内容正文:
专题10发酵工程与细胞工程
考点概览
考点01发酵工程
考点02植物细胞工程
考点03动物细胞工程
发酵工程考点01
1、(2025·四川达州·二模)为筛选出能分解纤维素的细菌,生物兴趣小组的操作流程为“土壤菌液→等比稀释→接种到以纤维素为唯一碳源且派加刚果红的培养基—培养—观察”并获得了如图所示的平板。分别提取菌落I、Ⅱ、Ⅲ细菌中的物质,发现只有菌落Ⅱ中细菌不能合成纤维素酶。下列分析正确的是( )
A.菌落II的细菌不能合成纤维素酶也能生长,说明菌落Ⅱ中细菌不需要碳源
B.菌落I中细菌分解纤维素的能力强于菌落Ⅲ,但两者菌落特征却完全相同
C.菌落II中的细菌所需碳源可能是空气中的CO2或菌落I分泌的含碳代谢产物
D.利用该平板和公式“C÷V×M”,可准确推算出每克土壤菌液中活菌数目
2、(2025·四川雅安·二模)在牛、羊等反刍动物的瘤胃中生活着多种微生物,其中有能分解纤维素的微生物。实验室中常用刚果红培养基鉴别纤维素分解菌,其原理是刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红,刚果红与纤维素形成红色复合物,而当纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物就无法形成,培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A.可用平板划线法或稀释涂布平板法来对纤维素分解菌进行分离和计数
B.分离纤维素分解菌的选择培养基以纤维素为唯一氮源
C.为防止杂菌污染,在对瘤胃中的纤维素分解菌进行培养时应通入无菌空气
D.图中菌落3中的纤维素分解菌分解纤维素的能力最强
3、(2025·四川广安·二模)某企业利用谷氨酸棒状杆菌进行谷氨酸发酵生产,在发酵过程中发现随着发酵时间的延长,产量逐渐增加,但当超过一定时间后,产量和品质开始下降。对此,工程师对发酵工艺进行优化,提高了产量和品质。下列说法错误的是( )
A.采用沉淀、过滤、洗涤等工艺提取谷氨酸的效率更高
B.可以通过诱变育种和基因工程育种获得高产的优良菌种
C.提高搅拌器转动频率可以增加溶氧和提高营养物质的利用率
D.发酵液中的营养物质被消耗殆尽是导致产量下降的重要原因
4、(2025·四川宜宾·二模)谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0,发酵工程中通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述错误的是( )
A.利用谷氨酸棒状杆菌进行发酵,其中心环节是发酵罐内发酵
B.发酵初期控制pH为7.0,后调为5.6,有利于提高L-谷氨酰胺产量
C.提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量
D.发酵结束后,采用适当的提取、分离和纯化措施可获得L-谷氨酰胺
5、(2025·四川成都·二模)西瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌(一种真菌)引起的。研究人员从西瓜枯萎病多发的土壤中分离出多种单菌落进行扩大培养,然后将扩大培养的发酵液与未凝固的普通培养基混合后倒平板,冷却后再接种尖孢镰刀菌,培养并观察尖孢镰刀菌菌丝生长情况,以期筛选出尖孢镰刀菌的拮抗菌。下列叙述错误的是( )
A.在西瓜枯萎病多发的土壤中取样更容易获得目的菌种
B.培养土壤多种菌的发酵液中可能含有拮抗菌的代谢产物
C.需要将尖孢镰刀菌接种在普通培养基上培养观察作为对照
D.尖孢镰刀菌菌丝生长最好组别对应的微生物为最高效拮抗菌
6、(2025·四川成都石室中学·二模)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭大肠杆菌的效果。该同学将细菌原液稀释10倍后取0.2mL涂布平板,进行菌落计数,结果如图所示,下列说法错误的是( )
A.大肠杆菌在伊红一亚甲蓝培养基上生长的菌落呈深紫色
B.据该实验结果可知,三种消毒液中杀菌效果最好的是A消毒液
C.若某样品菌落计数的结果是100,则对应细菌原液中大肠杆菌的浓度为5000个/mL
D.若采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品,计数结果前者小于后者
7、(2025·四川达州渠县中学·二模)日常生活中的泡菜、酸奶、果醋等许多食物和饮品都是由发酵技术获得的。下列有关叙述正确的是( )
A.进行泡菜、酸奶、果醋发酵的微生物均通过有丝分裂进行增殖
B.泡菜制作过程中,泡菜坛内增加的液体主要由微生物代谢产生
C.家庭自制瓶装酸奶时,需对鲜奶进行高温灭菌,并定期拧松瓶盖
D.制作果醋时,可利用果酒作为醋酸菌发酵所需要的碳源
8、(四川省宜宾市第三中学·二模)为了从土壤中筛选出能高效降解淀粉的微生物,某研究人员利用土壤浸出液进行了如下图所示的操作。下列说法错误的是( )
A.甲过程采用的是稀释涂布平板法,该方法可用来分离微生物、统计样品中的活菌数
B.X培养基是含有淀粉的固体培养基,Y培养基是不含琼脂的液体培养基
C.菌落①可能是硝化细菌,因其不能产生淀粉酶,所以无透明圈产生
D.不同细菌对淀粉的降解能力不同,所以加碘液染色后透明圈越大,降解能力越强
9、(2025·四川遂宁·二模)庆大霉素(GM)能抑制沙门氏菌的生长。研究人员为了探究LPC(用MRS培养植物乳杆菌后获得的上清液)对沙门氏菌生长的影响及作用机制,在接种沙门氏菌的平板上做了五组不同处理,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.在酒精灯火焰旁倒平板后用湿热灭菌法对培养基进行灭菌
B.需将含沙门氏菌的菌液稀释到适宜浓度后用平板划线法接种
C.MRS和GM均为对照组,分别为阴性对照和阳性对照
D.LPC抑制沙门氏菌的机制可能是因为LPC含有热稳定性高物质
植物细胞工程考点02
1、(2025·四川南充·二模)罗丹明6G(R-6G)和荧光素双醋酸酯(FDA)可分别使原生质体细胞质在荧光下呈红色和绿色,但R-6G还可抑制线粒体中的生化反应,进而使原生质体失活。当存活原生质体比例低于后期培养所需的最低比例时,原生质体就不能再生愈伤组织。科研人员用不同浓度的R-6G处理里奥百脉根、扁蓿豆及清水紫花苜蓿3种豆科牧草的原生质体,一段时间后分别测定其原生质体活力,实验结果如下。下列叙述错误的是( )
A.随着处理浓度升高,3种牧草原生质体活力的下降幅度有差异
B.实验结果可知,R-6G对里奥百脉根原生质体的抑制作用最强
C.用经R-6G和FDA分别处理的原生质体进行融合,有利于异源融合率的统计
D.要确定R-6G处理的适宜浓度,还需要检测原生质体再生愈伤组织的能力
2、(2025·四川雅安·二模)马铃薯四倍体栽培种(4n=48)易感染青枯病,而马铃薯野生型(2n=24)有青枯病抗性基因,科研人员利用图示操作技术培养了抗病型马铃薯栽培种。下列说法正确的是( )
A.制备原生质体时需要用胰蛋白酶将植物细胞分散成单个细胞
B.诱导原生质体融合时可以在无菌水中采用PEG融合法或电融合法
C.可以通过镜检观察染色体数目来初步筛选含青枯病抗病基因的融合原生质体
D.抗病型马铃薯栽培种为异源三倍体植株,因联会紊乱不能形成配子
3、(2025·四川成都·二模)科学家将人参和胡萝卜细胞的原生质体融合,经培养获得8个杂种愈伤组织,检测发现这8个杂种愈伤组织均含有人参皂苷(一种次生代谢物),其中大多数人参皂苷含量明显高于人参愈伤组织。蛋白质电泳检测中发现一条只在8个杂种愈伤组织中出现的特异条带。下列叙述正确的是( )
A.人参皂苷是杂种愈伤组织细胞分裂和分化所必需的重要物质
B.可使用PEG融合法和灭活病毒诱导法促进两种原生质体融合
C.愈伤组织形成杂种植株过程中需要调整相关激素的比例和浓度
D.特异蛋白质条带的出现说明在杂种愈伤组织中发生了基因突变
4、(2025·四川成都石室中学·二模)利用红豆杉愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产可获取紫杉醇。科研人员在不同pH的培养基上培养南方红豆杉愈伤组织,30天后收获,测鲜重和紫杉醇含量,结果如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.南方红豆杉愈伤组织的生长受pH影响明显,且愈伤组织的生长与紫杉醇的合成呈负相关
B.细胞产物的工厂化生产的优点包括不占用耕地、几乎不受季节、天气等的限制
C.紫杉醇是红豆杉生长和生存所必需的次生代谢产物
D.紫杉醇的工厂化生产不能体现出植物细胞的全能性
5、(2025·四川邛崃市第一中学·二模)研究人员用紫外线照射耐盐性强的中间偃麦草甲的原生质体,使其染色体断裂。再诱导其与普通小麦乙原生质体融合,经培养、筛选获得了耐盐小麦新品种丙(染色体数目与乙相同)。下列有关叙述错误的是( )
A.用纤维素酶和果胶酶处理甲、乙体细胞可获得原生质体
B.植物体细胞杂交过程中常用灭活病毒诱导原生质体融合
C.培育过程中适当提高培养基中生长素比例有利于根的分化
D.据题意推测,丙染色体上可能整合了甲染色体的染色体片段
6、(四川省宜宾市第三中学·二模)甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B.获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和环境条件下
C.①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐,还需要添加蔗糖等能源物质
D.路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
7、(四川省乐山第一中学 二模)科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养,三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和M-Rb1含量如图所示,其中Re具有治疗心肌缺血的功能,Rg3具有抗癌作用。下列分析错误的是( )
A.利用愈伤组织细胞来生产人参皂苷不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制
B.杂种胚诱导的愈伤组织细胞中各种皂苷的含量均高于其他两种细胞的
C.诱导三种胚细胞形成愈伤组织,只需要经过脱分化过程
D.通过促进人参种子胚愈伤组织的生长,可以提高次生代谢产物Rg3的含量
动物细胞工程考点03
1、(2025·四川达州·二模)成纤维细胞生长因子(FGF20)会在肺癌、胃癌及结肠癌细胞中过量表达,可作为潜在肿瘤的标记物。将药物与特异性识别FGF20的单克隆抗体结合制成抗体-药物偶联物(ADC),可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,其制作过程如图。下列分析错误的是( )
A.注射FGF20是为获得能产生特定抗体的B细胞,PEG可换为灭活病毒
B.筛选1和筛选2都利用了单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异
C.ADC通过抗体与肿瘤细胞膜上受体结合后,以胞吞方式进入肿瘤细胞
D.利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在组织中成像,可定位诊断肿瘤
2、(2025·四川达州·二模)我国科学家成功利用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是( )
A.过程①的小分子化合物诱导成纤维细胞突变为iPS细胞
B.过程②的实质是通过显微操作去除核膜包被的细胞核
C.Kdm4d的mRNA和TSA能激活重构胚,使其完成发育进程
D.当重构胚发育到原肠胚时进行胚胎移植可增大移植成功率
3、(2025·四川广安·二模)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS细胞),继而利用iPS细胞培育出克隆鼠,具体流程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.克隆鼠的遗传物质来自黑鼠,与胚胎供体灰鼠和代孕白鼠无关
B.进行性别鉴定和遗传病筛查常取囊胚内细胞团细胞进行DNA分析
C.可利用特定基因、特定蛋白或者小分子化合物等来诱导形成iPS细胞
D.2细胞胚胎可从灰鼠输卵管内获得,也可体外受精后进行胚胎培养获得
4、(2025·四川成都·二模)Foxn1基因对于功能性胸腺的形成是必要的,其突变导致无胸腺表型。研究人员将某小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎,将嵌合胚胎移入受体小鼠的子宫内,成功培育出含有正常胸腺的嵌合体小鼠。下列叙述正确的是( )
A.导入的胚胎干细胞发育成正常胸腺体现了动物细胞的全能性
B.嵌合胚胎在原肠胚阶段切割后移植可获得更多的嵌合体小鼠
C.植入胚胎前通常需对受体小鼠注射促性腺激素使其超数排卵
D.嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的
5、(2025·四川成都石室中学·二模)悬浮细胞分离培养法可用于分离流感病毒。下列有关叙述错误的是( )
A.原代培养时,悬浮细胞培养的气体环境为95%的空气和5%的
B.传代培养时,悬浮培养的细胞需要先用胰蛋白酶处理再离心收集
C.悬浮培养的细胞会因密度过大、代谢产物积累等因素而分裂受阻
D.培养过程中分裂期的细胞染色体平均分配,没有同源染色体联会
6、(四川省宜宾市第三中学·二模)大鼠胰岛B细胞体外培养实验发现,高糖能诱导细胞体积变大,细胞容积改变,进一步表现为氧化应激和细胞凋亡。下表为部分实验结果,其中NO是细胞凋亡的一种重要介质。下列叙述错误的是( )
各组培养胰岛B细胞凋亡率及Bcl-2mRNA相对表达水平
组别
NO(μmol/L)
细胞凋亡率(%)
Bcl-2mRNA(相对含量)
高糖组
182.3
14.8
0.63
高糖+氨基胍组
154.2
6.8
0.81
对照组
117.3
4.2
1.0
A.实验结果表明,氨基胍能促进高糖诱导的胰岛B细胞凋亡
B.葡萄糖既是胰岛B细胞的能量来源也可以作为信息分子
C.NO可能通过抑制Bcl-2基因表达以促进高糖诱导的胰岛B细胞凋亡
D.体外培养胰岛B细胞应将其置于95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养
7、(四川省乐山第一中学 二模)实验结果产物能成功检出用阳性(+)表示,无法检出用阴性(一)表示。假阳性是指检查结果是阳性,但实际是阴性;假阴性则与之相反。某流感患者进行甲型病毒检测,下列可导致假阳性结果的是( )
A.抗原检测—单克隆抗体保存温度过高
B.抗体检测—患者半年内接种过甲流疫苗
C.核酸检测—PCR扩增时变性温度设置过低
D.核酸检测—病毒发生变异与RCR引物不匹配
8、(四川省乐山第一中学 二模)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的说法正确的是( )
A.传代培养时,贴壁细胞会因接触抑制而停止分裂,需用胰蛋白酶处理,再经离心收集
B.动物细胞培养所需气体中的的作用和医用氧气中添加的的作用一致
C.体外受精时,采集的卵母细胞能与采集后获能的精子结合形成受精卵
D.胚胎移植的实质是早期胚胎在不同生理环境下空间位置的转移
9、(2025·四川遂宁·二模)抗原表位指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,是抗原与T细胞或B细胞表面的抗原识别受体及抗体特异性结合的基本结构单位。下图为单克隆抗体的制备过程,下列叙述错误的是( )
A.可用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与 B 淋巴细胞融合
B.经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体共3种
C.克隆化培养和抗体检测后的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
D.由图可知,利用一种抗原经杂交瘤技术可以获得多种单克隆抗体
10、(2025·四川宜宾·二模)白藜芦醇属于多酚类化合物,具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等功能。科研人员尝试利用植物细胞工程技术规模化生产白藜芦醇,并结合免疫检测技术开发快速检测方法。回答下列问题。
(1)白藜芦醇可由虎杖代谢产生,但并非是虎杖生长和生存所必需的,白藜芦醇是虎杖的 (填“初生代谢物”或“次生代谢物”)。
(2)取虎杖无菌幼苗的茎尖作为外植体,切成小段后接种于培养基中,诱导其 ,即失去其 ,进而形成愈伤组织,愈伤组织的特点是 ,将愈伤组织进行悬浮培养,诱导产生白藜芦醇。
(3)白藜芦醇直接免疫机体不能产生抗体,可将其与牛血清蛋白偶联,进而诱导机体产生抗体。科研人员利用细胞工程技术制备抗白藜芦醇单克隆抗体的基本流程如图所示:
抗原X为 ,细胞A具有的特点是 ,过程③需要对细胞A进行 ,经过多次筛选,就可以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,体外培养所需细胞时,需要定期更换培养液,目的是 。
11、(2025·四川成都石室中学·二模)有些人由于乳糖酶分泌少,不能完全消化牛奶中的乳糖,饮用牛奶后易出现腹泻等不适症状,这称为乳糖不耐受。为了解决这一问题,科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,使获得的转基因奶牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响。根据如下操作流程回答相关问题:
(1)为了获得更多的卵母细胞,在进行①过程前,需要用 处理奶牛A,从输卵管中采集卵母细胞后,还需要体外培养至 期,才可以进行③过程。通过图中②过程采集的B奶牛精子不能直接使成熟的卵细胞受精,常要用化学诱导法对奶牛的精子进行 处理,即用一定浓度的 处理。
(2)⑤过程表示将重组质粒导入受体细胞,常用的方法是 。
(3)⑥过程在移植胚胎前,可以选择发育良好、形态正常的 进行胚胎分割。
(4)外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后,导致有的受精卵发育成转基因奶牛,有的会死亡。分析导致受精卵死亡的最可能原因是 。⑦过程的检测结果为 时,说明转基因奶牛D是符合要求的优质牛。
12、(四川省宜宾市第三中学·二模)我国科学家通过培育小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞,成功获得了“1母亲0父亲”的雌性小鼠,且能正常生殖产生后代,这在世界上属首例,其有关技术路线如下图。请分析回答:
(1)为了获得更多的卵母细胞,研究人员需对母鼠进行超数排卵处理,该过程中用到的动物激素是 。
(2)在第1阶段体外构建孤雌单倍体胚胎干细胞时,应将取自囊胚的 分散后制成细胞悬液,置于含有 的混合气体的培养箱中进行细胞培养;在第2阶段原核形成时卵母细胞已完成了减数分裂,理由是 。
(3)该研究团队将精子注入去核的MII期的卵母细胞,最后培养出孤雄单倍体胚胎干细胞,这里去掉的“核”是指 。
(4)印记基因包括父系印记基因和母系印记基因,是可以区分精子和卵细胞的基因组。Rasgrf1基因是小鼠细胞中的父系印记基因,正常情况下来自父本的该基因处于不表达状态。研究发现,这种不表达状态与基因的某种表观遗传调控相关。为获得孤雌生殖的个体,对Rasgrf1基因进行的最佳处理方式是 (填序号)。
①甲基化修饰②去甲基化③敲除④诱导突变
试卷第1页,共3页
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专题10发酵工程与细胞工程
考点概览
考点01发酵工程
考点02植物细胞工程
考点03动物细胞工程
发酵工程考点01
1、(2025·四川达州·二模)为筛选出能分解纤维素的细菌,生物兴趣小组的操作流程为“土壤菌液→等比稀释→接种到以纤维素为唯一碳源且派加刚果红的培养基—培养—观察”并获得了如图所示的平板。分别提取菌落I、Ⅱ、Ⅲ细菌中的物质,发现只有菌落Ⅱ中细菌不能合成纤维素酶。下列分析正确的是( )
A.菌落II的细菌不能合成纤维素酶也能生长,说明菌落Ⅱ中细菌不需要碳源
B.菌落I中细菌分解纤维素的能力强于菌落Ⅲ,但两者菌落特征却完全相同
C.菌落II中的细菌所需碳源可能是空气中的CO2或菌落I分泌的含碳代谢产物
D.利用该平板和公式“C÷V×M”,可准确推算出每克土壤菌液中活菌数目
【答案】C
【知识点】分解纤维素的微生物的分离
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。用稀释涂布平板法进行微生物计数时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【详解】A、菌落Ⅱ的细菌不能合成纤维素酶,但依然能够生长,说明它们可能通过其他途径获取碳源,而不是不需要碳源,A错误;
B、菌落I的透明圈直径/菌落直径大于菌落III,说明菌落I中细菌分解纤维素的能力强于菌落Ⅲ,但菌落特征通常与细菌的代谢能力和生长特性相关,菌落I和Ⅲ的分解能力不同,它们的菌落特征可能会有所不同,B错误;
C、菌落Ⅱ的细菌不能合成纤维素酶,但它们仍然能够生长,说明它们可能通过其他途径获取碳源,如空气中的CO₂或其他菌落分泌的含碳代谢产物,C正确;
D、利用该平板和公式“C÷V×M”,只能估算每克土壤菌液中活菌数目而不能准确计算,D错误。
故选C。
2、(2025·四川雅安·二模)在牛、羊等反刍动物的瘤胃中生活着多种微生物,其中有能分解纤维素的微生物。实验室中常用刚果红培养基鉴别纤维素分解菌,其原理是刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红,刚果红与纤维素形成红色复合物,而当纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物就无法形成,培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A.可用平板划线法或稀释涂布平板法来对纤维素分解菌进行分离和计数
B.分离纤维素分解菌的选择培养基以纤维素为唯一氮源
C.为防止杂菌污染,在对瘤胃中的纤维素分解菌进行培养时应通入无菌空气
D.图中菌落3中的纤维素分解菌分解纤维素的能力最强
【答案】D
【知识点】分解纤维素的微生物的分离
【分析】选择培养基允许特定种类的微生物生长,同时抑制其他种类微生物生长的培养基。在分离纤维素分解菌时,应选择以纤维素作为唯一碳源的培养。
【详解】A、微生物接种方法是平板划线法或稀释涂布平板法,它们都能对纤维素分解菌进行分离,但平板划线法不能用于计数,A错误;
B、纤维素中不含氮元素,不能作为氮源,分离纤维素分解菌的选择培养基以纤维素为唯一碳源,B错误;
C、瘤胃中不含有氧气,因此在此生活着的能分解纤维素的微生物,属于厌氧型,进行培养时不应通入空气,C错误;
D、据图可知,菌落3的菌落直径小(纤维素分解菌数目少),但是降解圈大(分解的纤维素较多,说明纤维素酶活性较强),说明菌落3的菌株分解纤维素的能力最强,D正确。
故选D。
3、(2025·四川广安·二模)某企业利用谷氨酸棒状杆菌进行谷氨酸发酵生产,在发酵过程中发现随着发酵时间的延长,产量逐渐增加,但当超过一定时间后,产量和品质开始下降。对此,工程师对发酵工艺进行优化,提高了产量和品质。下列说法错误的是( )
A.采用沉淀、过滤、洗涤等工艺提取谷氨酸的效率更高
B.可以通过诱变育种和基因工程育种获得高产的优良菌种
C.提高搅拌器转动频率可以增加溶氧和提高营养物质的利用率
D.发酵液中的营养物质被消耗殆尽是导致产量下降的重要原因
【答案】A
【知识点】发酵工程的基本环节
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。它一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面,其中的发酵是发酵工程的中心环节。
【详解】A、谷氨酸为谷氨酸棒状杆菌的代谢物,可根据谷氨酸的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品,若采用沉淀、过滤、洗涤等工艺提取谷氨酸,则其效率会更低,A错误;
B、性状优良的高产谷氨酸棒状杆菌可以通过基因工程育种或诱变育种获得,B正确;
C、谷氨酸棒状杆菌为好氧菌,发酵过程中的搅拌会使营养物质和菌种充分接触且能增加溶解氧的量,故可满足菌体对氧气和养分的需求,因此提高搅拌器转动频率可以增加溶氧和提高营养物质的利用率,C正确;
D、发酵液中的营养物质被消耗殆尽会造成菌体大量死亡,因此是导致产量下降的重要原因,D正确。
故选A。
4、(2025·四川宜宾·二模)谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0,发酵工程中通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述错误的是( )
A.利用谷氨酸棒状杆菌进行发酵,其中心环节是发酵罐内发酵
B.发酵初期控制pH为7.0,后调为5.6,有利于提高L-谷氨酰胺产量
C.提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量
D.发酵结束后,采用适当的提取、分离和纯化措施可获得L-谷氨酰胺
【答案】C
【知识点】发酵工程的基本环节、发酵工程的应用
【分析】1、发酵是利用微生物,在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵过程:菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯。
2、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
3、产品不同,分离提纯的方法一般不同。
(1)如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。
(2)如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
4、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
5、发酵过程般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、利用谷氨酸棒状杆菌进行发酵,其中心环节是发酵罐内发酵,A正确;
B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0,谷氨酰胺合成酶最适pH为5.6,因此发酵初期控制pH为7.0,有利于增加谷氨酸棒状杆菌的数量,后调为5.6,有利于提高谷氨酰胺合成酶的活性,进而提高L-谷氨酰胺产量,B正确;
C、由图可知,提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量,但谷氨酸合成酶会使L-谷氨酰胺再转化为L-谷氨酸,反而降低L-谷氨酰胺产量,C错误;
D、L-谷氨酰胺是细胞代谢产物,对细胞代谢产物可通过提取、分离和纯化措施来获得产品,D正确。
故选C。
5、(2025·四川成都·二模)西瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌(一种真菌)引起的。研究人员从西瓜枯萎病多发的土壤中分离出多种单菌落进行扩大培养,然后将扩大培养的发酵液与未凝固的普通培养基混合后倒平板,冷却后再接种尖孢镰刀菌,培养并观察尖孢镰刀菌菌丝生长情况,以期筛选出尖孢镰刀菌的拮抗菌。下列叙述错误的是( )
A.在西瓜枯萎病多发的土壤中取样更容易获得目的菌种
B.培养土壤多种菌的发酵液中可能含有拮抗菌的代谢产物
C.需要将尖孢镰刀菌接种在普通培养基上培养观察作为对照
D.尖孢镰刀菌菌丝生长最好组别对应的微生物为最高效拮抗菌
【答案】D
【知识点】微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数
【分析】稀释涂布平板法是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。
【详解】A、由题意可知,西瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌(一种真菌)引起的,因此在西瓜枯萎病多发的土壤取样,比普通土壤更有可能获得尖孢镰刀菌的拮抗菌,A正确;
B、培养土壤多种菌的发酵液中由于存在尖孢镰刀菌的拮抗菌,可能含有拮抗菌的代谢产物,从而抑制尖孢镰刀菌的生长,B正确;
C、将尖孢镰刀菌接种在普通培养基上培养观察作为对照,以确定提取的发酵液对尖孢镰刀菌的抑制作用,C正确;
D、尖孢镰刀菌菌丝生长最缓慢、稀疏的组别对应的微生物为最高效拮抗菌,D错误。
故选D。
6、(2025·四川成都石室中学·二模)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭大肠杆菌的效果。该同学将细菌原液稀释10倍后取0.2mL涂布平板,进行菌落计数,结果如图所示,下列说法错误的是( )
A.大肠杆菌在伊红一亚甲蓝培养基上生长的菌落呈深紫色
B.据该实验结果可知,三种消毒液中杀菌效果最好的是A消毒液
C.若某样品菌落计数的结果是100,则对应细菌原液中大肠杆菌的浓度为5000个/mL
D.若采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品,计数结果前者小于后者
【答案】D
【知识点】培养基的成分及其功能、培养基的类型及其应用、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数
【分析】平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
【详解】A、大肠杆菌在伊红一亚甲蓝培养基上生长的菌落呈深紫色,并有金属光泽,A正确;
B、A消毒液活菌减少量最多,杀菌效率最高,故A消毒液的杀菌效果最好,B正确;
C、若计数结果是100,1mL细菌原液中细菌浓度=(菌落数÷菌液体积)×稀释倍数=(100÷0.2)×10=5000个/mL,C正确;
D、显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数,菌落计数法计数只计活菌数,还可能存在多个活菌形成一个菌落的情况,故计数结果前者大于后者,D错误。
故选D。
7、(2025·四川达州渠县中学·二模)日常生活中的泡菜、酸奶、果醋等许多食物和饮品都是由发酵技术获得的。下列有关叙述正确的是( )
A.进行泡菜、酸奶、果醋发酵的微生物均通过有丝分裂进行增殖
B.泡菜制作过程中,泡菜坛内增加的液体主要由微生物代谢产生
C.家庭自制瓶装酸奶时,需对鲜奶进行高温灭菌,并定期拧松瓶盖
D.制作果醋时,可利用果酒作为醋酸菌发酵所需要的碳源
【答案】D
【知识点】细胞增殖的方式及细胞周期、果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析、泡菜的腌制
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,酵母菌是兼性厌氧微生物,在缺氧条件下进行无氧呼吸,在氧气充足的条件下进行有氧呼吸,酵母菌具有核膜包被的细胞核,属于真核生物,适宜酵母菌生长的温度范围是18~25°C;果醋制作的原理是在氧气充足的条件下,醋酸菌将葡萄糖或者乙醇转化成醋酸,醋酸菌无核膜包被的细胞核,是原核生物,属于好氧菌,醋酸菌适宜生长的温度范围是30-35°C。
【详解】A、有丝分裂是真核生物体细胞的增殖方式,泡菜、酸奶的菌种乳酸菌、果醋的菌种醋酸菌,均为原核生物,进行二分裂,A错误;
B、泡菜制作过程中,泡菜坛内增加的液体主要由植物细胞中的水,B错误;
C、酸奶是乳酸菌进行乳酸发酵的产物,乳酸菌为厌氧菌,因此不能定期拧松瓶盖,C错误;
D、果醋发酵的菌种为醋酸菌,可以利用酒精产生醋酸,D正确。
故选D。
8、(四川省宜宾市第三中学·二模)为了从土壤中筛选出能高效降解淀粉的微生物,某研究人员利用土壤浸出液进行了如下图所示的操作。下列说法错误的是( )
A.甲过程采用的是稀释涂布平板法,该方法可用来分离微生物、统计样品中的活菌数
B.X培养基是含有淀粉的固体培养基,Y培养基是不含琼脂的液体培养基
C.菌落①可能是硝化细菌,因其不能产生淀粉酶,所以无透明圈产生
D.不同细菌对淀粉的降解能力不同,所以加碘液染色后透明圈越大,降解能力越强
【答案】D
【知识点】其他微生物的分离与计数、微生物的接种方法、培养基的类型及其应用
【分析】微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、分析题图可知甲过程采用的是稀释涂布平板法,稀释涂布平板法包括一系列稀释和涂布平板,当稀释倍数足够大时,平板上的一个菌落源自菌液中的一个活菌,故该方法不仅可以用来分离微生物,还可用来统计样品中的活菌数,A正确;
B、本实验的目的是筛选出能高效降解淀粉的微生物,据图可知,滴加碘液后,X培养基上形成了透明圈,说明X培养基上含有淀粉;Y培养基是将筛选到的目的菌扩大培养,为不含琼脂的液体培养基,B正确;
C、菌落①不能降解淀粉,可能是硝化细菌,因其不能产生淀粉酶,所以无透明圈产生,C正确;
D、要根据透明圈直径和菌落直径的比值来衡量细菌对淀粉的降解能力,该比值越大,降解能力越强,D错误。
故选D。
9、(2025·四川遂宁·二模)庆大霉素(GM)能抑制沙门氏菌的生长。研究人员为了探究LPC(用MRS培养植物乳杆菌后获得的上清液)对沙门氏菌生长的影响及作用机制,在接种沙门氏菌的平板上做了五组不同处理,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.在酒精灯火焰旁倒平板后用湿热灭菌法对培养基进行灭菌
B.需将含沙门氏菌的菌液稀释到适宜浓度后用平板划线法接种
C.MRS和GM均为对照组,分别为阴性对照和阳性对照
D.LPC抑制沙门氏菌的机制可能是因为LPC含有热稳定性高物质
【答案】C
【知识点】培养基的类型及其应用、无菌技术、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。
【详解】A、灭菌后倒平板,A错误;
B、实验需在培养基上形成均匀分布的沙门氏菌的菌落,用平板划线法接种无法达到目的,B错误;
C、本MRS和GM均为对照组,分别为阴性对照和阳性对照,C正确;
D、Heat-LPC与LPC组的抑菌圈基本相同,说明加热不影响LPC,进而说明其热稳定性强,但这并不是LPC抑制沙门氏菌的机制,比较LPC与NaOH-LPC组,说明LPC抑制沙门氏菌的机制是因为其含有酸性物质,D错误。
故选C。
植物细胞工程考点02
1、(2025·四川南充·二模)罗丹明6G(R-6G)和荧光素双醋酸酯(FDA)可分别使原生质体细胞质在荧光下呈红色和绿色,但R-6G还可抑制线粒体中的生化反应,进而使原生质体失活。当存活原生质体比例低于后期培养所需的最低比例时,原生质体就不能再生愈伤组织。科研人员用不同浓度的R-6G处理里奥百脉根、扁蓿豆及清水紫花苜蓿3种豆科牧草的原生质体,一段时间后分别测定其原生质体活力,实验结果如下。下列叙述错误的是( )
A.随着处理浓度升高,3种牧草原生质体活力的下降幅度有差异
B.实验结果可知,R-6G对里奥百脉根原生质体的抑制作用最强
C.用经R-6G和FDA分别处理的原生质体进行融合,有利于异源融合率的统计
D.要确定R-6G处理的适宜浓度,还需要检测原生质体再生愈伤组织的能力
【答案】B
【知识点】植物细胞工程的实际应用、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术综合
【分析】植物组织培养是指利用特定的培养基将离体的植物细胞、组织或器官培养成完整植株的过程,所以植物体细胞杂交后杂种细胞的培养需要用到植物组织培养技术。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。
【详解】A、从实验结果的柱状图可以看出,随着R-6G处理浓度升高,里奥百脉根、扁蓿豆及清水紫花苜蓿3种牧草原生质体活力的下降幅度并不相同,存在差异,A正确;
B、由柱状图可知,在相同R-6G浓度下,清水紫花苜蓿原生质体活力下降幅度最大,所以R - 6G对清水紫花苜蓿原生质体的抑制作用最强,而不是里奥百脉根,B错误;
C、因为R-6G可使原生质体细胞质呈红色,FDA可使原生质体细胞质呈绿色,用经R-6G和FDA分别处理的原生质体进行融合,通过观察融合后细胞的颜色,就能区分同源融合和异源融合,有利于异源融合率的统计,C正确;
D、由题意可知,当存活原生质体比例低于后期培养所需的最低比例时,原生质体就不能再生愈伤组织,所以要确定R-6G处理的适宜浓度,仅检测原生质体活力是不够的,还需要检测原生质体再生愈伤组织的能力,D正确。
故选B。
2、(2025·四川雅安·二模)马铃薯四倍体栽培种(4n=48)易感染青枯病,而马铃薯野生型(2n=24)有青枯病抗性基因,科研人员利用图示操作技术培养了抗病型马铃薯栽培种。下列说法正确的是( )
A.制备原生质体时需要用胰蛋白酶将植物细胞分散成单个细胞
B.诱导原生质体融合时可以在无菌水中采用PEG融合法或电融合法
C.可以通过镜检观察染色体数目来初步筛选含青枯病抗病基因的融合原生质体
D.抗病型马铃薯栽培种为异源三倍体植株,因联会紊乱不能形成配子
【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交技术
【分析】体细胞杂交又称体细胞融合,指将两个原生质体不同的体细胞融合成一个体细胞的过程。融合形成的杂种细胞,兼有两个细胞的染色体,而后通过植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株,该过程利用的原理是植物细胞的全能性,即植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、制备原生质体时需要用纤维素酶和果胶酶将植物细胞的细胞壁分解获得原生质体,A错误;
B、诱导原生质体融合时可以在一定浓度的溶液中(植物细胞的等渗液或较高渗)采用PEG融合法或电融合法,否则会导致原生质体吸水涨破,B错误;
C、根据题意可知,融合原生质体中含有的染色体数目为70,因而可以通过镜检观察染色体数目来初步筛选含青枯病抗病基因的融合原生质体,C正确;
D、抗病型马铃薯栽培种为异源六倍体植株,其减数分裂过程中不会发生联会紊乱,D错误。
故选C。
3、(2025·四川成都·二模)科学家将人参和胡萝卜细胞的原生质体融合,经培养获得8个杂种愈伤组织,检测发现这8个杂种愈伤组织均含有人参皂苷(一种次生代谢物),其中大多数人参皂苷含量明显高于人参愈伤组织。蛋白质电泳检测中发现一条只在8个杂种愈伤组织中出现的特异条带。下列叙述正确的是( )
A.人参皂苷是杂种愈伤组织细胞分裂和分化所必需的重要物质
B.可使用PEG融合法和灭活病毒诱导法促进两种原生质体融合
C.愈伤组织形成杂种植株过程中需要调整相关激素的比例和浓度
D.特异蛋白质条带的出现说明在杂种愈伤组织中发生了基因突变
【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术综合
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、人参皂苷是次生代谢物,不是杂种愈伤组织细胞分裂和分化所必需的重要物质,A错误;
B、植物原生质体融合可使用PEG融合法,但灭活病毒诱导法常用于动物细胞融合,不能用于植物原生质体融合,B错误;
C、愈伤组织形成杂种植株的过程属于植物组织培养,需要调整生长素和细胞分裂素等相关激素的比例和浓度,以调控其脱分化和再分化过程,C正确;
D、特异蛋白质条带的出现可能是基因重组导致的,不一定是基因突变,因为细胞融合过程会发生基因重组,D错误。
故选C。
4、(2025·四川成都石室中学·二模)利用红豆杉愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产可获取紫杉醇。科研人员在不同pH的培养基上培养南方红豆杉愈伤组织,30天后收获,测鲜重和紫杉醇含量,结果如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.南方红豆杉愈伤组织的生长受pH影响明显,且愈伤组织的生长与紫杉醇的合成呈负相关
B.细胞产物的工厂化生产的优点包括不占用耕地、几乎不受季节、天气等的限制
C.紫杉醇是红豆杉生长和生存所必需的次生代谢产物
D.紫杉醇的工厂化生产不能体现出植物细胞的全能性
【答案】C
【知识点】植物组织培养技术综合、植物细胞工程的实际应用
【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、由实验结果可知,不同pH条件下,南方红豆杉愈伤组织的鲜重变化明显,红豆杉愈伤组织中鲜重增长多时,紫杉醇含量低,可以判断愈伤组织的生长与紫杉醇的合成呈负相关,A正确;
B、细胞产物的工厂化生产的优点包括不占用耕地、几乎不受季节、天气等的限制,B正确;
C、紫杉醇是一种次生代谢产物,但是次生代谢产物不是植物生长和生存所必需的,C错误;
D、紫杉醇的工厂化生产并没有培育出完整的植株,不能体现植物细胞的全能性,D正确。
故选C。
5、(2025·四川邛崃市第一中学·二模)研究人员用紫外线照射耐盐性强的中间偃麦草甲的原生质体,使其染色体断裂。再诱导其与普通小麦乙原生质体融合,经培养、筛选获得了耐盐小麦新品种丙(染色体数目与乙相同)。下列有关叙述错误的是( )
A.用纤维素酶和果胶酶处理甲、乙体细胞可获得原生质体
B.植物体细胞杂交过程中常用灭活病毒诱导原生质体融合
C.培育过程中适当提高培养基中生长素比例有利于根的分化
D.据题意推测,丙染色体上可能整合了甲染色体的染色体片段
【答案】B
【知识点】植物组织培养技术综合、植物体细胞杂交技术
【分析】植物原生质体融合前需要去除植物的细胞壁,再用化学法或物理法诱导原生质体融合,常用的诱导剂是聚乙二醇。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,可用纤维素酶和果胶酶处理甲、乙体细胞可获得原生质体,A正确;
B、诱导植物原生质体融合的方法有物理法和化学法,但灭活病毒用来诱导动物细胞融合,B错误;
C、培育过程中适当提高培养基中生长素比例有利于根的分化,提高培养基中细胞分裂素比例有利于芽的分化,C正确;
D、中间偃麦草甲具有耐盐性强的特性,普通小麦乙不具有该特性,用紫外线照射耐盐性强的中间偃麦草甲的原生质体,使其染色体断裂,再诱导其与普通小麦乙原生质体融合,获得新品种丙,且丙具有耐盐特性,且染色体数目与乙相同,说明丙染色体上可能整合了甲染色体的染色体片段,D正确。
故选B。
6、(四川省宜宾市第三中学·二模)甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B.获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和环境条件下
C.①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐,还需要添加蔗糖等能源物质
D.路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
【答案】C
【知识点】植物组织培养技术综合
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株,不能体现植物细胞的全能性,A错误;
B、获得愈伤组织的过程是植物组织培养中的脱分化过程,此过程应保持无菌、无毒的环境。 而5%CO2环境是动物细胞培养时需要的条件,目的是维持培养液的pH,植物组织培养一般不需要5%CO2环境,B错误;
C、①②③的培养过程均为植物组织培养的相关过程。植物组织培养的培养基中除了含有植物激素(如生长素、细胞分裂素等)和多种无机盐外,还需要添加蔗糖等能源物质,蔗糖可以为植物细胞提供碳源和能量,C正确;
D、图示过程中添加果胶酶的主要目的瓦解植物的胞间层,更快获得细胞悬液,使用纤维素酶也可以达成该目的,D错误。
故选C。
7、(四川省乐山第一中学 二模)科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养,三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和M-Rb1含量如图所示,其中Re具有治疗心肌缺血的功能,Rg3具有抗癌作用。下列分析错误的是( )
A.利用愈伤组织细胞来生产人参皂苷不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制
B.杂种胚诱导的愈伤组织细胞中各种皂苷的含量均高于其他两种细胞的
C.诱导三种胚细胞形成愈伤组织,只需要经过脱分化过程
D.通过促进人参种子胚愈伤组织的生长,可以提高次生代谢产物Rg3的含量
【答案】B
【知识点】植物组织培养技术综合
【分析】植物的组织培养指的是在无菌的条件下,将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块,培养在特制的培养基上,通过细胞的增殖和分化,使它逐渐发育成完整的植物体,利用了植物细胞全能性的特点。
【详解】A、利用愈伤组织细胞来生产人参皂苷是在实验室中培养,不占用耕地,且实验条件可控,几乎不受季节、天气等的限制,A正确;
B、图2可知,杂种胚中的人参皂苷Re、Rb1和M-Rb1含量均高于其他两种细胞,Rg3含量低于其他两种,B错误;
C、结合教材植物组织培养的流程可知,诱导胚细胞形成愈伤组织只需要经历脱分化过程,C正确;
D、人参愈伤组织可以产生次生代谢产物Rg3,通过促进人参种子胚愈伤组织的生长,可以提高次生代谢产物Rg3的含量,D正确。
故选B。
动物细胞工程考点03
1、(2025·四川达州·二模)成纤维细胞生长因子(FGF20)会在肺癌、胃癌及结肠癌细胞中过量表达,可作为潜在肿瘤的标记物。将药物与特异性识别FGF20的单克隆抗体结合制成抗体-药物偶联物(ADC),可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,其制作过程如图。下列分析错误的是( )
A.注射FGF20是为获得能产生特定抗体的B细胞,PEG可换为灭活病毒
B.筛选1和筛选2都利用了单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异
C.ADC通过抗体与肿瘤细胞膜上受体结合后,以胞吞方式进入肿瘤细胞
D.利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在组织中成像,可定位诊断肿瘤
【答案】B
【知识点】动物细胞融合与单克隆抗体的制备、胞吞和胞吐
【分析】题图分析:抗体药物偶联物(ADC) 通过将具有生物活性的小分子药物与单克隆抗体结合,被肿瘤细胞特异性识别,通过胞吞的方式进入肿瘤细胞,导致溶酶体裂解,释放药物,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、注射FGF20是为获得能产生特定抗体的B细胞,B细胞和骨髓瘤细胞融合可以加PEG,也可以通过灭活病毒诱导融合,A正确;
B、筛选1是利用HAT选择培养基进行筛选,经过筛选1获得杂交瘤细胞,筛选2利用了单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异,筛选出能产生抗FGF20抗体的杂交瘤细胞,B错误;
C、ADC通过抗体与肿瘤细胞膜上受体结合后,ADC是大分子物质,以胞吞方式进入肿瘤细胞,C正确;
D、由于单克隆抗体可以特异性识别肿瘤细胞,因此利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在组织中成像,可定位诊断肿瘤,D正确。
故选B。
2、(2025·四川达州·二模)我国科学家成功利用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是( )
A.过程①的小分子化合物诱导成纤维细胞突变为iPS细胞
B.过程②的实质是通过显微操作去除核膜包被的细胞核
C.Kdm4d的mRNA和TSA能激活重构胚,使其完成发育进程
D.当重构胚发育到原肠胚时进行胚胎移植可增大移植成功率
【答案】C
【知识点】克隆、胚胎移植技术
【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、iPS细胞是通过重编程技术将成纤维细胞转化为多能干细胞,而不是通过突变,A错误;
B、过程②的实质是通过显微操作去除纺锤体-染色体复合物,B错误;
C、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂,两者共同作用有助于重构胚的表观遗传重编程,从而完成后续发育,C正确;
D、哺乳动物克隆通常在桑葚胚或囊胚期移植,原肠胚期移植不利于成功率的提高,D错误。
故选C。
3、(2025·四川广安·二模)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS细胞),继而利用iPS细胞培育出克隆鼠,具体流程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.克隆鼠的遗传物质来自黑鼠,与胚胎供体灰鼠和代孕白鼠无关
B.进行性别鉴定和遗传病筛查常取囊胚内细胞团细胞进行DNA分析
C.可利用特定基因、特定蛋白或者小分子化合物等来诱导形成iPS细胞
D.2细胞胚胎可从灰鼠输卵管内获得,也可体外受精后进行胚胎培养获得
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术、胚胎发育
【分析】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,称为诱导多能干细胞。
【详解】A、据图可知,来自灰鼠的胚胎供体的内细胞团不发育,ips细胞来自黑鼠,所以克隆鼠的遗传物质来自黑鼠,与胚胎供体灰鼠和代孕白鼠无关,A正确;
B、内细胞团细胞和滋养层细胞来自同一受精卵通过有丝分裂产生,而内细胞团细胞会分化形成不同的组织和器官,所以进行性别鉴定和遗传病筛查常取滋养层细胞进行DNA分析,B错误;
C、可利用特定基因、特定蛋白或者小分子化合物等相关因子来诱导形成iPS细胞,C正确;
D、卵裂的发生发生在输卵管中,所以2细胞胚胎可从灰鼠输卵管内获得,也可体外受精后进行胚胎培养获得,D正确。
故选B。
4、(2025·四川成都·二模)Foxn1基因对于功能性胸腺的形成是必要的,其突变导致无胸腺表型。研究人员将某小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎,将嵌合胚胎移入受体小鼠的子宫内,成功培育出含有正常胸腺的嵌合体小鼠。下列叙述正确的是( )
A.导入的胚胎干细胞发育成正常胸腺体现了动物细胞的全能性
B.嵌合胚胎在原肠胚阶段切割后移植可获得更多的嵌合体小鼠
C.植入胚胎前通常需对受体小鼠注射促性腺激素使其超数排卵
D.嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的
【答案】D
【知识点】胚胎分割技术、胚胎移植技术
【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、导入的胚胎干细胞发育成正常胸腺只是发育成了相应的器官,没有发育成完整的个体,不能体现动物细胞的全能性,A错误;
B、原肠胚阶段细胞已经分化,所以嵌合原肠胚阶段进行胚胎分割一般不会产生更多的嵌合体猴,B错误;
C、嵌合胚胎移植前,需要对代孕母猴注射孕激素,进行同期发情处理,C错误;
D、将某小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎,嵌合胚胎至少由两种遗传信息的细胞组成,因此嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的,D正确。
故选D。
5、(2025·四川成都石室中学·二模)悬浮细胞分离培养法可用于分离流感病毒。下列有关叙述错误的是( )
A.原代培养时,悬浮细胞培养的气体环境为95%的空气和5%的
B.传代培养时,悬浮培养的细胞需要先用胰蛋白酶处理再离心收集
C.悬浮培养的细胞会因密度过大、代谢产物积累等因素而分裂受阻
D.培养过程中分裂期的细胞染色体平均分配,没有同源染色体联会
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术、减数分裂过程中的变化规律
【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、细胞培养时,气体环境为95%的空气和5%的CO2,A正确;
B、悬浮培养的细胞直接用离心法收集,B错误;
C、悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻,C正确;
D、悬浮细胞的分裂方式是有丝分裂,分裂期没有同源染色体的联会,染色体经复制后平均分配到子细胞中,D正确。
故选B。
6、(四川省宜宾市第三中学·二模)大鼠胰岛B细胞体外培养实验发现,高糖能诱导细胞体积变大,细胞容积改变,进一步表现为氧化应激和细胞凋亡。下表为部分实验结果,其中NO是细胞凋亡的一种重要介质。下列叙述错误的是( )
各组培养胰岛B细胞凋亡率及Bcl-2mRNA相对表达水平
组别
NO(μmol/L)
细胞凋亡率(%)
Bcl-2mRNA(相对含量)
高糖组
182.3
14.8
0.63
高糖+氨基胍组
154.2
6.8
0.81
对照组
117.3
4.2
1.0
A.实验结果表明,氨基胍能促进高糖诱导的胰岛B细胞凋亡
B.葡萄糖既是胰岛B细胞的能量来源也可以作为信息分子
C.NO可能通过抑制Bcl-2基因表达以促进高糖诱导的胰岛B细胞凋亡
D.体外培养胰岛B细胞应将其置于95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养
【答案】A
【知识点】血糖调节、动物细胞培养技术、细胞凋亡
【分析】该研究对高糖诱导胰岛B细胞凋亡相关因素进行探究,可为Ⅰ型糖尿病(与胰岛B细胞功能受损有关)的治疗提供新思路。
【详解】A、从表格数据看,高糖+氨基胍组细胞凋亡率6.8%低于高糖组14.8% ,说明氨基胍能抑制高糖诱导的胰岛B细胞凋亡,而不是促进,A错误;
B、 胰岛B细胞可摄取葡萄糖进行氧化分解提供能量,同时高糖能诱导胰岛B细胞发生一系列变化,所以葡萄糖既是能量来源也可作为信息分子,B正确;
C、 对比高糖组和对照组,高糖组NO含量升高,Bcl-2mRNA 表达水平降低,细胞凋亡率升高,因为Bcl-2是抑制细胞凋亡的蛋白质,所以NO可能通过抑制Bcl-2基因表达以促进高糖诱导的胰岛B细胞凋亡,C正确;
D、体外培养胰岛B细胞应将其置于95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH,D正确。
故选A。
7、(四川省乐山第一中学 二模)实验结果产物能成功检出用阳性(+)表示,无法检出用阴性(一)表示。假阳性是指检查结果是阳性,但实际是阴性;假阴性则与之相反。某流感患者进行甲型病毒检测,下列可导致假阳性结果的是( )
A.抗原检测—单克隆抗体保存温度过高
B.抗体检测—患者半年内接种过甲流疫苗
C.核酸检测—PCR扩增时变性温度设置过低
D.核酸检测—病毒发生变异与RCR引物不匹配
【答案】B
【知识点】PCR扩增的原理与过程、动物细胞融合与单克隆抗体的制备、蛋白质的变性、疫苗
【分析】甲型病毒检测的方法主要有抗原检测、抗体检测以及核酸检测。
【详解】A、单抗隆抗体的化学本质是蛋白质,若保存温度过高可能导致单克隆抗体的空间结构改变,无法检测出抗原,抗原检测结果为阴性,A错误;
B、患者半年内接种过甲流疫苗,体内存在甲流病毒对应的抗体,通过抗体检测结果为阳性,但实际该个体没有感染甲流病毒,实际为阴性,导致假阳性结果,B正确;
C、PCR扩增时变性温度设置过低,导致DNA不能解旋形成单链,无法扩增出病毒的核酸,核酸检测结果为阴性,C错误;
D、病毒发生变异与RCR引物不匹配,导致无法扩增出病毒对应的核酸,核酸检测结果为阴性,D错误。
故选B。
8、(四川省乐山第一中学 二模)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的说法正确的是( )
A.传代培养时,贴壁细胞会因接触抑制而停止分裂,需用胰蛋白酶处理,再经离心收集
B.动物细胞培养所需气体中的的作用和医用氧气中添加的的作用一致
C.体外受精时,采集的卵母细胞能与采集后获能的精子结合形成受精卵
D.胚胎移植的实质是早期胚胎在不同生理环境下空间位置的转移
【答案】A
【知识点】动物细胞培养技术、动物的体外受精、胚胎移植技术
【分析】1、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;
2、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。采集到的卵母细胞和精子,要分别在体外进行成熟培养和获能处理,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。
【详解】A、贴壁生长的细胞进行传代培养时,需要用胰蛋白酶将其分离成若干游离的细胞再离心收集,A正确;
B、动物细胞培养所需气体中CO2的作用是维持pH,医用氧气中添加CO2的作用是刺激呼吸中枢,以增加呼吸频率,B错误;
C、体外受精时,采集的卵母细胞要培养到MⅡ期才能与获能的精子结合形成受精卵,C错误;
D、胚胎移植将供体胚胎移植到受体内,实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移,D错误。
故选A。
9、(2025·四川遂宁·二模)抗原表位指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,是抗原与T细胞或B细胞表面的抗原识别受体及抗体特异性结合的基本结构单位。下图为单克隆抗体的制备过程,下列叙述错误的是( )
A.可用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与 B 淋巴细胞融合
B.经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体共3种
C.克隆化培养和抗体检测后的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
D.由图可知,利用一种抗原经杂交瘤技术可以获得多种单克隆抗体
【答案】B
【知识点】动物细胞融合与单克隆抗体的制备
【分析】单克隆抗体的制备:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、在单克隆抗体制备过程中,灭活的病毒(如仙台病毒)是常用的细胞融合诱导剂,用于促进骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合,A正确;
B、经选择培养基筛选后,由于B细胞有多种,杂交瘤细胞能够产生的抗体有多种,B错误;
C、克隆化培养和抗体检测的目的是筛选出单一克隆的杂交瘤细胞,每个克隆只能产生一种特异性抗体,C正确;
D、利用一种抗原,可以通过杂交瘤技术获得针对该抗原不同表位的多种单克隆抗体,D正确。
故选B。
10、(2025·四川宜宾·二模)白藜芦醇属于多酚类化合物,具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等功能。科研人员尝试利用植物细胞工程技术规模化生产白藜芦醇,并结合免疫检测技术开发快速检测方法。回答下列问题。
(1)白藜芦醇可由虎杖代谢产生,但并非是虎杖生长和生存所必需的,白藜芦醇是虎杖的 (填“初生代谢物”或“次生代谢物”)。
(2)取虎杖无菌幼苗的茎尖作为外植体,切成小段后接种于培养基中,诱导其 ,即失去其 ,进而形成愈伤组织,愈伤组织的特点是 ,将愈伤组织进行悬浮培养,诱导产生白藜芦醇。
(3)白藜芦醇直接免疫机体不能产生抗体,可将其与牛血清蛋白偶联,进而诱导机体产生抗体。科研人员利用细胞工程技术制备抗白藜芦醇单克隆抗体的基本流程如图所示:
抗原X为 ,细胞A具有的特点是 ,过程③需要对细胞A进行 ,经过多次筛选,就可以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,体外培养所需细胞时,需要定期更换培养液,目的是 。
【答案】(1)次生代谢物
(2) 脱分化 特有的结构与功能 高度液泡化、不定形的薄壁组织团块
(3) 白藜芦醇——牛血清蛋白偶联物 既能迅速大量增殖,又能产生抗体 克隆化培养与抗体检测 清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对所培养的细胞自身造成危害
【知识点】植物组织的培养及基本过程、动物细胞融合与单克隆抗体的制备、植物细胞工程的实际应用
【分析】制备单克隆抗体的过程,首先要通过融合获得杂交瘤细胞,后需要两次对细胞进行筛选:第一次是在特定的选择性培养基上,将杂交瘤细胞筛选出来;由于筛选出的杂交瘤细胞有很多种,因此第二次筛选的目的是通过专一抗体检测阳性和克隆化培养,从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖、又能产生抗紫杉醇的抗体的杂交瘤细胞筛选出来。 最终筛选出来的杂交瘤细胞,可以将其注射到小鼠腹腔内进行体内培养,也可以在体外培养液中进行大规模培养。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点。
【详解】(1)次生代谢物是植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物,已知白藜芦醇并非是虎杖生长和生存所必需的,所以白藜芦醇是虎杖的次生代谢物。
(2)取植物的外植体接种于培养基中,诱导其脱分化,脱分化是指已分化的细胞失去其特有的结构和功能,转变为未分化细胞的过程,即失去其特有的结构和功能,进而形成愈伤组织,愈伤组织的特点是高度液泡化、不定形的薄壁组织团块。
(3)要制备抗白藜芦醇单克隆抗体,抗原X为白藜芦醇-牛血清蛋白偶联物,因为白藜芦醇直接免疫机体不能产生抗体,与牛血清蛋白偶联后作为抗原。细胞A是杂交瘤细胞,具有既能迅速大量增殖,又能产生抗体的特点,过程③需要对细胞A进行克隆化培养和抗体检测,以筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,体外培养所需细胞时,需要定期更换培养液,目的是清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对所培养的细胞自身造成危害。
11、(2025·四川成都石室中学·二模)有些人由于乳糖酶分泌少,不能完全消化牛奶中的乳糖,饮用牛奶后易出现腹泻等不适症状,这称为乳糖不耐受。为了解决这一问题,科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,使获得的转基因奶牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响。根据如下操作流程回答相关问题:
(1)为了获得更多的卵母细胞,在进行①过程前,需要用 处理奶牛A,从输卵管中采集卵母细胞后,还需要体外培养至 期,才可以进行③过程。通过图中②过程采集的B奶牛精子不能直接使成熟的卵细胞受精,常要用化学诱导法对奶牛的精子进行 处理,即用一定浓度的 处理。
(2)⑤过程表示将重组质粒导入受体细胞,常用的方法是 。
(3)⑥过程在移植胚胎前,可以选择发育良好、形态正常的 进行胚胎分割。
(4)外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后,导致有的受精卵发育成转基因奶牛,有的会死亡。分析导致受精卵死亡的最可能原因是 。⑦过程的检测结果为 时,说明转基因奶牛D是符合要求的优质牛。
【答案】(1) (外源)促性腺激素 MⅡ 获能 肝素或钙离子载体
(2)显微注射(利用显微注射将目的基因注入受精卵中)
(3)囊胚或桑葚胚
(4) 外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后,导致受精卵内生命活动必须的某些基因不能表达 转基因奶牛的乳汁中乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响,且乳汁产量也不受影响
【知识点】将目的基因导入受体细胞、动物的体外受精、胚胎移植技术、胚胎分割技术
【分析】基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
【详解】(1)为了获得更多的卵母细胞,需要对奶牛A进行促排卵,一般通过注射促性腺激素处理母牛,采集的卵母细胞还需要培养至M Ⅱ中期,才能进行③体外受精作用过程。精子进行受精作用之前需要进行获能处理,即用一定浓度的肝素或钙离子载体处理。
(2)⑤过程表示将重组质粒导入动物受精卵中,常用的方法是利用显微注射法将目的基因注入受精卵中。
(3)在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或者囊胚。分割囊胚时,需要注意将内细胞团均等分割。
(4)外源基因插入受精卵中的DNA上后,导致受精卵死亡的最可能原因是:外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后,导致受精卵内生命活动必须的某些基因不能表达(合理即可);⑦过程的检测结果为转基因奶牛的乳汁中乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响,且乳汁产量也不受影响时表示转基因成功,说明转基因奶牛D是符合要求的优质牛。
12、(四川省宜宾市第三中学·二模)我国科学家通过培育小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞,成功获得了“1母亲0父亲”的雌性小鼠,且能正常生殖产生后代,这在世界上属首例,其有关技术路线如下图。请分析回答:
(1)为了获得更多的卵母细胞,研究人员需对母鼠进行超数排卵处理,该过程中用到的动物激素是 。
(2)在第1阶段体外构建孤雌单倍体胚胎干细胞时,应将取自囊胚的 分散后制成细胞悬液,置于含有 的混合气体的培养箱中进行细胞培养;在第2阶段原核形成时卵母细胞已完成了减数分裂,理由是 。
(3)该研究团队将精子注入去核的MII期的卵母细胞,最后培养出孤雄单倍体胚胎干细胞,这里去掉的“核”是指 。
(4)印记基因包括父系印记基因和母系印记基因,是可以区分精子和卵细胞的基因组。Rasgrf1基因是小鼠细胞中的父系印记基因,正常情况下来自父本的该基因处于不表达状态。研究发现,这种不表达状态与基因的某种表观遗传调控相关。为获得孤雌生殖的个体,对Rasgrf1基因进行的最佳处理方式是 (填序号)。
①甲基化修饰②去甲基化③敲除④诱导突变
【答案】(1)促性腺激素
(2) 内细胞团 95%空气和5% CO2 图中有两个极体、雌原核和雄原核
(3)纺锤体—染色体复合物
(4)①
【知识点】动物细胞培养技术、动物的体外受精、表观遗传
【分析】分析图示,图示是科学家通过培育小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞,获得“1母亲0父亲”的雌性小鼠的过程,共包括两个阶段,据此分析作答。
【详解】(1)超数排卵是指应用外源促性腺激素,诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
(2)聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育为胎儿的各种组织,沿透明带内壁扩展和排列的细胞称为滋养层细胞,将来发育为胎膜和胎盘,所以体外构建孤雌单倍体胚胎干细胞时,最好取囊胚的内细胞团细胞;体外培养动物细胞应置于含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养;图中第2阶段,孤雌单倍体胚胎干细胞入卵后,形成雄原核的同时,卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体,形成雌原核,第2阶段原核形成的图中有两个极体、雌原核和雄原核,说明卵母细胞已完成了减数分裂。
(3)卵母细胞中的“核”是纺锤体—染色体复合物。
(4)根据题意,在正常情况下,来自父本的Rasgrf1基因处于不表达状态是由于表观遗传调控,而这种调控通常是通过甲基化实现的。在孤雌生殖时,为了模拟该父系印记基因的不表达状态,对Rasgrf1基因的最佳处理方式是进行甲基化修饰,①正确。
试卷第1页,共3页
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