高三一轮复习选修三细胞工程经典习题.docx
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高三一轮复习选修三细胞工程经典习题
课时考点训练
题组一、植物细胞工程
1.(2013年高考重庆卷)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:
本题主要考查植物组织培养的相关知识。
在愈伤组织中,因植物细胞含有细胞壁,阻碍了细胞融合,所以此时加入细胞融合的诱导剂,不能获得染色体加倍的细胞;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;愈伤组织出芽是细胞分化的结果,而细胞分化的实质是基因的选择性表达;生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素,生根时,培养基通常含有α萘乙酸等生长素类调节剂。
故B项错误。
答案:
B
2.(2013年高考新课标全国卷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:
本题主要考查植物细胞工程的相关知识。
(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
题组二、动物细胞工程
3.(2013年高考重庆卷)如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。
下列有关叙述,正确的是( )
A.①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞
B.②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C.③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性
D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
解析:
本题主要考查单克隆抗体制备的相关知识。
①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的浆细胞;②中使用聚乙二醇或灭活的病毒等,有利于杂交瘤细胞的形成;③同时具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特性;④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群。
故D项正确。
答案:
D
4.(2013年高考海南卷)单纯疱疹病毒Ⅰ型(HSV1)可引起水泡性口唇炎。
利用杂交瘤技术制备出抗HSV1的单克隆抗体可快速检测HSV1。
回答下列问题:
(1)在制备抗HSV1的单克隆抗体的过程中,先给小鼠注射一种纯化的HSV1蛋白,一段时间后,若小鼠血清中抗________的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内产生了________________________________________________________________________
反应,再从小鼠的________中获取B淋巴细胞。
将该B淋巴细胞与小鼠的________细胞融合,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有的特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)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,再从________中提取、纯化获得。
(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV1蛋白,其原因是该抗体具有________和________等特性。
解析:
(1)制备单克隆抗体时,需要先给小鼠注射特定抗原(HSV1蛋白),当小鼠血清中抗HSV1蛋白的抗体检测呈阳性时,就可从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞,将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经过筛选和克隆化培养,最终获得既能无限增殖又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。
(2)单克隆抗体的获取有两条途径,一是从体外细胞培养液中提纯获得,二是将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖,再从腹水中提取、纯化获得。
(3)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、纯度高等特点。
答案:
(1)HSV1蛋白 体液免疫 脾脏 骨髓瘤 无限增殖且产生专一抗体
(2)腹腔 腹水
(3)纯度高 特异性强
课时高效训练
一、选择题
1.(2013年高考江苏卷)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。
为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是( )
A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗
B.采用花粉粒组织培养获得单倍体苗
C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上
D.采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养
解析:
本题考查对获得大量优质苗的多种技术手段的分析。
为了使优质苗的生物性状不发生性状分离,可采用茎段扦插诱导生根技术快速育苗,也可采用将幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上的方法或用茎尖或幼叶等部位的组织进行植物组织培养获得大量优质苗;花粉粒是减数分裂的产物,利用花粉粒离体培养得到的是单倍体苗,其高度不育,且会发生性状分离,因此B项方案不能选用。
答案:
B
2.下列关于动物克隆的叙述,错误的是( )
A.动物细胞培养获得的有限细胞株大多数具有异倍体核型
B.细胞克隆可以从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系
C.提高动物细胞克隆形成率需要以滋养细胞支持生长及激素刺激等条件
D.核移植形成的重组细胞在初次分裂时核基因不转录
解析:
本题考查动物细胞培养的有关知识。
动物细胞培养获得的有限细胞株是生存期有限的不具有异倍体核型的细胞。
细胞克隆可以从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系。
提高动物细胞克隆形成率需要以滋养细胞支持生长及激素刺激等条件。
核移植形成的重组细胞分裂的准备在重组前已完成,在初次分裂时核基因不转录。
答案:
A
3.下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程,有关叙述不正确的是( )
乙
丙
丁
A.图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原
B.利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导细胞融合获得乙
C.用特定的选择培养基对乙筛选,融合细胞均能生长,未融合细胞均不能生长
D.丙需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁
解析:
本题考查单克隆抗体的制备过程。
选择培养基只能让特定的符合条件的细胞存活下来,在题目给定的选择培养基里,只有杂交瘤细胞符合条件,能在培养基上存活。
图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原。
利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导动物细胞融合。
丙为能无限增殖和分泌抗体的杂交瘤细胞,为获得大量专一性抗体,需进行克隆化培养和抗体检测、多次筛选。
答案:
C
4.下表比较了动植物细胞工程的有关内容,其中不正确的有( )
植物细胞工程
动物细胞工程
技术手段
植物组织培养和植物体细胞杂交
动物细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体制备等
特殊处理
酶解法去除细胞壁
胃蛋白酶处理,制取细胞悬浮液
融合方法
物理法、化学法、生物法
仅有物理法和化学法
典型应用
无病毒植物的培育、人工种子、种间植物杂交等
单克隆抗体的制备等
培养基区别
所用的糖必须为葡萄糖
所用的糖为葡萄糖且动物血清不可缺少
A.1处 B.2处
C.3处D.4处
解析:
本题主要考查植物细胞工程与动物细胞工程的差异。
动物的组织块剪碎后只能用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,而不能用胃蛋白酶处理;植物原生质体的促融方法可用物理法和化学法,而不用生物法,动物细胞融合可用生物法;植物组织培养的培养基中的糖用的是蔗糖,而不是葡萄糖。
答案:
D
二、非选择题
5.如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄-马铃薯”植株的过程,请回答下列问题。
(1)①②过程使用了________________酶,以使植物原生质体相互分离,此处使用的溶液浓度较大,从而保证植物细胞会发生________,以保护原生质体不被破坏;在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是________。
(2)过程③在化学药剂________的作用下会发生细胞融合;动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是________。
(3)过程________属于脱分化,过程________属于再分化,细胞发生分化的根本原因是________。
(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是________,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是________________________________________________________________________。
(5)植物体细胞杂交的研究在________________________________________________________________________
方面,取得了巨大突破。
解析:
本题考查植物体细胞杂交的有关知识,意在考查考生的综合运用能力。
(1)①②过程使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物细胞,使植物细胞发生质壁分离,从而保护原生质体不被破坏。
在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是胰蛋白酶或胶原蛋白酶。
(2)过程③是诱导原生质体融合,常用的化学促融剂是聚乙二醇(PEG),而用灭活的病毒促进细胞融合是动物细胞融合特有的方式。
(3)⑤过程为脱分化,⑥过程为再分化,愈伤组织在细胞增殖过程中,由于基因选择性表达形成具有根、茎、叶的植物体。
(4)过程⑤⑥⑦为植物组织培养。
植物组织培养过程中,由于分生组织细胞分裂旺盛、全能性高,因此常作为组织培养的材料。
(5)植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍,实现不同物种间的基因交流。
答案:
(1)纤维素酶和果胶 质壁分离 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(2)聚乙二醇(PEG) 可以使用灭活的病毒 (3)⑤ ⑥ 基因的选择性表达 (4)植物组织培养 全能性高,易培养形成愈伤组织 (5)克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
6.矮牵牛是观赏花卉,生产上常用组织培养繁殖,下表是在不同条件下矮牵牛不同部位组织培养结果。
请结合实验结果和有关知识回答。
(1)培养基接种前需要对外植体进行________处理,培养基进行________处理,以防止污染。
(2)从表中结果可知,选择________作外植体,6BA浓度为________,NAA浓度为________时可以获得大量的无根试管苗。
(3)培养基中,6BA属于________类生长调节剂,NAA属于________类生长调节剂。
无根试管苗在移栽前需要诱导生根,诱导生根的培养基中一般不加入________(填“6BA”或“NAA”),并且需要降低培养基中________浓度,以便提高试管苗的自养能力。
解析:
为了防止在培养过程中杂菌的污染,需对外植体进行消毒处理,对培养基进行灭菌处理。
由表中信息知,选择叶或茎尖作外植体,6BA浓度为2mg·L-1,NAA浓度为0.2mg·L-1时,可以获得大量无根试管苗,结合植物组织培养技术可知,6BA属于细胞分裂素类生长调节剂,NAA属于生长素类生长调节剂。
诱导生根的培养基中一般不加入6BA,为提高试管苗的自养能力,需降低蔗糖浓度,降低试管苗对蔗糖的依赖性。
答案:
(1)消毒 灭菌
(2)叶或茎尖 2mg·L-1 0.2mg·L-1
(3)细胞分裂素 生长素 6BA 蔗糖
7.请回答:
(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。
该技术可以保持品种的________,繁殖种苗的速度________。
离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部________。
(2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免________的污染。
(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗________,而与________配比适宜时可促进芽的增殖。
若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长,需要使用的生长调节剂是________(脱落酸、2,4D)。
(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图。
据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是________,单株鲜重的变化趋势是________。
据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量________(能、不能)满足自身最佳生长的需要。
(5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应________(降低,增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。
解析:
(1)植物组织培养属于无性繁殖,后代能够保持亲本的遗传特性。
植物微型繁殖技术能够实现快速繁殖。
植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,即已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)植物组织培养接种和试管苗转接过程中都需要无菌操作,以避免微生物(杂菌)污染。
(3)微型繁殖培养基中使用的生长素与细胞分裂素比例不同,可以分别诱导根、芽的形成。
使用高浓度的植物生长素类似物(如2,4D)可以抑制试管苗的生长。
(4)(5)分析图中曲线可知:
光合作用强度随着培养基中蔗糖浓度的增大而下降,但单株鲜重的变化趋势是先增加后下降。
培养基中不含蔗糖时,光合作用强度最大,但由于该时期光合作用产生的有机物积累量较少,不能满足自身最佳生长的需要。
在蔗糖浓度为1%左右时,单株鲜重达到最大,此时有机物的量能满足自身最佳生长需要。
答案:
(1)遗传特性 快 遗传信息
(2)微生物
(3)生根 细胞分裂素 2,4D
(4)逐渐减小 先增加后下降 不能
(5)降低
8.人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。
已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,其疫苗生产和抗体制备的流程之一如图:
请回答:
(1)过程①代表的是________。
(2)过程②构建A基因表达载体时,必须使用________________________________________________________________________
和________两种工具酶。
(3)过程③采用的实验技术是________,获得的X是________。
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的________所制备的疫苗。
对该传染病疑似患者确诊时,可以疑似患者体内分离病毒,与已知病毒进行________比较;或用图中的________进行特异性结合检测。
解析:
(1)以DNA为模板合成RNA的过程为转录,以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录。
图中过程①代表的是逆转录过程。
(2)基因工程中构建基因表达载体需要限制酶来切割以获取目的基因,同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端或平末端,再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体。
(3)过程③是将骨瘤细胞与效应B淋巴细胞融合的过程,获得的细胞是杂交瘤细胞,其具备了髓瘤细胞的无限增殖的特性和效应B淋巴细胞的产生抗体的特性,从而制备单克隆抗体。
(4)本题中提示该RNA病毒表面的A蛋白为主要的抗原,故而可选用通过基因工程生产的A蛋白制备疫苗;确诊时为判断该病毒是否为题目中的RNA病毒,可以进行核酸序列的比对,也可以利用单克隆抗体具备特异性,通过抗A蛋白的特异性单克隆抗体能否与已知病毒进行特异性结合判断病毒表面是否有A蛋白的存在,进一步进行检测是否为目的RNA病毒。
答案:
(1)逆(反)转录
(2)限制性核酸内切酶(限制性内切酶、限制酶) DNA连接酶(注:
两空顺序可颠倒)
(3)细胞融合 杂交瘤细胞
(4)A蛋白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的单克隆抗体
9.克隆技术是人类医学科学史上的一个里程碑,在于其为人类认识自身奥秘和纷繁复杂的生物界提供了锐利武器并展示了广阔前景。
“治疗性克隆”指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中形成重组胚,把重组胚体外培养到囊胚,然后从囊胚内分离出ES细胞,获得的ES细胞使之定向分化为所需的特定细胞类型(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于替代疗法。
下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答。
(1)过程A表示________,是目前实现体细胞克隆的关键技术,该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体,由①细胞提供________,进行人工重组。
(2)经过程B得到的结构中,④是未分化的细胞,因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。
在体外培养条件下,胚胎干细胞具有增殖能力并保持________状态。
(3)在进行C过程时,通常在合成培养基中加入适量血清,其原因是________。
细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是________。
(4)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有________。
相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是神经细胞,有的是血细胞,有的是肌肉细胞,究其本质原因是________的结果。
解析:
本题考查与治疗性克隆有关的核移植、动物细胞培养及胚胎干细胞的有关问题。
(1)A过程为将供体的体细胞的细胞核移植到受体的去核的卵母细胞中,图中所示供体提供细胞核,受体提供细胞质。
(2)在体外培养的条件下,胚胎干细胞只能增殖但不发生分化。
(3)动物细胞培养的培养液中常需要加入血清,可以补充培养基中缺乏的物质。
二氧化碳的作用是维持培养液酸碱度的相对稳定。
(4)高度分化的动物细胞核仍然具有全能性。
细胞分化的实质是基因的选择性表达。
答案:
(1)细胞核移植 细胞质
(2)未分化 (3)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液的pH (4)全能性 基因选择性表达
10.(2014年南昌模拟)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。
图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答:
(1)制备单克隆抗体过程中要用到__________和__________技术。
(2)在B淋巴细胞内DNA合成有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤所阻断。
而骨髓瘤细胞的DNA合成没有S途径。
①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________。
③培养杂交瘤细胞的条件包括:
无菌、无毒的环境、营养、________、________。
解析:
(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。
(2)①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的氨基嘌呤具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②杂交瘤细胞的特点是能无限增殖并分泌特异性抗体。
③培养杂交瘤细胞的条件包括:
无菌、无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境。
答案:
(1)动物细胞培养 动物细胞融合
(2)①氨基嘌呤
②能无限增殖并分泌特异性抗体
③温度和pH 气体环境
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- 一轮 复习 选修 细胞 工程 经典 习题