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2025届高中生物全程复习构想检测课时训练41动物细胞工程(Word版附解析)
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[基础巩固练]
考点一 动物细胞培养与体细胞克隆
1.下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A.用胰蛋白酶处理动物组织后,可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液
B.少数细胞在连续培养50代后可获得不死性,是某些基因选择性表达的结果
C.根据在高倍镜下观察到基因突变的比例可推知某化学药品的毒性
D.PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到优良动物个体
2.[2024·九省联考·贵州]利用动物体细胞核移植技术可培育高产奶牛,流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNA
B.犊牛W的遗传性状与母牛X相似度更高
C.重构胚的形成可采用电融合的方法
D.细胞培养时需添加氨基酸等营养物质
3.如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,下列叙述不正确的是( )
A.甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B.丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中进行原代培养
C.丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D.丁过程是传代培养的细胞,该过程体现了动物细胞的全能性
4.我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪(如图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养人体器官用于器官移植。下列相关叙述错误的是( )
A.胚胎干细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂,需用胰蛋白酶处理后继续培养
B.采集的卵母细胞需培养至减数分裂Ⅰ后期才能与获能精子受精,进而获得猪胚胎
C.从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能
D.该技术有望将人的胚胎干细胞注入猪早期胚胎内,培育出完全由人体细胞组成的器官
考点二 细胞融合与单克隆抗体
5.如图为单克隆抗体制备过程示意图,图中X、Y细胞分别是( )
A.T淋巴细胞、骨髓瘤细胞
B.T淋巴细胞、杂交瘤细胞
C.B淋巴细胞、骨髓瘤细胞
D.B淋巴细胞、杂交瘤细胞
6.单克隆抗体在多种疾病的诊断和治疗中发挥重要的作用,下图为利用小鼠制备单克隆抗体的过程,下列有关叙述正确的是( )
A.提取脾B淋巴细胞有多种,是因为一种抗原可诱导产生多种B细胞
B.诱导动物细胞融合的方法与诱导植物细胞原生质体融合的方法完全相同
C.在具有杂交瘤细胞的培养板上滴加相应抗体,出现阳性反应的即为目标细胞
D.筛选出的目标杂交瘤细胞可在体外条件或注射到小鼠腹腔内进一步增殖培养
7.[2024·九省联考·安徽]单克隆抗体在疾病诊断治疗和病原体鉴定中发挥重要作用。下列叙述正确的是( )
A.将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后就获得了产生单克隆抗体的杂交瘤细胞系
B.单克隆抗体是由杂交瘤细胞系所产生的不同于天然抗体的人工合成生物分子
C.将细胞毒素与单克隆抗体结合可以实现特异性识别肿瘤抗原并杀伤肿瘤细胞
D.将一种灭活病原体作为疫苗接种人体后会产生针对抗原的特异性单克隆抗体
[提能强化练]
8.如图所示,核苷酸合成有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必须的转化酶和激酶,制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.浆细胞及其自身融合细胞因含有转化酶可在HAT培养基上大量增殖
B.杂交瘤细胞因为可以进行上述两个途径所以能在HAT培养基上大量增殖
C.HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞都能分泌针对同一种抗原的抗体
D.利用杂交瘤细胞制备的单抗可作为特异性探针研究相应抗原蛋白的结构
9.[2024·东北师大附中检测](不定项)有部分人体内缺乏乳糖酶,饮用鲜牛奶后会导致肠胃不适、消化不良。“低乳糖奶牛”的诞生,有望给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。如图是“低乳糖奶牛”的培育过程,相关叙述正确的是( )
A.犊牛的性状和黑白花奶牛的性状完全一致
B.去核的卵母细胞可用去核的乳腺细胞代替
C.犊牛的出生体现了动物细胞核的全能性
D.体细胞核移植技术可用于提供人类器官移植所需的供体和保护濒危动物
10.(不定项)为了初步检测药物X和Y的抗癌活性,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞,使其贴壁生长,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或Y,培养过程及结果如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞培养液中通常需要加入血清
B.可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
C.对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水
D.根据实验结果,可以初步判断药物X的抗癌效果较好
11.(不定项)将人细胞与小鼠细胞融合,培养出的杂种细胞可能会随机丢失来自人细胞的染色体。在丢失人的1号染色体的融合细胞中,不能合成人的尿苷单磷酸激酶。下列有关叙述中合理的是( )
A.与人和小鼠细胞相比,融合细胞发生了遗传物质的改变
B.研究方法中需要选择适当的培养基和细胞融合诱导技术
C.融合细胞经过培养,能实现细胞的全能性
D.尿苷单磷酸激酶的基因很可能在1号染色体上
12.(不定项)近年来,单倍体胚胎干细胞的研究发展迅速,下图为建立孤雄单倍体胚胎干细胞(AGhaESCs)的流程。获得小鼠的AGhaESCs后,科研团队又将其细胞核移植到正常未受精的卵母细胞中,获得半克隆小鼠,发现这些半克隆小鼠都是雌性。以下叙述错误的是( )
A.与二倍体胚胎干细胞相比,对AGhaESCs进行基因改造,更容易获得理想表型
B.若囊胚细胞中某些基因表达错误影响滋养层的功能,则会影响AGhaESCs的获取
C.根据结果推测仅携带X染色体的AGhaESCs很可能发育异常,难以稳定培养和扩增
D.哺乳动物的单倍体胚胎干细胞技术成熟后,在半克隆人的研究中有广阔的前景
[大题冲关练]
13.以我国科学家为主的科研团队将OSNL(即4个基因Oct4/Sx2/Nang/Lin28A的缩写)导入黑羽鸡胚成纤维细胞(CEFs),诱导其重编程为诱导多能干细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs),然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中,最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代,实验流程如图。回答下列问题。
(1)CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的,为了获得单细胞悬液,鸡胚组织剪碎后需用 处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加 等天然成分,以满足细胞对某些细胞因子的需求。
(2)体外获取OSNL的方法有 (答出1种即可)。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白,需构建基因表达载体,载体中除含有目的基因和标记基因外,还须有启动子和 等。启动子是 识别和结合的部位,有了它才能驱动 。
(3)iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是________________________________________________________________________。
(4)诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)该实验流程中用到的生物技术有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出2点即可)。
14.M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M 基因的特定位置,再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。回答下列问题:
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是 ,这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的 断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是________________________________________________________________________。
(3)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的 淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M 基因是否失活的实验思路________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
检测案41
1.解析:用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织后,可用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液,A正确;少数细胞在连续培养50代后可获得不死性,是某些基因突变的结果,B错误;基因突变在高倍镜下是观察不到的,C错误;由于动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物,D错误。
答案:A
2.解析:母牛X提供细胞质,因此犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNA,A正确;母牛Y提供细胞核,细胞核是遗传信息库,因此犊牛W的遗传性状与母牛Y相似度更高,B错误;可以采用电融合法促使两个细胞融合形成重构胚,C正确;细胞培养时需添加氨基酸、糖等营养物质供给细胞正常生命活动需要,D正确。
答案:B
3.解析:丁过程为传代培养,属于动物细胞培养,没有发育成一个完整个体或其他各种细胞,不能体现动物细胞的全能性,D错误。
答案:D
4.解析:动物细胞培养过程中会因接触抑制而停止分裂增殖,需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理后继续培养,A正确;采集的卵母细胞需培养至减数分裂Ⅱ期才能与获能精子受精,进而获得猪胚胎,B错误;从囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有全能性,即发育成各种组织、器官的潜能,C正确;将人的胚胎干细胞注入猪体内,可以制造出完全由人体细胞组成的器官,该研究能够解决器官移植的供体不足,避免器官移植中发生排斥反应,D正确。
答案:B
5.解析:制备单克隆抗体的细胞来源于B淋巴细胞和骨髓瘤细胞。据图分析,给小鼠注射抗原,使得小鼠产生免疫反应,形成能产生特定抗体的B淋巴细胞,因此X是B淋巴细胞;而Y是体外培养的骨髓瘤细胞。
答案:C
6.解析:一种抗原只能诱导B细胞产生一种抗体,提取脾B淋巴细胞有多种,是因为小鼠曾经接触过其他多种抗原,A错误;诱导动物细胞融合的方法与诱导植物细胞原生质体融合的方法不完全相同,如诱导动物细胞融合的特有方法是灭活的病毒,B错误;单抗检测时不能在培养板上直接检测,需进行单细胞克隆化培养和抗体检测,出现阳性反应为目标细胞,C错误;筛选出的目标杂交瘤细胞可在体外条件或注射到小鼠腹腔内进一步增殖培养,D正确。
答案:D
7.解析:将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后就获得了产生抗体的杂交瘤细胞系,但不是一种抗体,A错误;单克隆抗体是由杂交瘤细胞系所产生的与天然抗体相同生物分子,B错误;将细胞毒素与单克隆抗体结合可以实现特异性识别肿瘤抗原并杀伤肿瘤细胞,C正确;将一种灭活病原体作为疫苗接种人体后会产生针对抗原的特异性的抗体,但不是单克隆抗体,单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的,D错误。
答案:C
8.解析:浆细胞及其自身融合细胞均属于高度分化的细胞,不能增殖,A错误;全合成途径被HAT培养基内的物质A阻断,因此杂交瘤细胞只能通过补救合成途径在HAT培养基上大量增殖,B错误;HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生抗体,但不一定产生同一种特异性抗体,C错误。
答案:D
9.解析:犊牛的细胞质基因来自卵母细胞,且其细胞核基因经过重组,因此其性状与黑白花奶牛的性状不完全一致,A错误;卵母细胞细胞质中有促进细胞核表现全能性的物质,而乳腺细胞没有,因此,去核的卵母细胞不可用去核的乳腺细胞代替,B错误。
答案:CD
10.解析: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或Y,故对照组中应加入等体积的二甲基亚砜(溶剂),C错误;加药物X的实验组细胞个数最少,D正确。
答案:ABD
11.解析:与人和小鼠细胞相比,融合细胞含有两个细胞的遗传物质,说明发生了遗传物质的改变,A合理;适当的培养基用来选择融合细胞,常用PEG、灭活病毒和电激来诱导细胞融合,B合理;融合细胞经过培养,可能会产生新的细胞,但不能产生个体或分化成其他各种细胞,所以不可能实现细胞的全能性,C不合理;在丢失人的1号染色体的融合细胞中,不能合成人的尿苷单磷酸激酶,说明尿苷单磷酸激酶的基因很可能在1号染色体上,D合理。
答案:ABD
12.解析:与二倍体胚胎干细胞相比,对AGhaESCs进行基因改造,更容易获得理想表型,因为AGhaESCs只具有一套染色体,有利于研究一些未知的隐性表型基因突变,A正确;滋养层将来发育成胎膜和胎盘,若囊胚细胞中某些基因表达错误影响滋养层的功能,不会影响AGhaESCs的获取,B错误;根据结果推测仅携带X染色体的AGhaESCs很可能发育正常,可以稳定培养和扩增,C错误;哺乳动物的单倍体胚胎干细胞技术成熟后,在疾病的治疗等方面有广阔的前景,但法律规定禁止克隆人或半克隆人的研究,D错误。
答案:BCD
13.解析:(1)动物细胞培养时,鸡胚组织剪碎后需用胰蛋白酶处理,以获得单细胞悬液。动物细胞培养时一般需要在合成培养基中添加血清等天然成分,以满足细胞对某些细胞因子的需求。(2)OSNL为目的基因,体外获取目的基因可通过PCR技术大量扩增或通过人工合成法来合成。基因表达载体中除目的基因外,还必须有启动子、终止子、复制原点和标记基因等。启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需要的蛋白质。(3)据图可知,由iPS细胞诱导形成iPGCs细胞经过了细胞分化,该过程遗传物质没有改变,导致其细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达。(4)诱导iPS细胞的技术是将已经分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs)的技术,而细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内,使这个重组的细胞发育为胚胎,继而发育为动物个体的技术。(5)由图可知,该实验流程中将OSNL基因导入鸡胚成纤维细胞利用了基因工程技术,诱导多能干细胞过程利用了动物细胞培养的技术。
答案:(1)胰蛋白酶、胶原蛋白酶等 动物血清
(2)PCR技术、人工合成法 终止子 RNA聚合酶 目的基因转录出mRNA,最终表达出所需要的蛋白质
(3)基因的选择性表达
(4)诱导iPS细胞的技术是将已经分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs)的技术,而细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内形成重组细胞,使这个重组的细胞发育为胚胎,继而发育为动物个体的技术
(5)基因工程、动物细胞培养
14.解析:(1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制性内切核酸酶(限制酶),故在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是限制性内切核酸酶(限制酶)。限制性内切核酸酶是作用于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。不同的限制酶可以获得不同的末端,主要分为黏性末端和平末端。(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是及时清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,同时给细胞提供足够的营养。(3)先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,制备M蛋白的单克隆抗体;若要利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活,如果M基因已经失活,则克隆动物A中无法产生M蛋白的单克隆抗体,则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测。故实验思路为:取动物A和克隆动物A的肝组织细胞,分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交。
答案:(1)限制性内切核酸酶(限制酶) 磷酸二酯键 (2)及时清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,同时给细胞提供足够的营养 (3)B 取动物A和克隆动物A的肝组织细胞,分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交
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