2026届高考生物学人教版一轮复习《第2章 细胞工程》单元检测分层练

第2章 细胞工程 单元检测 Ⅰ.必备知识，紧扣教材 1.若下图表示细胞工程操作中的某些过程，请回答下列问题。 （1）如果A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体，则C细胞再生出细胞壁后需要通过什么技术才能发育成杂种植株“白菜——甘蓝”？若白菜和甘蓝杂交产生了子代，该子代是否可育？为什么？ （2）若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环，A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞表示什么？符合要求的C细胞应具有哪些特点？ （3）如果A、B分别是取自优良奶牛的卵细胞和精子，在进行体外受精时，一般要把A细胞培养到什么时期？B细胞则要经过什么处理才能与A细胞结合为受精卵？ 2.2015年10月，我国科学家屠呦呦因发现青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率而获得了诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素类药物的市场需求很大，请你根据所学内容及以下信息，提出一条提高青蒿素类药物产量的研究思路。 （1）青蒿素的衍生物——双氢青蒿素也是很好的抗疟疾药物，并且它的药物活性比青蒿素的高很多； （2）青蒿素是从黄花蒿中提取的，在黄花蒿产生青蒿素的代谢过程中，某些酶（如FPS酶）起决定性作用； （3）野生黄花蒿在生长过程中，处于花蕾期时体内青蒿素含量最高； （4）研究人员在对黄花蒿进行组织培养时，发现它的愈伤组织中没有青蒿素，但是由愈伤组织再分化形成的芽和苗中均有青蒿素； （5）四倍体黄花蒿体内青蒿素的含量比二倍体高38%，但四倍体植株比二倍体植株矮小很多。 3.在章首页中介绍的体细胞克隆猴的培育过程中，我国科学家经过多年的反复试验，可以在10s之内对卵母细胞进行去核操作，在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里。有评论者认为：该研究的研究者利用“聪明的化学方法和操作技巧”，攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍。培育克隆猴的流程如下图所示，请结合图回答问题。 （1）研究人员在将胎猴的体细胞注入去核的卵母细胞前，用灭活的仙台病毒进行了短暂处理。在此过程中，灭活的仙台病毒所起的作用是什么？ （2）为了调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它。这两种物质发挥作用的机制是什么？ （3）评论者所说的培育过程中用到的“聪明的化学方法和操作技巧”，你认为具体体现在什么地方？ （4）你认为体细胞克隆猴的成功培育有什么意义？ Ⅱ、真题演练，提升能力 1．（2021·1月浙江）下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是（　　） A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行 B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离 C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理 D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化 2.(2021·山东高考)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗 p72 的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是（ ） A. 注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大 B. 单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合 C. 利用该小鼠只能制备出一种抗 p72 的单抗 D. p72 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况 3.（2024·湖北）研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，实验结果如下表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是（    ） 甲的浓度（μg/mL） 卵母细胞（个） 第一极体排出（个） 成熟率（%） 卵裂数（个） 卵裂率（％） 0 106 70 66.0 28 40.0 1 120 79 65.8 46 58.2 10 113 53 46.9 15 28.3 100 112 48 42.8 5 10.4 A．实验结果说明甲抑制卵裂过程 B．甲浓度过高抑制第一极体的排出 C．添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力 D．本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准 4.（2022·辽宁）某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中，需要表达N蛋白胞外段，制备相应的单克隆抗体，增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。 Ⅰ.N蛋白胞外段抗原制备，流程如图1 （1）构建重组慢病毒质粒时，选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，目的是__________________________________________________________________。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞，质粒被包在脂质体________________________________（填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”）。 （2）质粒在包装细胞内组装出由_________________________________组成的慢病毒，用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。 Ⅱ.N蛋白胞外段单克隆抗体制备，流程如图2 （3）用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后，取小鼠脾组织用___________ ______________________酶处理，制成细胞悬液，置于含有混合气体___________ _______________中培养，离心收集小鼠的B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞进行融合。 （4）用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，将其接种到96孔板，进行___________________培养。用_______________________________技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生N蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株，经体外扩大培养，收集_________________________________，提取单克隆抗体。 （5）利用N蛋白胞外段抗体与药物结合，形成______________________________ _________________________________________________________________，实现特异性治疗。 Ⅲ.自主作业，个性发展 1.根据你的理解，绘制本节内容的概念图。 2.可以从近5年全国各地真题卷中寻找一道你认为最经典的与本节内容相关的题，尝试分析考查的必备知识是什么？ 参考答案 第2章 细胞工程 单元检测 Ⅰ.必备知识，紧扣教材 1.（1）植物组织培养技术白菜和甘蓝杂交产生的子代没有同源染色体,进行减数分裂时联会发生紊乱,不能形成正常的配子,所以该子代一般不可育。 （2）B淋巴细胞能大量增殖并能产生抗丙肝病毒的抗体。 （3）减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)获能处理。 2.用某因工程技术将青蒿素基因或双氢青蒿素基因导入微生物，利用微生物合成青蒿素。用植物组织培养技术，将外植体脱分化形成愈伤组织，再诱导愈伤组织再分化成胚状体，获取青蒿素。将FPS酶基因作为目的基因插入农杆菌T-DNA中，用农杆菌转化法导入青蒿素细胞，整合到青蒿素染色体DNA上，再利用植物组织培养获得FS酶基因表达能力强、青蒿素产量高的品种。用秋水仙素处理黄花蒿种子或幼苗使之成为四倍体，获取青蒿素。或者用其他合理方法。 3.（1）诱导细胞融合。 （2）这两种物质都是通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达。组蛋白去甲基化酶Kdm4l的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶,该酶能降低组蛋白的甲基化水平;组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,提高组蛋白的乙酰化水平。 （3）“聪明的化学方法”是指对重构胚的处理用了TSA以及将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注人了重构胚,这可以促进囊胚的发育和提高代孕母猴的妊娠率。“操作技巧”是指科学家经过大量的训练,能在10s内完成对卵母细胞的去核操作,能在15s内将体细胞注入去核的卵母细胞,这样迅速的操作大大减少了对卵母细胞的损伤。 （4）在医学研究中通常需要用到遗传背景相似或相同的实验动物,这样实验组和对照组的比较才更具有说服力。小鼠因其能快速地进行近亲繁殖,产生大量遗传背景相似的后代,而被广泛用作实验动物。但是小鼠与人的亲缘关系太远,很多在小鼠体内有效的候选药物,用在人身上不一定有效,或有很大的副作用;在小鼠体内存在的致病机制也不一定存在于人体内。由于猴与人的亲缘关系极近,培育大批具有相同遗传背景的克隆猴,对人类疾病致病机制的研究和新药的研发等具有重要意义。特别是在脑研究方面,克隆猴的培育将大大促进人类脑疾病的研究和治疗。例如,我们可以培育一批“模型猴”,标记它们的某一类神经元,追踪其神经连接,由于这些猴的遗传背景一致,所以在研究中可以最大限度排除由基因差异造成的大脑结构形状不ー的问题。克隆猴的成功培育标志着我国在非人灵长类疾病动物模型研究方面处于国际领先水平。（其他合理答案均可) Ⅱ、真题演练，提升能力 1.【答案】C 【分析】动物细胞培养过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 【详解】A、动物细胞培养过程需要无菌操作，故步骤①的操作需要在无菌环境中进行，A错误； B、动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，分散成单个细胞，制成细胞悬液，B错误；C、传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使之分散成单个细胞，再分瓶培养，C正确；D、步骤④为传代培养过程，该过程中部分细胞可能发生细胞转化，核型改变，D错误。故选C。 2.【答案】D 【解析】根据题干信息“一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体”，非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 上有多个抗原决定簇，所以可以刺激机体产生多种抗体。每个抗原决定簇刺激产生的抗体是单抗。单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A错误；单抗制备过程中通常将分离出的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，B错误； 非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 上有多种抗原决定簇，一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入p72 后，可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗，C错误；p72 部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效，D正确。 3.【答案】A 【分析】据表可知，较对照组（甲浓度为0μg/mL）而言，甲浓度增大均使卵母细胞数量增多，对与第一机体排出个数、成熟率、卵裂数、卵裂率都呈先增加，后下降的趋势。 【详解】A、由表可知，甲低浓度时促进卵裂，高浓度时抑制卵裂，A错误； B、对照组第一极体排出个数为70个，甲浓度过高（＞10μg/mL，第一极体排出个数＜70）抑制第一极体的排出，B正确；C、添加1μg/mL的甲，卵裂数增大，即该条件可提高受精后胚胎发育能力，C正确；D、卵母细胞成熟的判断标准是第一极体的排出，D正确。故选A。 4.答案：（1）检测目的基因是否成功导入受体细胞；双分子层中 （2）蛋白质外壳和含N蛋白胞外段基因的核酸 （3）胰蛋白酶或胶原蛋白；CO2培养箱 （4）克隆化；抗原抗体杂交；细胞培养液 （5）抗体-药物偶联物或ADC 解析：（1）构建重组慢病毒质粒时，为检测目的基因是否成功导入受体细胞，常选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因。重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞需要依赖膜融合，故质粒被包在脂质体双分子层中（即磷脂双分子层）。 （2）由于目的基因为N蛋白胞外段基因，在包装细胞内组装出由蛋白质外壳和含有蛋白胞外段基因的核酸组成的慢病毒，用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。 （3）进行动物细胞培养时，需要取小鼠脾组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，制成细胞悬液，置于含有5%空气和5%的CO2混合气体的CO2培养箱中培养。 （4）用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，将其接种到96孔板，进行克隆化培养和抗体检测。用抗原抗体杂交技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株，经体外扩大培养，收集细胞培养液，提取单克隆抗体。 （5）利用N蛋白胞外段抗体与药物结合，形成抗体-药物偶联物ADC，实现特异性治疗。 Ⅲ.自主作业，个性发展 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $