高考生物一轮复习第十三单元细胞工程第1讲细胞工程练习含答案

第1讲细胞工程A组基础巩固练1.(2023年福建厦门名校阶段练习)植株甲是自花传粉的二倍体植物，基因型为AaBb，这两对基因独立遗传。下图为利用植株甲培育植株A、B、C、D的过程。将植株甲自交所结的种子种下，可得到植株C。下列说法正确的是()A.利用植株甲的花粉粒获得植株A的育种方法称为单倍体育种B.植株C的获得需要用到植物组织培养技术C.图中某种药剂是秋水仙素，作用时期为细胞有丝分裂的后期D.对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中可筛选出新品种【答案】D【解析】植株甲的花粉离体培养得到的植株A为单倍体植株，植株A的幼苗经秋水仙素处理得到的植株B是纯合二倍体，该过程属于单倍体育种，A错误；植株C经种子的正常发育就可以得到，不需要用到植物组织培养技术，B错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，作用时期为有丝分裂前期，C错误；对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中可筛选出新品种，D正确。2.某实验小组从甲兔的皮肤细胞提取细胞核，注入乙兔去核的卵母细胞中，体外培养一段时间后，植入丙兔的子宫，最终丙兔顺利产下丁兔。下列叙述错误的是()A.丁兔的性状与甲兔相同B.该生殖方式属于无性繁殖C.丁兔的遗传物质与丙兔无关D.与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔【答案】A【解析】丁兔细胞核的遗传物质来源于甲兔，丁兔细胞质的遗传物质来源于乙兔，且生物的性状除受基因控制外，还受环境因素的影响，因此丁兔的性状与甲兔不完全相同，A错误；丁兔没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性繁殖，B正确；丙兔只提供了丁兔胚胎发育的场所，丁兔的遗传物质与丙兔无关，C正确；丁兔的DNA主要来自甲兔的细胞核，因此与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔，D正确。3.下列有关细胞工程的说法正确的是()A.在愈伤组织形成的过程中，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.利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式D.动物细胞应在含5%的CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是为细胞提供碳源【答案】A【解析】在愈伤组织形成的过程中，需添加生长素和细胞分裂素等植物激素进行调节；灭活病毒诱导法是促进动物细胞融合特有的方法；核移植属于克隆，为无性生殖，不会产生新物种；动物细胞应在含5%的CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是维持培养液中的pH。4.下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是()A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理D.步骤④培养过程中不会发生细胞转化【答案】C【解析】步骤①和细胞培养过程都需要在无菌环境中进行，A错误；步骤②需要胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分离，盐酸会杀死细胞，B错误；步骤③到④的分瓶操作常用胰蛋白酶处理，C正确；步骤④传代培养过程中，细胞的形态和功能可能会发生变化，从而使细胞发生转化，D错误。5.(2023年广东广州名校学业考试)“中中”和“华华”是我国科学家培育出的世界首例体细胞克隆猴，培育过程如图所示。下列有关分析正确的是()A.“中中”和“华华”的特征与B猴几乎相同B.体细胞克隆形成新个体说明细胞具有全能性C.重组细胞中核的融合依赖于生物膜的流动性D.克隆猴形成过程中存在细胞分裂、分化与衰老【答案】D【解析】“中中”和“华华”的细胞核遗传物质来自A猴，因此它们和A猴的遗传特征几乎相同，A错误；体细胞克隆猴的培育证明了动物细胞的细胞核具有全能性，但不能说明细胞具有全能性，B错误；重组细胞中细胞核来自A猴，不存在核的融合，C错误；重组细胞发育形成克隆猴的过程中，存在细胞分裂、分化与衰老，D正确。B组能力提升练6.(2023年安徽滁州校考阶段练习)通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐、乙高产)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：(1)A是酶，B是，D是具有优良性状的幼芽。D长成的幼苗需要选择的原因是。

(2)由C形成植株的过程利用了技术，形成愈伤组织需要经过过程，愈伤组织形成D需要经过过程。整个培养过程要在条件下进行。

(3)植物体细胞融合成功的标志是。目前植物体细胞杂交还存在许多问题没有解决，如，尽管如此，这项新技术在等方面取得的重大突破还是震撼人心的。

(4)已知甲和乙植物分别为四倍体和二倍体，则“甲—乙植株”属于倍体植株。

【答案】(1)纤维素酶和果胶融合的原生质体耐盐有耐盐高产和耐盐不高产两种植物(2)植物组织培养脱分化再分化无菌(3)再生出新的细胞壁不能按照人的意愿表达两个亲本的性状克服远缘杂交不亲和的障碍(4)六【解析】(1)过程A是获取原生质体，A处理之前的操作应是去除细胞壁，使用的酶是纤维素酶和果胶酶，B是融合的原生质体，D是耐盐性状的胚状体或幼芽，D长成的幼苗需要选择的原因是有耐盐高产和耐盐不高产两种植物。(2)将C杂种细胞培育成杂种植株，还需要采用植物组织培养技术，形成愈伤组织需要经过脱分化过程，愈伤组织形成D需要经过再分化过程，整个培养过程要在无菌条件下进行。(3)再生细胞壁的形成标志着细胞融合的成功；植物体细胞杂交的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍，不足之处是不能按照人的意愿表达两个亲本的性状。(4)甲和乙植物通过植物体细胞杂交获取杂种植株，即甲—乙植株细胞的染色体应为甲乙植物染色体之和，为六倍体植株。7.单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可以大量制备，已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。用H7N9病毒制备单克隆抗体的流程如图所示：(1)过程③常用的方法是。

(2)向小鼠体内注射抗原蛋白，使小鼠产生________免疫。从小鼠体内分离的细胞Ⅰ是，细胞Ⅱ应具有的特点是。

(3)体外培养细胞Ⅱ，首先应保证其处于的环境中，其次需要提供充足的营养和适宜的温度。培养箱充入CO2的作用是。

(4)对于转基因成功的细胞Ⅱ还要进行克隆化培养和________检测。(5)若要预防H7N9禽流感，可用图中的作为疫苗。

【答案】(1)显微注射法(2)体液B淋巴细胞(浆细胞或已免疫的B淋巴细胞)既能无限增殖，又能产生特异性抗体(3)无菌、无毒维持培养液的pH(4)(专一)抗体(5)抗原蛋白8.花椰菜(2n=18)对黑腐病无抗性，黑芥(2n=16)为花椰菜近缘野生种，对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线(UV)照射处理的黑芥叶肉原生质体和花椰菜种子下胚轴原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株。请回答下列问题：(1)用酶处理可以获得有活力的原生质体。原生质体融合诱导过程常用的化学物质是。

(2)已知供体黑芥叶肉原生质体在UV处理前后形态上没有明显的区别，但是在和花椰菜种子下胚轴原生质体融合时较易破碎。在培养3天之内，用显微镜观察细胞中是否存在(细胞器)，作为早期鉴别杂种细胞的标志，初步筛选出融合细胞。融合细胞依次经过三个过程才能获得新植株。

(3)对双亲和部分杂种新植株的染色体计数，结果如下表所示。植株花椰菜黑芥杂种新植株甲杂种新植株乙杂种新植株丙染色体数/条1816583419根据表中数据，解释杂种新植株甲染色体数目的可能形成原因：。

【答案】(1)纤维素酶和果胶聚乙二醇(PEG)(2)叶绿体细胞壁再生、脱分化、再分化(3)杂种新植株甲发生了两个以上的细胞融合，同时细胞发生了染色体丢失【解析】(1)利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁可获得原生质体。诱导原生质体融合常用的化学物质是聚乙二醇。(2)由题意可知，黑芥叶肉原生质体是由叶肉细胞获得的，与花椰菜种子下胚轴原生质体的区别为其含有叶绿体，因此根据是否含有叶绿体作为初步筛选杂种细胞的标志。融合的原生质体经过组织培养后再生出细胞壁，继续培养经过脱分化和再分化获得新植株。(3)由题意可知，花椰菜有18条染色体，黑芥有16条染色体，融合后得到的杂种细胞有34条染色体。分析表格可知，杂种新植株甲染色体数为58大于34，说明发生了两个以上的细胞融合。若为三个细胞融合，则其染色体数可能为52或50，若为四个细胞融合，染色体数更多，植株甲的染色体数为58，说明该细胞在形成过程中发生了染色体丢失。9.(2023年广东梅州统考期末)单克隆抗体在防治H7N9型禽流感上具有显著疗效。(1)在制备H7N9病毒的单克隆抗体X的过程中，经多次筛选获得能产生单抗X的杂交瘤细胞，并进行体外培养，培养过程中需要定期更换培养液，其目的是。

(2)制备的单抗X与常规的血清抗体相比，其优点是(至少答出两点)。

(3)为了进一步研究单抗X的效果及作用机制，科学家开展了如下实验：实验一：在体外将单抗X、已知的H7N9抗体Y分别与HA蛋白(H7N9病毒表面的一种蛋白)混合，检测它们对HA蛋白的亲和力。实验结果如下表所示：抗体种类单抗X抗体YKD5.32×10-9M1.95×10-9M(注：KD值越小，抗体和HA蛋白的亲和力越高)实验二：以一定浓度的H7N9病毒感染小鼠，之后分别检测单抗X和抗体Y的治疗效果，发现单抗X的体内治疗效果优于抗体Y。①实验一结果表明，对HA蛋白亲和力更高的抗体是。

②分析实验一和实验二的结果差异，研究人员提出假说：抗体除了中和病毒活性之外，还可以通过结合巨噬细胞表面受体，增强其吞噬能力，进而清除被病毒感染的靶细胞，单抗X的增强效果比较明显。请以巨噬细胞、感染了H7N9病毒的肺上皮细胞、细胞培养液、抗体X、抗体Y和无关抗体等为材料，设计实验来验证上述假说。简要写出实验思路：。【答案】(1)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(2)特异性强、灵敏度高、可大量制备(3)①抗体Y②将巨噬细胞及感染了H7N9病毒的肺上皮细胞分别加入A、B、C三组细胞培养液中，并向这三组培养液中分别加入无关抗体、抗体X和抗体Y，一段时间后检测并比较肺上皮细胞的裂解百分比【解析】(1)在制备H7N9病毒的单克隆抗体X的过程中，经多次筛选获得能产生单抗X的杂交瘤细胞，并进行体外培养，培养过程中需要定期更换培养液，其目的是一方面保证细胞培养过程中营养物质的供应，另一方面清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。(2)制备的单抗X与常规的血清抗体相比，单抗X是由单个杂交瘤细胞经过分裂代谢产生的，因而其优点表现为特异性强、灵敏度高、可大量制备。(3)①结合题意可知，KD值越小，抗体和HA蛋白的亲和力越高，因而实验一结果表明，抗体Y对HA蛋白的亲和力更高。②实验二的结果显示，单抗X的体内治疗效果优于抗体Y。为此研究人员提出假说：抗体除了中和病毒活性之外，还可以通过结合巨噬细胞表面受体，增强其吞噬能力，进而清除被病毒感染的靶细胞，单抗X的增强效果比较明显。以巨噬细胞、感染了H7N9病毒的肺上皮细胞、细胞培养液、抗体X、抗体Y和无关抗体等为材料，目的是验证抗体X除了中和病毒活性之外，还可以通过结合巨噬细胞表面受体，增强其吞噬能力，进而清除被病毒感染的靶细胞，因此该实验的自变量是抗体的种类，因变量是肺上皮细胞裂解的百分比，实验思路见答案。10.(2023年广东名校阶段练习)如图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题：(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是。

(2)图甲中②过程可用与植物细胞融合操作不同的方法，在诱导下完成，③过程中至少涉及两次筛选：第一次是利用进行初步筛选，第二次是利用的方法筛选出既能大量增殖，又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞。

(3)图乙过程的技术具有多种用途，但是不能。

A.有选择地繁殖某一性别的家畜B.繁殖家畜中的优良个体C.用于保存物种D.改变动物的核基因(4)在现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是。

A.卵细胞大，便于操作B.卵细胞含有的营养物质多C.卵细胞的细胞质可使体细胞核全能性得到表达D.重组细胞才具有全能性【答案】(1)动物细胞培养(2)灭活的病毒选择培养基克隆化培养和抗体检测(3)D(4)C【解析】(1)动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。图甲是单克隆抗体制备过程、图乙是克隆羊培育过程，二者都要用到的动物细胞工程技术手段是动物细胞培养。(2)植物细胞和动物细胞