作业(二) 细胞工程-2024年高二生物学暑假作业（多选版）

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 1.(多选)在草莓生产上,传统的繁殖方式易将草 莓植株所感染的病毒传给后代,导致产量降低、 品质变差。微型繁殖技术可以培育出无毒幼苗, 其过程如图所示。下列叙述错误的是 ( ) 外植体 ① →愈伤组织 ② →芽和根 →植株 A.过程①与过程②的培养基中生长素和细胞 分裂素的比例一般相同 B.利用微型繁殖技术培育无毒草莓时常选取 草莓植株的茎尖或根尖分生区作为外植体 C.过程②培养期间要进行光照,其作用是促进 叶绿素的合成 D.植物微型繁殖技术能实现种苗的大量繁殖, 不能保持优良品种的遗传特性 2.(2024·东莞质检)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 ( ) 再生 植株→ 出芽 生根 培养 →X 细胞 分裂 → 融合 原生 质体 诱导 融合 → 原生 质体 → 原生 质体 → 酶 甘蓝体 细胞 萝卜体 细胞 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 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 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —6— 高二生物学 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。 3.(2024·苏州联考)CD47是一种跨膜糖蛋白, 它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从 而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等 多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高 1.6~5倍,导致吞噬细胞对肿瘤细胞的清除效 果减弱。科学家推测,抗CD47的单克隆抗体 可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,为此 他们按照如下流程进行了实验。下列说法不 正确的是 ( ) A.多次进行步骤①的目的是获得更多分泌抗 CD47抗体的淋巴细胞 B.步骤②后可筛选出既能产生抗CD47抗体又 能大量增殖的细胞 C.实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体 系需放入CO2培养箱 D.对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著高于实 验组可验证上述推测 4.(2024·大连质检)(多选)2018年1月25日两 只克隆猴登上国际权威学术杂志《细胞》的封 面,克隆猴中中和华华在中国诞生,这是中国科 学家伟大的杰作,也解决了无法克隆灵长类动 物的难题。克隆猴和克隆羊的具体操作细节不 同,但克隆的原理相同。下列相关叙述错误 的是 ( ) A.胚胎细胞核移植比体细胞核分化程度低,表 现全能性比较困难 B.非人灵长类供体细胞核在去核卵母细胞中 比较容易恢复其分化前的状态 C.克隆技术可以促进优良畜群的繁育,也可用 于拯救一些濒危动物 D.克隆猴所利用的细胞核可以是卵细胞或精 子中的细胞核 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)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。 (2)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。 (3)胚胎分割的两个时期:桑葚胚和囊胚。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —7— 5.(2024·长春质检)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 6.(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 1.(2024·重庆质检)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.(2024·上饶联考)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 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —8— 高二生物学 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.(2024·桂林质检)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。科研大员制备抗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.(多选)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。 下列分析正确的是 ( ) 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 5.2018年1月25日,我国研究人员在世界上率 先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA,经体细胞 核移植技术培育出第一批灵长类动物———食 蟹猴,流程如图所示,①~⑥表示过程,该动物 可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请 分析回答: (1)2001年,美国科学家已经培育出胚胎细胞 核移植猴,获得食蟹猴的体细胞核移植技术难 度明显高于胚胎细胞核移植,原因是 , 恢复其全能性较难。 (2)进行过程①时,细胞培养的培养液成分与植 物组织培养基成分最主要的区别在于前者含 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —9— 有 。在进行细胞原代培养时会出现 和细胞接触抑制 现象。 (3)动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方 法是 。 (4)图中 过 程⑤用 到 胚 胎 移 植 技 术,其 实 质 是早期胚 胎 在 条 件 下 空 间 位 置 的 转移。 (5)研 究 人 员 在 确 定 去 甲 基 化 酶(Kd4d)的 mRNA的作用时,做了两组实验,其中 A组用 正常培养液培养融合细胞,B组用正常培养液 培养注入了Kd4d的mRNA的融合细胞,实验 结果如下图所示。分析实验数据可知,Kd4d 的mRNA的作用是 。 注:X为融合细胞发育成的胚胎数;Y为囊胚 数;Z为内细胞团数。 1.(2023·河北卷)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.(2023·辽宁卷)大量悬浮培养产流感病毒的单 克隆细胞,可用于流感疫苗的生产。下列叙述 错误的是 ( ) A.悬 浮 培 养 单 克 隆 细 胞 可 有 效 避 免 接 触 抑制 B.用于培养单克隆细胞 的 培 养 基 通 常 需 加 血清 C.当 病 毒 达 到 一 定 数 量 时 会 影 响 细 胞 的 增殖 D.培养基pH 不会 影 响 单 克 隆 细 胞 的 病 毒 产量 易错一 人工授精和体外受精的比较 1.(2024·天津质检)“三亲婴儿”技术是指取出患 病母亲卵母细胞的核,导入女性捐赠者的去核 卵细胞中,再将重构卵母细胞和父亲的精子结 合。下列有关“三亲婴儿”的叙述,错误的是 ( ) A.该技术可以有效降低生下线粒体遗传疾病 婴儿的概率 B.女性捐赠者提供的遗传物质不遵循孟德尔 遗传规律 C.“三亲婴儿”与正常的“双亲婴儿”相比,核 DNA增加 D.该技术的遗传物质来自多个亲本,涉及伦理 争议 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —01— 高二生物学 比较 项目 人工授精 体外受精 概念 人工授精技术是指 用相应的器械采集 公畜的精液,再将其 注入正在发情的母 畜的生殖道中,使母 畜受孕的过程 体外 受 精 是 指 哺 乳 动物 的 精 子 和 卵 子 在体 外 人 工 控 制 的 环境 中 完 成 受 精 过 程的技术 场所 母畜的生殖道内 体外 过程 人工采精→检查与 储存精液→人工授 精(用人工的方法将 精液注入正在发情 的母畜生殖道中) 卵母细胞的采 集和培养(体外) 精子的采集和 获能(体外) 􀮦 􀮨 􀮧 􀪁 􀪁􀪁 􀪁 􀪁􀪁 受精 (体外) 胚胎 发育 场所 受精卵的形成和胚 胎发育场所在母畜 体内 受精 卵 的 形 成 和 早 期胚胎发育在体外, 胚胎 移 植 后 的 胚 胎 发育在母畜体内 易错二 干细胞的分类及特点 2.诱导多能干细胞(iPS细胞)在形态、基因表达、 分裂能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相 似,这为某些疾病的基础研究及其临床应用提 供了一种新的途径。下列说法正确的是( ) A.iPS细胞与胚胎干细胞都必须从胚胎中获取 B.iPS细胞的制备必须通过激素诱导细胞实现 C.来自同一机体的造血干细胞与胚胎干细胞 遗传物质相同 D.可利用镰状细胞贫血患者自身体细胞培养 的iPS细胞治疗自身该疾病 专能干细胞 多能干细胞 全能干细胞 特点 只能分化成 一种类型或 功能密切相 关的两种类 型的细胞 能分化成多 种细胞或组 织,但 不 能 发育成完整 个体 能形成机体的 所 有 组 织 器 官、发 育 成 完 整个体 举例 上皮组织基 底层的干细 胞,成 纤 维 细胞 造血干细胞 胚胎干细胞 草 鱼、鲤 鱼、鲫 鱼 都 是 我 国 常 见 的 淡 水 鱼。 草鱼生长快、鲤鱼适应性强、鲫鱼肉味鲜美。朱 作言院士培育了一种具有草鱼生长激素基因的 三倍体鲤鱼———“吉鲤”。“吉鲤”由转基因二倍体 鲤鱼与四倍体鱼(两套鲤鱼染色体,两套鲫鱼染 色体)杂交培育而成。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —11— 压、隔绝空气、防止杂菌污染等,C正确;④检测泡菜中亚硝 酸盐的含量,腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减 少,D错误。 [易错清零] 1.C 配制培养基 时,应 在 灭 菌 之 前 调 节pH,A错 误;操 作 结束后需在培养基皿底部标注菌种及接种日期等 信 息,B 错误;接种后放 入 培 养 箱 中 的 培 养 皿 应 倒 置,C正 确;培 养基不一定都含有碳源、氮源,如培养自养 型 微 生 物 的 培 养基中不需加入碳源,分离自生固氮菌的 培 养 基 中,不 需 加入氮源,D错误。 2.B 平板划线法和 稀 释 涂 布 平 板 法 所 用 的 培 养 基 均 为 固 体培养基,A正确;用 稀 释 涂 布 平 板 法 时,如 果 稀 释 度 不 够,获得的单个菌 落 就 可 能 是 由 多 个 细 菌 细 胞 繁 殖 形 成 的,B错误;平板划线法和稀释 涂 布 平 板 法 都 应 在 火 焰 附 近进行操作,以 防 止 杂 菌 污 染,C正 确;平 板 划 线 法 和 稀 释涂布平板法稀释 分 散 菌 种 的 原 理 不 同(前 者 通 过 数 次 连续划线,后者通过 稀 释),但 是 都 能 达 到 分 离 纯 化 大 肠 杆菌的目的,D正确。 作业(二) 细胞工程 [知识巩固]———跟踪训练 1.AD 图中过程①为脱分化过程,而过程②为再分化过程,由 于培养基中生长素和细胞分裂素的比例会影响细胞分化的 方向,因此这两个过程的培养基中生长素和细胞分裂素的比 例一般不同,A错误;由于茎尖或根尖病毒少,甚至无病毒, 因此利用微型繁殖技术培育无毒草莓时常选取草莓植株的 茎尖或根尖分生区作为外植体,B正确;过程②为脱分化过 程,即由愈伤组织形成芽或根时需要进行照光培养,其作用 是促进叶绿素的合成,C正确;微型繁殖技术利用植物自身 的组织或细胞,可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,其本 质是无性繁殖,因而可以保持优良品种的遗传特性,D错误。 2.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。 3.D 由图可知,①过程为用CD47免疫小鼠,此过程需要多次 进行,目的是刺激小鼠特异性免疫,使小鼠产生更多分泌抗 CD47抗体的B淋巴细胞,A正确;经步骤②将脾脏中的B细 胞和骨髓瘤细胞融合,经选择后可以获得既能产生抗CD47 抗体又能大 量 增 殖 的 细 胞,B正 确;动 物 细 胞 培 养 应 放 在 CO2 培养箱,C正确;根据单一变量原则可知应设置不加单 克隆抗体的巨噬细胞+肿瘤细胞的共培养体系为对照,抗 CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制 作 用,没有抗体 抑 制,CD47对 巨 噬 细 胞 有 抑 制 作 用,对 照 组 中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测, D错误。 4.ABD 胚胎细胞核移植比体细胞核分化程度低,表现全能 性更容易,A错误;克隆灵长类动物是个难题,说明非人灵长 类供体细胞核在去核卵母细胞中比较难恢复其分化前的状 态,B错误;克隆技术可以促进优良畜群的繁育,也可用于拯 救一些濒危动物,C正确;克隆猴所利用的细胞核是体细胞 的细胞核,D错误。 5.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。 6.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。 [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.ABD 据图可知,多能干细胞注入内细胞不发育的囊胚中, 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。 5.解析 (1)与胚胎细胞相比,动物体细胞分化程度更高,故 动物体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植恢复 其全能性较难。 (2)图中①是培养成纤维细胞的过程,该过程采用的是动物 细胞培养技术,在培养动物细胞时,培养液成分与植物组织 培养基成分最主要的区别在于前者含有血清。体外培养的 动物细胞往往具有贴附生长和接触抑制等特点,故细胞原 代培养时会出现贴壁生长和接触抑制的现象。 (3)核移植去核方法有显微操作去核法、梯度离心、紫外光 短时间照射、化学物质处理等,动物细胞核移植技术中普遍 利用显微操作法去核。 (4)过程⑤为胚胎移植,胚胎移植是指将雌性动物的早期胚 胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、 生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为个 体的技术。胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条 件下空间位置的转移。 (5)分析图中数据,将正常培养的A组与向融合细胞中注入 去甲基化酶(Kd4d)的 mRNA的融合细胞B组数据进行对 照分析,后者的融合细胞发育成囊胚的成功率、囊胚中内细 胞团的形成率都高于前者,说明 Kd4d的 mRNA既能提高 融合细胞发育成囊胚的成功率,又能提高囊胚中内细胞团 的形成率。 答案 (1)体细胞分化程度高 (2)血清 细胞贴壁生长 (3)显微操作 (4)相同生理环境 (5)提高融合细胞发育 成囊胚的成功率和囊胚中内细胞团的形成率 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —25— 高二生物学 [真题体验] 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.D 悬浮培养单克隆细胞,可以保证足够的气体交换,通过 振荡或转动装置使细胞始终处于分散悬浮于培养液内,可 有效避免接触抑制,A正确;由于细胞的生长是比较复杂的 过程,血清中含有一些必需的因子,用于培养单克隆细胞的 培养基通常需加血清,B正确;病毒借助于细胞进行繁殖,利 用了活细胞的物质、能量、酶等,当病毒达到一定数量时细 胞的生命活动受到影响,会影响细胞的增殖,C正确;细胞的 正常生命活动需要适宜的pH,培养基pH会影响细胞代谢, 进而影响单克隆细胞的病毒产量,D错误。 [易错清零] 1.C 由题图可知,重组卵母细胞的细胞质主要来自捐献者, 可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代,A正确;捐献者 只是提供了卵母细胞的细胞质,所以其提供的遗传物质不 遵循孟德尔遗传规律,B正确;“三亲婴儿”与正常的“双亲婴 儿”的核DNA一样多,均是来自母亲和父亲提供的细胞核, C错误;“三亲婴儿”的遗传物质来自一个父亲、两个母亲,存 在伦理争议,D正确。 2.C iPS细胞可以由体细胞诱导形成,A错误;iPS细胞的制 备可通过将特定基因或特定蛋白导入细胞实现,或者通过 小分子化合物诱导细胞实现,B错误;来自同一机体的造血 干细胞与胚胎干细胞都是由受精卵发育形成的,遗传物质 相同,C正确;镰状细胞贫血的发病原因为基因突变,因此不 能利用患者自身体细胞培养的iPS细胞进行治疗,D错误。 作业(三) 基因工程 [知识巩固]———跟踪训练 1.ABC 由图可知,EcoRⅠ的识别序列为 GAATTC,切割位 点在G和A之间,A正确;2号、3号分别是EcoRⅠ单独处 理、SmaⅠ单独处理后的电泳结果,两个泳道均只出现一个 DNA片段,且分子量是1000,说明该 DNA分子最可能是 含1000个碱基对的环状DNA,B正确;图2中4号是EcoR Ⅰ和SmaⅠ两种酶共同处理后的电泳结果,显示800bp和 200bp两个条带,说明在该DNA分子中,两种限制酶的酶 切位点各有一个,C正确;图2中4号是EcoRⅠ和SmaⅠ两 种酶共同处理后的电泳结果,显示800bp和200bp两个条 带,每个DNA分子有2个游离的磷酸基团,故共有4个游 离的磷酸基团,D错误。 2.B 质粒存在于许多细菌以及酵母菌(真核细胞)中的有自 主复制能力的小型环状DNA分子,A错误;质粒的复制和 表达都遵循中心法则,也遵循碱基互补配对原则,B正确;只 需要将含有目的基因的质粒导入受体细胞,无需整合到受 体细胞的DNA中也能表达,C错误;天然的质粒不能直接 作为载体,基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础 上进行过人工改造的,D错误。 3.AD 由 图 pAH162-sacB 可 知,将 sacB 基 因 插 入 到 pAH162上需要的限制酶是 BamHⅠ、EcoRⅠ,A错误;导 入重组质粒前,需用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使其处于一种 能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,B正确;为保证正 向连接,PCR时应在sacB 基因上游引物的5'端添加BamH Ⅰ识别序列,在sacB 基因下游引物的5'端添加EcoRⅠ识别 序列,C正确;具有双重选择系统的大肠杆菌在含四环素的 培养基中生长,在含蔗糖的培养基中不生长,D错误。 4.B 构建基因表达载体时需要限制酶切割Ti质粒的磷酸二 酯键,A错误;依据题干信息可知,Wx 基因启动子序列的改 变影响了RNA聚合酶与启动子的识别和结合,从而改变了 Wx 基因的转录水平,但是编码直链淀粉合成酶的碱基序列 中不含启动子,所以与野生型水稻相比,3个突变品系中的 直链淀粉合成酶的氨基酸序列相同,B正确;WxmRNA需 先经过逆转录形成DNA,然后才能进行PCR扩增,C错误; 根据图示可知,品系3的 WxmRNA最少,控制合成的直链 淀粉分支酶最少,直链淀粉合成量最少,糯性最高,D错误。 5.B 生产LCB1用到了蛋白质工程,其中一些步骤用到了基 因工程的操作技术,例如人工合成DNA,A正确;由题意可 知蛋白质LCB1是一种自然界中不存在的蛋白质,故不能从 细胞中获取相应的基因,B错误;S蛋白的抗体能与S蛋白 RBD特异性结合,而根据题干可知:LCB1可与S蛋白RBD 紧密结 合,说 明 LCB1的 结 构 可 能 与S蛋 白 的 抗 体 类 似, C正确;由于LCB1可与S蛋白RBD紧密结合,故LCB1可 依据S蛋白的RBD结构进行设计,D正确。 6.BCD 蛋白质工程的实质是通过改变基因的结构达到改变 蛋白质功能的目的,A错误;蛋白质工程的基础是蛋白质分 子的结构规律及其与生物功能的关系,通过基因修饰或基 因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白 质,以满足人类的生产和生活的需要,B正确;蛋白质工程可 对药用蛋白进行改造,使其更适合人类医疗需要,更好地用 于人类疾病的治疗,C正确;蛋白质功能的发挥依赖于其复 杂的空间结构,当前限制蛋白质工程发展的关键因素是人 们对蛋白质的高级结构了解太少,D正确。 [综合演练] 1.C 由图可知,产生的是黏性末端,所以可知限制酶在它识 别序列的中轴线 两 侧 将 DNA的 两 条 链 分 别 切 开 的,A正 确;由图可知,图1中含有酶1和酶2,能产生4个黏性末 端,图2中含有酶3,能产生2个黏性末端,B正确;限制酶切 割的是特定核苷酸序列之间的磷酸二酯键,不会切割氢键, C错误;限制酶能够识别双链 DNA分子的特 定 核 苷 酸 序 列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开,图示中 酶1、酶2和酶3可以为不同种类的限制酶,D正确。 2.ABC 利用DNA不溶于酒精但某些蛋白质溶于酒精的原 理可以将DNA析出,进而达到分离DNA和蛋白质的目的, A正确;二苯胺试剂能与DNA反应呈蓝色,鉴定DNA时需 使用二苯胺试剂,该试剂需现用现配,加入后置于沸水浴中 加热,B正确;进行琼脂糖凝胶电泳时,长度相同的DNA片 段质量相近,会在同一位置出现条带,C正确;新合成的子链 都有引物,母链不含引物,存在于两个DNA分子中,一共有 24=16个DNA,因此利用PCR扩增4次后,得到的 DNA 含两种引物的DNA片段所占比例为14/16=7/8,D错误。 3.C 过程③是将干扰素基因和细菌质粒进行重组,该过程需 要用到限制性内切核酸酶和 DNA连接酶,A正确;过程② 常用PCR扩增目的基因,扩增原理是DNA的半保留复制, 在PCR过程温度较高,需要用到热稳定DNA聚合酶,B正 确;过程③使用限制性内切核酸酶对质粒进行切割时,需要 注意质粒上的启动子、终止子和标记基因,C错误;过程④为 将目的基因导入到受体细胞中,最后必须对干扰素进行功 能活性鉴定,根据鉴定结果判断该实验是否成功,D正确。 4.C 大米中携带的霍乱毒素B相当于抗原,能激发人体产生 特异性免疫反应,使机体产生记忆细胞,A正确;该项研究 成功的标志是人体产生相应的记忆细胞和针对霍乱毒素B 的特异性抗体,当相应抗原进入机体后,记忆细胞可增殖分 化形成浆细胞,产生大量抗体,抗体与霍乱毒素结合,B正 确;抗体是浆细胞分泌的,C错误;“大米疫苗”的研制主要利 用了基因重组的原理,该“大米疫苗”生产简单、成本低廉且 效果明显,可造福世界人民,D正确。 5.解析 (1)根据题图质粒与目的基因上的相关酶切位点分 析,SalⅠ和 NheⅠ的作用位点在目的基因中间,会破坏目的 基因,则在引物设计时不能选择添加这两种限制酶的识别 位点,只能在XhoⅠ、MunⅠ和EcoRⅠ中选择;由于LacZ 基 因和AmpR 基因中均有 MunⅠ的识别序列,若选择 MunⅠ, 会导致标记基因都被破坏,而无法筛选;而质粒上EcoRⅠ的 作用位 点 在 只 在 一 种 标 记 基 因(即 LacZ 基 因)上,选 择 EcoRⅠ只会破坏一种标记基因,仍然保留了另一个标记基 因以供筛选,同时为了避免目的基因、质粒的自身环化同时 保证目的基因正确连接到质粒上(防止反向连接),需要再 选择XhoⅠ限 制 酶 进 行 双 酶 切。若 要 目 的 基 因 两 侧 带 有 EcoRⅠ和XhoⅠ这两种限制酶切割的黏性末端,则需要在 (扩增目的基因)设计PCR引物时,添加限制酶 EcoRⅠ和 XhoⅠ的识别序列。 (2)根据碱基互补配对原则,B链的第28位氨基酸—脯氨酸 (密码子为CCU)替换为天冬氨酸(密码子为GAU),则需要 将转录模板链相应位置GGA改为CTA,那么与之结合的相 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —35—