计时双基练(三十七) 细胞工程(计时：45分钟 满分：100分)一、选择题(每小题6分，共54分)1．下列关于植物克隆的叙述，错误的是( )A．通过花药离体培养可获得单倍体B．通过平衡植物激素种类可实现器官发生C．可利用细胞培养生产人参皂苷等中药成分D．对植物愈伤组织进行诱变、培育和筛选可获得新品种解析 在植物组织培养中，通过控制不同浓度的不同类型的植物激素，可诱导产生不定根或丛芽，不能通过平衡植物激素种类使其发挥作用。答案 B2．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．因细胞具有相互依存关系，细胞克隆需滋养细胞支持生长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解析 动物细胞的培养过程，是细胞有丝分裂的过程，在分裂过程中，由于基因突变或染色体变异会造成遗传物质的改变。答案 D3．如图为植物细胞融合后再生出新植株的部分过程示意图，请据图分析，以下叙述中不正确的是( )A．使植物细胞形成原生质体阶段的关键技术是使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁B．植物细胞融合一般要用聚乙二醇(PEG)等诱导剂进行诱导C．原生质体融合成为一个新的杂种细胞的标志是出现新的细胞核9\nD．亲本植物A的细胞与亲本植物B的细胞两两融合后的细胞类型有3种解析 本题考查植物细胞融合的相关内容，意在考查考生的理解与分析能力。选项A正确，植物体细胞杂交前首先要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁以得到原生质体；选项B正确，诱导植物原生质体融合时，常用聚乙二醇作诱导剂；选项C不正确，原生质体融合成一个新的杂种细胞的标志是出现新的细胞壁；选项D正确，A细胞和B细胞融合后形成AA、BB和AB三种类型的融合细胞。答案 C4．如图所示为白菜—甘蓝的培育流程，下列叙述错误的是( )A．过程①用到的酶是纤维素酶和果胶酶B．过程②常用的化学试剂是聚乙二醇C．过程④细胞的全能性提高D．过程⑤细胞的全能性降低，最终失去全能性解析 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以去除细胞壁应用纤维素酶和果胶酶，A项正确；杂种细胞是已经分化的细胞，而愈伤组织是未分化的细胞，所以愈伤组织的全能性要高于杂种细胞，C项正确；无论是分化的还是未分化的植物细胞都具有全能性，D项错误。答案 D5．如图示植物组织培养过程。据图分析下列叙述正确的是( )A．⑤植株根尖细胞的全能性比①植株根尖细胞的强B．②试管的培养基中含有植物生长调节剂，不含有有机物C．③试管中的细胞能进行减数分裂D．调节④培养中植物生长调节剂的比例可诱导产生不同的植物器官9\n解析 ⑤植株根尖细胞的全能性与①植株根尖细胞相同。②试管的培养基中含有植物生长调节剂和有机物等。③试管中的细胞进行的分裂方式为有丝分裂。调节④培养中植物生长调节剂的比例，可诱导产生根或芽。答案 D6．对于下面制备单克隆抗体过程示意图，不正确的叙述是( )A．①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，均是从小鼠的脾脏中提取的B．④中的筛选是通过抗原、抗体反应进行的C．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导D．⑤可以无限增殖解析 单克隆抗体是利用B淋巴细胞(浆细胞)和小鼠骨髓瘤细胞融合得到，融合方法可以是化学方法如聚乙二醇，生物方法如灭活病毒；如果要筛选产抗体的杂交细胞可以通过抗原—抗体反应，如果有反应说明表达了抗体；融合细胞具有双亲特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。B淋巴细胞通常从血浆中提取。答案 A7．如图是两种二倍体植物细胞(甲、乙)融合并培育新植株的过程，有关分析正确的是( )A．过程①需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中，且溶液中的渗透压应大于细胞液渗透压B．过程②要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具有选择透过性原理C．过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基D．最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异，不具有可育性解析 过程①需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中，且溶液中的渗透压应等于细胞液渗透压，使细胞维持正常形态。诱导原生质体融合主要依据细胞膜具有流动性。过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基，诱导生芽、生根。最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异，由于存在同源染色体，具有可育性。9\n答案 C8．(2014·北京西城期末)某小鼠生活过程中被多种病原体感染过，科学家以该小鼠为实验材料，利用单克隆抗体技术，获得了抗某种病原体的高纯度单克隆抗体。下列叙述不正确的是( )A．被多种病原体感染过的小鼠体内会产生多种效应B细胞B．经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞可分泌多种特异性抗体C．用“抗原—抗体检测法”可筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞D．单克隆抗体的制备过程中使用了细胞培养和细胞融合技术解析 经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体。答案 B9．应用生物工程技术培育人们需要的生物新品种或新产品，提高了经济效益。下图表示培育生物新品种的过程，请据图判断下列叙述中不正确的是( )A．图中①过程需要的工具酶是限制酶和DNA聚合酶B．图中⑤过程需要的培养基中一定含有植物激素和无机养料C．将PrG导入细胞Ⅱ，则Ⅱ最可能是浆B细胞D．图中①～⑤过程中不是都发生了碱基互补配对现象解析 基因工程中需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶；植物组织培养的培养基需加入无机矿质养料、有机物和植物激素；抗体是由浆细胞分泌的；过程②④是目的基因导入受体细胞的过程，不发生碱基互补配对。答案 A二、非选择题(共46分)10．(11分)人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像天然种子一样萌发生长。人工种子的核心部分是胚状体，其培育过程如图所示。请回答下列有关问题：9\n(1)制作人工种子依据的原理是____________________；制作过程的关键是确保无菌操作，其原因是_________________________。(2)②表示脱分化的过程，其实质是________；③表示再分化的过程，其实质是______________。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、________、________将影响②③过程的进行。(3)从保证人工种子正常的生命力以及生态系统的物质循环上来看，人造种皮应具有半透性(透水、透气性)和________的特点。(4)某二倍体植物的基因型为DdTt，利用花药离体培养的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工种子，这种种子萌发形成的个体称为________，从生殖方式看属于________生殖。解析 理解种子的结构、植物组织培养、生物的生殖以及单倍体育种等知识是解题的关键。培育人工种子的原理是细胞的全能性。脱分化的实质是使不分裂的细胞恢复分裂能力；再分化的实质是使分裂的细胞在形态、结构和功能上再次发生变化，这种变化是基因选择性表达的结果。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、比例和使用顺序将影响脱分化和再分化过程。种子萌发的过程中，需要从外界吸收大量的水分和氧气进行有氧呼吸，因此，人工种皮应该具有透水、透气性；从物质循环的角度来看，人工种皮应该能被微生物降解。通过花药离体培养获得的植株属于单倍体，基因型为DdTt的植物能产生基因组成为DT、Dt、dT和dt的四种花粉，这种通过有性生殖细胞产生后代的生殖方式，属于有性生殖。答案 (1)细胞全能性 细菌等微生物代谢旺盛，在消耗营养物质的同时，产生大量有害产物，毒害组织细胞(2)使不分裂的细胞恢复分裂能力 基因的选择性表达 比例 使用顺序(3)易被微生物降解(4)单倍体 有性11．(12分)(2014·广东理综)铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：9\n在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：(1)选用新生营养芽为外植体的原因是__________________，诱导外植体形成PLBs的过程称________。(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在____________，________________，________________________。(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基__________________后按比例加入。②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为________________________。③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的________________________________________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。解析 (1)新生营养芽分裂能力强，全能性容易表达；根据题干可知，PLBs类似愈伤组织，外植体形成愈伤组织的过程是脱分化。(2)由图可看出与黑暗条件下相比，光照条件下PLBs重量开始增加的时间早，快速生长期经历时间长，且最终含量要高。(3)①由于ABA受热易分解，所以各组液体培养基应灭菌后，冷却，再加入不同浓度的ABA。②根据题干可知，实验50d完成，如初始(第0天)数据已知，每109\nd取样，需要取5次样；每次取样时，需要记录15个样品中的数据，取样5次共需要测定的样品数为75。③适宜的ABA浓度和培养时间应既能提高生物碱含量，又要保证PLBs的生长。由于脱落酸能提高生物碱含量，却抑制PLBs的生长，根据数学原理，最适ABA浓度和培养时间应为生物碱含量与PLBs重量乘积的最大值，本实验每个组分别做了3次重复实验，因此还应该求平均值。此题不能将生物碱含量与PLBs简单相加，因为两者数据的数量级相差较大。答案 (1)细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs 细胞的脱分化(2)生长起始较快 快速生长时间较长 PLBs产量较高(3)①灭菌、冷却 ②75 ③PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大12．(10分)某实验室做了下图所示的实验研究，请据图回答下列问题。(1)与纤维母细胞相比，过程①形成的诱导干细胞的全能性较________。(2)过程②是诱导干细胞中基因________的结果。(3)过程③需要用________性培养基进行筛选，得到的Z细胞还需进行________培养和________，经多次筛选，就可以得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞。(4)科学家找到一种“无限增殖调控基因”能激发细胞不断分裂，通过基因工程技术将该基因导入待定的________细胞(填细胞名称)，来制备单克隆抗体，基因导入并成功表达后，受体细胞将具有________________________________________________的特点，在上述操作中用到了PCR扩增仪，其作用是_____________。解析 (1)纤维母细胞是高度分化的细胞，诱导干细胞分化程度较低，所以诱导干细胞的全能性要比纤维母细胞的全能性高。(2)由诱导干细胞分化为肝细胞、神经细胞、上皮细胞等体细胞是基因选择性表达的结果。(3)X细胞、Y细胞的融合有X细胞与X细胞的融合、Y细胞与Y细胞的融合、X细胞和Y细胞的融合，需要用选择培养基对此培养筛选出X细胞和Y细胞的融合体，然后进行克隆化培养，专一抗体检测，呈阳性后方能大规模培养。(4)能产生抗体的细胞是浆细胞，制备单克隆抗体的细胞应具有不断增殖的能力和产生抗体的能力，PCR扩增仪能够快速大量复制DNA片段。答案 (1)高(2)选择性表达9\n(3)选择 克隆化 抗体检测(4)浆(受体) 既能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体 大量获得目的基因13．(13分)近年来，有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展迅速。研究发现，蛋白X是细胞膜上的一种受体，由原癌基因X编码。在一些肿瘤细胞中，原癌基因X过量表达会持续激活细胞内的信号传导，启动细胞DNA的复制，导致细胞异常增殖。利用动物细胞融合技术制备的单克隆抗体，可用于诊断和治疗原癌基因X过量表达的肿瘤。请回答下列问题：(1)同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化。正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因是_________________________。(2)通过检测原癌基因X的________和________可判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后，发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明______________________。(3)根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是______________________________________________________。(4)制备该单克隆抗体时，免疫动物的抗原可以是____________。B淋巴细胞识别抗原并与之结合，之后在适当的信号作用下增殖分化为________和________。(5)用该单克隆抗体处理原癌基因X过量表达的某肿瘤细胞株，发现其增殖能力明显下降。这是因为__________________________。解析 本题考查细胞癌变、基因表达、细胞间的信息传递、单克隆抗体的应用等知识。(1)同一个体的所有体细胞都是由一个受精卵经有丝分裂产生的，有丝分裂将亲代细胞的染色体复制后精确地平均分配到两个子细胞中，因此正常情况下体细胞核遗传信息相同。(2)原癌基因转录的产物是mRNA，翻译的产物是蛋白质，因此检测细胞中这两种产物可判断原癌基因是否转录和翻译。由于分化后的细胞的基因选择性表达，所以不是所有细胞中都有原癌基因表达的产物。(3)根据题意中“蛋白X是细胞膜上的受体”“若过量表达会持续激活细胞内的信号传导，启动DNA分子复制，导致细胞异常增殖”，可推测出原癌基因的主要功能是负责维持细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。(4)由于该单克隆抗体是用于诊断和治疗原癌基因X过量表达的肿瘤，所以应用蛋白X作为抗原对实验动物进行免疫。B细胞接受抗原刺激后，增殖分化为浆细胞(效应B细胞)和记忆B细胞。(5)单克隆抗体与肿瘤细胞膜上的蛋白X结合后，阻断了肿瘤细胞内信号的传导，使肿瘤细胞DNA复制停止，从而使肿瘤细胞株增殖能力下降。答案 (1)亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中(2)mRNA 蛋白质 原癌基因X的表达具有(组织)特异性(3)维持细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程9\n(4)蛋白X 浆细胞 记忆细胞(5)该单克隆抗体与肿瘤细胞表面的蛋白X特异性结合，从而阻断蛋白X介导的信号传导9
