新课改专用2020版高考生物一轮复习课下达标检测39《细胞工程》(含解析)

课下达标检测（三十九）  细胞工程

一、基础题点练

1．下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是(　　)

A．PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞，经动物细胞培养能得到优良动物个体

B．使用冷冻保存的正常细胞通常在10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型

C．在高倍显微镜下观察发生基因突变的细胞比例可推知某化学药品的毒性

D．用胰蛋白酶处理动物组织后，可用无菌水稀释制成细胞悬浮液

解析：选B　由于动物细胞的全能性受到限制，动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物；目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型；基因突变是点突变，在光学显微镜下无法观察到；动物细胞的培育过程是进行细胞培养时用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞，再用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液。

2．(2019·东营质检)研究人员将猴胚胎细胞(a)中的细胞核取出，移植入一雌猴的去核卵母细胞(b)中，得到重组细胞(c)，经培养获得胚胎并移植到另一雌猴(d)体内进一步发育，获得克隆猴(e)。下列叙述正确的是(　　)

A．e的细胞内的全部基因都来自a，b不提供基因

B．c经一系列增殖和分化形成e的过程中，细胞核起控制作用

C．d为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件

D．e的形成过程中没经过受精作用，其体细胞中无同源染色体

解析：选B　根据题意可知：e的细胞内的细胞核基因来自a，细胞质基因来自b；遗传物质主要存在于细胞核中，重组细胞c经一系列增殖和分化形成e的过程中，细胞核起控制作用；d为胚胎发育提供适宜条件，但不提供遗传物质；e的细胞核来源于a猴胚胎细胞，胚胎细胞含有同源染色体。

3．如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是(　　)

A．对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理

B．过程②应根据要求使用适宜的培养基，在避光的环境中进行

C．过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达

D．用人工种皮包裹X细胞可获得烟草人工种子

解析：选B　对过程①获取的根组织块应进行消毒处理，如果采用灭菌技术，会使根组织块失去活力，无法进行组织培养；过程②是脱分化形成愈伤组织的过程，需要在避光的环境中进行；过程③发生再分化，其实质是基因的选择性表达；用人工种皮包裹胚状体可获得烟草人工种子。

4．如图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程。下列叙述错误的是(　　)

甲小鼠B淋巴细胞骨髓瘤细胞乙丙丁

A．反复给小鼠注射甲的目的是让小鼠体内产生更多的抗体

B．人工诱导细胞融合获得乙的常用方法是用灭活的病毒

C．丁细胞既能无限增殖又能产生抗甲抗原的抗体

D．制备的单克隆抗体可以早期诊断人体胃癌的发生情况

解析：选A　甲为抗原，反复给小鼠注射甲的目的是对小鼠进行免疫，以便产生更多的能分泌相应抗体的浆(B淋巴)细胞；人工诱导动物细胞融合的常用方法是用灭活的病毒，还可以用聚乙二醇、电激；丁细胞为筛选出来的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能无限增殖又能产生抗甲抗原的特异性抗体；单克隆抗体特异性强、灵敏度高，可以在早期检测出人体胃癌的发生情况。

5．如图是“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程，其中①～⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是(　　)

A．过程①表示在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体

B．过程②诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具有选择透过性的原理

C．可以根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生

D．植物有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍

解析：选C　获得植物的原生质体，操作一般在等渗溶液中进行，若在低渗溶液中进行，则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破；过程②诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具有流动性的原理；可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生；植物有性杂交不能克服远缘杂交不亲和的障碍。

6．(2019·潍坊调研)为研究培养基成分对马铃薯叶肉原生质体培养的影响，科学家配制了如下表所示的2种培养基，开展了有关实验，其他培养条件相同且适宜，实验结果如下图所示，下列有关叙述错误的是(　　)

A．本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片

B．培养基中还需要添加适当比例的生长素和细胞分裂素

C．制备原生质体前需用湿热灭菌法对酶解液进行处理

D．添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生和细胞持续分裂生长

解析：选C　本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片；在植物组织培养过程需要加入植物激素，生长素和细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化，反之则利于根的分化；用湿热灭菌法对酶解液进行处理，会导致酶丧失活性，使实验失败；据图分析可知，如果在培养基中加入纤维二糖后细胞的出芽率明显降低，细胞的分裂率明显升高，所以添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生和细胞持续分裂生长。

二、高考题型练

7．紫杉醇是一种具有抗癌活性的化合物，为了迅速高效地分离、纯化紫杉醇，实验小组以紫杉醇为抗原免疫小鼠，取免疫小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，并经过筛选获得能稳定分泌紫杉醇单克隆抗体的杂交瘤细胞，回答下列问题：

(1)紫杉醇单克隆抗体的获得所涉及的生物技术手段有_________________________，该实例说明单克隆抗体具有________________的优点。

(2)免疫小鼠和骨髓瘤细胞融合后产生多种杂交细胞，为了获得杂交瘤细胞应用特定的________________进行筛选，然后通过专一抗体检测阳性和克隆化培养获得__________________________________的杂交瘤细胞。

(3)若要体内培养杂交瘤细胞，可将杂交瘤细胞注入小鼠的________，若要在体外培养液中培养杂交瘤细胞，需要将培养液放置在95%的空气和5%的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是________________。

(4)紫杉醇是红豆杉产生的一种代谢产物，欲利用植物组织培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到________________________________________阶段，原因是________________________________________________________________________。

解析：(1)取免疫小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合，采用的是动物细胞融合技术，在融合前和筛选杂交瘤细胞的过程中均需要采用动物细胞培养技术来培养相应的细胞。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点。(2)制备单克隆抗体的过程中至少需要两次对细胞进行筛选：第一次是在特定的选择培养基上，将杂交瘤细胞筛选出来；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通过专一抗体检测阳性和克隆化培养，从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖、又能产生抗紫杉醇的抗体的杂交瘤细胞筛选出来。(3)最终筛选出来的杂交瘤细胞，可以将其注射到小鼠腹腔内进行体内培养，也可以在体外培养液中进行大规模培养。后者需要将培养液放置在95%的空气和5%的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是维持培养液的pH。(4)紫杉醇是红豆杉产生的一种代谢产物。由于愈伤组织的细胞分裂快、代谢旺盛，所以欲利用植物组织培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到愈伤组织阶段。

答案：(1)动物细胞培养和动物细胞融合　特异性强、灵敏度高　(2)选择培养基　既能大量增殖，又能产生抗紫杉醇的抗体　(3)腹腔　维持培养液的pH　(4)愈伤组织　愈伤组织的细胞分裂快、代谢旺盛

8．下面为菊花植株繁殖的示意图，请据图回答下列问题：

(1)菊花的培养过程证实了植物细胞具有________，这个特性是植物组织培养的理论基础，该过程需要在________条件下进行，并需控制温度、pH和光照等条件。

(2)培养过程中，为诱导愈伤组织形成根或芽等器官，培养基中要添加植物激素，主要是________________等，主要调节细胞的________________。

(3)从单个细胞到愈伤组织的过程中，细胞进行了________。

(4)假设A试管内是某植物的花粉，则培育出的植株称为单倍体植株，这些植株高度不育，所以必须用______________处理才能获得理想的可育植株。

解析：(1)图示菊花的繁殖过程属于植物组织培养，原理是植物细胞的全能性；该过程需在无菌条件下进行，并需控制温度、pH和光照条件。(2)在植物组织培养过程中，植物激素中的生长素与细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。(3)菊花组织培养过程中，外植体的单个细胞经过脱分化形成愈伤组织。(4)花粉经过组织培养形成的植株为单倍体植株，用秋水仙素处理使染色体加倍才能获得理想的可育植株。

答案：(1)全能性　无菌　(2)生长素、细胞分裂素　分裂和分化　(3)脱分化　(4)秋水仙素

9．如图是科学家利用小鼠成纤维细胞获得单克隆抗体的示意图。请据图回答：

(1)获取转录因子基因需要的工具酶是____________，因成纤维细胞较小，过程①将目的基因导入小鼠成纤维细胞时常用的运载体是____________。

(2)过程②称为____________，在此过程中，成纤维细胞在转录因子基因的作用下，转化为iPS胚性细胞，在体外培养条件下，iPS胚性细胞能不断进行________________。

(3)过程③为动物细胞融合，此过程常用________、灭活病毒、电激等诱导细胞融合，融合后的Y细胞具有____________________________的特性。

(4)对杂种细胞Y进行________________和________________后，才能筛选出能产生特异性抗体的杂种细胞。

解析：(1)获取转录因子基因需要的工具酶是限制酶，因成纤维细胞较小，过程①将目的基因导入小鼠成纤维细胞时常用的运载体是动物病毒。(2)过程②称为动物细胞培养，在体外培养条件下，iPS胚性细胞能不断进行细胞分裂。(3)过程③为动物细胞融合，此过程常用聚乙二醇(PEG)、灭活病毒、电激等诱导细胞融合，融合后的Y细胞具有既能大量增殖，又能产生单一抗体的特性。(4)杂种细胞经过克隆化培养，并经抗原—抗体检测后，培养能产生特定抗体的杂种细胞即可制备单克隆抗体。

答案：(1)限制酶　动物病毒　(2)动物细胞培养　细胞增殖(细胞分裂)　(3)聚乙二醇(PEG)　既能大量增殖，又能产生单一抗体 　(4)克隆化培养　抗原—抗体检测

10．(2019·菏泽月考)如图为番茄—马铃薯植株的栽培过程示意图，据图回答：

(1)该栽培过程属于植物细胞工程中的____________技术，这一技术的优点是可以________________________________________________________________________。

(2)①②过程用到的酶是______________。在③过程中，常用的化学方法一般是用____________诱导融合，细胞融合完成的标志是______________________。

(3)该过程除了必要的营养和适宜的培养条件，还必须有植物激素以促进其完成⑤⑥过程，其中激素主要是指________________。若要诱导根原基的形成，应该适当增加____________(植物激素)的含量。另外整个过程需要在________条件下操作。

(4)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含________条染色体。

解析：(1)图示表示植物体细胞杂交过程，其优点是能够克服远缘杂交不亲和的障碍。(2)①②过程表示利用酶解法去除植物细胞的细胞壁，细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此根据酶的专一性，应使用纤维素酶和果胶酶。③表示原生质体融合，在③过程中，常用的化学方法是用PEG(或聚乙二醇)试剂诱导融合。细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。(3)⑤⑥表示植物组织培养的脱分化和再分化过程，该过程除了必要的营养和适宜的培养条件，还必须有生长素、细胞分裂素，若要诱导根原基的形成，应该适当增加生长素的含量。另外整个过程需要在无菌条件下操作。(4)杂种细胞的染色体数为融合前两种细胞染色体数之和，即(m＋n)，细胞有丝分裂后期由于着丝点分裂导致姐妹染色单体分开，使得杂种细胞中的染色体数目加倍为2(m＋n)。

答案：(1)植物体细胞杂交　克服远缘杂交不亲和的障碍　(2)纤维素酶和果胶酶　聚乙二醇(或PEG)　杂种细胞再生出新的细胞壁　(3)生长素、细胞分裂素　生长素　无菌　(4)2(m＋n)

11．下列是利用生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。据图完成有关问题：

(1)上述制备抗体1和2过程中用到的现代生物技术手段主要有________________________。

(2)在制备抗体1的过程中，先给小鼠注射一种纯化的抗原蛋白，一段时间后，从小鼠的________(免疫器官)中获取B淋巴细胞，将获得的细胞与________细胞融合，再经过筛选、检测，最终可获得所需的Y细胞。获得Y细胞后，常用的培养方法是培养液中体外培养和______________________。

(3)抗体2制备过程中将mRNA逆转录为cDNA再进行PCR扩增被称为RT­PCR技术，RT­PCR过程需要的酶有________________________。将V1基因与普通质粒经某种限制酶切割再连接并成功导入大肠杆菌细胞后，发现仍有部分细胞不能表达出抗体2，最可能的原因是________________。为避免上述情况发生，最好用________ (用“1或2”作答)种限制酶切割V1基因与普通质粒。

(4)事实上，用上述方法生产的抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构往往不同，请分析原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)图示制备抗体1过程中用到的现代生物技术手段主要是生产单克隆抗体，制备抗体2过程中用到的现代生物技术手段主要是基因工程。(2)在制备抗体1的过程中，先给小鼠注射一种纯化的抗原蛋白，一段时间后，从小鼠的脾脏(免疫器官)中获取B淋巴细胞，将获得的细胞与骨髓瘤细胞融合，再经过筛选、检测，最终可获得所需的Y细胞。获得Y细胞后，常用的培养方法是培养液中体外培养和注射到小鼠腹腔内增殖。(3)由题意分析可知，RT­PCR过程需要的酶有逆转录酶和TaqDNA聚合酶；将V1基因与普通质粒经某种限制酶切割再连接并成功导入大肠杆菌细胞后，发现仍有部分细胞不能表达出抗体2，最可能的原因是目的基因与质粒载体反向拼接，为避免上述情况发生，最好用2种限制酶切割V1基因与普通质粒。(4)因为抗体2形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体1形成过程经过了内质网和高尔基体的加工，所以抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，但两者的空间结构往往不同。

答案：(1)单克隆抗体制备技术、基因工程　(2)脾脏　骨髓瘤　注射到小鼠腹腔内增殖　(3)逆转录酶和TaqDNA聚合酶　目的基因与质粒载体反向拼接　2　(4)抗体2形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体1形成过程经过了内质网和高尔基体的加工

12．2018年1月25日，我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴，流程如图所示，①～⑥表示过程，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请分析回答：

(1)2001年，美国科学家已经培育出胚胎细胞核移植猴。获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是________________，恢复其全能性较难。

(2)进行过程①时，为了防止________________对细胞自身造成危害，应定期更换________。

(3)据图分析，过程③是利用________法，将成纤维细胞注入猴去核的MⅡ中期卵母细胞的________________之间。

(4)图中过程⑤用到胚胎移植技术，其实质是早期胚胎在____________条件下空间位置的转移。

(5)研究人员在确定去甲基化酶(Kd4d)的mRNA的作用时，做了两组实验，其中A组用正常培养液培养融合细胞，B组用正常培养液培养注入了Kd4d的mRNA的融合细胞，实验结果如图所示。分析实验数据可知，Kd4d的mRNA的作用是既能提高__________________________，又能提高____________________________。

解析：(1)动物体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植是因为体细胞分化的程度高，恢复其全能性较难。(2)图中①是培养成纤维细胞的过程，该过程采用的是动物细胞培养技术，在培养动物细胞时，要定期更换培养液，目的是防止细胞自身的代谢产物积累对细胞自身造成危害。(3)过程③是利用显微注射法将成纤维细胞注射到去核的MⅡ期卵母细胞的卵细胞膜和透明带之间。(4)过程⑤为胚胎移植，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移。(5)分析图中数据，将正常培养的A组与向融合细胞中注入去甲基化酶(Kd4d)的mRNA的B组数据进行对照分析，后者的融合细胞发育成囊胚的成功率、囊胚中内细胞团的形成率都高于前者，说明Kd4d的mRNA的作用是既能提高融合细胞发育成囊胚的成功率，又能提高囊胚中内细胞团的形成率。

答案：(1)体细胞分化程度高　(2)细胞代谢产物的积累　培养液　(3)显微注射　卵细胞膜与透明带　(4)相同生理　(5)融合细胞发育成囊胚的成功率　囊胚中内细胞团的形成率