2017届高考生物一轮总复习 随堂跟踪训练 现代生物科技 专题 第2讲 细胞工程(克隆技术)(选修3

1细胞工程（克隆技术）一、选择题1．(2015·西城区调研)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——细胞膜的流动性D．纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性[解析]制备单克隆抗体是将骨髓瘤细胞和免疫过的B淋巴细胞融合，形成杂交瘤细胞，利用的是细胞膜的流动性和细胞增殖的原理。[答案]B2．(2015·东城区诊断)下列有关细胞工程的说法正确的是()A．在愈伤组织形成的过程中，除适宜的温度、pH和无菌条件外，还需要有植物激素进行调节B．植物体细胞杂交前需要用酶去除细胞壁获得原生质体，然后再用灭活的病毒促进融合C．利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式D．动物细胞应在含5%CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是为细胞提供碳源[解析]在愈伤组织形成的过程中，需添加生长素和细胞分裂素等植物激素进行调节；灭活的病毒是促进动物细胞融合特有的方法；核移植属于克隆，为无性生殖，不会产生新物种；动物细胞应在含5%CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是维持培养液中的pH。[答案]A二、非选择题3．(2015·南京模拟)下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，以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2________________。(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)若番茄细胞内含a个染色体，马铃薯细胞内含b个染色体，则番茄—马铃薯细胞内含________个染色体；若对番茄和马铃薯采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含________个染色体，若要得到可育的番茄—马铃薯，必须用________来处理幼苗。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是________________________________。[解析]植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，因此可以用纤维素酶和果胶酶将其水解得到原生质体，然后用聚乙二醇或物理方法诱导原生质体融合，再生细胞壁形成杂种细胞。图中过程⑤⑥是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗，体现了植物细胞的全能性。在较高浓度的溶液中，有细胞壁的植物细胞可以发生质壁分离，酶解时保护原生质体不被破坏。植物体细胞杂交得到的番茄—马铃薯细胞内含有的染色体数是两种植物染色体数之和即a＋b；番茄和马铃薯有性杂交得到的后代的染色体数是a/2＋b/2，此后代减数分裂过程中联会紊乱不可育，必须用秋水仙素处理幼苗，使染色体数目加倍。[答案](1)纤维素酶和果胶质壁分离胰蛋白酶(2)聚乙二醇可以使用灭活的病毒(3)⑤⑥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)a＋b(a＋b)/2秋水仙素克服远缘杂交不亲和的障碍4．(2015·太原模拟)植物组织培养的过程如下图所示。请分析并回答。离体的组织或器官――→A愈伤组织――→B胚状体――→C植株(1)B、C过程是通过细胞的________、________实现的。(2)胚状体根据其来源不同，可以分为“体细胞胚”和“花粉胚”。①用花药离体培养可获得“花粉胚”，同种植物的花粉胚与体细胞胚在染色体数目上的主要区别是____________________________________________________________________________________________。②如果用________处理二倍体植株的花粉胚，能获得可育的植株，该过程是________育种中不可缺少的步骤。③在一定条件下培养离体细胞可以形成体细胞胚进而发育成完整的植株，其根本原因是每个细胞都含有__________________，这一过程体现了__________________。(3)植物组织培养得到的胚状体经过人工薄膜包装可以获得“人工种子”，由“人工种子”萌发出的植株是否可育？______________________________________________3______________________________________________。(4)微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取茎尖或根尖作为外植体，其依据是______________________________________________。(5)在培养过程中，愈伤组织在培养基中未形成根，但形成了芽，其原因可能是____________________________________________________________________________________________。[解析](1)离体的组织或器官经过脱分化形成愈伤组织，再通过再分化即细胞的分裂和分化形成胚状体结构。(2)由花药离体培养得到的“花粉胚”，其细胞内的染色体数目是体细胞胚的一半。用秋水仙素处理花粉胚，可使细胞内的染色体数目加倍，获得可育的二倍体植株，该过程是单倍体育种中不可缺少的步骤。离体细胞发育成完整植株的根本原因是每个细胞中都含有该物种的全套基因，该过程体现了植物细胞的全能性。(3)花粉胚的细胞中染色体数是体细胞胚的一半，减数分裂过程中染色体联会紊乱，不能正常产生配子，一般是不可育的；而体细胞胚的细胞中含本物种正常的染色体数，可进行正常的减数分裂，产生正常的配子。(4)茎尖或根尖由于细胞不断分裂，病毒来不及侵染，所以在培养无病毒植株时常选用茎尖或根尖作外植体。(5)植物组织培养过程中需用生长素和细胞分裂素来调节细胞的分裂、分化，若培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏高，容易诱导根的生成；若培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低，则易诱导芽的生成。[答案](1)分裂(或增殖)分化(2)①花粉胚细胞中的染色体数目是体细胞胚的一半②秋水仙素单倍体③本物种的全套基因(或全套遗传信息)植物细胞的全能性(3)由花粉培养发育的植株一般不可育，由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的(4)茎尖(或根尖)病毒极少，甚至无病毒(5)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量比例不合理(或培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低)(合理即可)5．(2015·吉林模拟)人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像种子一样萌发生长，长成植物。人工种子的核心部件是一个被外层物包埋的具有类似于胚功能的胚状体。将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中，便成了所谓的“人工种子”。(1)人工种子依据的原理是____________________________________，4培育胚状体利用了____________技术。(2)包埋胚状体的胶质可看作自然种子的哪部分结构？(3)如果外植体是植物的茎尖，通过①的处理可使细胞彼此分离，①过程中可加入()A．蛋白酶B．淀粉酶C．果胶酶D．胰蛋白酶(4)②过程表示脱分化过程，其实质是________________；③表示再分化过程，其实质是____________________。(5)由人工种子萌发成的植株是否可育？[答案](1)植物细胞的全能性植物组织培养(2)种皮及提供营养的胚乳或子叶(3)C(4)使细胞恢复分裂能力基因的选择性表达(5)不一定6．(2015·银川模拟)下图为利用生物技术制备单克隆抗体的实验探究。请回答问题。(1)图中过程①导入的诱导基因的作用是________________。实现过程①所需的工具酶是________________。(2)图中过程②属于________，其实质是____________________。(3)图中过程③属于________技术，该过程的实现通常采用________作为诱导剂。(4)丙细胞所具有的特点是______________________。(5)与普通培养基相比，图中用于细胞培养的培养液需加入________等。[答案](1)诱导小鼠成纤维母细胞形成干细胞限制酶和DNA连接酶(2)细胞分化基因选择性表达(3)细胞融合灭活的病毒(聚乙二醇)(4)既能无限增殖，又能分泌单一的抗体(5)动物血清7．(2014·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。5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廇细胞外，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______________________________。[答案](1)四YY小鼠的抗体效价最高(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，没有特异性且融合率达不到100%(3)1200(4)不能无限增殖8．(2015·南昌模拟)人的HPRT基因缺陷(HPRT－)细胞和小鼠的TK基因缺限(TK－)细胞在HAT培养基中都不能存活。杂种细胞在分裂中随机丢失人的染色体，但保留所有的鼠染色体。因此，利用人－鼠细胞融合技术可以将人类基因定位于特定的染色体上。(1)将人的HPRT－细胞与小鼠的TK－细胞用________促进融合，然后培养在________培养基(HAT)中，最终筛选出人－鼠杂种细胞。(2)将存活下来的杂种细胞进行________培养，获得不同的细胞株，用________染色后镜检，观察结果如下：细胞株编号1234566所含人染色体编号11,14，17,22，7,11，14,175,7，17,21，2,9，11,175,17，18,202,5，17,19由此可推测________基因在________染色体上。(3)如果要确定人鸟苷酸(UMP)激酶基因所在染色体，应选择UMP激酶缺陷的________(填“人”或“鼠”)细胞与相应细胞杂交，这样的方法________(填“能”或“不能”)对小鼠的基因进行定位。[解析]人的HPRT－细胞与小鼠的TK－细胞的融合属于动物细胞融合技术，可用聚乙二醇或灭活的病毒促进融合；从试题信息“人的HPRT基因缺陷(HPRT－)细胞和小鼠的TK基因缺陷(TK－)细胞在HAT培养基中都不能存活”可知，HAT培养基属于选择培养基。(2)将存活下来的杂种细胞进行的培养，是让单个细胞进行有丝分裂产生后代的过程，这一培养称为单克隆培养，观察染色体需用碱性染料染色后再用显