2019-2020年高考生物大一轮复习 1.2.3-1.2.5细胞融合技术 干细胞工程 克隆技术考题演练 中图版选修3.doc

2019-2020年高考生物大一轮复习 1.2.3-1.2.5细胞融合技术 干细胞工程 克隆技术考题演练 中图版选修31.(xx新课标全国卷)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_。(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。【解题指南】解答本题需关注以下三点：(1)植物体细胞杂交过程包括酶解、原生质体融合、脱分化和再分化、植物组织培养。(2)杂种植株的可育判断(染色体联会是否正常)。(3)人工种子的制备利用的是胚状体、不定芽、顶芽、腋芽外面包上人工种皮获得。【解析】本题主要考查植物体细胞杂交过程。(1)纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分，去除细胞壁常用的方法是用纤维素酶和果胶酶处理。去除细胞壁后，得到原生质体。诱导融合后，原生质体需要经过脱分化过程形成愈伤组织，然后经过再分化形成完整的杂种植株。(2)多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，多倍体后代不育一般是由于减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，无法形成正常配子导致不育。(3)经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽或腋芽，包裹上人工种皮即可形成人工种子。答案：(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化(或分化)植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(其他合理答案也可)在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(其他合理答案也可)(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(答对其中一个即可)2.(xx济南模拟)下图表示将人成纤维细胞与小鼠细胞进行融合，获得部分杂种细胞的过程(注：杂种细胞中人类的染色体会随机丢失，各种杂种细胞保留人类染色体的种类和数量是不同的)。请回答下列问题：(1)图中诱导动物细胞融合常用的诱导因素有_(至少写出两种)，再用特定的_培养基进行筛选，得到杂种细胞。(2)培养杂种细胞时，根据细胞所需营养物质的种类和数量严格配制培养基，此外经常会在培养基中加入_。培养过程中细胞需置于含CO2的混合气体的培养箱中培养，CO2的主要作用是维持培养液的_。(3)若只考虑人的成纤维细胞与鼠细胞两两融合形成的杂种细胞，假如每种杂种细胞只保留了人的1条染色体，从染色体组成的角度考虑，杂种细胞可能有_种。【解析】(1)诱导动物细胞融合的方法包括物理方法(如电激)、化学方法(如聚乙二醇)、生物方法(如灭活的病毒)。通过选择培养基将杂种细胞筛选出来。(2)动物细胞培养液一般包括糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清、动物血浆。(3)人体细胞中含有24种染色体，分别是22种常染色体和2种性染色体(即X染色体和Y染色体)。答案：(1)PEG、灭活的病毒、电激(写出两种即可)选择性(2)动物血清、血浆pH(3)243.(xx海南高考)单纯疱疹病毒型(HSV-1)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测HSV-1。回答下列问题：(1)在制备抗HSV-1的单克隆抗体的过程中，先给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白，一段时间后，若小鼠血清中抗_的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了_反应，再从小鼠的_中获取B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的_细胞融合，再经过筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞，该细胞具有的特点是_。(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的_中使其增殖，再从_中提取、纯化获得。(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV-1蛋白，其原因是该抗体具有_和_等特性。【解题指南】解答本题时需关注以下两点：(1)明确产生单克隆抗体的细胞既需要无限增殖，又能大量产生单一抗体的特点。(2)熟记单克隆抗体的制备过程。【解析】本题考查单克隆抗体的制备过程、单克隆抗体的特点。(1)给小鼠注射HSV-1蛋白后，小鼠体内发生体液免疫，小鼠血清中产生抗HSV-1蛋白的抗体。B淋巴细胞是从小鼠的淋巴器官中(如脾、骨髓、扁桃体、胸腺等)获取。杂交瘤细胞由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而来，具有两个亲本细胞的特性：既能无限增殖，又能产生特异性抗体。(2)若想获得大量单克隆抗体，通常有两种方法：一是将杂交瘤细胞在动物细胞培养液中培养，然后从动物细胞培养液中筛选分离出单克隆抗体；二是将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，然后从小鼠的腹水中提取纯化获得。(3)单克隆抗体具有特异性强、纯度高的特点。答案：(1)HSV-1蛋白体液免疫脾脏骨髓瘤无限增殖且产生专一抗体(2)腹腔腹水(3)纯度高特异性强4.有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于受一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是_。(2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是_，这种育种方法的优点是_。(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是_。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是_。(4)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。【解题指南】解答本题时需关注以下四点：(1)hr是a、b产生的配子中相同的配子，另外两种配子分别是Hr、hR。(2)两个不同的细胞形成的杂种细胞发育成植株。(3)骨髓瘤细胞的特点、B淋巴细胞的特点与融合后的细胞具备的特点之间的关系。(4)单克隆抗体产生的过程由细胞融合和杂交细胞的培养两部分组成。【解析】(1)a的花粉基因型为Hr和hr，b的花粉基因型为hR和hr，只有HhRr的基因组合方式没有隐性纯合基因，所以杂种细胞HhRr能在光照强度大于800 lx时生长。(2)植物体细胞杂交形成植株，是植物细胞全能性的表现，克服了自然条件下物种之间的生殖隔离。(3)在单克隆抗体产生过程中细胞d是杂交瘤细胞，具备了融合前两种细胞的优点，能无限增殖且产生特定抗体。而且反复筛选的细胞d产生的抗体品质优良。B淋巴细胞不能无限增殖，无法得到大量的抗体。(4)只有注射特定抗原后才能得到特定的B淋巴细胞，再与骨髓瘤细胞融合，经筛选后可体内培养也可体外培养以得到大量单克隆抗体。答案：(1)给予大于800 lx的光照(2)植物细胞的全能性克服了远源杂交不亲和的障碍(3)既能无限增殖，又能产生特定抗体特异性强、灵敏度高、化学性质单一B淋巴细胞不能无限增殖(4)5.(xx济宁模拟)科学家从某些能无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增殖的调控基因(prC)，该基因能激发许多动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答以下问题。(1)利用细胞融合技术制备单克隆抗体，促进动物细胞融合常用的诱导剂是_。(2)利用细胞融合技术制备单克隆抗体时有两次筛选，第一次筛选的目的是_，第二次筛选的目的是_。(3)有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，其思路如下图所示。请回答下列问题。酶A是指_，酶B是指_。对已导入重组质粒的进行“检测”的目的是_；题目中所指的细胞是_，所指的细胞具有的特点是_。(4)也有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，试用相关的图示及文字在下图中表示该过程：【解析】(1)诱导动物细胞融合的方法有三种，其中用灭活的病毒是常用方法。(2)在单克隆抗体制备过程中，融合的细胞共有3种类型，第一次筛选的目的是选出杂交瘤细胞，但是杂交瘤细胞不一定产生所需抗体，所以还必须进行第二次筛选。(3)基因工程中用到的酶是限制性内切酶和DNA连接酶，将重组质粒成功导入后，进行检测的目的是看目的基因是否表达。题目中所指的细胞是效应T淋巴细胞，因为只有效应T淋巴细胞才会产生抗体，所指的细胞是导入目的基因的效应T淋巴细胞，由于目的基因控制细胞无限增殖，所以可用转基因技术来生产单克隆抗体。(4)由题干可知，从无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增殖的调控基因(prC)，所以采用核移植技术，应将无限增殖细胞的细胞核除去，留下细胞质，让其与效应T淋巴细胞的细胞核融合，则可产生单克隆抗体。答案：(1)灭活的病毒(2)筛选出杂交瘤细胞筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞(3)限制性内切酶DNA连接酶检测目的基因在受体细胞中是否进行了表达(或检测受体细胞是否显示出目的基因控制的性状)效应T淋巴细胞既能无限增殖又能产生特定抗体(4)如图：6.(xx菏泽模拟)英国和日本两位科学家因发现成熟细胞可以被重新编程为多功能的“干细胞(万能细胞)”而获诺贝尔奖。下图是“万能细胞”的诞生过程(图中来自胚胎干细胞的OCT4、SOX2、NANOG和LIN28等基因决定细胞“全能性”)。请据图回答下列问题：(1)两位科学家的研究用到了_、_等现代生物技术手段。(2)图中病毒的作用是_。为方便筛选，在重组病毒中除了插入的目的基因外，还应有_基因。(3)将重组病毒导入皮肤细胞后，要通过_技术来检测目的基因是否已重组到皮肤细胞的_上。(4)图中由皮肤细胞到“万能细胞”的“改造”类似于植物组织培养技术中的_过程。(5)“万能细胞”在功能上具有_，你认为研究“万能细胞”有何实践意义_。(至少答出2条)【解题指南】(1)图示为成熟细胞被重新编程为多功能的“干细胞(万能细胞)”过程；(2)首先以来自胚胎干细胞的OCT4、SOX2、NANOG和LIN28等基因作为目的基因，以病毒为载体，构建重组载体；(3)将重组载体导入皮肤细胞使其成为万能细胞；(4)诱导万能细胞分化形成各种组织细胞。【解析】(1)由图可知，该研究运用了基因工程(DNA重组技术)和动物细胞培养技术。(2)图中病毒可作为基因工程的载体。为方便筛选，在重组病毒中要有标记基因。(3)通常用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA上。(4)高度分化的皮肤细胞回归到具有一定分化能力的“万能细胞”，相当于植物组织培养中脱分化过程。(5)“万能细胞”在功能上具有发育的全能性，能够分化为多种细胞，因此可以分化成各种组织，用于临床治疗，如器官再造等。答案：(1)基因工程(DNA重组技术)动物细胞培养(2)(作为基因工程的)载体标记(3)DNA分子杂交染色体DNA(4)脱分化(5)发育的全能性分化成各种组织、用于临床治疗