训练(17) 细胞工程-2024年高二生物暑假作业（江苏专版）

训练(十七)　细胞工程 知识点一　植物细胞工程 1．植物组织培养的原理及过程 2．植物体细胞杂交技术 知识点二　动物细胞工程 1．动物细胞培养的过程 2．克隆动物培育流程 3．单克隆抗体 (1)制备过程 (2)单克隆抗体的特点：能准确识别抗原细微的差异，与特定抗原发生特异性结合，并可以大量制备。 知识点三　胚胎工程 1．胚胎工程的操作流程 2．归纳胚胎工程中的3个“两” 1．下图1表示植物激素X和植物激素Y的浓度比对未分化细胞群变化情况的影响，图2为利用某种耐酸植物甲(4N)和高产植物乙(2N)培育高产耐酸植物丙的过程。下列相关叙述正确的是(　　) A．植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，诱导未分化细胞群分化出根 B．①是利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁的过程，此过程应在低渗溶液中进行 C．②是在植物激素X与Y的浓度比为1的培养基上诱导杂种细胞发生脱分化的过程 D．植物丙是六倍体可育植株，其成功培育说明植物甲和乙不存在生殖隔离 2．如图是某动物细胞培养液中活细胞和死亡细胞密度统计结果，叙述错误的是(　　) A．实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞 B．培养液中应适当加入青霉素、链霉素等抗生素，以避免杂菌污染 C．曲线bc段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累 D．培养至第6天时，新产生的细胞数等于死亡细胞数 3．CD47是一种在多种细胞中广泛表达的跨膜糖蛋白，能够与巨噬细胞膜上的受体结合，并抑制其吞噬作用。结肠癌等多种癌细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍。科研人员制备抗CD47的单克隆抗体，以探究其对巨噬细胞吞噬作用的影响。过程如下图所示，下列说法正确的是(　　) A．可用灭活病毒诱导②过程的融合，该方法也适用于植物体细胞的杂交 B．过程③利用选择培养基进行筛选，可淘汰未融合的和融合的具有同种核的细胞 C．抗CD47单克隆抗体与肿瘤细胞结合，增强了巨噬细胞的吞噬作用 D．对照组的设置应为肿瘤细胞＋单克隆抗体培养体系 4．中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆，成功获得“中中”和“华华”两姐妹，突破了现有技术无法用体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题，为建立人类疾病的动物模型，研究疾病机理，研发诊治药物带来光明前景。如图为“中中”和“华华”培育的流程，相关叙述错误的是(　　) A．图中的卵子实际上是发育到MⅡ期的卵母细胞 B．①过程可以通过电融合法使供体细胞与去核的卵母细胞融合，形成重构胚 C．③过程是动物胚胎的体外培养过程，需无菌、无毒环境 D．中中、华华的性别由成纤维细胞的遗传物质决定 5．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得多能干细胞，继而利用多能干细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图所示。下列分析错误的是(　　) A．多能干细胞发育成了克隆鼠X的各种组织 B．对克隆鼠X进行性别鉴定时不能从滋养层处取样 C．本实验使用了体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 D．将克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应 6．某研究人员设计了下列技术路线，以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。下列说法错误的是(　　) → A．细胞融合过程涉及膜的流动性，常用聚乙二醇融合法、电融合法等诱导原生质体融合 B．原生质体融合成功的标志是细胞核相融合 C．为诱导融合原生质体产生不定芽，通常会在培养基中加入两类植物激素 D．植物体细胞杂交可以实现远缘杂交育种 7．胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育进行的模拟操作。下图表示受精作用和早期胚胎发育的基本过程。下列叙述正确的是(　　) A．卵子在输卵管中成熟到MⅠ期时才具备与精子受精的能力 B．透明带反应一般会在精子入卵后立即发生，以阻止多精入卵 C．受精卵在卵裂时，其胚胎细胞数量和胚胎体积会不断增加 D．胚胎发育到囊胚阶段，会分化形成内细胞团和滋养层细胞 8．(多选)胚胎工程理论的发展和技术的应用提高了良种奶牛的繁育速度，保证了我国高品质牛奶的充足供应。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细胞的流程，下列叙述正确的是(　　) A．体外受精与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能 B．进行①胚胎分割后获得的2个健康胚胎的遗传性状相同 C．可从早期囊胚(b)中的滋养层细胞获得胚胎干细胞(e) D．进行②胚胎移植时能否成功，与供体和受体的生理状态有关 9．研究人员利用最新基因编辑工具CRISPR/Cas9，成功敲除比格犬的载脂蛋白E(APOE)基因，培育出动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”。利用苹果腹部皮肤体细胞作为样本，建立细胞系，取其细胞核注入比格犬去核卵母细胞中，形成早期胚胎后进行胚胎移植，得到了我国首只克隆犬“龙龙”。下图为克隆犬“龙龙”诞生的流程图，回答下列问题： (1)CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA­蛋白复合体，其中的____________负责识别并结合特定DNA序列，引导蛋白对目的基因进行编辑。复合体中另一组成分能发挥酶的作用，负责切开__________键，执行对目的基因的编辑，实现对比格犬APOE基因的敲除。 (2)为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射________________。实验比格犬卵母细胞去核过程去除的“核”实际是________________复合物。 (3)取“苹果”的皮肤细胞，并进行体细胞建系。皮肤细胞在培养过程中需要一定的气体环境，将其置于含________________的混合气体的培养箱中进行培养。 (4)克隆本质上是一种无性繁殖，该过程的最后一道工序是胚胎移植，其实质是________________________________________。为实现这一工序，需用相应激素对受体母犬进行____________处理。 1．植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是(　　) A．植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理 B．经纤维素酶和果胶酶充分处理后，植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞 C．为使悬浮细胞正常生长，培养基须保持适当的温度、pH和渗透压 D．利用悬浮培养技术生产次生代谢物，可减少植物资源的消耗 2．(多选)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有(　　) A．猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同的基因组 B．囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因都不同 C．移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行 D．移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌 答案 训练(十七)　细胞工程 [考点突破] 知识点二　2.去核　取核　融合　移入　 3．(1)B淋巴细胞　骨髓瘤细胞　杂交瘤细胞　选择培养基　克隆化培养　抗体检测 知识点三　1.超数排卵　囊胚　2.同期发情　超数排卵　囊胚 [综合演练] 1．C　激素Y是生长素，激素X是细胞分裂素，当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，诱导未分化细胞群分化出芽，A错误；植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，酶具有专一性，故可用纤维素酶和果胶酶去细胞壁，但此过程应在等渗溶液中进行，如果在低渗溶液中进行会导致原生质体吸水膨胀甚至涨破，B错误；当植物激素X与Y的浓度比为1时，未分化的细胞群经分裂形成愈伤组织，也就是杂种细胞的脱分化的过程，C正确；根据题意可知，某种耐酸植物甲有四个染色体组，高产植物乙有两个染色体组，因此丙植物体细胞中有6个染色体组，丙是可育的，但甲和乙之间仍存在生殖隔离，D错误。 2．D　实验中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，要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞，A正确；培养液中应适当加入青霉素、链霉素等抗生素，以避免培养过程中杂菌污染，B正确；曲线bc段表示活细胞密度减少而死细胞密度增加，产生的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累等，C正确；图中可以看出培养第6天时，活细胞数等于死亡细胞数，D错误。 3．C　植物体细胞杂交过程可用物理或化学法诱导，但不能用灭活的病毒诱导，灭活病毒可诱导动物细胞的融合，A错误；用特定的选择培养基筛选出来的细胞为杂交瘤细胞，自身融合的细胞和未融合的细胞不能在此选择培养基上生长，筛选出来的杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生抗体；由于小鼠处在多种抗原刺激下，因此筛选出来的杂交瘤细胞不一定能产生所需的抗体，还需要对第一次筛选的细胞进行克隆化培养和抗体检测，B错误；实验组中加入了单克隆抗体，抗体与肿瘤细胞表面的CD47发生特异性结合，从而解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，吞噬细胞的吞噬指数显著高于对照组，C正确；对照组的设置应为肿瘤细胞＋肿瘤细胞共培养体系，D错误。 4．C　图中的卵子实际上是发育到MⅡ期的卵母细胞，因为去核的卵细胞内存在激活细胞全能性表达的物质，A正确；①过程可以通过电融合法使供体细胞与去核的卵母细胞融合，形成重构胚，进而通过早期胚胎培养获得可移植的胚胎，最后通过胚胎移植获得克隆动物，B正确；图中的③过程是指胚胎移植，C错误；中中、华华的细胞核基因来自成纤维细胞，因此它们的性别由纤维细胞的遗传物质决定，D正确。 5．C　据图可知，多能干细胞注入内细胞团不发育的囊胚中，最终发育形成克隆鼠，说明多能干细胞发育成了克隆鼠X的各种组织，A正确；克隆鼠X是由多能干细胞发育形成的，与滋养层细胞中遗传物质并不相同，因此对克隆鼠X进行性别鉴定时不能从滋养层处取样，B正确；本实验没有涉及体外受精和胚胎分割等技术，C错误；克隆鼠是由黑鼠体细胞诱导形成的多能干细胞发育形成的，与黑鼠遗传特性相同，因此将克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应，D正确。 6．B　细胞融合的原理是细胞膜具有流动性，诱导原生质体融合的方法有聚乙二醇融合法、电融合法等，A正确；原生质体融合成功的标志是新的细胞壁形成，B错误；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、用量的比例等都会影响植物细胞的发育方向，当生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于芽的形成，C正确；植物体细胞杂交可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，D正确。 7．D　卵子在输卵管中成熟到MⅡ期时才具备与精子受精的能力，A错误；透明带反应一般发生在精子触及卵细胞膜的瞬间，以阻止多精入卵，B错误；受精卵在卵裂时，其胚胎细胞数量会不断增加，胚胎体积无明显变化，C错误；胚胎发育到囊胚阶段，会出现细胞的分化，聚集在细胞一端的细胞形成内细胞团，而沿透明带内壁扩展和排列的细胞称为滋养层细胞，D正确。 8．BD　无论体内受精还是体外受精，精子均需要获能后才能完成受精，A错误；进行①胚胎分割属于无性生殖，进行①胚胎分割后获得的2个健康胚胎的遗传性状相同，B正确；可从早期囊胚(b)中的内细胞团细胞获得胚胎干细胞，C错误；进行②胚胎移植时能否成功，与供体和受体的生理状态有关，通常需要用激素进行同期发情处理，D正确。 9．解析　(1)CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA­蛋白复合体。其中的sgRNA负责识别并结合特定DNA序列，引导蛋白对目的基因进行编辑。复合体中另一组成分能发挥酶的作用，负责切开磷酸二酯键，执行目的基因的编辑，实现对比格犬APOE基因的敲除。 (2)为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射促性腺激素，其可促进卵巢产生更多的卵母细胞。减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是纺锤体­染色体复合物。因此实验比格犬卵母细胞去核过程去除的“核”实际是纺锤体­染色体复合物。 (3)“苹果”的皮肤细胞是动物细胞，动物细胞在培养过程中需置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2是为了维持pH。 (4)克隆本质上是一种无性繁殖，该过程最后一道工序是胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。为实现这一工序，需用相应激素对受体母犬进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同。 答案　(1)sgRNA　磷酸二酯　(2)促性腺激素　纺锤体­染色体　(3)95%空气和5%CO2　 (4)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移　同期发情 [提升演练] 1．B　为了避免杂菌污染，植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理，A正确；纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得的是原生质体，不能获得单个完整的悬浮细胞，B错误；细胞的正常生长需要适宜的条件，因此，为使悬浮细胞正常生长，培养基须保持适当的温度、pH和渗透压，C正确；利用悬浮培养技术生产次生代谢物，可减少植物资源的消耗，同样也不受季节和天气的限制，D正确。 2．AD　由于猴的成纤维细胞和胚胎干细胞是由猴胚胎干细胞分裂分化而来，虽然功能不同，但基因组相同，A正确；囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因有部分不同，但有部分基因所有细胞都表达(如呼吸酶基因)，B错误；动物细胞培养和早期胚胎培养需要在95%空气和5%二氧化碳的环境中培养，C错误；胚胎移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$