人教版细胞工程单元测试.docx

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人教版细胞工程单元测试

2018届人教版细胞工程单元测试

1．人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂甙。

利用细胞培养技术生产人参皂甙的大致流程如图，请回答相关问题。

（1）人参根切块诱导形成愈伤组织的过程叫做________。

分析操作流程可知，生产人参皂甙的全过程________（填“是”或“否”）体现了植物细胞的全能性。

（2）用于离体培养的根切块，叫作________。

培养几天后发现少数培养基被污染，若是出现有颜色的绒毛状菌落，属于________污染。

（3）一次性投放足量的营养液后，在保持通气的条件下培养人参细胞，每隔4小时取样测定活细胞密度，并将结果描绘成曲线，下列图像比较接近实验结果的是________（填写图中对应编号）。

解析：

（1）人参根切块诱导形成愈伤组织的过程叫做脱分化。

生产人参皂甙的全过程并没有形成完整植株，因此不能体现植物细胞的全能性。

（2）离体培养的组织、器官和细胞称为外植体。

真菌污染后会形成有颜色的绒毛状菌落。

（3）一次性投放足量的营养液后，在保持通气的条件下培养人参细胞，使得细胞数量呈现S型增长，但由于资源和空间数量有限，另外代谢废物的增加，细胞数量减少，则图像比较接近实验结果的是丙。

答案：

（1）脱分化　否　

（2）外植体　真菌　（3）丙

2．（2017·江西九江七校第一次联考）根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题。

（1）运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯杂交）自然状态下不能得到杂种植株，原因是________________。

（2）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是____________，其中过程②称为________，植物体细胞融合完成的标志是________。

（3）已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于________倍体植株。

（4）已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。

若利用此技术，将柴油树细胞培养到________阶段即可（填字母编号）。

（5）若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于________（填字母编号）。

（6）人工种子是由发育到________过程（填字母编号）的结构包裹上人工种皮制备的。

解析：

（1）番茄和马铃薯属于两个物种，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代。

（2）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是细胞的全能性，其中过程②称为原生质体融合，植物体细胞融合完成的标志是产生新的细胞壁。

（3）由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，因此“番茄—马铃薯”属异源六倍体。

（4）柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油树细胞培养到愈伤组织阶段即可提取，愈伤组织阶段为图中的e阶段。

（5）若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，包括脱分化和再分化两个阶段，即图中的④⑤。

（6）人工种子是用胚状体、不定芽、腋芽等材料包上人工种皮制成的。

答案：

（1）不同种的植物存在生殖隔离　

（2）细胞的全能性　原生质体融合　产生新的细胞壁　（3）六　（4）e

（5）④⑤　（6）f

3．下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素）的过程设计图解。

请据图回答：

（1）图中①、②所示的结构分别是________、________。

（2）图中③、④所示的生物工程技术分别是____________、____________。

（3）过程③通常用去核卵细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作，营养物质丰富外，还因为它________________

________________。

（4）过程④通常采用的方法是________。

（5）过程④的完成需要用到的非酶基因操作工具为________________。

（6）图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是________________

______________。

解析：

（1）体细胞核移植利用体细胞核和去核卵细胞。

内细胞团细胞具有发育的全能性，此时导入健康胰岛B细胞基因。

可以形成能正常分泌胰岛素的胰岛B细胞群。

（2）③将体细胞核和去核卵细胞重组为一个细胞，为体细胞核移植技术。

④将健康胰岛B细胞基因移植入受体细胞，为基因工程技术。

（3）过程③通常用去核卵细胞作为受体细胞，除了因为它体积大，易操作，营养物质丰富外还因为其含有能够激活细胞核全能性表达的物质。

（4）目的基因导入动物细胞通常用显微注射法。

（5）基因工程基本工具为限制酶、DNA连接酶、载体，载体为非酶基因操作工具，通常为质粒。

（6）图示方法与一般的异体移植相比可避免免疫排斥。

答案：

（1）细胞核　内细胞团

（2）（体细胞）核移植技术　基因工程（转基因技术或重组DNA技术）

（3）含有促进（或激活）细胞核全能性表达的物质

（4）显微注射法

（5）载体

（6）不发生免疫排斥反应

4．如图为单克隆抗体制备流程示意图。

（1）图中①过程是____________。

对动物细胞来说，②过程独有的方法是________。

③过程的目的是__________________。

④过程的目的是获得__________。

（2）在培养过程中为防止杂菌感染，应向培养液中添加________；其体外培养需用CO2培养箱，其中CO2的主要作用是______________。

（3）若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的________中使其增殖。

（4）单克隆抗体与传统抗体相比，其优点是____________。

解析：

（1）②过程表示诱导浆细胞与骨髓瘤细胞融合，动物细胞特有的诱导融合方法是用灭活的病毒处理。

单克隆抗体制备过程中需两步筛选：

③是利用选择培养基筛选杂交瘤细胞，④过程是利用克隆化培养和抗体检测筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。

（2）动物细胞培养需要提供无菌、无毒条件，还需要一定的气体环境。

（3）杂交瘤细胞可在小鼠腹水中进行体内培养。

答案：

（1）向老鼠中注射特定抗原　灭活的病毒处理　筛选杂交瘤细胞　能产生特异性抗体的杂交瘤细胞　

（2）抗生素　维持培养液的pH　（3）腹水　（4）特异性强，灵敏度高，可大量制备

5．（2013·高考新课标全国卷Ⅱ）甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。

某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。

回答下列问题：

（1）为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用________酶和________酶去除细胞壁，获得具有活力的________，再用化学诱导剂诱导二者融合。

形成的融合细胞进一步培养形成________组织，然后经过________形成完整的杂种植株。

这种培育技术称为________。

（2）上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指__________。

假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是________。

（3）这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。

经植物组织培养得到的______________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。

解析：

（1）植物体细胞杂交技术的流程是先用纤维素酶和果胶酶将植物细胞最外层的细胞壁去除，获得具有活力的原生质体，然后将甲、乙植物的原生质体用化学诱导剂诱导融合，形成融合细胞，再将融合细胞诱导脱分化，进一步培养形成愈伤组织，最后经过再分化形成完整的杂种植株。

（2）在植物体细胞杂交过程中，甲、乙两种植物的二倍体体细胞融合为四倍体细胞，四倍体细胞经组织培养形成四倍体植株，此植物体细胞由于含有三个或三个以上的染色体组，因此属于多倍体。

此四倍体由于含有2个甲植物的染色体组和2个乙植物的染色体组，减数分裂时联会正常，可育。

而甲、乙有性杂交的后代细胞中含1个甲植物的染色体组和1个乙植物的染色体组，减数分裂时联会紊乱，不可育。

（3）可将经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后制成人工种子，这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。

答案：

（1）纤维素　果胶　原生质体　愈伤　再分化（或分化）　植物体细胞杂交技术

（2）体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体　在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常

（3）胚状体、不定芽、顶芽、腋芽

6．（2016·高考全国甲卷）下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）哺乳动物的正常细胞核中性染色体的组成为XX（雌性）或XY（雄性）。

卵母细胞在培养至减数第二次分裂的中期时，常采用显微操作法去除细胞核。

②过程是将早期胚胎移植到代孕个体的子宫中，即代表的是胚胎移植。

（2）一般来说，动物细胞在传代培养到10～50代时，部分细胞的细胞核型可能会发生变化，即遗传物质的稳定性会降低。

因此，选材时一般选10代以内的细胞，以保证细胞正常的二倍体核型。

（3）获得的克隆动物性状与供体动物基本相同，但不完全相同，从遗传物质的角度分析，性状不完全相同的原因是：

克隆动物细胞质中的遗传物质来自去核卵母细胞的细胞质，细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响。

（4）高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，但其细胞核的全能性在卵母细胞细胞质中的物质的作用下仍能得以表达。

故克隆羊“多莉（利）”以及其他克隆动物的培育成功，证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。

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

7．（2014·高考新课标全国卷Ⅰ）某研究者用抗原（A）分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z），每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如下图所示。

若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞（染色体数目40条），并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（染色体数目60条）按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。

回答下列问题：

（1）制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。

达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是________________。

（2）细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有_____________________________，

体系中出现多种类型细胞的原因是____________________________。

（3）杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。

（4）未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是___________。

解析：

（1）分析题图可知，经4次免疫后，小鼠Y的血清抗体效价就可达到16000以上。

由于4次免疫后的Y小鼠的血清抗体效价最高，故最适合用于制备B淋巴细胞。

（2）细胞融合实验中，由于细胞融合是随机的，而且诱导融合率不可能达到100%，所以会有未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞三种类型。

（3）杂交瘤细胞同时具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的核物质，但细胞核只有一个。

故细胞核中染色体数目最多是40＋60＝100（条）。

（4）B淋巴细胞已经分化，没有无限增殖的潜能。

答案：

（1）4　Y　Y小鼠的血清抗体效价最高

（2）B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞　细胞融合是随机的，且融合率达不到100%

（3）1　100

（4）不能无限增殖

8．蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力。

如图为科学家利用植物组织培养的方法，大量培养蓝莓的具体流程。

请回答下列问题：

蓝莓组织

愈伤组织

长出丛芽

生根

移栽

（1）对蓝莓进行组织培养所利用的生物学原理是________，整个培养过程需要在________条件下进行。

（2）该过程所用的MS培养基的主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，此外，常常需要添加________。

（3）用作外植体的蓝莓组织必须经过________处理后，才能进行培养。

培养基也必须彻底灭菌，常用的灭菌方法是________。

（4）①过程中，细胞的分化程度会________（填“升高”、“降低”或“不变”）。

（5）蓝莓花青素在高温下易分解，因此可采用________法提取。

（6）以蓝莓为原料酿制蓝莓酒时，发酵用的瓶子内要留有约

的空间，其作用是________________。

解析：

（1）植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。

整个过程都需要在无菌条件下进行，否则会失败。

（2）MS固体培养基除了营养物质外，还需要添加植物激素。

（3）外植体必须经过消毒，通常用0.1%的氯化汞和70%的酒精。

培养基要进行高压蒸汽灭菌。

（4）①过程是形成愈伤组织的脱分化，细胞的分化程度是降低的，全能性是升高的。

（5）蓝莓花青素高温下易分解所以不能用蒸馏法，最好用萃取法提取。

（6）发酵留有

的空间，作用是为酵母菌的繁殖提供氧气，避免发酵液溢出。

答案：

（1）植物细胞的全能性　无菌　

（2）植物激素

（3）消毒　高压蒸汽灭菌　（4）降低　（5）萃取　（6）为酵母菌的繁殖提供氧气，避免发酵液溢出

9．在20世纪初，科学家用植物体细胞杂交的方法，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________。

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”植株为四倍体，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a、b依次为小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，那么该方案的目的是________________。

解析：

（1）过程②是原生质体融合，在植物细胞中，高尔基体与细胞壁的形成有关。

（2）将离体的杂种细胞培育成杂种植株需要采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞具有全能性；图中④是脱分化过程，⑤是再分化过程，该过程中细胞通过有丝分裂方式增殖。

（3）“番茄—马铃薯”细胞是由番茄体细胞和马铃薯体细胞经过融合而成的，因此具有番茄和马铃薯的全部遗传物质。

因此“番茄—马铃薯”细胞内含m＋n条染色体；由生殖细胞直接发育而来的生物体，不管含有一个或多个染色体组，都是单倍体。

（4）c具有番茄细胞两倍的染色体，更简单的得到番茄植株f的处理方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，可以使细胞中染色体数目加倍。

（5）若a、b依次为小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则c为杂交瘤细胞，能产生单克隆抗体。

答案：

（1）原生质体融合　高尔基体　

（2）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种子或幼苗　（5）制备单克隆抗体

10．下图为人类“治疗性克隆”的大致过程，A、B、C代表过程，甲、乙代表细胞发育的时期。

请据图回答问题。

（1）图中A、B过程用到的生物技术分别是________、________，甲称作________。

（2）乙是具有________和________的胚胎干细胞。

（3）相同的胚胎干细胞，通过C过程“克隆”可得到不同细胞，如胰岛细胞、血细胞、心肌细胞等，上述“克隆”过程是胚胎干细胞________和________的结果。

（4）按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是________。

解析：

从治疗性克隆与胚胎干细胞的关系入手。

答案：

（1）核移植　早期胚胎培养（或动物细胞培养）（顺序不能改变）　囊胚　

（2）自我更新（自我维持）　分化发育潜能　（3）分裂　分化　（4）无排斥反应

11．如图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。

请根据示意图回答下列问题：

（1）单克隆抗体技术是________技术中最重要的用途。

将特定的抗原注入小鼠体内，其目的是使小鼠产生____________细胞。

（2）单克隆抗体的化学本质是________；合成与分泌单克隆抗体涉及的细胞器是________、________、________、________。

（3）骨髓瘤细胞与某些淋巴细胞混合在一起，细胞融合完成后，在培养基中有________种两两融合的细胞，融合的原理是______________，融合的方法除了电激外，还可以用化学诱导剂________或灭活的________。

（4）从图中可以看出，单克隆抗体制备经过了________次筛选，第一次筛选得到的细胞是________，该细胞的特点是既能在体外________，又能分泌________抗体。

解析：

（1）单克隆抗体技术是动物细胞融合技术中最重要的用途。

将特定的抗原注入小鼠体内，会引起机体体液免疫，使小鼠产生浆细胞。

（2）单克隆抗体的化学本质是球蛋白；该蛋白质是分泌蛋白，合成和分泌单克隆抗体涉及的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。

（3）在培养基中有3种两两融合的细胞，骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞—B淋巴细胞、B淋巴细胞—B淋巴细胞。

细胞融合原理是细胞膜具有一定的流动性，融合的方法除了电激外，还可以用化学诱导剂聚乙二醇（PEG）或灭活的病毒。

（4）单克隆抗体制备经过两次筛选，第一次筛选得到的细胞是杂交瘤细胞，该细胞的特点是既能在体外无限增殖，又能分泌特异性抗体。

答案：

（1）动物细胞融合　浆（或效应B）　

（2）球蛋白（或蛋白质）　核糖体　内质网　高尔基体　线粒体　（3）3　细胞膜具有一定的流动性　聚乙二醇（PEG）　病毒　（4）两　杂交瘤细胞　无限增殖　特异性

12．如图表示两种制备单克隆抗体的实验方案。

已知调控细胞增殖的基因在骨髓瘤细胞的细胞质中，回答相关问题：

（1）若图1中A是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自____________体内的浆细胞，促进d过程的常用诱导剂是________。

（2）假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成________种类型的C细胞，通常首先是用选择培养基对C细胞进行筛选，筛选出________细胞，然后再设法筛选出________（填特点）的D细胞用于培养。

（3）若以细胞核移植技术制备单克隆抗体（图2），a为去核的________细胞，e是从d中分离出的________细胞，V过程类似于植物组织培养中的________过程。

（4）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优点是________________

________________。

解析：

（1）杂交瘤细胞是由小鼠的骨髓瘤细胞与经抗原刺激形成的浆细胞融合而成的；动物细胞融合常用的诱导剂是聚乙二醇（PEG）。

（2）仅考虑两个细胞的融合，则可形成骨髓瘤细胞自身融合、浆细胞自身融合、骨髓瘤细胞与浆细胞融合3种类型的C细胞，所以需要用选择培养基对C细胞进行筛选，先筛选出杂交瘤细胞，然后再设法筛选出既能无限增殖又能产生单一抗体的细胞。

（3）若以细胞核移植技术制备单克隆抗体，则a为去核的骨髓瘤细胞，e是从早期胚胎d中分离出的胚胎干细胞，经诱导培养分化为特定细胞，这种特定细胞具有杂交瘤细胞的特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。

（4）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。

答案：

（1）感染病毒的动物或人　聚乙二醇（PEG）

（2）3　杂交瘤　既能无限增殖又能产生单一抗体

（3）骨髓瘤　胚胎干　再分化

（4）特异性强、灵敏度高、可大量制备