2021版高考生物一轮复习第十一单元现代生物科技专题第40讲细胞工程课时强化训练解析版

2021版高考生物一轮复习第十一单元现代生物科技专题第40讲细胞工程课时强化训练解析版

1 第 40 讲　细胞工程 测控导航表 知识点 题号 1.植物细胞工程 1,2,3,4,5,11,12 2.动物细胞工程 6,7,8,9,10 3.综合考查 13,14 一、选择题 1.下图为植物组织培养过程,有关说法错误的是(　B　) A.b 试管中细胞全能性最高 B.d 试管中培育出的个体都是纯合子 C.a→b 过程需要激素的刺激 D.a→d 过程中细胞分裂都进行有丝分裂 解析:植物组织培养是利用单一亲本的组织或细胞,经培养使之增殖分化为一个完整植株,属 于无性繁殖,基因型与亲本基因型一致,不一定是纯合子。 2.下列有关植物细胞工程应用的叙述,错误的是(　A　) A.以根尖、茎尖为材料利用组织培养技术可获得具有抗病毒的新 品种 B.利用组织培养技术获得人工种子,能保持亲本的性状 C.利用组织培养技术获得紫草素,实现了细胞产物的工厂化生产 D.利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”,克服了生物远缘杂交不亲和的障碍 解析:以根尖、茎尖为材料利用组织培养技术可获得脱毒植株,但不能获得抗病毒的新品种。 3.如图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程。对此过程的相关描述错误的是 (　C　) 2 A.B→E 过程中细胞全能性的高低发生了改变 B.C 试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞 C.A 植株和 F 植株体细胞中的染色体组数相同 D.培养出的 F 植株一般不能直接应用于扩大种植 解析:该过程是植物组织培养,实际上就是植物花药离体培养。花药是植物通过减数分裂产生 的,因此,花药离体培养后得到的个体(单倍体)的染色体组数只有原母本植株染色体的一半。 4.下列有关植物细胞培养和体细胞杂交技术的叙述,不正确的是(　C　) A.具有全部遗传信息是细胞具有全能性的基础 B.原生质体的融合常用 PEG 作为诱导剂 C.植物组织培养中需要加入秋水仙素等物质 D.愈伤组织形成是外植体细胞脱分化和分裂的结果 解析:在植物组织培养过程中需加入生长素和细胞分裂素,不需要加入秋水仙素,秋水仙素的 作用是诱导染色体加倍。 5.下列关于植物体细胞杂交的叙述,错误的是(　C　) A.不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程 B.原生质体仍具有再生细胞壁,连续分裂并长成完整植株的能力 C.参与杂种细胞的细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体 D.诱导原生质体融合的物理方法有离心、振动、电激 解析:植物细胞壁的形成与高尔基体(与细胞壁的形成有关)、线粒体(提供能量)有关;而核糖 体与蛋白质的合成有关,与植物细胞壁的形成无关。 6.科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与 B 淋巴细胞融合,得到杂交瘤细胞,灭活病毒的作用 是(　C　) A.病毒比较小,可钻入细胞内 B.灭活的病毒已完全死亡,死亡的病毒可以让细胞聚集 C.灭活的病毒已失去感染性,对各种动物细胞不造成破坏,但所保留的融合性,能使不同的动 物细胞进行融合 3 D.灭活的病毒带有目的基因,通过融合可以让杂交细胞带有目的基因 解析:动物细胞融合常用灭活的病毒作诱导剂,因为灭活的病毒不再具有感染性,不会对细胞 造 成 破 坏 , 但 仍 可 促 使 不 同 的 动 物 细 胞 融合。 7.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是(　D　) A.培养中的人效应 T 细胞能产生单克隆抗体 B.培养中的人 B 淋巴细胞能够无限增殖 C.人的成熟红细胞经过培养可获得大量血红蛋白 D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞 解析:能产生抗体的细胞应为经过免疫的 B 淋巴细胞;B 淋巴细胞不具有无限增殖的能力;人 的成熟红细胞无细胞核且不再具有分裂能力,所以不能进行细胞培养获得细胞产物。 8.将小鼠骨髓瘤细胞与一种 B 淋巴细胞融合,可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体,下列 有关此项技术的说法中不正确的是(　C　) A.动物细胞融合和动物细胞培养技术是单克隆抗体技术的基础 B.实验中杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖的方式是主动运输 C . B 淋 巴 细 胞 与 骨 髓 瘤 细 胞 直 接 放 入 培 养 液 中 就 能 融 合 为 杂 交 瘤 细胞 D.按照培养基的用途分类,实验中筛选杂交瘤细胞的培养基是选择培养基 解析:在体外培养条件下,生物细胞会自发融合,但是频率很低。因此,一般都需要人为地促进 细胞融合。 9.动物细胞培养技术的用途有(　D　) ①生产有价值的生物制品,如病毒疫苗、干扰素等　②生产基因工程技术中所用的受体细胞　 ③可以用于检测有毒物质　④培养的各种细胞可直接用于生理、病理、药理等方面的研究 A.①② B.①②③ C.②③④ D.①②③④ 解析:通过动物细胞培养可以生产生物制品如病毒疫苗、干扰素等,可以培养皮肤移植的材料, 检测有毒物质,还可以用于生理、病理、药理等方面的研究。 10.用 a 表示骨髓瘤细胞,b 表示经过免疫的 B 淋巴细胞,则细胞融合过程中两次筛选的目的 是(　C　) A.a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab 培养 4 B.a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab 培养 C.a、aa、ab、bb、b→ab→产生特定抗体的 ab 培养 D.a、aa、ab、bb、b→aa→能无限增殖的 aa 培养 解析:细胞融合过程中会出现自身融合细胞、两种细胞的融合细胞、未融合细胞。在第一次 筛选中,未融合的细胞 a 骨髓瘤细胞、b 经过免疫的 B 淋巴细胞和自身融合细胞的细胞(aa 融 合细胞、bb 融合细胞)都会死亡,只有 ab 融合细胞才能生长,再经过克隆化培养,进行抗体检 测和筛选,才能将能产生特定抗体的杂交瘤细胞(ab)筛选出来。 二、非选择题 11.培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。 回答下列问题。 (1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植 株,这是因为植物细胞具有　　　　　。 (2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是　　　　　。 (3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是　　　　　　　　　　　　。在新的培 养基上愈伤组织通过细胞的　　　　　　　过程,最终可形成试管苗。 (4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是　　　　　　　　　　。 (5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的　　　　　　,这种繁殖方式属于　　　　 繁殖。 解析:(1)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。 (2)分化程度越低的细胞,越容易诱导形成愈伤组织,故切取带有形成层的组织块,容易诱导 形成愈伤组织。 (3)⑤为愈伤组织,⑥为试管苗,由⑤到⑥培养基中的激素(生长素和细胞分裂素)比例不同, 需要更换培养基,保证激素的比例适宜。在新的培养基上愈伤组织通过再分化过程,最终可形 成试管苗。 (4)光照可诱导叶绿素的形成,使试管苗进行光合作用。 (5)植物的组织培养技术从繁殖方式看属于无性繁殖,无性繁殖一般可保持原品种的遗传特 性。 5 答案:(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因) (2)形成层容易诱导形成愈伤组织 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不 同　分化(或答:再分化) (4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特性　无性 12.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: 新生营 养芽 PLBs PLBs 实验 结果 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 , P L B s 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: ①ABA 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。 ②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　　　　。 ③ 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　　　　　　　　 6 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:(1)新生营养芽的细胞分化程度低,细胞分裂旺盛,易培养。PLBs 类似于愈伤组织,由新 生营养芽培养到愈伤组织的过程称为脱分化。(2)从坐标曲线可知,与黑暗条件下相比,光照 条件下的 PLBs 生长速度快,原因可能是光照有利于叶绿素的形成,有利于细胞进行光合作用 制造有机物。(3)①由于 ABA 受热易分解,故应将液体培养基先灭菌冷却后,再按一定的比例 加入 ABA 母液。②由题意可知需测定的样品数为(4+1)×3× =75。③依据实验目的探究 “添加适量的 ABA 可提高生物碱产量”可知,当某 3 个样品的“PLBs 重量和生物碱含量乘积 的平均值最大”时,其对应的 ABA 浓度为最适浓度。 答案:(1)新生营养芽的细胞分化程度较低,分裂旺盛　脱分化 (2)开始增重时间早　快速生长时间长　PLBs 产量较高 (3)①灭菌冷却　②75　③PLBs 重量和生物碱含量乘积的平均值 最大 13.下图表示通过现代生物技术制备单克隆抗体的两种途径,其中①～⑥表示相关过程。请分 析并回答下列问题: (1)细胞 A 的名称是　　　　。与通过传统方法获得的抗体相比,通过上述两种途径得到的单 克隆抗体具有的显著优点是　 。 (2)通过过程④　　　　可获得 V1 基因。用　　　　技术可以获得更多的 V1 基因。 ( 3 ) 抗 体 1 与 抗 体 2 的 氨 基 酸 排 列 顺 序 相 同 , 两 者 的 生 物 活 性 　 　　　(填“相同”或“不相同”),原因是　 　。 (4)除通过上述途径获得的单克隆抗体外,请再写出一种目前应用动物细胞工程技术生产的 生物制品:　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)依题意并分析图示可知,从免疫的小鼠体内分离出的细胞 A 是浆细胞。单克隆抗体 具有的显著优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。 (2)过程④是以 mRNA 为模板获得 V1 基因的反转录过程。欲获得更多的 V1 基因,可采用 PCR 技术进行扩增。 7 (3)大肠杆菌为原核生物,其细胞中没有内质网和高尔基体,因此大肠杆菌产生的抗体 2,其 形成过程中没有经过内质网和高尔基体的加工;杂交瘤细胞中有内质网和高尔基体,所以杂 交瘤细胞产生的抗体 1,其形成过程经过了内质网和高尔基体的加工。可见抗体 1 与抗体 2 的氨基酸排列顺序相同,但两者的生物活性不同。 (4)疫苗、干扰素、生长因子、酶、激素等许多有重要价值的生物制品,都可以应用动物细胞 工程技术来生产。 答案:(1)浆细胞　特异性强、灵敏度高、可大量制备 (2)反转录　PCR (3)不相同　抗体 2 是大肠杆菌产生的,其形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工,抗体 1 是杂交瘤细胞产生的,其形成过程经过了内质网和高尔基体的加工 (4)疫苗、干扰素、生长因子、酶、激素等 1 4 . 如 图 表 示 通 过 核 移 植 等 技 术 获 得 某 种 克 隆 哺 乳 动 物 ( 二 倍 体 ) 的 流程。 回答下列问题: (1)图中 A 表示正常细胞核,染色体数为 2n,则其性染色体的组成可为　　　　　　　。过程 ①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用　　　　　　 的方法。②代表的过程是　　　　　　。 (2)经过多次传代后,供体细胞中　　　　　　的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代 次数。 (3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是 　。 (4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了　 。 解析:(1)哺乳动物的性别决定方式为 XY 型,A 的性染色体组成为 XX 或 XY。常用显微操作的 方法去除卵母细胞的细胞核。②是通过胚胎移植将早期胚胎移入代孕个体子宫内。 (2)动物细胞培养时,多次传代后,细胞中遗传物质稳定性会降低。 ( 3 ) 受 体 卵 母 细 胞 的 细 胞 质 中 也 有 遗 传 物 质 , 会 影 响 克 隆 动 物 的 8 性状。 (4)克隆羊“多莉(利)”的培育成功证明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。 答案:(1)XX 或 XY　显微操作　胚胎移植 (2)遗传物质　(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响 (4)动物已分化体细胞的细胞核具有全能性