人教版高中生物选修三专题2细胞工程 单元测试

细胞工程
一、选择题
1．下列关于动物细胞培养的叙述中正确的是(　B　)
A．动物细胞培养不能获得有重要价值的蛋白质生物制品
B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散
C．细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中
D．动物细胞培养的目的只是获得有特殊基因突变的细胞
[解析]　用胰蛋白酶处理可使动物组织分散成单个细胞，所以B项正确；动物细胞培养能够获得有重要价值的蛋白质生物制品，如单克隆抗体，所以A项错误；细胞遗传物质的改变发生在传代培养过程中，所以C项错误；动物细胞培养的目的还包括获得细胞代谢产物，所以D项也错误。
2．(2017·东城模拟)下列有关细胞工程的说法正确的是(　A　)
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。
3．(2017·临沂质检)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是(　D　)
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多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无限的
D．恶性细胞系的细胞可进行传代培养
[解析]　考查动物细胞培养的特点。保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞，所以A错。克隆培养法在培养细胞时由于所有子代细胞都来自于一个亲代细胞，所以基因型一般都相同，B错；二倍体细胞的传代培养在培养10代左右多数会死亡，少数生存下来的细胞在50代左右会大量死亡，只有少数遗传物质改变的才能无限增殖
，C错。恶性细胞系的细胞有无限增殖的特点，可以进行传代培养。
4．关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是(　B　)
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]　本题考查了细胞培养的相关基础知识。由于动物细胞和植物细胞培养环境要求和营养物质不同，二者培养时所选的培养基也不同，A正确；植物组织培养过程中不需要胰蛋白酶，B不正确；烟草叶片离体可培养成新个体，体现了细胞的全能性，小鼠杂交瘤细胞由于具备癌细胞持续分裂增殖的特点，可用离体培养增殖，C正确；许多致畸、致癌物质加入细胞培养液后，培养细胞会发生染色体结构和数目的变异，根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性，刚刚分裂形成的茎尖细胞一般不含病毒，可用于植物脱除病毒，D正确。
5．(2016·九江质检)下图是科学家研发的制备单克隆抗体的过程，相关叙述错误的是(　A　)
A．该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术
B．经酶A处理后的Ⅰ与质粒具有相同的黏性末端
C．若供体DNA提供了prG基因(无限增殖调控基因)，则该过程中的Ⅱ是已免疫的B淋巴细胞
D．通过检测和筛选得到的Ⅲ细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体
[解析]　由图可知，该过程涉及基因工程，但未涉及动物细胞融合技术。
6．下列对动物细胞融合技术及意义叙述不合理的是(　B　)
A．将来有可能通过此方法生产白细胞介素
B．通过克服远缘杂交不亲和现象来获得新物种
C．有助于对细胞这一生命单位有更为科学的认识
D．融合本身与生物膜的流动性直接相关
[解析]　动物细胞融合技术目前的主要用途是制备单克隆抗体，它可以克服远缘杂交不亲和的障碍，但还不能获得新物种。
二、非选择题
7．(2016·太原模拟)下图是细胞融合示意图，请据图回答：
(1)过程①②应使用__纤维素酶、果胶酶(只答纤维素酶也可以)__处理细胞，以去除植物细胞壁。
(2)如果将已去除细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞呈现什么形状？__球形__。
(3)过程③的诱导方法有__物理法__和__化学法__两大类。
(4)过程④是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的细胞器是__高尔基体__。
(5)⑤过程中进行的细胞分裂方式是__有丝分裂__，该过程先诱导细胞分裂形成__愈伤组织__，再由它分化形成杂种植物幼苗。
(6)融合的细胞需要在培养基上进行培养。人工合成的培养基中除水、蔗糖、维生素、有机添加物、无机物质外，__植物激素(或生长调节物质)__是植物细胞培养成杂种植物幼苗不能缺少的调节物质。
[解析]　(1)过程①②应使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体。(2)去除细胞壁的原生质体是球形的，在等渗溶液中，细胞形态不变。(3)用物理法和化学法可诱导过程③完成原生质体融合。(4)高尔基体与植物细胞壁的形成有关。(5)杂种植株形成杂种幼苗的过程中进行的是有丝分裂，该过程先经过脱分化形成愈伤组织，再由它分化形成杂种植物幼苗。(6)植物组织培养基中除水、蔗糖、维生素、有机添加物、无机物质外，还需要加入植物激素(或生长调节物质)，诱导愈伤组织完成再分化过程，形成杂种植物幼苗。
8．(2016·宁波质检)红豆杉，又名紫杉，可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。下图是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程，请分析并回答：
(1)酶X是__胰蛋白(胶原蛋白)__酶，其主要作用是__使肿瘤细胞分散开__。
(2)物质Y是__生理盐水__，乙组起__对照(与紫杉醇形成对照)__作用。
(3)细胞体外培养所需营养物质与体内基本相同，例如，需要有__糖__、__氨基酸__、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需要加入血清、血浆。
(4)为清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是__(定期)更换培养液__。
(5)实验结果：若甲组__肿瘤细胞的数目少于乙组__，说明紫杉醇有抗肿瘤作用。
(6)为了解决紫杉醇的药源问题，理论上可用__植物组织培养__技术把离体的红豆杉细胞经过__脱分化__培养成愈伤组织，从中提取紫杉醇，进行工厂化生产。
[解析]　据题图可知，酶X是指胰蛋白酶或胶原蛋白酶，其主要作用是使肿瘤细胞分散开。本题研究的是紫杉醇的抗肿瘤作用，因此需用Y生理盐水做对照，以观察紫杉醇的效果。细胞体外培养所需营养物质有糖、氨基酸等小分子有机物，还需要促生长因子等调节物，以及无机盐、微量元素等无机物。定期更换培养液的目的是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。为了解决紫杉醇的药源问题，理论上可用组织培养技术将离体的红豆杉细胞经过脱分化培养为愈伤组织进行工厂化生产。
9．某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。
请回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量__多__。
(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是__血清可以补充合成培养基中缺乏的物质__。细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是__维持培养液的pH__。
(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长__停止__。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更__多__。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用__胰蛋白酶__处理。
(4)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的__抗生素__。
(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入__Y__，B组细胞培养液中加入等量的无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的__mRNA__或__蛋白质__合成水平的差异，确定Y的药效。
[解析]　(1)甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。肿瘤细胞为无限增殖的细胞，细胞周期短。在相同条件下，培养相同的时间，甲细胞的数量多于乙细胞。(2)动物细胞培养液中必须加入动物血清，血清中含有血清蛋白、生长因子、促进细胞贴壁的因子、激素等合成培养基中缺乏的物质。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是调节培养液的pH。(3)甲为肿瘤细胞，能无限增殖，传代的次数要比乙细胞多，乙细胞(正常肝细胞)在培养瓶中贴壁生长，当铺满瓶壁时，生长停止。为得到更多的肝细胞，需要定期地用胰蛋白酶使细胞脱离瓶壁，进行传代培养。(4)培养液中加入抗生素来抑制和杀灭细菌，抗生素对动物细胞没有影响。(5)设计一组加入抗癌药物的实验组，一组不加药物的对照组，通过检测药物影响X基因的表达过程，即转录形成mRNA、翻译形成蛋白质的量来检验药效。
10．(2016·长沙质检)如图所示为单克隆抗体的制备过程，回答以下问题：
(1)图中①指的是__注射特异性抗原__。
(2)实际操作时，要得到所需的杂交瘤细胞，②过程至少要经历__两__次筛选，一是因为同种细胞会出现自融现象，二是因为每一个B淋巴细胞能分泌__1__种抗体，所以筛选出来的杂交瘤细胞还要进行__抗体阳性__检验。
(3)图中③指的是__体内培养__，如采用该种方式培养，需使受体小鼠不产生__免疫排斥反应__。
(4)单克隆抗体与普通抗体相比较，具有__特异性强、灵敏度高__且可大量制备等优点。
(5)单克隆抗体的主要用途有__作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物__(至少举出两例)。
[解析]　(1)制备单克隆抗体应先对小鼠注射特异性抗原，然后从其体内分离出B淋巴细胞。(2)由于免疫过的B淋巴细胞能产生抗体但不能无限增殖，而骨髓瘤细胞则相反，将两种细胞混合在一起，在物理、化学试剂或灭活病毒的作用下相互融合。假如细胞两两融合，会出现瘤–瘤细胞、瘤–B细胞以及B–B细胞，先通过特殊培养基筛选出瘤–B细胞，又因分离出来的不一定是特异性抗原刺激而来的B淋巴细胞，所以还要对筛选出来的融合细胞进行抗体阳性检测，筛选出所需的杂交瘤细胞。(3)杂交瘤细胞既可以在体外培养也可以在体内培养，但在体内培养时，受体小鼠应为供体小鼠的组织相容性同系小鼠或无胸腺裸鼠，以避免发生免疫排斥反应。(4)单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，且可大量制备。(5)目前单克隆抗体用到许多方面，比如作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物等。
11．(2014·全国卷Ⅰ，40)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__4__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__Y__小鼠，理由是__Y小鼠的血清抗体效价最高__。
(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__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__，体系中出现多种类型细胞的原因是__细胞融合是随机的，且融合率达不到100%__。
(3)杂交瘤细胞中有__1__个细胞核，染色体数目最多是__100__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__不能无限增殖__。
[解析]　(1)据图分析，第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16000以上，小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，最适用于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物；由于细胞融合具有随机性，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后，由于核膜具有流动性，小鼠的免疫B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个杂交的细胞核，正常情况下融合后的细胞核中的染色体数目为100条。(4)未融合的B淋巴细胞在不发生突变的情况下经过多次分裂后会衰老死亡，不能无限增殖。