【生物】2021届新高考一轮复习人教版36细胞工程作业（山东专用）

【生物】2021届新高考一轮复习人教版36细胞工程作业（山东专用）

课时作业(三十六)　细胞工程 ‎[基础练]‎ ‎1．(2019·安徽合肥一中模拟考试)用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构，再包裹上人造种皮，可制成人工种子，其过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．图示过程依据的原理是植物细胞具有全能性 B．进行②过程时，不需要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁 C．再分化发生在④过程，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程 D．脱分化过程需细胞分裂素和生长素的诱导，以刺激愈伤组织的形成 C　[图示过程依据的原理是植物细胞具有全能性，A正确；进行②脱分化过程时，不需要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，B正确；再分化发生在③过程，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程，C错误；脱分化形成愈伤组织的过程，需要细胞分裂素和生长素的诱导刺激，D正确。]‎ ‎2．(2019·山东东营垦利一中月考)下列有关细胞工程的叙述，不正确的是(　　)‎ A．细胞工程应用的是细胞生物学和分子生物学的原理和方法 B．可以通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变基因结构 C．可以通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来获得细胞产品 D．根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域 B　[细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合性科学技术，根据操作对象的不同可分为植物细胞工程和动物细胞工程，其不能改变基因结构。]‎ ‎3．(2019·天津一中月考)科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的气味，达到驱蚊且对人体无害的效果。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．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂 C．培育过程中形成的愈伤组织的代谢方式是自养需氧型 D．在由杂种细胞形成杂种植株的过程中，包含有丝分裂和细胞分化的过程 C　[由题意可知驱蚊草的培育利用的是植物体细胞杂交，属于植物细胞工程，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；在植物体细胞杂交过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体，然后用PEG促进原生质体的融合，B正确；培育过程中形成的愈伤组织不能进行光合作用，代谢方式是异养需氧型，C错误；由杂种细胞形成杂种植株的过程中，要经过有丝分裂和细胞分化的过程，D正确。]‎ ‎4．(2019·湖北武汉期末考试)关于动物细胞培养的叙述，正确的是(　　)‎ A．细胞癌变一定发生在动物细胞培养至50代左右时 B．细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸和生长素等 C．动物细胞培养的目的之一是获得大量的细胞分泌蛋白 D．动物细胞培养过程中不要求无菌操作 C　[细胞癌变发生在动物细胞培养的任何时间段，只是癌变的细胞可以突破细胞分裂次数(约50代)的限制，A错误；生长素是植物激素，B错误；在动物细胞培养过程中也需要无菌操作，如通入无菌的空气等，D错误。]‎ ‎5．下列有关细胞工程的叙述，正确的是(　　)‎ A．植物组织培养和动物细胞培养使用的都是液体培养基 B．动物细胞培养时需使用胃蛋白酶制备细胞悬液 C．植物有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍 D．动物细胞核移植过程中可用电刺激的方法使供体细胞核与去核的卵母细胞融合 D　[植物组织培养使用的是固体培养基，动物细胞培养使用的是液体培养基，A错误；动物细胞培养时需使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶制备细胞悬液，B错误；植物体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍，但是有性杂交不能，C错误；核移植过程中将供体细胞注入去核的卵母细胞后可用电刺激的方法使两细胞融合，D正确。]‎ ‎6．下列关于动物细胞核移植的叙述，错误的是(　　)‎ A．用作核移植的供体细胞一般都选用培养10代以内的细胞 B．卵母细胞应培养到MⅡ中期 C．这种克隆技术可以改变动物的核基因型 D．动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 C　[传代10代以后的细胞遗传物质可能发生改变，因此一般选用传代10代以内的细胞用作核移植的供体细胞，A正确；卵母细胞应培养到MⅡ中期，B正确；克隆技术属于无性繁殖，不能改变动物的核基因型，克隆动物的核基因型与供核动物相同，C错误；动物体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植，因为体细胞的分化程度高，全能性表达困难，D正确。]‎ ‎7．(2019·山东潍坊期中考试)如图是制备杀伤癌细胞的“生物导弹”的过程示意图，下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．①过程所用的“脾脏中的细胞”为经过免疫的B淋巴细胞 B．经①形成的杂交瘤细胞都能产生特定抗体 C．单克隆抗体的特异性使抗癌药物定向作用于癌细胞 D．图示过程利用到了动物细胞融合和动物细胞培养技术 B　[①过程所用的细胞是经过免疫的B淋巴细胞，A正确；经①形成的杂交瘤细胞不一定都能产生特定抗体，需要进行筛选，B错误；单克隆抗体具有特异性，能识别癌细胞，从而将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，C正确；图示过程利用到了动物细胞融合和动物细胞培养技术，D正确。]‎ ‎8．(2019·河南南阳一中月考)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，培育获得克隆牛是一种培育新物种的方式 A　[ 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母细胞中，培育获得克隆牛属于无性繁殖，没有出现新物种，D错误。]‎ ‎9．(2019·河南郑州调研)应用植物组织培养技术，不仅可实现种苗的快速繁殖、培育无病毒植株，也可加快作物及苗木育种。下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)愈伤组织是由离体的茎段经________过程形成的，此时愈伤组织细胞________(填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。‎ ‎(2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中γ射线照射的目的是______________，用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织，原因是__________________________________；处理2中添加的物质X为____________。‎ ‎(3)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜、农杆菌转化法获得的抗虫棉中，必须用到植物组织培养技术的是____________________。‎ 解析　(1)离体的茎段经过脱分化过程可形成愈伤组织，此时愈伤组织具有未分化的特点，细胞依然具有较高的全能性。(2)‎ 图中对愈伤组织进行了两次处理，第一次处理是用γ射线照射诱发愈伤组织细胞发生基因突变。愈伤组织细胞分裂能力强，易受到培养条件和外界压力的影响而发生基因突变。第二次处理是抗盐接种实验，即在培养基中加入NaCl(盐)，适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长，不适应的愈伤组织死亡。(3)作物育种研究中常用农杆菌转化法将含抗虫基因的Ti质粒导入植物体细胞中，再利用植物组织培养技术获得抗虫的农作物。运用细胞工程培育白菜—甘蓝杂种植株，需要采用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。‎ 答案　(1)脱分化　具有　(2)诱发基因突变　愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发基因突变　NaCl(或盐)　(3)白菜—甘蓝、抗虫棉 ‎10．(2019·安徽六校联考)白血病是由于造血干细胞增殖分化异常而引起的恶性增殖性疾病，目前治疗白血病的主要方法是骨髓移植，但骨髓配型的成功率较低，大大限制了白血病的治疗。新生婴儿的脐带血中含有丰富的干细胞，将其采集以后在特定条件下保存，既可以用于自体的细胞移植，也可用于异体干细胞移植。请据此回答下列有关问题：‎ ‎(1)骨髓移植必须进行骨髓配型实验，原因是防止移植后发生强烈的________ ；目前临床上通常通过使用免疫抑制剂抑制________的增殖来提高移植细胞的成活率。使用脐带血干细胞进行异体移植也会发生这样的问题，但程度会明显减轻，原因是脐带血干细胞相对于成体的骨髓干细胞的_________程度低，某些_________________________没有表达。‎ ‎(2)造血干细胞移植之前先要进行培养，培养时除需要适宜的温度、无菌无毒等环境条件以外，营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和________等，还要向培养液中通入O2和CO2。通入O2的目的是_________________，通入CO2的目的是___________________。‎ ‎(3)在进行细胞移植前，若对移植的细胞进行基因改造，基因改造是否成功，需要对受体细胞进行检测，在分子水平上检测是否翻译出相应蛋白质的方法是______________。‎ 解析　(1)因为移植的骨髓相当于抗原，机体会发生免疫排斥反应，所以骨髓移植必须进行骨髓配型实验；目前临床上通常通过使用免疫抑制剂抑制T细胞(或T细胞和B细胞)的增殖来提高移植的成活率。脐带血干细胞相对于成体的骨髓干细胞的分化程度低，某些抗原基因没有表达，因此使用脐带血干细胞进行异体移植也会发生这样的问题，但程度会明显减轻。‎ ‎(2)动物细胞培养时除需要适宜的温度、无菌无毒等环境条件以外，营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清或血浆等，还要向培养液中通入氧气和二氧化碳；通入氧气可以保证细胞能够进行有氧呼吸，通入二氧化可以维持培养液的PH。‎ ‎(3)对受体细胞进行检测包括分子水平上的检测和个体水平上的检测，在分子水平上检测目的基因是否翻译成了相应蛋白质的方法是抗原抗体杂交。‎ 答案　(1)免疫排斥反应　T细胞(或“T细胞和B细胞”)　分化　抗原基因　(2)动物血清(或血浆)　保证细胞能够进行有氧呼吸(或保证细胞代谢正常进行)　维持培养液的pH ‎　(3)抗原抗体杂交法 ‎[能力练]‎ ‎11．某同学在学习“细胞工程”时，列表比较了动植物细胞工程的有关内容，你认为错误的是(　　)‎ 比较内容 植物细胞工程 动物细胞工程 A 特殊处理 酶解法去除细胞壁 用胰蛋白酶处理制成细胞悬浮液 B 融合方法 物理方法、化学方法、生物方法 物理方法、化学方法 C 典型应用 人工种子、种间杂种植物 单克隆抗体的制备 D 培养基区别 蔗糖是离体组织必需的成分 动物血清不可缺少 B　[在植物体细胞杂交时首先运用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，而在动物细胞培养过程中要运用胰蛋白酶处理制成细胞悬浮液，A正确；植物体细胞杂交过程中运用物理法和化学法将原生质体进行融合，没有生物方法，而动物细胞融合可以利用物理、化学、生物三种方法，B错误；利用植物组织培养技术可以获得无病毒植物和人工种子，利用植物体细胞杂交技术可以进行种间植物杂交，动物细胞工程中利用动物细胞融合技术可以制备单克隆抗体，C正确；植物组织培养过程中需要用到蔗糖，而动物细胞培养过程中必须利用动物血清，D正确。]‎ ‎12．(2019·北京朝阳区期末考试)实验人员利用矮牵牛(二倍体，2n＝14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体，4n＝48)的叶肉细胞，制备了相应的原生质体，并诱导其融合，经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．该技术克服了远缘杂交不亲和的障碍 B．可利用电激、离心等方法诱导原生质体融合 C．制备原生质体的过程需用到纤维素酶和果胶酶 D．若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目均为62条 D　[获得该杂种植株利用了植物体细胞杂交技术，其最大的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍，A正确；诱导植物原生质体融合时，可以采用物理方法(电激、离心、振动等)和化学方法(聚乙二醇等)，B正确；诱导植物细胞融合前，先要采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁，获得原生质体，C正确；若原生质体均为两两融合，则会形成3种融合细胞，即矮牵牛细胞自身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞和杂种细胞，所以融合后的细胞中染色体数目为28条或96条或62条，D错误。]‎ ‎13．(2019·山东曲师大附中月考)将人、鼠细胞悬液混合并诱导细胞融合(只考虑细胞两两融合)后，在HAT培养基上，同时含有T、H基因(独立遗传)的细胞才能存活和增殖。增殖过程中，细胞内人染色体随机丢失，只残留一条或几条。对处于分裂中期的细胞进行镜检，结果如表所示。已知人、鼠细胞的基因型分别为ttHH和TThh，下列叙述正确的是(　　)‎ 融合细胞 细胞样编号 残留人染色体 ‎①‎ ‎17‎ ‎②‎ ‎10、10、17‎ ‎③‎ ‎17、X A．在HAT培养基上，融合细胞均能存活和增殖 B．可以确定①的基因组成为TTTTHHhhhh C．可以确定①②③的相关基因组成相同 D．可以将T(t)基因定位于人第17号染色体 B　[在HAT培养基上，同时含有T、H基因(独立遗传)的细胞才能存活和增殖，融合细胞中若携带有H基因或T基因的染色体丢失，该融合细胞就不能在HAT培养基上存活和增殖，A错误； ①含有鼠的全部基因及人的第17号染色体上的基因，②含有鼠的全部基因及人的第10号和第17号染色体上的基因，③含有鼠的全部基因及人的第17号和X染色体上的基因，在细胞融合过程中鼠的染色体不丢失，①②③都含有鼠的全部基因，即一定都含有TThh，而①只含有人的第17号染色体上的基因，且可以在HAT培养基上存活，所以人的第17号染色体上一定携带H基因，故可以将H(h)基因定位于人第17号染色体，处于分裂中期的细胞由于DNA在间期已完成复制，基因已加倍，故①的基因组成为TTTTHHhhhh，B正确，C、D错误。]‎ ‎14．(2019·安徽宣城调研)帕金森病(PD)是常见的中老年神经系统退行性疾病，PD的主要病理特征之一是中脑黑质多巴胺能神经元的变性死亡。miRNA－‎181a是一种非编码单链微小RNA，为了探究其对帕金森病的影响，科研人员进行实验。‎ ‎(1)将育龄12.5d的胎鼠中脑黑质组织充分剪碎，使用____________进行适当消化处理，获取多巴胺能神经元悬液，置于‎37℃‎、____________细胞培养箱中进行培养，培养液中需要加入适量的胎牛血清，原因是______________________________________。‎ ‎(2)MPP＋是MPTP的代谢产物，可利用物质MPP＋在体外构建PD细胞模型，其机理是：物质MPP＋ 可被多巴胺能神经元通过_____________蛋白吸收，从而蓄积在神经元中，引起神经元的___________________________。‎ ‎(3)将上述培养的多巴胺能神经元依据不同处理方法分为4组，培养一段时间后，使用酪氨酸羟化酶(TH)对各组细胞进行免疫荧光染色，在荧光显微镜下可对多巴胺能神经元数目、初级突触分枝及最长突触长度进行观察、统计和分析，得到如下结果：‎ 注：TH阳性表示可被TH着色；*P<0.05，数据差异显著，具有生物学意义 ‎①实验中TH的作用是_____________________________。‎ ‎②miRNA－NC是分子生物学实验中常用的miRNA阴性对照物质，本研究中设置该组实验的目的是_________________________________。‎ ‎③从实验结果来看，miRNA‎181a＋MPP＋组的各项指标_______________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 说明miRNA‎181a对MPP＋所致的多巴胺能神经元损伤具有______________作用。‎ ‎(4)该实验的目的是______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)请结合上述研究，提出一种针对帕金森疾病的治疗方案。‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析　(1)要制备动物细胞悬液，可先将动物组织充分剪碎，然后使用胰蛋白酶进行适当消化处理即可；动物细胞培养需在5%CO2细胞培养箱中进行；动物细胞培养液中需要加入适量的胎牛血清的目的是补充细胞生长所需的未知营养物质。‎ ‎(2)根据题意可知，MPP＋蓄积在神经元中，说明物质MPP＋进入神经元是逆浓度梯度运输，属于主动运输方式，故可推知物质MPP＋ 被多巴胺能神经元吸收需要载体蛋白的协助；已知PD的主要病理特征之一是中脑黑质多巴胺能神经元的变性死亡，而利用物质MPP＋可在体外构建PD细胞模型，由此可推知物质MPP＋蓄积在神经元中，会引起神经元的变性死亡。‎ ‎(3)①根据题意可知，实验中TH的作用是选择性标记多巴胺能神经元。‎ ‎②miRNANC是分子生物学实验中常用的miRNA阴性对照物质，由此可推知本研究中设置该组实验的目的是为实验组(miRNA‎181a＋MPP＋)作用效果提供参照。‎ ‎③从实验结果来看，Control组(空白对照组)多巴胺能神经元数目、初级突触分枝及最长突触长度均最大，且表面较光滑，神经元死亡程度最低；miRNA‎181a＋MPP＋组的各项指标较miRNANC＋MPP＋组多巴胺能神经元数目有所增加，胞体形态较好，分枝数目与最长突触长度有所改善，且表面较光滑，神经元死亡程度较低。说明miRNA‎181a对MPP＋所致的多巴胺能神经元损伤具有恢复作用。‎ ‎(4)综上所述，可推知该实验的目的是探究miRNA‎181a对MPP＋‎ 诱导的PD多巴胺能神经元损伤的影响。‎ ‎(5)结合上述研究，可知miRNA‎181a对MPP＋所致的多巴胺能神经元损伤具有恢复作用。所以可利用miRNA‎181a开发出治疗PD的药物对帕金森疾病进行治疗。‎ 答案　(1)胰蛋白酶　5%CO2　补充细胞生长所需的未知营养物质　(2)载体　变性死亡　(3)①选择性标记多巴胺能神经元　②为实验组(miRNA‎181a＋MPP＋)作用效果提供参照　③较miRNANC＋MPP＋组多巴胺能神经元数目有所增加，胞体形态较好，分枝数目与最长突触长度有所改善，且表面较光滑，神经元死亡程度较低　恢复　⑷探究miRNA‎181a对MPP＋诱导的PD多巴胺能神经元损伤的影响　⑸利用miRNA‎181a开发出治疗PD的药物 ‎15．(2019·湖南怀化市一模)絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀，起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果，将絮凝性细菌和石油降解菌融合，构建目的菌株。其流程如下。‎ 据图回答：‎ ‎(1)溶菌酶的作用是__________________。PEG的作用是________________________。‎ ‎(2)经处理后，在再生培养基上，未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖，原因是成功融合的细胞既可以____________________，又可以____________。‎ ‎(3)目的菌株的筛选：筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有________的培养基上生长的AB融合菌，选择效果最好的作为目的菌株，其同化作用类型应为__________型，属于生态系统中的哪些成分？________。‎ ‎(4)为探究目的菌株在不同发酵时间发酵液的絮凝效果，将目的菌株进行发酵培养，定时取发酵液，加入石油污水中，还应设置__________________为对照组。‎ 解析　(1)细菌所具有的细胞壁妨碍了细菌细胞的融合，所以溶菌酶的作用是将其细胞壁进行溶解以获得原生质体。PEG是促进细胞融合的的促融剂，其作用是诱导原生质体融合。(2)由图示显示A菌细胞质失去活动，B菌DNA失去活性，所以AB融合菌有A的DNA、B的细胞质(或有活性的细胞质基因、有活性的DNA分子)(或分泌絮凝活性物质、降解石油)，在选择培养基上单纯的A、B菌都不能存活，而融合的AB菌能进行生长并繁殖。(3)目的菌的选择是是要选择能分泌具有絮凝活性的高分子化合物，又具有降解石油能力的AB融合菌，因此目的菌株能在含有石油的培养基上生长，其同化作用类型应为异养型，属于生态系统中的分解者。(4)为探究目的菌株在不同时间的絮凝效果，设置的对照组实验应是不加发酵液(没有目的菌株)的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)。‎ 答案　(1)溶解(去除、去掉、破坏)细胞壁　诱导(或促进)(不同的)原生质体融合　(2)‎ 分泌絮凝活性物质　降解石油(其他答案合理即可)　(3)石油　异养　分解者　(4)不加发酵液的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)‎