专题二 细胞工程(黑吉辽蒙专用)-【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(黑吉辽蒙专用)
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内容正文:
专题二 细胞工程
一、单选题
1.(23-24高二下·内蒙古通辽第一中学·期末)胚胎工程具有广阔的应用前景,例如可用于繁殖高产奶牛。下列叙述正确的是( )
A.可对优质母牛饲喂促性腺激素,使其排出更多卵子
B.一般取囊胚内细胞团细胞进行性别鉴定以获得雌性奶牛
C.胚胎分割技术可以看作动物有性繁殖的方法之一
D.胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
【答案】D
【来源】内蒙古自治区通辽市第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、促性腺激素的化学本质是蛋白质,只能注射,不能饲喂,A错误;
B、囊胚滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,不影响个体的发育,可取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定以获得雌性奶牛,B错误;
C、胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,C错误;
D、胚胎移植可以缩短雌性优良个体的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,D正确。
故选D。
2.(23-24高二下·吉林“BEST合作体”·期末)植物细胞工程在生产实践中有着多方面的应用,下列叙述错误的是( )
A.切取植物茎尖进行组织培养有可能获得抗毒苗
B.植物快速繁殖技术能够保持优良品种的遗传特性
C.紫草宁可利用植物细胞培养进行工厂化生产
D.单倍体育种通常先经花药离体培养后用秋水仙素处理
【答案】A
【来源】吉林省“BEST合作体”2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、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。
【详解】A、切取植物茎尖进行组织培养有可能获得脱毒苗,不是抗毒苗,A错误;
B、快速繁殖技术的原理是植物细胞的全能性,属于无性繁殖,因此,能够保持植物优良品种的遗传特性,B正确;
C、紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物和色素,具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性,C正确;
D、单倍体育种通常需要花药离体培养获得单倍体幼苗,而后通过诱导染色体数目加倍获得纯合体植株,因而能够缩短育种年限,D正确。
故选A。
3.(22-23高二下·辽宁抚顺六校协作体·期末)哺乳动物的发育历程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体→性成熟的个体。下列有关叙述正确的是( )
A.受精卵形成后,早期在输卵管中进行有丝分裂
B.卵裂导致细胞的数量和胚胎的总体积不断增大
C.胚胎发育到原肠胚后期,透明带会破裂,胚胎会从其中伸展出来
D.囊胚中的内细胞团将来发育成胎盘、胎膜和各种组织
【答案】A
【来源】辽宁省抚顺市六校协作体2022-2023学年高二下学期期末考试生物试题
【分析】受精卵形成后即在输卵管中进行有丝分裂,开始发育。胚胎发育早期,有一段时间是在透明带中进行分裂,细胞数量不断增加,但胚胎总体积并不增加,这种受精卵的早期分裂称为卵裂。
【详解】A、体内受精的场所为输卵管,故受精卵形成后,早期在输卵管中进行有丝分裂,A正确;
B、受精卵形成囊胚的过程中,细胞体积减小,数目增多,胚胎体积基本不变,囊胚期开始出现分化,B错误;
C、透明带会破裂,胚胎会从其中伸展出来,这一过程称为孵化,发生在囊胚期,C错误;
D、囊胚中的内细胞团将来发育成各种组织、器官,滋养层细胞发育成胎盘和胎膜,D错误。
故选A。
4.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨道里区哈尔滨第三中学校·期末)广东省的两只华南虎成功实现了野外自主捕食,这表明“放虎归山”计划迈出了重要的一步。对濒危的华南虎进行人工繁育的过程用到了胚胎分割。下列关于胚胎分割的说法正确的是( )
A.可提高繁育率 B.可提高遗传的多样性
C.可选取发育良好的原肠胚进行 D.需保证滋养层的均等分割
【答案】A
【来源】黑龙江省哈尔滨市道里区哈尔滨市第三中学校2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
【分析】为了快速繁育优良品种,可以采用胚胎分割的技术手段,即选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割,分割后产生的个体因为所含的遗传物质相同,所以性状表现很相似。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】A、胚胎分割可增加后代胚胎的数量,提高繁育率,A正确;
B、胚胎分割技术得到的是遗传物质相同的个体,因此不能提高遗传的多样性,B错误;
C、在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,C错误;
D、胚胎分割时要保证内细胞团的均分,D错误。
故选A。
5.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨道里区哈尔滨第三中学校·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
【来源】黑龙江省哈尔滨市道里区哈尔滨市第三中学校2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
【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。
6.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨道里区哈尔滨第三中学校·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
【来源】黑龙江省哈尔滨市道里区哈尔滨市第三中学校2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
【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。
7.(23-24高二下·黑龙江哈师大附中和大庆铁人中学·期末)人乳头瘤病毒(HPV)感染是诱发宫颈癌的重要因素。HPV 具有多种类型,其中的HPV16 和HPV18属于高危型,可引起宫颈上皮内高度病变。现对某就诊者的取样细胞进行培养,来进行诊断。下列说法错误的是( )
A.培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的外部环境等
B.分散取样细胞时可采用胰蛋白酶、胶原蛋白酶或胃蛋白酶等处理
C.让取样细胞进行贴壁生长,若产生了接触抑制现象,则宫颈细胞未癌变
D.无论是原代培养还是传代培养,都需将培养瓶放在CO₂培养箱中培养
【答案】B
【来源】黑龙江省哈师大附中和大庆铁人中学2023—2024学年高二下学期期末联考生物试题
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→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→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的外部环境等,保证这些细胞的活性,A正确;
B、分散取样的细胞时可采用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,不能用胃蛋白酶处理, B错误;
C、若被HPV感染成为癌细胞,则不会出现接触性抑制现象,因此若出现接触性抑制时,则可确定不属于HPV高危型,C正确;
D、CO2培养箱中含有95%空气和5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,因此,进行原代培养和传代培养时,都需用到CO2培养箱,D正确。
故选B。
8.(23-24高二下·黑龙江大庆第四中学·)自然情况下牛的生育率很低,畜牧业生产上可通过下图两种途径实现良种牛的快速大量繁殖。下列相关叙述正确的是( )
A.动物体细胞核移植难度很高,原因是体细胞分化程度低,表现全能性十分困难
B.为避免代孕牛对植入的胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
C.途径1和途径2过程中都有胚胎的形成,均为有性生殖
D.途径1受精前,需将采集到的卵母细胞在体外培养到 MII期
【答案】D
【来源】黑龙江省大庆市第四中学2023-2024学年高二下学期第二次检测生物试题
【分析】核移植技术指的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动物个体;用核移植的方法得到的动物称为克隆动物,原理是动物细胞核的全能性;动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
【详解】A、动物体细胞核移植难度很高,原因是体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,A错误;
B、代孕母牛不会对外来胚胎发生免疫排斥,故无需注射免疫抑制剂,B错误;
C、途径1获得试管牛的技术流程中包括体外受精、体外胚胎培养和胚胎移植等技术,属于有性生殖;途径2获得是试管牛是通过核移植技术获得的,为无性生殖,C错误;
D、途径1受精前,需将采集到的卵母细胞在体外培养到MⅡ中期,因为此时的卵母细胞能接受获能的精子完成受精过程,D正确。
故选D。
二、多选题
9.(23-24高二下·吉林白山·期末)科研人员用体细胞建立的诱导多能干细胞(iPS细胞)技术为再生器官提供了另外一个重要的干细胞来源。iPS细胞可以直接整合到受损器官处,与内源性成体干细胞一样建立细胞谱系并最终再生为有功能的器官。下列叙述正确的是( )
A.在培养iPS细胞的培养液中添加动物血清,保证其正常生长
B.iPS细胞与成体干细胞都具有发育成完整个体的能力
C.iPS细胞与成体干细胞中的造血干细胞均具有组织特异性
D.将患者体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内,理论上不发生免疫排斥
【答案】AD
【来源】吉林省白山市2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
【分析】2006年,科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,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(简称iPS细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。现在,用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。因为诱导过程无须破坏胚胎,而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
【详解】A、细胞在体外培养时,培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分,A正确
BC、成体干细胞不具有发育成完整个体的能力,如造血干细胞属于成体干细胞,具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,iPS细胞不具有组织特异性,能分化成各种组织细胞,BC错误;
D、将病人自身体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内,没有外来抗原的引入,理论上可避免免疫排斥,D正确。
故选AD。
三、解答题
10.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第四中学校·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
【来源】黑龙江省哈尔滨市第四中学校2023-2024学年高二下学期6月期末考试生物试卷
【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。
一、单选题
1.(23-24高二下·黑龙江大庆第四中学·)单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示的研究。据图分析,下列说法正确的是( )
A.若①表示体外受精,将精子培养在获能液中使其获得能量
B.胚胎移植前可取少量内细胞团细胞进行性别鉴定、遗传病筛查
C.为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射适量的促性腺激素
D.胚胎移植前需检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚时期进行移植
【答案】C
【来源】黑龙江省大庆市第四中学2023-2024学年高二下学期第二次检测生物试题
【分析】胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理,配种或人工授精,胚胎的收集、检查、培养或保存,胚胎的移植,以及移植后的检查等步骤。胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
【详解】A、若①表示体外受精,则需要将精子培养在获能液中使其获得受精的能力,而不是获得能量,A错误;
B、胚胎移植前可取少量滋养层细胞进行性别鉴定、遗传病筛查,B错误;
C、给A野化单峰骆驼注射适量的促性腺激素,可使其超数排卵,进而可以获得更多的胚胎,C正确;
D、胚胎移植前需检查胚胎质量并在囊胚或桑葚胚时期进行移植,D错误。
故选C。
2.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第四中学校·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
【来源】黑龙江省哈尔滨市第四中学校2023-2024学年高二下学期6月期末考试生物试卷
【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。
3.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第九中学校·期末)埃博拉病毒(EBOV)是一种能导致人类等脊椎动物出血热的致死性病毒,对公共卫生具有较严重的危害。EBOV的NP蛋白在病毒复制中具有重要作用。实验小组用NP蛋白免疫小鼠,获得了一株小鼠抗EBOV-NP的单克隆抗体,其过程如图所示。下列相关说法正确的是( )
A.细胞A是浆细胞,都能分泌抗NP蛋白的抗体
B.制备单克隆抗体时筛选①和筛选②可互换顺序
C.筛选②应反复多次进行抗体检测和克隆化培养
D.杂交瘤细胞培养过程中会出现明显的接触抑制
【答案】C
【来源】黑龙江省哈尔滨市第九中学校2023-2024学年高二下学期期末生物试题
【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效应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、细胞A从注射NP蛋白的小鼠体内提取的浆细胞,但不一定都能够分泌抗NP蛋白的抗体,A错误;
B、制备单克隆抗体需要两次筛选,筛选①是用特殊的培养基筛选杂交瘤细胞,筛选②是用抗原抗体特异性结合的方法筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞,顺序不能互换,B错误;
C、筛选②应反复多次进行抗体检测和克隆化培养,才能得到大量单克隆抗体,C正确;
D、杂交瘤细胞有癌细胞的特性,不会贴壁生长和接触抑制,D错误。
故选C。
4.(23-24高二下·吉林白城实验高级中学·期末)2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现,利用逆转录病毒将4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达,可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。如图为该技术在人体细胞中的实验示意图。下列相关叙述中,错误的是( )
A.由图可知iPS细胞与ES细胞一样不具有组织特异性
B.利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复,可以避免发生免疫排斥反应
C.研究发现iPS细胞的增殖难以控制,即iPS细胞具有衰老细胞的特征
D.4个关键基因的表达使肌肉细胞发生了类似“脱分化”的过程
【答案】C
【来源】吉林省白城市实验高级中学2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题
【分析】题图分析:图示表示将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达,使这个细胞成为具有类似干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。图中①②③表示细胞分化,其实质是基因的选择性表达。用该技术得到的新生器官替换供体病变器官,属于自体移植,不发生免疫排斥反应,这可以大大提高器官移植成功率。
【详解】A、由题图可知,iPS细胞与ES细胞(胚胎干细胞)一样不具有组织特异性,均具有全能性,分裂能力强,A正确;
B、利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复,可以避免发生免疫排斥反应,这可以大大提高器官移植的成功率,B正确;
C、目前iPS细胞在实际应用中还存在许多问题,如有研究发现iPS细胞的增殖难以控制,即iPS细胞具有癌细胞的特征,C错误;
D、导入肌肉细胞的4个关键基因的表达,使已分化的肌肉细胞成为类似干细胞的iPS细胞,即由已分化→未分化,类似“脱分化”的过程,D正确。
故选C。
5.(23-24高二下·吉林吉林·期末)如图为经过体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的过程,A~B表示结构。下列叙述正确的是( )
A.A为次级卵母细胞,必须在体外进行获能处理
B.B为内细胞团,将来可发育为奶牛的各种组织
C.胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D.进行胚胎分割时,应选择发育良好的囊胚或原肠胚
【答案】C
【来源】吉林省吉林市2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
【分析】分析题图:图示为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程,其中A是卵母细胞,可与获能的精子受精形成受精卵;B是囊胚腔。
【详解】A、体外受精时获取的精子一般需要经过获能处理才能参与受精,获取的卵母细胞也需要在体外进行成熟培养,A错误;
B、B囊胚腔,内细胞团将来可发育为奶牛的各种组织,B错误;
C、根据胚胎移植的操作流程可知,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同环境条件下空间位置的转移,C正确;
D、进行胚胎分割时,应选择发育良好的囊胚或桑葚胚,D错误。
故选C。
二、多选题
6.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨六校·期末)某研究小组利用品种1(2N=28)和品种2(2N=40)的两个鸢尾属为亲本,通过植物体细胞杂交技术,培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的品种3,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图示过程中依据的原理主要有细胞膜的流动性、植物体细胞的全能性
B.过程①需用到纤维素酶和果胶酶,过程③表示融合细胞再生出细胞壁
C.过程④⑤使用的培养基需加入生长素和细胞分裂素,加入的比例相同
D.图中d含有2个染色体组,品种3在减数分裂过程中能产生17个四分体
【答案】CD
【来源】黑龙江省哈尔滨市六校2023-2024学年高二下学期期末联考生物试卷
【分析】据图分析,图中①表示酶解法去壁,②表示诱导原生质体融合,③表示再生细胞壁,④表示脱分化,⑤表示再分化。
【详解】A、图示过程为植物体细胞杂交技术,该过程中原生质体融合利用的原理是细胞膜的流动性,植物组织培养利用的原理是植物细胞的全能性,A正确;
B、图中①表示酶解法去壁获得原生质体的过程,细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,因此用到的酶是纤维素酶和果胶酶,过程③表示融合的原生质体再生出细胞壁,B正确;
C、过程④⑤表示脱分化和再分化的过程,两个过程的培养基中都需要进入生长素和细胞分裂素,但是两种植物激素的比例应该不同,当生长素和细胞分裂素的比例大于1时,即生长素的比例较高,有利于根的分化、生长,抑制芽的形成。当生长素和细胞分裂素的比例小于1时,即细胞分裂素的比例较高,有利于芽的分化、生长,抑制根的形成,C错误;
D、品种1(2N=28)和品种2(2N=40)的两个鸢尾属为亲本,产生的子杂种细胞中的染色体组数是两种原生质体中染色体组之和,因此杂种细胞中应该含有4个染色体组(异源四倍体),融合的杂种细胞含有68条染色体,共减数分裂可以产生14+20=34个四分体,D错误。
故选CD。
7.(23-24高二下·辽宁部分高中·期末)2018年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术,将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎干细胞注射进入卵母细胞,最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠,实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.本实验中,孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子
B.孤雌小鼠的性染色体组成可以是XX,也可以是XY
C.③过程是胚胎移植,移植前要对乙鼠进行发情处理
D.在本实验中,使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取
【答案】ACD
【来源】辽宁省部分高中2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
【分析】题图分析,从卵泡中取出卵母细胞,将经过基因修饰和基因编辑处理的孤雌胚胎干细胞注入卵母细胞,进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、由图示可知,早期胚胎相当于卵母细胞与孤雌胚胎干细胞融合形成的,相当于精卵结合,孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子,A正确;
B、注入卵母细胞的孤雌胚胎干细胞的性染色体组成为X,卵母细胞的性染色体组成为X,因此孤雌小鼠的性染色体组成只能是XX,B错误;
C、胚胎移植是在胚胎在相同生理条件下空间位置上的转移,因此移植前要对乙鼠进行发情处理,使其与供体处于相同的生理状态,C正确;
D、ES细胞,即胚胎干细胞,是从早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,具有发育的全能性,因此在本实验中,使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取,D正确。
故选ACD。
三、解答题
8.(23-24高二下·黑龙江大庆第四中学·)埃博拉病毒(EBOV)是一种能导致人类出血热的致死性病毒,对公共卫生具有较严重的危害。EBOV的NP蛋白在病毒复制中具有重要作用,也是检测EBOV 的重要靶蛋白。实验人员用NP 蛋白免疫小鼠来制备抗EBOV 单克隆抗体,过程如图所示。回答下列问题:
(1)选择骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合,原因是骨髓瘤细胞具有 的特征。体外培养骨髓瘤细胞时,应该在合成培养基的基础上添加 等天然成分。体外培养细胞时,必须保证 的环境以及适宜的温度、pH、渗透压和气体环境。
(2)骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后需用 进行筛选,才能获得杂交瘤细胞。而这些杂交瘤细胞多数不能产生抗EBOV 单克隆抗体,还需通过克隆化培养和抗体检测进行再次筛选,抗体检测的原理是 。
【答案】(1) 能无限增殖 血清 无菌无毒
(2) 特定的选择培养基 抗原抗体特异性结合
【来源】黑龙江省大庆市第四中学2023-2024学年高二下学期第二次检测生物试题
【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)适宜条件下,骨髓瘤细胞具有能无限增殖的特点;为保证动物细胞的正常生长,体外培养骨髓瘤细胞时,应该在合成培养基的基础上添加血清等天然成分;体外培养细胞时,为了防止杂菌污染,必须保证无菌无毒的环境以及适宜的温度、pH、渗透压和气体环境。
(2)将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选,得到杂交瘤细胞;对上述杂交瘤细胞,还需 进行抗体检测和克隆化培养,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞;将杂交瘤细胞在体内或体外培养,就可以从中提取出大量的能抗该流感病毒的单克隆抗体。抗体的化学本质是蛋白质,利用抗原抗体特异性结合的原理检测抗体。
9.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨道里区哈尔滨第三中学校·期末)供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰(即RNA某位点的甲基化)水平对猪核移植胚胎发育的影响,研究者进行系列实验。
(1)核移植的细胞核受体是 细胞,核移植后的重构胚发育至一定阶段可利用 技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体,从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的 可用于医学研究。
(2)RNAm6A修饰可通过提高mRNA 结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞(甲组)属于多能干细胞,猪胎儿成纤维细胞(乙组)则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率,结果如图1、 2。
结果表明,核供体细胞的分化程度越高, 。
(3)研究发现甲组细胞内甲基化转移酶M(催化RNAm6A修饰)的表达水平高于乙组。为验证RNAm6A修饰水平与核移植胚胎发育能力的关系,研究者进行如下实验:
组别
对核供体细胞的处理方法
核移植胚胎发育能力的检测结果
胚胎总数
胚胎卵裂率
囊胚率
对照组
导入空载体
187
59.4%
16.8%
实验组
导入M基因过表达载体
185
71.3%
27%
导入空载体是为了排除 对实验结果的干扰。结果表明, 可提高供体细胞核的RNAm6A修饰水平,继而提高核移植胚胎的发育能力。
(4)为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因,研究者分析了 M基因启动子的甲基化水平,发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22%,而猪胎儿成纤维细胞则为50%。据此设计实验:实验组用DNA 甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞,对照组不处理。检测两组的M基因启动子甲基化水平。请修正实验方案: 。
(5)研究表明,RNAm6A修饰水平高的供体细胞核移植胚胎中DNA损伤位点较少。请结合之前一系列研究结果,推测猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力高于猪胎儿成纤维细胞的原因: 。
【答案】(1) 去核的卵母 胚胎移植 胚胎干细胞
(2)RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低
(3) 载体 提高供体细胞内甲基化转移酶M的表达量(或表达水平)
(4)还应选择猪胎儿成纤维细胞作为实验材料;还应检测RNA修饰水平
(5)骨髓间充质干细胞M基因启动子甲基化水平低于成纤维细胞,利于M酶的表达,M酶可提高细胞中的RNAm6A修饰水平,进而减少核移植胚胎的DNA损伤
【来源】黑龙江省哈尔滨市道里区哈尔滨市第三中学校2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
【分析】1、题图分析:图1中,甲组(猪骨髓间充质干细胞)RNAm6A修饰水平高于乙组(猪胎儿成纤维细胞),说明细胞分化程度越高,RNAm6A修饰水平越低。图2中,卵裂期作为核供体时重构胚的发育效率远高于囊胚期,并且甲组在两个时期都高于乙组,说明细胞分化程度越高,核移植重构胚的发育效率越低。
2、表格分析:与对照组相比,导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高,说明M基因过表达产物甲基转移酶M,能提高核移植胚胎的发育能力。
【详解】(1)核移植的受体一般是去核的卵母细胞,当胚胎发育到桑葚胚或囊胚时,可以进行胚胎移植。另外,从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,由于具有自我更新和分化潜能,可用于医学研究。
(2)由图1和图2分析可知,核供体细胞的分化程度越高,RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低。
(3)为了实验中为了排除载体对实验结果的影响,对照组应导入空载体。由表格数据可知,实验组导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高,说明M基因过表达产物甲基转移酶M,能提高核移植胚胎的发育能力,其作用机制可能是甲基转移酶M通过催化供体细胞核的RNAm6A修饰来提高核移植胚胎的发育能力。
(4) 实验目的为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因,而实验方案中只选取了骨髓间充质干细胞一种细胞,因此还需要选取猪胎儿成纤维细胞作为实验材料;另外除了检测两组的M基因启动子甲基化水平,还要检测RNA修饰水平。
(5) 由于骨髓间充质干细胞M基因启动子甲基化水平低于成纤维细胞,利于M酶的表达,M酶可提高细胞中的RNAm6A修饰水平,进而减少核移植胚胎的DNA损伤,因此猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力较高。
10.(23-24高二下·辽宁大连·期末)胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节,牛的胚胎移植在我国部分地区已经进入生产应用阶段,下图是牛胚胎移植示意图。请回答下列问题。
(1)图中a指 ,配种后体内受精作用的场所是 ,受精作用过程中 、 依次发生生理反应,防止多精入卵。
(2)胚胎移植的所需胚胎可以来自体外受精技术。为获得雌性双犊牛,可利用X、Y精子在分离介质中沉降速度的差异进行离心,分离得到的精子需要经过 才能与发育到 期的卵母细胞完成受精,受精卵发育到 期时可通过 技术获得同卵双胎,再进行胚胎移植。
(3)利用胚胎移植技术促进畜牧业发展的优势是 。
【答案】(1) 超数排卵 输卵管 透明带 卵细胞膜
(2) (精子)获能 MⅡ 桑葚胚或囊胚 胚胎分割(二分胚胎分割技术)
(3)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
【来源】辽宁省大连市2023-2024学年高二下学期期末考试生物学试题
【分析】分析题图:图示是牛胚胎移植示意图,a为超数排卵处理,b为收集胚胎。
【详解】(1)图中a是用促性腺激素处理可使供体母牛超数排卵;从B牛体内获得的卵母细胞 不能直接与精子结合,需要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合。配种后体内受精作用的场所是输卵管,受精作用过程中透明带、卵细胞膜依次发生生理反应,防止多精入卵。
(2)精子必须获能后才能与发育到MⅡ中期的卵子完成受精;生产上常用桑葚胚或囊胚期的胚胎进行胚胎移植,来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此要想同时获得多个性状相同的家畜个体,可以使用胚胎分割技术。
(3)利用胚胎移植技术促进畜牧业发展的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
1
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$$
专题二 细胞工程
一、单选题
1.(23-24高二下·内蒙古通辽第一中学·期末)胚胎工程具有广阔的应用前景,例如可用于繁殖高产奶牛。下列叙述正确的是( )
A.可对优质母牛饲喂促性腺激素,使其排出更多卵子
B.一般取囊胚内细胞团细胞进行性别鉴定以获得雌性奶牛
C.胚胎分割技术可以看作动物有性繁殖的方法之一
D.胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
2.(23-24高二下·吉林“BEST合作体”·期末)植物细胞工程在生产实践中有着多方面的应用,下列叙述错误的是( )
A.切取植物茎尖进行组织培养有可能获得抗毒苗
B.植物快速繁殖技术能够保持优良品种的遗传特性
C.紫草宁可利用植物细胞培养进行工厂化生产
D.单倍体育种通常先经花药离体培养后用秋水仙素处理
3.(22-23高二下·辽宁抚顺六校协作体·期末)哺乳动物的发育历程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体→性成熟的个体。下列有关叙述正确的是( )
A.受精卵形成后,早期在输卵管中进行有丝分裂
B.卵裂导致细胞的数量和胚胎的总体积不断增大
C.胚胎发育到原肠胚后期,透明带会破裂,胚胎会从其中伸展出来
D.囊胚中的内细胞团将来发育成胎盘、胎膜和各种组织
4.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨道里区哈尔滨第三中学校·期末)广东省的两只华南虎成功实现了野外自主捕食,这表明“放虎归山”计划迈出了重要的一步。对濒危的华南虎进行人工繁育的过程用到了胚胎分割。下列关于胚胎分割的说法正确的是( )
A.可提高繁育率 B.可提高遗传的多样性
C.可选取发育良好的原肠胚进行 D.需保证滋养层的均等分割
5.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨道里区哈尔滨第三中学校·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
6.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨道里区哈尔滨第三中学校·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
7.(23-24高二下·黑龙江哈师大附中和大庆铁人中学·期末)人乳头瘤病毒(HPV)感染是诱发宫颈癌的重要因素。HPV 具有多种类型,其中的HPV16 和HPV18属于高危型,可引起宫颈上皮内高度病变。现对某就诊者的取样细胞进行培养,来进行诊断。下列说法错误的是( )
A.培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的外部环境等
B.分散取样细胞时可采用胰蛋白酶、胶原蛋白酶或胃蛋白酶等处理
C.让取样细胞进行贴壁生长,若产生了接触抑制现象,则宫颈细胞未癌变
D.无论是原代培养还是传代培养,都需将培养瓶放在CO₂培养箱中培养
8.(23-24高二下·黑龙江大庆第四中学·)自然情况下牛的生育率很低,畜牧业生产上可通过下图两种途径实现良种牛的快速大量繁殖。下列相关叙述正确的是( )
A.动物体细胞核移植难度很高,原因是体细胞分化程度低,表现全能性十分困难
B.为避免代孕牛对植入的胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
C.途径1和途径2过程中都有胚胎的形成,均为有性生殖
D.途径1受精前,需将采集到的卵母细胞在体外培养到 MII期
二、多选题
9.(23-24高二下·吉林白山·期末)科研人员用体细胞建立的诱导多能干细胞(iPS细胞)技术为再生器官提供了另外一个重要的干细胞来源。iPS细胞可以直接整合到受损器官处,与内源性成体干细胞一样建立细胞谱系并最终再生为有功能的器官。下列叙述正确的是( )
A.在培养iPS细胞的培养液中添加动物血清,保证其正常生长
B.iPS细胞与成体干细胞都具有发育成完整个体的能力
C.iPS细胞与成体干细胞中的造血干细胞均具有组织特异性
D.将患者体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内,理论上不发生免疫排斥
三、解答题
10.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第四中学校·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。
一、单选题
1.(23-24高二下·黑龙江大庆第四中学·)单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示的研究。据图分析,下列说法正确的是( )
A.若①表示体外受精,将精子培养在获能液中使其获得能量
B.胚胎移植前可取少量内细胞团细胞进行性别鉴定、遗传病筛查
C.为使A野化单峰骆驼超数排卵,可注射适量的促性腺激素
D.胚胎移植前需检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚时期进行移植
2.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第四中学校·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
3.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第九中学校·期末)埃博拉病毒(EBOV)是一种能导致人类等脊椎动物出血热的致死性病毒,对公共卫生具有较严重的危害。EBOV的NP蛋白在病毒复制中具有重要作用。实验小组用NP蛋白免疫小鼠,获得了一株小鼠抗EBOV-NP的单克隆抗体,其过程如图所示。下列相关说法正确的是( )
A.细胞A是浆细胞,都能分泌抗NP蛋白的抗体
B.制备单克隆抗体时筛选①和筛选②可互换顺序
C.筛选②应反复多次进行抗体检测和克隆化培养
D.杂交瘤细胞培养过程中会出现明显的接触抑制
4.(23-24高二下·吉林白城实验高级中学·期末)2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现,利用逆转录病毒将4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达,可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。如图为该技术在人体细胞中的实验示意图。下列相关叙述中,错误的是( )
A.由图可知iPS细胞与ES细胞一样不具有组织特异性
B.利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复,可以避免发生免疫排斥反应
C.研究发现iPS细胞的增殖难以控制,即iPS细胞具有衰老细胞的特征
D.4个关键基因的表达使肌肉细胞发生了类似“脱分化”的过程
5.(23-24高二下·吉林吉林·期末)如图为经过体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的过程,A~B表示结构。下列叙述正确的是( )
A.A为次级卵母细胞,必须在体外进行获能处理
B.B为内细胞团,将来可发育为奶牛的各种组织
C.胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D.进行胚胎分割时,应选择发育良好的囊胚或原肠胚
二、多选题
6.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨六校·期末)某研究小组利用品种1(2N=28)和品种2(2N=40)的两个鸢尾属为亲本,通过植物体细胞杂交技术,培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的品种3,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图示过程中依据的原理主要有细胞膜的流动性、植物体细胞的全能性
B.过程①需用到纤维素酶和果胶酶,过程③表示融合细胞再生出细胞壁
C.过程④⑤使用的培养基需加入生长素和细胞分裂素,加入的比例相同
D.图中d含有2个染色体组,品种3在减数分裂过程中能产生17个四分体
7.(23-24高二下·辽宁部分高中·期末)2018年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术,将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎干细胞注射进入卵母细胞,最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠,实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.本实验中,孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子
B.孤雌小鼠的性染色体组成可以是XX,也可以是XY
C.③过程是胚胎移植,移植前要对乙鼠进行发情处理
D.在本实验中,使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取
三、解答题
8.(23-24高二下·黑龙江大庆第四中学·)埃博拉病毒(EBOV)是一种能导致人类出血热的致死性病毒,对公共卫生具有较严重的危害。EBOV的NP蛋白在病毒复制中具有重要作用,也是检测EBOV 的重要靶蛋白。实验人员用NP 蛋白免疫小鼠来制备抗EBOV 单克隆抗体,过程如图所示。回答下列问题:
(1)选择骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合,原因是骨髓瘤细胞具有 的特征。体外培养骨髓瘤细胞时,应该在合成培养基的基础上添加 等天然成分。体外培养细胞时,必须保证 的环境以及适宜的温度、pH、渗透压和气体环境。
(2)骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后需用 进行筛选,才能获得杂交瘤细胞。而这些杂交瘤细胞多数不能产生抗EBOV 单克隆抗体,还需通过克隆化培养和抗体检测进行再次筛选,抗体检测的原理是 。
9.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨道里区哈尔滨第三中学校·期末)供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰(即RNA某位点的甲基化)水平对猪核移植胚胎发育的影响,研究者进行系列实验。
(1)核移植的细胞核受体是 细胞,核移植后的重构胚发育至一定阶段可利用 技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体,从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的 可用于医学研究。
(2)RNAm6A修饰可通过提高mRNA 结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞(甲组)属于多能干细胞,猪胎儿成纤维细胞(乙组)则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率,结果如图1、 2。
结果表明,核供体细胞的分化程度越高, 。
(3)研究发现甲组细胞内甲基化转移酶M(催化RNAm6A修饰)的表达水平高于乙组。为验证RNAm6A修饰水平与核移植胚胎发育能力的关系,研究者进行如下实验:
组别
对核供体细胞的处理方法
核移植胚胎发育能力的检测结果
胚胎总数
胚胎卵裂率
囊胚率
对照组
导入空载体
187
59.4%
16.8%
实验组
导入M基因过表达载体
185
71.3%
27%
导入空载体是为了排除 对实验结果的干扰。结果表明, 可提高供体细胞核的RNAm6A修饰水平,继而提高核移植胚胎的发育能力。
(4)为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因,研究者分析了 M基因启动子的甲基化水平,发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22%,而猪胎儿成纤维细胞则为50%。据此设计实验:实验组用DNA 甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞,对照组不处理。检测两组的M基因启动子甲基化水平。请修正实验方案: 。
(5)研究表明,RNAm6A修饰水平高的供体细胞核移植胚胎中DNA损伤位点较少。请结合之前一系列研究结果,推测猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力高于猪胎儿成纤维细胞的原因: 。
10.(23-24高二下·辽宁大连·期末)胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节,牛的胚胎移植在我国部分地区已经进入生产应用阶段,下图是牛胚胎移植示意图。请回答下列问题。
(1)图中a指 ,配种后体内受精作用的场所是 ,受精作用过程中 、 依次发生生理反应,防止多精入卵。
(2)胚胎移植的所需胚胎可以来自体外受精技术。为获得雌性双犊牛,可利用X、Y精子在分离介质中沉降速度的差异进行离心,分离得到的精子需要经过 才能与发育到 期的卵母细胞完成受精,受精卵发育到 期时可通过 技术获得同卵双胎,再进行胚胎移植。
(3)利用胚胎移植技术促进畜牧业发展的优势是 。
1
学科网(北京)股份有限公司
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