【走向高考高考生物一輪復習-現(xiàn)代生物科技專題-第講-細胞工程課時作業(yè)-選修講義

1、選修三第二講時間：45min滿分：100分一、選擇題(每小題5分，共30分)1下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述中正確的是()A動物細胞培養(yǎng)不能獲得有重要價值的蛋白質(zhì)生物制品B動物細胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細胞分散C細胞遺傳物質(zhì)的改變發(fā)生于原代培養(yǎng)過程中D動物細胞培養(yǎng)的目的只是獲得有特殊基因突變的細胞答案B解析用胰蛋白酶處理可使動物組織分散成單個細胞，所以B項正確；動物細胞培養(yǎng)能夠獲得有重要價值的蛋白質(zhì)生物制品，如單克隆抗體，所以A項錯誤；細胞遺傳物質(zhì)的改變發(fā)生在傳代培養(yǎng)過程中，所以C項錯誤；動物細胞培養(yǎng)的目的還包括獲得細胞代謝產(chǎn)物，所以D項也錯誤。2(2019·東城模擬)下列有關(guān)細胞工程

2、的說法正確的是()A在愈傷組織形成的過程中，除適宜的溫度、pH和無菌條件外，還需要有植物激素進行調(diào)節(jié)B植物體細胞雜交前需要用酶去除細胞壁獲得原生質(zhì)體，然后再用滅活的病毒促進融合C利用動物體細胞核移植的方法得到克隆動物是培育新物種的一種方式D動物細胞應在含5%CO2的恒溫箱中培養(yǎng)，CO2的作用是為細胞提供碳源答案A解析在愈傷組織形成的過程中，需添加生長素和細胞分裂素等植物激素進行調(diào)節(jié)；滅活的病毒是促進動物細胞融合特有的方法；核移植屬于克隆，為無性生殖，不會產(chǎn)生新物種；動物細胞應在含5%CO2的恒溫箱中培養(yǎng)，CO2的作用是維持培養(yǎng)液中的pH。3(2019·濟南質(zhì)檢)下圖的簡式表示植物組織

3、培養(yǎng)的大致過程，據(jù)此判斷不正確的是()A若是來自不同植物體細胞融合的雜種細胞，則可能出現(xiàn)不同植物的遺傳特性B若是二倍體植株的花粉，則是單倍體植株，經(jīng)染色體加倍后可得到穩(wěn)定遺傳的品種C若是人參細胞，對進行擴大培養(yǎng)可提高細胞產(chǎn)物人參皂甙的產(chǎn)量D若是具有雜種優(yōu)勢的農(nóng)作物細胞，則用進行繁育會發(fā)生性狀分離答案D解析農(nóng)作物細胞用繁育屬無性繁殖，不會發(fā)生性狀分離。4在培育克隆羊多利的過程中，下列哪項技術(shù)沒有運用到()A細胞培養(yǎng)技術(shù) B細胞核移植C胚胎移植技術(shù) D基因工程技術(shù)答案D解析培育克隆羊多利的過程中，涉及到細胞核移植、細胞培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)。5(2019·九江質(zhì)檢)右圖是科學家研發(fā)的制備

4、單克隆抗體的過程，相關(guān)敘述錯誤的是()A該過程涉及基因工程和動物細胞融合技術(shù)B經(jīng)酶A處理后的及質(zhì)粒具有相同的黏性末端C若供體DNA提供了prG基因(無限增殖調(diào)控基因)，則該過程中的是已免疫的B淋巴細胞D通過檢測和篩選得到的細胞既能無限增殖又能分泌特異性抗體答案A解析由圖可知，該過程涉及基因工程，但未涉及動物細胞融合技術(shù)。二、非選擇題(共70分)6(12分)(2019·寧波質(zhì)檢)紅豆杉，又名紫杉，可從其樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇。下圖是某同學設計的有關(guān)紫杉醇抗腫瘤實驗的研究流程，請分析并回答：(1)酶X是_酶，其主要作用是_。(2)物質(zhì)Y是_，乙組起_作用。(3)細胞體外培養(yǎng)所需營

5、養(yǎng)物質(zhì)及體內(nèi)基本相同，例如，需要有_、_、促生長因子、無機鹽、微量元素等，通常還需要加入血清、血漿。(4)為清除代謝產(chǎn)物，防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害，應采取的措施是_。(5)實驗結(jié)果：若甲組_，說明紫杉醇有抗腫瘤作用。(6)為了解決紫杉醇的藥源問題，理論上可用_技術(shù)把離體的紅豆杉細胞經(jīng)過_培養(yǎng)成愈傷組織，從中提取紫杉醇，進行工廠化生產(chǎn)。答案(1)胰蛋白(膠原蛋白)使腫瘤細胞分散開(2)生理鹽水對照(及紫杉醇形成對照)(3)糖氨基酸(4)(定期)更換培養(yǎng)液(5)腫瘤細胞的數(shù)目少于乙組(6)植物組織培養(yǎng)脫分化解析據(jù)題圖可知，酶X是指胰蛋白酶或膠原蛋白酶，其主要作用是使腫瘤細胞分散開。本

6、題研究的是紫杉醇的抗腫瘤作用，因此需用Y生理鹽水做對照，以觀察紫杉醇的效果。細胞體外培養(yǎng)所需營養(yǎng)物質(zhì)有糖、氨基酸等小分子有機物，還需要促生長因子等調(diào)節(jié)物，以及無機鹽、微量元素等無機物。定期更換培養(yǎng)液的目的是清除代謝產(chǎn)物，防止細胞代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。為了解決紫杉醇的藥源問題，理論上可用組織培養(yǎng)技術(shù)將離體的紅豆杉細胞經(jīng)過脫分化培養(yǎng)為愈傷組織進行工廠化生產(chǎn)。7(12分)某研究小組進行藥物試驗時，以動物肝細胞為材料，測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性。供培養(yǎng)的細胞有甲、乙兩種，甲細胞為肝腫瘤細胞，乙細胞為正常肝細胞。請回答下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的問題：(1)將數(shù)量相等的甲細胞和乙細胞分別置于培養(yǎng)瓶

7、中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。一段時間后，觀察到甲細胞數(shù)量比乙細胞數(shù)量_。(2)在動物細胞培養(yǎng)時，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因是_。細胞培養(yǎng)應在含5%的CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是_。(3)在兩種細胞生長過程中，當乙細胞鋪滿瓶壁時，其生長_。藥物試驗需要大量細胞，兩種細胞頻繁傳代，甲細胞比乙細胞可以傳代的次數(shù)更_。若用動物的肝臟組織塊制備肝細胞懸液，需用_處理。(4)為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的_。(5)已知癌基因X過量表達及肝腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，要試驗一種抗腫瘤藥物Y對甲細胞生長的影響，可將甲細胞分為A、B兩組，A組細胞培養(yǎng)液中加入_，

8、B組細胞培養(yǎng)液中加入等量的無菌生理鹽水，經(jīng)培養(yǎng)后，從A、B兩組收集等量細胞，通過分別檢測X基因在A、B兩組細胞中的_或_合成水平的差異，確定Y的藥效。答案(1)多(2)血清可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)維持培養(yǎng)液的pH(3)停止多胰蛋白酶(4)抗生素(5)YmRNA蛋白質(zhì)解析(1)甲細胞為肝腫瘤細胞，乙細胞為正常肝細胞。腫瘤細胞為無限增殖的細胞，細胞周期短。在相同條件下，培養(yǎng)相同的時間，甲細胞的數(shù)量多于乙細胞。(2)動物細胞培養(yǎng)液中必須加入動物血清，血清中含有血清蛋白、生長因子、促進細胞貼壁的因子、激素等合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)。細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是調(diào)節(jié)培養(yǎng)

9、液的pH。(3)甲為腫瘤細胞，能無限增殖，傳代的次數(shù)要比乙細胞多，乙細胞(正常肝細胞)在培養(yǎng)瓶中貼壁生長，當鋪滿瓶壁時，生長停止。為得到更多的肝細胞，需要定期地用胰蛋白酶使細胞脫離瓶壁，進行傳代培養(yǎng)。(4)培養(yǎng)液中加入抗生素來抑制和殺滅細菌，抗生素對動物細胞沒有影響。(5)設計一組加入抗癌藥物的實驗組，一組不加藥物的對照組，通過檢測藥物影響X基因的表達過程，即轉(zhuǎn)錄形成mRNA、翻譯形成蛋白質(zhì)的量來檢驗藥效。8(12分)(2019·山東卷，36)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應具有重要意義。流程如下：(1)過程采用的是細胞工程中的_技術(shù)，過程采用的是胚胎工程中的_技

10、術(shù)。(2)體細胞進行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的_。(3)如果克隆過程中需進行基因改造，在構(gòu)建基因表達載體(重組載體)時必須使用_和_兩種工具酶?；虮磉_載體上除目的基因外，還需有_基因，以便選出成功導入基因表達載體的細胞。(4)胚胎干細胞可以來自于囊胚中的_。在一定條件下，胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體_(填“A”或“B”)，則不會發(fā)生免疫排斥反應。答案(1)(體細胞)核移植(早期)胚胎培養(yǎng)(2)pH(或酸堿度)(3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或限制酶)DNA連接酶(注：兩空可顛倒)標記(4)內(nèi)細胞團B解析(

11、1)過程表示將從體細胞中分離出的細胞核及去核的卵(母)細胞重組形成重組細胞的過程，因此采用的是細胞工程中的(體細胞)核移植技術(shù)。過程表示將重組細胞培養(yǎng)至早期胚胎的過程，所以采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。(2)在動物細胞培養(yǎng)時，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液(基)的pH(或酸堿度)。(3)在基因工程中，構(gòu)建基因表達載體(重組載體)時必須使用限制性(核酸)內(nèi)切酶(或限制酶)和DNA連接酶?；虮磉_載體的組成，除目的基因外，還必須有啟動子、終止子以及標記基因等，其中標記基因的作用是篩選出成功導入基因表達載體的細胞。(4)胚胎干細胞可以來自于囊胚中的內(nèi)細胞團。圖中獲得的組織器官，其細胞核來自

12、于個體B，其遺傳物質(zhì)組成幾乎及個體B相同，因此將該組織器官移植給個體B則不會發(fā)生免疫排斥反應。9(12分)(2019·新課標卷，40)某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如下圖所示。若要制備雜交瘤細胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細胞及體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導細胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞。回答下列問題：(1)制備融合所需的B淋巴細胞時，所用免

13、疫小鼠的血清抗體效價需達到16000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過_次免疫后才能有符合要求的。達到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細胞的是_小鼠，理由是_。(2)細胞融合實驗完成后，融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外，可能還有_，體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是_。(3)雜交瘤細胞中有_個細胞核，染色體數(shù)目最多是_條。(4)未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是_。答案(1)4YY小鼠的血清抗體效價最高(2)B淋巴細胞相互融合形成的細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞細胞融合是隨機的，且融合率達不到100%(3)1100(4)不能無限增殖解析(1)據(jù)圖分析，

14、第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價均達到16000以上，小鼠Y的B淋巴細胞產(chǎn)生抗體效價最高，最適用于制備單克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細胞和雜交瘤細胞之外，還有骨髓瘤細胞和B淋巴細胞的自身融合產(chǎn)物；由于細胞融合具有隨機性，故體系中會出現(xiàn)多種類型的細胞。(3)雜交瘤細胞形成后，由于核膜具有流動性，小鼠的免疫B淋巴細胞核及其骨髓瘤細胞核會融合形成一個雜交的細胞核，正常情況下融合后的細胞核中的染色體數(shù)目為100條。(4)未融合的B淋巴細胞在不發(fā)生突變的情況下經(jīng)過多次分裂后會衰老死亡，不能無限增殖。10(2019·長沙質(zhì)檢)如圖所示為單克隆抗體的制備過程，回答以下問題：(1)

15、圖中指的是_。(2)實際操作時，要得到所需的雜交瘤細胞，過程至少要經(jīng)歷_次篩選，一是因為同種細胞會出現(xiàn)自融現(xiàn)象，二是因為每一個B淋巴細胞能分泌_種抗體，所以篩選出來的雜交瘤細胞還要進行_檢驗。(3)圖中指的是_，如采用該種方式培養(yǎng)，需使受體小鼠不產(chǎn)生_。(4)單克隆抗體及普通抗體相比較，具有_且可大量制備等優(yōu)點。(5)單克隆抗體的主要用途有_(至少舉出兩例)。答案(1)注射特異性抗原 (2)兩1抗體陽性 (3)體內(nèi)培養(yǎng)免疫排斥反應 (4)特異性強、靈敏度高 (5)作為診斷試劑、用于治療疾病和運載藥物解析(1)制備單克隆抗體應先對小鼠注射特異性抗原，然后從其體內(nèi)分離出B淋巴細胞。(2)由于免疫過

16、的B淋巴細胞能產(chǎn)生抗體但不能無限增殖，而骨髓瘤細胞則相反，將兩種細胞混合在一起，在物理、化學試劑或滅活病毒的作用下相互融合。假如細胞兩兩融合，會出現(xiàn)瘤瘤細胞、瘤B細胞以及BB細胞，先通過特殊培養(yǎng)基篩選出瘤B細胞，又因分離出來的不一定是特異性抗原刺激而來的B淋巴細胞，所以還要對篩選出來的融合細胞進行抗體陽性檢測，篩選出所需的雜交瘤細胞。(3)雜交瘤細胞既可以在體外培養(yǎng)也可以在體內(nèi)培養(yǎng)，但在體內(nèi)培養(yǎng)時，受體小鼠應為供體小鼠的組織相容性同系小鼠或無胸腺裸鼠，以避免發(fā)生免疫排斥反應。(4)單克隆抗體的優(yōu)點：特異性強、靈敏度高，且可大量制備。(5)目前單克隆抗體用到許多方面，比如作為診斷試劑、用于治療疾

17、病和運載藥物等。11(11分)所謂“基因靶向”技術(shù)(人們大都稱之為基因“敲除”技術(shù))是指利用細胞脫氧核糖核酸(DNA)可及外源性DNA同源序列發(fā)生同源重組的性質(zhì)，定向改造生物某一基因的技術(shù)。借助這一從上世紀80年代發(fā)展起來的技術(shù)，人們得以按照預先設計的方式對生物遺傳信息進行精細改造。有了“基因靶向”這一高精度瞄準鏡，科學家就可以精確瞄準任何一個基因，使其失去活性，進而研究該基因的功能。請回答下列問題：(1)“敲除”一種基因需要分兩步來完成：第一步是利用化學“剪刀”，例如用某種酶切除哺乳動物染色體中有某種功能的基因，第二步是用修改過的基因取代原有基因。這里的“某種酶”應該是_ 酶。用修改過的基因取代原有基因時還需要_酶。(2)假如要“敲除”小鼠的胰島素基因，請設計出實驗步驟：_。給出一種檢驗胰島素基因是否被“敲除”的方法：_。(3)利用細胞工程也可獲得可供器官移植之用的“敲除排斥基因”的老鼠，其過程大致如下圖所示：促進卵細胞融合最常用的試劑是_。重組細胞培養(yǎng)成胚胎的過程所用的培養(yǎng)基，從物理性質(zhì)上看屬于_，培養(yǎng)基中至少要加入水、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、維生素、促生長因子、微量元素和_等物質(zhì)，同時要創(chuàng)造適宜溫度、pH和無菌條件，其中需要無菌環(huán)境的原因是_。答案(1)限制性核酸內(nèi)切DNA連接(2)用限制性核酸內(nèi)切酶切除小鼠胚胎干細胞中的胰島素基因，用修改過的基因取代胰