专题03 细胞工程(北京专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物下学期期中真题分类汇编(北京专用)
2025-03-31
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2份
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63页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.83 MB |
| 发布时间 | 2025-03-31 |
| 更新时间 | 2025-03-31 |
| 作者 | xkw_072916606 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-03-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51353171.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题03 细胞工程
1.(23-24高二下·北京西城·期中)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。下列过程中不涉及植物组织培养技术的是( )
A.培育甘蓝—萝卜的体细胞杂交植株
B.用植物茎尖培养可减少病毒感染的脱毒苗
C.用秋水仙素处理单倍体西瓜幼苗获得二倍体植株
D.利用植物细胞生产药品、调料等细胞产物
2.(23-24高二下·北京西城·期中)亚麻籽粒中含对人体有益的α亚麻酸,研究人员希望通过植物体细胞杂交技术将小麦与亚麻的体细胞融合,以获得品质改良的小麦。下列相关操作,正确的是( )
A.用纤维素酶和胰蛋白酶处理小麦和亚麻细胞
B.培养基中两种植物激素比例相当可促进生芽
C.可使用灭活的病毒来诱导亚麻和小麦原生质体融合
D.杂种植株的形成要经过脱分化和再分化过程
3.(23-24高二下·北京丰台·期中)拟南芥的A基因与植物的抗病性直接相关。我国科研人员尝试将拟南芥的A基因导入黄瓜,以提高黄瓜对枯萎病和白粉病的抗性。下列分析错误的是( )
A.可采用农杆菌转化法将A基因导入黄瓜细胞
B.构建A基因的表达载体是这项技术的核心
C.黄瓜细胞中检测到A基因说明此项研究取得成功
D.利用植物组织培养技术将转基因黄瓜细胞培育成植株
4.(23-24高二下·北京丰台·期中)下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B.传代培养过程中需要定期更换培养液
C.丙、丁过程均会出现细胞贴壁生长现象
D.培养箱中含5% CO2的目的是促进细胞呼吸
5.(23-24高二下·北京丰台·期中)下图表示矮牵牛的植物组织培养过程,相关叙述正确的是( )
A.矮牵牛是自养生物,培养基中无需添加有机碳源
B.①、②、③过程所用的培养基相同
C.获得愈伤组织的过程一般需要给予光照
D.用花粉和叶片做外植体获得的植株基因型不同
6.(23-24高二下·北京西城·期中)下列实验程序不正确的是( )
A.蔬菜加工+泡菜盐水→加调料、装坛泡菜
B.挑选葡萄、冲洗、榨汁果酒果醋
C.动物组织制备细胞悬液→原代培养→传代培养
D.离体组织消毒、接种愈伤组织试管苗
7.(23-24高二下·北京西城·期中)如图是单克隆抗体制备流程的简图,下列有关叙述,不正确的是( )
A.①是从已免疫的小鼠肝脏中获得的B细胞
B.②中使用灭活的病毒有利于杂交瘤细胞的形成
C.③细胞同时具有细胞①和鼠骨髓瘤细胞的特性
D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
8.(23-24高二下·北京西城·期中)添加小牛血清能提高动物细胞培养的成功率,主要原因在于血清中含有( )
A.水 B.无机盐 C.葡萄糖 D.某些特殊蛋白质
9.(23-24高二下·北京丰台·期中)某农科所利用这两种猕猴桃体细胞,通过细胞工程的方法培育出了猕猴桃新品种,培育过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①需用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理
B.过程②利用了细胞膜的流动性实现a和b的融合
C.猕猴桃新品种的培育体现了植物细胞的全能性
D.植物体细胞杂交与植物组织培养的原理相同
10.(23-24高二下·北京·期中)下图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程,下列相关叙述不正确的是( )
四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体兰花植株
A.此兰花的花药离体培养获得的植株为二倍体植株
B.通过消毒和无菌操作避免①②过程发生杂菌污染
C.需生长调节物质调控①②过程的细胞分裂和分化
D.在②③过程中基因进行选择性表达
11.(23-24高二下·北京大兴·期中)下列过程与植物细胞工程无关的是( )
A.培育单倍体植株
B.嫁接与扦插
C.培养红豆杉细胞生产紫杉醇
D.培育“番茄——马铃薯”杂种植株
12.(23-24高二下·北京·期中)关于生物工程和技术的说法错误的是( )
A.通过培养植物细胞可获取大量的细胞代谢产物
B.依据基因突变原理可用射线处理愈伤组织获得作物新品种
C.体外培养杂交瘤细胞也需要在培养液中添加动物血清和抗生素
D.能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的菌落就是尿素分解菌
13.(23-24高二下·北京·期中)下列叙述中,与植物体细胞杂交无关的是( )
A.利用聚乙二醇、Ca2+-高pH融合法等诱导 B.需要利用纤维素酶和果胶酶
C.应用了细胞全能性原理 D.培养基中需添加动物血清
14.(23-24高二下·北京西城·期中)抗体偶联药物(ADC)是将高特异性的单克隆抗体和小分子药物,通过接头进行高活性结合而成,用以提高肿瘤药物的靶向性,减少毒副作用。下图是ADC作用原理,下列叙述正确的是( )
A.ADC中的单克隆抗体是杀死肿瘤细胞的有效成分
B.ADC与肿瘤细胞识别后,被肿瘤细胞以主动运输的方式吸收进细胞
C.ADC进入肿瘤细胞后会被溶酶体分解,从而丧失药物活性
D.接头既要在内环境中保持稳定,又要能在细胞内被断开
15.(23-24高二下·北京丰台·期中)抗PD-L1单克隆抗体能与肿瘤细胞膜表面的PD-L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。图中表示制备抗PD-L1单克隆抗体的流程。下列叙述不正确的是( )
A.分离B淋巴细胞前,需要对小鼠注射PD-L1
B.经PEG诱导后融合的细胞,不都是杂交瘤细胞
C.体外培养单个B细胞也可以获得大量抗PD-L1的单克隆抗体
D.图中细胞群a可用于大规模培养,生产抗PD-L1单克隆抗体
16.(23-24高二下·北京丰台·期中)为培育抗旱性强、可溶性糖含量高的甘薯KT1,研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是( )
A.该过程不需要考虑A、B的亲缘关系远近
B.甘薯KT1培养过程中可能会出现基因突变和基因重组
C.过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁
D.过程③需要控制生长素和细胞分裂素的比例
17.(23-24高二下·北京大兴·期中)白叶枯病是水稻严重的病害之一,疣粒野生稻对其具有高度抗性。研究人员利用植物体细胞杂交技术,试图将疣粒野生稻的抗白叶枯病特性转移到栽培稻中。
(1)将两种水稻外植体分别接种在含植物激素的培养基上,经 过程形成愈伤组织后用 酶处理获得游离的原生质体。
(2)本研究运用的技术手段依据的原理是 ,可用 方法人工诱导原生质体融合。
(3)“不对称体细胞杂交法”可以将一个亲本细胞内的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。大剂量的X射线能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,从而导致细胞不再持续分裂。碘乙酰胺能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。为了达到转移抗白叶枯病特性的目的,融合前要用X射线照射 的原生质体,用碘乙酰胺处理另一亲本的原生质体。经诱导融合后,只有异源融合后的杂种细胞可持续分裂形成再生细胞团,原因是 。
(4)观察再生植株细胞中的染色体,发现数目 两亲本染色体数目之和,说明成功获得了不对称杂种植株。有些杂种植株染色体数目与栽培稻相同,性状明显偏向栽培稻,但也表现出疣粒野生稻的一些特性,推测这些杂种植株无多余染色体但具有疣粒野生稻特性的原因是 。
(5)用致病性强的两种水稻白叶枯病菌株接种,检测72株杂种植株的抗性。结果发现共有40株表现抗性,其中17株对两种菌株都表现抗性。综合染色体数目及抗性检测结果,应优先选择 的杂种植株进行繁育。
18.(23-24高二下·北京丰台·期中)人乳头瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关,抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生,以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程,请据图回答:
(1)制备抗HPV的单克隆抗体时,将 注射到小鼠体内,取小鼠脾脏中的 细胞与 细胞进行融合。与植物细胞相比,诱导动物细胞融合特有的方法是 法。
(2)已知合成核苷酸有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径(如下图)。正常细胞内还含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶,制备单克隆抗体选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选杂交瘤细胞。 (填细胞名称)因无法进行图中两个途径而在HAT培养基上不能增殖。杂交瘤细胞由于可以进行 途径,能在HAT培养基上大量增殖,这些细胞产生的抗体 (填“一定”或“不一定”)能抗HPV。
(3)将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,吸取有克隆生长的细胞培养孔中的 (填“上清液”或“沉淀细胞”),应用 技术进行抗体阳性检测。经多次筛选、培养,获得单克隆抗体。
(4)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG),该基因能激发动物细胞分裂,这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的制备单克隆抗体技术外,请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路 。
19.(23-24高二下·北京延庆·期中)草莓常用匍匐茎进行营养繁殖,植株若感染病毒易传播给后代,病毒在作物体内积累,会导致产量降低,品质变差。科研人员通过一系列的方法、步骤,建立了草莓脱毒快速繁殖体系。
(1)外植体经过 等过程能够发育成完整植株,体现了植物细胞有 。若培育脱毒组培苗,通常选取植株分生组织(如茎尖或根尖)作为外植体的主要原因是 。
(2)在超净工作台上,先后用75%酒精和0.1%的氯化汞对草莓匍匐茎尖进行 ,每次处理后均需用 冲洗3至5次,然后接种到经 处理的培养基上。
(3)图是两种植物激素不同浓度与形成芽、根、愈伤组织的关系,其中植物激素Y属于 (生长素类、细胞分裂素类)激素。
不同植物激素浓度与芽、根、愈伤组织的关系
(4)科研人员进一步用不同浓度和比例的植物激素处理外植体,一段时间后观察结果如下表(6-BA是细胞分裂素类激素,IBA是生长素类激素):
处理组
6-BA( mg/L)
IBA ( mg/L)
接种数(个)
萌芽率(%)
增殖系数
1
0.5
0
12
33.3
5.4
2
0.5
0.1
12
83.3
6.6
3
0.5
0.2
12
58.3
4.3
4
1.0
0
12
50.0
3.9
5
1.0
0.1
12
41.0
3.8
6
1.o
0.2
12
33.3
3.0
萌芽率(%)=草莓外植体萌芽数/草莓外植体总接种数×100%
增殖系数=草莓组培苗增殖腋芽数/草莓组培苗总接种数
从表中可以看出,处理组 草莓的萌芽率和增殖系数显著高于其他组,该组激素配比可用于草莓的快速繁殖。若将组培苗移植到大田中种植,还需要诱导 。结合图1分析,此时6-BA与IBA比值应 (大于1、等于1、小于1)。
20.(23-24高二下·北京西城·期中)常规种植的棉花(陆地棉)含有棉酚,棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中。棉酚具有一定毒性,为培育棉酚含量低且品质好的棉花杂种植株,科研人员将某种棉酚含量低的野生棉(2n=2X=26)与品质好的陆地棉(2n=4X=52)进行了不对称体细胞杂交。
(1)科研人员首先制备了野生棉和陆地棉的悬浮细胞,用 酶分别处理,各自获得有活力的原生质体。
(2)用一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体,破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量,结果如图1所示。未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中 (选填图1中字母)。
(3)将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂 诱导融合,形成的融合细胞经过 再生,成为完整细胞,进而分裂和脱分化形成 组织,经过 形成完整的再生植株。
(4)科研人员选取再生植株及双亲的根尖进行解离、 、 后压片并制成临时装片,显微镜下对 期的细胞进行观察,比较染色体的形态和数目,分析再生植株的染色体变异类型。
(5)用特定的方法对陆地棉和野生棉基因组DNA进行扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。图2是用同样的方法对双亲及再生植株1~6进行扩增的结果。据图特定条带判断,再生植株1~6中确定为杂种植株的有 。
(6)对杂种植株可通过观察 ,筛选出低酚的杂种植物。
1.(23-24高二下·北京·期中)下图为幼鼠肾脏上皮细胞培养过程示意图,已知肾脏上皮细胞属于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞。下列叙述不正确的是( )
A.甲→乙过程需要用机械的方法或特定的酶处理
B.丙过程会出现细胞贴壁生长和接触抑制的现象
C.丙在CO2培养箱中培养以维持培养液pH相对稳定
D.丁过程为传代培养,利用了动物细胞全能性的原理
2.(23-24高二下·北京东城·期中)为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴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,如下图所示。除了抗原刺激之外,用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B淋巴细胞,并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。这样的细胞株能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。下列相关分析不合理的是( )
A.杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
B.B淋巴细胞来源于抗原刺激后动物的脾脏等
C.骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
D.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
3.(23-24高二下·北京东城·期中)抗体偶联药物(ADC)是将高特异性的单克隆抗体和小分子细胞毒性药物,通过接头进行高活性结合而成,用以提高肿瘤药物的靶向性,减少毒副作用。如图是ADC作用原理简图。下述有关ADC的叙述正确的是( )
A.ADC主要依靠单克隆抗体杀死肿瘤细胞
B.ADC与肿瘤细胞识别后,被肿瘤细胞以主动运输的方式吸收进入细胞
C.ADC进入肿瘤细胞后会被溶酶体分解,从而丧失药物活性
D.接头既要在内环境中保持稳定,又要能在细胞内被断开
4.(23-24高二下·北京·期中)2017年,我国科学家培育出轰动世界的体细胞克隆猴“中中”和“华华”,下图为其培育流程。
下列相关叙述错误的是( )
A.过程①可将成纤维细胞显微注射到去核卵母细胞中
B.过程②通常需在液体培养基中加入血清等天然成分
C.该过程需用到体外受精、细胞培养和胚胎移植技术
D.体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植
5.(23-24高二下·北京·期中)科学家将某些诱导基因转入小鼠成纤维细胞中成功获取诱导多能干细胞,这类细胞可用于一系列的研究,具体过程如下图所示。
以下说法错误的是( )
A.干细胞具有自我更新能力和分化潜能
B.过程③可用物理、化学等方法诱导
C.还可通过导入特定蛋白来实现过程①
D.过程④裂解丁细胞后获得单克隆抗体
6.(23-24高二下·北京西城·期中)兰花通过有性繁殖的速度很慢,目前可以应用植物组织培养技术进行快速繁殖。下列相关叙述正确的是( )
A.兰花根细胞在不离体的情况下可以通过脱分化形成愈伤组织
B.组织培养过程中应给予适当光照以促进愈伤组织的光合作用
C.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
D.以一株植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型相同
7.(23-24高二下·北京·期中)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。与下图所示流程相关的叙述不正确的是( )
A.去核卵细胞一般取自处于减数分裂Ⅰ的卵母细胞
B.过程①需要提供CO2,主要作用是维持培养液的酸碱度
C.胚胎干细胞可取自囊胚的内细胞团,具有分化为各种类型细胞的能力
D.图中获得的组织器官移植给个体B理论上不会发生免疫排斥反应
8.(23-24高二下·北京·期中)为培育具有市场竞争力的无籽柑橘,研究者设计如图流程。相关叙述正确的是( )
A.过程①需要将细胞置于低渗溶液中
B.过程②常采用秋水仙素诱导融合
C.经过②获得的两两融合细胞均为所需杂种细胞
D.获得的植株C染色体组成与柑橘A、B均不相同
9.(23-24高二下·北京·期中)科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.脱毒苗的形成是基因突变的结果
B.培养脱毒苗时茎尖大小为0.27mm最适宜
C.茎尖越小脱毒率越高,成苗率越低
D.茎尖培育成完整植株体现了植物细胞的全能性
10.(23-24高二下·北京丰台·期中)将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体-药物偶联物(ADC),可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,过程如下图。有关ADC的理解错误的是( )
A.应根据细胞表面常见抗原设计ADC
B.ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞
C.ADC进入溶酶体后会裂解释放药物
D.单抗发挥了运载药物、定位肿瘤的作用
11.(23-24高二下·北京丰台·期中)兰花(2n)的观赏价值极高,其快速大量地繁殖离不开植物细胞工程。以下关于植物细胞工程技术应用的说法,正确的是( )
A.植物组织培养的整个过程中必须提供充分的光照
B.紫外线照射兰花愈伤组织使兰花突变为优良品种
C.可用单倍体育种的方法得到遗传性状相对稳定的兰花品种
D.兰花不同部位的细胞进行融合的过程即植物体细胞杂交
12.(23-24高二下·北京·期中)常规种植的棉花(陆地棉)含有棉酚,棉酚具有一定毒性,主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中,高棉酚植株的这些腺体也比较丰富。科研人员选取低棉酚的野生棉(2n=26)和品质好的陆地棉(4n=52)来培育棉酚含量低且品质好的棉花新品种。
(1)科研人员用 酶处理野生棉和陆地棉的悬浮细胞,分别获得两种棉的原生质体,
(2)用一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体,破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体中DNA的相对含量,结果如图1所示。未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉原生质体的检测结果依次对应图中 (请选填图)中的字母)。
(3)将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂 诱导融合,获得的原生质体经过 过程,成为完整植物细胞,进而分裂和脱分化形成 ,最终经过 过程形成完整的再生植株。
(4)①用特异性引物对陆地棉和野生棉基因组DNA进行PCR扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。图2是用该引物对双亲及再生植株1~6进行PCR扩增的结果。据图判断,再生植株1~6中属于杂种植株的有 。
②在个体水平上,可通过观察杂种植株 ,筛选出低棉酚的杂种植物,并对其产棉品质进行鉴定,以获得所需棉花新品种。
(5)上述培育棉花新品种所用到的生物技术称为 ,该技术的原理是 。
13.(23-24高二下·北京·期中)乙肝由乙型肝炎病毒(HBV)引起。我国科学家在该病毒的研究领域做出了重要贡献。
(1)HBV由一层包膜和一个内含DNA分子的核衣壳组成,包膜上pre-SI肽段是病毒进入细胞的关键结构。HBV只能侵染人、猩猩和树齣的肝细胞,原因是 。
(2)将树鼩肝脏细胞剪碎后经 等处理后,进行体外培养,加入pre-SI肽段后经检测确定细胞膜上与该肽段特异性结合的是NTCP蛋白。
(3)人的细胞膜上也存在NTCP。为验证NTCP在肝细胞感染HBV中的作用,设计一种能与NTCP的mRNA互补结合并使其降解的siRNA,加入可被HBV侵染的人HepaRG细胞中,使其进入胞内(如图1),先后检测HBV侵染前细胞中NTCPmRNA量、HBV侵染细胞一段时间后HBV的总RNA量,结果如图2。
①加入siRNA的目的是抑制 。甲组(对照组)细胞中应加入等量 。
②实验结果表明NTCP在HBV感染肝细胞过程中发挥关键作用,请阐述理由 。
(4)为进一步验证上述结论,利用不易被HBV感染的HepG2细胞进行实验(如图3)。
组别
实验材料
实验处理
导入受体细胞的质粒
抑制HBV感染活性的药物
1
HepG2细胞
空质粒
2
不加入
3
加入
实验处理后分别在第4、10天检测病毒含量的相对值(如图4),结果支持(3)结论。请完善表中的实验方案并补充图4中处理后10天的柱状图结果 。
14.(23-24高二下·北京丰台·期中)犬细小病毒(CPV)主要感染幼犬,传染性极强,死亡率也高。利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。
(1)小鼠注射的特定抗原应为灭活的 。步骤①中,免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次,其目的是 。制备单克隆抗体依赖的生物学技术有 和 。
(2)步骤②常使用与植物原生质体融合不同的方法如用 促融。筛选时首先使用选择培养基,主要目的是筛选出 ,然后需要加入 检测并进行多次筛选,最终获得无限增殖且能产生 的杂交瘤细胞。
(3)体外培养杂交瘤细胞时通常需在培养液中添加 等天然成分,以补充细胞生长所需的未知营养物质。
(4)对疑似感染CPV的幼犬进行确诊时,可用获得的抗CPV单克隆抗体进行检测,依据的原理是 。
15.(23-24高二下·北京丰台·期中)草莓被誉为“水果皇后”,经济价值高,但是由于某些病毒的感染导致品种退化,减产十分严重。科研人员展开以下研究。
(1)SMoV是一种感染“红颜”草莓的病毒,会引起草莓果实畸形。下表为感染病毒对草莓重量和产量的影响。
品种名称
平均单株单次产量
平均单果重
果实
1月
2月
3月
1月
2月
3月
畸形率
红颜(SMoV)
22.42
15.82
29.29
7.47
15.82
9.76
12.50%
红颜(未感染型)
24.2
45.5
32.36
9.31
17.06
11.09
6.25%
结果显示,与未感染病毒草莓相比,感染SMoV病毒草莓的平均单株单次产量和平均单果重均 ,果实畸形率 ,表明 。
(2)种植脱毒苗是解决草莓减产的方法之一,科研人员选择茎尖为外植体,原因是 。先经过 形成愈伤组织,再经过 可获得脱毒匍匐茎。
(3)科研人员继续将以上得到的脱毒匍匐茎进行扦插生根,并研究不同IBA浓度对匍匐茎根系生长的影响,结果如图。图中CK为对照组,应用 处理。结果显示 (浓度)的IBA为促进匍匐茎生根的最适浓度。
(4)除了上述培育草莓脱毒苗,下列属于植物细胞工程实际应用的有 。①得到高产的青霉菌株②培育抗虫棉③从野生人参细胞内提取人参皂苷④培育无子西瓜⑤工厂化生产紫杉醇
16.(23-24高二下·北京·期中)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
抗体—药物偶联物(ADC)——瞄准肿瘤的生物导弹
抗体—药物偶联物(ADC)通过化学键将药物连接到能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体上,ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成。单克隆抗体作为载体将细胞毒素靶向运输到肿瘤细胞,对肿瘤细胞起选择性杀伤作用。
在设计一款ADC药物之前,得先确定靶点。靶点必须是肿瘤特异性的,或者在肿瘤中高表达的。HER2蛋白是人类表皮生长因子受体,在细胞生长发育及分化过程中起重要作用,HER2蛋白过量表达会导致细胞功能紊乱。常与肿瘤的发生发展密切相关。乳腺癌细胞上的HER2蛋白是正常组织中的100倍以上,在单位细胞中的拷贝数接近200万,使其成为理想的肿瘤治疗靶标。
用纯化的人HER2蛋白多次免疫小鼠,取免疫小鼠的脾脏细胞与骨髓瘤细胞融合,用特定的①______筛选获得杂交瘤细胞。对杂交瘤细胞进行多次克隆化培养和抗体检测,获得②______的细胞株。提取该细胞株的总RNA,用逆转录试剂盒将mRNA逆转录成cDNA,以cDNA为模板进行PCR获得抗体可变区(结合抗原区)基因序列,将人抗体基因的恒定区基因序列与其相连,构建人源化抗体表达载体,导入人细胞株293F,实现人源化抗HER2抗.体的体外生产。
通过接头将人源化抗HER2抗体与细胞毒素结合,制备出ADC。ADC进入血液循环后随血液到达全身,当它与肿瘤细胞结合后,就会发生内化作用,即细胞膜产生凹陷,最终向内生成一个小球,称为内吞体,ADC保留在内吞体中,随着内吞体与溶酶体的融合,这些ADC被溶酶体中的各种酶降解,释放出细胞毒素分子。这些细胞毒素分子有的直接杀死肿瘤细胞,有的则通过诱导其凋亡将其消灭。
(1)请为文中①、②两处填入恰当的内容。
(2)文中制备的ADC与乳腺癌细胞特异性结合的分子机制是 。
(3)与直接注射细胞毒素相比,ADC在临床应用上的主要优势是 。
(4)从文中有关的信息分析,下列叙述合理的有 (请选填下列字母)。
a.HER2蛋白是乳腺癌细胞所特有的蛋白
b.ADC的细胞毒素可以通过诱导细胞凋亡来消灭癌细胞
c.人源化抗体的制备属于蛋白质工程,不涉及基因工程
d.人源化处理可减轻人体免疫系统对ADC的免疫反应
17.(23-24高二下·北京西城·期中)由致病疫霉引起的晚疫病是造成马铃薯严重减产的毁灭性病害。马铃薯野生种中含有抗晚疫病基因,但由于存在生殖隔离,难以通过常规杂交育种方法将其导入栽培种中。科研人员利用抗病的二倍体马铃薯野生种(2n=24)和易感病的四倍体马铃薯栽培种(4n=48)进行体细胞杂交,培育抗晚疫病马铃薯。
(1)将马铃薯野生种和栽培种的叶片用 酶处理,获得有活力的原生质体,再加入 试剂诱导原生质体融合。将融合细胞形成的愈伤组织接种到含有 和营养的培养基上,经 过程发育形成完整的再生植株;植物体细胞杂交技术依据的生物学原理有: 。(至少答出两个)
(2)下图1是对双亲及再生植株的基因组DNA特异性片段进行体外扩增后的电泳结果。图1中泳道 代表再生植株,判断依据是 。
图1
(3)科研人员借助流式细胞仪测定马铃薯野生种、马铃薯栽培种和再生植株的DNA相对含量,结果如下图2,由结果推测再生植株为 倍体,理由是 。
(4)为确定该再生植株是否符合育种要求,还需对其进行 鉴定。
18.(23-24高二下·北京丰台·期中)甘蓝型油菜引入我国历史较短,其遗传基础狭隘。菘蓝(别名“板蓝根”)是传统中药材,具有广谱抗病毒特性。研究人员利用甘蓝型油菜(体细胞中染色体数为38)与菘蓝(体细胞中染色体数为14)进行体细胞杂交,培育抗病毒的甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系,过程如图1。
(1)甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经 酶处理后获得原生质体,培养原生质体时,需要考虑培养液的 ,以维持细胞正常的形态和功能。经 过程形成愈伤组织,发育为完整的再生植株F1。植物体细胞杂交技术依据的生物学原理有: 。(至少答出两个)
(2)将F1与甘蓝型油菜回交,获得BC1,其染色体组成为 (只用字母表示)。用BC1与甘蓝型油菜再一次回交,得到的BC2植株群体的染色体数目范围是 。
(3)研究人员从BC2筛选出7种只含有1条菘蓝染色体的甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系(A、B、C、D、E、F、G)。且这条染色体上携带有抗病毒基因。为探究甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系在抗新冠病毒(SARS-CoV-2)中的作用,研究人员用其提取物处理动物细胞,24h后感染新冠病毒,一段时间后收集病毒细胞培养液,检测病毒的含量,结果如图2。
①作为标准参考的GADPH蛋白表达量 ,可排除无关变量对实验结果的影响。
②结果表明: 。
19.(23-24高二下·北京西城·期中)研究者以拟南芥根段作为组织培养材料,探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。
(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株,说明植物细胞具有 。在组织培养过程中,根段细胞经过细胞分裂素(CK)与 的调节形成愈伤组织,此后调整培养基中两者的 诱导愈伤组织分化。
(2)在愈伤组织生芽过程中,CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系,将A基因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的(高CK)培养基中诱导生芽,在此过程中测定W基因的表达量。图1中,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是 。分析图1结果可得出的结论是:在高CK诱导下A基因促进 W基因表达。得出此结论的依据为: 。
(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达 W基因,获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图2,由此能得出的结论包括 。
A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B.W 基因的表达产物调控A 基因的表达
C.缺失A 基因时 W基因表达不能促进生芽
D.过量表达 W 基因可使生芽时间提前
(4)YUCs(Y)基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现,在高CK诱导条件下,突变体a 中 Y 基因的表达量明显高于野生型。依据此发现和上述所有实验结果,完善在生芽过程中有关基因和植物激素的相互关系模式图。请在方框中选填“A 基因”“W 基因”“Y”基因,在( )中选填“+”“-”(+表示促进,-表示抑制) 。
20.(23-24高二下·北京西城·期中)科研人员在杂交瘤细胞的基础上,获得了双杂交瘤细胞,能够产生双特异性抗体,该抗体可以同时结合两种抗原。
(1)科研人员将抗原 α、β 分别注射到小鼠体内,引起机体的 免疫, 分泌相应抗体。
(2)科研人员先制备出两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图1所示。
①将分别装有两种杂交瘤细胞的培养瓶置于 中进行培养,目的是 。再诱导两种杂交瘤细胞融合,如果两种杂交瘤细胞融合成功,则会同时表达出 ,结果可以通过 技术进行检测,融合成功的细胞称作双杂交瘤细胞。
②抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与 b 相同)。因此,双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多,其中有一种抗体能同时与抗原α、β结合称为双特异性抗体,如图2。请将A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格中。
1
2
3
4
5
6
A2
α
③为使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体,降低纯化分离成本,科研人员对重链、轻链的结构进行改造。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变 ,进而改变蛋白质的空间结构,实现“榫卯”式互补组装的唯一性。
(3)结合双特异性抗体特点,请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景: 。
1
学科网(北京)股份有限公司
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专题03 细胞工程
1.(23-24高二下·北京西城·期中)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。下列过程中不涉及植物组织培养技术的是( )
A.培育甘蓝—萝卜的体细胞杂交植株
B.用植物茎尖培养可减少病毒感染的脱毒苗
C.用秋水仙素处理单倍体西瓜幼苗获得二倍体植株
D.利用植物细胞生产药品、调料等细胞产物
【答案】C
【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
【详解】A、甘蓝和萝卜体细胞经过细胞融合技术形成杂种细胞,杂种细胞再利用植物组织培养技术培育成为杂种植株,A不符合题意;
B、植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性,故可利用植物茎尖通过植物组织培养技术得到的脱毒苗,B不符合题意;
C、用秋水仙素处理单倍体西瓜幼苗获得二倍体植株不需要经过植物组织培养技术,C符合题意;
D、利用植物细胞生产药品、调料等细胞产物,需要将离体的组织通过脱分化形成愈伤组织,利用了植物组织培养技术,D不符合题意。
故选C。
2.(23-24高二下·北京西城·期中)亚麻籽粒中含对人体有益的α亚麻酸,研究人员希望通过植物体细胞杂交技术将小麦与亚麻的体细胞融合,以获得品质改良的小麦。下列相关操作,正确的是( )
A.用纤维素酶和胰蛋白酶处理小麦和亚麻细胞
B.培养基中两种植物激素比例相当可促进生芽
C.可使用灭活的病毒来诱导亚麻和小麦原生质体融合
D.杂种植株的形成要经过脱分化和再分化过程
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交,其优点是打破生殖隔离的限制,克服远源杂交不亲和的障碍;在植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体,在应用一定的诱导方法如:化学法(聚乙二醇)、物理法(振动、离心、电刺激)等方法诱导植物原生质体融合,形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将细胞培育成植株,需经历脱分化和再分化,即包含细胞的有丝分裂和细胞分化。
【详解】A、植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体,但不用胰蛋白酶,A错误;
B、培养基中生长素与细胞分裂素两种植物激素比值适中时,可促进形成愈伤组织,B错误;
C、使用灭活的病毒诱导是诱导动物细胞融合特有的方法,C错误;
D、形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将细胞培育成植株,需经历脱分化和再分化,有愈伤组织和试管苗形成,D正确。
故选D。
3.(23-24高二下·北京丰台·期中)拟南芥的A基因与植物的抗病性直接相关。我国科研人员尝试将拟南芥的A基因导入黄瓜,以提高黄瓜对枯萎病和白粉病的抗性。下列分析错误的是( )
A.可采用农杆菌转化法将A基因导入黄瓜细胞
B.构建A基因的表达载体是这项技术的核心
C.黄瓜细胞中检测到A基因说明此项研究取得成功
D.利用植物组织培养技术将转基因黄瓜细胞培育成植株
【答案】C
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法,可采用农杆菌转化法将A基因导入黄瓜细胞,A正确;
B、基因表达载体的构建是基因工程的核心,B正确;
C、黄瓜细胞中检测到A基因意味着目的基因已经成功导入并表达,但此项研究是否取得成功还需在个体水平上进行鉴定,C错误;
D、将转基因水稻细胞培育成植株需要采用植物组织培养技术,该过程体现了植物细胞的全能性,D正确。
故选C。
4.(23-24高二下·北京丰台·期中)下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B.传代培养过程中需要定期更换培养液
C.丙、丁过程均会出现细胞贴壁生长现象
D.培养箱中含5% CO2的目的是促进细胞呼吸
【答案】D
【分析】据图可知,图示为肾脏上皮细胞培养过程示意图,图中甲表示剪碎肾脏组织块,乙表示制成细胞悬液,丙表示原代培养,丁表示传代培养。
【详解】A、甲剪碎肾脏组织块→乙制成细胞悬液过程,需要将接触抑制的细胞分开,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分散成单个细胞,A正确;
B、为防止代谢产物积累对细胞培养不利,传代培养过程中需要定期更换培养液,B正确;
C、丙表示原代培养,丁表示传代培养,丙、丁过程均会出现细胞贴壁生长现象,C正确;
D、培养箱中含5% CO2的目的是维持培养液的pH,D错误。
故选D。
5.(23-24高二下·北京丰台·期中)下图表示矮牵牛的植物组织培养过程,相关叙述正确的是( )
A.矮牵牛是自养生物,培养基中无需添加有机碳源
B.①、②、③过程所用的培养基相同
C.获得愈伤组织的过程一般需要给予光照
D.用花粉和叶片做外植体获得的植株基因型不同
【答案】D
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。
【详解】A、矮牵牛组织培养的培养基中需添加有机碳源作为营养物质,A错误;
B、植物组织培养不同阶段所需的营养成分以及激素配比是不同的,因此①、②、③过程所用的培养基不相同,B错误;
C、获得愈伤组织的过程一般不需要给予光照,愈伤组织再分化形成生有芽和根的幼苗过程中一般需要光照,C错误;
D、体细胞的基因型相同,通过减数分裂形成花粉粒,可以导致等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合等,使得花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同,因此用花粉和叶片做外植体获得的植株基因型不同,D正确。
故选D。
6.(23-24高二下·北京西城·期中)下列实验程序不正确的是( )
A.蔬菜加工+泡菜盐水→加调料、装坛泡菜
B.挑选葡萄、冲洗、榨汁果酒果醋
C.动物组织制备细胞悬液→原代培养→传代培养
D.离体组织消毒、接种愈伤组织试管苗
【答案】C
【分析】果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:
(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。
(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干。②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。
(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。
(4)发酵:①将葡萄汁装入发酵瓶,要留要大约三分之一的空间,并封闭充气口。②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~35℃,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过充气口充气。
【详解】A、泡菜的制作的原理是乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,A正确;
B、果酒果醋制作过程中,先酵母菌无氧呼吸产生果酒,再醋酸菌有氧呼吸产生果醋,B正确;
C、动物细胞培养过程中,制备细胞悬液需要利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散开,C错误;
D、植物组织培养的流程是:离体细胞消毒、接种,然后脱分化形成愈伤组织,再分化形成试管苗,D正确。
故选C。
7.(23-24高二下·北京西城·期中)如图是单克隆抗体制备流程的简图,下列有关叙述,不正确的是( )
A.①是从已免疫的小鼠肝脏中获得的B细胞
B.②中使用灭活的病毒有利于杂交瘤细胞的形成
C.③细胞同时具有细胞①和鼠骨髓瘤细胞的特性
D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
【答案】A
【分析】单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测;(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖;(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的已免疫的B淋巴细胞,A错误;
B、②中使用灭活的病毒诱导细胞融合,有利于杂交瘤细胞的形成,B正确;
C、③细胞是初次筛选获得的杂交瘤细胞,既有浆细胞分泌抗体的特点,又有骨髓瘤细胞无限增殖的特点,C正确;
D、④是经过克隆化培养和抗体检测筛选培养获得的能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故选A。
8.(23-24高二下·北京西城·期中)添加小牛血清能提高动物细胞培养的成功率,主要原因在于血清中含有( )
A.水 B.无机盐 C.葡萄糖 D.某些特殊蛋白质
【答案】D
【分析】动物细胞培养需要的营养物质有:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
【详解】添加动物血清能提高动物细胞培养的成功率,主要原因在于血清中含有某些特殊蛋白质,可以补充合成培养基中缺乏的物质,D正确,ABC错误。
故选D。
9.(23-24高二下·北京丰台·期中)某农科所利用这两种猕猴桃体细胞,通过细胞工程的方法培育出了猕猴桃新品种,培育过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①需用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理
B.过程②利用了细胞膜的流动性实现a和b的融合
C.猕猴桃新品种的培育体现了植物细胞的全能性
D.植物体细胞杂交与植物组织培养的原理相同
【答案】D
【分析】题图分析,表示植物体细胞杂交过程,过程①表示酶解法去除细胞壁获得细胞原生质体的过程,过程②表示原生质体融合的过程,过程③表示再生出新的细胞壁的过程。
【详解】A、过程①是利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体的过程,A正确;
B、过程②是原生质体融合的过程,可采用离心、电刺激、聚乙二醇为诱导剂等方法,原生质体a和b的融合过程依赖细胞膜的流动性,B正确;
C、猕猴桃新品种的培育利用了植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术,该过程中运用了植物细胞全能性的原理,C正确;
D、植物体细胞杂交运用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,而植物组织培养技术只运用了植物细胞的全能性,D错误。
故选D。
10.(23-24高二下·北京·期中)下图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程,下列相关叙述不正确的是( )
四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体兰花植株
A.此兰花的花药离体培养获得的植株为二倍体植株
B.通过消毒和无菌操作避免①②过程发生杂菌污染
C.需生长调节物质调控①②过程的细胞分裂和分化
D.在②③过程中基因进行选择性表达
【答案】A
【分析】分析题图:图示表示将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的过程,其中①阶段表示脱分化,该阶段能形成愈伤组织,其细胞分化程度低,全能性高;②阶段表示再分化过程,该阶段能形成胚状体,进一步发育形成植株。
【详解】A、经花药离体培养获得的植株为单倍体植株,A错误;
B、植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境,其中外植体要进行消毒处理,而培养基需灭菌处理,B正确;
C、在①脱分化和②再分化的过程中,需要加入细胞分裂素和生长素来调控细胞的分裂和分化,C正确;
D、②阶段表示再分化过程,③阶段表示由胚状体发育为完整的植株的过程,故两个过程中基因都进行选择性表达,D正确。
故选A。
11.(23-24高二下·北京大兴·期中)下列过程与植物细胞工程无关的是( )
A.培育单倍体植株
B.嫁接与扦插
C.培养红豆杉细胞生产紫杉醇
D.培育“番茄——马铃薯”杂种植株
【答案】B
【分析】植物细胞工程包括植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。
【详解】A、培育单倍体植株需要采用植物细胞工程的植物组织培养技术,A不符合题意;
B、嫁接与扦插属于传统的无性繁殖方式,与植物细胞工程无关,B符合题意;
C、培养红豆杉细胞生产紫杉醇需要采用植物细胞工程的植物组织培养技术和植物细胞培养技术,C不符合题意;
D、培育“番茄—马铃薯”杂种植株需要采用植物细胞工程的植物体细胞杂交技术,D不符合题意。
故选B。
12.(23-24高二下·北京·期中)关于生物工程和技术的说法错误的是( )
A.通过培养植物细胞可获取大量的细胞代谢产物
B.依据基因突变原理可用射线处理愈伤组织获得作物新品种
C.体外培养杂交瘤细胞也需要在培养液中添加动物血清和抗生素
D.能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的菌落就是尿素分解菌
【答案】D
【分析】动物细胞培养条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和PH:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(4)动物细胞培养条件:气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
【详解】A、植物细胞工程中培养特定细胞系,实现产生次生代谢产物的克隆和产物的工业化生产,A正确;
B、可用射线处理愈伤组织获得作物新品种,属于诱变育种,原理是基因突变,B正确;
C、由于培养液中缺乏天然培养基中某些无法替代的成分,则体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清,添加抗生素进行消毒,C正确;
D、以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌,还有可能是自生固氮菌,D错误。
故选D。
13.(23-24高二下·北京·期中)下列叙述中,与植物体细胞杂交无关的是( )
A.利用聚乙二醇、Ca2+-高pH融合法等诱导 B.需要利用纤维素酶和果胶酶
C.应用了细胞全能性原理 D.培养基中需添加动物血清
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
【详解】A、诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+高pH融合法等,A不符合题意;
B、植物体细胞杂交过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁,B不符合题意;
C、植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术,该过程应用了细胞全能性原理,C不符合题意;
D、植物体细胞杂交培养基中无需添加动物血清,D符合题意。
故选D。
14.(23-24高二下·北京西城·期中)抗体偶联药物(ADC)是将高特异性的单克隆抗体和小分子药物,通过接头进行高活性结合而成,用以提高肿瘤药物的靶向性,减少毒副作用。下图是ADC作用原理,下列叙述正确的是( )
A.ADC中的单克隆抗体是杀死肿瘤细胞的有效成分
B.ADC与肿瘤细胞识别后,被肿瘤细胞以主动运输的方式吸收进细胞
C.ADC进入肿瘤细胞后会被溶酶体分解,从而丧失药物活性
D.接头既要在内环境中保持稳定,又要能在细胞内被断开
【答案】D
【分析】ADC药物的靶向性来自其中抗体部分,毒性大部分来自小分子药物部分,抗体部分也可以自带毒性。抗体部分与药物部分通过接头互相连接。抗体部分与肿瘤细胞表面的靶向抗原结合后,肿瘤细胞会将ADC内吞。之后ADC会在溶酶体中分解,释放出活性的药物,破坏DNA或阻止肿瘤细胞分裂,起到杀死细胞的作用。
【详解】A、ADC中的单克隆抗体起靶向作用,其中的药物是杀死肿瘤细胞的有效成分,A错误;
B、ADC与肿瘤细胞识别后,被肿瘤细胞以胞吞的方式吸收进入细胞,B错误;
C、ADC会在溶酶体中分解,释放出活性的药物,引起肿瘤细胞的凋亡,C错误;
D、接头既要在内环境中保持稳定,又要能在细胞内被断开,才能特异性的在肿瘤细胞中起作用,D正确。
故选D。
15.(23-24高二下·北京丰台·期中)抗PD-L1单克隆抗体能与肿瘤细胞膜表面的PD-L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。图中表示制备抗PD-L1单克隆抗体的流程。下列叙述不正确的是( )
A.分离B淋巴细胞前,需要对小鼠注射PD-L1
B.经PEG诱导后融合的细胞,不都是杂交瘤细胞
C.体外培养单个B细胞也可以获得大量抗PD-L1的单克隆抗体
D.图中细胞群a可用于大规模培养,生产抗PD-L1单克隆抗体
【答案】C
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原起作用的抗体;通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤;用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原表位的特异性抗体即单克隆抗体。
【详解】A、制备抗PD-L1单克隆抗体时,在分离B淋巴细胞前,需要对小鼠注射PD-L1进行免疫,产生已免疫的B淋巴细胞,A正确;
B、经PEG诱导后融合的细胞,有同种细胞融合的细胞,如两个B淋巴细胞融合的细胞,不都是杂交瘤细胞,B正确;
C、单个B细胞不能无限增殖,体外培养单个B细胞不可以获得大量抗PD-L1的单克隆抗体,C错误;
D、由图示可知,加入PD-L1抗原检测时,a杂交瘤细胞群呈阳性反应,说明图中细胞群a能产生抗PD-L1抗体,可扩大化培养生产抗PD-L1单克隆抗体,D正确。
故选C。
16.(23-24高二下·北京丰台·期中)为培育抗旱性强、可溶性糖含量高的甘薯KT1,研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是( )
A.该过程不需要考虑A、B的亲缘关系远近
B.甘薯KT1培养过程中可能会出现基因突变和基因重组
C.过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁
D.过程③需要控制生长素和细胞分裂素的比例
【答案】B
【分析】题图分析:图中①表示去除细胞壁,获得原生质体;②表示诱导原生质体融合形成杂种细胞;③表示采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。
【详解】A、植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍,所以该过程不需要考虑甘薯A、B的亲缘关系远近,A正确;
B、甘薯KT1培养过程中可能会出现基因突变,不会出现基因重组,B错误;
C、杂种细胞形成的标志是形成新的细胞壁,植物细胞壁的形成与高尔基体有关,故过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁,C正确;
D、过程③包括脱分化和再分化过程,需要控制生长素和细胞分裂素的比例,D正确。
故选B。
17.(23-24高二下·北京大兴·期中)白叶枯病是水稻严重的病害之一,疣粒野生稻对其具有高度抗性。研究人员利用植物体细胞杂交技术,试图将疣粒野生稻的抗白叶枯病特性转移到栽培稻中。
(1)将两种水稻外植体分别接种在含植物激素的培养基上,经 过程形成愈伤组织后用 酶处理获得游离的原生质体。
(2)本研究运用的技术手段依据的原理是 ,可用 方法人工诱导原生质体融合。
(3)“不对称体细胞杂交法”可以将一个亲本细胞内的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内,获得不对称杂种植株。大剂量的X射线能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,从而导致细胞不再持续分裂。碘乙酰胺能使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。为了达到转移抗白叶枯病特性的目的,融合前要用X射线照射 的原生质体,用碘乙酰胺处理另一亲本的原生质体。经诱导融合后,只有异源融合后的杂种细胞可持续分裂形成再生细胞团,原因是 。
(4)观察再生植株细胞中的染色体,发现数目 两亲本染色体数目之和,说明成功获得了不对称杂种植株。有些杂种植株染色体数目与栽培稻相同,性状明显偏向栽培稻,但也表现出疣粒野生稻的一些特性,推测这些杂种植株无多余染色体但具有疣粒野生稻特性的原因是 。
(5)用致病性强的两种水稻白叶枯病菌株接种,检测72株杂种植株的抗性。结果发现共有40株表现抗性,其中17株对两种菌株都表现抗性。综合染色体数目及抗性检测结果,应优先选择 的杂种植株进行繁育。
【答案】(1) 脱分化 纤维素酶和果胶酶
(2) 细胞膜的流动性 聚乙二醇(PEG)/电融合法/离心法/高Ca2+—高pH融合法
(3) 疣粒野生稻 杂种细胞由于融合,补充了细胞质中失活的酶(生理互补),细胞能正常分裂
(4) 均少于 来自野生稻的某些基因通过染色体易位整合到栽培稻细胞中
(5)染色体数目和栽培稻相同、且对两个菌株均表现出抗性
【分析】植物体细胞杂交技术:
1、植物体细胞杂交技术: 就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程:
(1)诱导融合的方法: 物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇 (PEG) 作为诱导剂;
(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成;
(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;
(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】(1)将两种水稻外植体分别接种在含细胞分裂素和生长素等植物激素的MS培养基上,经脱分化过程形成愈伤组织后,用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,从而获得游离的原生质体。
(2)该图表示的是植物体细胞杂交技术,该技术手段依据的原理有细胞膜的流动性,可通过物理法(电融合法、离心法)、化学法(聚乙二醇法、高Ca2+—高pH融合法)人工诱导原生质体融合。
(3)“不对称体细胞杂交”法可以将一个亲本的部分染色体或染色体上。由题意知,大剂量的X射线能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,细胞不再持续分裂;碘乙酰胺使细胞质中某些酶失活,抑制细胞分裂。为了达到转移抗白叶枯病特性的目的,可先用X射线照射疣粒野生稻的原生质体,使其部分的染色体发生变异,然后用碘乙酰胺处理另一亲本的原生质体,经诱导融合后,从而获得杂种细胞,由于杂种细胞融合后补充了细胞质中失活的酶 (生理互补),细胞能正常分裂,故异源融合后的原生质体可持续分裂形成再生细胞壁。
(4)不对称杂种植株细胞中只获得一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段,故观察再生植株细胞中的染色体,发现数目均少于两亲本染色体数目之和,说明成功获得了不对称杂种。有些杂种植株染色体数目与栽培稻相同,性状明显偏向栽培稻,但也表现出野生稻的一些特性,可能的原因是杂种植株中来自野生稻的某些基因通过染色体易位整合到栽培稻细胞中。
(5)用致病性强的两种水稻白叶枯病菌株接种,检测72株杂种植株的抗性。结果发现共有40株表现抗性,其中17株对两个菌株都表现抗病性。故应优先选择染色体数目和栽培稻相同、且对两个菌株均表现出抗性的杂种植株进行繁育。
18.(23-24高二下·北京丰台·期中)人乳头瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关,抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生,以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程,请据图回答:
(1)制备抗HPV的单克隆抗体时,将 注射到小鼠体内,取小鼠脾脏中的 细胞与 细胞进行融合。与植物细胞相比,诱导动物细胞融合特有的方法是 法。
(2)已知合成核苷酸有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径(如下图)。正常细胞内还含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶,制备单克隆抗体选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选杂交瘤细胞。 (填细胞名称)因无法进行图中两个途径而在HAT培养基上不能增殖。杂交瘤细胞由于可以进行 途径,能在HAT培养基上大量增殖,这些细胞产生的抗体 (填“一定”或“不一定”)能抗HPV。
(3)将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,吸取有克隆生长的细胞培养孔中的 (填“上清液”或“沉淀细胞”),应用 技术进行抗体阳性检测。经多次筛选、培养,获得单克隆抗体。
(4)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG),该基因能激发动物细胞分裂,这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的制备单克隆抗体技术外,请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路 。
【答案】(1) HPV衣壳蛋白 B淋巴(浆) 骨髓瘤 灭活病毒诱导
(2) 骨髓瘤细胞及其互相融合细胞 补救合成 不一定
(3) 上清液 抗原—抗体杂交
(4)通过基因工程向B淋巴(浆)细胞导入无限增殖调控基因(prG)等
【分析】单克隆抗体制备流程:(1)对小鼠注射特定的抗原蛋白,使小鼠产生免疫反应;(2)得到相应的B淋巴细胞;(3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;(4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长(这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖又能产生专一的抗体);(5)对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;(6)将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。
【详解】(1)制备抗HPV的单克隆抗体时,给小鼠注入的抗原是HPV衣壳蛋白(或灭活的HPV),然后从小鼠体内获得能产生相应抗体的B淋巴细胞;制备单克隆抗体时需要将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合;与植物细胞相比,诱导动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法。
(2)由于“制备单克隆抗体选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶”,故用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞,骨髓瘤细胞及其互相融合细胞(骨髓瘤-骨髓瘤型)中缺乏转化酶,无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖;杂交瘤细胞因为可以进行补救合成(正常细胞内还含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶),能在HAT培养基上大量增殖;由于B淋巴细胞有多种类型,故能在HAT培养基上大量增殖的细胞产生的抗体不一定能抗HPV。
(3)将融合细胞接种在选择培养基中,从中选出杂交瘤细胞,由于抗体蛋白质相对质量较轻,又因为抗体由细胞分泌出细胞,因此需要在吸取有克隆生长的细胞培养孔中的上清液,利用抗原-抗体杂交技术最后选出产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(4)由于调控细胞无限增殖的prG基因位于细胞质中,因此若要采用细胞核移植获得单克隆抗体时,只能通过基因工程向浆细胞导入prG基因或利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中。
【点睛】本题考查单克隆抗体的制备,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
19.(23-24高二下·北京延庆·期中)草莓常用匍匐茎进行营养繁殖,植株若感染病毒易传播给后代,病毒在作物体内积累,会导致产量降低,品质变差。科研人员通过一系列的方法、步骤,建立了草莓脱毒快速繁殖体系。
(1)外植体经过 等过程能够发育成完整植株,体现了植物细胞有 。若培育脱毒组培苗,通常选取植株分生组织(如茎尖或根尖)作为外植体的主要原因是 。
(2)在超净工作台上,先后用75%酒精和0.1%的氯化汞对草莓匍匐茎尖进行 ,每次处理后均需用 冲洗3至5次,然后接种到经 处理的培养基上。
(3)图是两种植物激素不同浓度与形成芽、根、愈伤组织的关系,其中植物激素Y属于 (生长素类、细胞分裂素类)激素。
不同植物激素浓度与芽、根、愈伤组织的关系
(4)科研人员进一步用不同浓度和比例的植物激素处理外植体,一段时间后观察结果如下表(6-BA是细胞分裂素类激素,IBA是生长素类激素):
处理组
6-BA( mg/L)
IBA ( mg/L)
接种数(个)
萌芽率(%)
增殖系数
1
0.5
0
12
33.3
5.4
2
0.5
0.1
12
83.3
6.6
3
0.5
0.2
12
58.3
4.3
4
1.0
0
12
50.0
3.9
5
1.0
0.1
12
41.0
3.8
6
1.o
0.2
12
33.3
3.0
萌芽率(%)=草莓外植体萌芽数/草莓外植体总接种数×100%
增殖系数=草莓组培苗增殖腋芽数/草莓组培苗总接种数
从表中可以看出,处理组 草莓的萌芽率和增殖系数显著高于其他组,该组激素配比可用于草莓的快速繁殖。若将组培苗移植到大田中种植,还需要诱导 。结合图1分析,此时6-BA与IBA比值应 (大于1、等于1、小于1)。
【答案】(1) 脱分化、再分化 全能性 分生区附近的病毒极少,甚至无病毒
(2) 消毒 无菌水 (高压蒸汽)灭菌
(3)生长素类
(4) 2 生根 小于1
【分析】分析题图:在植物组织培养时,通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。所以图中激素Y是生长素,激素X是细胞分裂素。
【详解】(1)外植体经过脱分化、再分化等过程能够发育成完整植株,体现了植物细胞有全能性。若培育脱毒组培苗,由于分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此通常选取植株分生组织(如茎尖或根尖)作为外植体。
(2)在超净工作台上,先后用75%酒精和0.1%的氯化汞对草莓匍匐茎尖进行消毒,每次处理后均需用无菌水冲洗3至5次,然后接种到经灭菌的培养基上。
(3)据题图分析可知,生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时(大于1),有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时(小于1),有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时(等于1),促进愈伤组织的生长。由图可知,当植物激素Y用量越高时,有利于根的分化,而当植物激素X用量越高时,有利于芽的分化,所以图中激素Y是生长素,激素X是细胞分裂素。
(4)从表中可以看出,处理组2草莓的萌芽率和增殖系数显著高于其他组,该组激素配比可用于草莓的快速繁殖。若将组培苗移植到大田中种植,还需要诱导生根。结合图1分析,生长素用量大于细胞分裂素用量时,有利于根的分化,因此6-BA与IBA比值应小于1,这样有利于根的分化。
【点睛】本题考查植物组织培养的相关知识,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
20.(23-24高二下·北京西城·期中)常规种植的棉花(陆地棉)含有棉酚,棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中。棉酚具有一定毒性,为培育棉酚含量低且品质好的棉花杂种植株,科研人员将某种棉酚含量低的野生棉(2n=2X=26)与品质好的陆地棉(2n=4X=52)进行了不对称体细胞杂交。
(1)科研人员首先制备了野生棉和陆地棉的悬浮细胞,用 酶分别处理,各自获得有活力的原生质体。
(2)用一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体,破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量,结果如图1所示。未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中 (选填图1中字母)。
(3)将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂 诱导融合,形成的融合细胞经过 再生,成为完整细胞,进而分裂和脱分化形成 组织,经过 形成完整的再生植株。
(4)科研人员选取再生植株及双亲的根尖进行解离、 、 后压片并制成临时装片,显微镜下对 期的细胞进行观察,比较染色体的形态和数目,分析再生植株的染色体变异类型。
(5)用特定的方法对陆地棉和野生棉基因组DNA进行扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。图2是用同样的方法对双亲及再生植株1~6进行扩增的结果。据图特定条带判断,再生植株1~6中确定为杂种植株的有 。
(6)对杂种植株可通过观察 ,筛选出低酚的杂种植物。
【答案】(1)纤维素酶、果胶
(2)B、C、A
(3) 聚乙二醇 细胞壁 愈伤 再分化
(4) 漂洗 染色 中
(5)1、3、5、6
(6)茎、叶黑色细小腺体的多少
【分析】植物体细胞杂交技术的原理:细胞膜的流动性、细胞的全能性。意义;克服了远缘杂交不亲和的障碍,使后代具备两个亲本的遗传物质。
【详解】(1)进行植物体细胞杂交,首先需用纤维素酶和果胶酶处理野生棉和陆地棉的悬浮细胞,去除细胞壁,获得各自获得有活力的原生质体。
(2) 一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体,可破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量,据图1可知,图A中大多数细胞的DNA含量约为100,图B中大多数细胞的DNA约等于50,图C细胞中DNA含量差异较大,未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中B、C、A。
(3)将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂聚乙二醇(PEG) 诱导融合,形成的融合细胞经过细胞壁再生,成为完整细胞,进而分裂和脱分化形成愈伤组织,经过再分化形成完整的再生植株。
(4)选取再生植株及双亲的根尖进行解离、漂洗、染色、制片,显微镜下对中期的细胞进行观察,比较染色体的形态和数目,分析再生植株的染色体变异类型。有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期。
(5)杂种植株含有两个亲本的遗传物质,据图可知,1、3、5、6含有两个亲本的遗传物质,属于杂种植株。
(6)棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中,对杂种植株可通过观察茎、叶黑色细小腺体的多少,筛选出低酚的杂种植物。
1.(23-24高二下·北京·期中)下图为幼鼠肾脏上皮细胞培养过程示意图,已知肾脏上皮细胞属于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞。下列叙述不正确的是( )
A.甲→乙过程需要用机械的方法或特定的酶处理
B.丙过程会出现细胞贴壁生长和接触抑制的现象
C.丙在CO2培养箱中培养以维持培养液pH相对稳定
D.丁过程为传代培养,利用了动物细胞全能性的原理
【答案】D
【分析】原代培养 :将动物机体的各种组织从机体中取出,经各种酶(常用胰蛋白酶)或机械方法处理,分散成单细胞,置于合适的培养基中培养,使细胞得以生存、生长和繁殖,这一过程称原代培养,即动物组织经处理后的初次培养称为原代培养;
传代培养:细胞在培养瓶长成致密单层后,已基本上饱和,为使细胞能继续生长,同时也将细胞数量扩大,就必须进行传代,即将分瓶之后的培养称为传代培养。
【详解】A、甲→乙过程表示将组织块分散成单个细胞,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,A正确;
B、丙过程表示原代培养,对于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞而言,在培养过程中会出现细胞贴壁和接触抑制现象,B正确;
C、丙过程表示原代培养,在CO2培养箱中培养,CO2可以维持培养液pH相对稳定,C正确;
D、丁过程是传代培养过程,利用了细胞增殖的原理,D错误。
故选D。
2.(23-24高二下·北京东城·期中)为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴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,如下图所示。除了抗原刺激之外,用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B淋巴细胞,并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。这样的细胞株能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。下列相关分析不合理的是( )
A.杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
B.B淋巴细胞来源于抗原刺激后动物的脾脏等
C.骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
D.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
【答案】A
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】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淋巴细胞分化成浆细胞产生抗体,所以该杂交瘤细胞不具有产生抗EBV抗体的能力,A错误;
B、脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中分布的场所,因此在制备单克隆抗体的过程中,B淋巴细胞可以来源于抗原刺激后的动物的脾脏等,B正确;
C、由图示分析可知:在HAT选择培养基中,骨髓瘤细胞死亡,即无法存活,C正确;
D、杂交瘤细胞染色体丢失可能引起细胞某些基因丢失,进而导致抗体产生能力下降,D正确。
故选A。
3.(23-24高二下·北京东城·期中)抗体偶联药物(ADC)是将高特异性的单克隆抗体和小分子细胞毒性药物,通过接头进行高活性结合而成,用以提高肿瘤药物的靶向性,减少毒副作用。如图是ADC作用原理简图。下述有关ADC的叙述正确的是( )
A.ADC主要依靠单克隆抗体杀死肿瘤细胞
B.ADC与肿瘤细胞识别后,被肿瘤细胞以主动运输的方式吸收进入细胞
C.ADC进入肿瘤细胞后会被溶酶体分解,从而丧失药物活性
D.接头既要在内环境中保持稳定,又要能在细胞内被断开
【答案】D
【分析】ADC药物的靶向性来自其中抗体部分,毒性大部分来自小分子化药毒物部分,抗体部分也可以自带毒性。抗体部分与毒素部分通过连接物互相连接。抗体部分与肿瘤细胞表面的靶向抗原结合后,肿瘤细胞会将ADC内吞。之后ADC药物会在溶酶体中分解,释放出活性的化药毒物,破坏DNA或阻止肿瘤细胞分裂,起到杀死细胞的作用。理想化的连接物应该保持稳定所以不会导致靶外毒性,并且在细胞内高效释放毒物。
【详解】A、ADC中的单克隆抗体起靶向作用,药物是杀死肿瘤细胞的有效成分,A错误;
B、ADC属于大分子与小分子结合物,ADC与肿瘤细胞识别后,被肿瘤细胞以胞吞的方式吸收进入细胞,B错误;
C、ADC药物会在溶酶体中分解,释放出活性的化药毒物,不会丧失药物活性,C错误;
D、抗体偶联药物(ADC)是将高特异性的单克隆抗体和小分子细胞毒性药物,通过接头进行高活性结合而成,用以提高肿瘤药物的靶向性,接头既要在内环境中保持稳定,又要能在细胞内被断开,才能在肿瘤细胞中起作用,D正确。
故选D
4.(23-24高二下·北京·期中)2017年,我国科学家培育出轰动世界的体细胞克隆猴“中中”和“华华”,下图为其培育流程。
下列相关叙述错误的是( )
A.过程①可将成纤维细胞显微注射到去核卵母细胞中
B.过程②通常需在液体培养基中加入血清等天然成分
C.该过程需用到体外受精、细胞培养和胚胎移植技术
D.体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植
【答案】C
【分析】图示的是动物细胞核移植技术,①代表利用显微注射将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,②代表体外早期胚胎培养,③代表胚胎移植。
【详解】A、图示的是动物细胞核移植技术,①代表利用显微注射将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,A正确;
B、进行体外动物细胞培养需要在培养基中添加血清等天然成分,培养基物理状态为液体培养基,B正确
C、图中过程需用到细胞培养、胚胎移植等技术,没用到体外受精技术,C错误;
D、体细胞分化程度高全能性低,胚胎细胞分化程度低全能性高,因此体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植,D正确。
故选C。
5.(23-24高二下·北京·期中)科学家将某些诱导基因转入小鼠成纤维细胞中成功获取诱导多能干细胞,这类细胞可用于一系列的研究,具体过程如下图所示。
以下说法错误的是( )
A.干细胞具有自我更新能力和分化潜能
B.过程③可用物理、化学等方法诱导
C.还可通过导入特定蛋白来实现过程①
D.过程④裂解丁细胞后获得单克隆抗体
【答案】D
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠洋注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获得已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨骼瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、干细胞是具有分裂分化能力的细胞,具有自我更新能力和分化潜能,A正确;
B、过程③为细胞融合成杂交细胞的过程,可用物理、化学等方法诱导,B正确;
C、科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞(诱导多能干细胞),包括借助载体将特定基因导入细胞中,直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞,C正确;
D、杂交瘤细胞可分泌抗体,不需要裂解细胞,D错误。
故选D。
6.(23-24高二下·北京西城·期中)兰花通过有性繁殖的速度很慢,目前可以应用植物组织培养技术进行快速繁殖。下列相关叙述正确的是( )
A.兰花根细胞在不离体的情况下可以通过脱分化形成愈伤组织
B.组织培养过程中应给予适当光照以促进愈伤组织的光合作用
C.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
D.以一株植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型相同
【答案】C
【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
【详解】A、正常情况下,细胞分化是不可逆的,因此兰花根细胞在不离体的情况下不能通过脱分化形成愈伤组织,A错误;
B、脱分化形成愈伤组织的过程中应该避光处理,愈伤组织细胞没有叶绿体,不能进行光合作用,B错误;
C、植物组织培养的培养基中的生长素和细胞分裂素的含量和比例会影响愈伤组织的生长和分化,在脱分化形成愈伤组织的过程中要求生长素和细胞分裂素的比例相当,而在再分化过程中生长素和细胞分裂素比例高有利于根的分化,比例低有利于芽的分化,C正确;
D、同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因型不一定相同,如二倍体的花药离体培养得到的个体是单倍体植株,而体细胞组织培养形成的个体是二倍体,D错误。
故选C。
7.(23-24高二下·北京·期中)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。与下图所示流程相关的叙述不正确的是( )
A.去核卵细胞一般取自处于减数分裂Ⅰ的卵母细胞
B.过程①需要提供CO2,主要作用是维持培养液的酸碱度
C.胚胎干细胞可取自囊胚的内细胞团,具有分化为各种类型细胞的能力
D.图中获得的组织器官移植给个体B理论上不会发生免疫排斥反应
【答案】A
【分析】治疗性克隆主要应用了动物细胞核移植技术,该技术由高度分化的体细胞提供细胞核,处于减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞提供细胞质;胚胎干细胞可来自囊胚期的内细胞团,其具有分化为各种体细胞的能力。
【详解】A、去核卵细胞一般取自处于减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞,A错误;
B、动物细胞培养需将培养液至于95%空气+5%CO2气体环境的培养箱中,CO2主要作用是维持培养液的酸碱度,B正确;
C、囊胚的内细胞团细胞具有分化为其他体细胞的能力,C正确;
D、个体B为提供细胞核的个体,和组织器官的细胞核遗传物质相同,理论上不会发生免疫排斥反应,D正确。
故选A。
8.(23-24高二下·北京·期中)为培育具有市场竞争力的无籽柑橘,研究者设计如图流程。相关叙述正确的是( )
A.过程①需要将细胞置于低渗溶液中
B.过程②常采用秋水仙素诱导融合
C.经过②获得的两两融合细胞均为所需杂种细胞
D.获得的植株C染色体组成与柑橘A、B均不相同
【答案】D
【分析】题图分析:图中①表示去除细胞壁,获得原生质体;②表示诱导原生质体融合;③表示采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。
【详解】A、图中①表示去除细胞壁,获得原生质体,为了防止原生质体吸水涨破,应将细胞置于高渗溶液或等渗溶液中,A错误;
B、实现过程②原生质体的融合依赖膜的流动性,可采用PEG融合法,不能采用秋水仙素诱导融合,B错误;
C、通过过程②得到的两两融合细胞除了杂种细胞外,还有同种细胞的融合,如柑橘A-柑橘A融合细胞、柑橘B-柑橘B融合细胞,C错误;
D、杂种细胞由柑橘A (1个染色体组)细胞和柑橘B (2个染色体组)细胞融合而成,细胞中都含有3个染色体组,故获得的植株C有3个染色体组,与柑橘A、B不相同,D正确。
故选D。
9.(23-24高二下·北京·期中)科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.脱毒苗的形成是基因突变的结果
B.培养脱毒苗时茎尖大小为0.27mm最适宜
C.茎尖越小脱毒率越高,成苗率越低
D.茎尖培育成完整植株体现了植物细胞的全能性
【答案】A
【分析】图示表示茎尖外植体大小对苗的脱毒率和成苗率的影响。茎尖越小,脱毒率越高,成苗率越低。在茎尖外植体大小为0.27mm时,脱毒率和成苗率均较高,因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm。
【详解】A、马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗,所依据的原理是细胞全能性,A错误;
B、在茎尖外植体大小为0.27mm时,脱毒率和成苗率均较高,因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm,B正确;
C、图中,茎尖越小,脱毒率越高,成苗率越低,C正确;
D、细胞的全能性 是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整 有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。尖培育成完整植株体现了植物细胞的全能性,D正确。
故选A。
10.(23-24高二下·北京丰台·期中)将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体-药物偶联物(ADC),可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,过程如下图。有关ADC的理解错误的是( )
A.应根据细胞表面常见抗原设计ADC
B.ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞
C.ADC进入溶酶体后会裂解释放药物
D.单抗发挥了运载药物、定位肿瘤的作用
【答案】A
【分析】题图分析,抗体-药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合,被肿瘤细胞特异性识别,通过胞吞的方式进入肿瘤细胞,导致溶酶体裂解,释放药物,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、若要实现ADC对肿瘤细胞的选择性杀伤,应根据肿瘤细胞表面的特定抗原设计ADC,A错误;
B、结合图示可知,ADC与肿瘤细胞表面上的抗原特异性识别后,进入肿瘤细胞的方式为胞吞,B正确;
C、溶酶体是细胞中的消化车间,图中ADC进入溶酶体中后会裂解后释放出药物,C正确;
D、单克隆抗体除了具有运载药物之外,还发挥了定位肿瘤的作用,D正确。
故选A。
11.(23-24高二下·北京丰台·期中)兰花(2n)的观赏价值极高,其快速大量地繁殖离不开植物细胞工程。以下关于植物细胞工程技术应用的说法,正确的是( )
A.植物组织培养的整个过程中必须提供充分的光照
B.紫外线照射兰花愈伤组织使兰花突变为优良品种
C.可用单倍体育种的方法得到遗传性状相对稳定的兰花品种
D.兰花不同部位的细胞进行融合的过程即植物体细胞杂交
【答案】C
【分析】植物组织培养是将离体的植物组织在含有营养物质和植物激素等的培养基中无菌培养,使其形成芽、根,并发育成完整植株的技术。植株组织培养的对象是用于培养的植物器官和组织。培养的目的可以是得到完整植株,也可以是愈伤组织或器官等。去分化阶段不需要光照,而在愈伤组织分化成芽和根的过程中需要光照,植株通过光合作用制造有机物。
【详解】A、在诱导形成愈伤组织的过程中,一般不需要进行光照处理,A错误;
B、紫外线照射兰花愈伤组织,促使其发生基因突变,但基因突变具有不定向性,不一定能得到优良品种,B错误;
C、单倍体育种可以获得遗传性状相对稳定的个体,且育种年限短,C正确;
D、植物体细胞杂交指的是将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞并培育成新植物体,D错误。
故选C。
12.(23-24高二下·北京·期中)常规种植的棉花(陆地棉)含有棉酚,棉酚具有一定毒性,主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中,高棉酚植株的这些腺体也比较丰富。科研人员选取低棉酚的野生棉(2n=26)和品质好的陆地棉(4n=52)来培育棉酚含量低且品质好的棉花新品种。
(1)科研人员用 酶处理野生棉和陆地棉的悬浮细胞,分别获得两种棉的原生质体,
(2)用一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体,破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体中DNA的相对含量,结果如图1所示。未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉原生质体的检测结果依次对应图中 (请选填图)中的字母)。
(3)将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂 诱导融合,获得的原生质体经过 过程,成为完整植物细胞,进而分裂和脱分化形成 ,最终经过 过程形成完整的再生植株。
(4)①用特异性引物对陆地棉和野生棉基因组DNA进行PCR扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植株的鉴定。图2是用该引物对双亲及再生植株1~6进行PCR扩增的结果。据图判断,再生植株1~6中属于杂种植株的有 。
②在个体水平上,可通过观察杂种植株 ,筛选出低棉酚的杂种植物,并对其产棉品质进行鉴定,以获得所需棉花新品种。
(5)上述培育棉花新品种所用到的生物技术称为 ,该技术的原理是 。
【答案】(1)纤维素酶、果胶酶
(2)B、C、A
(3) 聚乙二醇 再生细胞壁 愈伤组织 再分化
(4) 1、3、5、6 茎、叶等结构中黑色细小腺体的数量
(5) 植物体细胞杂交技术 细胞膜的流动性、细胞全能性
【分析】植物体细胞杂交技术的原理:细胞膜的流动性、细胞的全能性。意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍,使后代具备两个亲本的遗传物质
【详解】(1) 进行植物体细胞杂交,首先需用纤维素酶和果胶酶处理野生棉和陆地棉的悬浮细胞,去除细胞壁,获得各自获得有活力的原生质体。
(2)一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体,可破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量,据图1可知,图A中大多数细胞的DNA含量约为100,图B中大多数细胞的DNA约等于50,图C细胞中DNA含量差异较大,未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中B、C、A。
(3) 将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂聚乙二醇(PEG) 诱导融合,形成的融合细胞经过细胞壁再生,成为完整细胞,进而分裂和脱分化形成愈伤组织,经过再分化形成完整的再生植株。
(4)①杂种植株含有两个亲本的遗传物质,据图可知,1、3、5、6含有两个亲本的遗传物质,属于杂种植株。
②棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中,对杂种植株可通过观察茎、叶黑色细小腺体的多少,筛选出低酚的杂种植物。
(5)上述培育棉花新品种所用到的生物技术称为植物体细胞杂交技术,植物体细胞杂交技术的原理:细胞膜的流动性、细胞的全能性。
13.(23-24高二下·北京·期中)乙肝由乙型肝炎病毒(HBV)引起。我国科学家在该病毒的研究领域做出了重要贡献。
(1)HBV由一层包膜和一个内含DNA分子的核衣壳组成,包膜上pre-SI肽段是病毒进入细胞的关键结构。HBV只能侵染人、猩猩和树齣的肝细胞,原因是 。
(2)将树鼩肝脏细胞剪碎后经 等处理后,进行体外培养,加入pre-SI肽段后经检测确定细胞膜上与该肽段特异性结合的是NTCP蛋白。
(3)人的细胞膜上也存在NTCP。为验证NTCP在肝细胞感染HBV中的作用,设计一种能与NTCP的mRNA互补结合并使其降解的siRNA,加入可被HBV侵染的人HepaRG细胞中,使其进入胞内(如图1),先后检测HBV侵染前细胞中NTCPmRNA量、HBV侵染细胞一段时间后HBV的总RNA量,结果如图2。
①加入siRNA的目的是抑制 。甲组(对照组)细胞中应加入等量 。
②实验结果表明NTCP在HBV感染肝细胞过程中发挥关键作用,请阐述理由 。
(4)为进一步验证上述结论,利用不易被HBV感染的HepG2细胞进行实验(如图3)。
组别
实验材料
实验处理
导入受体细胞的质粒
抑制HBV感染活性的药物
1
HepG2细胞
空质粒
2
不加入
3
加入
实验处理后分别在第4、10天检测病毒含量的相对值(如图4),结果支持(3)结论。请完善表中的实验方案并补充图4中处理后10天的柱状图结果 。
【答案】(1)人、猩猩和树鼩的肝细胞表面有HBV受体
(2)胰蛋白酶、胶原蛋白酶
(3) 与NTCP mRNA结合后抑制翻译(抑制表达) 不与NTCP mRNA互补结合的RNA 乙组的NTCPmRNA含量和HBV的RNA含量均明显低于甲组,即siRNA抑制NTCP表达时HBV的感染率也降低
(4) 不加入 含NTCP基因的质粒
【分析】动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】(1)因为人、猩猩和树鼩的肝细胞表面有HBV受体,故HBV能感染的动物只有人、猩猩和树鼩,且只能侵染肝细胞。
(2)取树鼩肝脏细胞剪碎,用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞后进行体外培养,NTCP蛋白能与pre-S1肽段特异性结合,加入pre-S1肽段后经检测确定细胞膜上与该肽段特异性结合的是NTCP蛋白。
(3)siRNA能与NTCP的mRNA互补结合并使其降解,故 siRNA阻碍了NTCP基因的翻译过程,即siRNA与NTCP mRNA结合后抑制翻译(抑制表达)。分析题意可知,自变量是是否加入与NTCP mRNA互补结合的RNA,故甲组(对照组)细胞中加入的是等量不与NTCP mRNA互补结合的RNA。因为乙组的NTCP mRNA含量和HBV的RNA含量均明显低于甲组,即siRNA抑制NTCP表达时HBV的感染率也降低,故NTCP是肝细胞感染HBV的关键受体。
(4)为验证NTCP是肝细胞感染HBV的关键受体,利用不易被HBV感染的HepG2细胞进行实验,则组别1是空白对照,导入的是空质粒,不加入抑制HBV感染的药物,组别2、3是实验组,导入含NTCP基因的质粒。若结果支持(3)结论,实验处理后组别1、2第4、10天病毒很低且没有变化,而组别2的病毒逐渐升高,如图所示: 。
14.(23-24高二下·北京丰台·期中)犬细小病毒(CPV)主要感染幼犬,传染性极强,死亡率也高。利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。
(1)小鼠注射的特定抗原应为灭活的 。步骤①中,免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次,其目的是 。制备单克隆抗体依赖的生物学技术有 和 。
(2)步骤②常使用与植物原生质体融合不同的方法如用 促融。筛选时首先使用选择培养基,主要目的是筛选出 ,然后需要加入 检测并进行多次筛选,最终获得无限增殖且能产生 的杂交瘤细胞。
(3)体外培养杂交瘤细胞时通常需在培养液中添加 等天然成分,以补充细胞生长所需的未知营养物质。
(4)对疑似感染CPV的幼犬进行确诊时,可用获得的抗CPV单克隆抗体进行检测,依据的原理是 。
【答案】(1) CPV 加强免疫/刺激小鼠产生更多已免疫B淋巴细胞 动物细胞培养 动物细胞融合
(2) 灭活的病毒 杂交瘤细胞 抗体 特异性抗体
(3)动物血清
(4)抗原与抗体特异性结合
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】(1)根据题意,利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体,因此小鼠注射的特定抗原应为灭活的CPV。步骤①中,用灭活的CPV免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次,其目的是加强免疫,刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞。制备单克隆抗体依赖的生物技术有动物细胞培养和动物细胞融合(诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合)等技术。
(2)在体外融合时需要诱导,与诱导植物原生质体融合不同的方法是图中可用灭活的病毒促融。步骤②是诱导细胞融合,由于该过程中细胞融合是随机的,故可能得到多种类型的杂交细胞,如可能得到B细胞-B细胞型、B细胞-骨髓瘤细胞型、骨髓瘤-骨髓瘤细胞型等,因此先使用选择培养基筛选,主要目的是筛选出B细胞-骨髓瘤细胞型的杂交瘤细胞,经过克隆化培养后,利用抗原-抗体的特异性结合原理,加入性抗体检测并进行多次筛选,最终获得无限增殖且能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
(3)为补充细胞生长所需的未知营养物质和防止杂菌污染,需要在培养液中添加血清等一些天然成分,因血清含有细胞所必需的物质,可补充细胞生长所需的未知营养物质。
(4)对疑似感染CPV的幼犬进行确诊时,由于抗原与抗体能够特异性结合,可用获得的抗CPV单克隆抗体进行抗原—抗体杂交检测,若出现杂交带,则证明感染。
15.(23-24高二下·北京丰台·期中)草莓被誉为“水果皇后”,经济价值高,但是由于某些病毒的感染导致品种退化,减产十分严重。科研人员展开以下研究。
(1)SMoV是一种感染“红颜”草莓的病毒,会引起草莓果实畸形。下表为感染病毒对草莓重量和产量的影响。
品种名称
平均单株单次产量
平均单果重
果实
1月
2月
3月
1月
2月
3月
畸形率
红颜(SMoV)
22.42
15.82
29.29
7.47
15.82
9.76
12.50%
红颜(未感染型)
24.2
45.5
32.36
9.31
17.06
11.09
6.25%
结果显示,与未感染病毒草莓相比,感染SMoV病毒草莓的平均单株单次产量和平均单果重均 ,果实畸形率 ,表明 。
(2)种植脱毒苗是解决草莓减产的方法之一,科研人员选择茎尖为外植体,原因是 。先经过 形成愈伤组织,再经过 可获得脱毒匍匐茎。
(3)科研人员继续将以上得到的脱毒匍匐茎进行扦插生根,并研究不同IBA浓度对匍匐茎根系生长的影响,结果如图。图中CK为对照组,应用 处理。结果显示 (浓度)的IBA为促进匍匐茎生根的最适浓度。
(4)除了上述培育草莓脱毒苗,下列属于植物细胞工程实际应用的有 。①得到高产的青霉菌株②培育抗虫棉③从野生人参细胞内提取人参皂苷④培育无子西瓜⑤工厂化生产紫杉醇
【答案】(1) 下降 升高 感染病毒会降低草莓重量和产量
(2) 茎尖病毒少甚至无病毒 脱分化 再分化
(3) 等量蒸馏水/等量清水 6mg/L
(4)②③⑤
【分析】培育无病毒植株苗,应选择不含病毒部分培养,而植物体新生部位不含病毒。
【详解】(1)据表格数据分析,与未感染病毒草莓相比,感染SMoV病毒草莓在1月-3月的平均单株单次产量和平均单果重均下降;未感染病毒草莓果实畸形率为6.25%,感染SMoV病毒草莓果实畸形率为12.50%,果实畸形率升高,这表明了感染病毒会大大降低草莓重量和产量。
(2)种植脱毒苗是解决草莓减产的方法之一,在培育脱毒草莓时可选不含病毒部分进行培养,科研人员选择茎尖为外植体,原因是茎尖属于新生部位病毒少甚至无病毒;外植体要先经过脱分化形成愈伤组织,再经过再分化可获得脱毒匍匐茎。
(3)该实验的自变量为不同IBA浓度,对照组应用等量蒸馏水/等量清水处理;据结果显示,6mg/L的IBA处理根长最长,所以6mg/L的IBA为促进匍匐茎生根的最适浓度。
(4)①得到高产的青霉菌株,属于发酵工程的应用;②培育抗虫棉,涉及植物组织培养技术,属于植物细胞工程的应用;③从野生人参细胞内提取人参皂苷采用的是植物组织培养技术,属于植物细胞工程的应用;④培育无子西瓜,原理为染色体变异,不涉及植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术,所以不属于植物细胞工程的应用;⑤工厂化生产紫杉醇采用的是植物组织培养技术,属于植物细胞工程的应用。
16.(23-24高二下·北京·期中)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
抗体—药物偶联物(ADC)——瞄准肿瘤的生物导弹
抗体—药物偶联物(ADC)通过化学键将药物连接到能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体上,ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成。单克隆抗体作为载体将细胞毒素靶向运输到肿瘤细胞,对肿瘤细胞起选择性杀伤作用。
在设计一款ADC药物之前,得先确定靶点。靶点必须是肿瘤特异性的,或者在肿瘤中高表达的。HER2蛋白是人类表皮生长因子受体,在细胞生长发育及分化过程中起重要作用,HER2蛋白过量表达会导致细胞功能紊乱。常与肿瘤的发生发展密切相关。乳腺癌细胞上的HER2蛋白是正常组织中的100倍以上,在单位细胞中的拷贝数接近200万,使其成为理想的肿瘤治疗靶标。
用纯化的人HER2蛋白多次免疫小鼠,取免疫小鼠的脾脏细胞与骨髓瘤细胞融合,用特定的①______筛选获得杂交瘤细胞。对杂交瘤细胞进行多次克隆化培养和抗体检测,获得②______的细胞株。提取该细胞株的总RNA,用逆转录试剂盒将mRNA逆转录成cDNA,以cDNA为模板进行PCR获得抗体可变区(结合抗原区)基因序列,将人抗体基因的恒定区基因序列与其相连,构建人源化抗体表达载体,导入人细胞株293F,实现人源化抗HER2抗.体的体外生产。
通过接头将人源化抗HER2抗体与细胞毒素结合,制备出ADC。ADC进入血液循环后随血液到达全身,当它与肿瘤细胞结合后,就会发生内化作用,即细胞膜产生凹陷,最终向内生成一个小球,称为内吞体,ADC保留在内吞体中,随着内吞体与溶酶体的融合,这些ADC被溶酶体中的各种酶降解,释放出细胞毒素分子。这些细胞毒素分子有的直接杀死肿瘤细胞,有的则通过诱导其凋亡将其消灭。
(1)请为文中①、②两处填入恰当的内容。
(2)文中制备的ADC与乳腺癌细胞特异性结合的分子机制是 。
(3)与直接注射细胞毒素相比,ADC在临床应用上的主要优势是 。
(4)从文中有关的信息分析,下列叙述合理的有 (请选填下列字母)。
a.HER2蛋白是乳腺癌细胞所特有的蛋白
b.ADC的细胞毒素可以通过诱导细胞凋亡来消灭癌细胞
c.人源化抗体的制备属于蛋白质工程,不涉及基因工程
d.人源化处理可减轻人体免疫系统对ADC的免疫反应
【答案】(1) 选择培养基 既产生特异性抗体又能大量增殖
(2)抗体—药物偶联物(ADC)通过细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤
(3)ADC的细胞毒素仅杀伤肿瘤细胞,对正常细胞影响小(或“毒副作用小”)
(4)bd
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】(1)单克隆抗体制备存在于两次筛选,第一次筛选是利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞。对杂交瘤细胞进行多次克隆化培养和抗体检测,可以获得产生特定抗体的杂交瘤细胞,这种细胞既产生特异性抗体又能大量增殖。
(2)抗体—药物偶联物(ADC)通过细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,ADC进入肿瘤细胞需依赖抗HER2的抗体,抗HER2抗体特异性结合肿瘤细胞表面抗原,形成ADC-抗原复合物通过内吞作用进入到细胞内。
(3) ADC药物是抗体药物偶联物,是将抗HER2抗体通过连接子与小分子细胞毒药物(也称之为载药)偶联形成的复合物,抗HER2抗体将细胞毒素靶向运输到肿瘤细胞,对肿瘤细胞起选择性杀伤作用,细胞毒素仅杀伤肿瘤细胞,对正常细胞影响小(或“毒副作用小”)。
(4) a、正常细胞和乳腺癌细胞都能表达出HER2蛋白,因此HER2蛋白不是乳腺癌细胞表面的特异性蛋白,a错误;
b、据题意可知,ADC中的细胞毒素分子有的直接杀死肿瘤细胞,有的则通过诱导其凋亡将其消灭,b正确;
c、据题意可知,人源化抗体的制备需要将人抗体基因的恒定区基因序列与抗体可变区(结合抗原区)基因序列相连,最终获得,属于基因工程,c错误;
d、与鼠源单克隆抗体相比,人源化抗体中的抗体基因恒定区基因序列来自人体,因此可显著减轻人针对ADC的免疫反应,d正确。
故选bd。
17.(23-24高二下·北京西城·期中)由致病疫霉引起的晚疫病是造成马铃薯严重减产的毁灭性病害。马铃薯野生种中含有抗晚疫病基因,但由于存在生殖隔离,难以通过常规杂交育种方法将其导入栽培种中。科研人员利用抗病的二倍体马铃薯野生种(2n=24)和易感病的四倍体马铃薯栽培种(4n=48)进行体细胞杂交,培育抗晚疫病马铃薯。
(1)将马铃薯野生种和栽培种的叶片用 酶处理,获得有活力的原生质体,再加入 试剂诱导原生质体融合。将融合细胞形成的愈伤组织接种到含有 和营养的培养基上,经 过程发育形成完整的再生植株;植物体细胞杂交技术依据的生物学原理有: 。(至少答出两个)
(2)下图1是对双亲及再生植株的基因组DNA特异性片段进行体外扩增后的电泳结果。图1中泳道 代表再生植株,判断依据是 。
图1
(3)科研人员借助流式细胞仪测定马铃薯野生种、马铃薯栽培种和再生植株的DNA相对含量,结果如下图2,由结果推测再生植株为 倍体,理由是 。
(4)为确定该再生植株是否符合育种要求,还需对其进行 鉴定。
【答案】(1) 纤维素酶和果胶 聚乙二醇(PEG) 植物激素(生长素和细胞分裂素等) 再分化 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
(2) 3 3同时具有1和2的DNA特异性片段
(3) 六 再生植株细胞中DNA相对含量为150,由一个四倍体马铃薯栽培种原生质体和一个二倍体马铃薯野生种原生质体融合得到的杂种细胞发育而来
(4)晚疫病抗性
【分析】植物体细胞杂交技术由两种不同植株通过纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得两种不同的原生质体,原生质体通过聚乙二醇(PEG)试剂诱导融合,融合后的原生质体再生出细胞壁,获得杂种植株。
【详解】(1)植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,将马铃薯野生种和栽培种的叶片用纤维素酶和果胶酶处理,获得有活力的原生质体,加入聚乙二醇(PEG)试剂诱导原生质体融合。植物组织培养过程中需要植物激素的调节,生长素与细胞分裂素比值高时有利于分化形成根,而生长素与细胞分裂素比值低时有利于分化形成芽,因此将融合细胞形成的愈伤组织接种到含有植物激素(生长素和细胞分裂素等)和营养的培养基上,愈伤组织经再分化发育形成完整的再生植株。植物体细胞杂交技术依据的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
(2)再生植株同时含有两种植物的基因,图中泳道3同时具有1和2的DNA特异性片段,故泳道3代表再生植株。
(3)二倍体马铃薯野生种DNA相对含量为50,易感病的四倍体马铃薯栽培种DNA相对含量为100,而再生植株细胞中DNA相对含量为150,由一个四倍体马铃薯栽培种原生质体和一个二倍体马铃薯野生种原生质体融合得到的杂种细胞发育而来,二倍体马铃薯野生种含有2个染色体组,易感病的四倍体马铃薯含有4个染色体组,因此再生植株含有6个染色体组,所以再生植株为六倍体。
(4)为确定该再生植株是否符合育种要求(是否具有抗晚疫病特性),还需对其接种致病疫霉进行晚疫病抗性鉴定。
18.(23-24高二下·北京丰台·期中)甘蓝型油菜引入我国历史较短,其遗传基础狭隘。菘蓝(别名“板蓝根”)是传统中药材,具有广谱抗病毒特性。研究人员利用甘蓝型油菜(体细胞中染色体数为38)与菘蓝(体细胞中染色体数为14)进行体细胞杂交,培育抗病毒的甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系,过程如图1。
(1)甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经 酶处理后获得原生质体,培养原生质体时,需要考虑培养液的 ,以维持细胞正常的形态和功能。经 过程形成愈伤组织,发育为完整的再生植株F1。植物体细胞杂交技术依据的生物学原理有: 。(至少答出两个)
(2)将F1与甘蓝型油菜回交,获得BC1,其染色体组成为 (只用字母表示)。用BC1与甘蓝型油菜再一次回交,得到的BC2植株群体的染色体数目范围是 。
(3)研究人员从BC2筛选出7种只含有1条菘蓝染色体的甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系(A、B、C、D、E、F、G)。且这条染色体上携带有抗病毒基因。为探究甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系在抗新冠病毒(SARS-CoV-2)中的作用,研究人员用其提取物处理动物细胞,24h后感染新冠病毒,一段时间后收集病毒细胞培养液,检测病毒的含量,结果如图2。
①作为标准参考的GADPH蛋白表达量 ,可排除无关变量对实验结果的影响。
②结果表明: 。
【答案】(1) 纤维素酶、果胶 渗透压 脱分化 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
(2) PPQQR 38-45
(3) 一致 甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G能有效抑制新冠病毒
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体;用物理法(离心、振动、电刺激)或者化学法(聚乙二醇)诱导细胞融合,获得融合的原生质体;原生质体再生出细胞壁,获得杂种细胞;杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【详解】(1)植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经纤维素酶和果胶酶处理后获得原生质体,培养原生质体时,需要考虑培养液的渗透压,以维持细胞正常的形态和功能。融合细胞接种到含有营养物质和植物激素(生长素和细胞分裂素)的培养基上,经过脱分化形成愈伤组织,再经过再分化发育形成完整的再生植株F1。植物体细胞杂交过程中,细胞融合过程利用了细胞膜具有流动性的特点,植物组织培养过程利用了植物细胞的全能性。
(2)甘蓝型油菜(PPQQ)与菘蓝(RR)进行体细胞杂交,F1的染色体组成为PPQQRR,将F1与甘蓝型油菜(PPQQ)回交,F1能产生配子为PQR,甘蓝型油菜(PPQQ)能产生配子为PQ,BC1的染色体组成为PPQQR,用BC1(PPQQR)与甘蓝型油菜(PPQQ)再一次回交,得到的BC2植株群体的染色体组成为PPQQ~PPQQ+R,甘蓝型油菜(PPQQ)的体细胞中染色体数为38,菘蓝(RR)体细胞中染色体数为14,R的染色体数为7,因此BC2植株群体的染色体组成为38~38+7,即为38-45。
(3)①为排除无关变量为实验的干扰,作为标准参考的GADPH蛋白表达量一致。
②由图2可知,与对照组和A、B、C、D、E、F组(实验组)相比,甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G中病毒的含量较低,且与菘蓝组类似,这说明甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G能有效抑制新冠病毒。
19.(23-24高二下·北京西城·期中)研究者以拟南芥根段作为组织培养材料,探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。
(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株,说明植物细胞具有 。在组织培养过程中,根段细胞经过细胞分裂素(CK)与 的调节形成愈伤组织,此后调整培养基中两者的 诱导愈伤组织分化。
(2)在愈伤组织生芽过程中,CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系,将A基因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的(高CK)培养基中诱导生芽,在此过程中测定W基因的表达量。图1中,野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是 。分析图1结果可得出的结论是:在高CK诱导下A基因促进 W基因表达。得出此结论的依据为: 。
(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达 W基因,获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图2,由此能得出的结论包括 。
A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B.W 基因的表达产物调控A 基因的表达
C.缺失A 基因时 W基因表达不能促进生芽
D.过量表达 W 基因可使生芽时间提前
(4)YUCs(Y)基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现,在高CK诱导条件下,突变体a 中 Y 基因的表达量明显高于野生型。依据此发现和上述所有实验结果,完善在生芽过程中有关基因和植物激素的相互关系模式图。请在方框中选填“A 基因”“W 基因”“Y”基因,在( )中选填“+”“-”(+表示促进,-表示抑制) 。
【答案】(1) 全能性 生长素 比例
(2) 随着高CK诱导时间的延长,野生型的W基因表达量显著升高 随着高CK诱导时间的延长,突变体的W基因表达量低于野生型
(3)AD
(4)
【分析】离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株。
【详解】(1)离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了细胞的全能性。细胞分裂素和生长素是植株组织培养的关键激素,在组织培养过程中,根段细胞经过细胞分裂素与生长素的调节形成愈伤组织,此后调整培养基中二者的比例可诱导愈伤组织分化,细胞分裂素与生长素的比例高有利于生芽,比值低时有利于根的分化。
(2)由图1分析可知,野生型的W基因表达量与高CK 诱导时间的关系是随着处理时间的延长,W基因的表达量显著升高,突变体的W基因的表达量明显少于对照组,说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。
(3)AC、分析图2可知,由野生型曲线和突变体a曲线对比可知,A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用,缺失A 基因时W基因仍能促进生芽,A正确,C错误;
B、由题干信息可知,材料甲体内的W基因过量表达,突变体a的A基因不能表达,野生型是正常的,B错误;
D、由材料甲曲线和野生型曲线比较可知,过量表达W基因可使生芽时间提前,D正确。
故选AD。
(4)YUCs(Y)基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现,在高CK诱导条件下,突变体a中Y基因的表达量明显高于野生型。依据此发现和(3),分析可知,A基因的表达产物可促进W基因的表达,W基因表达产物促进愈伤组织生芽;A基因表达产物抑制Y基因的表达,最终生长素减少,促进愈伤组织生芽。具体如图: 。
20.(23-24高二下·北京西城·期中)科研人员在杂交瘤细胞的基础上,获得了双杂交瘤细胞,能够产生双特异性抗体,该抗体可以同时结合两种抗原。
(1)科研人员将抗原 α、β 分别注射到小鼠体内,引起机体的 免疫, 分泌相应抗体。
(2)科研人员先制备出两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图1所示。
①将分别装有两种杂交瘤细胞的培养瓶置于 中进行培养,目的是 。再诱导两种杂交瘤细胞融合,如果两种杂交瘤细胞融合成功,则会同时表达出 ,结果可以通过 技术进行检测,融合成功的细胞称作双杂交瘤细胞。
②抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与 b 相同)。因此,双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多,其中有一种抗体能同时与抗原α、β结合称为双特异性抗体,如图2。请将A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格中。
1
2
3
4
5
6
A2
α
③为使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体,降低纯化分离成本,科研人员对重链、轻链的结构进行改造。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变 ,进而改变蛋白质的空间结构,实现“榫卯”式互补组装的唯一性。
(3)结合双特异性抗体特点,请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景: 。
【答案】(1) 体液 已免疫的B淋巴细胞(浆细胞)
(2) CO2恒温培养箱 得到更多杂交瘤细胞 抗体的重链A、B和轻链a、b 抗原-抗体杂交
1
2
3
4
5
6
A2
B2
a
b
α
β
氨基酸种类或排列顺序
(3)研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体,特异性杀死肿瘤细胞
【分析】1、题图分析:图1中是抗原α、β分别注射到小鼠体内,小鼠分别产生的α、β的两种单克隆抗体;图2中是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体。
2、图中抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同)。
【详解】(1)科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内,引起机体的体液免疫,由已免疫的B淋巴细胞(浆细胞)分泌相应抗体。
(2)①将分别装有两种杂交瘤细胞的培养瓶置于CO2恒温培养箱中进行培养,目的是通过细胞培养得到更多杂交瘤细胞,再将两种杂交瘤细胞用PEG试剂处理促进其融合,在培养基中加入动物血清等成分培养,如果两种细胞成功融合,则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b,这种细胞称作双杂交瘤细胞,结果可以通过抗原-抗体杂交技术检测。
②由于图2抗体是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体,由表格信息可知1链为A2,则2链为B2,根据图1信息判断,3、4分别是a、b;因为5为α,则6是β。故得到如下表格:
1
2
3
4
5
6
A2
B2
a
b
α
β
③使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体,降低纯化分离成本,科研人员可对重链、轻链的结构进行改造获得。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变氨基酸种类或序列排列顺序,进而改变蛋白质的空间结构,这种改造属于现代生物技术中的蛋白质工程。
(3)双特异性抗体在肿瘤治疗方面的应用前景是:研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体,特异性杀死肿瘤细胞。
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