高考生物二轮复习大概念整合六专题十四细胞工程课件(共78张PPT)

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名称 高考生物二轮复习大概念整合六专题十四细胞工程课件(共78张PPT)
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2026-02-10 00:00:00

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(共78张PPT)
专题十四 细胞工程
细胞工程
1.(2025·黑吉辽蒙卷)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是(  )
A.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B.培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌
C.芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体
D.紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优势明显
A
解析:A 细胞分裂素比例高时有利于芽的分化,生长素比例高时有利于根的分化,二者比例适中时有利于愈伤组织的形成,A正确;干热灭菌法不能用于培养基灭菌,一般使用高压蒸汽灭菌法(或湿热灭菌法)对培养基进行灭菌,B错误;芽原基细胞中含有植物生长发育所需的全套遗传信息,可以用作外植体,C错误;紫杉醇能通过细胞产物的工厂化生产来获取,且比植物组织培养优势更明显,D错误。
2.(不定项)(2025·黑吉辽蒙卷)下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述错误的是(  )
A.步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选T淋巴细胞
B.步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶,制成单细胞悬液
C.步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合,体现了细胞膜的流动性
D.步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞
ABD 
解析:ABD 步骤①注射特定抗原后,应从脾中分离筛选B淋巴细胞,A错误;步骤②将动物组织分散为单个细胞的过程中应加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶,B错误;步骤③为诱导细胞融合,常用灭活病毒诱导法、PEG融合法、电融合法等,体现了细胞膜的流动性,C正确;步骤④为第一次筛选,应用特定的选择培养基进行筛选,仅杂交瘤细胞可存活,步骤⑤为第二次筛选,通过克隆化培养和抗体检测进行筛选,用于筛选分泌,特定抗体的细胞,D错误。
3.(2024·黑吉辽卷)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时,先诱导外植体形成愈伤组织,再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸,加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是(  )
A.迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B.诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C.悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D.茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
B
解析:B 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,NAA(α-萘乙酸)是生长素类调节剂,诱导愈伤组织时可以加入NAA,但不能加入脱落酸,B错误。
4.(2024·黑吉辽卷)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是(  )
A.传代培养时,培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合

C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度
过大有关
D
解析:D 动物细胞培养所需气体主要有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。在进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,培养皿不能密封,A错误;处于指数增长期的细胞形态和生理特性相对稳定,适合进行传代培养,离体培养的细胞生命力比较脆弱,需要适应培养基的环境,选取②的细胞进行传代培养比①更合理,B错误;据题干“从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养”可知,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,C错误;贴壁细胞在
生长增殖时,会因接触抑制、细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻,因此,细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关,D正确。
×


脱分化
再分化
细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性
1.厘清植物细胞工程两大技术
提醒:①植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压;②脱分化阶段不需要光,再分化阶段需要光;③生长素与细胞分裂素的比值高时,促进根的分化、抑制芽的形成;比值低时,促进芽的分化、抑制根的形成。
2.动物细胞培养的过程
提醒:①动物细胞培养的条件:添加血清的作用是血清中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质,如蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等;气体环境中CO2的作用是维持培养液pH,O2的作用是细胞代谢所必需的;②保障无菌、无毒的措施:对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作,定期更换培养液;③区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。
3.单克隆抗体的制备——原理:细胞膜的流动性、细胞的增殖
4.动物体细胞核移植技术——原理:动物细胞核的全能性
命题点
围绕植物细胞工程考查生命观念及科学探究
1.高山红景天在清朝时期曾被康熙钦封为“仙赐草”,在黑龙江省仅分布于海林市等地区,为濒危物种,其植株中含有红景天苷(一种次生代谢物)等物质,具有抗衰老、抗肿瘤等作用,研究人员拟利用植物细胞工程技术获得更多的红景天资源,下列有关叙述正确的是(  )
A.外植体必须要经过灭菌处理后才可以进行接种培养
B.植物细胞培养受季节、天气等限制严重
C.可切取一定大小的茎尖进行组织培养而获得脱毒苗
D.可用PEG诱导高山红景天原生质体融合获得单倍体
C
解析:C 植物组织培养过程需要避免杂菌污染,因此,外植体必须要经过消毒处理后才可以进行接种培养,A错误;植物细胞培养几乎不受季节、天气等限制,B错误;茎尖中带毒少或无毒,因而可切取一定大小的茎尖进行组织培养而获得脱毒苗,C正确;可用PEG诱导高山红景天原生质体融合获得多倍体,D错误。
2.夏天饱受蚊虫叮咬是很多人的困扰。驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的柠檬型香气,从而达到驱蚊的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合,再经过组织培养培育而成的。下列有关说法正确的是(  )
A.Ⅰ、Ⅱ过程分别要用到纤维素酶处理、灭活的病毒诱导等
B.Ⅳ过程光照强度太强会影响脱分化的效率
C.植物体细胞杂交属于有性生殖,其结果是获得杂种植株
D.上述育种过程的遗传学原理是染色体数目变异
D
解析:D 灭活的病毒是用于诱导动物细胞融合的方法,一般不会用于诱导植物原生质体融合,A错误;Ⅳ过程是脱分化,一般不需要光照,B错误;植物体细胞杂交属于无性生殖,最终结果是获得杂种植株,C错误;上述育种过程采用了植物体细胞杂交技术,属于细胞工程育种,该育种技术的遗传学原理是染色体数目变异,D正确。
命题点
围绕动物细胞工程考查科学探究及社会责任
3.DC—CIK免疫疗法是利用树突状细胞(DC)和杀伤细胞(CIK)治疗肿瘤的免疫治疗技术,其中DC和CIK均由患者外周血单个核细胞(PBMC)在体外诱导培养产生,流程如图。下列叙述错误的是(  )
A.DC细胞和CIK细胞的DNA相同,
mRNA不同
B.培养DC细胞时,会发生接触抑制
C.用于诱导的细胞因子是免疫活性物
质,只能从免疫细胞中获取
D.DC细胞和CIK细胞混合培养的目的
是利用DC促进CIK成熟
C
解析:C 据题意可知,DC和CIK均由患者外周血单个核细胞(PBMC)在体外诱导培养产生,即它们来自同一细胞,DNA应该是相同的,但由于基因的选择性表达,它们的mRNA不同,因此导致它们的结构和功能出现差异,A正确;DC细胞为树突状细胞,培养DC细胞时,会发生接触抑制,癌细胞在培养时才会失去接触抑制现象,
B正确;用于诱导的细胞因子是免疫活性物质,免疫活性物质可以从免疫细胞或者其他细胞中获取,C错误;据图可知,成熟的DC细胞与CIK细胞混合培养后,得到DC细胞与CIK细胞成熟细胞群,推测DC细胞和CIK细胞混合培养的目的是利用DC促进CIK成熟,D正确。
4.以纯化鉴定后的重组大肠杆菌RecQ解旋酶免疫小鼠(2n=40),融合免疫小鼠的脾细胞及骨髓瘤细胞(2n=62~68),筛选杂交瘤细胞,制备抗RecQ解旋酶单克隆抗体(mAb),相关检测结果如图A、B所示。下列有关说法错误的是(  )

A.重组大肠杆菌RecQ解旋酶可刺激相应B淋巴细胞增殖分化
B.单克隆抗体的制备过程中需要进行抗体检测,检测结果呈阴性的细胞为所需的细胞
C.杂交瘤细胞在融合的过程
中可能会发生染色体数目的丢

D.该mAb能特异性与RecQ解
旋酶结合,在稀释度为1/800时
可显著抑制RecQ解旋酶与DNA
的结合
解析:B 重组大肠杆菌RecQ解旋酶相当于抗原,能刺激机体产生相应的体液免疫应答,则在人体内可刺激B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,A正确;单克隆抗体的制备过程中需要进行抗体检测,检测结果为阳性的细胞为所需的细胞,B错误;据图A分析,存在染色体数目为80~93的细胞,免疫小鼠中B淋巴细胞染色体数目为40,骨髓瘤细胞染色体数目为62~68,两者之和大于80~93,故杂
交瘤细胞在融合的过程中可能会发生染色体数目的丢失,C正确;据图B分析,单抗稀释度为1/800时RecQ解旋酶结合DNA活性较低,可知mAb能特异性与RecQ解旋酶结合可显著抑制RecQ解旋酶与DNA的结合,D正确。
5.(不定项)由于胚胎发育率低,导致非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。我国科学家经过反复实验,成功培育出了体细胞克隆猴(2n=54),流程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.体细胞克隆猴的线粒体DNA完全来自提供卵母细胞的母猴
B.灭活的仙台病毒不具有感染
能力和抗原结构
C.重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率
D.重构胚细胞中含有2个染色体组,54条染色体
AB
解析:AB 据图可知,体细胞克隆猴是由去核卵母细胞和胎猴的体细胞融合而成,故体细胞克隆猴的线粒体DNA来自提供卵母细胞的母猴和胎猴,A错误;灭活的仙台病毒可以诱导动物细胞融合,故灭活的病毒失去感染能力,具有抗原结构,B错误;据图可知,需要先将重构胚中组蛋白mRNA去甲基化、加入组蛋白去
乙酰酶抑制剂,再移入代孕母猴体内,故推测重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平升高可能会提高胚胎发育率,C正确;重构胚细胞中的染色体来自胎猴,则含有2个染色体组,54条染色体,D正确。
1.(原因分析类)(1)在诱导形成愈伤组织阶段通常选择茎尖、幼叶等作为外植体,原因是____________________________________。
(2)作物脱毒时应选取哪些部位的组织进行组织培养?原因是什么?__________________________________________________________________________________________________________。
细胞分化程度低,容易诱导产生愈伤组织
一般选取根尖或茎尖的分生区。植物分生区的病毒极少,甚至无病毒,用分生区细胞进行组织培养,能得到大量的脱毒苗
2.(科学探究类)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG),该基因能激发动物细胞分裂,这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除教材提供的制备单克隆抗体技术外,请从不同的角度,再简要写出两种制备单克隆抗体的思路:____________________ _______________________________________________________________________________。
通过基因工程向浆细胞中导入prG;利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的能无限增殖的细胞中
3.(问题解决类)如图表示通过现代生物技术制备抗体的两种途径,其中①~⑥表示相关过程:
以上获得的抗体称为鼠源性抗体。这种抗体在应用至人体时,可能被人体免疫系统当作“异物”清除,进而影响抗体的作用效果。针对这一问题解决的方案是_________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________。
构建人—鼠嵌合抗体;用完全由人类抗体基因编码的全人源抗体替代鼠源性抗体,应从康复者血液中分离到能产生所需抗体的B淋巴细胞,进而获得所需抗体基因
微专题2
胚胎工程
1.(2024·湖北卷)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响,实验结果如下表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是(  )
甲的浓度/
(μg·mL-1) 卵母细
胞/个 第一极体
排出/个 成熟率
/% 卵裂数
/个 卵裂率
/%
0 106 70 66.0 28 40.0
1 120 79 65.8 46 58.2
10 113 53 46.9 15 28.3
100 112 48 42.8 5 10.4
A.实验结果说明甲抑制卵裂过程
B.甲浓度过高抑制第一极体的排出
C.添加1 μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力
D.本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
解析:A 与对照组相比,添加1 μg/mL雌激素甲的组别,其卵裂率较高,说明低浓度的雌激素甲能够促进卵裂过程;与对照组相比,添加10 μg/mL和100 μg/mL雌激素甲的组别,其卵裂率较低,说明高浓度的雌激素甲能够抑制卵裂过程,A错误。与对照组相比,添加1 μg/mL雌激素甲的组别,其第一极体排出率较高,而添加10 μg/mL和100 μg/mL雌激素甲的组别,其第一极体排出率较低,说明甲浓度过高抑制第一极体的排
出,B正确。添加1 μg/mL甲的组别,其卵裂数和卵裂率都比对照组高,说明添加1 μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力,C正确。动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初级卵母细胞,有的可能是次级卵母细胞,本实验中成熟率=第一极体排出个数/卵母细胞个数,因此,在本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准,D正确。
2.(2024·甘肃卷)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,是季节性发情动物,每年产羔一次,每胎一羔,繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率,流程如下图。下列叙述错误的是(  )
A.藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B.藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C.受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D.后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
B
解析:B 从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(减数第二次分裂中期)后才可与获能的精子进行体外受精,B错误。
(1)(2022·北京卷)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)。其中注射入的细胞会分化成Mc的多种组织。( )
(2)(2022·江苏卷)将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖。( )
(3)(2021·江苏卷)早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体。( )
(4)(2021·浙江6月选考)采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入到受精卵的Y染色体上,获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配,通过观察荧光可确定早期胚胎的性别,能表达EGFP的即为雄性小鼠胚胎。( )

×


1.准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程
提醒:①受精过程中的两个标志:受精的标志是观察到两个极体或雌雄原核;受精完成的标志是雌雄原核融合完成;②桑葚胚是由受精卵分裂形成的,没有分化;而囊胚期虽然已进行细胞分化,但囊胚的内细胞团仍具有全能性。
2.厘清胚胎工程的操作流程
提醒:①胚胎移植过程中两次使用激素;第一次是对供、受体进行同期发情处理;第二次用于供体的超数排卵;②胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖,取决于胚胎发育的起点;若后代是由受精卵形成的,则为有性生殖;若后代是由核移植技术形成的重组细胞或胚胎分割形成的胚胎发育而成,则为无性生殖;③用于移植的胚胎来源:体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎和体外受精获得的胚胎、转基因获得的胚胎、胚胎分割获得的胚胎等。
命题点
围绕胚胎工程考查生命观念及科学探究
1.如图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,下列相关叙述正确的是(  )
A.嵌合鼠的培育依据的原理是基
因重组和细胞全能性
B.过程①中需利用相关技术去除
早期胚胎外的透明带
C.过程②中一般利用聚乙二醇诱
导卵裂球细胞发生融合
D.过程③操作前需对多只代孕母
鼠进行超数排卵处理
B
解析:B 嵌合鼠的培育依据的原理是细胞全能性,并没有进行基因重组,A错误;由图可知,过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的透明带,B正确;过程②不需要诱导卵裂球细胞发生融合,C错误;过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理,以保证受体与供体的生殖器官的生理变化是相同的,D错误。
2.科学家将外源分子导入动物体内,使其特定基因失活,通过培养出有基因缺陷的动物来研究该基因的功能,其流程如图所示。下列说法错误的是(  )
A.过程①表示将体外转录的mRNA导入受精卵,常用到显微注射仪
B.过程②要定期更换培养液,以防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
C.为更多地获得基因剔除小
鼠,过程③需要对囊胚内细胞团进行均等分割
D.采集的卵母细胞和精子可直接用于体外受精
D
解析:D 过程①表示将体外转录的mRNA导入受精卵,其过程常用显微注射技术,仪器是显微注射仪,A正确;②表示早期胚胎培养过程,培养液中一般需加入一定量的抗生素,还要定期更换培养液,以防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,B正确;胚胎分割技术可以更多地获得基因剔除小鼠,所以过程③需要对囊胚的内细胞团进行均等分割,C正确;采集到的卵母细胞和
精子,要分别在体外进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精,D错误。
1.(概念表述类)超数排卵是指应用________________________________ _____________________________________。
2.(原因分析类)(1)在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志,但观察不到3个极体,其原因是__________ ____________________________________________________________。
(2)对囊胚阶段的胚胎进行分割时,为什么要将内细胞团均等分割?___________________________________________________________________________________________________________________________。
外源促性腺激素,诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子
若分割时不能将内细胞团均等分割,会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题
多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体
3.(实验分析类)子宫内膜异位症患者常伴有不孕症状,患者腹腔液中含有较高浓度的白细胞介素(IL)。为探明腹腔液中存在的IL对生殖活动的影响,科研人员利用重组人IL-1β、IL-5、IL-6对小鼠体外受精及早期胚胎发育的影响进行了研究。将处理后的精子和卵细胞置于HTF基础培养液中进行不同处理,培养适宜时间后,观察受精情况,得到的实验结果如图所示:
该实验的自变量是______________________,实验结果表明__________ ____________________________________________________________。
白细胞介素的浓度和种类
IL能抑制小
鼠受精,且随浓度升高,抑制作用增强,IL-1β抑制作用最强
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(限时:45分钟)
一、单项选择题
1.人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂苷,利用植物细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如图。下列叙述正确的是(  )
A.培养前人参根切块要经过严格的灭菌处理
B.诱导后得到的①的分化程度高于外植体
C.可用射线处理①获得人参皂苷高产的细胞
D.进行过程②时常需要用胰蛋白酶处理①
课时作业
训练(十四) 细胞工程
C
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解析:C 培养前人参根切块要经过消毒,但不进行严格的灭菌处理,A错误;诱导后得到的①为愈伤组织,分化程度低于外植体,B错误;可用射线处理①愈伤组织,促使其发生突变,从中筛选人参皂苷高产的细胞,C正确;进行过程②时需要用酶水解细胞壁,植物细胞壁成分为纤维素和果胶,因此应该用纤维素酶和果胶酶,D错误。
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2.胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞,其中一个细胞的细胞核消失后,两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”,制备过程如图所示,其中GFP(绿色荧光蛋白)基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测,“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B,线粒体基因来自品种A,下列说法正确的是(  )
A.制备原生质体时需用胰蛋白酶或
纤维素酶去除细胞壁
B.聚乙二醇或灭活的病毒可用于诱导原生质体A和B的融合
C.“华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中
D.应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号”
C
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解析:C 制备原生质体时需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A错误;灭活的病毒不能用于植物原生质体的诱导,B错误;雄性不育的胞质杂种华柚2号的细胞核和叶绿体基因来自品种B,线粒体基因来自品种A,融合后品种A的细胞核消失,控制雄性不育的基因可能位于线粒体中,C正确;GFP(绿色荧光蛋白)基因转入了品种A的细胞核基因组中,而融合后的华柚2号不含品种A的细胞核,因此发绿色荧光的杂种细胞应被淘汰,D错误。
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3.6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6PD)有F和S两种类型,分别由一对等位基因XF和XS编码。基因型为XFXS的女性体细胞中的两个X染色体,会有一个随机失活。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理后先进行细胞的原代培养,再对不同的细胞分别进行单克隆培养。分别对原代培养和单克隆培养的细胞进行G-6PD蛋白电泳检测,结果如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该过程用到的主要细胞工程技术
是动物细胞培养
B.用胰蛋白酶处理皮肤组织可使其
分散成单个细胞
C.原代培养细胞电泳图有2个条带是
因为同时检测了多个细胞
D.单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同
D
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解析:D 单克隆培养的细胞,是通过有丝分裂得到的增殖的细胞,故单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7,所含基因相同,表达的基因不相同,D错误。
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4.为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失问题,研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞,用EBV(一种病毒颗粒)感染,获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活,但对Oua不敏感。如图表示操作过程。下列分析错误的是(  )
A.B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得
B.HAT培养基和Oua筛选去除的是未融合的EBV转化细胞
C.杂交瘤细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降
D.图中获得的杂交瘤细胞需经克隆化培养和抗体检测筛选后才可用于生产
B
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解析:B 由题干可知,HAT培养基去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞,Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞,B错误。
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5.细胞内DNA合成的途径有正常途径和补救途径(如图所示),HGPRT缺陷型骨髓瘤细胞只能通过正常途径合成DNA,而氨基蝶呤(A)能阻断DNA的正常合成途径;补救合成途径则是利用从环境中获取的次黄嘌呤(H)和胸腺嘧啶核苷(T),经激酶和转移酶的催化合成DNA。某生物兴趣小组利用HGPRT缺陷型骨髓瘤细胞进行单克隆抗体的制备,下列有关该过程的叙述,错误的是(  )
A.灭活的病毒能诱导已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞发生融合
B.筛选杂交瘤细胞的特定培养基中需添加H、A、T三种物质
C.若筛选时仅添加H和T,则培养基上只有骨髓瘤细胞能连续增殖
D.生产出的单克隆抗体特异性强、灵敏度高
C
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解析:C 由B选项分析可知,不加A物质,则自相融合的骨髓瘤细胞也能连续增殖,C错误。
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6.基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.体外培养卵母细胞时,为防止
污染,需将培养皿置于二氧化碳培
养箱中进行培养
B.甲基化可能会关闭基因的活性,
对某些基因进行去甲基化处理有利
于其表达
C.“孤雌小鼠”的诞生过程没有
精子参与,其基因型与提供卵母细
胞的雌鼠相同
D.移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
B
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解析:B 动物细胞培养时加入抗生素,防止培养过程中的污染,A错误;由题干可知,基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达,对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达,然后促进了细胞的全能性的表现,获得孤雌小鼠,B正确;“孤雌小鼠”是由两个生殖细胞(修饰后的次级卵母细胞和另一个卵子的极体)结合后发育形成,同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组,或发生基因突变,将导致两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其
基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,C错误;囊胚进一步扩大,透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化,D错误。
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二、不定项选择题
7.细胞质雄性不育基因导致某些番茄(2N=24)品种不能产生可育花粉,这种特性是细胞核基因组和线粒体之间不相容的结果。细胞核中有多种控制优良性状的核基因,通过植物体细胞杂交技术能培育番茄新品种,育种过程如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.该技术能将不同种、属植物,甚至科间的原生质体通过人工诱导融合
B.图中过程①②利用的生物学原理有相关酶的专一性和细胞膜的流动性
C.与普通番茄相比,品种丙为
多倍体,具有茎秆粗壮,叶、花、
果实、种子较大等优点
D.杂种细胞在植物组织培养过
程中需要添加一定量的生长素和
细胞分裂素来调节发育
ABD
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解析:ABD 该技术为植物体细胞杂交技术,植物体细胞杂交技术能将不同种、属植物,甚至科间的原生质体通过人工诱导融合,A正确;图中①使用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,利用的生物学原理为酶具有专一性,过程②为原生质体融合过程,利用的生物学原理为细胞膜的流动性,B正确;与普通番茄相比,品种丙为异源多倍体,由于细胞质雄性不育基因导致某些番茄品种不能产生可育花粉,因此,品种丙无种子,C错误;杂种细胞在植物组织培养过程中需要添加一定量的生长素和细胞分裂素来诱导愈伤组织、芽和根的生长等调节发育,D正确。
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8.脂多糖(LPS)是伤寒沙门氏菌的主要致病毒素。在研发伤寒沙门氏菌LPS疫苗的过程中,利用多肽模拟细菌LPS,多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高,其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强。为初步鉴定多肽A、B模拟LPS抗原特征的相似程度,研究人员利用抗LPS单克隆抗体进行检测,部分实验步骤见图1,实验结果如图2。下列相关叙述不正确的是(  )
A.抗LPS单克隆抗体的制备过程中利用了细胞膜的流动性和细胞增殖原理
B.图1步骤c中与多肽结合的抗体会被洗脱掉,与LPS结合的抗体未被洗脱
C.过程b利用的原理是抗原和抗体的特异性结合
D.图2表明多肽B模拟LPS效果更好
D
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解析:D 抗LPS单克隆抗体的制备过程中应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术,其原理分别是细胞膜的流动性和细胞增殖,A正确;图1步骤c中,与多肽结合的抗体会被洗脱掉,而LPS固定在检测板上,则未被洗脱的抗体就与LPS结合而残留在检测板上,B正确;b为加入多肽和抗体混合液以鉴定多肽A、B模拟LPS抗原特征的相似程度,该过程利用了抗原和抗体的特异性结合的原理,C正确;由题干可知,多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高,其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强,与多肽结合的抗体会被洗脱掉,而未被洗脱的抗体因与LPS结合而残留在检测板上,未被洗脱的抗体越少的多肽效果越好,图2显示加入多肽A,清洗后检测板上检出的抗体数量比加入多肽B的少,因此模拟LPS效果更好的多肽是多肽A,D错误。
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9.Vander Woude综合征是一种常见的唇腭裂综合征,一对表型健康的夫妇生育了一位该病患儿。为帮助该夫妇生育健康的孩子,医生通过试管婴儿技术得到4枚发育正常的胚胎,并检测相应细胞的基因,结果如下表。
胚胎编号 极体类型 突变基因检测结果
2号 第一极体 突变型
第二极体 野生型
4号 第一极体 野生型
第二极体 突变型
5号 第一极体 野生型
第二极体 突变型
6号 第一极体 突变型
第二极体 突变型
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下列叙述正确的是(  )
A.需对妻子注射促性腺激素以促进排卵
B.可将受精卵细胞直接移植入母体子宫
C.人工授精前需对精子进行获能处理
D.移植2号胚胎得到健康孩子的可能性最高
解析:ACD 需对妻子注射促性腺激素促进排卵,获得卵母细胞,A正确;体外受精之后的受精卵需要在体外培养到一定阶段才能移入到母体子宫,B错误;采集到的精子不能直接受精,需要在体外进行获能处理,C正确;2号胚胎的第二极体为野生型,所以得到健康孩子的可能性最高,D正确。
ACD
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三、非选择题
10.水母雪莲属于我国传统中草药,其有效成分为粗毛豚草素。因临床上需求量大,但自然资源有限,难以满足。因此,利用雪莲细胞大量培养技术获得粗毛豚草素具有重要意义。请回答下列问题:
(1)粗毛豚草素属于水母雪莲的__________代谢物,这类有机化合物,在植物____________方面发挥作用。利用植物细胞工厂化生产该有效成分,其优点是________________________。
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(2)研究表明不同光质对水母雪莲愈伤组织生长、转化有效成分的中间物质和粗毛豚草素的形成有影响,研究结果如图:
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①本实验的自变量是____________。由图可知____________对愈伤组织中中间物质合成的促进作用最强;而____________条件下的中间物质含量最低。
②在____________条件下利于愈伤组织的生长,而____________条件对愈伤组织的生长无明显作用。
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③有人提出,“培养过程中愈伤组织越大,生产的有效成分越多”。请你据图判断这种说法是否合理,为什么?_____________________。
(3)植物细胞培养过程中需要不断通入无菌空气,并进行搅拌,其目的是_____________________________(写出两点即可)。
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解析:(1)水母雪莲的有效成分为粗毛豚草素,故粗毛豚草素属于水母雪莲的次生代谢物,次生代谢物是一类小分子化合物,在植物的抗性(抗病、抗虫)方面可发挥作用。植物细胞工厂化生产该有效成分不占用耕地,且几乎不受季节、天气等的限制,对于社会、经济、环境保护具有重要意义。 (2)①本实验探究不同的光质对水母雪莲愈伤组织生长、转化有效成分的中间物质和粗毛豚草素的
形成有影响,故自变量为光质,由图可知,使用蓝光组愈伤组织中中间物质含量最高,使用红光愈伤组织中中间物质含量最低,说明蓝光对愈伤组织中中间物质合成的促进作用最强;而红光条件下的中间物质含量最低。
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②由图可知,与黑暗条件下对比,使用红光组愈伤组织生长得最好,使用蓝光组愈伤组织生长得最差,故在红光条件下利于愈伤组织的生长,而蓝光条件对愈伤组织的生长无明显作用。③由图可知,红光组愈伤组织最大,但生产的有效成分最低,故不合理。(3)植物细胞需进行有氧呼吸,植物细胞培养过程中需要不断
通入无菌空气,并进行搅拌,其目的是保证氧气供应充足,使培养液与细胞充分接触。
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答案:(1)次生 抗性 不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,对于社会、经济、环境保护具有重要意义 (2)①光质 蓝光 红光 ②红光 蓝光 ③不合理,由图可知红光组愈伤组织最大,有效成分的含量最少 (3)保证氧气供应充足,使培养液与细胞充分接触
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11.S棘突蛋白是某病毒侵染细胞的关键蛋白质,其结构域S-RBD能与人细胞表面的ACE2受体结合,介导病毒进入宿主细胞。科研人员制备抗S-RBD单克隆抗体并进行了相关实验(见图甲)。过程中获得四种杂交瘤细胞并进行抗体阳性检测(结果见图乙),(注:酶标抗体携带的酶与底物反应,产物越多,显色越深吸光值越大。)请回答下列问题:
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(1)生产抗S-RBD单克隆抗体的过程,需要用到动物细胞工程中的_________________(答出两点)技术。在体外大规模培养杂交瘤细胞时,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是______________。
(2)图甲中,抗原是____________________,待测抗体是______________。
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(3)获取杂交瘤细胞时,诱导体系中除含有未融合的B细胞和杂交瘤细胞外,可能还有其他相互融合形成的细胞,出现多种类型细胞的原因是_____________。
(4)分析实验结果,杂交瘤细胞__________(填序号)产生的抗体为“最佳抗体”,理由是______________________。
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解析:(1)培养抗S-RBD单克隆抗体时,需要培养B细胞、骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞等细胞,需要将B细胞与骨髓瘤细胞诱导融合。在体外大规模培养杂交瘤细胞时,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,及时更换培养液,使代谢废物浓度降低,减少对细胞伤害。(2)图甲中,抗原和待测的抗S-RBD单克隆抗体特异性结合,抗原是S-RBD,待测抗体即是制得的抗S-RBD单克隆抗体。
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(3)诱导体系中出现多种类型细胞的原因是,诱导融合时,动物细胞融合是随机的,如果只考虑两两融合,会出现B细胞+B细胞、骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞、B细胞+骨髓瘤细胞的融合。(4)据图乙,①杂交瘤细胞产生的抗体在各个稀释比时吸光值最高,酶标抗体携带的酶与底物反应,产物越多,显色越深吸光值越大,说明其产生的单克隆抗体浓度最高。
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答案:(1)动物细胞培养、动物细胞融合 定期更换培养液 (2)S-RBD 抗S-RBD单克隆抗体 (3)动物细胞融合时是随机融合的 (4)① 图乙中①杂交瘤细胞产生的抗体在各个稀释比时吸光值最高,单克隆抗体浓度最高
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