内容正文:
·13· ·14· ·15·
第2章 细胞工程
A卷 基础巩固卷
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项
中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1.如图为植物组织培养的基本过程,则制作人工种子、生产人参皂苷干粉,
应分别选用的编号是 ( )
①
脱分化
→②
再分化
→③ →④
A.④② B.③②
C.③④ D.④③
2.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 ( )
A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁
B.细胞壁使原生质体失去活力
C.细胞壁阻碍了原生质体的融合
D.细胞壁不是原生质体的组成部分
3.某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。
根据实验,下列分析正确的是 ( )
A.花粉能通过培养形成植株 M,这是因为番茄的生殖细胞含有控制其生
长发育的全套遗传物质
B.植株 M一定为单倍体植株,其特点之一是往往高度不育,因此不能体
现出生殖细胞具有全能性
C.由花粉培育得到植株 M的过程中,植物器官的发生主要通过营养物质
的配比进行调节
D.由花粉培育得到植株N,整个过程都必须在无菌条件下进行
4.野生猕猴桃是一种多年生的富含维生素C的二倍体(2N=58)小野果。
如图是某科研小组利用野生猕猴桃种子(aa,2N=58)为材料培育无子猕
猴桃新品种(AAA)的过程,下列关于育种叙述错误的是 ( )
A.①为诱变育种,优点是可提高突变率,在较短时间内获得更多的优良
变异类型
B.③、⑥都可表示用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗,以获得多
倍体
C.②可用单倍体育种,先进行花药离体培养,后经秋水仙素处理后再筛
选所需植株
D.若④是自交,则其产生AAAA的概率为1/4
5.羊奶的脂肪颗粒体积为牛奶的三分之一,更利于人体吸收,其维生素及微
量元素含量明显高于牛奶,并且长期饮用羊奶不会引起发胖。欲利用胚
胎工程技术加快高产奶的萨能山羊的繁殖,下列说法正确的是 ( )
A.为使萨能母羊超数排卵,可在其饲料中添加适量的促性腺激素
B.卵裂期的细胞数量增加,但细胞的体积和细胞内有机物的种类会减少
C.为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割移植等无性繁殖技术
D.生产上可选用原肠胚细胞进行性别鉴定
6.下列有关动物细胞融合的叙述,正确的是 ( )
A.动物细胞融合的结果是获得新个体
B.只有两个动物细胞结合成一个细胞的过程才叫动物细胞融合
C.灭活病毒诱导法是动物细胞融合和植物体细胞杂交常用的方法
D.细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能
7.皮肤基底层细胞(干细胞)能通过如图所示的方式修补破损的皮肤。据图
判断干细胞的功能是 ( )
①自我更新 ②细胞分裂 ③细胞分化
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
8.南京农业大学的科研人员用动物干细胞研发出我国第一块肌肉干细胞培
养肉,该团队使用第六代猪肌肉干细胞,经过约20天培养得到重达5克
的培养肉。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.用胃蛋白酶处理肌肉组织,可以获得分裂能力强的肌肉母细胞
B.生物反应器内应控制温度适宜,并充入一定量的CO2 保证培养液的
pH相对稳定
C.培养液中的支架提供了更多的细胞附着面积,有利于细胞贴壁生长
D.“培养肉”的培养有利于工厂化生产
9.机体发生炎症反应时,血浆中CD14水平会升高。利用小鼠制备抗CD14
单克隆抗体,能够用于CD14的检测。下列相关叙述正确的是 ( )
A.反复将CD14注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B.灭活的病毒是唯一能诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的因素
C.利用杂交瘤技术获得的杂交瘤细胞都可以产生抗CD14抗体
D.杂交瘤细胞体外培养过程中需要提供CO2以维持培养液中pH
10.如图是某克隆羊的培育过程模式图,获得该克隆羊的生殖方式和其发育
成熟后所分泌的主要性激素分别是 ( )
A.无性生殖;雄性激素 B.无性生殖;雌性激素
C.有性生殖;雄性激素 D.有性生殖;雌性激素
11.下图为猕猴繁殖的新技术。请问该技术属于生物技术中的哪种技术手
段 ( )
A.发酵工程 B.有性生殖
C.单克隆抗体制备 D.克隆技术
12.我国首例“虎狮兽”在南京红山动物园诞生。它是利用了雄虎的精子和
雌狮的卵子进行“体外受精”而产生。下列有关说法正确的是 ( )
A.在体外受精前,要对精子进行获能处理
B.用化学物质处理掉卵细胞膜便于精子进入
C.抽取精子、卵子的细胞核进行融合
D.精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项
中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对
但不全的得2分,有选错的得0分。
13.如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体进行遗传改良的过程,据图分析错
误的是 ( )
A.①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理
B.②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的改变
C.③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能
D.③④过程需用相同配比的激素处理
14.不同诱导因素使iPS细胞可以在体外
分裂、分化成多种组织细胞,如图所
示。下列叙述错误的是 ( )
A.各种组织细胞中的DNA和RNA
与iPS细胞中的相同
B.iPS细胞不断增殖分化,所以比组织细胞更易衰老
C.iPS细胞中的基因都不能表达时,该细胞开始凋亡
D.改变诱导因素能使iPS细胞分化形成更多类型的细胞
·16· ·17· ·18·
15.核苷酸合成有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径(如图),正常
细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶,制备单克隆抗体时选
用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。现用加入 H、A、T三种物质的“HAT 培
养基”来筛选特定的杂交瘤细胞,关于筛选原理的叙述,正确的是 ( )
A.免疫的B细胞及其互相融合细胞因全合成途径被A阻断而在 HAT
培养基上不能增殖
B.骨髓瘤细胞及其互相融合细胞因无法进行上述两个途径而在 HAT
培养基上不能增殖
C.杂交瘤细胞因为可以进行上述两个途径所以能在 HAT培养基上大
量增殖
D.HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生高
纯度的目标抗体
16.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
射促进雌鼠产生更多的卵细胞
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都需在CO2培养箱中进行培养
三、非选择题:本题共5分小题,共60分。
17.(12分)下图为几种育种方法示意图,据图回答:
(1)①④方向所示的途径表示 育种,⑦过程所示的育种方法是
。
(2)②过程常用的方法是 ,③⑦过程中采用方法有
(填两项)。
(3)⑤过程发生在生物个体发育的 时期。经过⑥的选育,得到
具有新基因的种子或幼苗,由此培育出的新品种具有某一优良性状,若
要将该性状稳定快速地遗传下去,运用生物技术的解决办法是
。
(4)⑧→⑩过程所代表的生物技术涉及两项重要步骤是 、
。假设甲种植物是四倍体,乙种植物是二倍体,则人工种子
萌发长成的植物是几倍体? 。
18.(12分)通过植物细胞工程技术,利用甲、乙两种植物的各自优势(马铃
薯耐盐、番茄高产),培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并
回答问题:
(1)植物细胞工程技术是育种的新方法,下列说法正确的是 。
①图中A为纤维素酶和果胶酶
②图中的B为杂种细胞,标志融合成功
③图中C→愈伤组织过程为再分化
④整个过程中都需要光照
(2)由C形成植株的过程利用了 技术,愈伤组织形成D需
要经过 过程。整个培养过程要在 的条件下
进行。
(3)已知马铃薯、番茄植物分别为四倍体、二倍体,则“马铃薯—番茄植
株”属于 倍体植株。
(4)该技术获得的目的植株是否一定能表现出高产耐盐的性状? 说明你
的理由。
19.(12分)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病
的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其部分染色
体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为供体与完整的花椰
菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株,流程图如下。请回答下列
问题:
(1)花椰菜与野生黑芥之间存在 。上述操作中融合的原
生质体可能有 种(只考虑两两融合)。所得的杂种植株不
完全具有花椰菜与野生黑芥的全部遗传基因,原因可能是在细胞分裂时
。
(2)植物体细胞杂交技术的原理是 。
人工诱导细胞融合的物理方法包括 等。
过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的 存
在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)④过程中通过调节 的比例对组织培养进
行调控,从而诱导形成完整植株,整个过程是在 条件
下完成的。对杂种植株进行 接种的实验,可筛选出具有
高抗性的杂种植株。
20.(12分)如图为纯种荷斯坦奶牛的繁殖过程,据图回答下列问题。
(1)克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比,特有的技术手段是
,这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为后者是
(填“无性生殖”或“有性生殖”)。
(2)一般用 激素对供体母牛做超数排卵处理,用孕激素处理
受体牛以利于胚胎移植。一般用 对牛的精子进行获能处理。
(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和
有机盐类外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及
等物质。
(4)纯种荷斯坦奶牛繁殖成功的原因之一是纯种荷斯坦奶牛胚胎可与受
体黄牛的子宫建立 ,但移入受体的
供体胚胎的 在孕育过程中不受任何影响。
21.(12分)如图表示哺乳动物早期胚胎发育过程,A、B表示两个不同阶段,
①~⑥表示不同时期胚胎。据图回答下列问题。
(1)胚胎发育的起点是受精卵,发育过程中的细胞分裂均为
。
(2)④⑤⑥三个时期胚胎的名称分别是④ ,⑤ ,
⑥ 。
(3)A阶段的细胞进行了分裂,它们进行细胞分化了吗? A阶段内的细
胞在发育全能性方面有什么共同点?
(4)下图表示蛙的受精卵发育至④的过程中,DNA总量、每个细胞体积、
所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中
正确的有 。(多选)
第2章 细胞工程
A卷 基础巩固卷
1.B 图中①为离体的植物组织或器官,②为愈伤组织,③
为胚状体,④为新植物体。人工种子是指通过植物组织
培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,通过
人工薄膜包装得到的种子。因此,要制作人工种子,应该
选择编号③;要获得细胞代谢产物,应该培养到愈伤组
织。因此,生 产 人 参 皂 苷 干 粉,应 该 选 择 编 号②,故 B
正确。
2.C 细胞壁是植物细胞结构的一部分,A项不符合题意;
细胞壁对植物细胞具有保护作用,不会使原生质体失去
活力,但阻碍了原生质体的融合,因此要去除细胞壁,B项
不符合题意,C项符合题意;细胞壁不是原生质体的组成
部分,这不是植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因,D
项不符合题意。
3.A 根据图解,花粉经组织培养获得的植株 M 属于单倍
体,M经秋水仙素处理加倍形成的植株N又恢复为正常
的二倍体。花粉也能通过培养形成植株 M,这是因为番
茄的生殖细胞也含有控制生长发育的全套遗传物质,A
项正确;植株M一定为单倍体植株,其特点之一是往往高
度不育,但由于由细胞形成植株 M,体现生殖细胞的全能
性B项错误;植物组织培养过程中,植物器官的发生主要
通过调节植物激素的配比进行调节,C项错误;由花粉培
育成植株 M,需在无菌条件下进行,而由植株 M 到植株
N的过程不需要在无菌条件下进行,D项错误。
4.D 由于AAaa经减数分裂产生的配子有AA、Aa、aa,比
例为1∶4∶1,所以若④是自交,则产生AAAA的概率为
1/6×1/6=1/36,D错误。
5.C 促性腺激素的化学本质是糖蛋白,如果饲喂会被消化
道中的消化酶分解,所以不能饲喂,A错误;卵裂期细胞
内的有机物种类会增加,B错误;为提高胚胎利用率,可采
用胚胎分割移植等无性繁殖技术,C正确;性别鉴定是在
囊胚期利用滋养层细胞进行的,D错误。
6.D 动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合
形成一个细胞的技术,A、B错误;灭活的病毒能用于诱导
动物细胞融合,不能用于植物体细胞杂交,植物体细胞融
合常用聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法、离心法
等,C错误;细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远
缘杂交成为可能,D正确。
7.D 由题图可知,干细胞首先通过分裂方式增殖和自我更
新,其次通过分化形成组织细胞来修补破损的皮肤。
8.A 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理肌肉组织,可以获得分
裂能力强的肌肉母细胞,A错误;动物细胞培养需控制适
宜温度,并充入一定量的CO2 来维持培养液的pH,B正
确;动物细胞培养会出现贴壁生长的特点,培养液中的支
架可提供更多的细胞附着面积,C正确;动物细胞培养有
利于工厂化生产,D正确。
9.D 单克隆抗体是经过细胞融合产生的,A错误;能诱导
骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的方法有:物理方法、化学
方法和生物方法等,灭活的病毒属于生物方法,B错误;利
用杂交瘤技术获得的杂交细胞有3种,其中只有B细胞
-骨髓瘤细胞的杂交细胞可以产生抗CD14抗体,C错
误;CO2 可 以 溶 于 培 养 液,可 以 维 持 培 养 液 中 pH,D
正确。
10.A 克隆羊的产生属于无性生殖;由于此过程是雄性羊
供核,得到的克隆羊为雄性,其分泌的性激素主要是雄
性激素。
11.D 如图所示,用人工的方法将体细胞注入去核的卵母
细胞培养成早期胚胎,再将胚胎移植到受体动物中,从
而孕育出新的个体,这是克隆技术的应用,属于无性生
殖,利用的原理是已经分化的动物体细胞核依然具有全
能性。
12.A 在体外受精过程中,需要对采集的精子进行获能处
理,A正确;卵子只需要培养到 MⅡ期即可与精子进行
受精作用,无须去掉卵细胞膜,B错误;只要在获能溶液
或专用的受精溶液中完成受精过程,无须进行细胞核融
合操作,C错误;在受精作用过程中,卵细胞会产生两道
屏障防止多精入卵,无须人工处理,D错误。
13.BD 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此常选
用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A正确;紫外线照射
诱导生物变异属于基因突变,具有不定向性,B错误;③
过程为脱分化,其目的是使原有细胞恢复分裂和分化能
力,即失去了其特有的结构和功能,C正确;③过程为脱
分化,④过程为再分化,需用不同浓度配比的激素进行
诱导,D错误。
14.ABC 细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以分化
后形成的各种组织细胞中与iPS细胞中DNA相同,但
RNA不同,A错误;iPS细胞不断增殖分化,说明分化程
度低,不易衰老,B错误;细胞凋亡是受基因控制的程序
性死亡,细胞内也存在基因表达,C错误;在iPS细胞的
培养液中加入不同分化诱导因子,就可以诱导iPS细胞
向不同类型的组织细胞分化,有利于提高细胞生理功能
的效率,D正确。
15.B 免疫的B细胞及其互相融合细胞全合成途径被A阻
断,但通过补救合成途径在 HAT培养基上能增殖,A错
误;骨髓瘤细胞及其互相融合细胞因无法进行上述两个
途径而在 HAT培养基上不能增殖,B正确;杂交瘤细胞
因为可以进行补救合成,所以能在 HAT培养基上大量
增殖,C错误;HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞,并
不都能产生高纯度的目标抗体,D错误。
16.AD 为了获得更多的囊胚,可以采用激素注射促进成
熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在
试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,A
正确;细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂
—5—
形成的,故核基因相同,B错误;运用细胞培养技术可以
从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,首先必须用
胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使
之分散成单个细胞,C错误;动物细胞培养时需要在5%
CO2的 培 养 箱 中 进 行 培 养,以 维 持 培 养 液 的 pH,D
正确。
17.解析:(1)据图分析,①④所示途径为杂交育种,①②③
途径为单倍体育种。(2)②是花药离体培养过程,③阶
段是用秋水仙素处理或低温诱导单倍体幼苗,而⑦属于
多倍体育种,用秋水仙素处理或低温诱导萌发的种子或
二倍体幼苗。(3)⑤⑥阶段属于诱变育种,通常用物理
或化学的方法来处理处于分裂间期的细胞,此时DNA
复制更容易引起基因突变;通过植物组织培养技术可以
将植物细胞的突变基因快速稳定地遗传下去。(4)⑧→
⑩属于植物体细胞杂交技术流程,需要经过植物细胞的
融合、杂种细胞的组织培养等阶段。植物体细胞杂交得
到的杂种植株的体细胞的染色体组数(N)=甲种植物染
色体组数(n1)+乙种植物染色体组数(n2),则杂种植株
属于异源N 倍体。
答案:(1)杂交 多倍体育种 (2)花药离体培养 秋水
仙素处理或低温诱导 (3)任何 植物组织培养技术
(或快速繁殖) (4)植物细胞融合 植物组织培养
(异源)六倍体
18.解析:(1)由植物细胞变成原生质体,需要去掉细胞壁,
细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,酶具有专一性,所
以应用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁,①正确;两个原
生质体经PEG诱导后融合,再生出细胞壁后变成杂种
细胞才是融合成功的标志,②错误;C→愈伤组织过程为
脱分化,③错误;植物组织培养的再分化阶段才需要一
定强度的光照,④错误。(2)C细胞是杂种细胞,形成植
株需要利用植物组织培养技术,经历细胞的脱分化过程
和再分化过程。过程中涉及培养基培养过程,所以无菌
操作非常重要。(3)“马铃薯—番茄植株”是二倍体和四
倍体融合形成的,属于异源六倍体。(4)植物体细胞杂
交虽然克服了远缘杂交不亲和的障碍,但还存在许多问
题没有解决,如让杂合子表达出两种植物的优良性状还
比较困难。
答案:(1)① (2)植物组织培养 再分化 无菌 (3)
六 (4)不一定;因为植物体细胞杂交还存在许多问题
没有解决,如让杂合子表达出两种植物的优良性状还比
较困难。
19.解析:题图为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂
种植株的流程,其中①表示釆用酶解法(纤维素酶和果
胶酶)去除细胞壁的过程,②表示诱导原生质体融合的
过程,③表示脱分化形成愈伤组织的过程,④表示再分
化形成植株的过程,最后对杂种植株接种黑腐病菌,筛
选出具有高抗性的杂种植株。
(1)花椰菜与野生黑芥是不同的物种,它们之间存在生
殖隔离(杂交不亲和),不能进行有性杂交。融合的原生
质体可能有3种,分别是花椰菜与花椰菜的原生质体融
合,野生黑芥与野生黑芥的原生质体融合以及花椰菜与
野生黑芥的原生质体融合。由于在细胞分裂中,部分染
色体片段不能复制,不能传递给子细胞,所以所得的杂
种植株不完全具有花椰菜与野生黑芥的全部遗传基因。
(2)植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜有一定的流动
性和细胞的全能性。人工诱导细胞融合的物理方法包
括离心、振动、电激等。用于融合的两个细胞,一个是黑
芥苗的叶肉细胞,一个是花椰菜的根部细胞,其中供体
细胞特有的结构是叶绿体,因此可通过用光学显微镜观
察叶绿体的有无,作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)④过程中通过调节生长素和细胞分裂素的比例对组
织培养进行调控,从而诱导形成完整植株,整个过程是
在无菌和人工控制条件下完成的。对杂种植株进行黑
腐病菌接种的实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
答案:(1)生殖隔离(杂交不亲和) 3 部分染色体片段
不能复制,因而不能传递给子细胞
(2)细胞膜有一定的流动性和细胞的全能性 离心、振
动、电激 叶绿体
(3)生长素和细胞分裂素 无菌和人工控制 黑腐病菌
20.解析:(1)培育克隆动物采用的特有的技术手段是核移
植,核移植技术为无性生殖;图示繁殖过程采用了体外
受精和早期胚胎培养等技术,属于有性生殖。(2)一般
使用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理;一般用
化学诱导法对牛的精子进行获能处理。(3)受精卵体外
培养所需的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和
有机盐类外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸
以及血清等物质。(4)纯种荷斯坦奶牛繁殖成功的原因
之一是供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织
联系,且移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中
不受任何影响。
答案:(1)核移植 有性生殖 (2)促性腺 化学诱导法
(3)血清 (4)正常的生理和组织联系 遗传特性
21.解析:(1)胚胎发育过程中细胞采取有丝分裂的方式进
行。(2)据图分析可知:④桑葚胚,⑤囊胚,⑥原肠胚。
(3)A阶段的细胞为卵裂期的细胞,细胞没有分化,细胞
具有全能性。(4)受精卵发育到④的过程中每个细胞中
的DNA含量基本不变,但是细胞数目增多,DNA总量
增加,A正确;卵裂期细胞总体积基本不变,每个细胞的
体积减小,B正确,C错误;细胞不能从外界获取营养物
质,而细胞进行呼吸作用消耗有机物,因此细胞内的有
机物总量减少,D错误。
答案:(1)有丝分裂 (2)桑葚胚 囊胚 原肠胚 (3)
没有进行细胞分化,A阶段内的细胞都具有发育的全能
性 (4)AB
—6—