1、第36讲细胞工程限时规范特训一、选择题1在下列过程中，需要采用植物组织培养技术的是()利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株利用花药离体培养得到的单倍体植株利用基因工程培养抗棉铃虫的植株利用细胞工程培养“番茄马铃薯”杂种植株无子西瓜的大量繁殖A BC D答案D解析利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株，不需要采用植物组织培养技术，错误；利用花药离体培养得到的单倍体植株，需要采用植物组织培养技术，正确；利用基因工程培养抗棉铃虫的植株，需要采用植物组织培养技术，正确；利用细胞工程培养“番茄马铃薯”杂种植株，需要采用植物组织培养技术，正确；无子西瓜的大量繁殖，需要采用植物组织培养
2、技术，正确。所以正确。22017北京师大附中期中科学家培育克隆羊时，使用了三种细胞核的供体细胞，分别将这些细胞核移入去核卵细胞的细胞质中，形成重组细胞，发育成重组胚胎，这些重组胚胎的发育情况如下。细胞核的供体细胞类型妊娠数/受体母羊数乳腺上皮细胞1/13胚胎成纤维细胞4/10早期胚胎细胞14/27据此分析不正确的是()A早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高B克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞完全相同C体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植D重组细胞发育与去核卵母细胞的细胞质有关答案B解析分析表格数据可知，早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高，A正确；克隆羊的培育用到了核移植、胚
3、胎移植技术，克隆羊的细胞核遗传信息来自细胞核的供体，细胞质的遗传信息来自卵细胞，B错误；对比表格中的数据可知：体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植，C正确；核移植中做受体细胞的都是去核卵母细胞，可见重组细胞发育与去核卵细胞的细胞质有关，D正确。3如图为植物体细胞杂交过程示意图。下列说法不正确的是()A植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍B杂种细胞经过和过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性C尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养物质D若细胞A的基因型为Rr，细胞B的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy答案C解析植物体细胞杂交
4、的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；杂种细胞经过脱分化和再分化过程可以培育成杂种植株，说明杂种细胞具有全能性，B正确；愈伤组织中细胞没有形成叶绿体，不能进行光合作用，其培养基中需要糖类、氨基酸等有机营养物质，C错误；若细胞A的基因型为Rr，细胞B的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy，D正确。4细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择合理的是()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选择早期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选择植物的愈伤组织进行诱变处理一定能获得优质的突变体D选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得抗
5、毒苗答案B解析高度分化的动物体细胞已经没有分裂能力，所以不能增殖获得大量细胞，A不合理；早期胚胎细胞具有全能性，所以选择早期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合理；突变是不定向的，选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能获得优质的突变体，C不合理；植物的茎尖分裂快，病毒极少或没有，所以选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，D不合理。5对下面制备单克隆抗体的过程示意图的叙述不正确的是()A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中的筛选是通过抗原、抗体反应实现的C促进细胞融合的过程可以利用聚乙二醇作介导D可以无限增殖答案A解析表示提取过程，指的是从小鼠的脾脏内
6、提取B淋巴细胞，从骨髓中提取骨髓瘤细胞。二、非选择题62013全国卷甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_。(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织
7、培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。答案(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化植物体细胞杂交技术(2)由受精卵发育而来的体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(其他合理答案也可)在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(其他合理答案也可)(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(答对其中一个即可)解析(1)植物体细胞杂交技术的流程是先用纤维素酶和果胶酶将植物细胞最外层的细胞壁去除，获得具有活力的原生质体，然后将甲、乙植物的原生质体用化学诱导剂诱导融合，形成融合细胞，再将融合细胞诱导脱分化，进一步培养形成愈伤组织，最后经过再分化形成完整的杂种植株。(2)在植物体细胞杂交过程
8、中，甲、乙两种植物的二倍体体细胞融合为四倍体细胞，四倍体细胞经组织培养形成四倍体植株，此植物体细胞由于含有三个或三个以上的染色体组，因此属于多倍体。此四倍体由于含有2个甲植物的染色体组和2个乙植物的染色体组，减数分裂时联会正常，可育。而甲、乙有性杂交的后代细胞中含1个甲植物的染色体组和1个乙植物的染色体组，减数分裂时联会紊乱，不可育。(3)可将经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后制成人工种子，这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。7某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，
9、乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量_。(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是_。(3)药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更_，若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用_处理。(4)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的_。(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入_，B组细胞培养液中
10、加入等量无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的_或_合成水平的差异，确定Y的药效。答案(1)多(2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质(3)多胰蛋白酶(4)抗生素(5)YmRNA蛋白质解析(1)肝肿瘤细胞比正常肝细胞的分裂能力强，细胞周期短，因此在其他条件相同时，相同时间内肝肿瘤细胞产生的子代细胞多。(2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质(如促细胞生长因子等)，因此在动物细胞培养时，通常要在合成培养基中加入适量血清。(3)甲细胞能无限增殖，因此其传代的次数比乙细胞多；胰蛋白酶能消化组织细胞间的蛋白质，使组织细胞分散成单个细胞。(4)培养瓶中加
11、入抗生素可以抑制细菌的活动。(5)该实验的目的是试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，因此自变量为是否加入Y，B组细胞培养液中加入等量无菌生理盐水，则A组细胞培养液中应加入等量Y。已知基因X表达与肝肿瘤的发生密切相关，而基因X的表达包括转录和翻译两个步骤，抗癌药物Y的作用可能是抑制基因X的转录过程，也可能是抑制其翻译过程，因此通过分别检测基因X在A、B两组细胞中的mRNA或相关蛋白质合成水平的差异，可以确定Y的药效。82017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”。用花药离体培
12、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_。如果用_处理二倍体植株的花粉胚，能获得可育的植株，该过程是_育种中不可缺少的步骤。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)花粉胚细胞中的染色体数目是体细胞胚的一
13、半秋水仙素单倍体本物种的全套基因(或全套遗传信息)植物细胞的全能性(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胚状体结构。(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。用秋水仙素处理花粉胚，可使细胞内的染色体数目加倍，获得可育的二倍体植株，该过程是单倍体育种中不可缺少的步骤。离体细胞发育成完
14、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的全能性。(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。92
15、017潍坊模拟人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答问题。(1)制备单克隆抗体过程中要用到_和_ 技术。(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于_，使小鼠产生分泌相应_的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的_免疫。(3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径：主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径，杂交瘤细胞在此条件下可以增殖；另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DN
16、A合成没有此辅助途径。利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的_具有筛选杂交瘤细胞的作用。最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_。(4)此过程生产的单克隆抗体可以与_特异性结合，从而诊断早孕。答案(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)抗原抗体体液(3)氨基嘌呤能无限增殖并分泌特异性抗体(4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)解析(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)给小鼠注射HCG，使小鼠进行体液免疫，产生能分泌抗体的B淋巴细胞。(3)骨髓瘤细胞的DNA合成只有一条途径，在培养基中加入氨基嘌呤，阻断了骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。杂交瘤
17、细胞有两条合成DNA的途径，因此在选择培养基上杂交瘤细胞能生存并无限增殖，还能产生单一抗体。(4)此单克隆抗体是针对人绒毛膜促性腺激素(HCG)作抗原产生的，可以与人绒毛膜促性腺激素(HCG)特异性结合。102017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)图甲中过程常在促融剂_诱导下完成，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，又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞。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
18、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(6)在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是_。A卵细胞大，便于操作B卵细胞含有的营养物质多C卵细胞细胞质可使体细胞核全能性得到表达D重组细胞才具有全能性答案(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
19、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(6)C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)图甲中过程常在促融剂聚乙二醇(或PEG)诱导下完成。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，又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞。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。(6)在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，原因最可能是卵细胞细胞质可使体细胞核全能性得到表达。8