高中生物 专题02 细胞工程单元双基双测（a卷）（含解析）新人教版选修

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线专题02 细胞工程（A卷）单元双基双测（满分100分，60分钟完成） 一、单选题（60分，每题3分）120世纪70年代，以植物细胞克隆为代表的细胞工程诞生。随后，植物花药培养、原生质体培养、以及植物体细胞杂交技术得以确立和发展，标志着植物细胞工程技术进入了高速发展的阶段。下列有关说法正确的是（ ）A. 在胡萝卜组织培养过程中，愈伤组织的培养过程只需要灭菌和适温恒温的条件B. 在培养基中加入如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等分化诱导因子后，培育一段时间，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出试管苗C. 在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用蛋白酶去除细胞壁，获得原生质体D. 进行原生质体融合化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合【答案】D【解析】在胡萝卜组织培养过程中，愈伤组织的培养过程，除了需要无菌和一定的温度条件，还需要光、激素等条件，A错误；在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向分化，能培育出供移植的组织器官，B错误；在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，C错误；诱导原生质体融合的化学试剂是聚乙二醇，D正确。2下列技术或方法与原理不符的是（ ）A. 抗病毒转基因小麦的获得与杂交水稻的培育基因重组B. 高产青霉菌株的获得与转基因鲤鱼的培育基因突变C. 原生质体的融合与动物细胞融合细胞膜的流动性D. 植物组织培养与人工种子的培育植物细胞的全能性【答案】B3下列有关植物细胞工程和动物细胞工程的叙述不正确的是（ ）A. 动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用结果不相同B. 无论是植物体细胞杂交还是动物细胞融合，都需要诱导C. 植物体细胞杂交可用于作物育种，动物细胞融合可用于单克隆抗体的制备D. 动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒【答案】A【解析】动物细胞培养中，第一次使用是为了将组织细胞彼此分开，第二次使用是为了使贴壁生长的细胞从培养瓶壁上下来，两次使用胰蛋白酶都能使得组织细胞相互分散开来制成细胞悬浮液，A错误；植物体细胞杂交和动物细胞融合，都需要诱导融合，B正确；植物体细胞杂交可用于作物育种，动物细胞融合可用于单克隆抗体的制备，C正确；动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒，D正确。4下列有关细胞工程的叙述正确的是（ ）A. 细胞工程的操作水平是细胞器或分子水平B. 植物组织培养就是将外植体经过脱分化和再分化过程生成胚状体或丛芽，进而培育成完整植株C. 植物每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性D. 肝细胞在培养过程中，通常在培养液中加入5%的CO2以刺激细胞呼吸【答案】B【解析】细胞工程的操作水平是细胞或细胞器水平，A错误；植物组织培养就是将外植体经过脱分化和再分化过程生成胚状体或丛芽，进而培育成完整植株的过程，B正确；植物细胞全能性的表达必须在离体的前提条件下，C错误；肝细胞在培养过程中，通常在培养液中加入5%的CO2以维持pH稳定，D错误。5下列有关植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较，正确的是（ ）A. 两者应用的原理都是高度分化的细胞具有全能性B. 两者都可用聚乙二醇（PEG）诱导细胞融合C. 两者成功的标志都是形成融合细胞核D. 两者都已用于大量生产分离蛋白【答案】B6去年12月，上海发现了H7N9病毒感染者，用该病毒的核衣壳蛋白为抗原，采用细胞工程制备单克隆抗体。下列叙述正确的是（ ）A. 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体B. 体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对H7N9病毒的单克隆抗体C. 将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞D. 利用该单克隆抗体与H7N9病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断该病毒感染者【答案】D【解析】A. 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的为血清抗体，单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，A错；B. 体外培养单个效应B细胞（浆细胞）不能无限增殖，不能产生大量抗体，B错；C. 将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞有杂交瘤细胞，也有效应B细胞之间的融合，骨髓瘤细胞之间的融合，C错；D. 利用该单克隆抗体与H7N9病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断该病毒感染者，由于抗原和抗体之间发生的是特异性结合，D正确。故选D。7下列各项不属于细胞工程在实际中应用的是（ ）A. 培育工程菌使之产生人生长激素B. 将甲植物细胞内的叶绿体移入乙植物细胞内C. 将番茄茎尖培养用于植物脱除病毒D. 动物细胞培养用于检测有毒物质【答案】A【解析】培育工程菌使之能产生人生长激素属于基因工程的应用，A错误；将甲植物细胞内的叶绿体移入乙植物细胞内属于植物细胞工程的应用，B正确；培育“番茄-马铃薯”植株采用植物体细胞杂交技术，属于植物细胞工程的应用，C正确；动物细胞培养用于检测有毒物质，属于动物细胞工程的应用，D正确。8下列叙述中，肯定没有采用植物组织培养技术的一项是（ ）A. 花药离体培养得到单倍体植株B. 细胞工程培育“番茄马铃薯”杂种植株C. 棉花根尖细胞经诱导形成幼苗D. 秋水仙素处理幼苗得到多倍体植株【答案】D9新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。下列生物技术与应用不匹配的是()A. PCR技术扩增DNA B. 动物细胞融合制备单克隆抗体C. 组织培养用于组织器官移植 D. 花药离体培养培育单倍体植物【答案】C【解析】PCR技术是体外进行DNA扩增的技术，A正确；利用动物细胞培养和动物细胞融合技术可制备单克隆抗体，B正确；利用动物细胞培养和早期胚胎培养技术培育移植器官，组织培养是植物细胞工程，不能培养动物组织，C错误；取花药进行花药离体培养可培育单倍体植物，D正确。10下列关于动物细胞培养的说法，正确的是()A. 动物组织培养过程中可能伴随组织分化B. 动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等C. 细胞的癌变通常发生在原代培养向传代培养的过度过程中D. “海拉细胞系”在实验室中被广泛传代使用是因为其遗传物质保持了长时间的稳定【答案】A11下列关于动物细胞培养的叙述中错误的是()A. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术B. 用于培养的细胞最好取自健康动物体内的组织细胞C. 将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，使其分散成单个细胞，再稀释制成细胞悬液培养D. 传代培养的细胞在传至1050代左右时，增殖会逐渐减慢，以至于完全停止，所培育的细胞全部衰老死亡【答案】D【解析】动物细胞培养是其他动物细胞工程的基础技术，A正确；用于培养的细胞最好取自健康动物体内的组织细胞，这样的动物细胞分裂分化能力更强，B正确；动物组织培养需用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞，制成细胞悬浮液，防止接触性抑制，C正确；传代培养的细胞在传至1050代左右时，增殖会逐渐减慢，以至于完全停止，所培育的细胞绝大部分会衰老死亡，但有极少数细胞因遗传物质改变而出现癌变症状，成为不死细胞，D错误。12科学家把天竺葵和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有一种能驱蚊且对人体无害的香茅酫。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是()A. 驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍B. 可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞C. 驱蚊草的培育过程是植物体细胞杂交，无愈伤组织和试管苗形成D. 驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得，因为不同物种间存在生殖隔离【答案】C【解析】驱蚊草的培育采用了植物体细胞杂交技术，属于细胞工程育种，该方法能克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种，A正确；驱蚊草培育过程要用PEG等试剂或电刺激等方法诱导原生质体融合，再生出新的细胞壁获得杂种细胞，该细胞内染色体数目和形态与融合前的两中植物细胞内染色体形态和数量可能存在差异，可通过显微镜进行观察，B正确；驱蚊草培育过程中，将杂种细胞培养成杂种植株要用到植物组织培养法，该过程有愈伤组织和试管苗形成，C错误；天竺葵和香茅草存在生殖隔离，不能杂交获得可育后代，D正确。13下列关于植物组织培养技术的叙述中，正确的是()A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B. 植物组织培养中通过调节营养物质的配比可以实现器官发生和形态构建C. 离体器官或组织细胞都需在光下才能形成愈伤组织D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因型相同【答案】A14下列有关细胞工程的叙述，不正确的是()A. 在细胞整体水平上定向改变遗传物质 B. 在细胞器水平上定向改变遗传物质C. 在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质 D. 在细胞整体水平上获得细胞产品【答案】C【解析】细胞器不包括细胞核，所以在细胞器水平上不能定向改变细胞核的遗传物质，C选项错误。细胞工程是在细胞水平上进行的一项生物工程技术，通过细胞杂交或者细胞融合，定向改变细胞的遗传物质，获取细胞产品，所以A、B、D正确。15下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，正确的是()A. 目前科学家可以用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体B. 动物体细胞核移植技术可有选择地繁殖某一性别的家畜C. 用于核移植的供体细胞一般都选用传代50代以内的细胞D. 用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行100%的复制【答案】B16下列有关植物细胞工程应用的叙述，错误的是()A. 以根尖、茎尖为材料利用组织培养技术可获得具有抗病毒的新品种B. 利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的性状C. 利用组织培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产D. 利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜甘蓝”，克服了生物远缘杂亲不亲和的障碍【答案】A【解析】以根尖、茎尖为材料利用组织培养技术可获得不含病毒的植株，组织培养保持了亲本的性状，不能获得新品种，A错误；植物组织培养技术属于无性繁殖，可以保持亲本的性状，B正确；利用组织培养技术，在愈伤组织阶段获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产，C正确；植物体细胞杂交最大的优点是可以克服远缘杂交不亲和障碍，D正确。17科学家培育克隆羊时，使用了三种细胞核的供体细胞，分别将这些细胞核移入去核卵细胞的细胞质中，形成重组细胞，发育成重组胚胎，这些重组胚胎的发育情况如下据此分析不正确的是（ ）A. 早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高B. 克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞完全相同C. 体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植D. 重组细胞的发育与去核卵细胞的细胞质有关【答案】B【解析】分析表格数据可知，早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高，A正确；克隆羊的培育用到了核移植、胚胎移植技术，克隆羊的细胞核遗传信息来自细胞核的供体，细胞质的遗传信息来自卵细胞，B错误；对比表格中的数据可知，体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植，C正确；核移植中做受体细胞的都是卵细胞，可见重组细胞发育与去核卵细胞的细胞质有关，D正确。18下列有关细胞工程的说法正确的是（ ）A. 在愈伤组织形成过程中，除适宜的温度、pH和无菌条件外，还需要有植物激素进行调节B. 植物体细胞杂交前需要用酶去除细胞壁获得原生质体，然后再用灭活的病毒促进融合C. 动物细胞核移植技术可以使生物多样性大大增加D. 动物细胞培养应在含5%CO2的恒温箱中培养, CO2的作用是为细胞提供碳源【答案】A19下列有关生物工程的叙述正确的是（ ）A. 在筛选杂交瘤细胞的过程中需要使用特定的选择培养基B. 应用基因诊断技术，可检测受体细胞中目的基因是否表达C. 茎尖细胞具有很强的分裂能力，离体培养时不需要脱分化即可培养成完整植株D. 将牛的体细胞核移植到去核卵母细胞中，获得克隆牛是一种培育新物种的方式【答案】A【解析】筛选产生特异性抗体的杂交瘤细胞时要用特定的选择性培养基，淘汰其他不符合要求的细胞，A正确；检测受体细胞中目的基因是否表达，应该用抗原抗-体杂交技术，B错误；离体培养茎尖细胞时，需经脱分化、再分化才可形成完整的植株，C错误；将牛的体细胞核移植到去核卵细胞中，获得克的隆牛具备双亲的遗传特性，属于无性繁殖，没有出现新物种，D错误。20下图表示抗人体胃癌细胞的单克隆抗体的制备过程，下列有关叙述错误的是（ ）A. 图中甲可能是人体胃癌细胞的特异性抗原B. 用特定的选择培养基对乙筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长C. 丙、丁分别表示杂交瘤细胞和能分泌抗胃癌抗体的杂交瘤细胞D. 丁的大规模培养可以在培养基中进行，也可以在小鼠腹腔内进行【答案】B二、非选择题（40分，每格1分）21（8分）下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞获得单抗的实验研究，据图回答相关问题。（1）图中Y细胞的名称是_ 。（2）过程类似于植物组织培养技术中的_ 过程。过程的实质是_ 。（3）过程中需用到的生物诱导剂是_ 。（4）处需要筛选，其目的是_ 。（5）若用含放射性32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞，能测到放射性32P的细胞器是_ 。研究表明，HER2/neu是一种原癌基因，它表达的H蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗H蛋白单克隆抗体能抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞的生长，目前已成为有效的生物治疗手段。【答案】 （1）抗原刺激过的B淋巴细胞(或已免疫的B淋巴细胞) （2） 脱分化 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 （3）过程中需用到的生物诱导剂是灭活的病毒；（4）处需要进行筛选，目的是筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞；（5）放射性32P标记的核苷酸是合成DNA或RNA的原料，Z细胞中含有DNA的细胞器只有线粒体，含有RNA的细胞器有线粒体和核糖体所以能测到放射性32P的细胞器有核糖体、线粒体；22（7分）甘蓝自花传粉后，花粉在雌蕊柱头上的萌发受阻会导致自交不亲和，这与甘蓝柱头细胞中MLPK基因的表达有关。科研人员将反义MLPK基因表达载体导入甘蓝细胞，转录出的反义mRNA与甘蓝细胞中基因转录的mRNA互补，阻止mRNA的翻译，可增加甘蓝自交结籽数量。相关操作过程如图所示，回答下列问题：(1)图中表示_；PCR过程需要_酶。(2)在构建表达载体时，应将反义MLPK基因与_细胞中特异表达的启动子等调控组件重组在一起。(3)科研人员依据重组栽体的结构特点，用添加_的培养基筛选出导入载体的甘蓝细胞。组织培养时，诱导细胞脱分化形成_,通过提高培养基中_(填“生长素”或“细胞分裂素”）的含量诱导再分化和芽原基的形成，最终获得甘蓝植株。(4)要在个体生物学水平上鉴定反义MLPK基因是否发挥作用，方法是_。【答案】 （1） cDNA（或“互补DNA”） 热稳定DNA聚合（或“Taq”） （2）甘蓝 （3） 除草剂 愈伤组织 细胞分裂素 （4）统计转基因甘蓝植株自花传粉后的结籽数量，并与非转基因甘蓝植株比较【解析】（1）据图可知，图中是以RNA为模板通过逆转录合成的产物，所以表示cDNA（或“互补DNA”）；PCR过程需要热稳定DNA聚合（或“Taq”）酶。（4）根据题意可知，反义MLPK基因发挥作用后，可增加甘蓝自交结籽数量。因此，要在个体生物学水平上鉴定反义MLPK基因是否发挥作用，可统计转基因甘蓝植株自花传粉后的结籽数量，并与非转基因甘蓝植株比较。23（10分）华蟾素注射液是将蟾蜍的全皮阴干后，提炼而成的中药复方制剂，是我国经典抗肿瘤药物。研究人员为探寻华蟾素注射液抗肝癌HepG-2细胞的作用机理，进行了一系列实验。请根据题中信息回答下列问题。.肝癌HepG-2细胞的培养：（1）培养肝癌HepG-2细胞时，在培养基中加入适量的_以补充合成培养基中缺乏的物质，为防止培养过程发生污染要加入_ 。此外，每48h更换1次培养液，目的是_ 。同时还要提供适宜的温度、_ 、氧气和二氧化碳等环境条件。 .探究华蟾素药效作用机理的实验：（2）用不同浓度的华蟾素注射液分别处理HepG-2细胞12h、24h和48h，测定华蟾素注射液对HepG-2细胞增殖的影响，结果如下图。由图甲可知，华蟾素能有效地_肝癌HepG-2细胞增殖，且与_呈正相关。图乙的结果进一步表明，华蟾素对肝癌HepG-2细胞增殖的影响体现在_。（3）DNA拓扑异构酶（简称Topo）为真核生物所必需，在DNA复制、转录、重组及形成正确的染色体结构、染色体分离、浓缩等方面发挥重要作用，Topo在肿瘤细胞中含量明显高于正常细胞。华蟾素注射液处理HepG-2细胞48h后，采用RT-PCR技术检测Topo基因的表达情况，结果如图丙。RT-PCR即逆转录-聚合酶链反应。其主要原理是：提取HepG-2细胞中的总RNA， 以一段_作为引物，在_酶的作用下合成cDNA，再以cDNA为模板进行_。【答案】（1） 血清（血浆） 抗生素 防止代谢物积累对细胞自身造成危害（补充细胞所需营养物质） pH （2）抑制 作用时间和浓度 将癌细胞阻滞在S期 （3）与TopomRNA互补的单链DNA 逆转录 PCR扩增 【解析】（1）在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量动物血清，以补充合成培养基中缺乏的物质；为防止培养过程发生污染要加入一定量的抗生素；定期更换培养液的目的是清除代谢产物，防止代谢物积累对细胞自身造成危害（补充细胞所需营养物质）；同时还要提供适宜的温度、pH、氧气和二氧化碳等环境条件。（3）RT-PCR主要原理是：提取HepG-2细胞中的总RNA， 以一段与TopomRNA互补的单链DNA作为引物，在逆转录酶的作用下合成cDNA，再以cDNA为模板进行PCR扩增。24（8分）青蒿素是治疗疟疾的重要药物，中国科学家屠呦呦凭借青蒿素的研究成果获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。现代生物技术已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（图中实线方框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿素的中间产物FPP（图中虚线方框内所示）。回答下列问题：（1）若利用植物组织培养技术进行青蒿素的工厂化生产，可将青蒿素细胞经脱分化培养获得的_细胞置于发酵罐中培养，青蒿细胞经_（方式）实现细胞数目的增多并产生大量的青蒿素。（2）根据图示代谢过程,科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中,需要向_中导入_,继而可利用_技术检测目的基因是否导入受体细胞。（3）图中和过程无论发生在青蒿细胞中，还是发生在酵母细胞中，都能产生相同的物质FPP，原因是_ 、 （至少写出2点）。（4）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，该基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是_。【答案】 （1）愈伤组织 有丝分裂 （2） 酵母细胞 ADS酶基因 DNA分子杂交 都具有FPP合成酶基因，FPP合成酶基因所携带的遗传信息相同；不同细胞中转录相同的模板链，转录和翻译过程中都遵循碱基互补配对原则，两种生物共用一套遗传密码，都具有底物IPP （3）酵母细胞中部分FPP用于合成固醇【解析】（3）图中和过程分别是基因的转录