第2章 细胞工程 综合复习训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,下列叙述错误的是( )
A.图中①一般经胰蛋白酶处理可以得到③
B.在②进入③之前要用限制酶、DNA连接酶和运载体等工具来构建基因表达载体
C.一般情况下,用雌性激素处理良种母牛以获得更多的卵母细胞
D.⑧的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似
2.如图是科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合体小鼠的流程,下列叙述错误的是( )
A.过程①使用的早期胚胎是可以是桑葚胚
B.早期胚胎培养过程中细胞进行了有丝分裂和分化
C.代孕母鼠生产的嵌合鼠毛色黑白相间,是四倍体小鼠
D.过程③通过同期发情处理代孕母鼠可提升受孕成功率
3.如图为哺乳动物的生殖过程,其中b为卵子,c为体细胞。下列叙述错误的是( )
A.形成动物1、2的过程分别属于有性繁殖和无性繁殖
B.a、b、c细胞的形成过程中,仅c细胞通过有丝分裂形成
C.动物2的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性
D.产生动物2的过程中可发生基因突变、基因重组等
4.马铃薯四倍体栽培种没有青枯病的抗性基因,少数马铃薯野生种存在青枯病的抗性基因。由于核型等差异,野生种难以与四倍体马铃薯栽培种直接杂交繁育,为获得具有抗青枯病的马铃薯栽培种,研究人员进行了植物体细胞杂交的实验研究(已知杂种细胞会发生部分染色体缺失现象),过程如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.过程①需先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B.含有叶绿体的细胞C均符合要求
C.过程②和过程③的植物激素用量和比例不同
D.利用DNA分子杂交技术可检测胚状体中是否含有青枯病抗性基因
5.下列操作或方法,能达到实验目的或正确的是( )
A.将新鲜葡萄除去枝梗,反复冲洗,待洗净后榨汁用于葡萄酒发酵
B.制备培养某种霉菌的培养基时,灭菌后需要将培养基调至酸性
C.培养基、菊花茎段和所用器械须经湿热灭菌后再进行组织培养
D.在发酵罐内发酵的过程中,随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程
6.Leigh氏综合症是一种攻击神经系统的严重神经障碍,其致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有的线粒体携带有这种致病基因,她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合症而夭亡,她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。该“三亲婴儿”的孕育过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能遗传给“三亲婴儿”
B.Leigh氏综合症的遗传不遵循孟德尔的遗传规律
C.该男婴孕育的过程中使用了核移植、体外受精、动物细胞培养和胚胎移植等技术
D.“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
7.2020年诺贝尔生理学或医学奖授予发现丙肝病毒的三位科学家。丙肝病毒引起的丙型肝炎可导致肝脏慢性炎症坏死和纤维化,部分患者可发展为肝硬化甚至肝癌。下图为利用小鼠甲为实验材料研制丙肝病毒的单克隆抗体的实验流程。下列叙述错误的是( )
A.在动物细胞培养时,培养液中除营养物质外还要添加一定量的血清
B.动物细胞培养时,CO2的主要作用是维持培养液的pH
C.图中筛选2需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测
D.动物细胞培养时,将其置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
8.新冠病毒可通过表面的棘突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体从而引起肺炎。单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵,抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。如图为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.研制抗S蛋白单克隆抗体,需注射棘突蛋白对小鼠进行免疫,其目的是要从该小鼠的脾中得到相应的抗体
B.在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合
C.用HAT选择培养基可筛选出能产生抗S蛋白抗体的杂交瘤细胞
D.可用单克隆抗体制备抗体—药物偶联物(ADC)来治疗癌症,其原因是单克隆抗体能杀伤癌细胞
9.用一定剂量的紫外线处理具有抗盐特性的拟南芥原生质体可使其染色体片段化,再利用此原生质体与水稻原生质体融合,以获得抗盐水稻植株。以下说法错误的是( )
A.用酶解法去除植物细胞壁
B.使用灭活病毒诱导两种原生质体融合
C.通过调整植物激素比例诱导生芽或生根
D.利用高浓度盐水浇灌筛选抗盐植株
10.某农科所利用这两种猕猴桃体细胞,通过细胞工程的方法培育出了猕猴桃新品种,培育过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①需用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理
B.过程②利用了细胞膜的流动性实现a和b的融合
C.猕猴桃新品种的培育体现了植物细胞的全能性
D.植物体细胞杂交与植物组织培养的原理相同
11.和牛肉质鲜嫩、营养丰富。我国科学家通过胚胎工程技术,利用本地黄牛代孕来繁育和牛,主要步骤如图所示。相关叙述正确的是( )
A.为避免代孕牛对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
B.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养基中的营养液
C.步骤乙为胚胎移植,胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节
D.科学家可通过给和牛饲喂外源促性腺激素,促使其超数排卵
12.抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC组成及作用机制如图,下列叙述正确的是( )
A.细胞毒素的特异性是ADC能选择性作用于肿瘤细胞的关键
B.ADC进入肿瘤细胞的运输方式为主动运输
C.ADC中抗体的作用是与肿瘤细胞特异性结合,将细胞毒素带到肿瘤细胞
D.ADC中药物的作用是通过诱发肿瘤细胞坏死而杀死肿瘤细胞
13.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)。下列叙述错误的是( )
A.精子需获能后才能与卵子结合
B.PGD和PGS技术可分别用于筛选红绿色盲和21三体综合征
C.该技术涉及动物细胞培养、体外受精、胚胎移植等操作
D.为了获得更多的卵子,需用雌激素对雌性供体进行超数排卵处理
14.下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下形成试管苗的培育过程。下列叙述错误的是( )
A.培养基中应加入适宜浓度的生长素和细胞分裂素等植物激素
B.经图示无菌培养获得的试管苗基因型是AABB、AAbb、aaBB、aabb
C.花粉经过脱分化转变成未分化的细胞,进而形成不定形的愈伤组织
D.诱导愈伤组织期间一般不需要光照
15.下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.培养液中通常需要加入一定量的动物血清
B.步骤①操作需要在无菌环境中进行
C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D.细胞培养应在CO2培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
16.科学家通过诱导天竺葵原生质体和香茅草原生质体融合,培育出一种能散发出对人体无害的具特殊气味的驱蚊草。下列关于驱蚊草培育的叙述中,错误的是( )
A.驱蚊草和天竺葵属于不同物种,两者不能自然杂交产生可育后代
B.驱蚊草的培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG和激素等物质
C.驱蚊草的培育过程利用了植物体细胞杂交技术,无愈伤组织形成
D.天竺葵和香茅草不能自然杂交,是因为不同物种间存在生殖隔离
二、多选题
17.以玄参茎段为外植体,在MS培养基中和多种激素的作用下,外植体经诱导产生丛芽和不定根,将幼苗转移至蛭石或珍珠岩等环境中,经炼苗和壮苗后再移栽入土。下图为植物组织培养的流程图,相关判断正确的是( )
①外植体的选择及其消毒 → ②外植体的接种及愈伤组织诱导 → ③丛芽与不定根的诱导 → ④炼苗与移栽
A.MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养
B.过程①可以用次氯酸钠和70%的酒精进行混合消毒
C.过程②为外植体的脱分化,与基因的选择性表达有关
D.过程③诱导形成丛芽和不定根,效果与激素比例有关
18.科研人员将一只猴的胚胎干细胞从囊胚内取出进行体外培养,完成绿色荧光蛋白标记后,再注入另一只猴的囊胚中,发育成一只胚胎干细胞“嵌合猴”。“嵌合猴”大脑、心脏、肾脏、肝脏和胃肠道中,部分细胞具有荧光标记。下列说法错误的是( )
A.胚胎干细胞取自囊胚的内细胞团细胞
B.内细胞团细胞发育成胚胎的胎盘
C.“嵌合猴”体内细胞的基因组成相同
D.“嵌合猴”说明胚胎干细胞具有分化成多种组织的能力
19.对下图所示生物学概念模型的理解或分析,错误的是( )
A.若图示植物体细胞杂交过程,则杂种植株④一定高度不育
B.若图示体外受精的过程,则需要对①、②均进行获能处理
C.若图示单克隆抗体制备过程,则①、②表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞
D.若图示动物体细胞核移植技术,则重构胚③需用电刺激或蛋白酶合成抑制剂激活
20.下图为单克隆抗体的制备过程(图中的抗原表位指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团),下列相关叙述错误的是( )
A.小鼠经抗原多次免疫后取其脾脏,获取B淋巴细胞,1号试管内只含有特定的B淋巴细胞
B.骨髓瘤细胞培养时会出现细胞贴壁和接触抑制,因此细胞融合前需用胰蛋白酶处理
C.3号试管的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖又能合成和分泌抗体
D.杂交瘤细胞经筛选并克隆化培养获得的4种抗体都能与抗原特异性结合
三、非选择题
21.如图表示利用植物体细胞杂交技术获得“胡萝卜—羊角芹”杂种植株的技术流程。请回答下列问题:
(1)过程①用到的酶是 。过程①需要在具有一定渗透压的溶液中进行,其目的是 。
(2)用化学法诱导原生质体融合时,常用 作为诱导剂。若用红色荧光和绿色荧光分别标记胡萝卜和羊角芹细胞膜上的蛋白质,则判断某原生质体是由胡萝卜细胞和羊角芹细胞融合而成的依据是 。
(3)过程③一般是在 (填“避光”或“适宜光照”)条件下进行的。
(4)过程④的实质是 。与传统的有性杂交方法相比,植物体细胞杂交技术具有的主要优点是 。
22.如图所示表示科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程,请据图回答有关问题:
(1)“试管牛”技术的操作流程是 (填字母)。
(2)①图中用到的生物技术有 等(写出三种),②图中A牛和B牛的性别 (填“相同”“不同”或“不一定相同”)。
(3)图中用到的激素是 ,其目的是获得更多的卵母细胞,经受精后可得到多个早期胚胎。
(4)c过程名称为 ,一般是对发育到 (阶段)的早期胚胎进行处理,再植入到受体内。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将③ 均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育。
(5)①用于移植的胚胎除图中所示外还有 (一项即可)等来源,②胚胎移植实质上是 。
23.治疗性克隆是动物细胞工程的综合应用,它对解决供体器官缺乏和器官移植后的免疫排斥反应具有重要意义。其基本流程如下图所示,请回答相关问题:
(1)过程①采用的是细胞工程中的 技术。
(2)动物细胞进行分瓶传代培养前,需要用 处理贴满瓶壁的细胞,以便细胞继续分裂增殖。杂交瘤细胞在体外培养时(会、不会) 出现上述现象。理由是 。在培养中,为避免毒害常采取的措施是 。
(3)将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中构建重组细胞后进行细胞培养,而不是直接用体细胞进行细胞培养,原因是体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵母细胞的细胞质 。
(4)经核移植获得的重组细胞进行体外培养时,气体环境中CO2的主要作用是 。
(5)若将图中获得的组织器官移植给个体 (填“A”或“B”),则会发生免疫排斥反应。
24.烟草是喜光作物,充足的光照条件有利于其光合作用。突变体甲、乙不能在大于800klx的光下生长,突变体甲与突变体乙杂交所得F1都能在大于800klx的光下生长,F1自交所得F2中有9/16的植株能在大于800klx的光下生长。研究者继续进行如图所示的实验,图中①~⑦表示过程。回答下列问题:
(1)过程①常用到 酶;过程②若采用化学法,除PEG融合法外,还有 等。
(2)实验1中的 (填序号)过程称为再分化,通常包括诱导 和诱导 两个阶段,两个阶段所用培养基成分的差别主要在于 。
(3)分析可知,突变体甲、乙不能在大于800klx的光下生长与两对独立遗传的等位基因有关;最多考虑两个原生质体的融合,再生植株1的基因型有 种。若植株1自交,则能在大于800klx的光下生长的子代植株中,基因型与植株2相同的约占 。
(4)已知花药由花药壁(2N)及大量花粉(N)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。实验2中,若采用花药而不是花粉离体培养,则获得的植株2的基因型有 种。
25.为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如图所示。请回答下列问题:
(1)图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的 过程类似。该过程结束后,细胞的全能性 (填“提高”或“降低”)。
(2)图中灰鼠形成的受精卵,经过一次有丝分裂后可得到双细胞胚。为获得更多的双细胞胚,可对灰鼠注射 激素,使其超数排卵。
(3)囊胚中的内细胞团将来可以发育成胎儿的 。上图中的重构胚通过① 技术进入代孕白鼠子宫内继续发育,X鼠的体色为 。上图中可以是雄鼠的有 (填图中相关鼠的名称)。
(4)为确定克隆鼠的培育是否成功,须对X鼠进行 的相关检测。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。
【详解】A、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,可以获取③单个细胞,A正确;
B、将目的基因导入受体细胞之前,要构建基因表达载体,需要使用限制酶、DNA连接酶和运载体等工具,B正确;
C、一般情况下,用促性腺激素处理良种母牛可以获得更多卵母细胞,即进行超数排卵处理,C错误;
D、⑥是⑤通过胚胎分割产生的后代,⑥的遗传性状和(供核一方)荷斯坦奶牛最相似,D正确。
故选C。
2.C
【分析】图中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,其中①是获取早期胚胎的过程,②是将白鼠和黑鼠的早期胚胎嵌合的过程,③是胚胎移植过程。
【详解】A、过程①中的两个卵裂球可以取自于桑葚胚,也可以取自卵裂期,A正确;
B、早期胚胎培养过程中细胞进行了有丝分裂,发育到囊胚时发生了分化,B正确;
C、②过程并没有发生细胞的融合,代孕母鼠生产的嵌合鼠毛色黑白相间,仍然是二倍体小鼠,C错误;
D、过程③是胚胎移植过程,在进行操作前,需要对代孕母鼠进行同期发情处理,以保证受体与供体的生理变化是相同的,进而提升受孕成功率,D正确。
故选C。
3.D
【分析】分析题图:图示哺乳动物生殖过程,其中a为精子,b为卵细胞,c为体细胞。①是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植形成的,属于有性生殖;②是通过核移植、早期胚胎培养和胚胎移植形成的,属于无性生殖。
【详解】A、动物1通过受精作用形成,属于有性生殖,动物2的形成采用了核移植技术,属于无性生殖,A正确;
B、a(精子)、b(卵子)是通过减数分裂形成的,c为体细胞,是通过有丝分裂形成的,B正确;
C、动物2通过细胞核移植技术形成,利用的原理是动物细胞的细胞核具有全能性,C正确;
D、形成动物2的过程属于无性生殖,不会发生基因重组,D错误。
故选D。
4.B
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、过程①是制备原生质体后融合的过程,该过程需先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,因为植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,A正确;
B、图示的C细胞中含有叶绿体的类型有叶肉细胞(B)-叶肉细胞(B)类型,也可能是需要的A-B型,不一定符合要求,B错误;
C、过程②是脱分化过程,③是再分化过程,两个过程出现不同的培养结果,主要是由于培养基中细胞分裂素和生长素用量的不同造成的,C正确;
D、利用DNA分子杂交技术可检测胚状体中是否含有青枯病抗性基因,若出现杂交带,可证明成功,该过程利用了碱基互补配对的原理,D正确。
故选B。
5.D
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、将新鲜葡萄先反复冲洗,再除去枝梗,然后榨汁用于葡萄酒发酵,A错误;
B、制备培养某种霉菌的培养基时,需要将培养基调至酸性后再灭菌,B错误;
C、菊花茎段不能湿热灭菌,需要消毒后用于组织培养,C错误;
D、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节;在发酵过程中,要随时检测培养液中 的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程;还要及时添加必需的营养成分,要严格控制温度、 pH和溶解氧等发酵条件,D正确。
故选D。
6.A
【分析】由题干可知,该三亲男婴形成的过程中,经过捐献者的卵母细胞的细胞质与母亲的卵母细胞的细胞核的结合,形成的重组卵母细胞与精子结合,发育成的早期胚胎经过胚胎移植进入子宫发育。
【详解】A、红绿色盲基因位于细胞核内X染色体上,卵母细胞捐献者不提供染色体基因,A错误;
B、Leigh氏综合症的致病基因位于细胞质内,不遵循孟德尔的遗传规律,B正确;
C、由题干可知,该男婴的形成过程中,经过了核移植,体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等过程,其遗传物质来自三个个体,C正确;
D、该婴儿的细胞核基因一半来自母亲,一半来自父亲,线粒体基因来自卵母细胞捐献者,所以该婴儿同时拥有自己父母及捐赠者的部分基因,D正确。
故选A。
7.D
【分析】单克隆抗体制备流程: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,进行克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,注入小鼠腹腔中培养或者体外培养,最后从小鼠腹水或者培养液中获取单克隆抗体。单克隆抗体制备过程中至少涉及两次筛选,第一次是利用选择性培养基进行初步筛选出杂交瘤细胞,第二次是利用克隆化培养和抗体检测的方法筛选出既能大量增殖,又能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、为了更好地促进动物细胞的培养,尽可能模拟细胞在体内的生活环境,培养液中除营养物质外还要添加一定量的血清、血浆,A正确;
BD、动物细胞培养时通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将其置于含有95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养,CO2的主要作用是维持培养液的pH,B正确,D错误;
C、筛选2需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C正确。
故选D。
8.B
【分析】单克隆抗体制备流程: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;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、研制抗S蛋白单克隆抗体,需注射棘突蛋白对小鼠进行免疫,其目的是要从该小鼠的脾中得到具有免疫能力的B淋巴细胞,A错误;
B、在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取免疫过的B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合,通过筛选,最终选出能产生特异性抗体和大量增殖的杂交瘤细胞,B正确;
C、HAT选择培养基能筛选出杂交瘤细胞,去掉同种融合的细胞和未融合的细胞,再通过抗原-抗体杂交技术,才能筛选出能产生抗S蛋白抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、单克隆抗体可用来制备抗体—药物偶联物(ADC)来治疗癌症,因为单克隆抗体能将药物定向带到癌细胞所在的位置,单克隆抗体并不能杀伤癌细胞,药物才能杀伤癌细胞,D错误。
故选B。
9.B
【分析】植物体细胞杂交技术: 就是将不同种的植物体细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交的优点是:克服远缘杂交不亲和的障碍,培育出作物新品种。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,A正确;
B、灭活的病毒只能诱导动物细胞融合,不能诱导植物原生质体融合,B错误;
C、通过调整植物激素的比例可诱导生芽或生根,生长素/细胞分裂素的比值大于1,有利于生根,小于1有利于生芽,C正确;
D、抗盐水稻植株具有抗盐特性,因此利用一定浓度的盐水浇灌可筛选抗盐水稻植株,D正确;
故选B。
10.D
【分析】题图分析,表示植物体细胞杂交过程,过程①表示酶解法去除细胞壁获得细胞原生质体的过程,过程②表示原生质体融合的过程,过程③表示再生出新的细胞壁的过程。
【详解】A、过程①是利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体的过程,A正确;
B、过程②是原生质体融合的过程,可采用离心、电刺激、聚乙二醇为诱导剂等方法,原生质体a和b的融合过程依赖细胞膜的流动性,B正确;
C、猕猴桃新品种的培育利用了植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术,该过程中运用了植物细胞全能性的原理,C正确;
D、植物体细胞杂交运用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,而植物组织培养技术只运用了植物细胞的全能性,D错误。
故选D。
11.C
【分析】分析题图:步骤甲为受精作用,步骤乙为胚胎移植,其中诱导超数排卵用的是促性腺激素。
【详解】A、受体子宫一般不会对植入胚胎产生排斥反应,因此不需要给代孕牛注射免疫抑制剂,A错误;
B、受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞中的细胞质,B错误;
C、步骤乙为胚胎移植,胚胎移植是胚胎工程的最后一道“技术工序”,实质是早期胚胎在相同或相似的生理环境条件下空间位置的转移,C正确;
D、促性腺激素的本质是蛋白质(多肽),饲喂会使其分解而失去作用,D错误。
故选C。
12.C
【分析】分析题文描述和题图,抗体上带有细胞毒素,抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合,通过胞吞的方式把细胞毒素一并带进靶细胞,引起靶细胞溶酶体膜的破裂,最后导致细胞凋亡。
【详解】A、细胞毒素杀伤肿瘤细胞没有特异性,能与肿瘤细胞膜上的受体发生特异性结合的是抗体,A错误;
B、ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,ADC进入肿瘤细胞的方式是胞吞,B错误;
C、肿瘤细胞相当于抗原,ADC中,抗体可以特异性的和肿瘤细胞结合,将细胞毒素带到肿瘤细胞,C正确;
D、由图可知,ADC中药物的作用是通过诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞,D错误。
故选C。
13.D
【分析】胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
【详解】A、精子获能是精子在受精前必须经历的一个重要阶段,它是指精子获得穿透卵子透明带能力的生理过程,精子需获能后才能与卵子结合,A正确;
B、PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGD可用于筛选红绿色盲;PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测,PGS可用于筛选21三体综合征,B正确;
C、据图可知,该技术涉及动物细胞培养(精子和卵子培养、受精卵培养等)、体外受精(精子和卵子结合)、胚胎移植(将理想胚胎导入)等操作,C正确;
D、为了获得更多的卵子,需用促性腺激素对雌供体进行超数排卵处理,D错误。
故选D。
14.B
【分析】离体的植物组织或细胞,在培养了一段时间以后,会通过细胞分裂,形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化,或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植物体。
【详解】A、为促进花粉细胞分裂生长,需在培养基中加入适宜浓度的细胞分裂素、生长素等植物激素,A正确;
B、基因型为AaBb的植物体经过减数分裂可产生基因型为AB、ab、Ab、aB的配子,再经过花药离体培养可得到单倍体,因此试管苗可能出现的基因型有AB、Ab、aB、ab,B错误;
C、由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化,花粉经过脱分化转变成未分化的细胞,进而形成不定形的愈伤组织,C正确;
D、诱导愈伤组织期间一般不需要光照,愈伤组织的诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织,在光照条件下,外植体容易分化产生维管等组织,这不利于产生大量的愈伤组织,D正确。
故选B。
15.D
【分析】1、动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
2、培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值)。
【详解】A、为了更好地促进动物细胞的生长,通常需在合成培养基中加入血清等天然成分,A正确;
B、步骤①为将组织块剪碎,需要在无菌环境中进行操作,B正确;
C、由于动物细胞培养时常出现接触抑制现象,步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理,且进行培养液的更换,C正确;
D、细胞培养应在CO2培养箱中进行,CO2的作用是为了维持培养液的pH值稳定,D错误。
故选D。
16.C
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、驱蚊草是经植物体细胞杂交获得的,与天竺葵属于不同物种,两者不能自然杂交产生可育后代,即不同物种间存在生殖隔离,A正确;
B、驱蚊草培育过程用到纤维素酶、果胶酶去除植物细胞壁,用PEG诱导原生质体融合,并且在由杂种细胞培育成杂种植株的过程中用到了不同比例的激素,B正确;
C、驱蚊草培育过程利用了植物体细胞杂交技术,该过程有愈伤组织和试管苗形成,C错误;
D、天竺葵和香茅草也属于不同物种,不同物种存在生殖隔离,不能自然杂交,D正确。
故选C。
17.ACD
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、在植物组织培养时,通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽.生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成.比值适中时,促进愈伤组织的生长。
3、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养,蔗糖可以为外植体的生长提供碳源、能源、调节培养基的渗透压,A正确;
B、外植体的消毒,先用体积分数为70%的酒精浸泡30s后,立即取出,用无菌水清洗2~3次,再用质量分数为5%的次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次,B错误;
C、过程②为外植体的脱分化,脱分化过程与基因的选择性表达有关,C正确;
D、过程③诱导形成丛芽和不定根,为再分化过程,生长素比例较高,有利于根的分化,细胞分裂素比例较高,有利于芽的分化,因此再分化效果与激素比例有关,D正确。
故选ACD。
18.BC
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发发生稳定性差异的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化后细胞中的遗传物质不发生改变。
【详解】A、题干信息:科研人员将一只猴的胚胎干细胞从囊胚内取出进行体外培养,囊胚中的内细胞团具有发育的全能性,可见胚胎干细胞取自囊胚的内细胞团细胞,A正确;
B、滋养层细胞发育成胚胎的胎盘,B错误;
C、“嵌合猴”体内细胞的基因组成不相同,C错误;
D、题干信息:“嵌合猴”大脑、心脏、肾脏、肝脏和胃肠道中,部分细胞具有荧光标记,可见“嵌合猴”说明胚胎干细胞具有分化成多种组织的能力,D正确。
故选BC。
19.AB
【分析】单克隆抗体制备流程: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;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、若图示表示植物体细胞杂交过程,杂种植株是否可育,取决于其能不能正常进行减数分裂,产生正常的生殖细胞,如若可以则是可育的,否则就是不育,A错误;
B、若图示体外受精的过程,在体外受精时,需要对精子进行获能处理。同时卵细胞也要在体外培养到减数第二次分解的中后期,才能与精子进行结合,B错误;
C、若图示单克隆抗体制备过程,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;所以①、②可表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞;C正确;
D、若图示动物体细胞核移植技术,想要使后代尽可能保留优良性状,则应将体细胞直接注入去核的卵母细胞形成重构胚,然后用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,D正确。
故选AB。
20.AB
【分析】单克隆抗体的制备(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、由于抗原上有多种抗原表位,不同的抗原表位可以结合不同的B淋巴细胞,导致增殖和分化,因此1 号试管内可能含有多种 B 细胞,A错误;
B、普通的体细胞培养会出现细胞贴壁和接触抑制现象,而骨髓瘤细胞能无限增殖,不会出现细胞贴壁和接触抑制现象,因此细胞融合前不需用胰蛋白酶处理,B错误;
C、3 号试管的杂交瘤细胞是特定的抗原表位刺激产生的效应B细胞与骨髓瘤细胞融合形成的,既能迅速大量增殖又能合成和分泌特异性抗体,C正确;
D、杂交瘤细胞经筛选并克隆化培养获得的 4 种抗体,在抗原上都存在相应的抗原表位,因此 4 种抗体都能与抗原特异性结合,D正确。
故选AB。
21.(1) 纤维素酶和果胶酶 维持原生质体内外的渗透压平衡,保证原生质体正常的形态和活力
(2) 聚乙二醇/PEG 该原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧光
(3)避光
(4) 基因的选择性表达 能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍/能打破不同生物的生殖隔离
【分析】题图分析:图示为胡萝卜—羊角芹杂种植株的培育过程,①表示去壁过程,常用酶解法;②表示融合的原生质体再生出细胞壁的过程;③表示脱分化过程;④表示再分化过程。
【详解】(1)植物细胞的细胞壁会阻碍细胞间的杂交,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。在进行植物体细胞杂交时,须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体。在具有一定渗透压的溶液中制备原生质体,可以维持原生质体内外的渗透压平衡,保证原生质体正常的形态与活力。
(2)诱导原生质体间的融合常用物理法和化学法,其中化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导细胞融合。用红色荧光和绿色荧光分别标记胡萝卜和羊角芹细胞膜上的蛋白质后,未融合的胡萝卜细胞表面以及胡萝卜细胞与胡萝卜细胞融合成的细胞表面只有红色荧光,未融合的羊角芹细胞表面以及羊角芹细胞与羊角芹细胞融合成的细胞表面只有绿色荧光,而胡萝卜细胞和羊角芹细胞所融合成的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光。
(3)过程③为脱分化过程,需要在避光条件下进行的,因为该过程中植物细胞不进行光合作用。
(4)过程④是再分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达。利用植物体细胞杂交技术可以让两个不同种的植物细胞进行融合,从而培育成杂种植物,显著优点是能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
22.(1)a→b→f→g
(2) 体外受精、胚胎的早期培养、胚胎移植、胚胎分割 相同
(3)促性腺激素
(4) 胚胎分割 桑葚胚或囊胚 内细胞团
(5) 核移植的胚胎 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【分析】题图分析,图示是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,其中a为体外受精过程,b为早期胚胎培养过程;c为胚胎分割技术,d、f均为胚胎移植过程,g是分娩产生小牛的过程;图中①为滋养层细胞,②为囊胚腔,③为内细胞团。
【详解】(1)试管牛的培育过程包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,因此“试管牛”技术的操作流程是a→b→f→g。
(2)上述过程中用到的生物技术主要有体外受精、胚胎的早期培养、胚胎移植、胚胎分割等。图中A、B牛是胚胎分割移植获得的,是由同一个受精卵发育而来,性别相同。
(3)用促性腺激素处理良种奶牛,可促使其超数排卵,这样可以获得更多的卵母细胞,经受精后可得到多个早期胚胎。
(4)c是胚胎分割,一般是对发育到桑葚胚或囊胚的早期胚胎进行处理。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将③内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育。
(5)用于移植的胚胎除可通过胚胎分割获得外,也可来自核移植的胚胎。胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
23.(1)(体)细胞核移植
(2) 胰蛋白酶 不会 杂交瘤细胞具有无限增殖的特性 定期更换培养液
(3)存在激发细胞核全能性表达的物质
(4)维持培养液的pH
(5)A
【分析】分析题图可知:①表示核移植,②表示早期胚胎发育,还需要经过胚胎移植技术。
【详解】(1)过程①采用的是细胞工程中的核移植技术。
(2)动物细胞进行分瓶传代培养前,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴满瓶壁的细胞,使之分散成单个细胞。上述现象是接触抑制现象,由于杂交瘤细胞具有无限增殖的特性,故杂交瘤细胞在体外培养时不会出现接触抑制现象;在动物细胞培养的过程中,为防止细胞代谢产物积累对自身造成危害,应定期更换培养液。
(3)将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中构建重组细胞后进行细胞培养,而不是直接用体细胞进行细胞培养,原因是体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵母细胞的细胞质可以给它提供表现全能性的环境或激活全能性实现的有关物质。
(4)在动物细胞培养的过程中,将培养瓶置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养,CO2主要作用是维持培养液的pH。
(5)由于B是供核的一方,克隆的组织和器官的绝大多数遗传物质和B相同,与A不同,故若将图中获得的组织器官移植给个体A会发生免疫排斥反应。
24.(1) 纤维素酶和果胶 高Ca2+—高pH融合法
(2) ⑤ 生芽(或生根) 生根(或生芽) 细胞分裂素、生长素的浓度与用量比例
(3) 3 1/9
(4)2
【分析】植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下,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,这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官,该过程称为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上,就可以诱导其再分化成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株。
【详解】(1)过程①在进行植物细胞杂交之前,获得原生质体,可以利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。过程②是人工诱导原生质体融合,人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类 — 物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+ —高pH融合法等。
(2)实验1中,愈伤组织能重新分化成芽、根等器官的过程称为再分化,即图中的⑤过程,通常包括诱导生芽和生根两个阶段,植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向,诱导生根和生芽的培养基在成分上的主要区别是细胞分裂素、生长素的浓度与用量比例。
(3)分析可知,突变体甲、乙不能在大于800klx的光下生长与两对独立遗传的等位基因有关;假设两对等位基因为A/a、B/b,突变体甲、乙不能在大于800klx的光下生长,突变体甲与突变体乙杂交所得F1都能在大于800klx的光下生长,实验2中F1自交所得F2中有9/16的植株能在大于800klx的光下生长,说明F1基因型为AaBb,能在大于800klx的光下生长的植株基因型为(A_B_)。则甲的基因型为AAbb、乙的基因型为aaBB,分别产生的的花粉基因型为Ab、aB,最多考虑两个原生质体的融合,再生植株1的基因型有AAbb、aaBB、AaBb,所以,再生植株1的基因型有3种。实验2中,F1基因型为AaBb,产生4种花粉:1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,染色体加倍植株的基因型为1/4AABB、1/4AAbb、1/4aaBB、1/4aabb,能在800klx的光下生长的植株2的基因型为AABB,实验1中植株1的基因型为AaBb,AaBb自交,能在大于800klx的光下生长的子代植株(A_B_)中,基因型与植株2(AABB)相同的约占1/9。
(4)花药由花药壁(2n)基因型为(AaBb)及大量花粉(n)基因型为(AB、Ab、aB、ab)等组分组成,实验2中,由花药壁得到的植株2基因型为AAaaBBbb,由花粉培育的再生植株基因型有AB、Ab、aB、ab,植株2的基因型为AABB,故花药离体培养获得的植株2植株基因型共2种。
25.(1) 脱分化 提高
(2)促性腺
(3) 各种组织 胚胎移植 黑色 黑鼠和X鼠
(4)胰岛素抵抗
【分析】1、科学家通过体外诱导小鼠成纤细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为多能干细胞(简称iPS细胞)。
2、题图分析:分析图中操作过程,内细胞团细胞被iPS细胞取代,最终形成的X鼠细胞核来源于黑鼠,其遗传特性与黑鼠相同。
【详解】(1)黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似,是组织细胞恢复分裂分化能力的过程。iPS细胞与小鼠内细胞团一样,具有全能性,该过程结束后,细胞的全能性提高。
(2)超数排卵是指应用外源促性腺激素,诱导卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
(3)囊胚中的内细胞团将来可以发育成胎儿的各种组织。将重构胚移入代孕白鼠子宫内的技术为胚胎移植。克隆属于无性繁殖,iPS细胞来自黑鼠,所以X鼠的体色为黑色。图中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以是雄鼠的有黑鼠和X鼠。
(4)据图所示,最终得到了X鼠,而实验最终目的为“开发出胰岛素抵抗模型鼠”,故为确定克隆鼠的培育是否成功,须对X鼠进行胰岛素抵抗的相关检测。
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