2019版高考生物一轮复习第十一单元第2讲细胞工程练习新人教版

第2讲细胞工程
[课时作业] 单独成册方便使用1．(2018·广东广州模拟)草莓传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。

运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。

草莓微型繁殖的基本过程如下：外植体①,愈伤组织②,芽、根―→植株
(1)外植体经组织培养最终可以形成一个完整植株，这一过程体现了植物细胞的__________。

其中过程①为__________，过程②为__________。

(2)影响植物组织培养的因素有多种：
①为提高组织培养成功率，培育出无病毒幼苗，常选择草莓__________(填“茎尖”“叶片”或“花粉”)的材料作外植体。

②愈伤组织形成芽、根的过程则与培养基中_________________________________
与__________(填植物激素的名称)的比例有密切关系，该比值较高时，促进__________(填“根的分化”或“芽的分化”)。

③除植物体自身原因、植物激素用量及比值等因素外，还与环境条件有密切关系，包括：营养物质、________________________________________________________________、
__________、光照等。

(3)在组织培养的过程中，无菌技术也是实验能否成功的重要因素，请说明下列各项需要灭菌的是________________________________________________________________________ (填编号)。

①锥形瓶②培养皿③操作者的手④草莓植株
⑤培养基
解析：(1)由植物细胞发育成完整植株，可体现植物细胞的全能性。

(2)常用茎尖组织培养技术获得无病毒植株，生长素和细胞分裂素的比例与组织培养过程中根、芽的分化密切相关。

(3)组织培养过程中，锥形瓶、培养皿和培养基需要灭菌，操作者的手和外植体需要消毒。

答案：(1)全能性脱分化再分化(2)①茎尖
②生长素细胞分裂素根的分化(或细胞分裂素生长素芽的分化) pH 温度
(3)①②⑤
2．“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和耐储藏等优点。

如图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图。

请回答下列问题：
(1)在上述过程中，①过程常用的方法是____________________________________。

(2)已知白菜细胞中含2X条染色体，甘蓝细胞中含有2Y条染色体，则杂种植株叶肉细胞中染色体数为___________________________________________________________。

通常情况下，白菜和甘蓝杂交是不能成功的，原因是________________。

(3)过程②常用的化学试剂是__________；若用于杂交的白菜和甘蓝的基因型分别为AaBB、ccDd，在②过程中可获得哪几种类型的融合细胞？__________(写出基因型)。

(4)该项技术的意义是____________________________________________________。

解析：(1)获得植物细胞原生质体常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。

(2)杂种细胞经细胞核融合，故染色体数为两种细胞染色体数之和，即2X＋2Y。

(3)化学诱导法常用PEG(聚乙二醇)作为诱导剂，融合后细胞可能的基因型为AAaaBBBB、ccccDDdd、AaBBccDd 三种类型。

(4)杂种植株来源于不同种的体细胞杂交过程，正常情况下存在生殖隔离，故其意义为克服了远缘杂交不亲和的障碍。

答案：(1)酶解法(或用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁)
(2)2X＋2Y存在生殖隔离(3)聚乙二醇(PEG) AAaaBBBB ccccDDdd AaBBccDd (4)克服远缘杂交不亲和的障碍
3．如图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单克隆抗体的实验研究，请据图回答相关问题。

(1)X、Y、Z细胞的名称分别是______________、______________、______________。

(2)①过程类似于植物组织培养技术中的__________过程；与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较_______________________________________________________________；
②过程的实质是__________。

(3)③过程中需用到的生物诱导剂是__________。

(4)④处需要筛选，其目的是_____________________________________________。

(5)用含有32P标记的核苷酸培养基培养Z细胞，细胞质中能测到32P的细胞器有__________和__________。

解析：(1)将H1N1病毒外壳蛋白注入乙小鼠获得的是能产生抗体的浆细胞，浆细胞与X骨髓瘤细胞融合，Z为杂交瘤细胞。

(2)通过①过程已经分化的纤维母细胞失去分化状态变为干细胞，类似植物组织培养过程中的脱分化；诱导干细胞的分化程度低于纤维母细胞，因此其全能性高于后者；②过程干细胞基因选择性表达产生不同的组织器官。

(3)诱导动物细胞融合常用的生物诱导剂是灭活的病毒。

(4)④是筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。

(5)核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸，因此能利用32P标记的核苷酸的细胞器是核糖体和线粒体。

答案：(1)骨髓瘤细胞抗原刺激过的B淋巴细胞(或浆细胞) 杂交瘤细胞
(2)脱分化高基因的选择性表达
(3)灭活的病毒
(4)筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
(5)核糖体线粒体
4．下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。

请据图回答：
(1)图中①、②所示的结构分别是________、________。

(2)图中③、④所示的生物工程技术分别是________________、________________。

(3)过程③通常用去核卵细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作，营养物质丰富外，还因为它_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)过程④通常采用的方法是_______________________________________________。

(5)过程④的完成需要用到的非酶基因操作工具为
________________________________________________________________________。

(6)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是
________________________________________________________________________。

解析：(1)体细胞核移植利用体细胞核和去核卵细胞。

内细胞团细胞具有发育的全能性，此时导入健康胰岛B细胞基因，可以形成能正常分泌胰岛素的胰岛B细胞群。

(2)③将体细胞核和去核卵细胞重组为一个细胞，为体细胞核移植技术。

④将健康胰岛B细胞基因移植入受体细胞，为基因工程技术。

(3)过程③通常用去核卵细胞作为受体细胞，除了因为它体积大，易操作，营养物质丰富外还因为其含有能够激活细胞核全能性表达的物质。

(4)目的基因导入动物细胞通常用显微注射法。

(5)基因工程基本工具为限制酶、DNA连接酶、载体，载体为非酶基因操作工具，通常为质粒。

(6)图示方法与一般的异体移植相比可避免免疫排斥。

答案：(1)细胞核内细胞团
(2)(体细胞)核移植技术基因工程(转基因技术或重组DNA技术)
(3)含有促进(或激活)细胞核全能性表达的物质
(4)显微注射法(5)载体(6)不发生免疫排斥反应
5．胃癌是我国发生率很高的一种恶性疾病，制备抑制胃癌细胞增殖的单克隆抗体对治疗胃癌具有重要意义。

抗胃癌单克隆抗体制备过程如下图。

(1)抗胃癌单克隆抗体制备过程中要用到_____________________________________
和__________技术。

(2)甲代表__________细胞。

(3)诱导骨髓瘤细胞与甲融合，可用的诱导因素有________________等(写出两种)。

(4)为筛选出丙，需将乙放入含有5%CO2的混合气体的培养箱中培养，其中CO2的主要作用是______________。

通过检测细胞是否产生所需的专一抗体，筛选出丙，该过程中所选用的抗原是____________________________________________________________。

(5)在甲、丙及骨髓瘤细胞中，只有丙经培养后，可获得大量的抗胃癌单克隆抗体，原因是________________________________________________________________________。

解析：(1)单克隆抗体制备过程中用到了动物细胞培养和动物细胞融合技术。

(2)杂交瘤细胞乙是由甲B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的。

(3)诱导动物细胞融合时，常采用物理方法(离心、振动、电激)、化学方法(聚乙二醇)或生物方法(灭活的病毒)。

(4)制备的抗胃癌单克隆抗体针对的抗原是胃癌细胞，所以应该用胃癌细胞作为抗原检测丙细胞是否产生所需抗体。

(5)因杂交瘤细胞既可以无限增殖又可以产生抗体，所以可以通过对杂交瘤细胞培养，使其产生单克隆抗体。

答案：(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)(效应)B淋巴(3)聚乙二醇、灭活的病毒、离心、振动、电激等(写出其中两种即可) (4)维持培养液的pH 人的胃癌细胞(5)只有细胞丙既能无限增殖又能产生抗体
6．如图所示为动物细胞培养的基本过程示意图，回答下列问题：
(1)容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织，原因是其细胞__________，易于培养。

培养时先要剪碎，然后用__________分散细胞，制成B瓶中的细胞悬液。

细胞悬液转入C 瓶中进行的初次培养称为__________。

(2)在D瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞绝大部分死亡，只有极少数细胞存活，这是因为存活的细胞发生__________，可无限增殖。

目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为__________代以内，以保持细胞正常的_______________________________________核型。

(3)B、C、D瓶中的培养基为保证无菌、无毒的环境，需要添加一定量的__________。

(4)动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。

如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。

据图可知，培养__________细胞一定需要添加血清。

解析：(1)培养动物细胞一般选择幼龄动物的器官或组织，原因是其细胞分裂能力强，易于培养。

(2)细胞正常培养了一段时间后，发现细胞绝大部分正常死亡，极少数细胞存活，这是因为存活的细胞发生了突变，可无限增殖。

(3)培养液中加入一定量的抗生素可抑制杂菌繁殖。

(4)分析曲线图可知，是否添加血清对于癌细胞的增殖影响不大，而对于正常细胞的增殖影响很大，故培养正常细胞一定要添加血清。

答案：(1)分裂能力强胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 原代培养(2)突变10 二倍体(3)抗生素
(4)正常
7．(2018·湖南怀化模拟)如图是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。

(1)过程①得到的Y细胞称为__________。

过程①和②得到的单克隆抗体最主要的优点是________________________________________________________________________。

(2)抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构是否相同？__________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)在基因表达载体中，启动子的作用是__________识别和结合的部位，驱动V1基因的________________________________________________________________________。

(4)质粒上的标记基因的作用是__________________________________________。

(5)过程④要用到的主要酶是___________________________________________。

解析：(1)过程①为诱导动物融合过程，得到的Y细胞为杂交瘤细胞。

经过过程①和②得到的单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高并可大量制备等。

(2)大肠杆菌的细胞中没有内质网和高尔基体，大肠杆菌分泌的抗体2在形成过程中没有经过内质网和高尔基体的加工；杂交瘤细胞中有内质网和高尔基体，杂交瘤细胞产生的抗体1的形成过程经过内质网和高尔基体的加工，所以抗体1与抗体2的空间结构不同。

(3)启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动V1基因的转录。

(4)质粒上的标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。

(5)过程④是以mRNA为模板合
成DNA(V1基因)的过程，为逆转录过程，所用的酶为逆转录酶。

答案：(1)杂交瘤细胞特异性强、灵敏度高并可大量制备(2)不同抗体2形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体1形成过程经过内质网和高尔基体的加工(3)RNA聚合酶转录(4)鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来
(5)逆转录酶
8．下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是__________。

(2)图甲中②过程常在促融剂__________诱导下完成，③过程中至少涉及两次筛选：第一次利用__________进行初步筛选，第二次利用__________的方法筛选出既能大量增殖，又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞。

④过程与体外培养相比，其优点是________________________________________________________________________。

(3)单克隆抗体结合上抗癌药物能定向攻击癌细胞，这一应用可形象地称为________________________________________________________________________。

(4)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗？为什么？________________________________________________________________________。

(5)图乙过程的技术具有多种用途，但是不能__________。

A．有选择地繁殖某一性别的家畜
B．繁殖家畜中的优良个体
C．用于保存物种
D．改变动物的核基因
(6)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细胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是__________。

A．卵细胞大，便于操作
B．卵细胞含有的营养物质多
C．卵细胞的细胞质可使体细胞核全能性得到表达
D．重组细胞才具有全能性
解析：(1)动物细胞培养是细胞工程中最基本的技术手段。

(2)通常用的促进细胞融合的化学促融剂是聚乙二醇(或PEG)。

(3)由于单克隆抗体具有特异性，可定向攻击癌细胞，被称为生物导弹。

(4)生物的性状是由核基因和质基因共同决定的，克隆羊的细胞质基因来自于卵细胞，细胞质的遗传物质也能控制某些性状。

(5)动物体细胞核移植不能改变动物的核基因。

(6)由于卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达，所以选择卵细胞作为核移植的供体细胞。

答案：(1)动物细胞培养(2)聚乙二醇(或PEG) 选择性培养基克隆化培养和抗体检测不需要特定的培养基，不需要严格的外界环境条件(3)生物导弹(4)不会，卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状
(5)D (6)C。