专题02 细胞工程(2019人教版)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物下学期期末真题分类汇编(人教版2019)
2025-05-13
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2份
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29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-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.83 MB |
| 发布时间 | 2025-05-13 |
| 更新时间 | 2025-05-13 |
| 作者 | 唯有牡丹真国色 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52084376.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 细胞工程
1.(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)下列关于植物细胞工程的应用,叙述正确的是( )
A.微型繁殖为无性繁殖,能改良植物原有的遗传特性
B.切取一定大小的植物茎尖进行组织培养获得抗病毒植株
C.单倍体是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
D.次生代谢物是一类小分子有机化合物,是植物生长生存所必需的
【答案】C
【分析】植物细胞工程的应用包括:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产(生产紫草宁、人参皂苷)。
【详解】A、植物微型繁殖为无性繁殖,其能保持亲本的优良性状,A错误;
B、一定大小的草莓茎尖的病毒极少,甚至无病毒,进行组织培养,可获得无病毒新品种,不是获得抗病毒植株,B错误;
C、由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现,因此单倍体也是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,C正确;
D、次生代谢物是一类小分子有机化合物,一般认为不是植物基本的生命活动所必需的,D错误。
故选C。
2.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)我国科学家利用植物体细胞杂交技术培育新品种耐钠盐植株的过程(如图所示),序号代表过程或结构。下列分析错误的是( )
A.①过程可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合
B.②过程表示脱分化,该过程体现了植物细胞的全能性
C.筛选目的植株所用的培养基中添加了较高浓度的钠盐
D.获得的杂种植株不一定能表现出双亲的优良性状
【答案】B
【分析】植物体细胞杂交,能克服远缘杂交不亲和的障碍,培育出的新品种含有两种生物全部的遗传物质。
【详解】A、①过程诱导原生质体甲和乙的融合可用聚乙二醇,A正确;
B、②过程表示脱分化,是指将高度分化的细胞经过诱导转变为未分化的状态,并未体现细胞的全能性,B错误;
C、要筛选出耐钠盐植株,需要在含较高浓度的钠盐培养基中培养,C正确;
D、基因的表达会相互影响,故杂种植株,不一定能同时表现出两个亲本的所有优良性状,D正确。
故选B。
3.(23-24高二下·北京石景山·期末)樱桃是人们喜爱的水果,并且其产生的一种次生代谢物——槲皮素具有抗氧化活性。目前已实现利用组织培养技术繁育樱桃优良品种,满足人们食用和药用需要。下列操作或叙述不正确的是( )
A.通常选取樱桃植株的茎尖组织经消毒后作为外植体,以获得脱毒苗
B.外植体的脱分化和再分化均需要在适宜激素等条件下进行
C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
【答案】C
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到,因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、通常选取樱桃植株的茎尖组织经消毒后作为外植体,因为茎尖一般不含病毒或含病毒极少,这样可以获得脱毒苗,A正确;
B、外植体的脱分化和再分化都需要在适宜的激素种类及浓度比例等条件下进行,不同的阶段激素的种类和比例往往不同,B正确;
C、次生代谢物不是植物生长发育所必需的,但其具有重要的生理功能或药用价值。选择细胞进行培养时,不仅要考虑产量,还要考虑次生代谢物的含量和活性等因素,C错误;
D、利用组织培养技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物,因为组织培养可以模拟植物体内的生理环境和代谢过程,产生一些特殊的化合物,D正确。
故选C。
4.(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)2013年8月,世界上第一个“试管汉堡”问世,其中的“牛肉饼”是科学家通过体外培养牛的细胞而得到的,其基本流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①应选择幼龄组织以利于全能性表达
B.过程②需添加高温煮沸过的天然动物血清
C.过程③应采用开放式培养以满足气体需求
D.此项技术可以缓解过度放牧导致的环境问题
【答案】D
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术,培养过程中应提供适宜的营养条件、提供无菌无毒的环境、适宜的温度、pH和渗透压以及适宜的气体环境。
【详解】A 、动物细胞培养利用了细胞增殖(有丝分裂)的原理,没有体现全能性,A错误;
B、高压蒸汽灭菌会破坏动物血清中的营养成分,故动物血清不能高压蒸汽灭菌,B错误;
C、过程③应在含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,开放式培养很可能被空气中的杂菌感染,C错误;
D、通过此项技术可获得“牛肉饼”,可减少人类对自然界中牛的依赖性,缓解过度放牧导致的环境问题,D正确。
故选D。
5.(23-24高二下·江苏无锡·期末)等渗溶液对维持细胞形态、结构和功能有重要意义。下列实验不是在等渗溶液中进行的是( )
A.观察植物组织细胞的有丝分裂和减数分裂 B.用叶绿体悬浮液研究光合作用过程和条件
C.动物细胞的原代培养、传代培养及制备杂交瘤细胞 D.研究红细胞对不同溶质分子的通透性
【答案】A
【分析】植物组织培养的原理是细胞的全能性,植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和全能性,动物细胞培养的原理是细胞增殖,动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。
【详解】A、观察植物组织细胞的有丝分裂和减数分裂时经过制作装片的过程细胞已经死亡,因此不需要在等渗溶液中进行,A正确;
B、为维持叶绿体正常的形态,用叶绿体悬浮液研究光合作用过程和条件需要在等渗溶液中进行,B错误;
C、在低渗溶液中动物细胞会吸水可能涨破,在高渗溶液中动物细胞会失水皱缩,因此为维持动物细胞正常的形态和功能,动物细胞的原代培养、传代培养及制备杂交瘤细胞需要在等渗溶液中进行,C错误;
D、研究红细胞对不同溶质分子的通透性,需要保证细胞正常的形态和功能,需要等渗溶液,D错误;
故选A。
6.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)科学家构建抗体-药物偶联物(ADC)对肿瘤细胞进行选择性杀伤,ADC通常由单克隆抗体、连接子和细胞毒性药物三部分组成,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.未与单克隆抗体偶联的细胞毒性药物没有选择杀伤肿瘤细胞的功能
B.制备杂交瘤细胞获取单抗时,产生特定抗体的淋巴细胞需要先进行扩大培养
C.连接子主要作用是连接药物和抗体,要在内环境中保持稳定,避免过早释放毒素
D.ADC 进入肿瘤细胞后,经溶酶体作用使药物释放,最终引起肿瘤细胞凋亡
【答案】B
【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的抗体。通常采用杂交瘤抗体技术来制备,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浆B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能无限增殖。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的特异性抗体即单克隆抗体。
【详解】A、抗体偶联药物(ADC)能对肿瘤细胞进行选择性杀伤是因为抗体的作用,细胞毒性药物没有选择杀伤肿瘤细胞的功能,A正确;
B、产生特定抗体的淋巴细胞不能增殖,B错误;
C、连接子在药物和抗体的结合中扮演着至关重要的角色,具有以下主要作用: 首先,它确保药物能够准确、稳定地与抗体相连,形成一个有效的复合物。这样可以保障在运输和作用过程中,药物不会轻易脱离抗体,从而维持整个体系的完整性和有效性。 其次,要求其在内环境中保持稳定是非常关键的。只有保持稳定,才能使药物在到达特定的作用靶点之前,不会因为连接子的不稳定而提前释放药物或毒素,避免对非目标组织或细胞造成不必要的损害,C正确;
D、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,D正确。
故选B。
7.(23-24高二下·辽宁大连·期末)“中中”和“华华”是世界上首例体细胞克隆猴。我国研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA 注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂 TSA 处理重构胚,克服了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍,培育流程如图,下列叙述错误的是( )
A.用灭活的病毒处理的目的是诱导体细胞和去核卵母细胞的融合
B.体细胞克隆猴成功率低,可能与组蛋白甲基化有关
C.组蛋白乙酰化会阻碍重构胚中细胞的分裂和发育进程
D.去核的卵母细胞能提供激活供体细胞核全能性表达的物质和条件
【答案】C
【分析】细胞核移植概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法以及密度梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。
【详解】A、灭活的病毒能诱导动物细胞融合,A正确;
B、由题干可知,将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA 注入重构胚,利于发育成克隆小猴,说明组蛋白甲基化阻碍体细胞克隆猴生长发育,使其成功率低,B正确;
C、由题干可知,用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚,发育成克隆小猴,说明组蛋白乙酰化会促进重构胚中细胞的分裂和发育进程,C错误;
D、去核的卵母细胞能提供激活供体细胞核全能性表达的物质和条件,D正确。
故选C。
8.(23-24高二下·福建泉州·期末)下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )
A.受精卵→卵裂→原肠胚→囊胚→组织器官的分化
B.受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体
C.受精卵→囊胚→原肠胚→桑葚胚→幼体
D.受精卵→桑葚胚→卵裂→原肠胚→组织器官的分化
【答案】B
【分析】受精卵是个体发育的起点;卵裂是指受精卵进行的有丝分裂;囊胚期的特点是具有内细胞团和囊胚腔;在原肠胚期出现三个胚层的分化,三个胚层逐渐分裂分化形成动物的组织器官,继而形成个体。
【详解】高等动物胚胎发育为:受精卵首先通过卵裂形成32个细胞的桑椹胚,桑椹胚细胞再增殖分化形成具有囊胚腔的囊胚,囊胚继续分化形成具有三个胚层分化的原肠胚,然后出现组织器官的分化,最后形成幼体,B正确,ACD错误。
故选B。
9.(23-24高二下·山西吕梁·期末)下列有关哺乳动物受精和早期胚胎发育的叙述正确的是( )
A.刚排出的精子需要获得能量后,才能参与受精
B.精子入卵后,会立即发生透明带反应,阻止多精入卵
C.受精的标志是雌雄原核融合成为合子
D.处于卵裂期的胚胎并未发生孵化
【答案】D
【分析】受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程,包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
【详解】A、刚排出的精子需要获能后才能参与受精,获能指的是获得受精的能力,而不是获得能量,A错误;
B、精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带;精子入卵后,卵细胞膜会发生卵细胞膜反应阻止其它精子的进入,B错误;
C、受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核,受精完成的标志是雌雄原核融合成为合子,C错误;
D、孵化是指囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸长出来的过程,处于卵裂期的胚胎并未发生孵化,D正确。
故选D。
10.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)控制哺乳动物的性别对畜牧生产具有重要意义,目前常用的方法是通过分离精子技术和胚胎工程技术培育出所需性别的试管动物。下图表示利用上述技术培育试管牛的过程。下列有关叙述错误的是( )
A.利用仪器分离出的精子需先进行获能处理,再用于体外受精
B.图中①过程,卵细胞膜发生生理反应是阻止多精入卵的最后一道屏障
C.受精卵需在体外培养至原肠胚阶段才能进行胚胎移植
D.图中②过程,需用到动物细胞培养技术,该技术是动物细胞工程的基础
【答案】C
【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
【详解】A、获能的精子才能与成熟的卵子完成受精作用,A正确;
B、图中①过程,卵细胞膜发生生理反应是阻止多精入卵的最后一道屏障,透明带发生反应是阻止多精入卵的第一道屏障,B正确;
C、适合胚胎移植的是桑葚胚或囊胚,C错误;
D、图中②过程需用到动物细胞培养技术和胚胎移植,动物细胞培养是动物细胞工程的基础,D正确。
故选C。
11.(23-24高二下·陕西西安·期末)小鼠胚胎干细胞经过定向诱导可以获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
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.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
D.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
【答案】C
【分析】动物细胞培养的基本条件
(1)无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行灭菌处理;定期更换培养液以清除代谢废物。
(2)营养:除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等之外,通常还需要加入血清等一些天然成分。
(3)温度、pH和渗透压:(哺乳动物)最适温度为(36.5±0.5)℃,多数动物细胞生存的最适pH为7.2~7.4。
(4)气体环境:所需气体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的作用是维持培养液的pH。
【详解】A、获得更多的早期胚胎最大的问题是没有足够多的卵母细胞,因此应通过注射促性腺激素促进雌鼠超数排卵,A错误;
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵分裂分化而来的,其内含的核基因相同,由于基因的选择性表达,细胞a和细胞b的全能性不同,B错误;
C、动物细胞培养的气体环境为95%空气加5%CO2,CO2是维持培养液的pH,因此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,C正确;
D、用胰蛋白酶处理的目的是使组织分散成单个细胞,使用胰蛋白酶处理时要控制好时间,防止长时间作用使细胞膜蛋白分解,D错误。
故选C。
12.(23-24高二下·江苏无锡·期末)下列有关细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.利用茎尖进行植物组织培养可以增强植物体对病毒的抵抗能力
B.植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术均可催生出异源多倍体
C.胚胎移植前需对早期胚胎进行质量检查和对受体进行免疫检查
D.在胚胎分割移植前可用分割针取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定
【答案】D
【分析】动物细胞融合技术只能得到杂种细胞,不能得到杂交动物体,因此,它的原理只有细胞膜的流动性,而没有细胞全能性。
【详解】A、利用茎尖进行植物组织培养可以获得脱毒苗,使植物不含病毒,但不能增强植物体对病毒的抵抗能力,A错误;
B、植物体细胞杂交技术可产生异源多倍体,但动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术,没有获得完整动物体,B错误;
C、胚胎移植前需要对早期胚胎进行质量检查,但不需要对受体进行免疫检查,C错误;
D、在胚胎分割前,可用分割针取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定,D正确。
故选D。
二、解答题
13.(23-24高二下·河南周口·期末)近年来,我国科研工作者在国际上首次利用体细胞成功创建克隆猕猴中中、华华和梦梦。体细胞克隆猴的诞生,是人类认识克隆技术,研究细胞功能和治疗性克隆的里程碑式研究结果。同时,也是人类干细胞研究方兴未艾事业的一个开始。克隆上述猕猴的操作流程如图1。与此同时,我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异源二倍体胚胎干细胞(AdESCs),操作流程如图2。请回答下列问题:
(1)利用 酶处理一只流产猕猴胎儿的皮肤,获取分散的成纤维细胞,制备细胞悬液。然后放入气体条件是 的恒温箱中培养。
(2)请你推测,图1中注入的神秘浓度比的药物的作用是 ,注入细胞的方法是 。
(3)通常情况下,卵母细胞要发育到 期才适合进行核移植,早期胚胎要发育到 时才适合进行胚胎移植,由此产生动物个体的过程是 生殖。
(4)图2中获取单倍体胚胎干细胞取自于囊胚的 ,胚胎干细胞能发育为完整个体,说明它具有 性。
(5)图2过程涉及的现代生物技术有动物细胞培养、早期胚胎培养和 ,不用大鼠和小鼠直接交配制备异源二倍体胚胎干细胞的原因是二者之间存在 。
【答案】(1) 胰蛋白酶/胶原蛋白酶 95%空气和5%的CO2
(2) 激活重构胚, 使其完成细胞分裂和发育进程 显微注射法
(3) MII 桑椹胚或囊胚 无性
(4) 内细胞团 全能
(5) 动物细胞融合 生殖隔离
【分析】动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)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)用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理组织可分散成单个细胞,故利用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理一只流产猕猴胎儿的皮肤,获取分散的成纤维细胞,制备细胞悬液。动物细胞培养过程中,恒温箱的气体条件是95%空气和5%的CO2。
(2) 结合图可知,注入的神秘浓度比的药物的作用是激活重构胚, 使其完成细胞分裂和发育进程。图1中的重组细胞是动物细胞,将神秘浓度比的药物注入细胞的方法是显微注射法。
(3)卵母细胞培养到减数第二次分裂中期时,细胞已经成熟,具备受精能力,故卵母细胞要发育到减数第二次分裂中期时才适合核移植,早期胚胎要发育到桑椹胚或囊胚时才适合进行胚胎移植。此动物个体的产生是细胞核移植等一系列技术的结果,从繁殖的角度看本质是无性生殖。
(4)囊胚的内细胞团能发育为完整个体,它具有全能性。
(5) 图2过程涉及的现代生物技术有动物细胞培养、早期胚胎培养和动物细胞融合(孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞融合)。由题干可知,大鼠和小鼠是两个远亲物种,二者之间存在生殖隔离,自然状态下无法完成受精作用,或者即便能完成也不能发育,因此不用大鼠和小鼠直接交配制备异源二倍体胚胎干细胞。
14.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)科学家利用植物细胞工程技术成功获得了“番茄—马铃薯”杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示。完成下列问题:
(1)该技术名称是 ,与有性杂交相比,后者技术的缺点是 。
(2)过程①常用酶的特性是 ,细胞融合完成的原理是 。过程③④依据的原理是 。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂PEG和 诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,如果最多考虑原生质体的两两融合,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到 种的原生质体,当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时,可判断该原生质体是由 融合而成的。
【答案】(1) 植物体细胞杂交 只能在同种个体之间进行杂交
(2) 具有专一性 细胞的流动性 植物细胞的全能性
(3) 离心法或电融合法 3/三 番茄原生质体和马铃薯原生质体
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成 杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术;植物体细胞杂交依据的生物学原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。
【详解】(1)将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成 杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术称为植物体细胞杂交,题图技术名称是植物体细胞杂交,与有性杂交相比,有性杂交的技术缺点是远缘杂交不亲和,只能在同种个体之间进行杂交。
(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,去除植物细胞壁常用纤维素酶和果胶酶,题图过程①常用酶的特性是酶具有专一性;细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁,细胞融合完成的原理是细胞膜的流动性。过程③表示脱分化过程,过程④为再分化过程,过程③④依据的原理是植物细胞的全能性。
(3)人工诱导植物原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等;在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,如果最多考虑原生质体的两两融合,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体,即只有红色荧光的原生质体、只有绿色荧光的原生质体、有2种荧光的原生质体,当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。
1.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)在获得番茄—马铃薯杂种植株的过程中,为方便杂种细胞的筛选和鉴定,科学家们利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记了番茄和马铃薯的原生质体上的蛋白质,其培育过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.①过程中应在等渗环境中进行,可使用蜗牛消化道提取液来降解两种植物的细胞壁
B.若图中杂种细胞为四倍体,则用该植物体的花粉离体培养后获得的植株为二倍体
C.过程③和④采用了植物组织培养技术,其原理是植物细胞的全能性
D.在挑选融合后的原生质体时,在荧光显微镜下能观察到细胞表面具有两种荧光颜色的才是杂种细胞
【答案】B
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成 杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
2、据图分析,①是去除细胞壁形成原生质体的过程,②是原生质体形成杂种植株的过程,利用植物组织培养技术,③是脱分化过程,④是再分化过程。
【详解】A、据图分析,①是去除细胞壁形成原生质体的过程,①过程为避免植物原生质体的破裂,应在等渗环境中进行。蜗牛以植物为食,其消化道中的酶能水解植物的细胞壁,A正确;
B、由配子发育而来的个体称为单倍体;若图中杂种细胞为四倍体,则用该植物体的花粉离体培养后获得的植株为单倍体,B错误;
C、题图中③是脱分化过程,④是再分化过程,过程③和④采用了植物组织培养技术,其原理是植物细胞的全能性,C正确;
D、因为两种植物细胞表面被不同荧光蛋白所标记,所以在挑选融合后的原生质体时,在荧光显微镜下能观察到细胞表面具有两种荧光颜色的才是杂种细胞,D正确。
故选B。
2.(23-24高二下·广东·期末)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下。下列分析错误的是( )
A.选用分化程度低的新生营养芽可保证实验有较高的成功率
B.诱导新生营养芽变成PLBs的关键是适宜的植物激素和营养条件
C.PLBs增殖培养的目的是需要将PLBs再分化成铁皮石斛植株
D.实验需定期取样检测PLBs的重量和生物碱的含量
【答案】C
【分析】1、植物的组织培养广义又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
2、狭义是指用植物各部分组织,如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
【详解】A、选用分化程度低的新生营养芽,其分裂能力旺盛且几乎不携带病毒,可保证实验有较高的成功率,A正确;
B、只有提供适宜的植物激素和营养条件,才能诱导新生营养芽变成PLBs,B正确;
C、PLBs增殖培养的目的是需要将PLBs增殖更多的PLBs以提取生物碱,C错误;
D、实验目的是定期取样检测PLBs的重量和生物碱的含量,因此实验需定期取样检测PLBs的重量和生物碱的含量,D正确。
故选C。
3.(23-24高二下·宁夏石嘴山·期末)兰花种子通常发育不全,在自然条件下萌发率极低,利用植物细胞工程可以使其快速繁殖,下图是利用兰花的茎尖细胞培养形成兰花植株的示意图,以下叙述正确的是( )
A.试管植物和提供茎尖的兰花植株的核基因一致,细胞质基因不一致
B.取兰花茎尖培养的原因是新生的茎尖细胞代谢旺盛、分裂快、全能性高等
C.③④过程的培养基成分相同,③过程要在遮光条件下进行,④过程在光下进行
D.利用植物组织培养过程中产生的突变体不可培育为新品种
【答案】B
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【详解】A、由于试管植物是由提供茎尖的兰花细胞脱分化和再分化形成的,因此试管植物和提供茎尖的兰花植株的核基因一致,细胞基因也一致,A错误;
B、取兰花茎尖培养的原因是新生的茎尖细胞属于分生组织,其代谢旺盛、分裂快、全能性高等,B正确;
C、③是脱分化,④是再分化,③④过程的培养基成分不相同,培养基中需要加入细胞分裂素和生长素,且应两个阶段调整两者的比例不同,③过程要在遮光条件下进行,④过程在光下进行,C错误;
D、利用植物组织培养过程中产生的突变体,可以通过筛选,进而培育为新品种,D错误。
故选B。
4.(23-24高二下·陕西榆林·期末)我国科学家首次在猪体内培育出人源中期肾脏,是世界范围内首次报告人源化功能器官异种体内培育案例。本次研究利用新型人诱导多能干细胞与优化的胚胎补偿技术体系相结合,在肾脏缺陷猪模型体内实现了人源化中肾的异种体内培育。下列有关叙述错误的是( )
A.诱导多能干细胞存在于早期胚胎和脐带血中
B.培养新型人诱导多能干细胞时,需要定期更换培养液
C.若新型人诱导多能干细胞来源于患者,理论上可避免免疫排斥反应
D.据题推测,在异种动物体内培育人源化功能器官很可能是可行的
【答案】A
【分析】在体外培养细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的,即需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
【详解】A、造血干细胞存在于早期胚胎、外周血和脐带血中,而iPS细胞是通过体外诱导成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为诱导多能干细胞,A错误;
B、培养新型人诱导多能干细胞时,需定期更换培养液,以便清除代谢产物,B正确;
C、新型人诱导多能干细胞的获得无须破坏胚胎,且供体细胞可来源于患者自体,故理论上可避免免疫排斥问题,C正确;
D、该案例在肾脏缺陷猪模型体内实现了人源化中肾的异种体内培育,故推测在异种动物体内培育人源化功能器官很可能是可行的,对解决供体器官严重短缺难题具有重要意义,D正确。
故选A。
5.(23-24高二下·湖北武汉·期末)实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中丙和丁分别表示的是原代培养和传代培养,其培养原理不同
B.传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集,无须再用酶处理
C.体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长,都会发生接触抑制现象
D.动物细胞培养应在95%的氧气和5%的 CO₂培养箱中培养,培养液中的 CO₂用于维持pH
【答案】B
【分析】动物细胞培养的流程:取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎,并用胰蛋白酶(或用胶原蛋白酶)处理(消化),形成分散的单个细胞,将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。
【详解】A、丙培养细胞1是原代培养,该过程是获得组织细胞中进行的初次培养,丁培养细胞2是传代培养,该过程是将分瓶后的细胞培养称传代培养,二者培养原理相同,都为细胞的增殖,A错误;
B、传代培养时,悬浮培养的细胞没有出现贴壁生长的现象,因而可以直接用离心法收集,无须再用酶处理,B正确;
C、、体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长,能贴壁生长的细胞会发生接触抑制现象,悬浮生长的细胞不会,C错误;
D、动物细胞培养应在95%的空气不是氧气和5%的 CO₂培养箱中培养,培养液中的 CO₂用于维持培养液的pH,D错误。
故选B。
6.(23-24高二下·内蒙古·期末)单克隆抗体在疾病诊断治疗和病原体鉴定中发挥重要作用。下列叙述错误的是( )
A.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后就获得了杂交瘤细胞
B.杂交瘤细胞能无限增殖,也能分泌特定的抗体
C.杂交瘤细胞体外培养需要无菌、无毒的环境
D.单克隆抗体能准确地识别抗原并与其特异性结合
【答案】A
【分析】单克隆抗体是指由单个B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞,进行有丝分裂增殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。
【详解】A、由于细胞融合是随机的,因此B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合过程中可能形成同种细胞融合形成的细胞,故还需要筛选才能获得杂交瘤细胞,A错误;
B、杂交瘤细胞具备骨髓瘤细胞和浆细胞的特点,既能无限增殖,也能分泌特定的抗体,B正确;
C、杂交瘤细胞体外培养利用的是动物细胞培养的技术,需要无菌、无毒、充足的营养和适宜温度与pH等环境,C正确;
D、单克隆抗体具有能准确识别抗原的细微差异、与特定抗原发生特异性结合,并可以大量制备的优点,D正确。
故选A。
7.(23-24高二下·陕西西安·期末)如图所示是利用现代生物工程技术治疗某遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程。下列叙述错误的是( )
A.①、②所示的结构分别是细胞核和内细胞团
B.技术I中普遍使用的去核方法是显微操作法
C.胰岛素基因体外扩增的前提条件是有一段已知的核苷酸序列
D.利用动物体细胞核移植得到克隆动物是培育新物种的一种方式
【答案】D
【分析】据图分析:①所示的结构是细胞核;②所示的结构是内细胞团细胞;I所示的生物工程技术是核移植技术;II所示的生物工程技术是转基因技术。此外图中还运用到了动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎干细胞移植、显微操作等技术;图示是克隆性治疗,用克隆形成的器官进行移植属于自体移植,与异体移植相比最大的优点是没有排斥反应。
【详解】A、图中①是供体细胞的细胞核,②所示内细胞团,因为这些细胞还未分化,具有全能性,可以定向诱导分化成各类细胞、组织、器官,A正确;
B、图中I所示的生物工程技术是核移植技术,普遍使用的去核方法是显微操作法,B正确;
C、胰岛素基因体外扩增的前提条件是有一段已知的核苷酸序列,以便根据这一段序列合成引物,C正确;
D、利用动物体细胞核移植得到克隆动物,是无性繁殖,不会产生新物种,D错误。
故选D。
8.(23-24高二下·四川宜宾·期末)如图为某同学构建的细胞工程知识框架。以下相关说法正确的是( )
A.图中①指植物体细胞杂交,该过程常用灭活的病毒处理两种原生质体
B.图中②指动物细胞核移植,属于细胞水平上的生物工程技术
C.植物组织培养和动物细胞培养依据的原理都是细胞的全能性
D.制备单克隆抗体的过程中运用到了动物细胞培养、动物细胞融合和②等技术
【答案】B
【分析】题图分析:细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程,其中前者包括植物组织培养、植物体细胞杂交和植物细胞工程的应用三个方面;因此,图中①表示植物体细胞杂交,该技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。动物细胞工程包括动物细胞培养、动物细胞融合和核移植技术、还包括动物细胞工程的应用,如单克隆抗体的制备;因此,②表示核移植技术克隆动物,该技术的原理是动物细胞核的全能性。
【详解】A、动物细胞融合常用灭活的病毒处理两种细胞,A错误;
B、动物细胞工程包括动物细胞培养、核移植技术、动物细胞融合及其应用,据图可知,图中②指动物细胞核移植,这项技术操作对象是细胞,属于细胞水平上的生物工程技术,B正确;
C、植物组织培养依据的原理是细胞的全能性,而动物细胞培养依据的原理是细胞增殖,因为动物细胞培养的结果不是个体,C错误;
D、据图可知,图中②指动物细胞核移植,制备单克隆抗体的过程中不要用到核移植技术,D错误。
故选B。
9.(23-24高二下·安徽六安·期末)体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列相关表述正确的是( )
A.采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精
B.经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
C.进行胚胎移植前,要对受体注射免疫抑制剂,以防止发生免疫排斥反应
D.对供体和受体进行同期发情处理,目的是为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境
【答案】D
【分析】试管动物是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,最终在受体的子宫中发育而来的动物,属于有性生殖过程。
【详解】A、采集到的卵母细胞需要在体外培养成熟(减数第二次分裂中期)才能与获能的精子受精,A错误;
B、胚胎移植产生的后代,其遗传特性与供体基本一致,不受到受体的影响,B错误;
C、受体一般不会对供体发生免疫排斥,所以不必注射免疫抑制剂,C错误;
D、对供体和受体进行同期发情处理,使供体和受体处于同一生理状态,为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境,D正确。
故选D。
10.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是( )
A.“三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
B.该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
C.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不能够遗传给“三亲婴儿”
D.核移植的卵母细胞和获能的精子即可直接在培养液中完成受精
【答案】D
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。原理是动物细胞核具有全能性,克隆动物的遗传物质来自双亲,其核遗传物质来自供核生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物。
【详解】A、“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自母亲,一半来自父亲,线粒体基因来自于卵母细胞捐献者,所以“三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因,A正确;
B、图示表示“三亲婴儿”的培育过程,由图可知,该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等操作,B正确;
C、捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内,而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质,故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”,C正确;
D、分析图可知,核移植的卵母细胞需要培养到MⅡ期才能和获能的精子在培养液中完成受精,D错误。
故选D。
11.(23-24高二下·内蒙古通辽·期末)如图为某哺乳动物受精作用及胚胎发育过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.卵细胞形成后可直接和获能的精子结合形成受精卵
B.②过程的分裂方式是有丝分裂,细胞体积逐渐减小
C.a表示囊胚,其中内细胞团可用于制备胚胎干细胞
D.b表示原肠胚,原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官
【答案】A
【分析】1、分析题图:图为受精作用和胚胎发育过程,图中①为受精作用,②③④为早期胚胎发育过程,a为囊胚,b为原肠胚,受精作用就是精子和卵细胞相互识别并结合形成受精卵的过程;
2、受精卵发育为桑椹胚的过程称为卵裂,卵裂就是有丝分裂,在卵裂过程中,细胞的总体积基本不变,单个细胞的体积不断减小。
【详解】A、母体产生的卵细胞成熟后,由卵巢排出进入输卵管,在这里如果遇到精子,就会与精子相融合,形成受精卵;一般哺乳动物排出的卵子处于MⅡ期与获能精子受精,A错误;
B、②过程为早期胚胎发育阶段,细胞通过有丝分裂增殖,在此过程中胚胎的总体积基本不变,单个细胞体积会逐渐减小,B正确;
C、a时期为囊胚,其中的内细胞团细胞具有全能性,因此可分离得到胚胎干细胞,C正确;
D、b为原肠胚,分成外胚层、中胚层和内胚层三个胚层,原肠胚的外胚层发育成神经系统、感觉器官、表皮及其附属结构;中胚层发育成骨骼、肌肉、循环、排泄、生殖系统等;内胚层发育成肝、胰等腺体、呼吸道、消化道的上皮等;故原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官,D正确。
故选A。
12.(23-24高二下·辽宁本溪·期末)由于人类的活动,郊狼的生存受到了严重威胁,已到了濒临灭绝的边缘。科研人员利用如图所示流程培育出郊狼乙,该培育郊狼乙的流程中涉及多项生物技术。下列相关叙述正确的是( )
A.获取郊狼供体细胞的过程无需在无菌、无毒环境中进行
B.该流程可得出郊狼体细胞的细胞核和重组细胞都具有全能性
C.将胚胎植入代孕家犬前,代孕家犬需要注射促性腺激素释放激素和促性腺激素
D.郊狼乙的遗传物质与代孕家犬完全不同,与郊狼甲的完全相同
【答案】B
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【详解】A、获取郊狼供体细胞的过程需用到动物细胞培养,而动物细胞培养需要无菌、无毒环境,A错误;
B、由郊狼甲克隆出郊狼乙,可得出郊狼体细胞的细胞核具有全能性,郊狼乙是由重组细胞发育而来,也可得出重组细胞也具有全能性,B正确;
C、将胚胎植入代孕家犬前,需进行同期发情处理,进行同期发情处理主要使用的是促性腺激素,C错误;
D、郊狼乙的遗传物质中细胞质遗传物质来自家犬,细胞核遗传物质来自郊狼甲,因此郊狼乙的遗传物质与代孕家犬不同,与郊狼甲的基本相同,D错误。
故选B。
13.(23-24高二下·安徽六安·期末)下图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 技术。图中不同的方法都能获得子代植株,其原因是 。
(2)经过B过程获得的子代植株的基因型为 。
(3)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用 处理,②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前需用化学试剂 进行诱导;图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即 。
(4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是 技术。
【答案】(1) 植物组织培养 植物细胞的全能性
(2)Tt
(3) 纤维素酶和果胶酶 PEG(聚乙二醇) 愈伤组织
(4)植物体细胞杂交
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,植物体细胞杂交的原理是植物细胞具有全能性且细胞膜具有一定的流动性。植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术更复杂。
【详解】(1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,是图中四种人工繁殖过程都要用到的。图中不同方法都能获得子代植株是因为具有某种生物全套遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说植物细胞具有全能性。
(2)B表示通过胚状体进行无性繁殖得到的个体,无性繁殖能保持亲本的优良性状,因此得到的后代基因型是Tt。
(3)细胞壁的组成成分是纤维素和果胶,可先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的原生质体。②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,促进原生质体融合的方法包括物理、化学的方法,通常化学法一般是用PEG(聚乙二醇)作为诱导剂来诱导细胞融合。图中A、B、C、D过程都能得到的一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构是愈伤组织,愈伤组织的获得需要经过脱分化过程实现。
(4) 通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术,该技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
14.(23-24高二下·黑龙江绥化·期末)2018年《细胞》期刊报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型的研究处于国际领先水平。回答下列有关问题:
(1)通过核移植方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目 。
(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有 。在进行细胞原代培养时会出现细胞贴壁生长和 现象。
(3)动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是 。图中所示过程用到胚胎移植技术,其实质是早期胚胎在 条件下空间位置的转移。移植前进行性别鉴定、遗传筛查等,宜取 细胞进行DNA分析。
(4)假如用胚胎分割移植的方式来克隆食蟹猴,胚胎分割时应注意将 均等分割。
【答案】(1)不变
(2) 血清 接触抑制
(3) 显微操作去核法 相同生理环境 滋养层
(4)囊胚的内细胞团
【分析】动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成为动物个体。
【详解】(1)通过核移植方法获得的克隆猴的细胞核由供体提供,所以与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目不变。
(2)动物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有血清等天然成分,在进行细胞原代培养时会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象。
(3)目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法,即在显微镜下进行去除细胞核的操作。胚胎移植技术实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。滋养层细胞将来发育为胎儿的胎膜和胎盘,故通常可取该部位的细胞用于性别鉴定等。
(4)由于内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,故胚胎分割时应注意将囊胚的内细胞团均等分割,以保证胚胎的正常发育。
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专题02 细胞工程
1.(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)下列关于植物细胞工程的应用,叙述正确的是( )
A.微型繁殖为无性繁殖,能改良植物原有的遗传特性
B.切取一定大小的植物茎尖进行组织培养获得抗病毒植株
C.单倍体是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
D.次生代谢物是一类小分子有机化合物,是植物生长生存所必需的
2.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)我国科学家利用植物体细胞杂交技术培育新品种耐钠盐植株的过程(如图所示),序号代表过程或结构。下列分析错误的是( )
A.①过程可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合
B.②过程表示脱分化,该过程体现了植物细胞的全能性
C.筛选目的植株所用的培养基中添加了较高浓度的钠盐
D.获得的杂种植株不一定能表现出双亲的优良性状
3.(23-24高二下·北京石景山·期末)樱桃是人们喜爱的水果,并且其产生的一种次生代谢物——槲皮素具有抗氧化活性。目前已实现利用组织培养技术繁育樱桃优良品种,满足人们食用和药用需要。下列操作或叙述不正确的是( )
A.通常选取樱桃植株的茎尖组织经消毒后作为外植体,以获得脱毒苗
B.外植体的脱分化和再分化均需要在适宜激素等条件下进行
C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
4.(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)2013年8月,世界上第一个“试管汉堡”问世,其中的“牛肉饼”是科学家通过体外培养牛的细胞而得到的,其基本流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①应选择幼龄组织以利于全能性表达
B.过程②需添加高温煮沸过的天然动物血清
C.过程③应采用开放式培养以满足气体需求
D.此项技术可以缓解过度放牧导致的环境问题
5.(23-24高二下·江苏无锡·期末)等渗溶液对维持细胞形态、结构和功能有重要意义。下列实验不是在等渗溶液中进行的是( )
A.观察植物组织细胞的有丝分裂和减数分裂 B.用叶绿体悬浮液研究光合作用过程和条件
C.动物细胞的原代培养、传代培养及制备杂交瘤细胞 D.研究红细胞对不同溶质分子的通透性
6.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)科学家构建抗体-药物偶联物(ADC)对肿瘤细胞进行选择性杀伤,ADC通常由单克隆抗体、连接子和细胞毒性药物三部分组成,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.未与单克隆抗体偶联的细胞毒性药物没有选择杀伤肿瘤细胞的功能
B.制备杂交瘤细胞获取单抗时,产生特定抗体的淋巴细胞需要先进行扩大培养
C.连接子主要作用是连接药物和抗体,要在内环境中保持稳定,避免过早释放毒素
D.ADC 进入肿瘤细胞后,经溶酶体作用使药物释放,最终引起肿瘤细胞凋亡
7.(23-24高二下·辽宁大连·期末)“中中”和“华华”是世界上首例体细胞克隆猴。我国研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA 注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂 TSA 处理重构胚,克服了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍,培育流程如图,下列叙述错误的是( )
A.用灭活的病毒处理的目的是诱导体细胞和去核卵母细胞的融合
B.体细胞克隆猴成功率低,可能与组蛋白甲基化有关
C.组蛋白乙酰化会阻碍重构胚中细胞的分裂和发育进程
D.去核的卵母细胞能提供激活供体细胞核全能性表达的物质和条件
8.(23-24高二下·福建泉州·期末)下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )
A.受精卵→卵裂→原肠胚→囊胚→组织器官的分化
B.受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体
C.受精卵→囊胚→原肠胚→桑葚胚→幼体
D.受精卵→桑葚胚→卵裂→原肠胚→组织器官的分化
9.(23-24高二下·山西吕梁·期末)下列有关哺乳动物受精和早期胚胎发育的叙述正确的是( )
A.刚排出的精子需要获得能量后,才能参与受精
B.精子入卵后,会立即发生透明带反应,阻止多精入卵
C.受精的标志是雌雄原核融合成为合子
D.处于卵裂期的胚胎并未发生孵化
10.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)控制哺乳动物的性别对畜牧生产具有重要意义,目前常用的方法是通过分离精子技术和胚胎工程技术培育出所需性别的试管动物。下图表示利用上述技术培育试管牛的过程。下列有关叙述错误的是( )
A.利用仪器分离出的精子需先进行获能处理,再用于体外受精
B.图中①过程,卵细胞膜发生生理反应是阻止多精入卵的最后一道屏障
C.受精卵需在体外培养至原肠胚阶段才能进行胚胎移植
D.图中②过程,需用到动物细胞培养技术,该技术是动物细胞工程的基础
11.(23-24高二下·陕西西安·期末)小鼠胚胎干细胞经过定向诱导可以获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
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.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
D.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
12.(23-24高二下·江苏无锡·期末)下列有关细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.利用茎尖进行植物组织培养可以增强植物体对病毒的抵抗能力
B.植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术均可催生出异源多倍体
C.胚胎移植前需对早期胚胎进行质量检查和对受体进行免疫检查
D.在胚胎分割移植前可用分割针取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定
二、解答题
13.(23-24高二下·河南周口·期末)近年来,我国科研工作者在国际上首次利用体细胞成功创建克隆猕猴中中、华华和梦梦。体细胞克隆猴的诞生,是人类认识克隆技术,研究细胞功能和治疗性克隆的里程碑式研究结果。同时,也是人类干细胞研究方兴未艾事业的一个开始。克隆上述猕猴的操作流程如图1。与此同时,我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异源二倍体胚胎干细胞(AdESCs),操作流程如图2。请回答下列问题:
(1)利用 酶处理一只流产猕猴胎儿的皮肤,获取分散的成纤维细胞,制备细胞悬液。然后放入气体条件是 的恒温箱中培养。
(2)请你推测,图1中注入的神秘浓度比的药物的作用是 ,注入细胞的方法是 。
(3)通常情况下,卵母细胞要发育到 期才适合进行核移植,早期胚胎要发育到 时才适合进行胚胎移植,由此产生动物个体的过程是 生殖。
(4)图2中获取单倍体胚胎干细胞取自于囊胚的 ,胚胎干细胞能发育为完整个体,说明它具有 性。
(5)图2过程涉及的现代生物技术有动物细胞培养、早期胚胎培养和 ,不用大鼠和小鼠直接交配制备异源二倍体胚胎干细胞的原因是二者之间存在 。
14.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)科学家利用植物细胞工程技术成功获得了“番茄—马铃薯”杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示。完成下列问题:
(1)该技术名称是 ,与有性杂交相比,后者技术的缺点是 。
(2)过程①常用酶的特性是 ,细胞融合完成的原理是 。过程③④依据的原理是 。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂PEG和 诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,如果最多考虑原生质体的两两融合,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到 种的原生质体,当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时,可判断该原生质体是由 融合而成的。
1.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)在获得番茄—马铃薯杂种植株的过程中,为方便杂种细胞的筛选和鉴定,科学家们利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记了番茄和马铃薯的原生质体上的蛋白质,其培育过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.①过程中应在等渗环境中进行,可使用蜗牛消化道提取液来降解两种植物的细胞壁
B.若图中杂种细胞为四倍体,则用该植物体的花粉离体培养后获得的植株为二倍体
C.过程③和④采用了植物组织培养技术,其原理是植物细胞的全能性
D.在挑选融合后的原生质体时,在荧光显微镜下能观察到细胞表面具有两种荧光颜色的才是杂种细胞
2.(23-24高二下·广东·期末)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下。下列分析错误的是( )
A.选用分化程度低的新生营养芽可保证实验有较高的成功率
B.诱导新生营养芽变成PLBs的关键是适宜的植物激素和营养条件
C.PLBs增殖培养的目的是需要将PLBs再分化成铁皮石斛植株
D.实验需定期取样检测PLBs的重量和生物碱的含量
3.(23-24高二下·宁夏石嘴山·期末)兰花种子通常发育不全,在自然条件下萌发率极低,利用植物细胞工程可以使其快速繁殖,下图是利用兰花的茎尖细胞培养形成兰花植株的示意图,以下叙述正确的是( )
A.试管植物和提供茎尖的兰花植株的核基因一致,细胞质基因不一致
B.取兰花茎尖培养的原因是新生的茎尖细胞代谢旺盛、分裂快、全能性高等
C.③④过程的培养基成分相同,③过程要在遮光条件下进行,④过程在光下进行
D.利用植物组织培养过程中产生的突变体不可培育为新品种
4.(23-24高二下·陕西榆林·期末)我国科学家首次在猪体内培育出人源中期肾脏,是世界范围内首次报告人源化功能器官异种体内培育案例。本次研究利用新型人诱导多能干细胞与优化的胚胎补偿技术体系相结合,在肾脏缺陷猪模型体内实现了人源化中肾的异种体内培育。下列有关叙述错误的是( )
A.诱导多能干细胞存在于早期胚胎和脐带血中
B.培养新型人诱导多能干细胞时,需要定期更换培养液
C.若新型人诱导多能干细胞来源于患者,理论上可避免免疫排斥反应
D.据题推测,在异种动物体内培育人源化功能器官很可能是可行的
5.(23-24高二下·湖北武汉·期末)实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中丙和丁分别表示的是原代培养和传代培养,其培养原理不同
B.传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集,无须再用酶处理
C.体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长,都会发生接触抑制现象
D.动物细胞培养应在95%的氧气和5%的 CO₂培养箱中培养,培养液中的 CO₂用于维持pH
6.(23-24高二下·内蒙古·期末)单克隆抗体在疾病诊断治疗和病原体鉴定中发挥重要作用。下列叙述错误的是( )
A.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后就获得了杂交瘤细胞
B.杂交瘤细胞能无限增殖,也能分泌特定的抗体
C.杂交瘤细胞体外培养需要无菌、无毒的环境
D.单克隆抗体能准确地识别抗原并与其特异性结合
7.(23-24高二下·陕西西安·期末)如图所示是利用现代生物工程技术治疗某遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程。下列叙述错误的是( )
A.①、②所示的结构分别是细胞核和内细胞团
B.技术I中普遍使用的去核方法是显微操作法
C.胰岛素基因体外扩增的前提条件是有一段已知的核苷酸序列
D.利用动物体细胞核移植得到克隆动物是培育新物种的一种方式
8.(23-24高二下·四川宜宾·期末)如图为某同学构建的细胞工程知识框架。以下相关说法正确的是( )
A.图中①指植物体细胞杂交,该过程常用灭活的病毒处理两种原生质体
B.图中②指动物细胞核移植,属于细胞水平上的生物工程技术
C.植物组织培养和动物细胞培养依据的原理都是细胞的全能性
D.制备单克隆抗体的过程中运用到了动物细胞培养、动物细胞融合和②等技术
9.(23-24高二下·安徽六安·期末)体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列相关表述正确的是( )
A.采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精
B.经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
C.进行胚胎移植前,要对受体注射免疫抑制剂,以防止发生免疫排斥反应
D.对供体和受体进行同期发情处理,目的是为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境
10.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是( )
A.“三亲婴儿”同时拥有父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
B.该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
C.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不能够遗传给“三亲婴儿”
D.核移植的卵母细胞和获能的精子即可直接在培养液中完成受精
11.(23-24高二下·内蒙古通辽·期末)如图为某哺乳动物受精作用及胚胎发育过程示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.卵细胞形成后可直接和获能的精子结合形成受精卵
B.②过程的分裂方式是有丝分裂,细胞体积逐渐减小
C.a表示囊胚,其中内细胞团可用于制备胚胎干细胞
D.b表示原肠胚,原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官
12.(23-24高二下·辽宁本溪·期末)由于人类的活动,郊狼的生存受到了严重威胁,已到了濒临灭绝的边缘。科研人员利用如图所示流程培育出郊狼乙,该培育郊狼乙的流程中涉及多项生物技术。下列相关叙述正确的是( )
A.获取郊狼供体细胞的过程无需在无菌、无毒环境中进行
B.该流程可得出郊狼体细胞的细胞核和重组细胞都具有全能性
C.将胚胎植入代孕家犬前,代孕家犬需要注射促性腺激素释放激素和促性腺激素
D.郊狼乙的遗传物质与代孕家犬完全不同,与郊狼甲的完全相同
13.(23-24高二下·安徽六安·期末)下图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 技术。图中不同的方法都能获得子代植株,其原因是 。
(2)经过B过程获得的子代植株的基因型为 。
(3)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用 处理,②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前需用化学试剂 进行诱导;图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即 。
(4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是 技术。
14.(23-24高二下·黑龙江绥化·期末)2018年《细胞》期刊报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型的研究处于国际领先水平。回答下列有关问题:
(1)通过核移植方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目 。
(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有 。在进行细胞原代培养时会出现细胞贴壁生长和 现象。
(3)动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是 。图中所示过程用到胚胎移植技术,其实质是早期胚胎在 条件下空间位置的转移。移植前进行性别鉴定、遗传筛查等,宜取 细胞进行DNA分析。
(4)假如用胚胎分割移植的方式来克隆食蟹猴,胚胎分割时应注意将 均等分割。
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