第2章细胞工程强化练习2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3（word版含答案）

细胞工程强化练习
1.下列关于制备甘蓝原生质体的说法正确的是(　　)
A.用于制备原生质体的甘蓝叶片应先进行灭菌
B.纤维素酶和果胶酶的酶解时间不会影响原生质体的产量
C.原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行检查
D.分离出的甘蓝原生质体具有全能性,可用于植物体细胞杂交
2.科研人员利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、 耐盐杂种植物的过程中,相关操作不合理的是(多选)(　　)
A.利用胰蛋白酶分别处理甲、乙植物以获得原生质体
B.利用电激或灭活的病毒诱导甲、乙原生质体的融合
C.利用秋水仙素诱导组织培养中愈伤组织细胞壁再生
D.将组培苗种在高盐环境中以便筛选出所需杂种植株
3.以四倍体(基因型为AAaa)植株的花药为外植体经植物组织培养获得植株的过程如图所示,下列相关叙述不正确的是(　　)
A.①②③过程均要进行严格的灭菌处理
B.秋水仙素作用于细胞分裂前期抑制纺锤体形成
C.②③过程培养基中的激素比例不同
D.经④过程形成的植株中纯合子占1/3
4.如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列有关叙述错误的是(　　)
　　 甲　 　　乙　　　丙　　　　丁
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原代培养
C.丙过程会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象
D.丁过程为传代培养,细胞都能进行无限增殖
5.长时间浸泡的木耳可能滋生椰毒假单胞菌,其代谢产生的米酵菌酸是一种可以引起人食物中毒的毒素。米酵菌酸分子量较小,不能单独引起免疫反应,为了高效检测米酵菌酸,科研人员在制备米酵菌酸单克隆抗体时,要将米酵菌酸经过处理后再将其多次注入小鼠,经检测合格后,才从小鼠脾脏中提取相应细胞,并将其与骨髓瘤细胞进行融合,相关叙述正确的是(　　)
A.米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原
B.经特殊处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆T细胞的产生
C.处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数是由血液中米酵菌酸分子的浓度决定的
D.从小鼠脾脏中提取的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞两两融合,可形成3种能增殖的杂交细胞
6.科研人员在杂交瘤细胞的基础上获得了双杂交瘤细胞,能够产生双特异性抗体,该抗体可以同时结合两种抗原。抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同),如图1。因此双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多,其中有一种抗体能同时与抗原α与β结合,称为双特异性抗体,如图2。下列相关叙述错误的是(　　)
　　　　　　　图1　　　　　　　图2
A.科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内引起体液免疫,浆细胞分泌相应抗体
B.制备杂交瘤细胞时,需将小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理,获得单个细胞后再与小鼠的骨髓瘤细胞融合,多次筛选得到两种杂交瘤细胞
C.诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
D.图2中若1是A2,则 2、3、4、5、6分别对应a、B2、b、α、β
7.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。下列有关叙述错误的是(多选)(　　)
A.为获得更多的囊胚,可注射孕激素促进雌鼠产生更多的卵子
B.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
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.细胞a、b均是胚胎干细胞的良好来源,可在饲养层上分裂、分化
8.下列叙述正确的是(多选)(　　)
A.在胚胎工程中,胚胎干细胞可来自桑椹胚的内细胞团
B.胚胎干细胞细胞体积小、细胞核大、核仁明显,具有发育的全能性
C.胚胎干细胞在滋养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中能维持不分化的状态
D.胚胎干细胞可以治疗帕金森等由细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病
9.我国科研人员将大鼠孤雄单倍体干细胞和小鼠孤雌单倍体干细胞相互融合, 获得异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),过程如图。相关叙述正确的是(　　)
A.该项技术说明大鼠和小鼠之间不存在生殖隔离
B.单倍体囊胚由卵子或精子经体外诱导培养获得
C.单倍体胚胎干细胞来自囊胚中的滋养层细胞
D.体外培养AdESCs需向培养液中添加干扰素等
10.如图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程,相关叙述正确的是(　　)
A.嵌合鼠的培育依据的原理是基因重组和细胞全能性
B.过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的滋养层
C.过程②中可利用聚乙二醇诱导卵裂球细胞发生融合
D.过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理
11.菊花是一种双子叶植物,易感桃蚜。桃蚜不但直接影响植物生长,还是多种植物病毒的传播媒介。GNA基因(雪花莲凝集素基因)的表达产物能有效抑制桃蚜生长。某科研团队运用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花。下列有关叙述正确的是(多选)(　　)
A.受体细胞可以选择菊花叶片细胞或桃蚜细胞
B.将目的基因GNA插入Ti质粒的T-DNA上构建表达载体
C.菊花外植体产生的酚类化合物能吸引农杆菌移向受体细胞
D.应用抗虫接种实验,检测转基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度
12.对RNA病毒进行核酸检测需要通过PCR技术进行扩增,其周期长,且对专业技术和设备要求高,很多科研单位开发了能快速进行病毒检测的免疫试剂盒。如图是某科研人员提出的制备检测病毒的单克隆抗体的技术路线。下列说法错误的是(　　)
A.RNA病毒的核酸检测需要用到逆转录酶
B.给动物注射的抗原A是病毒的RNA
C.图中a表示对杂交瘤细胞的克隆化培养
D.可用聚乙二醇作为细胞融合的促融剂
·3.下列有关单克隆抗体制备的叙述,不正确的是(多选)(　　)
A.先利用特定的抗原蛋白饲喂小鼠,再从小鼠脾脏中分离出B淋巴细胞
B.通过克隆化培养和抗体检测,可获得足够的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
C.体外培养杂交瘤细胞时,为了防止杂菌污染通常要拧紧培养瓶瓶盖
D.单克隆抗体制备技术和植物体细胞杂交技术均依据细胞的全能性原理
14.病毒感染蔬菜、花卉、果树后,会借助胞间连丝等结构扩散,导致其产量和品质退化。利用组织培养技术可以快速生产出脱毒苗。下列叙述正确的是(　　)
A.可以选择茎尖分生组织作为外植体进行组织培养
B.细胞壁无选择透过性,在抵御病原体侵害方面不起作用
C.植物细胞间物质运输和信息交流均离不开胞间连丝
D.生产脱毒苗和培养克隆动物所依据的原理相同
15. 2021年,中国科学家发表了一篇研究报告。研究人员选择了Lewis大鼠作为研究对象以降低两只鼠组合在一起后的免疫排斥反应,通过子宫移植和异种共生手术将一只被阉割的雄性大鼠和一只雌性大鼠连接在一起,使雄性大鼠能够通过血液交换获得一个雌性微环境,成功让得到子宫移植的雄性大鼠孕育胚胎并诞下幼崽。请回答下列问题:
(1)科研人员将选择　　　　时期的胚胎移植到两只共生鼠的子宫中。
(2)早期胚胎获取可从供体的　　　　中冲取,完成此操作的生理学基础是　
　。
(3)该项研究中将雄性大鼠和雌性大鼠共生的目的是　。
(4)若通过基因编辑技术切除所得受精卵中的BMALI基因(生物节律核心基因),可培育出BMALI基因敲除的小鼠。基因编辑工具是经改造的CRISPR/Cas9系统,该系统由向导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白组成,由sgRNA引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割来完成基因的编辑过程,其工作原理如图所示。请回答:
①图中Cas9-sgRNA复合体通常用　　　　方法注入受体细胞;基因编辑工具中对基因进行剪切的是　　　　。
②sgRNA能与靶DNA分子特异性识别、结合的原理是　。
③若BMALI基因敲除成功,从个体水平鉴定,小鼠表现为　　　　。
答案：
1. 答案　D　用于制备原生质体的甘蓝叶片应先进行消毒,并非灭菌处理,A错误;酶解一定时间后,细胞失去细胞壁的保护,原生质体极易吸水破裂,所以酶解时间会影响原生质体的产量,B错误;原生质体已经去除细胞壁,不能发生质壁分离和复原现象,C错误;原生质体是裸露的、具有生命活性的细胞,其与植物细胞一样,具有细胞全能性,可用于植物体细胞杂交,D正确。
2.答案　ABC　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性特点,应利用纤维素酶和果胶酶处理甲、乙植物以获得原生质体,A符合题意;灭活的病毒是诱导动物细胞融合的方法,不能用于诱导植物原生质体的融合,B符合题意;秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,从而诱导植物染色体数目加倍,不能用于诱导愈伤组织细胞壁的再生,C符合题意;因题述操作的目的是培育高产、 耐盐杂种植物,故可将组培苗种在高盐环境中以便筛选出所需杂种植株,这属于个体生物学水平的检测,D不符合题意。
3.答案　A　由分析可知,①是外植体消毒,②是脱分化,③是再分化,其中②③过程要进行严格的灭菌处理,防止杂菌污染,A错误;秋水仙素作用于细胞分裂前期,抑制纺锤体形成,B正确;由分析可知,②是脱分化,③是再分化,两过程培养基中的激素(生长素和细胞分裂素)比例不同,C正确;由题干信息分析可知,基因型为AAaa的四倍体产生的配子及其比例为AA∶aa∶Aa=1∶1∶4,秋水仙素使染色体数目加倍,故经④过程形成的植株的基因型及比例为AAAA∶aaaa∶AAaa=1∶1∶4,其中纯合子(AAAA和aaaa)占1/3,D正确。
4.答案　D　甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,获得单细胞悬液后进行细胞培养,A正确;丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养,B正确;丙过程为原代培养,会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象,C正确;丁过程为传代培养,一般情况下,传代培养10~50次后,细胞增殖速度便会逐渐减缓,甚至完全停止,有些细胞可能还会发生癌变,进行无限增殖,D错误。
5.答案　A　根据题干信息,米酵菌酸分子量较小,不能单独引起免疫反应,在制备米酵菌酸单克隆抗体时,要将米酵菌酸经过处理后再将其多次注入小鼠,经检测合格后,才从小鼠脾脏中提取相应细胞,并将其与骨髓瘤细胞进行融合,因此米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原,进而获得能产生抗体的浆细胞,A正确;经特殊处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆B细胞的产生,进而使得二次免疫反应产生更多的浆细胞,B错误;处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数由机体内相应浆细胞的数量决定,C错误;从小鼠脾脏中提取的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞两两融合形成3种杂交细胞(B淋巴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),其中骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞不能增殖,D错误。
6.答案　D　抗原α、β分别注射到小鼠体内引起体液免疫,刺激B细胞增殖和分化出相应的记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌相应抗体,A正确;制备杂交瘤细胞时,需将题述小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理,获得单细胞后再与小鼠的骨髓瘤细胞融合,多次筛选得到两种杂交瘤细胞,获得的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特定抵抗抗原α或抗原β的抗体,B正确;诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,C正确;有一种抗体能同时与抗原α与β结合,称为双特异性抗体,由于题图2抗体是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体,可变区的重链1和2位置存在A2或B2,若1是A2,则2为B2,根据题图1信息判断,3为a,5为α,4为b,6为β,D错误。
7.答案　ACD　为获得更多的囊胚,可注射促性腺激素促进雌鼠产生更多的卵子,A错误;胚胎干细胞和诱导出的各种动物细胞都需在CO2培养箱中进行培养,B正确;用胰蛋白酶将细胞a的外周蛋白水解后(而不是将膜蛋白水解),可获得分散的胚胎干细胞,C错误;细胞a是内细胞团细胞,是胚胎干细胞的良好来源,细胞b是滋养层细胞,而滋养层细胞不是具有全能性的胚胎干细胞,并且将胚胎干细胞培养在饲养层上,只能分裂不能分化,D错误。
8.答案　BD　胚胎工程中,胚胎干细胞可来自囊胚的内细胞团,A错误;胚胎干细胞是从早期胚胎内细胞团分离出来的一种高度未分化的细胞系,其体积小、细胞核大、核仁明显,具有发育的全能性,B正确;胚胎干细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能维持不分化的状态,而在有分化诱导因子存在的情况下,可以发生分化,C错误;利用胚胎干细胞定向诱导分化形成特定类型的细胞,并移植给病人,使坏死、退化或功能异常的组织得以恢复,因此胚胎干细胞可以治疗帕金森等由细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病,D正确。
9.答案　B　生殖隔离是指两个类群之间在自然条件下不能自由交配,或即使能交配也不能产生可育后代的现象,题中所述技术不能说明大鼠和小鼠之间不存在生殖隔离,A错误;根据题图分析可知,单倍体囊胚可由卵子或精子经体外诱导培养获得,B正确;滋养层将发育成胎膜和胎盘,单倍体胚胎干细胞可取自囊胚的内细胞团,C错误;体外培养AdESCs不需向培养液中添加干扰素,需添加氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素等,D错误。
10.答案　D　嵌合鼠的培育依据的原理是细胞全能性,并没有进行基因重组,A错误;过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的透明带,而滋养层属于早期胚胎囊胚的一部分,B错误;过程②不需要诱导卵裂球细胞发生融合,C错误;过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理,以保证受体与供体的生殖器官的生理变化基本一致,D正确。
11.答案　BCD　分析题意可知,科研团队将目的基因导入了菊花细胞,故受体细胞可以选择菊花叶片细胞,但不能选择桃蚜细胞,A错误;基因工程中构建表达载体时,由于T-DNA可以转移到受体细胞内,因此可以将目的基因GNA插入Ti质粒的T-DNA上,B正确;菊花外植体产生的酚类化合物能吸引农杆菌移向受体细胞,有利于目的基因成功导入,C正确;已知雪花莲凝集素基因的表达产物能有效抑制桃蚜生长,故可用抗虫接种实验,检测转基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度,D正确。
12.答案　B　对RNA病毒进行核酸检测需要通过PCR技术进行扩增,因此检测时需要用到逆转录酶合成病毒相应的DNA,A正确;给动物注射的抗原A是病毒的蛋白质,B错误;图中a表示对杂交瘤细胞的克隆化培养,C正确;动物细胞促融可用聚乙二醇来实现,D正确。
13.答案　ACD　若用抗原蛋白饲喂小鼠,抗原蛋白会被消化道中的蛋白酶水解而失去活性,因此应向小鼠注射特定的抗原蛋白,再从小鼠脾脏中分离出免疫的B淋巴细胞,A错误;杂交瘤细胞经过选择培养基的筛选并经单一抗体检测后,培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可制备单克隆抗体,故通过克隆化培养和抗体检测,可获得需要的杂交瘤细胞,B正确;在杂交瘤细胞的培养过程中,为了防止杂菌污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素,而不是拧紧培养瓶瓶盖,C错误;单克隆抗体制备的结果是获得杂交瘤细胞的产物,利用了细胞增殖和细胞膜的流动性的原理,D错误。
14.答案　A　茎尖分生组织中不含病毒或者病毒很少,可选择茎尖分生组织作为外植体进行组织培养,快速生产脱毒苗,A正确;细胞壁具有全透性,在抵御病原体侵害方面有一定作用,B错误;胞间连丝是植物细胞间进行物质运输和信息交流的方式之一,但不是唯一方式,C错误;分生组织细胞经组织培养生产出脱毒苗的原理是植物细胞的全能性,但培养克隆动物所依据的原理是动物细胞核的全能性,D错误。
15.答案　(1)桑椹胚或囊胚　(2)子宫　哺乳动物早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态　(3)提供胚胎在雄性大鼠子宫中发育所需要的“妊娠血液”　(4)①显微注射　Cas9蛋白　②sgRNA的碱基序列与靶DNA分子的碱基序列发生碱基互补配对　③生物节律紊乱
解析　(3)结合题意“通过子宫移植和异种共生手术将一只被阉割的雄性大鼠和一只雌性大鼠连接在一起,使雄性大鼠能够通过血液交换获得一个雌性微环境”,可推知该项研究中将雄性大鼠和雌性大鼠共生的目的是提供胚胎在雄性大鼠子宫中发育所需要的“妊娠血液”。(4)①结合题意可知,本操作中的受体细胞为受精卵,将目的基因导入受精卵的常用方法是显微注射;结合题意“由sgRNA引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割来完成基因的编辑过程”可知,基因编辑工具中对基因进行剪切的是Cas9蛋白。②向导RNA的识别序列会与靶DNA分子上特定部位的碱基发生互补配对,引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割,即sgRNA能与靶DNA分子特异性识别、结合的原理是sgRNA的碱基序列与靶DNA分子的碱基序列发生碱基互补配对。③若BMALI基因(生物节律核心基因)敲除成功,因缺少BMALI基因的表达,所以会出现生物节律紊乱。