【生物】2021届一轮复习人教版细胞工程作业

【生物】2021届一轮复习人教版细胞工程作业

‎2021届 一轮复习 人教版 细胞工程 作业 一、选择题 ‎1．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是(　　)‎ A．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，可培育成新个体 B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体 C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体 D．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体 答案　C 解析　野驴的体细胞的全能性已经受到限制，不能经过培养形成新个体；将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成的是带有野驴基因的家驴；野驴的体细胞核中具有发育成野驴的全部基因，因此通过动物核移植技术，可使野驴“复生”。‎ ‎2．以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。据图分析正确的是(　　)‎ A．经①过程获得的a、b称为原生质层 B．c细胞只有AABB这一种类型 C．过程④和⑤分别是分化和再分化 D．获得的植物d因为有同源染色体所以可育 答案　D 解析　经①去除植物细胞壁过程获得的a、b称为原生质体，A错误；融合的细胞有三种(仅考虑细胞的两两融合)：AAAA、BBBB、AABB，B错误；过程④和⑤分别是脱分化和再分化，C错误；植物体细胞杂交获得的植物d，因为有同源染色体所以可育，D正确。‎ ‎3．下列关于动物细胞培养技术的应用的说法，不正确的是(　　)‎ A．大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等 B．动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞，基因工程也离不开动物细胞的培养 C．可以用于检测有毒物质，只能判断某种物质是否有毒，不能判断毒性的大小 D．科学家培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究 答案　C 解析　可以用于检测有毒物质，既能判断某种物质是否有毒，也能判断毒性的大小，C错误。‎ ‎4．下列实验中，不能达成实验目的的是(　　)‎ A．用H2O2酶探究pH对酶活性的影响 B．用Taq DNA聚合酶构建基因表达载体 C．用胰蛋白酶制备动物细胞悬液 D．用纤维素酶和果胶酶制备植物原生质体 答案　B 解析　H2O2分解基本不受pH的影响，所以可以用H2O2酶探究pH对酶活性的影响，A不符合题意；构建基因表达载体不需要DNA聚合酶，Taq DNA聚合酶是PCR技术扩增目的基因所需的一种耐高温的酶，B符合题意；在制备动物细胞悬液时用胰蛋白酶是为了分解黏连在细胞之间的蛋白质，使之变成游离的单个细胞，C不符合题意；由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，从而得到植物原生质体，D不符合题意。‎ ‎5．(2020·山东高考模拟)下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是(　　)‎ A．将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体 B．经特定抗原免疫过的 B 淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体 C．诱导 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞 D．筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞 答案　D 解析　应从杂交瘤细胞的培养环境中纯化得到单克隆抗体，A、B错误；发生融合的细胞可能有三种(只考虑细胞的两两融合)：B－B、B－瘤、瘤－瘤，C错误；筛选出杂交瘤细胞，需再次筛选，最后得到既能无限增殖又能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，D正确。‎ ‎6．(2018·江苏，22)如图为细胞融合的示意图，下列叙述正确的是(多选)(　　)‎ A．若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去分化再诱导融合 B．a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现 C．c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性有关 D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因 答案　BC 解析　‎ 若a细胞和b细胞是植物细胞，应先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后再诱导融合，A错误；a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理，使植物细胞融合的促融方法有离心、振动、电激、聚乙二醇诱导等，使动物细胞融合的促融方法有聚乙二醇诱导、灭活的病毒诱导、电激等，B正确；细胞的融合与细胞膜的流动性有关，C正确；融合后的c细胞中的基因进行选择性表达，只能表达a、b两细胞中的部分基因，D错误。‎ ‎7．2018年3月14日物理学家霍金去世，他曾经患有肌肉萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”。有研究表明该病是由于突变的基因使神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述不正确的是(　　)‎ A．将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可以起到一定的治疗作用 B．植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，也可以起到一定的治疗作用 C．诱导多功能干细胞分化成多种细胞的过程中核遗传物质不完全相同 D．诱导多功能干细胞的分化实质是基因的选择性表达，细胞种类增多 答案　C 解析　替换毒蛋白基因导致神经元不能合成破坏神经元的毒蛋白，从而达到治疗的目的，A项正确；植入神经干细胞，可增殖分化形成相应的运动神经元，使受损的运动功能得到恢复，B项正确；诱导多功能干细胞分化成多种细胞属于细胞分化过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质不变，故C项错误、D项正确。‎ 二、非选择题 ‎8．(2020·福建三明一中第一次月考)三七富含三七皂苷、三七多糖、三七素、黄酮等有效成分，具有止血、活血化瘀、消肿定痛、滋补强壮、抗疲劳、耐缺氧、抗衰老、降血脂、降血糖、提高机体免疫功能等众多作用。为了获取上述有效成分，某制药公司利用植物组织培养技术，从培养的愈伤组织中提取这些有效成分。请回答下列问题：‎ ‎(1)培养时，通常选择新生营养芽作为外植体，这是因为 。外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为 ，此过程需要使用的生长调节剂是 (填“脱落酸”或“2,4－D”)。‎ ‎(2)多倍体的愈伤组织细胞产生的有效成分量常高于二倍体。为了获得更多的有效成分，科研人员利用 处理二倍体愈伤组织细胞，使其细胞中的染色体数目加倍。欲确定愈伤组织细胞中的染色体数目，通常需制成装片，进行显微镜观察，此过程中需要对染色体染色，常用的染色剂是 。‎ ‎(3)为获得多倍体的愈伤组织细胞，也可以先用 酶去除细胞壁，获得具有活力的 。再用化学诱导剂诱导细胞两两融合，形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织。若要得到多倍体植株，可在上述的基础上，再经 形成。‎ 答案　(1)细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织　脱分化　2,4－D　(2)秋水仙素或低温　醋酸洋红液(或龙胆紫溶液)　(3)纤维素酶和果胶　原生质体　再分化 解析　(1)‎ 新生营养芽细胞的分化程度低，容易诱导形成愈伤组织，进行植物组织培养时，选择新生营养芽作为外植体容易获得成功。外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为脱分化。2,4－D为生长素类似物，而生长素能够促进细胞伸长生长，脱落酸的主要作用之一是抑制细胞分裂，所以脱分化过程需要使用的生长调节剂是2,4－D。(2)秋水仙素或低温可抑制纺锤体的形成，进而使其细胞中的染色体数目加倍。染色体可被醋酸洋红液或龙胆紫溶液等碱性染料染成深色，因此欲用显微镜观察确定愈伤组织细胞中的染色体数目，常用醋酸洋红液或龙胆紫溶液对染色体染色。(3)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。愈伤组织细胞经过再分化可发育成植物体。‎ ‎9．细胞工程是一门新兴的生物工程技术。在动、植物的育种、药物提取、药物生产等领域的应用十分广泛。利用所学知识回答以下关于细胞工程的相关问题：‎ ‎(1)采用植物细胞工程育种的方法如下：‎ 杂种细胞―→愈伤组织胚状体目的植株 ‎①以胚状体为材料，经过人工薄膜包装得到的人工种子，在适宜条件下同样能够萌发成幼苗，与天然种子培育相比，人工种子的培育具有哪些显著的优点？ 。‎ ‎②甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是 。利用杂种细胞采用植物组织培养技术可以培育成杂种植株，该技术的核心步骤是 和 。‎ ‎(2)已知西湖龙井茶叶含有的茶碱是植物细胞的代谢产物，具有提神、抗衰老功效。可用植物组织培养来实现茶碱的工业化生产。‎ ‎①若利用植物组织培养技术，可将龙井茶叶细胞培养到 阶段，然后从 (填细胞器)中提取茶碱。‎ ‎②如果想获得脱毒的龙井茶苗，可以切取一定大小的 等进行组织培养。‎ 答案　(1)①生产不受季节、气候和地域的限制；一般不会出现性状分离、能保持优良品种的遗传特性　②再生出新的细胞壁　脱分化　再分化　(2)①愈伤组织　液泡　②茎尖 ‎10．(2019·云南师大附中第二次月考)科学家利用小鼠胚胎成纤维细胞去分化，获得了诱导性多能干细胞(iPS细胞)，这一技术在研究和治疗中都具有广泛的前景。‎ ‎(1)从小鼠体内获得体细胞去分化后，对iPS细胞进行的初次培养称为 。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 。要继续培养，需要重新用 或胶原蛋白酶等处理。‎ ‎(2)需在培养液中加入 因子，可以使其向不同类型的组织细胞分化，同时在培养液中需要添加一定量的 以防培养过程中的杂菌污染。细胞培养液应定期更换，其原因是 。‎ ‎(3)iPS细胞培养的整个过程中，可能发生的可遗传变异有 。‎ ‎(4)iPS细胞中有一种能够专一分化为心脏组织细胞的干细胞，利用此类干细胞修复心脏病患者受损部位的过程 体现细胞的全能性，原因是 。‎ 答案　(1)原代培养　接触抑制　胰蛋白酶　(2)分化诱导　抗生素　清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害　(3)基因突变和染色体变异　(4)不能　此类干细胞只能分化为心脏细胞，不能形成完整个体 解析　(1)从小鼠体内获得体细胞去分化后，对其进行的初次培养称为原代培养，培养的细胞在贴壁生长至细胞表面相互接触时停止分裂，这种现象称为接触抑制。贴壁生长的细胞需要重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理。(2)培养液中加入分化诱导因子，可诱导细胞向不同类型的组织细胞分化，为了防止杂菌的污染需要添加一定量的抗生素，定期更换细胞培养液，清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。(3)iPS细胞的培养过程中，细胞会增殖和分化，此过程中可能发生的变异是基因突变和染色体变异。(4)细胞的全能性体现在要培养成完整的个体，此类干细胞只能分化为心脏细胞，不能形成完整个体。‎ ‎11．克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞异常凋亡有关。Bcl－2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。‎ 请回答：‎ ‎(1)图中重组细胞的细胞核来自 细胞，早期胚胎移入受体子宫继续发育，经桑椹胚、囊胚和 胚最终发育为克隆猪。‎ ‎(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl－2 cDNA的分子数进而计算总mRNA中Bcl－2 mRNA的分子数，从而反映出Bcl－2基因的转录水平。‎ ‎①图中X表示 过程。‎ ‎②在PCR过程中利用 技术可检测出cDNA中Bcl－2 cDNA的分子数。‎ ‎(3)该过程所涉及的现代生物技术有早期胚胎培养、胚胎移植、 和 。‎ ‎(4)目前使用的供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞，原因 ‎ ‎ 。‎ 答案　(1)体　原肠　(2)①反(逆)转录　②DNA分子杂交　(3)动物细胞培养　核移植技术　(4)10代以内的细胞可保持正常的二倍体核型 ‎12.如图为细胞融合的简略过程示意图，请据图完成问题：‎ ‎(1)若A、B是动物细胞，一般取自幼龄动物的器官、组织，然后用 或胶原蛋白酶使其分散开来；A、B到C的过程中，常用的不同于植物细胞工程的方法是用 ‎ 诱导细胞融合。对融合得到的D进行大规模培养时需要提供的气体环境为 ，其中CO2的作用是 。此外，培养液还应进行无菌处理，通常还要在培养液中添加一定量的 ，以防培养过程中的污染。‎ ‎(2)若A为骨髓瘤细胞，B为经免疫的B淋巴细胞，那么D称为 ，这种细胞既能大量繁殖，又能产生 。‎ ‎(3)从A、B到细胞C的过程中，可形成 种类型的细胞(仅考虑两个细胞间的融合)。若该过程用于单克隆抗体的制备，应筛选出符合要求的D，方法是用特定的 培养基培养，为了大规模地生产单克隆抗体，还需对D进行第二次筛选，第二次筛选的目的是 。‎ 答案　(1)胰蛋白酶　灭活的病毒　95%的空气加5%的CO2　维持培养液的pH　抗生素 ‎(2)杂交瘤细胞　专一的抗体 ‎(3)3　选择(性)　筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞 解析　(1)据题图分析可知，若A、B是动物细胞，一般取自幼龄动物的器官、组织，然后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使其分散开来；A、B到C的过程中，常用的不同于植物细胞工程的方法是用灭活的病毒诱导细胞融合。对融合得到的D进行大规模培养时需要提供的气体环境为95%的空气加5%的CO2，其中CO2的作用是维持培养液的pH。此外，培养液还应进行无菌处理，通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中被杂菌污染。‎ ‎(2)若A为骨髓瘤细胞，B为经免疫的B淋巴细胞，那么D称为杂交瘤细胞，这种细胞既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。‎ ‎(3)若该过程是制备单克隆抗体，在A、B到C的过程中，所形成的C有3种，即骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞、B淋巴细胞—B淋巴细胞、杂交瘤细胞。用特定的选择培养基来筛选出杂交瘤细胞。为了大规模地生产单克隆抗体，还需对D进行克隆化培养和专一抗体检测，第二次筛选的目的是筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。‎ ‎13．(2019·广西钦州三模)红豆杉因其次生代谢产物紫杉醇对癌症的显著治疗效果而倍受关注。为了获得紫杉醇，可以先用植物外植体获得愈伤组织，然后在生物反应器中悬浮培养。请回答下列问题：‎ ‎(1)以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，写出其原理。‎ 研究发现，用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织，且时间早，诱导率高，原因是幼嫩茎段细胞分化程度较 (填“低”或“高”)。‎ ‎(2)可采用 (部位)进行植物组织培养获得脱除病毒的红豆杉。写出与从红豆杉树皮中直接提取相比，先通过茎段组织培养获得愈伤组织细胞，然后悬浮培养生产紫杉醇的优点。‎ ‎(3)二倍体愈伤组织细胞经 处理，会产生染色体加倍的细胞。‎ 答案　(1)幼茎、树皮、针叶的细胞都具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株　低　‎ ‎(2)茎尖　可以在生物反应器中大规模培养细胞，并且通过控制培养条件使培养细胞合成大量紫杉醇　(3)秋水仙素(或低温)‎ 解析　(1)以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，用到的技术为植物组织培养，其原理是幼茎、树皮、针叶的细胞都具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株。研究发现，用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织，且时间早，诱导率高，原因是幼嫩茎段细胞分化程度较低。‎ ‎(2)茎尖细胞分裂旺盛，感染病毒的概率低，因此可采用茎尖进行植物组织培养获得脱除病毒的红豆杉。与从红豆杉树皮中直接提取相比，先通过茎段组织培养获得愈伤组织细胞，然后悬浮培养生产紫杉醇的优点是可以在生物反应器中大规模培养细胞，并且通过控制培养条件使培养细胞合成大量紫杉醇。‎ ‎(3)二倍体愈伤组织细胞经秋水仙素(或低温)处理，抑制前期纺锤体的形成，会产生染色体加倍的细胞。‎ ‎14．(2019·全国Ⅲ，38)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。‎ →→―→‎ ‎①　　　　　 ②　　　　　　 ③‎ →→ ‎　 ④　　　 　⑤　　　　　 　⑥‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有 。‎ ‎(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是 ‎ ‎ 。‎ ‎(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是 ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ 在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程，最终可形成试管苗。‎ ‎(4)步骤⑥要进行照光培养，其作用是 ‎ ‎ 。‎ ‎(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的 ，这种繁殖方式属于 繁殖。‎ 答案　(1)全能性(或形成完整植株所需的全部基因)　‎ ‎(2)形成层容易诱导形成愈伤组织　‎ ‎(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同　分化(或再分化)　‎ ‎(4)诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用　‎ ‎(5)遗传特性　无性 解析　(1)分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有全能性。(2)在本实验中，切取胡萝卜块时要切取含有形成层的部分，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织。‎ ‎(3)决定植物细胞脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，步骤⑤(诱导组织块形成愈伤组织)和步骤⑥(诱导愈伤组织形成试管苗)所需的生长素和细胞分裂素的比例不同，故步骤⑤到步骤⑥需更换培养基。愈伤组织通过细胞的再分化过程形成试管苗。(4)步骤⑥需要照光培养，其作用是诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。(5)植物组织培养没有经过两性生殖细胞的结合，因此属于无性繁殖，组织培养得到的植株保持了原品种的遗传特性