2024春高中生物第2章细胞工程达标检测卷（人教版选择性必修3）

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第2章　达标检测卷班级：__________　　姓名：__________　　学号：__________(时间：45分钟)一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。1．下图为离体的胡萝卜根细胞分化成植株的过程示意图。下列叙述中错误的是(　　)A．整个过程说明根细胞具有全能性 B．过程b中细胞内的蛋白质种类发生改变C．过程c中可发生细胞凋亡 D．过程a中的细胞均具有相同的染色体数【答案】D　【解析】图示过程从单个根细胞到完整植株，说明根细胞具有全能性，A正确；b过程为再分化的过程，该过程中发生基因的选择性表达，因此蛋白质种类发生变化，B正确；c过程是分裂和分化，该过程会发生细胞凋亡，C正确；a过程是脱分化且进行了有丝分裂，有丝分裂后期染色体数目加倍，D错误。2．如图为某同学设计的“胡萝卜的组织培养”实验流程。有关叙述正确的是(　　)A．切取的组织块中必须要带有形成层细胞，否则不会成功B．诱导产生的愈伤组织通过细胞分裂过程，最终形成试管苗C．在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞D．要获得试管苗，培养基通常应含生长素和细胞分裂素类物质【答案】D　【解析】切取的组织中要带有形成层，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织，但是不带形成层细胞也能成功，A错误；在新的培养基上，愈伤组织通过细胞的再分化过程(包括细胞分裂和细胞分化)才最终形成试管苗，B错误；植物细胞有细胞壁，在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂，不能获得染色体加倍的细胞，C错误；要获得试管苗，培养基通常应含生长素和细胞分裂素类物质，且不同时期二者的比例不同，D正确。3．科学家利用植物体细胞杂交技术将番茄与马铃薯的体细胞原生质体融合，最终得到番茄—马铃薯杂种植株。下列有关叙述错误的是(　　)A．番茄－马铃薯杂种植株能在地上结番茄、地下长马铃薯B．可用物理方法使番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合C．该项生物工程技术可克服生物远缘杂交不亲和的障碍D．该项生物工程技术需经历脱分化和再分化【答案】A　【解析】科学家获得了同时具有两个物种遗传物质的番茄—马铃薯杂种植物，但它却并没有如科学家所想象的那样，地上结番茄、地下长马铃薯，因为生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、互相影响的，A错误；使番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合可用的物理方法为电融合法、离心法等，B正确；植物体细胞杂交技术可克服不同生物之间远缘杂交不亲和的障碍，C正确；该项技术包含植物组织培养技术，需要经历脱分化和再分化过程，D正确。4．甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交，成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是(　　)A．照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，利于筛选杂种细胞B．流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶，B处理可使用聚乙二醇C．杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导，直接再分化成为杂种植株D．杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因，并能通过父本进行传递【答案】C　【解析】照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，原生质体融合后具备乙品种细胞质中的可育基因，在题目中的条件下只有杂种细胞能够存活下来，所以有利于筛选杂种细胞，A正确；流程中A为去除细胞壁，可使用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁，B过程为诱导原生质体融合，需要用聚乙二醇进行诱导，B正确；杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导后，需脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成杂种植株，C错误；甲品种控制多种优良性状的基因，为核基因，杂种植物细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因，精子中具有一半核基因，能通过父本(精子)进行传递，D正确。5．(2023·黑龙江牡丹江期末)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】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的障碍，A正确；诱导植物原生质体融合时，可以采用物理方法(电融合、离心等)或化学方法(PEG)，B正确；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；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和杂种细胞，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。6．下图是两种生物细胞融合技术的示意图，关于该图的叙述，完全正确的一组是(　　)①a过程必须除去细胞膜， b过程需要通过细胞识别②若X是抗体，则甲、乙细胞是肿瘤细胞和经抗原刺激产生的B淋巴细胞③若X是苹果—梨幼苗，则c过程是细胞分裂、分化④细胞融合技术的缺点是不能克服远缘杂交不亲和的障碍A．① B．①②C．②③ D．②③④【答案】C　【解析】动物细胞融合不需要去除细胞膜，两个细胞的细胞膜融合不需要识别，①错误；若X是抗体，则甲、乙细胞是肿瘤细胞和经抗原刺激产生的B淋巴细胞，二者融合后的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单克隆抗体，②正确；若X是苹果—梨幼苗，则甲、乙细胞是苹果细胞和梨细胞，c过程是细胞分裂、分化，③正确；细胞融合技术打破了生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍，④错误。7．如图为动物细胞培养的基本过程，以下叙述错误的是(　　)A．容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织，原因是这类细胞分裂能力强B．将剪碎的组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理，制成B瓶中的细胞悬液C．C、D瓶中的培养液为保证无菌、无毒的环境，需要添加一定量的抗生素D．培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的主要作用是维持培养液的pH【答案】B　【解析】容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织，这类细胞分裂能力强，A正确；将剪碎的组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，制成B瓶中的细胞悬液，不能用胃蛋白酶处理，B错误；C、D瓶中的培养液为保证无菌、无毒的环境，需要添加一定量的抗生素，C正确；培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的主要作用是维持培养液的pH，D正确。8．研究人员采用体细胞克隆技术培育克隆羊，其操作流程如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．X不能直接培育为个体的原因是细胞中的遗传物质不能表达B．重组细胞要进行分裂和发育需用振荡、PEG或灭活的病毒等激活C．早期胚胎在丙体内能正常发育是因为胚胎可与母体建立正常的生理和组织联系D．经培育得到的丁羊，其细胞内的遗传物质与甲完全相同【答案】C　【解析】X不能直接培育为个体的原因是动物细胞的全能性受到限制，A错误；重组细胞要进行分裂和发育需用物理或化学的方法激活，没有用到病毒，B错误；早期胚胎在丙体内能正常发育是因为胚胎可与母体建立正常的生理和组织联系，C正确；经培育得到的丁羊，其细胞核遗传物质来自甲，而细胞质遗传物质来自乙，因此其细胞内的遗传物质与甲不完全相同，D错误。9．科研人员利用猴的体细胞核构建重组细胞并将之培养成重组胚胎，然后将重组胚胎移入代孕母体内，最终成功培育出克隆猴新个体“中中”和“华华”(如图)。下列相关说法错误的是(　　)A．构成重组细胞时需将体细胞核移植到MⅡ期的去核卵母细胞中B．将重组细胞培养成胚胎时，气体环境中的CO2能维持培养液的pHC．重组细胞需在添加氨基酸等营养成分以及血清的培养液中进行培养D．常选择原肠胚用于胚胎移植，其易与胚胎受体子宫建立组织上的联系【答案】D　【解析】构成重组细胞时需将体细胞核移植到MⅡ期的去核卵母细胞中，A正确；将重组细胞培养成胚胎时，气体环境中的CO2能维持培养液的pH，B正确；重组细胞需在添加氨基酸等营养成分以及血清的培养液中进行培养，C正确；常选择桑葚胚或囊胚用于胚胎移植，其易与胚胎受体子宫建立组织上的联系，D错误。10．下列有关克隆技术的叙述，错误的是(　　)A．基因克隆是指目的基因的复制、分离过程B．细胞克隆技术在利用杂交瘤制备单克隆抗体的操作中得到充分运用C．个体克隆是现代生物技术中的关键技术D．生物克隆最基本的条件是细胞具有发育的全能性【答案】C　【解析】基因克隆是指目的基因的复制、分离过程，A正确；细胞克隆技术在利用杂交瘤制备单克隆抗体的操作中得到充分运用，B正确；基因克隆和细胞克隆是现代生物技术中的关键技术，C错误；生物克隆最基本的条件是细胞具有发育的全能性，D正确。11．如图表示抗人体胃癌单克隆抗体的制备过程，下列有关叙述错误的是(　　)A．将单个B淋巴细胞大量增殖即可产生大量专一抗体B．丁细胞既能无限增殖又能产生专一抗体C．要获得产生所需抗体的淋巴细胞，必须先给小鼠注射特定的抗原D．被选择培养的细胞包括未融合的亲本细胞、具有同种核的融合细胞和杂种细胞【答案】A　【解析】单个B淋巴细胞不能大量增殖，A错误；丁是杂交瘤细胞，既能无限增殖又能产生专一抗体，B正确；要获得产生所需抗体的淋巴细胞，必须先给小鼠注射特定的抗原，C正确；被选择培养的细胞包括未融合的亲本细胞、具有同种核的融合细胞和杂种细胞，D正确。12．培育“试管山羊”的基本过程如图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是(　　)A．甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B．乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C．丙过程中受精卵可不经培养直接移植D．丁过程中早期胚胎需移植到良种母山羊子宫内【答案】A　【解析】分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵，A正确；乙过程是体外受精过程，即精子和卵细胞形成受精卵的过程，B错误；丙过程中受精卵需要培养到桑葚胚或囊胚后再移植，C错误；丁过程中早期胚胎需移植到与供体有相同的生理基础的代孕母羊子宫内，D错误。13．下图是利用胚胎工程技术培育良种奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是(　　)A．若A为一个细胞，则它一定是受精卵B．胚胎移植技术可以定向改造动物的遗传性状C．供体胚胎移入受体子宫的位置应与在供体内的位置相同或相似D．a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段，细胞体积先变小再变大【答案】C　【解析】若A为一个细胞，则它可能是受精卵细胞或核移植形成的重组细胞，A错误；良种后代的遗传特性是由供体提供的，受体母畜只是提供胚胎发育的场所，胚胎移植不影响后代的遗传特性，B错误；供体胚胎移入受体子宫的位置应与在供体内的位置相同或相似，C正确；图中a过程只能包括卵裂、囊胚阶段，不能为原肠胚阶段，因为原肠胚已经发生细胞的分化，不能进行胚胎的分割，D错误。14．下列关于细胞工程和胚胎工程的叙述，不正确的是(　　)A．给动物注射一定量的促性腺激素能促使其超数排卵B．PEG能促进动物细胞融合，形成的杂种细胞经动物细胞培养后能得到新品种个体C．产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制现象D．胚胎发育至囊胚时，细胞开始发生分化【答案】B　【解析】为获得多个生殖细胞，可给动物注射一定量的促性腺激素，能促使其超数排卵，A正确；PEG能促进动物细胞融合，但由于动物细胞的全能性受到限制，所以形成的杂种细胞经动物细胞培养后不能得到新品种个体，B错误；产生单克隆抗体的细胞是杂交瘤细胞，而杂交瘤细胞既有骨髓瘤细胞无限增殖的特点，又有浆细胞产生特异性抗体的特点，所以产生单克隆抗体的杂交瘤细胞在培养过程中不会出现接触抑制现象，C正确；早期胚胎发育过程中，从囊胚期细胞开始发生分化，之前的细胞是没有分化的，D正确。15．辣椒素是一种生物碱，被广泛用于食品保健、医药工业等领域，其获得途径如图所示。下列叙述不正确的是(　　)A．①表示辣椒组织培养中细胞的脱分化，需避光处理B．②过程中需用适宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理C．③过程常用的酶是纤维素酶和果胶酶D．图中脱毒苗和高产细胞系的获得都体现了植物细胞的全能性【答案】D　【解析】①表示辣椒组织培养中细胞的脱分化，需避光处理，A正确；②再分化过程中需用适宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理，B正确；③表示细胞分离，将愈伤组织用酶解法分离成单细胞时，需要破坏细胞壁，常用的酶是果胶酶和纤维素酶，C正确；图中高产细胞系的获得并没有培养成植株(或分化成其他各种细胞)，没有体现植物细胞的全能性，D错误。16．植株甲是自花传粉的二倍体植物，基因型为AaBb，这两对基因独立遗传。下图为利用植株甲培育植株A、B、C、D的过程。将植株甲自交所结的种子种下，可得到植株C。下列叙述正确的是(　　)A．利用植株甲的花粉粒获得植物A体现了植物体细胞的全能性B．可选用植株B的根尖制作临时装片确认细胞中染色体数目是否加倍C．从植株C中选择所需优良性状的植株，自交后代一定不会发生性状分离D．若不考虑突变和交叉互换，植株C与植株D基因型相同的概率是1/4【答案】D　【解析】利用植株甲的花粉粒获得植物A体现了植物生殖细胞的全能性，A错误；鉴定染色体是否加倍的方法之一是观察细胞中的染色体数目，鉴定时一般不宜选用植株B的根尖作材料，因为秋水仙素处理的是单倍体植株A的芽尖，植株B的根细胞并没有经过诱导，染色体数目没有加倍，B错误；植物甲产生的种子植物C有9种基因型，可能有杂合子，从植株C中选择所需优良性状的植株，自交后代可能会发生性状分离，C错误；将植株甲自交所结的种子(基因型为AaBb的概率为1/4)种下去，可得到植株C，若不考虑突变和交叉互换，植株C与植株D基因型(基因型为AaBb)相同的概率是1/4，D正确。二、非选择题：本题包含4小题。17．(13分)细胞融合技术有着广泛应用。下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Rr和m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。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)，细胞融合完成的标志是_____________。若将d培育成植株，还需利用________________技术，依据的生物学原理是__________________。(2)植物细胞工程有一项应用是培育“脱毒苗”，脱毒苗中的“毒”是指________，培育脱毒马铃薯时，外植体宜选用________。(3)已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的细胞需经过筛选，筛选后所需细胞群应具备的特点是_______________________________________。获得的单克隆抗体最终可以从_____________________________中提取。(4)单克隆抗体与传统的血清抗体比较，其优点体现在_________________________ ____________________。【答案】(1)聚乙二醇(PEG)　3　再生出细胞壁　植物组织培养　植物细胞的全能性(2)病毒　茎尖(3)既能无限增殖，又能产生专一性抗体　小鼠腹水或培养液(4)纯度高特异性强，可大量制备【解析】(1)诱导细胞融合时可用的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG)；花粉有两种基因型，两两融合可产生3种基因型的融合细胞，分别是RRrr、mm、Rrm。细胞融合完成的标志是杂种细胞形成新的细胞壁。若将d培育成植株，还需利用植物组织培养技术，依据的原理是植物细胞的全能性，含有该物种全套的遗传物质。(2)脱毒苗中的“毒”是指病毒，培育脱毒马铃薯时，外植体宜选用茎尖，理由是茎尖细胞分裂能力强，且其中含有病毒少或几乎不含病毒。(3)已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后细胞需经过筛选，先利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；再进行抗体检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，因此筛选后的所需细胞群应具备的特点是既能无限增殖又能产生专一性抗体。筛选的杂交瘤细胞可注射进入小鼠腹腔培养，也可在培养液中培养，因此获得的单克隆抗体最终可以从小鼠腹水或培养液提取。(4)单克隆抗体与传统的血清抗体相比，最大的优势在于纯度高、特异性强、可大量制备。18．(12分)Hela细胞系是人工培养、具有无限增殖能力的永生癌细胞系，为世界各地的相关研究者提供了相同的研究材料。回答下列问题：(1)Hela细胞源自一位美国妇女的宫颈癌细胞，目前实验室中为了进一步研究Hela细胞，需进行______(填“原代”或“传代”)培养。在动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白酶，而不用胃蛋白酶的原因是___________________________________________________。(2)某小组为研究葡萄糖饥饿对Hela细胞生长的抑制情况，用不同葡萄糖浓度的培养基培养Hela细胞24 h(其他营养条件相同且适宜)，实验结果如下表所示。该实验__________(填“需要”或“不需要”)另设对照组。实验结果表明：葡萄糖浓度与Hela细胞生长抑制率的关系是____________________________。(3)体内低浓度葡萄糖可__________癌细胞的增殖，为肿瘤的限食疗法提供理论依据。Hela细胞在生物医学领域应用广泛，例如，它帮助科学家首次实现了人源细胞与小鼠细胞的融合。细胞融合技术的意义是____________________________。【答案】(1)传代　在多数动物细胞培养的适宜pH范围内，胃蛋白酶已失去活性(2)需要　葡萄糖浓度越低，Hela细胞生长抑制率越高(3)抑制　突破了有性杂交局限，使远缘杂交成为可能【解析】(1)目前实验室中为了进一步研究Hela细胞，需进行传代培养，细胞体外培养所需营养物质有糖、氨基酸、无机盐等，通常还需要加入血清、血浆等天然成分。由于在多数动物细胞培养液适宜的pH范围内，胃蛋白酶已失去活性，所以在动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白酶处理制备细胞悬液。(2)分析表格数据，该实验需要另设对照组，观察正常条件下细胞的生长情况。实验结果表明：葡萄糖浓度与Hela细胞生长抑制率的关系是葡萄糖浓度越低，Hela细胞生长抑制率越高。(3)体内低浓度葡萄糖可抑制癌细胞的增殖，为肿瘤的限食疗法提供理论依据。两个或多个细胞融合形成的单核细胞叫作杂交细胞，细胞融合技术的意义是突破了有性杂交局限，使远缘杂交成为可能。19．(13分)如图为研发治疗乳腺癌的某种单克降抗体的实验流程。请分析回答：(1)对A组鼠注射______________________，是为了可以分离获取细胞1____________ ______________。(2)过程①经__________________诱导融合，需用______________培养基进行筛选获得细胞2的________________。(3)细胞2还需要经过_______________和____________，方可筛选出______________的杂交癌细胞(细胞3)。(4)物质甲可以通过对小鼠B腹腔注射来大量获得，也可以通过________________ __________获得。(5)C组鼠为已注射乳腺癌肿块的实验模型鼠，用于检测物质甲的治疗效果。需将C组鼠随机分成两组，一组的处理如图，另一组的处理为 　，才能检测疗效。【答案】(1)特定(乳腺癌细胞)的抗原　能产生特定抗体的B淋巴细胞(2)PEG(或灭活病毒)　特定的选择(HAT)　杂交瘤细胞(3)克隆化培养　抗体检测　分泌所需抗体(4)动物细胞体外培养(5)注射2 mL生理盐水【解析】(1)分析题意，本过程的目的是制备治疗乳腺癌的某种单克隆抗体，根据抗原抗体特异性结合的原理可知，A组鼠应注射特定(乳腺癌细胞)的抗原，然后可以获得相应的能产生特定抗体的B淋巴细胞。(2)由题图信息分析可知，过程①是细胞融合，该过程可用PEG或灭活病毒诱导处理；用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能增殖又能产生抗体。(3)杂交瘤细胞还需要进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后才能获得既能分泌所需抗体，又能无限增殖的细胞。(4)物质甲可以通过对小鼠B腹腔注射(体内培养)来大量获得，也可以通过动物细胞体外培养，在培养液中获得。(5)若C组鼠为已注射乳腺癌肿块的实验模型鼠，用于检测物质甲的治疗效果。为了保证实验结果的可靠性，C组鼠应该切除胸腺，进行检测疗效的实验时，需将C组鼠随机分成两组，一组处理如图，另一组处理为注射2 mL生理盐水。20．(14分)如图是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答下列问题。(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的主要生物技术有动物细胞培养、早期胚胎培养和__________。(2)用________________处理使B牛超数排卵，从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到__________(时期)才能与精子结合。(3)A牛的精子必须在____________中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵细胞结合。受精过程中，卵细胞会发生阻止多精入卵的两个反应，分别是____________、____________。(4)生产上常用____________期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得性状相同的多个家畜个体，可以使用____________技术。(5)获得试管牛E和克隆牛F的生殖方式分别是____________、____________。【答案】(1)胚胎移植(2)促性腺激素　MⅡ期(3)B牛的生殖道　透明带反应　卵细胞膜反应(4)桑葚胚或囊胚　胚胎分割(5)有性生殖　无性生殖【解析】(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的主要生物技术有动物细胞培养、早期胚胎培养和胚胎移植。(2)用促性腺激素处理可使B牛超数排卵；从B牛体内获得的卵母细胞不能直接与精子结合，需要培养到MⅡ期才能与精子结合。(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵细胞结合。受精过程中，卵细胞会发生阻止多精入卵的两个反应，分别是透明带反应和卵细胞膜反应。(4)生产上常用桑葚胚或囊胚期的胚胎进行胚胎移植。来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要想同时获得性状相同的多个家畜个体，可以使用胚胎分割技术。(5)由以上分析可知，获得试管牛E的生殖方式为有性生殖，获得克隆牛F的生殖方式为无性生殖。葡萄糖浓度/(mmol·L-1)Hela细胞生长抑制率/%056.161.036.301.525.002.016.44