中小学教育资源及组卷应用平台
高考生物考前冲刺押题预测 细胞工程
一.选择题(共15小题)
1.(2025 武汉模拟)研究发现,在哺乳动物胎儿发育早期,造血干细胞会大量迁移至胎儿的肝脏发生增殖分化。肝细胞分泌的胎球蛋白A由Fetua基因控制合成,该蛋白能保护造血干细胞基因组稳定性,降低突变的概率。下列叙述错误的是( )
A.造血干细胞与胎儿的早期胚胎细胞分化程度相同
B.胎儿发育早期,胎儿的肝脏可以产生多种免疫细胞
C.哺乳动物的肝细胞和造血干细胞都含有Fetua基因
D.Fetua基因表达受阻会使胎儿患白血病的风险增大
2.(2025 延边州模拟)红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。如图是植物组织培养和细胞培养的流程图,图中②为愈伤组织,通过B过程可最终产生新的植株。通过C过程可产生大量细胞。下列相关叙述中正确的是( )
A.A和B过程所用的培养基的物理性质及成分均相同
B.②是不定形的薄壁组织团块,既能分裂又能分化
C.培养过程中所用的培养基,需添加动物血清等成分
D.获得④⑤的过程,均利用了植物细胞具有全能性的原理
3.(2025 四川模拟)甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B.获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和5%CO2环境条件下
C.①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐,还需要添加蔗糖等能源物质
D.路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
4.(2025 喀什地区一模)胚胎工程技术可以用于品质优良奶牛的扩繁。下列叙述错误的是( )
A.采集的新鲜精子经获能处理后可用于体外受精
B.受精卵发育成桑葚胚或囊胚时可用于胚胎分割
C.外源促性腺激素处理供体母牛可诱发超数排卵
D.同一胚胎经分割产生的后代具有不同的遗传物质
5.(2025 日照模拟)抗原表位指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,是抗原与T细胞或B细胞表面的抗原识别受体及抗体特异性结合的基本结构单位。如图为单克隆抗体的制备过程,下列叙述错误的是( )
A.可用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
B.经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体共3种
C.克隆化培养和抗体检测后的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
D.由图可知,利用一种抗原经杂交瘤技术可以获得多种单克隆抗体
6.(2025 日照模拟)研究人员将野生黑果枸杞和宁夏枸杞进行体细胞杂交得到杂种枸杞。然后对两种枸杞及杂种枸杞的过氧化氢同工酶(功能相同,但分子结构、理化性质不同的一组酶)进行电泳,电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中,已知KI遇O2会生成I2。实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.诱导两种枸杞原生质体融合的过程一般在等渗溶液中进行
B.图中条带应显示为蓝色,过氧化氢同工酶的活性影响显色深浅
C.结果显示杂种枸杞仅缺乏来自黑果枸杞的部分过氧化氢同工酶
D.杂种枸杞缺乏过氧化氢同工酶原因可能是相关基因丢失或未表达
7.(2025 渭南模拟)2024年2月25日,世界首例体细胞克隆顶级种用藏羊“青青”在青海省诞生。研究人员采集种羊耳缘组织培养成耳纤维细胞作为核供体细胞,通过体细胞核移植获得种羊克隆胚胎。下列叙述正确的是( )
A.在核移植前应去除MⅡ期卵母细胞的纺锤体—染色体复合物
B.在培养耳纤维细胞时可使用胃蛋白酶处理种羊耳缘组织
C.克隆动物与试管动物的生殖方式均为无性生殖
D.重组细胞会依次经历囊胚、桑葚胚、原肠胚等发育阶段
8.(2025 东湖区校级一模)下列关于哺乳动物早期胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.受精卵开始卵裂后,首先发育为囊胚,之后依次是桑葚胚、原肠胚
B.鉴别囊胚时期胚胎的性别,通常取少量内细胞团的细胞
C.通过转基因、核移植、体外受精等方式获得的胚胎,必须经胚胎移植才能获得后代
D.胚胎移植中,使用外源雌激素处理供体,可增加其排卵的数量
9.(2025 安阳一模)阿尔茨海默病(AD)是一种复杂的神经退行性疾病,β﹣淀粉样蛋白在大脑中的积累和沉积是AD发病和发展的主要因素。科研人员将蛋白酶与单克隆抗体结合制备了催化性抗体,同时它还具有免疫活性,微量使用对AD就有一定的治疗效果。下列相关叙述正确的是( )
A.杂交瘤细胞制备时可使用灭活病毒、高Ca2+﹣高pH诱导细胞融合
B.杂交瘤细胞产生的单克隆抗体只能从生物体的腹腔中大量提取
C.催化性抗体效果显著的原因为单克隆抗体特异性强、酶有高效性
D.杂交瘤细胞传代培养过程中会发生细胞贴壁现象及接触抑制现象
10.(2025 潍坊模拟)中药材怀菊含有多种活性物质,具有清热、明目等功效。植物组织培养技术可用于怀菊的脱毒和快速繁殖。下列说法正确的是( )
A.用怀菊的茎进行组织培养应用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B.接种时注意外植体的方向,使外植体的形态学下端插入培养基
C.利用怀菊的茎段作为外植体,通过植物组织培养可获得脱毒苗
D.将幼苗移植到未消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土
11.(2025 于都县校级开学)嵌合抗原受体T细胞(CAR﹣T)疗法可用于肿瘤免疫治疗。为提升T细胞识别和杀伤肿瘤细胞的能力,研究人员在体外对病人自身的T细胞进行改造,包括在细胞表面引入单克隆抗体和在细胞内表达细胞因子。下列叙述错误的是( )
A.CAR﹣T除了具有杀伤肿瘤细胞的能力外,还可以呈递激活B细胞的第二信号
B.CAR﹣T表面的组织相容性抗原可被机体识别但不会引起自身的免疫排斥反应
C.利用单克隆抗体与抗原特异性结合的特点可提升T细胞识别肿瘤细胞的能力
D.利用细胞因子加速T细胞分裂分化的特点可提升T细胞杀伤肿瘤细胞的能力
12.(2025 潍坊模拟)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,有关制备过程的说法错误的是( )
A.需要使用动物细胞培养和动物细胞融合技术
B.用PTH免疫小鼠,从其脾中获得产生特定抗体的B淋巴细胞
C.将等量的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为杂交瘤细胞
D.利用抗原﹣抗体结合的原理对杂交瘤细胞筛选,且需要筛选多次
13.(2025 湖北一模)我国研究团队用龙眼与荔枝体细胞杂交得到新品种“脆蜜”,该新品种既有龙眼的清甜风味,也有荔枝的嫩脆口感。下列叙述错误的是( )
A.可用使用等渗溶液和酶解法才能获得龙眼和荔枝细胞的原生质体
B.调整培养基中激素的比值,不影响“脆蜜”细胞的形态变化
C.用PEG诱导龙眼与荔枝原生质体融合利用了细胞膜的流动性
D.龙眼与荔枝体细胞杂交克服了二者远缘杂交不亲和的障碍
14.(2025 湖北一模)细胞培养人造肉是指在特定的培养条件下,在培养基中利用动物干细胞培养出来的动物肉。这种肉和真正的肉类有很多相似之处,目前尚处于研究阶段。科研人员使用猪肌肉干细胞,成功研发出了我国第一块细胞培养人造肉。有关叙述错误的是( )
A.培养猪肌肉干细胞时使用液体培养基,通常需加入血清等天然成分
B.在培养猪肌肉干细胞时需要在95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中培养
C.用于传代培养的细胞都需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集
D.幼龄动物的肌肉干细胞增殖能力强,可用于培养人造肉
15.(2025 厦门模拟)多克隆抗体是抗原刺激机体产生免疫应答后,由机体产生的与抗原特异性结合的一组免疫球蛋白。它是多种单克隆抗体的混合物,可以直接从动物血清中提取。下列叙述错误的是( )
A.单克隆抗体特异性高,多克隆抗体特异性低
B.单克隆抗体与多克隆抗体都由B细胞活化后产生
C.向动物多次注射同一抗原,可提高多克隆抗体的产量
D.与单克隆抗体相比,多克隆抗体的制备具有简便、产量高等特点
二.解答题(共5小题)
16.(2025 四川模拟)2024年4月,我国公布了一例自体再生胰岛移植以治愈糖尿病的病例。科学家从该糖尿病患者体内提取外周血液中的单核细胞,通过转入特定基因编程为iPS细胞,并将其在体外诱导分化成胰岛组织,再将这些组织移植回患者体内,成功治愈该患者。其技术路径如图所示。回答下列问题:
(1)据图分析,利用外周血液中的单核细胞制备iPS细胞使用了动物细胞培养技术和 技术,后者的核心步骤包括目的基因的筛选与获取、 、 、目的基因的检测与鉴定。
(2)20世纪70年代就有科学家提出用胰岛组织移植技术治疗糖尿病的思路,和异体胰岛移植相比,用自体iPS细胞诱导分化的胰岛组织移植的优势是 。
(3)TRPCs是位于细胞膜和内质网上的阳离子通道蛋白,其中TRPC/Ca2+通道开放水平会影响细胞内Ca2+水平,且呈正相关,而调节细胞内Ca2+水平可诱导iPS细胞分化为功能性细胞。另有研究报道,细胞内的蛋白激酶C(PKC)在细胞分化过程中有重要作用。为验证PKC在诱导iPS细胞分化为胰岛细胞中的作用机制,研究人员采用PKC激活剂(PMA)和PKC抑制剂(Bis﹣1)处理iPS细胞,检测细胞内的Ca2+水平,结果如表所示:
组别 处理方式 实验结果
第一组 PMA处理iPS细胞 Ca2+水平未增加
第二组 Bis﹣1处理iPS细胞 Ca2+水平增加
据以上信息分析,PKC诱导iPS细胞分化为胰岛B细胞的作用机制可能为 。
(4)有人认为,自体再生胰岛移植可用于治疗所有类型的糖尿病,你 (填“赞同”或“不赞同”)该观点,理由是 。
17.(2025 柯桥区模拟)三叶青是我国珍稀的药用植物,主要以球形块根入药,块根中的活性药用成分为黄酮等次生代谢产物。在自然环境下,三叶青块根生长缓慢且形成的年限较长,难以满足药材市场的需求。回答下列问题:
(1)为快速生产三叶青黄酮,取三叶青腋芽作为 接种到MS固体培养基,腋芽含有分生组织可不经 过程,直接萌发成无菌苗。取无菌苗叶片置于MS培养基中诱导形成愈伤组织。与野生植株组织相比,选择无菌苗组织作为愈伤组织的诱导材料,可以减少 过程对诱导成功率的影响。对愈伤组织进行液体悬浮培养,获得产黄酮的 。培养过程中发现,使用通气性差的封口膜可以提升黄酮的产量,可能是 胁迫诱导细胞产生次生代谢产物。为进一步促进黄酮的合成并积累,也可改变培养基中 诱导愈伤组织分化成 进行器官培养。
(2)三叶青组织内存在植物内生菌,内生菌能影响植物的生长发育。为分离促进三叶青生长的内生菌,取三叶青块根经消毒后切割成小块置于马铃薯葡萄糖培养皿中,同时将同样处理但未经切割的块根直接滚印于对照培养皿,设置对照培养皿的目的是检测 。待菌丝体从三叶青块根切面长出后,对内生真菌进行鉴定。选取不同菌落菌丝接种到新的培养基倒置培养,通过观察 等特征对内生真菌进行初步鉴定;也可进行振荡培养,获得大量菌液再进行分子鉴定。初步鉴定和获得菌液依次使用 、 (填物理状态)培养基。为确定分离获得的内生真菌对三叶青生长和黄酮生产的影响,将三叶青无菌幼苗接种至添加有 的MS培养基进行培养,以三叶青植物 (答出两点)作为参照对内生菌进行筛选用于后续研究。
18.(2025 广西模拟)单克隆抗体免疫疗法能够抑制恶性肿瘤的发展。奥加伊妥珠单抗是一种新型的抗体一药物偶联物,由识别肿瘤细胞表面CD22蛋白的单克隆抗体和具有细胞毒性的卡奇霉素结合组成;卡妥索单抗是一种双特异性抗体,其制备原理与作用原理如图所示:
(1)单克隆抗体制备涉及关键的动物细胞工程技术手段是 ,杂交瘤细胞具有 特点。
(2)奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中,单克隆抗体主要发挥 的作用。
(3)制备卡妥索单抗时,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加 (物质)用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
(4)科研人员推测奥加伊妥珠单抗和卡妥索单抗联合给药对恶性肿瘤的抑制效果更好。为验证这一推测,某兴趣小组设计如下实验方案:将培养好的癌细胞悬液对无胸腺裸鼠(简称裸鼠)进行皮下接种,接种后2周可观察各裸鼠背部长出肿块,证明实验接种成功,将上述处理的裸鼠随机分为2组:生理盐水组和奥加伊妥珠单抗+卡妥索单抗组(联合给药组)。各组均采用腹腔注射给药,给药后每两日测量并记录1次肿瘤体积。请完善上述实验方案的不足之处: 。(答两点)
19.(2025 珠海模拟)糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病,长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗,严重影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞(CiPSCs)分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病(T1DM)患者体内,具体流程如图1所示。在一年跟踪随访中,该病例成功摆脱胰岛素依赖,各项诊断指标恢复至正常水平。
回答下列问题:
(1)T1DM主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B细胞导致胰岛素分泌不足,引发高血糖症,因此属于 ,CiPSCs能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是 。
(2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织,经 分散成单个细胞制备成细胞悬液,然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。在诱导形成CiPSCs的过程中,需精确控制培养基的各种成分,与普通动物细胞培养基相比,不能添加 等天然成分,以免影响细胞分化进程。
(3)利用CiPSCs制备胰岛细胞后,研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B组,A组进行手术但不移植胰岛细胞,B组体内移植胰岛细胞,然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验,结果如图2所示,该实验的目的是 。经过长时间科学论证后,研究人员将胰岛细胞移植回患者体内,一年内定期进行口服耐糖检测(见图3),结果表明患者能摆脱胰岛素依赖,依据是 。(糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL)。
(4)传统诱导多能干细胞(iPSCs)常利用病毒等载体将4种转录因子的基因导入体细胞,其中的C﹣myc和Klf4是原癌基因。据此分析,化学分子诱导CiPSCs的优势是 。
20.(2025 东坡区一模)近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体外受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如图1。请回答下列问题:
(1)若过程①代表体外受精,黑熊A通过超数排卵获得的细胞必须培养到 期,从黑熊C采集到的精子需要进行 处理才具备受精能力。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是 。
(2)D受体雌性在接受来自黑熊♀A体内的胚胎之前,须和黑熊♀A进行 处理。胚胎移植的优势是 (答出一点即可)。
(3)过程②普遍使用的方法是通过 得到无核的卵母细胞。最终F的遗传物质来自于 。
(4)为了获得更多的胚胎,可以对过程①得到的胚胎进行胚胎分割,对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将 。
高考生物考前冲刺押题预测 细胞工程
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2025 武汉模拟)研究发现,在哺乳动物胎儿发育早期,造血干细胞会大量迁移至胎儿的肝脏发生增殖分化。肝细胞分泌的胎球蛋白A由Fetua基因控制合成,该蛋白能保护造血干细胞基因组稳定性,降低突变的概率。下列叙述错误的是( )
A.造血干细胞与胎儿的早期胚胎细胞分化程度相同
B.胎儿发育早期,胎儿的肝脏可以产生多种免疫细胞
C.哺乳动物的肝细胞和造血干细胞都含有Fetua基因
D.Fetua基因表达受阻会使胎儿患白血病的风险增大
【考点】干细胞的培养及其应用;细胞的分化.
【专题】正推法;细胞的分化、衰老和凋亡;理解能力.
【答案】A
【分析】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生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。
【解答】解:A、造血干细胞是已经分化的细胞,而早期胚胎细胞具有较高的全能性,分化程度较低。造血干细胞与早期胚胎细胞的分化程度是不同的,造血干细胞的分化程度相对较高,A错误;
B、由题干可知,在哺乳动物胎儿发育早期,造血干细胞会大量迁移至胎儿的肝脏发生增殖分化,而免疫细胞是由造血干细胞分化而来的,所以胎儿发育早期,胎儿的肝脏可以产生多种免疫细胞,B正确;
C、同一个体的体细胞都是由受精卵经有丝分裂和分化形成的,所含的基因相同。哺乳动物的肝细胞和造血干细胞都是体细胞,都含有Fetua基因,C正确;
D、因为胎球蛋白A由Fetua基因控制合成,该蛋白能保护造血干细胞基因组稳定性,降低突变的概率,所以Fetua基因表达受阻,胎球蛋白A不能正常合成,造血干细胞基因组稳定性可能受影响,突变概率增加,会使胎儿患白血病的风险增大,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查细胞分化的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
2.(2025 延边州模拟)红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。如图是植物组织培养和细胞培养的流程图,图中②为愈伤组织,通过B过程可最终产生新的植株。通过C过程可产生大量细胞。下列相关叙述中正确的是( )
A.A和B过程所用的培养基的物理性质及成分均相同
B.②是不定形的薄壁组织团块,既能分裂又能分化
C.培养过程中所用的培养基,需添加动物血清等成分
D.获得④⑤的过程,均利用了植物细胞具有全能性的原理
【考点】植物的组织培养.
【专题】正推法;植物的组织培养;理解能力.
【答案】B
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【解答】解:A、②为愈伤组织,因此A过程是脱分化,B过程为再分化过程,A、B过程所用的培养基的物理性质相同,均为固体培养基,但成分上有差异,A错误;
B、②为愈伤组织,经脱分化形成,可形成完整的植株,在该过程中既有细胞分裂,也有细胞分化,B正确;
C、植物细胞培养过程中,培养基一般添加无机营养成分、有机营养成分、植物激素等,不需要添加动物血清等成分,动物细胞培养才需要添加动物血清,C错误;
D、获得④完整植株的过程依据的原理是细胞的全能性。通过C过程可产生大量细胞即⑤,故获得⑤过程利用的原理是细胞增殖,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查植物组织培养和细胞培养的相关知识,意在考查学生对植物组织培养过程中脱分化、再分化以及细胞培养特点和原理的理解与应用能力。
3.(2025 四川模拟)甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B.获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和5%CO2环境条件下
C.①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐,还需要添加蔗糖等能源物质
D.路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
【考点】植物的组织培养.
【专题】正推法;植物的组织培养;理解能力.
【答案】C
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【解答】解:A、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株,不能体现植物细胞的全能性,A错误;
B、获得愈伤组织的过程是植物组织培养中的脱分化过程,此过程应保持无菌、无毒的环境。而5%CO2环境是动物细胞培养时需要的条件,目的是维持培养液的pH,植物组织培养一般不需要5%CO2环境,B错误;
C、①②③的培养过程均为植物组织培养的相关过程。植物组织培养的培养基中除了含有植物激素(如生长素、细胞分裂素等)和多种无机盐外,还需要添加蔗糖等能源物质,蔗糖可以为植物细胞提供碳源和能量,C正确;
D、图示过程中添加果胶酶的主要目的瓦解植物的胞间层,更快获得细胞悬液,使用纤维素酶也可以达成该目的,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查植物组织培养的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
4.(2025 喀什地区一模)胚胎工程技术可以用于品质优良奶牛的扩繁。下列叙述错误的是( )
A.采集的新鲜精子经获能处理后可用于体外受精
B.受精卵发育成桑葚胚或囊胚时可用于胚胎分割
C.外源促性腺激素处理供体母牛可诱发超数排卵
D.同一胚胎经分割产生的后代具有不同的遗传物质
【考点】体外受精和胚胎移植;胚胎分割技术.
【专题】正推法;胚胎工程;解决问题能力.
【答案】D
【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术;受精作用是指在生物体的有性生殖过程中,精子和卵细胞通常要融合在一起,才能发育成新个体;体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养(需要培养到MⅡ中期)、精子的采集和获能、受精;胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。
【解答】解:A、在体外受精时,采集的新鲜精子必须要经过获能处理,才能具备受精能力,A正确;
B、受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段时,细胞具有较高的全能性,此时可进行胚胎分割,B正确;
C、给供体母牛注射外源促性腺激素,可以促使其超数排卵,获得更多的卵子,C正确;
D、同一胚胎经分割产生的后代,它们来自同一个受精卵,遗传物质是相同的,D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查的是胚胎工程的基本技术的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握,难度适中。
5.(2025 日照模拟)抗原表位指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,是抗原与T细胞或B细胞表面的抗原识别受体及抗体特异性结合的基本结构单位。如图为单克隆抗体的制备过程,下列叙述错误的是( )
A.可用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
B.经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体共3种
C.克隆化培养和抗体检测后的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
D.由图可知,利用一种抗原经杂交瘤技术可以获得多种单克隆抗体
【考点】单克隆抗体及其应用.
【专题】模式图;克隆技术;理解能力.
【答案】B
【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。
【解答】解:A、灭活的病毒(如仙台病毒)是常用的细胞融合诱导剂,用于促进骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合,A正确;
B、经选择培养基筛选后,由于B细胞有多种,杂交瘤细胞能够产生的抗体有多种,B错误;
C、克隆化培养和抗体检测的目的是筛选出单一克隆的杂交瘤细胞,每个克隆只能产生一种特异性抗体,C正确;
D、一种抗原表面有多种抗原决定簇,可以通过杂交瘤技术可获得多种单克隆抗体,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查单克隆抗体的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
6.(2025 日照模拟)研究人员将野生黑果枸杞和宁夏枸杞进行体细胞杂交得到杂种枸杞。然后对两种枸杞及杂种枸杞的过氧化氢同工酶(功能相同,但分子结构、理化性质不同的一组酶)进行电泳,电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中,已知KI遇O2会生成I2。实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.诱导两种枸杞原生质体融合的过程一般在等渗溶液中进行
B.图中条带应显示为蓝色,过氧化氢同工酶的活性影响显色深浅
C.结果显示杂种枸杞仅缺乏来自黑果枸杞的部分过氧化氢同工酶
D.杂种枸杞缺乏过氧化氢同工酶原因可能是相关基因丢失或未表达
【考点】植物体细胞杂交技术及应用.
【专题】模式图;植物的组织培养;解决问题能力.
【答案】C
【分析】题图分析:在对融合原生质体再生愈伤组织进行检测时,发现其中缺少宁夏枸杞和黑果枸杞部分过氧化氢同工酶。这意味着在融合过程中,可能由于相关基因丢失或未表达等其他遗传变化,导致某些原本存在于亲本中的过氧化氢同工酶基因没有在融合后的细胞中正常表达,或者表达量显著降低,以至于在检测中无法呈现出相应的同工酶条带。
【解答】解:A、诱导两种枸杞原生质体融合应在等渗或略高渗透压的溶液中进行,防止原生质体在低渗溶液中会吸水涨破,A正确;
B、淀粉与I2反应出现蓝色,由于凝胶存在过氧化氢酶,因此图中条带应显示为蓝色,并且显色的深浅程度与过氧化氢酶的活性密切相关,B正确;
C、由图示可知,杂种枸杞可能缺乏来自宁夏枸杞和黑果枸杞的部分过氧化氢同工酶,C错误;
D、由图示可知,杂种枸杞可能缺少宁夏枸杞和黑果枸杞部分过氧化氢同工酶。这意味着在融合过程中,可能由于相关基因丢失或未表达等其他遗传变化,导致某些原本存在于亲本中的过氧化氢同工酶基因没有在融合后的细胞中正常表达,或者表达量显著降低,以至于在检测中无法呈现出相应的同工酶条带,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查植物体细胞杂交的相关知识,要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及意义,能结合所学的知识准确判断各选项。
7.(2025 渭南模拟)2024年2月25日,世界首例体细胞克隆顶级种用藏羊“青青”在青海省诞生。研究人员采集种羊耳缘组织培养成耳纤维细胞作为核供体细胞,通过体细胞核移植获得种羊克隆胚胎。下列叙述正确的是( )
A.在核移植前应去除MⅡ期卵母细胞的纺锤体—染色体复合物
B.在培养耳纤维细胞时可使用胃蛋白酶处理种羊耳缘组织
C.克隆动物与试管动物的生殖方式均为无性生殖
D.重组细胞会依次经历囊胚、桑葚胚、原肠胚等发育阶段
【考点】动物细胞核移植技术;体外受精和胚胎移植.
【专题】正推法;克隆技术;胚胎工程;解决问题能力.
【答案】A
【分析】1、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。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【解答】解:A、在移植时使用的是去核卵母细胞,因此在核移植前应去除MⅡ期卵母细胞的纺锤体﹣染色体复合物,A正确;
B、将动物组织分散为单个的细胞应使用胰蛋白酶处理,B错误;
C、克隆动物未经过精卵细胞的结合是无性生殖,而试管动物的生殖方式经过精卵细胞的结合是有性生殖,C错误;
D、重组细胞会依次经历桑葚胚、囊胚、原肠胚等发育阶段,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查体细胞核移植以及胚胎早期发育等相关知识,意在考查学生对克隆技术流程中各环节知识的理解和掌握程度,考查学生的辨析能力。
8.(2025 东湖区校级一模)下列关于哺乳动物早期胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.受精卵开始卵裂后,首先发育为囊胚,之后依次是桑葚胚、原肠胚
B.鉴别囊胚时期胚胎的性别,通常取少量内细胞团的细胞
C.通过转基因、核移植、体外受精等方式获得的胚胎,必须经胚胎移植才能获得后代
D.胚胎移植中,使用外源雌激素处理供体,可增加其排卵的数量
【考点】胚胎的早期发育;体外受精和胚胎移植.
【专题】正推法;胚胎工程;理解能力.
【答案】C
【分析】胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术,经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内产生后代,以满足人类的各种需求。
【解答】解:A、受精卵开始卵裂后,首先发育为桑葚胚,之后是囊胚,再发育为原肠胚,A错误;
B、鉴别囊胚时期胚胎的性别,通常取少量滋养层的细胞,而不是内细胞团细胞,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,取内细胞团细胞会影响胚胎发育,B错误;
C、通过转基因、核移植、体外受精等方式获得的胚胎,无法在体外培养发育成正常个体,只有移植到母体子宫内才能继续发育,C正确;
D、胚胎移植中,使用促性腺激素处理供体,可增加其排卵的数量,而不是外源雌激素,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查胚胎工程的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
9.(2025 安阳一模)阿尔茨海默病(AD)是一种复杂的神经退行性疾病,β﹣淀粉样蛋白在大脑中的积累和沉积是AD发病和发展的主要因素。科研人员将蛋白酶与单克隆抗体结合制备了催化性抗体,同时它还具有免疫活性,微量使用对AD就有一定的治疗效果。下列相关叙述正确的是( )
A.杂交瘤细胞制备时可使用灭活病毒、高Ca2+﹣高pH诱导细胞融合
B.杂交瘤细胞产生的单克隆抗体只能从生物体的腹腔中大量提取
C.催化性抗体效果显著的原因为单克隆抗体特异性强、酶有高效性
D.杂交瘤细胞传代培养过程中会发生细胞贴壁现象及接触抑制现象
【考点】单克隆抗体及其应用.
【专题】正推法;克隆技术;理解能力.
【答案】C
【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。
【解答】解:A、杂交瘤细胞制备时可使用灭活病毒诱导细胞融合,高Ca2+﹣高pH属于诱导植物原生质体融合的方法,A错误;
B、杂交瘤细胞也可在体外培养,从培养液中提取单克隆抗体,B错误;
C、单克隆抗体特异性强,而酶的催化作用具有高效性,故催化性抗体效果显著的原因为单克隆抗体特异性强、酶有高效性,C正确;
D、杂交瘤细胞在培养过程中悬浮生长,无细胞贴壁现象及接触抑制现象,D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查单克隆抗体的制备以及应用的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力,难度适中。
10.(2025 潍坊模拟)中药材怀菊含有多种活性物质,具有清热、明目等功效。植物组织培养技术可用于怀菊的脱毒和快速繁殖。下列说法正确的是( )
A.用怀菊的茎进行组织培养应用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B.接种时注意外植体的方向,使外植体的形态学下端插入培养基
C.利用怀菊的茎段作为外植体,通过植物组织培养可获得脱毒苗
D.将幼苗移植到未消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土
【考点】植物的组织培养.
【专题】正推法;植物的组织培养;理解能力.
【答案】B
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【解答】解:A、怀菊的茎消毒属于外植体消毒,将流水充分冲洗后的外植体(幼嫩的茎段)用酒精消毒30s,然后立即用无菌水清洗2 3次;再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2 3次,A错误;
B、植物组织培养时,常需要诱导外植体生根发芽,故接种时要将外植体的形态学下端插入培养基中,B正确;
C、利用怀菊的茎尖作为外植体,通过植物组织培养可获得脱毒苗,因为茎尖中几乎不带毒,C错误;
D、幼苗移栽到大田前要进行“炼苗”,即将幼苗先移植到消过毒的珍珠岩或蛭石等环境中,待其长壮后再移栽入土,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查植物组织培养的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
11.(2025 于都县校级开学)嵌合抗原受体T细胞(CAR﹣T)疗法可用于肿瘤免疫治疗。为提升T细胞识别和杀伤肿瘤细胞的能力,研究人员在体外对病人自身的T细胞进行改造,包括在细胞表面引入单克隆抗体和在细胞内表达细胞因子。下列叙述错误的是( )
A.CAR﹣T除了具有杀伤肿瘤细胞的能力外,还可以呈递激活B细胞的第二信号
B.CAR﹣T表面的组织相容性抗原可被机体识别但不会引起自身的免疫排斥反应
C.利用单克隆抗体与抗原特异性结合的特点可提升T细胞识别肿瘤细胞的能力
D.利用细胞因子加速T细胞分裂分化的特点可提升T细胞杀伤肿瘤细胞的能力
【考点】单克隆抗体及其应用.
【专题】正推法;胚胎工程;理解能力.
【答案】A
【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。
【解答】解:A、CAR﹣T除了具有杀伤肿瘤细胞的能力外,但不具备呈递激活B细胞的第二信号的能力,这一信号由辅助性T细胞呈递,A错误;
B、根据题意,研究人员在体外对病人自身的T细胞进行改造获得了CAR﹣T,因此其表面的组织相容性抗原可被机体识别但不会引起自身的免疫排斥反应,B正确;
C、单克隆抗体特异性强,可以与抗原特异性结合,从而可提升T细胞识别肿瘤细胞的能力,C正确;
D、根据题意,CAR﹣T具备在细胞内表达细胞因子的能力,而细胞因子可以促进T细胞分裂分化,从而可以提升T细胞杀伤肿瘤细胞的能力,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查单克隆抗体的制备与应用的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
12.(2025 潍坊模拟)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,有关制备过程的说法错误的是( )
A.需要使用动物细胞培养和动物细胞融合技术
B.用PTH免疫小鼠,从其脾中获得产生特定抗体的B淋巴细胞
C.将等量的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为杂交瘤细胞
D.利用抗原﹣抗体结合的原理对杂交瘤细胞筛选,且需要筛选多次
【考点】单克隆抗体及其应用.
【专题】正推法;植物的组织培养;理解能力.
【答案】C
【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。
【解答】解:A、单克隆抗体制备过程中,要用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,需要对杂交瘤细胞进行动物细胞培养,A正确;
B、制备单克隆抗体时,用PTH作为抗原免疫小鼠,使小鼠产生免疫反应,进而从其脾中获得能产生特定抗体的B淋巴细胞,B正确;
C、将等量的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导融合后,会有多种融合情况,如B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,只有B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的细胞才是杂交瘤细胞,并非所有诱导融合的细胞都是杂交瘤细胞,C错误;
D、利用抗原﹣抗体结合的原理对杂交瘤细胞筛选,因为可能存在多种融合细胞,所以需要筛选多次,才能获得能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查单克隆抗体的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
13.(2025 湖北一模)我国研究团队用龙眼与荔枝体细胞杂交得到新品种“脆蜜”,该新品种既有龙眼的清甜风味,也有荔枝的嫩脆口感。下列叙述错误的是( )
A.可用使用等渗溶液和酶解法才能获得龙眼和荔枝细胞的原生质体
B.调整培养基中激素的比值,不影响“脆蜜”细胞的形态变化
C.用PEG诱导龙眼与荔枝原生质体融合利用了细胞膜的流动性
D.龙眼与荔枝体细胞杂交克服了二者远缘杂交不亲和的障碍
【考点】植物体细胞杂交技术及应用.
【专题】正推法;植物的组织培养;理解能力.
【答案】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。物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质;植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【解答】解:A、使用等渗溶液可以维持原生质体的形态,酶解法(用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁)才能获得龙眼和荔枝细胞的原生质体,A正确;
B、植物组织培养中,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,促进愈伤组织的形成,因此调整培养基中激素的比值,会影响“脆蜜”细胞的形态变化,B错误;
C、用PEG诱导龙眼与荔枝原生质体融合利用了细胞膜具有流动性的结构特点,C正确;
D、自然状态下,龙眼与荔枝存在生殖隔离,因此通过植物体细胞杂交技术培育得到的新品种“脆蜜”克服了远缘杂交不亲和的障碍,D正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查了植物体细胞杂交技术等相关知识点,意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。
14.(2025 湖北一模)细胞培养人造肉是指在特定的培养条件下,在培养基中利用动物干细胞培养出来的动物肉。这种肉和真正的肉类有很多相似之处,目前尚处于研究阶段。科研人员使用猪肌肉干细胞,成功研发出了我国第一块细胞培养人造肉。有关叙述错误的是( )
A.培养猪肌肉干细胞时使用液体培养基,通常需加入血清等天然成分
B.在培养猪肌肉干细胞时需要在95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中培养
C.用于传代培养的细胞都需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集
D.幼龄动物的肌肉干细胞增殖能力强,可用于培养人造肉
【考点】动物细胞培养的条件与过程;干细胞的培养及其应用.
【专题】正推法;克隆技术;理解能力.
【答案】C
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件
(1)充足的营养供给﹣﹣微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【解答】解:A、动物细胞培养用液体培养基有利于动物细胞的增殖,培养液中需要添加糖、氨基酸、血清等多种营养物质,A正确;
B、在培养猪肌肉干细胞时需要在95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中培养,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,B正确;
C、在进行传代培养时,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集;悬浮培养的细胞直接用离心法收集,C错误;
D、干细胞具有分裂分化的能力,幼龄动物的肌肉干细胞增殖能力强,可用于培养人造肉,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查动物细胞的培养、干细胞的应用等相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
15.(2025 厦门模拟)多克隆抗体是抗原刺激机体产生免疫应答后,由机体产生的与抗原特异性结合的一组免疫球蛋白。它是多种单克隆抗体的混合物,可以直接从动物血清中提取。下列叙述错误的是( )
A.单克隆抗体特异性高,多克隆抗体特异性低
B.单克隆抗体与多克隆抗体都由B细胞活化后产生
C.向动物多次注射同一抗原,可提高多克隆抗体的产量
D.与单克隆抗体相比,多克隆抗体的制备具有简便、产量高等特点
【考点】单克隆抗体及其应用.
【专题】正推法;克隆技术;理解能力.
【答案】D
【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。
【解答】解:A、单克隆抗体只作用于某一特定抗原决定簇,特异性高;多克隆抗体是多种单克隆抗体的混合物,特异性相对较低,A正确;
B、无论是单克隆抗体还是多克隆抗体,本质都是免疫球蛋白,都是由B细胞受抗原刺激活化后增殖分化形成的浆细胞产生的,B正确;
C、向动物多次注射同一抗原,可使动物体内的免疫系统持续受到刺激,促使更多的B细胞活化、增殖分化为浆细胞,从而提高多克隆抗体的产量,C正确;
D、单克隆抗体的制备过程相对复杂,但可以大量生产纯度高、特异性强的抗体;多克隆抗体从动物血清中提取,制备相对简便,但产量有限且特异性低,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查单克隆抗体的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
二.解答题(共5小题)
16.(2025 四川模拟)2024年4月,我国公布了一例自体再生胰岛移植以治愈糖尿病的病例。科学家从该糖尿病患者体内提取外周血液中的单核细胞,通过转入特定基因编程为iPS细胞,并将其在体外诱导分化成胰岛组织,再将这些组织移植回患者体内,成功治愈该患者。其技术路径如图所示。回答下列问题:
(1)据图分析,利用外周血液中的单核细胞制备iPS细胞使用了动物细胞培养技术和 基因工程 技术,后者的核心步骤包括目的基因的筛选与获取、 目的基因表达载体的构建 、 将目的基因导入受体细胞 、目的基因的检测与鉴定。
(2)20世纪70年代就有科学家提出用胰岛组织移植技术治疗糖尿病的思路,和异体胰岛移植相比,用自体iPS细胞诱导分化的胰岛组织移植的优势是 避免了免疫排斥反应 。
(3)TRPCs是位于细胞膜和内质网上的阳离子通道蛋白,其中TRPC/Ca2+通道开放水平会影响细胞内Ca2+水平,且呈正相关,而调节细胞内Ca2+水平可诱导iPS细胞分化为功能性细胞。另有研究报道,细胞内的蛋白激酶C(PKC)在细胞分化过程中有重要作用。为验证PKC在诱导iPS细胞分化为胰岛细胞中的作用机制,研究人员采用PKC激活剂(PMA)和PKC抑制剂(Bis﹣1)处理iPS细胞,检测细胞内的Ca2+水平,结果如表所示:
组别 处理方式 实验结果
第一组 PMA处理iPS细胞 Ca2+水平未增加
第二组 Bis﹣1处理iPS细胞 Ca2+水平增加
据以上信息分析,PKC诱导iPS细胞分化为胰岛B细胞的作用机制可能为 PKC在诱导iPS细胞分化为胰岛细胞中的作用机制可能是通过抑制TRPC/Ca2+通道的开放,从而降低细胞内Ca2+水平,诱导iPS细胞分化为胰岛B细胞 。
(4)有人认为,自体再生胰岛移植可用于治疗所有类型的糖尿病,你 不赞同 (填“赞同”或“不赞同”)该观点,理由是 糖尿病可能是细胞表现胰岛素受体不能识别胰岛素,因而胰岛素不能发挥作用 。
【考点】干细胞的培养及其应用;基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用.
【专题】正推法;基因工程;理解能力.
【答案】(1)基因工程 目的基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞
(2)避免了免疫排斥反应
(3)PKC在诱导iPS细胞分化为胰岛细胞中的作用机制可能是通过抑制TRPC/Ca2+通道的开放,从而降低细胞内Ca2+水平,诱导iPS细胞分化为胰岛B细胞
(4)不赞同 糖尿病可能是细胞表现胰岛素受体不能识别胰岛素,因而胰岛素不能发挥作用
【分析】1、干细胞在形态上:体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞、多能干细胞(具有多向分化的潜能,可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞),如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等)和专能干细胞(维持某一特定组织细胞的自我更新,如肠上皮干细胞)三种类型。
2、诱导的多能性干细胞可以通过基因转染等细胞重编程技术人工诱导获得的,具有类似于胚胎干细胞多能性分化潜力的干细胞。
【解答】解:(1)利用外周血液中的单核细胞制备iPS细胞使用了动物细胞培养技术和基因工程技术,后者的核心步骤包括目的基因的筛选与获取、目的基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
(2)和异体胰岛移植相比,用自体iPS细胞诱导分化的胰岛组织移植的优势是避免了免疫排斥反应,因为移植的胰岛组织起源iPS细胞诱导分化,即来自于患者自身,不会引发免疫系统的攻击。
(3)根据实验结果,PMA处理iPS细胞后Ca2+水平未增加,而Bis﹣1处理iPS细胞后Ca2+水平增加。这表明PKC的激活抑制了Ca2+水平的增加,而PKC的抑制则促进了Ca2+水平的增加。因此,PKC在诱导iPS细胞分化为胰岛细胞中的作用机制可能是通过抑制TRPC/Ca2+通道的开放,从而降低细胞内Ca2+水平,诱导iPS细胞分化为胰岛B细胞。
(4)自体再生胰岛移植不可用于治疗所有类型的糖尿病,因为糖尿病可能是细胞表现胰岛素受体不能识别胰岛素,因而胰岛素不能发挥作用,因此自体再生胰岛移植不可用于治疗所有类型的糖尿病。
故答案为:
(1)基因工程 目的基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞
(2)避免了免疫排斥反应
(3)PKC在诱导iPS细胞分化为胰岛细胞中的作用机制可能是通过抑制TRPC/Ca2+通道的开放,从而降低细胞内Ca2+水平,诱导iPS细胞分化为胰岛B细胞
(4)不赞同 糖尿病可能是细胞表现胰岛素受体不能识别胰岛素,因而胰岛素不能发挥作用
【点评】本题考查基因工程 和细胞工程的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
17.(2025 柯桥区模拟)三叶青是我国珍稀的药用植物,主要以球形块根入药,块根中的活性药用成分为黄酮等次生代谢产物。在自然环境下,三叶青块根生长缓慢且形成的年限较长,难以满足药材市场的需求。回答下列问题:
(1)为快速生产三叶青黄酮,取三叶青腋芽作为 外植体 接种到MS固体培养基,腋芽含有分生组织可不经 脱分化 过程,直接萌发成无菌苗。取无菌苗叶片置于MS培养基中诱导形成愈伤组织。与野生植株组织相比,选择无菌苗组织作为愈伤组织的诱导材料,可以减少 消毒 过程对诱导成功率的影响。对愈伤组织进行液体悬浮培养,获得产黄酮的 细胞系 。培养过程中发现,使用通气性差的封口膜可以提升黄酮的产量,可能是 低氧 胁迫诱导细胞产生次生代谢产物。为进一步促进黄酮的合成并积累,也可改变培养基中 植物激素的(种类和)配比 诱导愈伤组织分化成 块根 进行器官培养。
(2)三叶青组织内存在植物内生菌,内生菌能影响植物的生长发育。为分离促进三叶青生长的内生菌,取三叶青块根经消毒后切割成小块置于马铃薯葡萄糖培养皿中,同时将同样处理但未经切割的块根直接滚印于对照培养皿,设置对照培养皿的目的是检测 实验材料表面消毒效果 。待菌丝体从三叶青块根切面长出后,对内生真菌进行鉴定。选取不同菌落菌丝接种到新的培养基倒置培养,通过观察 菌落的形状、大小、颜色、边缘形态 等特征对内生真菌进行初步鉴定;也可进行振荡培养,获得大量菌液再进行分子鉴定。初步鉴定和获得菌液依次使用 固体 、 液体 (填物理状态)培养基。为确定分离获得的内生真菌对三叶青生长和黄酮生产的影响,将三叶青无菌幼苗接种至添加有 内生菌发酵液 的MS培养基进行培养,以三叶青植物 生长情况良好、黄酮产量高 (答出两点)作为参照对内生菌进行筛选用于后续研究。
【考点】植物的组织培养;微生物的纯培养.
【专题】正推法;植物的组织培养;理解能力.
【答案】(1)外植体 脱分化 消毒 细胞系 低氧 植物激素的(种类和)配比 块根
(2)实验材料表面消毒效果 菌落的形状、大小、颜色、边缘形态 固体 液体 内生菌发酵液 生长情况良好、黄酮产量高
【分析】对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置对照实验,使实验结果具有说服力。
离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,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。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株体。
【解答】解:(1)植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体,为快速生产三叶青黄酮,取三叶青腋芽作为外植体接种到MS固体培养基,由于腋芽中存在分生组织,故也可采用带腋芽茎段不通过脱分化为愈伤组织,而直接萌发成无菌苗。与野生植株组织相比,选择无菌苗组织作为愈伤组织的诱导材料,可以减少消毒过程对诱导成功率的影响。对愈伤组织进行液体悬浮培养,获得产黄酮的细胞系。黄酮是细胞的次生代谢产物,故培养过程中发现,使用通气性差的封口膜可以提升黄酮的产量,可能是低氧胁迫诱导细胞产生次生代谢产物。植物组织培养过程中改变植物激素的(种类和)配比可以诱导愈伤组织出现不同的分化,故为进一步促进黄酮的合成并积累,也可改变培养基中植物激素的(种类和)配比诱导愈伤组织分化成块根进行器官培养。
(2)实验组块根消毒切割成小块置于马铃薯葡萄糖培养皿中,对照组将同样处理但未经切割的块根直接滚印于对照培养皿,这样设置对照的目的是实验材料表面消毒效果。鉴定不同种类的微生物可以观察不同微生物形成的菌落的形状、大小、颜色、边缘形态等特征对内生真菌进行初步鉴定;初步鉴定需要观察菌落形态等,需要固体培养基;获得菌液需要用液体培养基。为确定分离获得的内生真菌对三叶青生长和黄酮生产的影响,将三叶青无菌幼苗接种至添加有内生菌发酵液的MS培养基进行培养,以三叶青植物生长情况良好、黄酮产量高作为参照对内生菌进行筛选用于后续研究。
故答案为:
(1)外植体 脱分化 消毒 细胞系 低氧 植物激素的(种类和)配比 块根
(2)实验材料表面消毒效果 菌落的形状、大小、颜色、边缘形态 固体 液体 内生菌发酵液 生长情况良好、黄酮产量高
【点评】本题考查植物细胞工程的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
18.(2025 广西模拟)单克隆抗体免疫疗法能够抑制恶性肿瘤的发展。奥加伊妥珠单抗是一种新型的抗体一药物偶联物,由识别肿瘤细胞表面CD22蛋白的单克隆抗体和具有细胞毒性的卡奇霉素结合组成;卡妥索单抗是一种双特异性抗体,其制备原理与作用原理如图所示:
(1)单克隆抗体制备涉及关键的动物细胞工程技术手段是 动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 ,杂交瘤细胞具有 能大量增殖并产生足够数量的特定抗体 特点。
(2)奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中,单克隆抗体主要发挥 靶向运输(或靶向运载) 的作用。
(3)制备卡妥索单抗时,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加 EpCAM和CD3 (物质)用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
(4)科研人员推测奥加伊妥珠单抗和卡妥索单抗联合给药对恶性肿瘤的抑制效果更好。为验证这一推测,某兴趣小组设计如下实验方案:将培养好的癌细胞悬液对无胸腺裸鼠(简称裸鼠)进行皮下接种,接种后2周可观察各裸鼠背部长出肿块,证明实验接种成功,将上述处理的裸鼠随机分为2组:生理盐水组和奥加伊妥珠单抗+卡妥索单抗组(联合给药组)。各组均采用腹腔注射给药,给药后每两日测量并记录1次肿瘤体积。请完善上述实验方案的不足之处: 应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组;在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录;卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性,题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠,无法验证卡妥索单抗的作用 。(答两点)
【考点】单克隆抗体及其应用.
【专题】正推法;克隆技术;理解能力.
【答案】(1)动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 能大量增殖并产生足够数量的特定抗体
(2)靶向运输(或靶向运载)
(3)EpCAM和CD3
(4)应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组;在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录;卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性,题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠,无法验证卡妥索单抗的作用。
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体,通常采用杂交瘤技术来制备;单克隆抗体的作用,作为诊断试剂盒、用于治疗疾病和运载药物。
【解答】(1)动物细胞融合技术、动物细胞培养技术是单克隆抗体制备涉及关键的动物细胞工程技术手段,单个B淋巴细胞能产生特定抗体但不能大量增殖,瘤细胞能大量增殖但不能产生抗体,两者融合后的杂交瘤细胞能大量增殖并产生足够数量的特定抗体,利于单克隆抗体的制备。
(2)奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中,单克隆抗体主要发挥靶向运输的作用。
(3)卡妥索单抗是一种双特异性抗体,可与EpCAM和CD3蛋白特异性结合,杂交瘤细胞A和B融合后,可向培养液添加EpCAM和CD3用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。
(4)分析实验,题中所设计的实验应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡要索单抗的两组给药实验组;在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录。卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性,题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠,无法验证卡妥索单抗的作用。
故答案为:
(1)动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 能大量增殖并产生足够数量的特定抗体
(2)靶向运输(或靶向运载)
(3)EpCAM和CD3
(4)应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组;在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录;卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性,题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠,无法验证卡妥索单抗的作用。
【点评】本题考查单克隆抗体的制备的相关知识,要求考生识记相关知识点,能结合图中信息准确答题。
19.(2025 珠海模拟)糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病,长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗,严重影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞(CiPSCs)分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病(T1DM)患者体内,具体流程如图1所示。在一年跟踪随访中,该病例成功摆脱胰岛素依赖,各项诊断指标恢复至正常水平。
回答下列问题:
(1)T1DM主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B细胞导致胰岛素分泌不足,引发高血糖症,因此属于 自身免疫病 ,CiPSCs能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是 基因的选择性表达 。
(2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织,经 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 分散成单个细胞制备成细胞悬液,然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。在诱导形成CiPSCs的过程中,需精确控制培养基的各种成分,与普通动物细胞培养基相比,不能添加 动物血清 等天然成分,以免影响细胞分化进程。
(3)利用CiPSCs制备胰岛细胞后,研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B组,A组进行手术但不移植胰岛细胞,B组体内移植胰岛细胞,然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验,结果如图2所示,该实验的目的是 探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平 。经过长时间科学论证后,研究人员将胰岛细胞移植回患者体内,一年内定期进行口服耐糖检测(见图3),结果表明患者能摆脱胰岛素依赖,依据是 移植75天后患者血糖调节恢复正常水平 。(糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL)。
(4)传统诱导多能干细胞(iPSCs)常利用病毒等载体将4种转录因子的基因导入体细胞,其中的C﹣myc和Klf4是原癌基因。据此分析,化学分子诱导CiPSCs的优势是 不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险) 。
【考点】干细胞的培养及其应用;血糖平衡调节.
【专题】图像坐标类简答题;免疫调节;体温调节、水盐调节与血糖调节;理解能力.
【答案】(1)自身免疫病 基因的选择性表达
(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 动物血清
(3)探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平 移植75天后患者血糖调节恢复正常水平
(4)不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险)
【分析】1、人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上 腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
2、人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的 能力,一般不会对自身成分发生免疫反应。但是,在某些特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。
【解答】解:(1)自身免疫病是指自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,T1MD就是免疫系统攻击了胰岛B细胞,引起其损伤导致胰岛素分泌不足,故属于自身免疫病。CiPSCs能够诱导形成胰岛细胞说明发生了细胞分化,实质是特定基因的表达(基因的选择性表达)。
(2)动物细胞间隙有蛋白质起黏着作用,故需要用蛋白酶将其水解以达到将细胞分散的目的,而胰蛋白酶和胶原蛋白酶的适宜pH与脂肪组织细胞相近,故研究人员从患者体内抽取脂肪组织,经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞制备成细胞悬液,然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。一般普通的动物细胞培养会加入动物血清这样的天然成分来确保各种营养成分全面,同时还考虑到一些我们所不清楚的生长因子的作用,而为了避免生长因子可能起到诱导分化的作用就不添加动物血清。
(3)分析题干可知,自变量是是否移植胰岛细胞,题图图2可知,自变量用血糖浓度变化表示,可知实验目的为探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平;分析图3可知,移植75天后患者血糖调节恢复正常水平,表明了患者能摆脱胰岛素依赖。
(4)传统制备法采用逆转录病毒为载体,将转录因子导入体细胞时,会发生随机整合,会有基因突变的风险,进而癌变;化学分子诱导CiPSCs的优势是不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险)。
故答案为:
(1)自身免疫病 基因的选择性表达
(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 动物血清
(3)探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平 移植75天后患者血糖调节恢复正常水平
(4)不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险)
【点评】本题考查血糖平衡调节和免疫调节的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
20.(2025 东坡区一模)近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体外受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如图1。请回答下列问题:
(1)若过程①代表体外受精,黑熊A通过超数排卵获得的细胞必须培养到 MⅡ 期,从黑熊C采集到的精子需要进行 获能 处理才具备受精能力。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是 透明带反应、卵细胞膜反应 。
(2)D受体雌性在接受来自黑熊♀A体内的胚胎之前,须和黑熊♀A进行 同期发情 处理。胚胎移植的优势是 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大缩短了供体本身的繁殖周期,使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍 (答出一点即可)。
(3)过程②普遍使用的方法是通过 显微操作 得到无核的卵母细胞。最终F的遗传物质来自于 黑熊A和黑熊B 。
(4)为了获得更多的胚胎,可以对过程①得到的胚胎进行胚胎分割,对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将 内细胞团均等分割 。
【考点】体外受精和胚胎移植;胚胎分割技术.
【专题】图文信息类简答题;胚胎工程.
【答案】(1)MⅡ;获能;透明带反应、卵细胞膜反应
(2)同期发情;可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大缩短了供体本身的繁殖周期,使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍
(3)显微操作;黑熊A和黑熊B
(4)内细胞团均等分割
【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。胚胎移植的基本程序:①对供、受体的选择和处理(用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【解答】解:(1)若过程①代表体外受精,通过超数排卵获得的细胞必须培养到MⅡ期才发育成熟,具备受精能力,从黑熊C采集到的精子需要进行获能处理才具备受精能力。受精过程中防止多精入卵的两道屏障分别是①透明带反应,②卵细胞膜反应。
(2)D受体雌性在接受来自黑熊♀A体内的胚胎之前,须和黑熊♀A进行同期发情处理,使二者的机体所处理的生理状况相同。胚胎移植的优势可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;大大缩短了供体本身的繁殖周期;使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。
(3)体细胞核移植普遍使用的方法是通过显微操作去掉卵母细胞中的染色体﹣纺锤体复合物得到无核的卵母细胞。最终F的遗传物质来自于黑熊A(细胞质遗传物质)和黑熊B(细胞核遗传物质)。
(4)可以对过程①得到的早期胚胎进行胚胎分割,可获得更多遗传特性相同的胚胎。对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割。
故答案为:
(1)MⅡ;获能;透明带反应、卵细胞膜反应
(2)同期发情;可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大缩短了供体本身的繁殖周期,使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍
(3)显微操作;黑熊A和黑熊B
(4)内细胞团均等分割
【点评】本题考查胚胎工程的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)