高考生物一轮复习考点规范练35《细胞工程》（含详解）

考点规范练35　细胞工程

　考点规范练+高频考向练第78页　 

1.(湖南怀化二次质检,40)如图为植物体细胞杂交过程示意图,据图回答下列问题。

(1)步骤①是去除　　　　　,该步骤最常用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　来处理。 

(2)步骤②一般常用的化学试剂是　　　　　　　　　,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)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　　　　　,步骤⑤相当于再分化。 

(4)植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。从理论上讲,该杂种植株是可育的,这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。              〚导学号93420258〛 

答案(1)细胞壁　使用纤维素酶和果胶酶(酶解法)

(2)聚乙二醇(PEG)　诱导原生质体融合

(3)植物组织培养　脱分化

(4)克服远缘杂交不亲和的障碍

解析(1)步骤①是酶解法去壁的过程,利用酶的专一性,用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,获得原生质体A和B。

(2)步骤②是诱导原生质体融合的过程,常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG)。

(3)图中杂种细胞培育成为杂种植株的过程,利用了植物组织培养技术,其中④为脱分化形成愈伤组织,⑤相当于再分化。

(4)图示体细胞杂交技术最大的优点是可以克服远缘杂交不亲和障碍。

2.(河北邯郸一中二模,40)我国菊花主要有杭菊、亳菊、怀菊、贡菊等8种,是药食兼优的代表性植物。研究发现杭菊具有明显的抗炎作用,怀菊具有良好的抗病毒作用(但是抗炎作用很弱)。结合所学知识回答下列问题。

(1)欲培育兼有明显抗炎、抗病毒疗效的菊花新品种,用杭菊和怀菊杂交的方法是做不到的,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)基因工程方法为培育上述新品种提供了可能性,在实施基因工程过程中,最关键的步骤是　　　　　　　　　　　　　　　　　。受体细胞的选择直接关系到实验的成功与否以及新生植株的品质,我们一般选取未开花的幼枝的芽尖,理由有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若想确定杭菊的受体细胞中是否导入了怀菊的抗病毒基因,常用的检测方法是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)如果利用植物体细胞杂交的方法培育“杭菊怀菊”杂种植株,首先要获得这两种植物细胞的　　　　　　　　　　,用聚乙二醇诱导处理后,诱导实验材料再生出　　　　　　,再利用植物组织培养技术培育出杂种植株。 

(4)理论上利用植物体细胞杂交和基因工程的方法均可以培育出抗炎、抗病毒的优良菊花,这两项技术的共同特点有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)二者存在生殖隔离

(2)基因表达载体的构建　不带病毒或带病毒极少　分化程度低或易诱导脱分化和再分化(答案必须是两个方面)　DNA分子杂交技术

(3)原生质体　细胞壁

(4)定向改造生物(或克服了远缘杂交不亲和障碍)

解析(1)杭菊和怀菊属于两个不同的物种,二者之间存在生殖隔离,所以二者之间不能进行有性杂交。

(2)基因工程的关键步骤是基因表达载体的构建;由于幼枝的芽尖具有不带病毒或带病毒极少、分化程度低或易诱导脱分化和再分化的特点,所以通常选取未开花的幼枝的芽尖做受体细胞;可用DNA分子杂交技术检测怀菊的抗病毒基因(目的基因)是否导入了受体细胞。

(3)植物体细胞杂交技术首先要获得这两种植物细胞的原生质体,用聚乙二醇诱导处理后,诱导实验材料再生出细胞壁,再利用植物组织培养技术培育出杂种植株。

(4)植物体细胞杂交技术和基因工程的共同特点是定向改造生物(或克服了远缘杂交不亲和障碍)。

3.(安徽六安模拟,39)胰岛B细胞移植是一种有效治疗糖尿病的方法。利用小鼠再生胰腺提取物(RPE)可定向诱导人羊膜间充质干细胞(hAMSCs)分化成胰岛B细胞。回答下列问题。

(1)取人羊膜组织刮除血块的上皮细胞,冲洗后剪碎,然后用　　　　　　　　　处理,最终制成hAMSCs悬液,将细胞悬液放入培养瓶中进行原代培养,当细胞贴壁生长到一定阶段时,出现　　　　　　　　现象,此时细胞停止分裂增殖,这时需要将细胞进行相关处理,然后进行传代培养。 

(2)取传至第3代的hAMSCs放入细胞培养板,同时加入RPE进行诱导分化培养。该代hAMSCs能保持细胞正常的　　　　　。诱导分化培养15天后,提取细胞　　　　　,用胰岛素基因探针进行分子杂交,可初步检测hAMSCs是否分化成胰岛B细胞。 

(3)hAMSCs细胞在RPE作用下,可以定向分化形成具有正常胰岛B细胞功能的细胞,其根本原因是　　　　　　　　　　　　　。培养hAMSCs细胞的培养液中营养成分包括　　　　　　　　　　　　　　　　(至少写两种)。 

(4)人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和免疫排斥,目前临床通过使用　　　　　　　　　　　　抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。 

答案(1)胰蛋白酶　接触抑制

(2)核型　mRNA

(3)基因选择性表达　糖、氨基酸、无机盐、血清

(4)免疫抑制剂

解析(1)要制成细胞悬液应用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。细胞贴壁生长到一定阶段时,会出现接触性抑制的现象,细胞增殖会停止。

(2)在10代之内一般都能保持正常的细胞核型。因为检测是否分化成胰岛B细胞,所以应提取该细胞的mRNA,与胰岛B细胞的mRNA杂交,若显示出杂交带,则表明该细胞分化成了胰岛B细胞,反之则表明该细胞未分化为胰岛B细胞。

(3)细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,动物细胞培养液中的营养成分包括糖、氨基酸、无机盐还有天然成分血清或血浆。

(4)抑制T细胞增殖可以使用免疫抑制剂,从而减弱细胞免疫来提高器官移植的成活率。

4.自然界中的生殖细胞融合能产生有性后代,细胞工程中体细胞杂交技术被广泛应用于培育杂种植株和生产单克隆抗体等方面。请回答以下相关问题。

(1)若a、b分别为动物的精子和卵细胞,则产生a、b的分裂方式是　　　　　　　　　。 

(2)若a、b表示体细胞,两者融合完成的标志是　　　　　　　　　　　　　　,由d细胞形成杂种植株的原理是　　　　　　　　　　　　　,其中使用了植物组织培养技术,该技术的中心环节是形成愈伤组织,然后诱导它再分化形成植株,再分化的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　,植物体细胞杂交的意义是该技术能克服　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)生产单克隆抗体时一般不直接培养效应B细胞,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞,放射性物质在细胞的细胞器中出现的先后顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)减数分裂

(2)形成新的细胞壁　植物细胞的全能性　基因选择性表达

有性(远缘)杂交不亲和的障碍

(3)效应B细胞不能无限增殖　核糖体、内质网、高尔基体

解析(1)精子和卵细胞的形成方式是减数分裂,精子与卵细胞结合称作受精作用。

(2)杂种细胞融合成功的标志是再生出新的细胞壁。杂种细胞具有全能性故其在适宜的条件下可以发育成杂种植株,细胞分化的实质是基因选择性表达,植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。

(3)骨髓瘤细胞能无限增殖但不能产生抗体,浆细胞能产生抗体但不能无限增殖。二者融合的细胞称杂交瘤细胞,具备双亲细胞的遗传物质,能够无限增殖,同时能够产生抗体。15N标记的氨基酸可用于抗体的合成,抗体属于分泌蛋白,在细胞的细胞器中出现的顺序依次是核糖体、内质网、高尔基体。

5.(贵州高校招生适应考试,40)近年来,由于食品安全、环境污染等问题的加重,胃癌的发病率不断增加。常见的切除、化疗、放疗等治疗手段对病人的身体副作用较大,而“生物导弹”(借助单克隆抗体的导向作用,能将药物定向带到癌细胞所在位置)的定向治疗为胃癌患者带来了福音。下图是“生物导弹”——抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程。

回答下列问题。

(1)幽门螺旋杆菌的感染与胃癌的发生密切相关,幽门螺旋杆菌从细胞结构上与人体细胞相比,最显著的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)从免疫学的角度分析,图中实验小鼠注射的甲是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,从小鼠的　　　　(免疫器官)中可获得相应的B淋巴细胞。 

(3)诱导细胞融合形成细胞乙的原理是　　　　　　　　　　　　　　。若只考虑细胞的两两联合,理论上乙有　　　种类型,符合要求细胞的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)丙需进行克隆化培养和专一抗体检测,经多次筛选后可获得数量较多的能分泌所需抗体的丁,细胞丁可在体外条件下大规模培养,也可以注射到小鼠　　　　内进行体内培养,从而获得大量的单克隆抗体。该抗胃癌单克隆抗体与从动物血清中分离的抗体相比,最主要的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)没有核膜包被的细胞核

(2)能与抗人体胃癌抗体特异性结合抗原　脾脏

(3)细胞膜的流动性　3　既能大量繁殖又能产生特异性抗体

(4)腹腔　特异性强,灵敏度高,并可大量制备

解析(1)幽门螺旋杆菌是原核生物,幽门螺旋杆菌从细胞结构上与人体细胞相比,最显著的特点是没有核膜包被的细胞核。

(2)从免疫学的角度分析,图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原,从小鼠的脾脏中可获得相应的B淋巴细胞。

(3)诱导细胞融合形成细胞乙的原理是细胞膜的流动性,若只考虑细胞的两两融合,理论上乙有3类,若A代表B淋巴细胞,B代表骨髓细胞,则有AA型、BB型、AB型,符合要求细胞的特点是既能无限制增殖,又能产生特异性抗体。

(4)经过筛选后的杂交瘤细胞,可在体外条件下大规模培养,也可以注射到小鼠腹腔内进行体内培养,从而获得大量的单克隆抗体。该胃癌单克隆抗体与从动物血清中分离的抗体相比,最主要的优点是特异性强,灵敏度高,可大量制备。

6.(广东佛山质检二,40)癌胚抗原(CEA)是某些癌细胞表面产生的一种糖蛋白,临床上通过制备CEA的单克隆抗体来诊断癌症。回答下列问题。

(1)制备CEA的单克隆抗体时,首先将　　　　　　　　　　　注入小鼠体内,使小鼠产生免疫反应。然后从产生免疫反应小鼠的脾脏中获取　　　　　　　　　　细胞,将其与骨髓瘤细胞融合,该融合过程所利用的基本原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　。因为融合率不是100%,且融合过程具有　　　　性,所以要对融合后的细胞进行筛选。筛选出的杂交瘤细胞还要经过多次筛选,最终获得　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答两个特点)的杂交瘤细胞。 

(2)CEA单克隆抗体与抗癌药物偶联后,可以使抗癌药物定向作用于癌细胞,该过程所利用的免疫学原理为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)癌胚抗原(CEA)　B淋巴(或浆)　细胞膜的流动性　随机　既能产生CEA(特异性)抗体,又能无限增殖

(2)抗原和抗体的特异性结合

解析(1)制备CEA的单克隆抗体时,首先将癌胚抗原注入小鼠体内,使小鼠产生免疫反应。然后从产生免疫反应小鼠的脾脏中获取B细胞,细胞融合的原理为细胞膜具有流动性。融合过程具有随机性,因此必须筛选出杂交瘤细胞。筛选出的杂交瘤细胞既能产生CEA(特异性)抗体,又能无限增殖。

(2)“生物导弹”是单克隆抗体上连接抗癌药物,利用抗体和相应抗原(癌细胞)特异性结合的能力,利用抗癌药物或毒素杀伤和破坏癌细胞。

7.(广东揭阳一模,40)已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,该疫苗生产和抗体制备的部分流程如下图。

请回答下列问题。

(1)①代表的是　　　　　过程。为获得A基因表达载体,需用同种　　　　　　　　　　　　　酶对A基因和运载体进行酶切。除质粒外,　　　　　　　　　也可作为运载体。将A基因表达载体导入动物细胞的常用方法是　　　　　　　　　　　。 

(2)为获得A基因,还可根据A蛋白的　　　　　　　序列,推测出A蛋白的基因序列,据此可利用化学方法合成A基因。 

(3)过程③采用的实验技术是　　　　　　　　　　　　　　,获得的X叫　　　　　细胞。 

(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中的　　　　　　　制备疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可以用图中的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　进行特异性结合检测。 

答案(1)逆转录　限制性核酸内切　噬菌体(或“动植物病毒”)

显微注射法

(2)氨基酸

(3)动物细胞融合技术　杂交瘤

(4)A蛋白　抗A蛋白的单克隆抗体

解析(1)①代表的是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程。构建A基因表达载体时,需用同种限制性核酸内切酶对A基因和运载体进行酶切。基因工程中使用的载体除质粒外,还有噬菌体、动植物病毒等。将A基因表达载体导入动物细胞,常用显微注射的方法。

(2)为获得A基因,还可根据A蛋白的氨基酸序列,推测出A蛋白的基因序列,据此可利用化学方法合成A基因。

(3)过程③表示将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,采用的是动物细胞融合技术,获得的X叫杂交瘤细胞。

(4)由题意“该病毒表面的A蛋白为主要抗原”可推知,对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中的A蛋白制备疫苗。根据抗原能和特异性抗体结合的特性,对该传染病疑似患者确诊时,可以用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测。

8.(河北唐山三模)下图是利用单克隆抗体技术制备三聚氰胺特异性抗体的过程,请据图回答问题。

(1)单克隆抗体的制备过程中要用到　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　技术。 

(2)由于三聚氰胺分子量过小,不足以激活高等动物的免疫系统,因此在制备抗体前必须对其进行①过程,下列物质中不适合作“扩容”抗原分子的是(　　)

A.蛋白质　　　　　　　　　B.多糖

C.磷脂　　 D.核苷酸

(3)②过程会使小鼠产生能分泌相应　　　　的B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的　　　　免疫。 

(4)单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)③过程动物细胞特有的促融方法是用　　　　　　　　　,④过程用特定的选择性培养基筛选,会使　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的细胞死亡;选出的杂交瘤细胞还需进行　　　　　　　　　　　　　　　　,才能获得产三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。              〚导学号93420259〛 

答案(1)动物细胞培养　动物细胞融合

(2)D

(3)抗体　体液

(4)每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体

(5)灭活的病毒　未融合的亲本细胞和融合的具有同种细胞核　克隆化培养和抗体检测

解析(1)分析图示可知,单克隆抗体的制备过程中要用到动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。

(2)抗原具有大分子性,要想使三聚氰胺“扩容”为抗原分子,所选物质的分子量必须足够大,蛋白质和多糖是大分子物质,适合作“扩容”抗原分子;磷脂分子量较大,也能满足“扩容”要求;核苷酸为有机小分子物质,分子量非常小,不适合作“扩容”抗原分子。

(3)②过程是将抗原分子注射到小鼠体内,会使小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的体液免疫。

(4)单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是:每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,因此大量培养杂交瘤细胞可以得到单克隆抗体。

(5)③过程是诱导免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,动物细胞特有的促融方法是用灭活的病毒。④过程用特定的选择性培养基筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种细胞核的细胞都会死亡。选出的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,才能获得产生三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。