人教版2019高中生物选择性必修3 同步练习题--第2章 细胞工程拔高练(含解析）
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| 名称 | 人教版2019高中生物选择性必修3 同步练习题--第2章 细胞工程拔高练(含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-23 23:55:32 | ||
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文档简介
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2024人教版高中生物选择性必修3同步
综合拔高练
五年高考练
考点1 植物组织培养技术
1.(2023新课标,35)根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系,根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成,根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌,某研究小组做了如下实验:从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌;选取该植物的茎尖为材料,通过组织培养获得试管苗(生根试管苗);在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。
(1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物,此实验中的纯培养物是 。
(2)取豆科植物的茎尖作为外植体,通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是:外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是 ,②表示的过程是 。由外植体最终获得完整的植株,这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指 。
(3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料,研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力,其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组,甲组中滴加根瘤菌菌液,让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入 的培养液中培养,观察两组试管苗的生长状况,若甲组的生长状况好于乙组,则说明 。
(4)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌,可通过发酵工程获得大量根瘤菌,用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是 (答出2点即可)。
考点2 植物体细胞杂交技术
2.(2023广东,12)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是( )
A.细胞融合前应去除细胞壁
B.高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合
C.融合的细胞即为杂交细胞
D.杂交细胞可能具有生长快速的优势
3.(2021北京,7)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是( )
A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
考点3 动物细胞融合和单克隆抗体的制备
4.(2023北京,12)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是( )
A.需要使用动物细胞培养技术
B.需要制备用PTH免疫的小鼠
C.利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
5.(2022山东,15)如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是( )
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
6.(2021山东,15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是( )
A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗
D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
7.(2022江苏,19)如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人—鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有( )
A.加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B.细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人—人、人—鼠、鼠—鼠融合细胞
C.芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上
D.胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
8.(2023湖北,22节选)某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒,其主要技术路线如图所示。
回答下列问题:
(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前,已免疫的脾细胞(含浆细胞) (填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量;添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合,该过程中PEG对细胞膜的作用是 。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中,常使用特定的选择培养基(如HAT培养基),该培养基对 和 生长具有抑制作用。
(3)单克隆抗体筛选中,将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交,其目的是 。
考点4 胚胎工程
9.(2022全国甲,38)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。
(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液,精液保存的方法是 。在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是 ;精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是 (答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。
(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行,该培养液的成分除无机盐、激素、血清外,还含的营养成分有 (答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是 。
三年模拟练
应用实践
1.(2023吉林白城期中)图1表示植物激素X和植物激素Y的浓度比对未分化细胞群变化情况的影响,图2为利用某种耐酸植物甲(4N)和高产植物乙(2N)培育高产耐酸植物丙的过程。下列相关叙述正确的是( )
A.植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时,诱导未分化细胞群分化出根
B.该实验用的未分化细胞群可来自不同种植物
C.植物激素Y是生长素,植物激素X是细胞分裂素
D.植物丙是不可育六倍体,③是筛选出具有高产性状植株的过程
2.(2023山东济宁一中一模)研究者利用胡萝卜韧皮部细胞诱导形成愈伤组织,在培养基中分别添加DNA甲基化酶的抑制剂Aza和组蛋白去甲基化酶的抑制剂GSK,检测发现Aza组、对照组、GSK组形成的愈伤组织体积依次减小。据此分析错误的是( )
A.对外植体消毒时,要兼顾消毒的效果和外植体的耐受性
B.DNA甲基化和组蛋白去甲基化分别抑制、促进愈伤组织形成
C.诱导愈伤组织形成过程需无菌、避光、植物激素诱导等条件
D.表观遗传通过改变蛋白质的氨基酸序列进而影响愈伤组织的形成
3.(2022辽宁模拟预测)卵胞浆内单精子显微注射技术(ICSI)是通过显微操作技术将单个精子注射到卵母细胞的胞浆内,使精卵结合受精,并将受精卵体外培养形成早期胚胎移植入母体子宫内的一种较为精细、尖端的辅助生殖技术,以其高效性被广泛应用于生产、科研和医学的诸多领域。下列有关该技术的叙述中,错误的是( )
A.该技术所使用的卵母细胞需要培养到MⅡ 期
B.该技术主要解决了一些异常精子不能突破透明带这一屏障的问题
C.体外培养的条件包括营养充足、温度和pH及气体环境适宜
D.该技术中,用原肠胚移植成功的概率高于囊胚或桑葚胚
4.(2023辽宁省实验中学模拟)第三代试管婴儿技术(PGD/PGS)是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植,流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测)。下列叙述不正确的是( )
A.采集的卵子需培养至MⅡ期才能与获能的精子进行受精
B.PGD和PGS技术可分别用于筛选唐氏综合征和红绿色盲
C.进行胚胎移植前需要对夫妻双方进行免疫检查
D.“理想胚胎”需培养至囊胚期才能植入子宫
5.(2023陕西师大附中渭北中学月考)为了获得全为雌性个体的动物,我国科学家将小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞和大鼠孤雄单倍体胚胎干细胞进行融合,获得异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)后,再通过胚胎移植产生全为雌性个体的子代,技术路线如下图。下列分析不正确的是( )
A.单倍体胚胎干细胞需从单倍体囊胚的内细胞团中获得
B.子代全为雌性的原因可能是含Y染色体的胚胎干细胞致死
C.可将异种杂合二倍体胚胎干细胞体外培养至原肠胚后再移植
D.实验结果不能说明小鼠与大鼠之间不存在生殖隔离
6.(2023湖北黄冈中学模拟)新冠病毒抗原快速检测试剂盒采用免疫层析双抗体(单克隆抗体)夹心法,以胶体金为指示标记,其原理如图。若样品中有新冠病毒,被检样品虹吸通过胶体金垫与新冠特异性抗体1(足量、可移动、与胶体金结合在一起)结合,形成抗原抗体1胶体金复合物,复合物继续向右爬行,通过T线时与固定于此的新冠特异性抗体2结合,形成双抗体夹心胶体金复合物,在T线处呈现色带,过量的抗体1继续向右爬行,和固定在C线的抗抗体1的抗体形成胶体金免疫复合物,呈现色带。下列有关说法中错误的是( )
A.制备抗体1和抗体2都需要用新冠病毒作为抗原
B.新冠病毒抗原快速检测试剂盒中各种单克隆抗体的制备利用了动物细胞培养技术
C.待测样本中不含新冠病毒,显色结果为T线不显色、C线显色
D.若T、C线都显色,共发生2种抗原抗体特异性反应
迁移创新
7.(2023北京东城一模)癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞,克服肿瘤的免疫逃逸,在癌症治疗方法中取得越来越突出的地位,科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
(1)癌细胞由于 突变,其表面物质发生了改变,如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1,如图1中PD-L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用抗PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗,据图1推测,其原因是 。但此种方法对一些肿瘤无效。
(2)CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此,科研人员尝试构建既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,诱导T细胞定向杀伤癌细胞,如图2。
制备过程:先将 分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞,诱导其与小鼠的 细胞融合,筛选得到两种杂交瘤细胞,再诱导两种杂交瘤细胞融合。进行筛选后获得能产生如图2所示双特异抗体PSMA×CD28的双杂交瘤细胞。
(3)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养,加入不同抗体,比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如图3,结果说明 。
图3
(4)共同培养癌细胞和T细胞,经处理形成图4所示的细胞结合部位,再均分为两组,A组中加入非阻断性PD-1单抗(与PD-1结合后,PD-1仍可和PD-L1结合),B组加入正常PD-1单抗,两组均加入蓝色荧光标记的CD28单抗,观察荧光分布,结果如图4。请据此实验解释(3)中双特异性抗体PSMA×CD28与PD-1单抗联合使用对T细胞激活的影响: 。
答案与分层梯度式解析
五年高考练
2.C 3.C 4.D 5.D 6.D 7.ACD
1.答案 (1)根瘤菌 (2)脱分化 再分化 细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能 (3)不含氮 根瘤菌具有固氮能力 (4)增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植物生长
解析 (1)根据题干信息“分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物”可知,纯培养物是根瘤菌。(2)已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,即愈伤组织。愈伤组织经再分化形成芽、根等器官,发育成试管苗。(3)具有固氮能力的固氮菌可以固定空气中的氮气,为植物的生长提供氮元素,故应将甲、乙两组的试管苗分别转入不含氮的培养液中培养,若甲组生长状况更好,则说明根瘤菌具有固氮能力。
2.C 植物细胞的细胞壁会阻碍细胞的融合,故植物细胞融合前应去除细胞壁,A正确;诱导植物细胞原生质体融合的方法有物理法、化学法,化学法包括PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等,B正确;细胞融合时既有同种细胞的融合,也有不同种细胞的融合,后者才是杂交细胞,C错误;杂交细胞具有双方的遗传物质,可能具有胡萝卜细胞生长快速的优势,D正确。
3.C 簇毛麦与普通小麦是两个物种,存在生殖隔离,A正确;将杂种幼胚离体培养时,幼胚先脱分化形成愈伤组织,继而再分化形成芽、根等器官,长成新植株,B正确;杂种植株含有28条染色体,其中有7条染色体来自簇毛麦,21条染色体来自普通小麦,在减数分裂过程中,染色体不能正常联会,C错误;杂种植株的染色体加倍后,每一条染色体都有与其相同的染色体,在减数分裂过程中,染色体可以正常联会,可产生可育后代,D正确。
4.D 制备单克隆抗体时,需利用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞,筛选获得的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体,制备过程中,需要对杂交瘤细胞等动物细胞进行动物细胞培养,A正确;单克隆抗体制备过程中,给小鼠注射特定抗原(PTH),使其发生免疫反应,从而获得能产生特定抗体的B淋巴细胞,B正确;单克隆抗体制备过程中,利用抗原和抗体特异性结合的原理进行筛选,可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,C正确;筛选出的单个杂交瘤细胞具有特异性,只能分泌一种抗体,D错误。
5.D 双抗是具有双特异性的抗体,可同时与2种抗原结合,筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原,A、C正确;双抗具有单克隆抗体的各种特性,可以利用双抗将蛋白类药物运送至靶细胞,B正确;双抗是两种抗体在体外解偶联后重新偶联得到的,不能直接由浆细胞产生,同时注射2种抗原,可刺激不同B细胞分化为两种浆细胞,每种浆细胞只能产生一种抗体,D错误。
6.D 单抗的制作需要筛选,而多抗不需要筛选,抗原纯度越高,产生的多抗纯度越高,因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小,A错误;单抗制备过程中通常将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,再进行筛选与鉴定,B错误;非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多种抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,所以向小鼠体内注入p72后,可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗,C错误;p72部分结构改变只改变了部分抗原决定簇,因此由这部分抗原决定簇刺激机体产生的抗体失效,但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体,所以多抗仍有效,D正确。
7.ACD 诱导动物细胞融合的方法有灭活病毒诱导法,故加入灭活仙台病毒的作用是促进动物细胞融合,A正确;题述三种融合细胞为杂种细胞,都保留了人的部分染色体,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ细胞均为人—鼠融合细胞,B错误;根据题干和题图可知,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,由三种融合细胞所保留的人类染色体可知,Ⅱ中特有的染色体为2号染色体,Ⅲ中特有的染色体为17号染色体,Ⅰ、Ⅲ中共有而Ⅱ中没有的染色体为X染色体,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中共有的染色体为11号染色体,因此芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上,C、D正确。
8.答案 (1)不需要 改变细胞膜结构,使两个细胞接触处细胞膜的脂类分子发生疏散和重组,从而导致细胞膜相互亲和,促进融合 (2)未融合的亲本细胞 融合的具有同种核的细胞 (3)筛选能分泌抗病毒外壳蛋白A单克隆抗体的杂交瘤细胞
解析 (1)已免疫的脾细胞(含浆细胞)不需要通过原代培养扩大细胞数量;PEG可以改变细胞膜结构,使两个细胞接触处细胞膜的脂类分子发生疏散和重组,从而导致细胞膜相互亲和,促进融合。(2)诱导细胞融合后,会出现杂交瘤细胞、未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞,后两种细胞在HAT培养基中不能生长,杂交瘤细胞可以生长。(3)杂交瘤细胞有多种,需用抗体阳性检测筛选出能分泌抗病毒外壳蛋白A单克隆抗体的杂交瘤细胞。
9.答案 (1)低温冷冻保存(-196 ℃液氮中保存) 精子不能直接与卵子受精,必须经获能处理后才能获得受精能力 肝素、Ca2+载体 MⅡ期 (2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸 (3)对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情;取保存的囊胚,用分割针处理获得滋养层细胞,对其进行DNA分析和性别鉴定,获得状态良好的雄性囊胚;将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内
解析 (1)精液可以冷冻保存,使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子不能直接与卵子受精,必须经获能处理后才能获得受精能力,故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有化学诱导法,化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或Ca2+载体溶液中,用化学药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂时期(MⅡ期)才具备与精子受精的能力。(3)要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料,获得具有该公羊优良性状的后代,主要是利用胚胎移植技术,即对受体母羊注射雌激素使其发情,取保存的囊胚的滋养层细胞进行DNA分析和性别鉴定,获得状态良好的雄性囊胚,将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内,一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
三年模拟练
1.C 2.D 3.D 4.BCD 5.C 6.D
1.C 由图1可知,当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时,细胞群分化出芽,A错误。题述实验探究的是植物激素X和植物激素Y的浓度比对未分化细胞群变化情况的影响,未分化细胞群的种类是无关变量,即未分化细胞群应该来自同种生物,B错误。在植物组织培养时,生长素用量和细胞分裂素用量的比值大小能影响植物细胞的发育方向:生长素用量与细胞分裂素用量的比值大时,有利于根的分化;比值小时,有利于芽的分化;比值适中时,促进愈伤组织的生长,所以图中植物激素Y是生长素,植物激素X是细胞分裂素,C正确。①是去除植物细胞壁的过程,甲'和乙'为原生质体;②是脱分化过程;③是筛选过程;植物丙是耐酸植物甲(4N)和高产植物乙(2N)体细胞杂交形成的六倍体,是可育的,D错误。
2.D 通常使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒,消毒时要兼顾消毒效果和植物的耐受性,避免过度消毒对外植体造成损伤,A正确。分析题中关键信息,得到下表:
关键信息 转化成已有知识
DNA甲基化 甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,无法进行转录产生mRNA,也无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制基因的表达
DNA甲基化酶 DNA甲基化酶促进DNA的甲基化,从而抑制基因的表达
DNA甲基化 酶抑制剂Aza 抑制DNA甲基化酶的活性,降低DNA的甲基化的程度,有利于基因的表达
组蛋白去 甲基化酶 解除组蛋白的甲基化,有利于基因的表达
组蛋白去甲 基化酶抑制 剂GSK 降低组蛋白去甲基化酶的活性,有利于组蛋白的甲基化,从而抑制基因的表达
分析题意,在培养基中分别添加Aza和GSK,检测发现Aza组、对照组、GSK组形成的愈伤组织体积依次减小,即与对照组相比,加入Aza后愈伤组织体积增大,而加入GSK后愈伤组织体积变小,说明DNA甲基化和组蛋白去甲基化分别抑制、促进愈伤组织形成,B正确。诱导愈伤组织形成过程需无菌、避光(利于愈伤组织的形成)、植物激素(主要是生长素和细胞分裂素)诱导等条件,C正确。表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,基因控制蛋白质的合成,故表观遗传不改变蛋白质的氨基酸序列,D错误。
3.D 该技术实际上是体外受精技术,卵母细胞要培养到MⅡ期时才具备与精子受精的能力,A正确;该技术通过显微操作技术将单个精子注射到卵母细胞的胞浆内,这能够解决因精子活力不足而无法穿越卵细胞膜外的结构(如透明带)的问题,B正确;原肠胚的分化程度高于囊胚和桑葚胚,正常情况下原肠胚时期的胚胎已经和母体形成紧密的联系,因此不适合在原肠胚阶段进行胚胎移植,D错误。
4.BCD PGD是指胚胎植入前的基因诊断,可用于筛选红绿色盲(单基因遗传病);PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测,可用于筛选唐氏综合征(染色体异常遗传病),B错误。受体子宫对外来胚胎几乎不发生免疫排斥反应,因此进行胚胎移植前不需要对夫妻双方进行免疫检查,C错误。“理想胚胎”可培养至桑葚胚期或囊胚期再植入子宫,D错误。
5.C 分析图示过程,单倍体胚胎干细胞是从单倍体囊胚中获得的,单倍体囊胚包括滋养层和内细胞团,内细胞团的细胞具有更高的全能性,能发育成个体,故单倍体胚胎干细胞需从单倍体囊胚的内细胞团中获得,A正确;子代全为雌性说明胚胎干细胞都不含有Y染色体,可能是含Y染色体的胚胎干细胞致死,B正确;胚胎移植一般选择桑葚胚或囊胚,不能选择原肠胚,C错误;是否存在生殖隔离需要看两个物种自然状态下能否产生可育的后代,因此实验结果不能说明小鼠与大鼠之间不存在生殖隔离,D正确。
6.D 抗体1和抗体2都能识别新冠病毒,说明制备抗体1和抗体2都需要用新冠病毒作为抗原,A正确。分析题干信息,得到下表:
新冠特异性抗体1存在的位置及特异性免疫反应 位于胶体金垫处,与新冠病毒、胶体金结合(第一种抗原抗体特异性反应),形成抗原抗体1胶体金复合物
新冠特异性抗体2存在的位置及特异性免疫反应 位于检测线(T线)处,与抗原抗体1胶体金复合物结合(第二种抗原抗体特异性反应),形成双抗体夹心胶体金复合物,在T线处呈现色带
质控线(C线)的反应 新冠特异性抗体1和固定在C线的抗抗体1的抗体形成胶体金免疫复合物(第三种抗原抗体特异性反应),呈现色带,不论样本中是否含有新冠病毒,质控线(C线)均会变色
分析可知,待测样本中不含新冠病毒,显色结果为T线不显色、C线显色;若T、C线都显色,共发生3种抗原抗体特异性反应,胶体金垫处发生一种,T线处发生一种,C线处发生一种,C正确,D错误。
7.答案 (1)原癌基因或抑癌基因 PD-1单抗与PD-1的结合阻断了PD-1和PD-L1结合,避免PD-L1抑制T细胞活化 (2)PSMA、CD28 骨髓瘤 (3)PSMA×CD28和PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞,且一定范围内随抗体浓度增加激活作用增强;单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗,都不能显著激活T细胞 (4)PD-1单抗能避免PD-1与PD-L1结合,使CD28可以分布到T细胞和癌细胞的细胞结合部位,PSMA×CD28能更好地实现T细胞与癌细胞的有效结合,显著激活T细胞
解析 (1)由图1可知,癌细胞通过PD-L1与T细胞上的PD-1结合,抗PD-1的单克隆抗体可与PD-1结合,从而阻断PD-1和PD-L1结合,避免PD-L1抑制T细胞的活化。(2)科学家的目的是构建同时结合PSMA、CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,所以PSMA和CD28相当于抗原,需要先将其分别注入小鼠体内,分离出B淋巴细胞,将B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合,再诱导筛选得到的两种杂交瘤细胞融合。(4)据图4可知,A组癌细胞和T细胞结合部位无蓝色荧光,而B组两细胞结合部位荧光明显,说明B组中荧光标记的CD28聚集在了T细胞和癌细胞的结合部位,可推知PD-1单抗可使CD28向癌细胞和T细胞的结合部位聚集;双特异性抗体PSMA×CD28既可以结合CD28,也可以结合PSMA,能更好地实现T细胞与癌细胞的有效结合,故PSMA×CD28与PD-1单抗联合使用,可显著激活T细胞。
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2024人教版高中生物选择性必修3同步
综合拔高练
五年高考练
考点1 植物组织培养技术
1.(2023新课标,35)根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系,根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成,根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌,某研究小组做了如下实验:从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌;选取该植物的茎尖为材料,通过组织培养获得试管苗(生根试管苗);在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。
(1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物,此实验中的纯培养物是 。
(2)取豆科植物的茎尖作为外植体,通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是:外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是 ,②表示的过程是 。由外植体最终获得完整的植株,这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指 。
(3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料,研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力,其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组,甲组中滴加根瘤菌菌液,让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入 的培养液中培养,观察两组试管苗的生长状况,若甲组的生长状况好于乙组,则说明 。
(4)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌,可通过发酵工程获得大量根瘤菌,用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是 (答出2点即可)。
考点2 植物体细胞杂交技术
2.(2023广东,12)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是( )
A.细胞融合前应去除细胞壁
B.高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合
C.融合的细胞即为杂交细胞
D.杂交细胞可能具有生长快速的优势
3.(2021北京,7)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是( )
A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
考点3 动物细胞融合和单克隆抗体的制备
4.(2023北京,12)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是( )
A.需要使用动物细胞培养技术
B.需要制备用PTH免疫的小鼠
C.利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
5.(2022山东,15)如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是( )
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
6.(2021山东,15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是( )
A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗
D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
7.(2022江苏,19)如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人—鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有( )
A.加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B.细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人—人、人—鼠、鼠—鼠融合细胞
C.芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上
D.胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
8.(2023湖北,22节选)某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒,其主要技术路线如图所示。
回答下列问题:
(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前,已免疫的脾细胞(含浆细胞) (填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量;添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合,该过程中PEG对细胞膜的作用是 。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中,常使用特定的选择培养基(如HAT培养基),该培养基对 和 生长具有抑制作用。
(3)单克隆抗体筛选中,将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交,其目的是 。
考点4 胚胎工程
9.(2022全国甲,38)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。
(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液,精液保存的方法是 。在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是 ;精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是 (答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。
(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行,该培养液的成分除无机盐、激素、血清外,还含的营养成分有 (答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是 。
三年模拟练
应用实践
1.(2023吉林白城期中)图1表示植物激素X和植物激素Y的浓度比对未分化细胞群变化情况的影响,图2为利用某种耐酸植物甲(4N)和高产植物乙(2N)培育高产耐酸植物丙的过程。下列相关叙述正确的是( )
A.植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时,诱导未分化细胞群分化出根
B.该实验用的未分化细胞群可来自不同种植物
C.植物激素Y是生长素,植物激素X是细胞分裂素
D.植物丙是不可育六倍体,③是筛选出具有高产性状植株的过程
2.(2023山东济宁一中一模)研究者利用胡萝卜韧皮部细胞诱导形成愈伤组织,在培养基中分别添加DNA甲基化酶的抑制剂Aza和组蛋白去甲基化酶的抑制剂GSK,检测发现Aza组、对照组、GSK组形成的愈伤组织体积依次减小。据此分析错误的是( )
A.对外植体消毒时,要兼顾消毒的效果和外植体的耐受性
B.DNA甲基化和组蛋白去甲基化分别抑制、促进愈伤组织形成
C.诱导愈伤组织形成过程需无菌、避光、植物激素诱导等条件
D.表观遗传通过改变蛋白质的氨基酸序列进而影响愈伤组织的形成
3.(2022辽宁模拟预测)卵胞浆内单精子显微注射技术(ICSI)是通过显微操作技术将单个精子注射到卵母细胞的胞浆内,使精卵结合受精,并将受精卵体外培养形成早期胚胎移植入母体子宫内的一种较为精细、尖端的辅助生殖技术,以其高效性被广泛应用于生产、科研和医学的诸多领域。下列有关该技术的叙述中,错误的是( )
A.该技术所使用的卵母细胞需要培养到MⅡ 期
B.该技术主要解决了一些异常精子不能突破透明带这一屏障的问题
C.体外培养的条件包括营养充足、温度和pH及气体环境适宜
D.该技术中,用原肠胚移植成功的概率高于囊胚或桑葚胚
4.(2023辽宁省实验中学模拟)第三代试管婴儿技术(PGD/PGS)是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植,流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测)。下列叙述不正确的是( )
A.采集的卵子需培养至MⅡ期才能与获能的精子进行受精
B.PGD和PGS技术可分别用于筛选唐氏综合征和红绿色盲
C.进行胚胎移植前需要对夫妻双方进行免疫检查
D.“理想胚胎”需培养至囊胚期才能植入子宫
5.(2023陕西师大附中渭北中学月考)为了获得全为雌性个体的动物,我国科学家将小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞和大鼠孤雄单倍体胚胎干细胞进行融合,获得异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)后,再通过胚胎移植产生全为雌性个体的子代,技术路线如下图。下列分析不正确的是( )
A.单倍体胚胎干细胞需从单倍体囊胚的内细胞团中获得
B.子代全为雌性的原因可能是含Y染色体的胚胎干细胞致死
C.可将异种杂合二倍体胚胎干细胞体外培养至原肠胚后再移植
D.实验结果不能说明小鼠与大鼠之间不存在生殖隔离
6.(2023湖北黄冈中学模拟)新冠病毒抗原快速检测试剂盒采用免疫层析双抗体(单克隆抗体)夹心法,以胶体金为指示标记,其原理如图。若样品中有新冠病毒,被检样品虹吸通过胶体金垫与新冠特异性抗体1(足量、可移动、与胶体金结合在一起)结合,形成抗原抗体1胶体金复合物,复合物继续向右爬行,通过T线时与固定于此的新冠特异性抗体2结合,形成双抗体夹心胶体金复合物,在T线处呈现色带,过量的抗体1继续向右爬行,和固定在C线的抗抗体1的抗体形成胶体金免疫复合物,呈现色带。下列有关说法中错误的是( )
A.制备抗体1和抗体2都需要用新冠病毒作为抗原
B.新冠病毒抗原快速检测试剂盒中各种单克隆抗体的制备利用了动物细胞培养技术
C.待测样本中不含新冠病毒,显色结果为T线不显色、C线显色
D.若T、C线都显色,共发生2种抗原抗体特异性反应
迁移创新
7.(2023北京东城一模)癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞,克服肿瘤的免疫逃逸,在癌症治疗方法中取得越来越突出的地位,科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
(1)癌细胞由于 突变,其表面物质发生了改变,如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1,如图1中PD-L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用抗PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗,据图1推测,其原因是 。但此种方法对一些肿瘤无效。
(2)CD28是T细胞表面受体,T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此,科研人员尝试构建既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,诱导T细胞定向杀伤癌细胞,如图2。
制备过程:先将 分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞,诱导其与小鼠的 细胞融合,筛选得到两种杂交瘤细胞,再诱导两种杂交瘤细胞融合。进行筛选后获得能产生如图2所示双特异抗体PSMA×CD28的双杂交瘤细胞。
(3)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养,加入不同抗体,比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如图3,结果说明 。
图3
(4)共同培养癌细胞和T细胞,经处理形成图4所示的细胞结合部位,再均分为两组,A组中加入非阻断性PD-1单抗(与PD-1结合后,PD-1仍可和PD-L1结合),B组加入正常PD-1单抗,两组均加入蓝色荧光标记的CD28单抗,观察荧光分布,结果如图4。请据此实验解释(3)中双特异性抗体PSMA×CD28与PD-1单抗联合使用对T细胞激活的影响: 。
答案与分层梯度式解析
五年高考练
2.C 3.C 4.D 5.D 6.D 7.ACD
1.答案 (1)根瘤菌 (2)脱分化 再分化 细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能 (3)不含氮 根瘤菌具有固氮能力 (4)增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植物生长
解析 (1)根据题干信息“分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物”可知,纯培养物是根瘤菌。(2)已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,即愈伤组织。愈伤组织经再分化形成芽、根等器官,发育成试管苗。(3)具有固氮能力的固氮菌可以固定空气中的氮气,为植物的生长提供氮元素,故应将甲、乙两组的试管苗分别转入不含氮的培养液中培养,若甲组生长状况更好,则说明根瘤菌具有固氮能力。
2.C 植物细胞的细胞壁会阻碍细胞的融合,故植物细胞融合前应去除细胞壁,A正确;诱导植物细胞原生质体融合的方法有物理法、化学法,化学法包括PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等,B正确;细胞融合时既有同种细胞的融合,也有不同种细胞的融合,后者才是杂交细胞,C错误;杂交细胞具有双方的遗传物质,可能具有胡萝卜细胞生长快速的优势,D正确。
3.C 簇毛麦与普通小麦是两个物种,存在生殖隔离,A正确;将杂种幼胚离体培养时,幼胚先脱分化形成愈伤组织,继而再分化形成芽、根等器官,长成新植株,B正确;杂种植株含有28条染色体,其中有7条染色体来自簇毛麦,21条染色体来自普通小麦,在减数分裂过程中,染色体不能正常联会,C错误;杂种植株的染色体加倍后,每一条染色体都有与其相同的染色体,在减数分裂过程中,染色体可以正常联会,可产生可育后代,D正确。
4.D 制备单克隆抗体时,需利用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞,筛选获得的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体,制备过程中,需要对杂交瘤细胞等动物细胞进行动物细胞培养,A正确;单克隆抗体制备过程中,给小鼠注射特定抗原(PTH),使其发生免疫反应,从而获得能产生特定抗体的B淋巴细胞,B正确;单克隆抗体制备过程中,利用抗原和抗体特异性结合的原理进行筛选,可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,C正确;筛选出的单个杂交瘤细胞具有特异性,只能分泌一种抗体,D错误。
5.D 双抗是具有双特异性的抗体,可同时与2种抗原结合,筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原,A、C正确;双抗具有单克隆抗体的各种特性,可以利用双抗将蛋白类药物运送至靶细胞,B正确;双抗是两种抗体在体外解偶联后重新偶联得到的,不能直接由浆细胞产生,同时注射2种抗原,可刺激不同B细胞分化为两种浆细胞,每种浆细胞只能产生一种抗体,D错误。
6.D 单抗的制作需要筛选,而多抗不需要筛选,抗原纯度越高,产生的多抗纯度越高,因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小,A错误;单抗制备过程中通常将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,再进行筛选与鉴定,B错误;非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多种抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,所以向小鼠体内注入p72后,可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗,C错误;p72部分结构改变只改变了部分抗原决定簇,因此由这部分抗原决定簇刺激机体产生的抗体失效,但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体,所以多抗仍有效,D正确。
7.ACD 诱导动物细胞融合的方法有灭活病毒诱导法,故加入灭活仙台病毒的作用是促进动物细胞融合,A正确;题述三种融合细胞为杂种细胞,都保留了人的部分染色体,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ细胞均为人—鼠融合细胞,B错误;根据题干和题图可知,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,由三种融合细胞所保留的人类染色体可知,Ⅱ中特有的染色体为2号染色体,Ⅲ中特有的染色体为17号染色体,Ⅰ、Ⅲ中共有而Ⅱ中没有的染色体为X染色体,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中共有的染色体为11号染色体,因此芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上,C、D正确。
8.答案 (1)不需要 改变细胞膜结构,使两个细胞接触处细胞膜的脂类分子发生疏散和重组,从而导致细胞膜相互亲和,促进融合 (2)未融合的亲本细胞 融合的具有同种核的细胞 (3)筛选能分泌抗病毒外壳蛋白A单克隆抗体的杂交瘤细胞
解析 (1)已免疫的脾细胞(含浆细胞)不需要通过原代培养扩大细胞数量;PEG可以改变细胞膜结构,使两个细胞接触处细胞膜的脂类分子发生疏散和重组,从而导致细胞膜相互亲和,促进融合。(2)诱导细胞融合后,会出现杂交瘤细胞、未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞,后两种细胞在HAT培养基中不能生长,杂交瘤细胞可以生长。(3)杂交瘤细胞有多种,需用抗体阳性检测筛选出能分泌抗病毒外壳蛋白A单克隆抗体的杂交瘤细胞。
9.答案 (1)低温冷冻保存(-196 ℃液氮中保存) 精子不能直接与卵子受精,必须经获能处理后才能获得受精能力 肝素、Ca2+载体 MⅡ期 (2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸 (3)对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情;取保存的囊胚,用分割针处理获得滋养层细胞,对其进行DNA分析和性别鉴定,获得状态良好的雄性囊胚;将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内
解析 (1)精液可以冷冻保存,使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子不能直接与卵子受精,必须经获能处理后才能获得受精能力,故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有化学诱导法,化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或Ca2+载体溶液中,用化学药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂时期(MⅡ期)才具备与精子受精的能力。(3)要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料,获得具有该公羊优良性状的后代,主要是利用胚胎移植技术,即对受体母羊注射雌激素使其发情,取保存的囊胚的滋养层细胞进行DNA分析和性别鉴定,获得状态良好的雄性囊胚,将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内,一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
三年模拟练
1.C 2.D 3.D 4.BCD 5.C 6.D
1.C 由图1可知,当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时,细胞群分化出芽,A错误。题述实验探究的是植物激素X和植物激素Y的浓度比对未分化细胞群变化情况的影响,未分化细胞群的种类是无关变量,即未分化细胞群应该来自同种生物,B错误。在植物组织培养时,生长素用量和细胞分裂素用量的比值大小能影响植物细胞的发育方向:生长素用量与细胞分裂素用量的比值大时,有利于根的分化;比值小时,有利于芽的分化;比值适中时,促进愈伤组织的生长,所以图中植物激素Y是生长素,植物激素X是细胞分裂素,C正确。①是去除植物细胞壁的过程,甲'和乙'为原生质体;②是脱分化过程;③是筛选过程;植物丙是耐酸植物甲(4N)和高产植物乙(2N)体细胞杂交形成的六倍体,是可育的,D错误。
2.D 通常使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒,消毒时要兼顾消毒效果和植物的耐受性,避免过度消毒对外植体造成损伤,A正确。分析题中关键信息,得到下表:
关键信息 转化成已有知识
DNA甲基化 甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,无法进行转录产生mRNA,也无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制基因的表达
DNA甲基化酶 DNA甲基化酶促进DNA的甲基化,从而抑制基因的表达
DNA甲基化 酶抑制剂Aza 抑制DNA甲基化酶的活性,降低DNA的甲基化的程度,有利于基因的表达
组蛋白去 甲基化酶 解除组蛋白的甲基化,有利于基因的表达
组蛋白去甲 基化酶抑制 剂GSK 降低组蛋白去甲基化酶的活性,有利于组蛋白的甲基化,从而抑制基因的表达
分析题意,在培养基中分别添加Aza和GSK,检测发现Aza组、对照组、GSK组形成的愈伤组织体积依次减小,即与对照组相比,加入Aza后愈伤组织体积增大,而加入GSK后愈伤组织体积变小,说明DNA甲基化和组蛋白去甲基化分别抑制、促进愈伤组织形成,B正确。诱导愈伤组织形成过程需无菌、避光(利于愈伤组织的形成)、植物激素(主要是生长素和细胞分裂素)诱导等条件,C正确。表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,基因控制蛋白质的合成,故表观遗传不改变蛋白质的氨基酸序列,D错误。
3.D 该技术实际上是体外受精技术,卵母细胞要培养到MⅡ期时才具备与精子受精的能力,A正确;该技术通过显微操作技术将单个精子注射到卵母细胞的胞浆内,这能够解决因精子活力不足而无法穿越卵细胞膜外的结构(如透明带)的问题,B正确;原肠胚的分化程度高于囊胚和桑葚胚,正常情况下原肠胚时期的胚胎已经和母体形成紧密的联系,因此不适合在原肠胚阶段进行胚胎移植,D错误。
4.BCD PGD是指胚胎植入前的基因诊断,可用于筛选红绿色盲(单基因遗传病);PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测,可用于筛选唐氏综合征(染色体异常遗传病),B错误。受体子宫对外来胚胎几乎不发生免疫排斥反应,因此进行胚胎移植前不需要对夫妻双方进行免疫检查,C错误。“理想胚胎”可培养至桑葚胚期或囊胚期再植入子宫,D错误。
5.C 分析图示过程,单倍体胚胎干细胞是从单倍体囊胚中获得的,单倍体囊胚包括滋养层和内细胞团,内细胞团的细胞具有更高的全能性,能发育成个体,故单倍体胚胎干细胞需从单倍体囊胚的内细胞团中获得,A正确;子代全为雌性说明胚胎干细胞都不含有Y染色体,可能是含Y染色体的胚胎干细胞致死,B正确;胚胎移植一般选择桑葚胚或囊胚,不能选择原肠胚,C错误;是否存在生殖隔离需要看两个物种自然状态下能否产生可育的后代,因此实验结果不能说明小鼠与大鼠之间不存在生殖隔离,D正确。
6.D 抗体1和抗体2都能识别新冠病毒,说明制备抗体1和抗体2都需要用新冠病毒作为抗原,A正确。分析题干信息,得到下表:
新冠特异性抗体1存在的位置及特异性免疫反应 位于胶体金垫处,与新冠病毒、胶体金结合(第一种抗原抗体特异性反应),形成抗原抗体1胶体金复合物
新冠特异性抗体2存在的位置及特异性免疫反应 位于检测线(T线)处,与抗原抗体1胶体金复合物结合(第二种抗原抗体特异性反应),形成双抗体夹心胶体金复合物,在T线处呈现色带
质控线(C线)的反应 新冠特异性抗体1和固定在C线的抗抗体1的抗体形成胶体金免疫复合物(第三种抗原抗体特异性反应),呈现色带,不论样本中是否含有新冠病毒,质控线(C线)均会变色
分析可知,待测样本中不含新冠病毒,显色结果为T线不显色、C线显色;若T、C线都显色,共发生3种抗原抗体特异性反应,胶体金垫处发生一种,T线处发生一种,C线处发生一种,C正确,D错误。
7.答案 (1)原癌基因或抑癌基因 PD-1单抗与PD-1的结合阻断了PD-1和PD-L1结合,避免PD-L1抑制T细胞活化 (2)PSMA、CD28 骨髓瘤 (3)PSMA×CD28和PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞,且一定范围内随抗体浓度增加激活作用增强;单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗,都不能显著激活T细胞 (4)PD-1单抗能避免PD-1与PD-L1结合,使CD28可以分布到T细胞和癌细胞的细胞结合部位,PSMA×CD28能更好地实现T细胞与癌细胞的有效结合,显著激活T细胞
解析 (1)由图1可知,癌细胞通过PD-L1与T细胞上的PD-1结合,抗PD-1的单克隆抗体可与PD-1结合,从而阻断PD-1和PD-L1结合,避免PD-L1抑制T细胞的活化。(2)科学家的目的是构建同时结合PSMA、CD28的双特异性抗体PSMA×CD28,所以PSMA和CD28相当于抗原,需要先将其分别注入小鼠体内,分离出B淋巴细胞,将B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合,再诱导筛选得到的两种杂交瘤细胞融合。(4)据图4可知,A组癌细胞和T细胞结合部位无蓝色荧光,而B组两细胞结合部位荧光明显,说明B组中荧光标记的CD28聚集在了T细胞和癌细胞的结合部位,可推知PD-1单抗可使CD28向癌细胞和T细胞的结合部位聚集;双特异性抗体PSMA×CD28既可以结合CD28,也可以结合PSMA,能更好地实现T细胞与癌细胞的有效结合,故PSMA×CD28与PD-1单抗联合使用,可显著激活T细胞。
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