第2章 细胞工程 章末检测试卷(2)-【步步高】2023-2024学年高二生物学选择性必修3 生物技术与工程（苏教版）

章末检测试卷(二) (时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题：共14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项符合题意。 1．人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化生产，利用的该项技术的特点是(　　) A．操作简单 B．使优良性状组合在一起 C．培育新的性状 D．高效性和保持种苗的优良遗传特性 答案　D 2．植物组织培养依据的原理、基本过程的顺序及诱导的植物激素分别是(　　) ①植物细胞的全能性　②离体的植物器官、组织或细胞　③根、芽　④生长素和细胞分裂素　⑤生长素和乙烯　⑥愈伤组织　⑦再分化　⑧脱分化　⑨完整植株 A．①、②⑦⑥⑧③⑨、④ B．①、②⑧⑥⑦③⑨、④ C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D．①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤ 答案　B 3．(2023·镇江高二检测)如图是植物体细胞杂交过程示意图，下列叙述正确的是(　　) A．过程①需用纤维素酶和果胶酶溶液处理，且溶液的渗透压可略大于细胞液渗透压 B．过程②可用聚乙二醇诱导原生质体融合，主要依据细胞质膜具有选择透过性原理 C．过程③表示细胞壁的再生，④⑤需要根据生长发育进程更换不同的液体培养基 D．最终得到的植株相对于甲、乙发生了染色体数目变异，因此不具有可育性 答案　A 解析　图中①为去除细胞壁的过程，需要将植物组织置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液或渗透压略大于细胞液渗透压的溶液中，A正确；过程②要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合，主要依据细胞质膜具有一定的流动性，B错误；④为脱分化过程，⑤为再分化过程，⑥为个体发育过程，这三个过程需要根据生长发育进程更换不同的固体培养基，C错误；最终得到的植株相对于甲、乙发生了染色体数目变异，属于异源多倍体，一般是可育的，D错误。 4．(2023·盐城高二检测)为研究培养基成分对马铃薯叶肉原生质体培养的影响，科学家配制了如表所示的2种培养基，开展了有关实验，其他培养条件相同且适宜，实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) 组别 培养基 培养天数 甲 MS培养基(含蔗糖、有机酸、无机盐、琼脂) 7天 乙 纤维二糖＋MS培养基(同上) 7天 A．本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片 B．培养基中还需要添加适当比例的生长素和细胞分裂素 C．制备原生质体前需用湿热灭菌法对酶解液进行处理 D．添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生和细胞持续分裂生长 答案　C 5．天竺葵的组织培养过程中体现无菌操作的有(　　) ①用体积分数为70%的酒精擦拭超净工作台台面　②自来水冲洗天竺葵幼嫩叶片　③无菌水冲洗外植体　④将外植体在氯化汞溶液中处理5 min　⑤无菌滤纸处理　⑥培养基灭菌　 ⑦不经灭菌的培养基 A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤⑥ C．①②④⑤⑥ D．①②④⑤⑦ 答案　B 解析　用体积分数为70%的酒精擦拭超净工作台台面，避免接种过程中感染杂菌；自来水冲洗是为了冲掉天竺葵幼嫩叶片上的灰尘、泥土等，而自来水中含有杂菌；无菌水清洗是为了洗去外植体上的酒精等，不用自来水是为了防止自来水中的杂菌污染外植体；在氯化汞溶液中处理5 min是为了给外植体消毒；使用无菌滤纸的目的是在吸干外植体表面水分的同时防止杂菌污染；培养基灭菌是为了防止培养基上长出杂菌。 6．(2023·淮安高二月考)微载体动物细胞培养是以悬浮在培养液中的微珠作为细胞贴附的载体，在轻度搅拌下进行动物细胞培养。下列相关叙述错误的是(　　) A．轻度搅拌有利于细胞的氧气供应 B．培养液中需添加糖、氨基酸等营养物质 C．该技术能提高单位体积培养液的细胞产率 D．该技术不能应用于病毒疫苗的生产过程中 答案　D 解析　轻度搅拌可以增加培养液的溶氧量，有利于细胞的氧气供应，A正确；动物细胞培养所需营养物质与体内基本相同，需添加糖类、氨基酸等营养物质，B正确；以悬浮在培养液中的微珠作为细胞贴附的载体，能提高单位体积培养液的细胞产率，C正确；该技术培养的动物细胞可作为病毒的宿主细胞，可应用于病毒疫苗的生产过程中，D错误。 7．下列关于干细胞的描述，不正确的是(　　) A．干细胞是具有正常分化能力的细胞 B．干细胞的体积较小但其核相对较大 C．胚胎干细胞只能分化，不能分裂 D．干细胞发生的分化一般是不可逆的 答案　C 解析　动物(包括人)胚胎及某些器官中同时具有自我更新和分化能力的细胞称为干细胞，A正确；干细胞在形态上通常呈圆球形或椭圆球形，细胞体积小但核相对较大，B正确；胚胎干细胞能分裂、分化形成各种体细胞，C错误；干细胞发生的分化一般是不可逆的，将一直保持分化后的状态，直到死亡，D正确。 8．(2023·盐城高二期末)青蒿素主要用于恶性疟疾的症状控制以及耐氯喹虫株的治疗。为了快速检测青蒿素，科研人员利用细胞工程技术制备了抗青蒿素的单克隆抗体，其基本操作过程如图。下列有关叙述错误的是(　　) A．过程②体现了细胞质膜的流动性，过程⑤若在体内进行则操作更简单 B．过程③常使用选择培养基，过程④常使用抗原—抗体杂交技术 C．若细胞乙均由细胞两两融合而成，则细胞乙、丙、丁在相同分裂期时染色体组数相同 D．骨髓瘤细胞通常是从小鼠脾脏中提取的，其表面糖蛋白减少，培养时失去接触抑制 答案　D 解析　过程②为将具有免疫能力的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，体现了细胞质膜的流动性，过程⑤为提取单克隆抗体，若在体内进行(可从小鼠腹水中提取)，则操作更简单，A正确；过程③是筛选杂交细胞，常使用选择培养基，过程④用抗体检测和克隆培养得到能产生特定抗体的杂交细胞，常使用抗原—抗体杂交技术，B正确；因细胞甲和骨髓瘤细胞均来源于小鼠，若细胞乙均由细胞两两融合而成，则细胞乙和经筛选后的细胞丙、丁的染色体组数一定相同，C正确；骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的，脾脏中无骨髓瘤细胞，D错误。 9．(2023·徐州高二调研)在细胞工程的操作过程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是(　　) A．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养，可获得抗病毒苗 B．选择幼龄动物的组织进行动物细胞培养，有利于获得大量细胞 C．选择胚胎细胞作为核供体进行核移植，可提高克隆动物的成功率 D．选择愈伤组织进行诱发突变容易获得基因突变的新品种 答案　A 解析　茎尖等分生区组织病毒浓度很低甚至无病毒，因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，而不是抗病毒苗，A符合题意；幼龄动物细胞分化程度低，分裂旺盛，因此选择幼龄动物的组织进行动物细胞培养，有利于获得大量细胞，B不符合题意；胚胎细胞分化程度低，全能性高，选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率，C不符合题意；愈伤组织分化程度低，分裂旺盛，分裂过程中进行诱发突变容易获得基因突变的新品种，D不符合题意。 10．体外受精过程不包括(　　) A．卵母细胞的采集 B．精子获能 C．受精 D．胚胎分割 答案　D 11．下列关于体外受精时采集卵子的方法的叙述，错误的是(　　) A．可以采用促性腺激素处理的方法使小动物超数排卵 B．机械破碎法的缺点是在刺破卵巢和卵泡的过程中有可能刺伤卵母细胞 C．可以从早期胚胎中采集卵母细胞 D．抽吸法常用于采集较大型动物的卵母细胞 答案　C 解析　采集卵母细胞的对象为性成熟的雌性个体，而不是早期胚胎，C错误。 12．下列关于哺乳动物个体发育的说法，不正确的是(　　) A．个体发育的基础是细胞分裂和细胞分化 B．囊胚的每一个细胞都具有全能性 C．早期胚胎发育的过程可分为受精卵、桑椹胚、囊胚、原肠胚几个阶段 D．伴随个体发育过程的进行，细胞的分化程度越来越高，全能性越来越低 答案　B 13．小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，制备流程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子 B．细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同 C．用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞 D．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞需在含CO2和O2的条件下进行培养 答案　D 解析　哺乳动物进行体外受精时很容易获得大量精子，不容易大量获取的是卵细胞，因而通常需要用促性腺激素处理雌鼠，使其一次性产生更多的卵细胞，来培养更多的胚胎，A错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，不改变基因的种类和数量，细胞a和细胞b内含有的核基因相同，B错误；细胞培养过程中分散细胞时，用胰蛋白酶等处理组织块，分散得到单细胞悬液，不是破坏细胞的膜蛋白，而是仅仅分解掉细胞间的黏连蛋白，C错误。 14．下列关于胚胎分割技术的说法，错误的是(　　) A．被分割的胚胎应该是发育良好的早期胚胎 B．要将内细胞团均等分割的原因是防止由分割而来的两个体遗传物质差异过大 C．来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 D．胚胎分割是进行动物克隆的方法之一 答案　B 解析　因为内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，因此在分割时一定要注意将其均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 二、多项选择题：共5小题，每小题3分，共15分。每小题有不止一个选项符合题意。 15．甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交，成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。下列相关叙述正确的是(　　) A．形成杂种植株时，杂种细胞除了可以被直接诱导出芽、根外，还可以通过形成人工种子获得杂种植株 B．细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁 C．杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导，直接再分化成为杂种植株 D．杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因，并能通过父本进行传递 答案　ABD 解析　杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导，脱分化形成愈伤组织，再分化形成根或芽或胚状体，进一步成为杂种植株，C错误。 16．为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗，科研人员利用人帕金森病模型鼠进行如图所示实验。下列相关叙述正确的是(　　) A．过程①中选择减数第二次分裂中期的卵母细胞有利于细胞核全能性的恢复 B．过程②重组细胞培养经历了卵裂、桑椹胚、原肠胚和囊胚等过程 C．过程③的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达 D．过程④对受体小鼠无需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能 答案　ACD 解析　由于卵母细胞含有易于细胞核表达的物质，过程①中选择减数第二次分裂中期的卵母细胞有利于细胞核全能性的恢复，A正确；过程②重组细胞培养并获取胚胎干细胞，依次经历了卵裂、桑椹胚和囊胚过程，B错误；过程③的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达，使之分化形成神经元，C正确；由于移植的神经元来自小鼠自身皮肤的诱导分化，不会出现免疫排斥，因此过程④对受体小鼠无需注射免疫抑制剂，D正确。 17．(2023·南京高二调研)如图表示番茄植株(HhRr)作为实验材料培育新品种的途径。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．品种A植株与途径3中番茄幼苗基因型相同的概率为1/4 B．途径4的育种原理为基因突变 C．途径2为花药离体培养，用秋水仙素处理萌发的种子可以得到纯合的二倍体番茄 D．途径3对叶肉细胞进行组织培养时，可施用少量生长素和细胞分裂素使愈伤组织分化成根和茎、叶 答案　CD 解析　品种A植株是HhRr自交产生的后代，途径3中番茄幼苗是通过组织培养形成的，基因型为HhRr，品种A植株基因型为HhRr的概率为1/4，所以品种A植株与途径3中番茄幼苗基因型相同的概率为1/4，A正确；途径4为诱变育种，原理为基因突变，B正确；途径2为单倍体育种，常在花药离体培养后获得单倍体植株，该单倍体植株不可育，没有种子，用秋水仙素只能处理单倍体的幼苗以得到纯合的二倍体番茄，C错误；在植物组织培养时，需要添加植物激素，生长素与细胞分裂素的用量比值高时，有利于根的形成；比值低时，有利于芽的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成，D错误。 18．据第三次全国大熊猫野外种群调查，全世界野生大熊猫不足1 600只，为保护和繁殖大熊猫，科研人员进行了如图实验。下列相关叙述错误的是(　　) A．克隆熊猫培育成功的部分原因是卵细胞质具有调控细胞核发育的作用 B．图中用性激素处理可使供体超数排卵，从而可培育更多的早期胚胎 C．图中进行胚胎移植的胚胎是原肠胚 D．对早期胚胎进行胚胎分割产生同卵多仔，同卵多仔的表型一定相同 答案　BCD 解析　常用促性腺激素处理使供体超数排卵，B错误；受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植，C错误；虽然这些胚胎来自同一受精卵，遗传物质相同，但环境因素对其性状表现也有一定的影响，故表型不一定相同，D错误。 19．(2023·淮安高二期中)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。如图为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(n表示染色体组)。 据图分析，下列叙述正确的是(　　) A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节 B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同 D．培育转基因动物不能选择细胞Ⅳ作为受体细胞 答案　AB 解析　由题意以及过程示意图可知，减数第一次分裂即次级卵母细胞形成的过程中需要促性腺激素的调节；细胞Ⅲ在减数第二次分裂过程中只有在精子的刺激下才能形成成熟卵子，A、B正确；Ⅱ、Ⅲ细胞在分裂后期染色体数目与体细胞相同，而Ⅳ细胞在有丝分裂后期染色体数目是体细胞的两倍，C错误；培育转基因动物应选择全能干细胞作为受体细胞，如受精卵或早期胚胎细胞，D错误。 三、非选择题：共5小题，共57分。 20．(14分)草莓是人们经常食用的一种水果，有较高的营养价值。草莓是无性繁殖的作物，长期种植会使病毒积累在体内，使其产量减少，品质下降。如图是利用植物组织培养技术培育脱毒草莓苗的过程，请据图回答下列问题： 外植体愈伤组织胚状体―→脱毒苗―→草莓植株 (1)外植体能够形成幼苗所依据的原理是____________________________________________。 培育脱毒苗时，一般选取________________________________________作为外植体，其依据是________________________________________________________________________。 (2)①是脱分化过程，细胞脱分化是指已经分化的细胞，经过诱导后，失去其________________ ________________________________而转变为未分化细胞的过程。②是___________________ _______________________________________________过程。在培养过程中，除了提供水分、无机盐、碳源、氮源、维生素外，还需要在培养基中加入______________。同时，在培养过程中，除必需的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证_______________________________________________。 (3)研究表明，多倍体草莓产量高于二倍体，利用组织培养技术获得多倍体草莓的方法有两种：一是使用______________________(药剂)处理草莓的愈伤组织，再经培养获得多倍体植株；二是利用______________________(药剂)诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后，再经组织培养获得多倍体植株，这种育种技术被称为____________________技术。 (4)在植物组织培养的过程中，可以对________________________________________进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株，从中选育出优良品种。这种作物新品种的培育方法属于__________________。 答案　(1)(植物)细胞的全能性　茎尖　该部位病毒浓度很低甚至无病毒　(2)已有特定结构和功能　再分化　植物激素　无菌　(3)秋水仙素　聚乙二醇(PEG)　植物体细胞杂交　(4)愈伤组织　诱变育种 21．(11分)如图表示通过植物细胞工程培育矮牵牛—粉蓝烟草植株的过程。请分析回答下列问题： (1)自然条件下矮牵牛和粉蓝烟草杂交不能产生后代，原因是两者之间存在________________ _______________________________________________________________________________。 (2)过程③得到A的原理是________________________________________________________。 (3)理论上，通过此过程得到的矮牵牛—粉蓝烟草植株________(填“能”或“不能”)通过有性生殖产生后代，原因是_________________________________________________________。 (4)过程⑤利用的细胞工程技术是__________________________________________________，其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是_______________________________________。 (5)此种方法培育杂种植株的意义是_________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)生殖隔离 (2)细胞质膜的流动性 (3)能　可以进行减数分裂产生可育配子(减数分裂时细胞中染色体均可两两配对，从而产生可育配子) (4)植物组织培养技术　全能性高，易培养形成愈伤组织 (5)打破生殖隔离，实现远缘物种之间的核质融合，是培育植物新品种的有效途径 22．(12分)为研究不同“层次”血清及对细胞增殖的影响，科研人员做了以下实验。请回答下列问题： 科研人员将分离出的牛血清装入专用血清瓶后放入冰箱中直立静置一段时间。取三根刻度吸管，将血清从上到下轻轻吸取均等的三份，分别装入消毒后的瓶中，标记为上、中、下，再分别从三个瓶中吸取等量的血清置于另一小瓶中，混合均匀备用。分别取等量的不同“层次”的血清和混合血清加入新配制的动物细胞培养液中，再接种小鼠上皮细胞(接种细胞密度为5×104个/mL)，在适宜条件下培养72 h后，进行计数，结果如表。 组别 上 中 下 混 72 h细胞数(个/mL) 9.75×104 1.04×105 7.5×104 1.85×105 (1)细胞培养过程中，CO2的主要作用是______________________________。 (2)培养液中加入动物血清的作用是__________________________________________，还加入一定量抗生素的目的是______________________。吸取血清过程中，要严格禁止震动和摇晃，目的是________________________________________________________________________ ______________________________。 (3)如果用血细胞计数板计数细胞时进行如图所示的操作，统计出来的数据比实际值偏________________________________________________________________________。 (4)从表中结果可以看出，不同“层次”的血清对细胞增殖的影响不同，造成这种结果的主要原因是________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (5)根据实验结果，在动物细胞培养过程中，正确使用血清的方法是___________________ _____________________________________________________________________________。 答案　(1)维持培养液的pH　(2)提供维持细胞生长增殖所必需的生长调节因子　防止细菌生长　防止不同层次血清混合　(3)大(高)　(4)不同“层次”血清中营养成分不同　(5)将血清充分混匀后再加入培养液中 解析　(1)动物细胞培养需要合适的气体环境，即氧气和二氧化碳，其中二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH。(2)血清中含有许多维持动物细胞生长增殖不可缺少的物质。因此，在培养液中通常需加入一定量的动物血清，以满足动物细胞培养的营养需要，还加入一定量抗生素的目的是防止细菌生长。本实验的目的是研究不同“层次”血清对细胞增殖的影响，因此吸取血清过程中，要严格禁止震动和摇晃，防止不同层次血清混合。(3)如果用血细胞计数板计数细胞时，应该先盖上盖玻片，后滴加细胞悬液，若先滴加细胞悬液，后盖上盖玻片，盖玻片悬浮，统计的计数室的液体量增大，则统计出来的数据比实际值偏大(高)。 23．(8分)(2023·无锡高二期末)2n/4n嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体(2n)胚胎或胚胎干细胞(ES细胞)进行融合，形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。2n/4n嵌合体胚胎的构建常用方法如图，请据图分析回答下列问题： (1)2n的ES细胞来自胚胎发育过程的__________期，本实验从功能上说明了该细胞______________。 (2)2n/4n嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有_________________________(答出2项即可)。 (3)ES细胞经嵌合体方法培育的动物与核移植方法培育的动物相比，遗传物质来源的区别是什么？ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)囊胚　具有全能性　(2)动物细胞培养、动物细胞融合和胚胎移植　(3)ES细胞经嵌合体方法培育的动物细胞，细胞核和细胞质遗传物质与ES细胞相同，而核移植方法培育的动物细胞只是细胞核遗传物质与供核细胞一致，细胞质遗传物质与去核的卵母细胞相同 解析　(1)囊胚期的细胞开始出现分化，其中内细胞团可作为ES细胞；该细胞在功能上具有全能性。 24．(12分)科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)。请结合图示回答下列问题： (1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用________酶处理。 (2)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是________________。 (3)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛的最佳时期是________________，能够成功移植的生理学基础是____________________________________。重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的犊牛，但也不是100%的复制，原因最可能是________________________________________________________________________。 (5)转基因奶牛的克隆成功，说明了动物______________具有全能性。 答案　(1)胰蛋白　(2)有丝分裂　(3)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞 (4)桑椹胚期或囊胚期　受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应　生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制，且受环境因素的影响　(5)体细胞的细胞核 解析　(3)去除卵母细胞的细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞，如果不去除受体细胞核，那么性状会受到受体细胞核的影响。(4)因桑椹胚之前的细胞都具有全能性，囊胚时期的内细胞团也有全能性，且这两个时期细胞发育相对较好，故重组胚胎移入受体母牛的最佳时期是桑椹胚期或囊胚期；受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这是能够成功移植的生理学基础；生物性状通常主要由细胞核中的基因控制，细胞质中的基因也能控制少部分性状，且表型是基因与环境因素共同作用的结果，所以克隆奶牛的性状与供核奶牛的性状不完全相同。 学科网（北京）股份有限公司 $$