高中生物练习细胞工程

细胞工程(时间：45分钟　满分：100分)一、选择题(每小题4分，共40分)1．下列关于利用细胞工程技术制备单克隆抗体的叙述，不正确的是(　　)。A．给小鼠注射抗原，是为了获得能产生相应抗体的B细胞B．B细胞与骨髓瘤细胞混合培养，是为了获得融合细胞C．杂交瘤细胞进行体外培养，是为了获得单克隆抗体D．杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎解析　杂交瘤细胞的培养有体内培养和体外培养，其目的都是为获得单克隆抗体，不是获得产生单克隆抗体的胚胎。答案　D2．(2012·佛山质检)用小鼠制备单克隆抗体可用于人类疾病的诊断和治疗，关于单克隆抗体的叙述错误的是(　　)。A．由杂交瘤细胞分泌B．具有特异性强、灵敏度高的特点C．与抗癌药物结合可制成“生物导弹”D．用于疾病治疗时人体不会产生任何免疫排斥命题立意　本题考查单克隆抗体的制备过程、特点及综合分析问题的能力，难度中等。解析　单克隆抗体可通过杂交瘤细胞产生，杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖；单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、产量高、纯度高等特点；单克隆抗体能特异性识别抗原，与抗癌药物结合后制成的“生物导弹”能特异性识别并杀死癌细胞；利用单克隆抗体治疗人类疾病时也会发生免疫排斥。答案　D3．红江橙种植几年后往往容易积累病毒导致品种退化。在生产上可采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的(　　)。A．有丝分裂和分化B．染色体变化和细胞全能性C．减数分裂和配子的形成D．DNA的复制和表达 解析　茎尖分生组织离体培养过程是体细胞分裂和分化过程，分裂和分化都必然涉及DNA的复制与表达，当然也有染色体的变化。组织培养的理论基础是细胞全能性。唯独不涉及减数分裂和配子的形成。答案　C4．(2012·江门模拟)植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不相符的是(　　)。A．植物组织培养和单克隆抗体——细胞的全能性B．纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性C．原生质体融合和动物细胞融合——细胞膜的流动性D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖命题立意　本题考查细胞工程及综合运用知识的能力，难度中等。解析　植物组织培养的原理是细胞的全能性，单克隆抗体制备的原理是细胞膜的流动性；植物细胞壁的成分包括纤维素和果胶，根据酶的专一性可利用相关酶分解细胞壁；原生质体融合和动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定流动性；紫草细胞培养和动物细胞培养的原理都是细胞的增殖。答案　A知识拓展　生物体内已分化的细胞并没有表达出全能性来，是因为在生物体内基因的选择性表达。在个体发育的不同时期，不同部位的细胞基因的表达不同，只有脱离了原来的生物体而处于离体状态时，再供给一定的营养物质、激素及其他适宜条件，才可能表现出全能性。5．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用到的酶是纤维素酶和果胶酶B．过程②常用的化学试剂是聚乙二醇C．过程④细胞的全能性提高D．过程⑤细胞的全能性降低，最终失去全能性解析　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以去除细胞壁应用纤维素酶和果胶酶，A正确；杂种细胞是已经分化的细胞，而愈伤组织是未分化的细胞，所以愈伤组织的全能性要高于杂种细胞，C正确；无论是分化的还是未分化的植物细胞都具有全能性，D错误。答案　D6．下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是(　　)。 eA．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子B．①②过程中都会发生细胞的增殖和分化C．多倍体植株的培育需经过如图所示过程D．此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性解析　植物的组织培养过程是无性繁殖的过程，如果离体的组织来自纯合子，将来得到的试管苗是纯合子，如果离体的组织来自杂合子，将来得到的试管苗是杂合子；①为脱分化，②为再分化，脱分化过程没有细胞的分化；用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗培养就可获得多倍体植株，不需组织培养过程；植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性而不是细胞膜流动性。答案　A7．下图中的供体DNA中含有无限增殖调控基因，该基因能激发动物细胞的分裂，图示是利用该基因制备新型单克隆抗体的过程，相关叙述错误的是(　　)。A．经酶A处理后Ⅰ与质粒具有相同的黏性末端B．Ⅱ是已免疫的B淋巴细胞C．Ⅲ既能无限增殖又能分泌特异性抗体D．该过程涉及转基因技术和动物细胞融合技术解析　该过程涉及转基因技术，但不涉及动物细胞融合技术。答案　D8．下列叙述不正确的是(　　)。A．基因工程中，利用目的基因对受体细胞进行筛选B．杂交育种中，利用病原体感染法筛选出F2中的抗病植株C．细胞工程中，利用特定的选择培养基筛选出杂交细胞D．胚胎工程中，利用滋养层细胞做DNA分析鉴定性别解析　基因工程中，利用标记基因对受体细胞进行筛选。答案　A 9．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。从该图提供的信息不能获得的结论是(　　)。A．正常细胞与癌细胞的增殖速率相同B．有无血清对正常细胞培养的影响不同C．培养基中补充血清有助于正常细胞的培养D．培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大解析　从图中曲线可看出培养基中有无血清对癌细胞的培养影响不大，二者在细胞数曲线上差不多。正常细胞的培养过程中有无血清所获得的细胞数差距较大，有血清的培养基在相同时间内培养得到的细胞数远远多于无血清的培养基所获得的细胞数。癌细胞培养与正常细胞培养二者的差距比较大，正常细胞达到一定的数目后不再增加，而癌细胞却能不断增加。答案　A10．从基因型为Aa的绿色植物某器官中获取组织，显微观察如下图。下列对该图所示细胞的叙述正确的是(　　)。A．若将X细胞离体培养成完整植株，此过程要涉及纤维素酶和果胶酶B．若将Y细胞离体培养成幼苗后用秋水仙素处理，目的是使其发生染色体结构变异C．X与Y两个细胞进行杂交，形成杂种细胞，发育成基因型为AAaa的杂种植株是不可育的D．如果X与Y细胞所含蛋白质种类有明显差异，其根本原因是信使RNA的不同解析　植物细胞经离体培养成完整植株，此过程不需要纤维素酶和果胶酶，进行植物细胞融合时则需要纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，去除细胞壁；将幼苗用秋水仙素处理的主要目的是诱导染色体加倍；X与Y两个细胞进行杂交，形成杂种细胞，发育成基因型为AAaa的杂种植株为四倍体是可育的；如果X与Y细胞所含蛋白质种类有明显差异，其根本原因是基因的选择性表达形成不同的信使RNA，从而指导合成了不同的蛋白质。答案　D二、非选择题(共60分) 11．(10分)(2012·金考卷·集训卷)(精编题)如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题。(1)①②过程使用了__________酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，以保证植物细胞会发生__________，以保护原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是__________。(2)过程③在化学药剂________的作用下会发生细胞融合；动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是________。(3)过程__________属于脱分化，过程__________属于再分化，细胞发生分化的根本原因是__________。(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是__________，其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是__________。(5)植物体细胞杂交的研究在________方面，取得了巨大突破。解析　本题考查植物体细胞杂交的有关知识，意在考查考生的综合运用能力。(1)①②过程使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物细胞，使植物细胞发生质壁分离，从而保护原生质体不被破坏。在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是胰蛋白酶。(2)过程③是诱导原生质体融合，常用的化学促融剂是聚乙二醇，而用灭活的病毒促进细胞融合是动物细胞融合特有的方式。(3)⑤过程为脱分化，⑥过程为再分化，愈伤组织在细胞增殖过程中，由于基因选择性表达形成具有根、茎、叶的植物体。(4)过程⑤⑥⑦为植物组织培养过程。植物组织培养时，由于分生组织细胞分裂旺盛、全能性高，因此常作为组织培养的材料。(5)植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，实现不同物种间的基因交流。答案　(1)纤维素酶和果胶　质壁分离　胰蛋白酶　(2)聚乙二醇　可以使用灭活的病毒　(3)⑤　⑥　基因的选择性表达　(4)植物组织培养　全能性高，易培养形成愈伤组织　(5)克服不同生物远源杂交不亲和的障碍12．(17分)(2012·全国重点中学领航冲刺卷)如图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程；图2表示体外受精培育优质奶牛的过程；图3表示番茄和马铃薯植物细胞融合和再生植株的过程，请据图回答下面的问题。 (1)在图1中注射到小鼠体内的物质是__________。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞，此类细胞的特点是__________。该过程所用的生物技术有_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)图2中参与体外受精的精子需要经过成熟和________的过程，才能使卵细胞受精。若要获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对图2中囊胚中的__________均等分割后进行胚胎移植。以上技术是在__________(填“体内”或“体外”)完成的。(3)图3中过程①是植物细胞形成__________的阶段，该阶段所用的酶是__________。在形成再生植株的过程中与组织培养有相似之处的步骤是__________。解析　(1)图1所示为单克隆抗体的制备过程。小鼠的B细胞经过免疫，再与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合，形成的杂交瘤细胞同时具备了分泌抗体和无限增殖的能力。(2)图2所示为胚胎工程中的体外受精和胚胎移植技术。精子只有经过获能处理后才具备使卵细胞受精的能力。将内细胞团进行均等切割后，每个部分都可以再发育成一个个体。以上操作过程都在体外进行。(3)图3所示为植物体细胞杂交和植物组织培养过程。体细胞杂交的第一步就是制备原生质体，可以利用纤维素酶和果胶酶将植物细胞壁分解掉。将杂种细胞培养成植株要经过脱分化和再分化等过程。答案　(1)抗原X　既能无限增殖又能产生抗X的抗体　动物细胞融合技术和动物细胞培养技术　(2)获能　内细胞团　体外　(3)原生质体　纤维素酶和果胶酶　④⑤(⑥)13．(15分)下图为单克隆抗体制备流程示意图。(1)单克隆抗体制备技术的基础是________________________________。(2)细胞融合是随机的过程，在HAT培养基中培养，目的是________________。在细胞培养过程中，培养液中需要添加无机盐，但要注意无机盐的________，以保证生命活动的正常进行。(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞，要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7～10个细胞/mL，每孔滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是_______________________________________________________________________________。(4)若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞，放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是_____________________________________________。 解析　(1)单克隆抗体利用了细胞融合和动物细胞培养的原理。(2)HAT是选择培养基，该培养基是为了将杂交瘤细胞筛选出来。(3)从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7～10个细胞/mL，每孔滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是将产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来，使得到的抗体纯度更高。(4)单克隆抗体的合成、加工和分泌经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。答案　(1)动物细胞培养　(2)筛选杂交瘤细胞　种类和数量(浓度)　(3)使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的(或单一细胞培养以保证抗体的纯度)　(4)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜14．(18分)科学家从某些能无限增殖的细胞质中分离出无限增殖的调控基因(prC)，该基因能激发许多动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答以下问题。(1)利用细胞融合技术制备单克隆抗体，促进动物细胞融合常用的诱导剂是______________。(2)利用细胞融合技术制备单克隆抗体时有两次筛选，第1次筛选的目的是________，第2次筛选的目的是__________________________________________________________________________________________。(3)有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，其思路如图所示。请回答下列问题。①酶A是指________，酶B是指________。②对已导入重组质粒的Ⅱ进行“检测”的目的是______________________；题目中Ⅱ所指的细胞是________，Ⅲ所指的细胞具有的特点是_________________。(4)也有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，试用相关的图示及文字在下图中表示该过程： 解析　(1)诱导动物细胞融合的方法有三种，其中用灭活的病毒是常用方法。(2)在单克隆抗体制备过程中，融合的细胞共有3种类型，第1次筛选的目的是选出杂交瘤细胞，但是杂交瘤细胞不一定产生所需抗体，所以还必须进行第2次筛选。(3)基因工程中用到的酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶，将重组质粒成功导入后，进行检测的目的是看目的基因是否表达。题目Ⅱ所指的细胞是浆细胞，因为只有浆细胞才会产生抗体，Ⅲ所指的细胞是导入目的基因的浆细胞，由于目的基因控制细胞无限增殖，所以可用转基因技术来生产单克隆抗体。(4)由题干可知，从无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增殖调控基因(prC)，所以采用核移植技术，应将无限增殖细胞的核除去，留下细胞质，让其与浆细胞核融合，则可产生单克隆抗体。答案　(1)灭活的病毒　(2)筛选出杂交瘤细胞　筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞　(3)①限制性核酸内切酶　DNA连接酶　②检测目的基因在受体细胞中是否进行了表达(或检测受体细胞是否显示出目的基因控制的性状)　浆细胞　既能无限增殖又能产生特定抗体　(4)如图