人教(2019)高三生物一轮复习检测题(34) 植物和动物细胞工程

人教(2019)高三生物一轮复习检测题(三十四)

植物和动物细胞工程

一、单项选择题

1．(2021·大连模拟)我国首例克隆猫“大蒜”于2019年7月21日经代孕猫自然分娩顺利出生，它是从本体猫“大蒜”的大腿部采集了一块皮下组织，提取体细胞的细胞核与去核的卵母细胞融合，形成重构胚，激活后的胚胎再植入代孕猫的子宫内，直至分娩。下列相关叙述正确的是()

A．用显微注射法去除卵母细胞的细胞核时，可用吸管一并吸出细胞核与第一极体B．将皮下组织细胞注射到去核卵母细胞中，用钙离子载体诱导两细胞融合

C．重组细胞需在无毒、无菌的环境中培养，在使用的合成培养基中常添加血清等一些天然成分

D．克隆猫“大蒜”的培育说明动物细胞有全能性，克隆猫与供体猫的性状完全相同解析：C去除卵母细胞的细胞核用的是显微操作法，而不是显微注射法，A错误；皮下组织细胞的细胞核与去核的卵母细胞融合，采用的是电融合法，B错误；重组细胞需在无毒、无菌的培养液(含有维生素、激素、氨基酸、核苷酸、无机盐、血清等)中培养，C正确；克隆猫的产生说明动物细胞核有全能性，由于卵母细胞的细胞质中也存在遗传物质，因此克隆猫的性状与供体猫的性状不完全相同，D错误。

2．(2022·南昌县月考)研究人员将幼龄、健康小鼠的血液输入老年小鼠体内后，给老年小鼠衰老的组织器官带来了新的生机。经研究发现，这是由于一种分泌蛋白——生长分化因子(GDF11)发挥了关键作用，GDF11能提高老年小鼠的免疫功能，增强干细胞的再生能力。下列分析正确的是()

A．小鼠体内的干细胞都能分化成各种组织细胞

B．GDF11分泌到细胞外的过程需要载体蛋白协助并消耗ATP

C．小鼠的组织细胞有能与GDF11特异性结合的受体

D．与幼龄小鼠相比，老年小鼠清除体内异常细胞的能力较强

解析：C胚胎干细胞能分化产生多种类型的组织细胞，成体干细胞一般只分化产生几种相关的组织细胞，A错误；GDF11是分泌蛋白，以胞吐的方式释放到细胞外，该过程需要消耗ATP，但不需要载体蛋白的协助，B错误；小鼠的组织细胞有能与GDF11特异性结

合的受体，C正确；与幼龄小鼠相比，老年小鼠清除体内异常细胞的能力较弱，D错误。

3．(2021·烟台二模)亚麻籽粒中富含对人体有益的亚麻酸，研究人员通过植物体细胞杂交技术将小麦与亚麻的体细胞融合，获得品质改良的小麦。下列说法正确的是() A．培养液的渗透压略高于细胞液，有助于酶解法去除细胞壁

B．可用灭活的病毒诱导亚麻和小麦原生质体融合

C．植物体细胞杂交成功的标志是细胞核的融合

D．提高培养基中生长素与细胞分裂素之比可促进生芽

解析：A培养液的渗透压略高于细胞液，有助于酶解法去除细胞壁，A正确；诱导植物原生质体融合不可用灭活的病毒，B错误；植物体细胞杂交成功的标志是形成新的细胞壁，C错误；提高培养基中细胞分裂素与生长素之比可促进生芽，D错误。

4．(2021·安丘市模拟)紫花苜蓿产量高，营养丰富，但耐酸性差，作为饲料易造成家畜膨胀病；百脉根耐酸性强，叶片因富含缩合单宁可防止反刍动物膨胀病的发生。研究人员通过植物体细胞杂交最终获得抗膨胀病的新型苜蓿。下列叙述正确的是() A．新型苜蓿培育过程中需要使用生长素、细胞分裂素、纤维素酶、胰蛋白酶等物质B．诱导紫花苜蓿、百脉根原生质体融合的方法有离心法、电融合法和生物诱导法等C．抗膨胀病的新型苜蓿与紫花苜蓿、百脉根仍存在着生殖隔离

D．新型苜蓿培育、人鼠细胞融合过程均体现了细胞膜的流动性和细胞的全能性

解析：C新型苜蓿培育过程中需要使用生长素、细胞分裂素、纤维素酶、果胶酶等物质，胰蛋白酶用于动物细胞培养过程，A错误；诱导紫花苜蓿、百脉根原生质体融合的方法有离心法、电融合法等，生物诱导法用于动物细胞融合，B错误；抗膨胀病的新型苜蓿与紫花苜蓿、百脉根仍存在着生殖隔离，C正确；新型苜蓿培育过程体现了细胞膜的流动性和细胞的全能性；人鼠细胞融合过程体现了细胞膜的流动性，但不能体现细胞的全能性，D错误。

5．(2021·朝阳区校级三模)人参是重要的药用植物，常以根入药，由于过度采挖导致人参资源枯竭，人工栽培周期长。研究表明，可采用植物组织培养的方式培养人参不定根，用以满足市场需求。下列说法错误的是()

A．人参不定根培养中有脱分化和再分化过程

B．过程①必须光照培养以增加有机物来源

C．过程②所需要的生长素比例大于细胞分裂素

D．需要检测获得的不定根中有效成分的含量

解析：B人参不定根培养中有脱分化和再分化过程，A正确；过程①脱分化要避光处理，B错误；过程②再分化所需要的生长素比例大于细胞分裂素，C正确；需要检测获得的不定根中有效成分的含量，D正确。

6．(2021·青岛三模)肿瘤细胞表面抗原不能诱导强的免疫应答，树突状细胞(DCs)与肿瘤细胞的融合细胞保持了DCs和肿瘤细胞的特性，能高效地将肿瘤抗原呈递给免疫系统，激发机体的免疫应答，同时还可以维持较长时期的抗肿瘤免疫。这种方法在临床应用中有着非常诱人的前景。下列有关叙述错误的是()

A.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同

B．融合细胞主要激活B淋巴细胞产生免疫应答

C．树突状细胞可在体内起呈递肿瘤抗原的作用

D．体外培养动物细胞需要在培养液中添加适量抗生素

解析：B动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，都是膜的流动性，A正确；清除肿瘤主要依赖细胞免疫，激活T淋巴细胞，融合细胞主要激活T淋巴细胞产生免疫应答，B错误；树突状细胞能识别抗原，但无特异性，可在体内起呈递肿瘤抗原的作用，C正确；体外培养动物细胞需要在培养液中添加适量抗生素，防止杂菌感染，D正确。

7．(2021·连云港模拟)二抗是抗体(一抗)的抗体，其主要作用是检测抗体的存在，放大一抗的信号。人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，下列有关说法正确的是()

A．①过程常用灭活的病毒，④过程后要进行胚胎移植

B．②过程筛选出的杂交瘤细胞都能产生抗HCG抗体

C．③过程以抗HCG单克隆抗体为抗原进行检测

D．④过程在含5%CO2的空气的恒温箱中培养，为防止杂菌污染要添加干扰素

解析：C①过程常用的诱导融合方法有聚乙二醇融合法、灭活的病毒诱导法、电融合法等，④过程后不需要胚胎移植，A错误；②过程筛选出的杂交瘤细胞不一定能产生抗HCG 抗体，还需进一步检测，B错误；③过程以抗HCG单克隆抗体为抗原，用二抗(抗体的抗体)对其进行检测，C正确；④过程为动物细胞培养，在含5%CO2的空气的恒温箱中培养，培养液中需要添加抗生素等物质，以防止杂菌污染，D错误。

二、多项选择题

8．(2021·山东模拟)2020年12月24日，青岛农业大学的赵明辉团队研究的克隆猫“平安”降生。“平安”的获得是从野生森林猫的皮肤上取了一小块皮肤，用一只在宠物医院做绝育手术的中华田园猫的卵子作为受体，通过细胞核置换和人工激活，制作出多枚体细胞克隆胚胎。将克隆胚胎移植到受体母猫后，经过62天孕育而得到的。经鉴定，“平安”与受体母猫无任何亲缘关系。用猫克隆技术和基因编辑技术可以大量生产携带特定疾病的个体，供医学研究和药物开发所使用。下列说法正确的是()

A.从中华田园猫的卵巢中获取的卵子应在体外培养到减数分裂Ⅱ中期

B．对野生森林猫的皮肤组织用胰蛋白酶处理后进行扩大培养获得更多的核供体细胞C．用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等物质激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程

D．对受体中华田园猫进行同期发情和免疫抑制处理，以保证移入的桑葚胚或囊胚在其子宫内存活

解析：ABC从中华田园猫的卵巢中获取的卵子未发育成熟，应在体外培养到减数分裂Ⅱ中期，A正确；对野生森林猫的皮肤组织用胰蛋白酶处理后形成单个细胞，防止接触性抑制，进行扩大培养获得更多的核供体细胞，B正确；用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等物质激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，D错误。

9．(2021·临沂二模)为了检测药物X、Y和Z的抗癌效果，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肺癌细胞，使其贴壁生长。实验组分别加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X、Y或Z，培养过程及结果如图所示。下列叙述正确的是()

组别细胞个数(个/孔)

对照7.8×106

药物X 6.7×104

药物Y 5.3×105

药物Z 8.0×106

A.细胞培养液中通常需要加入一定量的抗生素防止病毒污染

B．计数时用胃蛋白酶处理贴壁细胞，使肺癌细胞脱落下来

C．对照组中应加入等体积的二甲基亚砜溶剂排除体积和溶剂等无关因素的影响

D．根据实验结果，药物X的抗癌效果比Y好，药物Z没有抗癌作用

解析：CD培养动物细胞时，细胞培养液中通常需要加入抗生素防止细菌污染，A错误；对于已经贴壁生长的动物细胞，可用胰蛋白酶处理，使肝癌细胞分散并脱落下来，有利于计数，B错误；实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X、Y或Z，对照组中应加入等体积的二甲基亚砜(溶剂)，以排除体积和溶剂等无关因素的影响，C正确；由表格数据可知，添加药物X的组别中肝癌细胞数目最少，可以初步确定药物X的抗癌效果比Y好，而药物Z与对照组相差不大，说明没有抗癌作用，D正确。

10．(2021·辽宁三模)EGFR(表皮生长因子受体)的过度表达是导致多种癌症的原因之一，而尼妥珠单抗是我国第一个用于治疗恶性肿瘤的功能性单抗药物，它的原理便是通过与癌症细胞的EGFR竞争性结合，从而阻断由癌细胞EGFR介导的信号传导通路，抑制肿瘤细胞的增殖。同时为了增强治疗效果，科学家将ECCG(茶多酚的主要成分)与尼妥珠单抗结合，形成了有效治疗癌症的靶向药物。下列说法正确的是()

A．利用尼妥珠单抗与EGFR结合的特异性，尼妥珠单抗可作为癌症的诊断试剂

B．与ECCG结合的尼妥珠单抗既起到治疗疾病的作用，又有运载药物的导向作用C．尼妥珠单抗制作过程中，杂交瘤细胞需利用EGFR与其分泌抗体的特异性结合进行筛选

D．传统单抗干扰正常组织细胞信号传导而引起的皮肤毒性反应属于自身免疫病

解析：BC因为导致癌症的是EGFR的过度表达，不是EGFR本身，且正常细胞也有该受体，故不能用尼妥珠单抗作为诊断试剂，A错误；靶向药物是指被赋予了靶向能力的药物或其制剂，其目的是使药物或其载体能瞄准特定的病变部位，并在目标部位蓄积或释放有效成分，减少对正常细胞的伤害，因此同时具有治疗疾病和运载药物的作用，B正确；尼妥珠单抗制作过程中，杂交瘤细胞需利用EGFR与其分泌抗体的特异性结合进行筛选，C正确；传统单抗是外源性的，由此导致的免疫应答反应不属于自身免疫病，D错误。

三、非选择题

11．(2021·泰安四模)胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(cMyc、KIf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关)。回答下列问题：

(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为____________，________(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶处理成纤维细胞，原因是______________________________。

(2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是_____________________________________________

__________________________。为了给培养物提供无菌环境，可进行的操作是_________________________________________________________________________。

(3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是________________________________________________________________________ 的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体

内的优势是__________________________。

(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，该技术可能的应用是________________________________________________________________________ ________________________。

解析：(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为蛋白质。胃蛋白酶的最适pH为酸性，适合成纤维细胞生活的适宜pH近中性，在适合细胞生存的环境中胃蛋白酶不能发挥作用，因此不能用胃蛋白酶处理成纤维细胞。(2)定期更换培养液的目的是为细胞提供充足的营养物质，并清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身的伤害。为了给培养物提供无菌环境，可进行的操作是培养液、培养皿进行灭菌处理，培养液中添加抗生素。(3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是外界条件不同诱发基因选择性表达的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内的优势是避免发生免疫排斥反应。(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，该技术可能的应用是优良动物的大量繁殖、濒危动物的繁育、治疗不孕不育症等。

答案：(1)蛋白质不能胃蛋白酶的最适pH为酸性，适合成纤维细胞生活的适宜pH 近中性，在适合细胞生存的环境中胃蛋白酶不能发挥作用(2)为细胞提供充足的营养物质，并清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身的伤害培养液、培养皿进行灭菌处理，培养液中添加抗生素(3)外界条件不同诱发基因选择性表达避免发生免疫排斥反应(4)优良动物的大量繁殖、濒危动物的繁育、治疗不孕不育症等

12．(2021·河北模拟)甘草酸是中药甘草中的主要活性成分，为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图一。图二是科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根培育抗膨胀病的苜蓿新品种流程图(注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R6G可阻止线粒体的呼吸作用，二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同)。请回答下列问题：

(1)图一中制备单克隆抗体首先需要对动物进行免疫处理，所用的抗原是______________________________。②过程常用______________作为诱导剂，该诱导剂不能用于植物细胞的融合。③和④过程为两次筛选过程，这两次筛选的目的分别是__________________________________________________________________________。

细胞丁的特性是__________________________________________________________。

(2)图二中①过程可使用__________________作为诱导剂，也可使用__________________等物理方法。图中③过程愈伤组织经过____________形成再生植株，这一过程的原理是______________________。推测在融合后只有异源融合产物能够存活的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)由图一可知，图中所用抗原是甘草酸—牛血清白蛋白结合抗原，图中②过程为促进细胞融合的过程，常用灭活的病毒作用于细胞膜上的糖蛋白，使细胞互相融合，因为动物细胞膜上有很强的细胞识别能力，而植物细胞不存在这种能力，所以该方法不适用于植物。细胞融合后要进行两次筛选，即图中的③和④过程，第一次筛选把杂交瘤细胞选出来，第二次筛选把能产生所需抗体的杂交瘤细胞选出来，骨髓瘤细胞可以无限增殖，而细胞甲，即B淋巴细胞无法增殖，所以需要两者结合，两者结合后经过筛选获得的细胞丁既能产生抗体又能无限增殖。(2)图二中①过程诱导原生质体融合需要用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂，也可采用离心，振动、电融合(电激)等物理方法诱导融合，图中③过程愈伤组织经过再分化形成再生植株，这一过程的原理是植物细胞的全能性。根据题意可知，IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R6G可阻止线粒体的呼吸作用，由于异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力，因此在融合后只有异源融合产物能够存活。

答案：(1)甘草酸—牛血清白蛋白结合抗原灭活的病毒筛选出杂交瘤细胞，筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖(2)聚乙二醇(PEC)离心、振动、电融合(电激)再分化植物细胞的全能性异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获

得再生能力

13．(2021·江门一模)现代生物科技不断发展，在治疗癌症等重大疾病方面发挥着越来越重要的作用。如图是能同时识别抗原A、B的双特异性单克隆抗体的结构图解和部分制备过程，请回答下列问题。

(1)抗体的结构类似Y字形，由两条重链和两条轻链组成，Y字形结构的顶端为抗原结合部位(可变)。这些肽链在核糖体合成后，经____________、______________等细胞器加工、连接形成有活性的抗体。

(2)单克隆杂交瘤细胞能够迅速大量增殖，原因是_______________________________

________________________________________________________________________。

(3)图中的单克隆杂交瘤细胞与脾脏细胞的融合细胞需要经过多次的检测和筛选才能得到少量的能产生双特异性单克隆抗体的单克隆杂交—杂交瘤细胞。根据题中信息，简述可能的原因：________________________________________________________________________ ________________________(两种即可)。

(4)人体内T细胞可以识别、杀伤癌细胞。以癌细胞细胞膜外表面的特异性蛋白为抗原A，T细胞细胞膜外表面的受体蛋白(能激活其免疫能力)为抗原B，科学家设计了1种双特异性单克隆抗体。这种双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果优于抗体1、2联合使用，原因是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)抗体等分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→

高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。所以，抗体等这些肽链在核糖体合成后，经内质网、高尔基体等细胞器加工、连接形成有活性的抗体。(2)因为骨髓瘤细胞内原癌基因和抑癌基因发生了突变，从而具有在体外培养条件下无限增殖的能力。而单克隆杂交瘤细胞由已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合而成，骨髓瘤细胞具有无限增殖(体外大量增殖)的能力，因此单克隆杂交瘤细胞能够迅速大量增殖。(3)根据题中信息，部分融合细胞丢失了与抗体合成有关的染色体或不同的多肽链组合可以形成的抗体类型较多等原因，导致图中的单克隆杂交瘤细胞与脾脏细胞的融合细胞需要经过多次的检测和筛选才能得到少量的能产生双特异性单克隆抗体的单克隆杂交—杂交瘤细胞。(4)人体内T细胞可以识别、杀伤癌细胞。以癌细胞细胞膜外表面的特异性蛋白为抗原A，T细胞细胞膜外表面的受体蛋白(能激活其免疫能力)为抗原B。双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。因为双特异性单克隆抗体使T细胞更容易(更精准或更高概率)接触到癌细胞。所以，双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果优于抗体1、2联合使用。

答案：(1)内质网高尔基体(2)单克隆杂交瘤细胞由已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合而成，骨髓瘤细胞具有无限增殖(体外大量增殖)的能力(3)部分融合细胞丢失了与抗体合成有关的染色体，不同的多肽链组合可以形成的抗体类型较多(4)这种双特异性单克隆抗体使T细胞更容易(更精准或更高概率)接触到癌细胞(类似表达即可)