一輪復習精品資料(高中)PAGE1-課時作業(三十九)細胞工程(本欄目內容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)1．(2020·菏澤月考)如圖為番茄—馬鈴薯植株的栽培過程示意圖，據圖回答：(1)該栽培過程屬于植物細胞工程中的________________技術，這一技術的優點是可以_______________________________________________________________________。(2)①②過程用到的酶是____________________。在③過程中，常用的化學方法一般是用________________誘導融合，細胞融合完成的標志是_______________________________________________________________________。(3)該過程除了必要的營養和適宜的培養條件，還必須有植物激素以促進其完成⑤⑥過程，其中激素主要是指_______________________________________________________________________。若要誘導根原基的形成，應該適當增加________(填植物激素名)的含量。另外整個過程需要在________條件下操作。(4)若番茄細胞內有m條染色體，馬鈴薯細胞內有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含________條染色體。〖解析〗：(1)圖示表示植物體細胞雜交過程，其優點是能夠克服遠緣雜交不親和的障礙。(2)①②過程表示利用酶解法去除植物細胞的細胞壁，細胞壁的成分為纖維素和果膠，因此根據酶的專一性，應使用纖維素酶和果膠酶。③表示原生質體融合，在③過程中，常用的化學方法是用PEG(或聚乙二醇)試劑誘導融合。細胞融合完成的標志是雜種細胞再生出新的細胞壁。(3)⑤⑥表示植物組織培養的脫分化和再分化過程，該過程除了必要的營養和適宜的培養條件，還必須有生長素、細胞分裂素，若要誘導根原基的形成，應該適當增加生長素的含量。另外整個過程需要在無菌條件下操作。(4)雜種細胞的染色體數為融合前兩種細胞染色體數之和，即(m＋n)，細胞有絲分裂后期由于著絲點分裂導致姐妹染色單體分開，使得雜種細胞中的染色體數目加倍為2(m＋n)。〖答案〗(1)植物體細胞雜交克服遠緣雜交不親和的障礙(2)纖維素酶和果膠酶聚乙二醇(或PEG)雜種細胞再生出新的細胞壁(3)生長素、細胞分裂素生長素無菌(4)2(m＋n)2．(2018·湖北六校聯考)克隆豬成功率較低，與早期胚胎細胞異常凋亡有關。Bcl-2基因是細胞凋亡抑制基因，用PCR技術可以檢測該基因轉錄水平，進而了解該基因與不同胚胎時期細胞凋亡的關系。克隆豬的培育及該基因轉錄水平檢測流程如圖。請回答：(1)圖中重組細胞的細胞核來自________細胞，早期胚胎移入受體子宮繼續發育，經桑椹胚、囊胚和________胚最終發育為克隆豬。(2)在PCR過程中可檢測出cDNA中Bcl-2cDNA的分子數，進而計算總mRNA中Bcl-2mRNA的分子數，從而反映出Bcl-2基因的轉錄水平。①圖中X表示________過程。②在PCR過程中利用____________技術可檢測出cDNA中Bcl-2cDNA的分子數。(3)該過程所涉及的現代生物技術有早期胚胎培養、胚胎移植、____________和____________。(4)目前使用的供體細胞一般都選擇傳代10代以內的細胞，原因是_______________________________________________________________________。〖答案〗(1)體原腸(2)①反轉錄②DNA分子雜交(3)動物細胞培養核移植技術(4)10代以內的細胞保持正常的二倍體核型3．(2020·河南林州調研)單克隆抗體的特點是特異性強、靈敏度高、可以大量制備，已被廣泛應用于疾病的診斷和治療。用H7N9病毒制備單克隆抗體的流程如圖所示：(1)過程③常用的方法是________。(2)向小鼠體內注射抗原蛋白，使小鼠產生_______________________________________________________________________免疫。從小鼠體內分離的細胞Ⅰ是____________，細胞Ⅱ應具有的特點是_______________________________________________________________________。(3)體外培養細胞Ⅱ，首先應保證其處于____________的環境中，其次需要提供充足的營養和適宜的溫度。培養箱充入二氧化碳的作用是_______________________________________________________________________。(4)對于轉基因成功的細胞Ⅱ還要進行克隆化培養和________________檢測。(5)若要預防H7N9禽流感，可用圖中的________作為疫苗。〖答案〗(1)顯微注射法(2)體液(只答特異性不可)B淋巴細胞(漿細胞或已免疫的B淋巴細胞)既能無限增殖，又能產生特異性抗體(3)無菌、無毒(缺一不可)維持培養液的pH(4)(專一)抗體(5)抗原蛋白4．如圖為動物細胞培養過程中細胞增殖曲線(甲)及細胞變化圖(乙)，請回答下列問題：(1)圖甲中________點以后表示細胞的傳代培養，AB段可能發生了如圖乙________(填序號)所示的________現象，在進行B至C過程培養前，需要用________處理細胞。(2)動物細胞培養，一般傳至________代以內細胞能保持正常的二倍體核型。(3)為制備單克隆抗體，需將________注射到小鼠體內，以此獲取________，同時將該細胞與圖乙________(填序號)所示的細胞融合形成雜交瘤細胞，該雜交瘤細胞的特點是________________________。為篩選能夠產生單克隆抗體的雜交瘤細胞，可用________培養基來達到目的。〖解析〗：(1)B點之前是初次培養，稱為原代培養；AB段增殖速度緩慢，是因為發生了圖乙中②所示的接觸抑制現象，若要繼續進行傳代培養，需要用胰蛋白酶(膠原蛋白酶)處理使組織細胞分散開來。(2)傳代培養10代以上，細胞的二倍體核型可能會發生改變，10代以內的細胞仍然保持二倍體核型。(3)制備單克隆抗體時，需要將漿細胞和能無限增殖的細胞(如③中發生癌變的瘤細胞)融合，二者融合后形成的雜交瘤細胞，既能像瘤細胞那樣無限增殖，又能像漿細胞那樣產生專一抗體。需要利用特定的選擇性培養基將產生單一抗體的雜交瘤細胞篩選出來。〖答案〗(1)B②接觸抑制胰蛋白酶(膠原蛋白酶)(2)10(3)抗原漿細胞③既能無限增殖，又能產生專一抗體選擇性5．紫杉醇是一種具有抗癌活性的化合物，為了迅速高效地分離、純化紫杉醇，實驗小組以紫杉醇為抗原免疫小鼠，取免疫小鼠的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合，并經過篩選獲得能穩定分泌紫杉醇單克隆抗體的雜交瘤細胞，回答下列問題：(1)紫杉醇單克隆抗體的獲得所涉及的生物技術手段有________________________，該實例說明單克隆抗體具有________________的優點。(2)免疫小鼠和骨髓瘤細胞融合后產生多種雜交細胞，為了獲得雜交瘤細胞應用特定的________________進行篩選，然后通過專一抗體檢測陽性和克隆化培養獲得________________________________的雜交瘤細胞。(3)若要體內培養雜交瘤細胞，可將雜交瘤細胞注入小鼠的________，若要在體外培養液中培養雜交瘤細胞，需要將培養液放置在95%的空氣和5%的CO2培養箱中培養，其中CO2的作用是________________。(4)紫杉醇是紅豆杉產生的一種代謝產物，欲利用植物組織培養獲得大量的紫杉醇，應將紅豆杉的外植體培育到_______________________________________________________________________階段，原因是_______________________________________________________________________。〖解析〗：(1)取免疫小鼠的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞進行融合，采用的是動物細胞融合技術，在融合前和篩選雜交瘤細胞的過程中均需要采用動物細胞培養技術來培養相應的細胞。單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的特點。(2)制備單克隆抗體的過程中至少需要兩次對細胞進行篩選：第一次是在特定的選擇培養基上，將雜交瘤細胞篩選出來；由于篩選出的雜交瘤細胞有很多種，因此第二次篩選的目的是通過專一抗體檢測陽性和克隆化培養，從很多種雜交瘤細胞中將既能大量增殖、又能產生抗紫杉醇的抗體的雜交瘤細胞篩選出來。(3)最終篩選出來的雜交瘤細胞，可以將其注射到小鼠腹腔內進行體內培養，也可以在體外培養液中進行大規模培養。后者需要將培養液放置在95%的空氣和5%的CO2培養箱中培養，其中CO2的作用是維持培養液的pH。(4)紫杉醇是紅豆杉產生的一種代謝產物。由于愈傷組織的細胞分裂快、代謝旺盛，所以欲利用植物組織培養獲得大量的紫杉醇，應將紅豆杉的外植體培育到愈傷組織階段。〖答案〗(1)動物細胞培養和動物細胞融合特異性強、靈敏度高(2)選擇培養基既能大量增殖，又能產生抗紫杉醇的抗體(3)腹腔維持培養液的pH(4)愈傷組織愈傷組織的細胞分裂快，代謝旺盛6．下面為菊花植株繁殖的示意圖，請據圖回答下列問題：(1)菊花的培養過程證實了植物細胞具有________，這個特性是植物組織培養的理論基礎，該過程需要在________條件下進行，并需控制溫度、pH和光照等條件。(2)培養過程中，為誘導愈傷組織形成根或芽等器官，培養基中要添加植物激素，主要是____________等，主要調節細胞的______________。(3)從單個細胞到愈傷組織的過程中，細胞進行了________。(4)假設A試管內是某植物的花粉，則培育出的植株稱為單倍體植株，這些植株高度不育，所以必須用_______________________________________________________________________處理才能獲得理想的可育植株。〖解析〗：(1)圖示菊花的繁殖過程屬于植物組織培養，原理是植物細胞的全能性；該過程需在無菌條件下進行，并需控制溫度、pH和光照條件。(2)在植物組織培養過程中，植物激素中的生長素與細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素。(3)菊花組織培養過程中，外植體的單個細胞經過脫分化形成愈傷組織。(4)花粉經過組織培養形成的植株為單倍體植株，用秋水仙素處理使染色體加倍才能獲得理想的可育植株。〖答案〗(1)全能性無菌(2)生長素、細胞分裂素分裂和分化(3)脫分化(4)秋水仙素7．如圖是科學家利用小鼠成纖維細胞獲得單克隆抗體的示意圖。請據圖回答：(1)獲取轉錄因子基因需要的工具酶是________，因成纖維細胞較小，過程①將目的基因導入小鼠成纖維細胞時常用的運載體是________。(2)過程②稱為____________，在此過程中，成纖維細胞在轉錄因子基因的作用下，轉化為iPS胚性細胞，在體外培養條件下，iPS胚性細胞能不斷進行______________。(3)過程③為動物細胞融合，此過程常用________、滅活病毒、電激等誘導細胞融合，融合后的Y細胞具有________________的特性。(4)對雜種細胞Y進行________________和________________后，才能篩選出能產生特異性抗體的雜種細胞。〖解析〗：(1)獲取轉錄因子基因需要的工具酶是限制酶，因成纖維細胞較小，過程①將目的基因導入小鼠成纖維細胞時常用的運載體是動物病毒。(2)過程②稱為動物細胞培養，在體外培養條件下，iPS胚性細胞能不斷進行細胞分裂。(3)過程③為動物細胞融合，此過程常用聚乙二醇(PEG)、滅活病毒、電激等誘導細胞融合，融合后的Y細胞具有既能大量增殖，又能產生單一抗體的特性。(4)雜種細胞經過克隆化培養，并經抗原—抗體檢測后，培養能產生特定抗體的雜種細胞即可制備單克隆抗體。〖答案〗(1)限制酶動物病毒(2)動物細胞培養細胞增殖(細胞分裂)(3)聚乙二醇(PEG)既能大量增殖，又能產生單一抗體(4)克隆化培養抗原—抗體檢測課時作業(三十九)細胞工程(本欄目內容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)1．(2020·菏澤月考)如圖為番茄—馬鈴薯植株的栽培過程示意圖，據圖回答：(1)該栽培過程屬于植物細胞工程中的________________技術，這一技術的優點是可以_______________________________________________________________________。(2)①②過程用到的酶是____________________。在③過程中，常用的化學方法一般是用________________誘導融合，細胞融合完成的標志是_______________________________________________________________________。(3)該過程除了必要的營養和適宜的培養條件，還必須有植物激素以促進其完成⑤⑥過程，其中激素主要是指_______________________________________________________________________。若要誘導根原基的形成，應該適當增加________(填植物激素名)的含量。另外整個過程需要在________條件下操作。(4)若番茄細胞內有m條染色體，馬鈴薯細胞內有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含________條染色體。〖解析〗：(1)圖示表示植物體細胞雜交過程，其優點是能夠克服遠緣雜交不親和的障礙。(2)①②過程表示利用酶解法去除植物細胞的細胞壁，細胞壁的成分為纖維素和果膠，因此根據酶的專一性，應使用纖維素酶和果膠酶。③表示原生質體融合，在③過程中，常用的化學方法是用PEG(或聚乙二醇)試劑誘導融合。細胞融合完成的標志是雜種細胞再生出新的細胞壁。(3)⑤⑥表示植物組織培養的脫分化和再分化過程，該過程除了必要的營養和適宜的培養條件，還必須有生長素、細胞分裂素，若要誘導根原基的形成，應該適當增加生長素的含量。另外整個過程需要在無菌條件下操作。(4)雜種細胞的染色體數為融合前兩種細胞染色體數之和，即(m＋n)，細胞有絲分裂后期由于著絲點分裂導致姐妹染色單體分開，使得雜種細胞中的染色體數目加倍為2(m＋n)。〖答案〗(1)植物體細胞雜交克服遠緣雜交不親和的障礙(2)纖維素酶和果膠酶聚乙二醇(或PEG)雜種細胞再生出新的細胞壁(3)生長素、細胞分裂素生長素無菌(4)2(m＋n)2．(2018·湖北六校聯考)克隆豬成功率較低，與早期胚胎細胞異常凋亡有關。Bcl-2基因是細胞凋亡抑制基因，用PCR技術可以檢測該基因轉錄水平，進而了解該基因與不同胚胎時期細胞凋亡的關系。克隆豬的培育及該基因轉錄水平檢測流程如圖。請回答：(1)圖中重組細胞的細胞核來自________細胞，早期胚胎移入受體子宮繼續發育，經桑椹胚、囊胚和________胚最終發育為克隆豬。(2)在PCR過程中可檢測出cDNA中Bcl-2cDNA的分子數，進而計算總mRNA中Bcl-2mRNA的分子數，從而反映出Bcl-2基因的轉錄水平。①圖中X表示________過程。②在PCR過程中利用____________技術可檢測出cDNA中Bcl-2cDNA的分子數。(3)該過程所涉及的現代生物技術有早期胚胎培養、胚胎移植、____________和____________。(4)目前使用的供體細胞一般都選擇傳代10代以內的細胞，原因是_______________________________________________________________________。〖答案〗(1)體原腸(2)①反轉錄②DNA分子雜交(3)動物細胞培養核移植技術(4)10代以內的細胞保持正常的二倍體核型3．(2020·河南林州調研)單克隆抗體的特點是特異性強、靈敏度高、可以大量制備，已被廣泛應用于疾病的診斷和治療。用H7N9病毒制備單克隆抗體的流程如圖所示：(1)過程③常用的方法是________。(2)向小鼠體內注射抗原蛋白，使小鼠產生_______________________________________________________________________免疫。從小鼠體內分離的細胞Ⅰ是____________，細胞Ⅱ應具有的特點是_______________________________________________________________________。(3)體外培養細胞Ⅱ，首先應保證其處于____________的環境中，其次需要提供充足的營養和適宜的溫度。培養箱充入二氧化碳的作用是_______________________________________________________________________。(4)對于轉基因成功的細胞Ⅱ還要進行克隆化培養和________________檢測。(5)若要預防H7N9禽流感，可用圖中的________作為疫苗。〖答案〗(1)顯微注射法(2)體液(只答特異性不可)B淋巴細胞(漿細胞或已免疫的B淋巴細胞)既能無限增殖，又能產生特異性抗體(3)無菌、無毒(缺一不可)維持培養液的pH(4)(專一)抗體(5)抗原蛋白4．如圖為動物細胞培養過程中細胞增殖曲線(甲)及細胞變化圖(乙)，請回答下列問題：(1)圖甲中________點以后表示細胞的傳代培養，AB段可能發生了如圖乙________(填序號)所示的________現象，在進行B至C過程培養前，需要用________處理細胞。(2)動物細胞培養，一般傳至________代以內細胞能保持正常的二倍體核型。(3)為制備單克隆抗體，需將________注射到小鼠體內，以此獲取________，同時將該細胞與圖乙________(填序號)所示的細胞融合形成雜交瘤細胞，該雜交瘤細胞的特點是________________________。為篩選能夠產生單克隆抗體的雜交瘤細胞，可用________培養基來達到目的。〖解析〗：(1)B點之前是初次培養，稱為原代培養；AB段增殖速度緩慢，是因為發生了圖乙中②所示的接觸抑制現象，若要繼續進行傳代培養，需要用胰蛋白酶(膠原蛋白酶)處理使組織細胞分散開來。(2)傳代培養10代以上，細胞的二倍體核型可能會發生改變，10代以內的細胞仍然保持二倍體核型。(3)制備單克隆抗體時，需要將漿細胞和能無限增殖的細胞(如③中發生癌變的瘤細胞)融合，二者融合后形成的雜交瘤細胞，既能像瘤細胞那樣無限增殖，又能像漿細胞那樣產生專一抗體。需要利用特定的選擇性培養基將產生單一抗體的雜交瘤細胞篩選出來。〖答案〗(1)B②接觸抑制胰蛋白酶(膠原蛋白酶)(2)10(3)抗原漿細胞③既能無限增殖，又能產生專一抗體選擇性5．紫杉醇是一種具有抗癌活性的化合物，為了迅速高效地分離、純化紫杉醇，實驗小組以紫杉醇為抗原免疫小鼠，取免疫小鼠的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合，并經過篩選獲得能穩定分泌紫杉醇單克隆抗體的雜交瘤細胞，回答下列問題：(1)紫杉醇單克隆抗體的獲得所涉及的生物技術手段有________________________，該實例說明單克隆抗體具有________________的優點。(2)免疫小鼠和骨髓瘤細胞融合后產生多種雜交細胞，為了獲得雜交瘤細胞應用特定的________________進行篩選，然后通過專一抗體檢測陽性和克隆化培養獲得________________________________的雜交瘤細胞。(3)若要體內培養雜交瘤細胞，可將雜交瘤細胞注入小鼠的________，若要在體外培養液中培養雜交瘤細胞，需要將培養液放置在95%的空氣和5%的CO2培養箱中培養，其中CO2的作用是________________。(4)紫杉醇是紅豆杉產生的一種代謝產物，欲利用植物組織培養獲得大量的紫杉醇，應將紅豆杉的外植體培育到_______________________________________________________________________階段，原因是_______________________________________________________________________。〖解析〗：(1)取免疫小鼠的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞進行融合，采用的是動物細胞融合技術，在融合前和篩選雜交瘤細胞的過程中均需要采用動物細胞培養技術來培養相應的細胞。單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的特點。(2)制備單克隆抗體的過程中至少需要兩次對細胞進行篩選：第一次是在特定的選擇培養基上，將雜交瘤細胞篩選出來；由于篩選出的雜交瘤細胞有很多種，因此第二次篩選的目的是通過專一抗體檢測陽性和克隆化培養，從很多種雜交瘤細胞中將既能大量增殖、又能產生抗紫杉醇的抗體的雜交瘤細胞篩選出來。(3)最終篩選出來的雜交瘤細胞，可以將其注射到小鼠腹腔內進行體內培養，也可以在體外培養液中進行大規模培養。后者需要將培養液放置在95%的空氣和5%的CO2培養箱中培養，其中CO2的作用是維持培養液的pH。(4)紫杉醇是紅豆杉產生的一種代謝產物。由于愈傷組織的細胞分裂快、代謝旺盛，所以欲利用植物組織培養獲得大量的紫杉醇，應將紅豆杉的外植體培育到愈傷組織階段。〖答案〗(1)動物細胞培養和動物細胞融合特異性強、靈敏度高(2)選擇培養基既能大量增殖，又能產生抗紫杉醇的抗體(3)腹腔維持培養液的pH(4)愈傷組織愈傷組織的細胞分裂快，代謝旺盛6．下面為菊花植株繁殖的示意圖，請據圖回答下列問題：(1)菊花的培養過程證實了植物細胞具有________，這個特性是植物組織培養的理論基礎，該過程需要在________條件下進行，并需控制溫度、pH和光照等條件。(2)培養過程中，為誘導愈傷組織形成根或芽等器官，培養基中要添加植物激素，主要是____________等，主要調節細胞的______________。(3)從單個細胞到愈