【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考生物一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二克隆技術(shù) 新人教版選修3

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1、 【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2013高考生物一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二克隆技術(shù) 新人教版選修3 (時(shí)間:45分鐘 滿(mǎn)分:100分) 考 點(diǎn) 題 號(hào) 植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交 2、6、7、8、11 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和體細(xì)胞克隆 4、9、12 動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體 1、3、5、10、13、14 一、選擇題(每小題4分,共40分) 1.(2010江蘇南通一模)下列關(guān)于利用細(xì)胞工程技術(shù)制備單克隆抗體的敘述,不正確的是(  )。 A.給小鼠注射抗原,是為了獲得能產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B細(xì)胞 B.B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞混合培養(yǎng),是為了獲得融合細(xì)胞 C.雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng),是為了獲得單克隆抗體 D.雜交

2、瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng),是為了獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎 解析 雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)有體內(nèi)培養(yǎng)和體外培養(yǎng),其目的都是為獲得單克隆抗體,不是獲得產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎。 答案 D 2.(2012佛山質(zhì)檢)用小鼠制備單克隆抗體可用于人類(lèi)疾病的診斷和治療,關(guān)于單克隆抗體的敘述錯(cuò)誤的是(  )。 A.由雜交瘤細(xì)胞分泌 B.具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn) C.與抗癌藥物結(jié)合可制成“生物導(dǎo)彈” D.用于疾病治療時(shí)人體不會(huì)產(chǎn)生任何免疫排斥 命題立意 本題考查單克隆抗體的制備過(guò)程、特點(diǎn)及綜合分析問(wèn)題的能力,難度中等。 解析 單克隆抗體可通過(guò)雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生,雜交瘤細(xì)胞既能產(chǎn)生抗體又能無(wú)限增殖;單克隆抗體具

3、有特異性強(qiáng)、靈敏度高、產(chǎn)量高、純度高等特點(diǎn);單克隆抗體能特異性識(shí)別抗原,與抗癌藥物結(jié)合后制成的“生物導(dǎo)彈”能特異性識(shí)別并殺死癌細(xì)胞;利用單克隆抗體治療人類(lèi)疾病時(shí)也會(huì)發(fā)生免疫排斥。 答案 D 3.(2011廣東湛江一模,1)紅江橙種植幾年后往往容易積累病毒導(dǎo)致品種退化。在生產(chǎn)上可采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗,以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過(guò)分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過(guò)程不涉及細(xì)胞的 (  )。 A.有絲分裂和分化 B.染色體變化和細(xì)胞全能性 C.減數(shù)分裂和配子的形成 D.DNA的復(fù)制和表達(dá) 解析 莖尖分生組織離體培養(yǎng)過(guò)程是體細(xì)胞分裂和分化過(guò)程,分裂和分化

4、都必然涉及DNA的復(fù)制與表達(dá),當(dāng)然也有染色體的變化。組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞全能性。唯獨(dú)不涉及減數(shù)分裂和配子的形成。 答案 C 4.(2012江門(mén)模擬)植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞工程中所用技術(shù)或方法與原理不相符的是(  )。 A.植物組織培養(yǎng)和單克隆抗體——細(xì)胞的全能性 B.纖維素酶、果膠酶處理植物細(xì)胞壁——酶的專(zhuān)一性 C.原生質(zhì)體融合和動(dòng)物細(xì)胞融合——細(xì)胞膜的流動(dòng)性 D.紫草細(xì)胞培養(yǎng)和雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)——細(xì)胞增殖 命題立意 本題考查細(xì)胞工程及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,難度中等。 解析 植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性,單克隆抗體制備的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性;植物細(xì)胞壁的成分包括纖維素和

5、果膠,根據(jù)酶的專(zhuān)一性可利用相關(guān)酶分解細(xì)胞壁;原生質(zhì)體融合和動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性;紫草細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理都是細(xì)胞的增殖。 答案 A 知識(shí)拓展 生物體內(nèi)已分化的細(xì)胞并沒(méi)有表達(dá)出全能性來(lái),是因?yàn)樵谏矬w內(nèi)基因的選擇性表達(dá)。在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期,不同部位的細(xì)胞基因的表達(dá)不同,只有脫離了原來(lái)的生物體而處于離體狀態(tài)時(shí),再供給一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素及其他適宜條件,才可能表現(xiàn)出全能性。 5.如圖所示為白菜—甘藍(lán)的培育流程,下列敘述錯(cuò)誤的是(  )。 A.過(guò)程①用到的酶是纖維素酶和果膠酶 B.過(guò)程②常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇 C.過(guò)程④細(xì)胞的全能性提高 D.過(guò)程⑤細(xì)胞

6、的全能性降低,最終失去全能性 解析 植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,所以去除細(xì)胞壁應(yīng)用纖維素酶和果膠酶,A正確;雜種細(xì)胞是已經(jīng)分化的細(xì)胞,而愈傷組織是未分化的細(xì)胞,所以愈傷組織的全能性要高于雜種細(xì)胞,C正確;無(wú)論是分化的還是未分化的植物細(xì)胞都具有全能性,D錯(cuò)誤。 答案 D 6.(2011北京東城一模)下圖為將胡蘿卜的離體組織在一定條件下培育形成試管苗的過(guò)程示意圖。有關(guān)敘述正確的是(  )。 e A.利用此過(guò)程獲得的試管苗可能為雜合子 B.①②過(guò)程中都會(huì)發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化 C.多倍體植株的培育需經(jīng)過(guò)如圖所示過(guò)程 D.此過(guò)程依據(jù)的生物學(xué)原理是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 解析 植物的組

7、織培養(yǎng)過(guò)程是無(wú)性繁殖的過(guò)程,如果離體的組織來(lái)自純合子,將來(lái)得到的試管苗是純合子,如果離體的組織來(lái)自雜合子,將來(lái)得到的試管苗是雜合子;①為脫分化,②為再分化,脫分化過(guò)程沒(méi)有細(xì)胞的分化;用秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗培養(yǎng)就可獲得多倍體植株,不需組織培養(yǎng)過(guò)程;植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能性而不是細(xì)胞膜流動(dòng)性。 答案 A 7.(2011南京模擬)下圖中的供體DNA中含有無(wú)限增殖調(diào)控基因,該基因能激發(fā)動(dòng)物細(xì)胞的分裂,圖示是利用該基因制備新型單克隆抗體的過(guò)程,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )。 A.經(jīng)酶A處理后Ⅰ與質(zhì)粒具有相同的黏性末端 B.Ⅱ是已免疫的B淋巴細(xì)胞 C.Ⅲ既能無(wú)限增殖又能分

8、泌特異性抗體 D.該過(guò)程涉及轉(zhuǎn)基因技術(shù)和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù) 解析 該過(guò)程涉及轉(zhuǎn)基因技術(shù),但不涉及動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。 答案 D 8.下列敘述不正確的是(  )。 A.基因工程中,利用目的基因?qū)κ荏w細(xì)胞進(jìn)行篩選 B.雜交育種中,利用病原體感染法篩選出F2中的抗病植株 C.細(xì)胞工程中,利用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出雜交細(xì)胞 D.胚胎工程中,利用滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析鑒定性別 解析 基因工程中,利用標(biāo)記基因?qū)κ荏w細(xì)胞進(jìn)行篩選。 答案 A 9.動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí),通常要在培養(yǎng)基中補(bǔ)充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培養(yǎng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從該圖提供的信息不能獲得的結(jié)論是(  

9、)。 A.正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的增殖速率相同 B.有無(wú)血清對(duì)正常細(xì)胞培養(yǎng)的影響不同 C.培養(yǎng)基中補(bǔ)充血清有助于正常細(xì)胞的培養(yǎng) D.培養(yǎng)基中是否補(bǔ)充血清對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)影響不大 解析 從圖中曲線可看出培養(yǎng)基中有無(wú)血清對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)影響不大,二者在細(xì)胞數(shù)曲線上差不多。正常細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程中有無(wú)血清所獲得的細(xì)胞數(shù)差距較大,有血清的培養(yǎng)基在相同時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)得到的細(xì)胞數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于無(wú)血清的培養(yǎng)基所獲得的細(xì)胞數(shù)。癌細(xì)胞培養(yǎng)與正常細(xì)胞培養(yǎng)二者的差距比較大,正常細(xì)胞達(dá)到一定的數(shù)目后不再增加,而癌細(xì)胞卻能不斷增加。 答案 A 10.(2011浙江臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練)從基因型為Aa的綠色植物某器官中獲取組織,顯微觀

10、察如下圖。下列對(duì)該圖所示細(xì)胞的敘述正確的是(  )。 A.若將X細(xì)胞離體培養(yǎng)成完整植株,此過(guò)程要涉及纖維素酶和果膠酶 B.若將Y細(xì)胞離體培養(yǎng)成幼苗后用秋水仙素處理,目的是使其發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異 C.X與Y兩個(gè)細(xì)胞進(jìn)行雜交,形成雜種細(xì)胞,發(fā)育成基因型為AAaa的雜種植株是不可育的 D.如果X與Y細(xì)胞所含蛋白質(zhì)種類(lèi)有明顯差異,其根本原因是信使RNA的不同 解析 植物細(xì)胞經(jīng)離體培養(yǎng)成完整植株,此過(guò)程不需要纖維素酶和果膠酶,進(jìn)行植物細(xì)胞融合時(shí)則需要纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞,去除細(xì)胞壁;將幼苗用秋水仙素處理的主要目的是誘導(dǎo)染色體加倍;X與Y兩個(gè)細(xì)胞進(jìn)行雜交,形成雜種細(xì)胞,發(fā)育成基因型為

11、AAaa的雜種植株為四倍體是可育的;如果X與Y細(xì)胞所含蛋白質(zhì)種類(lèi)有明顯差異,其根本原因是基因的選擇性表達(dá)形成不同的信使RNA,從而指導(dǎo)合成了不同的蛋白質(zhì)。 答案 D 二、非選擇題(共60分) 11.(10分)(2012金考卷集訓(xùn)卷)(精編題)如圖所示為科學(xué)家利用番茄葉細(xì)胞和馬鈴薯葉細(xì)胞雜交培育“番茄—馬鈴薯”植株的過(guò)程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)①②過(guò)程使用了__________酶,以使植物原生質(zhì)體相互分離,此處使用的溶液濃度較大,以保證植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生__________,以保護(hù)原生質(zhì)體不被破壞;在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中,使細(xì)胞分離開(kāi)來(lái)的酶是__________。 (2)過(guò)程③在化學(xué)藥

12、劑________的作用下會(huì)發(fā)生細(xì)胞融合;動(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物細(xì)胞不相同的是________。 (3)過(guò)程__________屬于脫分化,過(guò)程__________屬于再分化,細(xì)胞發(fā)生分化的根本原因是__________。 (4)過(guò)程⑤⑥⑦的細(xì)胞工程技術(shù)是__________,其培養(yǎng)時(shí)選用的材料通常是分生組織,原因是__________。 (5)植物體細(xì)胞雜交的研究在________方面,取得了巨大突破。 解析 本題考查植物體細(xì)胞雜交的有關(guān)知識(shí),意在考查考生的綜合運(yùn)用能力。(1)①②過(guò)程使用含有纖維素酶和果膠酶的高濃度溶液處理植物細(xì)胞,使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離,從而保護(hù)原生質(zhì)體不被破壞

13、。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中,使細(xì)胞分離開(kāi)來(lái)的酶是胰蛋白酶。(2)過(guò)程③是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,常用的化學(xué)促融劑是聚乙二醇,而用滅活的病毒促進(jìn)細(xì)胞融合是動(dòng)物細(xì)胞融合特有的方式。(3)⑤過(guò)程為脫分化,⑥過(guò)程為再分化,愈傷組織在細(xì)胞增殖過(guò)程中,由于基因選擇性表達(dá)形成具有根、莖、葉的植物體。(4)過(guò)程⑤⑥⑦為植物組織培養(yǎng)過(guò)程。植物組織培養(yǎng)時(shí),由于分生組織細(xì)胞分裂旺盛、全能性高,因此常作為組織培養(yǎng)的材料。(5)植物體細(xì)胞雜交可以克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,實(shí)現(xiàn)不同物種間的基因交流。 答案 (1)纖維素酶和果膠 質(zhì)壁分離 胰蛋白酶 (2)聚乙二醇 可以使用滅活的病毒 (3)⑤ ⑥ 基因的選擇性表達(dá) (4)

14、植物組織培養(yǎng) 全能性高,易培養(yǎng)形成愈傷組織 (5)克服不同生物遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙 12.(17分)(2012全國(guó)重點(diǎn)中學(xué)領(lǐng)航?jīng)_刺卷)如圖1表示利用生物技術(shù)制備抗X的單克隆抗體的過(guò)程;圖2表示體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過(guò)程;圖3表示番茄和馬鈴薯植物細(xì)胞融合和再生植株的過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。 (1)在圖1中注射到小鼠體內(nèi)的物質(zhì)是__________。融合后的細(xì)胞經(jīng)過(guò)多次篩選才能獲得理想的細(xì)胞,此類(lèi)細(xì)胞的特點(diǎn)是__________。該過(guò)程所用的生物技術(shù)有___________________________________________________________________

15、 ____________________________________________________________________。 (2)圖2中參與體外受精的精子需要經(jīng)過(guò)成熟和________的過(guò)程,才能使卵細(xì)胞受精。若要獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛,可對(duì)圖2中囊胚中的__________均等分割后進(jìn)行胚胎移植。以上技術(shù)是在__________(填“體內(nèi)”或“體外”)完成的。 (3)圖3中過(guò)程①是植物細(xì)胞形成__________的階段,該階段所用的酶是__________。在形成再生植株的過(guò)程中與組織培養(yǎng)有相似之處的步驟是__________。 解析 (1)圖1所示為單克隆抗

16、體的制備過(guò)程。小鼠的B細(xì)胞經(jīng)過(guò)免疫,再與能無(wú)限增殖的骨髓瘤細(xì)胞融合,形成的雜交瘤細(xì)胞同時(shí)具備了分泌抗體和無(wú)限增殖的能力。(2)圖2所示為胚胎工程中的體外受精和胚胎移植技術(shù)。精子只有經(jīng)過(guò)獲能處理后才具備使卵細(xì)胞受精的能力。將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等切割后,每個(gè)部分都可以再發(fā)育成一個(gè)個(gè)體。以上操作過(guò)程都在體外進(jìn)行。(3)圖3所示為植物體細(xì)胞雜交和植物組織培養(yǎng)過(guò)程。體細(xì)胞雜交的第一步就是制備原生質(zhì)體,可以利用纖維素酶和果膠酶將植物細(xì)胞壁分解掉。將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成植株要經(jīng)過(guò)脫分化和再分化等過(guò)程。 答案 (1)抗原X 既能無(wú)限增殖又能產(chǎn)生抗X的抗體 動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) (2)獲能 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 體外

17、 (3)原生質(zhì)體 纖維素酶和果膠酶 ④⑤(⑥) 13.(15分)(2010蘇北四市二模)下圖為單克隆抗體制備流程示意圖。 (1)單克隆抗體制備技術(shù)的基礎(chǔ)是________________________________。 (2)細(xì)胞融合是隨機(jī)的過(guò)程,在HAT培養(yǎng)基中培養(yǎng),目的是________________。在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,培養(yǎng)液中需要添加無(wú)機(jī)鹽,但要注意無(wú)機(jī)鹽的________,以保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。 (3)為選育出能產(chǎn)生高特異性抗體的細(xì)胞,要將從HAT培養(yǎng)基上篩選出的細(xì)胞稀釋到7~10個(gè)細(xì)胞/mL,每孔滴入0.1 mL細(xì)胞稀釋液,其目的是________________

18、 _______________________________________________________________。 (4)若用15N標(biāo)記的氨基酸培養(yǎng)能產(chǎn)生單克隆抗體的細(xì)胞,放射性物質(zhì)在細(xì)胞結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的先后順序是_____________________________________________。 解析 (1)單克隆抗體利用了細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理。(2)HAT是選擇培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基是為了將雜交瘤細(xì)胞篩選出來(lái)。(3)從HAT培養(yǎng)基上篩選出的細(xì)胞稀釋到7~10個(gè)細(xì)胞/mL,每孔滴入0.1 mL細(xì)胞稀釋液,其目的是將產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞篩選出來(lái),使得到的抗體純度

19、更高。(4)單克隆抗體的合成、加工和分泌經(jīng)過(guò)了核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜。 答案 (1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) (2)篩選雜交瘤細(xì)胞 種類(lèi)和數(shù)量(濃度) (3)使每個(gè)孔內(nèi)不多于一個(gè)細(xì)胞,達(dá)到單克隆培養(yǎng)的目的(或單一細(xì)胞培養(yǎng)以保證抗體的純度) (4)核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜 14.(18分)科學(xué)家從某些能無(wú)限增殖的細(xì)胞質(zhì)中分離出無(wú)限增殖的調(diào)控基因(prC),該基因能激發(fā)許多動(dòng)物細(xì)胞分裂,這為單克隆抗體的制備提供了更為廣闊的前景。請(qǐng)回答以下問(wèn)題。 (1)利用細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體,促進(jìn)動(dòng)物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)劑是______________。 (2)利用細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體時(shí)有

20、兩次篩選,第1次篩選的目的是________,第2次篩選的目的是_______________________________ ___________________________________________________________。 (3)有人提出,可以直接通過(guò)基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來(lái)制備單克隆抗體,其思路如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 ①酶A是指________,酶B是指________。 ②對(duì)已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的Ⅱ進(jìn)行“檢測(cè)”的目的是______________________;題目中Ⅱ所指的細(xì)胞是________,Ⅲ所指的細(xì)胞具有的特點(diǎn)是_______________

21、__。 (4)也有人提出用細(xì)胞核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)單克隆抗體,試用相關(guān)的圖示及文字在下圖中表示該過(guò)程: 解析 (1)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有三種,其中用滅活的病毒是常用方法。(2)在單克隆抗體制備過(guò)程中,融合的細(xì)胞共有3種類(lèi)型,第1次篩選的目的是選出雜交瘤細(xì)胞,但是雜交瘤細(xì)胞不一定產(chǎn)生所需抗體,所以還必須進(jìn)行第2次篩選。(3)基因工程中用到的酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶,將重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入后,進(jìn)行檢測(cè)的目的是看目的基因是否表達(dá)。題目Ⅱ所指的細(xì)胞是漿細(xì)胞,因?yàn)橹挥袧{細(xì)胞才會(huì)產(chǎn)生抗體,Ⅲ所指的細(xì)胞是導(dǎo)入目的基因的漿細(xì)胞,由于目的基因控制細(xì)胞無(wú)限增殖,所以可用轉(zhuǎn)基因技術(shù)來(lái)生產(chǎn)單克隆抗體。(4)由題干可知,從無(wú)限增殖細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中分離出無(wú)限增殖調(diào)控基因(prC),所以采用核移植技術(shù),應(yīng)將無(wú)限增殖細(xì)胞的核除去,留下細(xì)胞質(zhì),讓其與漿細(xì)胞核融合,則可產(chǎn)生單克隆抗體。 答案 (1)滅活的病毒 (2)篩選出雜交瘤細(xì)胞 篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞 (3)①限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶?、跈z測(cè)目的基因在受體細(xì)胞中是否進(jìn)行了表達(dá)(或檢測(cè)受體細(xì)胞是否顯示出目的基因控制的性狀) 漿細(xì)胞 既能無(wú)限增殖又能產(chǎn)生特定抗體 (4)如圖 教學(xué)心得 8 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心

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