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高三生物新题专项汇编2
考点22
细胞工程
1.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是(
)
A.恶性肿瘤细胞系具有不死性和失去接触抑制等特性
B.利用液体培养基和CO2培养箱,模拟动物体的内环境
C.动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
D.细胞株没有差异性,在连续传代过程中遗传性状始终保持稳定
2.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)动物细胞培养和植物组织培养的主要区别是
A.动物细胞培养所用的培养基的成分与植物的不同
B.动物细胞培养是培养单个细胞,植物组织培养是培养组织
C.动物细胞培养可以传代培养,而植物组织培养不能传代培养
D.动物细胞培养过程中可发生遗传物质的改变,而植物组织培养不能
3.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)下表为动、植物细胞工程的有关内容比较,你认为错误的有
植物细胞工程
动物细胞工程
特殊处理
酶解法去除细胞壁
胰蛋白酶处理配制细胞悬液
融合方法
物理方法,化学方法
物理方法,化学方法,生物方法
典型应用
人工种子,种间杂种植物
单克隆抗体的制备
培养液的区别
麦芽糖是离体组织赖以生长的成分
动物血清不可缺少
A.0处
B.1处
C.2处
D.3处
4.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)下列有关细胞工程的叙述,正确的是(
)
A.PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合
B.用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂
C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体
D.核移植克隆的动物,其线粒体DNA来自供卵母体
5.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)在下列选项中,没有采用植物组织培养技术的是(
)
A.利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到多倍体植株
B.利用花药离体培养得到单倍体植株
C.利用基因工程培育抗寒的番茄植株
D.利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
6.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是
A.为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30
min
B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化
C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
7.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)如图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程,下列说法正确的是(
)
A.图示“白菜—甘蓝”植株不能结子
B.愈伤组织有叶绿体,代谢类型是自养需氧型
C.上述过程中包含着有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程
D.“白菜—甘蓝”杂种植株的形成是细胞全能性表达的结果
8.(2020·霍邱县第二中学月考)植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术或方法与原理不相符的是
A.植物组织培养和单克隆抗体——细胞的全能性
B.纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性
C.原生质体融合和动物细胞融合——细胞膜的流动性
D.紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖
9.(2020·湖北武汉·月考)犬细小病毒(CPV)单克隆抗体(Cpv-McAb)可抑制病毒对宿主细胞的侵染及病毒的复制,进而杀灭幼犬体内病毒。下列相关叙述,正确的是(
)
A.在Cpv-McAb的制备过程中用到了动物细胞培养和动物细胞融合技术
B.给幼犬注射CPV后,CPV抗体检测呈阳性,说明发生了细胞免疫反应
C.经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可直接生产Cpv
McAb
D.根据免疫学的知识推测,单克隆抗体(Cpv-McAb)也可能抑制新冠病毒的侵染
10.(2020·北京高三学业考试)人体感染新冠病毒后,机体会产生多种特异性抗体。我国科学家从康复者的浆细胞中克隆出针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列,构建表达载体并在相应系统中表达,可制备出全人源单克隆抗体。以下表述错误的是(
)
A.该单抗可直接用于新冠病毒的核酸检测
B.在该单抗制备过程中利用了基因工程技术
C.该单抗可与新冠病毒相应蛋白特异性结合
D.可用抗原-抗体反应检测抗体基因表达产物
11.(2020·莆田第二十五中学高三月考)下图表示利用细菌中抗虫基因培育抗虫玉米的过程,其中①~⑧表示操作步骤,a、b表示相关分子,c~e表示培养过程,其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养。下列有关叙述正确的是
A.图中需要用到限制酶的是步骤①②③
B.图中导入目的基因的是步骤④
C.步骤⑤的主要目的是扩增目的基因
D.脱分化和再分化的步骤分别是⑦和⑧
12.(2020·莆田第二十五中学高三月考)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中,不需要的是(
)
A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
13.(2020·北京大兴·高三一模)科研人员通过体细胞杂交技术将白菜和紫甘蓝的细胞融合后,培养获得植株甲。下列叙述错误的是(
)
A.在两种细胞融合之前,需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B.白菜和紫甘蓝细胞完成融合过程,依赖于细胞膜的流动性
C.获得的植株甲表现出的性状,是其基因选择性表达的结果
D.融合后的杂种细胞,在有丝分裂后期会含有4个染色体组
14.(2020·石嘴山市第三中学高三月考)下列关于细胞工程的叙述中,正确的是
A.植物体细胞杂交之前,必须利用酶解法去除细胞膜
B.利用植物组织培养技术生产抗癌药物——紫杉醇,需要培养成试管苗
C.动物细胞工程技术的基础是动物细胞培养技术
D.克隆动物的成功说明完整的动物细胞也能表现出全能性
15.(2020·石嘴山市第三中学高三月考)细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是(
)
A.选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B.选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C.选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D.选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
16.(2020·重庆市黔江新华中学校月考)科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图1:
(1)步骤①中,在核移植前应去除卵母细胞的_____。
(2)将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为_____。
(3)步骤③中,需要构建含有干扰素基因的_____。构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时,可以从图2中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取_____作为引物。对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶的组合为_____。
(4)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发_____色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达,可以采用_____的方法。
17.(2020·重庆市开州区铁桥中学月考)用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体,方法是将人抗体基因插入噬菌体载体,然后让该噬菌体感染大肠杆菌,抗体可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式,附着在噬菌体表面,也可能通过大肠杆菌分泌出去。回答下列问题:
(1)获取人抗体基因时,可从人的___________(填“B”或“T”或“体”)细胞中获取总RNA,逆转录成cDNA,再通过PCR技术扩增出抗体基因。在PCR反应体系中,加入dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP)的作用是______________________。
(2)在噬菌体抗体库的构建过程中,理论上可以不利用Ca2+处理大肠杆菌,依据是_________________。
(3)从噬菌体抗体库中筛选特异性抗体的方法是___________,原理是______________________。
(4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列在终止密码子突变型的菌株表达时,抗体基因的表达产物是___________(填“融合蛋白”或“分泌型抗体”)。
(5)与利用杂交瘤技术生产的单克降抗体相比,用该技术省去了___________(步骤),使制备更简单易行。
18.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。回答下列问题:
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有________。胡萝卜根段细胞通过________过程得到愈伤组织。
(2)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是________。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的________过程,最终可形成试管苗。
(3)步骤⑥要进行照光培养,其作用是________。
(4)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的________,这种繁殖方式属于________繁殖。
(5)植物体细胞杂交过程中,为了得到原生质体需先用________和________来处理植物细胞。诱导原生质体融合的化学试剂是________,融合完成的标志是________。
19.(2020·全国其他)神经纤毛蛋白-1
(NRP-1)
是一种多功能糖蛋白,在多种肿瘤组织中呈高表达,可与血管内皮生长因子结合促进肿瘤血管的形成,使肿瘤体积增大。科研人员通过制备NRP-1单克隆抗体,开展对小鼠的乳腺癌肿块进行靶向治疗的研究。请分析回答:
(1)制备单克隆抗体涉及的动物细胞工程常用技术手段有_________________________(写出两项)。
(2)制备时,首先给小鼠注射___________________________,分离得到B细胞。将B细胞与骨髓瘤细胞诱导融合后得到杂交瘤细胞,经系列处理选出______________________细胞注射到小鼠腹腔中,从腹水中提取到大量的NRP-1单克隆抗体。
(3)为了论证制取的单克隆抗体的治疗效果,研究者选择生长状况一致的小鼠,分别注射等量的乳腺癌细胞悬液,经饲养后,各小鼠均形成了体积基本相同的肿瘤。
①将上述小鼠随机分成实验组和对照组,实验组和对照组应分别注射____________,___________________,且每隔3天重复进行相同的注射操作,一段时间后测算发现,实验组小鼠的肿瘤体积都小于对照组,原因可能是_________________________发生特异性结合,阻断了___________________________的结合,从而抑制了肿瘤内血管生成,导致肿瘤体积减小。
②上述实验小鼠应选用没有___________________(器官)的动物模型鼠,由于这种鼠存在免疫缺陷,实验时可以避免小鼠的免疫系统对NRP-1单克隆抗体和乳腺癌肿块进行攻击,从而保证实验结果更可靠。
20.(2020·尚志市尚志中学月考)下图表示细胞工程的流程图(a、b表示过程),请据图回答下列问题:
(1)若图示为动物细胞融合的过程,则a特有的诱导剂是__________。以动物细胞融合为基础发展起来的杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径,通过把小鼠体内获得的B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合,经筛选后得到________细胞,该细胞的特点是:_____________。
(2)若图示为植物体细胞杂交过程,则在甲、乙融合之前,需要用_______________酶去除细胞壁,制备________,这项工程的意义是___________________。
(3)由甲、乙融合得到丙细胞的基本原理是________________________。
21.(2020·黑龙江让胡路·大庆中学月考)下图为某同学根据杂交瘤技术的方法,设计生产破伤风杆菌抗体的实验方案。
请据图回答下列问题:
(1)该方案能达到预期效果吗?____
。
(2)制备单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程的技术手段有_____和_____。
(3)图中过程②中常用_____作为诱导剂。诱导融合后再用特定的_____培养基进行筛选,选出融合的杂种细胞,对该细胞还需进行_____培养和_____检测,经多次筛选,就可获得足够数量的符合需要的杂交瘤细胞,该细胞的特点是_____。
22.(2020·全国高考真题)为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题:
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是_________________。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:_________________。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_________________,使用该培养基进行细胞培养的结果是_________________。图中筛选2含多次筛选,筛选所依据的基本原理是_________________。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有________________(答出2点即可)。
23.(2020·银川·宁夏大学附属中学月考)A.对蛋白质进行研究和应用,首先需要获得高纯度的蛋白质。请回答下列问题:
(1)蛋白质的提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、________和纯度鉴定。
(2)在血红蛋白的提取与分离实验中,采集新鲜血液前要在采血容器中加入柠檬酸钠溶液的目的是_____________________。
(3)样品的处理过程又可以细分为:红细胞的洗涤、___________和分离血红蛋白溶液。其中分离血红蛋白溶液时需要用到________(仪器)分出下层红色透明液体。
(4)收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析进行粗分离。透析的目的是__________。
(5)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化,最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。样品纯化的目的是____________________________________________________。
B.类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病,致残性强,研究表明,该病的病理与肿瘤坏死因子-a(TNF-a)密切相关,而一种人鼠嵌合的抗TNF-a单克隆抗体能有效治疗RA,如图为该单克隆抗体制备过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)单克隆抗体的制备涉及细胞工程中__________、__________的技术。
(2)图中的抗原A是________。B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞具有的特点是________。
(3)单克隆抗体的特点是__________、___________、____________。
24.(2020·北京高三学业考试)研究者以拟南芥根段作为组织培养材料,探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。
(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株,说明植物细胞具有______。在组织培养过程中,根段细胞经过_____
形成愈伤组织,此后调整培养基中细胞分裂素(CK)与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。
(2)在愈伤组织生芽过程中,CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系,将A基因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的(高CK)培养基中诱导生芽,在此过程中测定W基因的表达量。图1中,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是______。分析图1结果可得出的结论是:在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为:与野生型相比
______。
(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因,获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图2,由此能得出的结论包括__________________。
A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B.W基因的表达产物调控A基因的表达
C.缺失A基因时W基因表达不能促进生芽
D.过量表达W基因可使生芽时间提前
(4)YUCs(Y)基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现,在高CK诱导条件下,突变体a中Y基因的表达量明显高于野生型。依据此发现和上述所有实验结果,完善在生芽过程中有关基因和植物激素的相互关系模式图。请在方框中选填“A基因”“W基因”“Y”基因,在(
)中选填“+”“-”(+表示促进,-表示抑制)______。
25.(2020·江苏南京·高三二模)下图中亲本植物的基因型为Aa(染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植物为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)植物组织培养过程中,外植体需要进行消毒处理。利用图中的部分叶片进行植物组织培养时,需将其先用______________消毒30s后,用无菌水清洗2-3次,再用次氯酸钠处理30min后,立即用无菌水清洗2-3次。
(2)经过B过程获得的子代植株基因型为______________,子代再连续自交2代后,A的基因频率和AA基因型频率分别为______________。
(3)图中①需经过的生理过程是______________。
(4)②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,与杂交瘤细胞的制备方法相比,该过程不能用______________;图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构是______________,某同学取上述薄壁细胞制成临时装片观察中期细胞,可观察到的染色体组数目分别为______________。
(5)D过程获得植株是可育的,若让其和原植株进行人工杂交,其后代中基因纯合的类型所占比例为______________。
26.(2020·上饶中学)长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。基因tms的编码产物能促进生长素的合成,科研人员利用基因tms构建重组Ti质粒,对愈伤组织进行遗传改造,解决了长春碱供不应求的问题,操作流程如下。请回答下列问题:
(1)过程①是指__________________,过程②多采用的方法是_________________。
(2)若从基因文库中获得基因tms,________(基因组文库/cDNA文库)中获取的基因含有启动子,启动子的功能是_____________________。作为运载体的Ti质粒应含有________________,用以筛选含目的基因的细胞。
(3)用PCR技术扩增目的基因,目的基因DNA受热变性后解链为单链,____________与单链相应互补序列结合,然后在___________的作用下延伸,如此重复循环。
(4)长春碱杀死癌细胞的同时对正常细胞也有毒性作用,为降低长春碱对正常细胞的毒性,可以利用______________制备技术制成“生物导弹”进行靶向治疗。
27.(2020·广西南宁·高三二模)人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关,抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生。回答下列问题:
(1)制备抗HPV的单克隆抗体时,给小鼠注入的抗原是__________,然后从小鼠体内获得能产生相应抗体的细胞,这种细胞内参与抗体合成和分泌的细胞器有__________。
(2)制备单克隆抗体过程中用到了小鼠的骨髓瘤细胞,这是因为该细胞具有__________的特点。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,常用的诱导因素有__________等。
(3)在HAT培养基上能够连续增殖的细胞是___________,该细胞所产生的抗体__________(填“一定”或“不一定”)能抗HPV。对HPV抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞进行克隆化培养时,先将培养液中的细胞浓度稀释到3~10个/mL,然后在多孔细胞培养板的每个孔中只能加入0.1
mL细胞稀释液,绝对不能多加,原因是__________。
28.(2020·石嘴山市第三中学高三月考)植物A和植物B均为二倍体,下图为植物体细胞杂交过程示意图,据图回答:
(1)步骤①通常用______________处理,步骤②一般常用的化学试剂是_____________。
(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,运用的技术手段是______。其中步骤④相当于_____。
(3)植物体细胞杂交技术的意义在于克服了_______________________的障碍。
(4)从理论上讲,杂种植株的育性为_________。若运用传统有性杂交方法能否实现?________________,理由是______________。
(5)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律?
_________为什么?_____________________。
29.(2020·石嘴山市第三中学高三月考)科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)。请结合图示回答下列问题:
(1)在进行细胞培养时,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离,形成单个细胞,这个过程中需要利用____________酶处理。
(2)形成重组细胞时应选用_____期的卵母细胞,如果重组细胞为贴附性细胞,则在进行原代培养时,还会表现出_______等特点。传代培养过程中,培养______代以内的细胞保持正常的二倍体核型。
(3)
将重组胚胎移植到代孕母牛的体内,通常选择的是________期的胚胎。胚胎移植的实质是__________。
(4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛性状100%的复制,其原因主要有_____________、_____________。
(5)图中涉及胚胎工程的生物技术有:_________________。
30.(2020·石嘴山市第三中学高三月考)下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单克隆抗体的实验研究。据图回答相关问题:
(1)X、Y、Z细胞的名称分别是_________、____________、_________。
(2)①过程类似于植物组织培养技术中的______过程,与纤维母细胞相比,诱导干细胞的全能性较______。②过程的实质是___________。
(3)③过程中需用到的生物诱导剂是________________。
(4)④处需要筛选,其目的是_________________________。
(5)单克隆抗体的特点是:_____________________。
高三生物新题专项汇编2
考点22
细胞工程
1答案:D
1、培养条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和pH:(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
2、细胞株:原代培养细胞传至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,这部分细胞称为细胞株。
细胞系:细胞株传到50左右不能再继续传代,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,这部分细胞称为细胞系。
A、恶性肿瘤细胞系能无限繁殖,细胞表面糖蛋白减少,细胞之间的黏着性降低,即具有不死性和失去接触抑制等特性,A正确;
B、动物细胞培养时模拟动物体的内环境,液体培养基(糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质)和
CO2培养箱(95%空气和5%的CO2),B正确;
C、动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础,C正确;
D、细胞株传到50左右不能再继续传代,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,D错误。
2答案:A
植物组织培养和动物细胞培养的比较:
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
原理
细胞的全能性
细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
培养基成分
营养物质(蔗糖)、植物激素等
营养物质(葡萄糖)、动物血清等
培养结果
植物体
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育无毒苗等
获得细胞或细胞产物
A、动物细胞培养和植物组织培养的主要区别是动物细胞培养所用的培养基的成分与植物的不同,动物细胞培养所用的培养基是液体培养基,其中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等;植物组织培养所用的培养基是固体培养基,其中通常含有蔗糖、氨基酸、无机盐和植物激素等,A正确;
B、动物细胞培养是培养单个细胞,植物组织培养也可能培养单个细胞,B错误;
C、动物细胞培养可以传代培养,而植物组织培养也能传代培养,C错误;
D、动物细胞培养和植物组织培养过程中都可以发生遗传物质的改变,D错误。
3答案:B
考查动物细胞工程和植物细胞过程在培养液的使用等操作技术以及应用方面的知识,借此考查对知识进行比较分析总结的学习能力。
在植物细胞杂交时首先运用纤维素酶或果胶酶去除植物细胞的细胞壁,而在动物细胞培养过程中要运用胰蛋白酶将细胞分散成单个细胞,①正确。
植物体细胞杂交过程中运用物理法和化学法将原生质体进行融合,没有生物方法,而动物细胞融合还可以利用灭活的病毒进行诱导融合,②正确。
可以利用植物组织培养技术获得无病毒植物和人工种子,利用植物体细胞杂交进行种间植物杂交,动物细胞工程中利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体,③正确。
植物组织培养过程中利用蔗糖,不是麦芽糖,④错误。
所以选B。
点睛:
在比较中加深理解、记忆,夯实基础;解答时注意细节,减少失误。
4答案:D
A、PEG是促细胞融合剂,但是不能直接诱导植物细胞融合,植物细胞需要先去除细胞壁形成原生质体才能融合,A错误;
B、制备人工种子,需要用完整植物细胞,借助于植物组织培养技术来实现,不需用原生质体,B错误;
C、能产生抗体的是浆细胞,骨髓瘤细胞不能产生抗体,C错误;
D、核移植克隆的动物,需要供核一方和供质一方(一般用处于减数第二次分裂中期的卵细胞的细胞质),其线粒体DNA来自供卵母体,D正确。
故选D。
5答案:A
】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.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。
A、利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到多倍体植株,是植物的正常发育,没有利用植物组织培养技术,A正确;
B、利用花药离体培养得到单倍体植株利用了植物组织培养技术,B错误;
C、利用基因工程培育抗寒的番茄植株利用了植物组织培养技术,C错误;
D、利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株利用了植物组织培养技术,D错误。
故选:A。
6答案:C
【分析】植物组织培养指的是在无菌培养的条件下,将离体的植物器官(根、茎、叶、花、果实等),组织(形成层、花药组织等),细胞(体细胞、生殖细胞等)以及原生质体等培养在人工配制的培养基上,并给予适当的培养条件,使其长成完整植株的过程。
【详解】植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行,因此过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡10min,以防止杂菌污染,A错误;过程②的培养基中需添加比值适中的细胞分裂素和生长素,以利于形成愈伤组织,B错误;过程③得到的植株是经过花药离体培养和秋水仙素处理的,因此可筛选获得纯合的二倍体,C正确;过程④获得的植株可以进行光合作用了,因此培养基中不需要加入蔗糖,D错误。
点睛:解答本题的关键是掌握植物组织培养的详细过程,明确脱分化、再分化过程需要满足的条件,尤其是对于不同激素的比例要求。
7答案:D
A、图示“白菜-甘蓝”植株是异源四倍体,可育,因此能结子,A错误;
B、愈伤组织不含叶绿体,不能进行光合作用制造有机物,因此其代谢类型是异养需氧型,B错误;
C、上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化,但没有减数分裂,C错误;
D、“白菜-甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果,D正确。
8答案:A
解答此题的关键是需要熟知动、植物细胞工程技术手段的原理和工具酶
动、植物细胞工程技术手段的原理和工具酶
比较项目
植物细胞工程
动物细胞工程
原理
①植物组织培养──细胞全能性
②植物体细胞杂交──细胞的全能性、细胞膜流动性
①动物细胞培养──细胞增殖
②体细胞核移植──动物细胞核的全能性
③单克隆抗体的制备──细胞膜的流动性、细胞增殖
④动物细胞融合──细胞膜流动性
工具酶
纤维素酶、果胶酶
胰蛋白酶、胶原蛋白酶
植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程,体现细胞的全能性,单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体,其原理属于细胞增殖,A错误。植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,因此在植物的体细胞杂交时,通常采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物细胞的细胞壁,这体现酶的专一性,B正确。原生质体融合和动物细胞融合过程涉及细胞膜的融合过程,故体现细胞膜的流动性这一结构特点,C正确。紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养中细胞要进行有丝分裂,故体现了细胞增殖这一原理,D正确。
9答案:A
由题意可知,该题考查单克隆抗体的制备过程,该技术需要用到动物细胞培养、动物细胞融合等技术。
A、在Cpv
McAb的制备过程中用到了动物细胞培养和动物细胞融合技术,A正确;
B、给幼犬注射CPV后,CPV抗体检测呈阳性,说明发生了体液免疫反应,B错误;
C、经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞并不都符合人们需要,还需经过克隆化培养和抗体检测,筛选出能分泌CPV-McAb的杂交瘤细胞,C错误;
D、根据免疫学的知识推测,抗体只能特异性的与相应抗原结合,因此Cpv-McAb不能抑制新冠病毒的侵染,D错误。
10答案:A
基因工程基本操作顺序:目的基因获取(从基因文库中获取、利用PCR技术扩增、人工合成),表达载体的构建(启动子+目的基因+标记基因+终止子),将目的基因导入受体细胞(植物细胞用农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法,动物细胞用显微注射法,微生物细胞用感受态细胞法),目的基因的检测与鉴定(导入检测用DNA分子杂交技术,转录检测用分子杂交技术,翻译检测用抗原——抗体杂交法)。核酸检测是查找患者的呼吸道标本、血液或粪便中是否存在外来入侵的病毒的核酸,来确定是否被新冠病毒感染,一旦检测为核酸“阳性”,即可证明患者体内有病毒存在;抗体检测的物质是受病毒感染刺激而产生的特异性抗体,病毒进入人体一段时间后,才会刺激人体产生IgM(免疫球蛋白M)或IgG(免疫球蛋白G),检测抗体间接证明已感染新冠病毒。
A、由分析可知,该单抗不能直接用于新冠病毒的核酸检测,A错误;
B、由题“针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列,构建表达载体并在相应系统中表达,制备出全人源单克隆抗体”可知,在该单抗制备过程中利用了基因工程技术,B正确;
C、针对新冠病毒表面抗原制备出的单抗,可与新冠病毒相应蛋白特异性结合,C正确;
D、抗体基因表达产物检测的方法是采用抗原——抗体杂交反应,若呈阳性,则说明已翻译出相应的蛋白质,D正确。
11答案:C
A、①表示目的基因的获取,需要用到限制酶,②切割质粒产生黏性末端的过程,也需要用到限制酶,而步骤③需要用DNA连接酶,A错误;
B、图示将目的基因导入受体细胞(玉米细胞)的方法是农杆菌转化法,即图中步骤④⑤⑥,B错误;
C、步骤⑤是通过农杆菌的繁殖来扩增目的基因,C正确;
D、步骤⑦表示植物组织培养过程,包括脱分化和再分化两个过程;⑧表示植物的生长发育过程,D错误。
12答案:C
基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定。
农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸子植物,对单子叶植物没有感染力;Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上。
用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞属于基因工程中目的基因的导入步骤,A正确;目的基因导入受体细胞后需要筛选出含有目的基因的细胞,B正确;农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的过程不需要诱导原生质体融合,C错误;利用不同比例的生长素和细胞分裂素,可以诱导愈伤组织形成不定根或不定芽,D正确;故选C。
点睛:
本题考查了基因工程的相关知识,要求考生能够识记基因工程的操作步骤以及操作工具;明确农杆菌转化法在植物基因工程中的应用;并能够掌握植物组织培养技术的过程等知识。
13答案:D
进行植物体细胞杂交时需要用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物细胞的细胞壁,然后用相应的诱导方法诱导原生质体融合,植物细胞的融合通常使用化学法(聚乙二醇)或物理方法诱导融合,融合后的杂种细胞利用植物的组织培养技术培育成植株。
A、两种细胞融合之前,需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,A正确;
B、白菜和紫甘蓝细胞完成融合过程,依赖于细胞膜的流动性,B正确;
C、由于基因选择性表达,获得的植株甲表现能表现出相应的性状,C正确;
D、由于白菜和紫甘蓝都是二倍体,故融合后的植株甲是四倍体,在有丝分裂后期染色体数目加倍,含有8个染色体组,D错误。
14答案:C
试题分析:植物体细胞杂交之前,必须利用酶解法去除细胞壁,获得原生质体,A错误;利用植物组织培养技术生产抗癌药物——紫杉醇,是从愈伤组织中提取,不需要培养出试管苗,B错误;动物细胞工程技术的基础是动物细胞培养技术,C正确;克隆动物的诞生说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,D错误。
点睛:对于全能性,考生需重点明确必须发育成完整个体才能体现,否则不能体现。
15答案:A
1、动物细胞核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,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克隆个体。
2、选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞大,容易操作;卵(母)细胞质多,营养丰富;含有促使细胞全能性表达的物质。
3、植物组织培养技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
A、高度分化的细胞已经失去分裂能力,因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不有利于获得大量细胞,A错误;
B、选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率,B正确;
C、茎尖等分生区组织几乎不含病毒,因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,C正确;
D、愈伤组织细胞处于分生状态,易受外界环境因素影响,因此选择植物的愈伤组织进行诱变处理,再进行人工选择,可获得优质的突变体,D正确。
16答案:细胞核
ES细胞具有全能性
基因表达载体
B和C
HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ
绿
抗原﹣抗体杂交
分析图1:①表示核移植过程;②表示早期胚胎培养过程;③表示将目的基因导入ES细胞。
分析图2:该DNA片段含有四种限制酶识别序列和切割位点,其中SamⅠ酶的识别序列和切割位点位于目的基因上。
分析图3:图3为质粒结构示意图,该质粒含有2个标记基因(红色荧光标记基因和绿色荧光标记基因)。
(1)核移植是将体细胞核移植到去核的卵母细胞中,所以实验前要去除卵母细胞的细胞核。
(2)将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为ES细胞具有全能性。
(3)步骤③是将目的基因导入ES细胞,该过程之前需要构建基因表达载体;DNA复制只能从5’到3’,因此构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时,可以从图2中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取B和C作为引物。由图可知,SamⅠ酶的识别序列和切割位点位于目的基因上,用该酶切割会破坏目的基因,因此对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ。
(4)用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ切割时会破坏红色荧光蛋白基因,但不会破坏绿色荧光蛋白基因,因此将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发绿色荧光的细胞进行体外诱导.为检测干扰素基因是否表达,可以采用抗原﹣抗体杂交法。
点睛:
基因工程的原理及技术;胚胎干细胞的研究与应用。
17答案:B
提供合成DNA的原料和能量
噬菌体可以侵染大肠杆菌,可将重组DNA分子注入大肠杆菌
抗原一抗体杂交
抗原和抗体特异性结合
融合蛋白
动物细胞融合
试题分析:本题主要考查基因工程和细胞工程。要求学生熟知PCR技术、基因工程的操作过程、以及单克隆抗体的制备。
(1)抗体基因在B细胞中表达,在T细胞、体细胞中均不表达,因此只能从B细胞中才能获取到人的抗体基因的mRNA。dNTP断裂两个高能磷酸键后可以得到4种脱氧核苷酸和能量,因此在PCR技术中,dNTP的作用是提供合成DNA的原料和能量。
(2)Ca2+处理大肠杆菌的目的是使大肠杆菌易于吸收周围环境中的DNA分子,但由于噬菌体可以侵染大肠杆菌,可将重组DNA分子注入大肠杆菌,因此在噬菌体抗体库的构建过程中,理论上可以不利用Ca2+处理大肠杆菌。
(3)由于抗原和抗体特异性结合,因此可以采用抗原一抗体杂交技术从噬菌体抗体库中筛选特异性抗体。
(4)在抗体基因与噬菌体基因之间设计了一个终止密码子(UAG)的对应序列,终止密码子为翻译的终点,由于终止密码子突变型菌株转录的产物无原来设计的终止密码子,因此抗体基因的表达产物是融合蛋白(抗体和噬菌体的蛋白质)。
(5)由于利用杂交瘤技术生产的单克降抗体,需要对骨髓瘤细胞和B淋巴细胞进行融合,然后筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,最后获得单克隆抗体。但用噬菌体抗体库技术获得人的单克隆抗体无需动物细胞融合,使制备更简单易行。
18答案:全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因)
脱分化
诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同
分化(或答:再分化)
诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用
遗传特性
无性
纤维素酶
果胶酶
聚乙二醇
产生新的细胞壁
植物组织培养技术:
1、题图分析:①→④表示处理外植体材料,④→⑤表示脱分化,⑤→⑥表示再分化。
2、培养条件:
①在无菌条件下进行人工操作;
②保证水、无机盐、碳源(常用蔗糖)、氮源(含氮有机物)、生长因子(维生素)等营养物质的供应;
③需要添加一些植物生长调节物质,主要是生长素和细胞分裂素;
④愈伤组织再分化到一定阶段,形成叶绿体,能进行光合作用,故需光照。
(1)从一个已经分化的细胞,培养成完整的植株,者是植物细胞具有全能性的表现;胡萝卜根段细胞通过脱分化过程得到愈伤组织;
(2)步骤⑤到步骤⑥为诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同,所以在愈伤组织培育完成后需要更换培养基;
愈伤组织会经历细胞的再分化发育成试管苗;
(3)步骤⑥属于细胞再分化,需要形成叶肉细胞,其作用为诱导叶绿素的形成需要光照,同时使试管苗能够进行光合作用;
(4)植物组织培养属于无性繁殖;该繁殖过程不会改变亲本的遗传特性,保持亲本的优良性状;
(5)植物体细胞具有细胞壁,要得到原生质体需先用纤维素酶和果胶酶来处理植物细胞。利用是聚乙二醇能够诱导原生质体融合,融合完成的标志是产生新的细胞壁。
点睛:
本题主要考查植物组织培养的相关知识,意在考查学生理解植物组织培养的条件,掌握植物组织培养的应用,再结合所学知识分析各题,属于识记和理解层次的考查。
19答案:动物细胞培养、动物细胞融合
NRP-1(神经纤毛蛋白-1)
能产生NRP-1抗体的杂交瘤(既能产生NRP-1抗体又能无限增殖的)
NRP-1单克隆抗体溶液
(等量的)生理盐水
NRP-1单克隆抗体与NRP-1
血管内皮生长因子与NRP-1
胸腺
单克隆抗体制备过程如下:
(1)制备单克隆抗体,需要通过动物细胞融合技术获得杂交瘤细胞,然后通过动物细胞培养技术获得单克隆抗体。
(2)制备NRP-1单克隆抗体时,首先给小鼠注射神经纤毛蛋白-1,从小鼠脾脏分离得到B细胞,然后将B细胞与骨髓瘤细胞诱导融合后得到杂交瘤细胞,经系列处理选出既能产生NRP-1抗体又能无限增殖的细胞注射到小鼠腹腔中,从腹水中提取到大量的NRP-1单克隆抗体。
(3)①验证制取NRP-1单克隆抗体的治疗效果,应进行是否注射NRP-1单克隆抗体的对照实验。实验组应注射一定生理盐水配制的NRP-1单克隆抗体溶液,对照组应分别注射等量的生理盐水。实验组小鼠的肿瘤体积都小于对照组,原因可能是NRP-1单克隆抗体与NRP-1发生特异性结合,阻断了血管内皮生长因子与NRP-1的结合,从而抑制了肿瘤内血管生成,导致肿瘤体积减小。
②上述实验小鼠应选用没有胸腺的动物模型鼠,由于这种鼠存在免疫缺陷,实验时可以避免小鼠的免疫系统对NRP-1单克隆抗体和乳腺癌肿块进行攻击,从而保证实验结果更可靠。
点睛:
答题关键在于掌握单克隆抗体制备过程。
20答案:灭活的病毒
杂交瘤
既能大量增殖又能产生特异性抗体
纤维素酶和果胶酶
原生质体
克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本组合的范围
细胞膜的流动性
一、植物体细胞杂交技术:
1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程:(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株。(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
二、单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞.利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
(1)若图示为动物细胞融合的过程,则a特有的诱导剂是灭活的病毒。把小鼠体内获得的B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合,经筛选后得到杂交瘤细胞,该细胞的特点是既能大量增殖又能产生特异性抗体。
(2)植物体细胞杂交之前,需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,制备原生质体,植物体细胞杂交的意义是克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本组合的范围。
(3)由甲、乙融合得到丙细胞的基本原理是细胞膜的流动性。
点睛:
本题以细胞融合图,考查了植物细胞融合、动物细胞融合和制备单克隆抗体的相关知识,要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及优点、动物细胞融合和制备单克隆抗体的具体过程和原理。需要注意的是植物体细胞杂交过程中需要用酶去除细胞壁,制备原生质体。
21答案:不能
动物细胞培养
动物细胞融合
PEG(聚乙二醇)
选择性
克隆化
抗体
既能大量繁殖,又能产生专一性的抗体
1、单克隆抗体的制备过程:
2、识图分析可知,图中②过程为诱导淋巴B细胞与骨髓瘤细胞的融合过程,该过程经常采用灭活的病毒或聚乙二醇诱导剂介导融合,诱导融合后的杂种细胞经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞,因此③过程为特定培养基进行筛选的过程,筛选出杂交瘤细胞经过克隆化培养,再次经过筛选,因此图中④过程为用专一抗体检测法检测,筛选出能产生专一性抗体的杂交瘤细胞,然后进行扩大培养。
(1)根据以上分析可知,产生单克隆抗体必须给实验动物注射相应的抗原,刺激机体产生免疫的B淋巴细胞,根据图示可知,该方案中没有给动物注射抗原,因此不能产生单克隆抗体。
(2)根据以上分析可知,单克隆抗体制备过程中用到的动物细胞工程的技术手段有动物细胞培养和动物细胞融合技术。
(3)根据以上分析可知,图中过程②中常用聚乙二醇诱导剂介导细胞融合,诱导融合后的杂种细胞,再用特定的选择培养基进行筛选,目的是筛选出杂交瘤细胞,把该细胞在单孔培养板上进行克隆化培养并进行再次筛选,利用抗体专一检测阳性进行筛选,筛选出能够产生专一性抗体的杂交瘤细胞,最终经多次筛选,就可获得足够数量的符合需要的杂交瘤细胞,该细胞的特点是既能进行无限增殖,又能产生专一性抗体。
点睛:
本题考查单克隆抗体的制备的知识点,要求学生掌握单克隆抗体的制备过程,识记诱导动物细胞融合的方法和杂交瘤细胞的特点,理解单克隆抗体制备过程中的筛选方法和每次筛选的目的,这是该题考查的重点。
答案:诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞,加入培养液制成单细胞悬液
选择培养基
只有杂交瘤细胞能够生存
抗原与抗体的反应具有特异性
将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养
由图可知,筛选1指用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,筛选2指进行克隆化培养和专一抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
(1)实验前给小鼠甲注射病毒A,是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
(2)取小鼠的脾脏,剪碎组织,用胰蛋白酶处理获得单个细胞,加入培养液可以制成单细胞悬液。
(3)图中筛选1需要用到选择培养基,只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,该过程要用到抗原抗体杂交,故筛选所依据的原理是抗原-抗体反应具有特异性。
(4)获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后,可以在体外培养液中进行培养,或在小鼠的腹腔中进行培养,使杂交瘤细胞大量增殖。
点睛:
制备单克隆抗体的过程中,需要用到动物细胞融合和动物细胞培养,需要用到两次筛选,第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,第二次筛选的目的是获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
答案:纯化
防止血液凝固
血红蛋白的释放
分液漏斗
去掉分子量较小的杂质
去掉分子量较大的杂质
动物细胞融合(或杂交瘤)技术
动物细胞培养技术
肿瘤坏死因子-α(或TNF-α)
既能够增殖又能产生抗体
特异性强、
灵敏度高
能大量制备
1、血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步,包括:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液,即样品的处理;再经过透析去除分子量较小的杂质,即样品的粗分离;然后通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去,即样品的纯化;最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
2、单克隆抗体制备的细胞来源:
(1)B淋巴细胞:能产生特异性抗体,在体外不能无限繁殖;
(2)骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体,体外能无限繁殖。
3、杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
4、两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
5、生物导弹:单克隆抗体+放射性同位素、化学药物或细胞毒素(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。疗效高,副作用小,位置准确。)
A.(1)蛋白质的提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
(2)
柠檬酸钠可以防止血液凝固。
(3)
血红蛋白的提取和分离过程中的样品处理阶段包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液和透析,其中分离血红蛋白溶液时需要用分液漏斗分出下层红色透明液体。
(4)血红蛋白溶液的粗分离采用的方法是透析,即将集的血红蛋白溶液放在透析袋中进行透析,去掉分子量较小的杂质,原理是小分子杂质可以通过透析袋进入缓冲液中,血红蛋白分子量较大,不能通过透析袋进入缓冲溶液。
(5)样品纯化是通过凝胶色谱法(分配色谱法)去掉分子量较大的杂质。凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢,相对分子质量较大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快。
B.
(1)单克隆抗体的制备涉及细胞工程中的动物细胞融合(或杂交瘤)技术、动物细胞培养技术。
(2)图中的抗原A是肿瘤坏死因子-α(或TNF-α);HAT培养基为选择培养基,其作用是筛选出杂交瘤细胞;杂交瘤细胞具有的特点是既能够增殖又能产生抗体。
(3)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高,并可能大量制备的特点。
点睛:
本题蛋白质的提取和分离,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验步骤、实验采用的方法等,需要考生在平时的学习过程中注意积累;考查单克隆抗体的制备,要求考生识记制备单克隆抗体的原理、过程,掌握单克隆抗体的优点及应用,能结合所学的知识准确答题。
答案:(细胞)全能性
脱分化/去分化
随着高CK诱导时间的延长,野生型的W基因表达量显著升高
随着高CK诱导时间的延长,突变体的W基因表达量低于野生型
ACD
离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株。
(1)离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了细胞的全能性。已分化的细胞形成愈伤组织的过程称之为脱分化。
(2)由图1分析可知,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长,W基因的表达量显著升高,突变体的W基因的表达量明显少于对照组,说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。
(3)由题干信息可知,材料甲体内的W基因过量表达,突变体a的A基因不能表达,野生型是正常的,分析图2可知,由野生型曲线和突变体a曲线对比可知,A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用,缺失A基因时W基因表达不能促进生芽;由材料甲曲线和野生型曲线比较可知,过量表达W基因可使生芽时间提前。故选ACD。
(4)YUCs(Y)基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现,在高CK诱导条件下,突变体a中Y基因的表达量明显高于野生型。依据此发现和(3),分析可知,A基因的表达产物可促进W基因的表达,W基因表达产物促进愈伤组织生芽;A基因表达产物抑制Y基因的表达,最终生长素减少,促进愈伤组织生芽。具体如图:
点睛:
本题考查植物组织培养的相关知识,意在考查学生的识记能力和图形分析能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
答案:(体积分数为70%)酒精
Aa
50%、37.5%
脱分化、再分化
灭活病毒诱导
愈伤组织
1、2、2、4
1/6
消毒是指杀死病原微生物、但不一定能杀死细菌芽孢的方法。通常用化学的方法来达到消毒的作用。用于消毒的化学药物叫做消毒剂。灭菌是指把物体上所有的微生物(包括细菌芽孢在内)全部杀死的方法,通常用物理方法来达到灭菌的目的。A过程为取玉米的花药进行离体培养,得到单倍体植株的过程。B过程为叶片→脱分化,愈伤组织→胚状体→个体,经过有丝分裂。C过程为离体组织先长芽后长根的组织培养。D过程为原生质体培养。
(1)常用(体积分数为70%)酒精消毒对植物组织进行消毒。
(2)B过程只涉及有丝分裂,基因型与原来的植株相同,因此获得的子代植株基因型为Aa。子代自交1代后,基因型为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,再自交1代后,基因型为:AA:1/4+1/2×1/4=3/8,Aa:1/2×1/2=1/4,aa:1/4+1/2×1/4=3/8,A的基因频率为3/8+1/4×1/2=1/2(50%)。AA基因型频率为3/8(37.5%)。
(3)图中①需经过的生理过程是脱分化变成愈伤组织,再分化为胚状体。
(4)灭活病毒诱导常用于诱导动物细胞融合,不用于植物细胞(原生质体)融合。愈伤组织是指原植物体的局部受到创伤刺激后,在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成,可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。图中A、B、C、D过程都能得到愈伤组织。A过程为花药得到的单倍体,染色体组数为1。2、3过程都是体细胞进行有丝分裂,与原来的体细胞染色体数目相同,因此染色体组数为2。D为原生质体融合,染色体加倍,染色体组数为4。
(5)D过程获得植株基因型是AAaa,产生配子及比例为AA∶aa∶Aa=1∶1∶4,若让其和原植株(Aa)进行人工杂交,其后代中基因纯合的类型(AAA、aaa)所占比例为1/2×1/6+1/2×1/6=1/6。
点睛:
熟悉植物组织培养及育种的方法是解答本题的关键。
答案:脱分化
农杆菌转化法
基因组文库
驱动目的基因转录出mRNA
标记基因
引物
(耐高温的)DNA聚合酶(Taq酶)
单克隆抗体
基因工程的操作步骤:目的基因的获取、构建基因表达载体、把目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定。
植物组织培养的过程:脱分化与再分化。
图中①脱分化、②把目的基因导入受体细胞。
(1)外植体通过脱分化形成愈伤组织,②把目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。
(2)部分基因文库是利用RNA反转录形成的,不含启动子,基因组文库含启动子。启动子是RNA聚合酶结合的位点,启动转录过程。载体需要含有标记基因,可以用于筛选含目的基因的细胞。
(3)PCR中,第一步高温变性,打开双链;第二步退火,让引物与模板链结合;第三步进行子链的延伸。该过程需要耐高温的DNA聚合酶参与。
(4)单克隆抗体特异性强,可以识别特定的抗原,故可以制成生物导弹,把长春碱定向运输到癌细胞部位杀死癌细胞,可以降低副作用。
点睛:
基因表达载体是基因工程的核心步骤,组成成分有:目的基因、标记基因(筛选目的基因)、启动子(启动转录)、终止子。
答案:HPV或HPV的蛋白质
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
无限增殖
PEG、灭活的病毒、电激
杂交瘤细胞
不一定
使每个孔内的细胞不多于一个,从而达到单克隆培养的目的
单克隆抗体制备流程:
(1)对小鼠注射特定的抗原蛋白,使小鼠产生免疫反应;
(2)得到相应的B淋巴细胞;
(3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;
(4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长(这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖又能产生专一的抗体);
(5)对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;
(6)最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,这样,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。
(1)制备抗HPV的单克隆抗体时,给小鼠注入的抗原是HPV或HPV的蛋白质。小鼠体内能产生抗体的细胞是浆细胞,抗体属于分泌蛋白,浆细胞中参与抗体合成和分泌的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
(2)小鼠骨髓瘤细胞具有无限増殖的特点。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时常用的诱导因素有PEG、灭活的病毒、电激等。
(3)在HAT培养基上能够连续増殖的细胞是杂交瘤细胞,该细胞所产生的抗体不一定能抗HPV,因为从小鼠体内获得的能产生抗体的浆细胞不只是专门针对HPV的,也有可能是其他抗原刺激后产生的,浆细胞产生的抗体是否是HPV抗体,还需要进行检测。单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体,对HPV抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞进行克隆化培养时,先将培养液中的细胞浓度稀释到3~10个/mL,然后在多孔细胞培养板的每个孔中只能加入0.1mL细胞稀释液,绝对不能多加,因为多于0.1mL的细胞稀释液中就可能含2个或更多个细胞,这样每个孔内的细胞就不是一个,就达不到单克隆培养的目的。
点睛:
此题考查单克隆抗体制备的原理及其过程,注重考查考生筛选信息的能力、实验探究能力和综合运用能力。
答案:纤维素酶和果胶酶
聚乙二醇
植物组织培养
脱分化
远缘杂交不亲和
可育
不能
因为不同种生物之间存在生殖隔离
不遵循
因为只有在生物进行有性生殖的过程中,其遗传物质的传递才遵循孟德尔遗传规律,而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖
分析题图:图示为植物体细胞杂交过程示意图,其中①表示酶解法去壁获取原生质体的过程;②表示人工诱导原生质体融合;③表示再生出新细胞壁的过程;④表示脱分化过程;⑤表示再分化过程。
(1)步骤①是去掉细胞壁分离出有活力的原生质体,常用纤维素酶和果胶酶处理;步骤②为诱导原生质体融合的过程,一般常用的化学诱导剂是PEG。
(2)利用杂种细胞培育成为杂种植株的技术为植物组织培养,图中步骤④为脱分化过程。
(3)植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离,克服远缘杂交不亲和障碍。
(4)杂种植株是由两种不同的二倍体杂交形成的异源四倍体,含有同源染色体,因此其是可育的;而利用运用传统有性杂交方法是不能实现的,因为不同种生物之间存在生殖隔离。
(5)由于只有在生物进行有性生殖的过程中,其遗传物质的传递才遵循孟德尔遗传规律,而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖,因此利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传规律。
点睛:
解答本题的关键是掌握植物体细胞杂交技术的详细过程,判断图中各个数字代表的过程的名称,注意区分植物体细胞杂交与动物细胞融合技术的不同点,进而结合题干要求分析答题。
答案:胰蛋白酶和胶原蛋白
减数第二次分裂中或MⅡ
细胞贴壁和接触抑制
10
桑椹胚或囊胚
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制
生物的性状还受环境因素影响
早期胚胎培养和胚胎移植
分析题图:图示为转基因克隆奶牛的培育过程,人生长激素基因是目的基因,该过程采用了动物细胞培养技术、动物体核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术。
(1)动物细胞培养时,常用胰蛋白酶和胶原蛋白酶处动物组织,以分散成单个细胞。
(2)形成重组细胞时应选用减Ⅱ中期的卵母细胞;动物细胞在进行原代培养时,细胞的特点是贴壁生长、接触抑制;传代培养过程中,培养10代以内的细胞保持正常的二倍体核型。
(3)胚胎移植一般选择桑椹胚或囊胚期的胚胎,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
(4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制,其主要原因是犊牛的细胞质来自卵母细胞,生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制,其次是生物的性状还受环境因素的影响。
(5)根据以上分析已知,图中涉及到的胚胎工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植等。
点睛:
解答本题的关键是掌握基因工程、核移植技术、胚胎移植等知识点,能够分析题图判断目的基因的种类以及整个过程涉及到的技术的名称,进而利用所学知识结合题干要求分析答题。
答案:骨髓瘤细胞
B淋巴细胞
杂交瘤细胞
脱分化
高
基因的选择性表达
灭活的病毒
筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
特异性强、灵敏度高并可以大量制备
据图分析,单抗是指将骨髓瘤细胞与B细胞形成的杂交瘤细胞,所以X为骨髓瘤细胞,Y为效应B细胞,Z为杂交瘤细胞;植物组织培养过程为脱分化和再分化过程,则①类似于脱分化过程,②是再分化过程,③是诱导细胞融合,采用的方法是物理、化学或灭活的病毒,④筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
(1)根据以上分析已知,图中X为骨髓瘤细胞、Y为效应B细胞、Z为杂交瘤细胞。
(2)①过程将已经分化的细胞培养成分化程度低的细胞过程,类似于植物组织培养技术中脱分化;与纤维母细胞相比,诱导干细胞的分化程度较低,全能性较高;②过程是细胞分化的过程,其实质是基因的选择性表达。
(3)③过程表示动物细胞融合,常用灭活的病毒作为诱导剂。
(4)④处需要进行筛选,目的是筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
(5)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高并可以大量制备的特点。
点睛:
解答本题的关键是掌握单克隆抗体的制备、动物细胞培养、动物细胞融合等知识点,准确判断图中各个字母代表的细胞的名称以及各个数字代表的过程的名称,进而利用所学知识结合题干要求分析答题。
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精品试卷·第
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