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人教版(选择性必修三)高中生物分层训练AB卷第2章 细胞工程(B卷·能力提升练)(2份打包,原卷版+教师版)
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班级 姓名 学号 分数
第2章 细胞工程(B卷·能力提升练)
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,共50分,每小题2分,每小题只有一个正确选项)
1.下列关于植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.用于植物组织培养的外植体就是指离体培养的植物器官或组织
B.植物组织培养时,常常需要添加细胞分裂素和赤霉素两种植物激素
C.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养物质和调节渗透压
D.用茎尖进行组织培养获得脱毒苗时,作物不会或者极少感染病毒
[答案]B.[解析]A、用于植物组织培养的外植体就是指离体培养的植物器官或组织,外植体应选择分裂旺盛的部分,如根尖、茎尖等,A正确;B、植物组织培养时,常常需要添加植物激素,比如生长素和细胞分裂素,B错误;C、培养基中添加蔗糖的目的是提供营养,同时调节渗透压,维持细胞正常形态,C正确;D、茎尖位于植物分生区附近,病毒极少,甚至无病毒。因此,若要获得脱毒苗,一般选取植物体的茎尖组织进行培养,D正确。故选B。
2.(2022秋·江苏淮安·高三校联考期中)组培苗的移栽驯化是植物组织培养成功的关键,其主要过程为:炼苗→基质灭菌→育苗盘准备→试管苗脱瓶→移栽。下列关于该过程中注意事项的叙述,错误的是( )
A.炼苗:正午强光和南方光照较强地区需采取阴蓬或温室以避免灼伤小苗
B.基质灭菌:将蛭石、珍珠岩、草木灰混匀,经干热灭菌后取出立即移栽组培苗
C.试管苗脱瓶:组培苗从液体培养基中取出沥干,避免残留营养物质滋生微生物
D.移栽:移栽前需喷雾洒水保持一定的湿度,之后需要逐渐降低湿度和增强光照
[答案]B.[解析]A、组培苗生存能力较弱,需要进行锻炼,练苗期间在正午强光和南方光照较强地区需要采取阴蓬或温室以避免灼伤小苗,A正确;B、组培苗通常移栽到经过消毒的蛭石、珍珠岩、草木灰材料中,这些材料需要经过高压蒸汽灭菌或干热灭菌,灭菌后应该冷却才能移栽组培苗,B错误;C、试管苗脱瓶过程中,需要将组培苗从液体培养基中取出,沥干后移再栽到土壤等基质中,这样可避免残留营养物质滋生微生物,C正确;D、幼苗移栽至大田前还需“炼苗”,移栽前需喷雾洒水保持一定的湿度,之后需要逐渐降低湿度和增强光照,以逐渐适应大田环境,D正确。故选B。
3.(2022春·黑龙江牡丹江·高二牡丹江市第二高级中学校考期末)实验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体,4n=48)叶肉细胞,制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培养获得杂合植株。下列有关叙述错误的是( )
A.获得该杂合植株克服了远缘杂交不亲和的障碍
B.可利用电融合法、PEG融合法等方法诱导原生质体融合
C.可利用光学显微镜观察,筛选出杂合细胞
D.若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目均为62条
[答案]D.[解析]A、获得该杂合植株的方法是植物体细胞杂交技术,其最大的优点是克服远缘杂交不亲和障碍,A正确;B、诱导植物原生质体融合时,可以采用物理方法(电激、离心、振动等)或化学方法(PEG),B正确;C、杂种原生质体的染色体数目是两种细胞染色体数目之和,可通过显微镜观察到染色体数目的变化,所以可利用显微镜筛选得到融合后的杂种原生质体,C正确;D、若原生质体均为两两融合,则会形成3种细胞,即矮牵牛细胞自身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞,杂种细胞,所以融合后的细胞中染色体数目为28条或96条或62条,D错误。故选D。
4.(2022春·福建漳州·高二校联考期末)在体外的原生质体培养中,单个或数量很少的细胞不易生存与繁殖,必须加入其他活的细胞才能使其生长繁殖,加入的细胞称为饲养细胞。在其他条件相同且适宜的条件下,几种不同的饲养细胞对甜瓜原生质体再生的影响结果如下表。相关分析不合理的是( )
饲养细胞种类
一次分裂
二次分裂
小细胞团
再生愈伤组织
饲养细胞生长状况
B6S3
+
+
+
+
-
大谷早
+
+
-
-
+
Z4
+
+
-
-
+
注:+表示可以正常进行,-表示不能正常进行
A.B6S3、大谷早和Z4的饲养细胞处理都能使甜瓜细胞正常分裂两次
B.体外培养甜瓜原生质体的理想条件是添加B6S3饲养细胞的培养基
C.饲养细胞大谷早和Z4不能产生促进原生质体细胞分裂和生长的物质
D.不能形成小细胞团的原因可能是饲养细胞迅速生长消耗了培养基中的营养物质
[答案]C.[解析]A、据表可知,B6S3、大谷早和Z4的饲养细胞处理组别中一次分裂和二次分裂均正常进行(+表示可以正常进行),A正确;B、对比表格数据可知,添加不同饲养细胞的组别中B6S3的饲养细胞不正常生长,但其分裂和细胞团及再生愈伤组织正常,说明该组处理是体外培养甜瓜原生质体的理想条件,B正确;CD、据表可知,大谷早和Z4能促进细胞正常分裂,说明两种饲养层细胞能产生促进原生质体细胞分裂的物质;但两组处理的小细胞团和再生愈伤组织不正常生长,饲养层细胞生长正常,推测不能形成小细胞团的原因可能是饲养细胞迅速生长消耗了培养基中的营养物质,C错误,D正确。故选C。
5.(2022春·江苏苏州·高二统考期中)苜蓿是“牧草之王”,缺点是水溶性蛋白质过多易造成家畜瘤胃中泡沫过多,导致臌胀病。百脉根富含单宁,单宁能沉淀水溶性蛋白质,减少臌胀病的发生。科研人员将苜蓿与百脉根进行植物体细胞杂交以期获得抗臌胀病首蓿新品种,技术路线如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.灭活的病毒能促进植物原生质体细胞膜的融合
B.在培养基上愈伤组织的细胞会出现接触抑制
C.获得的再生植株具有首蓿和百脉根全部优良性状
D.生芽培养基和生根培养基中生长素和细胞分裂素含量的比值不同
[答案]D.[解析]A、灭活的病毒可用于诱导动物细胞的融合,A错误;B、在培养基上愈伤组织的细胞不会出现接触抑制,接触抑制是动物细胞培养过程中表现的特点,B错误;C、植物体细胞杂交技术克服了远缘杂交不亲和的障碍,使杂种植株具有双亲的遗传特性,但由于杂种细胞分裂过程中会发生部分染色体丢失等原因,使获得的再生植株未必具有苜蓿和百脉根全部优良性状,C错误;D、生芽培养基和生根培养基中生长素和细胞分裂素含量的比值不同,其中生芽培养基的细胞分裂素比例较高,而生根培养基的生长素比例较高,D正确。故选D。
6.(2023秋·辽宁沈阳·高三沈阳二中校考期末)紫草富含一种红色的次生代谢产物——紫草宁,具有抗菌、消炎的功效。科研人员利用紫草新生的营养芽进行培养获得愈伤组织,再使用液体培养基进行细胞悬浮培养,以获得更多的紫草宁。下列叙述正确的是( )
A.次生代谢产物一般认为不是植物基本生命活动所必需的,其在植物细胞中含量很少
B.愈伤组织是由高度分化的一团薄壁细胞组成,无特定形态
C.为获得愈伤组织,培养时需要加入PEG
D.愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响,不受营养物质和光照等因素的影响
[答案]A.[解析]A、植物的次生代谢产物一般不是植物基本生命活动所必需的,其在植物细胞中含量很少,A正确;B、愈伤组织是由高度分化的细胞转化而来的一团薄壁细胞组成,其分化程度很低,B错误;C、诱导外植体脱分化获得愈伤组织不需要PEG(聚乙二醇),需要植物激素,C错误;D、愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响,也受营养物质和光照等因素的影响,D错误。故选A。
7.(2022春·重庆·高一西南大学附中校考期末)下图为利用玉米幼苗芽尖细胞探究育种方法的实验, 据图判断有关说法错误的是( )
A.基因重组发生在②过程中,可用萌发的种子替换芽尖细胞,但不能替换幼苗2
B.通过幼苗2获得植株B的过程最大的优点是明显缩短育种年限
C.植株C称为单倍体
D.①和花药离体培养过程均利用了细胞的全能性,生殖方式都是无性生殖
[答案]D.[解析]A、过程②是产生花药的过程,为减数分裂,可以发生基因重组,幼苗2为花药离体培养得到的单倍体,萌发的种子为二倍体,A正确;B、通过幼苗2获得植株B的过程为单倍体育种,可以明显缩短育种年限,B正确;C、植株C为花药发育来的,称为单倍体,C正确;D、花药离体培养过程利用了生殖细胞,为有性生殖,D错误。故选D。
8.(2022春·辽宁·高二瓦房店市高级中学校联考期末)有关植物细胞工程应用的叙述,错误的是( )
A.利用组织培养技术获得的试管苗,能保持亲本的优良性状
B.利用组织培养技术培养脱毒苗,获得具有抗病毒的新品种
C.利用细胞培养技术获得人参皂苷,实现了细胞产物的工厂化生产
D.利用体细胞杂交技术获得“白菜甘蓝”,实现了生物的远缘杂交育种
[答案]B.[解析]A、利用组织培养技术获得的试管苗,属于无性生殖,因此用组织培养技术获得的植株,能保持亲本的优良性状,A正确;B、利用组织培养技术培养脱毒苗,获得不含病毒的品种,但该品种不能抗病毒,B错误;C、利用细胞培养技术获得人参皂苷,实现了细胞产物的工厂化生产,该过程中通常只需要培养到愈伤组织阶段,C正确;D、植物体细胞杂交技术能克服生物远缘杂交不亲和障碍,实现了生物的远缘杂交育种,D正确。故选B。
9.(2022春·云南曲靖·高二会泽县实验高级中学校校考期末)铁皮石斛是一种名贵中药,野生资源十分稀少,可以通过植物组织培养实现其大量繁殖。下列有关叙述错误的是( )
A.高度分化的植物体细胞在体内不能表达其全能性
B.植物组织培养过程中存在细胞分裂和细胞分化
C.在离体条件下,高度分化的细胞是不可以逆转的
D.新植株的形成是细胞的特定基因选择性表达的结果
[答案]C.[解析]A、高度分化的植物细胞含有发育成个体所需的全套遗传物质,但不能表达,A正确;B、植物组织培养过程中既存在细胞分裂,又存在细胞分化,B正确;C、细胞分化是不可逆的,但是在离体人工培养条件下,高度分化的细胞能够脱分化,C错误;D、新植株的形成是细胞的特定基因选择性表达的结果,D正确。故选C。
10.(2022春·江苏南通·高二金沙中学校考期中)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.选用幼嫩的动物组织是因为其全能性高
B.用胃蛋白酶处理动物组织以分散成单个细胞
C.培养过程中加入抗生素可以防止杂菌污染
D.培养过程中细胞内的遗传信息始终保持不变
[答案]C.[解析]A、幼嫩动物的器官或组织细胞的分裂能力强,易于培养,因此动物细胞培养一般是选用该材料,A错误;B、动物细胞培养的适宜pH=7.2~7.4,胃蛋白酶会失活,不能发挥作用,培养动物细胞时将动物组织分散成单个细胞时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,形成分散的单个细胞,B错误;C、培养过程中加入抗生素可以防止杂菌污染,C正确;D、动物细胞培养的原理是细胞增殖,因此在细胞培养过程中遗传信息先增加(间期复制)后减少(细胞分裂形成子细胞),细胞的遗传物质会发生改变,D错误。故选C。
11.(2022春·陕西渭南·高二统考期末)乳头瘤病毒(HPV)感染是诱发宫颈癌的重要因素。HPV具有多种类型,其中的HPV16和HPV18属于高危型,可引起宫颈癌及宫颈上皮内高度病变。现对某就诊者的取样细胞进行培养,来进行确诊。下列说法不正确的是( )
A.分散取样的细胞能剪碎,并可采用胰蛋白酶处理
B.培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的生长环境等
C.让取样细胞进行贴壁生长,若产生了接触抑制现象,则不属于HPV高危型
D.原代培养时需将培养瓶放在CO2培养箱中培养,传代培养时则不需要
[答案]D.[解析]A、分散取样的细胞能剪碎,并可采用胰蛋白酶处理,分散成单个细胞,A正确;B、培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的环境等,让其正常生长,B正确;C、若被HPV感染成为癌细胞,则不会出现接触性抑制现象,因此若出现接触性抑制时,则可确定不属于HPV高危型,C正确;D、CO2培养箱中含有95%空气和5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,因此,进行细胞培养时,都需用到CO2培养箱,D错误;故选D。
12.(2023秋·福建宁德·高三校考期末)诱导多能干细胞(iPS)在形态、基因表达、分裂能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。在实验室中获得iPS细胞的过程是将Oct3/4,Sox2,c-Myc和K1f4四种转录因子通过逆转录病毒导入小鼠的成纤维细胞,这些转录因子诱导这种细胞发生转化,产生iPS细胞。近期研究发现,iPS细胞也可来源于人自身的体细胞,这一研究成果为某些疾病的基础研究及其临床应用提供了一种新的途径。下列说法错误的是( )
A.实验中逆转录病毒作为转录因子的载体,且必须通过显微注射法导入小鼠的成纤维细胞中
B.转录因子诱导小鼠的成纤维细胞发生转化的过程中发生了脱分化
C.小鼠的成纤维细胞诱导成iPS细胞的过程中发生了基因重组,且两种细胞的基因有所差别
D.不能利用镰状细胞贫血患者自身体细胞培养的iPS细胞治疗自身该疾病
[答案]A.[解析]A、使用逆转录病毒作为转录因子的载体可直接导入受体细胞,无须再使用显微注射法,A错误;B、诱导为分化程度更低的iPS细胞,发生了脱分化,B正确;C、将Oct3/4,Sox2,c-Myc和K1f4四种转录因子通过逆转录病毒导入小鼠的成纤维细胞,发生基因重组,C正确;D、镰状细胞贫血患者自身体细胞发生基因突变,无法行使正常功能,D正确;故选A。
13.(2022春·天津·高二校联考期末)中药山茱莗的主要活性成分是马钱子苷。科研小组为探究不同浓度的马钱子苷对神经干细胞分化的影响,从8周龄的成年小鼠大脑中取出神经干细胞组织,制成细胞悬液后均分为4组,加入不同浓度的马钱子苷,用分化培养基培养,在37℃,5%CO2的培养箱中培养3天,检测神经干细胞的分化情况,结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A.用胰蛋白酶处理神经干细胞组织可获得分散的神经干细胞
B.培养箱中5%CO2的作用是维持培养液pH值
C.神经干细胞分化过程中所有mRNA都会发生改变
D.实验说明不同浓度的马钱子苷对神经干细胞分化的作用不同
[答案]C.[解析]A、利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞,因此,用胰蛋白酶处理神经干细胞组织可获得分散的神经干细胞,A正确;B、动物细胞培养时,需将细胞置于5% CO2的气体环境中,CO2的作用是维持培养液的pH,B正确;C、神经干细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中mRNA和蛋白质会发生改变,但不是所有mRNA都会发生改变,如呼吸酶基因相关的mRNA不会发生改变,C错误 ;D、由图可知,与空白对照相比,马钱子苷浓度为50μmol/L时促进神经干细胞的分化,100μmol/L和200μmol/L时抑制神经干细胞的分化,D正确。故选C。
14.(2023秋·河北唐山·高三开滦第二中学校考期末)抗体药物偶联物(ADCs)是由细胞毒素通过一个化学键与单克隆抗体连接而成的,是一类新兴的抗癌治疗药物,此类药物借助单克隆抗体的特异性,定向运送细胞毒素到肿瘤部位,这一新技术可以提高化学治疗的疗效,降低或消除细胞毒素分子对非靶组织、非靶细胞的毒性。下列相关叙述错误的是( )
A.要实现ADCs精准杀伤肿瘤细胞需肿瘤细胞表面受体能对其特异性识别
B.若利用放射性同位素标记单克隆抗体,则可以对肿瘤细胞进行定向的放疗
C.ADCs在溶酶体酶的作用下释放出细胞毒素,由细胞毒素直接杀死肿瘤细胞
D.制备单克隆抗体时,至少需经过两次筛选才能得到分泌所需抗体的杂交瘤细胞
[答案]C.[解析]A、抗体-药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,被肿瘤细胞上的受体特异性识别,通过胞吞的方式进入肿瘤细胞,选择性杀伤肿瘤细胞,A正确;B、若利用放射性同位素标记单克隆抗体,若单克隆抗体能与肿瘤细胞发生特异性结合,则可以对肿瘤细朐进行定向的放疗,B正确;C、结合图示可以看出,ADCs在溶酶体酶的作用下释放出细胞毒素,在细胞毒素介导下启动了肿瘤细胞的凋亡过程,C错误;D、制备单克隆抗体时,至少需经过两次筛选才能得到分泌所需抗体的杂交瘤细胞,其中第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,第二次筛选的目的是筛选出能产生相应抗体的杂交瘤细胞,D正确。故选C。
15.(2023·广东·高三期末)病毒A常导致西瓜、甜瓜等多种瓜类发病或减产,下图示科研人员制备抗病毒A单克隆抗体的部分过程,有关叙述错误的是( )
A.以提纯的病毒A作为抗原对小鼠甲进行免疫
B.单细胞悬液可由小鼠甲的脾脏用解离液分散成单个细胞制得
C.制备过程中筛选1和筛选2的原理和目的均不相同
D.制备成功的单克隆抗体可用于检测田间西瓜是否感染病毒A
[答案]B.[解析]A、以提纯的病毒A作为抗原对小鼠甲进行免疫,使小鼠产生相应的B淋巴细胞,A正确;B、用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,将组织分散成单个细胞获得单细胞悬液,B错误;C、制备过程中筛选1是利用DNA复制途径不同筛选杂交瘤细胞,筛选2是利用抗原抗体特异性结合筛选产生特定抗体的杂交瘤细胞,故原理和目的均不相同,C正确;D、制备成功的单克隆抗体可用于检测田间西瓜是否感染病毒A,单克隆抗体特异性强灵敏度高,可快速检测,D正确。故选B。
16.(2022春·福建龙岩·高二统考期末)为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。以下说法错误的是( )
A.实验前给小鼠注射病毒A,目的是诱导小鼠产生能分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
B.筛选1要用到特定的选择培养基,只有融合的杂交瘤细胞才能生长
C.筛选2可以用96孔板培养和筛选,每一个孔尽量只接种一个杂交瘤细胞
D.将病毒A反复注射到小鼠体内,从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
[答案]D.[解析]A、实验前,必须给小鼠中注射病毒A以获得产生相应抗体的B淋巴细胞(浆细胞),A正确;B、筛选1是在选择培养基上进行筛选的,在该培养基上未融合的细胞和同种融合的细胞均死亡,只有杂交瘤细胞能存活,B正确;C、筛选2筛选的是能产生特定抗体的杂交瘤细胞,具体做法是:将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每孔细胞不超过1个,通过培养让其增殖,C正确;D、将病毒A反复注射到小鼠体内,使其产生免疫反应,从小鼠血清中分离出抗体不是单克隆抗体,可能还有其他抗体,D错误。故选D。
17.(2022春·陕西渭南·高二统考期末)在治疗大面积烧伤时,通常采用烧伤病人的健康皮肤进行体外培养并移植。下列有关叙述错误的是( )
A.培养时可添加适量的抗生素,以避免污染
B.实验在体外培养细胞时,需要对培养液和用具进行灭菌处理
C.进行培养时所需的O2和CO2的作用是维持培养环境的pH
D.实验中贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖
[答案]C.[解析]A、抗生素能杀死细菌,培养时可添加适量的抗生素,以避免细菌污染,A正确;B、在体外培养细胞时,需要对培养液和用具进行灭菌处理,防止杂菌污染,B正确;C、动物细胞培养所需的气体主要有O2和CO2, O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH, C错误;D、动物细胞培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长,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接触抑制,D正确。故选C。
18.(2022春·陕西·高二校考期末)下列对动物细胞核移植技术的描述中,错误的是( )
A.胚胎细胞核移植技术难度要明显高于体细胞核移植技术
B.核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的核
C.核移植过程中通常采用MⅡ的去核卵母细胞作为受体细胞
D.核移植技术培育的克隆动物并不是对供核动物进行100%的复制
[答案]A.[解析]A、核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,因此,动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植,A错误;B、核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核,同时也可一起吸出第一极体,B正确;C、体细胞核移植中,作为受体细胞的卵母细胞要在体外培养到MⅡ期,因为此时的卵母细胞中含有使全能性表达的物质,C正确;D、通过体细胞核移植方法生产的重组细胞中,其核遗传物质来自于供体细胞核,细胞质遗传物质来自于受体细胞的细胞质,所以不是对供核动物进行了100%的复制,D正确。故选A。
19.(2022春·广东汕尾·高二统考期末)在使用合成培养基进行动物细胞培养时,通常要加入血清等一些天然成分。为探究血清对正常细胞和癌细胞培养的影响,有人做了相关实验,结果如图。从该图提供的信息不能获得的结论是( )
A.血清能促进体外培养的细胞的体积增大
B.血清能促进体外培养的癌细胞的分裂增殖
C.血清能促进体外培养的正常细胞的分裂增殖
D.血清对正常细胞增殖的影响大于对癌细胞的
[答案]A.[解析]A、实验结果只提供了细胞数目的变化,据此无法得出血清能促进体外培养的细胞的体积增大的结论,A错误;BC、据图可知,加入血清培养的正常细胞、癌细胞,一段时间后数目明显多于没加入血清的,故血清能促进体外培养的正常细胞、癌细胞的分裂增殖,B、C正确;D、加入血清培养后,正常细胞的数目增加的幅度明显大于癌细胞的,所以说血清对正常细胞增殖的影响大于对癌细胞的,D正确。故选 A。
20.(2023秋·浙江宁波·高一校联考期末)如图a和图b分别是胡萝卜组织培养技术及中国克隆猴“中中”和“华华”核移植技术的流程图,①和②表示相应过程。下列叙述错误的是( )
A.图a实验证明植物细胞具有全能性
B.图b实验证明动物细胞核具有全能性
C.图a过程①和②分别表示分裂和分化
D.图b激活的重组细胞获得类似于受精卵的能力
[答案]C.[解析]A、图a是胡萝卜组织培养的过程,该过程证明植物细胞具有全能性,A正确;B、图b是经核移植最终形成克隆猴的过程,该过程证明已经分化的动物细胞的细胞核具有全能性,B正确;C、图a过程①是由已经分化的细胞形成愈伤组织的过程,表示脱分化,②是由愈伤组织形成胚状体的过程,表示再分化,C错误;D、图b激活的重组细胞获得类似于受精卵的能力,具有发育为完整个体的能力,D正确。故选C。
21.(2022春·黑龙江哈尔滨·高二哈尔滨三中校考期末)下列关于动物细胞工程的说法,错误的是( )
A.细胞融合打破了有性杂交的界限,甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合
B.核移植过程中,可以使用梯度离心、紫外线短时间照射等方法进行去核
C.动物细胞培养的原理是动物细胞具有全能性
D.哺乳动物核移植时一般使用胚胎细胞核,因为其分化程度相对较低
[答案]C.[解析]A、不同物种之间存在生殖隔离,不能杂交产生可育后代,细胞融合打破了有性杂交的界限,甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合,A正确;B、细胞核移植过程中去核的方法有显微操作法、梯度离心法或紫外线短时间照射等,B正确;C、动物细胞培养的原理是细胞增殖,C错误;D、哺乳动物胚胎细胞分化程度相对较低,胚胎细胞的全能性高于体细胞,因此进行哺乳动物核移植时一般使用胚胎细胞核,D正确。故选C。
22.(2022春·辽宁大连·高二统考期末)胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此,了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。下列相关叙述正确的是( )
A.在自然条件下,哺乳动物的受精过程和早期胚胎的发育均在子宫中完成
B.胚胎发育早期,细胞的数量不断增加的同时,胚胎的总体积也不断增加
C.桑葚胚期,会出现透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化
D.囊胚期,胚胎细胞逐渐分化,形成的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织
[答案]D.[解析]A、在自然条件下,哺乳动物的受精过程在输卵管中完成,A错误;B、胚胎发育早期,细胞的数量不断增加的同时,胚胎的总体积基本不变或略有减小,B错误;C、囊胚的扩大会导致透明圈破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫作孵化,发生在囊胚期,C错误;D、囊胚期,细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,D正确。故选D。
23.(2022春·江苏苏州·高二苏州中学校考期末)现代生物工程的操作常常涉及到下面的流程,下列说法错误的是( )
A.若图为基因工程的操作过程,①表示目的基因,②表示载体
B.若图为核移植过程,供体细胞①与去核的MII中期卵母细胞②融合
C.若图为试管动物的培育过程,受精卵③经胚胎体外培养可获得新个体④
D.若图为植物体细胞杂交过程,成功的标志是杂交细胞④再生出细胞壁
[答案]C.[解析]A、如果此图表示基因工程的操作流程,若①为目的基因,则②为运载体,包括质粒,还可以是其他的运载体,如噬菌体或动植物病毒等,A正确;B、MII中期卵母细胞含有大量的营养物质,并含有诱导(激发)体细胞核表现全能性的物质,因此若图为核移植过程,供体细胞①与去核的MII中期卵母细胞②融合,B正确;C、若图为试管动物的培育过程,受精卵③经胚胎体外培养需要再移植到受体体内才可获得新个体,C错误;D、若图为植物体细胞杂交过程,先要分解细胞的细胞壁形成原生质体,再进行细胞融合,故成功的标志是杂交细胞④杂种细胞再生出细胞壁,D正确。
故选C。
24.(2022春·河北张家口·高二统考期末)科研人员将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育转基因猪,可用于生产基因工程疫苗,具体操作过程如下图所示。下列说法中错误的是( )
A.收集1号猪的卵母细胞,并在体外条件下培养到MⅡ期
B.去核其实去除的是细胞中的纺锤体—染色体复合物
C.培育出3号转基因猪的过程用到了卵母细胞,因此属于有性生殖
D.显微注射后可通过电融合法使两细胞融合,再用物理或化学方法激活重构胚
[答案]C.[解析]A、收集1号猪的卵母细胞,并在体外条件下培养到MⅡ中期才能进行体外受精,A正确;B、将卵母细胞培养到MⅡ中期再进行去核操作,去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体和染色体结构,B正确;C、培育出3号转基因猪的过程用到了卵母细胞,但未进行受精作用,因此属于无性生殖,C错误;D、去核的卵母细胞与供体细胞通过电融合法融合,供体核进入受体卵母细胞,形成重构胚,重构胚需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程,D正确。故选C。
25.(2022春·陕西西安·高二校考期末)原肠运动是指囊胚细胞有规则地移动,使未来的内胚层和中胚层细胞迁入胚胎内部,而未来的外胚层细胞铺展在胚胎的表面,从而形成原肠胚,是早期胚胎发育最特殊的阶段,细胞会从几百个增加到几千、几万个。下列有关说法正确的是( )
A.卵裂期胚胎中细胞数量不断增加,胚胎总体积不断增大
B.原肠胚开始出现细胞分化并形成两个胚层
C.取原肠胚外胚层细胞做染色体分析鉴定胚胎的性别
D.如果早期胚胎不能正常孵化,胚胎就无法继续发育
[答案]D.[解析]A、胚胎发育的卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加或略有缩小,A错误;B、早期胚胎发育从囊胚阶段开始出现细胞分化,原肠胚时细胞分化在胚胎期达到最大限度,形成三个胚层,B错误;C、切取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定,C错误;D、囊胚内部逐渐出现囊胚腔,囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化,故囊胚在细胞分化过程中须发生孵化,否则将无法继续发育,D正确。故选D。
二、非选择题(共5小题,共50分)
26.(2022春·广东东莞·高二统考期末)花椰菜常因感染真菌而患黑腐病,导致产量和品质受到严重影响。为解决菜农困扰,研究者用一定剂量紫外线照射含黑腐病抗性基因的某植物叶肉细胞,使其染色体片段化从而失去细胞分裂能力,再与花椰菜幼根细胞进行体细胞杂交,进而培育抗黑腐病杂种花椰菜。操作过程如图所示。
请回答问题:
(1)过程①是用_______________处理植物组织获得原生质体,过程②常用PEG诱导原生质体融合,融合的原理是______________。
(2)融合较好的原生质体呈哑铃型。研究者用不同浓度PEG诱导,然后用光学显微镜观察融合原生质体,获得结果如表。
PEG质量分数
原生质体状态
25%
有破碎现象,哑铃型原生质体比例<0.01%
30%
形态正常,哑铃型原生质体比例0.03%
35%
原生质体出现缩小现象,哑铃型原生质体比例0.01~0.02%
40%
原生质体出现缩小现象,哑铃型原生质体比例0.01~0.02%
当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象,原因是_______________。该实验结果说明质量分数为_______________的PEG溶液诱导原生质体融合效果最好。若需要进一步确定最适PEG浓度,需要配制质量分数在_______________之间的PEG溶液重复上述实验。
(3)PEG诱导后需要筛选。筛选时用光学显微镜挑选出含______________(填细胞器名称)且形态为_______________的原生质体,在_____________(选填“光照”或“黑暗”)的环境中进一步培养获得愈伤组织。
[答案](1) 纤维素酶和果胶酶##酶解法 细胞膜具有一定的流动性
(2) PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩 30% 25%-35%
(3) 叶绿体 哑铃型 黑暗
[解析](1)植物细胞壁由纤维素和果胶组成,过程①是用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁,获得原生质体;由于细胞膜具有一定的流动性,因此可以用一定的促融合剂促进其融合 。
(2)原生质层具有选择透性,PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩,因此当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象;30%时形态正常,说明原生质体既不吸水也不失水,有助于维持其正常形态,该浓度诱导原生质体融合效果最好;25%时有破碎现象,说明25%浓度较小,原生质体有的吸水胀破,35%时原生质体出现缩小现象,说明35%浓度较大,原生质体失水皱缩,因此需要在质量分数为25%-35%之间的PEG溶液重复上述实验。
(3)叶肉细胞原生质体含有叶绿体,光学显微镜下可见,可挑选出含叶绿体且形态为哑铃型(融合较好的原生质体呈哑铃型)的原生质体即为融合的原生质体;愈伤组织是脱分化形成的一群未分化的细胞,获得愈伤组织的过程中需要黑暗条件。
27.(2022春·湖北襄阳·高二统考期末)紫草是一种重要的药用植物,其根部富含红色的萘醌类次生代谢产物——紫草宁及其衍生物。它们具有抗菌、消炎、活血、诱导癌细胞凋亡和抑制Ⅰ型HIV等功效,同时也是一种天然染料。科研人员利用紫草新生的营养芽为外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行悬浮培养,以获得更多的紫草宁。回答下列问题:
(1)选取新生的营养芽作为外植体的原因是_________________________________。对外植体进行消毒处理的步骤:需将其先用酒精消毒30s后,用___________清洗2—3次,再用次氯酸钠处理30min后,立即清洗2—3次。
(2)紫草悬浮液培养时细胞的生长曲线如图所示:
①接种后第3天左右,细胞团边缘变红,表明紫草宁及其衍生物开始形成;细胞对数生长期,紫草宁及其衍生物的量稳步上升;静止期,紫草宁及其衍生物形成速度加快;培养细胞20天后,紫草宁及其衍生物百分含量达到最高水平,继续培养,紫草宁及其衍生物缓慢下降。上述实验结果表明,影响紫草宁产量的因素有___________和___________。
②在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是___________________和___________________。
(3)在利用植物组织培养技术进一步获得紫草植株的过程中,发现愈伤组织只分裂而不能分化出芽和根。研究表明:在植物组织培养过程中,外源的生长调节剂的比例会影响愈伤组织的生长和分化。研究人员将培养的愈伤组织分割接种到含有不同比例IAA(生长素)和KT(细胞分裂素类似物)的MS培养基中培养。实验处理与结果如表。(表中各培养基的生长调节剂浓度单位是1mg/L)
编号
MS培养基中的激素含量
分化情况
IAA
KT
1
0
0
不分化
2
0
2
分化芽
3
2
0
分化根
4
0.2
2
分化芽
5
2
0.2
不分化
6
0.02
2
分化芽
7
2
0.02
分化根
根据实验结果,可以得出的结论是___________。
[答案](1) 细胞分化程度低,容易诱导形成愈伤组织 无菌水
(2) 细胞数量 细胞所处的生长期 保证氧气供应充足 使细胞与培养液充分接触
(3)相对较高的IAA/KT比值有利于根形成,相对较低的IAA/KT比值有利于芽形成
[解析](1)因为新生的营养芽细胞分化程度低,容易诱导形成愈伤组织,故选取新生的营养芽作为外植体。植物组织培养需要用体积分数为70%的酒精消毒30s后,用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次。
(2)分析题图和题干可知,细胞数量和细胞所处的生长期不同,紫草宁产量也不同,故影响紫草宁产量的因素有细胞数量和细胞所处的生长期。为保证氧气供应充足,并使细胞与培养液充分接触,在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌。
(3)由题表可知:分化成根的3和7培养基中IAA/KT的值明显大于分化成芽的2号、4号、6号培养基的(分化成根的3和7培养基中IAA/KT的值高,分化成芽的2号、4号、6号培养基中IAA/KT的值低),故可推导出相对高的IAA(生长素)/KT(细胞分裂素类似物)有利根形成,反之有利芽形成。
28.(2023秋·江苏南通·高三统考期末)肿瘤疫苗(OVA)可预防或治疗肿瘤,其原理是将肿瘤抗原导入人体内,激活患者自身的免疫应答,从而达到控制或清除肿瘤的目的。物质P作为安全的纳米材料,常用作疫苗载体。
(1)下列可作为肿瘤抗原的是________。
A.衰老肿瘤细胞 B.肿瘤相关蛋白或多肽
C.肿瘤细胞内的脱氧核糖 D.含有肿瘤抗原基因的质粒
(2)肿瘤疫苗作为抗原被________________摄取并进入溶酶体,被加工处理后,呈递在细胞表面,然后传递给________细胞,进而激活B细胞,引发体液免疫;从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗,被降解成多肽,致使宿主细胞表面某些分子发生变化,被________________细胞识别,引发细胞免疫。
(3)物质Q具有干扰溶酶体膜稳定性的作用。将Q引入纳米疫苗(OVAP)后与体外培养的树突状细胞(DC细胞)共孵育,得到结果如图1。
①加入细胞悬液的培养板需置于CO2恒温培养箱中培养以提供适宜的______________。
②与普通疫苗相比,纳米疫苗更易被DC细胞摄取处理。得出结论的依据是_____________。比较2、3组的实验结果,说明_______________。
(4)研究者进一步对Q引入后的纳米疫苗进行了体内效果评价。将三类疫苗注射到肿瘤模型小鼠体内,结果如图2。结果说明_____________。
[答案](1)AB
(2) 抗原呈递细胞(树突状细胞、B细胞、巨噬细胞) 辅助性T 细胞毒性T
(3) pH、温度和气体环境 与1组相比,2、3组进入DC细胞溶酶体的疫苗量增加,且细胞质基质中的疫苗占比也显著增加 Q引入纳米疫苗,可增加DC细胞中从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗量
(4)Q引入后的纳米疫苗比纳米疫苗(和普通疫苗)的肿瘤抑制效果更好
[解析](1)A、衰老肿瘤细胞可以作为肿瘤抗原,引起免疫反应,A正确;B、肿瘤相关蛋白或多肽可以作为肿瘤抗原,引起免疫反应,B正确;C、肿瘤细胞内的脱氧核糖不具有抗原特性,不能作为肿瘤抗原,C错误;D、含有肿瘤抗原基因的质粒不能直接作为抗原,其表达产物才可以作为肿瘤抗原,D错误。故选AB。
(2)特异性免疫首先是抗原被抗原呈递细胞摄取并进行相关处理,然后传递给辅助性T细胞,若发生的是体液免疫,辅助性T细胞分泌细胞因子,进而激活B细胞,引发体液免疫。若进行细胞免疫,辅助性T细胞增殖分化为细胞毒性T细胞,识别并与靶细胞紧密接触,从而使靶细胞裂解死亡,释放抗原。
(3)①加入细胞悬液的培养板需置于CO2恒温培养箱中培养,以提供适宜的pH、温度和气体环境,保证动物细胞正常生长和增殖。
②据图可知,与1组相比,2、3组进入DC细胞溶酶体的疫苗量增加,且细胞质基质中的疫苗占比也显著增加,故与普通疫苗(1组)相比,纳米疫苗(OVA-P)后更易被DC细胞摄取处理;2组和3组的自变量是Q的有无,结果显示3组的细胞溶酶体中疫苗量较低,故比较2、3组的实验结果,说明Q引入纳米疫苗,可增加DC细胞中从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗量。
(4)分析题图可知,实验的自变量是不同类型处理的疫苗,因变量是小鼠的肿瘤体积增长率,据图可知,Q引入后的纳米疫苗比纳米疫苗(和普通疫苗)的小鼠的肿瘤体积增长率明显减小,即肿瘤抑制效果更好。
29.(2022春·福建泉州·高二校考期中)双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图。请分析回答下列问题:
(1)与植物体细胞杂交相比,图2中过程②特有的诱导融合的方法是 _____________,过程②选用的骨髓瘤细胞 ____(选填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(2)对③筛选出的杂交瘤细胞,还需进行_______________和_____________,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点是___________________(答出三点)。
(3)图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是____________________________________。图2方框内需要经过____次筛选,才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。 体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为______________、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
(4)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是____________________________________________,体现的是双特异性单克隆抗体在_______________方面的用途。
[答案](1) 灭活的病毒 不能
(2) 克隆化培养 (专一)抗体检测 特异性强、灵敏度高、可大量制备
(3) 刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 2 细胞密度过大
(4) 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 治疗疾病(运载药物)
[解析](1)诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒),与植物体细胞杂交相比特有的方法是灭活的病毒。小鼠B淋巴细胞在HAT培养基上可正常存活,但不能繁殖,骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长,骨髓瘤细胞与B淋巴细胞之间形成的融合细胞能在HAT培养基上正常生活,并无限增殖。
(2)为选出能产生专一抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释液滴入多孔培养板中,使多孔培养板每孔中有一个细胞,然后筛选出专一抗体检测呈阳性的细胞,进行克隆化培养。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,并且可大量制备。
(3)图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞。图2方框内需要经过2次筛选,先筛选得到对长春碱免疫的B淋巴细胞,后筛选出杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为 细胞密度过大、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
(4)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,对人体的副作用更小,这是利用单克隆抗体治疗疾病,体现的是双特异性单克隆抗体在治疗疾病(运载药物)方面的用途。
30.(2022春·黑龙江哈尔滨·高二尚志市尚志中学校考期中)长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。图1、2、3分别是牛胚胎移植、早期胚胎培养及克隆羊培育图,请据图完成下列问题:
(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有__________、__________(至少写出两项)。
(2)与受精有关的过程有:①第一次卵裂开始;②核膜消失,雌、雄原核融合,形成合子;③精子释放多种酶;④精子入卵,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内;⑤雌、雄原核形成。正确的顺序为__________(填序号)。
(3)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射__________。
(4)图2从A到E中,一般选择牛的胚胎移植时期有______________,图2中标号3为__________,它将来可发育为胎膜和胎盘。
(5)胚胎移植是指将动物的早期胚胎移植到①_______________雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。该技术的实质是②___________________。
[答案](1) 动物细胞培养 胚胎移植
(2)③④⑤②①
(3)促性腺激素
(4) D、E 滋养层细胞
(5) 同种且生理状态与供体相同的 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
[解析](1)试管牛和克隆羊的培育过程中都用到了动物细胞培养、胚胎移植技术、卵母细胞的采集技术等。
(2)受精过程为:精子释放多种酶,包括顶体反应、穿越放射冠、穿越透明带(透明带反应)→精子入卵,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内,卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)、卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。因此,其正确的顺序为③④⑤②①。
(3)对母牛注射促性腺激素能促进其超数排卵,以在短时间内获得更多的卵子。
(4)胚胎移植的适宜时期为桑椹胚或囊胚期,即图中D、E为时期;将胚胎移植入受体后,还要对受体母牛进行是否妊娠的检查;图中标号3为滋养层细胞,它将来可发育为胎膜和胚盘。
(5)动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫作胚胎移植;胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
班级 姓名 学号 分数
第2章 细胞工程(B卷·能力提升练)
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,共50分,每小题2分,每小题只有一个正确选项)
1.下列关于植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.用于植物组织培养的外植体就是指离体培养的植物器官或组织
B.植物组织培养时,常常需要添加细胞分裂素和赤霉素两种植物激素
C.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养物质和调节渗透压
D.用茎尖进行组织培养获得脱毒苗时,作物不会或者极少感染病毒
[答案]B.[解析]A、用于植物组织培养的外植体就是指离体培养的植物器官或组织,外植体应选择分裂旺盛的部分,如根尖、茎尖等,A正确;B、植物组织培养时,常常需要添加植物激素,比如生长素和细胞分裂素,B错误;C、培养基中添加蔗糖的目的是提供营养,同时调节渗透压,维持细胞正常形态,C正确;D、茎尖位于植物分生区附近,病毒极少,甚至无病毒。因此,若要获得脱毒苗,一般选取植物体的茎尖组织进行培养,D正确。故选B。
2.(2022秋·江苏淮安·高三校联考期中)组培苗的移栽驯化是植物组织培养成功的关键,其主要过程为:炼苗→基质灭菌→育苗盘准备→试管苗脱瓶→移栽。下列关于该过程中注意事项的叙述,错误的是( )
A.炼苗:正午强光和南方光照较强地区需采取阴蓬或温室以避免灼伤小苗
B.基质灭菌:将蛭石、珍珠岩、草木灰混匀,经干热灭菌后取出立即移栽组培苗
C.试管苗脱瓶:组培苗从液体培养基中取出沥干,避免残留营养物质滋生微生物
D.移栽:移栽前需喷雾洒水保持一定的湿度,之后需要逐渐降低湿度和增强光照
[答案]B.[解析]A、组培苗生存能力较弱,需要进行锻炼,练苗期间在正午强光和南方光照较强地区需要采取阴蓬或温室以避免灼伤小苗,A正确;B、组培苗通常移栽到经过消毒的蛭石、珍珠岩、草木灰材料中,这些材料需要经过高压蒸汽灭菌或干热灭菌,灭菌后应该冷却才能移栽组培苗,B错误;C、试管苗脱瓶过程中,需要将组培苗从液体培养基中取出,沥干后移再栽到土壤等基质中,这样可避免残留营养物质滋生微生物,C正确;D、幼苗移栽至大田前还需“炼苗”,移栽前需喷雾洒水保持一定的湿度,之后需要逐渐降低湿度和增强光照,以逐渐适应大田环境,D正确。故选B。
3.(2022春·黑龙江牡丹江·高二牡丹江市第二高级中学校考期末)实验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体,4n=48)叶肉细胞,制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培养获得杂合植株。下列有关叙述错误的是( )
A.获得该杂合植株克服了远缘杂交不亲和的障碍
B.可利用电融合法、PEG融合法等方法诱导原生质体融合
C.可利用光学显微镜观察,筛选出杂合细胞
D.若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目均为62条
[答案]D.[解析]A、获得该杂合植株的方法是植物体细胞杂交技术,其最大的优点是克服远缘杂交不亲和障碍,A正确;B、诱导植物原生质体融合时,可以采用物理方法(电激、离心、振动等)或化学方法(PEG),B正确;C、杂种原生质体的染色体数目是两种细胞染色体数目之和,可通过显微镜观察到染色体数目的变化,所以可利用显微镜筛选得到融合后的杂种原生质体,C正确;D、若原生质体均为两两融合,则会形成3种细胞,即矮牵牛细胞自身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞,杂种细胞,所以融合后的细胞中染色体数目为28条或96条或62条,D错误。故选D。
4.(2022春·福建漳州·高二校联考期末)在体外的原生质体培养中,单个或数量很少的细胞不易生存与繁殖,必须加入其他活的细胞才能使其生长繁殖,加入的细胞称为饲养细胞。在其他条件相同且适宜的条件下,几种不同的饲养细胞对甜瓜原生质体再生的影响结果如下表。相关分析不合理的是( )
饲养细胞种类
一次分裂
二次分裂
小细胞团
再生愈伤组织
饲养细胞生长状况
B6S3
+
+
+
+
-
大谷早
+
+
-
-
+
Z4
+
+
-
-
+
注:+表示可以正常进行,-表示不能正常进行
A.B6S3、大谷早和Z4的饲养细胞处理都能使甜瓜细胞正常分裂两次
B.体外培养甜瓜原生质体的理想条件是添加B6S3饲养细胞的培养基
C.饲养细胞大谷早和Z4不能产生促进原生质体细胞分裂和生长的物质
D.不能形成小细胞团的原因可能是饲养细胞迅速生长消耗了培养基中的营养物质
[答案]C.[解析]A、据表可知,B6S3、大谷早和Z4的饲养细胞处理组别中一次分裂和二次分裂均正常进行(+表示可以正常进行),A正确;B、对比表格数据可知,添加不同饲养细胞的组别中B6S3的饲养细胞不正常生长,但其分裂和细胞团及再生愈伤组织正常,说明该组处理是体外培养甜瓜原生质体的理想条件,B正确;CD、据表可知,大谷早和Z4能促进细胞正常分裂,说明两种饲养层细胞能产生促进原生质体细胞分裂的物质;但两组处理的小细胞团和再生愈伤组织不正常生长,饲养层细胞生长正常,推测不能形成小细胞团的原因可能是饲养细胞迅速生长消耗了培养基中的营养物质,C错误,D正确。故选C。
5.(2022春·江苏苏州·高二统考期中)苜蓿是“牧草之王”,缺点是水溶性蛋白质过多易造成家畜瘤胃中泡沫过多,导致臌胀病。百脉根富含单宁,单宁能沉淀水溶性蛋白质,减少臌胀病的发生。科研人员将苜蓿与百脉根进行植物体细胞杂交以期获得抗臌胀病首蓿新品种,技术路线如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.灭活的病毒能促进植物原生质体细胞膜的融合
B.在培养基上愈伤组织的细胞会出现接触抑制
C.获得的再生植株具有首蓿和百脉根全部优良性状
D.生芽培养基和生根培养基中生长素和细胞分裂素含量的比值不同
[答案]D.[解析]A、灭活的病毒可用于诱导动物细胞的融合,A错误;B、在培养基上愈伤组织的细胞不会出现接触抑制,接触抑制是动物细胞培养过程中表现的特点,B错误;C、植物体细胞杂交技术克服了远缘杂交不亲和的障碍,使杂种植株具有双亲的遗传特性,但由于杂种细胞分裂过程中会发生部分染色体丢失等原因,使获得的再生植株未必具有苜蓿和百脉根全部优良性状,C错误;D、生芽培养基和生根培养基中生长素和细胞分裂素含量的比值不同,其中生芽培养基的细胞分裂素比例较高,而生根培养基的生长素比例较高,D正确。故选D。
6.(2023秋·辽宁沈阳·高三沈阳二中校考期末)紫草富含一种红色的次生代谢产物——紫草宁,具有抗菌、消炎的功效。科研人员利用紫草新生的营养芽进行培养获得愈伤组织,再使用液体培养基进行细胞悬浮培养,以获得更多的紫草宁。下列叙述正确的是( )
A.次生代谢产物一般认为不是植物基本生命活动所必需的,其在植物细胞中含量很少
B.愈伤组织是由高度分化的一团薄壁细胞组成,无特定形态
C.为获得愈伤组织,培养时需要加入PEG
D.愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响,不受营养物质和光照等因素的影响
[答案]A.[解析]A、植物的次生代谢产物一般不是植物基本生命活动所必需的,其在植物细胞中含量很少,A正确;B、愈伤组织是由高度分化的细胞转化而来的一团薄壁细胞组成,其分化程度很低,B错误;C、诱导外植体脱分化获得愈伤组织不需要PEG(聚乙二醇),需要植物激素,C错误;D、愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响,也受营养物质和光照等因素的影响,D错误。故选A。
7.(2022春·重庆·高一西南大学附中校考期末)下图为利用玉米幼苗芽尖细胞探究育种方法的实验, 据图判断有关说法错误的是( )
A.基因重组发生在②过程中,可用萌发的种子替换芽尖细胞,但不能替换幼苗2
B.通过幼苗2获得植株B的过程最大的优点是明显缩短育种年限
C.植株C称为单倍体
D.①和花药离体培养过程均利用了细胞的全能性,生殖方式都是无性生殖
[答案]D.[解析]A、过程②是产生花药的过程,为减数分裂,可以发生基因重组,幼苗2为花药离体培养得到的单倍体,萌发的种子为二倍体,A正确;B、通过幼苗2获得植株B的过程为单倍体育种,可以明显缩短育种年限,B正确;C、植株C为花药发育来的,称为单倍体,C正确;D、花药离体培养过程利用了生殖细胞,为有性生殖,D错误。故选D。
8.(2022春·辽宁·高二瓦房店市高级中学校联考期末)有关植物细胞工程应用的叙述,错误的是( )
A.利用组织培养技术获得的试管苗,能保持亲本的优良性状
B.利用组织培养技术培养脱毒苗,获得具有抗病毒的新品种
C.利用细胞培养技术获得人参皂苷,实现了细胞产物的工厂化生产
D.利用体细胞杂交技术获得“白菜甘蓝”,实现了生物的远缘杂交育种
[答案]B.[解析]A、利用组织培养技术获得的试管苗,属于无性生殖,因此用组织培养技术获得的植株,能保持亲本的优良性状,A正确;B、利用组织培养技术培养脱毒苗,获得不含病毒的品种,但该品种不能抗病毒,B错误;C、利用细胞培养技术获得人参皂苷,实现了细胞产物的工厂化生产,该过程中通常只需要培养到愈伤组织阶段,C正确;D、植物体细胞杂交技术能克服生物远缘杂交不亲和障碍,实现了生物的远缘杂交育种,D正确。故选B。
9.(2022春·云南曲靖·高二会泽县实验高级中学校校考期末)铁皮石斛是一种名贵中药,野生资源十分稀少,可以通过植物组织培养实现其大量繁殖。下列有关叙述错误的是( )
A.高度分化的植物体细胞在体内不能表达其全能性
B.植物组织培养过程中存在细胞分裂和细胞分化
C.在离体条件下,高度分化的细胞是不可以逆转的
D.新植株的形成是细胞的特定基因选择性表达的结果
[答案]C.[解析]A、高度分化的植物细胞含有发育成个体所需的全套遗传物质,但不能表达,A正确;B、植物组织培养过程中既存在细胞分裂,又存在细胞分化,B正确;C、细胞分化是不可逆的,但是在离体人工培养条件下,高度分化的细胞能够脱分化,C错误;D、新植株的形成是细胞的特定基因选择性表达的结果,D正确。故选C。
10.(2022春·江苏南通·高二金沙中学校考期中)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.选用幼嫩的动物组织是因为其全能性高
B.用胃蛋白酶处理动物组织以分散成单个细胞
C.培养过程中加入抗生素可以防止杂菌污染
D.培养过程中细胞内的遗传信息始终保持不变
[答案]C.[解析]A、幼嫩动物的器官或组织细胞的分裂能力强,易于培养,因此动物细胞培养一般是选用该材料,A错误;B、动物细胞培养的适宜pH=7.2~7.4,胃蛋白酶会失活,不能发挥作用,培养动物细胞时将动物组织分散成单个细胞时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,形成分散的单个细胞,B错误;C、培养过程中加入抗生素可以防止杂菌污染,C正确;D、动物细胞培养的原理是细胞增殖,因此在细胞培养过程中遗传信息先增加(间期复制)后减少(细胞分裂形成子细胞),细胞的遗传物质会发生改变,D错误。故选C。
11.(2022春·陕西渭南·高二统考期末)乳头瘤病毒(HPV)感染是诱发宫颈癌的重要因素。HPV具有多种类型,其中的HPV16和HPV18属于高危型,可引起宫颈癌及宫颈上皮内高度病变。现对某就诊者的取样细胞进行培养,来进行确诊。下列说法不正确的是( )
A.分散取样的细胞能剪碎,并可采用胰蛋白酶处理
B.培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的生长环境等
C.让取样细胞进行贴壁生长,若产生了接触抑制现象,则不属于HPV高危型
D.原代培养时需将培养瓶放在CO2培养箱中培养,传代培养时则不需要
[答案]D.[解析]A、分散取样的细胞能剪碎,并可采用胰蛋白酶处理,分散成单个细胞,A正确;B、培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的环境等,让其正常生长,B正确;C、若被HPV感染成为癌细胞,则不会出现接触性抑制现象,因此若出现接触性抑制时,则可确定不属于HPV高危型,C正确;D、CO2培养箱中含有95%空气和5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,因此,进行细胞培养时,都需用到CO2培养箱,D错误;故选D。
12.(2023秋·福建宁德·高三校考期末)诱导多能干细胞(iPS)在形态、基因表达、分裂能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。在实验室中获得iPS细胞的过程是将Oct3/4,Sox2,c-Myc和K1f4四种转录因子通过逆转录病毒导入小鼠的成纤维细胞,这些转录因子诱导这种细胞发生转化,产生iPS细胞。近期研究发现,iPS细胞也可来源于人自身的体细胞,这一研究成果为某些疾病的基础研究及其临床应用提供了一种新的途径。下列说法错误的是( )
A.实验中逆转录病毒作为转录因子的载体,且必须通过显微注射法导入小鼠的成纤维细胞中
B.转录因子诱导小鼠的成纤维细胞发生转化的过程中发生了脱分化
C.小鼠的成纤维细胞诱导成iPS细胞的过程中发生了基因重组,且两种细胞的基因有所差别
D.不能利用镰状细胞贫血患者自身体细胞培养的iPS细胞治疗自身该疾病
[答案]A.[解析]A、使用逆转录病毒作为转录因子的载体可直接导入受体细胞,无须再使用显微注射法,A错误;B、诱导为分化程度更低的iPS细胞,发生了脱分化,B正确;C、将Oct3/4,Sox2,c-Myc和K1f4四种转录因子通过逆转录病毒导入小鼠的成纤维细胞,发生基因重组,C正确;D、镰状细胞贫血患者自身体细胞发生基因突变,无法行使正常功能,D正确;故选A。
13.(2022春·天津·高二校联考期末)中药山茱莗的主要活性成分是马钱子苷。科研小组为探究不同浓度的马钱子苷对神经干细胞分化的影响,从8周龄的成年小鼠大脑中取出神经干细胞组织,制成细胞悬液后均分为4组,加入不同浓度的马钱子苷,用分化培养基培养,在37℃,5%CO2的培养箱中培养3天,检测神经干细胞的分化情况,结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A.用胰蛋白酶处理神经干细胞组织可获得分散的神经干细胞
B.培养箱中5%CO2的作用是维持培养液pH值
C.神经干细胞分化过程中所有mRNA都会发生改变
D.实验说明不同浓度的马钱子苷对神经干细胞分化的作用不同
[答案]C.[解析]A、利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞,因此,用胰蛋白酶处理神经干细胞组织可获得分散的神经干细胞,A正确;B、动物细胞培养时,需将细胞置于5% CO2的气体环境中,CO2的作用是维持培养液的pH,B正确;C、神经干细胞分化的实质是基因的选择性表达,该过程中mRNA和蛋白质会发生改变,但不是所有mRNA都会发生改变,如呼吸酶基因相关的mRNA不会发生改变,C错误 ;D、由图可知,与空白对照相比,马钱子苷浓度为50μmol/L时促进神经干细胞的分化,100μmol/L和200μmol/L时抑制神经干细胞的分化,D正确。故选C。
14.(2023秋·河北唐山·高三开滦第二中学校考期末)抗体药物偶联物(ADCs)是由细胞毒素通过一个化学键与单克隆抗体连接而成的,是一类新兴的抗癌治疗药物,此类药物借助单克隆抗体的特异性,定向运送细胞毒素到肿瘤部位,这一新技术可以提高化学治疗的疗效,降低或消除细胞毒素分子对非靶组织、非靶细胞的毒性。下列相关叙述错误的是( )
A.要实现ADCs精准杀伤肿瘤细胞需肿瘤细胞表面受体能对其特异性识别
B.若利用放射性同位素标记单克隆抗体,则可以对肿瘤细胞进行定向的放疗
C.ADCs在溶酶体酶的作用下释放出细胞毒素,由细胞毒素直接杀死肿瘤细胞
D.制备单克隆抗体时,至少需经过两次筛选才能得到分泌所需抗体的杂交瘤细胞
[答案]C.[解析]A、抗体-药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,被肿瘤细胞上的受体特异性识别,通过胞吞的方式进入肿瘤细胞,选择性杀伤肿瘤细胞,A正确;B、若利用放射性同位素标记单克隆抗体,若单克隆抗体能与肿瘤细胞发生特异性结合,则可以对肿瘤细朐进行定向的放疗,B正确;C、结合图示可以看出,ADCs在溶酶体酶的作用下释放出细胞毒素,在细胞毒素介导下启动了肿瘤细胞的凋亡过程,C错误;D、制备单克隆抗体时,至少需经过两次筛选才能得到分泌所需抗体的杂交瘤细胞,其中第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,第二次筛选的目的是筛选出能产生相应抗体的杂交瘤细胞,D正确。故选C。
15.(2023·广东·高三期末)病毒A常导致西瓜、甜瓜等多种瓜类发病或减产,下图示科研人员制备抗病毒A单克隆抗体的部分过程,有关叙述错误的是( )
A.以提纯的病毒A作为抗原对小鼠甲进行免疫
B.单细胞悬液可由小鼠甲的脾脏用解离液分散成单个细胞制得
C.制备过程中筛选1和筛选2的原理和目的均不相同
D.制备成功的单克隆抗体可用于检测田间西瓜是否感染病毒A
[答案]B.[解析]A、以提纯的病毒A作为抗原对小鼠甲进行免疫,使小鼠产生相应的B淋巴细胞,A正确;B、用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间,将组织分散成单个细胞获得单细胞悬液,B错误;C、制备过程中筛选1是利用DNA复制途径不同筛选杂交瘤细胞,筛选2是利用抗原抗体特异性结合筛选产生特定抗体的杂交瘤细胞,故原理和目的均不相同,C正确;D、制备成功的单克隆抗体可用于检测田间西瓜是否感染病毒A,单克隆抗体特异性强灵敏度高,可快速检测,D正确。故选B。
16.(2022春·福建龙岩·高二统考期末)为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。以下说法错误的是( )
A.实验前给小鼠注射病毒A,目的是诱导小鼠产生能分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
B.筛选1要用到特定的选择培养基,只有融合的杂交瘤细胞才能生长
C.筛选2可以用96孔板培养和筛选,每一个孔尽量只接种一个杂交瘤细胞
D.将病毒A反复注射到小鼠体内,从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
[答案]D.[解析]A、实验前,必须给小鼠中注射病毒A以获得产生相应抗体的B淋巴细胞(浆细胞),A正确;B、筛选1是在选择培养基上进行筛选的,在该培养基上未融合的细胞和同种融合的细胞均死亡,只有杂交瘤细胞能存活,B正确;C、筛选2筛选的是能产生特定抗体的杂交瘤细胞,具体做法是:将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔的细胞培养板上,使每孔细胞不超过1个,通过培养让其增殖,C正确;D、将病毒A反复注射到小鼠体内,使其产生免疫反应,从小鼠血清中分离出抗体不是单克隆抗体,可能还有其他抗体,D错误。故选D。
17.(2022春·陕西渭南·高二统考期末)在治疗大面积烧伤时,通常采用烧伤病人的健康皮肤进行体外培养并移植。下列有关叙述错误的是( )
A.培养时可添加适量的抗生素,以避免污染
B.实验在体外培养细胞时,需要对培养液和用具进行灭菌处理
C.进行培养时所需的O2和CO2的作用是维持培养环境的pH
D.实验中贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖
[答案]C.[解析]A、抗生素能杀死细菌,培养时可添加适量的抗生素,以避免细菌污染,A正确;B、在体外培养细胞时,需要对培养液和用具进行灭菌处理,防止杂菌污染,B正确;C、动物细胞培养所需的气体主要有O2和CO2, O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH, C错误;D、动物细胞培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长,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接触抑制,D正确。故选C。
18.(2022春·陕西·高二校考期末)下列对动物细胞核移植技术的描述中,错误的是( )
A.胚胎细胞核移植技术难度要明显高于体细胞核移植技术
B.核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的核
C.核移植过程中通常采用MⅡ的去核卵母细胞作为受体细胞
D.核移植技术培育的克隆动物并不是对供核动物进行100%的复制
[答案]A.[解析]A、核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,因此,动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植,A错误;B、核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核,同时也可一起吸出第一极体,B正确;C、体细胞核移植中,作为受体细胞的卵母细胞要在体外培养到MⅡ期,因为此时的卵母细胞中含有使全能性表达的物质,C正确;D、通过体细胞核移植方法生产的重组细胞中,其核遗传物质来自于供体细胞核,细胞质遗传物质来自于受体细胞的细胞质,所以不是对供核动物进行了100%的复制,D正确。故选A。
19.(2022春·广东汕尾·高二统考期末)在使用合成培养基进行动物细胞培养时,通常要加入血清等一些天然成分。为探究血清对正常细胞和癌细胞培养的影响,有人做了相关实验,结果如图。从该图提供的信息不能获得的结论是( )
A.血清能促进体外培养的细胞的体积增大
B.血清能促进体外培养的癌细胞的分裂增殖
C.血清能促进体外培养的正常细胞的分裂增殖
D.血清对正常细胞增殖的影响大于对癌细胞的
[答案]A.[解析]A、实验结果只提供了细胞数目的变化,据此无法得出血清能促进体外培养的细胞的体积增大的结论,A错误;BC、据图可知,加入血清培养的正常细胞、癌细胞,一段时间后数目明显多于没加入血清的,故血清能促进体外培养的正常细胞、癌细胞的分裂增殖,B、C正确;D、加入血清培养后,正常细胞的数目增加的幅度明显大于癌细胞的,所以说血清对正常细胞增殖的影响大于对癌细胞的,D正确。故选 A。
20.(2023秋·浙江宁波·高一校联考期末)如图a和图b分别是胡萝卜组织培养技术及中国克隆猴“中中”和“华华”核移植技术的流程图,①和②表示相应过程。下列叙述错误的是( )
A.图a实验证明植物细胞具有全能性
B.图b实验证明动物细胞核具有全能性
C.图a过程①和②分别表示分裂和分化
D.图b激活的重组细胞获得类似于受精卵的能力
[答案]C.[解析]A、图a是胡萝卜组织培养的过程,该过程证明植物细胞具有全能性,A正确;B、图b是经核移植最终形成克隆猴的过程,该过程证明已经分化的动物细胞的细胞核具有全能性,B正确;C、图a过程①是由已经分化的细胞形成愈伤组织的过程,表示脱分化,②是由愈伤组织形成胚状体的过程,表示再分化,C错误;D、图b激活的重组细胞获得类似于受精卵的能力,具有发育为完整个体的能力,D正确。故选C。
21.(2022春·黑龙江哈尔滨·高二哈尔滨三中校考期末)下列关于动物细胞工程的说法,错误的是( )
A.细胞融合打破了有性杂交的界限,甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合
B.核移植过程中,可以使用梯度离心、紫外线短时间照射等方法进行去核
C.动物细胞培养的原理是动物细胞具有全能性
D.哺乳动物核移植时一般使用胚胎细胞核,因为其分化程度相对较低
[答案]C.[解析]A、不同物种之间存在生殖隔离,不能杂交产生可育后代,细胞融合打破了有性杂交的界限,甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合,A正确;B、细胞核移植过程中去核的方法有显微操作法、梯度离心法或紫外线短时间照射等,B正确;C、动物细胞培养的原理是细胞增殖,C错误;D、哺乳动物胚胎细胞分化程度相对较低,胚胎细胞的全能性高于体细胞,因此进行哺乳动物核移植时一般使用胚胎细胞核,D正确。故选C。
22.(2022春·辽宁大连·高二统考期末)胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此,了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。下列相关叙述正确的是( )
A.在自然条件下,哺乳动物的受精过程和早期胚胎的发育均在子宫中完成
B.胚胎发育早期,细胞的数量不断增加的同时,胚胎的总体积也不断增加
C.桑葚胚期,会出现透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化
D.囊胚期,胚胎细胞逐渐分化,形成的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织
[答案]D.[解析]A、在自然条件下,哺乳动物的受精过程在输卵管中完成,A错误;B、胚胎发育早期,细胞的数量不断增加的同时,胚胎的总体积基本不变或略有减小,B错误;C、囊胚的扩大会导致透明圈破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫作孵化,发生在囊胚期,C错误;D、囊胚期,细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,D正确。故选D。
23.(2022春·江苏苏州·高二苏州中学校考期末)现代生物工程的操作常常涉及到下面的流程,下列说法错误的是( )
A.若图为基因工程的操作过程,①表示目的基因,②表示载体
B.若图为核移植过程,供体细胞①与去核的MII中期卵母细胞②融合
C.若图为试管动物的培育过程,受精卵③经胚胎体外培养可获得新个体④
D.若图为植物体细胞杂交过程,成功的标志是杂交细胞④再生出细胞壁
[答案]C.[解析]A、如果此图表示基因工程的操作流程,若①为目的基因,则②为运载体,包括质粒,还可以是其他的运载体,如噬菌体或动植物病毒等,A正确;B、MII中期卵母细胞含有大量的营养物质,并含有诱导(激发)体细胞核表现全能性的物质,因此若图为核移植过程,供体细胞①与去核的MII中期卵母细胞②融合,B正确;C、若图为试管动物的培育过程,受精卵③经胚胎体外培养需要再移植到受体体内才可获得新个体,C错误;D、若图为植物体细胞杂交过程,先要分解细胞的细胞壁形成原生质体,再进行细胞融合,故成功的标志是杂交细胞④杂种细胞再生出细胞壁,D正确。
故选C。
24.(2022春·河北张家口·高二统考期末)科研人员将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育转基因猪,可用于生产基因工程疫苗,具体操作过程如下图所示。下列说法中错误的是( )
A.收集1号猪的卵母细胞,并在体外条件下培养到MⅡ期
B.去核其实去除的是细胞中的纺锤体—染色体复合物
C.培育出3号转基因猪的过程用到了卵母细胞,因此属于有性生殖
D.显微注射后可通过电融合法使两细胞融合,再用物理或化学方法激活重构胚
[答案]C.[解析]A、收集1号猪的卵母细胞,并在体外条件下培养到MⅡ中期才能进行体外受精,A正确;B、将卵母细胞培养到MⅡ中期再进行去核操作,去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体和染色体结构,B正确;C、培育出3号转基因猪的过程用到了卵母细胞,但未进行受精作用,因此属于无性生殖,C错误;D、去核的卵母细胞与供体细胞通过电融合法融合,供体核进入受体卵母细胞,形成重构胚,重构胚需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程,D正确。故选C。
25.(2022春·陕西西安·高二校考期末)原肠运动是指囊胚细胞有规则地移动,使未来的内胚层和中胚层细胞迁入胚胎内部,而未来的外胚层细胞铺展在胚胎的表面,从而形成原肠胚,是早期胚胎发育最特殊的阶段,细胞会从几百个增加到几千、几万个。下列有关说法正确的是( )
A.卵裂期胚胎中细胞数量不断增加,胚胎总体积不断增大
B.原肠胚开始出现细胞分化并形成两个胚层
C.取原肠胚外胚层细胞做染色体分析鉴定胚胎的性别
D.如果早期胚胎不能正常孵化,胚胎就无法继续发育
[答案]D.[解析]A、胚胎发育的卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加或略有缩小,A错误;B、早期胚胎发育从囊胚阶段开始出现细胞分化,原肠胚时细胞分化在胚胎期达到最大限度,形成三个胚层,B错误;C、切取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定,C错误;D、囊胚内部逐渐出现囊胚腔,囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化,故囊胚在细胞分化过程中须发生孵化,否则将无法继续发育,D正确。故选D。
二、非选择题(共5小题,共50分)
26.(2022春·广东东莞·高二统考期末)花椰菜常因感染真菌而患黑腐病,导致产量和品质受到严重影响。为解决菜农困扰,研究者用一定剂量紫外线照射含黑腐病抗性基因的某植物叶肉细胞,使其染色体片段化从而失去细胞分裂能力,再与花椰菜幼根细胞进行体细胞杂交,进而培育抗黑腐病杂种花椰菜。操作过程如图所示。
请回答问题:
(1)过程①是用_______________处理植物组织获得原生质体,过程②常用PEG诱导原生质体融合,融合的原理是______________。
(2)融合较好的原生质体呈哑铃型。研究者用不同浓度PEG诱导,然后用光学显微镜观察融合原生质体,获得结果如表。
PEG质量分数
原生质体状态
25%
有破碎现象,哑铃型原生质体比例<0.01%
30%
形态正常,哑铃型原生质体比例0.03%
35%
原生质体出现缩小现象,哑铃型原生质体比例0.01~0.02%
40%
原生质体出现缩小现象,哑铃型原生质体比例0.01~0.02%
当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象,原因是_______________。该实验结果说明质量分数为_______________的PEG溶液诱导原生质体融合效果最好。若需要进一步确定最适PEG浓度,需要配制质量分数在_______________之间的PEG溶液重复上述实验。
(3)PEG诱导后需要筛选。筛选时用光学显微镜挑选出含______________(填细胞器名称)且形态为_______________的原生质体,在_____________(选填“光照”或“黑暗”)的环境中进一步培养获得愈伤组织。
[答案](1) 纤维素酶和果胶酶##酶解法 细胞膜具有一定的流动性
(2) PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩 30% 25%-35%
(3) 叶绿体 哑铃型 黑暗
[解析](1)植物细胞壁由纤维素和果胶组成,过程①是用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁,获得原生质体;由于细胞膜具有一定的流动性,因此可以用一定的促融合剂促进其融合 。
(2)原生质层具有选择透性,PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩,因此当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象;30%时形态正常,说明原生质体既不吸水也不失水,有助于维持其正常形态,该浓度诱导原生质体融合效果最好;25%时有破碎现象,说明25%浓度较小,原生质体有的吸水胀破,35%时原生质体出现缩小现象,说明35%浓度较大,原生质体失水皱缩,因此需要在质量分数为25%-35%之间的PEG溶液重复上述实验。
(3)叶肉细胞原生质体含有叶绿体,光学显微镜下可见,可挑选出含叶绿体且形态为哑铃型(融合较好的原生质体呈哑铃型)的原生质体即为融合的原生质体;愈伤组织是脱分化形成的一群未分化的细胞,获得愈伤组织的过程中需要黑暗条件。
27.(2022春·湖北襄阳·高二统考期末)紫草是一种重要的药用植物,其根部富含红色的萘醌类次生代谢产物——紫草宁及其衍生物。它们具有抗菌、消炎、活血、诱导癌细胞凋亡和抑制Ⅰ型HIV等功效,同时也是一种天然染料。科研人员利用紫草新生的营养芽为外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行悬浮培养,以获得更多的紫草宁。回答下列问题:
(1)选取新生的营养芽作为外植体的原因是_________________________________。对外植体进行消毒处理的步骤:需将其先用酒精消毒30s后,用___________清洗2—3次,再用次氯酸钠处理30min后,立即清洗2—3次。
(2)紫草悬浮液培养时细胞的生长曲线如图所示:
①接种后第3天左右,细胞团边缘变红,表明紫草宁及其衍生物开始形成;细胞对数生长期,紫草宁及其衍生物的量稳步上升;静止期,紫草宁及其衍生物形成速度加快;培养细胞20天后,紫草宁及其衍生物百分含量达到最高水平,继续培养,紫草宁及其衍生物缓慢下降。上述实验结果表明,影响紫草宁产量的因素有___________和___________。
②在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是___________________和___________________。
(3)在利用植物组织培养技术进一步获得紫草植株的过程中,发现愈伤组织只分裂而不能分化出芽和根。研究表明:在植物组织培养过程中,外源的生长调节剂的比例会影响愈伤组织的生长和分化。研究人员将培养的愈伤组织分割接种到含有不同比例IAA(生长素)和KT(细胞分裂素类似物)的MS培养基中培养。实验处理与结果如表。(表中各培养基的生长调节剂浓度单位是1mg/L)
编号
MS培养基中的激素含量
分化情况
IAA
KT
1
0
0
不分化
2
0
2
分化芽
3
2
0
分化根
4
0.2
2
分化芽
5
2
0.2
不分化
6
0.02
2
分化芽
7
2
0.02
分化根
根据实验结果,可以得出的结论是___________。
[答案](1) 细胞分化程度低,容易诱导形成愈伤组织 无菌水
(2) 细胞数量 细胞所处的生长期 保证氧气供应充足 使细胞与培养液充分接触
(3)相对较高的IAA/KT比值有利于根形成,相对较低的IAA/KT比值有利于芽形成
[解析](1)因为新生的营养芽细胞分化程度低,容易诱导形成愈伤组织,故选取新生的营养芽作为外植体。植物组织培养需要用体积分数为70%的酒精消毒30s后,用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次。
(2)分析题图和题干可知,细胞数量和细胞所处的生长期不同,紫草宁产量也不同,故影响紫草宁产量的因素有细胞数量和细胞所处的生长期。为保证氧气供应充足,并使细胞与培养液充分接触,在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌。
(3)由题表可知:分化成根的3和7培养基中IAA/KT的值明显大于分化成芽的2号、4号、6号培养基的(分化成根的3和7培养基中IAA/KT的值高,分化成芽的2号、4号、6号培养基中IAA/KT的值低),故可推导出相对高的IAA(生长素)/KT(细胞分裂素类似物)有利根形成,反之有利芽形成。
28.(2023秋·江苏南通·高三统考期末)肿瘤疫苗(OVA)可预防或治疗肿瘤,其原理是将肿瘤抗原导入人体内,激活患者自身的免疫应答,从而达到控制或清除肿瘤的目的。物质P作为安全的纳米材料,常用作疫苗载体。
(1)下列可作为肿瘤抗原的是________。
A.衰老肿瘤细胞 B.肿瘤相关蛋白或多肽
C.肿瘤细胞内的脱氧核糖 D.含有肿瘤抗原基因的质粒
(2)肿瘤疫苗作为抗原被________________摄取并进入溶酶体,被加工处理后,呈递在细胞表面,然后传递给________细胞,进而激活B细胞,引发体液免疫;从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗,被降解成多肽,致使宿主细胞表面某些分子发生变化,被________________细胞识别,引发细胞免疫。
(3)物质Q具有干扰溶酶体膜稳定性的作用。将Q引入纳米疫苗(OVAP)后与体外培养的树突状细胞(DC细胞)共孵育,得到结果如图1。
①加入细胞悬液的培养板需置于CO2恒温培养箱中培养以提供适宜的______________。
②与普通疫苗相比,纳米疫苗更易被DC细胞摄取处理。得出结论的依据是_____________。比较2、3组的实验结果,说明_______________。
(4)研究者进一步对Q引入后的纳米疫苗进行了体内效果评价。将三类疫苗注射到肿瘤模型小鼠体内,结果如图2。结果说明_____________。
[答案](1)AB
(2) 抗原呈递细胞(树突状细胞、B细胞、巨噬细胞) 辅助性T 细胞毒性T
(3) pH、温度和气体环境 与1组相比,2、3组进入DC细胞溶酶体的疫苗量增加,且细胞质基质中的疫苗占比也显著增加 Q引入纳米疫苗,可增加DC细胞中从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗量
(4)Q引入后的纳米疫苗比纳米疫苗(和普通疫苗)的肿瘤抑制效果更好
[解析](1)A、衰老肿瘤细胞可以作为肿瘤抗原,引起免疫反应,A正确;B、肿瘤相关蛋白或多肽可以作为肿瘤抗原,引起免疫反应,B正确;C、肿瘤细胞内的脱氧核糖不具有抗原特性,不能作为肿瘤抗原,C错误;D、含有肿瘤抗原基因的质粒不能直接作为抗原,其表达产物才可以作为肿瘤抗原,D错误。故选AB。
(2)特异性免疫首先是抗原被抗原呈递细胞摄取并进行相关处理,然后传递给辅助性T细胞,若发生的是体液免疫,辅助性T细胞分泌细胞因子,进而激活B细胞,引发体液免疫。若进行细胞免疫,辅助性T细胞增殖分化为细胞毒性T细胞,识别并与靶细胞紧密接触,从而使靶细胞裂解死亡,释放抗原。
(3)①加入细胞悬液的培养板需置于CO2恒温培养箱中培养,以提供适宜的pH、温度和气体环境,保证动物细胞正常生长和增殖。
②据图可知,与1组相比,2、3组进入DC细胞溶酶体的疫苗量增加,且细胞质基质中的疫苗占比也显著增加,故与普通疫苗(1组)相比,纳米疫苗(OVA-P)后更易被DC细胞摄取处理;2组和3组的自变量是Q的有无,结果显示3组的细胞溶酶体中疫苗量较低,故比较2、3组的实验结果,说明Q引入纳米疫苗,可增加DC细胞中从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗量。
(4)分析题图可知,实验的自变量是不同类型处理的疫苗,因变量是小鼠的肿瘤体积增长率,据图可知,Q引入后的纳米疫苗比纳米疫苗(和普通疫苗)的小鼠的肿瘤体积增长率明显减小,即肿瘤抑制效果更好。
29.(2022春·福建泉州·高二校考期中)双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图。请分析回答下列问题:
(1)与植物体细胞杂交相比,图2中过程②特有的诱导融合的方法是 _____________,过程②选用的骨髓瘤细胞 ____(选填“能”或“不能”)在HAT培养基上生长。
(2)对③筛选出的杂交瘤细胞,还需进行_______________和_____________,才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点是___________________(答出三点)。
(3)图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是____________________________________。图2方框内需要经过____次筛选,才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。 体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为______________、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
(4)与直接使用长春碱相比,将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药,对人体的副作用更小,原因是____________________________________________,体现的是双特异性单克隆抗体在_______________方面的用途。
[答案](1) 灭活的病毒 不能
(2) 克隆化培养 (专一)抗体检测 特异性强、灵敏度高、可大量制备
(3) 刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 2 细胞密度过大
(4) 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 治疗疾病(运载药物)
[解析](1)诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒),与植物体细胞杂交相比特有的方法是灭活的病毒。小鼠B淋巴细胞在HAT培养基上可正常存活,但不能繁殖,骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长,骨髓瘤细胞与B淋巴细胞之间形成的融合细胞能在HAT培养基上正常生活,并无限增殖。
(2)为选出能产生专一抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释液滴入多孔培养板中,使多孔培养板每孔中有一个细胞,然后筛选出专一抗体检测呈阳性的细胞,进行克隆化培养。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,并且可大量制备。
(3)图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞。图2方框内需要经过2次筛选,先筛选得到对长春碱免疫的B淋巴细胞,后筛选出杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为 细胞密度过大、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,需进行传代培养。
(4)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,对人体的副作用更小,这是利用单克隆抗体治疗疾病,体现的是双特异性单克隆抗体在治疗疾病(运载药物)方面的用途。
30.(2022春·黑龙江哈尔滨·高二尚志市尚志中学校考期中)长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。图1、2、3分别是牛胚胎移植、早期胚胎培养及克隆羊培育图,请据图完成下列问题:
(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有__________、__________(至少写出两项)。
(2)与受精有关的过程有:①第一次卵裂开始;②核膜消失,雌、雄原核融合,形成合子;③精子释放多种酶;④精子入卵,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内;⑤雌、雄原核形成。正确的顺序为__________(填序号)。
(3)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射__________。
(4)图2从A到E中,一般选择牛的胚胎移植时期有______________,图2中标号3为__________,它将来可发育为胎膜和胎盘。
(5)胚胎移植是指将动物的早期胚胎移植到①_______________雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。该技术的实质是②___________________。
[答案](1) 动物细胞培养 胚胎移植
(2)③④⑤②①
(3)促性腺激素
(4) D、E 滋养层细胞
(5) 同种且生理状态与供体相同的 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
[解析](1)试管牛和克隆羊的培育过程中都用到了动物细胞培养、胚胎移植技术、卵母细胞的采集技术等。
(2)受精过程为:精子释放多种酶,包括顶体反应、穿越放射冠、穿越透明带(透明带反应)→精子入卵,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内,卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)、卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。因此,其正确的顺序为③④⑤②①。
(3)对母牛注射促性腺激素能促进其超数排卵,以在短时间内获得更多的卵子。
(4)胚胎移植的适宜时期为桑椹胚或囊胚期,即图中D、E为时期;将胚胎移植入受体后,还要对受体母牛进行是否妊娠的检查;图中标号3为滋养层细胞,它将来可发育为胎膜和胚盘。
(5)动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫作胚胎移植;胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
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