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【生物】福建省平潭县新世纪学校2018-2019学年高二下学期第一次月考试题(解析版)
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福建省平潭县新世纪学校2018-2019学年高二下学期
第一次月考试题
一.选择题
1.下列关于细胞工程的叙述,不正确的是( )
A. 电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B. 去除植物细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C. 小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D. 动植物细胞培养都需要经过脱分化处理
【答案】D
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对植物组织培养过程、植物体细胞杂交技术、动物细胞融合与生产单克隆抗体、动物细胞培养的相关知识的识记和理解能力。
【详解】电刺激是诱导植物原生质体融合或动物细胞融合的方法之一,A正确;去除植物细胞壁需用纤维素酶和果胶酶处理,将动物组织分散成单个细胞需用胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理,B正确;小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合而成的杂交瘤细胞,既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体,因此可制备单克隆抗体,C正确;植物组织培养需要经过脱分化处理,动物细胞培养不需要经过脱分化处理,D错误。
2. 在克隆多利羊的过程中,下列哪项技术没有运用到( )
A. 细胞培养技术 B. 细胞核移植
C. 胚胎移植技术 D. 基因工程技术
【答案】D
【解析】
试题分析:在克隆多利羊的过程中,没有涉及基因工程的内容,所以D正确。
考点:本题考查动物克隆的内容,意在考查考生对所学知识的理解以及把握知识间的内在联系。
3.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是( )
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
【答案】B
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养技术、动物细胞融合技术的相关知识的识记和理解能力。
【详解】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因植物细胞外面的细胞壁阻碍了植物体细胞间的杂交,因此在诱导植物细胞融合之前,先要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质,将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织,因此在动物细胞培养中,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织以便将其分散成单个细胞,可见,纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理,均利用了酶的专一性,A正确;植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,动物细胞培养的原理是细胞的增殖,B错误;原生质体融合和动物细胞融合都是以生物膜的流动性为基础,C正确;紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养,其原理都是细胞分裂,D正确。
4.单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述,错误的是( )
A. 特异性强、灵敏度高
B. 与抗癌药物结合可制成“生物导弹”
C. 体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体
D. 由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对生产单克隆抗体的相关知识的识记和理解能力。
【详解】单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高,并可能大量制备,A正确;生物导弹是将单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合而制成的,可见,单克隆抗体与抗癌药物结合可制成“生物导弹”,B正确;抗体是由B淋巴细胞分泌的,每一种淋巴细胞只能分泌一种抗体,要想获得大量单一抗体,需要将某一种淋巴细胞大量克隆,但在体外培养的条件下,B淋巴细胞没有增殖能力,因此体外培养B淋巴细胞不能获得单克隆抗体,C错误;由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞,能在体外培养的条件下大量增殖,并分泌单克隆抗体,D正确。
5.动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中,正确的是( )
①诱导融合的方法完全相同
②所用的技术手段不相同
③所采用的原理完全相同
④都能形成杂种细胞
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术的相关知识的识记和理解能力。
【详解】诱导动物细胞融合和植物原生质体融合的方法不完全相同,诱导动物细胞融合特有的方法是灭活的病毒,①错误;动物细胞融合采用的技术手段是动物细胞融合技术,该技术是以动物细胞培养技术为基础,植物体细胞杂交所用的技术手段是以植物组织培养技术为基础的植物体细胞杂交技术,②正确;动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,所采用的原理不完全相同,③错误;动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,植物体细胞杂交技术是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术,二者都能形成杂种细胞,④正确。综上分析,供选答案组合,C正确,A、B、D均错误。
6.下图为植物组织培养的基本过程,则制作人工种子,及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,应分别选用编号是的 ( )
A. ④② B. ③② C. ③④ D. ④③
【答案】B
【解析】
分析图形可知,①是外植体,②是愈伤组织,③是胚状体,④是试管苗;植物组织培养技术的应用中,用人造种皮包裹胚状体制成人工种子;利用愈伤组织提取药物紫草素,故B正确。
7.下列关于细胞工程的叙述中,错误的是( )
A. 植物细胞融合必须先制备原生质体
B. 试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面
C. 经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状
D. 用于培养的植物器官或组织属于外植体
【答案】C
【解析】
【分析】
植物细胞融合技术先用酶解法除去细胞壁得到原生质体,然后利用物理法或者化学法促进原生质体的融合,植物组织培养技术利用离体的组织、器官或者细胞经过脱分化、再分化形成一个完整的个体,核移植技术是指是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中发育成新个体,新个体即具有细胞核的基因又具有卵细胞质中的基因。
【详解】细胞壁伸缩性较小,所以植物细胞融合必须除去细胞壁先制备原生质体,A正确;试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面,B正确;核移植技术是指是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中发育成新个体,新个体即具有细胞核的基因又具有卵细胞质中的基因,C错误;植物组织培养利用的离体的组织、器官和细胞属于外植体,D正确。
【点睛】核移植技术是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,形成重组细胞,发育成一个个体,这个个体的大部分性状与提供核的个体相同,卵细胞质中的基因也能控制一部分性状,所以产生的个体中有两个亲本的性状,即提供核的个体与提供卵细胞的个体两个亲本的性状。
8. 与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在
A. 证明杂种细胞具有全能性
B. 克服远源杂交不亲和的障碍
C. 缩短育种周期,减少盲目性
D. 快速培育无病毒植株,保留杂种优势
【答案】B
【解析】
植物体细胞杂交最重要的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍,所以B选项正确。
9.以下不能说明细胞全能性的实验是( )
A. 菊花花瓣细胞培育出菊花新植株 B. 紫色糯性玉米种子培育出植株
C. 转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 D. 番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
【答案】B
【解析】
菊花花瓣细胞培育出菊花新植株,这体现细胞的全能性;紫色糯性玉米种子培育出植株属于自然生长过程,不能体现细胞的全能性;转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株体现了植物细胞的全能性;番茄与马铃薯体细胞杂交后形成的杂种细胞培育出杂种植株,这体现了细胞的全能性。
10. 以下说法正确的是 ( )
A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B. 质粒是基因工程中唯一的运载体
C. 运载体必须具备的条件之一是:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接
D. 基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
【答案】C
【解析】
试题分析:不同的酶有不同的识别位点(核苷酸序列),A错误;基因工程中的运载体有质粒,还有病毒、噬菌体等,B错误;运载体必须能与目的基因连接成重组体,转入宿主细胞扩增或表达,C项正确;基因治疗可以对有缺陷的细胞进行修复,也可以是抑制某些基因的过度表达,如肿瘤等,D项错误。
考点:本题考查基因工程的操作工具及应用。
11.依下图有关基因工程的工具酶功能的叙述,不正确的是( )
A. 切断a处的酶为限制核酸内切酶
B. 连接a处的酶为DNA连接酶
C. 切断b处的酶为解旋酶
D. 切断b处的为限制性核酸内切酶
【答案】D
【解析】
【分析】
本题以图文结合为情境,考查学生对DNA重组技术的基本工具等相关知识的识记和理解能力。
【详解】a表示磷酸二酯键,限制核酸性内切酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,而DNA连接酶是将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,A、B正确;b为氢键,解旋酶可使氢键断裂,C正确,D错误。
12.下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤,这一步需用到的工具是( )
A. DNA连接酶和解旋酶
B. DNA聚合酶和限制性核酸内切酶
C. 限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D. DNA聚合酶和RNA聚合酶
【答案】C
【解析】
如图是将基因表达载体的构建,需相同的限制酶切目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因与运载体相连,所以C选项正确。
13.下列关于细胞工程的叙述中,错误的是( )
A. 植物细胞融合必须先制备原生质体
B. 试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面
C. 经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状
D. 用于培养的植物器官或组织属于外植体
【答案】C
【解析】
【分析】
植物细胞融合技术先用酶解法除去细胞壁得到原生质体,然后利用物理法或者化学法促进原生质体的融合,植物组织培养技术利用离体的组织、器官或者细胞经过脱分化、再分化形成一个完整的个体,核移植技术是指是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中发育成新个体,新个体即具有细胞核的基因又具有卵细胞质中的基因。
【详解】细胞壁伸缩性较小,所以植物细胞融合必须除去细胞壁先制备原生质体,A正确;试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面,B正确;核移植技术是指是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中发育成新个体,新个体即具有细胞核的基因又具有卵细胞质中的基因,C错误;植物组织培养利用的离体的组织、器官和细胞属于外植体,D正确。
【点睛】核移植技术是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,形成重组细胞,发育成一个个体,这个个体的大部分性状与提供核的个体相同,卵细胞质中的基因也能控制一部分性状,所以产生的个体中有两个亲本的性状,即提供核的个体与提供卵细胞的个体两个亲本的性状。
14. 设计植物体细胞杂交实验时,如果期望获得性状优良的作物新品种,不需要考虑的是( )
A. 亲本细胞的生殖隔离问题
B. 选择具有优良性状的亲本
C. 亲本细胞的融合技术
D. 杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化
【答案】A
【解析】
植物体细胞克服了远缘杂交不亲和的障碍,打破了植物间的生殖隔离,扩大了杂交亲本的范围。
15. 植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖方式是( )
A. 脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件;减数分裂
B. 导入其他植物细胞的基因;有丝分裂
C. 将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内;减数分裂
D. 脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件;有丝分裂
【答案】D
【解析】
试题分析:植物组织器官必须在脱离母体后给予适宜的营养和外界条件,通过有丝分裂、分化形成植株,D正确。
考点:本题考查植物组织培养的条件。
16. 下列关于基因工程的叙述,正确的是
A. 基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B. 细菌质粒是基因工程常用的运载体
C. 通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA,用另一种处理运载体DNA
D. 为育成抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂的基因时只能以受精卵为受体
【答案】B
【解析】
基因工程经常以抗菌素抗性基因为标记基因,A项错误;基因工程的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒,其中细菌质粒是基因工程常用的运载体,B项正确;通常用同一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA和运载体DNA,切出相同的黏性末端,C项错误;植物细胞的全能性较高,可以直接导入体细胞,再进行植物组织培养,不需要像动物一样只能导入受精卵,D项错误。
【考点定位】基因工程的原理及技术
17. 下列叙述中,与植物体细胞杂交无关的是
A. 利用离心、振动、电激等诱导
B. 快速繁殖、培育无病毒植物
C. 克服远缘杂交不亲和的障碍
D. 使两个亲本的优良性状组合到一起
【答案】B
【解析】
B项利用的是植物组织培养技术,ACD是植物体细胞杂交知识,所以答案B。
18.下列有关基因工程技术的正确叙述是( )
A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B. 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C. 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D. 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
【答案】C
【解析】
【分析】
本题旨在考查基因工程的原理及技术。
【详解】基因工程中常用的工具酶有DNA连接酶、限制性核酸内切酶,运载体不属于工具酶,A错误;一种限制酶都只能识别一种特定的核苷酸序列,具有特异性,B错误;细菌繁殖快、易培养、遗传物质少,常用作受体细胞,C正确;目的基因进入受体细胞需要检测和鉴定,不一定能成功实现表达,D错误;故选C。
【点睛】一种限制酶都只能识别一种特定的核苷酸序列。
19.不属于目的基因与运载体结合过程的是 ( )
A. 用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端
B. 用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端
C. 将重组DNA导入受体细胞中进行扩增
D. 将切下的目的基因插入到质粒切口处
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对基因工程的基本操作程序的相关知识的识记和理解能力。
【详解】目的基因与运载体结合(即构建基因表达载体)时,首先需要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA片段和运载体,以露出相同的黏性末端,而质粒是最常用的运载体之一,A、B不符合题意;将重组DNA导入受体细胞中进行扩增,不属于目的基因与运载体结合的过程,而是属于将目的基因导入受体细胞的过程,C符合题意;构建基因表达载体时,还需要用DNA连接酶将切下的目的基因插入到质粒切口处,以便形成重组DNA分子,D不符合题意。
20. 两种细胞进行融合时,可以用灭活的病毒诱导的是( )。
A. 烟草原生质体—烟草原生质体
B. 白菜原生质体—甘蓝原生质体
C. 胡萝卜原生质体—羊角芹原生质体
D. 人细胞—鼠细胞
【答案】D
【解析】
用灭活的病毒处理细胞是诱导动物细胞融合常用的方法。故正确答案为D。
21. 下列关于基因工程成果的概述,不正确的是( )
A. 在医药卫生方面,主要用于诊断治疗疾病
B. 在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
C. 在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物
D. 在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化
【答案】A
【解析】
基因工程在医药卫生方面的应用,主要是用于生产药物,基因治疗现在处于临床试验阶段。
22. 下列不属于动物细胞工程应用的是
A. 大规模生产干扰素.用于抵抗病毒引起的感染
B. 为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞
C. 大规模生产食品添加剂、香料等
D. 利用胚胎移植技术,加快优良种畜的繁殖
【答案】C
【解析】
大规模生产食品添加剂、香料等,是利用植物组织培养技术。
23.有关基因工程中载体的叙述不正确的是( )
A. 载体将目的基因带入到受体细胞中,可自我复制或整合到受体DNA上
B. 构建基因文库时,含不同插入片段的载体在受体菌中能够储存并克隆目的基因
C. 携带目的基因的载体不必有遗传标记基因
D. 能表达目的基因的载体必须有RNA聚合酶识别和结合的特定部位
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对载体必备的条件、基因表达载体的构建等相关知识的识记和理解能力。
【详解】在宿主细胞中进行自我复制或整合到受体DNA上,随受体DNA进行同步复制是载体必备的特点之一,具有一个至多个限制酶切点以便供外源DNA片段(目的基因)插入其中是载体必备的特点之二,可见,载体可将目的基因带入到受体细胞中,可自我复制或整合到受体DNA上,A正确;构建基因文库时,需用适当的限制酶将某种生物体内的DNA切成一定范围大小的DNA片段,然后将这些DNA片段分别与载体连接起来,导入受体菌的群体中储存,使得含不同插入片段的载体在受体菌中能够储存并克隆目的基因,B正确;具有某些标记基因以便供重组DNA的鉴定和选择是载体必备的特点之三,因此携带目的基因的载体必需有遗传标记基因,C错误;基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等,其中启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA,D正确。
24.蛋白质工程的设计程序中正确的一组是( )
①合成蛋白质分子结构 ②基因的脱氧核苷酸序列 ③mRNA ④蛋白质预期功能 ⑤推测氨基酸序列 ⑥蛋白质的预期结构
A. ⑥→②→③→④→⑤→① B. ⑤→④→③→⑥→①→②
C. ④→⑥→⑤→②→③→① D. ②→③→⑤→①→⑥→④
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文的描述可知:该题考查学生对蛋白质工程的相关知识的识记和理解能力。
【详解】蛋白质工程的流程是:从④预期的蛋白质功能出发→⑥设计预期的蛋白质结构→⑤推测应有的氨基酸序列→②找出相对应的脱氧核苷酸序列并合成基因→③转录出mRNA→①合成蛋白质分子结构,C正确,A、B、D均错误。
25. 下列有关生物工程技术的说法正确的是( )
A. 植物组织培养是指离体的植物器官或细胞在无人为干预的情况下进行脱分化形成新个体
B. 目前用动物体细胞克隆的动物是通过核移植来实现的
C. 人工诱变、细胞工程、基因工程等技术只能应用于对微生物进行定向改造
D. 植物组织培养和动物细胞培养所用的培养基完全相同
【答案】B
【解析】
植物组织培养是指离体的植物器官或细胞在特定的人工条件下进行脱分化和再分化形成新个体,A错误;动物细胞核具有全能性,目前用动物体细胞克隆的动物是通过核移植来实现的,B正确;细胞工程、基因工程等都能对微生物河动植物等进行定向改造,人工诱变的原理是基因突变,具有不定向性,C错误;植物组织培养和动物细胞培养所用的培养基不相同,如植物组织培养需添加植物激素,动物细胞培养则需添加血清等,D错误。
【考点定位】动物体细胞克隆;植物组织培养的概念及原理;动物细胞与组织培养过程
【名师点睛】1、植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能;培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体。
2、动物克隆为无性繁殖,其技术基础是动物细胞培养。
3、动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,主要的用途是制备单克隆抗体。
26.蛋白质工程是新崛起的一项生物工程,又称第二代基因工程。下图示意蛋白质工程流程,图中A、B在遗传学上依次表示( )
A. 转录和翻译 B. 翻译和转录
C. 复制和转录 D. 传递和表达
【答案】A
【解析】
由图可知AB分别是转录和翻译。
27. 下列关于蛋白质工程的说法错误的是( )
A. 蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类的需要
B. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子的结构
C. 蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
D. 蛋白质工程与基因工程密不可分,又被称为第二代基因工程
【答案】B
【解析】
试题分析:蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要,是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。CD正确。蛋白质工程定向改造蛋白质的分子结构来满足人类的需要,A错误。蛋白质工程不对蛋白质进行改造,而是对控制蛋白质合成的基因进行改造;D错误。
考点:本题考查蛋白质工程,意在考查考生识记所列知识点,并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
28.单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后,要用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞,在这种培养基上不能存活增殖的细胞是( )
①B淋巴细胞
②小鼠骨髓瘤细胞
③B淋巴细胞自身融合细胞
④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞
⑤杂交瘤细胞
A. ①②③④ B. ①③⑤ C. ②④ D. ②③
【答案】A
【解析】
特定培养基培养细胞的目的是筛选出既能大量增殖、又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,因此其他的细胞都不能在此培养基上生存。在这种培养基上只有⑤杂交瘤细胞能在上面存活、增殖。
【考点定位】单克隆抗体的制备过程
【名师点睛】在制备单克隆抗体的过程中经过三次筛选:①筛选能够产生单一抗体的B淋巴细胞③筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
29.某小鼠生活过程中被多种病原体感染过,科学家却能够以该小鼠为实验材料,通过细胞工程技术获得抗某种病原体的高纯度单克隆抗体,这是因为
A. 小鼠体内只有一种抗体
B. 小鼠体内只有一种B淋巴细胞
C. B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后只产生一种杂交瘤细胞
D. 可以通过克隆培养法和抗体检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
【答案】D
【解析】
试题分析:由于抗体具有特异性,一种抗体只能和相应的抗原结合,该小鼠生活过程中被多种病原体感染过,所以体内抗体种类多。每种抗体由相应的效应B细胞产生,所以小鼠体内有多种效应B细胞。一系列效应B细胞与骨髓瘤细胞融合后形成的一系列的杂交瘤细胞,所以需通过筛选出产生单一抗体的杂交瘤细胞,再扩大培养生产出单克隆抗体。
考点:本题考查杂交瘤细胞的知识。
点评:本题难度中等,属于考纲理解层次。解答本题的关键是理解抗体和抗原的特异性结合以及杂交瘤细胞形成过程中筛选和培养。
30. 下列与动物细胞培养有关的表述中,不正确的是( )
A. 培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
B. 原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞
C. 动物细胞培养一般能够传到40~50代,但其遗传物质发生了改变
D. 动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞
【答案】C
【解析】
遗传物质不会改变,还是DNA。只是遗传信息发生了改变,产生基因突变。形成了癌细胞,无限增殖。
二、非选择题
31.科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的 DNA 分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中得以表达。过程如下图,据图回答:
(1)人的基因之所以能与大肠杆菌的 DNA 分子进行重组,原因是_______。
(2)过程①表示的是采取_____的方法来获取目的基因。
(3)图中③过程用人工方法,使体外重组的 DNA 分子转移到受体细胞内,主要是借鉴细菌或病毒___ 细胞的途径。一般将受体大肠杆菌用_____处理,以增大_____的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。
(4)将得到的大肠杆菌 B 涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的,说明已导入了_______;
(5)如果把已经导入了普通质粒 A 或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,发生的现象是导入_____细菌能生长,导入_________的细菌不能生长。因为_________。
【答案】(1)均是双螺旋结构,均由四种脱氧核苷酸组成(2)反转录(逆转录); (3)侵染;Cacl2(Ca2+);细胞壁(4)普通质粒或重组质粒 (5)普通质粒;重组质粒;目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能。
【解析】
试题分析:
(1)人的基因与大肠杆菌的DNA分子都具有双螺旋结构,都是由四种脱氧核苷酸组成,所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组。
(2)目的基因的获取途径有:从基因文库中获取;利用PCR技术扩增;人工合成(反转录法和化学合成法)。从图中可以明显地看出,过程①是通过反转录法获取目的基因的。
(3)过程③表示借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径将目的基因导入受体细胞。受体细胞是微生物时,一般用Cacl2(Ca2+)处理,以增大细胞壁的通透性,使细胞成为感受态细胞,易于含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。
(4)由图可知,质粒上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素的抗性基因。构建基因表达载体时,破环了质粒上的四环素抗性基因,但没有破环氨苄青霉素的抗性基因,所以导入普通质粒或重组质粒的大肠杆菌都能抗氨苄青霉素,都能在含有氨苄青霉素的培养基上生长。
(5)由第四小题分析可知,把已经导入了普通质粒或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,导入普通质粒的大肠杆菌能生长,导入重组质粒的大肠杆菌不能生长。
考点:本题考查基因工程的相关知识。
点评:本题意在考查考生的审图能力、识记能力和理解能力,属于中等难度题。
32.下图表示水稻(体细胞有24条染色体)的花药通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下形成试管苗的培养过程。已知水稻的基因型为AaBb。
(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,在愈伤组织形成过程中,必须从培养基中获得___、 ___小分子有机物等营养物质
(2)要促进花粉细胞分裂和生长,培养基中应有_____和_____两类激素。
(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根,再发育成具根、茎和叶的植物体。这一过程必须给予光照,其原因是_____利用光能制造有机物,供试管苗生长发育。
(4)试管苗的细胞核中含有_________条脱氧核苷酸链。
(5)培育出的试管苗可能出现的基因型有_____。
(6)这种利用花药离体培养成的试管苗属于_____,要使它繁殖后代必须采取的措施是_____。
(7)从细胞工程角度看这种育种方法叫_____________。
【答案】 (1). 水 (2). 无机盐 (3). 生长素 (4). 细胞分裂素 (5). 叶绿体 (6). 24 (7). AB、Ab、aB、ab (8). 单倍体 (9). 用秋水仙素处理幼苗 (10). 植物的组织培养
【解析】
【分析】
本题以图文结合为情境,考查学生对植物组织培养技术及其应用的相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。
【详解】(1) 植物组织培养过程中,培养的组织细胞需要从培养基中获得水、无机盐及小分子有机物等营养物质。
(2) 培养基中还要加入生长素和细胞分裂素,以便促进花粉细胞分裂和生长。
(3) 愈伤组织分化过程中,叶绿体利用光能制造有机物,供试管苗生长发育,所以必须给予光照。
(4) 水稻体细胞含有24条染色体,其花药离体培养成的试管苗属于单倍体。可见,试管苗的细胞核中含有12条染色体、12个DNA分子,而每个DNA分子含有2条脱氧核苷酸链,因此共含有24条脱氧核苷酸链。
(5) 水稻的基因型为AaBb,通过减数分裂产生的花粉的基因型为AB、Ab、aB、ab,所以通过花药离体培养而培育出的试管苗可能出现的基因型有AB、Ab、aB、ab。
(6) 利用花药离体培养成的试管苗属于单倍体,高度不育。要使它繁殖后代必须用秋水仙素处理幼苗,使其染色体数目加倍,以便获得可育的纯合子。
(7) 从细胞工程角度看,利用花药离体培养而获得试管苗的育种方法叫植物的组织培养。
【点睛】图示为花药离体培养得到单倍体的过程示意图。由于原植株的基因型为AaBb,所以其产生的花粉的基因型有AB、Ab、aB、ab四种。据此,以题意信息和图示中的“箭头指向和文字信息”为切入点,围绕“植物组织培养及单倍体育种的过程”等相关知识,对各问题情境进行分析解答。
33.下图为植物体细胞杂交过程示意图。请据图回答:
(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法,也就是在温和的条件下用_______________等分解植物的细胞壁。
(2)②过程的发生必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是利用_______等(至少写出两种)促使原质体融合;化学方法是用_____等试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物生质体融合的基本原理相同,诱导融合的方法类似,动物细胞的融合还常用到_____作为诱导剂。
(3)③表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁,新细胞壁的产生与细胞内________(填“细胞器的名称”)有密切关系。
(4)在④⑤过程中,细胞分裂的主要方式是有丝分裂,此种分裂方式的重要特征是________。
(5)植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值,其突出的优点是可以 ___________。目前,动物细胞融合技术最重要的用途是__________。
【答案】 (1). 纤维素酶、果胶酶 (2). 离心、振动、电激 (3). 聚乙二醇 (4). 灭活的病毒 (5). 高尔基体 (6). 亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中去 (7). 克服远缘杂交不亲合的障碍 (8). 制备单克隆抗体
【解析】
【分析】
据题文描述和图示分析可知:该题考查学生对植物体细胞杂交技术、动物细胞融合技术及其应用等相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。
【详解】(1) 植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,获得具有活力的原生质体。因植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以最常用的去除细胞壁的方法是酶解法,即使用纤维素酶和果胶酶处理细胞。
(2) ②过程为人工诱导原生质体融合。诱导融合的物理方法包括离心、振动、电激等,化学方法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导细胞融合。诱导动物细胞融合的方法与诱导植物原生质体融合的方法类似,所不同的是诱导动物细胞融合还常用到灭活的病毒作为诱导剂。
(3) ③过程是融合的原生质体再生出细胞壁,而高尔基体与植物细胞壁的形成有关。可见,新细胞壁的产生与细胞内高尔基体密切相关。
(4) ④⑤过程分别表示脱分化和再分化。有丝分裂的重要特征是:亲代细胞的染色体经复制后,精确地平均分配到两个子细胞中去。
(5) 植物体细胞杂交在育种工作中的突出优点是可以克服远缘杂交不亲合的障碍。动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体。
【点睛】解答本题的关键是熟记并理解植物体细胞杂交的过程和特点、植物组织培养过程、动物细胞融合的过程及其应用等相关知识,形成清晰的知识网络,并与有丝分裂的知识建立联系。
34.回答下列有关动物细胞培养的问题:
⑴在动物细胞培养的过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面________________时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的_________。此时,瓶壁上形成的细胞层数是____,要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是________。
⑵随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现_________的现象;但极少数细胞可以连续增殖,朝着等同于癌细胞的方向发展,获得_________性,并且遗传物质发生改变,该种细胞的黏着性_________,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_________。
⑶现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是_____________________________。
⑷检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目,最好选用分裂到____期的细胞用显微镜进行观察。
⑸在细胞培养过程中,通常在____条件下保存细胞,因为在这种条件下,细胞中_____的活性降低,细胞的新陈代谢速率降低。
⑹根据细胞在培养皿或培养瓶上的生长特征,要求培养皿或培养瓶的内表面光滑、_________、易于_________。动物细胞培养时,培养基中要加入的营养成分与植物不同的是_______________等。
【答案】 (1). 相互接触 (2). 接触抑制 (3). 单层(或一层) (4). 胰蛋白酶 (5). 衰老甚至死亡 (6). 不死性 (7). 降低 (8). 减少 (9). 由于活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色) (10). 中 (11). 冷冻(或超低温、液氮) (12). 酶 (13). 无毒 (14). 贴附 (15). 动物血清、血浆
【解析】
【分析】
据题文描述可知:本题考查学生对动物细胞培养技术等相关知识的识记和理解能力。
【详解】(1) 动物细胞培养时,制备的细胞悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,此现象称为细胞的接触抑制。此时,瓶壁上形成的细胞层数是单层。贴满瓶的细胞需要用胰蛋白酶处理,才能使其从瓶壁上分离下来。
(2) 一般来说,细胞在传至10~50代左右时,增殖会逐渐减慢,以至于完全停止,这时绝大部分细胞出现衰老甚至死亡的现象,只有极少数细胞遗传物质发生改变,克服细胞寿命的自然极限,朝着等同于癌细胞的方向发展,获得不死性而得以存活。这些极少数细胞的黏着性降低,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量减少。
(3) 由于活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,因此活细胞不能被染色;当细胞死亡后,膜丧失了选择透过性,大分子染料能进入细胞内,所以死细胞能被染色。
(4) 因处于有丝分裂中期细胞内的染色体形态比较稳定,数目比较清晰,是观察辨认染色体的最佳时期,所以检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目时,最好选用分裂到中期的细胞用显微镜进行观察。
(5) 因为在冷冻(或超低温、液氮)条件下,细胞的新陈代谢速率因其中酶的活性降低而降低,所以在细胞培养过程中,通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。
(6) 在动物细胞培养过程中,细胞的分裂和生长是贴附在瓶壁上进行的,所以要求培养皿或培养瓶的内表面光滑、无毒、易于贴附。由于人们对动物细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,因此用于培养动物细胞的合成培养基中,除了加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸等必需的营养成分外,往往要加入一些动物血清、血浆等天然成分;植物组织培养的培养基中不添加动物血清、血浆等成分。
【点睛】解答本题的关键是熟记并理解动物细胞的培养过程及其培养条件,理解原代培养、传代培养、细胞贴壁和接触抑制的内涵等相关知识。在此基础上,结合问题情境,从题意中提取有效信息进行相关问题的解答。
35.下图是单克隆抗体制备的流程图,请根据图示回答下列问题:
(1)在制备单克隆抗体的过程中,应用的动物细胞工程的技术是______________、________________。
(2)特异性抗体获取的方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体,然后从动物血清中分离所需抗体。与这种方法制备的抗体相比,单克隆抗体具有_________ 、___________、_____________等优点。
(3)制备单克隆抗体过程有两次筛选,第一次筛选的目的是_____________________,第二次筛选的目的是___________________________________。
(4)杂交瘤细胞具备的特性是既能___________________,又能_________________________。
【答案】 (1). 动物细胞培养 (2). 动物细胞融合 (3). 特异性强 (4). 灵敏度高 (5). 可大量制备 (6). 筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞) (7). 筛选出能够产生特异性抗体的细胞群 (8). 无限增殖 (9). 分泌特异性抗体
【解析】
【分析】
据题文描述和图示分析可知,该题考查学生对生产单克隆抗体的过程、单克隆抗体的优点等相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。
【详解】(1) 在制备单克隆抗体的过程中,需要借助动物细胞培养技术来培养免疫的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞,而杂交瘤细胞的获得必需借助动物细胞融合技术。
(2) 与一般的血清抗体相比,单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。
(3) 在制备单克隆抗体的过程中至少需要两次对细胞进行筛选:第一次筛选的目的是在特定的选择性培养基上,筛选得到杂交瘤细胞;由于筛选出的杂交瘤细胞有很多种,因此第二次筛选的目的是从很多种杂交瘤细胞中,筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
(4) 杂交瘤细胞具备的特性是既能无限增殖,又能分泌特异性抗体。
【点睛】熟记并理解生产单克隆抗体的过程等相关的基础知识、形成清晰的知识网络。在此基础上挖掘题图中的有效信息,将其与所学“生产单克隆抗体”的相关知识有效地联系起来,进行知识的整合和迁移。生产单克隆抗体的过程如下图所示。
第一次月考试题
一.选择题
1.下列关于细胞工程的叙述,不正确的是( )
A. 电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B. 去除植物细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C. 小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D. 动植物细胞培养都需要经过脱分化处理
【答案】D
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对植物组织培养过程、植物体细胞杂交技术、动物细胞融合与生产单克隆抗体、动物细胞培养的相关知识的识记和理解能力。
【详解】电刺激是诱导植物原生质体融合或动物细胞融合的方法之一,A正确;去除植物细胞壁需用纤维素酶和果胶酶处理,将动物组织分散成单个细胞需用胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理,B正确;小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合而成的杂交瘤细胞,既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体,因此可制备单克隆抗体,C正确;植物组织培养需要经过脱分化处理,动物细胞培养不需要经过脱分化处理,D错误。
2. 在克隆多利羊的过程中,下列哪项技术没有运用到( )
A. 细胞培养技术 B. 细胞核移植
C. 胚胎移植技术 D. 基因工程技术
【答案】D
【解析】
试题分析:在克隆多利羊的过程中,没有涉及基因工程的内容,所以D正确。
考点:本题考查动物克隆的内容,意在考查考生对所学知识的理解以及把握知识间的内在联系。
3.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是( )
A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C. 原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
【答案】B
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养技术、动物细胞融合技术的相关知识的识记和理解能力。
【详解】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因植物细胞外面的细胞壁阻碍了植物体细胞间的杂交,因此在诱导植物细胞融合之前,先要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质,将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织,因此在动物细胞培养中,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织以便将其分散成单个细胞,可见,纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理,均利用了酶的专一性,A正确;植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,动物细胞培养的原理是细胞的增殖,B错误;原生质体融合和动物细胞融合都是以生物膜的流动性为基础,C正确;紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养,其原理都是细胞分裂,D正确。
4.单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述,错误的是( )
A. 特异性强、灵敏度高
B. 与抗癌药物结合可制成“生物导弹”
C. 体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体
D. 由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对生产单克隆抗体的相关知识的识记和理解能力。
【详解】单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高,并可能大量制备,A正确;生物导弹是将单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合而制成的,可见,单克隆抗体与抗癌药物结合可制成“生物导弹”,B正确;抗体是由B淋巴细胞分泌的,每一种淋巴细胞只能分泌一种抗体,要想获得大量单一抗体,需要将某一种淋巴细胞大量克隆,但在体外培养的条件下,B淋巴细胞没有增殖能力,因此体外培养B淋巴细胞不能获得单克隆抗体,C错误;由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞,能在体外培养的条件下大量增殖,并分泌单克隆抗体,D正确。
5.动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中,正确的是( )
①诱导融合的方法完全相同
②所用的技术手段不相同
③所采用的原理完全相同
④都能形成杂种细胞
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术的相关知识的识记和理解能力。
【详解】诱导动物细胞融合和植物原生质体融合的方法不完全相同,诱导动物细胞融合特有的方法是灭活的病毒,①错误;动物细胞融合采用的技术手段是动物细胞融合技术,该技术是以动物细胞培养技术为基础,植物体细胞杂交所用的技术手段是以植物组织培养技术为基础的植物体细胞杂交技术,②正确;动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,所采用的原理不完全相同,③错误;动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,植物体细胞杂交技术是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术,二者都能形成杂种细胞,④正确。综上分析,供选答案组合,C正确,A、B、D均错误。
6.下图为植物组织培养的基本过程,则制作人工种子,及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,应分别选用编号是的 ( )
A. ④② B. ③② C. ③④ D. ④③
【答案】B
【解析】
分析图形可知,①是外植体,②是愈伤组织,③是胚状体,④是试管苗;植物组织培养技术的应用中,用人造种皮包裹胚状体制成人工种子;利用愈伤组织提取药物紫草素,故B正确。
7.下列关于细胞工程的叙述中,错误的是( )
A. 植物细胞融合必须先制备原生质体
B. 试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面
C. 经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状
D. 用于培养的植物器官或组织属于外植体
【答案】C
【解析】
【分析】
植物细胞融合技术先用酶解法除去细胞壁得到原生质体,然后利用物理法或者化学法促进原生质体的融合,植物组织培养技术利用离体的组织、器官或者细胞经过脱分化、再分化形成一个完整的个体,核移植技术是指是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中发育成新个体,新个体即具有细胞核的基因又具有卵细胞质中的基因。
【详解】细胞壁伸缩性较小,所以植物细胞融合必须除去细胞壁先制备原生质体,A正确;试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面,B正确;核移植技术是指是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中发育成新个体,新个体即具有细胞核的基因又具有卵细胞质中的基因,C错误;植物组织培养利用的离体的组织、器官和细胞属于外植体,D正确。
【点睛】核移植技术是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,形成重组细胞,发育成一个个体,这个个体的大部分性状与提供核的个体相同,卵细胞质中的基因也能控制一部分性状,所以产生的个体中有两个亲本的性状,即提供核的个体与提供卵细胞的个体两个亲本的性状。
8. 与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在
A. 证明杂种细胞具有全能性
B. 克服远源杂交不亲和的障碍
C. 缩短育种周期,减少盲目性
D. 快速培育无病毒植株,保留杂种优势
【答案】B
【解析】
植物体细胞杂交最重要的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍,所以B选项正确。
9.以下不能说明细胞全能性的实验是( )
A. 菊花花瓣细胞培育出菊花新植株 B. 紫色糯性玉米种子培育出植株
C. 转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 D. 番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
【答案】B
【解析】
菊花花瓣细胞培育出菊花新植株,这体现细胞的全能性;紫色糯性玉米种子培育出植株属于自然生长过程,不能体现细胞的全能性;转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株体现了植物细胞的全能性;番茄与马铃薯体细胞杂交后形成的杂种细胞培育出杂种植株,这体现了细胞的全能性。
10. 以下说法正确的是 ( )
A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B. 质粒是基因工程中唯一的运载体
C. 运载体必须具备的条件之一是:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接
D. 基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
【答案】C
【解析】
试题分析:不同的酶有不同的识别位点(核苷酸序列),A错误;基因工程中的运载体有质粒,还有病毒、噬菌体等,B错误;运载体必须能与目的基因连接成重组体,转入宿主细胞扩增或表达,C项正确;基因治疗可以对有缺陷的细胞进行修复,也可以是抑制某些基因的过度表达,如肿瘤等,D项错误。
考点:本题考查基因工程的操作工具及应用。
11.依下图有关基因工程的工具酶功能的叙述,不正确的是( )
A. 切断a处的酶为限制核酸内切酶
B. 连接a处的酶为DNA连接酶
C. 切断b处的酶为解旋酶
D. 切断b处的为限制性核酸内切酶
【答案】D
【解析】
【分析】
本题以图文结合为情境,考查学生对DNA重组技术的基本工具等相关知识的识记和理解能力。
【详解】a表示磷酸二酯键,限制核酸性内切酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,而DNA连接酶是将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,A、B正确;b为氢键,解旋酶可使氢键断裂,C正确,D错误。
12.下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤,这一步需用到的工具是( )
A. DNA连接酶和解旋酶
B. DNA聚合酶和限制性核酸内切酶
C. 限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D. DNA聚合酶和RNA聚合酶
【答案】C
【解析】
如图是将基因表达载体的构建,需相同的限制酶切目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因与运载体相连,所以C选项正确。
13.下列关于细胞工程的叙述中,错误的是( )
A. 植物细胞融合必须先制备原生质体
B. 试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面
C. 经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状
D. 用于培养的植物器官或组织属于外植体
【答案】C
【解析】
【分析】
植物细胞融合技术先用酶解法除去细胞壁得到原生质体,然后利用物理法或者化学法促进原生质体的融合,植物组织培养技术利用离体的组织、器官或者细胞经过脱分化、再分化形成一个完整的个体,核移植技术是指是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中发育成新个体,新个体即具有细胞核的基因又具有卵细胞质中的基因。
【详解】细胞壁伸缩性较小,所以植物细胞融合必须除去细胞壁先制备原生质体,A正确;试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面,B正确;核移植技术是指是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中发育成新个体,新个体即具有细胞核的基因又具有卵细胞质中的基因,C错误;植物组织培养利用的离体的组织、器官和细胞属于外植体,D正确。
【点睛】核移植技术是将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,形成重组细胞,发育成一个个体,这个个体的大部分性状与提供核的个体相同,卵细胞质中的基因也能控制一部分性状,所以产生的个体中有两个亲本的性状,即提供核的个体与提供卵细胞的个体两个亲本的性状。
14. 设计植物体细胞杂交实验时,如果期望获得性状优良的作物新品种,不需要考虑的是( )
A. 亲本细胞的生殖隔离问题
B. 选择具有优良性状的亲本
C. 亲本细胞的融合技术
D. 杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化
【答案】A
【解析】
植物体细胞克服了远缘杂交不亲和的障碍,打破了植物间的生殖隔离,扩大了杂交亲本的范围。
15. 植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖方式是( )
A. 脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件;减数分裂
B. 导入其他植物细胞的基因;有丝分裂
C. 将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内;减数分裂
D. 脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件;有丝分裂
【答案】D
【解析】
试题分析:植物组织器官必须在脱离母体后给予适宜的营养和外界条件,通过有丝分裂、分化形成植株,D正确。
考点:本题考查植物组织培养的条件。
16. 下列关于基因工程的叙述,正确的是
A. 基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B. 细菌质粒是基因工程常用的运载体
C. 通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA,用另一种处理运载体DNA
D. 为育成抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂的基因时只能以受精卵为受体
【答案】B
【解析】
基因工程经常以抗菌素抗性基因为标记基因,A项错误;基因工程的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒,其中细菌质粒是基因工程常用的运载体,B项正确;通常用同一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA和运载体DNA,切出相同的黏性末端,C项错误;植物细胞的全能性较高,可以直接导入体细胞,再进行植物组织培养,不需要像动物一样只能导入受精卵,D项错误。
【考点定位】基因工程的原理及技术
17. 下列叙述中,与植物体细胞杂交无关的是
A. 利用离心、振动、电激等诱导
B. 快速繁殖、培育无病毒植物
C. 克服远缘杂交不亲和的障碍
D. 使两个亲本的优良性状组合到一起
【答案】B
【解析】
B项利用的是植物组织培养技术,ACD是植物体细胞杂交知识,所以答案B。
18.下列有关基因工程技术的正确叙述是( )
A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B. 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C. 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D. 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
【答案】C
【解析】
【分析】
本题旨在考查基因工程的原理及技术。
【详解】基因工程中常用的工具酶有DNA连接酶、限制性核酸内切酶,运载体不属于工具酶,A错误;一种限制酶都只能识别一种特定的核苷酸序列,具有特异性,B错误;细菌繁殖快、易培养、遗传物质少,常用作受体细胞,C正确;目的基因进入受体细胞需要检测和鉴定,不一定能成功实现表达,D错误;故选C。
【点睛】一种限制酶都只能识别一种特定的核苷酸序列。
19.不属于目的基因与运载体结合过程的是 ( )
A. 用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端
B. 用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端
C. 将重组DNA导入受体细胞中进行扩增
D. 将切下的目的基因插入到质粒切口处
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对基因工程的基本操作程序的相关知识的识记和理解能力。
【详解】目的基因与运载体结合(即构建基因表达载体)时,首先需要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA片段和运载体,以露出相同的黏性末端,而质粒是最常用的运载体之一,A、B不符合题意;将重组DNA导入受体细胞中进行扩增,不属于目的基因与运载体结合的过程,而是属于将目的基因导入受体细胞的过程,C符合题意;构建基因表达载体时,还需要用DNA连接酶将切下的目的基因插入到质粒切口处,以便形成重组DNA分子,D不符合题意。
20. 两种细胞进行融合时,可以用灭活的病毒诱导的是( )。
A. 烟草原生质体—烟草原生质体
B. 白菜原生质体—甘蓝原生质体
C. 胡萝卜原生质体—羊角芹原生质体
D. 人细胞—鼠细胞
【答案】D
【解析】
用灭活的病毒处理细胞是诱导动物细胞融合常用的方法。故正确答案为D。
21. 下列关于基因工程成果的概述,不正确的是( )
A. 在医药卫生方面,主要用于诊断治疗疾病
B. 在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
C. 在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物
D. 在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化
【答案】A
【解析】
基因工程在医药卫生方面的应用,主要是用于生产药物,基因治疗现在处于临床试验阶段。
22. 下列不属于动物细胞工程应用的是
A. 大规模生产干扰素.用于抵抗病毒引起的感染
B. 为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞
C. 大规模生产食品添加剂、香料等
D. 利用胚胎移植技术,加快优良种畜的繁殖
【答案】C
【解析】
大规模生产食品添加剂、香料等,是利用植物组织培养技术。
23.有关基因工程中载体的叙述不正确的是( )
A. 载体将目的基因带入到受体细胞中,可自我复制或整合到受体DNA上
B. 构建基因文库时,含不同插入片段的载体在受体菌中能够储存并克隆目的基因
C. 携带目的基因的载体不必有遗传标记基因
D. 能表达目的基因的载体必须有RNA聚合酶识别和结合的特定部位
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对载体必备的条件、基因表达载体的构建等相关知识的识记和理解能力。
【详解】在宿主细胞中进行自我复制或整合到受体DNA上,随受体DNA进行同步复制是载体必备的特点之一,具有一个至多个限制酶切点以便供外源DNA片段(目的基因)插入其中是载体必备的特点之二,可见,载体可将目的基因带入到受体细胞中,可自我复制或整合到受体DNA上,A正确;构建基因文库时,需用适当的限制酶将某种生物体内的DNA切成一定范围大小的DNA片段,然后将这些DNA片段分别与载体连接起来,导入受体菌的群体中储存,使得含不同插入片段的载体在受体菌中能够储存并克隆目的基因,B正确;具有某些标记基因以便供重组DNA的鉴定和选择是载体必备的特点之三,因此携带目的基因的载体必需有遗传标记基因,C错误;基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等,其中启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA,D正确。
24.蛋白质工程的设计程序中正确的一组是( )
①合成蛋白质分子结构 ②基因的脱氧核苷酸序列 ③mRNA ④蛋白质预期功能 ⑤推测氨基酸序列 ⑥蛋白质的预期结构
A. ⑥→②→③→④→⑤→① B. ⑤→④→③→⑥→①→②
C. ④→⑥→⑤→②→③→① D. ②→③→⑤→①→⑥→④
【答案】C
【解析】
【分析】
据题文的描述可知:该题考查学生对蛋白质工程的相关知识的识记和理解能力。
【详解】蛋白质工程的流程是:从④预期的蛋白质功能出发→⑥设计预期的蛋白质结构→⑤推测应有的氨基酸序列→②找出相对应的脱氧核苷酸序列并合成基因→③转录出mRNA→①合成蛋白质分子结构,C正确,A、B、D均错误。
25. 下列有关生物工程技术的说法正确的是( )
A. 植物组织培养是指离体的植物器官或细胞在无人为干预的情况下进行脱分化形成新个体
B. 目前用动物体细胞克隆的动物是通过核移植来实现的
C. 人工诱变、细胞工程、基因工程等技术只能应用于对微生物进行定向改造
D. 植物组织培养和动物细胞培养所用的培养基完全相同
【答案】B
【解析】
植物组织培养是指离体的植物器官或细胞在特定的人工条件下进行脱分化和再分化形成新个体,A错误;动物细胞核具有全能性,目前用动物体细胞克隆的动物是通过核移植来实现的,B正确;细胞工程、基因工程等都能对微生物河动植物等进行定向改造,人工诱变的原理是基因突变,具有不定向性,C错误;植物组织培养和动物细胞培养所用的培养基不相同,如植物组织培养需添加植物激素,动物细胞培养则需添加血清等,D错误。
【考点定位】动物体细胞克隆;植物组织培养的概念及原理;动物细胞与组织培养过程
【名师点睛】1、植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能;培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体。
2、动物克隆为无性繁殖,其技术基础是动物细胞培养。
3、动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,主要的用途是制备单克隆抗体。
26.蛋白质工程是新崛起的一项生物工程,又称第二代基因工程。下图示意蛋白质工程流程,图中A、B在遗传学上依次表示( )
A. 转录和翻译 B. 翻译和转录
C. 复制和转录 D. 传递和表达
【答案】A
【解析】
由图可知AB分别是转录和翻译。
27. 下列关于蛋白质工程的说法错误的是( )
A. 蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类的需要
B. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子的结构
C. 蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
D. 蛋白质工程与基因工程密不可分,又被称为第二代基因工程
【答案】B
【解析】
试题分析:蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要,是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。CD正确。蛋白质工程定向改造蛋白质的分子结构来满足人类的需要,A错误。蛋白质工程不对蛋白质进行改造,而是对控制蛋白质合成的基因进行改造;D错误。
考点:本题考查蛋白质工程,意在考查考生识记所列知识点,并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
28.单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后,要用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞,在这种培养基上不能存活增殖的细胞是( )
①B淋巴细胞
②小鼠骨髓瘤细胞
③B淋巴细胞自身融合细胞
④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞
⑤杂交瘤细胞
A. ①②③④ B. ①③⑤ C. ②④ D. ②③
【答案】A
【解析】
特定培养基培养细胞的目的是筛选出既能大量增殖、又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,因此其他的细胞都不能在此培养基上生存。在这种培养基上只有⑤杂交瘤细胞能在上面存活、增殖。
【考点定位】单克隆抗体的制备过程
【名师点睛】在制备单克隆抗体的过程中经过三次筛选:①筛选能够产生单一抗体的B淋巴细胞③筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
29.某小鼠生活过程中被多种病原体感染过,科学家却能够以该小鼠为实验材料,通过细胞工程技术获得抗某种病原体的高纯度单克隆抗体,这是因为
A. 小鼠体内只有一种抗体
B. 小鼠体内只有一种B淋巴细胞
C. B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后只产生一种杂交瘤细胞
D. 可以通过克隆培养法和抗体检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
【答案】D
【解析】
试题分析:由于抗体具有特异性,一种抗体只能和相应的抗原结合,该小鼠生活过程中被多种病原体感染过,所以体内抗体种类多。每种抗体由相应的效应B细胞产生,所以小鼠体内有多种效应B细胞。一系列效应B细胞与骨髓瘤细胞融合后形成的一系列的杂交瘤细胞,所以需通过筛选出产生单一抗体的杂交瘤细胞,再扩大培养生产出单克隆抗体。
考点:本题考查杂交瘤细胞的知识。
点评:本题难度中等,属于考纲理解层次。解答本题的关键是理解抗体和抗原的特异性结合以及杂交瘤细胞形成过程中筛选和培养。
30. 下列与动物细胞培养有关的表述中,不正确的是( )
A. 培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
B. 原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞
C. 动物细胞培养一般能够传到40~50代,但其遗传物质发生了改变
D. 动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞
【答案】C
【解析】
遗传物质不会改变,还是DNA。只是遗传信息发生了改变,产生基因突变。形成了癌细胞,无限增殖。
二、非选择题
31.科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的 DNA 分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中得以表达。过程如下图,据图回答:
(1)人的基因之所以能与大肠杆菌的 DNA 分子进行重组,原因是_______。
(2)过程①表示的是采取_____的方法来获取目的基因。
(3)图中③过程用人工方法,使体外重组的 DNA 分子转移到受体细胞内,主要是借鉴细菌或病毒___ 细胞的途径。一般将受体大肠杆菌用_____处理,以增大_____的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。
(4)将得到的大肠杆菌 B 涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的,说明已导入了_______;
(5)如果把已经导入了普通质粒 A 或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,发生的现象是导入_____细菌能生长,导入_________的细菌不能生长。因为_________。
【答案】(1)均是双螺旋结构,均由四种脱氧核苷酸组成(2)反转录(逆转录); (3)侵染;Cacl2(Ca2+);细胞壁(4)普通质粒或重组质粒 (5)普通质粒;重组质粒;目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能。
【解析】
试题分析:
(1)人的基因与大肠杆菌的DNA分子都具有双螺旋结构,都是由四种脱氧核苷酸组成,所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组。
(2)目的基因的获取途径有:从基因文库中获取;利用PCR技术扩增;人工合成(反转录法和化学合成法)。从图中可以明显地看出,过程①是通过反转录法获取目的基因的。
(3)过程③表示借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径将目的基因导入受体细胞。受体细胞是微生物时,一般用Cacl2(Ca2+)处理,以增大细胞壁的通透性,使细胞成为感受态细胞,易于含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。
(4)由图可知,质粒上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素的抗性基因。构建基因表达载体时,破环了质粒上的四环素抗性基因,但没有破环氨苄青霉素的抗性基因,所以导入普通质粒或重组质粒的大肠杆菌都能抗氨苄青霉素,都能在含有氨苄青霉素的培养基上生长。
(5)由第四小题分析可知,把已经导入了普通质粒或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,导入普通质粒的大肠杆菌能生长,导入重组质粒的大肠杆菌不能生长。
考点:本题考查基因工程的相关知识。
点评:本题意在考查考生的审图能力、识记能力和理解能力,属于中等难度题。
32.下图表示水稻(体细胞有24条染色体)的花药通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下形成试管苗的培养过程。已知水稻的基因型为AaBb。
(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,在愈伤组织形成过程中,必须从培养基中获得___、 ___小分子有机物等营养物质
(2)要促进花粉细胞分裂和生长,培养基中应有_____和_____两类激素。
(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根,再发育成具根、茎和叶的植物体。这一过程必须给予光照,其原因是_____利用光能制造有机物,供试管苗生长发育。
(4)试管苗的细胞核中含有_________条脱氧核苷酸链。
(5)培育出的试管苗可能出现的基因型有_____。
(6)这种利用花药离体培养成的试管苗属于_____,要使它繁殖后代必须采取的措施是_____。
(7)从细胞工程角度看这种育种方法叫_____________。
【答案】 (1). 水 (2). 无机盐 (3). 生长素 (4). 细胞分裂素 (5). 叶绿体 (6). 24 (7). AB、Ab、aB、ab (8). 单倍体 (9). 用秋水仙素处理幼苗 (10). 植物的组织培养
【解析】
【分析】
本题以图文结合为情境,考查学生对植物组织培养技术及其应用的相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。
【详解】(1) 植物组织培养过程中,培养的组织细胞需要从培养基中获得水、无机盐及小分子有机物等营养物质。
(2) 培养基中还要加入生长素和细胞分裂素,以便促进花粉细胞分裂和生长。
(3) 愈伤组织分化过程中,叶绿体利用光能制造有机物,供试管苗生长发育,所以必须给予光照。
(4) 水稻体细胞含有24条染色体,其花药离体培养成的试管苗属于单倍体。可见,试管苗的细胞核中含有12条染色体、12个DNA分子,而每个DNA分子含有2条脱氧核苷酸链,因此共含有24条脱氧核苷酸链。
(5) 水稻的基因型为AaBb,通过减数分裂产生的花粉的基因型为AB、Ab、aB、ab,所以通过花药离体培养而培育出的试管苗可能出现的基因型有AB、Ab、aB、ab。
(6) 利用花药离体培养成的试管苗属于单倍体,高度不育。要使它繁殖后代必须用秋水仙素处理幼苗,使其染色体数目加倍,以便获得可育的纯合子。
(7) 从细胞工程角度看,利用花药离体培养而获得试管苗的育种方法叫植物的组织培养。
【点睛】图示为花药离体培养得到单倍体的过程示意图。由于原植株的基因型为AaBb,所以其产生的花粉的基因型有AB、Ab、aB、ab四种。据此,以题意信息和图示中的“箭头指向和文字信息”为切入点,围绕“植物组织培养及单倍体育种的过程”等相关知识,对各问题情境进行分析解答。
33.下图为植物体细胞杂交过程示意图。请据图回答:
(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法,也就是在温和的条件下用_______________等分解植物的细胞壁。
(2)②过程的发生必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是利用_______等(至少写出两种)促使原质体融合;化学方法是用_____等试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物生质体融合的基本原理相同,诱导融合的方法类似,动物细胞的融合还常用到_____作为诱导剂。
(3)③表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁,新细胞壁的产生与细胞内________(填“细胞器的名称”)有密切关系。
(4)在④⑤过程中,细胞分裂的主要方式是有丝分裂,此种分裂方式的重要特征是________。
(5)植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值,其突出的优点是可以 ___________。目前,动物细胞融合技术最重要的用途是__________。
【答案】 (1). 纤维素酶、果胶酶 (2). 离心、振动、电激 (3). 聚乙二醇 (4). 灭活的病毒 (5). 高尔基体 (6). 亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中去 (7). 克服远缘杂交不亲合的障碍 (8). 制备单克隆抗体
【解析】
【分析】
据题文描述和图示分析可知:该题考查学生对植物体细胞杂交技术、动物细胞融合技术及其应用等相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。
【详解】(1) 植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,获得具有活力的原生质体。因植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以最常用的去除细胞壁的方法是酶解法,即使用纤维素酶和果胶酶处理细胞。
(2) ②过程为人工诱导原生质体融合。诱导融合的物理方法包括离心、振动、电激等,化学方法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导细胞融合。诱导动物细胞融合的方法与诱导植物原生质体融合的方法类似,所不同的是诱导动物细胞融合还常用到灭活的病毒作为诱导剂。
(3) ③过程是融合的原生质体再生出细胞壁,而高尔基体与植物细胞壁的形成有关。可见,新细胞壁的产生与细胞内高尔基体密切相关。
(4) ④⑤过程分别表示脱分化和再分化。有丝分裂的重要特征是:亲代细胞的染色体经复制后,精确地平均分配到两个子细胞中去。
(5) 植物体细胞杂交在育种工作中的突出优点是可以克服远缘杂交不亲合的障碍。动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体。
【点睛】解答本题的关键是熟记并理解植物体细胞杂交的过程和特点、植物组织培养过程、动物细胞融合的过程及其应用等相关知识,形成清晰的知识网络,并与有丝分裂的知识建立联系。
34.回答下列有关动物细胞培养的问题:
⑴在动物细胞培养的过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面________________时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的_________。此时,瓶壁上形成的细胞层数是____,要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是________。
⑵随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现_________的现象;但极少数细胞可以连续增殖,朝着等同于癌细胞的方向发展,获得_________性,并且遗传物质发生改变,该种细胞的黏着性_________,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_________。
⑶现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是_____________________________。
⑷检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目,最好选用分裂到____期的细胞用显微镜进行观察。
⑸在细胞培养过程中,通常在____条件下保存细胞,因为在这种条件下,细胞中_____的活性降低,细胞的新陈代谢速率降低。
⑹根据细胞在培养皿或培养瓶上的生长特征,要求培养皿或培养瓶的内表面光滑、_________、易于_________。动物细胞培养时,培养基中要加入的营养成分与植物不同的是_______________等。
【答案】 (1). 相互接触 (2). 接触抑制 (3). 单层(或一层) (4). 胰蛋白酶 (5). 衰老甚至死亡 (6). 不死性 (7). 降低 (8). 减少 (9). 由于活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色) (10). 中 (11). 冷冻(或超低温、液氮) (12). 酶 (13). 无毒 (14). 贴附 (15). 动物血清、血浆
【解析】
【分析】
据题文描述可知:本题考查学生对动物细胞培养技术等相关知识的识记和理解能力。
【详解】(1) 动物细胞培养时,制备的细胞悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,此现象称为细胞的接触抑制。此时,瓶壁上形成的细胞层数是单层。贴满瓶的细胞需要用胰蛋白酶处理,才能使其从瓶壁上分离下来。
(2) 一般来说,细胞在传至10~50代左右时,增殖会逐渐减慢,以至于完全停止,这时绝大部分细胞出现衰老甚至死亡的现象,只有极少数细胞遗传物质发生改变,克服细胞寿命的自然极限,朝着等同于癌细胞的方向发展,获得不死性而得以存活。这些极少数细胞的黏着性降低,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量减少。
(3) 由于活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,因此活细胞不能被染色;当细胞死亡后,膜丧失了选择透过性,大分子染料能进入细胞内,所以死细胞能被染色。
(4) 因处于有丝分裂中期细胞内的染色体形态比较稳定,数目比较清晰,是观察辨认染色体的最佳时期,所以检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目时,最好选用分裂到中期的细胞用显微镜进行观察。
(5) 因为在冷冻(或超低温、液氮)条件下,细胞的新陈代谢速率因其中酶的活性降低而降低,所以在细胞培养过程中,通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。
(6) 在动物细胞培养过程中,细胞的分裂和生长是贴附在瓶壁上进行的,所以要求培养皿或培养瓶的内表面光滑、无毒、易于贴附。由于人们对动物细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,因此用于培养动物细胞的合成培养基中,除了加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸等必需的营养成分外,往往要加入一些动物血清、血浆等天然成分;植物组织培养的培养基中不添加动物血清、血浆等成分。
【点睛】解答本题的关键是熟记并理解动物细胞的培养过程及其培养条件,理解原代培养、传代培养、细胞贴壁和接触抑制的内涵等相关知识。在此基础上,结合问题情境,从题意中提取有效信息进行相关问题的解答。
35.下图是单克隆抗体制备的流程图,请根据图示回答下列问题:
(1)在制备单克隆抗体的过程中,应用的动物细胞工程的技术是______________、________________。
(2)特异性抗体获取的方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体,然后从动物血清中分离所需抗体。与这种方法制备的抗体相比,单克隆抗体具有_________ 、___________、_____________等优点。
(3)制备单克隆抗体过程有两次筛选,第一次筛选的目的是_____________________,第二次筛选的目的是___________________________________。
(4)杂交瘤细胞具备的特性是既能___________________,又能_________________________。
【答案】 (1). 动物细胞培养 (2). 动物细胞融合 (3). 特异性强 (4). 灵敏度高 (5). 可大量制备 (6). 筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞) (7). 筛选出能够产生特异性抗体的细胞群 (8). 无限增殖 (9). 分泌特异性抗体
【解析】
【分析】
据题文描述和图示分析可知,该题考查学生对生产单克隆抗体的过程、单克隆抗体的优点等相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。
【详解】(1) 在制备单克隆抗体的过程中,需要借助动物细胞培养技术来培养免疫的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞,而杂交瘤细胞的获得必需借助动物细胞融合技术。
(2) 与一般的血清抗体相比,单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。
(3) 在制备单克隆抗体的过程中至少需要两次对细胞进行筛选:第一次筛选的目的是在特定的选择性培养基上,筛选得到杂交瘤细胞;由于筛选出的杂交瘤细胞有很多种,因此第二次筛选的目的是从很多种杂交瘤细胞中,筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
(4) 杂交瘤细胞具备的特性是既能无限增殖,又能分泌特异性抗体。
【点睛】熟记并理解生产单克隆抗体的过程等相关的基础知识、形成清晰的知识网络。在此基础上挖掘题图中的有效信息,将其与所学“生产单克隆抗体”的相关知识有效地联系起来,进行知识的整合和迁移。生产单克隆抗体的过程如下图所示。
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