2013年高中生物 专题2 细胞工程 综合检测 新人教版选修3

1 20132013 年高中生物年高中生物 专题专题 2 2 细胞工程细胞工程 综合检测综合检测 新人教版选修新人教版选修 3 3 时间 90 分钟 满分 100 分 一 选择题 本题包括 25 小题 每小题 2 分 共 50 分 1 关于细胞全能性的理解不确切的是 A 大量的科学事实证明 高度分化的植物体细胞仍具有全能性 B 细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在条件 C 通过植物组织培养得到的试管苗或人工种子 是植物细胞在一定条件下表现全能性的结 果 高考资源网 D 通过动物细胞培养获得大量的细胞 表明了动物体细胞也具有全能性 解析 选 D 细胞全能性表达是指由一个已分化的细胞经过离体培养得到一个完整个体的过 程 通过动物细胞培养获得的是细胞 不是动物个体 细胞的全能性并未得到表达 2 将花药离体培养 形成完整的植株 通常需要经过的两个阶段是 A 脱分化形成愈伤组织 再分化形成根芽 B 分化形成愈伤组织 进一步分化形成根芽 C 通过减数分裂形成配子 配子再发育形成根 芽 D 先用秋水仙素处理花粉 再进行花药离体培养 解析 选 A 花药离体培养应用了植物的组织培养技术 植物的组织培养包括脱分化和再分 化的过程 3 下列有关植物体细胞杂交的叙述 不正确的是 A 用酶解法去掉细胞壁 分离出有活力的原生质体 B 诱导两种植物的原生质体融合 进而形成杂种细胞 C 植物体细胞杂交技术的最终目的是获得杂种细胞 D 植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍 解析 选 C 植物体细胞杂交技术包含植物细胞融合与植物组织培养两个过程 其目的是获 得杂种植株 4 植物体细胞杂交所利用的原理包括 细胞膜的流动性 细胞的全能性 基因结构的相对独立性 A B C D 解析 选 C 细胞膜的流动性为植物体细胞杂交的成功提供了可能 这是植物体细胞杂交成 功的首要条件 细胞的全能性是细胞工程所依据的基本原理 这是植物体细胞杂交成功的内 在原因 植物体细胞杂交过程与基因的结构无直接关系 5 有关植物组织培养过程中细胞脱分化的说法 不正确的是 A 已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程 B 已经分化的细胞转变成为具有分生能力的薄壁细胞 进而形成植物的愈伤组织的过程 C 离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程 D 离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有关激素的诱导 解析 选 C 脱分化是指已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转化为未分化的细胞 即 形成愈伤组织的过程 分化出根和芽不是脱分化的特点 脱分化过程需相关激素的诱导 6 下图表示某植物的培育过程 请据图判断下列说法中错误的是 2 A A F 不能体现细胞的全能性 B C 中是高度液泡化的薄壁细胞 C 植株 A 和 F 中的染色体组数不同 D 植株 F 一般不能直接应用于生产 解析 选 A 图中所示 B F 为花药离体培养得到单倍体幼苗 体现了生殖细胞也具有全能性 但 F 与 A 中的染色体组数不同 一般需经人工诱导染色体数目加倍后才可应用于生产 7 在植物组织培养过程中 容易获得突变体的主要原因是 A 培养的细胞一直处于不断分生的状态 B 培养基营养丰富 易于植物生长 C 纺锤丝的形成容易受抑制 D DNA 复制容易受抑制 解析 选 A 本题考查作物新品种的培育中突变体的利用 在植物组织培养过程中 由于培 养的细胞一直处于不断的分生状态 容易受一些条件的影响而产生突变 8 人工种子比天然种子有许多优越性 下列对其优越性的叙述不正确的是 A 可使自然状态下不结子的植物得以繁殖 B 方便储藏和运输 C 可以随意改变植物的遗传性状 D 可快速 大量繁殖 解析 选 C 人工种子是通过细胞工程完成的 所以可使在自然条件下不结实或珍贵的植物 得以繁殖 天然种子的大量储藏和运输也是相当困难的 人工种子则克服了这些缺点 人工 种子外层是起保护作用的薄膜 类似天然种子的种皮 因此 可以很方便地储藏和运输 天 然种子在生产上受季节的限制 而人工种子的生产则不受季节限制 而且快捷高效 9 把胡萝卜单个韧皮部细胞接种到配制的培养基上培养 获得了许多完整的植株 这些植株 A 变异频率较高 B 都是单倍体 C 彼此性状极其相似 D 都是纯合子 解析 选 C 植物组织培养属于无性繁殖方式 由同一个胡萝卜韧皮部细胞培育而来的许多 植株 遗传物质均相同 故其性状极为相似 下列技术可能保持亲本性状的是 10 A 利用花药离体培养得到的单倍体 B 利用杂交获得的杂种植株 C 利用基因工程培养的抗虫棉植株 D 利用花药培养再经秋水仙素处理长成的植株 解析 选 D 花药离体培养得到的是单倍体 与其亲本的染色体数目不同 利用基因工程培 养的植株 转入了外源基因 利用杂交手段获得的杂种植株 会发生性状分离 以上均不易 保持亲本性状 D 选项染色体与亲本相同 最有可能与亲本性状相同 下列技术不能获得抗锈病高产小麦新品种的是 11 A 诱变育种 B 细胞融合 3 C 花粉离体培养 D 转基因 解析 选 C 本题考查不同育种方法的特点 花粉离体培养得到的植株并没有获得新的基因 并且获得的是单倍体 一般高度不育 下列关于育种工程的叙述中 错误的是 12 A 不同种的植物体细胞杂交 能产生新的植物体 这是传统的有性杂交方式所不具备的 B 能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是基因工程育种 C 经细胞核移植培育出的新个体只有一个亲本的遗传性状 D 单倍体育种过程中应用了植物组织培养技术 解析 选 C 传统的有性杂交只能发生在同种生物个体之间 而植物体细胞杂交 克服了远 缘杂交不亲和的障碍 能培育出新的植物品种 基因工程育种是指将目的基因导入受体细胞 并使其表达的技术手段 把动物蛋白基因导入植物体内 能够表达出该基因的表达产物 细 胞核移植形成的新个体的遗传物质主要来自核供体 但细胞质中也有少量的遗传物质 因此 该个体具有两个亲本的遗传特性 单倍体育种过程中的花药离体培养所用的技术为植物组织 培养 明党参是我国珍稀药用植物 对其进行保护性开发利用的方法有 多选 13 A 设计细胞培养反应器 实现药用成分的工厂化生产 B 大量培养愈伤组织 直接提取药用成分 C 大规模栽培组织培养苗 获取药用成分 D 利用组织培养获得胚状体 制成人工种子 解析 选 ABCD 对明党参进行保护性开发可采用设计细胞培养反应器的方法 也可通过大量 培养愈伤组织直接提取 还可通过大量培育培养苗而获取药用成分 还可获取人工种子进行 大面积种植 正确选项为 ABCD 下列关于动物细胞培养的叙述 说法正确的选项有几个 14 动物细胞培养的原理是动物细胞的全能性 需要对细胞进行一次脱分化处理和两次蛋白 酶处理 原代培养的细胞是指贴壁生长到发生接触抑制之间的细胞 恒温条件下 细胞周期持续时间长短不随细胞培养进程而改变 传代培养的细胞因为以 有丝分裂方式增殖 所以在传代过程中其遗传物质保持不变 只要培养条件适宜 细胞都 可在体外无限繁殖 可用于检测有毒物质 构建人造皮肤 大量生产药物蛋白 为防止 培养过程中微生物的污染 应将培养箱抽成真空以消毒 灭菌 A 1 B 2 C 3 D 4 解析 选 A 动物细胞培养的原理是细胞的增殖 动物细胞培养无需脱分化处理 只要发生 接触抑制就要用胰蛋白酶处理 细胞从开始贴壁生长到发生接触抑制在原代培养和传代培养 中都会发生 多次传代后 分裂速度减慢 周期因此变长 有部分细胞的遗传物质可能发生 改变 细胞多次传代后 会逐渐衰老死亡 培养箱抽成真空不利于细胞呼吸 只有 正确 用动 植物成体的体细胞进行离体培养 下列叙述正确的是 15 A 都需要用 CO2 培养箱 B 都需要用液体培养基 C 都要在无菌条件下进行 D 都可体现细胞的全能性 解析 选 C 本题考查动 植物细胞培养的比较 动 植物成体的体细胞进行离体培养都要 在无菌条件下进行 动物成体的体细胞离体培养用液体培养基 不能体现细胞的全能性 植 物成体的体细胞离体培养用固体或半固体培养基 能体现细胞的全能性 下列与动物细胞培养有关的表述中 不正确的是 16 4 A 培养液通常含有葡萄糖 氨基酸 无机盐 维生素和动物血清 B 原代培养的细胞一般传至 10 代左右便会出现生长停滞 C 动物细胞培养都能够传到 40 50 代 D 动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞 解析 选 C 动物细胞培养液成分有葡萄糖 氨基酸 无机盐 维生素 水 动物血清等 原代培养的细胞一般传至 10 代左右 细胞的分裂就会出现停滞 大部分细胞衰老死亡 有 极少数的细胞能够度过 危机 而继续传代下去 这些存活的细胞一般能够传到 40 50 代 此时细胞的遗传物质并未改变 动物细胞培养可用于检测有毒物质 判断某种物质的毒性 获得大量自身健康细胞进行烧伤病人的皮肤移植等 动物细胞体外培养时 通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质 如图是血清对正常 17 细胞和癌细胞培养影响的实验结果 下列从该图提供的信息获得的结论中不正确的是 A 正常细胞与癌细胞的增殖速率相同 B 有无血清对正常细胞与癌细胞培养的影响不同 C 培养基中补充血清有助于正常细胞的培养 D 培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大 解析 选 A 动物细胞培养时通常要在培养基中加入血清 血浆等物质 从图示中可看出癌 细胞与正常细胞的增殖速率不同 有血清时正常细胞增殖快 而有无血清对癌细胞的培养影 响不大 在 内蒙古白绒羊种羊场 诞生了目前国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊 关于 18 克隆 除个体水平外 还有分子 细胞 器官等水平的克隆 下列不属于克隆技术的是 A 从出生不久的小鼠心脏取下细胞在体外离体培养成细胞系 B 使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达 C 农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯 D 将单个 B 淋巴细胞进行无性繁殖 高考资源网 解析 选 B 克隆实质上就是一种无性繁殖 题中 A D 两项都是细胞水平的克隆 C 项是指 植物的营养生殖 也属于克隆范畴 B 项使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达 这属 于转基因技术 下列有关克隆的叙述 错误的是 19 A 动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整 B 细胞克隆可用于从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系 C 多利 绵羊的性状与供核绵羊不完全相同 D 克隆动物的核心技术手段是核移植 属于无性生殖 解析 A 动物难以克隆的原因是 动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐 渐受到限制 分化潜能逐渐变弱 因而用体细胞克隆的动物实际是通过核移植来实现的 其 全能性受到限制的根本原因是基因组中某些基因的表达受限制 而不是基因的不完整 细胞 克隆即通过细胞培养获得相同细胞后代的过程 在培养的过程中 可以利用特定的筛选培养 基在普通细胞系中分离出特定基因发生突变的细胞 多利 是通过核移植技术获得的 其 5 绝大多数性状与供核绵羊相同 但部分性状是由细胞质中的基因决定的 并且基因的表达还 要受到环境的影响 因而 C 项正确 核移植过程中没有经过两性生殖细胞的两两结合 因而 属于无性生殖 下列说法正确的是 20 A DNA 分子的扩增不属于克隆 B 胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞 C 绵羊 多利 是利用胚胎细胞进行核移植所得的个体 D 核移植后的重组细胞在最初分裂时就完成了 DNA 的复制和基因的转录 解析 选 B 克隆包括 DNA 克隆 细胞克隆及个体克隆 多利 羊是体细胞核移植的产物 重组细胞最初分裂时虽然复制了 DNA 但基因的转录并未开始 下列有关细胞工程的叙述中正确的一项是 21 A 克隆不是无性繁殖 B 用体细胞克隆动物是通过核移植实现的 C 灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导动物细胞融合 D 动物细胞培养与植物组织培养都是用的液体培养基 解析 选 B 所谓克隆就是指无性繁殖 只要不通过两个分子 两个细胞或两个个体的结合 只由一个模板分子 母细胞直接形成新一代分子 细胞或个体 就是无性克隆 所以 A 项错 由于动物体细胞的全能性受到抑制 故用体细胞克隆动物必须将体细胞核移植到去核的卵细 胞中 再通过动物细胞培养 早期胚胎培养 胚胎移植等方法培育成一个动物体 故 B 项正 确 灭活病毒并非通过溶解磷脂双分子层诱导动物细胞融合 而是通过促进磷脂双分子层的 重新排布来诱导动物细胞融合 故 C 项错 动物细胞培养用的是液体培养基 而植物组织培 养用的是固体培养基 故 D 项错 下列关于单克隆抗体的叙述 正确的是 22 A 用某种抗原蛋白免疫小鼠后 分别通过杂交瘤技术和常规方法生产的抗体化学本质不同 B 将未免疫的小鼠脾脏 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 获得的杂交瘤细胞能大量制备单克 隆抗体 C 单克隆抗体制备过程中对细胞进行多次筛选的目的和方法相同 D 生物导弹 用于疾病治疗时 单克隆抗体所起的作用是 导 而不是 弹 解析 选 D 用某种抗原蛋白免疫小鼠后 分别通过杂交瘤技术和常规方法生产的抗体都是 能与该种抗原蛋白特异性结合的抗体蛋白 未免疫的小鼠脾脏 B 淋巴细胞不能大量产生抗体 单克隆抗体制备过程中先通过选择性培养基筛选出杂交瘤 进而通过专一抗体检测技术筛选 出能产生所需抗体的杂交瘤细胞 生物导弹 用于疾病治疗时 单克隆抗体利用自己和抗 原特异性结合的特点 将药物 毒素或放射性物质运输到作用地点 因而所起的作用是 导 向 功能 弹药 是指它所运载的药物 毒素或放射性物质等 利用细胞工程方法 以 SARS 病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体 下列相关叙述正 23 确的是 A 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内 产生的血清抗体为单克隆抗体 B 体外培养单个效应 B 细胞可以获得大量针对 SARS 病毒的单克隆抗体 C 将等量效应 B 细胞和骨髓瘤细胞混合 经 PEG 诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞 D 利用该单克隆抗体与 SARS 病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者 解析 选 D 单克隆抗体是效应 B 细胞和骨髓瘤细胞诱导融合后形成的杂交瘤细胞大量增殖 后产生的 A 项方法获得的抗体纯度低 不能称为单克隆抗体 B 项中效应 B 细胞无法实现 大量增殖 C 项中形成的杂交细胞有三类 既有效应 B 细胞和瘤细胞融合在一起的 又有两 个效应 B 细胞融合在一起的 还有两个瘤细胞融合在一起的 6 关于现代生物技术应用的叙述 错误的是 24 A 蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B 体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 C 植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒 D 动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育 解析 选 B 克隆动物是核移植工程的应用 茎尖分生能力强 没有病毒侵染 以茎尖为外 植体 通过植物组织培养可获得无病毒植株 导入目的基因的受体细胞 需通过动物细胞培 养技术获得早期胚胎 才能进一步培育成转基因动物 下列与细胞工程技术相关的表述中 不正确的是 25 A 植物体细胞杂交技术可以克服常规的远缘杂交不亲和障碍 B 动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分基本相同 C 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同 D 植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性 解析 选 B 植物体细胞杂交可以把来自不同植物的细胞融合在一起 克服了自然状态下植 物间远缘杂交不亲和障碍 融合后的细胞能培育成一个植物个体 体现了植物细胞全能性 细胞融合原理是膜的流动性 植物细胞培养基除基本成分外还需要植物激素 而动物细胞培 养液需加动物血清 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 50 分 13 分 白菜 甘蓝 是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种 它具有生长 26 期短 耐热性强和易储存等优点 如图是 白菜 甘蓝 培育过程示意图 请完成下列问题 1 由杂种细胞 D 培育成白菜 甘蓝植株 采用的技术手段是 该过程说明植物细 胞具有 2 要制备 白菜 甘蓝 的人工种子 要在 d 步骤选取具有生根 发芽能力的 结 构 包裹上人工种皮即可 3 在 d 过程培养中 培养基的成分通常包括水 有机 营养和 等 同时 在培养过程中 除必要的温度 光照和氧气等外界条件外 成功 的另一个关键是操作过程中必须保证 4 在 a 过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是 融合依据的原理是 5 要获得图中白菜和甘蓝的原生质体 首先需要分别除去白菜和甘蓝细胞的细胞壁 现提 供以下材料和用具 紫色洋葱鳞片叶 适宜浓度的蔗糖溶液 纤维素酶和果胶酶 蒸馏水 镊子 显微镜 载玻片等 请你从中选择合适的材料 完成下面检验是否已除去细胞壁实验 的方法步骤 并预测和解释实验结果 主要实验步骤 选取适宜浓度的蔗糖溶液 加入适量纤维素酶和果胶酶配制成细胞壁分解液 其中选取适 宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是 适宜浓度的蔗糖溶液 检验细胞壁分解液除去细胞壁的方法 第一步 用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶放在载玻片中央 滴加适量细胞壁分解液 制成 临时装片 得到实验组装片 第二步 7 第三步 结果预测和分析 解析 1 由杂种细胞培养成杂种植株用的方法是植物组织培养技术 依据的原理是细胞的 全能性 2 当愈伤组织诱导形成胚状体时 包裹上人工种皮即制得人工种子 3 植物组织培养的培养基的成分有水 无机营养 有机营养 植物激素等 在操作过程中 一定要保证无菌 4 诱导细胞融合常用的方法有物理法和化学法 常用的诱导剂是聚乙二醇 PEG 融合的原 理是细胞膜的流动性 5 在实验过程中 要注意单一变量原则和对照原则 对于结果的观察要考虑到细胞壁的作 用 高考资源网 答案 1 植物组织培养 全能性 2 胚状体 3 无机营养 植物激素 无菌 4 聚乙二醇 PEG 细胞膜的流动性 5 可防止原生质体过度吸水涨破 保持原生质体正常的形态 第二步 用适宜浓度的蔗糖溶液代替细胞壁分解液 其他操作同第一步 得到对照组装片 第三步 在显微镜下观察比较实验组和对照组装片洋葱细胞的形态 结果预测和分析 实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形 表明细胞壁已被分解 对照组 装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形 表明细胞壁未被分解 12 分 科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄 使番茄细胞的耐寒能力大大提高 可以在相 27 对寒冷的环境中生长 质粒上有 Pst Sma Hind Alu 等四种限制酶切割位点 下 图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图 ampr 为抗氨苄青霉素基因 其中 是转基因抗 冻番茄培育过程中的相关步骤 表示相关结构或细胞 请据图回答问题 1 在构建基因表达载体时 可用一种或者多种限制酶进行切割 为了避免目的基因和载体 在酶切后产生的末端发生任意连接 在此实例中 应该选用 限制酶 分别对 进行切割 切割后产生的 DNA 片段分别为 种 2 培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长 要利用该培养基筛选已导入鱼 抗冻蛋白基因的番茄细胞 应使基因表达载体中含有 作为标记基因 3 研究人员通常采用农杆菌转化法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内 通常采用 技术 在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质 4 利用组织培养技术将导入鱼抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株 图中 依次 表示组织培养过程中番茄组织细胞的 过程 解析 1 根据题中示意图可知目的基因和质粒都含有 Pst 和 Sma 酶切位点 可以用 Pst 和 Sma 两种限制酶分别切割目的基因和质粒 目的基因上有 3 个切点将形成 4 个 DNA 8 片段 质粒上有 2 个切点 由于质粒为环状 DNA 经限制酶切割后形成 2 个 DNA 片段 2 对 基因表达载体进行筛选时需要借助质粒上的标记基因即抗氨苄青霉素基因 3 将目的基因 导入植物受体细胞时可利用农杆菌转化法或基因枪法 在翻译水平检测是否形成相应蛋白质 时 需利用抗原 抗体杂交技术 4 根据示意图可知 和 为植物组织培养中的脱分化和 再分化过程 答案 1 含 Pst Sma 鱼抗冻蛋白基因的 DNA 质粒 4 2 2 抗氨苄青霉素基因 ampr 3 抗原 抗体杂交 4 脱分化 再分化 9 分 如图为绵羊 多利 的克隆过程 28 1 写出图中 所指的细胞工程名称 2 实施细胞工程 时 所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是 3 多利 面部的毛色是 请根据遗传学原理说明判断根据 4 继植物组织培养之后 克隆绵羊的培育成功 证明动物细胞的细胞核也具有 解析 1 由图示可知 为核移植过程 2 卵细胞体积大 易操作 并且还含有能诱发细胞 核全能性表达的物质及丰富的营养物质 比较适于做核移植的受体细胞 3 由于控制毛色 的基因位于细胞核中 因此 多利 的面部毛色应与核供体相同 即白色 4 克隆羊的培 育成功表明动物细胞的全能性虽然受到限制 但细胞核仍保留全能性 答案 1 细胞核移植 2 动物卵细胞体积大 易操作 卵细胞含有诱发细胞核全能性表达的物质及营养物质多 3 白色 由于控制毛色的基因位于细胞核中 因此 多利 的面部毛色应与核供体相同 4 全能性 16 分 如图是制备分泌抗 X H1N1 流感病毒 抗体的过程 根据图解回答问题 29 9 1 给小鼠注射抗原的目的是 2 在单克隆抗体制备过程中之所以选用 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞 是因为它们融合后的杂 交瘤细胞具有 高考资 源网 的特性 3 由图中可看出 单克隆抗体制备过程运用了 和 的动物细胞工程技术手 段 4 动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖 氨基酸 无机盐 维