章末过关检测(二)
(满分:100分)
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于细胞全能性的叙述正确的是( )
A.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因不同
B.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映植物种子具有全能性
C.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
D.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
解析:选D。植物体内某些细胞没有表现出全能性,这是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果,A错误;种子发育成植株是个体的正常发育过程,不能体现全能性,B错误;植物细胞具有全能性的原因是植物细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因,而配子也具有这样的全套基因,同样具有全能性,C错误;细胞全能性表现的前提是离体培养的细胞、组织或器官,D正确。
2.某研究性学习小组拟培育一种名贵花卉的脱毒苗,其技术路线为“取材—消毒—愈伤组织培养—生芽、生根—移栽”。下列叙述错误的是( )
A.取材部位一般选择植物顶端分生区附近
B.外植体接种前需要用酒精、次氯酸钠溶液等进行消毒
C.接种时需要将消毒后的外植体的形态学下端插入培养基中
D.将试管苗移栽后,需要进行病毒接种实验来筛选出脱毒苗
解析:选D。植物顶端分生区细胞代谢旺盛,含病毒少,甚至不含病毒,因此取材部位一般选择植物顶端分生区附近,A正确;植物组织培养时所用的外植体,可以用体积分数为70%的酒精、质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液等进行消毒处理,B正确;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,C正确;脱毒苗是不含病毒的植株,不具有抗病毒的能力,进行病毒接种实验不能筛选出脱毒苗,D错误。
3.为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力,某研究小组进行了相关实验,过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
INCLUDEPICTURE "25SWX-12.TIF"
A.过程①获得的原生质体需悬浮在质量分数为30%的蔗糖溶液中
B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D.原生质体虽无细胞壁,但仍保持细胞的全能性
解析:选D。过程①获得的原生质体不能悬浮在质量分数为30%的蔗糖溶液中,质量分数为30%的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡,A错误;过程②为再分化,需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化,B错误;过程③可以表示诱导根的分化形成幼苗,此时细胞壁已经形成,C错误;原生质体虽无细胞壁,但含有细胞核等结构,即含有生物体全部的遗传信息,故原生质体仍保持细胞的全能性,D正确。
4.马铃薯野生种具有抗病、抗逆等优良性状,马铃薯栽培种长期无性生殖致使种质退化。下图为利用马铃薯野生种改进马铃薯栽培种的技术路径。下列说法错误的是( )
INCLUDEPICTURE "25SWX-13.TIF"
A.马铃薯栽培种和马铃薯野生种之间不存在生殖隔离
B.新品种1的育种原理为基因重组和染色体变异
C.获得新品种2的育种方法可能是植物体细胞杂交
D.过程①用到植物组织培养技术,过程②可用秋水仙素处理
解析:选A。马铃薯栽培种(4n)和马铃薯野生种(2n)是两个不同的物种,两者之间存在生殖隔离,A错误;新品种1是马铃薯栽培种(4n)和增倍马铃薯野生种(4n)通过杂交育种产生的,其育种原理是基因重组,而增倍马铃薯野生种(4n)是经秋水仙素或低温处理使染色体数目加倍而来的,原理为染色体数目变异,B正确;新品种2属于四倍体,获得新品种2的育种方法可能是植物体细胞杂交,C正确;过程①为花药离体培养,用植物组织培养技术将花药细胞培养成单倍体植株,过程②可用秋水仙素或低温处理使染色体数目加倍,D正确。
5.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.动物细胞培养技术的原理是细胞的全能性
B.传代培养时需要用胃蛋白酶处理贴壁生长的细胞
C.癌细胞在培养瓶中也会出现接触抑制现象
D.动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱
答案:D
6.下列有关植物组织培养和动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.植物组织培养和动物细胞培养的原理都是细胞的全能性
B.植物组织培养和动物细胞培养所用培养基都是固体培养基
C.贴壁生长的细胞用胰蛋白酶等处理获得细胞悬液后,直接分装到多个培养瓶中进行传代培养
D.一般来说,容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养
解析:选D。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,动物细胞培养的原理是细胞增殖,A错误;动物细胞培养用的是液体培养基,植物组织培养常用固体培养基,B错误;贴壁生长的细胞用胰蛋白酶等处理获得细胞悬液后,用离心法收集细胞,再将其制成细胞悬液,分装到多个培养瓶中进行传代培养,C错误;容易进行无性繁殖的植物,其细胞全能性较高,也容易进行组织培养,D正确。
7.下列关于动物细胞融合的说法,错误的是( )
A.动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术
B.融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞
C.灭活的病毒中“灭活”是指用物理或化学手段破坏它的抗原结构
D.细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能
解析:选C。动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术,A正确;融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞,B正确;动物细胞融合过程中常用灭活的病毒作为诱导剂,这里的“灭活”是指用物理或化学手段使病毒失去感染能力,但并不破坏其抗原结构,C错误;细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能,D正确。
8.下列有关制备单克隆抗体的叙述,错误的是( )
A.先用胃蛋白酶处理得到单个细胞,然后用诱导剂处理得到杂交瘤细胞
B.两次筛选的目的分别是筛选出杂交瘤细胞和筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
C.采用的细胞工程技术包括动物细胞培养和动物细胞融合
D.运用的生物学原理包括细胞增殖和细胞膜的流动性等
解析:选A。将细胞分散得到单个细胞,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理,A错误。
9.已知骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT),在HAT选择培养基中不能生长。下列关于杂交瘤细胞制备过程的说法,错误的是( )
INCLUDEPICTURE "25SWX-14.TIF"
A.外界抗原刺激小鼠,小鼠会发生体液免疫
B.可用灭活的仙台病毒或聚乙二醇诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C.在HAT选择培养基中培养时,未融合的细胞死亡,而融合的细胞均能生长
D.通过HAT选择培养基筛选的杂交瘤细胞需要进行进一步筛选
解析:选C。外界抗原刺激小鼠,小鼠会发生体液免疫,从而得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,A正确;可用灭活的仙台病毒或聚乙二醇诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,B正确;在HAT选择培养基中,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都无法生长,C错误;通过HAT选择培养基筛选出的杂交瘤细胞,还需要进行进一步筛选,得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞,D正确。
10.科学家通过向猴受精卵中注射CRISPR/Cas9的方法得到基因敲除猴,此供体猴生来就缺少控制动物节律的核心基因——BMAL1基因,因此它从小就患有睡眠障碍症。科学家从供体猴体内提取一些细胞,然后以这些细胞为核供体培养出了五只BMAL1基因敲除克隆猴。以下说法错误的是( )
A.克隆猴患有睡眠障碍,说明已分化细胞的细胞核不具全能性
B.将供体猴的体细胞核导入去核卵母细胞中可采用显微注射技术
C.核供体猴与基因敲除克隆猴的培育过程中繁殖方式不同
D.受环境因素的影响,五只克隆猴的表型可能出现差异
解析:选A。克隆猴患有睡眠障碍是由于核供体中BMAL1基因被敲除,克隆猴的成功培育可以说明已分化的动物细胞的细胞核具有全能性,A错误;克隆动物培育过程中需将供体猴的体细胞核导入去核卵母细胞中,一般采用显微注射技术,B正确;根据题干信息可知,核供体猴通过受精卵培育而成,属于有性生殖,克隆猴属于无性生殖,因此二者繁殖方式不同,C正确;生物的表型由基因型和环境因素共同决定,五只克隆猴的基因型相同,但是表型可能出现差异,D正确。
11.下列有关受精作用的叙述错误的是( )
A.受精过程结束的标志是雌、雄原核融合形成受精卵
B.自然条件下,哺乳动物的受精是在输卵管内完成的
C.精子入卵后有核膜破裂和再生的现象
D.精子的细胞膜与卵细胞膜融合,透明带迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带
解析:选D。雌、雄原核融合形成受精卵标志着受精过程结束,A正确;自然条件下,哺乳动物的受精是在输卵管内完成的,B正确;精子入卵后原有核膜破裂并形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子的核还大的核,C正确;精子的细胞膜与卵细胞膜融合,卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带,D错误。
12.梅花鹿属于单胎动物,季节性发情,育种工作者希望通过胚胎工程技术对优良品种进行扩大繁殖。下列有关叙述正确的是( )
A.在梅花鹿的饲料中添加一定量的促性腺激素能促使其超数排卵
B.卵细胞膜反应和透明带反应是防止多精入卵的两道屏障
C.当受体数量有限时,可采用胚胎分割技术以获得更多的后代
D.梅花鹿的胚胎形成后一直处于游离状态,为胚胎收集提供可能
解析:选B。促性腺激素的化学本质是蛋白质,可被消化道内的酶分解,需注射入动物体内,A错误;卵细胞膜反应和透明带反应是防止多精入卵的两道屏障,B正确;梅花鹿属于单胎动物,因此当受体数量有限时,不能采用胚胎分割技术来获得更多的后代,C错误;梅花鹿的胚胎形成后,只在早期时处于游离状态,并非一直处于游离状态,D错误。
13.紫杉醇是一种高效抗癌的药物,存在于红豆杉属植物体内。国内某团队研究光照条件对红豆杉愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响,实验结果如下表所示:
光照条件 接种干重/(g·L-1) 收获干重/(g·L-1) 紫杉醇含量(干重)/%
光照 4.33 9.13 0.007 0
黑暗 4.38 12.10 0.016 4
下列叙述正确的是( )
A.愈伤组织生长的原理是植物细胞具有全能性
B.愈伤组织培养过程要在无菌条件下进行
C.光照能促进愈伤组织的生长并提高紫杉醇含量
D.培养基中的有机物只能为愈伤组织提供能量
解析:选B。愈伤组织生长的原理是细胞增殖,A错误;愈伤组织培养过程要在无菌条件下进行,B正确;由题表可知,光照抑制愈伤组织的生长,且该条件下紫杉醇含量相对较少,C错误;培养基中的有机物能为愈伤组织提供能量和营养,D错误。
14.吴茱萸是一种中药,其主要成分为吴茱萸碱(EVO),为研究EVO对人胃癌细胞增殖的影响及作用机制,科研人员做了相关实验。研究发现,EVO不仅能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达,使其细胞周期阻滞在G2/M期,还能影响细胞凋亡蛋白Caspase -3的表达,最终起治疗胃癌的作用。下列说法错误的是( )
A.培养胃癌细胞,需将含动物血清的培养基置于CO2培养箱中
B.用胰蛋白酶制备的胃癌细胞的单细胞悬液中会出现接触抑制现象
C.p53可能是一种细胞周期抑制蛋白,EVO能够抑制胃癌细胞的增殖
D.患者服用EVO后,胃癌细胞中Caspase -3的含量会增加
解析:选B。动物细胞培养时培养液中一般需加入动物血清,因为血清可以补充合成培养基中缺乏的物质,动物细胞培养时所需气体有O2和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,故需将含动物血清的培养基置于CO2培养箱(含95%空气和5%CO2)中,A正确;胃癌细胞细胞膜表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,不会出现接触抑制现象,B错误;根据题干信息“EVO不仅能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达,使其细胞周期阻滞在G2/M期”可推测,p53可能是一种细胞周期抑制蛋白,EVO能够抑制胃癌细胞的增殖,C正确;EVO能影响细胞凋亡蛋白Caspase -3的表达,最终起治疗胃癌的作用,则患者服用EVO后,胃癌细胞中Caspase -3的含量会增加,促进胃癌细胞的凋亡,D正确。
15.动物细胞培养是动物克隆的基础,如下图所示,a、b、c表示现代生物工程技术,①②③分别表示其对应结果,据图分析,下列说法错误的是( )
INCLUDEPICTURE "25SWX-15.TIF"
A.若a是动物体细胞核移植技术,①为克隆动物,则该技术可体现动物细胞核的全能性
B.若b是体外受精技术,②的产生属于有性生殖,则该技术可实现良种家畜大量繁殖
C.若c是胚胎分割技术,则③中来自同一胚胎的子代具有相同的遗传物质
D.①②③中的受体(代孕母体)均需激素处理,以达到超数排卵和同期发情的目的
解析:选D。若a是动物体细胞核移植技术,将体细胞细胞核移入去核卵母细胞,得到重构胚,发育得到的①为克隆动物,则该技术可体现动物细胞核的全能性,A正确;若b是体外受精技术,②的产生属于有性生殖,则该技术可实现良种家畜大量繁殖,B正确;若c是胚胎分割技术,胚胎中细胞都是受精卵经有丝分裂形成的,则③中来自同一胚胎的子代具有相同的遗传物质,C正确;①②③中的受体(代孕母体)均需激素处理,以达到同期发情的目的,D错误。
16.中国科学院动物研究所进行了大熊猫的异种克隆,他们将大熊猫的体细胞核注入兔子的去核卵母细胞之中,并使该重组细胞成功发育成囊胚,这标志着异种核质相容的问题得到解决,异种克隆大熊猫迈过了第一道“坎”,然后至关重要的是选择一种合适的“代孕母体”。下图是该研究的理论流程图,下列相关叙述正确的是( )
INCLUDEPICTURE "23K18.TIF"
A.步骤甲中需要获取兔子的处于MⅠ期的卵母细胞
B.重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液
C.重构胚培养过程中为了避免杂菌污染,通常需要在培养液中加入抗生素
D.步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎应培养至囊胚或原肠胚
解析:选C。处于MⅡ期的卵母细胞才具备受精能力,所以步骤甲中需要获取兔子的处于MⅡ期的卵母细胞,A错误;重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于兔子的去核卵母细胞,B错误;重构胚培养过程中通常需要在培养液中加入抗生素,以避免杂菌污染,C正确;步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎应培养至桑葚胚或囊胚,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.(12分)白叶枯病是水稻严重的病害之一,疣粒野生稻对该病具有高度抗性。研究人员利用植物体细胞杂交技术,试图将疣粒野生稻的抗白叶枯病特性转移到栽培稻中(如下图所示)。回答下列问题:
INCLUDEPICTURE "25SWX-17.TIF"
(1)将两种水稻外植体分别接种在含植物激素的培养基上,经____________过程形成愈伤组织后用__________________酶处理获得游离的原生质体。
(2)本研究运用的技术手段依据的原理是____________,可用________________(填一种方法)人工诱导原生质体融合。
(3)“不对称体细胞杂交法”可以将一个亲本细胞内的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。大剂量的X射线能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,从而导致细胞不再持续分裂;碘乙酰胺能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。为了将抗白叶枯病特性转移给栽培稻,融合前要用X射线照射____________的原生质体,用碘乙酰胺处理另一亲本的原生质体。经诱导融合后,只有异源融合后的杂种细胞可持续分裂形成再生细胞团,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)观察再生植株细胞中的染色体,发现数目________两亲本染色体数目之和,说明成功获得了不对称杂种植株。有些杂种植株染色体数目与栽培稻相同,性状明显偏向栽培稻,但也表现出疣粒野生稻的一些特性,推测这些杂种植株无多余染色体但具有疣粒野生稻特性的原因是_______________________________________________________________。
答案:(1)脱分化 纤维素酶和果胶 (2)细胞膜的流动性 聚乙二醇(PEC)融合法、电融合法、离心法、高Ca2+—高pH融合法(填一种即可) (3)疣粒野生稻 杂种细胞中有一个细胞的正常染色体和另一个细胞的正常细胞质,细胞能正常分裂 (4)均少于 来自疣粒野生稻的某些基因整合到栽培稻细胞的染色体中
18.(8分)下图为人工繁殖植物的几种方法示意图,请据图回答下列问题:
INCLUDEPICTURE "25SWX-17A.TIF"
(1)图中单倍体植株通常的获取方法是________________。若图中单倍体植株体细胞中有2个染色体组,植株A体细胞中有4个染色体组,则②过程所用化学试剂的作用是____________________________________。
(2)图中植株B和植株C的培育过程的不同点是___________________________,这种不同主要的决定因素是________________________________________。
(3)若想在植物组织培养的过程中获得突变体,进而培育成新品种植株,应用物理诱变或化学诱变的方法处理__________________。
解析:(1)获得单倍体植株的常用方法是花药离体培养。②过程所用化学试剂为秋水仙素,其作用机理是抑制纺锤体的形成。(2)植株B的培育过程中,愈伤组织经诱导形成胚状体,进而发育成植株;而植株C的培育过程中,愈伤组织经诱导形成丛芽,进而发育成植株。这种不同取决于培养基中生长素和细胞分裂素的用量比。(3)若要获得突变体,应对愈伤组织进行诱变处理,因愈伤组织处于分生状态,DNA复制频繁,易诱发突变。
答案:(1)花药离体培养 抑制纺锤体的形成
(2)植株B的培育过程中形成的是胚状体,而植株C的培育过程中形成的是丛芽 培养基中细胞分裂素与生长素的用量比 (3)愈伤组织
19.(8分)下图为筛选、制备单克隆抗体的示意图,①~⑤代表相关过程,a~g代表相关细胞。请回答下列问题:
INCLUDEPICTURE "25SWX-18.TIF"
(1)由图可看出,单克隆抗体制备过程运用的动物细胞工程技术有______________________________________________(写出两个)。过程①是给小鼠注射S蛋白,其目的是____________________________,过程②的促融方法有__________________________(写出一种即可)。
(2)图中过程③④为两次筛选过程,过程③是指把c细胞群稀释放在含__________培养基的多孔培养皿中培养,只有______________________能够存活且增殖。过程④是用__________________方法经多次筛选得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞群。
解析:(1)单克隆抗体制备过程中运用了动物细胞融合(B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合)、动物细胞培养(培养杂交瘤细胞)技术;过程①给小鼠注射S蛋白,目的是刺激小鼠产生能分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞;过程②的目的是促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,促融方法有聚乙二醇融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。(2)过程③是指把c细胞群稀释,然后在含选择培养基的多孔培养皿中培养(每一个孔中尽量只接种一个细胞),在该培养基中未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都死亡,只有杂交瘤细胞能存活且增殖;过程④是筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞,所用方法是抗原—抗体杂交法。
答案:(1)动物细胞融合、动物细胞培养 刺激小鼠产生能够分泌抗S蛋白抗体的B淋巴细胞 聚乙二醇融合法、电融合法、灭活病毒诱导法(写出一种即可) (2)选择 杂交瘤细胞 抗原—抗体杂交
20.(12分)下图所示是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请回答下列问题:
INCLUDEPICTURE "LSL79.TIF"
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有________________和________________。
(2)用激素处理的目的是使B牛__________,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到______________(填细胞分裂时期)才能与精子结合。
(3)在自然受精情况下,A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵子结合,完成受精作用,这个过程叫作____________。卵子受精的标志是________________________________。将方法Ⅰ中的受精卵移入发育培养液中继续培养,待胚胎培养至____________期,可取滋养层细胞进行性别鉴定。
解析:(1)题图中方法Ⅰ为利用胚胎工程技术培育试管牛,方法Ⅱ为利用克隆技术生产克隆牛,两者均用到动物细胞培养和胚胎移植技术。(2)题图中用激素处理的目的是使B牛超数排卵。从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到减数分裂Ⅱ中期(或MⅡ期)才能与精子结合。(3)自然受精情况下,A牛的精子必须在B牛的生殖道中发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,这个过程叫作精子获能。卵子受精的标志是观察到两个极体或观察到雌、雄原核。受精卵在发育培养液中培养成早期胚胎,具有滋养层的胚胎发育时期是囊胚期。
答案:(1)动物细胞培养 胚胎移植 (2)超数排卵 减数分裂Ⅱ中期(或MⅡ期) (3)精子获能 观察到两个极体(或观察到雌、雄原核) 囊胚
21.(12分)人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员设计如图1所示流程制备人参皂苷Rg3并研究了过程③生物反应器中人参细胞产量、人参皂苷Rg3产量随培养时间的变化,结果如图2所示,请回答下列问题。
INCLUDEPICTURE "KAX1.tif"
(1)外植体在一定的____________条件下脱分化形成愈伤组织。过程②通常需要用____________处理将愈伤组织分散成单个细胞。过程③通常采用____________(填“固体”或“液体”)培养基并振荡培养,除有利于增加溶解氧外,还能利于_______________________________________________________。
(2)由图2可知,生物反应器中人参细胞的数量总体将呈____________增长,影响人参皂苷Rg3产量的因素有_________________________________。
(3)科研人员研究了人参皂苷Rg3、LeY单克隆抗体(LeY是一种肿瘤相关抗原)以及两者联合使用(联合组)对人子宫内膜移行上皮癌细胞数量增长的影响,结果如图3所示。
INCLUDEPICTURE "KAX2.tif"
①药物抑制癌细胞数量增长的途径可能有__________________、________________等。
②计算细胞数量增长抑制率需测定空白对照组培养相同时间后的细胞数。写出计算细胞数量增长抑制率的公式:_____________________________________。
③根据图3结果,可得出的结论是______________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案:(1)营养和激素 纤维素酶和果胶酶 液体 细胞与营养物质充分接触 (2)“S”形 人参细胞数量和培养时间 (3)①抑制癌细胞增殖 促进癌细胞凋亡 ②(对照组细胞数-实验组细胞数)÷对照组细胞数×100% ③人参皂苷Rg3、LeY单克隆抗体均能抑制癌细胞数量的增长,两者联合使用效果更佳