第2章 细胞工程 章末检测-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修3 生物技术与工程 作业与测评word（人教版2019 单选版）

第2章　章末检测 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．如图为植物组织培养过程示意图，下列叙述不正确的是(　　) 外植体―→①―→②―→试管苗 A．外植体可以是植物体细胞、卵细胞或花药 B．“②―→试管苗”过程的基础是细胞的分裂、分化 C．获得的试管苗是脱毒苗 D．该过程利用了植物细胞的全能性 答案　C 解析　“②―→试管苗”过程即“胚状体―→试管苗”过程，该过程的基础是细胞的分裂、分化，B正确；获得的试管苗不一定是脱毒苗，如果外植体取自植物顶端分生区附近如茎尖，则可能获得脱毒苗，C错误。 2．为了培育菊花新品种，科学家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行体细胞杂交，培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．d植株含有野生夏菊和栽培秋菊的遗传物质 B．①过程常用酶解法去壁，一般在低渗溶液中进行 C．野生夏菊和栽培秋菊属于同一物种 D．②过程有关的细胞器只有高尔基体比较活跃 答案　A 解析　d植株是利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行植物体细胞杂交培育而来的，含有野生夏菊和栽培秋菊的遗传物质，A正确；①过程为去除细胞壁的过程，植物体细胞杂交的实质是植物原生质体的融合，所以在融合前需要使用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物的细胞壁，获得植物的原生质体，此操作一般在等渗溶液或较高渗溶液中进行，如果在低渗溶液中进行，则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破，B错误；由题干可知，野生夏菊是二倍体，栽培秋菊是六倍体，二者属于不同物种，C错误；②过程是杂种细胞再生细胞壁的过程，有关的细胞器有高尔基体、线粒体，D错误。 3．下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述错误的是(　　) A．动物细胞培养和植物组织培养所用的营养成分不完全相同 B．离体的植物组织、器官(外植体)和培养基都需严格灭菌 C．动物细胞培养和植物组织培养都是细胞工程的重要基础技术 D．植物组织培养能体现细胞的全能性，动物细胞培养不能体现细胞的全能性 答案　B 解析　动物细胞培养和植物组织培养所用培养基的成分有区别，植物组织培养时培养基中除营养物质外还需加入植物激素等，动物细胞培养时则需要加入血清等一些天然成分，A正确；离体的植物组织、器官需经过消毒而不是灭菌，B错误；动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞核移植和动物细胞融合等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础，植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交，植物体细胞杂交需要植物组织培养技术，C正确；植物组织培养的结果是获得完整植物体，体现了细胞的全能性，动物细胞培养的结果是获得细胞株、细胞系，原理是细胞增殖，不能体现细胞的全能性，D正确。 4．如图表示克隆过程中核移植成功率与供核细胞分化程度的关系。下列叙述错误的是(　　) A．动物体细胞核移植实验的成功说明高度分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性 B．动物体细胞核移植过程中选用的卵母细胞应培养至减数分裂Ⅱ中期 C．实验结果表明核移植的成功率与供核细胞分化程度呈负相关 D．实验中得到的重构胚要移入代孕动物体内才能发育成新个体 答案　D 解析　分析题图可知，随着供核细胞分化程度增高，核移植成功率下降，C正确；非洲爪蟾是两栖动物，其重组细胞发育成的重构胚不需要移入代孕动物体内，只有哺乳动物核移植得到的重构胚才需要移入代孕动物体内，D错误。 5．卵胞浆内单精子显微注射技术(ICSI)是通过显微操作技术将单个精子注射到卵母细胞的胞浆内，使精卵结合受精，并将受精卵体外培养形成早期胚胎移植入母体子宫内的一种较为精细、尖端的辅助生殖技术，以其高效性被广泛应用于生产、科研和医学的诸多领域。下列有关该技术的叙述中，错误的是(　　) A．该技术所使用的卵母细胞需要培养到MⅡ期 B．该技术主要解决了一些异常精子不能突破透明带这一屏障的问题 C．体外培养的条件包括营养充足、温度和pH及气体环境适宜 D．该技术中，用原肠胚移植成功的概率高于囊胚或桑葚胚 答案　D 解析　该技术实际上是体外受精技术，卵母细胞要培养到MⅡ期时才具备与精子受精的能力，A正确；原肠胚的分化程度高于囊胚和桑葚胚，正常情况下原肠胚时期的胚胎已经和母体形成紧密的联系，因此不适合在原肠胚阶段进行胚胎移植，D错误。 6．甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．过程①只需要注射一次相应抗原 B．细胞甲为产生特异抗体的T细胞 C．过程⑤无论是在体内还是在体外进行，细胞丁都可大量增殖 D．过程③④筛选的目的相同 答案　C 解析　在进行小鼠免疫处理时，一般要每隔一段时间重复注射相同抗原，最后一次注射一段时间后，再从小鼠脾中获取能产生特定抗体的B淋巴细胞，以获得更多的能产生特定抗体的B淋巴细胞，A、B错误；杂交瘤细胞可在小鼠腹腔内或体外培养液中大量增殖，C正确；在制备单克隆抗体的过程中，过程③④筛选的目的不同，过程③的目的是获得杂交瘤细胞，过程④的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞，D错误。 7．下列有关植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，正确的是(　　) A．两者应用的原理都是高度分化的细胞具有全能性 B．两者都可用聚乙二醇(PEG)诱导细胞融合 C．植物体细胞杂交不需要对融合后的细胞进行筛选 D．两者都可用于大量生产分泌蛋白 答案　B 解析　植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性和细胞增殖，A错误；植物体细胞杂交会得到多种细胞融合的结果，故需要筛选出杂种细胞，C错误；植物体细胞杂交是为了获得杂种植物体，不用于获得分泌蛋白，D错误。 8．科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——iPS细胞，人类iPS细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关iPS细胞的说法，正确的是(　　) A．iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性 B．iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期 C．iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明iPS细胞在分裂时很容易发生突变 D．iPS细胞分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因 答案　B 解析　全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整个体或分化成其他各种细胞的潜能，iPS细胞分化为神经细胞的过程不能体现细胞的全能性，A错误；iPS细胞形成多种组织细胞是细胞分化过程，细胞分化是基因选择性表达的结果，C错误；iPS细胞同人体细胞一样，具有人体生长发育的全套遗传物质，D错误。 9．胎牛血清(FBS)是天然的培养基，能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质，起到非常好的促进效果。下表是后期胚胎培养液(CR2后液)中添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响情况，下列叙述正确的是(　　) 胎牛血清(FBS)的不同浓度对牛核移植胚胎发育的影响 组别 培养液 卵裂率/% 囊胚率/% 对照组 CR2后液 59．17±1．34 13．53±2．04 实验组1 10%FBS＋CR2后液 62．14±1．78 13．78±2．77 实验组2 20%FBS＋CR2后液 68．95±4．15 26．09±2．20 实验组3 30%FBS＋CR2后液 62．02±8．64 8．78±3．20 A．若统计每组实验的桑葚胚率，其数值应小于囊胚率 B．添加20%FBS是促进核移植胚胎发育的最适浓度 C．胚胎培养过程要在CO2培养箱中进行 D．添加不同浓度的FBS对卵裂率和囊胚率均有促进作用 答案　C 解析　结合题干可知，该实验只研究了添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响，从表中数据无法得出桑葚胚率小于囊胚率，A错误；表中信息显示，添加20%FBS的实验组2，其卵裂率和囊胚率都高于对照组和其他实验组，说明添加20%FBS对促进核移植胚胎发育有较好的作用，但不能据此确定该浓度即为最适浓度，应在该浓度两侧缩小浓度范围继续进行实验，B错误；通常将胚胎置于含95%空气和5%CO2的培养箱中进行培养，C正确；表中信息显示，各实验组的卵裂率均高于对照组，说明在表中所给的FBS浓度范围内添加不同浓度的FBS对卵裂率均有促进作用，实验组1、2的囊胚率高于对照组，实验组3的囊胚率低于对照组，说明在一定浓度范围内，随添加的FBS浓度的升高对囊胚率均有促进作用，但超过该浓度范围却起抑制作用，D错误。 10．牛的胚胎移植的主要流程如图，下列相关叙述正确的是(　　) ①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→子代小牛 A．①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂 B．③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提 C．④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚 D．⑤过程成功率的高低主要取决于供、受体生理状况的一致性 答案　D 解析　①过程注射促性腺激素，目的是使供体排出更多的成熟卵子，A错误；③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提，B错误；④过程是“对胚胎进行质量检查”，牛在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植，不需要发育到原肠胚，C错误。 11．受精过程中，精子头部的顶体酶原转化为有活性的顶体酶将卵细胞周围的透明带溶解，形成精子穿过的通道。精子进入卵细胞后，卵细胞膜上的精子受体失去活性。卵细胞膜下的皮层颗粒，以外排的方式，进入卵周空间，释放的酶类引起透明带“硬化”，形成受精膜，完成受精。下列叙述错误的是(　　) A．卵细胞膜下皮层颗粒外排的方式可能是胞吐 B．受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞 C．透明带“硬化”是防止多个精子进入卵细胞受精的一道屏障 D．精子受体失去活性有助于保证一个卵细胞只与一个精子结合 答案　B 解析　卵细胞膜下的皮层颗粒属于大分子物质，外排的方式可能是胞吐，A正确；受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，而细胞质中的遗传物质几乎都来自卵细胞，B错误。 12．原肠运动是指囊胚细胞有规则地移动，使未来的内胚层和中胚层细胞迁入胚胎内部，而未来的外胚层细胞铺展在胚胎的表面，从而形成原肠胚。原肠胚是早期胚胎发育比较特殊的阶段，细胞会从几百个增加到几千、几万个。下列有关说法正确的是(　　) A．卵裂期胚胎中细胞平均体积不断减小，有机物总量不断增多 B．原肠胚开始出现细胞分化并形成两个胚层 C．哺乳动物受精卵一般发育至原肠胚时进入子宫继续发育 D．如果早期胚胎不能正常孵化，胚胎就无法继续发育 答案　D 解析　卵裂期的胚胎中，细胞数目不断增加，细胞平均体积不断减小，由于有机物质的不断消耗，有机物总量不断减少，A错误；早期胚胎从囊胚阶段开始出现细胞分化，且原肠胚阶段会形成三个胚层，B错误；哺乳动物受精卵一般发育至桑葚胚或囊胚时进入子宫继续发育，C错误；囊胚进一步扩大会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化，孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎将无法继续发育，D正确。 13．下列有关胚胎移植的说法错误的是(　　) A．对收集的胚胎需要进行检查筛选出合格的胚胎 B．受体和供体要进行同期发情处理 C．产出的后代具有供体公牛、供体母牛、受体母牛三者的遗传物质 D．精子必须经过获能处理后才能与卵子进行体内受精或体外受精 答案　C 解析　得到的后代的遗传物质全部来源于供体公牛和供体母牛，C错误。 14．如图为科研人员利用基因编辑技术培育基因编辑猪的流程，下列叙述不正确的是(　　) A．1号猪和2号猪应进行同期发情处理 B．4号猪的核基因与2号猪不一定完全相同 C．对3号猪进行胚胎移植时不需考虑免疫排斥反应 D．该技术有望解决人类器官移植的来源问题 答案　A 解析　将2号猪经过基因编辑的体细胞注入1号猪的去核卵母细胞内，形成重构胚，激活并使其完成细胞分裂和发育过程，通过胚胎移植技术将其移入3号猪体内，最后分娩产生了4号克隆猪。1号猪提供卵母细胞，2号猪提供体细胞，不需要进行同期发情处理，3号猪为代孕母猪，需要与1号猪进行同期发情处理，A错误；2号猪的体细胞经过了基因编辑，4号猪的核基因与2号猪不一定完全相同，B正确；3号受体猪对移入的胚胎不存在免疫排斥现象，因此对3号猪进行胚胎移植时不需考虑免疫排斥反应，C正确；经过基因编辑的克隆动物的细胞、组织和器官可以作为异种移植的供体，有望缓解临床移植器官短缺问题，D正确。 15．如图是两种生物细胞融合技术的示意图，关于该图的叙述不正确的是(　　) A．a过程必须除去细胞壁；b过程需要通过细胞间的识别 B．如果图中表示的是动物细胞融合，X不能形成杂种个体 C．常用的诱导动物细胞融合的方法有灭活病毒诱导法 D．细胞融合技术的优点是可实现远缘杂交 答案　A 解析　植物细胞融合需要除去细胞壁，动物细胞没有细胞壁，动物细胞融合不需要去除细胞壁，两个细胞的细胞膜融合不需要识别，需要诱导，A错误。 16．下图表示哺乳动物胚胎工程的有关操作流程。下列叙述正确的是(　　) A．①过程运用超数排卵技术可得到多个胚胎 B．②过程中应选择遗传性状优良、生产能力强的个体作代孕母牛 C．④过程需要在无菌的二氧化碳培养箱中进行 D．⑤过程可以直接获得各种浆细胞 答案　C 解析　①是早期胚胎培养过程，不需要用超数排卵技术，超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子，A错误；代孕母牛应选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体，B错误；④过程是胚胎干细胞培养，其实质是动物细胞培养，需要在无菌的二氧化碳培养箱中进行，C正确；胚胎干细胞可分化成B细胞，在体液免疫过程中B细胞再分化为浆细胞，D错误。 17．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列叙述不正确的是(　　) A．选择分化程度高的动物体细胞进行培养有利于获得大量的细胞 B．选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率 C．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能获得有用的突变体 D．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗 答案　A 解析　进行动物细胞培养时，应选择分化程度低的动物体细胞，如动物胚胎或幼龄动物的组织细胞进行培养，A错误；卵母细胞的细胞质中含有能使动物体细胞的细胞核全能性得以表达的物质，因此选择去核卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率，B正确；愈伤组织的细胞处于不断增殖的状态，用一定的物理或化学因素处理容易发生基因突变，C正确；茎尖细胞病毒极少，甚至无病毒，取植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，D正确。 二、非选择题 18．植物组织培养是克隆植物的一种方法，请回答下列相关的问题： (1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的茎尖等处的分生组织，其原因是________________________________________。 (2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体____________________。 (3)在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将________放入液体培养基中，经机械方法分散成单个细胞，制备成细胞悬液，再经过________即可获得大量细胞。 (4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到____________________异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育现象。 (5)植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛应用于____________________、____________等育种过程中。 答案　(1)这些部位的病毒极少，甚至无病毒 (2)脱分化和再分化 (3)愈伤组织　细胞分裂 (4)染色体结构与数目 (5)植物体细胞杂交育种　单倍体育种 解析　(3)细胞产物的工厂化生产并没有利用细胞的全能性原理将离体细胞培养成完整植株，而是对愈伤组织进行培养产生大量的细胞产物。 (4)题中提示光学显微镜观察发现的异常为染色体变异，包括染色体数目和结构的变异。 (5)植物细胞工程在育种方面的应用有植物体细胞杂交育种、单倍体育种以及体细胞诱变育种等。 19．某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题： (1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量________。 (2)细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是____________________。 (3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其分裂增殖________；药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更________。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用________消化处理。 (4)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要检验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入适量________，B组细胞培养液中加入等量无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的________或________合成水平的差异，确定Y的药效。 答案　(1)多 (2)维持培养液pH (3)停止　多　胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) (4)Y　mRNA　蛋白质 解析　(1)甲细胞为肝肿瘤细胞，生长、分裂迅速，数量增加较快。 (2)动物细胞培养在含95%空气和5% CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 (3)正常细胞在体外培养时表现为贴壁生长和接触抑制，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后再进行分瓶培养。甲细胞能无限增殖，因此其传代次数比乙多。 (4)该实验的目的是检验药物Y对甲细胞生长的影响，自变量为是否加入药物Y。由题中信息可知，癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，基因表达的过程包括转录和翻译两个阶段，产物分别是mRNA和蛋白质，所以，可通过检测X基因在A、B两组细胞中的mRNA或蛋白质的合成水平差异来确定Y的药效。 20．下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题： (1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是______________。 (2)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞，两种细胞膜也能“融合”在一起，说明细胞膜______________。②过程常用________作为诱导剂，所形成的细胞(仅考虑两两融合)有________种，从中得到所需细胞的方法是用________培养基培养。该细胞的特点是________________________________________。④过程与体外培养相比，其优点是_________ ___________________。 (3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞，主要是利用其__________。 (4)杂交瘤细胞的体外培养的培养基与植物组织培养的培养基相比有何主要不同？____________________________________________________________________________________________________________________。 (5)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗？________，原因是____________________________。 (6)图乙过程的技术具有多种用途，但是不能(　　) A．有选择地繁殖某一性别的家畜 B．繁殖家畜中的优良个体 C．用于保存物种 D．改变动物的核基因 答案　(1)动物细胞培养 (2)具有一定的流动性　聚乙二醇　3　选择　既能无限增殖，又能产生抗体　不需特定的培养基，不需严格的外界环境条件 (3)特异性 (4)动物细胞培养用的是液体培养基且其中含有动物血清 (5)不是　卵母细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状 (6)D 解析　(2)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个杂种细胞，说明细胞膜具有一定的流动性。②过程常用PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等，所形成的细胞(仅考虑两两融合)有3种，为B—B细胞、瘤—瘤细胞、杂交瘤细胞，从中得到所需细胞的方法是用选择培养基培养。 (4)杂交瘤细胞的体外培养的培养基与植物组织培养的培养基相比：动物细胞培养用的是液体培养基，含有糖类、氨基酸、无机盐等营养物质且其中含有动物血清；植物组织培养用的是固体培养基，含有植物所需的营养物质、植物激素等。 21．以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答有关问题： (1)图中c的操作名称是________，d、f的操作名称是________。 (2)图中用到的激素是____________，其目的是获得更多的成熟卵子，受精后发育可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的________期，其中胚胎干细胞可来源于________(填数字标号)。 (3)胚胎分割技术在用于人工性别鉴定时取的是____________，原因是___________________ ________________。 (4)图中A、B牛的性别________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。 答案　(1)胚胎分割　胚胎移植 (2)促性腺激素　囊胚　③ (3)滋养层细胞　滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘 (4)相同 解析　(1)分析题图可知，a过程是体外受精，b过程是早期胚胎培养，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。 (2)图中早期胚胎属于胚胎发育的囊胚期，其中③指内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，具有全能性，胚胎干细胞可来源于此。 (4)A、B牛由同一个胚胎分割而来，二者遗传物质相同，性别相同。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$