专题12 细胞工程(广东专用)-【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(广东专用)
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内容正文:
专题12细胞工程
一、单选题
1.(23-24高二下·广东茂名·期末)下表表示精子入卵后,发生或引起一系列变化形成受精卵的过程,下列叙述正确的是( )
精子进入卵子后
卵细胞膜反应
x
尾部脱离,核膜破裂
形成雄原核
受精卵
Y
形成雌原核
A.图中X指防止多精入卵的第一道屏障,Y 指卵子的减数第二次分裂
B.精子入卵后精子的尾部留在外面,在溶酶体的水解酶作用下分解消失
C.受精完形成的标志是精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.受精卵中遗传物质有一半来自卵子
【答案】B
【分析】获能后的精子与卵子相遇时,首先它释放出多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构,同时借助自身的运动接触卵细胞膜。在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。然后,精子入卵。精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。精子入卵后,尾部脱离,原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子的核还大的核,叫作雄原核,与此同时,精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核。雄、雌原核充分发育后,相向移动,彼此靠近,核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后,受精卵的发育也就开始了。
【详解】A、卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障,A 错误;
B、留在外面的精子尾部会在溶酶体的作用下分解,B 正确;
C、受精完成的标志是雄、雌原核融合,C错误;
D、受精卵中遗传物质,核中有一半来自卵子,一半来自精子,细胞质中也有遗传物质,D错误。
故选B。
2.(23-24高二下·广东韶关·期末)大黄花虾脊兰因野生种群分布极少,只有蜜蜂科木蜂属的3个种能为其进行有效传粉,自然结实率低,被誉为植物界的“金丝猴”,是我国一级保护植物。下列有关叙述错误的是( )
A.调查其种群密度可采用逐个计数法
B.传粉昆虫单一是影响其数量的密度制约因素
C.可通过植物组织培养技术提高其种群数量
D.保护濒危植物会使生态系统的结构更稳定
【答案】B
【分析】种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量 特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是决定种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。
【详解】A、由于大黄花虾脊兰因野生种群分布极少,所以采用逐个计数法调查其种群密度,A正确;
B、传粉昆虫单一是影响其数量的非密度制约因素,B错误;
C、植物组织培养技术可无性繁殖出大黄花虾脊兰,提高其种群数量,C正确;
D、濒危植物往往是生态系统中的关键种,一旦这些濒危植物灭绝,打破自然生态系统的稳定性,导致灾难性后果,所以保护濒危植物对于维护生态系统的稳定至关重要,D正确。
故选B。
3.(23-24高二下·广东·期末)下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
B.胚胎移植前供体与受体均需进行选择和处理
C.胚胎移植后需对受体使用免疫抑制剂以降低排斥反应
D.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率
【答案】B
【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(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,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胚或囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、维生素和激素不是能源物质,A错误;
B、胚胎移植前,需选择健康体质和正常繁殖能力的受体且进行同期发情处理,供体需要遗传优良且需要超数排卵,B正确;
C、受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,不需要注射免疫抑制剂,C错误;
D、胚胎分割可以获得多个胚胎,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,D错误。
故选B。
4.(23-24高二下·广东·期末)如图表示单克隆抗体或植物体细胞杂交的部分过程,据图判断下列说法正确的是( )
A.甲、乙细胞都需要是具有连续分裂能力的细胞
B.动物细胞融合前需要用酶处理,植物细胞融合前则不需要
C.诱导动物细胞融合和植物细胞融合的方法完全相同
D.丁细胞融合了甲、乙细胞的部分特点,但不一定能表现全能性
【答案】D
【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、甲、乙细胞不一定都需要是具有连续分裂能力的细胞,如在单克隆抗体的制备过程中,甲、乙细胞可以为骨髓瘤细胞和免疫过的B淋巴细胞,其中免疫过的B淋巴细胞是高度分化的细胞,不具有连续分裂能力,A错误;
B、植物细胞融合前需要用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁,动物细胞融合前不需要,B错误;
C、动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,植物原生质体融合可采用电融合法、离心法、PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等,两者融合的方法存在差异,C错误;
D、丁细胞可能是杂交瘤细胞或植物杂种细胞,都能进行有丝分裂,都具有细胞周期,但杂交瘤细胞(保持无限繁殖能力)没有全能性,D正确。
故选D。
5.(23-24高二下·广东珠海·期末)研究者通过植物体细胞杂交技术,探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是( )
A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
B.原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
C.诱导原生质体融合的方法有电融合法、灭活病毒诱导法等
D.融合后的原生质体再生出细胞壁后可继续培养得到完整植株
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交技术: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。操作步骤:先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁得到原生质体,再利用聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高PH融合法或电融合法、离心法诱导原生质体融合,融合后的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织,并可进一步发育成完整的杂种植株。
【详解】A、紫菜细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,应用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁,A错误;
B、在低渗溶液中原生质体会吸水膨胀,故原生质体不能在低渗溶液中长期保存,B错误;
C、诱导原生质体融合的方法有电融合法、离心法、聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高PH融合法,但不能用灭活病毒诱导法诱导原生质体融合,C错误;
D、融合后的原生质体再生出细胞壁后经过诱导可形成愈伤组织,并可进一步发育成完整的杂种植株,D正确。
故选D。
6.(23-24高二下·广东珠海·期末)芬兰国家技术研究中心近期利用“细胞农业”技术(即通过细胞扩大培养形成产物),成功培育出第一杯“人造咖啡”。已知“人造咖啡”中含有咖啡因、单宁酸等植物基本生命活动的非必需物质,与普通咖啡几乎没有区别。下列关于“人造咖啡”的叙述,错误的是( )
A.“细胞农业”技术培育“人造咖啡”的原理是植物细胞具有全能性
B.利用“细胞农业”技术培育“人造咖啡”,可减少咖啡的种植面积
C.“人造咖啡”的生产过程中可采用液体悬浮培养,以增加其产量
D.“人造咖啡”中的咖啡因与单宁酸属于植物细胞的次生代谢产物
【答案】A
【分析】初生代谢是生物生长和生存 所必需的代谢活动,因此在整个 生命过程中它一直进行着。初生 代谢物有糖类、脂质、蛋白质和 核酸等。次生代谢不是生物生长 所必需的,一般在特定的组织或 器官中,并在一定的环境和时间 条件下才进行。
【详解】A、利用“细胞农业”技术培育“人造咖啡”只是获得了大量植物细胞及其产物,没有发育成完整个体,也没有发育成其他各种细胞,不能体现细胞的全能性,A 错误;
B、利用“细胞农业”技术培育“人造咖啡”可以不用种植咖啡树便能产生咖啡因,从而减少咖啡的种植面积,B 正确;
C、液体悬浮培养可以增加细胞与培养液的接触面积,有利于细胞生长繁殖,从而增加“人造咖啡”的产量,C正确;
D、“人造咖啡”中的咖啡因与单宁酸不是生物生长 所必需的,一般在特定的组织或 器官中,并在一定的环境和时间 条件下才能产生,属于植物细胞的次生代谢产物,D正确。
故选A。
7.(23-24高二下·广东珠海·期末)鸡蛋是人们常见的食材,由蛋壳、气室、蛋清、蛋黄和胚盘等结构构成的,其中蛋清含有大量蛋白质和水,蛋黄位于蛋清的中心,含有脂肪、磷脂、多种维生素和无机盐等,它们为胚胎发育提供所需的营养。下列叙述正确的是( )
A.蛋清蛋白所结合的水是细胞新陈代谢的介质
B.鸡蛋中的气室可以为鸡的胚胎发育提供氧气
C.维生素和无机盐为胚胎发育提供必需的能量
D.蛋黄可以为胚胎发育提供全部的遗传物质
【答案】B
【分析】水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水。细胞中自由水和结合水所起的作用是有差异的:自由水是细胞内良好的溶剂;结合水是细胞结构的重要组成部分,大约占细胞内全部水分的4.5%。细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分。在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
【详解】A、结合水是细胞结构的重要组成部分,细胞新陈代谢的介质是自由水,A错误;
B、鸡蛋中的气室含有气体,可以为鸡的胚胎发育提供氧气,B正确;
C、维生素和无机盐不能为胚胎发育提供能量,C错误;
D、蛋黄是卵细胞,胚胎中的质遗传物质和一半的核遗传物质来自蛋黄,D错误。
故选B。
8.(23-24高二下·广东中山·期末)近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过人工授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如下图。以下说法正确的是( )
A.E后代遗传性状与A一致,F后代遗传性状与B一致
B.过程③可通过电融合法使体细胞和去核的卵母细胞形成重构胚
C.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
D.D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B同期发情处理
【答案】B
【分析】胚胎移植的基本程序: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;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、E后代遗传物质来源于A和C,遗传性状与A和C一致,F后代遗传物质状来源于A和B,遗传性状与A和B一致,A错误;
B、过程③将供体细胞注入去核卵母细胞后,通过电融合法使两细胞融合,供体核进入卵母细胞,形成重构胚,B正确;
C、胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵,C错误;
D、D受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀A体内的胚胎,所以必须和动物园亚洲黑熊♀A同期发情处理,目的是使体内的生理环境保持一致,提高胚胎的存活率,而野生亚洲黑熊♀B只需要提供体细胞,所以不需要同期发情处理,D错误。
故选B。
9.(23-24高二下·广东中山·期末)在体细胞克隆猴培育过程中,为调节相关基因的表达,提高胚胎的发育率和妊娠率,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm 4d的mRNA 注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,具体流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布,利于融合
B.核移植中常用显微操作去核,是指除去卵母细胞内由核膜包被的细胞核
C.组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
D.为得到遗传背景相同的克隆猴,可将早期胚胎均等分割后再进行胚胎移植
【答案】B
【分析】1、克隆动物概念: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。
2、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因:动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。
【详解】A、灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,A正确;
B、常用显微操作法去除由卵母细胞纺锤体-染色体复合物,B错误;
C、研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它,即将组蛋白去甲基化和增加乙酰化,有利于重构胚的分裂和发育,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研,可用机械方法将早期胚胎均匀切割成2份或4份后再进行胚胎移植,该技术属于无性生殖,D正确。
故选B。
10.(23-24高二下·广东中山·期末)双特异性单克隆抗体是指可同时与癌细胞和药物结合的特异性抗体。下图是科研人员通过杂交瘤细胞技术(免疫的B细胞和骨髓瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体的部分过程。下列分析正确的是( )
A.过程①处理后不需要再进行抗体检测
B.过程②常用活的病毒或聚乙二醇诱导融合
C.过程③在HAT培养基中能生长的细胞为骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞
D.过程④需要保证使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞
【答案】D
【分析】单克隆抗体制备流程:
(1)对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应;
(2)从小鼠脾脏中获取已经免疫的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)最后,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。这样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】A、过程①是给小鼠注射癌胚抗原,其目的是从小鼠体内获取已免疫的B淋巴细胞,但同时也其产生了其他种类已免疫的B淋巴细胞,所以需要进行抗体检测,A错误;
B、过程②常用灭活的病毒或聚乙二醇诱导融合,B错误;
C、过程③的HAT培养基为选择性培养基,通过筛选,只有杂交瘤细胞可以在此培养基生长,其他细胞如B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均不能在HAT培养基上生长,C错误;
D、经过③筛选得到的杂交瘤细胞不一定是产生所需抗体的细胞,因此再经过④的筛选和培养,但需要保证使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞,以便获得产生单克隆抗体的细胞,D正确。
故选D。
11.(23-24高二下·广东中山·期末)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,结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.培育脱毒苗的过程涉及脱分化和再分化两个阶段
B.实验结果表明,茎尖越小脱毒率越高,成苗率越低
C.培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞的全能性
D.根据本实验可知,培养脱毒苗时茎尖的适宜大小约为0.27mm
【答案】C
【分析】分析题图:图示表示茎尖外植体大小对苗的脱毒率和成活率的影响。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、培育脱毒苗的过程中利用了植物组织培养技术,涉及脱分化和再分化两个阶段,A正确;
B、据图可知,实验结果表明茎尖越小,脱毒率越高,成苗率越低,B正确;
C、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,C错误;
D、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,D正确。
故选C。
12.(23-24高二下·广东湛江·期末)2016年,世界上第一例经过核移植操作的“三亲婴儿”在墨西哥出生。至目前“三亲婴儿”技术仍存在争议。关于“三亲婴儿”的培育过程,下列叙述错误的是( )
A.该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作
B.“三亲婴儿”涉及两个母本和一个父本
C.该技术可避免母亲卵母细胞中的线粒体遗传病基因传递给后代
D.体外受精得到的受精卵可在体外发育成个体
【答案】D
【分析】题图分析:图示表示三亲婴儿的培育过程,由图可知,三亲婴儿的培育采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。
【详解】A、图示表示三亲婴儿的培育过程,由图可知,三亲婴儿的培育采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等,A正确;
B、“三亲婴儿”的核基因全部来自自己的母亲和父亲,线粒体基因来自卵母细胞捐献者,故“三亲婴儿”涉及两个母本和一个父本,B正确;
C、后代的细胞质基因来自卵母细胞捐献者,故母亲的线粒体基因不能遗传给后代,C正确;
D、体外受精得到的受精卵培养到一定阶段还需要胚胎移植到母亲体内,才可发育成个体,D错误。
故选D。
13.(23-24高二下·广东湛江·期末)我国科学家因发现从黄花蒿中提取的青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率而备受世界关注,从此青蒿素类药物的市场需求量大大增加。下列关于利用植物组织培养技术生产青蒿素类药物的研究,合理的叙述是( )
A.植物组织培养技术不一定是利用离体的细胞、组织或器官
B.黄花蒿愈伤组织能再分化成芽和苗是因为植物细胞具有全能性
C.通过诱导培育四倍体黄花蒿,可快速大量获得更多的青蒿素
D.植物组织培养技术需要诱导植物原生质体融合,可用电融合法、PEG融合法
【答案】B
【分析】植物组织培养技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、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、植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术,A错误;
B、植物组织培养技术理论基础是植物细胞的全能性,B正确;
C、青蒿素是黄花蒿次级代谢产物,含量较低,C错误;
D、植物体细胞杂交技术需要诱导植物原生质体融合,可用电融合法、PEG融合法,D错误。
故选B。
14.(23-24高二下·广东江门·期末)某植物组织培养的最佳激素配比如表。下列叙述正确的是( )
组织培养阶段
细胞分裂素浓度(μmol/L)
生长素浓度(μmol/L)
I——诱导形成愈伤组织
m1
n1
Ⅱ——诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ——诱导生根
m3
n3
A.不同阶段m/n值是不同的,此值最大的阶段是Ⅲ阶段
B.在I、Ⅱ、Ⅲ阶段中只有阶段Ⅱ需要给予适当的自然光照
C.I阶段时通常选择茎尖、幼叶等幼嫩部位作为外植体
D.用该技术进行细胞产物工厂化生产时激素配比最好为m2和n2
【答案】C
【分析】分析表格内容:Ⅰ是经过脱分化(去分化)形成愈伤组织的过程,细胞的形态、结构和功能发生改变;Ⅱ、Ⅲ阶段是经过再分化成芽和根的阶段。
【详解】A、细胞分裂素用量比生长素用量(m/n值),比值低时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值高时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的形成,因此不同阶段m/n值是不同的,此值最大的阶段是Ⅱ阶段,A错误;
B、Ⅰ过程为脱分化,Ⅱ、Ⅲ过程是形成幼芽、根的再分化过程,Ⅰ过程一般不需要光照,Ⅱ、Ⅲ过程需要光照,B错误;
C、Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体,原因是茎尖、幼叶细胞分化程度低,容易诱导产生愈伤组织,C正确;
D、细胞分裂素用量比生长素用量,比值适中时,促进愈伤组织的形成,用该技术进行细胞产物工厂化生产时激素配比最好为m1和n1,D错误。
故选C。
15.(23-24高二下·广东揭阳·期末)利用两种二倍体烟草培育四倍体烟草的过程如下图所示。有关叙述正确的是( )
A.a过程常用纤维素酶、果胶酶和胶原蛋白酶处理去除细胞壁
B.b过程常用的方法有电融合、离心、PEG或灭活的病毒诱导法
C.与二倍体烟草相比,四倍体烟草茎秆粗壮,结实率高、果实大
D.四倍体烟草的培育成功打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种
【答案】D
【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。在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁,获得原生质体。杂交过程中的一个关键环节,是原生质体间的融合,这必须要借助一定的技术手段才能实现。人工诱导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。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织,并可进一步发育成完整的杂种植株。
【详解】A、a过程常用纤维素酶、果胶酶处理去除细胞壁,获得原生质体,A错误;
B、b过程常用的方法有电融合、离心、PEG方法进行诱导两个细胞融合,B错误;
C、与二倍体烟草相比,四倍体烟草茎秆粗壮,果实大,四倍体可能表现为生育期延迟的现象,因而可能表现为结实率低,或不结实的特征,C错误;
D、四倍体烟草的培育成功打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势,D正确。
故选D。
16.(23-24高二下·广东佛山·期末)将单克隆抗体同药物耦联可以实现对病原体或肿瘤细胞的选择性杀伤。在单克隆抗体的制备过程中不涉及的操作是( )
A.动物细胞融合 B.细胞核移植
C.动物细胞培养 D.筛选杂交瘤细胞
【答案】B
【分析】单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。
【详解】克隆抗体制备过程包括:特定抗原免疫小鼠、诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合、杂交瘤细胞筛选、单一抗体阳性检测、将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养(即动物细胞培养),或注射到小鼠腹腔内增殖、提取单克隆抗体等,该制备过程中不涉及体细胞核移植操作,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
17.(23-24高二下·广东茂名·期末)科学家利用植物体细胞杂交技术诱导天竺葵原生质体和香茅草原生质体融合,培育出一种能散发出对人体无害的具特殊气味的驱蚊草。下列叙述正确的是( )
A.采用同种胶原蛋白酶去除两种植物细胞壁
B.经过体细胞杂交得来的新植物体都不可育
C.该技术利用了细胞膜的选择透过性
D.该技术打破了物种界限实现远缘杂交育种
【答案】D
【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、在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体。杂交过程中的一个关键环节,是原生质体间的融合,这必须要借助一定的技术手段才能实现。人工诱导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。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织,并可进一步发育成完整的杂种植株。
【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,应该用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A错误;
B、若两种原生质体的染色体组数都是偶数,经过体细胞杂交得来的新植物体可育,B错误;
C、该技术利用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,C错误;
D、该技术打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种,D正确。
故选D。
18.(23-24高二下·广东惠州·期末)藿香是一种重要的中草药,《本草纲目》记载“豆叶曰藿,其叶似之,而草味芳香,故名藿香”。科研人员利用藿香的叶片为外植体进行培养,过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.①过程用酒精消毒后再立即用次氯酸钠溶液处理
B.②过程表示再分化、③过程表示脱分化
C.诱导生芽和生根的培养基中植物激素的比例相同
D.用X射线处理愈伤组织细胞可能获得优良突变体
【答案】D
【分析】1、在植物组织培养时,需要添加植物激素,其中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺序及用量的比例等,都会影响实验的结果。生长素与细胞分裂素的用量比值高时,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,促进愈伤组织的形成。
2、①是指获得外植体并为外植体消毒,②表示脱分化、③④表示再分化。
【详解】A、植物组织培养时外植体用流水充分清洗后用体积分数为70%的酒精消毒30s,用无菌水清洗2-3次,再用次氯酸钠溶液处理30分钟,立即用无菌水清洗2-3次,A错误;
B、②过程为诱导愈伤组织,表示脱分化,③过程为诱导生芽,表示再分化,B错误;
C、诱导生芽和生根的培养基中植物激素的比例不同,生长素用量与细胞分裂素用量比值高时,诱导生根,比值低时,诱导生芽,C错误;
D、愈伤组织细胞一直处于不断的分生状态,容易受射线或环境(某些试剂)影响而产生突变,故可用X射线处理愈伤组织细胞以获得优良突变体,D正确。
故选D。
二、解答题
19.(23-24高二下·广东湛江·期末)肺癌是发病率和死亡率极高的癌症,通常采用综合治疗的方法,但治疗的过程会出现各种副作用。为降低肺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试根据以下流程设计实验制备单克隆抗体并构建抗体—药物偶联物(ADC)。
请回答下列有关问题:
(1)本实验中给小鼠注射的特定抗原应取自人的 细胞,然后将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞置于含有 等天然成分的培养基中混合培养而得到杂交细胞。
(2)图中①为 ,用特定的 培养基对杂交细胞进行筛选可获得①;然后进行克隆化培养和抗体检测,经 次筛选最终获得分泌所需抗体的细胞。
(3)将得到的单克隆抗体和细胞毒素类药物(能有效杀伤癌细胞)制备成抗体—药物偶联物(ADC),则可在患者体内选择性杀伤肺癌细胞,利用的原理是 。
【答案】(1) 肺癌 血清
(2) 杂交瘤细胞 选择 多
(3)(肺癌细胞)抗原和(单克隆)抗体的特异性识别,使ADC能准确定位肺癌细胞并发挥作用(从而实现药物对肺癌细胞的选择性杀伤)。
【分析】单克隆抗体制备的基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
【详解】(1)据图可知,为获得治疗肺癌的抵抗力抗体,给小鼠注射的特定抗原应取自人的肺癌细胞。动物细胞培养中培养基的成分除了水、无机盐等成分外,还需要额外添加动物血清等天然成分。
(2)单克隆抗体制备的基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。故图中①为杂交瘤细胞,由于杂交细胞有多种,需要用特定的选择培养基选出①杂交瘤细胞;由于杂交瘤细胞有多种,需用克隆化培养和抗体检测,经多次筛选最终获得分泌所需抗体的细胞。
(3)由于单克隆抗体能特异性识别抗原(肺癌细胞),故抗体—药物偶联物(ADC),则可在患者体内选择性杀伤肺癌细胞。
一、单选题
1.(23-24高二下·广东韶关·期末)中科院动物所利用大熊猫细胞和兔卵母细胞克隆出世界上第一批大熊猫早期胚胎,下列有关叙述正确的是( )
A.可用性激素对兔进行超数排卵来获取更多的卵母细胞
B.去核的实质是去除兔卵母细胞中核膜包被的细胞核
C.可用电刺激的方法激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育进程
D.该过程涉及动物细胞培养、动物细胞融合和早期胚胎培养等技术
【答案】C
【分析】将供体细胞注入去核的卵母细胞,通过电融合法使两细胞融合。还可通过电刺激法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。
【详解】A、可用促性腺激素对兔进行超数排卵来获取更多的卵母细胞,A错误;
B、去核的实质是去除兔卵母细胞中纺锤体—染色体复合物,B错误;
C、利用电刺激可以激活重组细胞,使其完成细胞分裂和发育进程,利于重构胚的形成,C正确;
D、该过程涉及动物细胞培养、早期胚胎培养等技术,但未涉及动物细胞融合,D错误。
故选C。
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·广东珠海·期末)第三次全国大熊猫野外种群调查显示,全国野生大熊猫不足1600只,为保护和繁殖大熊猫,科研人员进行了如图实验,下列相关叙述正确的是( )
A.卵(母)细胞质具有调控细胞核基因表达的作用
B.图中用激素处理可使供体和代孕受体同期发情
C.图中的熊猫甲与亲代雌性大熊猫的性状基本相同
D.熊猫乙和熊猫丙的基因型和表型一定都相同
【答案】A
【分析】胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内产生后代,以满足人类的各种需求。
【详解】A、克隆熊猫培育利用了动物细胞核移植技术,成功的部分原因是卵细胞质具有调控细胞核基因表达的作用,A正确;
B、分析题图可知,图中用激素处理可促进供体熊猫超数排卵,B错误;
C、据图可知,熊猫甲的细胞核中的遗传物质来自雌性和雄性大熊猫,细胞质遗传物质来自雌性大熊猫,故其性状由亲本雌性大熊猫和雄性大熊猫共同决定,C错误;
D、熊猫乙和熊猫丙是利用胚胎分割获得的胚胎,经胚胎移植获得的,遗传物质相同,但环境因素对其性状表现也有一定的影响,故二者表型未必完全一致,D错误。
故选A。
4.(23-24高二下·广东东莞·期末)Graves病(GD) 患者甲状腺细胞表面含有大量细胞间黏性分子1(ICAM-1),引发甲状腺激素分泌过多。临床上多用131I治疗GD,但常出现甲状腺功能减退(甲状腺激素分泌不足)。研究人员通过制备抗ICAM-1单克隆抗体治疗GD,有关操作及结果如图示。相关叙述错误的是( )
组别
处理
甲状腺激素含量( ng/mL)
甲
正常健康小鼠注射生理盐水
13.71
乙
①
35.85
丙
GD模型小鼠注射131I
7.79
丁
GD 模型小鼠注射抗ICAM-1 单克隆抗体
27.8
A.制备单细胞悬液前,用ICAM-1 间隔多次对小鼠进行免疫
B.筛选2的目的是获得抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
C.乙组实验中①处的处理应为正常健康小鼠注射131I
D.实验结果表明,抗ICAM-1单克隆抗体对GD有治疗作用
【答案】C
【分析】1、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。
2、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】A、制备单细胞悬液前,用ICAM-1 间隔多次对小鼠进行免疫,刺激小鼠发生免疫反应,获得更多的B淋巴细胞,A正确;
B、筛选2利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞,B正确;
C、本实验的目的是检验抗ICAM-1单克隆抗体治疗GD的效果,根据对照实验的原则,乙组实验中①处的处理应为GD模型小鼠注射生理盐水,C错误;
D、据表格信息可知,注射抗ICAM-1单克隆抗体后GD小鼠的甲状腺激素含量下降,表明抗ICAM-1单克隆抗体对GD有治疗作用,D正确。
故选C。
5.(23-24高二下·广东东莞·期末)2023年11月,我国科学家首次成功培育出胚胎干细胞嵌合体猴。科学家从某食蟹猴中分离出胚胎干细胞(4CL干细胞)使其带上绿色荧光蛋白标记,将其注入另一食蟹猴的桑葚胚中,胚胎移植后,在嵌合体猴的部分细胞中检出绿色荧光蛋白,过程如图示。相关叙述正确的是( )
A.嵌合囊胚中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织和器官
B.实验中需对4CL干细胞供体食蟹猴和嵌合胚胎受体食蟹猴进行同期发情处理
C.嵌合胚胎含有两个不同食蟹猴个体的抗原,会加剧受体子宫对胚胎的免疫排斥
D.追踪嵌合胚胎发育中绿色荧光蛋白的分布,有利于了解胚胎干细胞的分化过程
【答案】D
【分析】胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。胚胎干细胞,是高度未分化的细胞。如果进行体外培养,能够无限的增殖和分化。胚胎肝细胞还可以分化成多功能的细胞。胚胎干细胞具有多能性,可以分化成多种组织的能力但是无法独自发育成一个个体细胞。胚胎里的干细胞被称为一种“全能”细胞,可以分化成所有类型的细胞,并且携带生物体的全套遗传信息。
【详解】A、嵌合胚胎中的内细胞团细胞将发育为嵌合体猴的各种组织和器官,A错误;
B、实验中需对嵌合胚胎受体食蟹猴进行同期发情处理,B错误;
C、胚胎移植时受体子宫对胚胎不发生免疫排斥反应,这为胚胎的存活提供了可能,C错误;
D、绿色荧光蛋白作为标记,追踪嵌合胚胎发育中绿色荧光蛋白的分布,有利于了解胚胎干细胞的分化过程,D正确。
故选D。
6.(23-24高二下·广东东莞·期末)科研人员研究了马铃薯茎尖切块大小对幼苗的脱毒率和成苗率的影响,结果如图。相关叙述正确的是( )
A.需用酒精和次氯酸钠溶液对茎尖进行灭菌处理
B.茎尖切块依次经再分化和脱分化过程发育成脱毒苗
C.马铃薯的脱毒培养中茎尖切块的适宜大小为0.27mm
D.上述培养过程获得的脱毒苗具有不被病毒侵染的能力
【答案】C
【分析】1、马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗,原理是植物细胞的组织培养。
2、分析题图:图示表示茎尖外植体大小对苗的脱毒率和成活率的影响。茎尖越小,脱毒率越高,成苗率越低。
【详解】A、用酒精和次氯酸钠溶液对茎尖进行的是消毒处理,A错误;
B、培育脱毒苗的过程中利用了植物组织培养技术,依次经过脱分化和再分化两个阶段,B错误;
C、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,C正确;
D、马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗,但脱毒苗本身不具有抗病毒侵染的能力,D错误。
故选C。
7.(23-24高二下·广东肇庆·期末)下图是我国繁育高产奶牛的两种途径,相关叙述错误的是( )
A.通过③过程获得的子代在性状上比体外受精和②过程获得的子代更接近供体
B.③过程所用的卵母细胞与①均为处于减数第一次分裂中期的初级卵母细胞
C.④过程可通过胚胎分割实现,胚胎分割可以看做动物无性繁殖的方法之一
D.⑤过程需要对代孕母畜进行同期发情处理后,再进行胚胎移植
【答案】B
【分析】1、哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤,是对体内受精过程的体外模拟。当采集到卵母细胞和精子后,要分别对它们进行成熟培养(卵母细胞培养致MII期)和获能处理,然后才能用于体外受精。一般情况下,可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精。
2、胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体叫“受体”。胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理(其中要对供体、受体进行同期发情处理,以保证供体、受体的生理状态相同,提高移植胚胎的成活率),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。在这项技术中,供体的主要职能变为产生具有优良遗传特性的胚胎,繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代,这就大大缩短了供体(优良性状个体)本身的繁殖周期。
3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。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,在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割。
4、通过体细胞核移植技术克隆高产奶牛大致过程:从屠宰场收集牛卵巢,采集卵母细胞,在体外培养到MⅡ期,通过显微操作去核,从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞,进行培养将供体细胞注入去核的卵母细胞的透明带下。通过电融合法使两细胞融合,供体核进入卵母细胞,形成重构胚(指人工构建的胚胎,具有发育成完整个体的能力)。用物理或化学方法(如电刺激、Ca载体乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,将胚胎移入受体(代孕)母牛体内,获得高产克隆奶牛。
5、题图①为卵细胞(卵母细胞),②表示受精卵分裂分化形成早期胚胎的过程,③表示通过体细胞核移植技术获得重构胚分裂分化形成早期胚胎的过程,④为一个早期胚胎变为多个囊胚的技术,最可能是胚胎分割技术,⑤为胚胎移植技术。
【详解】A、通过③过程(动物体细胞移植技术)获得的子代,由于细胞核(包含本物种绝大部分遗传物质)来源于供体,故子代性状与供体基本一致;体外受精和②过程获得的子代属于有性生殖,子代核遗传物质(染色体)一半来自父方,一半来自母方,故子代性状与父方或母方均有较大差异,A正确;
B、③过程所用的卵母细胞与①均为处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,B错误;
C、④过程可通过胚胎分割技术获得多个囊胚,同一胚胎分割得到的后代具有相同的遗传物质,故可以看做动物无性繁殖的方法之一,C正确;
D、⑤过程为胚胎移植,需要对代孕母畜进行同期发情处理,使代孕母畜与供体生理状态相同,再进行胚胎移植可提高成活率,D正确。
故选B。
8.(23-24高二下·广东肇庆·期末)肺炎支原体是导致人患肺炎的病原体之一,要检测人体是否感染支原体,需制备其单克隆抗体。科研人员将小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,经过筛选获得产生针对支原体单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列叙述错误的是( )
A.与传统抗体相比,单克隆抗体识别抗原的准确度更高,且可大量制备
B.为获得足量能产生相应抗体的B淋巴细胞,需给小鼠多次注射支原体
C.经过选择培养基的多次筛选即可获得产生支原体单克隆抗体的杂交瘤细胞
D.体外培养能产生相应抗体的杂交瘤细胞,从细胞培养液中可获得大量单克隆抗体
【答案】C
【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,之后从小鼠牌脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B淋巴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,即用培养基培养或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、单克隆抗体具有特异性强(准确度高)、灵敏度高可大量制备等特点,A正确;
B、制备单克隆抗体时,首先需对小鼠多次注射抗原,以刺激小鼠产生更多的B淋巴细胞,B正确;
C、经多次克隆化培养和抗体检测后,才可获得大量能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,而经过选择培养基筛选获的杂交瘤细胞不一定能产生支原体单克隆抗体,C错误;
D、体外培养能产生相应抗体的杂交瘤细胞,体外培养杂交瘤细胞不会出现接触抑制现象,从细胞培养液中可获得大量单克隆抗体,D正确。
故选C。
9.(23-24高二下·广东肇庆·期末)科研人员将耐寒、耐贫瘠的某种牧草(2n=16)与固氮能力较强的豆科植物(4n=48)进行植物体细胞杂交,以期获得兼具两者优点的杂种植株。已知荧光染料可标记细胞膜上的蛋白质,下列说法正确的是( )
A.过程I使用胰蛋白酶处理植物细胞以获得原生质体
B.诱导获得c的方法有物理法、化学法及灭活病毒法
C.过程Ⅱ需要在显微镜下挑选出发两种荧光的细胞
D.杂种植株含有 6个染色体组,也可以通过杂交获得
【答案】C
【分析】植物的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,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、过程I使用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞以获得原生质体,A错误;
B、灭火病毒诱导法通常用于诱导动物细胞融合,不用于诱导植物原生质体的融合,B错误;
C、由题干和图中信息可知,若c发出两种荧光即可说明c为a和b融合而成,即为杂种原生质体,故过程Ⅱ需要在显微镜下挑选出发两种荧光的细胞,C正确;
D、通过杂交不能获得6个染色体组的杂种植株,通过杂交获得的是3个染色体组的细胞,D错误。
故选C。
10.(23-24高二下·广东肇庆·期末)薄荷醇是薄荷产生的一种次级代谢产物,有清凉止痒的作用,内服可作为驱风药,用于头痛及鼻、咽、喉炎症等。下图是利用植物细胞培养技术生产薄荷醇的流程图。有关叙述正确的是( )
A.外植体接种前需先用无水乙醇和次氯酸钠溶液进行消毒
B.诱导形成愈伤组织过程中要给予适当时间和强度的光照
C.悬浮振荡培养有利于植物细胞增殖,所用培养基为液体培养基
D.通过该技术可获得大量薄荷组培苗,减少了对薄荷植株的破坏
【答案】C
【分析】植物组织培养:①过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)经脱分化获得愈伤组织,经再分化获得胚状体,最后获得植株(新植体)。②应用:植物繁殖的新途径(快速繁殖优良品种、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种和突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、消毒通常使用体积分数为70%的酒精,不用无水乙醇,A错误;
B、诱导愈伤组织期间一般不需要光照,在后续的培养过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照,B错误;
C、悬浮振荡培养可增加氧气含量等,有利于植物细胞增殖,所用培养基为液体培养基,C正确;
D、根据题意可知,通过该技术可获得大量产薄荷醇(一种次级代谢产物)的细胞,而非薄荷组培苗,减少了对薄荷植株的破坏,D错误。
故选C。
11.(23-24高二下·广东湛江·期末)我国科研人员利用胚胎工程技术培育出了“试管牛”,操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.过程①是对供体母牛注射了促性腺激素,使其排出更多的卵子
B.进行过程③前,要对代孕母牛进行同期发情处理
C.“试管牛”的遗传特性与代孕母牛一致
D.胚胎分割是要将囊胚的内细胞团均等分割
【答案】C
【分析】1、胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
【详解】A、过程①是对供体母牛注射了促性腺激素,使其超数排卵,排出更多的卵子,A正确;
B、进行过程③前,要对代孕母牛进行同期发情处理,因为哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,发情后母牛的生殖器官的生理变化相同,为供体胚胎移入受体提供了相同的生理环境,B正确;
C、代孕母牛“试管牛”的遗传特性与代孕母牛无关,C错误;
D、胚胎分割时要将囊胚的内细胞团均等分割,防止影响胚胎的进一步发育,D正确。
故选C。
12.(23-24高二下·广东湛江·期末)某哺乳动物受精作用及胚胎发育过程示意图如下。下列有关叙述错误的是( )
A.a是原肠胚时期
B.卵子成熟发生在雌性动物的输卵管中
C.卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带间隙中观察到两个极体
D.桑葚胚时期的细胞未分化,形态、结构相似
【答案】A
【分析】根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为桑葚胚、囊胚、原肠胚几个阶段。桑葚胚细胞只进行有丝分裂,细胞数目增多,逐渐形成致密的细胞团,形似桑葚时,这时的胚胎称为桑葚胚。囊胚期胚胎进一步发育,细胞逐渐分化,聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;而沿透明带内壁扩展和排列的细胞,称为滋养层细胞,它们将来发育成胎膜和胎盘。原肠胚时期出现了内胚层、中胚层、外胚层三个胚层的分化。
【详解】A、a是囊胚期,b是原肠胚时期,A错误;
B、动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初级卵母细胞,有的可能是次级卵母细胞,但它们都要在输卵管内进一步成熟,所以卵子成熟发生在雌性动物的输卵管中,B正确;
C、卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带间隙中观察到两个极体,或者是观察到雌、雄原核,C正确;
D、桑葚胚时期的细胞只进行了有丝分裂,未分化,细胞的形态、结构相似,D正确。
故选A。
13.(23-24高二下·广东江门·期末)红豆杉的次生产物紫杉醇(由核基因控制合成)是一种高效抗癌药物,但红豆杉具有生长缓慢、自然繁殖率低的特点。不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的部分染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分染色质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交技术将红豆杉(供体)与柴胡(受体)进行融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如图。下列叙述错误的是( )
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
A.图中②过程需要用纤维素酶、果胶酶处理
B.图中I、Ⅱ处理分别为碘乙酰胺、X射线
C.只有异源融合的原生质体才会进行持续分裂
D.④过程筛选到的杂种植株能快速高效产生紫杉醇
【答案】B
【分析】植物体细胞杂交技术
(1)概念:将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合形成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
(2)原理:原生质体融合利用了细胞膜具有一定的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)过程:
①利用纤维素酶和果胶酶去除马铃薯细胞和番茄细胞的细胞壁,获得原生质体。
②诱导原生质体融合获得杂种细胞。
③杂种细胞经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成杂种植株。
(4)意义:打破了生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种。
【详解】A、愈伤组织是不定形的薄壁组织团块,利用愈伤组织获得原生质体需要用纤维素酶和果胶酶去除最外层的细胞壁,A正确;
B、由题干信息可知,红豆杉为供体,应该用射线破坏其部分染色质;柴胡为受体,不需要用射线处理,结合题图可知,Ⅰ处理为X射线,Ⅱ处理为碘乙酰胺,B错误;
C、异源融合原生质体由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补,使细胞恢复正常分裂,因此只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团,C正确;
D、植物体细胞杂交技术能打破生殖隔离,实现远缘杂交,因此过程④筛选到的杂种植物能高效产生紫杉醇,D正确。
故选B。
14.(23-24高二下·广东江门·期末)如图是利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列关于该过程的分析,错误的是( )
A.①过程之前,需对卵子继续培养、对精子进行获能处理
B.②过程通常将胚胎培养到囊胚或原肠胚再进行分割
C.③过程中可从滋养层取样,进行DNA分析鉴定性别
D.⑤过程在移植前需要用相关激素对受体进行发情处理
【答案】B
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,图中①是体外受精过程,②是早期胚胎培养,③是胚胎分割,④是分割后胚胎的恢复, ⑤是胚胎移植。
【详解】A、在进行①体外受精过程之前,需要对采集到的卵子继续培养至MⅡ期、对精子进行获能处理,A正确;
B、②过程为早期胚胎培养,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,将它移入盛有操作液的培养皿中,然后在显微镜下用分割针或分割刀分割,B错误;
C、内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,③过程中可用分割针从滋养层取样,做DNA分析,鉴定性别,C正确;
D、⑤过程是胚胎移植,移植前需要对受体进行同期发情处理,保证移入的胚胎具有相同的生理环境,D正确。
故选B。
15.(23-24高二下·广东江门·期末)我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA,经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴,流程如图所示,①~⑥表示过程。下列叙述错误的是( )
A.①过程的培养液需要加入动物血清
B.Kd4d可以促进融合细胞表现全能性
C.⑤过程需在桑葚胚或囊胚期进行移植
D.⑥过程诞生的食蟹猴之间性状差异大
【答案】D
【分析】1.动物细胞核移植是用体细胞作为供体细胞进行的细胞核移植,并将供体细胞注射到培养到减Ⅱ中期的卵母细胞中,用人工的方法将其培养成胚胎,再将胚胎移植到雌性动物子宫内,就可以孕育出新的个体。
2.动物细胞培养的条件
(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产物。
(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:最适温度为(36.5±0.5)℃,多数细胞生存的适宜pH为7.2-7.4。
(4)气体环境:含95%空气加5%CO2的混合气体,CO2的作用是维持培养液pH。
【详解】A、由图可知,①过程为培养成纤维细胞,所需的营养条件除糖、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,A正确;
B、去甲基化酶Kd4d能去除DNA上的甲基化标记,进而能使基因表达形成相关的蛋白质,促进融合细胞全能性表达形成完整个体,B正确;
C、由图可知,⑤过程为胚胎移植,胚胎移植一般选择在桑葚胚或囊胚阶段进行,因为桑葚胚或囊胚阶段细胞的分化程度低,C正确;
D、体细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性。所得到的食蟹猴的细胞核的遗传物质来自供体,而细胞质遗传物质来自受体,因此食蟹猴的绝大多数性状与供体相同,少数性状与受体的性状相同,食蟹猴之间性状差异不大,D错误。
故选D。
16.(23-24高二下·广东揭阳·期末)某研究性学习小组利用幼嫩的菊花茎段进行组织培养,下列叙述错误的是( )
A.取幼嫩的茎段是因为细胞分化程度低,分裂能力强,表达全能性更容易
B.外植体应先用酒精消毒,然后立即用无菌水冲洗,再用次氯酸钠溶液处理
C.将外植体的1/3-3/4插入诱导再分化的培养基时要在酒精灯火焰旁进行
D.外植体脱分化转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块
【答案】C
【分析】植物组织培养的实验操作步骤:
(1)培养基的制作:①配制各种母液:配制母液时,无机物中大量元素浓缩10倍,微量元素浓缩100倍,常温保存。激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般按1mg/mL的质量浓度单独配制母液;②配制培养基,称取琼脂、蔗糖、大量元素、微量元素等组分,依次加入,加蒸馏水定容;③灭菌,将分装好的培养基连同其他器械一起高压蒸汽灭菌。
(2)外植体消毒:选取合适的外植体,用流水冲洗后可加少许洗衣粉,用软刷轻轻刷洗,刷洗后在流水下冲洗20min左右。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分,放入体积分数为70%的酒精中摇动2-3次,持续6-7s,立即将外植体取出,在无菌水中清洗。取出后仍用无菌吸水纸吸干外植体表面水分,放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中1-2min。取出后,在无菌水水中至少清洗3次,漂净消毒液。
(3)接种:用体积分数为70%的酒精对工作台进行消毒,再点燃酒精灯所有实验操作必须在酒精灯旁进行,且器械每次使用后都需要灼烧灭菌。将外植体切成小段接种到锥形瓶中,注意整个过程的无菌操作。
(4)培养:接种后的放在无菌培养箱中培养,定期消毒,温度设置在18-22℃,并且每日用日光灯光照12h。
(5)移栽:移栽之前,应打开培养瓶的封口膜,让试管苗在培养间生长几日。然后用清水清洗根部的培养基,将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间,等幼苗长状后再移栽到土壤中。
(6)栽培:将幼苗移栽后,每天观察记录幼苗生长情况,适时浇水、施肥,直至开花。
【详解】A、幼嫩的菊花茎段的细胞分化程度低,分裂能力强,表达全能性更容易,因此应选取幼嫩的茎段,A正确;
B、经流水充分清洗后的外植体用体积分数为70%的酒精消毒30s,立即用无菌水清洗2-3次,再用次氯酸钠溶液处理30分钟,立即用无菌水清洗2-3次,B正确;
C、在酒精灯火焰旁(防止杂菌污染),将外植体的1/3-1/2插入诱导愈伤组织(诱导脱分化)的培养基中,C错误;
D、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,外植体脱分化转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,D正确。
故选C。
17.(23-24高二下·广东佛山·期末)油菜容易被线虫侵染而造成减产,萝卜具有线虫病基因。研究发现,两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。科研人员以萝卜细胞(2N=18)和油菜细胞(2N=38)为亲本进行细胞杂交,通过图所示的途径获得抗虫油菜。下列叙述正确的是( )
A.X射线照射处理的目的是诱发萝卜细胞基因突变
B.融合原生质体需放在无菌水中培养,以防杂菌污染
C.须在同一培养基上将愈伤组织先诱导生芽,再诱导生根
D.抗虫油菜为二倍体,减数分裂时一个细胞可形成19个四分体
【答案】D
【分析】1、据题干信息可知,X射线照射萝卜原生质体,会诱发萝卜原生质体发生染色体的断裂。2、植物体细胞杂交的实质为植物原生质体的融合,在融合前需要使用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物的细胞壁,再用化学法(聚乙二醇)或物理法(振动、离心、电刺激)诱导原生质体融合,需要注意的是诱导植物原生质体的融合时不用生物方法(灭活的病毒);细胞融合完成的标志是融合细胞再生出新的细胞壁。
【详解】A、根据题干信息可知,X射线照射处理的目的是诱发萝卜细胞发生染色体的断裂,A错误;
B、原生质体放在无菌水中会吸水涨破,应放到等渗的溶液中,保持原生质体的完整性,B错误;
C、将生长良好的愈伤组织先诱导生芽,再诱导生根形成试管苗,需要在不同的培养基,C错误;
D、形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中,所以抗虫油菜为二倍体(2M=38),在减数分裂时可形成19个四分体,D正确。
故选D。
18.(23-24高二下·广东佛山·期末)自1978年首例“试管婴儿”诞生后,体外受精技术已在全球广泛使用。相对于自然受孕的子代,体外受精子代更容易出现妊娠不良现象。为探究胚胎移植时胚胎发育状况对移植成功率的影响,研究人员用处于不同发育阶段的囊胚开展了相关实验,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
未孵化
孵出面积<5%
孵出面积5%-10%
妊娠率(%)
45.3
52.5
29.7
A.胚胎移植时,胚胎所处发育阶段并非越早越好
B.囊胚中的内细胞团和滋养层细胞核基因相同,但全能性高低不同
C.移植孵出面积超过5%的囊胚可能造成囊胚损伤,降低移植成功率
D.孵出面积较大的囊胚移植成功率低可能与子宫内膜的免疫排斥有关
【答案】D
【分析】表格数据分析,胚胎移植时胚胎发育状况对移植成功率存在影响,未孵化的以及孵出面积5%-10%的胚胎移植成功率低于孵出面积<5%。
【详解】A、据图所示,囊胚孵出面积<5%妊娠率大于未孵化组和孵出面积5%-10%组,说明胚胎移植时,胚胎所处发育阶段并非越早越好,A正确;
B、囊胚中的内细胞团和滋养层细胞都是由受精卵经过有丝分裂产生的,核基因相同,但全能性高低不同,内细胞团细胞全能性更高,B正确;
C、孵出面积超过5%的囊胚在移植时可能造成囊胚损伤,降低移植成功率,C正确;
D、子宫内膜对囊胚没有免疫排斥,因此不是孵出面积较大的囊胚移植成功率低的原因,D错误。
故选D。
19.(23-24高二下·广东佛山·期末)下列技术与过程可以不通过植物细胞工程技术实现的是( )
A.利用二倍体与四倍体植株培育三倍体西瓜
B.利用植物的花粉培育单倍体植株
C.利用茎尖培育无病毒的康乃馨植株
D.利用快速繁殖技术培育铁皮石斛
【答案】A
【分析】植物细胞工程通常采用的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交技术等。
【详解】A 、利用二倍体与四倍体植株培育三倍体西瓜,利用的是多倍体育种,A正确;
B、利用植物的花粉,进行植物组织培养培育单倍体植株,B错误;
C、利用茎尖培育无病毒的康乃馨植株,利用的是植物组织培养,C错误;
D、利用快速繁殖技术培育铁皮石斛,利用的是植物组织培养,D错误。
故选A。
20.(23-24高二下·广东茂名·期末)我国2022年乙肝阳性人数达到79 747 000,诊断率和治疗率分别为24%和15%,单克隆抗体是免疫检验中的新型试剂,制备乙肝病毒单克隆抗体的过程如下图,下列叙述错误的是( )
A.向实验小鼠注射灭活的乙肝病毒,目的是刺激小鼠产生特异性免疫反应
B.阳性反应孔中的细胞需多次稀释培养检测,目的是得到所需的杂交瘤细胞
C.将所得到的单克隆抗体注射到小鼠的腹水中,目的是得到更多的抗体
D.与植物体细胞杂交相比,单克隆抗体的制备未体现细胞的全能性
【答案】C
【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提取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,该杂交瘤细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测,利用了抗原与抗体的特异性结合的原理。
(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。
【详解】A、注射灭活的乙肝病毒能让小鼠产生特异性免疫反应,A正确;
B、阳性检测的原理是抗原与抗体发生特异性结合。每孔中有很多细胞,阳性反应孔中的细胞还需多次稀释培养检测的原因是为获得能产生单一抗体的杂交瘤细胞,B正确;
C、将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中才能得到更多的抗体,C 错误;
D、单克隆抗体并没有涉及由细胞发育成个体,所以其未体现细胞的全能性;而植物体细胞杂交技术是将杂种细胞培育成一个完整的杂种植物,体现了植物细胞的全能性,D正确。
故选C。
21.(23-24高二下·广东梅州·期末)科研人员利用野生型清水紫花苜蓿(2n=32)和里奥百脉根(2n=12)为材料培育抗鼓胀病的新型牧草,研究主要流程如下图。下列说法正确的是( )
注:IOA 可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的功能
A.用酶解法获得原生质体,需控制处理时间,以免酶破坏细胞膜
B.②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C.③过程诱导生芽的培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比值高于②过程
D.图示技术可克服远缘杂交不亲和的障碍,③过程产生的再生植株是不可育的多倍体
【答案】C
【分析】植物的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,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、细胞壁成分是纤维素和果胶,用纤维素酶和果胶酶获得原生质体,细胞膜无纤维素和果胶,由于酶具有专一性,不会破坏细胞膜,A错误;
B、②过程是脱分化形成愈伤组织,不需要选择培养基筛选,B错误;
C、②过程是脱分化形成愈伤组织,细胞分裂素与生长素的浓度比值低,③过程诱导生芽的培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比值高,C正确;
D、图示技术是植物体细胞杂交技术,该技术可克服远缘杂交不亲和的障碍,使远缘杂交成为可能,其原理是染色体变异,③过程产生的再生植株是可育的多倍体,D错误。
故选C。
22.(23-24高二下·广东梅州·期末)如下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.灭活病毒促进细胞融合是利用了病毒表面含有的糖蛋白和一些酶
B.用特定的抗原多次注射免疫小鼠主要目的是刺激小鼠机体产生更多的抗体
C.克隆化培养过程中杂交瘤细胞不会出现接触抑制的现象
D.用单克隆抗体制成携带抗癌药物的“生物导弹”具有特异性强、毒副作用小的特点
【答案】B
【分析】单克隆抗体的制备过程是:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体;诱导动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒);单克隆抗体的两次筛选:①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞);②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;两次抗体检测:专一抗体检验阳性。
【详解】A、灭活病毒促进细胞融合是利用了病毒表面含有的糖蛋白和一些酶,使细胞膜上的蛋白质和脂质分子发生重排,A正确;
B、用特定的抗原多次注射小鼠目的是刺激小鼠产生更多的能分泌特定抗体的B淋巴细胞,而非抗体,B错误;
C、杂交瘤细胞在适宜条件下能无限增殖,不会出现接触抑制的现象,C正确;
D、用单克隆抗体制成携带抗癌药物的“生物导弹”,利用了单克隆抗体与抗原特异性识别特点,将药物定点带到癌细胞部位,故生物导弹具有特异性强、毒副作用小特点,D正确。
故选B。
23.(23-24高二下·广东清远·期末)科学家在羊驼中发现天然缺失轻链的抗体(仅含重链抗体),其上的可变区可以单独稳定在体外存在,被称为“纳米抗体”。纳米抗体不仅具有完整的抗原识别能力,还具有易于改造和表达等优点,它将成为抗体制备的新方向。下列关于传统单克隆抗体和纳米抗体的叙述,错误的是( )
A.可用灭活的病毒或电刺激诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合
B.两种抗体均可连接抗癌药物,从而实现对肿瘤细胞的特异性杀伤
C.制备传统单克隆抗体需要进行筛选,而制备纳米抗体不需要筛选
D.纳米抗体因体积小,更易进入细胞,比传统单克隆抗体更易捕获抗原
【答案】D
【分析】动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,诱导手段有电激、聚乙二醇、灭活的病毒等,结果产生杂交细胞,主要用于制备单克隆抗体。
【详解】A、可用灭活的病毒或电刺激诱导动物细胞进行融合,A正确;
B、两种抗体均具有完整的抗原识别能力,均可连接抗癌药物,从而实现对肿瘤细胞的特异性杀伤,B正确;
C、分析题意,纳米抗体是在羊驼中发现天然缺失轻链的抗体(仅含重链抗体),故制备纳米抗体不需要筛选,C正确;
D、抗体是在细胞外起作用,不会进入细胞,D错误。
故选D。
24.(23-24高二下·广东清远·期末)1902年,德国植物学家哈伯兰特在细胞学说的基础上,大胆提出可以在试管中人工培育植物的设想,并预言离体的植物细胞具有全能性。他提出细胞的全能性理论是植物组织培养的理论基础。下列关于植物组织培养的叙述,正确的是( )
A.在植物组织培养前,需要对外植体进行消毒灭菌处理
B.在植物组织培养过程中,脱分化过程需要光照处理
C.再分化培养基中生长素和细胞分裂素的比例高有利于芽的分化
D.进行细胞产物的工厂化生产获得紫杉醇不能体现植物细胞的全能性
【答案】D
【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、在植物组织培养前,需要对外植体进行消毒处理,但不能灭菌,避免将外植体杀死,导致实验失败,A错误;
B、在植物组织培养过程中,脱分化过程需要避光处理,再分化需要光照处理,B错误;
C、再分化培养基中生长素和细胞分裂素的比例高有利于根的分化,C错误;
D、植物细胞的全能性是指细胞发育为完整个体或分化为其它各种细胞的潜能,进行细胞产物的工厂化生产获得紫杉醇不能体现植物细胞的全能性,D正确。
故选D。
25.(23-24高二下·广东广州·期末)治疗最凶险乳腺癌“HER2+”的抗体-药物偶联物(T-DM1)被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1作用机制如下图,下列有关叙述错误的是( )
A.曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
B.T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C.经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞不能直接生产单克隆抗体
D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织成像中可定位诊断肿瘤的位置
【答案】A
【分析】由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞。疗效高,副作用小,位置准确。
【详解】A、DM1是细胞毒性药物,不能与HER2+特异性结合,其免疫小鼠后产生的抗体也不能与HER2+特异性结合,所以不选择它作为制备单抗的抗原,A错误;
B、根据题图:T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合,且溶酶体破裂导致细胞凋亡,B正确;
C、一种浆细胞只能产生一种抗体,故杂交瘤细胞虽能产生专一抗体,筛选出来的杂交瘤细胞有多种,所以经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞不能直接生产单克隆抗体,需要经过克隆化培养,然后经过抗原-抗体检测,进而生产单克隆抗体,C正确;
D、曲妥珠单抗可以与HER2+特异性结合,因此可以利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗定位诊断肿瘤的位置,D正确。
故选A。
26.(23-24高二下·广东广州·期末)物组织培养技术的过程一般为:无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A.为获得无菌培养物,外植体要消毒处理后才可接种培养
B.诱导愈伤组织和诱导生芽、生根时需要提供适宜的光照
C.提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值,有利于诱导生根
D.试管苗移栽前一般要经过炼苗,再移植到消毒后的蛭石或珍珠岩环境中
【答案】B
【分析】1、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体。
2、植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响: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,促进愈伤组织的形成。
【详解】A、植物组织培养过程中应注意无菌操作,为获得无菌培养物,外植体要经过表面消毒处理后,才能进行培养,A正确;
B、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。脱分化诱导愈伤组织形成时不需要光照,B错误;
C、生长素和细胞分裂素的比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成,因此提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值,有利于诱导生根,C正确;
D、试管苗在培养间培养一段时间后,最好用无菌水洗根部培养基进行炼苗,再移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境,D正确。
故选B。
27.(23-24高二下·广东广州·期末)下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A.利用胚胎分割技术产生后代属于无性生殖
B.早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞就是杂交瘤细胞
D.动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
【答案】C
【分析】胚胎移植的生理基础:
(1)供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;
(2)胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;
(3)子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;
(4)胚胎遗传性状不受受体任何影响。
【详解】A、利用胚胎分割技术产生后代属于无性生殖,因为该过程没有经过两性生殖细胞的融合,A正确;
B、雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,需移植到同种的、生理状态相同、经同期发情处理的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体,B正确;
C、将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞,还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等,C错误;
D、动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质,这样可以满足动物细胞培养过程中对未知的营养物质的需求,D正确。
故选C。
28.(23-24高二下·广东佛山·期末)双抗体夹心法是常用的检测抗原含量的方法,流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述正确的是( )
A.将抗原A注射到小鼠体内,可从脾脏中获得相应单克隆抗体
B.固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量
C.需给予足够长的时间使无色底物充分反应后检测光信号
D.反应体系中光信号越强(颜色越深)则抗原A含量越低
【答案】B
【分析】由图可知,酶标抗体和固相抗体都可与抗原特异性结合,固相抗体的作用是将抗原固定,酶标抗体是抗体和酶的结合,抗体与固定的抗原结合,酶可催化指示底物分解,通过检测酶促反应产物量,可测定酶的量,进而测定抗原量。
【详解】A、将抗原A注射到小鼠体内,可从脾脏中获得相应抗体的B淋巴细胞,A错误;
B、固相载体连接后的单克隆抗体,具有特异性,故其使用种类(量)应明显多于待测抗原的数量才能识别并结合更多的抗原,B正确;
C、实验组只要和对照组时间相同,就可以检测光信号,可以不给予足够长的时间,C错误;
D、反应体系中光信号强度(颜色的深浅)可能与抗原A有一定的关系,但不能用它来具体判断抗原A含量的高低,D错误。
故选B。
二、实验题
29.(23-24高二下·广东珠海·期末)Graves病(GD)可导致甲状腺功能亢进。研究发现GD患者甲状腺细胞表面表达了大量细胞间粘附分子1(ICAM-1),导致甲状腺肿大。科研人员通过制备单克隆抗体,对治疗GD进行了相关研究。
(1)科研人员用对小鼠M进行间隔多次免疫,实验用骨髓瘤细胞需置于CO2培养箱中37℃恒温培养,CO2的主要作用是 。融合前将部分骨髓瘤细胞置于特定的选择培养基中培养,以检测培养基的选择效果,若培养基符合实验要求,一段时间后培养基中 (填“有”或“无”)骨髓瘤细胞生长。
(2)取小鼠M的脾脏细胞制备成细胞悬液,采用PEG融合法与实验用骨髓瘤细胞进行融合,然后利用上述选择培养基筛选得到 细胞,再将获得的上述细胞在多孔培养板上进行克隆化培养并用ICAM-1检测,从中选择出抗体检测呈 的细胞,植入小鼠腹腔中,一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。
(3)若进一步比较实验用抗体对GD模型小鼠(患GD)的治疗作用,可将若干GD模型小鼠均分为A、B、C三组,下表中C组应填的内容是 ,设置B组的目的是 。
对照组(A)
131I治疗组(B)
单克隆抗体治疗组(C)
给GD模型小鼠腹腔注射0.1mL无菌生理盐水
给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1mL无菌生理盐水的131I
给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1mL无菌生理盐水的
【答案】(1) 维持培养液的pH 无
(2) 杂交瘤 阳性
(3) 抗ICAM-1的单克隆抗体 作为阳性对照组,检测单克隆抗体治疗 GD的效果
【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)动物细胞培养需要在5%的CO2恒温培养箱中37℃培养,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH,在选择培养基中生长的只能是杂交瘤细胞,没有融合的骨髓瘤细胞不能生长。所以融合前将部分培养细胞置于选择培养基中培养,一段时间后培养基中无骨髓瘤细胞生长,说明培养基符合实验要求。
(2)取小鼠M的脾脏细胞制备成细胞悬液,采用PEG融合法与实验用骨髓瘤细胞进行融合,然后利用上述选择培养基筛选得到杂交瘤细胞,再将获得的上述细胞在多孔培养板上进行克隆化培养并用ICAM-1检测,从中选择出抗体检测呈阳性的细胞,该细胞就是能产生所需抗体的杂交瘤细胞,而后将筛选得到的杂交瘤细胞植入小鼠腹腔中,一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。
(3)根据表格信息可知,该实验目的“比较实验用抗体和131I对GD 模型小鼠的治疗作用”可知,实验变量为注射的溶液种类,即抗体、131I。同时实验中需要注意单一变量原则和控制无关变量,所以单克隆抗体治疗组(C)中应给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1mL无菌生理盐水的抗ICAM-1单克隆抗体,一段时间后观察GD的效果,本实验中设置B组的目的是条件对照,即作为阳性对照组,检测单克隆抗体治疗效果。
30.(23-24高二下·广东佛山·期末)荔枝享有“岭南果王”的美誉,但存在上市周期短、难储存、易腐败等问题研究人员采用生物发酵技术获得荔枝发酵产物,发酵流程如图所示。与荔枝相比其发酵产物更易保存,且具有较强的抗氧化活性。
(1)一级发酵过程中,研究者通过 法进行菌落计数发现,发酵前期乳酸菌生长缓慢其原因可能是 。发酵24小时后,酵母菌的发酵产物蛋白质、氨基酸可以为乳酸菌提供 ,从而促进乳酸菌的生长。由于醋酸杆菌在 条件下,可以直接利用酒精,使荔枝二级发酵产物达到了无醇饮料的标准。
(2)当皮肤遇到外界有害因素(辐射、紫外线等)时,组织内会产生活性氧(ROS),引起机体氧化损伤,最终导致皮肤衰老。为探究荔枝发酵物对人细胞中ROS的影响,研究人员以永生化表皮细胞(HaCaT细胞)为材料进行了相关实验,其中对照组用无低清培养基处理,甲、乙、丙组用150umolL的H2O2进行氧化损伤造模后,再分别用低中、高浓度荔枝发酵物处理。结果如图所示。
①获取HaCaT细胞后用 酶处理获得细胞悬液,然后置于CO2培养箱中孵育30min,孵育的过程中需 ,以便清除代谢废物。
②实验中模型组的处理为 。
③上述实验结果表明: 。
【答案】(1) 稀释涂布平板法 有氧环境抑制乳酸菌生长及酵母菌与其竞争营养 氮源 缺少糖源
(2) 胰蛋白酶 定期更换培养液 先用150μmol/L H2O2 处理,再用无血清培养基处理 荔枝发酵物可以降低细胞中ROS水平,且随和发酵物浓度增大,效果越好
【分析】酵母菌为兼性厌氧型生物,乳酸菌为厌氧型生物,醋酸菌为需氧型生物。
【详解】(1)活菌菌落计数方法是稀释涂布平板法,乳酸菌是厌氧菌,前期有氧气含量较高,有氧环境抑制乳酸菌生长及酵母菌与其竞争营养,导致乳酸菌生长缓慢。酵母菌的发酵产物蛋白质、氨基酸可以为乳菌提供生长所需的氮源,从而促进乳酸菌的生长。醋酸的发酵有两个途径,在糖源不充足的情况下,可以直接利用酒精发酵。
(2)要获得单个动物细胞需要用胰蛋白酶处理,动物细胞培养过程中需要定期更换培养液,一方面可以给细胞提供营养,另一方面可以清除代谢废物。实验中模型处理为先用150μmol/L H2O2 处理,再用无血清培养基处理,跟甲乙丙组形成对照。对照组为不受损伤的细胞,ROS值较低,模型组ROS值较高,实验组因为加了荔枝发酵物,ROS值较模型组低,实验证明荔枝发酵物可以降低细胞中ROS水平,且随和发酵物浓度增大,效果越好。
三、解答题
31.(23-24高二下·广东东莞·期末)药用植物麻花艽(QJ)和狭叶柴胡(CH)含有重要药效成分——齐墩果酸,因其在细胞中含量很低,从组织中提取会大量破坏植物资源。研究人员利用原生质体间融合技术培育杂种细胞,以期实现细胞产物的工厂化生产。请回答问题:
(1)先用 酶处理QJ和CH 的细胞以获得原生质体,再用 (填化学法名称)诱导其融合得到杂种细胞(ZA、ZB、ZC)。上述过程需在与细胞液浓度相当的培养液中进行,避免原生质体吸水涨破或 。
(2)β-amyrin合成酶基因是齐墩果酸合成的关键基因,实验测得QJ和CH及杂种细胞(ZA、ZB、ZC) 齐墩果酸含量如图示。
①ZA 含有QJ和CH的正常β-amyrin合成酶基因,但齐墩果酸含量反而低于 QJ和CH,可能的原因是 。
②根据上图实验结果,为大量获取齐墩果酸,后续操作是在适宜条件下选择 细胞进行细胞产物的工厂化生产。
(3)综合分析,利用原生质体间融合技术开发药用植物细胞产物的工厂化生产的意义有 (答出2 点即可)。
【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇融合法 失水皱缩
(2) QJ和CH的遗传信息表达时可能相互干扰,导致β-amyrin 合成酶含量降低 ZB
(3)几乎不受季节、天气等因素限制;生产周期短,保护野生中草药资源,提高药效成分含量及产量
【分析】植物原生质体培养技术:首先用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁得到原生质体,然后向原生质体中导入抗病基因或含有抗病基因的染色体片段,转移至合适的环境中,在高尔基体的作用下再生细胞壁、形成愈伤组织、得到胚状体,最终发育成完整的植株。
【详解】(1)原生质体为去除了植物细胞壁后的结构,要获得原生质体,需要用纤维素酶和果胶酶处理QJ和CH 的细胞,再用聚乙二醇诱导其融合,上述过程需在与细胞液浓度相当的培养液中进行,避免原生质体吸水涨破或失水皱缩;
(2)①ZA 含有QJ和CH的正常β-amyrin合成酶基因,但齐墩果酸含量反而低于 QJ和CH,可能的原因是QJ和CH的遗传信息表达时可能相互干扰,导致β-amyrin 合成酶含量降低;
②由图可知,ZB细胞中齐墩果酸含量最高,因此为大量获取齐墩果酸,后续操作是在适宜条件下选择ZB细胞进行细胞产物的工厂化生产;
(3)利用原生质体间融合技术开发药用植物细胞产物的工厂化生产的意义有几乎不受季节、天气等因素限制;生产周期短,保护野生中草药资源,提高药效成分含量及产量。
32.(23-24高二下·广东肇庆·期末)科学家通过如图所示的方法将黑鼠的成纤维细胞诱导成iPS 细胞,再将其与灰鼠的卵母细胞通过核移植技术得到克隆鼠Y。请回答下列问题:
注:Kdm4d为组蛋白去甲基化酶;TSA 为组蛋白脱乙酰酶抑制剂
(1)从小鼠中取出的组织块在进行细胞培养前,需先用 (写出两点)方法制成细胞悬液,再置于培养瓶中进行初次培养,即 培养。
(2)将黑鼠成纤维细胞诱导为iPS细胞时,除图中方法外,还可采用 (答出一点)方法进行诱导。研究人员将iPS细胞注入去核卵母细胞时,用灭活的仙台病毒进行了短暂处理,推测其作用是 ,此外,还可以采用 法。
(3)从灰鼠体内采集的卵母细胞要进行去核处理,目的是 。
(4)据图分析,促进重构胚发育的机制可能是 ,从而改变了重构胚的表观遗传,使重构胚的相关基因表达情况发生变化,进入发育进程。
【答案】(1) 机械方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理 原代/初代
(2) 借助载体将特定基因导入成纤维细胞或直接将特定蛋白导入成纤维细胞 诱导体细胞与去核卵母细胞融合 PEG融合、电融合
(3)使克隆鼠的核遗传物质全部来自黑鼠
(4)注入Kdm4d的mRNA可降低基因的甲基化程度,进行TSA 处理能提高基因的乙酰化
【分析】可通过将动物特定组织用机械方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理获得单细胞用于培养。动物细胞融合可采用电刺激、PEG 、灭活的仙台病毒等处理,其中用灭活病毒处理是动物细胞特有的融合方法。
【详解】(1)从小鼠中取出的组织可用机械方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理一段时间制成细胞悬液,将细胞悬液置于培养瓶中进行的初次培养称为原代培养。
(2)除图中方法外,还可将Oct3/4、Sox2、Klf4和c-Myc等相关基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中或通过特定手段将相关蛋白质导入小鼠成纤维细胞中,然后在特定培养基中培养可获得iPS细胞。将黑鼠体细胞注入去核卵母细胞时,用灭活的仙台病毒进行处理,可诱导体细胞与去核卵母细胞的融合,诱导动物细胞融合的方法还有PEG 融合法、电融合法。
(3)卵母细胞去核即去除纺锤体-染色体复合物,这样可使克隆鼠的核遗传物质全部来自黑鼠提供的成纤维细胞。
(4)根据题意推测,注入 Kdm 4d的mRNA 可降低基因的甲基化程度,进行 TSA 处理能提高基因的乙酰化程度,从而改变了重构胚的表观遗传,使重构胚与细胞分裂、分化相关基因的表达增加,进入发育进程。
33.(23-24高二下·广东梅州·期末)紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一,但其药源植物红豆杉十分稀缺。利用红豆杉细胞培养生产紫杉醇是解决紫杉醇药源紧缺问题的有效途径之一。回答下列问题:
(1)紫杉醇是红豆杉体内的一种 代谢产物,该物质不是生物生长所必需的。
(2)紫杉醇本身是抑制细胞生长的毒性物质,在培养基中的积累量越多,对细胞增殖的抑制越强,为了减弱其抑制作用,可采取的措施是 (答出一点即可)。
(3)为提高紫杉醇产量,研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因(Bapt基因)的超表达载体,并将其导入红豆杉细胞,其具体流程如下:
①Bapt基因的获取:提取红豆杉的mRNA,通过逆转录得到其cDNA,利用PCR技术以图1中的cDNA片段为模板扩增Bapt基因,需要的引物有 (从A、B、C、D四种引物中选择)。上述过程中,用1个图1所示片段产生2个双链等长的子代Bapt基因片段至少要经过 次循环。
②构建Bapt基因的超表达载体并将其导入受体细胞:在构建过程中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点(注:图中所示限制酶切割后形成的黏性末端各不相同)如图2所示。Ti质粒中的T-DNA在培育转基因红豆杉中的作用是 。为使DNA片段能定向插入T-DNA中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是 、 。
③Bapt基因的检测和鉴定:可通过DNA分子杂交技术检测红豆杉细胞中 (填“Bapt基因”或“强启动子”)的有无,从而确定超表达载体是否导入。为检验最终的实验目的是否达到,还应检测红豆杉细胞培养物中的 。
【答案】(1)次生
(2)及时更换培养基
(3) BC 3 将强启动子和Bapt基因导入红豆杉细胞并整合到红豆杉细胞染色体的DNA上 NotI SacI 强启动子 紫杉醇的产量
【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.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(1)紫杉醇不是生物生长所必需的,是红豆杉体内的一种次生代谢产物。
(2)紫杉醇本身是抑制细胞生长的毒性物质,在培养基中的积累量越多,对细胞增殖的抑制越强,为了减弱其抑制作用,可通过及时更换培养基,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的危害。
(3)①提取红豆杉的mRNA,并通过逆转录得到其cDNA,由于DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸,由图1可知,模板链3'端对应的引物分别是B和C;设计的引物决定了扩增产物的长度,第一个循环,引物与模板互补,此时变成两个模板,但因为模板很长,没有什么终止扩增,所以第一个循环扩增出来的新片段很长,第二个循环以新的长片段为模板进行,但新片段的一端是引物开头的,所以第二个循环得到的片段就是我们需要的长度,但只是一条链,所以还不能分离出目的基因,第三个循环,当以第二个循环得到的新片段为模板时,因为这个片段的长度就是需要扩增的长度,所以当第三个循环完成时,这个片段是需要的长度,且是双链DNA,这就得到了需要的目的基因,所以至少要3个循环才能产生双链等长子代Bapt基因;
②Ti质粒中的T-DNA将强启动子和Bapt基因带入红豆杉细胞并整合到红豆杉细胞染色体的DNA上。分析目的基因可知,目的基因与强启动子需一起与载体结合,不可以使用EcoRI、BamHI以及HindIII,所以Ti质粒使用SacI和NotI,为使DNA片段能定向插入T-DNA中,启动子在前,所以在DNA片段的M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是NotI和SacI。
③可通过DNA分子杂交技术检测红豆杉细胞中强启动子的有无,从而确定超表达载体是否导入,原因是红豆杉细胞中本身就存在Bapt基因,不管超表达载体是否成功导入,检测结果都能产生Bapt基因的杂交带。为检验最终的实验目的是否达到,还应检测红豆杉细胞培养物中的紫杉醇的产量。
34.(23-24高二下·广东梅州·期末)HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体,HER2过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。为开发用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物(抗HER2-ADC),科研人员开展了相关研究,实验流程如图1所示。回答下列问题:
(1)过程②和③筛选出的细胞分别是 、 。
(2)抗HER2-ADC作为靶向药杀伤HER2过度表达的恶性肿瘤细胞的效果较为明显,其原因是 。
(3)为研究抗HER2-ADC对HER2过度表达的乳腺癌细胞代谢的影响,科研人员选取乳腺癌细胞BT-474、裸鼠(先天性胸腺缺陷的突变小鼠)、多种化疗药物和试剂(磷酸缓冲液配制的抗HER2-ADC)、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新偶联药物、磷酸缓冲液等进行了相关实验。
①将人乳腺癌细胞BT-474移植到裸鼠体内,待肿瘤体积达到200mm3时将裸鼠分为4组并分别给药处理,其中空白对照组的给药处理是注射 ,一段时间后检测4组裸鼠体内肿瘤的体积,结果如图2所示。
②实验结果表明,抗HER2-ADC对BT-474细胞的凋亡具有 (填“促进”或“抑制”)作用,且效果较其他药物更好。
③后续可通过研究抗HER2-ADC (答出一点即可)等情况,为抗HER2-ADC进入临床实验奠定数据基础。
【答案】(1) 杂交瘤细胞 分泌抗HER2抗体的杂交瘤细胞
(2)HER2过度表达的恶性肿瘤细胞表面的HER2多,与抗HER2-ADC结合的概率高
(3) 等剂量的磷酸缓冲液 促进 在动物体内的代谢(或对正常细胞的毒性等,合理即可)
【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表位的抗体,通常采用杂交瘤技术来制备;单克隆抗体的作用,作为诊断试剂盒、用于治疗疾病和运载药物。
【详解】(1)过程②为特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞,过程③为抗体检测,目的是筛选产生特定抗体(分泌抗 HER2 抗体)的杂交瘤细胞。
(2)正常细胞和 HER2 过度表达的恶性肿瘤细胞都能产生 HER2,但是 HER2过度表达的恶性肿瘤细胞表面的 HER2 多,与抗HER2-ADC 结合的概率高,因而抗 HER2-ADC可作为靶向药杀伤 HER2 过度表达的恶性肿瘤细胞。
(3)①HER2-ADC、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新联药物都是治疗癌细胞的药物,空白对照组应注射等剂量的磷酸缓冲液。
②根据实验结果可知,抗 HER2-ADC 组裸鼠的肿瘤体积最小,且比初始肿瘤体积小,说明抗 HER2-ADC 对 BT-474 细胞的凋亡具有促进作用,且效果较其他药物更好。
③实验仅研究了抗 HER2-ADC 对肿瘤细胞代谢的影响,后续可通过研究抗 HER2-ADC在动物体内的代谢、对正常细胞的毒性等情况,为抗 HER2-ADC进入临床实验奠定数据基础。
35.(23-24高二下·广东广州·期末)细胞工程的发展是一代又一代科学家经过长时间探索的结果,其中我国科学家发挥了重要作用。如图表示细胞工程操作中的某些过程,请回答下列问题。
(1)如图A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体。除使用PEG处理外,还可以通过 (填化学方法)诱导细胞A与B融合成细胞C。细胞C再生出细胞壁需要的细胞器主要是 ,细胞C再生出细胞壁后还需要通过 技术才能得到杂种植株“白菜—甘蓝”。
(2)如果该图表示丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的部分过程,A细胞是小鼠的骨髓瘤细胞,B细胞表示能产生丙肝病毒抗体的B淋巴细胞,获得B细胞的过程是先用 对小鼠进行免疫,一段时间后从该小鼠的脾脏中得到B淋巴细胞。细胞诱导融合后经过2次筛选获得的符合要求的C细胞应具有 的特点。若要使符合要求的C细胞大量增殖,从而获得大量单克隆抗体,可采用的方法有 (答出2点)。
(3)如果该图表示“试管动物”技术的体外受精过程,A表示精子,B表示卵细胞,受精之前需要把B细胞培养至 。将C发育至囊胚阶段,对其进行胚胎分割,需将 均等分割,否则将影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。如需做性别鉴定,还需从 细胞取样做DNA分析。
【答案】(1) 高Ca2+-高pH融合法 线粒体和高尔基体 植物组织培养
(2) 灭活的丙肝病毒 既能无限增殖,又能产生抗丙肝病毒的单一抗体 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖、将杂交瘤细胞在体外(培养液中)培养
(3) 减数分裂II中期 内细胞团 滋养层
【分析】单克隆抗体制备流程:(1)对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应;(2)从小鼠脾脏中获取已经免疫的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;(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)最后,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。这样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)用纤维素酶和果胶酶处理白菜和甘蓝的体细胞可获得白菜和甘蓝的原生质体,即图中A、B,诱导细胞A与B融合成细胞C的化学法包括PEG处理融合法和高Ca2+-高pH融合法;物理法有电融合法和离心法。细胞A与B融合成功的标志是细胞C再生出细胞壁,该过程需要线粒体和高尔基体的参与。融合成功后的细胞C需要通过植物组织培养技术,经过脱分化和再分化过程才能得到杂种植株“白菜—甘蓝”。
(2)A细胞是小鼠的骨髓瘤细胞,B细胞表示能产生丙肝病毒抗体的B淋巴细胞,通过题图过程制备丙肝病毒的单克隆抗体:获得B细胞的过程是先用灭活的丙肝病毒对小鼠进行免疫,一段时间后从该小鼠的脾脏中得到B淋巴细胞,此时的获得的B淋巴细胞能产生抗体,不能无限增殖;细胞诱导融合后经过2次筛选获得的符合要求的C细胞,第一次用特定的选择培养基进行筛选获得杂交瘤细胞,第二次进行克隆化培养和抗体检测,即可获得符合要求的C细胞,C细胞应具有既能无限增殖,又能产生抗丙肝病毒的单一抗体的特点。将符合要求的C细胞在体外(培养液中)培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,这样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。
(3)A表示精子,B表示卵细胞,受精之前需要把B细胞培养至减数分裂II中期,才具有受精能力;精卵结合形成的细胞C即受精卵,将C发育至囊胚阶段,囊胚包括滋养层、囊胚腔和内细胞团三部分结构,若对其进行胚胎分割,为保证分割后胚胎的恢复和进一步发育,需将内细胞团均等分割,如需做性别鉴定,还需从滋养层细胞取样做DNA分析。
36.(23-24高二下·广东江门·期末)近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体外受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如下图。请回答下列问题:
(1)若过程①代表体外受精,黑熊A通过超数排卵获得的细胞必须培养到 期,从黑熊C采集到的精子需要进行 处理才具备受精能力。
(2)D受体雌性在接受来自黑熊♀A体内的胚胎之前,须和黑熊♀A进行 处理。胚胎移植的优势是 (答出一点即可)。
(3)方法Ⅱ的生殖方式为 。过程②普遍使用的方法是通过 得到无核的卵母细胞。最终F的遗传物质来自于 。
(4)为了获得更多的胚胎,可以对过程①得到的胚胎进行胚胎分割,对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将 ,若要做DNA分析,可取囊胚的 细胞。
【答案】(1) MⅡ期 获能
(2) 同期发情 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;大大缩短了供体本身的繁殖周期;使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍
(3) 无性生殖 显微操作 黑熊A和黑熊B
(4) 内细胞团均等分割 滋养层
【分析】胚胎移植的基本程序: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;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】(1) 超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才具有受精能力,故黑熊A通过超数排卵获得的细胞必须培养到MII期;从黑熊C采集到的精子需要进行获能处理才具备受精能力。
(2)D受体雌性接受来自黑熊♀A体内的胚胎,所以必须和黑熊♀A进行同期发情处理,目的是使体内的生理环境保持一致,提高胚胎的存活率;受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应,这是移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础。胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;大大缩短了供体本身的繁殖周期;使供体的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。
(3)方法Ⅱ通过体细胞核移植进行的生殖方式为无性生殖,即克隆。体细胞核移植普遍使用的方法是通过显微操作去掉卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物得到无核的卵母细胞。最终F的遗传物质来自于黑熊A(细胞质遗传物质)和黑熊B(细胞核遗传物质)。
(4)为了获得更多的胚胎,可以对过程①得到的胚胎进行胚胎分割,胚胎分割时,应选择发育到桑葚胚或囊胚时期的胚胎进行操作,选择对象应是发育良好、形态正常,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,若要做DNA分析,可取囊胚的滋养层细胞。
37.(23-24高二下·广东江门·期末)EB病毒(EBV)可引发鼻咽癌等癌症。我国科研人员制备有效阻断EBV感染的单克隆抗体,为治疗鼻咽癌和研发疫苗提供帮助。回答下列问题。
(1)图1中,EBV表面的糖蛋白gHgL与上皮细胞表面受体(如E2等)结合后,导致gB的 发生变化,启动病毒包膜和上皮细胞膜融合。膜融合过程体现了膜具有 性。gHgL可作为制备有效阻断EBV感染的单克隆抗体的 。
(2)为了获得可以特异性结合gHgL的单克隆抗体,研究人员首先将荧光标记的gHgL探针加入EBV感染恢复期的外周血中,筛选分离出有荧光标记的 细胞;然后提取该细胞中的gHgL抗体mRNA,通过 获得相应的cDNA,再扩增出gHgL抗体基因,最后转入细胞成功表达出单克隆抗体。
(3)科研人员已筛选出可以特异性结合gHgL的单抗D8,与已报道的单抗A1相比,两者都能显著抑制EBV病毒感染上皮细胞。将gHgL与D8或A1混合接触后,检测gHgL与上皮细胞表面受体E2的结合能力,结果如图2。
分析实验结果可知D8与A1作用的区别是 ;由此可见,制备单抗A1时所用的特定抗原 (填“是”或“不是”)gHgL。
(4)为了更好地阻断EBV感染,研究人员提出采用单抗D8和单抗A1联合用药,结合上述研究,判断D8、A1是否具有协同效应并说明理由 。
【答案】(1) 空间结构 (一定的)流动性 抗原
(2) B淋巴细胞 逆转录(或反转录)
(3) D8能够阻碍gHgL和E2结合,而A1不能 不是
(4)D8与A1具有协同效应,理由是它们都能显著抑制EBV病毒感染上皮细胞,但是作用机理并不相同,说明可以采用联合用药更好地阻断EBV感染,即具有协同效应。
【分析】单克隆抗体的制备:用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合,利用特定的选择培养基进行 谛选: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,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测, 经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【详解】(1)①依据图1可知,gB是上皮细胞膜的蛋白质,当EBV表面的糖蛋白gHgL与上皮细胞表面受体(如E2等)结合后,引起gB发生了空间结构的改变,启动病毒包膜和上皮细胞膜融合;
②膜融合过程体现了膜具有一定的流动性。
③EBV依靠gHgL与上皮细胞表面受体结合,启动入侵,所以gHgL可作为制备有效阻断EBV感染的单克隆抗体的抗原。
(2)①为了获得可以特异性结合gHgL的单克隆抗体,研究人员首先将荧光标记的gHgL探针加入EBV感染恢复期的外周血中,筛选分离出有荧光标记的B淋巴细胞;
②提取该细胞中的gHgL抗体mRNA,通过逆转录(或反转录)获得相应的cDNA,再扩增出gHgL抗体基因,最后转入细胞成功表达出单克隆抗体。
(3)①依据图2信息和题干内容可知,gHgL与D8混合接触后,与上皮细胞表面受体E2的结合能力明显下降,而与A1混合接触后,变化不大,说明D8与A1作用的区别是D8能够阻碍gHgL和E2结合,而A1不能;
②A1无法阻碍gHgL和E2结合,说明制备单抗A1时所用的特定抗原不是gHgL。
(4)结合上述研究,D8与A1都能显著抑制EBV病毒感染上皮细胞,但是作用机理并不相同,说明可以采用联合用药更好地阻断EBV感染,即具有协同效应。
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专题12细胞工程
一、单选题
1.(23-24高二下·广东茂名·期末)下表表示精子入卵后,发生或引起一系列变化形成受精卵的过程,下列叙述正确的是( )
精子进入卵子后
卵细胞膜反应
x
尾部脱离,核膜破裂
形成雄原核
受精卵
Y
形成雌原核
A.图中X指防止多精入卵的第一道屏障,Y 指卵子的减数第二次分裂
B.精子入卵后精子的尾部留在外面,在溶酶体的水解酶作用下分解消失
C.受精完形成的标志是精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.受精卵中遗传物质有一半来自卵子
2.(23-24高二下·广东韶关·期末)大黄花虾脊兰因野生种群分布极少,只有蜜蜂科木蜂属的3个种能为其进行有效传粉,自然结实率低,被誉为植物界的“金丝猴”,是我国一级保护植物。下列有关叙述错误的是( )
A.调查其种群密度可采用逐个计数法
B.传粉昆虫单一是影响其数量的密度制约因素
C.可通过植物组织培养技术提高其种群数量
D.保护濒危植物会使生态系统的结构更稳定
3.(23-24高二下·广东·期末)下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
B.胚胎移植前供体与受体均需进行选择和处理
C.胚胎移植后需对受体使用免疫抑制剂以降低排斥反应
D.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率
4.(23-24高二下·广东·期末)如图表示单克隆抗体或植物体细胞杂交的部分过程,据图判断下列说法正确的是( )
A.甲、乙细胞都需要是具有连续分裂能力的细胞
B.动物细胞融合前需要用酶处理,植物细胞融合前则不需要
C.诱导动物细胞融合和植物细胞融合的方法完全相同
D.丁细胞融合了甲、乙细胞的部分特点,但不一定能表现全能性
5.(23-24高二下·广东珠海·期末)研究者通过植物体细胞杂交技术,探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是( )
A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
B.原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
C.诱导原生质体融合的方法有电融合法、灭活病毒诱导法等
D.融合后的原生质体再生出细胞壁后可继续培养得到完整植株
6.(23-24高二下·广东珠海·期末)芬兰国家技术研究中心近期利用“细胞农业”技术(即通过细胞扩大培养形成产物),成功培育出第一杯“人造咖啡”。已知“人造咖啡”中含有咖啡因、单宁酸等植物基本生命活动的非必需物质,与普通咖啡几乎没有区别。下列关于“人造咖啡”的叙述,错误的是( )
A.“细胞农业”技术培育“人造咖啡”的原理是植物细胞具有全能性
B.利用“细胞农业”技术培育“人造咖啡”,可减少咖啡的种植面积
C.“人造咖啡”的生产过程中可采用液体悬浮培养,以增加其产量
D.“人造咖啡”中的咖啡因与单宁酸属于植物细胞的次生代谢产物
7.(23-24高二下·广东珠海·期末)鸡蛋是人们常见的食材,由蛋壳、气室、蛋清、蛋黄和胚盘等结构构成的,其中蛋清含有大量蛋白质和水,蛋黄位于蛋清的中心,含有脂肪、磷脂、多种维生素和无机盐等,它们为胚胎发育提供所需的营养。下列叙述正确的是( )
A.蛋清蛋白所结合的水是细胞新陈代谢的介质
B.鸡蛋中的气室可以为鸡的胚胎发育提供氧气
C.维生素和无机盐为胚胎发育提供必需的能量
D.蛋黄可以为胚胎发育提供全部的遗传物质
8.(23-24高二下·广东中山·期末)近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过人工授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如下图。以下说法正确的是( )
A.E后代遗传性状与A一致,F后代遗传性状与B一致
B.过程③可通过电融合法使体细胞和去核的卵母细胞形成重构胚
C.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
D.D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B同期发情处理
9.(23-24高二下·广东中山·期末)在体细胞克隆猴培育过程中,为调节相关基因的表达,提高胚胎的发育率和妊娠率,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm 4d的mRNA 注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,具体流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布,利于融合
B.核移植中常用显微操作去核,是指除去卵母细胞内由核膜包被的细胞核
C.组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
D.为得到遗传背景相同的克隆猴,可将早期胚胎均等分割后再进行胚胎移植
10.(23-24高二下·广东中山·期末)双特异性单克隆抗体是指可同时与癌细胞和药物结合的特异性抗体。下图是科研人员通过杂交瘤细胞技术(免疫的B细胞和骨髓瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异性单克隆抗体的部分过程。下列分析正确的是( )
A.过程①处理后不需要再进行抗体检测
B.过程②常用活的病毒或聚乙二醇诱导融合
C.过程③在HAT培养基中能生长的细胞为骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞
D.过程④需要保证使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞
11.(23-24高二下·广东中山·期末)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,结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.培育脱毒苗的过程涉及脱分化和再分化两个阶段
B.实验结果表明,茎尖越小脱毒率越高,成苗率越低
C.培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞的全能性
D.根据本实验可知,培养脱毒苗时茎尖的适宜大小约为0.27mm
12.(23-24高二下·广东湛江·期末)2016年,世界上第一例经过核移植操作的“三亲婴儿”在墨西哥出生。至目前“三亲婴儿”技术仍存在争议。关于“三亲婴儿”的培育过程,下列叙述错误的是( )
A.该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作
B.“三亲婴儿”涉及两个母本和一个父本
C.该技术可避免母亲卵母细胞中的线粒体遗传病基因传递给后代
D.体外受精得到的受精卵可在体外发育成个体
13.(23-24高二下·广东湛江·期末)我国科学家因发现从黄花蒿中提取的青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率而备受世界关注,从此青蒿素类药物的市场需求量大大增加。下列关于利用植物组织培养技术生产青蒿素类药物的研究,合理的叙述是( )
A.植物组织培养技术不一定是利用离体的细胞、组织或器官
B.黄花蒿愈伤组织能再分化成芽和苗是因为植物细胞具有全能性
C.通过诱导培育四倍体黄花蒿,可快速大量获得更多的青蒿素
D.植物组织培养技术需要诱导植物原生质体融合,可用电融合法、PEG融合法
14.(23-24高二下·广东江门·期末)某植物组织培养的最佳激素配比如表。下列叙述正确的是( )
组织培养阶段
细胞分裂素浓度(μmol/L)
生长素浓度(μmol/L)
I——诱导形成愈伤组织
m1
n1
Ⅱ——诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ——诱导生根
m3
n3
A.不同阶段m/n值是不同的,此值最大的阶段是Ⅲ阶段
B.在I、Ⅱ、Ⅲ阶段中只有阶段Ⅱ需要给予适当的自然光照
C.I阶段时通常选择茎尖、幼叶等幼嫩部位作为外植体
D.用该技术进行细胞产物工厂化生产时激素配比最好为m2和n2
15.(23-24高二下·广东揭阳·期末)利用两种二倍体烟草培育四倍体烟草的过程如下图所示。有关叙述正确的是( )
A.a过程常用纤维素酶、果胶酶和胶原蛋白酶处理去除细胞壁
B.b过程常用的方法有电融合、离心、PEG或灭活的病毒诱导法
C.与二倍体烟草相比,四倍体烟草茎秆粗壮,结实率高、果实大
D.四倍体烟草的培育成功打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种
16.(23-24高二下·广东佛山·期末)将单克隆抗体同药物耦联可以实现对病原体或肿瘤细胞的选择性杀伤。在单克隆抗体的制备过程中不涉及的操作是( )
A.动物细胞融合 B.细胞核移植
C.动物细胞培养 D.筛选杂交瘤细胞
17.(23-24高二下·广东茂名·期末)科学家利用植物体细胞杂交技术诱导天竺葵原生质体和香茅草原生质体融合,培育出一种能散发出对人体无害的具特殊气味的驱蚊草。下列叙述正确的是( )
A.采用同种胶原蛋白酶去除两种植物细胞壁
B.经过体细胞杂交得来的新植物体都不可育
C.该技术利用了细胞膜的选择透过性
D.该技术打破了物种界限实现远缘杂交育种
18.(23-24高二下·广东惠州·期末)藿香是一种重要的中草药,《本草纲目》记载“豆叶曰藿,其叶似之,而草味芳香,故名藿香”。科研人员利用藿香的叶片为外植体进行培养,过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.①过程用酒精消毒后再立即用次氯酸钠溶液处理
B.②过程表示再分化、③过程表示脱分化
C.诱导生芽和生根的培养基中植物激素的比例相同
D.用X射线处理愈伤组织细胞可能获得优良突变体
二、解答题
19.(23-24高二下·广东湛江·期末)肺癌是发病率和死亡率极高的癌症,通常采用综合治疗的方法,但治疗的过程会出现各种副作用。为降低肺癌治疗药物的副作用,科研人员尝试根据以下流程设计实验制备单克隆抗体并构建抗体—药物偶联物(ADC)。
请回答下列有关问题:
(1)本实验中给小鼠注射的特定抗原应取自人的 细胞,然后将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞置于含有 等天然成分的培养基中混合培养而得到杂交细胞。
(2)图中①为 ,用特定的 培养基对杂交细胞进行筛选可获得①;然后进行克隆化培养和抗体检测,经 次筛选最终获得分泌所需抗体的细胞。
(3)将得到的单克隆抗体和细胞毒素类药物(能有效杀伤癌细胞)制备成抗体—药物偶联物(ADC),则可在患者体内选择性杀伤肺癌细胞,利用的原理是 。
一、单选题
1.(23-24高二下·广东韶关·期末)中科院动物所利用大熊猫细胞和兔卵母细胞克隆出世界上第一批大熊猫早期胚胎,下列有关叙述正确的是( )
A.可用性激素对兔进行超数排卵来获取更多的卵母细胞
B.去核的实质是去除兔卵母细胞中核膜包被的细胞核
C.可用电刺激的方法激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育进程
D.该过程涉及动物细胞培养、动物细胞融合和早期胚胎培养等技术
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·广东珠海·期末)第三次全国大熊猫野外种群调查显示,全国野生大熊猫不足1600只,为保护和繁殖大熊猫,科研人员进行了如图实验,下列相关叙述正确的是( )
A.卵(母)细胞质具有调控细胞核基因表达的作用
B.图中用激素处理可使供体和代孕受体同期发情
C.图中的熊猫甲与亲代雌性大熊猫的性状基本相同
D.熊猫乙和熊猫丙的基因型和表型一定都相同
4.(23-24高二下·广东东莞·期末)Graves病(GD) 患者甲状腺细胞表面含有大量细胞间黏性分子1(ICAM-1),引发甲状腺激素分泌过多。临床上多用131I治疗GD,但常出现甲状腺功能减退(甲状腺激素分泌不足)。研究人员通过制备抗ICAM-1单克隆抗体治疗GD,有关操作及结果如图示。相关叙述错误的是( )
组别
处理
甲状腺激素含量( ng/mL)
甲
正常健康小鼠注射生理盐水
13.71
乙
①
35.85
丙
GD模型小鼠注射131I
7.79
丁
GD 模型小鼠注射抗ICAM-1 单克隆抗体
27.8
A.制备单细胞悬液前,用ICAM-1 间隔多次对小鼠进行免疫
B.筛选2的目的是获得抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
C.乙组实验中①处的处理应为正常健康小鼠注射131I
D.实验结果表明,抗ICAM-1单克隆抗体对GD有治疗作用
5.(23-24高二下·广东东莞·期末)2023年11月,我国科学家首次成功培育出胚胎干细胞嵌合体猴。科学家从某食蟹猴中分离出胚胎干细胞(4CL干细胞)使其带上绿色荧光蛋白标记,将其注入另一食蟹猴的桑葚胚中,胚胎移植后,在嵌合体猴的部分细胞中检出绿色荧光蛋白,过程如图示。相关叙述正确的是( )
A.嵌合囊胚中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织和器官
B.实验中需对4CL干细胞供体食蟹猴和嵌合胚胎受体食蟹猴进行同期发情处理
C.嵌合胚胎含有两个不同食蟹猴个体的抗原,会加剧受体子宫对胚胎的免疫排斥
D.追踪嵌合胚胎发育中绿色荧光蛋白的分布,有利于了解胚胎干细胞的分化过程
6.(23-24高二下·广东东莞·期末)科研人员研究了马铃薯茎尖切块大小对幼苗的脱毒率和成苗率的影响,结果如图。相关叙述正确的是( )
A.需用酒精和次氯酸钠溶液对茎尖进行灭菌处理
B.茎尖切块依次经再分化和脱分化过程发育成脱毒苗
C.马铃薯的脱毒培养中茎尖切块的适宜大小为0.27mm
D.上述培养过程获得的脱毒苗具有不被病毒侵染的能力
7.(23-24高二下·广东肇庆·期末)下图是我国繁育高产奶牛的两种途径,相关叙述错误的是( )
A.通过③过程获得的子代在性状上比体外受精和②过程获得的子代更接近供体
B.③过程所用的卵母细胞与①均为处于减数第一次分裂中期的初级卵母细胞
C.④过程可通过胚胎分割实现,胚胎分割可以看做动物无性繁殖的方法之一
D.⑤过程需要对代孕母畜进行同期发情处理后,再进行胚胎移植
8.(23-24高二下·广东肇庆·期末)肺炎支原体是导致人患肺炎的病原体之一,要检测人体是否感染支原体,需制备其单克隆抗体。科研人员将小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,经过筛选获得产生针对支原体单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列叙述错误的是( )
A.与传统抗体相比,单克隆抗体识别抗原的准确度更高,且可大量制备
B.为获得足量能产生相应抗体的B淋巴细胞,需给小鼠多次注射支原体
C.经过选择培养基的多次筛选即可获得产生支原体单克隆抗体的杂交瘤细胞
D.体外培养能产生相应抗体的杂交瘤细胞,从细胞培养液中可获得大量单克隆抗体
9.(23-24高二下·广东肇庆·期末)科研人员将耐寒、耐贫瘠的某种牧草(2n=16)与固氮能力较强的豆科植物(4n=48)进行植物体细胞杂交,以期获得兼具两者优点的杂种植株。已知荧光染料可标记细胞膜上的蛋白质,下列说法正确的是( )
A.过程I使用胰蛋白酶处理植物细胞以获得原生质体
B.诱导获得c的方法有物理法、化学法及灭活病毒法
C.过程Ⅱ需要在显微镜下挑选出发两种荧光的细胞
D.杂种植株含有 6个染色体组,也可以通过杂交获得
10.(23-24高二下·广东肇庆·期末)薄荷醇是薄荷产生的一种次级代谢产物,有清凉止痒的作用,内服可作为驱风药,用于头痛及鼻、咽、喉炎症等。下图是利用植物细胞培养技术生产薄荷醇的流程图。有关叙述正确的是( )
A.外植体接种前需先用无水乙醇和次氯酸钠溶液进行消毒
B.诱导形成愈伤组织过程中要给予适当时间和强度的光照
C.悬浮振荡培养有利于植物细胞增殖,所用培养基为液体培养基
D.通过该技术可获得大量薄荷组培苗,减少了对薄荷植株的破坏
11.(23-24高二下·广东湛江·期末)我国科研人员利用胚胎工程技术培育出了“试管牛”,操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.过程①是对供体母牛注射了促性腺激素,使其排出更多的卵子
B.进行过程③前,要对代孕母牛进行同期发情处理
C.“试管牛”的遗传特性与代孕母牛一致
D.胚胎分割是要将囊胚的内细胞团均等分割
12.(23-24高二下·广东湛江·期末)某哺乳动物受精作用及胚胎发育过程示意图如下。下列有关叙述错误的是( )
A.a是原肠胚时期
B.卵子成熟发生在雌性动物的输卵管中
C.卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带间隙中观察到两个极体
D.桑葚胚时期的细胞未分化,形态、结构相似
13.(23-24高二下·广东江门·期末)红豆杉的次生产物紫杉醇(由核基因控制合成)是一种高效抗癌药物,但红豆杉具有生长缓慢、自然繁殖率低的特点。不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的部分染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分染色质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交技术将红豆杉(供体)与柴胡(受体)进行融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如图。下列叙述错误的是( )
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
A.图中②过程需要用纤维素酶、果胶酶处理
B.图中I、Ⅱ处理分别为碘乙酰胺、X射线
C.只有异源融合的原生质体才会进行持续分裂
D.④过程筛选到的杂种植株能快速高效产生紫杉醇
14.(23-24高二下·广东江门·期末)如图是利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列关于该过程的分析,错误的是( )
A.①过程之前,需对卵子继续培养、对精子进行获能处理
B.②过程通常将胚胎培养到囊胚或原肠胚再进行分割
C.③过程中可从滋养层取样,进行DNA分析鉴定性别
D.⑤过程在移植前需要用相关激素对受体进行发情处理
15.(23-24高二下·广东江门·期末)我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA,经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴,流程如图所示,①~⑥表示过程。下列叙述错误的是( )
A.①过程的培养液需要加入动物血清
B.Kd4d可以促进融合细胞表现全能性
C.⑤过程需在桑葚胚或囊胚期进行移植
D.⑥过程诞生的食蟹猴之间性状差异大
16.(23-24高二下·广东揭阳·期末)某研究性学习小组利用幼嫩的菊花茎段进行组织培养,下列叙述错误的是( )
A.取幼嫩的茎段是因为细胞分化程度低,分裂能力强,表达全能性更容易
B.外植体应先用酒精消毒,然后立即用无菌水冲洗,再用次氯酸钠溶液处理
C.将外植体的1/3-3/4插入诱导再分化的培养基时要在酒精灯火焰旁进行
D.外植体脱分化转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块
17.(23-24高二下·广东佛山·期末)油菜容易被线虫侵染而造成减产,萝卜具有线虫病基因。研究发现,两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。科研人员以萝卜细胞(2N=18)和油菜细胞(2N=38)为亲本进行细胞杂交,通过图所示的途径获得抗虫油菜。下列叙述正确的是( )
A.X射线照射处理的目的是诱发萝卜细胞基因突变
B.融合原生质体需放在无菌水中培养,以防杂菌污染
C.须在同一培养基上将愈伤组织先诱导生芽,再诱导生根
D.抗虫油菜为二倍体,减数分裂时一个细胞可形成19个四分体
18.(23-24高二下·广东佛山·期末)自1978年首例“试管婴儿”诞生后,体外受精技术已在全球广泛使用。相对于自然受孕的子代,体外受精子代更容易出现妊娠不良现象。为探究胚胎移植时胚胎发育状况对移植成功率的影响,研究人员用处于不同发育阶段的囊胚开展了相关实验,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
未孵化
孵出面积<5%
孵出面积5%-10%
妊娠率(%)
45.3
52.5
29.7
A.胚胎移植时,胚胎所处发育阶段并非越早越好
B.囊胚中的内细胞团和滋养层细胞核基因相同,但全能性高低不同
C.移植孵出面积超过5%的囊胚可能造成囊胚损伤,降低移植成功率
D.孵出面积较大的囊胚移植成功率低可能与子宫内膜的免疫排斥有关
19.(23-24高二下·广东佛山·期末)下列技术与过程可以不通过植物细胞工程技术实现的是( )
A.利用二倍体与四倍体植株培育三倍体西瓜
B.利用植物的花粉培育单倍体植株
C.利用茎尖培育无病毒的康乃馨植株
D.利用快速繁殖技术培育铁皮石斛
20.(23-24高二下·广东茂名·期末)我国2022年乙肝阳性人数达到79 747 000,诊断率和治疗率分别为24%和15%,单克隆抗体是免疫检验中的新型试剂,制备乙肝病毒单克隆抗体的过程如下图,下列叙述错误的是( )
A.向实验小鼠注射灭活的乙肝病毒,目的是刺激小鼠产生特异性免疫反应
B.阳性反应孔中的细胞需多次稀释培养检测,目的是得到所需的杂交瘤细胞
C.将所得到的单克隆抗体注射到小鼠的腹水中,目的是得到更多的抗体
D.与植物体细胞杂交相比,单克隆抗体的制备未体现细胞的全能性
21.(23-24高二下·广东梅州·期末)科研人员利用野生型清水紫花苜蓿(2n=32)和里奥百脉根(2n=12)为材料培育抗鼓胀病的新型牧草,研究主要流程如下图。下列说法正确的是( )
注:IOA 可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的功能
A.用酶解法获得原生质体,需控制处理时间,以免酶破坏细胞膜
B.②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C.③过程诱导生芽的培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比值高于②过程
D.图示技术可克服远缘杂交不亲和的障碍,③过程产生的再生植株是不可育的多倍体
22.(23-24高二下·广东梅州·期末)如下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.灭活病毒促进细胞融合是利用了病毒表面含有的糖蛋白和一些酶
B.用特定的抗原多次注射免疫小鼠主要目的是刺激小鼠机体产生更多的抗体
C.克隆化培养过程中杂交瘤细胞不会出现接触抑制的现象
D.用单克隆抗体制成携带抗癌药物的“生物导弹”具有特异性强、毒副作用小的特点
23.(23-24高二下·广东清远·期末)科学家在羊驼中发现天然缺失轻链的抗体(仅含重链抗体),其上的可变区可以单独稳定在体外存在,被称为“纳米抗体”。纳米抗体不仅具有完整的抗原识别能力,还具有易于改造和表达等优点,它将成为抗体制备的新方向。下列关于传统单克隆抗体和纳米抗体的叙述,错误的是( )
A.可用灭活的病毒或电刺激诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合
B.两种抗体均可连接抗癌药物,从而实现对肿瘤细胞的特异性杀伤
C.制备传统单克隆抗体需要进行筛选,而制备纳米抗体不需要筛选
D.纳米抗体因体积小,更易进入细胞,比传统单克隆抗体更易捕获抗原
24.(23-24高二下·广东清远·期末)1902年,德国植物学家哈伯兰特在细胞学说的基础上,大胆提出可以在试管中人工培育植物的设想,并预言离体的植物细胞具有全能性。他提出细胞的全能性理论是植物组织培养的理论基础。下列关于植物组织培养的叙述,正确的是( )
A.在植物组织培养前,需要对外植体进行消毒灭菌处理
B.在植物组织培养过程中,脱分化过程需要光照处理
C.再分化培养基中生长素和细胞分裂素的比例高有利于芽的分化
D.进行细胞产物的工厂化生产获得紫杉醇不能体现植物细胞的全能性
25.(23-24高二下·广东广州·期末)治疗最凶险乳腺癌“HER2+”的抗体-药物偶联物(T-DM1)被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1作用机制如下图,下列有关叙述错误的是( )
A.曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
B.T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C.经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞不能直接生产单克隆抗体
D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织成像中可定位诊断肿瘤的位置
26.(23-24高二下·广东广州·期末)物组织培养技术的过程一般为:无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A.为获得无菌培养物,外植体要消毒处理后才可接种培养
B.诱导愈伤组织和诱导生芽、生根时需要提供适宜的光照
C.提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值,有利于诱导生根
D.试管苗移栽前一般要经过炼苗,再移植到消毒后的蛭石或珍珠岩环境中
27.(23-24高二下·广东广州·期末)下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )
A.利用胚胎分割技术产生后代属于无性生殖
B.早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞就是杂交瘤细胞
D.动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
28.(23-24高二下·广东佛山·期末)双抗体夹心法是常用的检测抗原含量的方法,流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述正确的是( )
A.将抗原A注射到小鼠体内,可从脾脏中获得相应单克隆抗体
B.固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量
C.需给予足够长的时间使无色底物充分反应后检测光信号
D.反应体系中光信号越强(颜色越深)则抗原A含量越低
二、实验题
29.(23-24高二下·广东珠海·期末)Graves病(GD)可导致甲状腺功能亢进。研究发现GD患者甲状腺细胞表面表达了大量细胞间粘附分子1(ICAM-1),导致甲状腺肿大。科研人员通过制备单克隆抗体,对治疗GD进行了相关研究。
(1)科研人员用对小鼠M进行间隔多次免疫,实验用骨髓瘤细胞需置于CO2培养箱中37℃恒温培养,CO2的主要作用是 。融合前将部分骨髓瘤细胞置于特定的选择培养基中培养,以检测培养基的选择效果,若培养基符合实验要求,一段时间后培养基中 (填“有”或“无”)骨髓瘤细胞生长。
(2)取小鼠M的脾脏细胞制备成细胞悬液,采用PEG融合法与实验用骨髓瘤细胞进行融合,然后利用上述选择培养基筛选得到 细胞,再将获得的上述细胞在多孔培养板上进行克隆化培养并用ICAM-1检测,从中选择出抗体检测呈 的细胞,植入小鼠腹腔中,一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。
(3)若进一步比较实验用抗体对GD模型小鼠(患GD)的治疗作用,可将若干GD模型小鼠均分为A、B、C三组,下表中C组应填的内容是 ,设置B组的目的是 。
对照组(A)
131I治疗组(B)
单克隆抗体治疗组(C)
给GD模型小鼠腹腔注射0.1mL无菌生理盐水
给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1mL无菌生理盐水的131I
给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1mL无菌生理盐水的
30.(23-24高二下·广东佛山·期末)荔枝享有“岭南果王”的美誉,但存在上市周期短、难储存、易腐败等问题研究人员采用生物发酵技术获得荔枝发酵产物,发酵流程如图所示。与荔枝相比其发酵产物更易保存,且具有较强的抗氧化活性。
(1)一级发酵过程中,研究者通过 法进行菌落计数发现,发酵前期乳酸菌生长缓慢其原因可能是 。发酵24小时后,酵母菌的发酵产物蛋白质、氨基酸可以为乳酸菌提供 ,从而促进乳酸菌的生长。由于醋酸杆菌在 条件下,可以直接利用酒精,使荔枝二级发酵产物达到了无醇饮料的标准。
(2)当皮肤遇到外界有害因素(辐射、紫外线等)时,组织内会产生活性氧(ROS),引起机体氧化损伤,最终导致皮肤衰老。为探究荔枝发酵物对人细胞中ROS的影响,研究人员以永生化表皮细胞(HaCaT细胞)为材料进行了相关实验,其中对照组用无低清培养基处理,甲、乙、丙组用150umolL的H2O2进行氧化损伤造模后,再分别用低中、高浓度荔枝发酵物处理。结果如图所示。
①获取HaCaT细胞后用 酶处理获得细胞悬液,然后置于CO2培养箱中孵育30min,孵育的过程中需 ,以便清除代谢废物。
②实验中模型组的处理为 。
③上述实验结果表明: 。
三、解答题
31.(23-24高二下·广东东莞·期末)药用植物麻花艽(QJ)和狭叶柴胡(CH)含有重要药效成分——齐墩果酸,因其在细胞中含量很低,从组织中提取会大量破坏植物资源。研究人员利用原生质体间融合技术培育杂种细胞,以期实现细胞产物的工厂化生产。请回答问题:
(1)先用 酶处理QJ和CH 的细胞以获得原生质体,再用 (填化学法名称)诱导其融合得到杂种细胞(ZA、ZB、ZC)。上述过程需在与细胞液浓度相当的培养液中进行,避免原生质体吸水涨破或 。
(2)β-amyrin合成酶基因是齐墩果酸合成的关键基因,实验测得QJ和CH及杂种细胞(ZA、ZB、ZC) 齐墩果酸含量如图示。
①ZA 含有QJ和CH的正常β-amyrin合成酶基因,但齐墩果酸含量反而低于 QJ和CH,可能的原因是 。
②根据上图实验结果,为大量获取齐墩果酸,后续操作是在适宜条件下选择 细胞进行细胞产物的工厂化生产。
(3)综合分析,利用原生质体间融合技术开发药用植物细胞产物的工厂化生产的意义有 (答出2 点即可)。
32.(23-24高二下·广东肇庆·期末)科学家通过如图所示的方法将黑鼠的成纤维细胞诱导成iPS 细胞,再将其与灰鼠的卵母细胞通过核移植技术得到克隆鼠Y。请回答下列问题:
注:Kdm4d为组蛋白去甲基化酶;TSA 为组蛋白脱乙酰酶抑制剂
(1)从小鼠中取出的组织块在进行细胞培养前,需先用 (写出两点)方法制成细胞悬液,再置于培养瓶中进行初次培养,即 培养。
(2)将黑鼠成纤维细胞诱导为iPS细胞时,除图中方法外,还可采用 (答出一点)方法进行诱导。研究人员将iPS细胞注入去核卵母细胞时,用灭活的仙台病毒进行了短暂处理,推测其作用是 ,此外,还可以采用 法。
(3)从灰鼠体内采集的卵母细胞要进行去核处理,目的是 。
(4)据图分析,促进重构胚发育的机制可能是 ,从而改变了重构胚的表观遗传,使重构胚的相关基因表达情况发生变化,进入发育进程。
33.(23-24高二下·广东梅州·期末)紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一,但其药源植物红豆杉十分稀缺。利用红豆杉细胞培养生产紫杉醇是解决紫杉醇药源紧缺问题的有效途径之一。回答下列问题:
(1)紫杉醇是红豆杉体内的一种 代谢产物,该物质不是生物生长所必需的。
(2)紫杉醇本身是抑制细胞生长的毒性物质,在培养基中的积累量越多,对细胞增殖的抑制越强,为了减弱其抑制作用,可采取的措施是 (答出一点即可)。
(3)为提高紫杉醇产量,研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因(Bapt基因)的超表达载体,并将其导入红豆杉细胞,其具体流程如下:
①Bapt基因的获取:提取红豆杉的mRNA,通过逆转录得到其cDNA,利用PCR技术以图1中的cDNA片段为模板扩增Bapt基因,需要的引物有 (从A、B、C、D四种引物中选择)。上述过程中,用1个图1所示片段产生2个双链等长的子代Bapt基因片段至少要经过 次循环。
②构建Bapt基因的超表达载体并将其导入受体细胞:在构建过程中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点(注:图中所示限制酶切割后形成的黏性末端各不相同)如图2所示。Ti质粒中的T-DNA在培育转基因红豆杉中的作用是 。为使DNA片段能定向插入T-DNA中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是 、 。
③Bapt基因的检测和鉴定:可通过DNA分子杂交技术检测红豆杉细胞中 (填“Bapt基因”或“强启动子”)的有无,从而确定超表达载体是否导入。为检验最终的实验目的是否达到,还应检测红豆杉细胞培养物中的 。
34.(23-24高二下·广东梅州·期末)HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体,HER2过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。为开发用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物(抗HER2-ADC),科研人员开展了相关研究,实验流程如图1所示。回答下列问题:
(1)过程②和③筛选出的细胞分别是 、 。
(2)抗HER2-ADC作为靶向药杀伤HER2过度表达的恶性肿瘤细胞的效果较为明显,其原因是 。
(3)为研究抗HER2-ADC对HER2过度表达的乳腺癌细胞代谢的影响,科研人员选取乳腺癌细胞BT-474、裸鼠(先天性胸腺缺陷的突变小鼠)、多种化疗药物和试剂(磷酸缓冲液配制的抗HER2-ADC)、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新偶联药物、磷酸缓冲液等进行了相关实验。
①将人乳腺癌细胞BT-474移植到裸鼠体内,待肿瘤体积达到200mm3时将裸鼠分为4组并分别给药处理,其中空白对照组的给药处理是注射 ,一段时间后检测4组裸鼠体内肿瘤的体积,结果如图2所示。
②实验结果表明,抗HER2-ADC对BT-474细胞的凋亡具有 (填“促进”或“抑制”)作用,且效果较其他药物更好。
③后续可通过研究抗HER2-ADC (答出一点即可)等情况,为抗HER2-ADC进入临床实验奠定数据基础。
35.(23-24高二下·广东广州·期末)细胞工程的发展是一代又一代科学家经过长时间探索的结果,其中我国科学家发挥了重要作用。如图表示细胞工程操作中的某些过程,请回答下列问题。
(1)如图A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体。除使用PEG处理外,还可以通过 (填化学方法)诱导细胞A与B融合成细胞C。细胞C再生出细胞壁需要的细胞器主要是 ,细胞C再生出细胞壁后还需要通过 技术才能得到杂种植株“白菜—甘蓝”。
(2)如果该图表示丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的部分过程,A细胞是小鼠的骨髓瘤细胞,B细胞表示能产生丙肝病毒抗体的B淋巴细胞,获得B细胞的过程是先用 对小鼠进行免疫,一段时间后从该小鼠的脾脏中得到B淋巴细胞。细胞诱导融合后经过2次筛选获得的符合要求的C细胞应具有 的特点。若要使符合要求的C细胞大量增殖,从而获得大量单克隆抗体,可采用的方法有 (答出2点)。
(3)如果该图表示“试管动物”技术的体外受精过程,A表示精子,B表示卵细胞,受精之前需要把B细胞培养至 。将C发育至囊胚阶段,对其进行胚胎分割,需将 均等分割,否则将影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。如需做性别鉴定,还需从 细胞取样做DNA分析。
36.(23-24高二下·广东江门·期末)近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体外受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如下图。请回答下列问题:
(1)若过程①代表体外受精,黑熊A通过超数排卵获得的细胞必须培养到 期,从黑熊C采集到的精子需要进行 处理才具备受精能力。
(2)D受体雌性在接受来自黑熊♀A体内的胚胎之前,须和黑熊♀A进行 处理。胚胎移植的优势是 (答出一点即可)。
(3)方法Ⅱ的生殖方式为 。过程②普遍使用的方法是通过 得到无核的卵母细胞。最终F的遗传物质来自于 。
(4)为了获得更多的胚胎,可以对过程①得到的胚胎进行胚胎分割,对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将 ,若要做DNA分析,可取囊胚的 细胞。
37.(23-24高二下·广东江门·期末)EB病毒(EBV)可引发鼻咽癌等癌症。我国科研人员制备有效阻断EBV感染的单克隆抗体,为治疗鼻咽癌和研发疫苗提供帮助。回答下列问题。
(1)图1中,EBV表面的糖蛋白gHgL与上皮细胞表面受体(如E2等)结合后,导致gB的 发生变化,启动病毒包膜和上皮细胞膜融合。膜融合过程体现了膜具有 性。gHgL可作为制备有效阻断EBV感染的单克隆抗体的 。
(2)为了获得可以特异性结合gHgL的单克隆抗体,研究人员首先将荧光标记的gHgL探针加入EBV感染恢复期的外周血中,筛选分离出有荧光标记的 细胞;然后提取该细胞中的gHgL抗体mRNA,通过 获得相应的cDNA,再扩增出gHgL抗体基因,最后转入细胞成功表达出单克隆抗体。
(3)科研人员已筛选出可以特异性结合gHgL的单抗D8,与已报道的单抗A1相比,两者都能显著抑制EBV病毒感染上皮细胞。将gHgL与D8或A1混合接触后,检测gHgL与上皮细胞表面受体E2的结合能力,结果如图2。
分析实验结果可知D8与A1作用的区别是 ;由此可见,制备单抗A1时所用的特定抗原 (填“是”或“不是”)gHgL。
(4)为了更好地阻断EBV感染,研究人员提出采用单抗D8和单抗A1联合用药,结合上述研究,判断D8、A1是否具有协同效应并说明理由 。
试卷第1页,共3页
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