单元素养测评卷(二)
1.D [解析] 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,说明该细胞具有全能性,A错误;人的受精卵和早期胚胎细胞(如桑葚胚、囊胚内细胞团)都是具有全能性的细胞,B错误;壁虎断尾再生体现了器官的再生,并不是由单个细胞产生完整个体或其他各种细胞,因此没有体现动物细胞的全能性,克隆羊“多莉”的诞生,体现了动物细胞的细胞核具有全能性,C错误;植物组织培养是用离体的细胞、组织或器官,培养形成完整植株的技术,利用了植物细胞的全能性,D正确。
2.D [解析] 精子在形成的过程中经过变形,丢掉了绝大多数的细胞质且受精时,仅精子的头部进入卵细胞,精子头部所含细胞质极少,故受精卵中的细胞质主要来自卵细胞,A正确;受精过程中精子的细胞核与卵细胞的核相融合,成为一个细胞核,B正确;受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,C正确;精子的细胞膜与卵细胞膜接触时,卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应,防止后来的精子进入透明带,精子入卵后,卵细胞膜才会发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,D错误。
3.A [解析] 经花药离体培养获得的植株为单倍体植株,A错误;植物组织培养的过程需要无菌的环境,其中外植体要进行消毒处理,而培养基需灭菌处理,B正确;在①脱分化和②再分化的过程中,需要加入细胞分裂素和生长素来调控细胞的分裂和分化,C正确;②阶段表示再分化,③阶段表示由胚状体发育为完整的植株,两个过程中基因都进行选择性表达,D正确。
4.C [解析] 植株顶端分生区(如茎尖)含病毒极少,甚至无病毒,因此利用组织培养技术对顶端分生区进行培养可以实现作物脱毒,A正确;快速繁殖技术属于无性繁殖,能够保持植物优良品种的遗传特性,B正确;植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术,植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术,C错误;单倍体育种获得的单倍体植株大多只含一套染色体,染色体加倍后得到的植株隐性性状容易显现,可以作为体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,D正确。
5.B [解析] 自身皮肤移植可避免发生免疫排斥现象,A正确;随着传代次数的增加,部分细胞的遗传物质可能会发生变化,B错误;贴壁细胞在生长增殖时会出现接触抑制现象,C正确;皮肤细胞在培养过程中,需要提供适宜气体环境,即将皮肤细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养,D正确。
6.B [解析] 体外受精时,卵母细胞需培养成熟至MⅡ期才具备受精能力,才可以和获能精子进行体外受精,A正确;第四代试管婴儿的细胞核DNA来自携带者及其丈夫,细胞质DNA主要来自捐赠者的线粒体DNA,B错误;第四代试管婴儿是由线粒体突变携带者的卵子提供细胞核,捐赠者提供去核的细胞质,可避免携带者的线粒体疾病通过母系遗传传递给下一代,C正确;第四代试管婴儿的培育还需要经早期胚胎培养到适宜时期,再利用胚胎移植等技术移植到母体子宫孕育成熟,D正确。
7.D [解析] 动物个体①的获得经过了两性生殖细胞的融合过程,属于有性生殖过程,动物个体②的产生是通过核移植技术完成的,是克隆动物的培育过程,属于无性生殖,A正确;由图中核移植技术可知,产生②个体的重组细胞是由c的细胞核和b的细胞质组成的,因此细胞核基因来自c,而细胞质基因来自b,B正确;因雄性个体产生Y和X配子的比例接近1∶1,而雌性只能产生X配子,经过受精作用,后代XX和XY的比例接近1∶1,个体①是有性生殖的产物,因此,按照动物个体①的产生方式,后代的性别比例接近1∶1,C正确;a是精子,是精原细胞通过减数分裂产生的,b是卵细胞,是卵原细胞通过减数分裂产生的,D错误。
8.B [解析] 自然条件下,过程①受精作用在哺乳动物的输卵管内进行,A错误;图甲中过程②细胞数量增加,胚胎的总体积几乎不变,B正确;胚胎发育到囊胚阶段,囊胚进一步扩大,会导致结构⑤(透明带)破裂,胚胎从其中伸展出来,该过程叫作孵化,C错误;图乙为囊胚期,处于图甲中的a时期,细胞⑦为内细胞团细胞,将来发育成胎儿的各种组织,D错误。
9.D [解析] 由于移植的细胞是由病人自身细胞得到的,理论上可以避免免疫排斥反应,A正确;iPS细胞在医学领域可能具有广阔的应用前景,可用于治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等,B正确;与经典的胚胎干细胞技术相比,iPS细胞技术不使用胚胎,因此不涉及伦理问题,C正确;iPS细胞分化为某种特定细胞的过程不能体现细胞的全能性,D错误。
10.C [解析] 过程①利用了酶的专一性,即利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体,获得的原生质体结构与动物细胞不完全相同,如高等植物细胞中通常没有中心体,A错误;诱导原生质体融合常用的方法包括PEG融合法、电融合法,但不包括灭活的病毒诱导法,B错误;④是筛选获得的具有耐盐特性的幼苗,但不能确定其是高产还是低产,故需要进一步筛选,C正确;甲、乙是二倍体植株,通过体细胞杂交技术获得的目的植株是四倍体,故目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异,D错误。
11.B [解析] 题中未提供精子的染色体组成,所以无法判断A、B、C牛的性别,A错误;a表示体外受精过程、b是胚胎发育过程、c是胚胎分割过程、d和f表示胚胎移植过程、e和g是妊娠过程,过程d、f胚胎移植过程是胚胎工程的最终环节,B正确;胚胎分割要注意将囊胚期胚胎的内细胞团均等分割,C错误;图中未涉及动物细胞核移植技术,D错误。
12.C [解析] 题图为三白草和鱼腥草体细胞杂交过程,其中①为去除细胞壁,②为原生质体融合,③为脱分化形成愈伤组织,④为提取次生代谢物。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此过程①要利用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁获得原生质体,A正确;诱导植物原生质体融合的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等,因此过程②可采用高Ca2+—高pH融合法来诱导原生质体融合,B正确;过程③表示脱分化,一般不需要光照,C错误;过程④利用植物细胞培养技术获得大量细胞,从中直接提取次生代谢物,实现工厂化生产,可提高次生代谢物的总产量,但不能提高单个细胞次生代谢物的产量,D正确。
13.C [解析] B淋巴细胞能产生抗体,骨髓瘤细胞不能产生抗体,若a、b分别对应骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d能产生单克隆抗体是遗传物质选择性表达的结果,A正确;若d形成有性杂交后代,说明是精子和卵细胞融合的过程,该过程叫受精作用,B正确;若d发育为无性杂种植株,说明是将来源不同的植物体细胞融合成杂种细胞,并将杂种细胞培育成新植物体,即采用了植物体细胞杂交技术,没有采用细胞核移植技术,C错误;若d发育为无性杂种植株,由于杂种细胞具有双亲叶绿体,则可能具有双亲光合作用的特点,即可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株,D正确。
14.C [解析] 植物体细胞杂交技术成功的标志是杂种细胞形成新的植株,A错误;由于绿色巴夫藻和四鞭藻都是二倍体,因此X藻是绿色巴夫藻和四鞭藻通过体细胞杂交获得的四倍体藻,B错误;由于原生质体融合的过程具有随机性,因此培育X过程中还可能出现绿色巴夫藻两两融合,四鞭藻两两融合的现象,所以可能获得四倍体绿色巴夫藻和四倍体四鞭藻,C正确;培育X藻的技术原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,而生产单克隆抗体的技术所采用的原理是细胞膜的流动性,所以两者的原理不完全相同,D错误。
15.B [解析] 在用合成培养基培养CESCs时需添加血清等天然成分,目的是满足动物细胞培养过程中对人们尚未研究清楚的营养物质的需求,A正确;该实验体外培养CESCs时需要提供适宜的气体环境,即95%空气和5%的CO2,B错误;人椎间盘软骨终板干细胞具有一定的分裂、分化能力,可分化为多种类型的骨组织细胞,C正确;由柱状图可知,低氧条件下衰老细胞占比下降,而常氧环境下衰老细胞占比升高,说明常氧环境会促进CESCs的衰老,D正确。
16.(1)脱分化 再分化 切取含病毒少甚至无病毒的茎尖
(2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌法(或湿热灭菌法)
(3)果胶酶
(4)植物体细胞杂交 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
(5)液体
[解析] (1)①和②是植物组织培养过程,其中①是脱分化过程(已分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程);②是再分化过程(脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可重新分化成根或芽等器官)。要获得脱毒苗,要求外植体含病毒少甚至无病毒,一般取茎尖(新生细胞多,感染病毒概率小)作为外植体材料。(2)培养基中常用的凝固剂是琼脂;培养基中生长素和细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化;反之则利于根的分化。培养基应用高压蒸汽灭菌法(或湿热灭菌法)进行灭菌。(3)植物细胞的细胞壁含有纤维素和果胶,故用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是果胶酶和纤维素酶。(4)将两个物种的原生质体进行融合进而培育作物新品种属于植物体细胞杂交技术,其中包括植物细胞融合和植物组织培养,原生质体能发生融合的生物学原理是细胞膜的流动性;植物细胞具有全能性,故杂种细胞通过植物组织培养技术可培育成植物体,因此,植物体细胞杂交技术依据的生物学原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(5)高产细胞系须在液体培养基中培养,再从中提取辣椒素。
17.(1)选择 克隆化培养 抗体检测 不添加
(2)抗体 ADC能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,不对健康细胞造成伤害
(3)一个 有害代谢物积累 培养液中营养物质缺乏 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(4)细胞毒性T细胞 这些免疫细胞来自自身,与人体细胞的组织相容性抗原相同
[解析] (1)单克隆抗体制备过程中两次筛选:第一次用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,第二次以克隆化培养和抗体检测的方法筛选出能合成特定抗体的杂交瘤细胞,选择抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞;由于动物血清中往往含有抗体,为获得纯度较高的单克隆抗体,培养杂交瘤细胞时一般不添加动物血清。(2)ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成;ADC治疗肿瘤的优势是ADC能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,不对健康细胞造成伤害。(3)用96孔板将从肿瘤患者体内获取的多种免疫细胞一一分离,操作时每一个孔中尽量只接种一个免疫细胞;由于培养液中细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏,对细胞进行克隆化培养过程中会出现分裂受阻,还有可能发生接触抑制现象,培养过程中出现接触抑制现象时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁细胞使之分散成单个细胞进行传代培养。(4)细胞毒性T细胞可以特异性识别并处理裂解肿瘤细胞;由于这些免疫细胞来自自身,与人体细胞的组织相容性抗原相同,因此这些细胞回输后能有效避免免疫排斥。
18.(1)免疫排斥 T
(2)定期更换培养液 促使皮肤细胞恢复分裂增殖能力 内细胞团
(3)同期发情处理 同种、健康、生理状态相同
[解析] (1)人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和免疫排斥,目前临床通过应用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。(2)过程①中,通过定期更换培养液来保证无毒环境,然后加入诱导因子,作用是促使皮肤细胞恢复分裂增殖能力,获得皮肤干细胞。再将皮肤干细胞注入小鼠囊胚的内细胞团部位,最终培养成组织或器官。(3)实验中雌鼠甲和代孕雌鼠需要同时注射某激素,在操作上称为同期发情处理。过程②中,所选代孕雌鼠应满足的条件是同种、健康、生理状态相同。单元素养测评卷(二)
第2章
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷45分,第Ⅱ卷55分,共100分,考试时间45分钟。
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有1个选项符合题意,不选、多选、错选均不得分)
1.[2024·山西大同月考]下列关于细胞全能性的叙述,正确的是()
A.判断细胞是否具有全能性的标准是看其能否发育成一个完整的个体
B.人的受精卵和早期胚胎细胞都是没有分化的细胞,因此都不具有全能性
C.壁虎断尾再生、克隆羊“多莉”的诞生,都体现了动物细胞的全能性
D.利用植物细胞的全能性,人们可以通过植物组织培养的方法,快速繁殖花卉和蔬菜等作物
2.哺乳动物的受精是一个非常复杂的过程,下列有关叙述错误的是()
A.受精卵中的细胞质主要来自卵细胞
B.受精过程中精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合
C.受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方
D.精子的细胞膜与卵细胞膜接触时,卵细胞膜会立即发生生理反应,防止多精入卵
3.下图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程,下列相关叙述不正确的是()
四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体兰花植株
A.此兰花的花药离体培养获得的植株为二倍体植株
B.通过消毒和无菌操作避免过程①②发生杂菌污染
C.培养基中需添加生长调节物质调控过程①②的细胞分裂和分化
D.在过程②③中基因进行选择性表达
4.[2024·河北唐山月考]植物细胞工程在很多方面有着广泛的应用。下列相关叙述错误的是()
A.作物脱毒一般选择植物顶端分生区进行组织培养
B.快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性
C.植物细胞培养是指对单个植物细胞培养使其形成完整植株的技术
D.单倍体植株可以作为体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
5.[2024·安徽芜湖期末]小明同学因意外造成皮肤大面积烫伤,医生利用动物细胞培养技术制备人造皮肤,对其进行皮肤移植。下列有关叙述错误的是()
A.自身皮肤移植可避免发生免疫排斥现象
B.皮肤细胞在传代培养过程中遗传物质不会发生变化
C.皮肤细胞在传代培养过程中会出现接触抑制现象
D.皮肤细胞应置于含95%空气和5%CO2的培养箱中进行培养
6.[2024·河北石家庄期末]线粒体置换技术是将妈妈携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的线粒体健康捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞,与携带者的丈夫的精子进行受精,从而获得重构胚胎,也就是通常说的“三亲胚胎”,也被称为“第四代试管婴儿”。下列有关说法错误的是()
A.重构卵母细胞需培养成熟才可以与获能精子受精
B.第四代试管婴儿的DNA来自携带者与其丈夫
C.第四代试管婴儿可避免线粒体疾病
D.第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养和胚胎移植等技术
7.如图为某哺乳动物生殖过程示意图(b为卵子)。下列相关叙述错误的是()
A.动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性生殖
B.动物个体②的核基因来自c,而质基因来自b
C.按照动物个体①的产生方式,后代的性别比例接近1∶1
D.图中a、b两种细胞的产生方式都是有丝分裂
8.[2024·河北保定月考]图甲为受精作用的过程以及早期胚胎发育示意图,图乙表示早期胚胎发育的某个时期。下列叙述正确的是()
A.自然条件下,过程①在哺乳动物的子宫内进行
B.图甲中过程②细胞数量增加,胚胎的总体积几乎不变
C.随着胚胎逐步扩大,结构⑥破裂,胚胎从其中伸展出来,该过程叫作孵化
D.图乙处于图甲中的a时期,细胞⑦将来发育成胎儿的胎膜和胎盘
9.诱导多能干细胞(iPS细胞)最初是将四种转录因子基因通过病毒载体导入小鼠成纤维细胞,并对其诱导转化而产生的与胚胎干细胞相似的细胞,后来,科学家又诱导人皮肤成纤维细胞成为iPS细胞,iPS细胞在体外已成功地分化为神经元、心血管细胞等多种组织细胞,关于iPS细胞的叙述错误的是()
A.将分化得到的神经元、心血管细胞等多种组织细胞移植回病人体内治疗,理论上可避免免疫排斥反应
B.iPS细胞在医学领域可能具有广阔的应用前景
C.与经典的胚胎干细胞技术相比,iPS细胞技术不使用胚胎,因此不涉及伦理问题
D.iPS细胞分化为心血管细胞体现了iPS细胞的全能性
10.[2024·广东惠州期中]通过植物细胞工程技术,可利用甲高产不耐盐、乙低产耐盐的两种二倍体植物培育高产耐盐的杂种植株,实验流程如图所示。下列叙述正确的是()
A.图中形成原生质体的过程利用了酶的专一性,获得的原生质体结构与动物细胞完全相同
B.诱导形成②的方法有聚乙二醇(PEG)融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
C.由④到目的植株需进一步筛选的原因是④中含有低产耐盐品种
D.目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体结构变异
11.如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程。下列说法正确的是()
A.A、B、C牛均为雄性
B.图中d、f均代表胚胎移植,它是胚胎工程的最终技术环节
C.c要注意将桑葚胚的内细胞团均等分割
D.图中涉及体外受精、动物细胞核移植、胚胎分割、胚胎移植等多项技术
12.中医治疗疾病多用复方,三白草和鱼腥草是同科不同属的两种常见药用植物,二者因疗效相近且具有叠加效应常被作为“药对”。研究者欲用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产中,并实现有效成分的工厂化生产,具体操作如图所示。下列有关说法错误的是()
A.过程①中需用纤维素酶和果胶酶处理以获得原生质体
B.过程②可采用高Ca2+—高pH融合法来诱导原生质体融合
C.过程③在无菌条件下进行,并给予适当时间和强度的光照处理
D.过程④工厂化生产不能提高单个细胞次生代谢物的产量
13.请据下图判断,下列说法不正确的是()
A.若a、b分别对应骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则d能产生单克隆抗体是遗传物质选择性表达的结果
B.若d发育为有性杂交的后代,则a和b融合形成d的过程叫受精作用
C.若d发育为无性杂种植株,则采用了细胞工程中的核移植技术
D.若d发育为无性杂种植株,由于杂种细胞具有双亲叶绿体,则可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株
14.[2024·四川成都月考]DHA(二十二碳六烯酸)俗称脑黄金,是构成大脑和视网膜的重要脂肪酸。某科研团队以富含DHA的自养微藻绿色巴夫藻和生长迅速的异养微藻四鞭藻两种二倍体单细胞藻类为材料,通过体细胞杂交技术成功培育出了生长迅速且DHA含量高的单细胞藻(X藻)。下列说法正确的是()
A.植物体细胞杂交技术成功的标志是细胞核的融合
B.X藻是绿色巴夫藻和四鞭藻通过体细胞杂交获得的二倍体藻
C.培育X过程中还可能获得四倍体绿色巴夫藻和四倍体四鞭藻
D.培育X藻的技术和生产单克隆抗体的技术所采用的原理相同
15.[2024·河南郑州期中]人体的椎间盘无血管分布,椎间盘内细胞处于低氧环境。人椎间盘软骨终板干细胞(CESCs),能够应用于椎间盘病变后的修复和再生。如图所示为低氧环境对CESCs衰老的影响结果。下列相关叙述错误的是()
A.用合成培养基培养CESCs时需添加血清等天然成分
B.该实验体外培养CESCs时需要提供充足的O2和CO2
C.人椎间盘软骨终板干细胞可分化为多种类型的骨组织细胞
D.图中结果表明,常氧环境能够促进CESCs的衰老
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
二、非选择题(本大题共3小题,共55分)
16.(18分)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。请回答下列问题:
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的 和 过程,要获得脱毒苗,对外植体的取材要求是 。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是 。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值 (填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌方法是 。
(3)用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是 和纤维素酶。
(4)将利用酶解法得到的两个物种的原生质体进行融合进而培育作物新品种,属于 技术,该技术依据的生物学原理有 。
(5)细胞产物工厂化生产是植物组织培养技术的重要应用。高产细胞系须在 (填“固体”或“液体”)培养基中培养,再从中提取辣椒素。
17.(18分)[2024·江苏南通月考]在肿瘤患者的治疗中,被动免疫治疗适用于肿瘤晚期患者,主要分为单克隆抗体治疗和过继性细胞治疗两类。利用单克隆抗体和高效细胞毒素类药物结合生产的药物ADC可以有效杀伤肿瘤细胞。ADC的作用机制和过继性细胞治疗相关过程如图甲、乙所示。请回答下列问题。
(1)在单克隆抗体制备过程中,将杂交瘤细胞筛选出来的培养基属于 培养基(从功能的角度分析)。初步筛选出来的杂交瘤细胞需进行 和 才可以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。为获得纯度较高的单克隆抗体,培养杂交瘤细胞时一般 (填“添加”或“不添加”)动物血清。
(2)图甲中ADC通常由 、接头、药物三部分构成,与单纯使用细胞毒素类药物相比,利用ADC治疗肿瘤的优势是 。
(3)图乙所示的过继性细胞治疗中,可用96孔板将从肿瘤患者体内获取的多种免疫细胞一一分离,操作时每一个孔中尽量只接种 免疫细胞。对这些分离的细胞进行克隆化培养的过程中会出现分裂受阻,其原因主要有细胞密度过大、 、
,还会发生接触抑制现象,可用 处理贴壁细胞使之分散成单个细胞进行传代培养。
(4)过继性细胞治疗最后得到的能够特异性地识别并处理肿瘤细胞的免疫细胞是 ,这些细胞回输后能有效避免免疫排斥的原因是 。
18.(19分)中山大学眼科中心主任葛坚领导的研究小组培育成了猴鼠嵌合体,期待将成果用于人体角膜等组织或器官的移植。请回答下列问题:
(1)人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和 ,目前临床通过应用免疫抑制剂抑制 细胞的增殖来提高器官移植的成活率。
(2)①过程中,通过 来保证无毒环境,然后加入诱导因子,作用是 ,获得皮肤干细胞。再将皮肤干细胞注入小鼠囊胚的 部位,最终培养成组织或器官。
(3)实验中雌鼠甲和代孕雌鼠需要同时注射某激素,在操作上称为 。②过程中,所选代孕雌鼠应满足的条件是 。
