2020届一轮复习人教版选修3第十单元第36讲细胞工程作业.doc

配套课时作业

1.(2018·广东深圳高中模拟)利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技术人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。

据图回答下列问题：
(1)该过程用到的细胞工程技术有________________和________________。
(2)过程①所需的酶是________________，过程②PEG的作用是________________，经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是________________。原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成________。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的________；将杂种植株栽培在含有________的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
答案　(1)植物体细胞杂交　植物组织培养
(2)纤维素酶和果胶酶　促进原生质体的融合
(3)保持原生质体完整性　愈伤组织
(4)形态和数目　黑腐病菌
解析　(1)图中先去掉两种植物细胞的细胞壁，然后诱导融合获得杂种细胞，再通过植物组织培养获得杂种植株，该过程是植物体细胞杂交。
(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，可采用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁；聚乙二醇(PEG)的作用是促进原生质体融合。
(3)去掉细胞壁后获得的原生质体需要放在适宜浓度的甘露醇溶液中，保持原生质体完整性，避免失水或吸水造成细胞损伤；在植物组织培养中，经过脱分化后形成愈伤组织。
(4)由于染色体在显微镜下能看见，因此可以制作临时装片，观察染色体的形态和数目，以确定是否发生染色体变异；对杂种植物进行鉴定最简单的方法是从个体水平上进行检测，即接种黑腐病菌，观察植物是否抗病。
2．(2018·河南濮阳二模)如图是制备乙肝病毒表面抗体的流程图。请回答下列问题：

(1)图中细胞Ⅰ的名称为________，其与骨髓瘤细胞融合所依据的基本原理是________________。
(2)在图示流程中至少需要进行两次筛选，其中第一次筛选的目的是________；第二次筛选的目的是__________________。
(3)制备得到的单克隆抗体可用于乙肝的免疫治疗，其所利用的免疫学原理是_______________________________________。
(4)干扰素属于淋巴因子，由效应T细胞产生，并以________的方式释放到细胞外。某同学联想到单克隆抗体的制备过程，提出用效应T细胞代替细胞Ⅰ，从而获得单克隆干扰素的设想，你认为该方法是否可行？并说明理由。_____________________________________。
答案　(1)B淋巴细胞(或浆细胞)　细胞膜具有一定的流动性
(2)获得杂交瘤细胞　获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞
(3)抗原和抗体的特异性结合(或单克隆抗体与抗原结合的特异性强)
(4)胞吐　可行。效应T细胞是T细胞接受抗原刺激后，经过增殖、分化形成的细胞，具有释放淋巴因子的功能
解析　(1)用抗原刺激小鼠使之产生特异性免疫反应，从小鼠体内提取B淋巴细胞，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。
(2)两次筛选中第一次筛选是获得杂交瘤细胞，第二次筛选是从杂交瘤细胞中获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
(3)单克隆抗体能与抗原发生特异性结合，可用于乙肝的免疫治疗。
(4)干扰素的化学本质是蛋白质，效应T细胞以胞吐的方式将之分泌到细胞外。效应T细胞是T细胞接受抗原刺激后，经过增殖、分化形成的细胞，具有释放淋巴因子的功能，因此可依据单克隆抗体的制备过程，用效应T细胞代替细胞Ⅰ，从而获得单克隆干扰素。
3．(2019·江西赣州崇义中学月考)早早孕试纸是人们设计出来的一种方便女性检测自己是否怀孕的产品。人绒毛膜促性腺激素(HCG)是由受孕妇女体内胎盘产生的一种糖蛋白类激素，在孕妇的尿液中大量存在，而非妊娠孕妇尿液中几乎不含有该激素。胶体金法早早孕检测试纸采用双抗体夹心法原理，以胶体金为指示标记制作而成。其测定和判断方法如图：

注：MAX线处含有鼠源性HCG单抗和胶体金，T线处含羊抗HCG的抗体，C线处含有羊抗鼠多克隆抗体。
(1)HCG在胎盘细胞的________合成，然后在________上进一步合成加工，最后经________进一步的修饰加工然后分泌到细胞外。
(2)MAX线处包埋的鼠源性HCG单克隆抗体是由________细胞产生的，由于单克隆抗体具有________、________的特点，所以能准确地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。
(3)制备鼠源性HCG单克隆抗体的过程中，可能运用到了________和动物细胞培养等技术，其中后者需要置于95%空气加5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2的作用是________。
答案　(1)核糖体　内质网　高尔基体
(2)杂交瘤　灵敏度高　特异性强
(3)动物细胞融合技术　维持培养液的pH值
解析　(1)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是由受孕妇女体内胎盘产生的一种糖蛋白类激素，是在胎盘细胞的核糖体合成，然后在内质网上进一步合成加工，最后经高尔基体进一步的修饰加工然后分泌到细胞外。
(2)MAX线处包埋的鼠源性HCG单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，由于单克隆抗体具有灵敏度高、特异性强的特点，所以能准确地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。
(3)制备鼠源性HCG单克隆抗体的过程中，可能运用到了动物细胞融合和动物细胞培养等技术，其中后者需要置于95%空气加5%的CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2的作用是维持培养液的pH值。
4．(2019·太原模拟)植物组织培养的过程如下图所示。请分析并回答：

(1)B、C过程是通过细胞的____________、____________实现的。
(2)胚状体根据其来源不同，可以分为“体细胞胚”和“花粉胚”。
①用花药离体培养可获得“花粉胚”，同种植物的花粉胚与体细胞胚在染色体数目上的主要区别是
_______________________________________________________。
②在一定条件下培养离体细胞可以形成体细胞胚进而发育成完整的植株，其根本原因是每个细胞都含有________________，这一过程体现了________________________。
(3)植物组织培养得到的胚状体经过人工薄膜包装可以获得“人工种子”，由“人工种子”萌发出的植株是否可育？
_________________________
(4)微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取茎尖或根尖作为外植体，其依据是____________________________________________。
(5)在培养过程中，愈伤组织在培养基中未形成根，但形成了芽，其原因可能是______________________________________________
_______________________________________
答案　(1)分裂(或增殖)　分化
(2)①花粉胚细胞中的染色体数目是体细胞胚的一半
②本物种的全套基因(或全套遗传信息)　植物细胞具有全能性
(3)由花粉培养发育的植株一般不可育，由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的
(4)茎尖或根尖病毒极少，甚至无病毒
(5)培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量比例不合理(或培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低)(合理即可)
解析　(1)离体的组织或器官经过脱分化形成愈伤组织，再通过分裂和分化形成植株。
(2)由花药离体培养得到的“花粉胚”，其细胞内的染色体数目是体细胞胚的一半。离体细胞发育成完整植株的根本原因是每个细胞中都含有该物种的全套基因，该过程体现了植物细胞具有全能性。
(3)花粉胚的细胞中染色体数是体细胞胚的一半，减数分裂过程中染色体联会紊乱，不能产生正常配子，一般是不可育的；而体细胞胚的细胞中含本物种正常的染色体数，可进行正常的减数分裂，产生正常的配子。
(4)茎尖或根尖由于细胞不断分裂，病毒来不及侵染，所含病毒极少，或无病毒，所以在培养无病毒植株时常选用茎尖或根尖作外植体。
(5)植物组织培养过程中需用生长素和细胞分裂素来调节细胞的分裂、分化，若培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏高，容易诱导根的生成；若培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低，则易诱导芽的生成。
5．(2019·福建漳州月考)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。请据图回答：

(1)图中①、②所示的结构分别是________、__________。
(2)图中③、④所示的生物工程技术分别是__________________、____________________。
(3)过程③通常用去核卵母细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作，含有营养物质丰富外，还因为它______________________。
(4)过程④通常采用的方法是________
(5)过程④的完成需要用到的非酶基因操作工具为________。
(6)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是________________________。
答案　(1)细胞核　内细胞团
(2)(体细胞)核移植技术　基因工程(转基因技术或重组DNA技术)
(3)含有促进(或激活)细胞核全能性表达的物质
(4)显微注射技术　(5)载体　(6)不发生免疫排斥反应
解析　(1)体细胞核移植技术是将体细胞的细胞核移入去核卵母细胞中。内细胞团细胞具有发育的全能性，其中导入健康胰岛B细胞基因，可以形成能正常分泌胰岛素的胰岛B细胞群。
(2)图中③是将体细胞的细胞核和去核卵母细胞重组为一个细胞，为体细胞核移植技术。图中④是将健康胰岛B细胞基因导入受体细胞，为基因工程技术。
(3)过程③通常用去核卵母细胞作为受体细胞，除了因为它体积大，易操作，含有营养物质丰富外，还因为其含有能够激活细胞核全能性表达的物质。
(4)将目的基因导入动物细胞通常用显微注射法。
(5)基因工程的基本工具为限制酶、DNA连接酶、载体，载体为非酶基因操作工具，通常为质粒。
(6)图示方法与一般的异体移植相比可避免免疫排斥。
6．选取A、B植株的细胞进行如图所示操作，请回答问题：

(1)实现图中的①过程最常用的方法是________。
(2)②过程的发生，必须进行______其方法有________法和________法。
(3)若细胞A内含a条染色体，细胞B内含b条染色体，则“杂种细胞”内含________条染色体；若A、B植株采用常规杂交育种方法培育成功的话，得到的后代含________条染色体，必须用________来处理幼苗，才能得到可育的杂种植株，其中含有________条染色体。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是________________。
(4)如果原生质体A为小鼠的浆细胞，原生质体B为小鼠的骨髓瘤细胞，诱导二者融合时，独特的方法是用________处理。
答案　(1)酶解法(纤维素酶和果胶酶处理)
(2)诱导融合　物理　化学
(3)a＋b　(a＋b)/2　秋水仙素(或低温)　a＋b　克服远缘杂交不亲和的障碍
(4)灭活的病毒
解析　(1)①过程是去除细胞壁获得原生质体的过程，最常用的方法是酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理。
(2)②过程表示诱导细胞融合的过程，方法有物理法(离心、电激、振动等)和化学法(聚乙二醇诱导)。
(3)“杂种细胞”含有两个细胞的染色体，即含有a＋b条染色体；常规杂交育种过程中，细胞经过减数分裂，细胞A产生的生殖细胞中含有a/2条染色体，细胞B产生的生殖细胞中含有b/2条染色体，获得的后代体细胞中含有(a＋b)/2条染色体，此植株一般是高度不育的，必须用秋水仙素(或低温)处理幼苗，使其染色体数目加倍，即使细胞中染色体数目为a＋b条，植株才可育。两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍。
(4)与植物细胞融合相比，动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒进行诱导。
7．(2019·辽宁盘锦期中)下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题：

(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是__________________________。
(2)图甲中②过程常在促融剂____________________诱导下完成，③过程中至少涉及两次筛选：第一次利用__________________进行初步筛选，第二次利用____________________________________的方法筛选出既能大量增殖，又能产生专一性抗体的杂交瘤细胞。④过程与体外培养相比，其优点是___________________________。
(3)单克隆抗体结合上抗癌药物能定向攻击癌细胞，这一应用可形象地称为______________。
(4)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗？________，原因是_____________________________________。
(5)图乙过程的技术具有多种用途，但是不能________。
A．有选择地繁殖某一性别的家畜
B．繁殖家畜中的优良个体
C．用于保存物种
D．改变动物的核基因
答案　(1)动物细胞培养
(2)聚乙二醇(或PEG)　选择性培养基　克隆化培养和抗体检测　不需要特定的培养基，不需要严格的外界环境条件
(3)生物导弹
(4)不会　卵细胞细胞质中的遗传物质也能控制某些性状
(5)D
解析　(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是动物细胞培养。
(2)图甲中②过程常在促融剂聚乙二醇(或PEG)诱导下完成。③过程中至少涉及两次筛选：第一次利用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞，第二次利用克隆化培养和抗体检测的方法筛选出既能大量增殖，又能产生专一性抗体的杂交瘤细胞。④过程与体外培养相比，其优点是不需要特定的培养基，不需要严格的外界环境条件。
(3)单克隆抗体结合上抗癌药物能定向攻击癌细胞，这一应用可形象地称为生物导弹。
(4)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状不完全像白面绵羊，原因是卵细胞细胞质中的遗传物质也能控制某些性状。
(5)图乙过程的技术具有多种用途，可用于有选择地繁殖某一性别的家畜、繁殖家畜中的优良个体、用于保存物种，但不能改变动物的核基因。
8．(2018·哈尔滨质检)细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：

(1)若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr两个玉米品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁，然后诱导其融合，再把这些融合细胞进行培养，培育出了玉米新品种。
①这两个品种的花粉可用化学诱导剂________诱导融合，共可产生________种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)，这些融合细胞经过脱分化形成____________，再经培养可以得到________种不同于亲本表现型的玉米新品种。
②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用基因型为yyRr植株的花粉培养，再经过__________________处理并筛选获得，这种方法叫____________。
(2)若a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，请据图回答：
为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，形成图中的d细胞，d细胞的特点是__________________________________。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有__________________________等特点。
答案　(1)①聚乙二醇(PEG)　6　愈伤组织　2　②染色体数目加倍(或秋水仙素或低温)　单倍体育种
(2)既能无限增殖，又能产生特异性抗体　特异性强、灵敏度高、并可大量制备
解析　(1)①诱导细胞融合的常用化学试剂是聚乙二醇(PEG)。由于a、b两个玉米品种的基因型分别为yyRr和YYrr，所以它们产生的花粉的基因型分别为yR、yr与Yr，仅考虑两两融合，可产生6种基因型的融合细胞，即yyRR、yyrr、YYrr、yyRr、YyRr、Yyrr。融合细胞经过脱分化形成愈伤组织，再经培养可以得到2种不同于亲本表现型的玉米新品种。②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用基因型为yyRr植株的花粉培养，再经过秋水仙素或低温处理使染色体数目加倍，并筛选获得，这种方法叫单倍体育种。
(2)若a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，融合得到图中的d细胞，其特点是既能无限增殖，又能产生特异性抗体。与普通血清抗体相比，d细胞产生的抗体具有特异性强、灵敏度高、并可大量制备等特点。