高考生物真题演练&模拟精选：专题21 细胞工程（含答案）

专题21　细胞工程
五年高考
1.(2023北京,12,2分)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(D)
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
2.(2022北京,11,2分)将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中,接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠(Mc)。据此分析,下列叙述错误的是(A)
A.获得Mc的生物技术属于核移植
B.Mc表皮中有两种基因型的细胞
C.注射入的细胞会分化成Mc的多种组织
D.将接受注射的囊胚均分为二,可发育成两只幼鼠
3.(2020北京,13,2分)为培育具有市场竞争力的无籽柑橘,研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是(A)
A.过程①需使用胰蛋白酶处理 B.实现过程②依赖膜的流动性
C.过程③需应用植物组培技术 D.三倍体植株可产生无籽柑橘
全真全练
考点1　植物细胞工程
1.(2023广东,12,2分)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(C)
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
2.(2023河北,13,2分)植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是(B)
A.植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理
B.经纤维素酶和果胶酶充分处理后,植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞
C.为使悬浮细胞正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压
D.利用悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少植物资源的消耗
3.(2023江苏,13,2分)研究者通过体细胞杂交技术,探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是(D)
A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
B.原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理,活的原生质体被染色
D.聚乙二醇促进原生质体融合后,以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
4.(2023山东,14,2分)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是(A)
A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B.植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
5.(2022辽宁,14,2分)蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物。在蓝莓组织培养过程中,外植体切口处细胞被破坏,多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物,这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞甚至死亡,导致蓝莓组织培养失败。下列叙述错误的是(D)
A.花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中
B.适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变
C.在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变
D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体
6.(2022浙江6月选考,23,2分)下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是(D)
A.用自然生长的茎进行组培(组织培养)须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B.培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C.组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D.不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
7.(2021福建,11,2分)科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种,技术流程示意图如下。
下列叙述正确的是(D)
A.愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
B.获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
C.可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生
D.用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体
考点2　动物细胞工程
8.(2023辽宁,7,2分)大量悬浮培养产流感病毒的单克隆细胞,可用于流感疫苗的生产。下列叙述错误的是(D)
A.悬浮培养单克隆细胞可有效避免接触抑制
B.用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清
C.当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖
D.培养基pH不会影响单克隆细胞的病毒产量
9.(2023海南,7,3分)某团队通过多代细胞培养,将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除,获得XO胚胎干细胞,再经过一系列处理,使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是　(A)
A.营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B.获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C.XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D.若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
10.(2022湖北,7,2分)某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究,结果发现其培养的原代神经元生长缓慢,其原因不可能的是(A)
A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织
B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封
C.血清经过高温处理后加入培养基
D.所使用的培养基呈弱酸性
11.(2022江苏,14,2分)航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是(B)
A.培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌
B.培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
C.心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖
D.心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
12.(2022山东,15,2分)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(D)
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
13.(2023湖北,22,16分)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)　不需要　(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　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)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　未融合的亲本细胞　和　融合的具有同种核的细胞　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　筛选能分泌抗病毒外壳蛋白A单克隆抗体的杂交瘤细胞　。
(4)构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是　④　。
14.(2022辽宁,24,10分)某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ.N蛋白胞外段抗原制备,流程如图1
(1)构建重组慢病毒质粒时,选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因,目的是　便于重组DNA分子的筛选　。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞,质粒被包在脂质体　双分子层中　(填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”)。
(2)质粒在包装细胞内组装出由　蛋白质和核酸　组成的慢病毒,用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
Ⅱ.N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图2
(3)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织用　胰蛋白酶或胶原蛋白　酶处理,制成细胞悬液,置于含有混合气体的　CO2培养箱　中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞进行融合。
(4)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行
　克隆化　培养。用　抗原—抗体杂交　技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集　细胞培养液　,提取单克隆抗体。
(5)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成　抗体—药物偶联物(ADC)　,实现特异性治疗。
考点3　胚胎工程
15.(2023广东,3,2分)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是(C)
A.超数排卵　　B.精子获能处理
C.细胞核移植　　D.胚胎培养
16.(2023浙江1月选考,12,2分)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是(C)
A.经获能处理的精子才能用于体外受精
B.受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率
D.胚胎移植前需对受体进行选择和处理
17.(2023天津,7,4分)多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体才能获得后代。如图列举了几项技术成果。
下列叙述正确的是(D)
A.经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体均保持一致
B.①过程需获得MⅡ期的去核卵母细胞
C.②能大幅改良动物性状
D.③可通过②技术实现扩大化生产,①②可通过③技术实现性状改良
18.(2021辽宁,13,2分)如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图。有关叙述正确的是(B)
A.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
B.过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体
C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
三年模拟
综合基础练
选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024西城一模,13)下列技术能够体现细胞全能性的是(A)
A.植物组织培养　　B.动物细胞培养
C.动物细胞融合　　D.胚胎移植
2.(2024朝阳期末,14)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。以下说法不正确的是(B)
A.用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁
B.使用灭活的病毒诱导两种原生质体的融合
C.通过调整植物激素的比例诱导生芽或生根
D.利用一定浓度的盐水浇灌以筛选抗盐水稻植株
3.(2024石景山一模,15)下列高中生物学实验中,涉及“培养”的操作不正确的是(A)
A.外植体脱分化的培养过程需要给予适当光照
B.多能干细胞的培养液中需添加动物血清
C.可在96孔板上培养并筛选特定的杂交瘤细胞
D.在体外受精前需要将精子进行获能培养
4.(2024海淀二模,12)研究者将M病毒膜蛋白注射小鼠,分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合,通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是(B)
A.用动物细胞培养液培养M病毒,通过离心可获得膜蛋白作为抗原
B.可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠,以获得更多的浆细胞
C.S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力
D.体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性
5.(2024丰台二模,11)单倍体胚胎干细胞(haESCs)取自孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞,具有极大的应用前景。下列叙述正确的是(C)
A.培养液中通常含有蔗糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
B.细胞培养应在CO2培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C.haESCs通常不含等位基因,有利于研究隐性基因的功能
D.haESCs可取自孤雌或孤雄发育至囊胚中任何一个细胞
6.(2024西城二模,13)将优质、耐贮藏的巨大口蘑(甲)和高产、适应性强的双孢蘑菇(乙)作为亲本菌株,进行原生质体融合育种,以得到具有新生理特性的融合菌株。如图为育种过程,以下说法错误的是(C)
A.利用酶解法对甲和乙的菌丝去壁
B.使用适宜浓度的PEG诱导原生质体融合
C.融合时间和温度不会影响原生质体融合率
D.原生质体融合育种可以实现远缘杂交的目的
7.(2023东城一模,13)2017年,我国科学家培育出轰动世界的体细胞克隆猴“中中”和“华华”,如图为其培育流程。下列叙述错误的是(C)
A.过程①是将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中
B.过程②通常需在液体培养基中加入血清等天然成分
C.图中过程需用到体外受精、细胞培养、胚胎移植等技术
D.克隆猴用于医学研究可最大限度排除基因差异的干扰
综合拔高练
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024海淀二模,14)体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后,供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是　(A)
A.胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚
B.动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术
C.Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程
D.胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果
2.(2024朝阳二模,13)肿瘤细胞通过细胞膜上的PD-L1与机体T细胞膜上PD-1结合,抑制T细胞激活,实现免疫逃逸。科研人员制备靶向PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤,下列说法错误的是(A)
A.需用PD-1免疫小鼠以获得B细胞
B.用灭活的病毒诱导产生杂交瘤细胞
C.杂交瘤细胞的培养液中需添加动物血清
D.利用抗原—抗体结合的原理制备靶向药物
3.(2024东城一模,13)与常规栽培技术相比,利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著的优越性,根据不同的需求可以采用不同的技术流程(如图)。相关叙述错误的是　(B)
A.同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物
B.外植体形成愈伤组织的过程中,经历了脱分化和再分化两个阶段
C.将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞,有望提高产量
D.由于不受土壤、气候条件限制,利用该技术有利于缓解资源短缺问题
4.(2024朝阳一模,13)为培育繁殖周期快、高产人参皂苷的杂种植物,研究人员将人参和胡萝卜的原生质体进行融合,并检测了原生质体密度对融合率的影响,结果如表。
原生质体密度 (1∶1混合) 0.5×105 个/mL 2×105 个/mL 5×105 个/mL 10×105 个/mL
融合率(%) 18.6 35.8 29.2 23.6
下列相关叙述不正确的是(C)
A.利用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理获得原生质体
B.原生质体密度过高或过低均不利于原生质体的融合
C.融合后的原生质体经过脱分化即可发育成杂种植株
D.对杂种植株需进行生长速度和人参皂苷含量的检测
5.(2024海淀一模,13)某科学小组探索长寿花组织培养过程中外植体的消毒条件,实验结果如表。下列分析不正确的是(A)
2%次氯酸 钠处理时间 (min) 8 10 12
75%酒精处 理时间(min) 20 30 40 20 30 40 20 30 40
污染率(%) 25.6 21.1 13.3 22.2 16.7 12.2 20 17.8 8.9
褐化率(%) 0 0 8.9 0 5.6 14.4 7.8 16.7 16.7
注:褐化是指培养材料在组培过程中向培养基中释放褐色物质,并变褐死亡的现象。
A.消毒处理时间越长,组织培养成功率越高
B.消毒处理时间越长,外植体的污染率越低
C.诱导培养外植体脱分化为愈伤组织的过程中一般不需要光照
D.组织培养过程中提高生长素与细胞分裂素的比例有助于生根
6.(2024西城一模,7)研究不同激素对猕猴桃组织培养过程的影响,实验结果如下,相关说法错误的是(D)
组别 处理(浓度/ppm) 愈伤组织诱导率(%) 愈伤组织生长状况
1 — 29.6 ++
2 细胞分裂素(0.5) 26.7 ++
3 玉米素(1) 87.5 ++
4 2,4-D(0.5) 85.2 +++
5 2,4-D(0.5)和细胞分裂素(0.5) 95.0 +++
注:“+”越多,生长状况越好
A.愈伤组织是已分化植物细胞发生脱分化的结果
B.第1组能诱导愈伤组织形成是内源激素的作用
C.诱导猕猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案
D.玉米素浓度超过1 ppm会抑制愈伤组织再分化
7.(2023海淀一模,14)花椰菜(2n=18)易患黑腐病导致减产,黑芥(2n=16)则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于如图所示过程,培育出抗性花椰菜植株m、n和s,它们均含有花椰菜的全部染色体。下列叙述正确的是(C)
A.获得原生质体时需用纤维素酶和胶原蛋白酶处理
B.融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0~8
C.植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体
D.植株s中来自黑芥的染色体一定构成一个染色体组
8.(2024丰台一模,14)V蛋白对登革热病毒的增殖有抑制作用。V蛋白含有285个氨基酸,其cDNA长1 241 bp。将V蛋白在大肠杆菌中诱导表达,经纯化后免疫小鼠最终获得5株分泌V单抗的杂交瘤细胞,提取单抗与V蛋白杂交,电泳结果如图,相关叙述错误的是(C)
A.V蛋白的cDNA中含有不编码V蛋白的序列
B.获得的5株杂交瘤细胞都能无限增殖
C.用V蛋白免疫小鼠的目的是获得相应抗体
D.可培养5A8杂交瘤细胞大量生产单克隆抗体
9.(2024丰台期末,14)我国科学家成功构建了首个活产的嵌合灵长类动物——嵌合幼猴。研究人员将遗传信息改造后的胚胎干细胞(ES细胞)注射到受体猴囊胚中,再将胚胎移植到代孕母猴中,生育出嵌合幼猴。下列叙述错误的是(B)
A.植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的性激素
B.嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息一定能传给后代
C.嵌合幼猴的部分组织细胞会发出绿色荧光
D.嵌合幼猴是由两种来源的细胞发育而成的
二、非选择题
10.(2024东城一模,18)EB病毒(EBV)可引发鼻咽癌等癌症。我国科研人员制备有效阻断EBV感染的单克隆抗体,为治疗和疫苗研发提供思路。
(1)如图1所示,EBV表面的糖蛋白gHgL与上皮细胞表面受体(如E2等)结合后,引起gB发生　空间结构　变化,启动病毒包膜和上皮细胞膜融合。膜融合过程体现了膜具有　流动　性。gHgL可作为制备有效阻断EBV感染的单克隆抗体的　抗原　。
(2)研究人员从EBV感染者外周血中分离出单个核细胞(PBMC),包含自然杀伤(NK)细胞、T细胞、B细胞。将下表中不同荧光标记的分子与PBMC培养后筛选出目标细胞,将目标细胞中的抗体mRNA　逆转录　为cDNA,扩增出gHgL抗体基因,转入细胞成功表达出单克隆抗体。筛选出的目标细胞应具有荧光　C、E　(选填字母)。
不同荧光标记的分子 相关分子的特点
荧光A-抗CD4抗体 CD4为辅助性T细胞的标记分子
荧光B-抗CD8抗体 CD8为细胞毒性T细胞的标记分子
荧光C-抗CD20抗体 CD20为B细胞的标记分子
荧光D-抗CD56抗体 CD56为NK细胞的标记分子
荧光E-gHgL gHgL可与细胞上的受体特异性结合
(3)经筛选得到单抗D8,与已报道的单抗A1相比,两者都有较强的gHgL结合能力,都能显著抑制EBV感染上皮细胞。将gHgL与D8或A1混合接触后,检测与上皮细胞表面受体E2的结合能力,结果如图2。
分析实验结果可知D8与A1作用的区别是　D8能够阻碍gHgL和E2结合,而A1不能　。
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