优化探究（新课标）高考生物一轮复习 专题2 细胞工程（克隆技术）随堂训练 新人教版选修3.doc

专题2 细胞工程（克隆技术）题组、细胞工程1(2014年高考浙江卷)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()a连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型b某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞c由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆d未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状解析：连续细胞系是发生转化了的细胞系，大多数具有异倍体核型，a错误；癌细胞在合适条件下可以发生不定向的基因突变而逆转为正常细胞，b正确；由一个单细胞培养形成的细胞群为一个克隆，c错误；未经克隆化培养的细胞系具有异质性，d错误。答案：b2(2014年高考北京卷)在25 的实验条件下可顺利完成的是()a光合色素的提取与分离b用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖c大鼠神经细胞的培养d制备用于植物组织培养的固体培养基解析：用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖时需5065 水浴加热，b错误；动物细胞培养的适宜温度是36.50.5 ，c错误；制备用于植物组织培养的固体培养基需高温灭菌，d错误；光合色素的提取与分离在室温下即可完成，a正确。答案：a3(2014年高考新课标全国卷)某研究者用抗原(a)分别免疫3只同种小鼠(x、y和z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的b淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗a抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题：(1)制备融合所需的b淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过_次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的x、y、z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备b淋巴细胞的是_小鼠，理由是_。(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有_，体系中出现多种类型细胞的原因是_。(3)杂交瘤细胞中有_个细胞核，染色体数目最多是_条。(4)未融合的b淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是_。解析：(1)分析题图可知，经4次免疫后，小鼠y的血清抗体效价就可达到16 000以上。由于4次免疫后的y小鼠的血清抗体效价最高，故最适合用于制备b淋巴细胞。(2)细胞融合实验中，由于细胞融合是随机的，而且诱导融合率不可能达到100%，所以会有未融合的b淋巴细胞和骨髓瘤细胞、融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞三种类型。(3)杂交瘤细胞同时具有b淋巴细胞和骨髓瘤细胞的核物质，但细胞核只有一个。由于杂交瘤细胞在分裂过程中染色体会丢失，故细胞核中染色体数目最多是4060100(条)。(4)b淋巴细胞已经分化，没有无限增殖的潜能。答案：(1)4yy小鼠的血清抗体效价最高(2)b淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到100%(3)1100(4)不能无限增殖4(2014年高考福建卷)rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(es细胞)对rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：(1)步骤中，在核移植前应去除卵母细胞的_。(2)步骤中，重组胚胎培养到_期时，可从其内细胞团分离出es细胞。(3)步骤中，需要构建含有rag2基因的表达载体。可以根据rag2基因的_设计引物，利用pcr技术扩增rag2基因片段。用hind和pst限制酶分别在片段两侧进行酶切获得rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有_酶的酶切位点。(4)为检测rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的_，用抗rag2蛋白的抗体进行杂交实验。解析：(1)核移植是把体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中。(2)囊胚期才有内细胞团。(3)可根据目的基因的核苷酸序列设计引物，要把目的基因和表达载体直接连接，目的基因和表达载体应具有相同酶的酶切位点。(4)欲检测rag2基因的表达情况，需提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质，进行抗原抗体杂交实验。答案：(1)细胞核(2)囊胚(3)核苷酸序列hind和pst(4)蛋白质5(2014年高考广东卷)铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称plbs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：在固体培养基上，plbs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：(1)选用新生营养芽为外植体的原因是_，诱导外植体形成plbs的过程称_。(2)与黑暗条件下相比，plbs在光照条件下生长的优势体现在_，_，_。(3)脱落酸(aba)能提高生物碱含量，但会抑制plbs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的aba可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：aba的浓度梯度设置和添加方式：设4个aba处理组、1个空白对照组，3次重复。因aba受热易分解，故一定浓度的无菌aba母液应在各组液体培养基_后按比例加入。实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(plbs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为_。依所测定数据确定适宜的aba浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的_时，其对应的aba浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。解析：本题主要考查植物组织培养相关知识，并以植物组织培养实验为背景考查实验探究能力。(1)植物组织培养中外植体常选用茎尖、芽尖，原因是茎尖和芽尖分裂能力强，易诱导其脱分化，而且一般不含病毒。(2)从图中比较光照和黑暗条件下plbs重量曲线可知，光照条件下plbs生长优势主要体现在开始生长时间，快速生长的时间及达到生长稳定时重量的大小等方面。(3)因aba受热易分解，所以必须在培养基灭菌并冷却至常温时才能加入无菌aba。依题干信息可知，本实验有5组，每组3个样品，需分别在第0天、10天、20天、30天、40天、50天测定plbs重量和生物碱含量，而初始数据(第0天)已知，因此还需测定的样品数是53575。根据实验探究目的，当3个样品(重复样)的plbs重量和生物碱含量乘积的平均值最大时，其对应的aba浓度为适宜浓度，对应的培养时间为适宜培养时间。答案：(1)细胞分化程度低，容易诱导形成plbs细胞的脱分化(2)生长起始较快快速生长时间较长plbs产量较高(3)灭菌、冷却75plbs重量和生物碱含量乘积的平均值最大一、选择题1(2013年高考江苏卷)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是()a利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗b采用花粉粒组织培养获得单倍体苗c采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上d采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养解析：本题考查对获得大量优质苗的多种技术手段的分析。为了使优质苗的生物性状不发生性状分离，可采用茎段扦插诱导生根技术快速育苗，也可采用将幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上的方法或用茎尖或幼叶等部位的组织进行植物组织培养获得大量优质苗；花粉粒是减数分裂的产物，利用花粉粒离体培养得到的是单倍体苗，其高度不育，且会发生性状分离，因此b项方案不能选用。答案：b2(2013年高考浙江卷)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是()a甲过程需要对实验小鼠进行消毒b乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化c丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型d丁过程得到的细胞具有异质性解析：本题主要考查了动物细胞培养的相关知识。取小鼠皮肤组织进行培养时需对实验小鼠进行消毒；通过胰蛋白酶消化皮肤组织可获得皮肤细胞；丙过程为最初的传代培养，得到的细胞大多具有正常二倍体核型；来源于多个细胞的非克隆培养所得到的细胞系具有异质性，该实验小鼠皮肤细胞属于非克隆培养，丁过程得到的细胞具有异质性。答案：c二、非选择题3(2015年南京模拟)下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)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：植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，因此可以用纤维素酶和果胶酶将其水解得到原生质体，然后用聚乙二醇或物理方法诱导原生质体融合，再生细胞壁形成杂种细胞。是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗的过程，体现了植物细胞的全能性。在较高浓度的溶液中，有细胞壁的植物细胞可以发生质壁分离。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)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)克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍4(2015年江西六校联考)如图为细胞融合的简略过程，请据图回答：(1)若a、b是动物细胞，通常用_处理获得分散的单个细胞。a、b到c的过程中，常用的不同于植物细胞融合的手段是_。(2)若该图是生产抗甲型流感病毒的单克隆抗体的制备过程。a为从小鼠体内获取的_，在获得此细胞之前，小鼠需注射_，图中b细胞是小鼠骨髓瘤细胞，符合要求的d细胞具有的特点是_。(3)若a、b是植物细胞，则之前已用_去除了细胞壁。常用来诱导细胞融合的化学试剂是_。(4)若a是番茄原生质体，b为马铃薯原生质体，d要再生出_。通过植物组织培养技术把d培养成杂种植株，d个体_(填“可育”或“不育”)。这种育种方式的优点是_。利用上图原理育种工作者还可以进行_育种。(5)若a、b分别是优良奶牛的精子和卵细胞进行体外受精，一般要把b培养到_期。若要通过a、b获得多个遗传物质相同的且能产奶的个体，实际操作中用到的技术有_(至少写四种)。解析：(1)(3)注意动物细胞融合与植物体细胞杂交过程的比较，找出其中的不同点与相同点。动物细胞培养过程中需要使用胰蛋白酶处理，以便获得单个分散的细胞，制成细胞悬浮液；而植物体细胞杂交过程中，需要用纤维素酶和果胶酶处理，得到原生质体。在促融方法上，要注意题目的限制条件，是物理方法、化学方法还是生物方法，是促融动物细胞还是植物细胞，这些都要分清。(2)单克隆抗体制备的过程应注意：对提供浆细胞的动物要进行免疫，以便能获得产生抗体的浆细胞；要进行两次筛选，最终获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。(4)原生质体融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁，植物体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍，得到的杂种植株是多倍体，体细胞内有同源染色体，可以正常减数分裂产生配子，是可育的。如果用同种植物的细胞进行融合则可以进行多倍体育种。(5)进行体外受精的精子需获能，卵细胞需成熟，即培养到减数第二次分裂中期，才能进行受精作用。题中提到不仅要获得多个遗传物质相同的个体而且要能产奶，审题时容易忽视能产奶这个信息。答案：(1)胰蛋白酶灭活的病毒诱导(2)浆细胞灭活甲流病毒既能分泌抗甲流病毒抗体又能无限增殖(3)纤维素酶、果胶酶(酶解法)聚乙二醇(peg)(4)细胞壁可育按照人们的意愿改变了生物的遗传物质，克服了远缘杂交不亲和的障碍多倍体(5)减数第二次分裂中体外受精技术、早期胚胎培养技术、性别鉴定、胚胎分割、胚胎移植技术等5下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题。(1)x、y、z细胞的名称分别是_、_、_。(2)过程类似于植物组织培养技术中的_过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较_。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)用32p标记的核苷酸的培养基培养z细胞，细胞质中能测到32p的细胞器有_和_。解析：(1)x、y、z细胞的名称分别是骨髓瘤细胞、抗原刺激过的b细胞、杂交瘤细胞。(2)过程是将甲小鼠的纤维母细胞诱导成诱导干细胞，相当于植物组织培养技术中的脱分化过程，与纤维母细胞相比诱导干细胞的全能性较高。过程是诱导干细胞分化成各种体细胞，细胞分化的实质是基因选择性表达。(3)诱导动物细胞融合，需用到的生物诱导剂是灭活的病毒。(5)核苷酸是核酸的基本组成单位，动物细胞中线粒体含有少量dna，核糖体是由蛋白质和rrna构成的。因此用32p标记的核苷酸的培养基培养z细胞，则在线粒体和核糖体中能检测到32p。答案：(1)骨髓瘤细胞抗原刺激过的b细胞杂交瘤细胞(2)脱分化高基因的选择性表达(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6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_时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_。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_。(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_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_细胞，该种细胞的黏着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_。(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_。(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到_期的细胞用显微镜进行观察。(5)在细胞培养过程中，通常在_条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中_的活性降低，细胞_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_进行攻击。解析：(1)动物细胞培养过程中，有接触抑制的现象，当细胞在瓶壁上长满一层时，停止生长，此时需要用胰蛋白酶处理，使贴壁的细胞分离下来。(2)细胞培养到4050代时，有些细胞的遗传物质发生改变，变成不死性细胞(癌细胞)。(3)细胞膜具有选择透过性，大分子物质不能通过，细胞死亡后，细胞膜的选择透过性消失，大分子物质可以自由进出细胞。(4)观察染色体的数目和形态，应该选取有丝分裂中期的细胞进行观察。(5)细胞在超低温的情况下，酶的活性降低，新陈代谢的速率降低，因此，需要在低温或冷冻的条件下保存。(6)对于患者来说，移植的皮肤属于抗原，有可能引起排斥现象。答案：(1)相互接触接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低减少(3)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)中(5)冷冻(或超低温、液氮)酶新陈代谢(6)抗原7植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如下图所示，请回答相应的问题：(1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是_。(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体_。(3)在生产实践中为获得大量的细胞，可将_放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞悬液，再经过_即可获得大量细胞。(4)组织培养过程需要提供植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到发生_异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于_、_、_等育种过程中。解析：(1)刚长出的芽尖还没有受到病毒的侵染，因此用这些部位的细胞做植物组织培养的材料，可以获得脱毒植株。(2)在植物组织培养时，常用生长素和细胞分裂素来诱导外植体形成愈伤组织，生根、发芽，从而形成新的植物体。(3)一般利用外植体脱分化形成的愈伤组织获得细胞产物，愈伤组织有很强的分裂能力，通过培养愈伤组织细胞可获得大量细胞产物。(4)愈伤组织细胞分裂时易受环境条件影响而发生染色体结构或数目的变异，故需要在适宜的条件下进行组织培养。(5)植物体细胞杂交、植物基因工程、单倍体育种等育种过程均需要用到植物组织培养技术。答案：(1)这些部位很少受到病毒等病原体的侵害(2)脱分化和再分化(3)愈伤组织细胞分裂(4)染色体结构与数目(5)植物体细胞杂交育种基因工程育种单倍体育种8单克隆抗体的制备过程如图所示，据图回答以下问题：(1)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞，两种细胞膜也能“融合”在一起，说明细胞膜_。此过程，常用_作为诱导剂，该细胞的特点是_。(2)已知细胞合成dna有d和s两条途径，其中d途径能被氨基嘌