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新教材高三一轮复习检测卷
(三十七) 细胞工程
一、 单项选择题
1.(2020·南通三模)科研人员通过体细胞杂交技术获得了具有油菜叶绿体和萝卜雄性不育特性的春油菜,下列叙述正确的是( )
A.春油菜作为母本用于杂交实验无需人工去雄操作
B.将油菜细胞与萝卜细胞直接诱导融合形成杂种细胞
C.杂种细胞培育成新植物体的过程属于有性生殖
D.春油菜染色体数是油菜和萝卜染色体总数的一半
解析:选A 本题采用的是体细胞杂交技术,而不是杂交育种,因此春油菜作为母本用于杂交实验无需人工去雄操作,A正确;要先去除油菜细胞与萝卜细胞的细胞壁获得原生质体,然后诱导融合,之后还要再生出新的细胞壁才能形成杂种细胞,B错误;杂种细胞培育成新植物体需要采用植物组织培养技术,属于无性生殖,C错误;春油菜染色体数是油菜和萝卜染色体总和,D错误。
2.(2021·辽宁省招生考试适应性测试)某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜,并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列有关叙述正确的是( )
A.使用体积分数为95%的酒精对外植体进行消毒
B.为保持结球生菜的优良遗传性状,应选用花粉进行培养
C.在诱导生根时,培养基中应提高细胞分裂素的比例和用量
D.经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种子
解析:选D 使用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒,A错误;由于产生花粉过程中发生基因分离,故为保持结球生菜的优良遗传性状,应选用体细胞进行培养,B错误;在诱导生根时,培养基中应提高生长素的比例和用量,C错误;用人工薄膜将胚状体、不定芽等分别包装可制成人工种子,故经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种子,D正确。
3.(2020·南京一模)如图表示植物组织培养过程。下列叙述正确的是( )
A.②的培养基中只含有植物生长调节剂而不含其他有机物
B.③中的细胞进行脱分化并以减数分裂的方式不断增殖
C.调节④培养基中植物生长调节剂的比例可影响植物细胞分化、发育的方向
D.⑤植株根尖中分生区细胞与成熟区细胞的全能性表达程度相当
解析:选C ②试管的培养基中含有植物生长调节剂和有机物等,A错误;③试管中的细胞能进行的分裂方式是有丝分裂,B错误;调节④培养基中植物生长调节剂的比例,可诱导产生根和芽,C正确;细胞分化程度越低,全能性越高,⑤植株根尖中分生区细胞全能性表达程度大于成熟区细胞,D错误。
4. (2020·浙江模拟)病毒包膜表面的S蛋白是诱导宿主体液免疫的抗原,如图为抗S蛋白的单克隆抗体的部分研制流程如下,相关叙述错误的是( )
A.过程①需要多次抗体检验
B.X细胞克隆化培养的原理是细胞增殖
C.S蛋白注入小鼠体内后能促进浆细胞增殖并分泌抗体
D.S蛋白疫苗不会破坏细胞结构,比减毒病毒疫苗更安全
解析:选C 过程①需要多次抗体检验,A正确;X细胞克隆化培养的原理是细胞增殖,B正确;浆细胞不能增殖,C错误;S蛋白疫苗不会破坏细胞结构,比减毒病毒疫苗更安全,D正确。
5.(2020·济宁三模)为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自E细胞染色体丢失的问题,研究者在单克隆抗体的制备过程中增加了一个步骤,如图所示。除了抗原刺激之外,用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B细胞,使其染色体核型更稳定。这样的细胞能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。下列相关分析错误的是( )
A.杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
B.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
C.图中B细胞取自于抗原刺激后动物的淋巴结或脾脏等
D.骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
解析:选A 本实验中EBV的作用是使B细胞染色体核型更稳定,而不是刺激B细胞分化成浆细胞产生抗体,所以该杂交瘤细胞不能产生抗EBV的抗体,A错误;杂交瘤细胞染色体丢失可能导致细胞发生变异,从而导致抗体产生能力下降,B正确;B细胞分布在脾脏和淋巴结等免疫器官中,所以在单克隆抗体制备过程中,B细胞取自于抗原刺激后动物的淋巴结或脾脏等,C正确;据图可知,骨髓瘤细胞在HAT选择培养基中死亡,D正确。
6.(2020·杭州模拟)抗体导向酶—前药技术能特异性杀死癌细胞,减少化疗药物副作用。丝裂霉素(MMC)前药几乎无毒性,经碱性磷酸酶(AP)催化后,活化的MMC对细胞有毒性。该技术核心步骤是将单克隆抗体与AP交联成抗体导向酶后注入癌症患者体内。下列叙述正确的是( )
A.应先向患者的体内注射MMC前药,再向患者注射抗体导向酶
B.应将MMC前药和抗体导向酶充分混合后,再注射到患者体内
C.相比MMC前药浓度过大,抗体导向酶浓度过大的副作用更大
D.抗体导向酶的抗体对抗原识别的特异性与该技术的副作用无关
解析:选A 根据题干信息,“丝裂霉素(MMC)前药几乎无毒性,经碱性磷酸酶(AP)催化后,活化的MMC对细胞有毒性”,因此应先向患者的体内注射MMC前药,再向患者注射抗体导向酶,A正确;将MMC前药和抗体导向酶充分混合后,活化的MMC对细胞有毒性,B错误;MMC前药浓度过大,几乎无毒性,抗体导向酶浓度过大,单克隆抗体与AP交联成抗体导向酶,其中抗体能与癌细胞结合,AP无底物催化,没有毒性,C错误;抗体导向酶的抗体对抗原识别的特异性,将癌细胞部位的丝裂霉素(MMC)经碱性磷酸酶(AP)催化后,活化的MMC对癌细胞有毒性,而不损伤正常的细胞,D错误。
7. (2020·天津模拟)如图是一种“生物导弹”的作用原理示意图。阿霉素是微生物的代谢产物,进入人体后可抑制DNA和RNA的合成,是一种抗肿瘤药物,对正常细胞也有一定毒性。下列说法错误的是( )
A.单克隆抗体由杂交瘤细胞合成和分泌
B.活化阿霉素抑制细胞中的DNA复制,不抑制转录
C.仅注射生物导弹不能对肿瘤细胞起抑制作用
D.单克隆抗体特异性强,能减轻对正常细胞的伤害
解析:选B 单克隆抗体由杂交瘤细胞合成和分泌,特异性强、灵敏度高的抗体,A正确;活化阿霉素能抑制DNA和RNA的合成,而RNA是DNA转录而来的,故活化阿霉素能抑制转录,B错误;仅注射生物导弹,只能为患者提供碱性磷酸酶,如果没有阿霉素,碱性磷酸酶也不能抑制肿瘤细胞的增殖,C正确;单克隆抗体特异性强,能减轻对正常细胞的伤害,D正确。
8. (2020·通州区模拟)β?淀粉样蛋白(Aβ)在脑组织内堆积会导致阿尔茨海默病。小胶质细胞是脑组织中的重要免疫细胞,具有“清洁”功能。CD22是一种仅表达在小胶质细胞表面的膜蛋白。研究人员给实验组小鼠的大脑注射CD22单克隆抗体(单抗),对照组不注射,评估CD22单抗对小胶质细胞清除能力的影响。48小时后,得到如图所示结果。以下分析不合理的是( )
A.CD22单抗能特异性结合小胶质细胞膜上的CD22
B.CD22蛋白基因可在小胶质细胞中特异性表达
C.敲除CD22蛋白基因会增加小鼠脑中Aβ含量
D.小胶质细胞能吞噬并清除Aβ以减少其过度堆积
解析:选C 由题干信息可知,CD22单抗能特异性结合小胶质细胞膜上的CD22,A正确;由题干“CD22是一种仅表达在小胶质细胞表面的膜蛋白”,所以CD22蛋白基因可在小胶质细胞中特异性表达,B正确;由于CD22单克隆抗体与CD22蛋白结合,可以降低β?淀粉样蛋白(Aβ)含量,所以敲除CD22蛋白基因会使CD22蛋白减少,从而解除对小胶质细胞清除的抑制,小鼠脑中Aβ含量下降,C错误;小胶质细胞能吞噬并清除Aβ以减少其过度堆积,D正确。
二、不定项选择题
9.(2020·赣榆区模拟)如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述错误的是( )
烟草植株烟草根组织块愈伤组织胚状体幼苗
A.对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B.过程②应根据要求使用适宜的培养基
C.过程③表示脱分化,其实质是基因的选择性表达
D.用X细胞包裹人工种皮可获得烟草人工种子
解析:选ACD 对过程①获取的根组织块应做消毒处理,不能进行灭菌处理,A错误;过程②为脱分化,应根据要求使用适宜的培养基,B正确;过程③表示再分化,其实质是基因的选择性表达,C错误;用胚状体包裹人工种皮可获得烟草人工种子,D错误。
10.(2020·济南模拟)科学家已经在实验室内通过一定的技术手段将干细胞定向诱导分化成原始生殖细胞,再经过细胞培养成功培育出能够受精的人造精子和人造卵子。这项技术为试管婴儿提供了广阔的发展前景。下列叙述错误的是( )
A.人造卵子是健康女性捐赠细胞核和不孕症女性的去核卵母细胞构成的重组细胞
B.培养人造卵子需要加入血清等成分并提供纯氧、无菌的环境
C.人造生殖细胞受精形成的胚胎在原肠胚之前,每个细胞都具有全能性
D.人造卵子技术为女性不育的家庭带来了福音,但也存在伦理隐患
解析:选ABC 人造卵子是干细胞定向诱导分化成原始生殖细胞后再经过细胞培养获得的,A错误;培养人造卵子需要加入血清等成分并提供一定气体环境(95%的空气、5%的二氧化碳)、无菌的环境,B错误;人造生殖细胞受精形成的胚胎在囊胚之前,每个细胞都具有全能性,囊胚中只有内细胞团细胞具有全能性,C错误;人造卵子技术为女性不育的家庭带来了福音,但也存在伦理隐患,D正确。
11.(2020·滨州三模)SIRT1基因被称为长寿基因,SIRT1蛋白对于延缓内皮细胞衰老,改善因衰老而引起的内皮细胞功能障碍方面具有重要作用。科学家研究了白藜芦醇对人内皮细胞衰老凋亡、SIRT1基因表达的影响,部分实验结果如图。其中P1~P35是指体外培养的人内皮细胞的传代次数。下列说法正确的是( )
A.人内皮细胞传代培养时,需使用胰蛋白酶处理贴壁生长的内皮细胞
B.随传代次数增加,人内皮细胞内自由基减少,SIRT1表达水平降低
C.对照组应使用等量清水处理人内皮细胞,温度等与实验组保持一致
D.适当浓度的白藜芦醇可以降低体外培养的内皮细胞的凋亡率
解析:选AD 传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的内皮细胞,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖,A正确;据图示可知,随传代次数增加,细胞的凋亡率逐渐增大,说明人内皮细胞内自由基增多,SIRT1表达水平降低,B错误;对照组应使用等量的溶解白藜芦醇的溶剂处理人内皮细胞,温度等条件与实验组保持一致,C错误;由图3可知,适当浓度的白藜芦醇可以可促进SIRT1基因表达,从而降低体外培养的内皮细胞的凋亡率,D正确。
三、非选择题
12. (2020·北海一模)开放式光自养微繁技术是无糖与开放相结合的组培方法,即在无糖组培的容器中,在开放培养环境下,向培养基中加人广谱抑菌剂,省去严格的无菌操作,在提高组培效率的同时降低了生产成本,使更多植物实现组培产业化成为可能。回答下列问题:
(1)植物离体的细胞可通过脱分化形成________,其在一定培养条件下可再分化出________,进而形成完整的植株,该过程依据的原理是________________。
(2)与传统植物组织培养相比,开放式光自养微繁技术改变培养基成分,培养基中不再含有糖,而是以________作为碳源。
(3)自养微繁技术中也需要植物激素的作用,当生长素含量高于细胞分裂素时,利于________的分化;当细胞分裂素含量高于生长素时,利于________的分化。
(4)与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特点有:________________(答出两点即可)。
解析:(1)根据植物组织培养过程可知,植物细胞在离体条件下可通过脱分化形成愈伤组织,然后经过再分化过程分化成幼根和芽,进而发育成完整个体。该过程主要依据的原理是植物细胞的全能性。(2)由于开放式光自养微繁技术是在开放培养环境下进行植物组织培养,植物可以进行光合作用,可以利用空气中的CO2作为碳源合成糖类等能源物质供植株利用,所以不需在培养基中加入糖类等碳源。(3)植物组织培养技术在进行再分化培养时,培养基中生长素含量高于细胞分裂素时,利于植物根的分化;当细胞分裂素含量高于生长素时,利于植物芽的分化。利用培养基中激素比例的不同对细胞进行诱导分化,从而实现愈伤组织发育成完整植株的目的。(4)植物组织培养优点:①占用空间小,不受地区、季节限制;②可以用来培养脱毒作物;③培养周期短,可以加快育种过程;④可用组培中的愈伤组织制取特殊的生化制品;⑤可短时间大量繁殖,用于拯救濒危植物;⑥可诱导分化成需要的器官,如根和芽;⑦解决有些植物产种子少或无的难题;⑧变异概率低,可保持原母本的一切遗传特征。
答案:(1)愈伤组织 幼根和芽 植物细胞的全能性 (2)CO2 (3)根 芽 (4)能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快
13. (2020·天津模拟)Graves病(GD)可导致甲状腺功能亢进。研究发现,GD患者甲状腺细胞表面表达大量细胞间粘附分子1 (ICAM?1),导致甲状腺肿大。科研人员通过制备单克隆抗体,对治疗GD进行了尝试。
(1)用ICAM?1作为抗原间隔多次免疫若干只小鼠,几周后取这些免疫小鼠的血清,分别加入多孔培养板的不同孔中,多孔培养板中需加入____________以检测这些小鼠产生的抗体。依据反应结果,选出抗原—抗体反应最________( 强/弱)的培养孔所对应的小鼠M。(2)取小鼠M的脾脏细胞制备成细胞悬液,与实验用骨髓瘤细胞进行融合,用选择培养基筛选得到具有________能力的细胞。
核苷酸合成有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径(如图)。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶,制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。可用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”筛选特定的杂交瘤细胞。
融合前将部分培养细胞置于含HAT的选择培养基中培养,一段时间后培养基中________(有/无)骨髓瘤细胞生长,说明培养基符合实验要求。杂交瘤细胞可以在HAT培养基上大量繁殖的原因是____________。
(3)将获得的上述细胞在多孔培养板上培养,用ICAM?1检测,从中选择______________的杂交瘤细胞,植入小鼠腹腔中克隆培养,一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。
(4)若进一步比较实验用抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用,可将若干GD模型小鼠等分为三组,请补充表中的实验设计。
对照组(A) 131I治疗组(B) 单克隆抗体治疗组(C)
给GD模型小鼠腹腔注射0.1 mL无菌生理盐水 给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1 mL无菌生理盐水的131I __________________________________________________________________________________
解析:(1)用ICAM?1作为抗原间隔多次免疫若干只小鼠,几周后取这些免疫小鼠的血清,分别加入多孔培养板的不同孔中,多孔培养板中需加入ICAM?1以检测这些小鼠产生的抗体。依据反应结果,选出阳性反应最强的培养孔所对应的小鼠M。(2)取小鼠M的脾脏细胞制备成细胞悬液,与实验用骨髓瘤细胞进行融合,用选择培养基筛选得到具有无限增殖能力的细胞。由于制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶,据图示可知,骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能生长,若一段时间后培养基中无骨髓瘤细胞生长,说明培养基符合实验要求。而杂交瘤细胞可以在HAT培养基上大量繁殖的原因是因为含有转化酶可以进行补救合成途径。(3)将获得的上述细胞在多孔培养板上培
养,用ICAM?1检测,从中选择大量产生抗ICAM?1 抗体的杂交瘤细胞,植入小鼠腹腔中克隆培养,一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。(4)根据题干中实验目的“比较实验用抗体和131I对GD 模型小鼠的治疗作用”,单克隆抗体治疗组(C)中应给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1 mL无菌生理盐水的抗ICAM?1单克隆抗体。
答案:(1)ICAM?1 强
(2)无限增殖 无 可以进行补救合成途径
(3)大量产生抗ICAM?1抗体
(4)给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1 mL无菌生理盐水的抗ICAM?1单克隆抗体