备战2019高考生物-三轮复习-细胞工程-专题模块练习(含解析)

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名称 备战2019高考生物-三轮复习-细胞工程-专题模块练习(含解析)
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科目 生物学
更新时间 2019-05-06 22:10:45

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备战2019高考生物-三轮复习-细胞工程-专题模块练习(含答案)
一、单选题
1. ( 2分 ) 下列关于生物工程中酶的作用不正确的是(??? )
A.?纤维素酶可用于植物体细胞杂交?????????????????????????B.?胰蛋白酶可用于动物细胞培养 C.?限制酶只用于提取目的基因????????????????????????????????D.?顶体酶可将透明带溶出一条孔道
2. ( 2分 ) 在动物体细胞克隆技术中,不一定涉及(  )
A.?卵母细胞的培养  ????????????B.?细胞核移植????????????C.?早期胚胎培养????????????D.?导入外源基因
3. ( 2分 ) 下列有关原生质体的叙述中,不正确的是(???)
A.?组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸 B.?原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质 C.?被去掉细胞壁的植物细胞是原生质体 D.?原生质体可用于植物体细胞杂交
4. ( 2分 ) 下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是
A.?培养保留有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
5. ( 2分 ) 下列有关植物体细胞杂交的叙述,不正确的是(  )
A.?用酶解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体 B.?诱导两种植物的原生质体融合,进而形成杂种细胞 C.?植物体细胞杂交技术的最终目的是获得杂种细胞 D.?植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍
6. ( 2分 ) 下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是??? (??? )
A.?PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体????????
B.?使用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 C.?在高倍显微镜下观察发生基因突变的细胞比例可推知某化学药品的毒性????????
D.?用胰蛋白酶处理动物组织后,可用无菌水稀释制成细胞悬浮液
7. ( 2分 ) 植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是(??? )
①体细胞的全能性????? ②离体植物器官、组织或细胞???? ③根、芽?
④生长素和细胞分裂素?? ⑤生长素和乙烯?????????????? ⑥愈伤组织?
⑦再分化???????????? ⑧脱分化????????????????? ???⑨植物体.
A.?①、②⑧⑥⑦③⑨、④???????????????????????????????????????B.?①、②⑧⑥⑦③⑨、⑤ C.?①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤???????????????????????????????????????D.?①、②⑨⑧⑥⑦③、④
8. ( 2分 ) 某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列说法正确的是(? )
A.?在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理 B.?CO2的作用是刺激细胞的呼吸 C.?乙细胞在持续的原代培养过程中,会出现停止增殖的现象 D.?仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒
9. ( 2分 ) 植物细胞表现出全能性的必要条件是(  )
A.?给予适宜营养和条件???????????????????????????????????????????
B.?将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内 C.?脱离母体后,给予适宜的营养和条件??????????????????
D.?导入其他植物细胞的基因
二、多选题
10. ( 3分 ) 下列有关生物工程的说法,正确的是(  )
A.?大多数转基因作物通过花粉管通道法将目的基因导入受体细胞 B.?聚乙二醇(PEG)可作为动植物细胞融合的诱导剂 C.?在囊胚阶段进行胚胎分割,比在桑椹胚阶段获得更多胚胎,且成功率高 D.?哺乳动物的精子和卵子在受精前都要经历获能阶段
11. ( 3分 ) 下列有关细胞工程的叙述,正确的是(??? )
A.?动物细胞培养时常用胃蛋白酶制备细胞悬液 B.?植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性 C.?植物体细胞杂交获得的杂种植株含有两个亲本的遗传信息 D.?单克隆抗体制备过程中对细胞进行多次筛选的目的和方法相同
12. ( 3分 ) 下列不属于动物细胞工程应用的是(  )
A.?大规模生产干扰素,用于抵抗病毒引起的感染????
B.?为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞 C.?大规模生产食品添加剂、杀虫剂等??????????????????????
D.?大规模生产紫草素
13. ( 3分 ) 白菜、甘蓝均为二倍体,若将白菜和甘蓝两者的花粉细胞的原生质体进行融合得到杂种细胞,再经植物组织培养获得“白菜﹣甘蓝”杂种植株幼苗.下列说法正确的是(  )
A.?培育出的“白菜﹣甘蓝”植株不能结籽???????????????B.?该诱导融合过程一般使用灭活的病毒 C.?该培育过程中的变异为染色体变异????????????????D.?该过程中需要向培养基中添加植物激素
14. ( 3分 ) 超氧化物歧化酶(SOD)是一种源于生命体的活性物质.如图为人工培育含SOD植物新品种的过程,相关叙述正确的是(??? )
?①过程可用基因枪法导入SOD基因?????????????????????
?②、③过程所用的激素种类和比例都相同 C.?SOD催化反应的机制是为反应提供活化能???????????
D.?图示育种过程体现了植物细胞的全能性
15. ( 3分 ) 图是某动物细胞培养时,培养液中活细胞和死亡细胞密度统计结果.相关叙述正确的是(??? )
A.?实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间,以免损伤细胞 B.?培养液中应适当加入青霉素、链霉素,以避免杂菌污染 C.?曲线bc段产生的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累等 D.?培养第6天时,新产生的细胞数等于死亡细胞数
三、填空题
16. ( 8分 ) 如图为人类对克隆羊技术的拓展及应用的设想.请据图回答问题: (1)图中所涉及的现代生物技术有________?等(至少写三个). (2)若利用图中过程最终获得婴儿说明________?具有全能性,两个婴儿性状与________?基本相同. (3)使用培养基进行重组细胞培养时,通常要加入________?等天然成分,为防止培养过程中杂菌污染,通常要在细胞培养液中添加一定量的________?.培养过程中通常采用________?,将其置于含________?的混合气体的培养箱中进行培养. (4)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,必须用________?处理内细胞团,使之分散成单个细胞.
17. ( 9分 ) 治疗性克隆的最终目的是用于干细胞治疗,而非得到克隆个体,下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答. (1)过程A表示________?,是目前实现体细胞克隆的关键技术,正常情况下,细胞①采用________?期的卵母细胞. (2)C表示定向诱导技术,其诱导的对象是从[ ________? ]________?分离出来的胚胎干细胞.([]内填数字,__填名称) (3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入________?等天然成分. (4)在培养过程中,必须用________?处理,使细胞分散. (5)在体外培养条件下,为维持胚胎干细胞的不分化状态,通常在培养皿中铺上一层________?细胞,或在培养液中添加抑制因子. (6)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是________ . (7)若将上述技术用于白血病人的骨髓移植,且图中患者是A型血(IAi),提供卵细胞的女性是AB 型血(IAIB)的,则骨髓移植成功后患者的血型是________? 型.
18. ( 6分 ) 科研人员为探究诱导酵母原生质体摄取蚕豆叶绿体的适宜条件,进行了如下实验. ①提取蚕豆叶绿体:过滤蚕豆新鲜叶片研磨液,对滤液进行【A】后获得叶绿体,加入2mL 0.35mol?L﹣1氯化钠溶液,制成悬浮液. ②制备酵母原生质体:在适宜条件下用2%的蜗牛酶处理酵母菌,获得酵母原生质体. ③诱导酵母原生质体摄取蚕豆叶绿体:将酵母原生质体与蚕豆叶绿体混和后,在不同温度和pH下用【B】(化学试剂)处理60min后洗涤.用显微镜观察,结果如下表:
实验组别
温度
pH
酵母原生质体数/mL
含叶绿体的酵母原生质体数/mL
1
30℃
7.6
760
4
2
37℃
7.6
1 100
7
3
37℃
6.0
1 250
5
4
37℃
10.2
990
3
请回答: (1)补全实验步骤:A________?;B________?. (2)步骤①中加入0.35mol?L﹣1氯化钠的作用是________ . (3)步骤②中蜗牛酶的作用是除去酵母细胞的________?. (4)实验结果表明酵母原生质体摄取蚕豆叶绿体较适宜条件是________?.在适宜温度下,酵母原生质体容易摄入叶绿体与细胞膜的________增强有关.
19. ( 8分 ) 研究发现,胰腺癌的发生及恶性发展与端粒酶活性高有关.为寻找抑制胰腺癌细胞增殖存活偶的有效途径,研究人员针对人端粒酶RNA(hTR)序列(5′﹣CCUAAC﹣3′)合成3种寡核苷酸:PS﹣ODN1、PS﹣ODN2和PS﹣ODN3.分别将3种寡核苷酸加入胰腺癌P3细胞和人成纤维细胞培养液中,在相同且适宜条件下培养一段时间后,测定细胞存活率和P3细胞端粒酶活性,记过如下表.表PS﹣ODN处理后细胞存活率和端粒酶活性
序列
成纤维细胞存活率%
P3细胞存活率%
P3细胞端粒酶相对活性
PS﹣ODN1
5′﹣GTTAGG﹣3′
103.04
33.34
0.28
PS﹣ODN2
5′﹣CCTAAC﹣3′
95.36
81.37
0.97
PS﹣ODN3
5′﹣AACTCC﹣3′
106.4
91.54
0.95
请回答问题: (1)癌细胞表面________?减少,导致其极易在体内扩散.部分胰腺癌患者出现血糖升高的症状,其原因是________? (2)将胰腺癌P3细胞和人皮肤成纤维细胞培养在含有________?等营养物质(答出两种即可)的培养液中,培养过程中需充入5%CO2 , 其目的是________? (3)测定细胞存活率时以________?的培养液中的细胞数量为100%.有表中数据可知,________?可引起P3细胞存活率明显下降,其原因是寡核苷酸序列可以与hTR序列________ , 从而降低端粒酶的活性. (4)PS﹣ODN序列对成纤维细胞的存活率无显著影响,是因为________
四、实验探究题
20. ( 8分 ) (2018?卷Ⅱ)某种荧光蛋白(GFP)在紫外线或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5’末端,获得了L1-GFP融合基因(简称甲),并将其插入质粒PO。构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。 回答下列问题:
(1)据图推断,该团队在将甲插入质粒PO时,使用了两种限制酶,这两种酶是________.使用这两种酶进行酶切是为了保证________,也是为了保证________.
(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色的荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了________和________过程。
(3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的________移入牛的________中,体外培养,胚胎移植等。
(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,某同学用PCR方法进行鉴定。在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的________(填”mRNA””总RNA”或”核DNA”)作为PCR模板。
五、综合题
21. ( 8分 ) 长期以来优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年发展起来的生物工程技术使优良种畜的繁殖大大加速.下面是科学家快速繁殖良种奶牛的两种方法,请据图完成下列问题:
(1)在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到的生物技术有________.
(2)正常体内受精时,防止多精入卵的第一道屏障是?________.E牛的性别是________.
(3)要培养高产奶量的转基因牛,一般将目的基因导入的受体细胞是________;如果要通过反转录法获得能表达出人胰岛素的目的基因,则可能从人体的________细胞中,获得mRNA.
(4)试管牛技术作为现代生物技术和母牛正常怀孕生产的过程的相同之处是________,不同点在于________.
(5)若要对囊胚期的胚胎进行分割,应注意________.
22. ( 8分 ) 科学家从某无限增殖的细胞中分离出无限增殖调控基因(prG),该基因能激发细胞分裂,这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景.请回答下列问题.
(1)利用________技术制备单克隆抗体,常用聚乙二醇、________、电激等诱导因素诱导细胞融合.再经多次筛选和细胞培养获得足够数量的能分泌所需抗体的________细胞.
(2)有人提出用核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体,请完成设计方案:①取________细胞的细胞核,移植到去核的能够________的细胞中,构成重组细胞(假定移植后细胞核中基因的表达状态不受影响).
(3)也有人提出,可以直接通过基因工程导入该调控基因(prG)来制备单克隆抗体,其思路如图所示. ①图中I表示________,把重组质粒导入动物细胞的方法是________, ②Ⅲ所指细胞具有的特点是________.

答案部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【解答】解:A、纤维素酶能水解植物细胞壁,因此可用于植物体细胞杂交,A正确;
B、胰蛋白酶水解动物组织细胞间的蛋白质,使组织细胞分散成单个细胞,B正确;
C、限制酶除了用于提取目的基因外,还用于构建基因表达载体,C错误;
D、顶体酶可将透明带溶出一条孔道,便于精子通过透明带与卵黄膜接触,D正确.
故选:C.
【分析】1、植物体细胞再加过程中,需先用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁.2、限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂.3、受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始.
2.【答案】 D
【解析】【分析】在动物体细胞克隆技术中,涉及到卵母细胞的培养、细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术,但不一定涉及到基因工程技术。故选D 【点评】本题意在考查考生的识记能力,属于基础题。
3.【答案】 B
【解析】【分析】原生质体是指被去掉细胞壁的植物细胞,是植物细胞内的生命结构。去细胞壁的方法是酶解法,即在温和的条件下用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。诱导植物细胞融合的方法:物理法:离心、振动、电激;化学法:聚乙二醇(PEG);原生质体能融合的原因:细胞膜具有一定的流动性。细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质是指原生质层,不是原生质体。故B不正确。
4.【答案】 D
【解析】【分析】A.培养时,悬液中的细胞会很快贴附在瓶壁上,细胞表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖;错误。 B.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型不会发生改变,10代以后少部分细胞可能会发生变化;错误。 C.二倍体细胞的传代培养一般传导10代后就不易传下去了;错误。 D.恶性细胞系的细胞能无限繁殖,可进行传代培养;正确。
5.【答案】 C
【解析】【分析】植物体细胞杂交:来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞(植物体细胞杂交技术),把杂种细胞培育成植株(植物组织培养技术)。
6.【答案】 B
【解析】【解答】解:由于动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成杂种个体,故A不符合题意;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,故B符合题意;基因突变是点突变,在光学显微镜下无法观察到,故C不符合题意;动物细胞的培育过程是进行细胞培养时用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间,这样组织就会分散成单个细胞,再用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】动物细胞工程在进行细胞培养时用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间,这样组织就会分散成单个细胞,再用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液进行培养的生物技术。
7.【答案】 A
【解析】【解答】解:(1)植物组织培养技术的原理是:植物细胞具有全能性,即①;(2)植物组织培养过程:离体植物器官、组织或细胞 愈伤组织 根、芽→植物体,即②⑧⑥⑦③⑨;(3)决定植物脱分化和再分化的关键因素是:植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要,被称为“激素杠杆”,因此诱导的激素为生长素和细胞分裂素,即④.
故选:A.
【分析】1、植物组织培养﹣﹣在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株.2、植物组织培养的条件:
①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);
②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素).
8.【答案】 C
【解析】【分析】胃蛋白酶最适pH值接近于2,呈酸性,而细胞培养液的pH值接近于中性,所以不能用胃蛋白酶处理,故A错;细胞培养过程中,5%CO2的作用是调节细胞培养液的pH值,故B错;乙是正常肝细胞,存在细胞接触抑制现象,在原代培养过程中会出现停止增殖的现象,需要传代培养获得细胞株和细胞系,故C正确;乙肝病毒不能在培养液中独立生存,必须寄生在活细胞中才能生存,故D错。 【点评】本题以毒性检测为背景,考查动物细胞培养的相关知识,意在考查考生的识记能力和判断能力,属于容易题。
9.【答案】C
【解析】【解答】解:未离体的植物细胞只能进行细胞分化形成特定的组织或器官,不能表现出全能性.由于离体植物细胞不能进行光合作用合成有机物,所以细胞培养时应给予适宜的营养,同时要做到无菌条件,ABD错误;C正确. 故选:C. 【分析】本题考查植物细胞全能性表现的条件. 植物组织培养技术是一项重要的生物技术,尤其是应用在农业生产上具有很强的前瞻 性,而我国是一个农业大国.植物细胞的全能性是进行组织培养和细胞培养的理论基础,再加上学生学习了细胞分化和核移植技术,因而具有较强的迷惑性.将植物 细胞的部分组织细胞进行离体培养(组织培养),就可以生成一棵幼苗,这就是植物的全能性,在进行植物细胞的离体培养时,应提供营养(培养基)和适当的外界 条件,其成活的关键是在操作过程中不被细菌感染,确保无菌.
二、多选题
10.【答案】B,D
【解析】【解答】A、植物基因工程通常采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞,A错误; B、动植物细胞融合都可用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂,B正确; C、胚胎分割产生同卵多胚的可能性是有限的,目前最常见的同卵双胎,而同卵多胎的成功比例较小,C错误; D、哺乳动物的精子和卵子在受精前都要经历获能阶段,D正确. 故选:BD. 【分析】植物基因工程中将目的基因导入植物细胞的方法有:农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法,其中约80%的转基因植物是采用的农杆菌转化法. 动物细胞融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)、化学方法(聚乙二醇)和生物法(灭活的病毒),植物细胞融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)和 化学方法(聚乙二醇).
11.【答案】BC
【解析】【解答】解:A、动物细胞培养时常用胰蛋白酶制备细胞悬液,A错误; B、植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性,B正确; C、植物体细胞杂交获得的杂种植株含有两个亲本的遗传信息,C正确; D、单克隆抗体制备过程中对细胞进行多次筛选的目的和方法不相同,第一次采用选择培养基进行筛选,目的是筛选出杂交瘤细胞,第二次是通过抗体阳性检测法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,D错误. 故选:BC. 【分析】1、动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养.2、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体.
12.【答案】C,D
【解析】【解答】解:A、生产许多有价值的蛋白质生物制品,如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等都可以借助于动物细胞的大规模培养来生产,是动物细胞工程的应用,A错误; B、用灼伤病人皮肤的健康细胞进行培养,可以获得大量自身的皮肤细胞,为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞,是动物细胞工程的应用,B错误; C、大规模生产食品添加剂、杀虫剂等是植物细胞工程的应用,C正确; D、大规模生产紫草需要植物组织培养技术,也属于植物细胞工程的应用,D正确. 故选:CD. 【分析】动物细胞工程常用的技术手段有:动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等.其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础.
13.【答案】ACD
【解析】【解答】解:A、将白菜和甘蓝两者的花粉细胞的原生质体进行融合得到杂种细胞,再经植物组织培养获得“白菜﹣甘蓝”杂种植株,由于其中不含同源染色体,因此该植株不能结籽,A正确; B、灭活的病毒能诱导动物细胞融合,但不能诱导植物原生质体融合,B错误; C、该培育过程中的变异为染色体变异,C正确; D、该过程中需要向培养基中添加植物激素(生长素、细胞分裂素),D正确. 故选:ACD. 【分析】(1)植物体细胞杂交的具体过程: ⑵植物体细胞杂交的意义:克服元源杂交不亲和障碍.
14.【答案】 AD
【解析】【解答】解:A、目的基因导入植物细胞的方法有:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法,A正确;
B、②脱分化、③再分化过程所用的激素种类相同是细胞分裂素和生长素,但比例不同,B错误;
C、SOD催化反应的机制是为反应降低活化能,C错误;
D、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,D正确.
故选:AD.
【分析】本题主要考查植物组织培养的知识.
植物组织培养是指利用特定的培养将离体的植物细胞、组织或器官培养成完整植株的过程,所以花药的离体培养、基因工程中的受体细胞的培养、植物体细胞杂交后杂种细胞的培养以及植物的大量快速繁殖都要用到植物组织培养技术.植物组织培养的过程是外植体 愈伤组织 胚状体→试管苗.脱毒植物苗的取材一般是幼嫩的芽或茎,主要是这些部位不带病毒.植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素同时使用时,两者用量的比例影响着细胞的发育方向(或分化).培养中必须具备植物激素、无机物(矿质元素)、有机物等营养物质.
15.【答案】ABC
【解析】【解答】解:A、实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间,以免损伤细胞,A正确; B、培养液中应适当加入青霉素、链霉素,以避免杂菌污染,B正确; C、曲线bc段表示活细胞密度减少而死细胞密度增加,产生的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累等,C正确; D、培养第6天时,活细胞数等于死亡细胞数,D错误. 故选:ABC. 【分析】分析曲线图可知,表示某动物细胞培养时,培养液中活细胞和死亡细胞密度统计结果.ab段表示活细胞和死细胞密度都在增加,bc段表示活细胞密度减少而死细胞密度增加.培养第6天时,活细胞数等于死亡细胞数.
三、填空题
16.【答案】核移植、胚胎移植、动物细胞培养?????;动物细胞核;原型男人;血清(或血浆);抗生素;培养皿或松盖培养瓶;95%空气加5%CO2;胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
【解析】【解答】(1)图中所涉及的现代生物技术有核移植、胚胎移植、动物细胞培养等. (2)克隆婴儿说明动物细胞核具有全能性,两个婴儿的细胞核来自于原型男人,因此性状与原型男人基本相同. (3)重组细胞培养时通常要加入血清(或血浆)等天然成分;在细胞培养液中添加一定量的抗生素,防止培养过程中杂菌污染.培养过程中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,其中95%空气是细胞代谢必需的,5%的CO2维持培养液的PH值. (4)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,必须用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理内细胞团,使之分散成单个细胞. 【分析】据图分析,原型男人体细胞提供细胞核,成年女人捐献的卵母细胞提供细胞质,形成重组细胞,发育成早期胚胎,经过胚胎分割形成胚胎1和胚胎2,再经过胚胎移植,形成不同的婴儿;早期胚胎的囊胚提取出内细胞团,培养成胚胎干细胞.
17.【答案】?细胞核移植????;减数第二次分裂中;④;内细胞团;血清??;胰蛋白酶;饲养层(或输卵管上皮);不会发生排斥反应;A
【解析】【解答】(1)图中A表示细胞核移植;细胞核移植技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体,由①处于减数第二次分裂中期的(次级)卵母细胞提供细胞质,进行人工重组. (2)C表示定向诱导技术其诱导的对象是[④]内细胞团(胚胎干细胞)中的细胞. (3)动物细胞培养时,需要在培养液中加入动物血清等天然成分. (4)动物细胞培养时,必须用胰蛋白酶处理,使之分散成单个细胞. (5)将ES细胞培养在饲养层细胞上或添加抑制因子的培养液中,能够维持ES细胞不分化的状态.在培养液中加入分化诱导因子(或牛磺酸、丁酰环腺苷酸等),可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化. (6)上述方法采用了核移植技术,且属于自体器官移植,其主要优点是解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题. (7)由于细胞核是患者提供,而患者的基因型为IAi,所以骨髓移植成功后患者的血型是A型. 【分析】分析题图:图示为人类“治疗性克隆”的大概过程,其中①表示卵母细胞,②表示重组细胞,A表示核移植过程,B表示早期胚胎培养过程,③表示滋养层,④表示内细胞团,CD表示定向诱导细胞分化.
18.【答案】(差速)离心 ;聚乙二醇(PEG);维持叶绿体的正常形态(防止叶绿体吸水涨破);细胞壁;温度为37℃,pH为7.6;流动性
【解析】【解答】(1)新鲜叶片研磨液,对滤液进行离心后获得叶绿体;将酵母原生质体与蚕豆叶绿体混和后,聚乙二醇(PEG)处理,原生质体与叶绿体融合. (2)步骤①蚕豆叶绿体加入0.35mol?L﹣1氯化钠,作用是维持叶绿体的正常形态. (3)步骤②蜗牛酶处理酵母菌,获得酵母原生质体,则蜗牛酶的作用是除去酵母细胞的细胞壁. (4)表格分析,酵母原生质体摄取蚕豆叶绿体较适宜条件是温度为37℃,pH为7.6;酵母原生质体容易摄入叶绿体体现膜的流动性. 【分析】(1)由于酵母原生质体失去了细胞壁的保护而容易吸水胀破,因此,需要选择等渗溶液(0.35mol/L NaCl溶液)保存原生质体,以保持原生质体的正常形态和活性.(2)当酵母原生质体成功摄取叶绿体后,可以在光学显微镜下观察到原生质体中有绿色颗粒 (叶绿体).(3)叶绿体是光合作用的场所,若叶绿体能在酵母原生质体中正常代谢,则该酵母原生质体就可能会由原先的异养转变为自养,最终培育的酵母细胞 就可因能自养而独立生活.
19.【答案】糖蛋白????;胰岛素分泌不足;葡萄糖、无机盐、血清等??????;调节细胞培养液的PH值;不含PS——ODN????;PS——ODN1;碱基互补配对;成纤维细胞的端粒酶活性低
【解析】【解答】(1)癌变细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间的黏着性降低,癌细胞容易在体内转移.部分胰腺癌患者胰,因为岛素分泌不足,出现血糖升高的症状. (2)动物细胞培养,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,还需加入血清、血浆等天然成分.还需要气体环境: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.O2是细胞代谢所必需的.CO2主要作用是维持培养液的pH. (3)测定细胞存活率时以不含PS﹣ODN的培养液中的细胞数量为100%.有表中数据,作为对照实验.据表中的数据可知,含PS﹣ODN1培养液的培养P3细胞,P3细胞存活率最低,其原因是寡核苷酸序列可以与hTR序列碱基互补配对,从而降低端粒酶的活性. (4)可能是因为成纤维细胞的端粒酶活性低,所以PS﹣ODN序列对成纤维细胞的存活率无显著影响. 【分析】1、动物细胞培养条件: (1)无菌无毒环境:无菌﹣﹣对培养液和所有培养用具进行无菌处理;在细胞培养液中添加一定量的抗生素.;无毒﹣﹣定期更换培养液,防止细胞代谢产物积累对自身造成危害. (2)营养: 成分: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,还需加入血清、血浆等天然成分. 培养基类型:合成培养基(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) (3)温度和pH值:哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜,多数细胞生存的适宜pH为7.2~7.4. (4)气体环境: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.O2:是细胞代谢所必需的? CO2主要作用是维持培养液的pH. 2、癌细胞的主要特征:失去接触抑制,能无限增殖;细胞形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞间的黏着性降低,细胞易扩散转移.
四、实验探究题
20.【答案】(1)E1和E4;甲的完整性;甲与载体正确连接 (2)转录;翻译 (3)细胞核;去核卵母细胞 (4)核DNA
【解析】【解答】(1)用E1和E4限制酶同时处理质粒和L1-GFP融合基因,使质粒PO产生与L1基因相同的5'末端和与GFP基因相同的3'末端从而使目的基因插入质粒后可以正确连接,而且不会破坏L1-GFP融合基因的完整性,如果使用E2或E3会破坏融合基因的完整性。(2)荧光蛋白(GFP)在紫外线或蓝光激发下会发出绿色荧光,若在细胞中观察到了绿色荧光说明细胞合成了荧光蛋白,说明L1-GFP融合基因得到了表达即完成了转录和翻译。(3)高度分化的动物细胞只有细胞核具有全能性,要想培育克隆牛应将能够产生绿色荧光细胞的细胞核移入牛的去掉细胞核的卵母细胞,体外培养,胚胎移植等。(4)核DNA甲只有融合在受体细胞的核DNA中才能使克隆牛的不同组织细胞都含有甲,所以用PCR鉴定的模板应为核DNA。 【分析】(1)基因表达载体应包括:目的基因+启动子+终止子+标记基因,GFP基因即为标记基因,如果使用E2或E3会破坏L1-GFP融合基因的完整性,影响其与质粒的正确连接。(2)动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。(3)甲只有融合在受体细胞的核DNA中才能使克隆牛的不同组织细胞都含有甲,所以用PCR鉴定的模板应为核DNA。
五、综合题
21.【答案】(1)动物细胞培养和胚胎移植 (2)透明带反应;雌或雄 (3)受精卵;胰岛B细胞 (4)双亲生殖细胞都融合为合子;试管牛是体外受精和胚胎移植的产物 (5)将内细胞团均等分割
【解析】【解答】解:(1)试管牛E的培育采用了体外受精、早期胚胎发育和胚胎移植技术,克隆牛G的培育采用了核移植、早期胚胎发育和胚胎移植技术,因此试管牛E和克隆牛G的培育过程中都用到了动物细胞培养和胚胎移植技术.(2)受精过程中,防止多精入卵的第一道屏障是透明带反应.试管牛E是由受精卵发育形成的,而图中的精子未标明是X精子还是Y精子,因此其性别是雌性或雄性.(3)基因工程中的受体细胞最理想的是受精卵,要培养高产奶量的转基因牛,一般将目的基因导入的受体细胞是受精卵.如果要通过反转录法获得能表达出胰岛素的目的基因,胰岛素由胰岛B细胞产生的.因此可以从胰岛B细胞中获得mRNA.(4)试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术.试管牛技术作为现代生物技术和母牛正常怀孕生产的过程的相同之处是双亲生殖细胞都融合为合子,不同点在于 试管牛是体外受精和胚胎移植的产物.(5)胚胎进行分割,应注意要将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育. 故答案为:(1)动物细胞培养和胚胎移植;(2)透明带反应;雌或雄;(3)受精卵;胰岛B细胞;(4)双亲生殖细胞都融合为合子;试管牛是体外受精和胚胎移植的产物;(5)将内细胞团均等分割 【分析】试管动物技术﹣﹣是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚 胎后,再经移植后产生后代的技术. 胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术.特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一.目前以二分胚的分割和移植效率最高.进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚.对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
22.【答案】(1)动物细胞融合;灭活的病毒;杂交瘤 (2)特定抗原刺激的B淋巴;无限增殖 (3)目的基因(无限增殖调控基因或prG);显微注射法;既能无限增殖,又能产生特定抗体
【解析】【解答】解:(1)动物细胞融合技术最重要的用途就是制备单克隆抗体,常用聚乙二醇、灭活的病毒、电激等诱导因素诱导细胞融合.再经多次筛选和细胞培养获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞.(2)①取特定抗原刺激的B淋巴细胞的细胞核,移植到去核的骨髓瘤细胞中,因为骨髓瘤细胞的细胞质中有无限增殖调控基因(prG),构成重组细胞.(3)①图中Ⅰ表示目的基因(无限增殖调控基因或prG),将目的基因导入动物细胞常用显微注射法. ②对Ⅲ进行检测与鉴定的目的是检测目的基因是否导入和是否表达,具有的特点是既能无限增殖,又能产生特定抗体. 故答案为:(1)动物细胞融合;灭活的病毒;杂交瘤;(2)①特定抗原刺激的B淋巴;无限增殖;(3)①目的基因(无限增殖调控基因或prG);显微注射法; ②既能无限增殖,又能产生特定抗体 【分析】分析题图:用酶A(限制酶)处理供体DNA分离出无限增殖调控基因,用同种限制酶切割质粒形成相同的黏性末端,用酶B(DNA连接酶)处理形成重组质粒,导入Ⅱ(效应B细胞),形成重组细胞Ⅲ,特点能无限增殖,又能产生特定抗体.
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