专题二 细胞工程 基础夯实——2022-2023学年高二生物人教版选修三单元测试
一、单项选择题:共15题,每题3分,共45分。每题只有一个选项最符合题意。
1.下列关于植物组织培养的叙述,不正确的是( )
A.植物组织培养利用的原理是细胞的全能性
B.脱分化和再分化所用培养基的物理状态不同
C.脱分化和再分化过程中,细胞核中的遗传物质不变
D.操作和培养过程中要保持无菌状态
2.如图为植物组织培养过程示意图,下列叙述错误的是( )
A.从理论上讲,①可以是植物体的每一个活细胞
B.为防止杂菌污染,植物组织培养过程要进行严格的无菌操作
C.①→②过程中,通过有丝分裂产生一团具有特定结构和功能的由薄壁组织细胞组成的愈伤组织
D.②→③的再分化过程中,细胞增殖的方式为有丝分裂
3.如图所示为植物体细胞杂交的流程,两种植物细胞都为二倍体,它们的基因型分别为AABB、ddee。下列叙述正确的是( )
A.图中“去壁”要使用淀粉酶和果胶酶
B.①过程常采用的物理法有离心、振动、聚乙二醇
C.③过程和④过程分别表示再分化和脱分化
D.杂种植株的基因型为AABBddee
4.如图为烟草植物组织培养的过程。下列有关叙述正确的是( )
A.从过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B.过程②应根据要求使用适宜的培养基
C.过程③表示脱分化,其实质是基因的选择性表达
D.将X细胞包裹上人工种皮可获得烟草人工种子
5.下列过程中,需要采用植物组织培养技术的是( )
①利用花药离体培养得到单倍体植株
②利用秋水仙素处理单倍体试管苗,获得正常纯合植株
③利用基因工程培育抗棉铃虫的植株
④利用细胞工程培育“白菜—甘蓝”杂种植株
⑤马铃薯的脱毒
A.①②③ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.①③④⑤
6.对比动物细胞融合和植物体细胞杂交技术,下列论述合理的是( )
A.均可使用PEG、电激或灭活病毒诱导细胞融合
B.两者都可以跨越种属间的生殖隔离
C.两者都可以体现细胞的全能性
D.在适宜的条件下,均可产生完整个体
7.下列有关细胞工程的叙述,错误的是( )
A.植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒
B.克隆技术可用于繁殖某一性别的家畜
C.动物细胞融合与植物体细胞杂交都能形成杂交个体
D.动物细胞培养液中加入适量抗生素的目的是防止细菌的污染
8.动物细胞培养技术也可用于动物病毒的培养,因为这一技术( )
A.能实现病毒的独立代谢 B.需要在无菌的条件下进行
C.能为动物病毒提供足量的宿主 D.培养的细胞具有全能性
9.下列关于动物细胞培养和核移植的叙述,正确的是( )
A.从原代培养物或细胞系中选择和纯化无法获得细胞株
B.动物细胞培养基中添加胰岛素的目的是调节血糖浓度
C.胚胎干细胞培养时,加滋养层是为了抑制胚胎干细胞分化
D.核移植形成的重组细胞在初次分裂时核基因不转录
10.下列关于哺乳动物胚胎细胞核移植的过程,叙述错误的是( )
A.胚胎干细胞在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显
B.目前核移植中普遍使用的去核方法是显微操作去核法
C.重组胚胎移入的受体母牛需要使用孕激素进行发情处理
D.生产克隆动物的重组细胞质基因来源于去核卵母细胞
11.如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是( )
A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去壁再诱导融合
B.若a细胞和b细胞为植物原生质体,则可用灭活的病毒诱导融合
C.c细胞的形成与a、b细胞膜的选择透过性有关
D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
12.植物原生质体融合和动物细胞融合相比较,正确的是( )
A.两者诱导融合的方法完全不相同
B.用于获得原生质体和使动物组织分散成单个细胞的酶相同
C.两者所依据的基本原理不同
D.两者都能形成杂种细胞
13.关于单克隆抗体,下列叙述不正确的是( )
A. 可以制成诊断盒用于疾病的诊断
B. 具有特异性强、灵敏度高的特点
C. 可以与药物结合,用于病变细胞的定向治疗
D. 可以在生物体内生产,不能在体外生产
14.由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成,一是“瞄准装置”,二是杀伤性“弹头”,下列对此描述不正确的是( )
A. “弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能
B. “弹头”由放射性同位素、化学药物或毒素等物质构成
C. “瞄准装置”由识别肿瘤的单克隆抗体构成
D. “生物导弹”是利用细胞工程制出来的
15.下图是单克隆抗体制备的基本过程,下列相关叙述错误的是( )
A.过程①必须使用灭活的病毒介导细胞融合
B.细胞乙可能包括多种类型的细胞
C.过程②是抗体检测,细胞丁能分泌相应的抗体
D.体外培养细胞丁的过程中需要添加动物血清
二、非选择题:共3题,共55分。
16.在20世纪初,科学家用植物细胞杂交方法,将白菜的原生质体和甘蓝的原生质体融合,成功地培育出了“白菜﹣甘蓝”杂种植株,据图回答下列问题:
过程b是__________,此过程与细胞内高尔基体有密切关系。
要促进杂种细胞的分裂生长,培养基中应有营养物质和激素,其中激素包括__________两类植物激素。
(3)若白菜、甘蓝均为二倍体生物,则“白菜﹣甘蓝”植株为 倍体;则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于几倍体植株?__________。
(4)相对于诱导原生质体融合,诱导动物细胞融合的特有方法是 。
17.如图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线,图中B、E两点表示经筛选、分装后继续培养。据图回答问题:
(1)人们通常将动物组织消化后的初次培养称为_____,在图中是_____段(填字母)。
(2)在动物细胞培养时,将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为_____培养基。通常还需要在培养基中加入适量血清等一些天然成分,血清作为天然培养基的作用是_____。
(3)进行动物细胞培养时,选用液体培养基的pH为_____,若将组织块剪碎,加入胰蛋白酶,可使其分散成许多单个细胞,若改用胃蛋白酶行吗?_____,为什么?_____。
18.科学家将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,制成了抗体-药物偶联物(ADC),实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,机理见下图,回答下列问题∶
(1)制备单克隆抗体时,获得的杂交瘤细胞需进行_____________和抗体检测,抗体检测的原理是__________________________。
(2)ADC中,抗体的作用是__________________________(答出两点即可)。除细胞毒素外,图中的物质C还可以是________________________(答出两点即可)。
(3)图中细胞A为_______,结构B为一种细胞器,在细胞A中的作用是__________________。
(4)除ADC外,单克隆抗体在临床上的应用还有______________________(答出两点即可)。
答案以及解析
1.答案:B
解析:
2.答案:C
解析:①表示外植体,从理论上讲①可以是植物体的每一个活细胞,A正确;植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境,其中外植体要进行消毒处理,培养基要进行灭菌处理,B正确;①→②过程为脱分化过程,脱分化过程形成的愈伤组织是失去其特有的结构和功能的未分化细胞,C错误;②→③的再分化过程中,细胞增殖的方式为有丝分裂,D正确。
3.答案:D
解析:本题考查植物体细胞杂交。图中“去壁”要使用的酶为纤维素酶和果胶酶,A错误;①过程常采用的物理法有离心、振动、电激等,用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合是化学法,B错误;③过程和④过程分别表示脱分化和再分化,C错误;杂种植株的基因型为AABBddee,D正确。
4.答案:B
解析:从过程①获取的根组织块应做消毒处理,但不能进行灭菌处理,以保证组织块的生物活性,A错误;过程②为脱分化,应根据要求使用适宜的培养基,B正确;过程③表示再分化,其实质是基因的选择性表达,C错误;将胚状体包裹上人工种皮可获得烟草人工种子,D错误。
5.答案:D
解析:利用花药离体培养得到单倍体植株,需采用植物组织培养技术,故①会用到;利用秋水仙素处理单倍体试管苗,可获得正常纯合植株,不需要采用植物组织培养技术,故②没用到;利用基因工程获得的是含有目的基因的植物细胞,利用细胞工程获得的是“白菜一甘蓝”杂种细胞,都需要利用植物组织培养技术使细胞发育为完整植株,故③④会用到;马铃薯脱毒选用的材料是幼嫩的茎尖或根尖细胞,也需要该技术,故⑤也会用到,D正确。
6.答案:B
解析:灭活病毒是动物细胞融合特有的诱导因素,A错误;动物细胞融合和植物体细胞杂交技术都可以打破生殖隔离,B正确;植物体细胞杂交技术体现了细胞的全能性,动物细胞融合没有体现,C错误;目前,动物细胞融合技术不能产生完整个体,D错误。
7.答案:C
解析:植物茎尖和根尖等分生区几乎不含病毒,所以将植物分生区(茎尖、根尖等)进行组织培养可以获得脱毒苗;克隆技术属于无性生殖,可用于繁殖某一性别的家畜;动物细胞融合只能获得重组细胞,而植物体细胞杂交能形成杂交个体;动物细胞培养液中加入适量抗生素的目的是防止细菌的污染。
8.答案:C
解析:病毒无细胞结构,故动物细胞培养技术不能实现病毒的独立代谢,A错误;动物细胞培养过程需要在无菌的条件下进行,但与用于病毒的培养无关,B错误;动物细胞培养能产生大量的细胞,从而为动物病毒提供了足量的宿主,C正确;动物细胞培养的原理是细胞增殖,培养的细胞的细胞核具有全能性,且其与用于病毒的培养无关,D错误。
9.答案:D
解析:细胞株是被纯化的细胞,一般具有恒定的染色体组型、同功酶类型、病毒敏感性和生化特性等,可从原代培养物或细胞系中选择和纯化获得,A错误;动物细胞培养基中添加胰岛素的目的是促进细胞摄取、利用葡萄糖,B错误;胚胎干细胞培养时,加入饲养层细胞抑制胚胎干细胞分化,C错误;核移植形成的重组细胞,在初次分裂时核基因进行复制,但是核基因并不表达,D正确。
10.答案:D
解析:胚胎干细胞在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法;目前发情处理一般是两个途径,一个是用孕激素进行发情处理,另一个是用前列腺素或其类似物;核移植过程中,是将供体细胞注入去核卵母细胞中,所以质基因二者细胞都有。
11.答案:A
解析:若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去细胞壁再诱导融合,A正确;若a细胞和b细胞为植物原生质体,可用离心法、电融合法、聚乙二醇融合法等诱导融合,不能用灭活的病毒诱导融合,B错误;c细胞的形成,与a、b细胞膜具有流动性有关,C错误;c细胞将选择性地表达a细胞和b细胞中的基因,D错误。
12.答案:D
解析:诱导植物原生质体融合的方法有物理法和化学法,动物细胞融合的诱导方法有物理法、化学法和生物法,A错误;获得原生质体需要纤维素酶和果胶酶,将动物组织分散成单个细胞需要胰蛋白酶等,B错误;两者所依据的基本原理相同,均为细胞膜的流动性,C错误;两者都能形成杂种细胞,D正确。
13.答案:D
解析:
14.答案:A
解析:由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”;借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞,具有疗效高,副作用小,位置准确的特点。“弹头”中的药物不具有选择作用,会同时杀死肿瘤细胞和正常细胞,A错误;“弹头”由放射性同位素、化学药物和毒素等物质构成,能够杀伤癌细胞,B正确;瞄准装置”由单克隆抗体构成,可与抗原(肿瘤细胞)发生特异性结合,起到导向作用,C正确;“生物导弹”中的单克隆抗体的制备利用了动物细胞工程中的动物细胞融合技术,D正确。解答本题的关键是掌握细胞融合与单克隆抗体等相关知识,识记生物导弹的组成,明确其中的“瞄准装置”和“弹头”的本质,确定其具有选择作用的是单克隆抗体。
15.答案:A
解析:本题考查单克隆抗体的制备。过程①介导动物细胞融合常用灭活的病毒,此外也可用聚乙二醇等方法,A错误;细胞乙可能包括多种类型的细胞,如未融合的脾脏细胞、未融合的细胞甲以及脾脏细胞自身融合细胞、细胞甲自身融合细胞和脾脏细胞与细胞甲融合细胞,B正确;过程②为抗体检测,经抗体检测后得到的细胞丁能分泌相应的抗体,C正确;动物血液中含有一些动物细胞增殖所需的未知因子,体外培养细胞丁的过程中,需要在培养液中添加动物血清等天然成分,D正确。
16.答案:(1)诱导再生细胞壁(再生出细胞壁)
(2)生长素 细胞分裂素
(3)四倍体、 单倍体。
(4)灭活的病毒
解析:(1)过程b原生质体融合完成的标志是原生质体再生出新的细胞壁,植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,纤维素的形成与高尔基体有关。
(2)要促进杂种细胞的分裂生长,培养基中应有营养物质和激素,其中激素包括细胞分裂素和生长素两大类,一般情况下:生长素/细胞分裂素:比值高,有利于根分化,抑制芽的形成,比值低,有利于芽分化,抑制根形成,比例适中,有利于愈伤组织生长。
(3)若白菜细胞内有m条染色体,二倍体,甘蓝细胞含n条染色体,二倍体,则植物体细胞杂交得到的“白菜甘蓝'细胞内含m+n条染色体,四倍体;配子不经过受精作用直接发育而成的个体,无论含有几个染色体组,都叫做单倍体,故此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于单倍体,不可育。
(4)动物细胞融合的方法有:物理法、化学法和生物法,植物原生质体融合的方法有物理法和化学法,因此生物法是动物细胞融合的特有的方法,一般使用灭活的病毒。
17.答案:(1)原代培养;AB
(2)合成;补充合成培养基中缺失的成分
(3)7.2~7.4;不行;胃蛋白酶发挥作用的pH为1.5~2.2,在pH为7.2~7.4的环境下,酶会变性失活,不能发挥作用
解析:(1)人们通常将动物组织处理后的初次培养称为原代培养,在图中是AB段。
(2)在动物细胞培养时,将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为合成培养基。通常还需要在培养基中加入适量血清等一些天然成分,血清作为天然培养基的作用是补充合成培养基中缺失的成分。
(3)进行动物细胞培养时,选用液体培养基的pH为7.2~7.4,若将组织块剪碎,加入胰蛋白酶,可使其分散成许多单个细胞,若改用胃蛋白酶则不行,因为胃蛋白酶发挥作用的pH为1.5~2.2,在pH为7.2~7.4的环境下,酶会变性失活,不能发挥作用。
18.答案:(1)克隆化培养 抗体与抗原特异性结合
(2)与肿瘤细胞特异性结合,将物质C带到肿瘤细胞 ATP酶抑制剂,秋水仙素
(3)肿瘤细胞 水解抗体,释放出物质C
(4)作为诊断试剂;单独使用治疗疾病
解析:(1)进行单克隆抗体制备过程中,在特定的选择培养基上筛选出融合的杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞需要既能大量繁殖又能产生专一性抗体,故对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,抗体检测的原理是抗体能特异性识别结合抗原。
(2)ADC具有导向作用,能将物质C定向带到肿瘤细胞所在位置,另外由图可知抗体可与肿瘤细胞特异性结合。与细胞毒素具有相似作用的物质C还可以是ATP酶抑制剂和秋水仙素,分别在抑制细胞代谢和细胞分裂与ADC偶联。
(3)由图可知细胞A被抗体识别并结合,所以是肿瘤细胞,B是溶酶体,其功能是分解从外界进入细胞内的物质,也消化自身局部的细胞质或细胞器,即清除外来病原微生物等异物及衰老损伤的细胞器,故在细胞A中的作用是水解抗体,释放出物质C。
(4)单克隆抗体还有其他应用,如作为诊断试剂,准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、简易、快速的特点,单克隆抗体还可以用于治疗疾病和运载药物,主要用于癌症治疗。