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

1．（2011·江苏高考）下列有关植物组织培养的叙述，正确的是（　　）

A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞

B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株

C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子

D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得

解析：

选D　愈伤组织是一团排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能。

二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，其幼苗需用秋水仙素处理后才能稳定遗传；愈伤组织不能用于制备人工种子。

用特定的选择培养基可筛选出所需要的突变体类型。

2．（2014·广东高考）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下图所示，请回答下列问题：

（1）选用新生营养芽为外植体的原因1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______________

___________________________________________________________________________。

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）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据题意可知，该实验共设置4个实验组和1个对照组，共5组；实验50天完成，每10天取样，初始数据已知，只需测5次，故5组样品重复3次，共需测定的样品数为25×3＝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“生物碱含量平均值最高”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）生长速度快　有利于叶绿素的形成　进行光合作用制造有机物　（3）①灭菌冷却　②75　③生物碱含量平均值最高

3．（2013·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）要培育同时含有A和B的新型药用植物，可采用植物体细胞杂交技术。

植物体细胞杂交技术的第一步是用纤维素酶和果胶酶去除两种植物细胞的细胞壁，获得具有活力的原生质体。

诱导融合成功后获得的杂种细胞，经脱分化培养成愈伤组织，然后经过再分化形成完整的杂种植株。

（2）多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。

甲与乙有性杂交的后代中无同源染色体，减数分裂过程中联会异常，不能产生正常的生殖细胞，故该植株不可育。

而体细胞杂交获得的杂种植物含有同源染色体，减数分裂过程中联会正常，能产生正常的生殖细胞，故该杂种植株可育。

（3）制备人工种子的材料可以是经组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等。

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

1．（2014·浙江高考）下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是（　　）

A．连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型

B．某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞

C．由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆

D．未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状

解析：

选B　连续细胞系的细胞大多数具有异倍体核型；癌细胞仍能逆转为正常细胞，如小鼠畸胎癌能分化为各种正常体细胞；由一个共同的祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆；未经克隆化培养的细胞系具有异质性。

2．（2013·大纲卷）关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是（　　）

A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同

B．动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶

C．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖

D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒

解析：

选B　动物细胞培养用液体培养基，而植物组织培养用固体培养基；动物细胞培养过程中要加入胰蛋白酶，而植物组织培养过程中则不用；植物细胞具有全能性，所以烟草叶片离体培养能形成新个体，而动物细胞离体培养只能增殖；植物组织培养中常用根尖、茎尖等培养无病毒植物个体，而动物细胞培养的一个重要应用是检测有毒物质。

3．（2016·安徽名校联考）下面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，请据图回答下列问题：

（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____________、______________，此外图示过程还应用的工程技术有__________（只需写一种）。

（3）过程③通常用去核卵母细胞做受体细胞的原因除了它体积大、易操作外，还因为__________________________。

（4）过程④通常用②作受体细胞的原因是这些细胞没有分化，具有__________，可以定向诱导分化成各类细胞、组织和器官。

（5）过程④的完成需要用到的基因操作工具有______________________________

______________________________。

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

解析：

图中①～④依次为细胞核、内细胞团、核移植技术、转基因技术。

图中涉及的技术包括核移植技术、早期胚胎培养（动物细胞培养）、转基因技术、胚胎干细胞移植等。

答案：

（1）细胞核　内细胞团　

（2）核移植技术　转基因技术　细胞培养（早期胚胎培养、胚胎干细胞移植、显微操作技术等）　（3）营养物质丰富且含有促进细胞核全能性表达的物质　（4）全能性　（5）限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体　（6）没有排斥反应

1．（2014·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）由图可知，小鼠至少经过4次免疫后，免疫小鼠的血清抗体效价可达到16000以上，其中Y小鼠的血清抗体效价最高。

（2）由于细胞融合是随机的，且并不是所有细胞都能参与融合，融合体系中含有五种细胞：

未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞、B淋巴细胞相互融合形成的细胞。

（3）两个细胞的细胞核融合成一个细胞核标志着融合的完成，杂交瘤细胞中有一个细胞核；细胞融合过程中染色体会发生丢失，所以染色体数量最多为两者之和，即100条。

（4）未融合的B淋巴细胞不能无限增殖，经多次传代培养后都不能存活。

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）（经免疫的B淋巴细胞是高度分化的细胞）不能无限增殖

2．（2014·重庆高考）下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：

选D　①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应B细胞（浆细胞）；胰蛋白酶常用在动物细胞培养过程中，其作用是使组织分散成单个细胞，②中是使用促融剂，如聚乙二醇（PEG）促融过程；③为杂交瘤细胞，其同时具有浆细胞产生抗体的特性和骨髓瘤细胞无限增殖的特性；④是经筛选获得的能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。

3．（2016·潍坊模拟）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。

下面是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答问题：

（1）制备单克隆抗体过程中要用到__________________和__________________技术。

（2）制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于________，使小鼠产生分泌相应________的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的________免疫。

（3）在细胞内DNA的合成一般有两条途径，主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径。

另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。

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______________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_______________________________________

____________________。

（4）此过程生产的单克隆抗体可以与________________________特异性结合，从而诊断早孕。

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）给小鼠注射HCG，使小鼠进行体液免疫，产生能分泌抗体的B淋巴细胞。

（3）骨髓瘤细胞的DNA合成只有一条途径，在培养基中加入氨基嘌呤，阻断了骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。

杂交瘤细胞有两条合成DNA的途径，因此在选择培养基上杂交瘤细胞能生存并无限增殖。

B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单一抗体。

（4）此单克隆抗体是针对人绒毛膜促性腺激素（HCG）作抗原产生的，可以与人绒毛膜促性腺激素（HCG）特异性结合。

答案：

（1）动物细胞培养　动物细胞融合

（2）抗原　抗体　体液

（3）①氨基嘌呤　②能无限增殖并分泌特异性抗体

（4）人绒毛膜促性腺激素（或HCG）

1．（2013·四川高考）在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是（　　）

A．细胞的增殖与分化　　　　B．光能的吸收与转化

C．ATP的合成与分解D．基因的突变与重组

解析：

选D　离体菊花茎段形成幼苗的过程中，涉及了脱分化和再分化过程，且整个过程都伴随着细胞的分裂。

形成的幼苗可同时进行吸收和转化光能的过程。

ATP是直接能源物质，整个过程中需要ATP提供能量，故伴随着ATP的合成与分解。

该过程为无性繁殖，整个过程中只进行有丝分裂，不发生基因重组。

2．（2013·浙江高考）实验小鼠皮肤细胞培养（非克隆培养）的基本过程如下图所示。

下列叙述错误的是（　　）

A．甲过程需要对实验小鼠进行消毒

B．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化

C．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型

D．丁过程得到的细胞具有异质性

解析：

选C　图示甲过程是进行动物细胞培养的第一步——获取动物组织，为了避免杂菌的污染，应进行消毒处理；乙过程为获取单个动物细胞，可用胰蛋白酶消化；丙过程得到的细胞系通常为有限细胞系，遗传物质和染色体数未发生变化，大多数不具有异倍体核型；未经克隆化的细胞系具有异质性。

3．（2011·江苏高考）关于现代生物技术应用的叙述，错误的是（　　）

A．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质

B．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体

C．植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒

D．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育

解析：

选B　基因工程产生的是自然界中原有的蛋白质，而蛋白质工程可产生自然界中不存在的蛋白质；克隆动物应用的是细胞核移植技术，而制备单克隆抗体应用的是动物细胞融合技术；用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗；动物细胞培养技术可用于转基因动物的胚胎早期培养。

4．（2013·天津高考）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。

野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。

用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。

再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。

流程如下图。

据图回答下列问题：

（1）过程①所需的酶是_______________________________________________________。

（2）过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。

（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是__________________________。

原生质体经过________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。

（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和________植株的根尖，通过________、________、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。

（5）采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。

下图是用该引物对双亲及再生植株1～4进行PCR扩增的结果。

据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有____________________。

（6）对杂种植株进行________接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

解析：

（1）过程①是获得黑芥叶肉细胞的原生质体和花椰菜根细胞的原生质体，该过程需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。

（2）供体细胞为黑芥叶肉细胞含有叶绿体，而受体花椰菜的根细胞无叶绿体，因此可以根据叶绿体的有无初步筛选出杂种细胞。

（3）加入甘露醇以保持渗透压，是为了维持原生质体的完整性，防止原生质体吸水涨破。

原生质体再生出细胞壁，经过脱分化形成愈伤组织。

（4）若分析再生植株的染色体变异类型，需将再生植株细胞的染色体与亲本即黑芥和花椰菜的染色体进行比较；观察染色体的形态和数目需在有丝分裂中期观察，因此需要经过解离、漂洗、染色、制片等过程制成装片。

（5）杂种植株需含有双亲的遗传物质，分析图形可知，再生植株1、2、3、4均含有花椰菜的DNA，其中1含有黑芥的全部DNA,2、4含有黑芥的部分DNA，而3不含有黑芥的DNA，因此1、2、4一定是杂种植株。

（6）为培育具有抗黑腐病的杂种植株，需对得到的杂种植株进行黑腐病菌接种实验，观察其是否患病，不患病的即为高抗性的杂种植株。

答案：

（1）纤维素酶和果胶酶　

（2）叶绿体　（3）保持原生质体完整性　细胞壁　（4）双亲（或花椰菜和黑芥）　解离　漂洗　（5）1、2、4　（6）黑腐病菌

5．（2015·福建高考）GDNF是一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。

研究人员构建了含GDNF基因的表达载体（如下图1所示），并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。

请回答：

（1）在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰蛋白酶的目的是__________________

______________________________________________________。

（2）构建含GDNF基因的表达载体时，需选择图1中的________限制酶进行酶切。

（3）经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有3种：

单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接（如图1所示）。

为鉴定这3种连接方式，选择HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。

图中第______泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。

（4）将正向连接的表达载体导入神经干细胞后，为了检测GDNF基因是否成功表达，可用相应的________与提取的蛋白质杂交。

当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进行________培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。

解析：

（1）在动物细胞培养中，胰蛋白酶的作用是使细胞分散开。

（2）由图可知，在GDNF基因两侧各有一个XhoⅠ酶切位点，在载体上有一个XhoⅠ酶切位点，使用该酶既可以将GDNF基因切割下来，又可以将其插入到载体中。

（3）用HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对3种载体进行双酶切，然后对得到的DNA分子片段进行电泳分析。

对于载体自连的DNA分子来说，只有HpaⅠ酶切位点，切割后只有一种片段，长度为6000bp；对于正向连接的载体来说，切割后产生两种片段6000bp和700（600＋100）bp；对于反向连接的载体来说，切割后产生两种片段6500bp和200（100＋100）bp。

所以第②泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。

（4）鉴定目的基因是否成功表达，可用抗原－抗体杂交法。

用相应的抗体与提取的蛋白质杂交，若有杂交带，说明目的基因成功表达。

当培养的细胞达到一定数量时，需进行传代培养以获得更多数量的细胞。

答案：

（1）使细胞分散开　

（2）XhoⅠ　（3）②　（4）抗体传代

6．（2013·海南高考）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）单克隆抗体制备的第一步是免疫处理。

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HSV1蛋白的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了体液免疫反应。

第二步制备杂交瘤细胞。

从小鼠的淋巴器官中（如脾，骨髓，扁桃体，胸腺等）获取B淋巴细胞，与小鼠的骨髓瘤细胞融合，再经过筛选检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞。

杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生专一性抗体。

（2）若想获得大量单克隆抗体，通常有两种方法：

一是将杂交瘤细胞培养在动物细胞培养液中，然后从动物细胞培养液中分离出单克隆抗体；二则是将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，然后从小鼠的腹水中提取纯化获得。

（3）单克隆抗体具有特异性强，灵敏度高的特点。

答案：

（1）HSV1蛋白　体液免疫　脾脏（其他合理答案也可）　骨髓瘤　能无限增殖且可产生专一抗体（其他合理答案也可）　

（2）腹腔　腹水　（3）灵敏度高　特异性强（其他合理答案也可）

1．（2016·郑州月考）下列技术或方法与原理不相符的是（　　）

A．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖

B．植物组织培养和制备单克隆抗体——细胞的全能性

C．原生质体融合和动物细胞融合