2020年高中生物专题2细胞工程专题达标检测新人教版选修3

2020年高中生物专题2细胞工程专题达标检测新人教版选修3

专题2 细胞工程 专题达标检测(二)‎ ‎(时间45分钟，满分100分)‎ 一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)‎ ‎1．下列生物工程技术中，不属于细胞工程的是(　　)‎ A．通过试管动物大量繁殖优良动物 B．利用含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素 C．通过体细胞克隆技术培养出克隆羊 D．将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系 解析：A、C、D三项操作水平为细胞或细胞器水平，属于细胞工程；B项操作水平为DNA分子水平，属于基因工程。‎ 答案：B ‎2．下列关于植物体细胞杂交技术的叙述，错误的是(　　)‎ A．获得原生质体的过程需要用到纤维素酶和果胶酶 B．利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株 C．植物体细胞杂交过程就是原生质体融合的过程 D．可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞 解析：利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，才能获得原生质体；通过植物体细胞杂交可获得多倍体，并可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定是否是杂种细胞。植物体细胞杂交过程包括原生质体融合和植物组织培养过程。‎ 答案：C ‎3．若大量、快速生产抗癌物质紫杉醇需借助下列哪项生物技术(　　)‎ A．基因工程　　　　　 B．诱变育种 C．植物组织培养 D．植物体细胞杂交 解析：培养紫杉外植体经脱分化形成愈伤组织，将愈伤组织接种到发酵罐中连续培养，可在培养液中获得大量紫杉细胞，经提炼可得紫杉醇，因此紫杉醇通过植物组织培养技术获得的。‎ 答案：C ‎4．下列实例与所利用的技术或原理不相符合的是(　　)‎ A．转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术 B．植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性 C．原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的选择透过性 D．植物愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关 解析：原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性。‎ 答案：C 8‎ ‎5．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是(　　)‎ A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞 C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控 D．生根时，培养基通常应含α萘乙酸等生长素类调节剂 解析：植物体细胞杂交必须先用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，愈伤组织细胞有细胞壁，加入诱导剂，细胞也不能融合，不能获得染色体加倍的细胞，B项错误。‎ 答案：B ‎6．在现代生物工程技术中，下列研究方案能实现其目的的是(　　)‎ 选项 方案 目的 A 诱导人胰岛B细胞和奶牛卵细胞融合 培育转基因克隆奶牛 B 将外源基因导入受体植物叶绿体中 防止外源基因扩散 C 通过体外培养或体内培养骨髓瘤细胞 制备单克隆抗体 D 用胃蛋白酶处理剪碎的动物组织块 制备动物细胞悬浮液 解析：转基因克隆奶牛涉及基因工程和核移植；骨髓瘤细胞不能产生抗体；动物细胞培养的pH为7.2～7.4，胃蛋白酶的最适pH为2左右。‎ 答案：B ‎7．美国德克萨斯州科学家培育出世界上第一只克隆猫，这只小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因猫妈妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是(　　)‎ ‎①发生了基因突变 ‎②提供卵母细胞的雌猫细胞质基因进行了表达 ‎③表现型是基因型与环境共同作用的结果 ‎④代孕花斑猫妈妈的基因进行了表达 A．① B．①②③‎ C．②③④ D．①②③④‎ 解析：克隆猫的基因主要来自于重组细胞的细胞核提供者，其细胞质基因来自于卵母细胞提供者，代孕者不提供遗传物质。因此其毛色完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因猫妈妈。其实，即使其遗传物质完全来自于核提供者，毛色也未必就与之完全相同，因为生物的表现型也会受到环境的影响，并且在发育过程中也可能发生基因突变等。‎ 答案：B ‎8．某实验做了下图所示的实验研究，下列相关叙述，正确的是(　　)‎ 8‎ A．与纤维母细胞相比，过程①形成的诱导干细胞的全能性较低 B．过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 C．每个Y细胞只产生一种抗体，故过程③不需用选择性培养基进行筛选 D．过程④产生的单抗，不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外 解析：小鼠的纤维母细胞经过诱导基因的作用形成诱导干细胞，其全能性显著提高；肝细胞等体细胞的形成是细胞分化的结果，遗传物质没有改变，但基因进行了选择性表达；X细胞与Y细胞诱导融合后，可能会形成多种融合细胞，必须用选择性培养基进行筛选，获得能分泌单抗的Z细胞；抗体属于分泌蛋白，可以通过胞吐方式排出细胞，不需要细胞膜上载体蛋白的协助。‎ 答案：D ‎9．植株甲是二倍体水稻，利用植株甲获得了植株乙，而后利用植株甲和乙又获得植株丙和丁。培养过程如下图所示。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．用秋水仙素处理植株甲的幼苗可获得植株乙 B．植株丙与植株丁的体细胞中染色体组的数目相同 C．植株丁的花药离体培养可得到植株丙 D．获得植株丙和植株丁的过程都属于有性生殖 解析：植株乙是四倍体，可通过用秋水仙素处理植株甲幼苗获得。植株丙中染色体组有三组，是三倍体，而植株丁中染色体组有六组，是六倍体；植株丁花药离体培养得到的是单倍体，虽然染色体组也是三个，但与植株丙染色体组成不一定相同；获得植株丁的过程为植物体细胞杂交过程，是无性生殖，获得植株丙的过程是有性生殖，两者是不同的。‎ 答案：A ‎10．应用生物工程技术培育人们需要的生物新品种或新产品，提高了经济效益。下图表示培育生物新品种的过程，请据图判断下列叙述中正确的是(　　)‎ 8‎ A．图中①过程需要的工具酶是限制酶、DNA连接酶和载体 B．图中⑤过程需要的培养基中只需加入无机营养和植物激素 C．将prG导入细胞Ⅰ，则Ⅰ是浆细胞 D．要检测抗虫棉的抗虫特性，不需要做抗虫的接种实验，检测毒蛋白即可 解析：①过程是基因工程技术，用到的工具酶应该是限制酶、DNA连接酶，A项错误；⑤过程是植物组织培养，在脱分化阶段，由于细胞内没有叶绿体还不能进行光合作用，培养基中还需要加入有机营养，如蔗糖、氨基酸等，B项错误；产生抗体的是浆细胞，无限增殖调控基因的受体细胞就应该是浆细胞，C项正确；抗虫特性针对的是虫害，需要做抗虫的接种实验，D项错误。‎ 答案：C ‎11.单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞，其合成核酸的途径能被氨基嘌呤阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞混合，加入PEG促融后，再加入含氨基嘌呤的培养液。若将这些混合物分装于细胞培养板的小孔中培养(如图所示)，则小孔中的培养物不可能出现的结果是(　　)‎ A．细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检验呈阴性 B．细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检验呈阳性 C．没有活细胞，产生抗体 D．没有活细胞，不产生抗体 解析：单克隆抗体制备过程中与骨髓瘤细胞发生融合的B淋巴细胞种类很多，有的能够产生专一性抗体，有的不能；但只有活细胞才能产生抗体。‎ 答案：C ‎12．SOD是一种抗氧化酶，它能催化O形成H2O2，增强植物的抗逆性。如图为培育农作物新品种的一种方式。以下叙述正确的是(　　)‎ A．①过程中常用显微注射技术将SOD基因导入植物细胞 B．②、③分别表示脱分化、再分化过程，均无须严格的无菌操作就可以完成 8‎ C．SOD催化O形成H2O2的机制是为该反应提供能量 D．该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性 解析：显微注射技术是将目的基因导入动物细胞常用的方法，A错误；在植物组织培养过程中，脱分化和再分化的过程均要求严格的无菌操作，B错误；SOD作为催化剂，其作用是降低反应的活化能，C错误；①过程利用了基因工程，②和③为植物组织培养过程，植物组织培养过程体现了细胞的全能性，D正确。‎ 答案：D 二、非选择题(共3小题，共40分)‎ ‎13．(14分)科学家用植物细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株(如下图)，其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：‎ ‎(1)实现过程②的技术是________________，在此之前使用________________酶处理细胞以除去细胞壁。过程②如放在飞船上则更易进行，这是因为__________。与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为________。‎ ‎(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是__________________，其中过程④相当于________过程，⑤涉及的分裂方式为______________。‎ ‎(3)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内含________条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄—马铃薯”植株为六倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于________倍体植株。‎ ‎(4)如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)若将该方案修改后用在SARS研究和治疗上，则从理论上讲c细胞的制备可采用________________细胞和__________________的融合。如果分析出了所产生抗体的氨基酸序列，则可采用________方法，以________为原料合成出该SARS抗体的基因。‎ 解析：(1)植物细胞杂交首先应该用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后诱导两种原生质体融合；过程③是细胞壁再生的过程，与此有关的细胞器为高尔基体。(2)杂种细胞培育成为杂种植株依据的原理是植物细胞的全能性，杂种细胞的组织培养过程要经过脱分化和再分化过程，在植物组织培养过程中不涉及减数分裂，只有有丝分裂。(3)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则产生的“番茄—马铃薯”细胞所含的染色体为二者的数目之和，即为m＋n 8‎ 条染色体。该杂种植株的花粉经离体培育得到的植株由于是由配子发育而来，应是单倍体。(4)如果杂种细胞的两个细胞为同一种生物的细胞，要获得多倍体的更好方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(5)制备单克隆抗体需要用经过免疫的B淋巴细胞如SARS患者或康复者的B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，制成杂交瘤细胞。如果分析出了所产生抗体的氨基酸序列，则可采用化学合成方法，以脱氧核苷酸为原料合成该SARS抗体的基因。‎ 答案：(1)原生质体融合　纤维素酶和果胶　飞船上无重力干扰更易进行细胞的融合　高尔基体 ‎(2)植物细胞的全能性　脱分化　有丝分裂 ‎(3)m＋n　单 ‎(4)用秋水仙素处理萌发的番茄种子或幼苗 ‎(5)小鼠的骨髓瘤　SARS患者康复后的B淋巴细胞　化学合成　脱氧核苷酸 ‎14．(12分)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：‎ 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，PLBs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________。‎ 8‎ ‎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________________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)植物组织培养中外植体常选用茎尖、芽尖，原因是茎尖和芽尖分裂能力强，易诱导其脱分化，而且一般不含病毒。(2)从图中比较光照和黑暗条件下PLBs重量曲线可知，光照条件下PLBs生长优势主要体现在开始生长时间，快速生长的时间及达到生长稳定时重量的大小等方面。(3)①因ABA受热易分解。所以必须在培养基灭菌并冷却至常温时才能加入无菌ABA。②依题干信息可知，本实验有5组，每组3个样品，需分别在第0天、10天、20天、30天、40天、50天测定PLBs重量和生物碱含量，而初始数据(第0天)已知，因此还需测定的样品数是5×3×5＝75。③根据实验探究目的，当3个样品(重复样)的PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。‎ 答案：(1)新生营养芽的细胞分裂能力强，几乎不含病毒　脱分化　(2)开始增重的时间早　增重持续的时间长　PLBs增重的量更多　(3)①灭菌冷却　②75　③生物碱产量最多 ‎15．(14分)科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。如图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答：‎ ‎(1)生产单克隆抗体一般不直接培养B淋巴细胞，主要原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)将________注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得B淋巴细胞，其中至少1个B淋巴细胞能产生该抗原的抗体。‎ ‎(3)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有________________、________________的特性。‎ ‎(4)单克隆抗体制备过程中运用了______________和________的细胞工程技术手段。‎ ‎(5)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有________。‎ ‎(6)在动物细胞融合过程中，需要将所选取的组织细胞分散开，以利于细胞融合，可用________________处理离体组织细胞使之分散开。‎ ‎(7)鼠源杂交瘤抗体与普通血清抗体相比较，具有________________的特点。‎ 8‎ ‎(8)改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗体，属于________(生物工程)的范畴，图示过程是根据预期的________，设计________，最终必须对________进行操作。‎ 解析：(1)由于B淋巴细胞没有无限增殖的能力，因此不能通过培养B淋巴细胞生产单克隆抗体。(2)单克隆抗体的制备，首先要把抗原注射到小鼠体内，刺激其体内免疫系统，产生相应的B淋巴细胞，然后从其体内分离出来。(3)将从已免疫小鼠体内获得的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞；杂交瘤细胞可以无限增殖，还具有分泌特定抗体的能力。(4)单克隆抗体制备过程中使用了动物细胞融合、动物细胞培养技术。(5)动物细胞培养液中，必须加入动物血清。(6)用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，可以把动物组织分散成单个细胞。(7)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特性。(8)从图中可以看出，改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗体，属于蛋白质工程的范畴。‎ 答案：(1)B淋巴细胞不能无限增殖　(2)抗原 ‎(3)在体外大量增殖　产生特异性抗体　(4)动物细胞融合　动物细胞培养　(5)动物血清　(6)胰蛋白酶或胶原蛋白酶　(7)特异性强、灵敏度高　(8)蛋白质工程　嵌合抗体功能　嵌合抗体的结构　基因 8‎