2020年高考生物总复习 第十一单元 现代生物科技专题 第2讲 细胞工程练习（含解析）新人教版.doc

细胞工程1“生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼，由单克隆抗体与药物配合而成。单克隆抗体能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，并由其携带的药物产生治疗作用。单克隆抗体的制备过程如下图所示，分析回答下列问题：(1)制备特异性的单克隆抗体，首先要对小鼠注射特定_。(2)从单克隆抗体制备过程可以看出，它运用了_(至少两种)等细胞工程技术。(3)若只考虑细胞的两两融合，理论上融合的细胞有_种类型，符合要求的细胞的特点是_。(4)体外培养杂交瘤细胞的培养基与用于植物组织培养的培养基在物理性质上的主要区别是前者要用_，从培养基的成分来看，前者培养基中除了添加必要的营养物质外还需要加入含天然成分的_。(5)特异性抗体也可以通过常规方法来制备：向动物反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物的血清中分离所需抗体。与这种常规方法相比，单克隆抗体具有_等优点(答出三点即可)。解析(1)在制备单克隆抗体时，首先要对小鼠注射特定的抗原，刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞(浆细胞)。(2)单克隆抗体制备过程运用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。(3)动物细胞两两融合，融合的细胞一共有3种，其中只有杂交瘤细胞符合要求，其具有无限增值和产生特异性抗体的特点。(4)体外培养杂交瘤细胞使用的是液体培养基，该培养基中需要加入含天然成分的动物血清、血浆。(5)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、能大量制备等优点。答案(1)抗原(2)动物细胞培养、动物细胞融合(3)3能产生特异性抗体和无限增殖(4)液体培养基动物血清、血浆(5)特异性强、灵敏度高、能大量制备2下图为A、B两种二倍体植物体细胞杂交过程示意图，请据图回答下列问题：(1)步骤的方法是_。步骤常用的化学试剂是_，之后_(填“是”或“否”)需要筛选。(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植物的过程中，运用的技术手段是_，其中步骤是_。植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植物，与A、B两种植物相比，该杂种植物是新物种的原因是_。(3)培育该杂种植物的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔遗传规律？为什么？_。解析(1)图为植物体细胞杂交过程示意图，其中表示去除细胞壁获取原生质体的过程，常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理；表示人工诱导原生质体融合，常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG)，诱导后形成的两两融合的原生质体有三种，所以需要进行筛选。(2)图中表示再生出新细胞壁的过程，杂种细胞通过植物组织培养技术培育成为杂种植物，过程表示脱分化；过程表示再分化。图中获得的杂种植物与A、B两种植物间均存在生殖隔离，所以是新物种。(3)图示为植物体细胞杂交过程，没有经过不同配子的结合，所以不属于有性生殖，因此该过程中遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传规律。答案(1)酶解法聚乙二醇(PEG)是(2)植物组织培养脱分化该杂种植物与A、B两种植物间均存在生殖隔离(3)不遵循，该过程不属于有性生殖3现代生物工程技术推动了免疫学和畜牧业的发展。请回答：(1)制备单克隆抗体需要借助动物细胞融合技术，其过程中与诱导植物原生质体融合不同的方法是使用_诱导动物细胞融合，融合细胞首先需要经过_培养获得杂交瘤细胞；还需进行_化培养和抗体检测，经多次筛选，用专一抗体检验呈阳性才可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，再进行体内或体外培养，大量制备单克隆抗体。(2)对大面积烧伤病人，借助_技术可获取大量自身健康皮肤用于移植。培养的条件为_，合适的营养，适宜的温度，含有95%空气和5% CO2混合气体(维持培养液的pH)的培养箱等。(3)用细胞核移植技术繁育良种牛的培育过程需要进行胚胎移植，移植前需要对受体牛进行_处理，受体牛对外来胚胎基本上不发生_，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。解析(1)动物细胞融合与植物原生质体融合相比，其诱导方法多了一种用灭活的病毒处理。骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合过程中，有三种融合结果，因此需要用选择性培养基筛选杂交瘤细胞，然后再经过克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生专一性抗体的杂交瘤细胞。(2)对大面积烧伤的病人，可通过动物细胞培养技术获取大量自身的健康细胞，从而获得健康皮肤用于移植。一般来说，动物细胞培养的条件包括无菌、无毒的环境，合适的营养，适宜的温度，气体环境等。(3)胚胎移植过程中，需要用激素对受体动物进行同期发情处理。另外，受体牛对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。答案(1)灭活的病毒选择性克隆(2)动物细胞培养无菌、无毒的环境(3)同期发情免疫排斥反应4科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如下图。(1)由过程获得的A为_。(2)在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是_。受体应选用_期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生_，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为_。解析(1)分析图示可知，过程构建的A为含目的基因的表达载体。(2)核移植以前，必须去掉受体卵母细胞的核，目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。受体应该选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞。(3)在进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。(4)转基因体细胞克隆产生的重组细胞具有全能性，培养产生的含目的基因的成纤维细胞可进行传代培养，因此理论上可获得无限个转基因绵羊。答案(1)含目的基因的表达载体(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞M中(3)免疫排斥反应(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养5单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可以大量制备，已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。用H7N9病毒制备单克隆抗体的流程如图所示：(1)过程常用的方法是_。(2)向小鼠体内注射抗原蛋白，使小鼠产生_免疫。从小鼠体内分离的细胞是_，细胞应具有的特点是_。(3)体外培养细胞，首先应保证其处于_的环境中，其次需要提供充足的营养和适宜的温度。培养箱充入二氧化碳的作用是_。(4)对于转基因成功的细胞还要进行克隆化培养和_检测。(5)若要预防H7N9禽流感，可用图中的_作为疫苗。解析(1)将重组DNA导入动物细胞，常用显微注射法。(2)向小鼠体内注射抗原蛋白，使小鼠产生相应的浆细胞，这是体液免疫，从小鼠体内分离的细胞是B淋巴细胞(浆细胞或已免疫的B淋巴细胞)，将无限增殖的基因导入浆细胞，得到的细胞应具有的特点是既能无限增殖，又能产生特异性抗体。(3)体外培养细胞，首先应保证其处于无菌、无毒的环境中，其次需要提供充足的营养和适宜的温度。培养箱充入二氧化碳的作用是维持培养液的pH。(4)对于转基因成功的细胞还要进行克隆化培养和(专一)抗体检测。(5)疫苗为毒性弱的抗原，因此要预防H7N9禽流感，可以用图中的抗原蛋白作为疫苗。答案(1)显微注射法(2)体液(只答特异性不可)B淋巴细胞(浆细胞或已免疫的B淋巴细胞)既能无限增殖，又能产生特异性抗体(3)无菌、无毒(缺一不可)维持培养液的pH(4)(专一)抗体(5)抗原蛋白6动植物细胞工程在农业生产、医药卫生等领域有着广泛的用途。回答下列问题：(1)在将两种植物细胞进行杂交之前，需要用_酶进行处理，若将处理后的细胞放入较高浓度的蔗糖溶液中，会发生_。诱导两种植物细胞融合可以采用物理或化学的方法进行，常用的物理方法有_(写2种即可)。(2)融合的细胞形成愈伤组织，在愈伤组织的培养过程中，当生长素和细胞分裂素的比值_(填“高”或“低”)时，有利于丛芽的分化；通过上述过程获得杂种植株依据的原理是_。(3)在制备单克隆抗体的过程中，融合的结果是出现多种不同的杂交细胞，需要在特定的培养基上进行筛选，从而得到_细胞。单克隆抗体与传统方法获得的抗体相比，具有_的特点，因此广泛用于疾病的诊断等方面。解析(1)植物体细胞杂交过程有两个关键，一个是在将植物细胞进行杂交之前，必须去除细胞壁，该过程需要用到纤维素酶和果胶酶；另外一个是诱导原生质体的融合，方法包括物理法(离心、振动、电刺激)和化学法(聚乙二醇)。将处理后的细胞放入较高浓度的蔗糖溶液中，会发生渗透作用。(2)在愈伤组织的培养过程中，当生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于丛芽的分化；通过题述过程获得杂种植株依据的原理是细胞膜具有一定流动性和植物细胞具有全能性。(3)用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够大量增殖又能产生特异性抗体。与传统方法获得的抗体相比，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。答案(1)纤维素酶和果胶渗透作用离心、振动、电激(2)低细胞膜的流动性、植物细胞具有全能性(3)杂交瘤特异性强、灵敏度高、可大量制备7“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_；过程所用的方法是_；过程一般选择发育良好的_移植到受体牛的子宫中。(2)在批量生产“生物导弹”的过程中，过程所用的“脾脏中的细胞”为_。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，表示目的基因的获取，表示基因表达载体的构建，表示将目的基因导入受体细胞，表示早期胚胎培养和胚胎移植，表示用转基因牛大量生产A蛋白质，表示将抗原注入小鼠体内，表示已免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合，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，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