细胞工程
一、选择题(每小题2分，共24分)
1．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用的技术或方法与原理不相符的是( )
A．植物组织培养和单克隆抗体——细胞的全能性
B．纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性
C．原生质体融合和动物细胞融合——细胞膜的流动性
D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖
解析：选A 植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，单克隆抗体制备的原理是细胞膜具有一定的流动性和细胞增殖；植物细胞壁的成分包括纤维素和果胶，根据酶的专一性可利用相关酶分解细胞壁；原生质体融合和动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性；紫草细胞培养和动物细胞培养的原理都是细胞的增殖。
2．关于现代生物技术应用的叙述，错误的是( )
A．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
B．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体
C．植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒
D．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育
解析：选B 克隆动物用到的生物技术有细胞核移植和胚胎移植等，无体细胞杂交技术。
3．下列有关植物体细胞杂交的叙述，错误的是( )
A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志
C．植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物
D．植物体细胞杂交技术可以克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍
解析：选C 去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶；原生质体融合后形成新的细胞壁标志着杂种细胞的形成；植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株；植物体细胞杂交不是有性生殖过程，因此可以克服远缘杂交不亲和的障碍。
4．下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是( )
A．用于培养的细胞多取自动物胚胎或幼龄动物
B．培养过程中需要使用胰蛋白酶等获得细胞悬液
C．动物细胞培养时要保证氧气供应，不能通入二氧化碳
D．动物细胞培养时的培养基是液体培养基，并要加入血清
解析：选C 动物细胞培养需要一定的气体环境，所需要的气体主要有氧气和二氧化碳。氧气是细胞代谢所必需的，二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH。
5．下列有关单克隆抗体制备及其应用的叙述，错误的是( )
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A．制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合和动物细胞培养
B．需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞
C．需要从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的细胞
D．利用“生物导弹”治疗癌症就是利用了单克隆抗体清除癌细胞
解析：选D “生物导弹”由单克隆抗体与药物、毒素或放射性同位素组合而成，因带有单克隆抗体而能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，由其携带的药物产生治疗作用。
6．在细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是( )
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进行核移植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能获得优质的突变体
解析：选A 高度分化的动物体细胞分裂能力较弱，对其进行培养不利于获得大量细胞。
7．(北京高考)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是( )
A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
解析：选C 将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法。需用选择培养基筛选含目的基因的细胞。用聚乙二醇诱导原生质体融合是细胞融合技术的必要手段，但不是基因工程的常规步骤。获得导入了目的基因的受体细胞后，需要经植物组织培养才能发育成植株，植物组织培养过程中需要用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织分化生成根和芽，属于必需步骤。
8．(江苏高考)下列有关细胞工程的叙述，正确的是( )
A．PEG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：选D PEG是促细胞融合剂，但植物细胞不能直接融合，需先去壁形成原生质体才能融合；制备人工种子应用完整的植物细胞，不能用原生质体；骨髓瘤细胞不能产生抗体；核移植克隆的动物，线粒体DNA来自供卵母体。
9．下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是( )
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A．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B．①②过程所需的培养基成分相同
C．多倍体植株的培育需经过如图所示过程
D．此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性
解析：选A 植物的组织培养过程是无性繁殖的过程，如果离体的组织来自纯合子，将来得到的试管苗是纯合子，如果离体的组织来自杂合子，将来得到的试管苗是杂合子；①为脱分化，②为再分化，所需培养基成分不同；用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗就可获得多倍体植株，不需组织培养过程；植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性而不是细胞膜的流动性。
10．利用植物体细胞杂交技术将白菜和甘蓝(均为二倍体)培育成“白菜—甘蓝”杂种植株(如下图所示)。下列说法正确的是( )
A．图示“白菜—甘蓝”植株不能结子
B．植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞
C．上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程
D．“白菜—甘蓝”杂种植株所具有的性状是基因选择性表达的结果
解析：选D “白菜—甘蓝”属于异源四倍体，有同源染色体，是可育的，能结子；植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种植株；上述过程包括去壁、原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成“白菜—甘蓝”幼苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程中没有减数分裂过程；任何性状都是基因选择性表达的结果。
11．下图所示为培育农作物新品种的一种方式。相关说法正确的是( )
A．②③过程分别称为细胞分裂和细胞分化
B．该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是繁殖速度快
C．该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能
D．该育种方式只涉及细胞工程
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解析：选C ②③过程分别是脱分化和再分化；该育种方式最大优点是能定向改变生物的遗传特性；该育种方式涉及的生物技术有基因工程和植物细胞工程。
12．对于下面制备单克隆抗体的过程示意图，叙述错误的是( )
A．①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B．④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的
C．②促进细胞融合时可用聚乙二醇来诱导
D．⑤是可以无限增殖的杂交瘤细胞产生的细胞群
解析：选A 单克隆抗体是B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞产生的，细胞融合时，使用的化学方法是用聚乙二醇诱导；④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的，如果有反应说明表达了抗体；融合细胞具有双亲的特点，既能无限增殖又能产生单一抗体；B淋巴细胞也可以从血液中提取，骨髓瘤细胞不是从脾脏中提取的。
二、非选择题(除注明外，每空1分，共26分)
13．(9分)细胞融合技术有着广泛的应用，其中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。下图表示细胞融合的简略过程，请据图回答问题：
(1)若a、b分别表示白菜和甘蓝两种植物细胞的原生质体，则采用化学法形成c时，一般是用____________作为诱导剂。由d形成杂交植株的过程所依据的原理是________________________。
(2)对于a、b所在的动物组织，通常用____________________处理获得分散的单个细胞a、b。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内，以保持细胞正常的________________。动物细胞融合的原理是____________________。
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成________种类型的细胞d，因此需用特定的____________培养基筛选出____________细胞用于培养。
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解析：(1)诱导原生质体融合时可采用化学法和物理法，采用化学法诱导时，一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。由d形成杂交植株的过程所依据的原理是植物细胞的全能性。(2)动物细胞培养时，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织获得分散的单个细胞。10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，因此目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成三种类型的细胞d，即骨髓瘤细胞自身融合的细胞、B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合形成的杂交瘤细胞。因此需用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞用于培养。
答案：(1)聚乙二醇(或PEG) 植物细胞的全能性
(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 二倍体核型 细胞膜的流动性(2分) (3)三 选择 杂交瘤
14．(10分)早早孕试纸是人们设计出来的一种方便女性检测自己是否怀孕的产品。人绒毛膜促性腺激素(HCG)是由受孕妇女体内胎盘产生的一种糖蛋白类激素，在孕妇的尿液中大量存在，而非妊娠孕妇尿液中几乎不含有该激素。胶体金法早早孕检测试纸采用双抗体夹心法原理，以胶体金为指示标记制作而成。其测定和判断方法如图：
注：MAX线处含有鼠源性HCG单克隆抗体和胶体金，T线处含羊抗HCG的抗体，C线处含有羊抗鼠多克隆抗体。
(1)HCG在胎盘细胞的____________上合成，然后在____________上进一步合成加工，最后经____________进一步的修饰加工然后分泌到细胞外。
(2)MAX线处包埋的是鼠源性HCG单克隆抗体，它是由____________细胞产生的，由于单克隆抗体具有____________、____________的特点，所以能准确地识别各种抗原物质的细微差异，并与一定抗原发生特异性结合。
(3)制备鼠源性HCG单克隆抗体的过程中，可能运用到____________________和动物细胞培养等技术，其中后者需要置于95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2的作用是__________________________________________。
(4)在细胞内DNA的合成一般有两条途径，主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。
①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的____________具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________________________________________。
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解析：(1)根据题意可知，人绒毛膜促性腺激素(HCG)的化学本质是一种糖蛋白，所以HCG在核糖体上合成，还需要经过内质网的初步加工和高尔基体的进一步加工和修饰才能分泌到细胞外。(2)单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，具有纯度高、特异性强(灵敏度高)等特点。(3)制备鼠源性HCG单克隆抗体的过程中，可能运用到了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术，其中动物细胞培养需要置于95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2的作用是维持培养液的pH。(4)骨髓瘤细胞的DNA合成只有一条途径，在培养基中加入氨基嘌呤，阻断了骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合体的增殖。杂交瘤细胞有两条合成DNA的途径，因此在选择培养基上杂交瘤细胞能生存并无限增殖。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单一抗体。
答案：(1)核糖体 内质网 高尔基体 (2)杂交瘤 纯度高 特异性强(灵敏度高) (3)动物细胞融合技术 维持培养液的pH (4)①氨基嘌呤 ②能无限增殖并分泌特异性抗体
15．(7分)如图是利用现代生物技术改良草莓品系的过程，请据图回答下列问题：
(1)将野生绿色草莓的叶片离体组织培养成四倍体试管苗的过程，体现了植物细胞的________性，此过程中秋水仙素的作用机理是_______________________________。
(2)①过程中欲获得抗虫草莓，可从蛋白酶抑制剂基因、生长素诱导基因中选择____________________作为目的基因，通常用____________________________法导入受体细胞，基因表达载体除包括目的基因外，还必须有____________及标记基因等。
(3)②过程可以先用花药离体培养分别获得抗虫草莓和凤梨草莓的单倍体，再利用___________________________________________________________技术获得同时具凤梨风味和抗虫特性的六倍体草莓，该技术常用的酶有_______________。
解析：(1)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性；秋水仙素能诱导染色体数目加倍，其作用机理是抑制纺锤体形成，从而引起细胞内染色体数目加倍。(2)蛋白酶抑制剂基因表达的蛋白酶抑制剂能阻断或降低蛋白酶的活性，使昆虫不能正常消化食物中的蛋白质，还会引起害虫的厌食反应；而生长素诱导基因表达的产物对害虫无作用，所以要获得抗虫草莓可选择蛋白酶抑制剂基因作为目的基因，通常用农杆菌转化法导入受体细胞。基因表达载体除包括目的基因外，还必须有启动子、终止子及标记基因等。(3)②过程常采用杂交育种，还可先用花药离体培养获得2N和4N的草莓，再用植物体细胞杂交技术获得同时具凤梨风味和抗虫特性的草莓，但在诱导细胞融合之前，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。
答案：(1)全能 抑制纺锤体形成，从而引起细胞内染色体数目加倍 (2)蛋白酶抑制剂基因 农杆菌转化 启动子、终止子 (3)植物体细胞杂交 纤维素酶和果胶酶
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