高考生物复习现代生物科技专题四十二3.3动物细胞工程课时提升作业.docx

动物细胞工程(40分钟100分)1.(12分)(2017合肥模拟)如图所示为用两栖动物未受精卵所做的实验图解，据图回答下列问题：世纪金榜导学号77982490 (1)蝌蚪肠上皮细胞核中含有青蛙发育所需的_，重新组合的细胞相当于蛙的_细胞，经过_和_形成组织和器官。本实验结果说明_具有全能性。(2)图中A过程采用的技术手段称为_技术。(3)图中培养过程所用的培养基与植物组织培养的培养基成分的主要不同是_。(4)通过图示过程产生新个体的生殖方式是_。【解析】(1)重组的细胞经细胞分裂和分化能发育为完整的个体，因此重组细胞相当于受精卵，含有本物种所有的遗传信息。(2)图中获取重组细胞的过程采用了核移植技术。(3)动物细胞培养过程中为保证顺利增殖，培养基中一般要加入动物血清等。(4)该过程是由重组细胞直接发育成新个体，属于无性繁殖。答案：(1)全部基因(全部遗传物质)受精卵细胞分裂分化动物细胞核(2)核移植(3)前者必须含有动物血清等(4)无性繁殖2.(12分)(2017广州模拟)下图为利用生物技术制备单克隆抗体的实验探究。请回答问题：(1)图中过程导入的诱导基因的作用是_。(2)图中过程属于_，其实质是_。(3)图中过程属于_技术，该过程的实现通常采用_作为诱导剂。(4)丙细胞产生的单克隆抗体的特点是_。【解析】(1)从题图中可以看出，导入诱导基因的作用是诱导小鼠成纤维母细胞形成干细胞。(2)分析题图，经过过程，干细胞转化为造血干细胞、脂肪细胞、骨细胞等多种细胞，因此属于细胞分化过程，其实质是基因的选择性表达。(3)过程为动物细胞融合过程，该过程常用的诱导剂是灭活的病毒、聚乙二醇等。(4)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)诱导小鼠成纤维母细胞形成干细胞(2)细胞分化基因的选择性表达(3)细胞融合灭活的病毒(或聚乙二醇)(4)特异性强、灵敏度高、可大量制备3.(10分)在动物细胞培养过程中，通过一系列技术方法，就能测得一个细胞周期以及周期中各个时期所需的时间。下图一表示一个细胞周期，其中分裂间期包含G1、S、G2三个阶段(其中G1期主要合成RNA与DNA复制相关的酶，G2期主要合成另外一些RNA和分裂期相关的酶，设G1期细胞核中的DNA含量为2c)，图二表示动物细胞培养过程。世纪金榜导学号77982491请据图回答：(1)用图一中字母的先后顺序表示一个完整的细胞周期_。(2)制作动物细胞悬浮液时，应先剪碎组织，再用_使细胞分开。在图二的动物细胞培养中(培养条件正常)，在何种情况下细胞就会停止分裂增殖？_。(3)相对正常的细胞培养，如果用DNA合成抑制剂处理所培养的细胞，DNA含量为_c的细胞比例会增加；如果用秋水仙素处理所培养的细胞，则DNA含量为_c的细胞比例会增加。【解析】(1)一个完整的细胞周期应该是先经历间期，后经历分裂期，对应图中的顺序为G1SG2M。(2)使动物细胞相互分离的酶是胰蛋白酶或胶原蛋白酶；进行动物细胞培养时，会表现出贴壁生长与接触抑制现象，所以当细胞相互接触(或细胞接触产生接触抑制)时，细胞就会停止分裂增殖。(3)如果用DNA合成抑制剂处理所培养的细胞，则细胞不能完成DNA复制，DNA含量为2c的细胞比例会增加。如果用秋水仙素处理所培养的细胞，则细胞进入有丝分裂后期以后不再分裂，DNA含量为4c的细胞比例会增加。答案：(1)G1SG2M(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶细胞相互接触(或细胞接触产生接触抑制)(3)244.(14分)(2017淄博模拟)某同学设想可从骨髓瘤细胞中分离出无限增殖调控基因，再运用基因工程技术来制备单克隆抗体，实验流程如图所示。回答下列相关问题：世纪金榜导学号77982492(1)图中甲指的是_；酶A指的是_，该酶能识别DNA上_，并且在特定位点断开相邻两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)用同一种酶A处理质粒和供体DNA，再经酶B处理得到重组质粒的效率较低，主要原因是_。(3)图中乙指的是_。(4)单克隆抗体最主要的优点是_。【解析】(1)分析图示可知，酶A处理供体DNA得到的甲应为目的基因，即无限增殖调控基因。而酶A应为能够识别双链DNA分子上某种特定核苷酸序列，并且在特定位点断开相邻两个核苷酸之间的磷酸二酯键的限制性核酸内切酶。(2)分析题图可知，酶B可使质粒和甲(目的基因)形成重组质粒，则酶B为DNA连接酶。用同一种限制酶处理DNA后，再用DNA连接酶处理，被限制酶切开的DNA容易发生自身环化，故用同一种限制酶处理质粒和供体DNA，再经DNA连接酶处理得到重组质粒的效率较低。(3)题图中乙为能产生抗体的受体细胞，即浆细胞。(4)单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。答案：(1)无限增殖调控基因(目的基因)限制性核酸内切酶(限制酶)特定的脱氧核苷酸序列(2)无限增殖调控基因(目的基因)和质粒会自身环化(3)浆细胞(4)特异性强、灵敏度高，并可能大量制备5.(12分)(2017石家庄模拟)细胞工程技术研究，特别是不对称细胞杂交等技术是当前研究的热点。请回答下列有关问题：(1)植物组织培养的原理是_。将离体的器官或组织，首先经过脱分化培养形成_，然后再分化，最终形成完整植株。(2)细胞的不对称杂交是指将不对等的细胞进行融合，如将二倍体甘蓝体细胞与其配子细胞进行的融合：首先经_酶的作用去除细胞壁，形成_。再经物理或化学方法，促使二者融合，其中常用的化学诱导剂为_，融合后符合育种条件的植物细胞中有_个染色体组。(3)动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，CO2的主要作用是_。【解析】(1)植物组织培养的原理是细胞的全能性。将离体的器官、组织或细胞，首先经过脱分化培养形成愈伤组织，然后再分化，最终形成完整植株。(2)细胞的不对称杂交应用于植物体细胞杂交技术，首先去除细胞壁，利用酶的专一性，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，再用物理(离心、振动、电激)或化学法(聚乙二醇)诱导原生质体融合，筛选出符合条件的杂种细胞，其染色体组的数目为融合的两细胞染色体组数之和(即2组+1组)。(3)动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。答案：(1)细胞的全能性愈伤组织(2)纤维素酶和果胶原生质体聚乙二醇3(3)维持培养液的pH【知识总结】植物组织培养与动物细胞培养的异同项目植物组织培养动物细胞培养理论基础植物细胞全能性细胞增殖培养基类型固体或半固体培养基液体培养基成分水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂、植物激素葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子、动物血清等取材植物体细胞或生殖细胞动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织关键环节脱分化和再分化原代培养和传代培养结果新的组织或植株个体同一来源的一群细胞，不形成个体相同点两技术手段培养过程中细胞都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂，都是无性繁殖，都可称为克隆均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件6.(12分)(2017郑州模拟)近年来，有科学家把来自动物体的精子注入去掉DNA的卵细胞中，获得重组细胞，进一步培育出“孤雄单倍体胚胎”。(1)该过程用到的技术手段主要有_、_。(2)将重组细胞培育为胚胎的过程中，除必要的营养条件、适宜的pH和温度外，还需保证其处在无菌、无毒的环境下，其主要措施是_。(3)科学家发现拿出任何一个“孤雄单倍体胚胎”细胞，都可当成精子使用，使卵细胞受精，并生下正常个体，可能的原因是_。(4)有人认为这种“人造精子”的基因可以被加工，比如敲除或增加某个基因，这使得科学家能方便地制造出实验所需要的模型，该过程用到的工具酶主要有_、_。【解析】(1)题干所述过程用到的技术手段主要有核移植、早期胚胎培养。(2)将重组细胞培育为胚胎的过程中，通过培养基灭菌、定期更换培养液、加入抗生素等措施保证培养过程中无菌、无毒的环境。(3)科学家发现拿出任何一个“孤雄单倍体胚胎”细胞，都可当成精子使用，使卵细胞受精，并生下正常个体，可能的原因是“孤雄单倍体胚胎”细胞由重组细胞有丝分裂而来，遗传物质由精子提供。(4)敲除或增加某个基因，这属于基因工程的范畴，该过程用到的工具酶主要有限制性核酸内切酶、DNA连接酶。答案：(1)核移植早期胚胎培养(2)培养基灭菌、加入抗生素、定期更换培养液等(3)“孤雄单倍体胚胎”细胞由重组细胞有丝分裂而来，遗传物质由精子提供(4)限制性核酸内切酶DNA连接酶7.(14分)(能力挑战题)如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：世纪金榜导学号77982493(1)图甲和图乙所示的过程中，应该都会用到的动物细胞工程技术是_。(2)图甲中过程常需要借助动物细胞融合技术，其过程中动物细胞融合所特有的方法是使用_诱导细胞融合。(3)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗？_，请说明原因：_。(4)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(5)在制备单克隆抗体的过程中，进行了两次筛选，其目的不同，第一次筛选获得_；第二次筛选获得_。【解析】(1)图甲和图乙所示的过程中，应该都会用到的动物细胞工程技术是动物细胞培养技术。(2)图甲中过程常需要借助动物细胞融合技术，其过程中动物细胞融合所特有的方法是使用灭活的病毒诱导细胞融合。(3)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状并不完全像白面绵羊，因为卵母细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状。(4)图乙过程的克隆技术具有多种用途，比如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，但不能用于改变动物的核基因。(5)在制备单克隆抗体的过程中，进行了两次筛选，其目的不同，第一次筛选获得杂交瘤细胞；第二次筛选获得能产生单一抗体的杂交瘤细胞。答案：(1)动物细胞培养技术(2)灭活的病毒(3)不完全像白面绵羊卵母细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状(4)D(5)杂交瘤细胞能产生单一抗体的杂交瘤细胞【知识总结】克隆动物性状的影响因素(1)克隆动物遗传物质来自两个个体，即提供细胞核的个体和提供卵细胞的个体，所以，性状受两个个体影响，但主要与提供细胞核的个体相似。(2)在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异，导致性状改变。(3)仅由外界环境条件的影响引起的变异为不可遗传的变异。8.(14分)(能力挑战题)(2017西安模拟).随着肿瘤增长超过了其血管供应，它的内部会缺氧，缺氧能够诱导肿瘤细胞产生一种特异性的转录因子(即能激活特定基因表达的蛋白质HIF-1)，进而促进血管生成。科学家为了探究HIF-1的作用，进行了相关实验，结果如下表，分析并回答问题：动物注射物肿瘤质量(g)培养9天培养21天实验鼠HIF-1基因缺陷型胚胎干细胞0.70.8对照鼠野生型胚胎干细胞1.75.2(1)由于肿瘤细胞具有_特点，对营养物质和氧气的需求量较大。在实验过程中可以通过_技术检测HIF-1是否存在，保证实验鼠注入的胚胎干细胞HIF-1基因被成功敲除。(2)上表结果表明HIF-1可以_(填“促进”或“抑制”)肿瘤生长。(3)为进一步研究HIF-1的作用机理，检测两组鼠血液中血管内皮生长因子(VECF)含量，结果如下表。(注：VECF是促进血管生成的生长因子)组别VECF(pg/mL)0天4天8天72天A252550100B75125125250表格中A、B两组鼠中实验组是_组鼠。缺氧情况下，HIF-1可以明显促进_合成，进而促进_生成，增加对肿瘤细胞的快速氧供应，进一步促进肿瘤的生长。.目前认为化疗通过多种途径介导细胞凋亡来杀死癌细胞。顺铂是常用的化疗药物，但癌细胞易产生顺铂耐药性；双氢青蒿素也具有抗癌作用。为研究双氢青蒿素对顺铂耐药性的影响及其机制，研究者进行了相关实验。(1)实验选用患者的耐顺铂肺腺癌细胞，在_培养箱中进行恒温培养，培养液中除抗生素和一般营养物质外还应添加_，此外培养液中加入一定浓度顺铂，目的是_。(2)将上述培养的细胞分为对照组和实验组。实验组用二甲基亚砜溶解的双氢青蒿素处理，对照组的处理应用_，其他条件相同且适宜。24小时后均换为含1g/mL顺铂的细胞培养液，培养36小时后收集细胞，观察并测定细胞凋亡率，结果如下图。图示结果说明_。(3)为进一步揭示双氢青蒿素对顺铂耐药性影响的机制，研究者检测了肺腺癌细胞中与凋亡有关的两种蛋白质表达量的相对值，结果如下表。分析实验结果，推测双氢青蒿素可能通过_(填“促进”或“抑制”)Bcl-2基因表达和_(填“促进”或“抑制”)Bax基因表达，从而逆转顺铂耐药性。对照组实验组抗凋亡蛋白Bcl-21352938促凋亡蛋白Bax8261148【解析】.(1)癌细胞具有无限增殖的特点，在不断分裂过程中需要消耗氧气和营养物质；检测特定蛋白质的存在，可以采用抗原-抗体杂交技术。(2)分析题表可知，HIF-1基因缺陷型胚胎干细胞的肿瘤质量小于野生型胚胎干细胞，故HIF-1可以促进肿瘤生长。(3)结合题干信息可知，缺氧能够诱导肿瘤细胞产生一种特异性的转录因子(即能激活特定基因表达的蛋白质HIF-1)，进而促进血管生成，故A组鼠为实验组；缺氧情况下，HIF-1可以明显促进VECF合成，进而促进肿瘤细胞周围血管生成，增加对肿瘤细胞的快速氧供应，进一步促进肿瘤的生长。.(1)培养患者的耐顺铂肺腺癌细胞，应在二氧化碳培养箱中进行恒温培养，培养液中除抗生素和一般营养物质外还应含有动物血清，此外加入一定浓度顺铂可以将不耐顺铂的细胞杀死，故其目的是保持所培养的细胞均有顺铂耐药性。(2)由题意可知，对照组的处理应为加入等量的二甲基亚砜，以排除二甲基亚砜的