高考生物一轮复习专题训练：专题30《克隆技术》（含详解）

　　时间：45分钟　满分：100分

基础组

(共70分，除标注外，每小题5分)

1．[衡水二中一轮检测]与植物体细胞杂交相比，动物细胞融合的原理及其特有的诱导因子分别是(　　)

A．细胞膜的流动性、离心

B．细胞膜的流动性、灭活的病毒

C．细胞的全能性、电激

D．细胞的全能性、灭活的病毒

答案　B

解析　植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性、细胞的全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性；动物细胞融合的常用诱导因子有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等，其中灭活的病毒是其特有的诱导因子，而聚乙二醇、电激均可用于诱导植物体细胞杂交。

2．[衡水二中猜题]如图所示为白菜—甘蓝的培育流程，下列叙述错误的是(　　)

A．过程①用到的酶是胰蛋白酶和果胶酶，目的是除去细胞壁便于细胞融合

B．过程②常用离心、振动、电刺激和化学诱导剂聚乙二醇

C．A和B细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁

D．过程④形成的细胞的全能性提高

答案　A

解析　过程①用到的酶是纤维素酶和果胶酶，A错误；过程②是细胞融合的过程，常用离心、振动、电刺激和化学诱导剂聚乙二醇诱导原生质体融合，B正确；植物细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁，C正确；过程④是脱分化，形成的是愈伤组织，由分化的细胞形成愈伤组织，细胞的全能性提高，D正确。

3．[枣强中学月考]实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．甲过程需要对实验小鼠进行消毒

B．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化

C．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型

D．丁过程得到的细胞具有异质性

答案　C

解析　图示甲过程是进行动物细胞培养的第一步——获取动物组织，为了避免杂菌的污染，应进行消毒处理，选项A正确；乙过程为获取单个动物细胞，可用胰蛋白酶消化，选项B正确；丙过程得到的细胞系通常为有限细胞系，连续细胞系被认为是发生了转化的细胞系，大多数具有异倍体核型，选项C错误；未经克隆化的细胞系具有异质性，选项D正确。

4．[衡水二中预测]如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是(　　)

A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞

B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成

C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性

D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群

答案　D

解析　图示①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的浆细胞，A错误；胰蛋白酶常用在动物细胞培养过程中，其作用是使组织分散成单个细胞，图示②中应使用促融剂如聚乙二醇(PEG)，B错误；图示③为杂交瘤细胞，其同时具有浆细胞产生抗体的特性和骨髓瘤细胞无限增殖的特性，C错误；图示④是经筛选获得的能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D正确。

5．[武邑中学期末]下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，正确的是(　　)

A．目前在实验中，科学家可以用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体

B．体细胞的细胞核移植到受体细胞之前，要先去掉受体卵母细胞的核

C．用于核移植的供体细胞一般都选用传代50代以内的细胞

D．用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行100%的复制

答案　B

解析　目前在实验中，科学家还不可以直接把动物细胞培养成完整的动物个体；用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，因为10代内的细胞能保持正常的核型；用体细胞核移植方法生产的克隆动物，并没有对体细胞供体动物进行100%的复制，因为还有部分遗传物质来自受体卵母细胞的细胞质。

6．[衡水二中热身](15分)植物组织培养技术被广泛应用于无病毒植株培育、育种及获得植物次生代谢产物等生产生活实际。结合题图中番茄植株的培育过程，回答相关问题：

(1)①过程中通常使用________________________酶来获取植物细胞原生质体，此处使用的外界溶液浓度不宜过小，以防止细胞原生质体______________________。

(2)铺平板类似于微生物接种，平板培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外，还有______________________的作用。

(3)图中属于再分化的过程是__________________(填序号)。

(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程③中添加____________________(物质)进行处理，也可以选择在过程⑥中添加一定浓度的____________ (物质)进行处理。

(5)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的___________特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。

(6)“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮3部分组成，包埋胚状体的胶质中富含有机营养，这是因为胚状体在萌发初期不能进行______________，为了满足胚状体代谢的需求，“人造种皮”则必须具有良好的透水、__________________的性能。

答案　(1)纤维素酶和果胶　吸水涨破(或破裂)　(2)提供营养　(3)⑨⑩(⑨或⑩)　(4)聚乙二醇　秋水仙素　(5)遗传　(6)光合作用　透气

解析　(1)通常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，以获得具有活力的原生质体。原生质体失去了细胞壁的保护，使用的外界溶液浓度若过小，会导致原生质体吸水涨破，所以此处使用的溶液浓度不宜过小。

(2)铺平板类似于微生物接种，平板培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压、保持细胞正常的形态和功能外，还有提供营养的作用。

(3)图中⑨⑩表示已经脱分化的愈伤组织在一定条件下，再分化出胚状体，形成完整植株的过程。

(4)若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程③中添加聚乙二醇，来诱导原生质体的融合，进而使得到的杂种细胞内染色体数目加倍。也可以选择在过程⑥中添加秋水仙素，抑制细胞分裂时纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。

(5)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。

(6)“人工种子”中的胚状体在萌发初期不能进行光合作用，所以包埋胚状体的胶质中富含有机营养，以满足胚状体代谢的需求。“人造种皮”则必须具有良好的透水、透气的性能，以利于“人工种子”的萌发。

7．[冀州中学预测](15分)某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：

(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量________。

(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是____________________________________。

(3)药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更________，若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用______________________处理。

(4)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____________________。

(5)已知癌细胞X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入__________________，B组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的________或________合成水平的差异，确定Y的药效。

答案　(1)多　(2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质　(3)多　胰蛋白酶　(4)抗生素　(5)Y　mRNA　蛋白质

解析　(1)肝肿瘤细胞比正常肝细胞的分裂能力强，细胞周期短，因此在其他条件相同时，相同时间内肝肿瘤细胞产生的子代细胞多。

(2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质(如促细胞生长因子等)，因此在动物细胞培养时，通常要在合成培养基中加入适量血清。

(3)甲细胞能无限增殖，因此其传代的次数比乙细胞多；胰蛋白酶能消化组织细胞间的蛋白质，使组织细胞分散成单个细胞。

(4)培养瓶中加入抗生素可以抑制细菌的活动。

(5)该实验的目的是试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，因此自变量为是否加入Y，B组细胞培养液中加入等量无菌生理盐水，则A组细胞培养液中应加入等量Y。已知基因X表达与肝肿瘤的发生密切相关，而基因X的表达包括转录和翻译两个步骤，抗癌药物Y的作用可能是抑制基因X的转录过程，也可能是抑制其翻译过程，因此通过分别检测基因X在A、B两组细胞中的mRNA或相关蛋白质合成水平的差异，可以确定Y的药效。

8．[枣强中学周测](15分)细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：

(1)若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr两个玉米品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁，然后诱导其融合，再把这些融合细胞进行培养，培育出了玉米新品种。

①这两个品种的花粉可用化学诱导剂________诱导融合，共可产生________种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)，这些融合细胞经过脱分化形成________，再经培养可以得到________种不同于亲本表现型的玉米新品种。

②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用yyRr植株的花粉培养，再经过________处理并筛选获得，这种方法叫作________。

(2)若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞，请据图回答：

①在“番茄—马铃薯”的培育过程中，运用了植物细胞工程中的________技术，植物体细胞融合完成的标志是______________。

②a、b细胞融合之前，要用到的酶是________，酶处理后得到________________。

(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，请据图回答：

①为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，形成图中的d细胞，d细胞的特点是____________________________。

②由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有__________等特点。

答案　(1)①聚乙二醇(PEG)　6　愈伤组织　2　②染色体加倍(或秋水仙素)　单倍体育种　(2)①植物体细胞杂交　再生出细胞壁　②纤维素酶和果胶酶　原生质体　(3)①既能无限增殖，又能产生特定的抗体　②特异性强、灵敏度高、并可大量制备

解析　(1)①诱导细胞融合的常用化学试剂是聚乙二醇(PEG)。由于a、b两个玉米品种基因型分别为yyRr和YYrr，所以它们产生的花粉的基因型分别是yR、yr和Yr，仅考虑两两融合，可产生6种基因型的融合细胞，即yyRR、yyrr、YYrr、YyRr、Yyrr和yyRr。融合细胞经过脱分化形成愈伤组织，再经过培养可以得到2种不同于亲本表现型的玉米新品种，即yyrr和YyRr。②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用yyRr植株的花粉培养，再经过秋水仙素处理即染色体加倍，并筛选获得，这种方法叫作单倍体育种。

(2)①在“番茄—马铃薯”的培育过程中，运用了植物体细胞杂交技术，植物体细胞融合完成的标志是再生出细胞壁。②a、b细胞融合之前，需要去除细胞壁，所以要用到的酶是纤维素酶和果胶酶，得到原生质体。

(3)①若a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，融合得到图中的d细胞，其特点是既能无限增殖，又能产生特定的抗体。②由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有特异性强、灵敏度高、并可大量制备等特点。

能力组

(共30分，每题15分)

9．[冀州中学热身]应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品，是生物科学技术转化为生产力的重要体现。请据图回答下列问题：

 (1)在培育转基因牛的过程中，①过程需要的工具酶是______________________，②过程常用的方法是________。

(2)转基因牛可通过分泌乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有________，其作用是能够被________识别和结合，从而启动转录过程。

(3)PrG基因的产物能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是________细胞，Ⅲ代表的细胞具有________________________________的特点。

(4)在抗虫棉培育过程中，需将抗虫基因(Bt毒蛋白基因)插入Ti质粒的________上，通过农杆菌的转化作用就可以使抗虫基因进入棉花受体细胞。要检测抗虫基因是否翻译成Bt毒蛋白，应从抗虫棉中提取蛋白质，并用________方法进行检测。

答案　(1)限制酶和DNA连接酶　显微注射法

(2)启动子　RNA聚合酶

(3)效应B　既能无限增殖，又能产生特定抗体

(4)T－DNA　抗原—抗体杂交

解析　(1)DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、载体，题图①过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶。将重组质粒导入受精卵常用的方法是显微注射法。

(2)基因表达载体的组成为目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因等，在基因表达载体中人生长激素基因的尾端含有终止子，首端有启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。

(3)抗体是由效应B细胞分泌的，含有了PrG基因的浆细胞既能无限增殖，又能产生特定抗体。

(4)要检测抗虫基因是否翻译成Bt毒蛋白，应从抗虫棉中提取蛋白质，并用抗原—抗体杂交法进行检测。

10．[冀州中学周测]如图表示两种制备单克隆抗体的实验方案。已知调控细胞增殖的基因在骨髓瘤细胞的细胞质中，回答相关问题：

(1)若图1中A是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自____________________体内的浆细胞，促进d过程的常用诱导剂是________。

(2)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成________种类型的C细胞，通常首先是用选择培养基对C细胞进行筛选，筛选出__________________________细胞，然后再设法筛选出________(填特点)的D细胞用于培养。

(3)若以细胞核移植技术制备单克隆抗体(图2)，a为去核的________细胞，e是从d中分离出的________细胞，V过程类似于植物组织培养中的________过程。

(4)单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优点是_______。

答案　(1)感染病毒的动物或人　聚乙二醇(PEG)

(2)3　杂交瘤　既能无限增殖又能产生单一抗体

(3)骨髓瘤　胚胎干　再分化

(4)特异性强、灵敏度高、可大量制备

解析　(1)杂交瘤细胞是由小鼠的骨髓瘤细胞与经抗原刺激形成的浆细胞融合而成的；动物细胞融合常用的诱导剂是聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒。

(2)仅考虑两个细胞的融合，则可形成骨髓瘤细胞自身融合、浆细胞自身融合、骨髓瘤细胞与浆细胞融合共3种类型的C细胞，所以需要用选择培养基对C细胞进行筛选，先筛选出杂交瘤细胞，然后再设法筛选出既能无限增殖又能产生单一抗体的细胞。

(3)以细胞核移植技术制备单克隆抗体，则a为去核的骨髓瘤细胞，e是从早期胚胎d中分离出的胚胎干细胞，经诱导培养分化为特定细胞，这种特定细胞具有杂交瘤细胞的特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。

(4)单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。