内容正文:
阶段验收评价(二) 细胞工程
A卷——巩固落实练
一、单项选择题:共15小题,每小题2分,共30分。
1.(2025·河北高考)生物工程在社会生产中的应用日益广泛,下列相关技术和方法错误的是 ( )
A.利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持
B.在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养
C.利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
D.对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备
2.关于哺乳动物减数分裂和受精作用的描述,错误的是 ( )
A.卵细胞未受精时,细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢
B.精原细胞减数分裂过程中形成的四分体所含4条染色单体形态大小一定相同
C.受精卵中的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方
D.一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞,其染色体组合具有多样性
3.下列有关人类早期胚胎发育的叙述,错误的是 ( )
A.从受精完成至第1周末为胚卵期,从第2周开始至第8周为胚胎期
B.原肠胚植入子宫内膜,称为着床
C.在显微镜下能观察到桑椹胚时期致密的细胞团
D.早期胚胎的发育历程为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚
4.下列关于胚胎移植技术的叙述,正确的是 ( )
A.经胚胎移植产生后代的过程都是有性生殖
B.早期胚胎需移植到经促性腺激素处理的同种雌性动物体内才能发育成个体
C.胚胎移植技术充分发挥了雌性优良个体的繁殖潜力
D.早期胚胎都可以在相同生理环境条件下从供体移入到受体
5.(2025·扬州月考)植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是 ( )
A.植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理
B.经纤维素酶和果胶酶充分处理后,植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞
C.为使悬浮细胞正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压
D.利用悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少植物资源的消耗
6.如图表示通过植物细胞工程技术,利用马铃薯细胞和番茄细胞培育出杂种植株的实验流程,下列相关叙述错误的是 ( )
A.c过程表示再分化,需要适当时间和强度的光照
B.经a过程处理后的细胞可置于清水中保存待用
C.b过程依赖于细胞膜的流动性
D.甲是呈不定形的薄壁组织团块
7.为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。以下说法错误的是 ( )
A.实验前给小鼠注射病毒A,目的是诱导小鼠产生能分泌抗病毒A抗体的浆细胞
B.筛选1要用到特定的选择培养基,只有融合的杂交瘤细胞才能生长
C.筛选2可以用96孔板培养和筛选,每一个孔尽量只接种一个杂交瘤细胞
D.将病毒A反复注射到小鼠体内,从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
8.一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法错误的是 ( )
A.将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72多次注入小鼠体内以获得更多分泌抗p72抗体的浆细胞
B.应选用特殊生物技术将去核的骨髓瘤细胞与浆细胞进行融合
C.制备抗p72的单抗时可以利用灭活的病毒诱导完成细胞融合
D.经筛选可得到既能产生抗p72抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞
9.研究人员对从食蟹猴中提取的卵子进行了受精,并使其在培养液中生长。受精六天后,研究小组向多个胚胎注入了人类的多能干细胞,这些干细胞可以在胚胎内外生长成多种类型的细胞。研究人员希望,一些人类细胞与动物细胞的杂交体即“嵌合体”,可以提供更好的药物测试模型,并被用于移植人体器官。下列有关叙述错误的是 ( )
A.这项研究成果为通过“嵌合体”来实现器官再生提供了理论证据
B.受精过程所用到的培养液和受精卵培养所用到的培养液成分相同
C.给食蟹猴注射促性腺激素进行超数排卵可方便研究人员获取更多的卵子
D.“嵌合体”的出现说明一个物种的干细胞能在另一个物种的胚胎中成长
10.现代生物工程的操作常常涉及到如图的流程,下列说法正确的是 ( )
A.若图为核移植过程,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
11.(2025·镇江月考)我国科学家利用体外受精及培养技术成功建立了小鼠(2n=40)单倍体胚胎干细胞系,过程如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.该过程运用了体外受精、胚胎培养、胚胎移植等多种生物技术
B.图中“?”处的处理应为将精子放入ATP溶液使其获得能量
C.对早期胚胎进行胚胎分割可获得更多的单倍体胚胎干细胞
D.小鼠单倍体细胞在进行细胞分裂时最多出现40对同源染色体
12.(2024·北京高考)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞,形成了类似囊胚的结构(类囊胚),为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是 ( )
A.实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能
B.实验过程中使用的培养基含有糖类
C.类囊胚的获得利用了核移植技术
D.可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
13.下图是某克隆羊培育过程模式图,试分析获得该克隆羊的生殖方式、该克隆羊的基因型以及该克隆羊发育成熟时所分泌的性激素依次是 ( )
A.无性生殖、Aa、雌性激素
B.无性生殖、aa、雄性激素
C.有性生殖、aa、雄性激素
D.有性生殖、AA、雌性激素
14.治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义,简要流程如图。下列有关叙述正确的是 ( )
A.过程①②分别应用了核移植技术和胚胎移植技术
B.细胞培养中需提供5%CO2,目的是调节细胞外液的渗透压
C.胚胎干细胞可来源于囊胚中的内细胞团,具有发育的全能性
D.将图中获得的组织器官移植给个体A,不会发生免疫排斥反应
15.如图为胚胎移植的过程示意图,下列说法错误的是 ( )
A.①过程的目的是使乙与甲的生理状态相同,以便接受移植胚胎
B.图中甲、乙、丙三个个体都要求性状优良,以便获得具有优良性状的后代
C.若甲、丙进行体外受精,则精子需要经过获能处理,而卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期
D.若要获得两个遗传物质相同的丁个体,可对收集的胚胎进行分割操作
二、多项选择题:共4小题,每小题3分,共12分。
16.(2024·山东高考)下列关于植物愈伤组织的说法正确的是 ( )
A.用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B.融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C.体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D.通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
17.(2025·南京月考)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%的空气和5%的CO2
18.下面是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述正确的是 ( )
受精卵早期胚胎试管婴儿
A.过程①中可通过注射促性腺激素增加排卵数量
B.过程②③是在体外条件下完成的
C.过程③的培养液中应该添加动物血清
D.过程③中需要检查受精情况和受精卵的发育能力
19.(2024·江西高考)某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体(如图)。下列说法正确的是 ( )
A.利用胶原蛋白酶处理,可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B.制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C.用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,但不能冻存
D.单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
三、非选择题:共4题,共58分。
20.(13分)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。回答下列问题:
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的 和 过程,要获得脱毒苗,对外植体的取材要求是 。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是 。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值 (填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时,常采用 (填器材名称)进行灭菌。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是 。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是纤维素酶和 。
(4)细胞产物工厂化生产是植物组织培养技术的重要应用,高产细胞系须在 培养基培养至 。再从中提取辣椒素。
21.(13分)如图为某实验室通过植物细胞杂交获得杂种植株的实验。请据图回答问题:
(1)植物细胞杂交前要去除细胞壁,以获得具有活力的 。经组织培养技术获得植物体C、D过程中,所用培养基要调控好 两类激素的比例,该技术的理论基础是 。
(2)在图2过程中,经过鉴别和筛选后,通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状,根本原因是植物体D 。该技术的最大优点表现在 。
(3)番茄的红果(A)对黄果(a)为显性,圆果(B)对长果(b)是显性,两对基因独立遗传。用一黄色圆果植株的花粉进行图1有关实验,则细胞A相关基因型可能为 (细胞A为两两融合细胞)。
(4)将携带抗M基因、不带抗N基因的番茄细胞去除细胞核后,与携带抗N基因、不带抗M基因的马铃薯韧皮部细胞融合,经过筛选获得的杂种细胞具有M、N两种抗性,该实验证明了抗M基因位于 中。
22.(15分)球姜酮是一种新型抗肿瘤药物。某研究小组以鼠肝癌细胞和正常肝细胞为材料进行了相关实验。回答下列问题:
(1)与正常肝细胞相比,肝癌细胞的特点是 (答出一点即可)。
(2)进行实验前,常用胰蛋白酶处理肝组织块以获得分散的单个细胞,这说明细胞间的物质主要是 。该处理不能选用胃蛋白酶,原因是(请从动物细胞培养的条件角度进行解释) 。实验所需肝组织一般取自幼龄小鼠的原因是 。
(3)在动物细胞培养时,细胞培养所需气体条件是 和95%的空气,其中前者的作用是
。
(4)已知肝细胞中X基因的过量表达与肝癌的发生密切相关。若要检测球姜酮的抑癌效果,应该如何设计实验?请写出实验的主要思路。
23.(17分)(2025·徐州月考)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
B卷——应用提能练
一、单项选择题:共15小题,每小题2分,共30分。
1.下列关于植物细胞工程应用的叙述,错误的是 ( )
A.植物组织培养过程可以微型化和精密化,可节约人力、物力
B.在紫杉醇的工厂化生产的过程中使用的是固体培养基
C.对愈伤组织进行诱变处理,从分化的植株中可筛选出新品种
D.利用植物组织培养技术培育人工种子不受季节限制
2.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述,错误的是 ( )
A.在桑椹胚阶段胚胎的内部开始出现含有液体的腔
B.胚胎干细胞是一类未分化的细胞,可以从早期胚胎中分离获得
C.桑椹胚的细胞一般都具有全能性,囊胚的细胞逐渐分化
D.受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
3.动物的卵细胞与精子在形成过程中的相同点是 ( )
A.卵细胞与精子的形成过程要经历变形阶段
B.一个性原细胞经过分裂最终只形成一个生殖细胞
C.一个性原细胞经减数第一次分裂可形成两个子细胞
D.同一种生物在相同时间内产生的成熟卵细胞与精子数量相差不大
4.用碳离子束辐射大豆,可以在较高的存活率下获得相对较高的突变率和较宽的突变谱,由此得到优异的突变体。下列说法正确的是 ( )
A.该育种方式是单倍体育种
B.在一对等位基因(A/a)中,A基因突变率高于a基因
C.该育种方式需要进行大量的后期筛选
D.碳离子束能导致大豆发生定向变异
5.(2024·湖北高考,改编)波尔山羊具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是 ( )
A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C.普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D.生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
6.科学家采用体外受精技术或动物细胞核移植技术获得大熊猫胚胎,并进行胚胎移植,该工作有助于恢复濒危大熊猫的种群数量。下列叙述正确的是 ( )
①动物细胞核移植属于动物细胞工程技术 ②体外受精前需要对大熊猫的精子进行获能处理 ③体外受精前常需要对雌性大熊猫进行超数排卵处理 ④胚胎早期发育时,桑葚胚内部开始出现含液体的腔 ⑤胚胎移植时,受体常会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应
A.③④⑤ B.②④
C.①②③ D.③④
7.青蒿素主要用于恶性疟疾的症状控制以及耐氯喹虫株的治疗。为了快速检测青蒿素,科研人员利用细胞工程技术制备了抗青蒿素的单克隆抗体,其基本操作过程如下图。下列相关叙述正确的是 ( )
A.过程①注射抗原的目的是增加小鼠体内的单克隆抗体的量
B.过程③常使用选择培养基,过程④常使用克隆化培养和抗原—抗体杂交技术
C.若细胞乙均由细胞两两融合而成,则细胞乙、丙、丁在相同分裂期时染色体组数不完全相同
D.骨髓瘤细胞通常是从小鼠脾脏中提取的,其表面糖蛋白减少,培养时失去接触抑制
8.细胞毒素可有效杀伤肿瘤细胞,但没有特异性,在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。下图所示为特异性杀死肿瘤细胞的全过程,图中抗体是利用单克隆抗体技术制备的。下列叙述错误的是 ( )
A.单克隆抗体制备需用细胞融合技术
B.细胞毒素具有与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的能力
C.溶酶体破裂加速肿瘤细胞凋亡
D.抗体可使细胞毒素进行特异性杀伤
9.(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
10.(2025·盐城期末)植物体细胞杂交技术可克服种间生殖隔离。应用该技术获得“番茄—马铃薯”杂种植株,拓展了植物的种质资源。下列叙述正确的是 ( )
A.植物细胞壁的水解需要纤维素酶和几丁质酶
B.愈伤组织是由已分化的细胞所构成的细胞团
C.杂种细胞的染色体数一定是原细胞染色体数的2倍
D.“番茄—马铃薯”杂种植株未表现出亲本的所有性状
11.如图为实验小组同学根据细胞融合技术的方法,设计生产破伤风杆菌抗体的实验操作过程。下列叙述错误的是 ( )
A.①为从脾脏收集浆细胞
B.②为促进两两细胞的融合
C.③为促进细胞分化为杂交瘤细胞
D.④为筛选产生所需抗体的杂交瘤细胞
12.红薯是我国种植面积较大的一类作物,但长期以来的连种,造成了红薯品种退化,产量和品质逐年下降,其主要原因是所用的种薯携带了大量的病毒。研究人员利用现代生物技术,对红薯进行脱毒培养。下列说法错误的是 ( )
A.可以选择红薯茎尖或根尖的分生区作为外植体
B.若选择的外植体体积过大,可能会导致脱毒率降低
C.培育红薯脱毒苗的过程中,需要适时调整激素的比例
D.培育红薯脱毒苗过程中,激素使用不当会导致性状分离
13.哺乳动物胚胎早期发育阶段就有一部分原始生殖细胞(PGC),PGC经过分裂和长距离迁移最终进入发育而未分化的生殖嵴,随着生殖嵴向睾丸或卵巢方向分化,PGC也相应地向精子或卵细胞分化,经过减数分裂等一系列复杂的过程最终成为精子或卵细胞。下列叙述正确的是 ( )
A.PGC最早可能出现于原肠胚,原肠胚的扩大会导致透明带破裂
B.PGC迁移到生殖嵴的过程中发生有丝分裂和减数分裂,使PGC的数量不断增多
C.精子需要获能才能与卵子结合,卵子只有发育到减数第二次分裂中期才具备与精子受精的能力
D.体外受精时,获能后的精子不需要穿过透明带,只需穿过卵细胞质膜即可完成受精
14.某地通过胚胎移植技术引进和扩繁顶级奶牛,推动了该地优良奶牛种群繁育进入了加速发展时期。下列叙述正确的是 ( )
A.对受体母牛要采取超数排卵技术
B.顶级奶牛的主要功能是提供具有优良遗传特性的胚胎
C.为防止发生免疫排斥反应,要对供体和受体进行免疫检查
D.为保证移植成功率,应将胚胎培养至原肠胚再进行移植
15.(2025·苏州期中)我国科学家将小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞和大鼠孤雄单倍体胚胎干细胞进行融合,获得异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),并通过胚胎移植产生全为雌性个体的子代,技术路线如图。下列分析正确的是 ( )
A.单倍体胚胎干细胞可来自单倍体囊胚中的任何一个细胞
B.体外培养AdESCs时需在培养液中添加动物血清和干扰素等
C.子代全为雌性的原因可能是含Y染色体的胚胎干细胞致死
D.实验结果说明了小鼠与大鼠之间不存在生殖隔离
二、多项选择题:共4小题,每小题3分,共12分。
16.紫花苜蓿产量高,营养丰富,但耐酸性差,作为饲料易造成家畜臌胀病;百脉根耐酸性强,叶子因富含缩合单宁可防止反刍动物臌胀病的发生。研究人员通过植物体细胞杂交技术最终获得抗臌胀病的新型苜蓿。下列叙述正确的是 ( )
A.植物体细胞杂交过程中需要先用酶解法去除细胞壁获得原生质体
B.诱导原生质体融合的方法有物理融合法、化学融合法和生物融合法三种
C.抗臌胀病的新型苜蓿与紫花苜蓿、百脉根均不属于同一物种
D.植物体细胞杂交育种的过程体现了细胞质膜的流动性和细胞的全能性
17.动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a、b、c表示现代工程技术,①②③分别表示其对应的结果,下面说法正确的是 ( )
A.若a是胚胎分割技术,则产生的①中,所有个体的基因型和表型一定相同
B.若b是体外受精技术,则形成②的过程属于有性生殖
C.若c是核移植技术,后代不会发生基因重组
D.①②③生产过程中的代孕母畜要求有正常的繁殖能力且健康的同种雌性个体
18.(2025·连云港月考)为保护和繁殖大熊猫,科研人员进行了如图实验,相关叙述错误的是 ( )
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
19.有研究表明渐冻症是由于突变的基因导致神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动。研究发现,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关叙述正确的是 ( )
A.诱导iPS细胞分化成的多种细胞中核酸相同,蛋白质却不完全相同
B.诱导iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
C.将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换,可能会起到一定的治疗作用
D.植入神经干细胞,使受损的运动功能得到恢复,可以一定程度改善渐冻症
三、非选择题:共5题,共58分。
20.(11分)紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的高效抗癌物质,细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据图。请回答以下问题:
(1)以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的 ,愈伤组织细胞具有较强的分裂、分化能力。这一技术的成功实现了组织培养技术在一个重要领域的应用,即 。
(2)对比分析两个曲线图可知,培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是 等;在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌,其目的是 ;与传统方法获得紫杉醇相比,利用植物组织培养技术生产紫杉醇,具有 等优点。(均答出两点即可)
(3)植物生长调节剂在植物组织培养中具有极其重要的作用,其中赤霉素类植物生长调节剂的主要作用是 。
21.(12分)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。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)过程①需要用 去除细胞壁,③要用到的方法有物理法如 和化学法如 两大类,过程②紫外线的作用是 。
(2)原生质体不能在低渗培养液中培养,原因是 ,原生质体融合成功的标志是 。
(3)杂种细胞通过过程④培养得到杂种植株要借助 技术,该技术的原理是 。
(4)若要筛选得到耐盐的小麦,需要将杂种植株种植在 的土壤中。
22.(11分)请根据下列两个资料回答相关问题:
资料1:用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到phESC(孤雌单倍体干细胞),然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默,phESC的细胞核状态便可接近精子细胞核的状态,如图1。
资料2:用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄单倍体干细胞),然后对ahESC中的8个基因进行编辑,ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点,如图2。
(1)体内受精时,在精子触及卵细胞质膜的瞬间, 会迅速产生生理反应阻止后来的精子进入;精子入卵后卵子发生的变化有
。
(2)用促性腺激素对雌性小鼠进行 处理可得到大量卵母细胞,这些卵母细胞转化为phESC的过程相当于植物组织培养中的 过程。
(3)ahESC与精子和去核卵母细胞融合后,得到的融合细胞的性染色体组成可能是 。
(4)据图分析只依赖雄性小鼠 (填“能”或“不能”)得到孤雄小鼠,请写出两个理由支持你的判断。理由1: ;理由2: 。
23.(12分)(2025·徐州期中)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。
24.(12分)(2025·南京月考)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,该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请分析回答:
(1)获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是 ,恢复其全能性较难。
(2)进行过程①时,培养细胞的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有 。在进行细胞原代培养时会出现 和细胞接触抑制现象。
(3)动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是 。
(4)图中过程⑤用到胚胎移植技术,其实质是早期胚胎在 条件下空间位置的转移。
(5)研究人员在确定去甲基化酶(Kd4d)的mRNA的作用时,做了两组实验,其中A组用正常培养液培养融合细胞,B组用正常培养液培养注入了Kd4d的mRNA的融合细胞,实验结果如下图所示。分析实验数据可知,Kd4d的mRNA的作用是 。
阶段验收评价(二)
A卷——巩固落实练
1.选B 利用植物组织培养技术(无性繁殖)可实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持,A正确;胚胎干细胞的培养需要CO2维持培养液的pH,B错误;诱导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,C正确;应用促性腺激素可使供体母牛超数排卵,以获得更多的卵母细胞用于胚胎制备,D正确。
2.选B 卵细胞未受精时,细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢,受精后形成的受精卵细胞呼吸和物质合成进行得比较快,A正确;精原细胞中性染色体在减数第一次分裂前期也进行联会,形成的四分体所含4条染色单体形态大小不一定相同,B错误;受精卵中的细胞核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,C正确;由于非同源染色体的自由组合,所以一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞,其染色体组合具有多样性,D正确。
3.选B 囊胚植入子宫内膜,称为着床,B错误。
4.选C 经胚胎移植产生后代的过程不都属于有性生殖,如核移植动物的培育,A错误;促性腺激素用于超数排卵,早期胚胎需移植到经孕激素处理的处于相同生理状态的同种雌性动物体内才能发育成个体,B错误;胚胎移植技术的优点是可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,C正确;为保证胚胎发育和成活率,胚胎移植应选用桑椹胚或囊胚时期的细胞,D错误。
5.选B 为了避免杂菌污染,植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理,A正确;纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得的是原生质体,不能获得单个完整的悬浮细胞,B错误;细胞的正常生长需要适宜的条件,因此,为使悬浮细胞正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压,C正确;利用悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少植物资源的消耗,D正确。
6.选B c过程表示再分化,需要适当时间和强度的光照,有利于叶绿素的合成和叶绿体的形成,A正确;经a过程处理后获得的是原生质体,此时失去了细胞壁的保护,不能将细胞置于清水中,否则会由于外界溶液浓度小于细胞液浓度而导致细胞吸水涨破,B错误;b表示诱导原生质体融合,依赖于细胞膜的流动性,C正确;甲表示愈伤组织,愈伤组织是一团没有特定形态、结构和功能的薄壁细胞,D正确。
7.选D 将病毒A反复注射到小鼠体内,使其产生免疫反应,从小鼠血清中分离出的抗体不是单克隆抗体,D错误。
8.选B 将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72多次注入小鼠体内使其产生体液免疫,产生能分泌抗p72抗体的浆细胞,多次重复的目的是获得更多分泌抗p72抗体的浆细胞,用于与骨髓瘤细胞融合,A正确;骨髓瘤细胞的细胞核内有控制细胞连续增殖的基因,浆细胞内有能分泌抗p72抗体的基因,将骨髓瘤细胞与浆细胞融合,可获得既能产生抗体,又能连续增殖的杂交瘤细胞,所以不能将骨髓瘤细胞去核,B错误;诱导动物细胞融合时,可以利用灭活的病毒诱导,C正确;经筛选可得到既能产生抗p72抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞,D正确。
9.选B 由题干信息“可以提供更好的药物测试模型,并被用于移植人体器官”可知,这项研究成果为通过“嵌合体”来实现器官再生提供了理论证据,A正确;受精过程所用到的培养液是获能溶液或专用的受精溶液,受精卵培养所用到的培养液是发育培养液,两者成分不完全相同,B错误;给食蟹猴注射促性腺激素可促进其进行超数排卵,方便研究人员获取更多的卵子,C正确;由题干信息“研究小组向多个胚胎注入了人类的多能干细胞,这些干细胞可以在胚胎内外生长成多种类型的细胞”,说明一个物种的干细胞能在另一个物种的胚胎中成长,D正确。
10.选B 若图为核移植过程,在体细胞核移植过程中,应选择处于MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞,因此需要将卵母细胞培养至MⅡ期,不是直接作为受体,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。
11.选C 据图分析,图示过程运用了体外受精(精子与卵细胞结合)、早期胚胎培养技术,但不涉及胚胎移植技术,A错误;图中“?”处的处理是精子获能,是指精子获得受精的能力而非获得能量,应将精子放入获能液中,B错误;胚胎分割是一种无性生殖技术,对早期胚胎进行胚胎分割可获得更多的单倍体胚胎干细胞,C正确;小鼠(2n=40)单倍体胚胎干细胞不存在同源染色体,D错误。
12.选C 体外诱导食蟹猴胚胎干细胞,形成了类似囊胚的结构(类囊胚),证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能,A正确;实验过程中使用的培养基需含有糖类,糖类可为细胞培养提供能源物质,B正确;类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术,并没有进行核移植,C错误;可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育,从而可以用来研究类囊胚的后续发育,D正确。
13.选B 克隆羊培育是利用了细胞核移植技术,其生殖方式为无性生殖;该克隆羊继承了B羊的全部的细胞核基因和A羊的细胞质基因,因此其基因型为aa;由于B羊为雄性,因此该克隆羊亦为雄性,故该克隆羊发育成熟时所分泌的性激素是雄性激素。
14.选C 据图分析,过程①②分别应用了核移植技术和早期胚胎培养技术,A错误;细胞培养中需提供95%的空气和5%CO2,其中CO2可以维持培养液的pH,B错误;胚胎干细胞可来源于囊胚中的内细胞团,具有发育的全能性,C正确;图中获得的组织器官的遗传物质主要来自B,因此将图中获得的组织器官移植给个体B,不会发生免疫排斥反应,D错误。
15.选B ①是同期发情处理,该过程的目的是使乙与甲的生理状态相同,以便接受移植胚胎,A正确;图中甲、丙为供体,都要求性状优良,以便获得具有优良性状的后代,而乙是受体,只需健康和具有正常的繁殖能力即可,不需要具有优良性状,B错误;若甲、丙进行体外受精,则精子需要经过获能处理,而卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期,C正确;若要获得两个遗传物质相同的丁个体,可对收集的胚胎进行分割操作,D正确。
16.选BD 愈伤组织的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,可用纤维素酶和果胶酶去除愈伤组织的细胞壁,不能用胶原蛋白酶去除植物细胞的细胞壁,A错误。融合的原生质体再生出细胞壁标志着原生质体融合完成,之后才能形成愈伤组织,B正确。体细胞杂交获得的杂种植株细胞中只有一个细胞核,C错误。通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程没有生殖细胞的参与,属于无性繁殖,D正确。
17.选CD 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正确。
18.选ABCD 过程①中注射促性腺激素能促进供体超数排卵,增加排卵数量,A正确;②③是在体外条件下完成的,B正确;③是动物细胞培养过程,该过程所需要的培养液中应该添加动物血清,以满足细胞对未知营养物质的需求,C正确;过程③中需要检查受精情况和受精卵的发育能力,D正确。
19.选AD 胶原蛋白酶可以催化分解细胞外的胶原蛋白,因此利用胶原蛋白酶处理,可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞,A正确;由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体,单克隆抗体A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞,因此制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不一定是相同的单克隆抗体,B错误;用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,也可以冷冻保存,C错误;单克隆抗体A和单克隆抗体B都来自筛选出的杂交瘤细胞,因此都能够特异性识别S蛋白,D正确。
20.解析:(1)由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化,脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可重新分化成根或芽等器官,这个过程叫再分化。要获得脱毒苗,对外植体的取材要求是切取一定大小的生长点部位(或茎尖)进行组织培养,因为生长点部位(或茎尖)几乎无毒。
(2)培养基中常用的凝固剂是琼脂。生长素和细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化,反之则利于根的分化。培养基常采用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌处理。
(3)外植体消毒所用酒精的体积分数是70%。植物细胞的细胞壁含有纤维素和果胶,故用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是果胶酶和纤维素酶。
(4)植物细胞的培养一般使用液体培养基,培养的愈伤组织不需要再分化就能产生特定的细胞产物,因此高产细胞系须在液体培养基培养至愈伤组织,再从中提取辣椒素。
答案:(1)脱分化 再分化 切取一定大小的生长点部位(或茎尖)进行组织培养 (2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌锅 (3)70% 果胶酶 (4)液体 愈伤组织
21.解析:(1)植物细胞杂交前要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,以获得具有活力的原生质体。组织培养技术获得植物体C、D过程中,所用培养基要调控好生长素和细胞分裂素两类激素的比例。该技术的理论基础是植物细胞的全能性。
(2)图2中,植物体D同时具有两个亲本的遗传物质,能表现出两个亲本的遗传性状。该技术属于植物体细胞杂交技术,最大优点表现在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种。
(3)黄色圆果植株的基因型为aaBB或aaBb,其花粉的基因型为aB或ab。进行图1有关实验,则细胞A(两两融合细胞)相关基因型可能为aaBB或aabb或aaBb。
(4)将携带抗M基因、不带抗N基因的番茄细胞去除细胞核后,与携带抗N基因、不带抗M基因的马铃薯韧皮部细胞融合,经过筛选获得的杂种细胞具有M、N两种抗性,该实验可证明抗M基因位于细胞质中,抗N基因位于细胞质或细胞核中。
答案:(1)原生质体 生长素和细胞分裂素 植物细胞的全能性 (2)同时具有两个亲本的遗传物质 打破生殖隔离实现远缘杂交育种 (3)aaBB或aabb或aaBb (4)细胞质
22.解析:(1)一般而言,癌细胞的特点有:在适宜的条件下,肝癌细胞能够无限增殖;肝癌细胞的形态结构发生显著变化;肝癌细胞的表面发生了变化,糖蛋白减少,易于扩散和转移等。
(2)酶具有专一性,进行实验前,常用胰蛋白酶处理肝组织块以获得分散的单个细胞,这说明细胞间的物质主要是蛋白质;酶作用的发挥需要适宜的条件,胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,而多数细胞生存的适宜pH为7.1~7.3,胃蛋白酶在此环境中没有活性,故动物细胞培养过程中不能选用胃蛋白酶;一般来说,幼龄动物的细胞增殖能力强,有丝分裂旺盛,老龄动物的细胞则相反,故实验所需肝组织一般取自幼龄小鼠。
(3)动物细胞培养需要一定的气体环境,主要是95%的空气和5%的CO2,其中CO2的作用是调节培养基pH的相对稳定。
(4)结合题意分析,本实验的目的“检测球姜酮的抑癌效果”,则实验的自变量为球姜酮的有无,因变量为X基因的表达情况,实验设计应遵循对照与单一变量原则,实验的主要思路见答案。
答案:(1)在适宜的条件下,肝癌细胞能够无限增殖;肝癌细胞的形态结构发生显著变化;肝癌细胞的表面发生了变化 (2)蛋白质 多数细胞生存的适宜pH为7.1~7.3,而胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,胃蛋白酶在此环境中没有活性 幼龄动物的细胞增殖能力强,有丝分裂旺盛,老龄动物的细胞则相反(或一般来说,幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞易于培养) (3)5%的CO2 调节培养基pH的相对稳定 (4)将鼠肝癌细胞分为甲、乙两组,甲组细胞培养液中加入一定量球姜酮,乙组细胞培养液中加入等量的无菌生理盐水,经适宜条件培养后,(从甲、乙两组收集等量细胞,)通过分别检测X基因在甲、乙两组细胞中表达的蛋白质水平的差异来检测球姜酮的抑癌效果。
23.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
B卷——应用提能练
1.选B 在紫杉醇的工厂化生产的过程中要扩大培养细胞,因此使用的是液体培养基,B错误。
2.选A 在囊胚阶段,胚胎的内部开始出现含有液体的腔,A错误;胚胎干细胞是从早期胚胎内细胞团分离出来的一种高度未分化的细胞系,B正确;桑椹胚的细胞一般都具有全能性,囊胚的细胞逐渐分化,C正确;受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加,D正确。
3.选C 精子形成过程需要经过变形,而卵细胞的形成过程不需要经过变形,A错误;一个精原细胞经过分裂最终形成4个生殖细胞,一个卵原细胞经过分裂最终形成1个生殖细胞,B错误;一个性原细胞经减数第一次分裂可形成两个子细胞,如精原细胞经过减数第一次分裂产生两个次级精母细胞,而一个卵原细胞经过减数第一次分裂产生两个子细胞,一个是次级卵母细胞、一个是极体,C正确;同一种生物在相同时间内产生的成熟卵细胞与精子数量相差很大,一般精子的数量远多于卵细胞的数量,D错误。
4.选C 由题干信息可知,大豆产生突变是由碳离子束辐射造成的,该育种方式是诱变育种,A错误;基因突变具有随机性,在一对等位基因(A/a)中,A基因突变率等于a基因,B错误;该育种方式为诱变育种,由于基因突变具有不定向性,故需要进行大量的后期筛选,C正确;碳离子束能导致大豆发生基因突变,但变异是不定向的,D错误。
5.选D 采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊的操作过程中需要选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理,A正确;胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测,B正确;杜泊绵羊与波尔山羊属于不同的物种,胚胎应移植到同种的其他雌性动物体内,因此普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体,C正确;生产中需要筛选出遗传性状优良的波尔公山羊来提供精子,D错误。
6.选C 动物细胞核移植属于动物细胞工程技术,①正确;采集的精子没有受精能力,体外受精前需要对大熊猫的精子进行获能处理,②正确;体外受精前常需要对雌性大熊猫进行超数排卵处理,获得更多的卵子,③正确;胚胎早期发育时,囊胚的内部开始出现含有液体的腔,④错误;胚胎移植时,受体通常不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应,⑤错误。
7.选B 过程①为注射抗原,诱导小鼠产生具有免疫能力的浆细胞,A错误。过程③是筛选杂交瘤细胞,常使用选择培养基;过程④用克隆培养和抗原—抗体杂交技术得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞,B正确。因细胞甲和小鼠骨髓瘤细胞均来源于小鼠,两种细胞的染色体组数相同,若细胞乙均由细胞两两融合而成,则细胞乙和经筛选后的丙、丁的染色体组数一定相同,C错误。骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的,脾脏中无骨髓瘤细胞,D错误。
8.选B 单克隆抗体制备主要涉及的细胞工程技术包括动物细胞培养、动物细胞融合技术,A正确;根据题干信息可知,细胞毒素没有特异性,B错误;据图可知溶酶体破裂后释放药物,溶酶体内含的蛋白酶及其他水解酶释放至细胞质基质中,加速了肿瘤细胞凋亡,C正确;特异性抗体与细胞毒素结合,结合物中的抗体能特异性地识别肿瘤细胞,使毒素对其产生选择性杀伤效应,D正确。
9.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。
10.选D 由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,在进行植物体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体,A错误;愈伤组织是由已分化的细胞经过脱分化而形成的未分化的薄壁组织团块,B错误;杂种细胞的染色体数不一定是原细胞染色体数的2倍,C错误;“番茄—马铃薯”杂种植株未表现出亲本的所有性状,D正确。
11.选C 据题图分析可知,①过程表示从脾脏中提取浆细胞,A正确;②过程是促进浆细胞和骨髓瘤细胞的融合,B正确;杂交瘤细胞是融合而来的,C错误;④过程是筛选产生所需抗体的杂交瘤细胞用于大量培养,D正确。
12.选D 由于茎尖或根尖等部位所携带病毒很少,或者几乎不携带病毒,故可以选择红薯茎尖或根尖的分生区作为外植体,A正确;一般而言,茎尖越小,脱毒率越高,但成苗率越低,故若选择的外植体体积过大,可能会导致脱毒率降低,B正确;培育红薯脱毒苗的过程中,需要适时调整激素的比例,C正确;培育红薯脱毒苗过程中,细胞分裂的方式为有丝分裂,激素使用不当不会导致性状分离,D错误。
13.选C PGC最早可能出现于囊胚,囊胚的扩大会导致透明带破裂,A错误;PGC迁移到生殖嵴的过程中发生有丝分裂,使PGC的数量先增加后保持相对稳定,B错误;精子需要获能才能与卵子结合,卵子只有发育到减数第二次分裂中期才具备与精子受精的能力,C正确;体外受精时,获能后的精子需要先穿过透明带,后穿过卵细胞质膜,才能完成受精,D错误。
14.选B 对供体母牛要做超数排卵处理,A错误;顶级奶牛作为供体,其主要作用便是提供具有优良遗传特性的胚胎,B正确;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应,无需进行免疫检查,C错误;胚胎移植一般选择桑椹胚或囊胚进行胚胎移植,而不是原肠胚,D错误。
15.选C 单倍体胚胎干细胞可来自单倍体囊胚中的内细胞团细胞,但不能来自囊胚中的滋养层细胞,A错误;体外培养AdESCs时需向培养液中添加动物血清等天然物质,以满足动物细胞对特殊营养物质的需求,但是不需要加入干扰素,B错误;根据题意,子代实际为精子和卵细胞的融合体,可能为XX,也可能为XY,子代全为雌性的原因可能是含Y染色体的胚胎干细胞致死,C正确;生殖隔离是指两个类群之间在自然条件下不交配,或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育后代,题中所述技术不能说明大鼠和小鼠之间不存在生殖隔离,D错误。
16.选ACD 诱导原生质体融合的方法有物理融合法和化学融合法两种,B错误。
17.选BD 通过胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同,但表型不一定完全相同,因为表型还受环境的影响,A错误;体外受精技术得到的动物叫作试管动物,属于有性生殖,B正确;若c是核移植技术,则形成的后代可进行有性生殖,因此会发生基因重组,C错误;①②③中的代孕母畜要求有正常的繁殖能力且是健康的同种雌性个体,D正确。
18.选BCD 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.选BCD 诱导多能干细胞分化成多种细胞是基因选择性表达的结果,细胞核中遗传物质DNA不变,但mRNA有所差异,使翻译形成的蛋白质也不完全相同,A错误;诱导多能干细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化的结果是细胞种类增多,B正确;将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换,细胞内表达的毒蛋白减少,对渐冻症可能会起到一定的治疗作用,C正确;由题干信息可知,植入神经干细胞,能使受损的运动功能得到恢复,可以一定程度改善病症,D正确。
20.解析:(1)以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的脱分化过程,愈伤组织细胞具有较强的分裂、分化能力。这一技术的成功实现了植物细胞代谢产物的工厂化生产。
(2)对比分析两个曲线图可知,培养后期,活细胞数量减少、某些代谢产物积累等导致紫杉醇产量下降。植物细胞培养过程中要不断通入无菌空气并进行搅拌,其目的是防止微生物污染,保证O2供应充足,使细胞与培养液充分接触。与传统方法获得紫杉醇相比,利用植物组织培养技术生产紫杉醇,具有产量高、节约资源、保护环境等优点。
(3)赤霉素类植物生长调节剂的主要作用是促进细胞伸长,引起植株增高。
答案:(1)脱分化 植物细胞代谢产物的工厂化生产 (2)活细胞数量减少、某些代谢产物积累 防止微生物污染,保证O2供应充足,使细胞与培养液充分接触 产量高、节约资源、保护环境 (3)促进细胞的伸长
21.解析:(1)过程①表示去壁过程,常用酶解法,根据酶的专一性,用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁;③是人工诱导原生质体间的融合,要用到的方法有物理法如电融合法和化学法如聚乙二醇法两大类;根据题意分析可知,过程②紫外线的作用是使中间偃麦草的染色体断裂,形成的染色体片段可以整合到普通小麦细胞的染色体上,而留存在杂种细胞中。
(2)原生质体不能在低渗培养液中培养,原因是防止原生质体因失去细胞壁的保护而吸水涨破,以维持原生质体正常的形态和结构;植物细胞原生质体融合成功的标志是形成新的细胞壁。
(3)杂种细胞通过植物组织培养技术可培养得到杂种植株;植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性。
(4)需要用高盐培养条件筛选杂种植株,将杂种植株种植在高盐的土壤中能正常生长的即为耐盐的杂种植株。
答案:(1)纤维素酶和果胶酶 电融合法 聚乙二醇法 使中间偃麦草的染色体断裂 (2)维持原生质体正常的形态和结构(或避免原生质体吸水涨破) 杂种细胞再生细胞壁 (3)植物组织培养 植物细胞的全能性 (4)高盐
22.解析:(1)体内受精时,当精子触及卵细胞质膜的瞬间,透明带会迅速产生生理反应阻止后来的精子进入;精子入卵后卵子完成减数第二次分裂、排出第二极体、形成雌原核。
(2)用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞,根据题意,这些卵母细胞转化为phESC(孤雌单倍体干细胞)的过程相当于植物组织培养中的脱分化过程。
(3)ahESC孤雄单倍体干细胞中含的性染色体为X或Y,该细胞与精子(含X或Y)和去核卵母细胞融合后,得到的融合细胞的性染色体组成可能是XX、XY或YY。
(4)由图2可知,只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠,因为①需要将具有卵细胞核特点的ahESC和另一个精子一起注入到一个去核卵母细胞中,②形成重构胚后需要移植到雌性小鼠的子宫内才能发育为个体。
答案:(1)透明带 完成减数第二次分裂,排出第二极体,形成雌原核 (2)超数排卵 脱分化 (3)XX、XY或YY (4)不能 需要将具有卵细胞核特点的ahESC和另一个精子一起注入到一个去核卵母细胞中 重构胚必须移植到雌性小鼠的体内才能发育为个体
23.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。
24.解析:(1)与胚胎细胞相比,动物体细胞分化程度更高,恢复其全能性较难,故动物体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。
(2)图中①是培养成纤维细胞的过程,该过程采用的是动物细胞培养技术,在培养动物细胞时,培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有血清。体外培养的动物细胞往往具有细胞贴壁和接触抑制等特点,故细胞原代培养时会出现细胞贴壁和接触抑制现象。
(3)动物细胞核移植技术中的去核方法有显微操作去核法、梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等,普遍使用显微操作去核法。
(4)过程⑤为胚胎移植,实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
(5)分析图中数据,将正常培养的A组与向融合细胞中注入去甲基化酶(Kd4d)的mRNA的融合细胞B组数据进行对照分析,后者的融合细胞发育成囊胚的成功率、囊胚中内细胞团的形成率都高于前者,说明Kd4d的mRNA既能提高融合细胞发育成囊胚的成功率,又能提高囊胚中内细胞团的形成率。
答案:(1)体细胞分化程度高 (2)血清 细胞贴壁 (3)显微操作去核法 (4)相同生理环境 (5)提高融合细胞发育成囊胚的成功率和囊胚中内细胞团的形成率
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