2019届高考生物一轮课时跟踪检测40《细胞工程 》(含解析)

课时跟踪检测（四十）  细胞工程

一、基础题点练

1．在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是(　　)

A．细胞的增殖与分化　　　　 B．光能的吸收与转化

C．ATP的合成与分解 D．基因的突变与重组

解析：选D　离体菊花茎段形成幼苗的过程中，涉及了脱分化和再分化过程，且整个过程都伴随着细胞的分裂。形成的幼苗可同时进行吸收和转化光能的过程。ATP是直接能源物质，整个过程中需要ATP提供能量，故伴随着ATP的合成与分解。该过程为无性繁殖，整个过程中只进行有丝分裂，不发生基因重组。

2．关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是(　　)

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：选B　动物细胞培养用液体培养基，而植物组织培养用固体培养基，且二者培养基的成分也不相同；动物细胞培养过程中要加入胰蛋白酶，而植物组织培养过程中则不用；植物细胞具有全能性，所以烟草叶片离体培养能形成新个体，而动物细胞离体培养只能增殖；植物组织培养中常用根尖、茎尖等培养无病毒植物个体，而动物细胞培养的一个重要应用是检测有毒物质。

3．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是(　　)

A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害

B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞

C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控

D．生根时，培养基通常应含α­萘乙酸等生长素类调节剂

解析：选B　植物组织培养中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对培养材料的伤害；植物体细胞的杂交需先除去细胞壁得到原生质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞；细胞分化的实质是基因的选择性表达；植物组织培养过程中，生根阶段的培养基中通常应含有生长素类调节剂。

4．下列有关细胞工程的说法正确的是(　　)

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%的CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是为细胞提供碳源

解析：选A　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%的CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是维持培养液中的pH。

5．下图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析错误的是(　　)

A．①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理

B．②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变

C．③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能

D．④过程需用适宜配比的生长素和细胞分裂素处理

解析：选B　紫外线照射可诱导原生质体发生突变，但突变是不定向的。

二、高考题型练

6．(2018·武汉调研)应用植物组织培养技术，不仅可实现种苗的快速繁殖、培育无病毒植株，也可加快作物及苗木育种。下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程：

回答下列问题：

(1)愈伤组织是由离体的茎段经________过程形成的，此时愈伤组织细胞________(填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。

(2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中γ射线照射的目的是______________，用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织，原因是__________________________________；处理2中添加的物质X为____________。

(3)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜、农杆菌转化法获得的抗虫棉中，必须用到植物组织培养技术的是____________________。

解析：(1)离体的茎段经过脱分化过程可形成愈伤组织，此时愈伤组织具有未分化的特点，细胞依然具有较高的全能性。(2)图中对愈伤组织进行了两次处理，第一次处理是用γ射线照射诱发愈伤组织细胞发生基因突变。愈伤组织细胞分裂能力强，易受到培养条件和外界压力的影响而发生基因突变。第二次处理是抗盐接种实验，即在培养基中加入NaCl(盐)，适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长，不适应的愈伤组织死亡。(3)作物育种研究中常用农杆菌转化法将含抗虫基因的Ti质粒导入植物体细胞中，再利用植物组织培养技术获得抗虫的农作物。运用细胞工程培育白菜—甘蓝杂种植株，需要采用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。

答案：(1)脱分化　具有　(2)诱发基因突变　愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发基因突变　NaCl(或盐)　(3)白菜—甘蓝、抗虫棉

7．(2018·长春调研)絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀，起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果，将絮凝性细菌和石油降解菌融合，构建目的菌株。其流程如下。

据图回答：

(1)溶菌酶的作用是__________________。PEG的作用是________________________。

(2)经处理后，在再生培养基上，未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖，原因是成功融合的细胞既可以____________________，又可以____________。

(3)目的菌株的筛选：筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有________的培养基上生长的AB融合菌，选择效果最好的作为目的菌株，其同化作用类型应为__________型，属于生态系统中的哪些成分？________。

(4)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果，将目的菌株进行发酵培养，定时取发酵液，加入石油污水中，还应设置__________________为对照组。

解析：(1)细菌所具有的细胞壁妨碍了细菌细胞的融合，所以溶菌酶的作用是将其细胞壁进行溶解，以获得原生质体。PEG是促进细胞融合的促融剂，其作用是诱导原生质体融合。(2)由图示显示A菌细胞质失去活性， B菌DNA失去活性，所以AB融合菌有A的DNA、B的细胞质(或有活性的细胞质基因、有活性的DNA分子)(或分泌絮凝活性物质、降解石油)，在选择培养基上单纯的A、B菌都不能存活，而融合的AB菌能进行生长并繁殖。(3)目的菌的选择是要选择能分泌具有絮凝活性的活性高分子化合物，又具有降解石油能力的AB融合菌，因此目的菌株能在含有石油的培养基上生长，其同化作用类型应为异养型，属于生态系统中的分解者。(4)为探究目的菌株在不同时间的絮凝效果，设置的对照组实验应是不加发酵液(没有目的菌株)的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)。

答案：(1)溶解(去除、去掉、破坏)细胞壁　诱导(或促进)(不同的)原生质体融合　(2)分泌絮凝活性物质　降解石油(其他答案合理即可)　(3)石油　异养　分解者　(4)不加发酵液的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)

8．蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力，下面为科学家利用植物组织培养的方法，大量培养蓝莓具体流程的文字图解。请回答下列问题 ：

蓝莓组织愈伤组织长出丛芽生根移栽成活

(1)用于离体培养的蓝莓组织叫做____________，该技术的原理是______________。

(2)配制MS培养基时，应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质，蔗糖除作为碳源外，还具有____________________的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基，这三种培养基的主要差异是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)图中蓝莓组织要经过消毒处理后才能进行培养。经过①过程后，细胞的分化程度会________(填“升高”“降低”或“不变”)。

(4)愈伤组织经过②③过程重新分化成根或丛芽的过程叫________。

(5)蓝莓花青素在60 ℃以下的热稳定性较好，将含花青素的粗品经真空干燥(可使水的沸点降低40 ℃)制成成品。采用该方法的主要原因是__________________________________。

解析：(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，用于离体培养的组织叫做外植体。(2)配制MS培养基时，应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质，蔗糖除作为碳源外，还具有提供能量和维持渗透压的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基，这三种培养基的主要差异是生长素和细胞分裂素的用量及比例不同。(3)图中①过程是脱分化形成愈伤组织的过程，高度分化的细胞恢复分裂能力，则分化程度降低。(4)图中②③过程是愈伤组织经过再分化形成丛芽或根的过程。(5)含花青素的粗品经真空干燥(可使水的沸点降至40 ℃)制成成品，采用该方法的主要原因是避免(干燥时温度过高导致)花青素分解。

答案：(1)外植体　细胞具全能性　(2)提供能量和维持渗透压　生长素和细胞分裂素的用量及比例不同　(3)降低　(4)再分化　(5)避免(干燥时温度过高导致)花青素分解

9．(2018·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_______________________________

________________。

解析：(1)体细胞核移植利用的是体细胞的细胞核和去核的卵细胞。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。因此①为细胞核，②为内细胞团细胞。(2)图中③是将体细胞的细胞核和去核卵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。

答案：(1)细胞核　内细胞团细胞　(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

10．(2017·合肥三模)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备单克隆抗体开辟了新途径，通过把能产生抗体的________细胞与能在体外大量增殖的________细胞进行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。

(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________________(填工具酶)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______________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)若a是诱导动物细胞融合，则特有的诱导剂是灭活的病毒。在单克隆抗体的制备过程中，利用已免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，该细胞既可以迅速大量增殖，又可以产生专一性抗体。(2)在植物体细胞杂交过程中，需要对甲乙细胞先用纤维素酶和果胶酶去壁，然后再诱导甲乙的原生质体融合。该技术可以克服有性杂交远缘不亲和障碍，扩大亲本组合的范围。(3)甲乙细胞融合形成丙细胞，利用了细胞膜的流动性。

答案：(1)灭活的病毒　B淋巴(浆)　骨髓瘤　(2)纤维素酶和果胶酶　原生质体　克服了有性杂交远缘不亲和障碍，扩大了亲本组合的范围　(3)细胞膜的流动性

11．(2018·天津十二校联考)“生物导弹”可用于杀死人类某些癌细胞。制备“生物导弹”是单克隆抗体的重要应用之一，其过程如下图所示：

(1)在①～⑤批量生产A蛋白抗原的过程中，要快速获得大量的A基因可采用________技术。在该技术中，解旋的方法是________；过程③所用的方法是________；④过程一般选择发育良好的________________________移植到受体牛的子宫中。

(2)在⑥～⑨批量生产“生物导弹”的过程中，⑦过程所用的“脾脏中的细胞”为________________。⑦过程区别于植物体细胞杂交技术所特有的诱导因素是________________，要得到所需的杂交瘤细胞要经过________次筛选，最终筛选出的杂交瘤细胞的特点是____________________________________。

解析：据图分析可知，①表示目的基因的获取，②表示基因表达载体的构建，③表示将目的基因导入受体细胞，④表示早期胚胎培养和胚胎移植，⑤表示用转基因牛大量生产A蛋白质，⑥表示将抗原注入小鼠体内， ⑦表示已免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合，⑧表示筛选、检测并获得大量所需要的杂交瘤细胞，最终获得单克隆抗体，⑨表示把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”。(1)通常采用PCR技术快速获得大量的目的基因；DNA分子受热变性后可解链为单链，所以在PCR技术中，用高温处理的方法进行解旋；将目的基因导入动物的受精卵，常用的方法是显微注射法；胚胎移植过程中，一般选择发育良好的桑椹胚或囊胚，移植到受体牛的子宫中。(2)将抗原注射到小鼠体内，小鼠会产生体液免疫反应，在该小鼠的脾脏中会出现一些能产生相应抗体的已免疫的B细胞(或浆细胞)，设法将这些细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合，再用特定的选择性培养基进行筛选，和进一步的克隆化培养和抗体检测，最终会得到既能迅速大量繁殖、又能产生专一抗体的杂交瘤细胞，进而制备单克隆抗体。因此⑦过程所用的“脾脏中的细胞”为已免疫的B细胞(或浆细胞)；动物细胞融合过程区别于植物体细胞杂交技术所特有的诱导因素是灭活的病毒；要得到所需的杂交瘤细胞要经过2次筛选。

答案：(1)PCR　高温处理　显微注射　桑椹胚或囊胚　(2)已免疫的B细胞(或浆细胞)　灭活的病毒　2　既能迅速大量繁殖，又能产生专一(或特异)抗体

12．利用细胞工程技术制备抗人绒毛膜促性腺激素(HCG)单克隆抗体，其主要流程如下：

回答下列问题：

(1)制备抗HCG单克隆抗体过程中，用到的动物细胞工程技术有________________和________________。

(2)细胞DNA合成有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。在HAT培养基中加入了氨基嘌呤，杂交瘤细胞能连续增殖，未融合细胞以及同种融合细胞因不能增殖而死亡。由此可判断骨髓瘤细胞DNA合成存在____________(填“D”“S”或“D和S”)途径。

(3)步骤③需对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养及抗体检测，该过程一般在多孔细胞培养板上进行。先将细胞悬液稀释到7～10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0.1 mL细胞稀释液，其目的是________________________________________________________

________________________。

(4)用抗HCG单克隆抗体作出诊断试剂，能在妊娠初期即可作出诊断，主要是因为该抗体具有________________的优点。

解析：(1)制备单克隆抗体过程中，用到的动物细胞工程技术有动物细胞融合和动物细胞培养。(2)免疫后的B淋巴细胞不能分裂增殖，鼠骨髓瘤细胞能不断分裂增殖。在HAT培养基中加入氨基嘌呤，阻断了细胞DNA合成的D途径，但DNA合成的S途径没有被阻断，结果未融合的细胞(包括骨髓瘤细胞和淋巴细胞)以及同种融合细胞(包括骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、淋巴细胞与淋巴细胞融合)因不能增殖而死亡，由此可判断骨髓瘤细胞DNA合成存在D途径。(3)在多孔细胞培养板上对选择培养的杂交瘤细胞进行培养时，先将细胞悬液稀释到7～10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0.1 mL细胞稀释液的目的是使每个孔内不多于一个细胞，从而实现单克隆培养。(4)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的优点。

答案：(1)动物细胞融合　动物细胞培养　(2)D　

(3)使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的

(4)特异性强、灵敏度高