高考生物高分计划一轮特训第35讲细胞工程35a

限时规范特训1．(2018·广东深圳高中模拟)利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技术人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。据图回答下列问题：(1)该过程用到的工程技术有________________和________________。(2)过程①所需的酶是________________，过程②PEG的作用是________________，经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是________________。原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成________。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的________；将杂种植株栽培在含有________的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。答案(1)植物体细胞杂交植物组织培养(2)纤维素酶和果胶酶促进原生质体的融合(3)保持原生质体完整性愈伤组织(4)形态和数目黑腐病菌解析(1)图中先去掉两种植物细胞的细胞壁，然后诱导融合获得杂种细胞，再通过植物组织培养获得杂种植株，该过程是植物体细胞杂交。(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，可采用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁；聚乙二醇(PEG)的作用是促进原生质体融合。(3)去掉细胞壁后获得的原生质体需要放在适宜浓度的甘露醇溶液中，保持原生质体完整性，避免失水或吸水造成细胞损伤；在植物组织培养中，经过脱分化后形成愈伤组织。(4)由于染色体在显微镜下能看见，因此可以制作临时装片，观察染色体的形态和数目，以确定是否发生染色体变异；对杂种植物进行鉴定最简单的方法是从个体水平上进行检测，即接种黑腐病菌，观察植物的性状。2．(2017·江西上高二中周练)蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力，下面为科学家利用植物组织培养的方法，大量培养蓝莓具体流程的文字图解。请回答下列问题：蓝莓组织eq\o(→,\s\up17(①))愈伤组织eq\o(→,\s\up17(②))长出丛芽eq\o(→,\s\up17(③))生根eq\o(→,\s\up17(④))移栽成活(1)用于离体培养的蓝莓组织叫做________，该技术的原理是________。(2)配制MS培养基时，应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质，蔗糖除作为碳源外，还具有__________________的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基，这三种培养基的主要差异是_________________________________________________。(3)图中蓝莓组织要经过消毒处理后才能进行培养。其①过程中，细胞的分化程度为________(选填“升高”“降低”或“不变”)。(4)愈伤组织经过②③过程重新分化成根或丛芽的过程叫________。(5)蓝莓花青素在60℃以下的热稳定性较好，将含花青素的粗品经真空干燥(可使水的沸点降低40原因是_________________________________________。答案(1)外植体植物细胞具有全能性(2)提供能量和维持渗透压生长素和细胞分裂素的用量及比例不同(3)降低(4)再分化(5)避免(干燥时温度过高导致)花青素分解解析(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，用于离体培养的组织叫做外植体。(2)配制MS培养基时，应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质，蔗糖除作为碳源外，还具有提供能量和维持渗透压的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基，这三种培养基的主要差异是生长素和细胞分裂素的用量及比例不同。(3)图中①过程是脱分化形成愈伤组织的过程，高度分化的细胞恢复分裂能力，则分化程度降低。(4)图中②③过程是愈伤组织经过再分化形成丛芽或根的过程。(5)含花青素的粗品经真空干燥(可使水的沸点降至40℃3．(2017·黑龙江大庆一中高三段考)如图表示高等动、植物细胞融合的部分过程，请据图回答：(1)若图表示植物体细胞杂交的部分过程，欲将丁细胞培育成植株，可选用________技术，这一技术的两个关键步骤是________和________。(2)若图表示制备单克隆抗体的部分过程，甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞，则乙细胞为________________。在分离乙细胞之前，应对小鼠进行的处理是____________________。过程①区别于植物细胞常用的诱导剂是______________，筛选得到的丁细胞还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。该制备过程涉及到的生物技术有_______________。答案(1)植物组织培养脱分化再分化(2)B淋巴细胞(浆细胞)将抗原注射入小鼠体内灭活的病毒动物细胞融合技术、动物细胞培养技术解析(1)要将杂种细胞培育成杂种植株，需采用植物组织培养技术，该技术包括脱分化和再分化两个关键步骤。(2)若图表示制备单克隆抗体的部分过程，甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞，则乙细胞为相应的B淋巴细胞。在分离B淋巴细胞之前，需将抗原注射入小鼠体内。过程①为诱导细胞融合的过程，对于植物细胞可采用物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇)，对于动物细胞还可以采用生物法(灭活的病毒)。筛选得到的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。该制备过程涉及到动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。4．(2017·江西上饶玉山一中高三月考)回答下列问题：如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中B、D两点表示经筛选后继续培养)，请据图回答下面的问题：(1)OA段的培养称为________培养，AB段可能发生了________现象，需要用________酶处理，以使组织细胞分散开来。(2)为制备单克隆抗体，需将________注射到小鼠体内，以此获取________细胞，同时可选取图中________点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，所选取细胞的细胞膜上的________比正常细胞显著减少。(3)为筛选出能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，可用________培养基达到目的。杂交瘤细胞具有__________________________的特点。答案(1)原代接触抑制胰蛋白(2)抗原相应的B淋巴D糖蛋白(3)选择既能无限增殖，又能分泌特异性抗体解析(1)人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养，分瓶后的培养称为传代培养；当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，即会发生接触抑制现象，用胰蛋白酶可使组织细胞分散开来。(2)为制备单克隆抗体，需将特定抗原注射到小鼠体内，以此获取分泌特定抗体的B淋巴细胞，同时可选取图中D点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，因为该点部分细胞已癌变，形成的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体，其细胞膜上的糖蛋白比正常细胞显著减少。(3)为筛选出能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，可用选择培养基达到目的。杂交瘤细胞具有既能无限增殖，又能分泌特异性抗体的特点。5．(2018·江西赣州崇义中学月考)早早孕试纸是人们设计出来的一种方便女性检测自己是否怀孕的产品。人绒毛膜促性腺激素(HCG)是由受孕妇女体内胎盘产生的一种糖蛋白类激素，在孕妇的尿液中大量存在，而非妊娠孕妇尿液中几乎不含有该激素。胶体金法早早孕检测试纸采用双抗体夹心法原理，以胶体金为指示标记制作而成。其测定和判断方法如图：注：MAX线处含有鼠源性HCG单抗和胶体金，T线处含羊抗HCG的抗体，C线处含有羊抗鼠多克隆抗体。(1)HCG在胎盘细胞的________合成，然后在________上进一步合成加工，最后经________进一步的修饰加工然后分泌到细胞外。(2)MAX线处包埋的鼠源性HCG单克隆抗体是由________细胞产生的，由于单克隆抗体具有________、________的特点，所以能准确地识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合。(3)制备鼠源性HCG单克隆抗体的过程中，可能运用到了________和动物细胞培养等技术，其中后者需要置于95%空气加5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2的作用是________。答案(1)核糖体内质网高尔基体(2)杂交瘤纯度高特异性强(灵敏度高)(3)动物细胞融合技术维持培养液的pH值解析(1)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是由受孕妇女体内胎盘产生的一种糖蛋白类激素，是在胎盘细胞的核糖体合成，然后在内质网上进一步合成加工，最后经高尔基体进一步的修饰加工然后分泌到细胞外。(2)MAX线处包埋的鼠源性HCG单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，由于单克隆抗体具有纯度高、特异性强(灵敏度高)的特点，所以能准确地识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合。(3)制备鼠源性HCG单克隆抗体的过程中，可能运用到了动物细胞融合技术和动物细胞培养等技术，其中后者需要置于95%空气加5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2的作用是维持培养液的pH值。6．(2017·山东泰安一模)克隆良种猪成功率较低，该现象与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl­2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可检测出该基因的转录水平，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，图中a、b、c、d分别代表流程中某过程，请回答：(1)图中重组细胞的细胞核来自________细胞。a过程采用的技术手段称做________技术。(2)b过程所用的培养液与植物组织的培养基从成分上主要区别是前者必须含有________；c过程表示________。(3)d过程需要________酶的催化，从基因组数据库中查询Bcl­2mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成2种________用于PCR扩增，除此以外在PCR反应体系中还应包含的主要成分有扩增缓冲液、水、4种脱氧核苷酸、模板DNA以及__________________，PCR扩增过程第一轮循环的模板是________________。(4)若cDNA经PCR技术n次扩增后检测出其中Bcl­2cDNA的分子数为m，则总mRNA中的Bcl­2mRNA的分子数比例为________，从而说明不同胚胎时期Bcl­2基因的转录水平及其与细胞凋亡的关系。答案(1)良种猪的体体细胞核移植(2)动物(猪)血清胚胎移植(3)逆转录引物Taq酶(热稳定DNA聚合酶)Bcl­2cDNA(4)eq\f(m,2n)解析(1)图中a过程采用的技术手段是体细胞核移植技术，即把良种猪的体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，构建一个新的重组细胞。(2)动物细胞培养的培养液不同于植物组织培养的培养基，主要区别是动物细胞培养液中需要加入动物血清等天然成分，c表示胚胎移植过程。(3)由以上分析可知d表示逆转录过程。PCR技术需要2种引物，此时PCR扩增技术是在高温条件下进行的，还需要热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。扩增第一轮循环的模板是Bcl­2cDNA。(4)cDNA是由mRNA逆转录形成的，1个cDNA经PCR技术n次扩增后可形成2n个子代DNA分子，转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，因此总的mRNA的数目也为2n，若检测出其中Bcl­2cDNA的分子数为m，则Bcl­2mRNA的分子数也为m，总mRNA中的Bcl­2mRNA的分子数比例为eq\f(m,2n)，从而说明不同胚胎时期Bcl­2基因的转录水平及其与细胞凋亡的关系。7．(2017·山东德州二模)已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，制备抗A蛋白抗体的部分流程如下图。请回答：(1)①代表的是________过程。为获得A基因表达载体，需用________酶对A基因和载体进行切割。将A基因表达载体导入动物细胞常用的方法是________。(2)利用PCR技术扩增A基因时，设计引物序列的主要依据是__________________________，加入引物的作用是______________________________________________。(3)与体内DNA复制相比较，PCR反应要在一定的缓冲溶液中才能进行，并且要严格控制________等条件。(4)过程③采用的技术是________，获得的X叫______细胞。答案(1)逆转录限制显微注射法(2)A基因两端的部分核苷酸序列与A基因单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸(3)温度(4)动物细胞融合杂交瘤解析(1)由以上分析可知①是逆转录过程。构建基因表达载体时，首先需要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA和运载体，其次需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA。将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。(2)利用PCR技术扩增A基因时，根据A基因两端的部分核苷酸序列设计引物序列，加入引物的作用是与A基因单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸。(3)PCR扩增目的基因的过程：①高温变性：DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开)；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。因此，与体内DNA复制相比较，PCR反应要在一定的缓冲溶液中才能进行，并且要严格控制温度等条件。(4)③过程需要采用动物细胞融合技术，根据图中信息可知X为杂交瘤细胞。8．(2017·陕西西安一模)白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图，回答以下问题：(1)为了得到原生质体需先用________和________来处理白菜细胞和甘蓝细胞。(2)诱导原生质体融合的方法有多种，常用的物理方法是______________________，融合完成的标志是_____________。由杂种细胞