2019高考生物一輪總復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 練案40 細(xì)胞工程 新人教版選修3.doc

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練案[40]　細(xì)胞工程 一、選擇題 1．(2017臨沂質(zhì)檢)下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(　D　) A．培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞 B．克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會發(fā)生改變 C．二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的 D．惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng) [解析]　考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)。保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上只能形成單層細(xì)胞，所以A錯(cuò)?？寺∨囵B(yǎng)法在培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)由于所有子代細(xì)胞都來自于一個(gè)親代細(xì)胞，所以基因型一般都相同，B錯(cuò)；二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)在培養(yǎng)10代左右多數(shù)會死亡，少數(shù)生存下來的細(xì)胞在50代左右會大量死亡，只有少數(shù)遺傳物質(zhì)改變的才能無限增殖 ，C錯(cuò)。惡性細(xì)胞系的細(xì)胞有無限增殖的特點(diǎn)，可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)。 2．(2016錦州質(zhì)檢)某實(shí)驗(yàn)室做了下圖所示的實(shí)驗(yàn)研究，下列與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的敘述正確的是(　C　) A．過程①導(dǎo)入的誘導(dǎo)基因使成纖維母細(xì)胞發(fā)生基因突變 B．過程②屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中的原代培養(yǎng) C．丙細(xì)胞既能持續(xù)分裂，又能分泌單一的抗體 D．過程③④所用的培養(yǎng)基中都含有聚乙二醇 [解析]　理解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)及融合的過程是解題關(guān)鍵。過程①是將高度分化的成纖維母細(xì)胞誘導(dǎo)形成干細(xì)胞，屬于基因重組；過程②的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，屬于細(xì)胞分化；丙細(xì)胞是由B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后形成的，它同時(shí)具備了B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能無限增殖，又能分泌特異性抗體；過程③是動(dòng)物細(xì)胞融合，可使用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑，過程④是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生單克隆抗體，不需要聚乙二醇。 3．關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是(　B　) A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基不同 B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中都要用到胰蛋白酶 C．煙草葉片離體培養(yǎng)能產(chǎn)生新個(gè)體，小鼠雜交瘤細(xì)胞可離體培養(yǎng)增殖 D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可用于檢測有毒物質(zhì)，莖尖培養(yǎng)可用于植物脫除病毒 [解析]　本題考查了細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)基礎(chǔ)知識。由于動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境要求和營養(yǎng)物質(zhì)不同，二者培養(yǎng)時(shí)所選的培養(yǎng)基也不同，A正確；植物組織培養(yǎng)過程中不需要胰蛋白酶，B不正確；煙草葉片離體可培養(yǎng)成新個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性，小鼠雜交瘤細(xì)胞由于具備癌細(xì)胞持續(xù)分裂增殖的特點(diǎn)，可用離體培養(yǎng)增殖，C正確；許多致畸、致癌物質(zhì)加入細(xì)胞培養(yǎng)液后，培養(yǎng)細(xì)胞會發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，根據(jù)變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)，可以判斷某種物質(zhì)的毒性，剛剛分裂形成的莖尖細(xì)胞一般不含病毒，可用于植物脫除病毒，D正確。 4．下列技術(shù)或方法與原理不相符的是(　B　) A．紫草細(xì)胞培養(yǎng)和雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)——細(xì)胞增殖 B．植物組織培養(yǎng)和制備單克隆抗體——細(xì)胞的全能性 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．纖維素酶、果膠酶處理植物細(xì)胞壁——酶的專一性 [解析]　制備單克隆抗體是將骨髓瘤細(xì)胞和免疫過的B淋巴細(xì)胞融合，形成雜交瘤細(xì)胞，利用的是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞增殖的原理。 5．(2017武漢月考)下列關(guān)于“篩選”的敘述，錯(cuò)誤的是(　C　) A．在誘變育種、雜交育種、單倍體育種過程中都要進(jìn)行篩選 B．在制備單克隆抗體、通過植物體細(xì)胞雜交的方法獲得雜種植株的過程中要進(jìn)行篩選 C．在小鼠胚胎細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通過篩選可以獲得具有無限分裂能力的細(xì)胞系 D．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后需要進(jìn)行篩選 [解析]　誘變育種、單倍體育種和雜交育種會產(chǎn)生多種不同性狀的子代，要得到特定性狀的品種必須進(jìn)行篩選；植物的原生質(zhì)體融合時(shí)有三種不同的融合原生質(zhì)體(在只考慮兩兩融合的情況下)，最終需要的是兩種不同植物的原生質(zhì)體的融合體，所以必須進(jìn)行篩選；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后需要進(jìn)行篩選，選出導(dǎo)入成功的受體細(xì)胞；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中能無限分裂的細(xì)胞在培養(yǎng)基中保留，其他細(xì)胞衰亡，不需篩選。 6．下列有關(guān)細(xì)胞工程的說法正確的是(　A　) A．在愈傷組織形成的過程中，除適宜的溫度、pH和無菌條件外，還需要有植物激素進(jìn)行調(diào)節(jié) B．植物體細(xì)胞雜交前需要用酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，然后再用滅活的病毒促進(jìn)融合 C．利用動(dòng)物體細(xì)胞核移植的方法得到克隆動(dòng)物是培育新物種的一種方式 D．動(dòng)物細(xì)胞應(yīng)在含5%的CO2的恒溫箱中培養(yǎng)，CO2的作用是為細(xì)胞提供碳源 [解析]　在愈傷組織形成的過程中，需添加生長素和細(xì)胞分裂素等植物激素進(jìn)行調(diào)節(jié)；滅活的病毒是促進(jìn)動(dòng)物細(xì)胞融合特有的方法；核移植屬于克隆，為無性生殖，不會產(chǎn)生新物種；動(dòng)物細(xì)胞應(yīng)在含5%的CO2的恒溫箱中培養(yǎng)，CO2的作用是維持培養(yǎng)液中的pH。 7．下圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體培養(yǎng)進(jìn)行遺傳改良的過程，根圖分析錯(cuò)誤的是(　B　) A．①過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理 B．②過程能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變 C．③過程中葉肉細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能 D．④過程需用適宜配比的生長素和細(xì)胞分裂素處理 [解析]　紫外線照射可誘導(dǎo)原生質(zhì)體發(fā)生突變，但突變是不定向的。 8．(2017煙臺月考)細(xì)胞工程中，選擇合適的生物材料是成功的關(guān)鍵。下列選擇合理的是(　B　) A．選擇高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)有利于獲得大量細(xì)胞 B．選擇早期胚胎細(xì)胞作為核供體進(jìn)行核移植可提高克隆動(dòng)物的成功率 C．選擇植物的愈傷組織進(jìn)行誘變處理一定能獲得優(yōu)質(zhì)的突變體 D．選擇一定大小的植物莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)可獲得抗毒苗 [解析]　高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞已經(jīng)沒有分裂能力，所以不能增殖獲得大量細(xì)胞。早期胚胎細(xì)胞具有全能性，所以選擇早期胚胎細(xì)胞作為核供體進(jìn)行核移植可提高克隆動(dòng)物的成功率。突變是不定向的，選擇植物的愈傷組織進(jìn)行誘變處理可能獲得優(yōu)質(zhì)的突變體。植物的莖尖分裂快，病毒不能寄生，所以選擇一定大小的植物莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)可獲得脫毒苗。 二、填空題 9．(2017寶雞一檢)現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)番茄品種(染色體數(shù)2n＝24)，其基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因位于非同源染色體上，且在光照強(qiáng)度大于500勒克斯時(shí)，都不能生長，這是由于它們中的一對隱性純合基因(aa或bb)作用的結(jié)果。取甲乙兩品種的花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體，并將兩者相混，使之融合，誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞團(tuán)。然后，放到大于500勒克斯光照下培養(yǎng)，結(jié)果有的細(xì)胞團(tuán)不能分化，有的能分化發(fā)育成植株。請回答下列問題： (1)甲、乙兩番茄品種花粉經(jīng)過花藥離體培養(yǎng)技術(shù)而形成的植株是__單__倍體。 (2)將葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體時(shí)，使用__纖維素酶和果膠酶__破除細(xì)胞壁。 (3)在細(xì)胞融合技術(shù)中，常用的化學(xué)試劑是__聚乙二醇(PEG)__。融合后形成的細(xì)胞類型有__3__種(這里僅考慮2個(gè)原生質(zhì)體的相互融合)。 (4)細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是__再生出細(xì)胞壁__。 (5)細(xì)胞融合后誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞團(tuán)叫__愈傷組織__。 (6)在大于500勒克斯光照下培養(yǎng)，能分化的細(xì)胞團(tuán)的基因型是__AaBb__(這里只考慮2個(gè)原生質(zhì)體的相互融合)。由該細(xì)胞團(tuán)分化發(fā)育成的植株，其染色體數(shù)是__24__。 [解析]　(1)由配子直接發(fā)育而來的植株是單倍體。(2)葉肉細(xì)胞有細(xì)胞壁，因此要制成原生質(zhì)體時(shí)，先要把細(xì)胞壁分解掉，細(xì)胞壁的成分主要為纖維素和果膠，因此要用纖維素酶和果膠酶破除細(xì)胞壁。(3)人工誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合的方法有物理法和化學(xué)法，常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇(PEG)，可用的物理方法是離心、振動(dòng)、電激。若只考慮兩兩結(jié)合的情況，會出現(xiàn)3種類型的融合細(xì)胞，即甲細(xì)胞自身融合形成的細(xì)胞，乙細(xì)胞自身融合形成的細(xì)胞及甲和乙細(xì)胞相融合形成的雜種細(xì)胞。(4)原生質(zhì)體長出了新的細(xì)胞壁，說明細(xì)胞融合成功。(5)細(xì)胞融合后形成雜種細(xì)胞，雜種細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織。(6)大于500勒克斯光照下培養(yǎng)，隱性純合基因(aa或bb)有致死作用，只有雜種細(xì)胞才能存活，即基因型為AaBb的細(xì)胞團(tuán)存活。由雜種細(xì)胞發(fā)育成的植株，其染色體數(shù)是24條。 10．(2017福建漳州第一次月考，44)下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病(基因缺陷導(dǎo)致胰島B細(xì)胞不能正常合成胰島素)的過程設(shè)計(jì)圖解。請據(jù)圖回答： (1)圖中①、②所示的結(jié)構(gòu)分別是__細(xì)胞核__、__內(nèi)細(xì)胞團(tuán)__。 (2)圖中③、④所示的生物工程技術(shù)分別是__(體細(xì)胞)核移植技術(shù)__、__基因工程(轉(zhuǎn)基因技術(shù)或重組DNA技術(shù))__。 (3)過程③通常用去核卵細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因除了它體積大、易操作，含有營養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因?yàn)樗黖_含有促進(jìn)(或激活)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)__。 (4)過程④通常采用的方法是__顯微注射技術(shù)__。 (5)過程④的完成需要用到的非酶基因操作工具為__載體__。 (6)圖示方法與一般的異體移植相比最大的優(yōu)點(diǎn)是__不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)__。 [解析]　(1)體細(xì)胞核移植利用體細(xì)胞核和去核卵細(xì)胞。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，此時(shí)導(dǎo)入健康胰島B細(xì)胞基因，可以形成能正常分泌胰島素的胰島B細(xì)胞群。(2)圖中③是將體細(xì)胞核和去核卵細(xì)胞重組為一個(gè)細(xì)胞，為體細(xì)胞核移植技術(shù)。圖中④是將健康胰島B細(xì)胞基因?qū)胧荏w細(xì)胞，為基因工程技術(shù)。(3)過程③通常用去核卵細(xì)胞作為受體細(xì)胞，除了因?yàn)樗w積大，易操作，含有營養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因?yàn)槠浜心軌蚣せ罴?xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。(4)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞通常用顯微注射法。(5)基因工程基本工具為限制酶、DNA連接酶、載體，載體為非酶基因操作工具，通常為質(zhì)粒。(6)圖示方法與一般的異體移植相比可避免免疫排斥。 11．下圖為通過植物體細(xì)胞雜交培育“番茄—馬鈴薯”植株的過程，請回答： (1)圖中①②過程處理后可獲得具有活力的__原生質(zhì)體__。過程③一般可用__聚乙二醇__作為誘導(dǎo)劑來誘導(dǎo)細(xì)胞融合。 (2)過程⑤⑥⑦的細(xì)胞工程技術(shù)是__植物組織培養(yǎng)__，其培養(yǎng)時(shí)選用的材料通常是分生組織，原因是__全能性高、易培養(yǎng)成愈傷組織__。 (3)⑤過程為__脫分化__，即讓已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的__結(jié)構(gòu)和功能__而轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只臓顟B(tài)。 (4)⑥過程表示通過__再分化__形成不同的組織和器官，其根本原因是__基因選擇性表達(dá)__。 (5)人們培育“番茄—馬鈴薯”的目的是想獲得地上結(jié)番茄，地下結(jié)馬鈴薯的植株，從理論上這種設(shè)想是可以實(shí)現(xiàn)的，原因是__該植株同時(shí)具有番茄和馬鈴薯的遺傳信息__。但最后卻未能如愿，其原因是__基因的表達(dá)相互調(diào)控、相互影響__。盡管如此，從整個(gè)過程來看，植物體細(xì)胞雜交的研究在__克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙__方面，取得了巨大突破。 [解析]　(1)圖中①②為去壁處理獲得具有活力的原生質(zhì)體的過程。過程③為誘導(dǎo)細(xì)胞融合過程，一般可用聚乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑來進(jìn)行。(2)圖中⑤⑥⑦為植物組織培養(yǎng)過程，其原理是植物細(xì)胞具有全能性；植物組織培養(yǎng)時(shí)選用的材料通常是分生組織，原因是分生組織的全能性高，易培養(yǎng)形成愈傷組織。(3)過程⑤為脫分化，即讓已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只臓顟B(tài)。(4)⑥過程表示通過再分化形成不同的組織和器官，其根本原因是基因的選擇性表達(dá)。(5)“番茄—馬鈴薯”從理論上可以實(shí)現(xiàn)地上結(jié)番茄，地下結(jié)馬鈴薯，原因是該雜種植株同時(shí)具有番茄和馬鈴薯的遺傳信息，但最后卻未能實(shí)現(xiàn)的原因是基因的表達(dá)相互調(diào)控、相互影響。植物體細(xì)胞雜交的研究在克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙方面，取得了巨大突破。 12．下列是生物學(xué)技術(shù)制備單克隆抗體的兩個(gè)途徑模式簡圖。 (1)過程①得到的Y細(xì)胞稱為__雜交瘤細(xì)胞__。得到的單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是__特異性強(qiáng)、靈敏度高、并可大量制備__。 (2)④過程需要__反(逆)轉(zhuǎn)錄__酶，⑥過程需要用__Ca2＋(或CaCl2)__處理受體細(xì)胞。 (3)若抗體1與抗體2的氨基酸排列順序相同，兩者的空間結(jié)構(gòu)是否相同？__不同__為什么？__抗體2形成過程沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過程經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工__。 (4)如果想用棉花生產(chǎn)該種抗體，則⑥過程的受體細(xì)胞通常選用__農(nóng)桿菌__，經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細(xì)胞，轉(zhuǎn)化成功后通過__植物組織培養(yǎng)__技術(shù)獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。 [解析]　分析圖形可知，圖中①是動(dòng)物細(xì)胞融合，②是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，③是分離提取mRNA，④是反(逆)轉(zhuǎn)錄形成目的基因，⑤是構(gòu)建重組質(zhì)粒，⑥是將目的基因?qū)氪竽c桿菌。(1)過程①將經(jīng)免疫的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合得到Y(jié)細(xì)胞，即雜交瘤細(xì)胞，雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高、并可大量制備。(2)④過程是反轉(zhuǎn)錄形成目的基因，⑥過程是將目的基因?qū)氪竽c桿菌，需要用Ca2＋(或CaCl2)處理受體細(xì)胞，使其處于感受態(tài)，易于吸收外源DNA。(3)抗體2形成過程沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，抗體1形成過程經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，所以若抗體l與抗體2的氨基酸排列順序雖然相同，但兩者的空間結(jié)構(gòu)不同。(4)如果想用棉花生產(chǎn)該種抗體，則利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，即⑥過程的受體細(xì)胞通常選用農(nóng)桿菌，經(jīng)過篩選后再侵染棉花體細(xì)胞，轉(zhuǎn)化成功后通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得能產(chǎn)抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。