(江苏专版)2020版高考生物一轮复习课时跟踪检测43《克隆技术》(含解析)

克隆技术

一、选择题

1.如图表示一人工种子，下列与人工种子培育生产过程有关的叙述，错误的是(　　)

A．人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得

B．胚状体是由愈伤组织分化而成的

C．同一批次的人工种子具有相同的基因型

D．胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的

解析：选D　胚状体是由愈伤组织分化而成的，一般具有芽、根的明显分化。同一批次的种子一般选用同一植株的分生组织经脱分化和再分化形成，具有相同的基因型。

2．下图表示利用高秆抗锈病玉米(基因型为AaBb，两对基因独立遗传)的花粉细胞生产人工种子的过程。下列叙述错误的是(　　)

A．通过①过程两两融合得到的细胞基因型有9种

B．②③过程培养基中植物激素的配比不同

C．过程④需用秋水仙素处理才能获得可育的人工种子

D．人工种子的种皮中加入植物生长调节剂可促进丛芽的发育

解析：选C　根据自由组合定律，亲代产生的4种基因型花粉(AB、Ab、aB、ab)，2粒花粉细胞融合(类似于AaBb个体自交)产生9种基因型的融合细胞。图中②③分别代表植物组织培养的脱分化和再分化阶段，这两阶段目的不同，培养基中生长素、细胞分裂素的含量和比例不同。融合细胞中染色体组与正常植株相同，过程④直接培育的人工种子是可育的。

3．(2019·南京二模)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中需要加入各种植物激素，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。

4．下列关于动物细胞培养技术的叙述，错误的是(　　)

A．生物组织经胰蛋白酶消化处理制成细胞悬液，再培养可获得单层细胞

B．研究中使用的细胞通常培养至10代以内，以保持正常的二倍体核型

C．为防止杂菌污染，生物组织、培养液及培养用具需要进行灭菌处理

D．动物细胞培养是制备单克隆抗体、细胞核移植、胚胎工程等技术的基础

解析：选C　生物组织灭菌处理后会死亡，无法培养，生物组织通常做消毒处理。

5．(2019·南通一模)科研人员通过人工授粉实现白菜(2n＝20)和紫甘蓝(2n＝18)的种间杂交，将获得的幼胚经离体培养得到幼苗甲，用秋水仙素处理幼苗甲的顶芽获得幼苗乙。下列叙述正确的是(　　)

A．本育种方法的理论基础是染色体结构变异

B．白菜和紫甘蓝间存在生殖隔离，属于不同物种

C．幼苗甲细胞中含有19条染色体，属于单倍体

D．幼苗乙所有体细胞中的染色体数目和种类相同

解析：选B　根据题意分析，本育种方法为体细胞杂交，理论基础是膜的流动性和细胞的全能性；白菜和紫甘蓝间存在生殖隔离，属于不同物种；幼苗甲细胞中含有19条染色体，是由受精卵发育而来的，不属于单倍体；幼苗乙所有体细胞中的染色体种类相同，但是数目不一定相同。

6．在核移植时，通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中，下列说法错误的是(　　)

A．体细胞太小因而提取细胞核较困难

B．细胞质中遗传物质少因而对遗传的影响很小

C．直接将体细胞注入卵母细胞简化了操作程序

D．体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活

解析：选D　体细胞太小，提取细胞核较困难，将整个体细胞注入去核卵母细胞中操作简单一些，且细胞质中遗传物质少，对遗传的影响很小。

7．(2019·南通二模)2018年1月国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道，我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只猕猴，成为全球首例体细胞克隆灵长类动物。相关叙述错误的是(　　)

A．这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性

B．研究中需要使用成熟卵母细胞作为移植核的受体

C．培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同

D．克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能

解析：选A　因为克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体发育而来的，该过程经过了细胞核移植，只能说明分化的动物体细胞的细胞核具有全能性；卵母细胞含有丰富的营养物质，且体积比较大，容易操作，同时卵母细胞的细胞质中存在促进核基因表达的物质，因此研究中需要使用成熟卵母细胞作为移植核的受体；克隆的两只猕猴是以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体，同一个体细胞的细胞核基因组成是相同的，因此培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同；克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能。

8．(2018·天津高考)芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是(　　)

A．形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导

B．幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程

C．雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX

D．与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组

解析：选C　植物组织培养过程中，生长素与细胞分裂素用量的比例适中时，可促进愈伤组织的形成；由花粉培养形成幼苗利用的是植物组织培养技术，这一过程需要经过脱分化和再分化；雄株丁(XY)的亲本为乙、丙，乙、丙都是由花粉培育的幼苗经染色体加倍形成的，故雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XX、YY；植株乙、丙杂交产生植株丁的过程中发生了减数分裂，故会发生非同源染色体上的非等位基因自由结合的基因重组过程。

9．为了给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持，科研人员利用植物组织培养技术研究了甘薯茎尖大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如下表所示，相关叙述错误的是(　　)

A.为防止细菌污染，应对外植体进行消毒

B．脱分化时，应给予适宜光照诱导基因表达

C．根据培养阶段的不同要调整培养基中激素比例

D．0.3～0.5 mm大小的茎尖有利于培养脱毒甘薯苗

解析：选B　脱分化阶段必须遮光，再分化阶段需提供适宜的光照，以利于叶绿体等的分化形成。

10．甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图。相关叙述正确的是(　　)

A．过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾脏中提取细胞甲

B．过程②诱导细胞融合，利用了细胞膜的选择透过性

C．过程③④的筛选方法相同，细胞丙、丁遗传物质相同

D．过程⑤无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大量增殖

解析：选D　在进行小鼠免疫时，一般要每隔一段时间重复注射相同抗原，以获得更多的细胞甲(浆细胞)；细胞融合利用了细胞膜具有一定的流动性；在制备单克隆抗体的过程中，第一次利用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞，第二次通过多次注射抗原筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，细胞丙、丁遗传物质不一定相同。

11．(多选)下列有关细胞工程的叙述，正确的是(　　)

A．动物细胞培养时常用胃蛋白酶制备细胞悬液

B．植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性

C．植物体细胞杂交获得的杂种植株含有两个亲本的遗传信息

D．单克隆抗体制备过程中对细胞进行多次筛选的目的和方法相同

解析：选BC　动物细胞培养时，制备细胞悬液常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织；在单克隆抗体制备过程中，第一次筛选利用特定的选择培养基得到杂交瘤细胞，第二次及后面的多次筛选利用抗原—抗体杂交筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。

12．(2019·泰州中学模拟，多选)青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量及其微小，下列关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述中，正确的是(　　)

A．在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必须给予光照

B．加入大量生长素可提高青蒿素的产量

C．可通过大量培养愈伤组织以直接获得青蒿素

D．可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分

解析：选AD　植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程，其中脱分化过程不需要光照，而再分化过程需要光照；生长素对脱分化和再分化过程具有调节作用，但不能直接提高青蒿素的产量；青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量及其微小，因此通过大量培养愈伤组织不能直接获得青蒿素；可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分。

13．(2019·金湖中学模拟，多选)如图表示核移植与克隆动物的相关图解，下列有关叙述正确的是(　　)

A．图示过程说明高度分化的动物细胞仍具有发育的全能性

B．用于核移植的供体细胞①一般都选用传代10代以内的细胞

C．采集的卵母细胞培养到的②时期表示减数第二次分裂中期

D．选用去核卵母细胞的主要原因是其细胞质可使体细胞核的全能性表达

解析：选BCD　供体细胞核移入去核卵母细胞中，能发育成克隆动物，这说明分化的动物细胞核具有全能性；用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，原因是10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型；采集的卵母细胞培养到的②时期表示减数第二次分裂中期；在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中才能发育成新个体，因为卵母细胞的细胞质可使体细胞核的全能性得到表达。

二、非选择题

14．下图表示利用经抗原免疫后的B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞进行杂交，制备单克隆抗体的过程，请据图回答下列问题：

(1)在单克隆抗体的制备过程中，应用了细胞工程中的____________和______________两大技术。

(2)将特定的抗原注入小鼠，需在一定时间内间隔注射3次，其目的是____________。

(3)培养杂交瘤细胞的培养基中需加入动物血清，原因是____________________，植物组织培养的培养基与该培养基在物理性质方面相比，需要添加________，杂交瘤细胞体外培养过程中，为避免细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，常采取的措施是___________。

(4)对筛选出来的杂交瘤细胞应尽早进行克隆化，克隆化的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到3～10个细胞·mL－1，每孔加入细胞稀释液________(填“0.1”或“10”)mL，使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。

(5)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(如癌变细胞等)并与之结合，而不攻击正常细胞，故可制成“生物导弹”，这是利用了______________________。

解析：(1)在单克隆抗体的制备过程中，应用了动物细胞融合和动物细胞培养两大技术。(2)在一定时间内间隔注射3次抗原，其目的是加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的淋巴细胞。(3)因为人们对细胞所需要的营养物质还没有完全搞清楚，所以在使用合成培养基时需加入动物血清，以补充细胞生长所需的未知营养物质。植物组织培养的培养基是固体培养基，需要添加琼脂。动物细胞培养过程中，定期更换培养液，可以避免细胞代谢产物积累对细胞造成危害。(4)培养液稀释后的密度是3～10个细胞·mL－1，要使得每个孔内不多于一个细胞，所以每孔加入细胞稀释液0.1 mL。(5)因为抗原与抗体能够特异性结合，所以将单克隆抗体制成“生物导弹”可以保证将药物定向带到癌变部位，而不攻击正常细胞。

答案：(1)动物细胞融合　动物细胞培养　(2)加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的淋巴细胞　(3)补充细胞生长所需的未知营养物质　琼脂　定期更换培养液　(4)0.1　(5)抗原与抗体高特异性结合的特性

15．花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图所示，据图回答下列问题：

(1)过程①所需的酶是___________________________________________________。

(2)过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的____________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。

(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是__________________________。原生质体经过__________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。

(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和______________植株的根尖，通过________、________、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。

(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。如图是用该引物对双亲及再生植株1～4进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有________________。

(6)对杂种植株进行________________接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

解析：(1)通过过程①获得原生质体，根据酶的专一性，需要用纤维素酶和果胶酶处理，去除细胞壁。(2)叶肉细胞的原生质体中含有叶绿体，根细胞的原生质体中不含有叶绿体，融合的活细胞中如果有叶绿体存在，则可能是杂种细胞。(3)原生质体培养液中加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，可以避免原生质体吸水或失水，维持原生质体一定的形态。原生质体再生出新的细胞壁，标志着植物体细胞杂交成功。(4)借鉴观察植物细胞有丝分裂的方法，剪取再生植株和双亲(或花椰菜和黑芥)植株的根尖，通过解离、漂洗、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目，可以分析再生植株的染色体变异类型。(5)据图可知，再生植株1、2、4含有双亲的DNA片段，一定是杂种植株。(6)筛选具有高抗性的杂种植株，可对杂种植株进行黑腐病菌接种实验，不患病的个体即具有黑腐病抗性。

答案：(1)纤维素酶和果胶酶　(2)叶绿体　(3)保持原生质体完整性　细胞壁　(4)双亲(或花椰菜和黑芥)　解离　漂洗　(5)1、2、4　(6)黑腐病菌