2019-2020学年人教版生物选修三江苏专用练习：2-细胞工程专题综合检测（二）

2019-2020学年人教版生物选修三江苏专用练习：2-细胞工程专题综合检测（二）

专题综合检测(二)[学生用书 P87(单独成册)] (时间：45分钟 满分：100分) 一、单项选择题(本题包括 6小题，每小题 5分，共 30分) 1．(2019·南通高二检测)下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是( ) A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因 B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性 C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同 D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性 解析：选 B。细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而 配子也具有这样的全套基因，同样具有全能性，A项错误；植物细胞全能性表达的前提是离 体培养的细胞、组织或器官，B项正确；植物体内细胞没有表现出全能性，这是细胞内基因 在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，C项错误；种子发育成植株，是正常生命历程， 未反映全能性，D项错误。 2．(2019·安徽霍邱二中高二期中)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实 验步骤中，不需要的是( ) A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞 B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞 C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合 D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽 解析：选 C。用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞属于基因工程中目的基因的导入步 骤，A正确；目的基因导入受体细胞后需要筛选出含有目的基因的细胞，B正确；农杆菌侵 染植物叶片获得转基因植株的过程不需要诱导原生质体融合，C错误；利用不同比例的生长 素和细胞分裂素，可以诱导愈伤组织形成不定根或不定芽，D正确。 3．(2019·河南南阳一中月考)下图为植物细胞 A、B融合后再生出新植株的部分过程示 意图，请据图分析以下叙述不正确的是( ) A．使植物细胞形成原生质体阶段的关键技术是使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 B．植物细胞融合一般要用聚乙二醇等诱导剂进行诱导 C．原生质体融合成为一个新的杂种细胞的标志是出现新的细胞核 D．亲本植物 A的细胞与亲本植物 B的细胞诱导融合后，形成的杂种细胞中两两融合 的细胞类型有 3种 解析：选 C。①是去除细胞壁得到原生质体的过程，该过程需采用酶解法，即用纤维素 酶和果胶酶处理，A正确；②是诱导原生质体融合的过程，该过程可用物理法(离心、振动、 电激等)或化学法(聚乙二醇等)，B正确；③中进行原生质体的融合，成为一个新的杂种细胞 的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁，C错误；亲本植物 A细胞与亲本植物 B细胞诱导融 合后，形成的杂种细胞中两两融合的细胞类型有 3种，具体为 AA、BB、AB，D正确。 4．小麦是世界上最主要的粮食作物之一。纹枯病是小麦的三大病害之首。一种野生山 羊草具有纹枯病的抗性基因。现用一定剂量的紫外线处理山羊草原生质体，破坏其所有的细 胞核，使染色体片段化，并且丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体， 与完整的小麦原生质体融合，获得抗纹枯病的杂种植株，流程如图所示。下列相关叙述中， 错误的是( ) A．①过程利用了酶的专一性原理，获取的原生质体应培养在生理盐水(质量分数为 0.9% 的 NaCl溶液)中 B．②过程利用了膜的流动性原理，同时含有叶绿体和细胞核是筛选杂种细胞的标志 C．③过程利用了细胞的全能性原理，该过程需用不同激素、不同浓度的培养基培养 D．④过程利用了生物大分子杂交原理进行筛选，最后还需用纹枯病菌感染进行鉴定 解析：选 A。①过程需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁，获取的原生质体应放在相应的 等渗溶液中，以免细胞失水皱缩或吸水涨破，生理盐水是人体细胞的等渗溶液，并不一定是 植物细胞的等渗溶液。②过程表示促融，由于供体山羊草幼叶的叶肉细胞原生质体无细胞核 而有叶绿体，小麦幼根细胞的原生质体无叶绿体而有细胞核，故同时含有叶绿体和细胞核的 原生质体才是杂种细胞。③过程为植物组织培养技术，脱分化培养基、生芽培养基及生根培 养基中，生长素和细胞分裂素的浓度配比是不相同的。④过程中，要筛选出含有抗病基因的 杂种植株，需用 DNA分子杂交、DNA—RNA分子杂交、抗原—抗体杂交等生物大分子杂 交技术，最后还需用纹枯病菌感染进行接种实验，以进行个体水平的鉴定。 5．(2019·枣庄八中高二月考)家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因 导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。下列说法不正确的是( ) A．家蚕细胞培养所需二氧化碳的主要作用是维持培养液的 pH B．来自 cDNA文库的干扰素基因片段必须插入表达载体的启动子和终止子之间 C．采用 PCR技术扩增干扰素基因的实验中是以干扰素基因为模板 D．进行转基因操作前，需用纤维素酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞 答案：D 6．(2019·广东高明一中高二月考)现将“细胞工程”中动、植物细胞培养技术列表比较 如下，下列哪一项目的比较有错误( ) 项目 原理 培养基区别 结果 培养目的 植物组织培养 细胞的全能性 需加植物激素 培育成植株 快速繁殖，培育无病 毒植株等 动物细胞培养 细胞的全能性 需加动物血清 培育成细胞 获得细胞或细胞的产 物等 A.原理 B．培养基区别 C．结果 D．培养目的 解析：选 A。植物组织培养过程中，利用了细胞全能性的原理，而动物细胞培养利用了 细胞增殖的原理，A错误；植物组织培养的培养基中需要加入植物激素调节根、芽的分化， 动物细胞培养过程中需加入动物血清，B正确；由于植物细胞具有全能性，因此通过植物组 织培养可以获得完整植株，而动物细胞培养只是利用了细胞增殖的原理，因此只能培育成细 胞系或细胞株，C正确；植物组织培养可以快速繁殖，培育无病毒植株等，而动物细胞培养 可以获得细胞或细胞产物等，D正确。 二、多项选择题(本题包括 2小题，每小题 6分，共 12分) 7．(2019·苏州中学高二期中)细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列叙 述不正确的是( ) A．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量的细胞 B．选择去核的体细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率 C．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得有用的突变体 D．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗 解析：选 AB。高度分化的细胞已经失去分裂能力，因此选择高度分化的动物体细胞进 行培养不会获得大量细胞，A错误；卵母细胞的细胞质中含有促进全能性表达的物质，因此 选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率，B错误；愈伤组织细 胞处于分生状态，易受外界环境因素影响，因此选择植物的愈伤组织进行诱变处理，再进行 人工选择，可获得优质的突变体，C正确；茎尖等分生区组织几乎不含病毒，因此选择一定 大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，D正确。 8．三聚氰胺是小分子有机物，下图为采用单克隆技术制备三聚氰胺特异性抗体的过程， 下列有关叙述错误的是( ) A．三聚氰胺分子经“扩容”后可激活小鼠的免疫系统 B．从自然免疫的小鼠体内可获得产生该特异性抗体的 B淋巴细胞 C．经培养筛选后得到的杂交瘤细胞只具有产生单一抗体的特点 D．在基因水平上将单克隆抗体改造为嵌合抗体可降低对人体的不良反应 解析：选 BC。抗原具有大分子性，而三聚氰胺是小分子有机物，不能直接充当抗原， 因此需要进行“扩容”，使三聚氰胺成为抗原分子，激活小鼠的免疫系统，A正确；在自然 条件下，三聚氰胺无法扩容，因此，从自然免疫的小鼠体内也无法获得产生该特异性抗体的 B淋巴细胞，B错误；培养筛选后得到的杂交瘤细胞既能无限增殖又能产生单一抗体，C错 误；将单克隆抗体改造为嵌合抗体属于蛋白质工程的范畴，改造后的嵌合抗体可降低对人体 的不良反应，D正确。 三、非选择题(本题包括 5小题，共 58分) 9．(10分)(2019·湖北武汉调研)辣椒素是一种生物碱，被广泛用于食品保健、医药工业 等领域。辣椒素的获得途径如下图所示。请据图回答下列问题： (1)为获得脱毒苗，外植体一般采用辣椒的____________等部位。 (2)图中过程①常常需要添加____________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。 在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是 ________________________________________________________________________。 (3)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的____________和____________过程。 (4)若外植体为花药，所得完整植株需用____________试剂处理，才能使其结实并产生 后代。 答案：(1)根尖(或茎尖) (2)植物激素(或植物生长调节剂) 培养基中生长素用量与细胞 分裂素用量的比值偏低(答案合理即可) (3)脱分化 再分化 (4)秋水仙素 10．(12分)下图是利用生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。请据图回答下列问题： (1)过程①至②获取的抗体称为____________，其中①是____________过程。 (2)④过程需要____________酶，⑤过程需要的工具酶为________________________。 (3)②处需要筛选，其目的是________________________。 (4)结构甲的组成必须包括________________________及目的基因等。 (5)如果想用棉花生产该种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用____________，经过筛 选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过____________技术获得能产生抗体的转基因棉花植 株。 解析：(1)过程①至②获取的抗体称为单克隆抗体，其中①表示动物细胞融合(或 B淋巴 细胞与骨髓瘤细胞融合)过程。(2)④是由 mRNA形成 DNA的过程，表示逆转录，需要逆转 录酶；⑤过程为基因表达载体的构建，需要的工具酶为限制酶和 DNA连接酶。(3)②表示杂 交瘤细胞的培养，目的是筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(4)结构甲表示基因表达 载体，其组成必须包括启动子、终止子、标记基因及目的基因等。(5)如果想用棉花生产该 种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用土壤农杆菌，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成 功后通过植物组织培养技术，经过脱分化和再分化过程，获得能产生抗体的转基因棉花植株。 答案：(1)单克隆抗体 细胞融合(或 B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合) (2)逆转录 限制酶和 DNA连接酶 (3)筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 (4)启动子、终止子、标记基因 (5)土壤农杆菌 植物组织培养 11．(14分)(2019·河北邢台二中高二下学期月考)细胞融合技术有着广泛应用。如图为细 胞融合的简略过程，据图回答下列相关问题： (1)若 a、b分别是基因型为 yyRr和 YYrr的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，再将这些融 合细胞培育出玉米新品种。 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________，再经培养可能得到 ________种不同于亲本基因型的玉米新品种。 ②若想培育出基因型为 yyRR 的玉米植株，也可直接用基因型为________(填“yyRr”或 “YYrr”)的植株的花粉进行离体培养得到单倍体植株后再经过________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__________________________________________________ 处理，得到有活力的________。 (3)若 a、b分别为骨髓瘤细胞和 B淋巴细胞，则 d细胞的特点是___________________。 由 d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_______________________的特点。 解析：(1)聚乙二醇是诱导细胞融合的常用化学诱导剂。细胞融合过程中会产生自身融 合细胞和异种融合细胞。基因型为 yyRr和 YYrr的玉米产生的花粉的基因型分别为 yR、yr 和 Yr，两两融合后细胞的基因型有 yyRr、YyRr、Yyrr、yyRR、yyrr、YYrr 6种，其中基因 型为 YrRr、Yyrr、yyRR、yyrr的杂种细胞培养成的玉米新品种的基因型不同于亲本。(2)植 物体细胞杂交包括植物体细胞融合和植物组织培养。细胞融合前需用纤维素酶和果胶酶除去 细胞壁。植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁。(3)若 a、b分别为骨髓瘤细 胞和 B淋巴细胞，则 d细胞为杂交瘤细胞，其特点是既能无限增殖，又能产生特定的抗体。 产生的抗体为单克隆抗体，同普通血清抗体相比，它具有特异性强、灵敏度高、可大量制备 等特点。 答案：(1)①聚乙二醇(PEG) 6 愈伤组织 4 ②yyRr 染色体加倍(秋水仙素) 单倍体育种 (2)①植物体细胞杂交 杂种细胞再生出细胞壁 ②纤维素酶和果胶酶 原生质体 (3)既能无限增殖，又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高、可大量制备 12．(10分)(2019·武汉高二调研)我国科学家屠呦呦及其团队从青蒿中分离出菁蒿素用于 疟疾的治疗，这一措施至今挽救了全球数百万人的生命。青蒿中青蒿素的含量很低。科研工 作者一直致力于提高青蒿素含量的研究。某研究小组给菁蒿转入青蒿素合成的关键基因 fps， 通过该基因的过量表达来提高青蒿素的产量。请回答下列相关问题： (1)提取青蒿素的总 RNA，在____________酶的作用下获得青蒿素的 cDNA。 (2)根据基因 fps 的编码序列设计特定的引物对，通过____________技术得到目的基因， 然后构建含有 fps 基因的表达载体。为了便于筛选，表达载体中应含有____________。 (3)将表达载体导入农杆菌细胞中，用此农杆菌侵染无菌青蒿苗叶片，培养该叶片可获 得幼苗。在此培养过程中发生的主要生理变化是____________和____________。 (4)将获得的 22株生长健壮的转基因青蒿苗移栽到大田里，待其生长到现蕾期后收获植 株地上部分，测定青蒿素的含量，得到的结果如下图所示： 测定结果显示，转基因青蒿植株中青蒿素含量最多约是对照组的________倍，不同植株 中青蒿素的生成量________，这可能是由 T－DNA整合到青蒿基因组的不同位置，使外源 基因的____________引起的 。 解析：(1)以 RNA为模板合成 DNA 的过程为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化。 (2)根据基因 fps 的编码序列设计引物，通过 PCR扩增技术得到目的基因，然后构建含有 fps 基因的表达载体。基因表达载体上必须要有标记基因，作用是鉴定和筛选含有目的基因的受 体细胞。(3)离体叶片获得幼苗，必须通过植物的组织培养技术培养成再生植株，该过程需 要经过脱分化和再分化，即培养过程中细胞发生的主要变化是细胞分裂和细胞分化。(4)据 图分析，对照组青蒿素含量为 5 mg/g，第 22株转基因青蒿苗中青蒿素含量最多，为 10 mg/g 左右，大约是对照组的 2 倍。由图可知，不同植株中青蒿素的含量不同，这可能是由 T－ DNA整合到青蒿基因组的不同位置，使外源基因的选择性表达效率不同引起的。 答案：(1)逆转录 (2)PCR 标记基因 (3)脱分化 再分化 (4)2 有很大差异 表达 效率不同 13．(12分)(2019·福建福州检测)科研人员将荧光素酶基因整合到慢病毒载体，利用载体 将荧光素基因导入人淋巴瘤细胞。操作过程中含有以下几个过程： (1)利用 PCR技术扩增荧光素酶基因片段，首先需要设计两种引物，序列分别为 (5'－GAACA………………AAAAC－3')和(5'－GAAGT………………TCCCC－3') 两种引物的碱基序列分别与________________互补，且引物必须具有一定长度(如 15～ 30个左右碱基)，以确保____________。 (2)切割慢病毒载体 DNA，用____________酶将其与荧光素酶基因连接，构建出荧光素 酶慢病毒重组载体。用重组载体去感染人淋巴瘤细胞，最终获得能稳定表达荧光素酶基因的 淋巴瘤细胞。对获得的淋巴瘤细胞进行培养，培养温度应为____________，需要的气体主要 有 O2和 CO2，其中 CO2的作用是___________________________________________。 (3)通过统计细胞数量，比较含荧光素酶基因的淋巴瘤细胞(甲)和不含荧光素酶基因的淋 巴瘤细胞(乙)的生长情况，结果如图(a)，据图可看出这两种细胞生长趋势基本相似，说明 ________________________________________________________________________； 再分别取第 5、6、7、8、9、10代的含荧光素酶基因的淋巴瘤细胞，加入荧光素酶底物， 检测荧光强度，结果如图(b)，说明__________________________________________。 (4)将含荧光素酶基因的淋巴瘤细胞注入裸鼠(无胸腺)体内，通过检测__________，可反 映出小鼠体内肿瘤细胞的数量、大小和转移情况。 答案：(1)目的基因两条链的特定片段 引物会特异性识别目的基因的特定片段(引物的 特异性) (2)DNA连接 37℃ 维持培养液的 pH (3)荧光素酶基因的表达不影响淋巴瘤细胞生长 荧光素酶基因能在细胞生长分裂过程 中稳定表达 (4)荧光强度