2020高三生物一轮复习：专题26　细胞工程

2020高三生物一轮复习：专题26　细胞工程

专题26　细胞工程 ‎ ‎ 考点1　植物细胞工程 ‎　1.(2013·北京东城一模)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( A )‎ A．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的流动性。‎ ‎　2.(2013·郑州市质量检测)如图所示为白菜—甘蓝的培育流程，下列叙述错误的是( D )‎ 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。‎ ‎　3.(2011·天津卷)土壤农杆菌能将自身Ti的质粒的T－DNA整合到植物染色体DNA上，诱发植物形成肿瘤。T－DNA中含有植物生长素合成酶基因(S)和细胞分裂素合成酶基因(R)，它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。‎ 据图分析，下列叙述错误的是( B )‎ A．当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿瘤生芽 B．清除肿瘤中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生长与分化 C．图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长 D．基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化 解析：由题目信息可以看出，S基因与生长素合成有关，R基因与细胞分裂素合成有关；诱发肿瘤生芽时，R表达，S不表达，细胞中的细胞分裂素与生长素的比值升高，A、D正确。因为在清除土壤农杆菌之前，Ti质粒上的基因已经整合到植物的染色体上了，肿瘤将继续生长，B错误。肿瘤组织细胞中含有控制合成生长素和细胞分裂素有关的基因，自身可以产生生长素和细胞分裂素，可以在不含细胞分裂素和生长素的培养基上生长，C正确。‎ 4‎ ‎　4.已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性，二室(M)对多室(m)为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题。‎ ‎(1)图Ⅰ过程培育植物体A主要应用了　植物细胞全能性　的原理。在植株上，番茄的韧皮部细胞通常无法分裂、分化形成完整植株，原因是　细胞已经高度分化　。‎ ‎(2)用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验，则Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是　有丝　分裂。培育植物体B的方法(Ⅱ)称为　单倍体育种　。植物体C的基因型有　YYmm或Yymm或yymm　。‎ ‎(3)要将植物的器官、组织、细胞培养成完整植株，必需的条件是　离体的植物器官、组织或细胞；一定的营养条件；植物激素的刺激；无菌条件；适宜温度和一定光照(答对两个以上可得分)　。在图中Ⅳ过程中，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是　具有两个亲本的遗传物质，是两个亲本基因选择性表达的结果　。‎ ‎(4)植物花粉离体培养形成的植株一定高度不育吗？为什么？　不一定。若亲本是四倍体，则离体花粉培育出的植株具同源染色体，可正常形成配子，是可育的(其他合理答案也可)　。‎ 解析： 本题考查的主要是植物的组织培养技术、植物体细胞杂交技术，每个植物细胞都含有生长发育的全套遗传物质，有发育成完整个体的潜能。图I是植物组织培养的完整过程；图Ⅱ是由花粉细胞培养成单倍体，经秋水仙素处理，形成纯合子，称单倍体育种；图Ⅲ、Ⅳ是植物体细胞杂交过程，杂交细胞经过植物组织培养技术，发育为完整的植物个体，所不同的是图Ⅲ所用的是经减数分裂产生的花粉，而图Ⅳ则是正常的体细胞。‎ 考点2　动物细胞工程 ‎　1.(2011·江苏卷)关于现代生物技术应用的叙述，错误的是( B )‎ A．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 C．植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒 D．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育 解析：本题考查蛋白质工程与细胞工程等相关知识，意在考查考生的判断分析能力。基因工程产生的是自然界中原有的蛋白质，而蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质，A项正确。B项中克隆动物应用的是细胞核移植技术，而制备单克隆抗体应用的是动物细胞融合技术。用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗，C项正确。动物细胞培养技术可用于转基因动物的胚胎早期培养，D项正确。‎ ‎　2.动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的血清、血浆等物质。下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得出的结论有( A )‎ 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 4‎ 解析：本题考查分析图表获取信息的能力。分析图中曲线，正常细胞与癌细胞的增殖速率是不相同的；在有血清的培养基和无血清的培养基上培养正常细胞时，培养基上的细胞数差别很大；但培养癌细胞时差别却不大，说明血清有助于正常细胞的培养，而对癌细胞的培养影响不大。‎ ‎　3.(2013·北京东城综合)对于下面制备单克隆抗体过程示意图，不正确的叙述是( A )‎ A．①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的 B．④中的筛选是通过抗原、抗体反应进行的 C．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导 D．⑤可以无限增殖 解析：单克隆抗体是利用效应B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合得到，融合方法可以有化学方法聚乙二醇，生物方法灭活病毒；如果要筛选可以通过检测抗原、抗体反应，如果有反应说明表达了抗体；融合细胞具有双亲特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。B淋巴细胞也可以从血浆中提取。‎ ‎　4.(2013·南京模拟)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( D )‎ 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。‎ ‎　5.有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物体细胞杂交过程中要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：‎ ‎(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。具有一对隐性纯合基因(rr或hh)的个体，在光照强度大于800 lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是　大于800 lx光照　。‎ ‎(2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是　植物细胞的全能性　，这种育种方法的优点是　克服了远缘杂交不亲和的障碍　。‎ ‎(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，则d细胞特点是　既能无限繁殖，又能产生特定的抗体　。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有　特异性强、灵敏度高、化学性质单一　的特点。生产上一般不能通过直接培养浆细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是　已免疫的B细胞高度分化，不能增殖　。‎ 4‎ ‎(4)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解。请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。‎ ‎(顺序如下图)‎ 解析：若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，则融合细胞有Hhrr、hhRr、HhRr、hhrr四种类型，其中Hhrr、hhRr、hhrr在光照强度大于800 lx时都不能生长，据此可以分离出基因型为HhRr的杂种细胞。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，植物体细胞杂交的特点是克服远缘杂交不亲和的障碍。若d细胞为杂交瘤细胞，则其特点是既能无限繁殖，又能产生特定的抗体，而浆细胞高度分化，不具备骨髓瘤细胞的增殖能力。单克隆抗体制备主要涉及细胞融合、细胞培养、筛选、提取等过程。‎ ‎　6.(2013·长沙县一质量检测)回答下列有关动物细胞培养的问题：‎ ‎(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面　相互接触　时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的　接触抑制　。此时，瓶壁上形成的细胞层数是　单层(或一层)　。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是　胰蛋白酶　。‎ ‎(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现　衰老甚至死亡　的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成　不死性　细胞，该种细胞的黏着性　降低　，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量　减少　。‎ ‎(3)现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是　由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色)　。‎ ‎(4)检查某种有毒物质是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到　中　期的细胞用显微镜进行观察。‎ ‎(5)在细胞培养过程中，通常在　冷冻(或超低温、液氮)　条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中　酶　的活性降低，细胞　新陈代谢　的速率降低。‎ ‎(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作　抗原　进行攻击。‎ 解析：在动物细胞培养过程中，细胞会表现出接触抑制现象，此时是单层细胞。用胰蛋白酶可以使贴壁细胞从瓶壁上分离开来。随着细胞传代培养代数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡的现象，但极少数细胞可以连续增殖，有些细胞会因遗传物质改变而变成不死性细胞。由于活细胞的膜具选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，而死细胞的细胞膜丧失选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色。由于中期染色体形态固定、数目清晰，因此最好选用细胞分裂到中期的细胞用显微镜观察染色体数目。由于在冷冻超低温液条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低，通常在此条件下保存细胞。机体把移植的皮肤组织当作抗原攻击，会发生排斥现象 。‎ 4‎