高考生物大一轮复习1.2.11.2.2动物细胞培养植物组织培养考题演练中图版选修3

组织培养考题演练 中图版选修3

1.(2015·临沂模拟)如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中B、D两点表示经筛选后继续培养)。据图回答问题。

(1)OA段的培养称为________________培养，AB段可能发生了____________现象。

(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中，就细胞增殖、分化来说，动植物细胞都要进行________________，不同的是植物细胞还要进行________________。

(3)为制备单克隆抗体，需将________注射到小鼠体内，以获取________细胞，同时可选取图中________点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，所选取的细胞，其细胞膜上的__________比正常细胞显著减少，为筛选能够产生单克隆抗体的杂交细胞，可用________培养基达到目的。

【解析】(1)动物细胞培养的初次培养称原代培养，分瓶后的培养称传代培养；当动物细胞相互接触时，会发生接触抑制现象。

(2)动植物细胞培养都必然发生细胞增殖，从而使细胞数目增多；另外，植物组织培养一般都会发生脱分化和再分化的过程。

(3)制备单克隆抗体时，需要将产生单一抗体的B淋巴细胞与能够无限增殖的细胞杂交。欲获得B淋巴细胞必须先注射抗原，检测到有相应抗体的存在才可以提取到相应的B淋巴细胞，而癌细胞表面的糖蛋白减少，黏着性降低，近似球形，易于扩散。筛选一般用选择性培养基来进行。 答案：(1)原代 接触抑制 (2)增殖或分裂 脱分化和再分化 (3)抗原 B淋巴 D 糖蛋白 选择性 【知识总结】原代培养与传代培养

(1)原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。

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(2)传代培养：原代培养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致营养枯竭，影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶扩大培养，即传代培养。

【加固训练】红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。下图是红豆杉植物组织培养和细胞培养的流程图。

请据图回答下列问题。

(1)图中②为愈伤组织，通过B过程可最终产生新的植株，通过C过程可产生大量细胞，则图中A、B、C分别表示的过程为________________________________。其中B过程的实质是________________。 (2)对⑤的培养一般要采用________培养基，并要不断通入无菌空气且进行搅拌，其目的是________________。

(3)对⑤的培养可获得代谢产物——紫杉醇，但培养后期紫杉醇产量下降，其原因包括____________________等。

(4)若①是红豆杉(基因型为DdTt)的花药，可选用______________(填编号)制成人工种子，该“种子”萌发的幼苗用________________处理，可快速获得纯种植株，该植株的基因型为______________。 【解析】(1)图中①为红豆杉离体的植物器官、组织或细胞(外植体)，②为愈伤组织，③为试管苗(胚状体)，④为植物体，⑤为大量的红豆杉细胞；脱分化的实质是细胞内基因的选择性表达。

(2)对⑤的培养目的是快速增殖细胞，一般采用液体培养基进行培养，在培养过程中通入空气是为了保证细胞生长过程中氧气的供应，不断搅拌的目的是让细胞和培养液充分接触。

(3)液体培养的后期，由于细胞代谢产物的积累，以及营养物质的消耗，导致细胞数量减少，其代谢产物减少。

(4)红豆杉的花药经培养可获得单倍体，再经秋水仙素处理，可使染色体加倍，快速获得纯种植株；如果亲本的基因型为DdTt，则获得的纯种植株的基因型分别为DDTT、DDtt、ddTT、ddtt四种。人工种子一般是用海藻酸钠溶液包埋胚状体而获得的。 答案：(1)脱分化、再分化、有丝分裂 基因的选择性表达

(2)液体 保证氧气的供应、使细胞和培养液充分接触 (3)活细胞数量减少，某些代谢产物的积累 (4)③ 秋水仙素 DDTT、DDtt、ddTT、ddtt

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2.动物细胞的培养常用于生理、病理、药理等方面的研究，下图表示动物细胞培养的部分过程：

(1)图示中A与B处理所用的物质是____________。

(2)在细胞的分裂增殖过程中，为了确定DNA合成期的时间长短，加入以H标记的__________(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶)最合适；培养液中细胞数目的增加和培养时间的关系如图(a)所示，根据图中信息读出细胞完成一个细胞周期所需要的时间(T)是____________；若一个细胞中的DNA含量为2N，分裂期所需要的时间为5 h，请在图(b)中画出一个细胞周期中的DNA含量的变化。

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(3)图中分装的过程称为________培养，成活的细胞叫做________，一般能传40～50代，其遗传物质________(填“不变”或“改变”)。

【解析】动物细胞培养过程常用胰蛋白酶使细胞分散成单个细胞利于吸收营养物质。研究DNA复制时常标记DNA特有的碱基—胸腺嘧啶。动物细胞培养中细胞株、细胞系与复制代数有关系。 答案：(1)胰蛋白酶 (2)胸腺嘧啶 20 h

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(3)传代 细胞株 不变

3.(2014·广东高考)铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：

在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：

(1)选用新生营养芽为外植体的原因是________________________________，诱导外植体形成PLBs的过程称____________。

(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在____________________________，____________________________，________________________________。

(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：

①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基__________后按比例加入。

②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为__________。

③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的______________________时，

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其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。

【解题指南】(1)图示信息：实验流程中形成PLBs，联系由植物离体组织形成愈伤组织的过程；坐标曲线图中曲线的走势表示生物碱含量和PLBs重量变化情况，光照影响PLBs重量。 (2)隐含知识：脱落酸的作用、细胞的全能性、脱分化、影响PLBs的因素。 【解析】本题考查植物组织培养相关知识及读图析图能力、分析实验能力。

(1)新生营养芽细胞分化程度低，容易形成PLBs；根据题干可知，PLBs类似愈伤组织，外植体形成愈伤组织的过程是脱分化。

(2)据图分析可知，在光照条件下，PLBs约从15天时开始生长，早于黑暗条件下(约从第30天开始生长)；光照条件下PLBs生长时间约35天，长于黑暗条件下生长时间(约20天)；光照条件下最终PLBs重量高于黑暗条件下的PLBs重量。

(3)①由于ABA受热易分解，所以各组液体培养基灭菌后冷却，再加入ABA。②根据题干信息可知，实验中4组ABA处理组加1组对照组，3次重复，测定10、20、30、40、50天共5组数据，共计75组样品。③在适宜的ABA浓度、适宜的培养时间时，样品中生物碱含量最大。 答案：(1)细胞分化程度低，分裂能力强，生长旺盛 脱分化 (2)生长起始较快 增重持续时间较长 PLBs产量较高 (3)①灭菌冷却 ②75 ③生物碱含量最大

4.(2012·江苏高考)某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究，请回答下列问题：

(1)2，4-D常用于籼稻愈伤组织的诱导，对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化，在配制分化培养基时需________(填“升高”“保持”或“降低”)2，4-D的浓度。

(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，出现具有分生能力的绿色芽点，但不能继续出芽，通常在培养基中添加____________________，以促进幼苗形成。 (3)研究中用显微镜可以观察到的现象是________(填下列序号)。 ①绿色芽点细胞排列松散

②刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离 ③胚状体细胞中有叶绿体

④分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致

(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体，其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照，叶绿素总量不变。某同学用________(填序号：①绿色；②红色；③蓝紫色；④黄色)光照射突变体和对照叶片，检测到两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析，会发现突变体第________条色素带(自上而下)窄于对照组。

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(5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织，培育三倍体，需适时剔除胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的________________，还可避免再生苗中混有________________。

【解析】(1)2，4-D有利于细胞愈伤组织的形成，不利于愈伤组织的再分化，因此分化培养基中应降低2，4-D的浓度。

(2)出现具有分生能力的绿色的芽点，但不能继续出芽说明细胞的分裂受到了阻碍，因此应添加适量的生长素。

(3)绿色芽点属于分生组织，细胞排列紧密；刚融合的杂交细胞还没有形成大液泡，不能发生质壁分离；将单个细胞或组织培养到胚状体时，需进行光照，说明此时胚状体中含有叶绿体；分化的细胞具有不同的形态结构。

(4)叶绿素a和叶绿素b对绿光和黄光吸收较少，用这两种光照射含叶绿素a和叶绿素b不同的叶片时，检测到的光合放氧速率差异不大；叶绿素b位于色素带的最下方，突变体中叶绿素b的含量下降，因此最下方的色素带变窄。

(5)在组织培养过程中胚更容易发育成愈伤组织，而且由胚发育成的个体为二倍体。 答案：(1)降低 (2)适量的生长素 (3)③ (4)①④ 4 (5)增殖与分化 二倍体幼苗

5.(2015·烟台模拟)人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大，通常从血液中提取。但由于艾滋病病毒等的威胁与日俱增，使人们对血液制品的使用顾虑重重。如果应用现代生物科学技术，将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中，那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就会安全、高效地满足人类需求。下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据图示回答：

(1)以上过程涉及的现代生物技术中，属于细胞工程的有__________________。 (2)在基因工程中，我们称①为目的基因，请举出获取目的基因的主要方法：

__________________(至少答两种)。在①进入③之前要构建基因表达载体，这是基因工程的核心，除目的基因外，基因表达载体还必须含有________________________________________________，将①导入③的常用方法是____________________________。

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(3)图中②一般经过________________处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用未受精的卵母细胞去核后作为受体细胞，对卵母细胞的去核处理一般选择在________________期进行。 (4)用④细胞进行培养发育成胚胎时，一般不超过___________代，原因是 ____________________，此培养过程与植物细胞培养所用的培养基有何不同？ _________________________________________________________________。 【解题指南】

(1)考查实质：动物细胞核移植过程、基因工程操作过程。

(2)解题关键：a.明确①→③过程是将目的基因导入受体细胞，④的形成过程为核移植； b.明确细胞培养在10代以内，细胞核型不会发生变化。

【解析】(1)图中形成④的过程为核移植，由重组细胞发育成⑤的过程需经动物细胞培养。

(2)获取目的基因的方法主要有PCR扩增技术、人工合成法和从基因文库中提取法，获取的目的基因导入动物细胞常用显微注射法。

(3)动物组织分散成单个细胞常用胰蛋白酶处理，对卵母细胞的去核处理一般选择在MⅡ时期。 (4)动物细胞培养时，一般不超过10代，超过10代后细胞的核型可能会发生变化。 答案：(1)核移植技术、动物细胞培养

(2)基因文库中提取、PCR技术扩增、人工化学合成(两种即可) 启动子、终止子、标记基因 显微注射法 (3)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 MⅡ(或减数第二次分裂中) (4)10 10代以内的细胞，细胞核型不发生变化 此培养基中加入动物血清、血浆等

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