1、第2讲细胞工程一、单项选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)1下列有关细胞工程的叙述，正确的是(D)APEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合B用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂C骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体D核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体解析PEG是促细胞融合剂，能诱导植物原生质体融合，融合前需先用酶解法去除植物细胞的细胞壁；制备人工种子应该用组织培养形成的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，而不是原生质体；单克隆抗体是杂交瘤细胞产生的，骨髓瘤细胞不能分泌抗体；利用核移植技术克隆动物时，是将体细胞的细胞核移入去除细胞核的卵母细胞中，所以克隆动
2、物的线粒体DNA来自供卵母体。2如图为烟草在不同生长素、细胞分裂素浓度下的生长发育状况。据图判断下列分析合理的是(D)A生长素与细胞分裂素之比较大时，烟草的枝条发育B在烟草植物组织培养的整个过程中都不需要光照C生长素和细胞分裂素都可通过促进细胞数量的增加而促进烟草的生长D烟草的生长发育由多种激素共同调节，且不同阶段发挥主要作用的激素不同解析根据图中信息，生长素浓度高而细胞分裂素浓度低时，烟草的根发育，A错误；在植物组织培养过程中，由外植体形成愈伤组织的过程中不需要光，但再分化形成胚状体以及胚状体发育成植株的过程中需要光，B错误；生长素的作用机理是促进细胞的伸长而不是促进细胞数量的增加，C错误；
3、植物的生长发育是由多种激素相互作用共同调节的，且在不同的发育阶段，发挥作用的激素不同，D正确。3将携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后，与携带抗N基因、不带抗M基因的鼠细胞融合，获得的胞质杂种细胞具有M、N两种抗性。该实验证明了(C)A该胞质杂种细胞具有全能性B该胞质杂种细胞具有无限增殖能力C抗M基因位于细胞质中D抗N基因位于细胞核中解析证明细胞的全能性需要由离体的细胞发育为个体，本实验未证明细胞具有全能性；该胞质杂种细胞不是癌细胞，不具有无限增殖的能力；根据题干信息，携带抗M基因的鼠细胞去除细胞核后与不携带抗M基因的鼠细胞融合，杂种细胞具有M抗性，说明抗M基因位于细胞质中；根据题干
4、信息，不携带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后与携带抗N基因的鼠细胞融合，杂种细胞具有N抗性，则抗N基因既可能存在于细胞核中，也可能存在于细胞质中。4植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是(C)A植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁B细胞壁使原生质体失去活力C细胞壁阻碍了原生质体的融合D细胞壁不是原生质体的组成部分解析细胞壁是植物细胞结构的一部分，A项错误；细胞壁对植物细胞具有保护作用，不会使原生质体失去活力，但阻碍了原生质体的融合，因此要除去细胞壁，B项错误，C项正确；细胞壁不是原生质体的组成部分，但不是植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因，D项错误。故选C。5(2019洛阳市第一高级中学月考)现有甲、
5、乙两种植物(均为二倍体纯合子)，其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物，但乙种植物很适宜在盐碱地种植，相关性状均由核基因控制。若要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐碱的植株，最佳的方案是(A)A利用植物体细胞杂交技术获得目的植株B将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种植物的卵细胞中，然后进行离体培养C使两种植物有性杂交获得F1，再利用单倍体育种技术获得目的植株D诱导两种植物的花粉融合，并直接培育成幼苗解析甲、乙两种植物之间存在生殖隔离，很难通过有性杂交获得F1，而利用植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离，进而获得目的植株，A正确，C错误；将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种植物的卵细胞中，然后进行离体培养得到
6、的是高度不育的单倍体植株，B错误；由两种植物的“花粉融合”后直接培育成的幼苗中不含同源染色体，后代不可育，D错误。6下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是(B)A动物细胞培养的目的是获得大量的细胞分泌蛋白B能在培养条件下无限传代的细胞系，往往具有癌变细胞的特点C细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中D单克隆抗体的制备过程体现了动物细胞的全能性解析动物细胞培养的产物，可以是细胞、细胞合成的蛋白质，也可以是通过全能性分化产生的生物体，A错误；能在培养条件下无限传代的细胞系，往往具有类似癌变细胞的特点；细胞遗传物质的改变(类似癌变的突变)发生于传代培养过程中；单克隆抗体的制备过程只用到了细胞培养，并没
7、有培养出一个完整的动物体，所以没有体现动物细胞的全能性。7(2019天津一中高三月考)如图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程有关叙述不正确的是(C)A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B利用灭活的病毒可诱导细胞融合获得乙，却不能诱导植物原生质体融合C用特定的选择培养基对乙筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长D丙需进行克隆化培养和抗体检测，才能获得大量所需抗体解析甲注射小鼠，产生能分泌特异性抗体的B淋巴细胞，则甲属于抗原，A正确；利用聚乙二醇(化学法)、灭活的病毒(生物法)和电激(物理法)可诱导细胞融合获得杂种动物细胞，但用灭活的病毒却不能诱导植物原生质体融合，B
8、正确；用特定的选择培养基对乙筛选，融合具有同种核的细胞和未融合细胞均不能生长，只有融合的杂种细胞能生长，C错误；杂交瘤细胞经过选择培养基的筛选并经单一抗体检测后，培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可制备单克隆抗体，D正确。8(2019浙江嘉兴一中高三期中)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是(A)A动物的组织培养可以伴随组织分化，长期培养最终变成细胞培养B动物细胞培养基添加胰岛素的目的是调节血糖浓度C细胞分化和细胞癌变过程中，基因突变导致基因组已经不完整D基因型相同的细胞融合叫细胞杂交，基因型不同的细胞融合叫细胞融合解析动物的组织培养可以伴随组织分化，长期培养最终变成细胞培养，A正确；胰岛素的作
9、用是降低血糖浓度，动物细胞培养基中不需要添加胰岛素，B错误；一般情况下，基因突变不会导致基因组不完整，C错误；细胞杂交又称细胞融合，指将两个不同的动物细胞融合成一个细胞的过程，D错误。故选A。二、不定项选择题(每小题给出的选项中有一个或多个符合题目要求)9(2019宁夏高三开学考试)细胞工程中选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择合理的有(BCD)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选择胚胎细胞作为核供体可提高克隆动物的成功率C选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗D选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体解析高度分化的动物体细胞分裂能力弱，甚至丧失分裂能力
10、，因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不利于获得大量细胞，A错误；胚胎细胞分化程度低、全能性高，因此选择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 正确；植物茎尖的病毒极少，甚至无病毒，因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，C正确；愈伤组织细胞分化程度较低、分裂能力强，所以选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体，D正确。故选BCD。10下列事实能体现细胞全能性的是(AD)A棉花根尖细胞经诱导形成幼苗B单细胞的DNA在体外大量扩增C动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体D月季通过花药离体培养产生幼苗解析细胞全能性是高度分化的细胞培养成一个个体，所以AD选项正确。11(2
11、019江苏高三期中)图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)，在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述正确的是(BC)A骨髓瘤细胞和免疫B细胞可用仙台病毒诱导融合B骨髓瘤细胞在HAT筛选培养液中不能正常增殖C免疫B细胞的种类不唯一所以杂交瘤细胞仍需进一步筛选D筛选出的杂交瘤细胞体外培养时需添加抗生素防止真菌污染解析诱导动物细胞融合的方法有电激、聚乙二醇、灭活的病毒(如灭活的仙台病毒)等，A错误；骨髓瘤细胞虽然能无限增殖，但缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)，不能正常合成DNA，所以骨髓瘤细胞在HAT筛选培养液中不能正常增殖，B正确
12、； 免疫B细胞的种类不唯一，每个免疫B细胞只分泌一种特异性抗体，因此在HAT筛选培养液中筛选出来的众多的杂交瘤细胞所分泌的抗体，不一定都是人类所需要的，还需要进一步把能分泌人类所需要抗体的杂交瘤细胞筛选出来，C正确； 筛选出的杂交瘤细胞体外培养时，添加抗生素可以防止杂菌污染，D错误。故选BC。三、非选择题12.(2019湖北高考模拟)下图是利用现代生物技术改良草莓品系的过程，请回答下列有关问题：(1)图中涉及的现代生物技术有转基因技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术。(2)请简述I过程的基本方法：先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体；然后借助一定的技术手段(物理或化学
13、方法)诱导原生质体融合。A培育至具有凤梨风味的绿草莓幼苗的过程，能(填“能”或“不能”)体现植物细胞的全能性。(3)研究人员根据已知的胰岛素基因序列，可采用化学合成方法获得胰岛素基因。(4)转基因技术和细胞工程在改良动植物类型过程中都有广泛应用，但是，胚胎工程只是指对动物的自然受精(或配子)或早期胚胎所进行的多种显微操作和处理技术。解析(1)图中涉及的现代生物技术有转基因技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术。(2)图中I过程的基本方法是转基因技术，图中A培育至具有凤梨风味的绿草莓幼苗的过程，采用了植物组织培养技术，体现了植物细胞的全能性。(3)由于已知胰岛素基因序列，所以研究人员可根据已
14、知的胰岛素基因序列，采用化学合成的方法获得胰岛素基因。(4)胚胎工程只是指对动物的配子或早期胚胎所进行的多种显微操作和处理技术，有胚胎移植和胚胎分割移植等。13(2020河北省衡水市高三大联考)单倍体细胞中含有本物种配子染色体数的个体，培育单倍体植株利用了植物组织培养技术，我国在水稻等作物的单位体育种方面处于领先地位。回答下列与水稻单倍体育种相关的问题：(1)单倍体育种过程中要进行植物组织培养，该过程利用的外植体一般为花药。接种前，要对外植体进行消毒处理。处理时，既要使所用药剂的浓度和处理时间能达到预期效果，还必须考虑到对外植体(材料)生活力的影响。(2)脱分化阶段和再分化阶段使用的培养基在激
15、素的种类和配比等方面会存在差异。培养过程中，如有二倍体小幼苗出现，猜测可能是花药壁细胞长成的。(3)单倍体植株的培育过程能(填“能”或“不能”)体现植物细胞的全能性，将单倍体幼苗移栽至大田后并未得到稳定遗传的农作物优良品种，原因是单倍体水稻植株中只含有一个染色体组，高度不育。(4)单倍体细胞中的DNA也可以参与基因库的构建，参与构建的基因库属于基因组文库。解析(1)单倍体育种采用的一般方法为花药离体培养，组织培养过程需要在严格无菌条件下进行，外植体也要进行消毒，在消毒时，不仅要考虑消毒效果，还要考虑到外植体的耐受能力。(2)脱分化培养基和分化培养基的激素种类及配比有所区别，因此组织培养得到一定
16、阶段要更换培养基。花粉粒而长成的水稻植株含有一个染色体组，但花药壁细胞含有两个染色体组，因此，如有二倍体小幼苗长出，最可能是花药壁细胞长成的。(3)花粉粒发育成了单倍体植株，因此体现了植物细胞的全能性。水稻的单倍体中只含有一个染色体组，高度不育，不能正常结实，因此得不到稳定遗传的水稻优良品种，需要用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得纯合的可育的二倍体。(4)单倍体细胞中的DNA用限制酶切割后，导入受体菌的群体中储存，可以参与基因组文库的构建。14(2020陕西高考模拟)类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病，致残性强。研究表明，该病的病理改变与肿瘤坏死因子a(TNFa)密切相关，而一种人鼠嵌合的抗T
17、NFa单克隆抗体能有效治疗RA。下图为该单克隆抗体制备过程示意图。(1)动物细胞培养技术是单克隆抗体技术的基础，该过程中需要的气体条件是95%空气和5%CO2。(2)图中的抗原A是肿瘤坏死因子a(TNFa)，常用的促融剂是聚乙二醇(PEG)。图中“( )和抗体检测”，括号内应填克隆化培养。(3)细胞融合完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有骨髓瘤细胞自身融合细胞、淋巴细胞自身融合细胞。体系中出现多种类型细胞的原因是细胞融合是随机的，且融合率达不到100%。(4)单克隆抗体主要的用途有：作为诊断试剂、用于治疗疾病、用于运载药物(至少答出两点)。解析(1) 动物细胞培养技术是
18、动物细胞工程的基础，是单克隆抗体技术的基础。该过程中需要的气体条件是95%空气和5%CO2，以保证细胞代谢所必需的氧气和培养液的pH。(2) 要制备抗TNFa单克隆抗体需要给小鼠注射肿瘤坏死因子a(TNFa)。常用物理或化学方法促融，最常用的化学促融剂是聚乙二醇(PEG)。在抗体检测之前需要进行克隆化培养，以增加杂交瘤细胞数量。(3) 细胞融合是随机的，且融合率达不到100%，所以细胞融合完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有骨髓瘤细胞自身融合细胞、淋巴细胞自身融合细胞。(4)单克隆抗体最广泛的用途是作为诊断试剂；也可用于治疗疾病、用于运载药物，主要是用于癌症治疗，也有少
19、量是用于其他治疗的。15(2020山东省泰安市生物模拟)埃博拉病毒(EBO)呈纤维状，EBO衣壳外有包膜，包膜上有5种蛋白棘突(VP系列蛋白和GP蛋白)，其中GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别。请回答下列问题：(1)要获得编码GP蛋白抗原的基因疫苗，首先要提取出病原体的RNA，并利用RNA经逆转录合成DNA，构建cDNA文库。cDNA文库中的基因可以_(选填“可以”“不可以”“部分”)进行物种间的基因交流。(2)为了从牛分泌的乳汁中提取GP蛋白，需将GP蛋白基因通过显微注射法(方法)导入牛受精卵中。在基因导入牛受体细胞前，基因的首段必须含有使其仅能在牛的乳腺细胞中特异性表达的(乳腺蛋白基因
20、的)启动子，驱动转录过程。转基因牛是否培育成功，可以通过抗原抗体杂交_技术从分子水平上进行检测。(3)以GP蛋白作为疫苗比利用毒性减弱的埃博拉病毒作疫苗更安全，其原因是GP蛋白自身没有感染能力，但保留了抗原特性_。(4)科研人员利用经EBO免疫后小鼠的B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞进行融合以形成杂交瘤细胞，培养后可以获得纯净的单一品种抗体，其特点是特异性强、灵敏度高、并可能大量制备，可以用此抗体与药物制成“生物导弹”抗击EBO。解析以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化；cDNA文件中的基因可以进行物种间的基因交流。 (2)将目的基因导入动物受体细胞一般采用显微注射法。为了从牛分泌的乳汁中生产GP蛋白，在基因导入牛受体细胞前，基因的首段必须含有使其仅能在牛的乳腺细胞中特异性表达的(乳腺蛋白基因的)启动子，才能驱动转录过程。 (3)以GP蛋白作为疫苗比基因疫苗更安全，其原因是GP蛋白自身没有感染能力，但保留有抗原性。 (4)科研人员利用经EBO免疫后小鼠的B淋巴(效应B或浆)细胞与鼠的骨髓瘤细胞进行杂交，筛选后进一步培养的是杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生单一抗体，又能在体外快速增殖。可以用杂交瘤细胞产生的抗体与药物制成“生物导弹”，抗击埃博拉病毒。