内容正文:
[阶段质量检测(二)] (标的题目为推荐讲评题目,配有精品课件)
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.辣椒素是辣椒的主要呈味分子。除了可以从辣椒果实和种子中萃取,科学家使用植物细胞培养技术大规模生产辣椒素,技术路线如图。下列表述正确的是 ( )
A.①过程需对外植体进行消毒,通常需要用到酒精、次氯酸钠溶液和无菌水
B.愈伤组织是薄壁组织团块,细胞小、排列紧密,没有液泡,分裂能力强,分化能力弱
C.单细胞的获得一般需要用盐酸进行处理
D.辣椒素属于辣椒的初生代谢物
解析:选A ①过程表示脱分化,需对外植体进行消毒,通常需要用到酒精、次氯酸钠溶液和无菌水,A正确;愈伤组织高度液泡化,其分裂、分化的能力强,B错误;盐酸处理会让单细胞失去活性,C错误;辣椒素属于辣椒的次生代谢物,D错误。
2.用一定剂量的紫外线处理具有抗盐特性的拟南芥原生质体可使其染色体片段化,再利用此原生质体与水稻原生质体融合,以获得抗盐水稻植株。以下说法不正确的是 ( )
A.用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁
B.使用灭活的病毒诱导两种原生质体的融合
C.通过调整植物激素的比例诱导生芽或生根
D.利用一定浓度的盐水浇灌以筛选抗盐水稻植株
解析:选B 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,A正确;灭活的病毒一般用于诱导动物细胞融合,不能诱导植物原生质体融合,B错误;通过调整植物激素的比例可诱导生芽或生根,生长素与细胞分裂素的比值大于1有利于生根,小于1有利于生芽,C正确;抗盐水稻植株应具有抗盐特性,因此利用一定浓度的盐水浇灌可筛选抗盐水稻植株,D正确。
3.(2025·南充期末)五小叶槭是国家重点保护野生植物。研究人员以五小叶槭带芽茎段为外植体,筛选出五小叶槭外植体的最佳消毒处理方案、茎段诱导生芽和生根的最佳培养基,建立了五小叶槭快速繁殖体系,为保护五小叶槭提供了重要繁育技术手段。下列叙述错误的是 ( )
A.该快速繁殖体系可以保持五小叶槭的遗传特性
B.不同消毒处理方法会对外植体产生不同的影响
C.茎段诱导生芽和生根的培养基成分不完全相同
D.愈伤组织诱导生根后再转接到生芽的培养基上
解析:选D 该快速繁殖体系运用植物组织培养技术,属于无性繁殖,可以保持五小叶槭的遗传特性,A正确;不同时间以及不同消毒处理方法会对外植体产生不同的影响,B正确;茎段诱导生芽和生根的培养基成分不完全相同,诱导分化生根时,培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值较高,生长素与细胞分裂素用量的比值较低时,则利于生芽,C正确;愈伤组织诱导生芽后再转接到生根的培养基上,D错误。
4.三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”,在我国全年可采收两次。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,过程如下图。下列叙述正确的是 ( )
A.①过程可以利用盐酸和酒精1∶1混合配制的解离液来完成
B.②过程通常在等渗的培养液中,采用化学法或物理法诱导原生质体融合
C.④过程需要调节培养基中生长素和细胞分裂素的比例,诱导生芽和生根
D.图中所示的生产流程中体现了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
解析:选B 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此过程①三白草和鱼腥草体细胞杂交过程中要利用纤维素酶和果胶酶催化细胞壁水解获得原生质体,盐酸和酒精1∶1混合配制的解离液会杀死细胞,A错误;过程②通常在等渗培养液中,以维持原生质体的正常形态,可以采用化学法(聚乙二醇融合法等)或物理法(电融合法、离心法等)诱导原生质体融合,B正确;④过程是对愈伤组织进行培养获得代谢产物,不需要诱导生芽和生根,C错误;图中过程②原生质体融合体现了细胞膜的流动性,图中所示生产流程没有体现植物细胞的全能性,D错误。
5.现代生物工程的操作常常涉及如图所示的流程,下列说法正确的是 ( )
A.若图为动物体细胞核移植过程,则②从卵巢中获取的卵母细胞直接作为受体细胞和①供体细胞融合
B.若图为单克隆抗体的制备过程,需要筛出产生所需抗体的杂交瘤细胞
C.若图为试管动物的培育过程,需培育到原肠胚才能进行胚胎分割与胚胎移植
D.若图为植物体细胞杂交过程,则形成③常用灭活的病毒直接处理两种植物细胞
解析:选B 若图为动物体细胞核移植过程,应选择处于MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞,因此需要将从卵巢中获取的卵母细胞培养至MⅡ期,而不能直接作为受体,A错误;若图为单克隆抗体的制备过程,则①和②是经过免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,形成融合细胞需要经过筛选,筛出产生所需抗体的杂交瘤细胞,B正确;若图为试管动物的培育过程,需培育到桑葚胚或者囊胚才能进行胚胎分割与胚胎移植,C错误;灭活的病毒可用来诱导动物细胞融合,不能诱导植物细胞融合,D错误。
6.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,可引起宫颈癌及宫颈上皮内高度病变。现对某就诊者的取样细胞进行培养,来进行确诊。下列说法不正确的是 ( )
A.分散取样的细胞能剪碎,并可采用胰蛋白酶处理
B.培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的生长环境等
C.让取样细胞进行贴壁生长,若产生了接触抑制现象,则可初步确定其不属于HPV高危型
D.原代培养时需将培养瓶放在CO2培养箱中培养,传代培养时则不需要
解析:选D 分散取样的细胞能剪碎,并可采用胰蛋白酶处理,分散成单个细胞,A正确;培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的环境等,让其正常生长,B正确;若被HPV感染成为癌细胞,则不会出现接触抑制现象,因此若取样细胞出现接触抑制现象时,则可初步确定其不属于HPV高危型,C正确;进行细胞培养时,原代培养和传代培养都需用到CO2培养箱,D错误。
7.细胞毒素类药物能有效杀伤肿瘤细胞,但也会对健康细胞造成伤害。科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合制成抗体—药物偶联物(ADC),ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成,如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
A.杂交瘤细胞释放单克隆抗体,体现了细胞膜的流动性
B.接头的结构不稳定会导致药物分子脱落,造成正常细胞被破坏
C.ADC中的抗体能特异性识别并杀伤肿瘤细胞
D.利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病
解析:选C 单克隆抗体由杂交瘤细胞通过胞吐的方式释放,体现了细胞膜的流动性,A正确;ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成,如果接头的结构不稳定会导致药物分子脱落,则药物分子失去了靶向性,造成正常细胞被破坏,B正确;单克隆抗体能与抗原特异性结合,这种靶向作用使ADC中的药物对肿瘤细胞具有杀伤能力,不是抗体杀伤肿瘤细胞,C错误;利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病,该过程利用抗原—抗体特异性结合原理来实现,D正确。
8.(2025·黑吉辽蒙高考)研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是 ( )
A.体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B.移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C.胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D.为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
解析:选C 在动物体细胞核移植技术中,将体细胞核注入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚,A正确;移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态,B正确;早期胚胎是在透明带内进行孵化的,C错误;与体细胞相比,动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植,D正确。
9.如图为哺乳动物早期胚胎发育的过程,下列有关叙述正确的是 ( )
A.过程a和b使胚胎中有机物的含量增加
B.Ⅰ、Ⅱ时期的胚胎中都含有具有全能性的细胞
C.Ⅱ时期细胞分化达到最大限度
D.胚胎移植必须使用处于Ⅱ或Ⅲ时期的胚胎
解析:选B 过程a表示卵裂形成桑葚胚,过程b表示桑葚胚形成囊胚,这两个过程的细胞因还没有与母体建立营养关系,均需要消耗卵黄内的能量,故胚胎中有机物的含量均减少,A错误。Ⅰ表示桑葚胚,含有的所有细胞都具有全能性;Ⅱ表示囊胚,含有的内细胞团细胞具有全能性,B正确。早期胚胎在Ⅱ囊胚时期细胞分化未达到最大限度,C错误。胚胎移植可使用处于Ⅰ桑葚胚或Ⅱ囊胚时期的胚胎,D错误。
10.原肠运动是指囊胚细胞有规则地移动,使未来的内胚层和中胚层细胞迁入胚胎内部,而未来的外胚层细胞铺展在胚胎的表面,从而形成原肠胚,细胞会从几百个增加到几千、几万个。下列有关说法正确的是 ( )
A.卵裂期胚胎中细胞数量不断增加,胚胎总体积不断增大
B.原肠胚开始出现细胞分化并形成两个胚层
C.取原肠胚外胚层细胞做染色体分析,鉴定胚胎的性别
D.如果早期胚胎不能正常孵化,胚胎就无法继续发育
解析:选D 胚胎发育的卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加,A错误;细胞分化是从囊胚期开始出现的,B错误;切取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定,C错误;如果不能发生孵化,胚胎就无法继续发育,D正确。
11.(2025·安徽高考)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是 ( )
A.从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B.将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C.将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D.采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
解析:选B 从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为原代细胞,A错误。将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞可诱导其形成iPS细胞,B正确。将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合后形成的细胞不一定是能分泌所需抗体的细胞,如骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合形成的细胞,C错误。囊胚期的细胞已开始分化,D错误。
12.哺乳动物的单倍体胚胎干细胞是指只含有一套染色体、拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群,可分为孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞两种类型,在研究隐性基因突变、表观遗传修饰和配子发育中具有独特的优势。下列叙述错误的是 ( )
A.在体外培养条件下,单倍体胚胎干细胞可增殖而不发生细胞分化
B.单倍体胚胎干细胞可能由精子或卵细胞激活后发育形成,仍保持配子的生殖功能
C.单倍体胚胎干细胞具有发育的全能性,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官
D.单倍体胚胎干细胞中不含等位基因,可直接培育成单倍体动物模型研究性状与基因的关系
解析:选D 在体外培养条件下,在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,单倍体胚胎干细胞能够维持不分化的状态,A正确;单倍体胚胎干细胞只含有一套染色体,在研究配子发育中具有独特的优势,说明其可能由精子或卵细胞激活后发育形成,仍保持配子的生殖功能,B正确;单倍体胚胎干细胞具有发育的全能性,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官,C正确;单倍体胚胎干细胞中不含等位基因,但不能直接培养成单倍体动物,D错误。
13.长春花是野生花卉,其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。研究人员利用已免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞通过杂交技术生产出能够同时特异性识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体,制备过程如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.过程①要多次注射抗原,其目的是刺激小鼠产生更多的抗体
B.经过程③获得的杂交瘤细胞都能产生抗癌胚抗原的特异性抗体
C.图中“?”处只能使用PEG融合法和电融合法来诱导细胞融合
D.制备双特异性抗体的目的是使长春碱能定向地作用于癌细胞
解析:选D 过程①要多次注射抗原,其目的是刺激小鼠产生更多的已免疫的B淋巴细胞,A错误;经过程③筛选获得的杂交瘤细胞不一定能产生所需抗体,还需要进行抗体检测和克隆化培养,B错误;诱导动物细胞融合可以使用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,C错误;双特异性单克隆抗体中的抗癌胚抗原的抗体能将长春碱定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞,D正确。
14.细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下图是优质奶牛的几种操作技术示意图,若不考虑突变和染色体变异,有关叙述错误的是 ( )
A.为使更多的胚胎移植成功,需对供体母牛与受体母牛进行同期发情处理
B.防止多精入卵的两道屏障是先发生“卵细胞膜反应”,接着发生“透明带反应”
C.卵裂时通过有丝分裂增殖,细胞的细胞核与细胞质两者的体积之比逐渐变大
D.早期囊胚a、b、c的基因型不一定相同,d可直接移植给受体孕育出遗传物质相同的后代
解析:选B 为使更多的胚胎移植成功,需对供体母牛与受体母牛进行同期发情处理,保证胚胎能够成功着床进行发育,A正确。防止多精入卵的两道屏障是先发生“透明带反应”,接着发生“卵细胞膜反应”,B错误。卵裂过程通过有丝分裂方式增殖,细胞卵裂过程中,细胞数量增加,胚胎总体积不增加,单个细胞体积减小,因此细胞的细胞核与细胞质两者的体积之比逐渐变大,C正确。据题图可知,三种早期囊胚由不同受精卵发育而来,故a、b、c细胞核中的遗传物质不一定相同,其基因型不一定相同;d是经过胚胎分割形成的两个健康的胚胎,可直接移植给受体孕育出遗传物质相同的后代,D正确。
15.科研人员利用青菜(2n=20)幼嫩花粉与甘蓝型油菜(2n=38)下胚轴细胞为材料,比较了两种原生质体密度及比率对原生质体融合效果的影响,结果如下表。下列叙述正确的是 ( )
下胚轴
原生质
体密度/
(104·mL-1)
花粉原生
质体密度/
(104·mL-1)
比率
异源融合
下胚轴
同源
融合/%
一对一
融合/%
一对二及
以上
融合/%
15
15
1∶1
18.5
8.3
24.7
10
30
1∶3
24.6
16.2
20.5
7
42
1∶6
34.5
18.2
12.5
5
45
1∶9
33.0
17.1
7.0
A.可用胰蛋白酶处理植物细胞获得原生质体
B.若该实验中运用PEG融合法诱导原生质体融合,则可通过加入过量的培养液终止原生质体融合
C.实验表明花粉原生质体占比越高,异源融合效率越高
D.某融合细胞的染色体数为58,说明该细胞是一对一异源融合细胞
解析:选B 用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞可获得原生质体,A错误;若该实验中运用PEG融合法诱导原生质体融合,则可通过加入过量的培养液使PEG被充分稀释,终止原生质体融合,B正确;实验表明随花粉原生质体占比升高,异源融合效率先增加后降低,C错误;青菜幼嫩花粉的原生质体含10条染色体,甘蓝型油菜下胚轴细胞含38条染色体,若某融合细胞的染色体数为58,说明该细胞是一对二异源融合细胞,D错误。
二、不定项选择题(每小题4分,共20分)
16.微载体培养动物细胞技术是一种动物细胞大规模培养技术,其兼具悬浮培养和贴壁培养的优点。培养的细胞贴附在微载体表面,可以在较短时间内得到大量的细胞,细胞传代只需要添加新的微载体,基本上可避免细胞在胰蛋白酶消化过程中受到的损伤。下列叙述正确的是 ( )
A.动物细胞必须贴壁才可以在培养液中生长
B.培养液中添加微载体可以使细胞在悬浮状态下培养
C.培养动物细胞时应保证无菌、无毒的环境及适宜的温度、pH等条件
D.在培养动物细胞时提供的气体环境应为95%的氧气和5%的CO2
解析:选C 动物细胞培养时,有些细胞需要贴壁生长,而有些细胞可以悬浮生长,如肿瘤细胞,A错误;微载体为细胞提供附着位点,使细胞能够在微载体上贴壁生长,B错误;培养动物细胞时应保证无菌、无毒的环境及适宜的温度、pH等条件,C正确;在培养动物细胞时应提供的气体环境为95%的空气和5%的CO2,D错误。
17.黄曲霉毒素在保存不当的霉变粮油食品中含量较高,具有很强的致癌性。研究表明黄曲霉毒素能引起细胞中粗面内质网上的核糖体不断脱落。科研人员用黄曲霉毒素偶联抗原制备出单克隆抗体以检测食品中黄曲霉毒素的含量。下列叙述错误的是 ( )
A.当人误食黄曲霉毒素后,肠腺细胞可能发生消化酶的合成分泌减少
B.可用电融合法、PEG融合法或灭活病毒诱导法诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合
C.细胞融合体现了细胞膜的流动性,杂交瘤细胞体外增殖体现了细胞的全能性
D.单克隆抗体用于检测食品中黄曲霉毒素的原理是抗原—抗体杂交
解析:选C 当人误食黄曲霉毒素后,能引起肠腺细胞中粗面内质网上的核糖体不断脱落,可能发生消化酶的合成分泌减少,A正确;可用电融合法、PEG融合法或灭活病毒诱导法等诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合,B正确;细胞融合体现了细胞膜的流动性,杂交瘤细胞体外增殖并没有形成新个体或分化成其他各种细胞,不能体现细胞的全能性,C错误;利用抗原—抗体杂交原理,单克隆抗体可用于检测食品中的黄曲霉毒素,D正确。
18.为保护和繁殖大熊猫,科研人员进行了如图实验,相关叙述正确的是 ( )
A.克隆大熊猫培育成功的部分原因是卵母细胞的细胞质具有调控细胞核发育的作用
B.图中用激素处理可使供体超数排卵,代孕受体在移植前不需要进行处理
C.图中的大熊猫甲与亲代雌性大熊猫的性状基本相同
D.大熊猫乙和大熊猫丙的基因型和表型一定都相同
解析:选A 克隆大熊猫是通过动物体细胞核移植获得的,核移植时卵母细胞的细胞质具有调控细胞核发育的作用是克隆成功的部分原因,A正确;代孕受体与供体在胚胎移植前需要经过同期发情处理,以便早期胚胎成功植入,B错误;发育成克隆大熊猫甲的重组细胞的细胞质来自亲代雌性大熊猫的卵母细胞,细胞核来自亲代的卵细胞与精子受精形成的受精卵,其性状由亲代雌雄个体共同决定,C错误;虽然大熊猫乙、大熊猫丙由同一受精卵发育而来,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。
19.我国科研人员将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞后(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是 ( )
A.囊胚期内细胞团细胞分化成了滋养层细胞
B.通过电融合法可以使第二极体和次级卵母细胞融合
C.孤雌生殖产生的小鼠的体细胞中只有一条X或Y染色体
D.“孤雌小鼠”的诞生过程体现了体细胞细胞核的全能性
解析:选B 囊胚期时,聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,而沿透明带内壁扩展和排列的细胞,称为滋养层细胞,故滋养层细胞不是由内细胞团细胞分化形成的,A错误;可通过电融合法使两个细胞发生融合,故电融合法可以使第二极体和次级卵母细胞融合,B正确;孤雌生殖产生的小鼠是由第二极体和次级卵母细胞融合形成(类似受精作用),第二极体和修饰后的次级卵母细胞都只有X染色体,没有Y染色体,故孤雌小鼠的体细胞中应有两条X染色体,C错误;动物细胞核移植形成个体的原理为体细胞细胞核的全能性,而孤雌小鼠的形成类似受精作用,不能体现体细胞核的全能性,D错误。
20.CD47是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,为此他们按照如下流程进行了实验。下列相关说法错误的是 ( )
A.多次进行步骤①的目的是获取更多能产生抗CD47抗体的B淋巴细胞
B.对照组应设置为巨噬细胞+正常细胞共培养体系+单克隆抗体
C.利用该单克隆抗体可以诊断包括肺癌、结肠癌在内的多种癌症
D.实验组中巨噬细胞的吞噬指数显著高于对照组可验证上述推测
解析:选B 步骤①是向小鼠体内注射特定的抗原,多次进行步骤①可获得更多产生抗CD47抗体的B淋巴细胞,A正确;根据实验的单一变量原则可知,对照组的设置应为不加单克隆抗体的巨噬细胞+肿瘤细胞的共培养体系,B错误;结合题意可知,肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,则利用该单克隆抗体可以诊断包括肺癌、结肠癌在内的多种癌症,C正确;实验组中加入了单克隆抗体,抗体与肿瘤细胞表面的CD47发生特异性结合,从而解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,而对照组中没有加入单克隆抗体,无法解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,因此,实验组中巨噬细胞的吞噬指数显著高于对照组可验证题述推测,D正确。
二、非选择题(本大题共40分)
21.(12分)花椰菜和黑芥均为十字花科植物,花椰菜易患黑腐病(致病菌为黄单胞杆菌属细菌)。拟通过植物体细胞杂交技术(如图1),将黑芥的抗黑腐病基因引入到花椰菜中。
(1)在用酶解法制备原生质体时,需先用较高渗透压的溶液处理植物细胞,使细胞处于微弱的 状态,然后用 消化去除细胞壁,获得原生质体。
(2)用不同剂量紫外线处理黑芥原生质体,统计愈伤组织数和再生植株率,结果如图2。
由图2可知,处理黑芥原生质体的适宜紫外线剂量约为 J·cm-2,此处理下融合细胞的再生能力较强,既能得到大量愈伤组织,再生植株率也较高。
(3)杂种细胞经组织培养发育成植株,该过程所用培养基中包括水、无机盐、有机营养等营养物质,此外还需加入一定浓度和比例的 ,以调节细胞的发育方向。
(4)杂种细胞分裂过程中会丢失来自黑芥的部分染色体,有时会发生染色体易位,这使杂种植株染色体组成呈现多样性。如何对杂种植株进行选择和培育,才能得到既抗黑腐病、又最大程度减少非目标性状的花椰菜植株?请写出基本思路。
解析:(1)根据渗透原理,外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞会失水而发生质壁分离;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此去除植物细胞壁应该用纤维素酶和果胶酶。
(2)由图2可知,紫外线剂量约为0.10 J·cm-2时,细胞的再生能力较强,既能得到大量愈伤组织,再生植株率也较高。
(3)植物组织培养时,培养基中包括水、无机盐、有机营养等营养物质,此外还需加入一定浓度和比例的植物激素(生长素和细胞分裂素),以调节细胞的发育方向。
(4)要获得抗黑腐病、又要最大程度减少非目标性状的花椰菜植株,则可对杂种植株接种黑腐病致病菌,能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株,同时观察杂种植株的性状,筛选出非目标性状较少的花椰菜植株。
答案:(1)质壁分离 纤维素酶和果胶酶 (2)0.10 (3)植物激素 (4)对杂种植株接种黑腐病致病菌,能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株,同时观察杂种植株的性状,筛选出非目标性状较少的花椰菜植株。
22.(16分)科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了诱导多能干细胞(iPS细胞),之后对iPS细胞的研究和应用大量开展。回答相关问题。
(1)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如下图:
①iPS细胞与小鼠内细胞团细胞一样,具有较高的 。
②克隆鼠X的体色为 ,上述技术流程中可以不考虑性别的是 。
③若要利用图中的三只鼠(黑鼠作为体细胞供体)通过核移植技术得到克隆鼠Y,不考虑环境因素的影响,克隆鼠X和克隆鼠Y的性状 (填“是”或“不是”)完全相同,理由是
。
(2)研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的iPS细胞,进行了抗肿瘤的免疫学研究。
①体内出现癌细胞时,由于癌细胞的 发生改变,可以激发机体的免疫系统发挥清除作用。
②研究人员进行的有关实验如下:
建立模型
动物
免疫组小鼠:每周注射1次含失去增殖活性的iPS细胞悬液,连续4周
空白组小鼠:每周注射1次 的缓冲液,连续4周
实验操作
给 小鼠皮下注射DB7(一种癌细胞)
实验结果
一周后皮下均形成肿瘤,但随后
实验结论
iPS细胞能刺激机体产生特异性抗肿瘤的免疫机能
解析:(1)①iPS细胞与小鼠内细胞团一样,具有较高的全能性。②克隆属于无性繁殖,iPS细胞来自黑鼠,克隆鼠X的体色为黑色,上述技术流程中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以不考虑性别的是黑鼠。③若要利用图中的三只鼠(黑鼠作为体细胞供体)通过核移植技术得到克隆鼠Y,不考虑环境因素的影响,克隆鼠X和克隆鼠Y的性状不是完全相同,因为克隆鼠X的细胞质基因来源于黑鼠的体细胞,克隆鼠Y的细胞质基因主要来源于灰鼠的卵母细胞,卵母细胞的细胞质基因对性状有一定影响。
(2)①癌细胞具有无限增殖的特点,当体内出现癌细胞时,癌细胞表面抗原发生变化,可激发机体的免疫系统发挥清除作用。②利用iPS细胞进行实验时应设置对照实验,并控制单一变量。空白组小鼠每周注射1次不含失去增殖活性的iPS细胞的缓冲液,连续4周。然后给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7,一周后两组小鼠皮下均形成肿瘤,随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大,免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测:iPS细胞能刺激机体产生特异性抗肿瘤的免疫机能。
答案:(1)①全能性 ②黑色 黑鼠 ③不是 核移植技术需要卵母细胞,卵母细胞的细胞质基因对性状有一定影响 (2)①(表面)抗原 ②不含失去增殖活性的iPS细胞 免疫组和空白组 空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大,免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小
23.(12分)在肿瘤患者的治疗中,被动免疫治疗是指被动地将具有抗肿瘤活性的免疫制剂或细胞回输给肿瘤患者机体进行治疗,该治疗方案适用于肿瘤晚期患者,主要分为单克隆抗体治疗和过继性细胞治疗两类,其中过继性细胞治疗相关过程如图所示。回答下列问题:
(1)在单克隆抗体治疗中,为了获取能产生抗肿瘤细胞的单克隆抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选。筛选所用的培养基属于 (按功能)。筛选出来的杂交瘤细胞进行 和 ,才可以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(2)科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合,制成了抗体—药物偶联物(ADC),ADC通常由 三部分组成。
(3)过继性细胞治疗中,从肿瘤患者体内获取的免疫细胞置于适宜环境下培养,培养过程中会出现分裂受阻,其原因主要有 (答出2点)。培养过程中出现接触抑制现象时,可用 酶处理贴壁细胞使之分散成单个细胞进行传代培养。
(4)过继性细胞治疗能有效避免免疫排斥,简述其原因。
解析:(1)单克隆抗体制备过程中对融合细胞有两次筛选,第一次用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞都死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长;第二次筛选出能合成特定抗体的杂交瘤细胞,对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。
(2)ADC为抗体—药物偶联物,由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,抗体具有特异性,可以实现对肿瘤细胞的选择性杀伤,既减少了用药量,也降低了副作用。
(3)在细胞培养的过程中,由于细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏和接触抑制等,细胞分裂受阻;培养过程中出现接触抑制现象时,可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理贴壁细胞使之分散成单个细胞进行传代培养。
(4)过继性细胞治疗能有效避免免疫排斥,原因是自体免疫细胞进行诱导培养得到的肿瘤特异杀伤细胞与人体正常细胞的组织相容性抗原相同。
答案:(1)选择培养基 克隆化培养 抗体检测 (2)抗体、接头、药物(细胞毒素) (3)细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏(答出2点,合理即可) 胰蛋白酶或胶原蛋白 (4)以自体免疫细胞进行诱导培养得到的肿瘤特异杀伤细胞与人体正常细胞的组织相容性抗原相同。
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