高考生物一轮复习课时练41动物细胞工程含解析新人教版

一轮复习精品资料(高中)PAGE1-动物细胞工程1.2018年1月25日,我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA,经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴,流程如图所示,①~⑥表示过程,该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请分析回答下列问题。(1)2001年,美国科学家已经培育出胚胎细胞核移植猴。获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是,恢复其细胞核全能性较难。

(2)进行过程①时,为了防止对细胞自身造成危害,应定期更换。

(3)据图分析,过程③是利用技术,将成纤维细胞注入食蟹猴去核的MⅡ期卵母细胞的之间。

2.(2020江苏)新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。图1为病毒侵入后,人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵,故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题。图1图2(1)图1中人体内抗原呈递细胞吞噬病毒,并将病毒的抗原暴露在细胞表面,被细胞表面的受体识别后激活该细胞。

(2)B细胞识别入侵的病毒后,在淋巴因子作用下,经过细胞的,形成细胞。

(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测病毒的;采集血液样本主要用于血清学检查,检测。

(4)据图2所示,研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞,再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合,用HAT培养基筛选获得细胞。因为同一种抗原可能激活细胞,还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。

3.科研人员从红豆杉的树皮中分离出了高抗癌活性的紫杉醇。请分析并回答下列相关问题。(1)为了验证紫杉醇的抗癌作用,设计了如下实验。①酶X是酶,其主要作用是。

②物质Y是。

③在培养的过程中要定期更换培养液,其目的是

。

④预测实验结果:甲组,证明紫杉醇有抗肿瘤作用。

(2)为了拯救濒危物种红豆杉,同时解决提取紫杉醇的原料不足的问题,科研人员尝试利用微型繁殖技术大量生产红豆杉幼苗。①该技术利用的原理是。

②红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇的根本原因是

。

4.药用蛋白人组织纤维溶酶原激活物(htPA)可在转htPA基因奶牛的乳汁中获得。下图表示利用奶牛乳汁生产人组织纤维溶酶原激活物的培育过程。请回答下列问题。(1)htPA基因cDNA可通过克隆筛选获得。构建表达载体时,必须将htPA基因cDNA与牛乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起。

(2)图中“未受精的卵”是指的卵母细胞,而不能用普通的体细胞作为受体细胞,原因是“未受精的卵”。

(3)⑦与⑥的遗传性状不一样的原因是

。

(4)图示过程中涉及的科学技术有转基因技术、、、胚胎移植技术等。

5.(2019山东日照期末)下图表示利用现代生物科技手段生产抗体的两种途径,据图回答下列问题。(1)①过程中将细胞A与细胞B进行融合后,产生的融合细胞种类通常多于3种,原因可能是;最终满足要求的细胞具有

的特点。

(2)④过程得到的V1基因经⑤过程构建结构甲时,为使V1基因在大肠杆菌细胞中正常表达,需要保证把V1基因插入结构甲的之间。

(3)检验细胞C是否产生抗体1的方法是;与抗体1相比,得到的抗体2无生物活性,原因是

。

6.(2019湖南怀化二模)单克隆抗体特异性强、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下图所示。(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等。

(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。

课时规范练41动物细胞工程1.〖答案〗:(1)体细胞分化程度高(2)细胞代谢产物的积累培养液(3)显微注射卵细胞膜与透明带〖解析〗:(1)由于体细胞分化程度高,恢复其细胞核全能性较难,所以获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。(2)过程①表示动物细胞培养,应该定期更换培养液,防止成纤维细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害。(3)图中过程③表示利用显微注射法将成纤维细胞注入猴去核的MⅡ期卵母细胞的卵细胞膜与透明带之间。2.〖答案〗:(1)T(2)增殖、分化浆细胞和记忆(3)核酸抗新型冠状病毒抗体(4)刺突蛋白(或S蛋白)杂交瘤多种B〖解析〗:本题考查的是免疫和单克隆抗体制备的知识。(1)(2)如题图1所示,新型冠状病毒进入人体后经吞噬细胞的摄取和处理,暴露出其抗原,抗原被T细胞表面的受体识别后,T细胞合成和释放淋巴因子,B细胞在淋巴因子的作用下迅速增殖和分化成浆细胞和记忆细胞,浆细胞分泌抗体。(3)核酸是生物的遗传物质,若采集的疑似患者的鼻咽拭子中含有新型冠状病毒的核酸,可确定该疑似患者感染了新冠病毒;若患者产生了相应抗体,则在采集的血液样本中可检测到。(4)略。3.〖答案〗:(1)①胰蛋白(胶原蛋白)使肿瘤组织分散成单个细胞②生理盐水③及时清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害④肿瘤细胞的数目少于乙组(2)①植物细胞的全能性②在特定时间和空间条件下,细胞中的基因选择性的表达(或控制紫杉醇合成的基因在形成层中未表达)〖解析〗:(1)①为使肿瘤组织分散成单个细胞,要用胰蛋白(酶X)处理让细胞分离。②由实验目的验证“紫杉醇的抗癌作用”可知,实验的自变量为紫杉醇,所以对照组的物质Y是生理盐水。③在培养的过程中,为及时清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,所以要定期更换培养液。④要证明紫杉醇有抗肿瘤作用,需要对应的实验结果是甲组肿瘤细胞的数目少于乙组。(2)①微型繁殖技术利用的原理是植物细胞的全能性。②紫杉醇是相应基因选择性表达的结果,红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇的根本原因是控制紫杉醇合成的基因在形成层中未表达。4.〖答案〗:(1)启动子(2)MⅡ中期(减数第二次分裂中期)体积大,易操作,含有促进细胞全能性表达的相关物质(3)个体⑦的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核(4)动物细胞培养技术体细胞核移植技术〖解析〗:(1)真核生物的基因中含有内含子,cDNA是以mRNA为模板逆转录形成的,没有非编码区和内含子序列。牛的乳腺蛋白基因只在泌乳期的乳腺细胞中表达,因此要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。(2)从③到④的过程中,应用了核移植技术,题图中“未受精的卵”是指核移植技术中的受体细胞,该受体细胞为MⅡ中期的卵母细胞,不用普通体细胞的原因是卵细胞体积大,容易操作,含有促进细胞全能性表达的相关物质。(3)⑥为代孕母牛,⑦是转基因生物(乳腺生物反应器),⑦与⑥的遗传性状不一样的原因是个体⑦的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核。(4)本操作中涉及的科学技术有转基因技术、动物细胞培养技术、体细胞核移植技术和胚胎移植技术等。5.〖答案〗:(1)出现两个以上细胞的融合既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体(2)启动子和终止子(3)抗原—抗体杂交实验大肠杆菌无内质网、高尔基体等细胞器,无法对合成的肽链进行加工〖解析〗:分析图解可知,方法1表示利用动物细胞融合的方法制备单克隆抗体,其中细胞A为骨髓瘤细胞,细胞B为已免疫的浆细胞,融合得到的C细胞为杂交瘤细胞。方法2表示利用基因工程的方法制备抗体,其中③表示从浆细胞中获取抗体的mRNA,④表示利用逆转录的方法获取目的基因,⑤表示目的基因和质粒构建重组质粒,⑥表示将目的基因导入受体细胞。(1)①过程中将细胞骨髓瘤细胞A与细胞已免疫的浆细胞B进行融合,只考虑两两融合,A细胞与B细胞融合结果有3种,分别为AA、BB、AB。最后筛选出满足要求的C细胞为杂交瘤细胞AB,细胞既具有骨髓瘤细胞能迅速大量繁殖,又具有浆细胞能产生专一抗体的特点。(2)结构甲表示基因表达载体,其组成必须包括启动子、终止子、标记基因及目的基因等。获取目的V1基因构建结构甲时,为使目的V1基因在大肠杆菌细胞中正常表达,需要保证把目的V1基因插入结构甲的启动子和终止子之间。(3)为了检测目的基因是否转录,由于转录产物是mRNA,因此需要提取mRNA,用分子杂交的方法进行检测;为了检测目的基因是否翻译,由于翻译产物是蛋白质,因此要用抗原—抗体杂交的方法检测。由于大肠杆菌无内质网、高尔基体等细胞器,无法对合成的肽链进行加工,没有经过加工修饰的蛋白质无生物活性,与抗体1相比,得到的抗体2无生物活性。6.〖答案〗:(1)显微注射技术(2)体液B淋巴细胞(或浆细胞)既能无限增殖,又能产生特异性抗体(3)无菌、无毒(4)(专一性)抗体(5)抗原蛋白〖解析〗:(1)过程③是将重组DNA导入动物细胞,常用的方法是显微注射技术。(2)向小鼠体内注射抗原蛋白,其目的是使小鼠产生免疫反应,进而使小鼠体内产生能分泌所需抗体的已免疫的B细胞(或浆细胞),而产生已免疫的B细胞(或浆细胞)的过程属于体液免疫。从小鼠体内分离的细胞Ⅰ能分泌抗体,因此是已免疫的B细胞(或浆细胞)。细胞Ⅱ是从细胞Ⅰ中筛选出来的、能分泌所需抗体的已免疫的B细胞(或浆细胞);由于导入了无限增殖调控基因,所以细胞Ⅱ既能无限增殖,又能产生特异性抗体。(3)体外培养细胞Ⅱ需借助动物细胞培养技术,应保证其处于无菌、无毒的环境中。(4)对于转基因成功的细胞Ⅱ还要进行克隆化培养和(专一)抗体检测,才能获得足量所需要的细胞。(5)疫苗为毒性弱的抗原,因此要预防H7N9禽流感,可以用图中的抗原蛋白作为疫苗。动物细胞工程1.2018年1月25日,我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA,经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴,流程如图所示,①~⑥表示过程,该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请分析回答下列问题。(1)2001年,美国科学家已经培育出胚胎细胞核移植猴。获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是,恢复其细胞核全能性较难。

(2)进行过程①时,为了防止对细胞自身造成危害,应定期更换。

(3)据图分析,过程③是利用技术,将成纤维细胞注入食蟹猴去核的MⅡ期卵母细胞的之间。

2.(2020江苏)新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。图1为病毒侵入后,人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘附或入侵,故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题。图1图2(1)图1中人体内抗原呈递细胞吞噬病毒,并将病毒的抗原暴露在细胞表面,被细胞表面的受体识别后激活该细胞。

(2)B细胞识别入侵的病毒后,在淋巴因子作用下,经过细胞的,形成细胞。

(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测病毒的;采集血液样本主要用于血清学检查,检测。

(4)据图2所示,研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞,再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合,用HAT培养基筛选获得细胞。因为同一种抗原可能激活细胞,还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。

3.科研人员从红豆杉的树皮中分离出了高抗癌活性的紫杉醇。请分析并回答下列相关问题。(1)为了验证紫杉醇的抗癌作用,设计了如下实验。①酶X是酶,其主要作用是。

②物质Y是。

③在培养的过程中要定期更换培养液,其目的是

。

④预测实验结果:甲组,证明紫杉醇有抗肿瘤作用。

(2)为了拯救濒危物种红豆杉,同时解决提取紫杉醇的原料不足的问题,科研人员尝试利用微型繁殖技术大量生产红豆杉幼苗。①该技术利用的原理是。

②红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇的根本原因是

。

4.药用蛋白人组织纤维溶酶原激活物(htPA)可在转htPA基因奶牛的乳汁中获得。下图表示利用奶牛乳汁生产人组织纤维溶酶原激活物的培育过程。请回答下列问题。(1)htPA基因cDNA可通过克隆筛选获得。构建表达载体时,必须将htPA基因cDNA与牛乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起。

(2)图中“未受精的卵”是指的卵母细胞,而不能用普通的体细胞作为受体细胞,原因是“未受精的卵”。

(3)⑦与⑥的遗传性状不一样的原因是

。

(4)图示过程中涉及的科学技术有转基因技术、、、胚胎移植技术等。

5.(2019山东日照期末)下图表示利用现代生物科技手段生产抗体的两种途径,据图回答下列问题。(1)①过程中将细胞A与细胞B进行融合后,产生的融合细胞种类通常多于3种,原因可能是;最终满足要求的细胞具有

的特点。

(2)④过程得到的V1基因经⑤过程构建结构甲时,为使V1基因在大肠杆菌细胞中正常表达,需要保证把V1基因插入结构甲的之间。

(3)检验细胞C是否产生抗体1的方法是;与抗体1相比,得到的抗体2无生物活性,原因是

。

6.(2019湖南怀化二模)单克隆抗体特异性强、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下图所示。(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等。

(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。

课时规范练41动物细胞工程1.〖答案〗:(1)体细胞分化程度高(2)细胞代谢产物的积累培养液(3)显微注射卵细胞膜与透明带〖解析〗:(1)由于体细胞分化程度高,恢复其细胞核全能性较难,所以获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。(2)过程①表示动物细胞培养,应该定期更换培养液,防止成纤维细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害。(3)图中过程③表示利用显微注射法将成纤维细胞注入猴去核的MⅡ期卵母细胞的卵细胞膜与透明带之间。2.〖答案〗:(1)T(2)增殖、分化浆细胞和记忆(3)核酸抗新型冠状病毒抗体(4)刺突蛋白(或S蛋白)杂交瘤多种B〖解析〗:本题考查的是免疫和单克隆抗体制备的知识。(1)(2)如题图1所示,新型冠状病毒进入人体后经吞噬细胞的摄取和处理,暴露出其抗原,抗原被T细胞表面的受体识别后,T细胞合成和释放淋巴因子,B细胞在淋巴因子的作用下迅速增殖和分化成浆细胞和记忆细胞,浆细胞分泌抗体。(3)核酸是生物的遗传物质,若采集的疑似患者的鼻咽拭子中含有新型冠状病毒的核酸,可确定该疑似患者感染了新冠病毒;若患者产生了相应抗体,则在采集的血液样本中可检测到。(4)略。3.〖答案〗:(1)①胰蛋白(胶原蛋白)使肿瘤组织分散成单个细胞②生理盐水③及时清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害④肿瘤细胞的数目少于乙组(2)①植物细胞的全能性②在特定时间和空间条件下,细胞中的基因选择性的表达(或控制紫杉醇合成的基因在形成层中未表达)〖解析〗:(1)①为使肿瘤组织分散成单个细胞,要用胰蛋白(酶X)处理让细胞分离。②由实验目的验证“紫杉醇的抗癌作用”可知,实验的自变量为紫杉醇,所以对照组的物质Y是生理盐水。③在培养的过程中,为及时清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,所以要定期更换培养液。④要证明紫杉醇有抗肿瘤作用,需要对应的实验结果是甲组肿瘤细胞的数目少于乙组。(2)①微型繁殖技术利用的原理是植物细胞的全能性。②紫杉醇是相应基因选择性表达的结果,红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇的根本原因是控制紫杉醇合成的基因在形成层中未表达。4.〖答案〗:(1)启动子(2)MⅡ中期(减数第二次分裂中期)体积大,易操作,含有促进细胞全能性表达的相关物质(3)个体⑦的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核(4)动物细胞培养技术体细胞核移植技术〖解析〗:(1)真核生物的基因中含有内含子,cDNA是以mRNA为模板逆转录形成的,没有非编码区和内含子序列。牛的乳腺蛋白基因只在泌乳期的乳腺细胞中表达,因此要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。(2)从③到④的过程中,应用了核移植技术,题图中“未受精的卵”是指核移植技术中的受体细胞,该受体细胞为MⅡ中期的卵母细胞,不用普通体细胞的原因是卵细胞体积大,容易操作,含有促进细胞全能性表达的相关物质。(3)⑥为代孕母牛,⑦是转基因生物(乳腺生物反应器),⑦与⑥的遗传性状不一样的原因是个体⑦的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核。(4)本操作中涉及的科学技术有转基因技术、动物细胞培养技术、体细胞核移植技术和胚胎移植技术等。5.〖答案〗:(1)出现两个以上细胞的融合既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体(2)启动子和终止子(3)抗原—抗体杂交实验大肠杆菌无内质网、高尔基体等细胞器,无法对合成的肽链进行加工〖解析〗:分析图解可知,方法1表示利用动物细胞融合的方法制备单克隆抗体,其中细胞A为骨髓瘤细胞,细胞B为已免疫的浆细胞,融合得到的C细胞为杂交瘤细胞。方法2表示利用基因工程的方法制备抗体,其中③表示从浆细胞中获取抗体的mR