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浙科版高中生物选择性必修3阶段综合测评2(第二、三章)含答案
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这是一份浙科版高中生物选择性必修3阶段综合测评2(第二、三章)含答案,共17页。
阶段综合测评(二) (第二、三章)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2020·山东临沂期末)下列有关植物组织培养技术的叙述,错误的是( )
A.利用植物的愈伤组织进行诱变处理可获得有用的突变体
B.经脱分化和再分化过程形成的幼芽细胞不具有全能性
C.利用茎尖、花粉进行组织培养可分别获得脱毒苗和单倍体植株
D.培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向
B [利用植物的愈伤组织进行诱变处理可获得有用的突变体,A正确;经脱分化和再分化过程形成的幼芽细胞具有全能性,在一定条件下可发育成完整植株,B错误;利用茎尖、花粉进行组织培养可分别获得脱毒苗和单倍体植株,C正确;培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向,D正确。]
2.下图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。有关叙述正确的是( )
A.过程①②表示脱分化,过程③表示再分化
B.过程①②需要避光,过程③需要光照
C.过程①②③说明花粉细胞具有全能性
D.过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离
C [过程①表示脱分化,过程②表示再分化,过程③表示诱导生根和细胞增殖;过程①需要避光,过程②③需要光照,以利于芽中形成叶绿素;过程③获得的单倍体植株具有高度不育的特点。]
3.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。为保证甘薯的品质和产量,目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒种苗。通常情况下与这一过程无关的是( )
①有丝分裂 ②减数分裂 ③全能性 ④分化 ⑤基因突变 ⑥染色体变异
A.①②③ B.④⑤⑥
C.①③④ D.②⑤⑥
D [分生组织离体培养获得种苗的过程中细胞通过有丝分裂方式增殖,不会发生减数分裂,①正确、②错误;该过程采用了植物组织培养技术,其原理是植物细胞的全能性,③正确;再分化过程涉及细胞的分化,④正确;培育脱毒苗的过程没有涉及基因突变和染色体变异,⑤、⑥错误。]
4.下面为番茄植物组织培养过程的流程图解。以下相关叙述不正确的是( )
A.脱分化发生在b步骤,形成愈伤组织,在此过程中不需要进行光照处理
B.再分化发生在d步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C.从a~e属于无性生殖过程
D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结种子困难或发芽率低等问题
B [b表示脱分化过程,形成愈伤组织,此过程中不需要进行光照处理,A正确;再分化发生在c步骤,B错误;从叶组织块到种苗形成的过程中没有生殖细胞的产生和随机结合的过程,说明属于无性生殖的过程,C正确;人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结种子困难或发芽率低等问题,D正确。]
5.植物M与N有性杂交不亲和,但科学家设法获得了两者的杂种植株。科学家最可能使用的方法是( )
A.将M嫁接到N上,或将N嫁接到M上
B.利用植物体细胞杂交技术,培养M和N的杂种植株
C.将M的花粉授给N,再将所得种子培养成植株
D.将M和N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株,再让两种单倍体植株相互授粉,将获得的种子培养成植株
B [嫁接为无性繁殖,无法获得两者的杂种植株,A错误;利用植物体细胞杂交技术,融合两种植物细胞的原生质体,培养获得杂种植株,B正确;植物M和植物N存在生殖隔离,人工授粉无法形成种子,C错误;将植物M和植物N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株,单倍体植株高度不育,不能形成花粉,D错误。]
6.(2020·山东济宁质检)植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是( )
A.细胞壁阻碍了原生质体的融合
B.细胞壁使原生质体失去活力
C.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁
D.细胞壁不是原生质体的组成部分
A [植物细胞膜外有细胞壁,具有支持和保护的作用,细胞壁阻碍了原生质体的融合,因此在进行植物体细胞杂交之前,需去除细胞壁,A正确;细胞壁对原生质体有保护作用,不影响原生质体的活力,B错误;植物体细胞具有细胞壁这个结构,C错误;细胞壁不是原生质体的组成部分,但这不是植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因,D错误。]
7.(2020·广东湛江期末)科学家利用白菜和紫甘蓝通过植物体细胞杂交技术得到了白菜—甘蓝新品种,下列叙述错误的是( )
A.该过程的原理是细胞的全能性和细胞膜的流动性
B.该技术以植物组织培养技术为基础,培养过程需添加一定的植物激素
C.融合的原生质体再生出细胞壁与线粒体、高尔基体、细胞核等细胞器有关
D.获得的白菜—甘蓝是同时具有白菜和紫甘蓝两种植物的遗传物质的新品种
C [植物体细胞杂交过程的原理是细胞的全能性和细胞膜的流动性,其中原生质体融合体现细胞膜的流动性,而杂种细胞培养成植株体现细胞的全能性,A正确;植物体细胞杂交过程以植物组织培养技术为基础,培养过程需添加一定的植物激素,如生长素和细胞分裂素等,B正确;融合的原生质体再生出细胞壁与线粒体、高尔基体等细胞器有关,而细胞核不属于细胞器,C错误;植株由白菜和紫甘蓝两种细胞融合后的杂种细胞发育形成,所以含有两种植物的遗传物质,使得杂种植株可以同时表现白菜和紫甘蓝两种植物的遗传特性,D正确。]
8.如图是甲、乙两种植物体细胞杂交的过程,下列有关分析不正确的是( )
A.过程①表示用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B.过程②的原理为细胞膜的选择透过性
C.过程③是杂种细胞再生出细胞壁的过程
D.过程④和⑤分别表示脱分化、再分化过程
B [过程①为酶解法去除细胞壁,利用了纤维素酶和果胶酶,A正确;过程②为原生质体融合的过程,其原理是细胞膜的流动性,B错误;过程③是杂种细胞再生出细胞壁的过程,C正确;过程④是脱分化过程,过程⑤是再分化过程,D正确。]
9.(2020·山东德州期末)如图所示为动物细胞培养的基本过程,下列关于甲、乙、丙、丁四个操作过程的叙述,正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.甲过程可选取动物个体的任何组织细胞
B.乙过程可用纤维素酶和果胶酶处理细胞
C.丙过程所用培养液中需添加动物血清
D.丁过程中的细胞因接触抑制而大量死亡
C [甲过程可选取动物个体的胚胎或幼龄动物的器官(或组织),A错误;乙过程可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理细胞,B错误;由于人们对细胞所需的营养物质尚未完全研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分,C正确;丁过程中的细胞因接触抑制而影响细胞增殖,并不会大量死亡,D错误。]
10.相对细菌和植物细胞而言,动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压,这是因为动物细胞( )
A.没有中央液泡,不能发生渗透作用
B.渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压
C.没有细胞壁,易吸水涨破
D.生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同
C [动物细胞虽然无中央液泡,但是有一定浓度的细胞液,能发生渗透作用,A错误;动物细胞渗透压不一定高于细菌或植物细胞的渗透压,B错误;由于动物细胞无细胞壁,外界渗透压一旦过低,细胞容易吸水涨破,C正确;动物细胞不一定生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同,不是动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压的理由,D错误。]
11.(2020·江苏连云港赣榆高级中学高三开学考试)下列有关动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基的物理状态不同
B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶
C.动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖组织培养可获得脱毒植株
D.烟草叶片细胞离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞培养能得到细胞代谢产物
B [动物细胞培养采用的是液体培养基,植物组织培养采用的是固体培养基,A正确;植物组织培养过程中不需要胰蛋白酶处理,B错误;动物细胞培养可以用于检测有毒物质,茎尖(几乎不含病毒)经植物组织培养可获得脱毒植株,C正确;植物细胞具有全能性,因此烟草叶片细胞离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可以在体外培养条件下无限增殖,因此小鼠杂交瘤细胞可离体培养得到细胞代谢产物,D正确。]
12.下列关于动物细胞培养和动物体细胞核移植技术的叙述,正确的是( )
A.将组织分散成许多单个细胞时,可用胰蛋白酶处理
B.动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的主要作用是刺激细胞呼吸
C.体细胞核移植前要将卵母细胞培养至M Ⅰ中期
D.动物细胞培养和核移植技术所利用的原理是相同的
A [将组织分散成许多单个细胞时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,A正确;动物细胞培养应在含5%CO2和95%空气的恒温培养箱中进行,CO2的主要作用是维持培养液的pH,B错误;卵母细胞只有处于MⅡ期时才具有受精能力,故体细胞核移植前要将卵母细胞培养至MⅡ期,C错误;动物细胞培养和核移植技术所利用的原理是不同的,前者是细胞增殖,后者是动物体细胞核具有全能性,D错误。]
13.(2021·莆田一中月考)人心肌细胞中的肌钙蛋白I(cTnI)在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。下列有关叙述不正确的是( )
A.反复给小鼠注射cTnI的目的是让小鼠体内产生更多的抗体
B.人工诱导细胞融合获得甲常用的方法可用灭活的病毒诱导
C.经检测、筛选后的丙,既能无限增殖又可分泌特异性抗体
D.抗cTnI单克隆抗体检测心肌损伤具有特异性强、灵敏度高的特点
A [用cTnI作为抗原反复注射小鼠,其目的是刺激小鼠产生更多的B淋巴细胞,A错误;注射抗原一段时间后,取B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的诱导因素有灭活的病毒、PEG等,B正确;由以上分析可知,经两次筛选后,获得的丙细胞具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特点,具有的特点是既能产生特定抗体,又能无限增殖,C正确;与传统抗体的制备方法相比,经此方法制备的抗cTnI单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等优点,D正确。]
14.(2021·福建省适应性测试改编)下图是利用体细胞核移植技术获得克隆奶牛的流程图。
下列叙述不正确的是( )
A.过程①通过显微操作去除细胞核
B.过程②和过程④所使用的培养基成分相同
C.过程③可用电刺激使供体细胞和去核卵母细胞融合
D.过程⑤操作前需要对代孕母牛进行发情处理
B [去除牛卵母细胞中的细胞核可以用显微操作技术,A正确;过程②是培养动物细胞的过程,培养基中需要有血清;过程④是早期胚胎培养,不能使用血清,而且还需要加入分化抑制因子,B错误;将供体细胞核植入受体卵母细胞后,通常用电刺激、钙离子载体、乙醇等使供体细胞和去核卵母细胞融合,C正确;过程⑤是将早期胚胎移植入代孕母牛的子宫内,操作前需要对代孕母牛进行发情处理,D正确。]
15.下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
B.将所取的组织先用剪刀剪碎再用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞
C.动物体细胞在培养过程中均会出现接触抑制和贴附生长现象
D.传代培养的细胞分为连续细胞系和有限细胞系
C [恶性肿瘤细胞在体外培养的过程中不会出现接触抑制和贴附生长的现象。]
16.下列关于细胞工程操作流程的表述,不正确的是( )
A.动物组织细胞悬液→原代培养传代培养
B.高产奶牛体细胞去核的牛卵母细胞重组细胞
C.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合细胞单克隆抗体
D.菊花茎段切成1 cm2小块愈伤组织植株
D [根据植物组织培养的过程可知,菊花茎段经过清水冲洗后,还需要用75%酒精消毒,用流水清洗后再用次氯酸钠溶液处理10 min,无菌水清洗吸干水分后再切成1 cm2小块,先接种到脱分化培养基上形成愈伤组织,再转接到再分化培养基上培养,形成胚状体和丛芽后,继续分裂和分化最终形成植株。]
17.(2020·辽宁省实验中学高二期中)生物学实验中常常遇到筛选问题,以下筛选不能够成功的是( )
A.用同位素示踪技术筛选融合的原生质体
B.用抗原—抗体杂交技术筛选特定的杂交瘤细胞
C.含高浓度盐的培养基培养愈伤组织筛选耐盐突变体
D.利用纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌
A [同位素示踪技术是从外面加入与生物体内的元素或物质完全共同运行的示踪物,用以追踪生物体内某元素或某物质的运行或变化的一种方法,不能起筛选作用,A符合题意;单克隆抗体的制备过程中,可用抗原—抗体杂交技术筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,B不符合题意;在高浓度盐的培养基上能生长的细胞是耐盐的细胞,所以可用含高浓度盐的培养基培养愈伤组织筛选耐盐突变体,C不符合题意;在以纤维素为唯一碳源的培养基上,能产生纤维素酶分解纤维素的细菌能正常生长和增殖,不能产生纤维素酶的细菌不能存活,因此可以用于筛选纤维素分解菌,D不符合题意。]
18.下列关于以甲型流感病毒蛋白为抗原制备单克隆抗体的叙述,正确的是( )
A.用纯化的病毒蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B.体外培养单个浆细胞可以获得大量针对甲型流感病毒的单克隆抗体
C.将等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合,经灭活的病毒诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D.利用该单克隆抗体与甲型流感病毒蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
D [单克隆抗体是浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞分泌的,将纯化的病毒蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体并非单克隆抗体,A错误;浆细胞有产生抗体的能力,但没有无限增殖的能力,由单个浆细胞不能获得大量针对甲型流感病毒的抗体,B错误;将等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合,经灭活病毒诱导处理后,两两融合的细胞有浆细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞三种,C错误;单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,因此利用该单克隆抗体与甲型流感病毒蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者,D正确。]
19.(2020·四川双流中学高三月考)2012年10月,诺贝尔生理学或医学奖被英国科学家约翰·伯特兰·格登和日本医学教授山中伸弥夺得,他们在细胞核重新编程研究领域做出了杰出贡献。目前,山中伸弥和其研究小组已把多种组织(包括肝、胃和大脑)的细胞,转变成了诱导多能干细胞,并让诱导多能干细胞分化成了皮肤、肌肉、软骨、神经细胞以及可以同步搏动的心脏细胞。下列相关叙述不正确的是( )
A.成熟细胞被重新编程的过程中,细胞的分化程度逐渐降低
B.诱导多能干细胞分化成神经细胞,体现了诱导多能干细胞的全能性
C.诱导多能干细胞与成熟细胞相比,细胞核内DNA的含量不变
D.诱导多能干细胞分化的过程不仅与基因有关,也与细胞的生活环境有关
B [成熟细胞被重新编程后,细胞的分化程度逐渐降低,A正确;细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,诱导多能干细胞分化成神经细胞,没有体现诱导多能干细胞的全能性,B错误;体细胞都是由受精卵有丝分裂而来的,细胞核内DNA相同,细胞分化是基因选择性表达的结果,细胞核内DNA的含量不变,C正确;基因的选择性表达过程不仅与基因有关,也会受细胞生活的环境影响,D正确。]
20.下图为细胞融合的简略过程示意图。下列相关叙述中不正确的是( )
A.如果a和b分别是白菜和甘蓝的体细胞,则需要用纤维素酶和果胶酶处理这两种细胞
B.如果d经分裂分化形成的是有性杂交后代,则a和b融合形成c的过程需要灭活的病毒诱导
C.如果培养d可得到单克隆抗体,则细胞d既能无限增殖也能产生抗体
D.将d培养成体细胞杂交植株的过程可以说明植物细胞具有全能性
B [用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞,以除去细胞壁得到原生质体,A正确;有性杂交后代是受精卵发育形成的个体,精子和卵细胞融合的过程是受精作用,无需灭活病毒的诱导,B错误;单克隆抗体是由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞形成的,杂交瘤细胞既能分泌抗体又能无限增殖,C正确;将植物细胞培养成植株的过程可以说明植物细胞具有全能性,D正确。]
21.下列有关受精过程的说法,错误的是( )
A.精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于细胞膜的流动性
B.精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精
C.受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵
D.精子入卵后,保留原有的核膜,细胞核体积增大成为雄原核
D [精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合,依赖于细胞膜的流动性,A正确;精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精,B正确;受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵,C正确;精子入卵后,尾部脱离,原有核膜破裂形成新的核膜,最后形成比原细胞核体积大的雄原核,D错误。]
22.科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进良种母牛超数排卵,然后进行体外受精和培育,最后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出。下列分析错误的是( )
A.供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致
B.在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛
C.运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴
D.须配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎
C [试管牛的培育过程属于有性生殖,而动物克隆过程属于无性生殖,二者不同。]
23.(2020·江苏海安高级中学高二月考)红安格斯牛肉质鲜美、营养全面,某示范养殖基地利用本地黄牛作受体,同期移植接种了150枚纯种红安格斯牛的胚胎,以实现“借腹生子”。下列相关叙述错误的是( )
A.红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎
B.对本地黄牛要进行超数排卵处理
C.“借腹生子”可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜力
D.本地黄牛作受体牛应具有健康的体质和正常的繁殖能力
B [在胚胎移植中红安格斯牛应作为供体,供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎,A正确;本地黄牛只是为优良胚胎的发育提供子宫环境,故不需要对其进行超数排卵处理,B错误;胚胎移植中供体提供具有优良遗传特性的胚胎,漫长的妊娠任务由受体取代,大大缩短了供体本身的繁殖周期,所以可充分发挥雌性优良动物个体的繁殖潜力,C正确;对受体的选择,应选择有健康的体质和正常繁殖能力的受体,D正确。]
24.小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
D [限制获得更多早期胚胎的最大的问题是没有足够的卵母细胞,所以应该通过注射促性腺激素促进雌鼠超数排卵,A错误;细胞a和细胞b是由同一个受精卵分裂分化形成的,所以两细胞的核基因应该是相同的,由于基因的选择性表达,囊胚期细胞b已经分化形成了滋养层细胞,所以全能性降低,B错误;用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织一段时间,消化了细胞间的蛋白质,从而获得分散的胚胎干细胞,C错误;动物细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳,一般将动物细胞置于含95%空气加5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养,D正确。]
25.(2020·辽宁锦州中学期末)下列有关胚胎分割和胚胎移植的说法错误的是( )
A.发育良好的桑葚胚或囊胚均可用于胚胎分割或胚胎移植
B.胚胎分割和胚胎移植都属于无性繁殖
C.将胚胎分割后的胚胎培育成个体离不开胚胎移植的支持
D.胚胎分割和胚胎移植都可促进动物优良品种的繁殖
B [胚胎分割可以看作动物无性繁殖的方法之一,而胚胎移植产生后代所属的繁殖方式取决于胚胎的来源,若胚胎由受精卵形成,则属于有性生殖,若胚胎来自胚胎分割或核移植,则属于无性繁殖,B错误。]
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
26.(9分)青蒿素是有效的疟疾治疗药物,几乎不溶于水,且对热不稳定,所以提取工艺一直难以突破。中国科学家屠呦呦在青蒿素的提取方面做出了突出贡献。下图为通过植物组织培养获得青蒿素含量较高的黄花蒿的基本流程。试回答下列问题。
(1)图中①②代表的生理过程分别是_________________________________,
此过程除营养物质外,还需要向培养基中添加________________________
_______________________________________________________________。
植物组织培养的原理是___________________________________________
_____________________________。
(2)植物组织培养过程中外植体通常选取黄花蒿的分生区组织的原因是
_______________________________________________________________。
愈伤组织中提取不到青蒿素的原因可能是______________________。过程②和过程③使用的培养基中,细胞分裂素比例较高的是________。
(3)某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加________元素,也可能是____________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)图中①②代表的生理过程分别是脱分化和再分化,此过程除营养物质外,还需要向培养基中添加植物激素,即生长素和细胞分裂素。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。(2)植物组织培养过程中,外植体通常选取黄花蒿的分生区组织,这是因为分生区组织生长较为旺盛,容易得到愈伤组织,愈伤组织中提取不到青蒿素的原因可能是相关基因没有在愈伤组织中表达。过程②和过程③中,需添加不同比例的细胞分裂素和生长素,以促进愈伤组织分化成根或芽,当细胞分裂素比例较高时,促进生芽,当生长素比例较高时,促进生根。(3)某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加镁元素,也可能是培育过程中没有给予光照。
[答案] (1)脱分化、再分化 植物激素(生长素和细胞分裂素) 植物细胞的全能性 (2)生长较为旺盛,容易得到愈伤组织 相关基因没有在愈伤组织中表达 过程② (3)镁 培育过程中没有给予光照
27.(12分)细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题。
(1)若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr的两个玉米品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁,然后诱导其融合,再将这些融合细胞培育出玉米新品种。
①这两个品种的花粉可用化学诱导剂________诱导融合,共可产生________种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合),这些融合细胞经过脱分化形成________,再经培养可能得到________种不同于亲本基因型的玉米新品种。
②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株,也可直接用基因型为________(填“yyRr”或“YYrr”)的植株的花粉进行离体培养,得到单倍体植株后再经过________处理并筛选获得,这种方法叫作____________________。
(2)若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞,请据图回答:
①在“番茄—马铃薯”的培育过程中,运用了植物细胞工程中的______________技术,植物体细胞融合完成的标志是___________________。
②a、b细胞融合之前,要用________________处理,得到有活力的________________。
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d细胞的特点是______________________________________________________________。
由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有____________________的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是____________________________________________________________。
[解析] (1)聚乙二醇是诱导细胞融合的常用化学诱导剂。细胞融合过程中会产生自身融合细胞和异种融合细胞。基因型为yyRr和YYrr的玉米产生的花粉的基因型分别为yR、yr和Yr,两两融合后细胞的基因型有yyRr、YyRr、Yyrr、yyRR、yyrr、YYrr 6种。其中基因型为YyRr、Yyrr、yyRR、yyrr的杂种细胞培养成的玉米新品种的基因型不同于亲本。(2)植物体细胞杂交包括植物体细胞融合和植物组织培养。细胞融合前需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁。植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁。(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d细胞为杂交瘤细胞,其特点是既能无限增殖,又能产生特定的抗体。产生的抗体为单克隆抗体,同普通血清抗体相比,它具有特异性强、灵敏度高,可大量制备等特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞来制备单克隆抗体,这是因为B淋巴细胞不能在体外无限增殖。
[答案] (1)①聚乙二醇(PEG) 6 愈伤组织 4 ②yyRr 染色体加倍(或秋水仙素) 单倍体育种 (2)①植物体细胞杂交 杂种细胞再生出细胞壁 ②纤维素酶和果胶酶 原生质体 (3)既能无限增殖,又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高,可大量制备 B淋巴细胞不能在体外无限增殖
28.(10分)下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答问题。
(1)容器B中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,是为了____________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)培养首先在C瓶中进行,这时的细胞培养称为____________,悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为________________。细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的____________。为了把C瓶中的细胞分瓶,要用________处理,目的是使细胞从瓶壁上脱离下来,然后配成________,再分装。分装后,在D瓶中培养叫作________。
(3)细胞培养需满足的条件有_______________________________________。
其中添加抗生素是为了______________________,CO2的主要作用是维持培养液的____________。
[解析] 本题详细考查动物细胞培养的过程、条件和用途。用胰蛋白酶处理动物组织是为了使细胞分散开。初次培养称为原代培养,当细胞贴壁生长出现接触抑制时需要再次用胰蛋白酶处理,制成细胞悬液后分瓶培养称为传代培养。传代培养至10~50代时多数细胞会衰老死亡,极少细胞朝着类似于癌细胞的方向发展。10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。动物细胞培养的条件包括无菌、无毒的环境,必需的营养物质,适宜的温度和pH,气体环境四大方面。其中添加抗生素是为了防止培养过程中的污染,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
[答案] (1)使细胞分散开 (2)原代培养 细胞贴壁 接触抑制 胰蛋白酶 细胞悬液 传代培养 (3)无菌、无毒的环境,必需的营养物质,适宜的温度和pH,气体环境 防止培养过程中的污染 pH
29.(9分)(2020·陕西西安一中高二下期中)单克隆抗体的制备过程如图所示。
(1)植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备,都应用了细胞融合技术,电激和聚乙二醇都可以诱导相应的细胞融合,在诱导动物细胞融合时,还可以用________。细胞融合的原理是________________________________________。
(2)融合后的细胞,仅由2个细胞互相融合的类型有________种,其中符合要求的细胞是_______________________________________________________,
其特点为_______________________________________________________。
(3)向动物体内反复注射某种抗原,并从动物血清中分离出抗体,这种抗体与单克隆抗体相比,存在的缺点是__________________________。由单克隆抗体研制成的“生物导弹”由两部分构成,其中一部分被称为“瞄准装置”,它作用的原理是____________________________________________________________,
其特点为______________________________________________________。
[解析] (1)诱导植物原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)、化学法(聚乙二醇);诱导动物细胞融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。
(2)融合后的细胞,仅由2个细胞互相融合的类型有3种,即B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞,其中符合要求的是杂交瘤细胞,其特点为既能产生特异性抗体,又能无限增殖。
(3)向动物体内反复注射某种抗原,并从动物血清中分离出抗体,这种抗体与单克隆抗体相比,存在的缺点是产量低、纯度低、特异性差。利用单克隆抗体研制成的“生物导弹”由两部分构成,其中一部分被称为“瞄准装置”,它作用的原理是抗体与抗原特异性结合,其特点为特异性强、灵敏度高。
[答案] (1)灭活的病毒 细胞膜具有一定的流动性
(2)3 杂交瘤细胞 既能产生特异性抗体,又能无限增殖 (3)产量低、纯度低、特异性差 抗体与抗原特异性结合 特异性强、灵敏度高
30.(10分)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:
(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为________,培养的细胞在贴附生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为________。
(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为________;也可从灰鼠体内取出卵子,通过________后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过________技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用________方法保存。
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的________分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的细胞治疗。
[解析] 本题以多能干细胞的获得及其全能性的体现为线索,综合考查动物细胞培养和胚胎工程的相关知识。
(1)将动物组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后进行的初次培养称为原代培养;贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为接触抑制。
(2)将早期胚胎从雌性动物子宫中冲洗出来的方法叫冲卵;早期胚胎也可以通过成熟卵子和精子在体外受精后进行早期胚胎培养获得。
(3)重组后的囊胚通过胚胎移植技术移入母体子宫内继续发育,暂不进行胚胎移植的胚胎可放入-196 ℃的液氮中冷冻保存。
(4)胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,这里的早期胚胎是指从受精卵发育到囊胚期(内细胞团)的细胞;iPS与ES细胞一样,可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
[答案] (1)原代培养 接触抑制 (2)冲卵(或冲胚) 体外受精(或核移植) (3)胚胎移植 冷冻(或低温) (4)内细胞团 诱导分化
阶段综合测评(二) (第二、三章)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2020·山东临沂期末)下列有关植物组织培养技术的叙述,错误的是( )
A.利用植物的愈伤组织进行诱变处理可获得有用的突变体
B.经脱分化和再分化过程形成的幼芽细胞不具有全能性
C.利用茎尖、花粉进行组织培养可分别获得脱毒苗和单倍体植株
D.培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向
B [利用植物的愈伤组织进行诱变处理可获得有用的突变体,A正确;经脱分化和再分化过程形成的幼芽细胞具有全能性,在一定条件下可发育成完整植株,B错误;利用茎尖、花粉进行组织培养可分别获得脱毒苗和单倍体植株,C正确;培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向,D正确。]
2.下图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。有关叙述正确的是( )
A.过程①②表示脱分化,过程③表示再分化
B.过程①②需要避光,过程③需要光照
C.过程①②③说明花粉细胞具有全能性
D.过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离
C [过程①表示脱分化,过程②表示再分化,过程③表示诱导生根和细胞增殖;过程①需要避光,过程②③需要光照,以利于芽中形成叶绿素;过程③获得的单倍体植株具有高度不育的特点。]
3.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。为保证甘薯的品质和产量,目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒种苗。通常情况下与这一过程无关的是( )
①有丝分裂 ②减数分裂 ③全能性 ④分化 ⑤基因突变 ⑥染色体变异
A.①②③ B.④⑤⑥
C.①③④ D.②⑤⑥
D [分生组织离体培养获得种苗的过程中细胞通过有丝分裂方式增殖,不会发生减数分裂,①正确、②错误;该过程采用了植物组织培养技术,其原理是植物细胞的全能性,③正确;再分化过程涉及细胞的分化,④正确;培育脱毒苗的过程没有涉及基因突变和染色体变异,⑤、⑥错误。]
4.下面为番茄植物组织培养过程的流程图解。以下相关叙述不正确的是( )
A.脱分化发生在b步骤,形成愈伤组织,在此过程中不需要进行光照处理
B.再分化发生在d步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C.从a~e属于无性生殖过程
D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结种子困难或发芽率低等问题
B [b表示脱分化过程,形成愈伤组织,此过程中不需要进行光照处理,A正确;再分化发生在c步骤,B错误;从叶组织块到种苗形成的过程中没有生殖细胞的产生和随机结合的过程,说明属于无性生殖的过程,C正确;人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结种子困难或发芽率低等问题,D正确。]
5.植物M与N有性杂交不亲和,但科学家设法获得了两者的杂种植株。科学家最可能使用的方法是( )
A.将M嫁接到N上,或将N嫁接到M上
B.利用植物体细胞杂交技术,培养M和N的杂种植株
C.将M的花粉授给N,再将所得种子培养成植株
D.将M和N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株,再让两种单倍体植株相互授粉,将获得的种子培养成植株
B [嫁接为无性繁殖,无法获得两者的杂种植株,A错误;利用植物体细胞杂交技术,融合两种植物细胞的原生质体,培养获得杂种植株,B正确;植物M和植物N存在生殖隔离,人工授粉无法形成种子,C错误;将植物M和植物N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株,单倍体植株高度不育,不能形成花粉,D错误。]
6.(2020·山东济宁质检)植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是( )
A.细胞壁阻碍了原生质体的融合
B.细胞壁使原生质体失去活力
C.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁
D.细胞壁不是原生质体的组成部分
A [植物细胞膜外有细胞壁,具有支持和保护的作用,细胞壁阻碍了原生质体的融合,因此在进行植物体细胞杂交之前,需去除细胞壁,A正确;细胞壁对原生质体有保护作用,不影响原生质体的活力,B错误;植物体细胞具有细胞壁这个结构,C错误;细胞壁不是原生质体的组成部分,但这不是植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因,D错误。]
7.(2020·广东湛江期末)科学家利用白菜和紫甘蓝通过植物体细胞杂交技术得到了白菜—甘蓝新品种,下列叙述错误的是( )
A.该过程的原理是细胞的全能性和细胞膜的流动性
B.该技术以植物组织培养技术为基础,培养过程需添加一定的植物激素
C.融合的原生质体再生出细胞壁与线粒体、高尔基体、细胞核等细胞器有关
D.获得的白菜—甘蓝是同时具有白菜和紫甘蓝两种植物的遗传物质的新品种
C [植物体细胞杂交过程的原理是细胞的全能性和细胞膜的流动性,其中原生质体融合体现细胞膜的流动性,而杂种细胞培养成植株体现细胞的全能性,A正确;植物体细胞杂交过程以植物组织培养技术为基础,培养过程需添加一定的植物激素,如生长素和细胞分裂素等,B正确;融合的原生质体再生出细胞壁与线粒体、高尔基体等细胞器有关,而细胞核不属于细胞器,C错误;植株由白菜和紫甘蓝两种细胞融合后的杂种细胞发育形成,所以含有两种植物的遗传物质,使得杂种植株可以同时表现白菜和紫甘蓝两种植物的遗传特性,D正确。]
8.如图是甲、乙两种植物体细胞杂交的过程,下列有关分析不正确的是( )
A.过程①表示用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B.过程②的原理为细胞膜的选择透过性
C.过程③是杂种细胞再生出细胞壁的过程
D.过程④和⑤分别表示脱分化、再分化过程
B [过程①为酶解法去除细胞壁,利用了纤维素酶和果胶酶,A正确;过程②为原生质体融合的过程,其原理是细胞膜的流动性,B错误;过程③是杂种细胞再生出细胞壁的过程,C正确;过程④是脱分化过程,过程⑤是再分化过程,D正确。]
9.(2020·山东德州期末)如图所示为动物细胞培养的基本过程,下列关于甲、乙、丙、丁四个操作过程的叙述,正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.甲过程可选取动物个体的任何组织细胞
B.乙过程可用纤维素酶和果胶酶处理细胞
C.丙过程所用培养液中需添加动物血清
D.丁过程中的细胞因接触抑制而大量死亡
C [甲过程可选取动物个体的胚胎或幼龄动物的器官(或组织),A错误;乙过程可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理细胞,B错误;由于人们对细胞所需的营养物质尚未完全研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分,C正确;丁过程中的细胞因接触抑制而影响细胞增殖,并不会大量死亡,D错误。]
10.相对细菌和植物细胞而言,动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压,这是因为动物细胞( )
A.没有中央液泡,不能发生渗透作用
B.渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压
C.没有细胞壁,易吸水涨破
D.生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同
C [动物细胞虽然无中央液泡,但是有一定浓度的细胞液,能发生渗透作用,A错误;动物细胞渗透压不一定高于细菌或植物细胞的渗透压,B错误;由于动物细胞无细胞壁,外界渗透压一旦过低,细胞容易吸水涨破,C正确;动物细胞不一定生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同,不是动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压的理由,D错误。]
11.(2020·江苏连云港赣榆高级中学高三开学考试)下列有关动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基的物理状态不同
B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶
C.动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖组织培养可获得脱毒植株
D.烟草叶片细胞离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞培养能得到细胞代谢产物
B [动物细胞培养采用的是液体培养基,植物组织培养采用的是固体培养基,A正确;植物组织培养过程中不需要胰蛋白酶处理,B错误;动物细胞培养可以用于检测有毒物质,茎尖(几乎不含病毒)经植物组织培养可获得脱毒植株,C正确;植物细胞具有全能性,因此烟草叶片细胞离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可以在体外培养条件下无限增殖,因此小鼠杂交瘤细胞可离体培养得到细胞代谢产物,D正确。]
12.下列关于动物细胞培养和动物体细胞核移植技术的叙述,正确的是( )
A.将组织分散成许多单个细胞时,可用胰蛋白酶处理
B.动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的主要作用是刺激细胞呼吸
C.体细胞核移植前要将卵母细胞培养至M Ⅰ中期
D.动物细胞培养和核移植技术所利用的原理是相同的
A [将组织分散成许多单个细胞时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,A正确;动物细胞培养应在含5%CO2和95%空气的恒温培养箱中进行,CO2的主要作用是维持培养液的pH,B错误;卵母细胞只有处于MⅡ期时才具有受精能力,故体细胞核移植前要将卵母细胞培养至MⅡ期,C错误;动物细胞培养和核移植技术所利用的原理是不同的,前者是细胞增殖,后者是动物体细胞核具有全能性,D错误。]
13.(2021·莆田一中月考)人心肌细胞中的肌钙蛋白I(cTnI)在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。下列有关叙述不正确的是( )
A.反复给小鼠注射cTnI的目的是让小鼠体内产生更多的抗体
B.人工诱导细胞融合获得甲常用的方法可用灭活的病毒诱导
C.经检测、筛选后的丙,既能无限增殖又可分泌特异性抗体
D.抗cTnI单克隆抗体检测心肌损伤具有特异性强、灵敏度高的特点
A [用cTnI作为抗原反复注射小鼠,其目的是刺激小鼠产生更多的B淋巴细胞,A错误;注射抗原一段时间后,取B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的诱导因素有灭活的病毒、PEG等,B正确;由以上分析可知,经两次筛选后,获得的丙细胞具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特点,具有的特点是既能产生特定抗体,又能无限增殖,C正确;与传统抗体的制备方法相比,经此方法制备的抗cTnI单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等优点,D正确。]
14.(2021·福建省适应性测试改编)下图是利用体细胞核移植技术获得克隆奶牛的流程图。
下列叙述不正确的是( )
A.过程①通过显微操作去除细胞核
B.过程②和过程④所使用的培养基成分相同
C.过程③可用电刺激使供体细胞和去核卵母细胞融合
D.过程⑤操作前需要对代孕母牛进行发情处理
B [去除牛卵母细胞中的细胞核可以用显微操作技术,A正确;过程②是培养动物细胞的过程,培养基中需要有血清;过程④是早期胚胎培养,不能使用血清,而且还需要加入分化抑制因子,B错误;将供体细胞核植入受体卵母细胞后,通常用电刺激、钙离子载体、乙醇等使供体细胞和去核卵母细胞融合,C正确;过程⑤是将早期胚胎移植入代孕母牛的子宫内,操作前需要对代孕母牛进行发情处理,D正确。]
15.下列有关动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
B.将所取的组织先用剪刀剪碎再用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞
C.动物体细胞在培养过程中均会出现接触抑制和贴附生长现象
D.传代培养的细胞分为连续细胞系和有限细胞系
C [恶性肿瘤细胞在体外培养的过程中不会出现接触抑制和贴附生长的现象。]
16.下列关于细胞工程操作流程的表述,不正确的是( )
A.动物组织细胞悬液→原代培养传代培养
B.高产奶牛体细胞去核的牛卵母细胞重组细胞
C.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合细胞单克隆抗体
D.菊花茎段切成1 cm2小块愈伤组织植株
D [根据植物组织培养的过程可知,菊花茎段经过清水冲洗后,还需要用75%酒精消毒,用流水清洗后再用次氯酸钠溶液处理10 min,无菌水清洗吸干水分后再切成1 cm2小块,先接种到脱分化培养基上形成愈伤组织,再转接到再分化培养基上培养,形成胚状体和丛芽后,继续分裂和分化最终形成植株。]
17.(2020·辽宁省实验中学高二期中)生物学实验中常常遇到筛选问题,以下筛选不能够成功的是( )
A.用同位素示踪技术筛选融合的原生质体
B.用抗原—抗体杂交技术筛选特定的杂交瘤细胞
C.含高浓度盐的培养基培养愈伤组织筛选耐盐突变体
D.利用纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌
A [同位素示踪技术是从外面加入与生物体内的元素或物质完全共同运行的示踪物,用以追踪生物体内某元素或某物质的运行或变化的一种方法,不能起筛选作用,A符合题意;单克隆抗体的制备过程中,可用抗原—抗体杂交技术筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,B不符合题意;在高浓度盐的培养基上能生长的细胞是耐盐的细胞,所以可用含高浓度盐的培养基培养愈伤组织筛选耐盐突变体,C不符合题意;在以纤维素为唯一碳源的培养基上,能产生纤维素酶分解纤维素的细菌能正常生长和增殖,不能产生纤维素酶的细菌不能存活,因此可以用于筛选纤维素分解菌,D不符合题意。]
18.下列关于以甲型流感病毒蛋白为抗原制备单克隆抗体的叙述,正确的是( )
A.用纯化的病毒蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B.体外培养单个浆细胞可以获得大量针对甲型流感病毒的单克隆抗体
C.将等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合,经灭活的病毒诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D.利用该单克隆抗体与甲型流感病毒蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
D [单克隆抗体是浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞分泌的,将纯化的病毒蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体并非单克隆抗体,A错误;浆细胞有产生抗体的能力,但没有无限增殖的能力,由单个浆细胞不能获得大量针对甲型流感病毒的抗体,B错误;将等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合,经灭活病毒诱导处理后,两两融合的细胞有浆细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞三种,C错误;单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,因此利用该单克隆抗体与甲型流感病毒蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者,D正确。]
19.(2020·四川双流中学高三月考)2012年10月,诺贝尔生理学或医学奖被英国科学家约翰·伯特兰·格登和日本医学教授山中伸弥夺得,他们在细胞核重新编程研究领域做出了杰出贡献。目前,山中伸弥和其研究小组已把多种组织(包括肝、胃和大脑)的细胞,转变成了诱导多能干细胞,并让诱导多能干细胞分化成了皮肤、肌肉、软骨、神经细胞以及可以同步搏动的心脏细胞。下列相关叙述不正确的是( )
A.成熟细胞被重新编程的过程中,细胞的分化程度逐渐降低
B.诱导多能干细胞分化成神经细胞,体现了诱导多能干细胞的全能性
C.诱导多能干细胞与成熟细胞相比,细胞核内DNA的含量不变
D.诱导多能干细胞分化的过程不仅与基因有关,也与细胞的生活环境有关
B [成熟细胞被重新编程后,细胞的分化程度逐渐降低,A正确;细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,诱导多能干细胞分化成神经细胞,没有体现诱导多能干细胞的全能性,B错误;体细胞都是由受精卵有丝分裂而来的,细胞核内DNA相同,细胞分化是基因选择性表达的结果,细胞核内DNA的含量不变,C正确;基因的选择性表达过程不仅与基因有关,也会受细胞生活的环境影响,D正确。]
20.下图为细胞融合的简略过程示意图。下列相关叙述中不正确的是( )
A.如果a和b分别是白菜和甘蓝的体细胞,则需要用纤维素酶和果胶酶处理这两种细胞
B.如果d经分裂分化形成的是有性杂交后代,则a和b融合形成c的过程需要灭活的病毒诱导
C.如果培养d可得到单克隆抗体,则细胞d既能无限增殖也能产生抗体
D.将d培养成体细胞杂交植株的过程可以说明植物细胞具有全能性
B [用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞,以除去细胞壁得到原生质体,A正确;有性杂交后代是受精卵发育形成的个体,精子和卵细胞融合的过程是受精作用,无需灭活病毒的诱导,B错误;单克隆抗体是由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞形成的,杂交瘤细胞既能分泌抗体又能无限增殖,C正确;将植物细胞培养成植株的过程可以说明植物细胞具有全能性,D正确。]
21.下列有关受精过程的说法,错误的是( )
A.精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于细胞膜的流动性
B.精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精
C.受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵
D.精子入卵后,保留原有的核膜,细胞核体积增大成为雄原核
D [精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合,依赖于细胞膜的流动性,A正确;精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精,B正确;受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵,C正确;精子入卵后,尾部脱离,原有核膜破裂形成新的核膜,最后形成比原细胞核体积大的雄原核,D错误。]
22.科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进良种母牛超数排卵,然后进行体外受精和培育,最后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出。下列分析错误的是( )
A.供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致
B.在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛
C.运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴
D.须配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎
C [试管牛的培育过程属于有性生殖,而动物克隆过程属于无性生殖,二者不同。]
23.(2020·江苏海安高级中学高二月考)红安格斯牛肉质鲜美、营养全面,某示范养殖基地利用本地黄牛作受体,同期移植接种了150枚纯种红安格斯牛的胚胎,以实现“借腹生子”。下列相关叙述错误的是( )
A.红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎
B.对本地黄牛要进行超数排卵处理
C.“借腹生子”可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜力
D.本地黄牛作受体牛应具有健康的体质和正常的繁殖能力
B [在胚胎移植中红安格斯牛应作为供体,供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎,A正确;本地黄牛只是为优良胚胎的发育提供子宫环境,故不需要对其进行超数排卵处理,B错误;胚胎移植中供体提供具有优良遗传特性的胚胎,漫长的妊娠任务由受体取代,大大缩短了供体本身的繁殖周期,所以可充分发挥雌性优良动物个体的繁殖潜力,C正确;对受体的选择,应选择有健康的体质和正常繁殖能力的受体,D正确。]
24.小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
D [限制获得更多早期胚胎的最大的问题是没有足够的卵母细胞,所以应该通过注射促性腺激素促进雌鼠超数排卵,A错误;细胞a和细胞b是由同一个受精卵分裂分化形成的,所以两细胞的核基因应该是相同的,由于基因的选择性表达,囊胚期细胞b已经分化形成了滋养层细胞,所以全能性降低,B错误;用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织一段时间,消化了细胞间的蛋白质,从而获得分散的胚胎干细胞,C错误;动物细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳,一般将动物细胞置于含95%空气加5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养,D正确。]
25.(2020·辽宁锦州中学期末)下列有关胚胎分割和胚胎移植的说法错误的是( )
A.发育良好的桑葚胚或囊胚均可用于胚胎分割或胚胎移植
B.胚胎分割和胚胎移植都属于无性繁殖
C.将胚胎分割后的胚胎培育成个体离不开胚胎移植的支持
D.胚胎分割和胚胎移植都可促进动物优良品种的繁殖
B [胚胎分割可以看作动物无性繁殖的方法之一,而胚胎移植产生后代所属的繁殖方式取决于胚胎的来源,若胚胎由受精卵形成,则属于有性生殖,若胚胎来自胚胎分割或核移植,则属于无性繁殖,B错误。]
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
26.(9分)青蒿素是有效的疟疾治疗药物,几乎不溶于水,且对热不稳定,所以提取工艺一直难以突破。中国科学家屠呦呦在青蒿素的提取方面做出了突出贡献。下图为通过植物组织培养获得青蒿素含量较高的黄花蒿的基本流程。试回答下列问题。
(1)图中①②代表的生理过程分别是_________________________________,
此过程除营养物质外,还需要向培养基中添加________________________
_______________________________________________________________。
植物组织培养的原理是___________________________________________
_____________________________。
(2)植物组织培养过程中外植体通常选取黄花蒿的分生区组织的原因是
_______________________________________________________________。
愈伤组织中提取不到青蒿素的原因可能是______________________。过程②和过程③使用的培养基中,细胞分裂素比例较高的是________。
(3)某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加________元素,也可能是____________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)图中①②代表的生理过程分别是脱分化和再分化,此过程除营养物质外,还需要向培养基中添加植物激素,即生长素和细胞分裂素。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。(2)植物组织培养过程中,外植体通常选取黄花蒿的分生区组织,这是因为分生区组织生长较为旺盛,容易得到愈伤组织,愈伤组织中提取不到青蒿素的原因可能是相关基因没有在愈伤组织中表达。过程②和过程③中,需添加不同比例的细胞分裂素和生长素,以促进愈伤组织分化成根或芽,当细胞分裂素比例较高时,促进生芽,当生长素比例较高时,促进生根。(3)某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加镁元素,也可能是培育过程中没有给予光照。
[答案] (1)脱分化、再分化 植物激素(生长素和细胞分裂素) 植物细胞的全能性 (2)生长较为旺盛,容易得到愈伤组织 相关基因没有在愈伤组织中表达 过程② (3)镁 培育过程中没有给予光照
27.(12分)细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题。
(1)若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr的两个玉米品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁,然后诱导其融合,再将这些融合细胞培育出玉米新品种。
①这两个品种的花粉可用化学诱导剂________诱导融合,共可产生________种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合),这些融合细胞经过脱分化形成________,再经培养可能得到________种不同于亲本基因型的玉米新品种。
②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株,也可直接用基因型为________(填“yyRr”或“YYrr”)的植株的花粉进行离体培养,得到单倍体植株后再经过________处理并筛选获得,这种方法叫作____________________。
(2)若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞,请据图回答:
①在“番茄—马铃薯”的培育过程中,运用了植物细胞工程中的______________技术,植物体细胞融合完成的标志是___________________。
②a、b细胞融合之前,要用________________处理,得到有活力的________________。
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d细胞的特点是______________________________________________________________。
由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有____________________的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是____________________________________________________________。
[解析] (1)聚乙二醇是诱导细胞融合的常用化学诱导剂。细胞融合过程中会产生自身融合细胞和异种融合细胞。基因型为yyRr和YYrr的玉米产生的花粉的基因型分别为yR、yr和Yr,两两融合后细胞的基因型有yyRr、YyRr、Yyrr、yyRR、yyrr、YYrr 6种。其中基因型为YyRr、Yyrr、yyRR、yyrr的杂种细胞培养成的玉米新品种的基因型不同于亲本。(2)植物体细胞杂交包括植物体细胞融合和植物组织培养。细胞融合前需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁。植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁。(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d细胞为杂交瘤细胞,其特点是既能无限增殖,又能产生特定的抗体。产生的抗体为单克隆抗体,同普通血清抗体相比,它具有特异性强、灵敏度高,可大量制备等特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞来制备单克隆抗体,这是因为B淋巴细胞不能在体外无限增殖。
[答案] (1)①聚乙二醇(PEG) 6 愈伤组织 4 ②yyRr 染色体加倍(或秋水仙素) 单倍体育种 (2)①植物体细胞杂交 杂种细胞再生出细胞壁 ②纤维素酶和果胶酶 原生质体 (3)既能无限增殖,又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高,可大量制备 B淋巴细胞不能在体外无限增殖
28.(10分)下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答问题。
(1)容器B中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,是为了____________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)培养首先在C瓶中进行,这时的细胞培养称为____________,悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为________________。细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的____________。为了把C瓶中的细胞分瓶,要用________处理,目的是使细胞从瓶壁上脱离下来,然后配成________,再分装。分装后,在D瓶中培养叫作________。
(3)细胞培养需满足的条件有_______________________________________。
其中添加抗生素是为了______________________,CO2的主要作用是维持培养液的____________。
[解析] 本题详细考查动物细胞培养的过程、条件和用途。用胰蛋白酶处理动物组织是为了使细胞分散开。初次培养称为原代培养,当细胞贴壁生长出现接触抑制时需要再次用胰蛋白酶处理,制成细胞悬液后分瓶培养称为传代培养。传代培养至10~50代时多数细胞会衰老死亡,极少细胞朝着类似于癌细胞的方向发展。10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。动物细胞培养的条件包括无菌、无毒的环境,必需的营养物质,适宜的温度和pH,气体环境四大方面。其中添加抗生素是为了防止培养过程中的污染,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
[答案] (1)使细胞分散开 (2)原代培养 细胞贴壁 接触抑制 胰蛋白酶 细胞悬液 传代培养 (3)无菌、无毒的环境,必需的营养物质,适宜的温度和pH,气体环境 防止培养过程中的污染 pH
29.(9分)(2020·陕西西安一中高二下期中)单克隆抗体的制备过程如图所示。
(1)植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备,都应用了细胞融合技术,电激和聚乙二醇都可以诱导相应的细胞融合,在诱导动物细胞融合时,还可以用________。细胞融合的原理是________________________________________。
(2)融合后的细胞,仅由2个细胞互相融合的类型有________种,其中符合要求的细胞是_______________________________________________________,
其特点为_______________________________________________________。
(3)向动物体内反复注射某种抗原,并从动物血清中分离出抗体,这种抗体与单克隆抗体相比,存在的缺点是__________________________。由单克隆抗体研制成的“生物导弹”由两部分构成,其中一部分被称为“瞄准装置”,它作用的原理是____________________________________________________________,
其特点为______________________________________________________。
[解析] (1)诱导植物原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)、化学法(聚乙二醇);诱导动物细胞融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。
(2)融合后的细胞,仅由2个细胞互相融合的类型有3种,即B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞,其中符合要求的是杂交瘤细胞,其特点为既能产生特异性抗体,又能无限增殖。
(3)向动物体内反复注射某种抗原,并从动物血清中分离出抗体,这种抗体与单克隆抗体相比,存在的缺点是产量低、纯度低、特异性差。利用单克隆抗体研制成的“生物导弹”由两部分构成,其中一部分被称为“瞄准装置”,它作用的原理是抗体与抗原特异性结合,其特点为特异性强、灵敏度高。
[答案] (1)灭活的病毒 细胞膜具有一定的流动性
(2)3 杂交瘤细胞 既能产生特异性抗体,又能无限增殖 (3)产量低、纯度低、特异性差 抗体与抗原特异性结合 特异性强、灵敏度高
30.(10分)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:
(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为________,培养的细胞在贴附生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为________。
(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为________;也可从灰鼠体内取出卵子,通过________后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过________技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用________方法保存。
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的________分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的细胞治疗。
[解析] 本题以多能干细胞的获得及其全能性的体现为线索,综合考查动物细胞培养和胚胎工程的相关知识。
(1)将动物组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后进行的初次培养称为原代培养;贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为接触抑制。
(2)将早期胚胎从雌性动物子宫中冲洗出来的方法叫冲卵;早期胚胎也可以通过成熟卵子和精子在体外受精后进行早期胚胎培养获得。
(3)重组后的囊胚通过胚胎移植技术移入母体子宫内继续发育,暂不进行胚胎移植的胚胎可放入-196 ℃的液氮中冷冻保存。
(4)胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,这里的早期胚胎是指从受精卵发育到囊胚期(内细胞团)的细胞;iPS与ES细胞一样,可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
[答案] (1)原代培养 接触抑制 (2)冲卵(或冲胚) 体外受精(或核移植) (3)胚胎移植 冷冻(或低温) (4)内细胞团 诱导分化
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