新高考生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：第35講 植物細(xì)胞工程與動物細(xì)胞工程（含解析）

高中生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練第35講植物細(xì)胞工程與動物細(xì)胞工程1．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是()A．需要對外植體進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理，以防止雜菌污染B．在培養(yǎng)過程中需要給予適宜的光照，以誘導(dǎo)脫分化過程C．培養(yǎng)基中所添加的激素種類和含量對培養(yǎng)過程起重要的調(diào)節(jié)作用D．同一株綠色開花植物不同部位細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型相同解析：外植體一般只消毒，不進(jìn)行滅菌處理，以保持外植體的活性，A錯誤；愈傷組織的誘導(dǎo)一般需要暗培養(yǎng)，B錯誤；培養(yǎng)基中所添加的激素種類和含量對培養(yǎng)過程起重要的調(diào)節(jié)作用，C正確；同一植株不同細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型不一定相同，如花粉細(xì)胞培養(yǎng)形成的愈傷組織細(xì)胞的基因只有體細(xì)胞的一半，D錯誤。答案：C2．(2022·湖北襄陽模擬)自然條件下蘭花雜交后代不易萌發(fā)?？蒲腥藛T用四倍體品種綠寶石和二倍體品種春劍進(jìn)行雜交，獲得大量優(yōu)質(zhì)雜交蘭花，并對其進(jìn)行染色體觀察與計數(shù)，培育過程如下圖。下列分析不正確的是()A．調(diào)整培養(yǎng)基中植物激素的配比可影響原球莖的分裂與分化B．春劍和綠寶石兩個品種之間不存在生殖隔離C．所得雜交蘭花植株的體細(xì)胞染色體數(shù)目為60條D．通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)從雜種胚繁殖得到的大量雜交蘭性狀一致解析：植物激素的配比可影響植物的分裂與分化，A正確；春劍是二倍體，綠寶石是四倍體，二者雜交子代是三倍體，三倍體由于減數(shù)分裂過程中，發(fā)生聯(lián)會紊亂，所以高度不育，因此春劍和綠寶石兩個品種之間有生殖隔離，屬于兩個物種，B錯誤；春劍為二倍體生物，綠寶石為四倍體生物，雜交生成的雜種胚應(yīng)該有20條染色體來自春劍，40條染色體來自綠寶石，故一共有60條，C正確；植物組織培養(yǎng)是無性繁殖，得到的子代性狀是一致的，D正確。答案：B3．(2022·遼寧沈陽模擬)現(xiàn)有白色纖維、高酚(棉酚含量高)棉花種子(基因型為aaBB，兩對基因獨立遺傳)若干，經(jīng)過X射線處理后種植，分別獲得了突變體甲(AaBB)和突變體乙(aaBb)。已知A基因控制棕色纖維，b基因使棉酚含量降低，且棕色棉植株抗蟲能力強(qiáng)，低酚棉植株產(chǎn)量高。下列敘述錯誤的是()A．上述白色纖維、高酚棉花種子經(jīng)射線處理后得到甲、乙兩種突變體，說明基因突變具有不定向性B．A基因使棉花的抗蟲能力增強(qiáng)，說明經(jīng)基因突變產(chǎn)生的該基因在現(xiàn)有環(huán)境中對個體是有利的C．b基因控制棉酚含量同時還影響植株產(chǎn)量，說明一個基因可以影響多種性狀D．利用突變體甲和乙為材料，通過雜交育種可獲得穩(wěn)定遺傳的棕色低酚棉解析：根據(jù)題干信息可知，棉花種子(aaBB)經(jīng)過X射線處理后，得到了突變體甲(AaBB)和突變體乙(aaBb)，由于發(fā)生突變的基因不同，故不能說明基因突變具有不定向性，A錯誤；分析題意可知，A基因控制棕色纖維，且棕色棉植株抗蟲能力強(qiáng)，說明經(jīng)基因突變產(chǎn)生的該基因在現(xiàn)有環(huán)境中對個體是有利的，B正確；b基因使棉酚含量降低，低酚棉植株產(chǎn)量高，即b基因控制棉酚含量同時還影響植株產(chǎn)量，說明一個基因可以影響多種性狀，C正確；以突變體甲和乙為材料，利用基因重組原理通過雜交育種可獲取穩(wěn)定遺傳的棕色低酚棉，D正確。答案：A4．微載體動物細(xì)胞培養(yǎng)是以懸浮在培養(yǎng)液中的微珠作為細(xì)胞貼附的載體，在輕度攪拌下進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．輕度攪拌有利于細(xì)胞的氧氣供應(yīng)B．培養(yǎng)液中需添加糖、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)C．該技術(shù)能提高單位體積培養(yǎng)液的細(xì)胞產(chǎn)率D．該技術(shù)不能應(yīng)用于病毒疫苗的生產(chǎn)過程中解析：輕度攪拌可以增加培養(yǎng)液的溶氧量，有利于細(xì)胞的氧氣供應(yīng)，A正確；動物細(xì)胞培養(yǎng)所需營養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同，需添加糖、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)，B正確；以懸浮在培養(yǎng)液中的微珠作為細(xì)胞貼附的載體，能提高單位體積培養(yǎng)液的細(xì)胞產(chǎn)率，C正確；該技術(shù)培養(yǎng)的動物細(xì)胞可作為病毒的宿主細(xì)胞，可應(yīng)用于病毒疫苗的生產(chǎn)過程中，D錯誤。答案：D5．如圖為科學(xué)家在實驗室中培養(yǎng)“人造牛肉”的簡要過程。相關(guān)敘述不正確的是()A．用胰蛋白酶處理牛肌肉組織，獲得分裂能力強(qiáng)的肌肉母細(xì)胞B．生物反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)控制好適宜的溫度，并充入純氧保證細(xì)胞呼吸C．培養(yǎng)液中的支架提供了更多的細(xì)胞吸附面積，有利于細(xì)胞貼壁生長D．“人造牛肉”的培養(yǎng)有利于牛肉的工廠化生產(chǎn)，減少環(huán)境污染解析：用胰蛋白酶處理動物組織，可以使組織分散成單個細(xì)胞，有利于動物細(xì)胞培養(yǎng)，A正確；動物細(xì)胞培養(yǎng)的氣體環(huán)境為95%的空氣(細(xì)胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養(yǎng)液的pH)，B錯誤；動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中懸液中的細(xì)胞會很快貼附在瓶壁上，所以要求所用培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無毒，易于貼附；如果想得到大量的產(chǎn)物，可以增大細(xì)胞吸附面積，有利于細(xì)胞貼壁生長，C正確；“人造牛肉”的培養(yǎng)有利于牛肉的工廠化生產(chǎn)，同時也可以減少對土地、飲用水和飼料的需求，且溫室氣體和其他環(huán)境污染物也會減少，D正確。答案：B6．(2022·浙江紹興模擬)如圖所示，核苷酸合成有兩個途徑，物質(zhì)A可以阻斷其中的全合成途徑。正常細(xì)胞內(nèi)含有補(bǔ)救合成途徑所必需的轉(zhuǎn)化酶和激酶，制備單克隆抗體時選用的骨髓瘤細(xì)胞中缺乏轉(zhuǎn)化酶。現(xiàn)用加入H、A、T三種物質(zhì)的“HAT培養(yǎng)基”來篩選特定的雜交瘤細(xì)胞。下列相關(guān)敘述正確的是()A．B淋巴細(xì)胞及其自身融合細(xì)胞因含有轉(zhuǎn)化酶可在HAT培養(yǎng)基上大量增殖B．雜交瘤細(xì)胞因為可以進(jìn)行上述兩個途徑所以能在HAT培養(yǎng)基上大量增殖C．HAT培養(yǎng)基上篩選出的雜交瘤細(xì)胞都能分泌針對同一種抗原的抗體D．利用雜交瘤細(xì)胞制備的單抗可作為特異性探針研究相應(yīng)抗原蛋白的結(jié)構(gòu)解析：B淋巴細(xì)胞及其互相融合細(xì)胞因均屬于成熟細(xì)胞，不能增殖，A錯誤；雜交瘤細(xì)胞因為可以進(jìn)行補(bǔ)救合成途徑，所以能夠在HAT培養(yǎng)基上大量增殖，B錯誤；HAT培養(yǎng)基上篩選出的雜交瘤細(xì)胞能大量增殖，也能產(chǎn)生抗體，但不一定產(chǎn)生目標(biāo)抗體，C錯誤；單克隆抗體的作用之一是采用抗原—抗體雜交技術(shù)，利用抗體作為特異性探針，研究相應(yīng)的抗原蛋白，D正確。答案：D7．(2022·江蘇蘇州模擬)青蒿素主要用于惡性瘧疾的癥狀控制以及耐氯喹蟲株的治療。為了快速檢測青蒿素，科研人員利用細(xì)胞工程技術(shù)制備了抗青蒿素的單克隆抗體，其基本操作過程如圖。以下相關(guān)敘述錯誤的是()A．過程②體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性，過程⑤若在體內(nèi)進(jìn)行則操作更簡單B．過程③常使用選擇培養(yǎng)基，過程④常使用抗原—抗體雜交技術(shù)C．若細(xì)胞乙均由細(xì)胞兩兩融合而成，則細(xì)胞乙、丙、丁的染色體組數(shù)一定相同D．骨髓瘤細(xì)胞通常是從小鼠脾臟中提取的，其表面糖蛋白減少，培養(yǎng)時失去接觸抑制解析：過程②為將具有免疫能力的B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性，過程⑤若在體內(nèi)進(jìn)行則操作更簡單，A正確；過程③是篩選雜交瘤細(xì)胞，常使用選擇培養(yǎng)基，過程④用抗體檢測和克隆培養(yǎng)得到能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞，常使用抗原—抗體雜交技術(shù)，B正確；若細(xì)胞乙均由細(xì)胞兩兩融合而成，則細(xì)胞乙、丙、丁的染色體組數(shù)一定相同，C正確；骨髓瘤細(xì)胞是從小鼠的骨髓中提取的，脾臟中無骨髓瘤細(xì)胞，D錯誤。答案：D8．2019年1月24日，我國科學(xué)家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物節(jié)律紊亂體細(xì)胞克隆猴在中國誕生，開啟了克隆猴模型應(yīng)用于生命科學(xué)研究的“春天”?？茖W(xué)家采集了一只一歲半的、睡眠紊亂最明顯的BMAL1(生物節(jié)律基因)敲除猴A6的體細(xì)胞，通過體細(xì)胞核移植技術(shù)，獲得了5只克隆猴——這是國際上首次成功構(gòu)建一批遺傳背景一致的生物節(jié)律紊亂獼猴模型。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．體細(xì)胞核移植技術(shù)的原理是動物細(xì)胞核的全能性B．5只克隆獼猴細(xì)胞核基因型與核供體細(xì)胞完全一致C．體細(xì)胞核移植需用取自新鮮卵巢的卵母細(xì)胞直接做受體細(xì)胞D．該研究可彌補(bǔ)實驗獼猴繁殖周期長、單胎數(shù)量少的不足解析：動物細(xì)胞核移植獲得克隆動物所依據(jù)的原理是動物細(xì)胞核具有全能性，A正確；5只克隆獼猴是通過體細(xì)胞核移植技術(shù)獲得的，其細(xì)胞核基因型與核供體細(xì)胞完全一致，B正確；取自卵巢的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到MⅡ期時，才可進(jìn)行核移植，C錯誤；體細(xì)胞核移植時供核的供體可不受年齡影響，且體細(xì)胞數(shù)量多，所以該研究可彌補(bǔ)實驗獼猴繁殖周期長、單胎數(shù)量少的不足，D正確。答案：C9．(多選)非洲狼尾草光合效率高，為培育高光效的水稻新品種，研究人員將粳稻與非洲狼尾草的原生質(zhì)體進(jìn)行體細(xì)胞雜交，經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得幾株雜種植株。在不同光照強(qiáng)度下測量了親本及其中2株雜種植株的光合速率，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析正確的是()A．制備的原生質(zhì)體應(yīng)高溫滅菌后再進(jìn)行細(xì)胞融合B．體細(xì)胞融合過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異C．所測的兩株雜種植株的光合速率均高于親本粳稻D．所得其他雜種植株光合速率不一定都介于兩親本之間解析：高溫滅菌會使原生質(zhì)體失去活性，故制備的原生質(zhì)體不能高溫滅菌后再進(jìn)行細(xì)胞融合，A錯誤；體細(xì)胞融合過程中發(fā)生了異源染色體融合，稱為異源四倍體，故體細(xì)胞融合過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異，B正確；結(jié)合圖示可知，在不同光照強(qiáng)度下，兩株雜種植株的光合速率均高于親本粳稻，低于非洲狼尾草的光合速率，C正確；由曲線可知，兩株雜種植株的光合效率也存在差異，其他雜種植株還可能會發(fā)生變異，故其他雜種植株光合速率不一定都介于非洲狼尾草和親本粳稻之間，D正確。答案：BCD10．(多選)中科院動物所和福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓的細(xì)胞核植入去核后的兔子卵母細(xì)胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎，這表明我國的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．卵母細(xì)胞去核的方法是顯微注射法，還可以用紫外光短時間照射等方法B．兔子卵母細(xì)胞質(zhì)中有使大熊貓細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)C．重構(gòu)胚胎需要用滅活病毒方法激活，使之完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程D．大熊貓早期胚胎可移植到代孕雌性大熊貓體內(nèi)解析：卵母細(xì)胞去核的方法有顯微操作去核，而不是注射，還有紫外光短時間照射、化學(xué)物質(zhì)處理等方法，A錯誤；兔子卵母細(xì)胞質(zhì)中有使大熊貓細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)，故可用去核后的兔子卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞，B正確；去核的卵母細(xì)胞與供體細(xì)胞通過電刺激后融合，供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞，構(gòu)建成重構(gòu)胚胎，融合后的重構(gòu)胚胎，需要用物理或化學(xué)的方法進(jìn)行激活，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程，C錯誤；胚胎發(fā)育過程中早期胚胎要通過胚胎移植移入受體大熊貓體內(nèi)，D正確。答案：AC11．(2022·福建南平模擬)馬鈴薯是同源四倍體，是由正常二倍體通過染色體加倍形成的，通常通過無性繁殖產(chǎn)生后代。長期種植會使病毒積累在體內(nèi)，使其產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。下圖表示利用馬鈴薯外植體(即離體的器官、組織或細(xì)胞)經(jīng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒馬鈴薯苗的過程。外植體eq\o(→,\s\up7(①),\s\do5())愈傷組織eq\o(→,\s\up7(②),\s\do5())胚狀體→脫毒苗→馬鈴薯據(jù)圖回答：(1)外植體能夠形成幼苗所依據(jù)的原理是__________________；圖中①②過程分別是____________________。(2)培育脫毒苗時，一般選取________作為外植體，經(jīng)過植物組織培養(yǎng)，再生植株就有可能不帶病毒，原因是________________________________。(3)若用基因型為AAaa的四倍體馬鈴薯的花藥作為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)，經(jīng)誘導(dǎo)染色體加倍后得到的馬鈴薯幼苗的基因型是________________。解析：(1)植物體的任何一個細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛能，稱為植物細(xì)胞的全能性，所以外植體能夠形成幼苗所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性；已分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程叫脫分化，所以①過程是脫分化，②是再分化過程，再分化是指已經(jīng)脫分化的愈傷組織在一定條件下，再分化出胚狀體，形成完整植株。(2)培育脫毒苗時，一般選取莖尖作為外植體，其依據(jù)是植物分生區(qū)附近(莖尖)病毒極少，甚至無病毒。(3)由于AAaa基因型的馬鈴薯經(jīng)過減數(shù)分裂能夠產(chǎn)生AA、Aa、aa三種基因型的配子，并且比例為1∶4∶1，因此AAaa基因型的馬鈴薯經(jīng)花藥離體培養(yǎng)過程得到AA、Aa、aa三種基因型的單倍體幼苗，在幼苗時期常用秋水仙素試劑處理，使染色體數(shù)目加倍，得到AAAA、AAaa、aaaa三種基因型的四倍體植株。答案：(1)植物細(xì)胞的全能性脫分化、再分化(2)(一定大小的)莖尖植物分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少，甚至無病毒(3)AAAA、aaaa、AAaa12．小鼠體細(xì)胞有同源染色體20對，是生物實驗和科學(xué)研究中最常用的一種小型哺乳動物?；卮鹣铝袉栴}：(1)培養(yǎng)小鼠細(xì)胞時，從體內(nèi)取出組織塊，剪碎，用胰蛋白酶處理，使其分散成單個細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液，放入培養(yǎng)瓶內(nèi)進(jìn)行________(填“傳代”或“原代”)培養(yǎng)，該培養(yǎng)需要的條件有_____________________________________________________(答3點)。(2)若用小鼠來制備抗新冠病毒的單克隆抗體，制作過程中需向小鼠注入的抗原是____________，一段時間后，提取B細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，通過選擇性培養(yǎng)篩選得到雜交瘤細(xì)胞，進(jìn)行________培養(yǎng)和抗體檢測，獲得能無限增殖又能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞分裂中期有核DNA分子________個，通過體外或體內(nèi)培養(yǎng)該細(xì)胞，從中提取抗新冠病毒的單克隆抗體。(3)為探究血清對動物細(xì)胞培養(yǎng)的影響，實驗的設(shè)計思路為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)原代培養(yǎng)是指動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)，培養(yǎng)小鼠細(xì)胞時，從體內(nèi)取出組織塊，剪碎，用胰蛋白酶處理，使其分散成單個細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液，放入培養(yǎng)瓶內(nèi)進(jìn)行原代培養(yǎng)，該培養(yǎng)需要的條件有無毒、無菌環(huán)境，適宜溫度和pH、氣體環(huán)境，適宜的營養(yǎng)物質(zhì)。(2)若用小鼠來制備抗新冠病毒的單克隆抗體，制作過程中需向小鼠注入的抗原是新冠病毒，一段時間后，提取B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，通過選擇性培養(yǎng)篩選得到雜交瘤細(xì)胞，進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，獲得能無限增殖又能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞是小鼠的B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合后形成的，共有染色體80條，且該細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂增加細(xì)胞數(shù)目，故其分裂中期有核DNA分子160個，通過體外或體內(nèi)培養(yǎng)該細(xì)胞，從中提取抗新冠病毒的單克隆抗體。(3)探究血清對動物細(xì)胞培養(yǎng)的影響時，實驗的變量是有無血清，故實驗的設(shè)計思路為將配制好的基本培養(yǎng)基均分成甲、乙兩組，乙組加入適量的血清，甲組加等量的生理鹽水，然后將等量的動物細(xì)胞分別放入甲、乙兩組培養(yǎng)基中，在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，觀察細(xì)胞的生長發(fā)育狀況。答案：(1)原代無毒、無菌環(huán)境(無菌操作)，適宜溫度和pH、氣體環(huán)境，適宜的營養(yǎng)物質(zhì)(2)新冠病毒(或滅活的新冠病毒)克隆化160(3)將配制好的基本培養(yǎng)基均分成甲、乙兩組，乙組加入適量的血清，甲組加等量的生理鹽水，然后將等量的動物細(xì)胞分別放入甲、乙兩組培養(yǎng)基中，在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，觀察細(xì)胞的生長發(fā)育狀況13．(2022·山東泰安模擬)胚胎干細(xì)胞必須從胚胎中獲取，但這涉及倫理問題，因而限制了它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用?？茖W(xué)家通過體外誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞，獲得了類似于胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(簡稱iPS細(xì)胞)。因為誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎，而且iPS細(xì)胞可來源于病人自身的體細(xì)胞，因此iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞。如圖為iPS細(xì)胞的獲得及用其培育不同種細(xì)胞的示意圖(c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4等基因與細(xì)胞的脫分化有關(guān))?；卮鹣铝袉栴}：(1)在對成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時，常用胰蛋白酶處理使之分散成單個細(xì)胞，這說明細(xì)胞間的物質(zhì)為________，________(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶處理成纖維細(xì)胞，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在培養(yǎng)iPS細(xì)胞的過程中，培養(yǎng)基中應(yīng)含有細(xì)胞所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)，并定期更換培養(yǎng)液。定期更換培養(yǎng)液的目