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课时跟踪检测(四十二) 细胞工程
基础对点练——考纲对点·夯基础
考点一 植物的组织培养(Ⅱ)
1．下图是某组织培养过程的简图。下列有关说法正确的是( )
花粉粒愈伤组织胚状体植株
A．花药离体培养的条件与种子萌发的条件完全相同
B．若花粉粒核中有两个或多个染色体组，则所得植株为二倍体或多倍体
C．②③过程都是细胞分化过程，因此起作用的激素只有生长素
D．该过程体现了植物细胞的全能性
解析：花药离体培养所需条件要求更高，需要MS培养基，另外还需要适宜的pH、温度和光照，而种子萌发需要适宜的温度、水分等，A错误；花粉培养形成的植株称为单倍体，B错误；在细胞分化过程中有多种激素起作用，其中起主要作用的是细胞分裂素和生长素，C错误；在该过程中，单个细胞最终培养成了植株，体现了植物细胞的全能性，D正确。
答案：D
2．“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。下图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是( )
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A．除去细胞壁形成原生质体，可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶
B．通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG和灭活的病毒诱导
C．杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁
D．愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程
解析：除去细胞壁的酶有纤维素酶和果胶酶；诱导植物原生质体融合不能用灭活的病毒；杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁；愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体属于再分化过程。
答案：C
考点二 动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ) 细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)
3．下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是( )
A．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B．克隆培养法培养过程中少数细胞的基因型会发生改变
C．二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的
D．恶性细胞系的细胞可进行传代培养
解析：动物细胞在培养过程中有接触抑制现象，细胞在培养瓶中会贴壁生长，最终会形成一层细胞，相互接触后停止生长。克隆培养法培养过程中，仅有极少数细胞的基因型会发生改变。二倍体细胞的传代培养一般传至10代后就不易传下去了。恶性细胞系的细胞具有不死性，可以进行传代培养。
答案：A
4．下列事实属于细胞克隆的是( )
A．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗
B．单细胞的DNA在体外大量扩增
C．培养动物杂交瘤细胞
D．小鼠体细胞经诱导培育成小鼠
解析：细胞克隆是将一个细胞进行培养，使之不断分裂，形成一个细胞群的过程。培养动物杂交瘤细胞属于细胞克隆。
答案：C
5．(2018·贵州贵阳清华中学高三月考)下列有关单克隆抗体制备及其应用的叙述，不正确的是( )
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A．制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合和动物细胞培养
B．需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞
C．需要从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的细胞
D．利用生物导弹治疗癌症就是利用了单克隆抗体清除癌细胞
解析：制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合和动物细胞培养，A正确；在单克隆抗体的制备过程中，需要进行两次筛选，第一次是在选择培养基上筛选杂交瘤细胞，第二是筛选能产生特异性抗体又能大量增殖的杂交瘤细胞，B、C正确；利用生物导弹治疗癌症就是利用了单克隆抗体能将药物或放射性物质定向运输到癌细胞，在原位杀死癌细胞，最终清除癌细胞的是吞噬细胞，D错误。
答案：D
提能强化练——考点强化·重能力
6．下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是( )
A．PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞，经动物细胞培养能得到优良动物个体
B．使用冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型
C．在高倍显微镜下观察发生基因突变的细胞比例可推知某化学药品的毒性
D．用胰蛋白酶处理动物组织后，可用无菌水稀释制成细胞悬浮液
解析：PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞，经动物细胞培养能得到细胞群；为保持细胞正常的二倍体核型，使用冷冻保存的正常细胞通常为10代以内；细胞的基因突变不能在高倍显微镜下观察；用胰蛋白酶处理动物组织后，要用特制的培养液稀释制成细胞悬浮液。
答案：B
7．将鱼的体细胞核植入去核的卵细胞中，所得重组细胞可培育为克隆鱼。下图中能正确表示动物克隆技术原理的是( )
解析：图A表示受精作用过程；图B表示细胞融合过程；图C可表示动物克隆技术原理；图D表示的是将鱼的卵细胞核植入去核的体细胞中的过程。
答案：C
8．关于现代生物技术相关知识的叙述，正确的是( )
A．动物细胞培养过程中，多数细胞的基因型会发生改变
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B．植物组织培养中生长素和细胞分裂素的配比会影响组织分化
C．转入到植物的抗除草剂基因，不可能通过花粉传入环境中
D．蛋白质工程通常是在分子水平上对蛋白质结构进行直接改造
解析：克隆培养法在培养细胞时由于所有子代细胞来自于一个亲代细胞，所以基因型一般都相同，A错误；生长素大于细胞分裂素生根，反之生芽；如果抗除草剂基因插入到油菜的染色体上，即核DNA上，那么通过植物组织培养得到的植株，全部细胞、包括花粉细胞中都含有抗除草剂基因，可能会随传粉扩散到环境中，造成基因污染。蛋白质工程的目标是，根据人们对蛋白质的功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，由于基因决定蛋白质，要对蛋白质结构进行改造，最终还必须通过改造或修饰基因来完成。
答案：B
大题冲关练——综合创新·求突破
9．植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如图所示，回答相应的问题。
(1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是______________________________________。
(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体_______________________________________。
(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将__________放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞制备成细胞悬浮液，再经过________即可获得大量细胞。
(4)组织培养过程需要提供植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到________发生异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉和果树的快速大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于________、________、________等育种过程中。
解析：
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(1)刚长出的茎尖或芽尖还没有受到病毒的侵染，因此用这些部位的细胞做植物组织培养的材料，可以获得脱毒植株。(2)在植物组织培养时，常用生长素和细胞分裂素来诱导外植体形成愈伤组织，生根、发芽，从而形成新的植物体。(3)一般利用外植体脱分化形成的愈伤组织获得细胞产物，愈伤组织有很强的分裂能力，所以培养愈伤组织细胞可获得大量细胞。(4)愈伤组织细胞分裂时易受环境条件影响而发生染色体结构或数目的变异，故需要在适宜的条件下培养。(5)植物体细胞杂交育种、植物基因工程育种、单倍体育种等过程均需要借助植物组织培养技术。
答案：(1)这些部位还未受到病毒等病原体的侵害 (2)脱分化和再分化 (3)愈伤组织 细胞分裂 (4)染色体结构与数目 (5)植物体细胞杂交育种 植物基因工程育种 单倍体育种
10．(2018·宝鸡一检)现有甲、乙两个番茄品种(染色体数2n＝24)，其基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于500勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于500勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：
(1)甲、乙两番茄品种花粉经过花药离体培养技术而形成的植株是________倍体。
(2)将叶肉细胞制成原生质体时，使用______________________________破除细胞壁。
(3)在细胞融合技术中，常用的化学试剂是______。融合后形成的细胞类型有________种(这里仅考虑2个原生质体的相互融合)。
(4)细胞融合成功的标志是_____________________________________。
(5)细胞融合后诱导产生的细胞团叫__________________________________。
(6)在大于500勒克斯光照下培养，能分化的细胞团的基因型是________(这里只考虑2个原生质体的相互融合)。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是________。
解析：
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(1)由配子直接发育而来的植株都是单倍体。(2)叶肉细胞有细胞壁，因此要制成原生质体时，先要把细胞壁分解掉，细胞壁的成分主要为纤维素和果胶，因此要用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁。(3)人工诱导植物细胞融合的方法有物理法和化学法，常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG)，可用的物理方法是离心、振动、电激。若只考虑两两结合的情况，会出现3种类型的融合细胞，即甲细胞自身融合形成的细胞，乙细胞自身融合形成的细胞及甲和乙细胞相融合形成的杂种细胞。(4)原生质体长出了新的细胞壁，说明细胞融合成功。(5)细胞融合后形成杂种细胞，杂种细胞经过脱分化形成愈伤组织。(6)大于500勒克斯光照下培养，隐性纯合基因(aa或bb)有致死作用，只有杂种细胞才能存活，即基因型为AaBb的细胞团存活。由杂种细胞发育成的植株，其染色体数是24条。
答案：(1)单 (2)纤维素酶和果胶酶 (3)PEG 3 (4)再生出细胞壁 (5)愈伤组织 (6)AaBb 24
11．(2018·吉林实验中学高三模拟试题)随着科学的发展，现代生物技术已经广泛应用于社会生产的方方面面。请回答下列相关问题：
(1)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的__________，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。若想获得脱毒苗，可以切取一定大小的__________等进行组织培养。
(2)在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的__________状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而发生__________。
(3)科学家利用植物组织培养技术与基因工程技术结合，培育出抗虫棉。但由于抗虫基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，有时候出现一些意想不到的结果。因此，需检测抗虫棉的抗虫特性，除进行__________水平检测外，有时还需要进行__________水平的检测。
(4)为了培育抗虫棉，需获得抗虫基因，科学家常利用DNA在__________中溶解度不同来提取它，在沸水浴条件下__________可作为鉴定DNA的试剂。
解析：(1)植物组织培养技术属于无性繁殖，不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。茎尖几乎不含病毒，取茎尖细胞组织培养可以获得脱毒苗。(2)在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断分生的状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变。(3)检测抗虫棉的抗虫特性，除进行分子水平检测外，有时还需要进行个体生物学水平的检测。(4)科学家常利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同来提取它，在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应变成蓝色，故二苯胺可作为鉴定DNA的试剂。
答案：(1)遗传特性 茎尖 (2)分生 突变 (3)分子 个体生物学 (4)不同浓度氯化钠溶液 二苯胺
12．(2018·宁夏育才中学高三理科综合生物试题)甲型流感(H1N1)病毒在世界各地大面积蔓延，有些国家还出现了死亡病例。科学家已分离出甲型H1N1病毒(一种RNA病毒)。某制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲型流感的抗体，请据图回答有关问题。
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(1)进行过程a之前，必须对小鼠注射________，使小鼠产生免疫反应。若细胞甲是小鼠骨髓瘤细胞，则细胞乙是从小鼠体内提取的________细胞。
(2)促进b过程常用的化学诱导剂是________。假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成______种类型的细胞丙，因此需要特定的选择培养基筛选出________细胞用于培养。选出此细胞后，还需进行克隆化培养和________检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(3)理论上，注射了该抗体的人群不能长期具有对甲型流感的免疫能力，试分析原因________________________________(至少写出两点)。
解析：(1)在单克隆抗体的制备过程中，先要对小鼠进行抗原注射，即用灭活的甲型流感(H1N1)病毒注射，使得小鼠产生免疫反应，提取出来的细胞乙是已经免疫的B细胞，即浆细胞，与骨髓瘤细胞结合，形成杂交瘤细胞。(2)b过程是诱导浆细胞与骨髓瘤细胞融合的过程，常用PEG进行诱导，一共可以形成三种两两融合的细胞，其中只有杂交瘤细胞是符合要求的，所以需要用特定的选择培养基进行筛选。选出此细胞后，还需进行克隆化培养和抗体检测。(3)抗体在人体内存留时间较短，且H1N1病毒是RNA病毒，容易发生变异，所以注射了该抗体的人群不能长期具有对甲型流感的免疫能力。
答案：(1)灭活的甲型流感(H1N1)病毒 B淋巴 (2)聚乙二醇 三 杂交瘤 抗体 (3)抗体存留时间较短、H1N1病毒变异频繁
13．(2018·哈尔滨六中高三生物试题)利用小鼠制备的抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕试剂盒”，检测早孕的准确率在90%以上。请回答该“单抗”制备的有关问题：
(1)在该“单抗”的生产过程中，将________作为抗原对小鼠进行注射。
(2)从小鼠体内脾脏中得到了________细胞，设法将鼠的骨髓瘤细胞与该细胞融合，再用特定的________培养基进行筛选，选出融合的杂种细胞，对该细胞还需进行________培养和________检测，经多次筛选，就可获得足够数量的符合需要的杂交瘤细胞，该细胞的特点是____________________。
(3)若在体外大规模培养该杂交瘤细胞，需要采取一定的措施保证被培养的细胞处于________的环境中，例如向培养液中加一定量的抗生素等；为保证营养在使用________培养基时，通常需加入血清、血浆等一些天然成分。还需提供________ (气体)，维持培养液的pH。
(4)单克隆抗体最广泛的用途是用作____________________________________________。
解析：
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(1)抗体能够与抗原进行特异性结合，据此可知：若生产抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体，则应将人绒毛促性腺激素作为抗原对小鼠进行注射。(2)单克隆抗体的制备过程是：首先利用已免疫的B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合，再通过特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞，然后再通过克隆化培养和专一抗体阳性检测，筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。该杂交瘤细胞的特点是：既能迅速大量繁殖，也能产生专一的抗体。(3)若在体外大规模培养该杂交瘤细胞，需要采取动物细胞培养技术，保证被培养的细胞处于无菌无毒的环境。在使用合成培养基培养该杂交瘤细胞时，通常需加入血清、血浆等一些天然成分。还需提供CO2，以维持培养液的pH。(4)单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂。
答案：(1)人绒毛促性腺激素 (2) B 选择性 克隆化 抗体 既能迅速大量繁殖，也能产生专一的抗体 (3)无菌无毒 合成 CO2 (4)体外诊断试剂
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