2019届高考生物总复习现代生物科技专题第36讲细胞工程课下作业新人教版.docx

第36讲 细胞工程【课下作业】1研究小组用土壤农杆菌与陆地棉叶肉细胞原生质体共同培养获得了转基因陆地棉，过程如下。请回答下列问题：(1)图a表示从已经消毒的叶片中剪取部分植物组织细胞，图b表示制备原生质体，培养皿中要加纤维素酶和果胶酶，其原因是_。 (2)图c表示用培养基培养原生质体，培养基中加入了适宜浓度的蔗糖，其主要作用是_。 培养一段时间后，将其与土壤农杆菌混合培养，使重组Ti质粒进入_，重组Ti质粒上_携带了目的基因，可以整合到植物细胞的 _上。然后通过离心(图d)的方法，除去多余的土壤农杆菌。(3)图e表示将原生质体培养成愈伤组织，然后将其转移到含有一定抗生素的培养基中进行培养(图f)，抗生素的作用是_。(4)将愈伤组织转移培养基继续培养(图g)，同时注意调整植物生长调节剂的种类和含量，其原因是_，最终获得完整的植株(图h)。解析：图示是通过土壤农杆菌与植物细胞原生质体共培养的方法获得转基因植物的过程。a为获取植物细胞；b为去除细胞壁获取原生质体的过程；c为用培养基培养原生质体；d为土壤农杆菌与植物细胞原生质体共培养；e表示脱分化过程；f表示用选择培养基进行筛选培养；g表示再分化过程；h表示转基因植物幼苗。(1)图b表示用纤维素酶和果胶酶来制备原生质体，原因是植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素酶和果胶酶可除去细胞壁。(2)图c表示用培养基培养原生质体，培养基中加入了适宜浓度的蔗糖，其主要作用是为原生质体提供碳源和能源并调节渗透压维持原生质体的形态，将其与土壤农杆菌共同培养，使携带目的基因的Ti质粒的TDNA进入植物细胞，整合到植物细胞的染色体(染色体DNA)上，然后通过离心的方法，除去多余的土壤农杆菌。(3)图e表示将原生质体培养成愈伤组织，然后将其转移到含有一定抗生素的培养基中进行培养(图f)，抗生素的作用是筛选出含目的基因的植物细胞。(4)植物生长调节剂的种类和含量会影响愈伤组织的分化，故将愈伤组织转移培养基继续培养(图g)，同时注意调整植物生长调节剂的种类和含量。答案：(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素酶和果胶酶可除去细胞壁(2)为原生质体提供能源并调节渗透压维持原生质体的形状原生质体(植物细胞)TDNA染色体(染色体DNA)(3)筛选出含目的基因的植物细胞(4)植物生长调节剂的种类和含量会影响愈伤组织的分化2(2018宁夏银川一中月考)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下图：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_。解析：(1)根据提供信息已知，人绒毛膜促性腺激素(HCG)的化学本质是一种糖蛋白，所以HCG在核糖体合成，还需要通过内质网的初步加工和高尔基体的进一步加工和修饰才能分泌到细胞外。(2)单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，具有纯度高、特异性强(灵敏度高)等特点。(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技术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。答案：(1)核糖体内质网高尔基体 (2)杂交瘤纯度高特异性强(灵敏度高)(3)动物细胞融合技术维持培养液的pH值 3微载体是由天然葡聚糖等组成的颗粒，其直径很小，常用于贴壁生长的细胞培养。微载体大规模细胞培养技术已广泛应用于科研生产，其流程图如下。(1)微载体加入培养罐中后，通过搅动使其保持悬浮状态，这样不仅能让细胞与培养液充分接触，而且便于细胞的_，所以选用的微载体颗粒直径应尽可能小。(2)图中过程a是_。(3)在产生单克隆抗体过程中，杂交瘤细胞在加入培养罐前，需进行筛选，其目的是筛选出_的细胞群。(4)工程菌和动物细胞均能用于生产乙肝疫苗，它们的根本区别在于导入的受体不同，前者是导入能高效快速表达的_，而后者是导入仓鼠卵巢细胞。解析：图中过程a是用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理，将组织块分解成单个细胞；杂交瘤细胞在加入培养罐前需要进行筛选，其目的是获得既能产生特异性抗体、又能迅速大量繁殖的细胞群；基因工程中，“能高效快速表达”的受体细胞一般是工程菌(细菌、酵母菌等)。答案：(1)附着(固着)(2)用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理组织使之分散成单个细胞(3)既能产生特异性抗体，又能迅速大量繁殖(4)工程菌(细菌、酵母菌等)4(2018内蒙古赤峰二中模拟)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示：(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有_。(2)过程常用的酶是_，细胞融合完成的标志是_。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂_诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到_种不同颜色的原生质体，当观察到_时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程和过程依次为_，过程中的培养基常添加的植物激素是_。(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期含_条染色体。解析：(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。(2)过程获取原生质体常用的酶是纤维素酶和果胶酶，植物原生质体融合完成的标志是形成了新的细胞壁。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(或PEG)诱导融合；在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同颜色的原生质体，即红色、绿色、红绿色；当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时，可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程和过程依次为脱分化和再分化，再分化过程中的培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄马铃薯”杂种细胞的染色体有mn条，在有丝分裂后期由于着丝点分裂导致染色体数加倍，此时细胞内含2(mn)条染色体。答案：(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶酶形成了新的细胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)3融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光(4)脱分化和再分化生长素和细胞分裂素(5)2(mn)5(2018山东潍坊中学一模)下图是利用现代生物技术改良草莓品系的过程：(1)将野生绿色草莓的叶片离体组织培养成四倍体试管苗的过程，体现了植物细胞的_性，此过程中秋水仙素的作用机理是_。(2)过程中欲获得抗虫草莓，可从蛋白酶抑制剂基因、生长素诱导基因中选择_作为目的基因，通常用_法导入受体细胞，基因表达载体除包括目的基因外，还必须有_及标记基因等。(3)过程可以先用花药离体培养分别获得抗虫草莓和凤梨草莓的单倍体，再利用_技术获得同时具凤梨口味和抗虫特性的六倍体草莓，该技术常用的酶有_，常用的化学诱导剂是_。解析：(1)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性；秋水仙素能诱导染色体数目加倍，其作用机理是抑制纺锤体形成，从而引起细胞内染色体数目加倍。(2)蛋白酶抑制剂基因表达的蛋白酶抑制剂能阻断或降低蛋白酶的活性，使昆虫不能正常消化食物中的蛋白质，还会引起害虫的厌食反应；而生长素诱导基因表达的产物对害虫无作用，所以要获得抗虫草莓可选择蛋白酶抑制剂基因作为目的基因。通常用农杆菌转化法导入受体细胞，基因表达载体除包括目的基因外，还必须有启动子、终止子及标记基因等。(3)过程常规方法采用杂交育种，还可先用花药离体培养获得2n和4n的草莓，再用植物体细胞杂交技术获得同时具凤梨风味和抗虫特性的草莓，但在诱导细胞融合之前，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。诱导融合常用的化学诱导剂是聚乙二醇。答案：(1)全能抑制纺锤体形成(从而引起细胞内染色体数目加倍) (2)蛋白酶抑制剂基因农杆菌转化 启动子、终止子(3)植物体细胞杂交纤维素酶和果胶酶聚乙二醇6(2018烟台模拟)下面为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题：(1)图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有_(填写抗体的名称)的混合物，这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低，而且纯度低。与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出的优点在于它的_，并能大量制备。(2)图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有_。(3)图中两次筛选的目的不同，其中筛选的目的是筛选出_，筛选的目的是筛选出_。筛选时所用的培养基是特定的_培养基。(4)科学工作者正在研究的用于治疗癌症的“生物导弹”就是_，用“生物导弹”治疗癌症的方法优于化疗的原因是_。(5)由图中可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中的_和_两大技术。解析：(1)结合题图可看出，向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，获得的免疫抗血清实际上是含有Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多种抗体的混合物。(2)动物细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性。(3)在单克隆抗体的制备过程中，第1次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第2次筛选的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。筛选时所用的培养基是特定的选择性培养基。(4)把单克隆抗体跟抗癌药物相结合制成“生物导弹”，注入体内，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，在原位杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。(5)单克隆抗体的制备运用了动物细胞融合与动物细胞培养两大技术。答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4特异性强、灵敏度高(2)流动性(3)杂交瘤细胞能产生所需抗体的杂交瘤细胞选择性(4)单克隆抗体上连接抗癌药物不损伤正常细胞，且用药剂量少，毒副作用小(5)动物细胞融合动物细胞培养7(2018贵阳十校联考)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。如图是“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融合，符合要求的细胞的特点是_。(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_。解析：(1)幽门螺旋杆菌是原核生物，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，符合要求的细胞的特点是既能无限增殖，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。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的抗原脾脏(3)细胞膜的流动性既能大量增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8(2018北京海淀区模拟)下图是克隆羊的培育流程图，根据所学知识回答下列问题：(1)培育克隆羊时用到的卵母细胞可以从屠宰场收集，并在体外培养到_。(2)从供体羊中取上皮细胞，用胰蛋白酶处理，然后进行分散培养。培养过程一般在_中进行，整个过程必须保证细胞处于_的环境中，所需营养物质要与体内基本相同。(3