专题2 细胞工程 单元检测
选择题
1.下列关于细胞工程的叙述,错误的是
A.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B.去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D.某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同
2.下列关于植物细胞工程的叙述,错误的是
A.电刺激可以诱导植物原生质体的融合或动物细胞的融合
B.用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍具有全能性
C.诱导离体胡萝卜韧皮部细胞形成幼苗的过程中没有出现基因重组
D.通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程不涉及染色体数目变异
3.现有甲、乙两个物种的植株若干(均为二倍体纯种),其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株,但乙种植株很适宜在盐碱地种植。要利用甲、乙两种植株各自优势,培育出高产、耐盐的植株,有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中不可行的是
A.两种植株杂交后,得到的F1再利用单倍体育种技术可较快获得纯种的目的植株
B.将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中,可培育出目的植株
C.利用植物体细胞杂交技术,可获得满足要求的四倍体杂种植株
D.诱导两种植株的花粉细胞融合并培育成幼苗,幼苗用秋水仙素处理,可培育出目的植株
4.下图表示利用高秆抗锈病玉米(基因型为AaBb,两对基因独立遗传)的花粉细胞生产人工种子的过程。下列叙述不正确的是
A.通过①过程两两融合得到的细胞基因型有9种
B.②③过程培养基中的植物激素种类和比例不同
C.过程④需用秋水仙素处理才能获得可育的人工种子
D.人工种子的种皮中加入植物生长调节剂可促进丛芽的发育
5.下列关于植物细胞工程应用的叙述,错误的是
A.对番茄茎尖进行组织培养获得抗病毒植株
B.通过组织培养获得胚状体来制作人工种子
C.通过组织培养可高效、快速地培育紫杉幼苗
D.通过组织培养技术来生产人参皂苷粉
6.下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径,研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述不正确的是
A.带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量相同
B.②过程的作用是使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活
C.过程③、④所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同
D.上图中脱毒苗的培育过程体现了植物细胞的全能性
7.细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列叙述不正确的是
A.选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量的细胞
B.选择去核的卵细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C.选择植物的愈伤组织可获得有用的突变体
D.较小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
8.下列与动物细胞培养有关的表述中,不正确的是
A.动物细胞培养需要的气体主要有CO2和O2,目的是维持细胞呼吸对气体的要求
B.原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长减缓停滞
C.传代培养时,少数细胞会克服细胞寿命的自然极限,其遗传物质发生了改变
D.动物细胞培养过程中会出现接触抑制现象
9.下图为小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)培养的过程图,下列叙述不正确的是
A.可用胶原蛋白酶分散组织块中的细胞
B.MEF细胞可能产生某种抑制胚胎干细胞的分化的物质
C.加入培养液中的MEF细胞最好是来自传代培养的细胞
D.细胞培养过程中可能出现细胞贴壁和接触抑制的现象
10.下图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。相关叙述正确的是
A.用胃蛋白酶处理牛肌肉组织,获得分裂能力强的肌肉母细胞
B.生物反应器内应控制适宜的温度,并冲入纯氧保证细胞呼吸
C.培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积,有利于细胞贴壁生长
D.“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产,但环境污染严重
11.动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。下列从该图提供的信息获得的结论中不正确的是
A.正常细胞与癌细胞的增殖速率相同
B.有无血清对正常细胞与癌细胞培养的影响不同
C.培养基中补充血清有助于正常细胞的培养
D.培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大
12.实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是
A.甲过程需要在无菌条件下进行
B.乙过程需要将获得的皮肤细胞制成细胞悬液
C.丙过程是原代培养,出现接触抑制现象
D.丁过程是传代培养,细胞不能保持二倍体核型
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,用于疾病的珍断
B.可以在生物体内生产,不能体外生产
C.可以利用基因工程技术生产
D.可以与药物结合,用于病变细胞的定向治疗
14.科研工作者利用禽流感病毒蛋白制备单克隆抗体,下列步骤中叙述正确的是
A.用动物细胞培养液培养禽流感病毒,通过离心获得抗原蛋白
B.多次注射适宜浓度的抗原免疫小鼠,以获得更多的浆细胞
C.用灭活的病毒诱导浆细胞与禽流感病毒融合得到杂交瘤细胞
D.将单个杂交瘤细胞接种到小鼠腹腔培养可获得多种单克隆抗体
15.甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸,科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体,其基本操作过程如下图。相关叙述正确的是
A.过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾脏中提取细胞甲
B.过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的选择透过性
C.过程③、④的筛选方法相同,细胞丙、丁遗传物质相同
D.过程⑤无论在体内还是体外进行,细胞丁都可大量增殖
非选择题
16.如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,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,以保证植物的细胞会发生__________,以保持原生质体不被破坏;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__________的作用下会发生植物原生质体的融合;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___________________________________。(前两空用图中的数字作答)
(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)植物体细胞杂交的研究在__________方面,取得了巨大突破,其育种的原理是__________。
17.如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答:
(1)容器B中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,是为了______________________________。
(2)培养首先在C瓶中进行,这时的细胞培养称为____________,悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为________________。细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的____________。为了把C瓶中的细胞分瓶,要用________处理,目的是使细胞从瓶壁上脱离下来,然后配成________,再分装。
(3)分装后,在D瓶中培养叫做________。一般来说,细胞在传至10-50代左右时,增殖会逐渐缓慢,以至于完全停止,这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限,获得不死性,朝着等同于________的方向发展。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为________代以内,以保持______________________________。
(4)细胞培养需满足一定的条件,其中添加抗生素是为了______________,CO2的主要作用是_______。
18.如下图所示,请据图回答下面的问题。
(1)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞,两种细胞膜也能“融合”在一起,说细胞膜具有___________________特点。此过程中,常用的生物诱导剂为__________________,该杂交细胞的特点是____________________________________________________。
(2)杂交瘤细胞的体外培养与植物组织培养的培养基成分有何主要不同?______________________________________________________________________。
(3)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合,而绝不攻击任何正常细胞,故称为“生物导弹”,这是利用了__________________________________。
(4)在单克隆抗体制备过程中,应用了细胞工程中的_________________和_______________两大技术。
1.【答案】D
【解析】电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合,体现细胞膜的流动性,故A正确;用纤维素酶或者果胶酶去除植物细胞的细胞壁,用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶处理,将动物组织分散成单个细胞,故B正确;小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合形成的杂交瘤细胞,既能无限繁殖,又能产生特异性抗体,故C正确;假设甲染色体数目2M,乙染色体为2N,体细胞杂种染色体数目为2M+2N,甲乙两品种杂交后代的染色体数目为M+N,故D错误。
2.【答案】D
3.【答案】A
【解析】根据题意可知,甲、乙两植物属于不同的物种,存在生殖隔离,两者不能通过直接杂交而产生可育的后代,即两者杂交后得到的F1是高度不育的,故不可再利用单倍体育种技术获得纯种的目的植株,A符合题意;通过基因工程手段,将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中,可培育出目的植株,B不符合题意;利用植物体细胞杂交技术,将甲、乙植物的原生质体融合后,再将杂种细胞培养成植株,可获得满足要求的四倍体杂种植株,C不符合题意;诱导甲、乙两种植株的花粉细胞融合并培育成幼苗,幼苗用秋水仙素处理,也可培育出目的植株,D不符合题意。
4.【答案】C
【解析】基因型为AaBb的个体产生的花粉有4种,两两融合得到的细胞基因型有3×3=9种,A正确。生长素量/细胞分裂素量高,有利根分化,抑制芽形成;低时相反;适中时,促进愈伤组织生长,故②脱分化和③再分化过程植物激素种类和比例不同,B正确。胚状体直接包上人工种皮就可获得人工种子,该种子含有2个染色体组,发育而成的植株可育,C错误。植物生长调节剂可促进丛芽的发育,D正确。
5.【答案】A
【解析】番茄茎尖具有旺盛的分裂能力,且几乎不含病菌,所以对番茄茎尖进行组织培养可以获得无病毒植株,而不是抗病毒植株,A错误;通过组织培养获得胚状体,包裹上人工种皮,制作人工种子,B正确;通过植物组织培养技术,可高效、快速地培育紫杉幼苗,C正确;通过组织培养技术,从愈伤组织中可以提取大量的人参皂苷粉,D正确。
6.【答案】A
【解析】植物的茎尖或根尖不带病毒或病毒极少,其他部位带的病毒很多,带叶原基的芽是茎尖,A项错误;②过程的作用是使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活,B项正确;③是脱分化、④是再分化,两个过程所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同,C项正确;细胞的全能性是已经分化的细胞发育成完整个体的潜能,图示过程是离体的带叶原基的芽脱分化形成愈伤组织,再分化形成幼苗,体现了植物细胞的全能性,D项正确。
7.【答案】A
8.【答案】A
【解析】动物细胞培养中CO2的主要作用是使培养基的pH维持在7.2~7.4,A错误;原代培养的细胞传至10代左右就不容易传下去,细胞生长停滞,大部分细胞衰老死亡,少数细胞能存活传到40~50代,B正确;传代培养时,部分细胞遗传物质改变,具有癌变细胞的特点,可以在培养条件下无限制的传代下去,C正确;动物细胞培养过程的特点是细胞贴壁和接触抑制,D正确。
9.【答案】C
【解析】将动物组织细胞分散成单个细胞,可以用胶原蛋白酶或胰蛋白酶,A正确;分析图发现:在胚胎干细胞培养液中加入MEF细胞后,不分化,但未加的一组,易分化,对比分析可以推导:MEF细胞可能产生某种抑制胚胎干细胞的分化的物质,B正确;加入培养液中的MEF细胞最好是来自原代培养的细胞,C错误;在动物细胞培养过程中可能出现细胞贴壁和接触抑制的现象,D正确。
10.【答案】C
【解析】用胰蛋白酶处理动物组织,可以使组织分散成单个细胞,利于动物细胞培养,A错误;动物细胞培养的气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%CO2,B错误;动物细胞培养过程中悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上,所以细胞贴附瓶壁的培养瓶或培养皿的内表面光滑,无毒,易于贴附,如果想得到大量的产物,可以增大细胞吸附面积,有利于细胞贴壁生长,C正确;理论上来说,仅来自1只动物的干细胞,可制成的肉品数量,比宰杀1头牛还多100万倍,可有利于牛肉的工厂化生产,同时也可减少对土地、饮用水和饲料的需求,且温室气体等其他环境污染物也会减少,D错误。
11.【答案】A
【解析】正常细胞与癌细胞在有血清和无血清时曲线均不重叠,说明正常细胞与癌细胞的增殖速率不同,A错误;正常细胞在有血清和无血清培养时,同一培养时间下细胞数目不同,说明有无血清对正常细胞培养的影响不同,B正确;正常细胞与癌细胞在有血清的条件下培养,同一培养时间下细胞数目均比无血清时多,说明培养基中补充血清有助于正常细胞的培养,C正确;癌细胞在有血清和无血清培养时,同一培养时间下细胞数目变化趋势一致,说明培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大,D正确。
12.【答案】D
13.【答案】B
【解析】单克隆抗体特异性强、灵敏度高,可以制成诊断盒,用于疾病的诊断,具有准确、高效、简易、快速的优点,A正确;可以在生物体内生产,也能体外培养生产,从培养液和小鼠腹水中提取,B错误;通过基因工程把抗体基因导入受体菌,进行无性繁殖,得到工程菌,制备单克隆抗体,C正确;可以与药物结合和放射性同位素示踪,用于病变细胞的定向治疗,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,D正确。
14.【答案】B
【解析】用动物细胞培养液培养禽流感病毒,通过离心可以获得更多的禽流感病毒,但是无法得到抗体,A错误;多次注射适宜浓度的抗原免疫小鼠,以获得更多的浆细胞,再由浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,最后由杂交瘤细胞产生大量的单一抗体,属于单克隆抗体,B正确;病毒没有细胞结构,不能与浆细胞融合形成杂交瘤细胞,C错误;将单个杂交瘤细胞接种到小鼠腹腔培养只能获得一种抗体,D错误。
15.【答案】D
【解析】过程①注射相应抗原后应经过一段时间,使小鼠产生浆细胞,再从小鼠脾脏中提取细胞甲,A项错误;过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的流动性,B项错误;过程③筛选杂交瘤细胞,过程④筛选能产生单一抗体的杂交瘤细胞,二者方法不同,C项错误;过程⑤无论在体内还是体外进行,细胞丁都可大量增殖,D项正确。
16.【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)⑤ ⑥ 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)克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍 染色体变异
17.【答案】(1)使细胞分散开
(2)原代培养 细胞贴壁 接触抑制 胰蛋白酶 细胞悬液
(3)传代培养 癌细胞 10 细胞正常的二倍体核型
(4)防止培养过程中的污染 维持培养液的pH
【解析】(1)动物细胞培养过程中,常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块,使细胞分散。(2)在C瓶中进行的是动物组织消化后的初次培养,称为原代培养。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。为了把C瓶中的细胞分瓶,要用胰蛋白酶处理,目的是使细胞从瓶壁上脱离下来,然后配成细胞悬液,再分装。(3)分装后,在D瓶中培养叫做传代培养,传代培养的细胞在传至10~50代左右时,增殖会逐渐缓慢,以至于完全停止,这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限,获得不死性,朝着等同于癌细胞的方向发展。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型。(4)细胞培养需满足一定的条件,添加抗生素是为了防止培养过程中被杂菌污染;通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
18.【答案】(1)流动性 聚乙二醇(或灭活病毒) 具有无限增殖能力,能产生特异性抗体
(2)动物细胞培养用的是液体培养基,且其中含有动物血清
(3)抗原与抗体之间结合的高度特异性
(4)动物细胞融合 动物细胞培养