1、课后限时集训(四十一)细胞工程(建议用时：40分钟)1(2020江苏南京一模)如图表示植物组织培养过程。有关叙述正确的是()A的培养基中只含有植物生长调节剂而不含其他有机物B中的细胞进行脱分化并以减数分裂方式不断增殖C调节培养基中植物生长调节剂的比例可影响植物细胞分化发育方向D植株根尖中分生区细胞与成熟区细胞的全能性表达程度相当C本题考查植物组织培养的知识。试管的培养基中含有植物生长调节剂和其他有机物等，A错误；试管中的细胞通过有丝分裂增加细胞数量，B错误；调节培养基中植物生长调节剂的比例，可诱导产生根或芽，C正确；细胞分化程度越低，全能性越高，植株根尖中分生区细胞全能性表达易于成熟区细胞，D
2、错误。2(2020北京朝阳区期中)驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊且对人体无害的效果。驱蚊草是由天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是()A驱蚊草的培育属于细胞工程育种，优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍B驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电激等方法C驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，无细胞脱分化和再分化的过程D驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异C本题考查植物体细胞杂交技术。驱蚊草是由天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的，采用了植物体细胞杂交技术，属于
3、细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体，需要采用酶解法(纤维素酶、果胶酶)，诱导天竺葵和香茅草的原生质体的融合可采用化学法(PEG)或物理法(电激等)，B正确；驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，但需要采用植物组织培养技术，因此有愈伤组织和试管苗形成，C错误；驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异，D正确。3(2020滕州月考)关于动物细胞培养的叙述，正确的是()A细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中B动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理C动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌蛋白D动物细胞培养
4、液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等B细胞的癌变发生于传代培养过程中，A错误；动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理，使细胞分散，B正确；动物细胞培养的目的是获得细胞产物或细胞群，C错误；动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、动物血清等，不需要生长素，D错误。4(2020山东日照期末)草莓皱缩病毒(SCV)感染草莓时，会使其叶片扭曲皱缩，植株矮化，导致减产。为了能快速有效检测出该病毒，研究人员利用SCV的病毒粒子免疫健康小鼠，制备相应的单克隆抗体。下列有关叙述错误的是()A从免疫小鼠体内分离获得的B细胞，可原代培养至10代左右B在获得能分泌相应抗体的杂交瘤细胞
5、的过程中，需要进行两次筛选C用单克隆抗体检测草莓是否感染SCV是利用了抗原抗体杂交的原理D在制备单克隆抗体的过程中，用到了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术A本题考查单克隆抗体的制备。从小鼠体内分离获得的B细胞，克隆培养后就可以和骨髓瘤细胞融合，不需要一直培养至10代左右，A错误；在获得能分泌相应抗体的杂交瘤细胞的过程中，需要进行两次筛选，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，B正确；用单克隆抗体检测草莓是否感染SCV是利用了抗原抗体杂交的原理，C正确；在制备单克隆抗体的过程中，用到了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术，D正确。5(2020广东惠州调研)草莓芳香浓郁
6、，营养丰富。请回答下列与草莓栽培有关的问题。(1)野生草莓往往是二倍体，而人工栽培的草莓往往是通过特殊技术培育成的多倍体，这利用了多倍体植株_的特点；但多倍体草莓的繁殖往往是无性繁殖，即使外植体细胞经历_与_过程，成为试管苗。该技术证明了已分化的植物细胞仍具有_。(2)草莓植物感染病毒后会出现结果减少，品质变劣。若要恢复其品质，可选取植物的_进行植物组织培养，获得脱毒苗。此外，也可将抗病毒基因成功导入受体细胞细胞核中并培养出转基因抗病毒草莓植株。为了检测抗病毒基因是否存在于该转基因植物的所有组织细胞中，需分别提取该转基因植物的所有组织细胞中的_(填“蛋白质”“总RNA”或“核DNA”)与基因探
7、针杂交；欲从个体生物学水平来鉴定抗病毒基因是否赋予该植物抗病特性的操作是_。(3)在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于_状态，可以对植物的愈伤组织进行诱变处理，促使其发生突变，再进一步培养筛选获得草莓新品种。(4)若想利用植物体细胞杂交技术培养出马铃薯草莓杂种植物以提高土地的利用率，_(填“能”或“不能”)把两物种细胞直接融合，理由是_。解析本题考查基因工程、细胞工程。(1)野生草莓往往是二倍体，而人工栽培的草莓往往是通过特殊技术培育成的多倍体，这利用了多倍体植株的果实比较大、营养物质含量增加的特点；但多倍体草莓的繁殖往往是无性繁殖，即使外植体细胞经历脱分化与再分化过程成为试管苗。该技术
8、证明了已分化的植物细胞仍具有(一定的)全能性。(2)草莓植株感染病毒后会出现结果减少，品质变劣。若要恢复其品质，可选取植物的分生区(如茎尖)部位进行植物组织培养，获得脱毒苗。为了检测抗病毒基因是否存在于该转基因植物的所有组织细胞中，需分别提取该转基因植物的所有组织细胞中的核DNA与基因探针杂交；欲从个体生物学水平来鉴定抗病毒基因是否赋予该植物抗病特性的操作是进行抗病毒草莓的接种实验。(3)在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于分生(分裂)状态，可以对植物的愈伤组织进行诱变处理，促使其发生突变，再进一步培养筛选获得草莓新品种。(4)若想利用植物体细胞杂交技术培养出马铃薯草莓杂种植物以提高土地
9、的利用率，不能把两物种细胞直接融合，原因是植物细胞外面有一层细胞壁，阻碍细胞间的杂交(融合)。答案(1)果实比较大、营养物质含量增加脱分化再分化(一定的)全能性(或形成完整植株所需的全部基因)(2)分生区(如茎尖)部位核DNA进行抗病毒的接种实验(3)分生(或分裂)(4)不能植物细胞外面有一层细胞壁，阻碍细胞间的杂交(融合)6(2020河北省石家庄市高三质检)随着动物细胞工程技术的不断成熟，使通过核移植技术诱导重组体细胞增殖分化获得健康的组织器官成为了可能，这为等待器官移植的非遗传病患者带来了希望。如图为通过该技术获得相应组织器官并进行移植的过程，请回答下列问题：(1)图中的供体二为_(填“患
10、者”或“健康者”)，细胞应为_细胞。(2)为重组细胞，其经过A_(技术手段)形成囊胚，其中细胞在形态上具有_特征。(3)B过程需要在培养基中加入_才能获得相应的组织器官。图中BC过程_(填“能”或“不能”)体现细胞的全能性，其理由是_。(4)研究表明：已痊愈的新型肺炎患者体内会出现相应抗体，一般抗体的作用会持续半年或者更长时间。若现已从某位志愿者体内获得一定量的B淋巴细胞，实验室有保存的小鼠骨髓瘤细胞，为获得产生相应抗体的杂交瘤细胞，请写出关键过程_。解析(1)由分析可知，图中的供体二为患者，细胞应为健康者提供的(正常的)卵母细胞。(2)为重组细胞，其经过A早期胚胎培养形成囊胚，其中胚胎干细胞
11、在形态上表现为细胞体积小、细胞核大、核仁明显的特征。(3)由于胚胎干细胞需经诱导分化形成相应的组织器官，所以B过程需要在培养基中加入分化诱导因子才能获得相应的组织器官。图中BC过程不能体现细胞的全能性，其理由是该过程仅形成组织器官，没有形成完整个体。(4)若现已从某位志愿者体内获得一定量的B淋巴细胞，实验室有保存的小鼠骨髓瘤细胞，为获得产生相应抗体的杂交瘤细胞的关键过程为将获得的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞进行融合，从融合的产物中分离筛选杂交瘤细胞，从杂交瘤细胞中筛选出产生相应抗体的杂交瘤细胞答案(1)患者(正常的)卵母细胞(2)早期胚胎培养细胞体积小、细胞核大、核仁明显(3)分化诱导因子不能该
12、过程仅形成组织器官，没有形成完整个体(4)将获得的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞进行融合，从融合的产物中分离筛选杂交瘤细胞，从杂交瘤细胞中筛选出产生相应抗体的杂交瘤细胞7(2020潍坊市一中高三模拟)科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可以同时结合两种抗原。(1)科研人员将抗原、分别注射到小鼠体内，引起机体的_免疫，_分泌相应抗体。(2)科研人员获得上述小鼠的脾脏细胞，制备两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图1所示。图1图2制备杂交瘤细胞时，需将上述小鼠的脾脏组织，用_处理获得单细胞后，再与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂
13、交瘤细胞。将两种杂交瘤细胞用_试剂处理促进其融合，在培养基中加入_(天然成分)培养。如果两种细胞成功融合，则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。抗体由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同)，重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同)。因此，双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多，其中有一种抗体能同时与抗原、结合称为双特异性抗体，如图2。请将A1、A2、B1、B2、a、b、等字符填入下面的表格中。123456A2B2为使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体，降低纯化分离成本，科研人员对
14、重链、轻链的结构进行改造。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变_，进而改变蛋白质的空间结构，实现“榫卯”式互补组装的唯一性，这种改造属于现代生物技术中的_工程。(3)结合双特异性抗体特点，请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景：_。解析(1)抗原进入小鼠体内能够引起机体的体液免疫，使浆细胞分泌抗体。(2)制备杂交瘤细胞，将小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理获得单细胞。动物细胞的融合需要使用PEG进行诱导，再加入动物血清进行培养。双抗体是同时含有与抗原、结合的抗体。由于1是A2，根据图1的结构3为a,2是B2,4是b,5是，6是。即答案为：123456A2B2ab蛋白质的空间结构是由氨基酸的种类和排列
15、顺序决定，所以可以通过改变氨基酸的种类和排列顺序改变蛋白质的空间结构，属于蛋白质工程。(3)双抗体可以和两种抗原结合，所以可以研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，特异性杀死肿瘤细胞。答案(1)体液浆细胞 (2) 胰蛋白酶PEG(或“聚乙二醇”)动物血清123456A2B2ab氨基酸种类(或“序列”)蛋白质(3)研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，特异性杀死肿瘤细胞8(2020广东省六校联盟高三联考)2019年中国科学院神经科学研究所利用CRISPRCas9基因编辑技术，成功构建了世界首例核心节律基因BMAL1敲除猕猴模型，并成功用基因敲除猴的体细胞通过克隆技术培育了5只克隆
16、疾病猴，为节律紊乱相关疾病机理的研究提供了比较理想的动物模型。CRISPRCas9基因编辑系统由单链向导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白组成。回答下列问题：(1)科学家常用_法将CRISPRCas9基因编辑系统导入猕猴细胞，编辑系统利用sgRNA来识别靶基因DNA，并引导Cas9蛋白剪切DNA，使靶基因发生改变，实现基因敲除。sgRNA能识别靶基因DNA的原因是_。(2)在体外培养猕猴体细胞时，需要一定比例的O2和CO2，故通常采用_或_(填实验器材)，将其置于CO2培养箱中进行培养。所使用的培养基属于_(填“合成”或“天然”)培养基，培养基除了灭菌外，还需要通过_来保证无菌无毒环境。(3)
17、进行体细胞克隆选择去核卵母细胞作为受体细胞，可能原因是_(答出两点)。(4)克隆猴被用于人类疾病研究与治疗中所具有的突出优点是_。解析(1)将目的基因注入动物细胞常用显微注射，sgRNA本质是RNA，基因DNA本质是DNA分子，都是由核苷酸组成的长链，遵循碱基互补配对原则，所以二者能够识别的原因是sgRNA的碱基序列能与靶DNA的碱基序列发生互补结合。(2)动物细胞培养可以在培养皿和松盖培养瓶中进行，将其置于CO2培养箱中进行培养。所使用的培养基需要明确各种化学成分，所以是合成培养基，培养基需要添加一定量的抗生素(可以杀菌)并定期更换培养液来保证无菌无毒环境。(3)去核卵母细胞的体积较大，易于
18、进行实验操作；含有较多的营养物质，可以满足早期胚胎发育的需要；含有使已经分化的细胞核恢复分裂能力的物质，因此进行体细胞克隆时，可以作为受体细胞。(4)猴子与人的亲缘关系近；克隆动物能减少个体差异的影响，所以克隆猴被用于人类疾病研究与治疗。答案(1)显微注射sgRNA的碱基序列能与靶DNA的碱基序列发生互补结合(2)培养皿松盖培养瓶合成添加一定量的抗生素并定期更换培养液(3)去核卵母细胞的体积较大，易于进行实验操作；含有较多的营养物质，可以满足早期胚胎发育的需要；含有使已经分化的细胞核恢复分裂能力的物质(4)亲缘关系近；克隆动物能减少个体差异的影响9(2020山东德州二模)抗PDL1单克隆抗体能
19、与癌细胞膜表面的PDL1特异性结合，因而具有治疗某些癌症的作用。如图是制备抗PDL1单克隆抗体的示意图，下列叙述错误的是()A在分离B淋巴细胞前，需要对小鼠注射PDL1进行免疫B多孔玻璃板中的细胞为B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞C图中细胞集落ad既能大量增殖，又能产生抗体D图中细胞集落a可用于扩大化培养，生产抗PDL1单克隆抗体B本题考查单克隆抗体的制备。本实验的目的是获得抗PDL1单克隆抗体，所以在分离B淋巴细胞前，需要对小鼠注射PDL1进行免疫，A正确；多孔玻璃板中的细胞有三种融合细胞，即B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞、B淋巴细胞和B淋巴细胞的融合细胞、鼠瘤细胞和鼠瘤细胞的融合细胞，B错误
20、；题图中ad是经过筛选的杂交瘤细胞，所以既能大量增殖，又能产生抗体，C正确；题图中细胞集落a与PDL1抗原反应呈阳性，说明能够产生抗PDL1抗体，可以用于扩大化培养，生产抗PDL1单克隆抗体，D正确。10(2020四川棠湖中学期末)Hela细胞系是人工培养、具有无限增殖能力的永生癌细胞系，在世界各地的相关实验室中为研究者提供了相同的研究对象。回答下列问题：(1)Hela细胞源自一位美国妇女的宫颈癌细胞，目前实验室中为了进一步研究Hela细胞，需进行_(填“原代”或“传代”)培养。细胞体外培养所需营养物质有糖、氨基酸、无机盐等，通常还需要加入_等天然成分，在动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白酶，而
21、不用胃蛋白酶的原因是_。(2)某小组为研究葡萄糖饥饿对Hela细胞生长的抑制情况，用不同葡萄糖浓度的培养基培养Hela细胞24 h，其他营养条件适宜，实验结果如下表所示：葡萄糖浓度/(mmolL1)Hela细胞生长抑制率/%056.161.036.301.525.002.016.44该实验_(填“需要”或“不需要”)另设对照组。实验结果表明：葡萄糖浓度与Hela细胞生长抑制率的关系是_。体内低浓度葡萄糖可_癌细胞的增殖，为肿瘤的限食疗法提供理论依据。(3)Hela细胞在生物医学领域应用广泛，例如它帮助科学家首次实现了人源细胞与小鼠细胞融合。两种或多种不同细胞融合形成的单核细胞叫做_，细胞融合技
22、术的意义是_。解析(1)若要进一步研究Hela细胞，需要对Hela细胞进行传代培养，体外培养动物细胞的培养基中，需要加入血清、血浆等天然成分。胃蛋白酶的最适pH大约为1.5，在多数动物细胞培养的适宜pH范围内，胃蛋白酶已失去活性，因此在动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白酶，而不用胃蛋白酶。(2)本实验的目的是研究葡萄糖饥饿对Hela细胞生长的抑制情况，需要与正常血糖浓度下的Hela细胞生长情况相比较，因此需要另设对照组。从表中数据可以看出，葡萄糖浓度越低，Hela细胞生长抑制率越高，体内低浓度葡萄糖可抑制癌细胞的增殖。(3)两种或多种不同细胞融合后形成杂交细胞，细胞融合技术的意义是突破了有性杂交局限，使远缘杂交成为可能。答案(1)传代血清、血浆在多数动物细胞培养的适宜pH范围内，胃蛋白酶已失去活性(2)需要葡萄糖浓度越低，Hela细胞生长抑制率越高抑制(3)杂交细胞突破了有性杂交局限，使远缘杂交成为可能x