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，所以判斷是否體現(xiàn)細

4、胞全能性的依據(jù)是看其能否發(fā)育成完整個體，選項中只有A項符合。B項DNA的擴增和C項雜交瘤細胞的培養(yǎng)分別屬于分子和細胞水平上的克隆，不能體現(xiàn)細胞全能性。] 5．(2019·湖北省武漢市高三調研)為探究某種植物愈傷組織的培養(yǎng)條件，某研究小組配制了含有兩種濃度2,4-D的培養(yǎng)基，然后接種初始重量相同的幼苗子葉切塊并分別培養(yǎng)在光照及黑暗條件下，一段時間后，測量愈傷組織的生長量，結果如圖。 回答下列問題： (1)在該實驗中，自變量是________________。進行植物組織培養(yǎng)的實驗，要嚴格控制雜菌污染的原因是________________________________________

5、__ __________________________________________________________________。 (2)由圖中實驗數(shù)據(jù)分析，在培養(yǎng)基中添加2,4-D的作用是____________________。 (3)幼苗子葉切塊轉變成愈傷組織的過程稱為________。為大量獲得該植物的愈傷組織適宜采取________(填“黑暗”或“光照”)培養(yǎng)。 (4)光照在培養(yǎng)過程中不作為愈傷組織的能量來源，原因是_________ _________________________________________________________________

6、__ __________________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)題意，某研究小組配制了含有兩種濃度2,4-D的培養(yǎng)基，并且對幼苗子葉塊進行光照及黑暗條件下的培養(yǎng)，由此可知該實驗中的自變量是光照的有無、2,4-D的濃度。雜菌可以在培養(yǎng)基上爭奪營養(yǎng)，雜菌產生的物質影響植物組織的生長，因此生長與植物組織進行植物組織培養(yǎng)的實驗，要嚴格控制雜菌污染。 (2)在黑暗和光照條件下，在培養(yǎng)基中添加不同濃度的2,4-D后，愈傷組織生長量均增加，說明2,4-D可促進愈傷組織的生長。 (3)幼苗子葉切塊轉變成愈傷組

7、織的過程稱為脫分化。在有光時，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。并且黑暗條件下愈傷組織的生長量明顯多于光照條件下。 (4)在脫分化形成愈傷組織及愈傷組織的增殖階段，細胞中均不含葉綠體，無法利用光能進行光合作用，因此光照在培養(yǎng)過程中不作為愈傷組織的能量來源。 答案：(1)光照的有無、2,4-D的濃度(“培養(yǎng)的時間”不作要求)　雜菌可以在培養(yǎng)基上生長與植物組織爭奪營養(yǎng)，雜菌產生的物質影響植物組織的生長　(2)促進愈傷組織的生長　(3)脫分化　黑暗　(4)在脫分化形成愈傷組織及愈傷組織的增殖階段，細胞中均不含葉綠體，無法利用光能進行光合作用 6．下面是培育柑桔耐鹽植株的實驗流程，請據(jù)此

8、作答： 莖段―→愈傷組織―→耐鹽植株 (1)此項技術叫________，其優(yōu)點是：_________________________________ ______________________________________________________________。 (2)由莖段到愈傷組織這一過程叫________，由挑選生長的愈傷組織到耐鹽植株這一過程叫________。 (3)對愈傷組織進行了兩次處理，處理1中γ射線照射的目的是__________ ______________，用γ射線不直接處理莖段而是處理愈傷組織，原因是_________ _____________

9、____________________________；處理2中添加的物質X為________，其目的是________________________________________。 (4)該技術也被廣泛應用于其他作物的育種中，在培育白菜—甘藍，三倍體無子西瓜、農桿菌轉化法獲得抗蟲棉中，需用到植物組織培養(yǎng)技術的是_______ ___________________________________。 解析：(1)分析圖示可知：此項技術叫組織培養(yǎng)，其優(yōu)點是：可以防止植物病毒的危害；保持親本的優(yōu)良性狀；短時間內大量快速進行繁殖等。 (2)由莖段到愈傷組織這一過程叫脫分化，由挑選生長的愈

10、傷組織到耐鹽植株這一過程叫再分化。 (3)處理1中γ射線照射愈傷組織的目的是誘導基因突變，用γ射線不直接處理莖段而是處理愈傷組織的原因是：愈傷組織細胞處于不斷地分裂狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產生突變。處理2中，在培養(yǎng)液中添加物質X后，挑選出的愈傷組織具有耐鹽性，由此推知添加的物質X為氯化鈉，其目的是挑選出耐鹽的愈傷組織。 (4)在培育白菜—甘藍、農桿菌轉化法獲得抗蟲棉的過程中均采用了植物組織培養(yǎng)技術。 答案：(1)組織培養(yǎng)　可以防止植物病毒的危害；保持親本的優(yōu)良性狀；短時間內大量快速進行繁殖等　(2)脫分化　再分化　(3)誘導基因突變　愈傷組織細胞處于不斷地分裂狀態(tài)，易受到培

11、養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產生突變　氯化鈉　挑選出耐鹽的愈傷組織　(4)培育白菜—甘藍、農桿菌轉化法獲得抗蟲棉 7．(2019·四川達州市高三診斷)圖1是培養(yǎng)小鼠胚胎成纖維細胞(MEF細胞)的示意圖，圖2是在用MEF細胞制成的飼養(yǎng)層上培養(yǎng)胚胎干細胞(ES細胞)的示意圖。 (1)圖1所示，制備細胞懸液時，常用________酶來消化剪碎的組織塊。配制培養(yǎng)液時，通常需要在合成培養(yǎng)基的基礎上添加________等一些天然成分。當MEF細胞分裂生長到細胞表面相互接觸時就停止分裂，這種現(xiàn)象稱為細胞的____________。 (2)ES細胞是由________中分離出來的一類細胞，ES細胞在功能

12、上具有發(fā)育的________。 (3)MEF細胞能夠分泌某些蛋白質，其合成到分泌至細胞外的過程是：核糖體→________→囊泡→________→囊泡，再通過________方式分泌到細胞外。在培養(yǎng)液中單獨培養(yǎng)ES細胞時，ES細胞容易發(fā)生分化，結合圖2可推知MEF細胞的作用是________________。 (4)在治療性克隆過程中，細胞核取自患者細胞，這是為了避免向患者移入組織細胞后體內發(fā)生________反應。 解析：(1)制備細胞懸液時，常用胰蛋白酶來消化剪碎的組織塊。配制培養(yǎng)液時，還需添加血清、血漿等一些天然成分。當MEF細胞分裂生長到細胞表面相互接觸時就停止分裂，稱為細胞的

13、接觸抑制。 (2)ES細胞是由早期胚胎中分離出來的一類細胞，具有發(fā)育的全能性。 (3)分泌蛋白的合成運輸過程為核糖體→內質網→囊泡→高爾基體→囊泡→細胞膜，分泌蛋白為大分子物質，通過胞吐過程分泌到細胞外。據(jù)圖推出，MEF細胞的作用是抑制ES細胞分化。 (4)細胞核取自患者細胞，這是為了避免向患者移入組織細胞后體內發(fā)生免疫排斥反應。 答案：(1)胰蛋白　血清、血漿　接觸抑制　(2)早期胚胎(或原始性腺)　全能性　(3)內質網　高爾基體　胞吐　抑制ES細胞分化　(4)免疫排斥 8．(2019·廣東省佛山市高三模擬)我國科學家突破了體細胞克隆猴的世界難題，成功培育出世界上首個體細胞克隆猴—

14、—“中中”和“華華”。這標志著我國將率先開啟以獼猴作為實驗動物模型的時代。如圖為克隆猴的流程示意圖。請回答下列問題： (1)我國克隆猴利用的是猴胎兒成纖維細胞，該細胞是一已分化的體細胞，從理論上分析，它具有細胞的全能性，這是因為____________________________ __________________________________________。 (2)克隆猴時需要進行“去核”操作，即去掉卵母細胞的細胞核。先在體外培養(yǎng)卵母細胞讓其分裂，一般選擇________________的細胞進行去核操作；然后進行“核移植”，即將體細胞的細胞核移到去核卵母細胞中形成重組細胞

15、，此時采用的技術是________________；得到的重組細胞再進行人工激活使其分裂形成胚胎。 (3)科學家將79枚克隆胚胎移植入21只代孕母猴中，最終只有兩只母猴正常懷孕產下“中中”和“華華”，他倆的性別是否一致？________；原因是_____ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)克隆動物有很多優(yōu)點：①可以加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜

16、群繁育；②_____________________________________________________________。 解析：(1)已分化的猴胎兒成纖維細胞的細胞核具有全能性，原因在于猴胎兒成纖維細胞的細胞核具有猴的全部核基因。 (2)體細胞核移植時常選用MⅡ期的去核卵母細胞做受體細胞。構建重組細胞時采用顯微注射技術。 (3)體細胞核移植技術不涉及有性生殖，屬于克隆技術，即經過有絲分裂形成的，因此“中中”和“華華”的細胞核中遺傳物質一樣。 (4)克隆動物有很多優(yōu)點，如在畜牧生產中，利用體細胞克隆技術可以加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育；在保護瀕危物種方面，可以利用

17、體細胞核移植技術增加這些動物的存活數(shù)量等?？寺〖夹g也可用于檢測胎兒的遺傳缺陷?？寺〖夹g可用于治療神經系統(tǒng)的損傷。成年人的神經組織沒有再生能力，但干細胞可以修復神經系統(tǒng)損傷。 答案：(1)成纖維細胞的細胞核中含有猴的全部核基因　(2)減數(shù)第二次分裂中期(或MⅡ期)　顯微注射技術　(3)是　“中中”“華華”的細胞核中遺傳物質一樣，是經過有絲分裂形成的　(4)可以增加瀕危物種的存活數(shù)量(或可以建立實驗動物模型研究人類疾病) B組　能力提升 9．(2018·德州市高三一模)雙特異性單克隆抗體是指可同時與癌細胞和藥物結合的特異性抗體。如圖是科研人員通過雜交—雜交瘤細胞技術(免疫的B細胞和雜交瘤

18、細胞雜交技術)生產能同時識別癌胚抗原和長春堿(一種抗癌藥物)的雙特異性單克隆抗體的部分過程。分析回答： (1)過程①的目的是____________________________________________，制備雙特異性單克隆抗體的過程中用到的技術有________________________(至少答出兩條)。 (2)過程②誘導融合的方法是______________，過程②選用的骨髓瘤細胞________(填“能”或“不能”)在HAT培養(yǎng)基上生長。 (3)經過程③篩選得到的細胞還需轉移至多孔培養(yǎng)板中進行過程④，原因是____________________________

19、______________________________________。 (4)請根據(jù)所學知識，用箭頭和文字在圖中方框內補全獲取單克隆雜交—雜交瘤細胞的生產過程。 解析：(1)過程①為向小鼠體內注射癌胚抗原，通過小鼠的免疫反應，使小鼠產生能分泌識別癌胚抗原抗體的漿細胞。讀圖可知，制備雙特異性單克隆抗體的過程中用到的技術有動物細胞融合技術、動物細胞培養(yǎng)技術等。 (2)過程②為動物細胞融合過程，融合的方法有物理法誘導，如電刺激，也可以用化學法誘導，如可用聚乙二醇進行誘導促融。HAT培養(yǎng)基為選擇性培養(yǎng)基，通過篩選，只有雜交瘤細胞在此培養(yǎng)基可以生長，其他細胞如B細胞和骨髓瘤細胞均不能在HA

20、T培養(yǎng)基上生長。 (3)經過③篩選得到的雜交瘤細胞不一定是產生所需抗體的細胞，因此再經過④的篩選和培養(yǎng)，可以獲得產生單克隆抗體的細胞。 (4)為了獲取單克隆雜交—雜交瘤細胞，還需將長春堿注射到小鼠體內，將已免疫的B細胞與之前獲得的雜交瘤細胞進行融合，然后再進行篩選，獲得雜交—雜交瘤細胞后進行克隆化培養(yǎng)、檢測等，可用圖示表示為：將獲得的B淋巴細胞與單克隆雜交瘤細胞融合→在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交—雜交瘤細胞→克隆化培養(yǎng)、抗體檢測篩選出單克隆的雜交—雜交瘤細胞。 答案：(1)使小鼠產生能分泌識別癌胚抗原抗體的漿細胞(B淋巴細胞)　動物細胞融合、動物細胞培養(yǎng)　(2)聚乙二醇(PEG)誘導、電刺激

21、等(答出一種即可)　不能　(3)從小鼠體內提取的B淋巴細胞不止一種類型(篩選得到的雜交瘤細胞產生的抗體不是單克隆抗體)　(4)將獲得的B淋巴細胞與單克隆雜交瘤細胞融合→在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交—雜交瘤細胞→克隆化培養(yǎng)、抗體檢測篩選出單克隆的雜交—雜交瘤細胞 10．(2019·廣東茂名市高三聯(lián)考)科研人員利用基因工程、細胞工程、胚胎工程等培育出了乳汁中含有人凝血因子Ⅸ醫(yī)用蛋白的二倍體轉基因綿羊，簡易流程如圖所示。請回答下列問題： (1)圖中①過程為基因工程的核心步驟，該步驟用到的工具有____________________。該步驟得到的“A”中應具有一些特殊的DNA片段，其中_____

22、___用于②過程。 (2)進行圖中③過程前，卵母細胞要進行去核處理的原因是______________ ________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)為了獲得綿羊胎兒的單個成纖維細胞，________(填“能”或“不能”)使用胃蛋白酶處理綿羊組織塊，理由是 _________________________________________________________

23、_______ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)圖中④過程所用培養(yǎng)液的成分比較復雜，除一些無機鹽和有機鹽，還需添加__________________(答出三種即可)。 (5)在進行圖中⑤過程前________(填“需要”或“不需要”)進行性別鑒定，理由是__________________________________________________

24、____________ _____________________________________________________________。 解析：(1)圖中①過程為基因表達載體的構建，涉及對載體的切割和目的基因與載體的連接，所以該步驟用到的工具有限制酶、DNA連接酶、載體。該步驟得到的“A”即構建的基因表達載體，為了便于鑒定并篩選受體細胞(成纖維細胞)是否含有目的基因，需要在構建的重組載體中含有標記基因。 (2)為了保證③過程得到的重組細胞中含有的核遺傳物質全部來自二倍體轉基因綿羊，所以對移植用的卵母細胞要進行去核處理。 (3)為了獲得綿羊胎兒的單個成纖維細胞，應該用胰蛋白

25、酶或膠原蛋白酶對綿羊組織塊進行處理，而不能使用胃蛋白酶處理，因為胃蛋白酶的最適pH為2.0左右，它在接近中性的環(huán)境中胃蛋白酶基本沒有活性；如果將處理環(huán)境的pH變?yōu)?.0，則獲得的成纖維細胞的生理活性又會受到嚴重影響。 (4)圖中④過程是早期胚胎的培養(yǎng)過程，除一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸和動物血清等。 (5)根據(jù)子代個體的性別由重組細胞核內性染色體決定，由于該重組細胞的細胞核來自于雌性綿羊的體細胞，所以細胞內含有XX性染色體組成，最終發(fā)育的轉基因綿羊一定是雌性，所以在進行圖中⑤胚胎移植前不需要進行性別鑒定。 答案：(1)限制酶、DNA連接酶、載體　標記基因　(2)保證二倍體轉基因綿羊的核遺傳物質全部來自含有目的基因的成纖維細胞　(3)不能　胃蛋白酶的最適pH為2.0左右，在接近中性的環(huán)境中胃蛋白酶基本沒有活性　(4)維生素、激素、氨基酸、核苷酸、動物血清　(5)不需要　胎兒成纖維細胞來自雌綿羊，最終獲得的轉基因綿羊均為雌性 - 8 -