内容正文:
2025-2026学年高二生物下学期单元自测
第三章 动物细胞工程
(测试时间:75分钟 满分:100分)
1、 单选题(本部分包括20题,每题2分,共计40分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.为增加产奶量高的奶牛数量,进行了“试管牛”培育,过程如图。下列叙述正确的是( )
A.“试管牛”培育的原理是成体的体细胞具有全能性
B.需对良种母牛和良种公牛进行同期发情处理
C.精子采集后不能进行体外培养,应尽快用于体外受精
D.可取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定
【答案】D
【详解】A、试管牛培育的核心技术是体外受精和胚胎移植,其原理是有性生殖过程中基因的重组,A错误;
B、受体母牛需与供体母牛同期发情处理,以保证胚胎移植后正常发育,B错误;
C、精子采集后,需在体外进行获能处理,才能在体外完成受精过程,C错误;
D、胚胎移植前,可取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定,滋养层细胞未来形成胎膜和胎盘,这样既不影响内细胞团发育又不会损伤胚胎,D正确。
故选D。
2.在动物细胞工程中,其他细胞工程技术的基础的一项技术是( )
A.动物细胞培养技术 B.细胞核移植技术
C.动物细胞融合技术 D.生产单克隆抗体的技术
【答案】A
【详解】动物细胞培养是动物细胞工程的基础,细胞核移植技术、动物细胞融合技术以及单克隆抗体制备等均利用了动物细胞培养。
故选A。
3.动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术。下列不属于动物细胞培养的必要条件是( )
A.生长素 B.抗生素 C.血清 D.无机盐
【答案】A
【分析】动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础,需要满足的条件为:无菌、无毒;营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质;适宜的温度和PH;气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2。
【详解】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)适宜的温度和PH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2,综上,BCD正确,A错误。
故选A。
4.如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行操作
B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C.步骤③中细胞会在培养瓶底部呈现单层生长
D.步骤④培养过程中大部分细胞遗传物质改变
【答案】C
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件 (1)充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。 (2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。 (3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 (4)气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、为防止细菌污染,培养过程中的各种操作都需要在无菌环境中进行,A错误;
B、用胰蛋白酶溶解细胞间物质使细胞分离,B错误;
C、细胞在生长繁殖时,会发生接触抑制现象,会在培养瓶底部贴壁生长,形成一层细胞,C正确;
D、在传代培养中,有的细胞(并非大分部细胞)可能会发生癌变,D错误。
故选C。
5.下列有关现代生物技术的说法正确的是( )
A.胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体
B.动物细胞培养过程中需要激素处理以提高分化率
C.重组质粒中的抗性基因与目的基因表达时共用一套遗传密码
D.将特定的病毒注射到相应动物细胞内进行培养可获得特定的抗体
【答案】C
【详解】试题分析:性状是由基因和环境共同起作用的,因此胚胎干细胞核移植后,不一定会得到性状完全相同的个体,A错误;动物细胞培养过程中不需要激素处理,B错误;根据密码子表,据有通用性,所有生物共用一套遗传密码,C正确;将特定的病毒注射到相应动物细胞内进行培养是进行细胞免疫,不可获得抗体,D错误。
考点:本题考查细胞分化、动物细胞培养过程、基因的表达,体液免疫等的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
6.下列有关叙述错误的是( )
A.从卵巢中采集的卵母细胞应立即与精子完成受精过程
B.胚胎移植较适宜的时期是桑葚胚或囊胚时期
C.囊胚期的内细胞团分化程度低,将来可发育为胎儿的各种组织
D.理论上,胚胎干细胞能被诱导分化为机体内的多种细胞
【答案】A
【分析】在胚胎发育过程中,可将早期发育的胚胎分为卵裂期、桑葚胚、囊胚、原肠胚等阶段,胚胎移植较适宜的时期是桑葚胚或囊胚时期。
【详解】A、从卵巢中采集的卵母细胞,必须培养至MⅡ期才可以与精子完成受精过程,A错误;
B、胚胎移植较适宜的时期是桑葚胚或囊胚时期,B正确;
C、囊胚期的内细胞团分化程度低,全能性高,将来可发育为胎儿的各种组织,C正确;
D、理论上,胚胎干细胞具有发育的全能性,能被诱导分化为机体内的多种细胞,D正确。
故选A。
7.动物克隆的技术基础是( )
A.细胞培养技术 B.细胞核移植技术
C.胚胎移植技术 D.转基因技术
【答案】A
【分析】克隆羊是核移植、早期胚胎培养、胚胎移植后形成的,属于无性生殖,其核基因来自供核亲本,而细胞质基因来自受体;试管羊是体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植后形成的,属于有性生殖,其细胞核遗传物质一半来自父方,一半来自母方;转基因羊是转基因技术、早期胚胎培养、胚胎移植后形成,属于无性生殖。
【详解】在克隆动物的培育过程中用了细胞培养技术、细胞核移植技术、胚胎移植技术等,其中动物细胞工程的基础是动物细胞培养技术,即正确。
故选A。
8.在2023年3月15日《自然》杂志上线的论文中,日本科学家展示其研究成果:通过将雄性小鼠的细胞培育为卵子,该团队首次利用两只雄性小鼠成功产生了后代。研究人员先利用雄性小鼠的皮肤细胞创造出诱导多能干细胞(mESCs),随后在特定培养条件下使其丢失Y染色体,再利用细胞的错误分裂,得到性染色体组成为XX的XX-mESCs细胞,最后诱导其分化为卵子,再与野生精子受精得到受精卵。下列说法错误的是( )
A.mESCs在后续培养过程中发生了染色体数目变异
B.获得的早期胚胎需要通过胚胎移植在雌鼠子宫内发育
C.该研究的理论基础是高度分化的动物细胞核具有全能性
D.最终得到的子代小鼠遗传信息与提供皮肤细胞的小鼠一致
【答案】D
【分析】1、由题意可知,通过诱导高度分化的细胞脱分化形成多能干细胞,随后经染色体变异后形成卵子,再与精子受精,最终发育为完成的小鼠。
2、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椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、由题意可知,多能干细胞(mESCs),随后在特定培养条件下使其丢失Y染色体,再利用细胞的错误分裂,得到性染色体组成为XX的XX-mESCs细胞,说明mESCs在后续培养过程中发生了染色体数目变异,A正确;
B、获得的早期胚胎需要通过胚胎移植在同期发情处理的雌鼠子宫内发育,B正确;
C、该研究的理论基础是高度分化的动物细胞核具有全能性,诱导相关基因进行选择性表达,C正确;
D、最终得到的子代小鼠遗传信息与提供皮肤细胞的小鼠不完全一致,其遗传物质来自于提供皮肤细胞的小鼠和提供精子的小鼠,D错误。
故选D。
9.某兴趣小组在进行人体皮肤细胞原代培养过程中,将培养瓶瓶口密封后置于二氧化碳培养箱中培养。下列叙述正确的是( )
A.瓶口密封可有效的防止污染 B.瓶口密封可有效的防止接触抑制
C.瓶口密封会导致培养基呈弱酸性 D.瓶口密封会导致培养的原代细胞生长过快
【答案】C
【分析】人体皮肤细胞培养属于动物细胞培养,需要在无菌无毒和培养液提供类似内环境的条件下进行。
【详解】A、为防止细菌污染,可往培养液中加入一定的抗生素,瓶口密封不可有效的防止污染,A错误;
B、瓶口密封不会影响细胞接触抑制现象,B错误;
CD、培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧,皮肤细胞无氧呼吸产生乳酸增多,使培养基呈弱酸性,使细胞生存环境恶劣且能量供应不足等,可能使细胞生长缓慢,C正确,D错误。
故选C。
10.2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是( )
A.该技术避免了母亲的细胞质遗传病基因传递给后代
B.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因可能遗传给“三亲婴儿”
C.该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
D.“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
【答案】B
【分析】分析题图: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动物细胞核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。
【详解】A、母亲为“三亲婴儿”提供的是卵母细胞的细胞核,后代的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞,故该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,A正确;
B、捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内,而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质,故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”,B错误;
C、由题图可知,该技术涉及动物细胞培养、动物细胞核移植、体外受精等操作,C正确;
D、“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自母亲,一半来自父亲,线粒体基因来自于卵母细胞捐献者,D正确。
故选B。
11.采用动物细胞培养、胚胎移植等技术可培育动物,技术路线如图。下列叙述正确的是( )
X技术→动物细胞培养→胚胎移植→获得动物幼体
A.X可以是核移植技术,供体核的来源类型不影响胚胎发育的成功率
B.X可以是体外受精技术,该路线为良种家畜快速繁殖提供了可能
C.X可以是胚胎分割技术,胚胎发育时期不影响胚胎分割的成功率
D.胚胎移植中作为受体的动物应是珍稀的或存量少的雌性动物
【答案】B
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟,可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体,核移植时,对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理,使用电脉冲等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、X可以是核移植技术,以供体核的来源不同可分为胚胎细胞核移植与体细胞核移植两种,动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎核移植,即供体核的来源类型会影响胚胎发育的成功率,A错误;
B、X可以是体外受精技术,最终获得的动物为试管动物,该路线为良种家畜快速繁殖提供了可能,B正确;
C、X可以是胚胎分割技术,胚胎发育时期对胚胎分割的成功率具有显著影响,在胚胎发育的不同阶段,其细胞分裂、组织分化和形态变化等过程均不同,这些因素直接决定了胚胎分割的难度和成功率,C错误;
D、胚胎移植的受体主要是选择具有健康体质、正常繁殖能力和与供体相同生理状态及物种的雌性动物,而不一定是珍稀的或存量少的动物。这样的选择旨在提高胚胎移植的成功率,并确保移植后的胚胎能够在受体子宫内正常发育至分娩,D错误。
故选B。
12.由于饮食结构改变、工作压力增大、以及幽门螺旋杆菌感染等原因,近年胃癌发病率越来越高。“生物导弹”是将单克隆抗体和抗癌药物相结合,起到定向清除癌细胞的作用,其过程如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.骨髓瘤细胞在正常培养条件主要依赖需氧呼吸获取能量
B.筛选①得到的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特定的抗体
C.筛选②涉及的原理有抗原—抗体的特异性结合
D.过程③中单克隆抗体可以定位癌细胞,并将癌细胞杀死
【答案】C
【分析】制备单克隆抗体的流程为:①向小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞。②将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。③克隆化培养和抗体检测,从而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。④将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、骨髓瘤细胞能无限增殖,在正常培养条件主要依赖厌氧呼吸获取能量,A错误;
B、筛选①筛选的是所有的杂交瘤细胞,不同的杂交瘤细胞产生的抗体不同,所以筛选①得到的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生抗体,但产生的抗体不一定是特定的抗体,B错误;
C、筛选②在进行抗体检测时,涉及的原理是抗原—抗体的特异性结合,C正确;
D、过程③中单克隆抗体可以定位癌细胞,其携带的抗癌药物可被定向运送到癌细胞处,将癌细胞杀死,D错误。
故选C。
13.下列关于动物克隆的叙述,正确的是( )
A.培养过程中持续通入氧气可以提高克隆成功率
B.细胞系泛指可无限传代的细胞,细胞株是具有特殊性质的细胞系
C.单克隆抗体可以作为特异性探针,研究相应抗原蛋白的结构和功能
D.人一鼠杂交瘤细胞通常会丢失人的染色体,因此可以进行鼠类的基因定位
【答案】C
【分析】1、动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。2、培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和PH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH值)。
【详解】A、培养过程中持续通入95%空气加5%CO2(维持培养液的pH)的混合气体,A错误;
B、细胞系指可连续传代的细胞,而不是无限传代的细胞,细胞株是具有特殊性质的细胞系,B错误;
C、单克隆抗体可以作为特异性探针,具有高度特异性,利用抗原-抗体特异性结合的原理,可以研究相应抗原蛋白的结构和功能,C正确;
D、人一鼠杂交瘤细胞通常会丢失人的染色体,因此可以进行人类的基因定位(人的染色体易丢失),缺失的性状所对应的基因就在缺失的那条染色体上,而缺失的染色体可以通过制作染色体组型获得,D错误。
故选C。
14.已知正常细胞合成DNA有两条途径:a通路和b通路,利用DNA合成b通路缺陷型骨髓瘤细胞制备单克隆抗体。下列分析错误的是( )
A.杂交瘤细胞筛选的培养液中需加入a通路阻断剂
B.用基因探针筛选出能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞
C.杂交瘤细胞进行传代培养,培养液需添加血清等物质
D.单克隆抗体可用于研究相应抗原蛋白的细胞学分布
【答案】B
【分析】制备单克隆抗体的流程为:①向小鼠体内注射特定的抗原,使其发生免疫,然后从小鼠脾内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞。②将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。③克隆化培养和抗体检测,从而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。④将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、杂交瘤细胞筛选的培养液中需加入a通路阻断剂,a通路被阻断,骨髓瘤细胞及其自身融合的细胞因b通路因缺陷而不能生长增殖,B淋巴细胞及其自身融合的细胞即使有b通路也不能增殖,因为B淋巴细胞没有分裂能力,只有杂交瘤细胞能借助b通路进行生长增殖,A正确;
B、若要筛选出能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,不能使用基因探针,而应对筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,B错误;
C、由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,所以对杂交瘤细胞进行传代培养,培养液需添加血清等物质,C正确;
D、单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备,因此单克隆抗体可用于研究相应抗原蛋白的细胞学分布,D正确。
故选B。
15.杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本操作步骤如图所示,下列叙述错误的是( )
A.甲细胞主要是从已经某种抗原免疫的小鼠脾脏中分离出的B淋巴细胞
B.①中可加入聚乙二醇(PEG)促进细胞融合得到的全部为杂交瘤细胞
C.杂交瘤细胞产生的单克隆抗体特异性强、灵敏度高
D.③过程是筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞
【答案】B
【分析】分析图可知,用杂交瘤技术制备单克隆抗体过程中,首先给小鼠注射抗原后,提取甲细胞,并与骨髓瘤细胞融合,故甲细胞为经免疫处理的小鼠脾脏中分离出的B淋巴细胞,①过程表示细胞融合过程,可加入聚乙二醇以促进细胞融合;②过程表示用选择性培养基筛选获得杂交瘤细胞;③过程表示用抗体检验筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、分析图可知,用杂交瘤技术制备单克隆抗体过程中,首先给小鼠注射抗原后,提取甲细胞,并与骨髓瘤细胞融合,故甲细胞为经免疫处理的小鼠脾脏中分离出的B淋巴细胞,A正确;
B、分析图可知,①过程表示细胞融合过程,可加入聚乙二醇以促进细胞融合,但融合得到的不一定全部为杂交瘤细胞,如自身融合的细胞,B错误;
C、杂交瘤细胞产生的单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,C正确;
D、分析图可知,③过程表示用抗体检验筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故选B。
16.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A.培养至细胞发生接触抑制时,瓶壁上的细胞呈单层分布
B.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象
C.传代培养时需要用胃蛋白酶处理贴壁生长的细胞
D.在细胞培养过程中,有部分细胞的基因型会发生改变
【答案】C
【分析】1、动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适当的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
2、动物细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和PH:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
【详解】A、由于接触抑制,动物在培养时瓶壁上的细胞呈单层分布,A正确;
B、、癌细胞具有无限增殖的能力,在培养瓶中不会出现接触抑制现象,B正确;
C、传代培养时,需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞,C错误;
D、在细胞培养过程中,有部分细胞的遗传物质会发生改变,因此基因型会发生改变,D正确。
故选C。
17.胚胎工程中的很多技术手段可用于高等动物繁殖,下列叙述错误的是( )
A.精子在自然受精时也有获能的过程
B.胚胎分割时要均等分割,分割次数不能太多
C.胚胎工程的采卵技术可分为手术采卵和非手术采卵
D.胚胎移植只能把发育过程中的胚胎移植到受体子宫内,才有可能成功
【答案】D
【分析】1、体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
2、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚(桑椹)胚或囊胚。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,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】A、精子自然受精也有获能过程,发生在雌性的生殖道内,A正确;
B、胚胎分割的次数不能太多,而且一定要均等分割,这样才能保证胚胎分割的成功率,B正确;
C、胚胎工程中从母体内采卵是一个重要的过程,分为手术采卵(冲洗输卵管采卵)和非手术采卵(子宫冲卵),C正确;
D、胚胎移植也可把胚胎移植到受体的输卵管中,D错误。
故选D。
18.下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是( )
A.有些高度分化的细胞能执行特定的功能,且保留了分裂增殖的能力
B.良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能,从而延缓衰老
C.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除,有助于机体维持自身的稳定
D.正常细胞一旦发生癌变就能无限增殖,具有无接触抑制和异体致瘤性等特性
【答案】D
【分析】1、细胞分化的概念:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变,只是基因选择性表达的结果。2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。3、衰老细胞的特征:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。4、癌细胞的主要特征:失去接触抑制,能无限增殖;细胞形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致细胞间的黏着性降低。
【详解】A、有些高度分化的细胞能执行特定的功能,且保留了分裂增殖的能力,如性原细胞、造血干细胞等,A正确;
B、情绪影响神经系统的功能和激素水平,良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能,从而延缓衰老,B正确;
C、免疫系统清除被病原体感染的细胞属于细胞凋亡,有助于机体维持自身的稳定,C正确;
D、并不是所有的癌细胞都能无限增殖,具有无接触抑制和异体致瘤性等特性,无限增殖需要提供适宜生长的条件,D错误。
故选D。
阅读下列资料,完成下面小题:
新冠病毒(RNA病毒)抗原快速检测试剂盒采用免疫层析双抗体夹心法,以胶体金为指示标记,其原理如下图。若样品中有新冠病毒,被检样品虹吸通过胶体金垫与新冠特异性抗体1(足量、可移动、与胶体金结合在一起)结合,形成抗原抗体1胶体金复合物,复合物继续向右爬行,通过T线时与固定于此的新冠特异性抗体2结合,形成双抗体夹心胶体金复合物,在T线处呈现色带,过量的抗体1继续向右爬行,和固定在C线的抗抗体1的抗体形成胶体金免疫复合物,呈现色带。
19.新冠抗原快速检测试剂盒主要有效成分是各种单克隆抗体。下列相关说法错误的是( )
A.制备抗体1、抗体2都需要用新冠病毒作为抗原
B.若检测呈阳性,则T、C线都显色,共发生3种抗原抗体特异性反应
C.单抗细胞株的获得利用了动物细胞核的全能性
D.若检测呈阴性,使用过的试剂盒也不可以随意丢弃
20.抗原检测快速、方便,但存在一定比例的假阳性,所以还需进一步进行核酸检测。关于核酸检测说法正确的是( )
A.核酸检测时可将采集的样品直接利用PCR技术进行扩增
B.核酸检测准确率高是因为新冠病毒RNA的特异性
C.可采用带标记的核酸分子探针检测采集的生物样品中的抗原
D.核酸分子杂交的原理是双链DNA分子探针与待测样品能碱基互补配对
【答案】19.C 20.B
【分析】抗体检测是利用抗原-抗体杂交的原理检测病毒的有无,若病毒表达量低则误差较大,而核酸检测是检测病毒的RNA,通过RNA逆转录形成的DNA,再对其进行荧光定量PCR,检测荧光含量,由于PCR可以对核酸进行扩增,因此即使病毒含量少也能检测出来,适用于病毒早期的检测,且准确率高于抗体检测。
19.A、由资料可知抗体1、抗体2都能识别新冠病毒,说明制备抗体1、抗体2都需要用新冠病毒作为抗原,A正确;
B、本试剂盒涉及3种抗体,若阳性反应,则发生3次抗原抗体反应,B正确;
C、单抗细胞株的获得利用了动物增殖,C错误;
D、试剂盒随意丢弃会造成环境污染,D正确。
故选C。
20.A、新冠病毒是RNA病毒,核酸检测时先进行逆转录,然后再利用PCR技术进行扩增,A错误;
B、核酸检测原理是核酸分子杂交,准确率高是因为新冠病毒RNA与核酸分子探针特异性结合,B正确;
C、核酸检测原理是核酸分子杂交,检测目标是DNA或RNA,不能检测抗原,因为抗原本质是蛋白质、糖类或脂质,C错误;
D、核酸分子杂交的原理是单链DNA分子探针与待测样品能碱基互补配对,D错误。
故选B。
二、非选择题(本题共5题,除特别标注外,每空1分,共60分)
21.人参有“百草之王”的美誉,现代医学研究表明,人参中富含人参皂苷,有很高的生物活性,具有调节免疫、抗肿瘤、抗氧化等诸多作用。科研人员利用植物细胞工程技术来生产人参皂苷,下图表示生产的主要流程,请回答问题:
(1)选用人参的幼根作为外植体,先要对其进行消毒处理,后需要用__________反复冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害;再培养诱导出愈伤组织,愈伤组织是一团具有一定组织结构、松散的________,具有较强的分裂和分化能力。
(2)将愈伤组织分散成单个细胞再培养的优点是_________,从而促进细胞更快速生长分裂。在液体悬浮培养基中进行多次_________培养后获得大量的细胞培养物,采用冷冻研磨等方法__________细胞后经提取分离纯化可获得大量的人参皂苷。
(3)蔗糖浓度的筛选是优化悬浮细胞培养体系的重要条件之一,蔗糖浓度过低或过高均不利于悬浮细胞的培养,原因是________。
(4)生长素与细胞分裂素是启动植物细胞脱分化和再分化过程的关键激素,它们的_________等都会影响植物细胞发育的方向。
(5)酶促褐化是指外植体在培养过程中,由于酶的催化引起酚类物质积累,培养物从伤口处分泌褐色物质进而导致自身长势不佳甚至死亡的现象。影响酶促褐化现象发生的因素有________(多选)
A.植物的种类 B.外植体的部位
C.外植体的生理状态 D.外植体的基因型
(6)科研人员研究了人参皂苷Rh2和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果,实验方案如下表:
①制备肿瘤小鼠模型
首先培养肿瘤细胞,培养液中需加入______,主要目的是补充未知的营养物质。将肿瘤细胞悬浊液皮下接种于小鼠裸鼠,每只裸鼠接种0.1mL细胞悬浊液。接种2周后皮下形成直径5mm左右瘤体的模型小鼠。
②分组进行实验处理
将上述40只模型鼠随机均分为四组,A组:生理盐水对照组;B组:Rh2组;C组:顺铂组;D组:Rh2+顺铂(联合给药组)。各组均采用腹腔注射给药,给药前测定肿瘤的体积,给药后每2日测量1次肿瘤体积,相同且适宜条件下连续饲养16天。
③实验结果绘成曲线
④根据结果得出结论
结论有_____(答两点)。
【答案】(1) 无菌水 薄壁细胞团/薄壁组织团
(2) 增大与营养物质接触面积 继代/扩大 破碎
(3)蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源,过高会造成细胞失水死亡
(4)浓度和配比/浓度和比例
(5)ABCD
(6) 动物血清/血清 顺铂和Rh2均能抑制肿瘤生长/单独使用Rh2抑制肿瘤生长的效果不如顺铂/顺铂和Rh2联合给药效果更好(答出两点即可)
【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。
【详解】(1)选用人参的幼根作为外植体,先要对其进行消毒处理,后需要用无菌水反复冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害;愈伤组织是一团具有一定组织结构、松散的薄壁细胞,具有较强的分裂和分化能力,全能性较高。
(2)将愈伤组织分散成单个细胞再培养可增大细胞与营养物质接触面积,有利于细胞的生长和分裂。在液体悬浮培养基中进行多次继代培养后可获得大量的细胞培养物,采用冷冻研磨等方法破碎细胞后经提取分离纯化可获得大量的人参皂苷。
(3)蔗糖既可以为离体的组织细胞提供碳源和能源,同时又能维持培养液的渗透压,蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源,过高会造成细胞失水死亡,因此蔗糖浓度过低或过高均不利于悬浮细胞的培养。
(4)在诱导杂种细胞发育成完整植株时,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激素,它们的浓度和比例等都会影响植物细胞的发育方向。
(5)A、由于不同植物体内酶的种类和活性不同,因此酶促褐化的现象不同,A正确;
B、外植体的部位不同,与酶促褐化有关的酶的数量和活性可能不同,因此外植体的部位会影响酶促褐化现象发生,B正确;
C、外植体的生理状态不同,与酶促褐化有关的酶的活性可能不同,因此外植体的生理状态会影响酶促褐化现象发生,C正确;
D、外植体的基因型不同,则与酶促褐化有关的酶的种类和活性可能不同,因此外植体的基因型会影响酶促褐化现象发生,D正确。
故选ABCD。
(6)①动物细胞培养液中一般会含有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质,主要目的是补充未知的营养物质。
②根据实验结果可知,B和C组肿瘤的体积均小于A对照组,且D组肿瘤的体积最小,因此可得出的结论有:顺铂和Rh2均能抑制肿瘤生长/单独使用Rh2抑制肿瘤生长的效果不如顺铂/顺铂和Rh2联合给药效果更好。
22.研究发现物质X与肝细胞膜上Y蛋白结合可促进某动物肝脏细胞的增殖,请设计相应的实验方案验证该发现。实验材料:正常肝脏细胞、Y蛋白基因敲除的肝脏细胞(Y蛋白基因敲除的肝脏细胞增殖能力有所降低)、X物质溶液、培养液,比浊计及实验所需其他试剂和材料。(说明:答题时不考虑加入X后的体积变化等误差,X与Y蛋白不结合时对细胞无影响。提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜,比浊计使用方法不做要求)
(1)实验思路:①取培养瓶若干个,分组并编号如下:__________________。每组设置若干个重复样品。培养12小时后,其中在A、B两组中加入等量的物质X。
②各组样品在CO2培养箱中培养,每隔6小时各取其中的几个样品,用比浊计测定浑浊度并______。由于细胞培养时细胞______难以形成细胞悬液,所以需加入胰蛋白酶并摇匀后再测定。
③24小时后结束实验统计分析数据,并以此数据为纵坐标绘制曲线。
(2)请用曲线图预测实验结果,坐标轴上需做到详细标记:______。
(3)欲进一步研究细胞膜上Y蛋白与X物质的结合会受到Z物质的干扰(而Z本身不影响细胞增殖),则在原实验基础上需增设的实验组是______。
(4)分析与讨论:
a.经过研究发现物质X不能促进该动物成骨细胞的增殖,而成骨细胞溶胶中有Y的mRNA,则物质X不能促进成骨细胞增殖的原因可能是____________。成骨细胞表面蛋白质多种多样的根本原因是____________。
b.欲确定Y蛋白基因所在的染色体,可在细胞水平上用______技术来进行基因定位。
【答案】(1) A 组:等量的细胞培养液+正常肝脏细胞B 组:等量的细胞培养液+Y 蛋白基因敲除的肝脏细胞C 组:等量的细胞培养液+正常肝脏细胞D 组:等量的细胞培养液+Y 蛋白基因敲除的肝脏细胞(A 与 B 可互换,C 与 D 可互换) 记录数据 贴壁生长
(2)
(3)培养液+正常肝细胞+X 物质+Z 物质,(看细胞增殖情况)
(4) mRNA难以翻译形成 Y 蛋白/表达形成的Y蛋白难以移到细胞膜表面/表达形成的Y蛋白活性低 控制不同蛋白的基因不同 细胞杂交##细胞融合
【分析】根据实验提供的材料正常肝脏细胞、Y蛋白基因敲除的肝脏细胞、X物质溶液,因此实验的自变量为细胞中是否含有Y蛋白基因,是否含X物质,因变量为细胞的数量(可用溶液浑浊程度表示),如果正常细胞增殖的数量多于Y蛋白基因敲除的肝脏细胞,说明物质X能够促进肝脏细胞的增殖。
【详解】(1)①本实验的目的是验证物质X与肝细胞膜上Y蛋白结合可促进某动物肝脏细胞的增殖,实验的自变量为是否加入物质X,是否有Y蛋白基因,实验设置为正常组做空白对照,Y蛋白基因敲除组、正常组加物质X、Y蛋白基因敲除组加物质X,题干信息中AB两组加入了等量的物质X,故4组实验依次为:
A组:等量的细胞培养液 +正常肝脏细胞;
B 组:等量的细胞培养液+Y 蛋白基因敲除的肝脏细胞;
C 组:等量的细胞培养液+正常肝脏细胞;
D 组:等量的细胞培养液+Y 蛋白基因敲除的肝脏细胞(A 与 B 可互换,C 与 D 可互换)。
②根据题意,肝脏细胞增殖能力是用溶液浑浊度来表示的,因此每隔6小时各取其中的几个样品,用比浊计测定浑浊度并记录实验数据用于分析;动物细胞在培养时,附在一定的固相表面进行贴壁生长,难以形成细胞悬液,胰蛋白酶可以使组织分散成单个细胞,所以需加入胰蛋白酶并摇匀后再测定。
(2)肝脏细胞增殖能力可用溶液浑浊度来表示,由于物质X与肝细胞膜上Y蛋白结合可促进某动物肝脏细胞的增殖,因此24小时后溶液的浑浊度大小为A组>C组>B组=D组,以此数据为纵坐标绘制曲线图如下:
(3)欲进一步研究细胞膜上Y蛋白与X物质的结合会受到Z 物质的干扰(而Z本身不影响细胞增殖),根据单一变量原则和对照原则,则在原实验基础上需增设的实验组是:培养液+正常肝细胞+X 物质+Z 物质,看细胞增殖情况。
(4)a.根据“经过研究发现物质X不能促进该动物成骨细胞的增殖,而成骨细胞溶胶中有Y的mRNA”,说明可以通过转录产生Y的mRNA,则物质X不能促进成骨细胞增殖的原因可能是在翻译过程发生异常,或者产生的蛋白质无法正常使用导致的,mRNA 难以翻译形成 Y 蛋白、表达形成的Y 蛋白难以移到细胞膜表面、表达形成的 Y 蛋白活性低。成骨细胞是由一个受精卵发育而来的,则表面蛋白质多种多样的根本原因是控制不同蛋白的基因不同(或者是基因的选择性表达)。
b.欲确定Y 蛋白基因所在的染色体,要在细胞水平上进行基因定位,则需要用细胞杂交技术进行基因定位。
23.科学研究发现,海胆卵细胞受精后的5小时内蛋白质合成量迅速增加,而放线菌素D水溶液能抑制mRNA的合成.为此请你完成下面的探究实验:
实验目的:探究卵细胞受精后的5小时内合成蛋白质的模板(mRNA)的来源。
实验材料:刚受精的卵细胞(若干)、放线菌素D(mRNA合成抑制剂)溶液、生理盐水、卡氏瓶若干
(用于动物细胞培养的装置)、二氧化碳恒温培养箱、细胞培养液等(蛋白质合成量的测定方法不作要求).
实验步骤:
取两组型号一致的卡氏瓶,分别编号为A、B,往A、B卡氏瓶中加入适量且等量的细胞培养液。
(1)A组加入适量且等量的放线菌素D溶液,B组加入等量的生理盐水,分别加入适量且等量的刚受精的卵细胞,在____________培养一段时间;
(2)每隔相同时间对两组培养物(细胞)_______。
(3)______________。
结果预期及分析:
(4)______________,说明合成蛋白质的模板原来就存在于受精的卵细胞中;
(5)______________,说明合成蛋白质的模板有原来存在于受精的卵细胞中的,也有DNA新转录合成的;
若A组蛋白质合成量始终不变,而B组蛋白质合成量增加,说明合成蛋白质的模板是DNA新转录合成的。
【答案】(1)相同且适宜的二氧化碳恒温培养箱中
(2)测定一次蛋白质的含量
(3)对实验所得数据进行处理分析
(4)A、B两组蛋白质合成量大致相等
(5)若A组比B组蛋白质合成量明显减少
【分析】实验操作步骤的安排一般如下:第一步:取材随机均分为几组,编号;第二步:不同组自变量的处理;第三步:把上述各组放在无关变量相同且适宜等条件下处理一段时间;第四步:观察并记录比较相应的因变量。
【详解】(1)随机分组、编号并加入细胞培养液,即取两组型号一致的卡氏瓶,分别编号为A、B,往A、B组卡氏瓶中加入适量且等量的细胞培养液。A组加入适量且等量的放线菌素D溶液,B组加入等量的生理盐水,分别加入适量且等量的刚受精的卵细胞,在相同且适宜的二氧化碳恒温培养箱中培养一段时间。
(2)每间隔相同时间对两组培养物(或受精的卵细胞)测定一次蛋白质的含量。
(3)对实验所得数据进行处理分析。
(4)如果合成蛋白质的模板原来就存在于受精的卵细胞中,则A、B两组蛋白质合成量大致相等。
(5)如果合成蛋白质的模板原来就存在于受精的卵细胞中,也有DNA新转录合成的,则A组比B组蛋白质合成量明显减少。
【点睛】本题考查遗传信息的转录和翻译及相关的探究实验,要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识;明确实验的目的及原理,掌握探究实验的原则,并能据此完善实验步骤和预测实验结果。
24.回答下列(一)、(二)小题:
(一)新冠病毒外壳中的 S 蛋白具有很强的抗原性,S 蛋白与人细胞膜上 ACE2 受体结合 后入侵人体细胞,导致人体患肺炎。2021 年 12 月 8 日,我国首个抗新冠病毒特效药 ——安巴韦单抗/罗米司韦单抗联合疗法特效药获得中国药监局的上市批准,这标志着中国拥有的首个全自主研发并证明有效的抗新冠病毒抗体特效药正式问世。回答下列问题:
(1)制备抗 S 蛋白单克隆抗体时,为获得大量免疫过的小鼠 B 淋巴细胞,可采取的措施是 _____ 。诱导小鼠 B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,采用的诱导方法有 _____ (答出两种即可)。
(2)经选择培养的杂交瘤细胞,还要进行 _____ 和抗体检测,经过多次筛选,才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。在体外培养杂交瘤细胞时,需通入 95%空气+5%CO2 的混合气体,其中 CO2的主要作用是_____。
(3)抗 S 蛋白的单克隆抗体能准确诊断出某人是否感染新冠病毒,原因是_____。诊断某人是否为新冠肺炎感染者,还可采用核酸检测。若某人已经确诊为新冠肺炎的重症患者,除注射抗 S 蛋白的单克隆抗体外,还可以注射已康复患者的____以达到治疗该病的目的。
(二)青蒿素是从黄花蒿中分离出的一种脂类化合物,是治疗疟疾的特效药。目前从野生黄花蒿中提取的青蒿素在市场上已经供不应求,因此研究人员采用了多种不同技术来获取更多的青蒿素。
(4)利用植物组织培养技术快速繁殖黄花蒿。选取黄花蒿的离体组织作为外植体进行培养,可获得组培苗,该过程主要利用的原理是_____。该培养过程中除需要控制适宜的温度、无菌等环境条件外,培养基中要加入充分而全面的营养物质以及_____ 。由于 _____,所以离体繁殖速度比常规繁殖方法要快数万倍。
(5)以植物细胞为反应器获取青蒿素。 ①制备黄花蒿单细胞悬液。其一是愈伤组织诱导法,愈伤组织相对松散,可直接放入_____在摇床上进行振荡培养,获得单细胞悬浮液;其二是原生质体培养法,在 0.5-0.6mol/L 的甘露醇溶液中,其作用是_____,用纤维素酶和果胶酶处理根尖、叶片、愈伤组织等细胞,获得球形的原生质体,然后在适宜条件下诱导再生出_____,获得单个植物细胞。 ②特定细胞系的培养。上述细胞经过初步培养,选出_____ 的细胞,在液体培养基中进行悬浮培养,获得大量能合成青蒿素的细胞系,用于工业化生产。在该培养过程中, 能影响青蒿素产量的因素除培养基因素外,还有哪些因素?_____(列举两项)
【答案】(1) 多次注射 S 蛋白 灭活的(仙台)病毒、电刺激融合、聚乙二醇 (PEG)
(2) 克隆化培养 维持培养液的pH
(3) 抗 S 蛋白单克隆抗体纯度高、特性强,能准确识别抗原(新冠病毒)的细微差异 并跟抗原(新冠病毒)发生特异性结合 血清
(4) 植物细胞的全能性 / 细胞的全能性/ 全能性 适宜浓度和配比的植物激素 培养物可以不断继代培养
(5) 液体培养基 维持较高渗透压,保护原生质体 细胞壁 能稳定合成青蒿素 细胞本身特性(类型),培养时间(或继代培养次数)、温度等
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】(1)抗原可激发机体的特异性免疫反应,进而产生相应抗体,故制备抗 S 蛋白单克隆抗体时,为获得大量免疫过的小鼠 B 淋巴细胞,可采取的措施是多次注射 S 蛋白;诱导小鼠 B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,采用的诱导方法有灭活的(仙台)病毒、物理方法如电刺激融合、化学方法如聚乙二醇 (PEG)。
(2)经选择培养的杂交瘤细胞,不一定能分泌所需抗体,还要进行克隆化培养和抗体检测,经过多次筛选,才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞;在体外培养杂交瘤细胞时,需通入 95%空气+5%CO2 的混合气体,其中 CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(3)抗原与抗体的结合具有特异性,且抗 S 蛋白单克隆抗体纯度高、特性强,能准确识别抗原(新冠病毒)的细微差异,并跟抗原(新冠病毒)发生特异性结合,故抗 S 蛋白的单克隆抗体能准确诊断出某人是否感染新冠病毒;由于抗体可以分布在血清等部位,已康复患者的体内含有相关抗体,故若某人已经确诊为新冠肺炎的重症患者,除注射抗 S 蛋白的单克隆抗体外,还可以注射已康复患者的血清以达到治疗该病的目的。
(4)植物组织培养可将外植体培育为完整植株,该过程所利用的原理是植物细胞的全能性;该培养过程中除需要控制适宜的温度、无菌等环境条件外,培养基中要加入充分而全面的营养物质以及适宜浓度和配比的植物激素(主要是生长素和细胞分裂素);由于培养物可以不断继代培养,故离体繁殖速度比常规繁殖方法要快数万倍。
(5)由于伤组织相对松散,可直接放入液体培养基在摇床上进行振荡培养,获得单细胞悬浮液;0.5-0.6mol/L 的甘露醇溶液的作用是维持较高渗透压,保护原生质体,避免其吸水涨破;原生质体再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志,进而可得到杂种细胞;上述细胞经过初步培养,选出能稳定合成青蒿素,在液体培养基中进行悬浮培养,获得大量能合成青蒿素的细胞系,用于工业化生产;能影响青蒿素产量的因素除培养基因素外,还有细胞本身特性(类型),培养时间(或继代培养次数)、温度等。
25.回答下列(一)、(二)小题:
(一)利用玉米秸秆转化为绿色能源酒精,不仅可以低成本缓解能源危机、减少环境污染,而且是实现可持续发展战略的基本保障,具体的工艺流程如图。
(1)步骤①进行预处理的目的是_____________,容易进行酶解。
(2)已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色,采用光电比色法测定糖液中葡萄糖浓度,需先将待测样品通过活性炭脱色,其目的是_____________。若测样品时使用的比色杯光面玻璃不干净,与正常标准曲线对照,将导致计算结果_____________(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。
(3)步骤③中将糖液与酵母菌混合置于_____________发酵罐,短时间内酵母菌更多分布在发酵液的_____________部位。待酒精浓度达到11.4%时不再发酵,可在发酵罐上施以负压使酒精挥发,酒精发酵速率将_____________。发酵产物经_____________去杂、蒸馏,可获得纯化的酒精。
(4)酿酒残渣还可作为酿醋原料,这属于农业废弃物的_____________处理。
(二)为推进“抗原筛查、核酸诊断”监测模式,在核酸检测基础上增加抗原检测,科学家设计出一种新冠抗原自检试剂盒,检测原理如图所示。
注:胶体金:一种常用标记,可与蛋白质牢固结合,大量聚集时肉眼可见红色
样品垫:滴加样品的位置
结合垫:预留可移动的胶体金标记的新冠抗体1、胶体金标记的鼠IgG
T线:固定了新冠抗体2
C线:固定了抗鼠IgG抗体
(5)将鼻咽拭子样品加入样品垫,然后加入液体介质,利用_____________方法,溶有样品的液体沿试纸向吸水垫的方向扩散。T线可以通过抗体2结合_____________,使胶体金聚集在T线,显示红色条带。
(6)为获得T线上的抗体,需将_____________注入小鼠体内,取免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经选择后用96孔板培养和筛选,每个孔中接种_____________个细胞,培养后经抗体检验,再克隆_____________。为提高克隆形成率,可在培养基中加入_____________细胞。
(7)若检测结果为_____________,则说明该样品中没有新冠病毒抗原。
【答案】(1)初步打断纤维素内部的化学键
(2) 避免颜色对实验结果的影响 偏大
(3) 密闭 上部/表面 升高 沉淀/过滤
(4)资源化
(5) 纸层析 抗原-抗体1复合物
(6) 新冠病毒抗原 1 阳性细胞 滋养细胞/失去增殖力的小鼠成纤维细胞
(7)T线无红色条带,C线有红色条带
【分析】1、用玉米秸秆生产燃料酒精是利用微生物进行生物发酵的过程,所利用的微生物为酵母菌,通过酒精发酵将葡萄糖转化为酒精,玉米秸秆中含有的糖类主要是纤维素,因此需要先将纤维素水解成葡萄糖,再进行发酵。
2、胶体金法检测抗原原理:将样本滴加到样本孔中。样本中如果有新冠病毒抗原,就会和样本结合垫上的金标抗体结合,在毛细作用下沿着纤维膜向前移动,到达检测线上又被T线抗体捕获,在T线形成“胶体金抗体-病毒抗原-T线抗体”复合物。由于胶体金大量聚集,因此T线显现出红色。由于试纸中金标抗体的量是富余的,因此不会全部截留在T线,还会继续往吸水垫方向流动。当流至C线时,又被专门识别金标抗体的C线抗体捕获,在C线形成“金标抗体-C线抗体”复合物。同样由于胶体金大量积聚,因此C线显现出红色。
【详解】(1)由于木质纤维素组成成分复杂、结构稳定,生物降解时难以迅速进行,常用酸或碱预处理,目的是打断纤维素内部的化学键,降低聚合度,从而易被化学方法或生物方法或(纤维素)酶水解。
(2)葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生特定的颜色,将待测样品通过活性炭脱色,其目的是避免颜色对实验结果的影响。葡萄糖与蒽酮试剂能产生颜色,为了检测秸秆水解效果,可采用光电比色法制定糖液中的葡萄糖含量,并将实验结果以坐标曲线的形式展示出来,制作时以葡萄峰浓度为横坐标,光密度值(0D值)为城坐标的标准曲线,使用的比色杯若光面玻璃不干净,则会引起光密度值偏大,进而可能导致测量的数据偏大。
(3)酵母菌是兼性厌氧菌,因此在发酵时需要将糖液与酵母菌混合置于密封(制造无氧环境)的发酵罐,短时间内发酵罐内氧气充足,酵母菌进行有氧呼吸,更多分布在发酵液的上部/表面部位。当发酵产物增多时会抑制的发酵过程,但是发酵罐上施以负压使酒精挥发,发酵产物减少,酒精发酵速率将增大。发酵产物经沉淀/过滤去杂、蒸馏,可获得纯化的酒精。
(4)农业废弃物未被及时和科学的处理是造成农业废弃物污染的主要原因,而资源化利用是减少农业废弃物污染的主要途径,酿酒残渣还可作为酿醋原料,这属于农业废弃物的资源化处理。
(5)在加样孔上加入样品后,再滴加液体介质,溶有样品的液体沿试纸向吸水垫的方向扩散,就可以在试纸上进行层析。据图可知,根据试纸上的免疫反应发生结果,T线可以通过抗体2结合抗原-抗体1复合物,使胶体金聚集在T线即胶体金位置是否有红色条带出现判断检测结果。
(6)新冠病毒抗原注入小鼠体内能刺激小鼠免疫系统产生抗体,为获得T线上的抗体,需将新冠病毒抗原注入小鼠体内。取免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后可能存在B淋巴细胞和B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合、骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合,为了得到融合的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,经选择后用96孔板培养和筛选,每个孔中接种1个细胞,培养后经抗体检验,再克隆阳性细胞。为了提高动物细胞克隆形成率,可以选择适宜的培养基、添加动物血清等天然成分,以滋养细胞支持生长,因此可在培养基中加入滋养细胞/失去增殖力的小鼠成纤维细胞。
(7)C区的红线也叫质控线,无论样本中是否含有新冠抗原,加样后的抗原检测试剂盒,一定会出现C线。只要C线没有显色,检测结果就是无效的,需要使用新的检测试纸重测或者选择核酸检测。若加入的样本中无新型冠状病毒抗原,则T区的检测线不显色,只有C区一条红线,表明是阴性结果,即说明该样品中没有新冠病毒抗原。
【点睛】本题考查发酵技术和胶体金法检测抗原的相关知识,意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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2025-2026学年高二生物下学期单元自测
第三章 动物细胞工程
(测试时间:75分钟 满分:100分)
1、 单选题(本部分包括20题,每题2分,共计40分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.为增加产奶量高的奶牛数量,进行了“试管牛”培育,过程如图。下列叙述正确的是( )
A.“试管牛”培育的原理是成体的体细胞具有全能性
B.需对良种母牛和良种公牛进行同期发情处理
C.精子采集后不能进行体外培养,应尽快用于体外受精
D.可取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定
2.在动物细胞工程中,其他细胞工程技术的基础的一项技术是( )
A.动物细胞培养技术 B.细胞核移植技术
C.动物细胞融合技术 D.生产单克隆抗体的技术
3.动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术。下列不属于动物细胞培养的必要条件是( )
A.生长素 B.抗生素 C.血清 D.无机盐
4.如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行操作
B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C.步骤③中细胞会在培养瓶底部呈现单层生长
D.步骤④培养过程中大部分细胞遗传物质改变
5.下列有关现代生物技术的说法正确的是( )
A.胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体
B.动物细胞培养过程中需要激素处理以提高分化率
C.重组质粒中的抗性基因与目的基因表达时共用一套遗传密码
D.将特定的病毒注射到相应动物细胞内进行培养可获得特定的抗体
6.下列有关叙述错误的是( )
A.从卵巢中采集的卵母细胞应立即与精子完成受精过程
B.胚胎移植较适宜的时期是桑葚胚或囊胚时期
C.囊胚期的内细胞团分化程度低,将来可发育为胎儿的各种组织
D.理论上,胚胎干细胞能被诱导分化为机体内的多种细胞
7.动物克隆的技术基础是( )
A.细胞培养技术 B.细胞核移植技术
C.胚胎移植技术 D.转基因技术
8.在2023年3月15日《自然》杂志上线的论文中,日本科学家展示其研究成果:通过将雄性小鼠的细胞培育为卵子,该团队首次利用两只雄性小鼠成功产生了后代。研究人员先利用雄性小鼠的皮肤细胞创造出诱导多能干细胞(mESCs),随后在特定培养条件下使其丢失Y染色体,再利用细胞的错误分裂,得到性染色体组成为XX的XX-mESCs细胞,最后诱导其分化为卵子,再与野生精子受精得到受精卵。下列说法错误的是( )
A.mESCs在后续培养过程中发生了染色体数目变异
B.获得的早期胚胎需要通过胚胎移植在雌鼠子宫内发育
C.该研究的理论基础是高度分化的动物细胞核具有全能性
D.最终得到的子代小鼠遗传信息与提供皮肤细胞的小鼠一致
9.某兴趣小组在进行人体皮肤细胞原代培养过程中,将培养瓶瓶口密封后置于二氧化碳培养箱中培养。下列叙述正确的是( )
A.瓶口密封可有效的防止污染 B.瓶口密封可有效的防止接触抑制
C.瓶口密封会导致培养基呈弱酸性 D.瓶口密封会导致培养的原代细胞生长过快
10.2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是( )
A.该技术避免了母亲的细胞质遗传病基因传递给后代
B.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因可能遗传给“三亲婴儿”
C.该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
D.“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
11.采用动物细胞培养、胚胎移植等技术可培育动物,技术路线如图。下列叙述正确的是( )
X技术→动物细胞培养→胚胎移植→获得动物幼体
A.X可以是核移植技术,供体核的来源类型不影响胚胎发育的成功率
B.X可以是体外受精技术,该路线为良种家畜快速繁殖提供了可能
C.X可以是胚胎分割技术,胚胎发育时期不影响胚胎分割的成功率
D.胚胎移植中作为受体的动物应是珍稀的或存量少的雌性动物
12.由于饮食结构改变、工作压力增大、以及幽门螺旋杆菌感染等原因,近年胃癌发病率越来越高。“生物导弹”是将单克隆抗体和抗癌药物相结合,起到定向清除癌细胞的作用,其过程如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.骨髓瘤细胞在正常培养条件主要依赖需氧呼吸获取能量
B.筛选①得到的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特定的抗体
C.筛选②涉及的原理有抗原—抗体的特异性结合
D.过程③中单克隆抗体可以定位癌细胞,并将癌细胞杀死
13.下列关于动物克隆的叙述,正确的是( )
A.培养过程中持续通入氧气可以提高克隆成功率
B.细胞系泛指可无限传代的细胞,细胞株是具有特殊性质的细胞系
C.单克隆抗体可以作为特异性探针,研究相应抗原蛋白的结构和功能
D.人一鼠杂交瘤细胞通常会丢失人的染色体,因此可以进行鼠类的基因定位
14.已知正常细胞合成DNA有两条途径:a通路和b通路,利用DNA合成b通路缺陷型骨髓瘤细胞制备单克隆抗体。下列分析错误的是( )
A.杂交瘤细胞筛选的培养液中需加入a通路阻断剂
B.用基因探针筛选出能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞
C.杂交瘤细胞进行传代培养,培养液需添加血清等物质
D.单克隆抗体可用于研究相应抗原蛋白的细胞学分布
15.杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本操作步骤如图所示,下列叙述错误的是( )
A.甲细胞主要是从已经某种抗原免疫的小鼠脾脏中分离出的B淋巴细胞
B.①中可加入聚乙二醇(PEG)促进细胞融合得到的全部为杂交瘤细胞
C.杂交瘤细胞产生的单克隆抗体特异性强、灵敏度高
D.③过程是筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞
16.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A.培养至细胞发生接触抑制时,瓶壁上的细胞呈单层分布
B.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象
C.传代培养时需要用胃蛋白酶处理贴壁生长的细胞
D.在细胞培养过程中,有部分细胞的基因型会发生改变
17.胚胎工程中的很多技术手段可用于高等动物繁殖,下列叙述错误的是( )
A.精子在自然受精时也有获能的过程
B.胚胎分割时要均等分割,分割次数不能太多
C.胚胎工程的采卵技术可分为手术采卵和非手术采卵
D.胚胎移植只能把发育过程中的胚胎移植到受体子宫内,才有可能成功
18.下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是( )
A.有些高度分化的细胞能执行特定的功能,且保留了分裂增殖的能力
B.良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能,从而延缓衰老
C.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除,有助于机体维持自身的稳定
D.正常细胞一旦发生癌变就能无限增殖,具有无接触抑制和异体致瘤性等特性
阅读下列资料,完成下面小题:
新冠病毒(RNA病毒)抗原快速检测试剂盒采用免疫层析双抗体夹心法,以胶体金为指示标记,其原理如下图。若样品中有新冠病毒,被检样品虹吸通过胶体金垫与新冠特异性抗体1(足量、可移动、与胶体金结合在一起)结合,形成抗原抗体1胶体金复合物,复合物继续向右爬行,通过T线时与固定于此的新冠特异性抗体2结合,形成双抗体夹心胶体金复合物,在T线处呈现色带,过量的抗体1继续向右爬行,和固定在C线的抗抗体1的抗体形成胶体金免疫复合物,呈现色带。
19.新冠抗原快速检测试剂盒主要有效成分是各种单克隆抗体。下列相关说法错误的是( )
A.制备抗体1、抗体2都需要用新冠病毒作为抗原
B.若检测呈阳性,则T、C线都显色,共发生3种抗原抗体特异性反应
C.单抗细胞株的获得利用了动物细胞核的全能性
D.若检测呈阴性,使用过的试剂盒也不可以随意丢弃
20.抗原检测快速、方便,但存在一定比例的假阳性,所以还需进一步进行核酸检测。关于核酸检测说法正确的是( )
A.核酸检测时可将采集的样品直接利用PCR技术进行扩增
B.核酸检测准确率高是因为新冠病毒RNA的特异性
C.可采用带标记的核酸分子探针检测采集的生物样品中的抗原
D.核酸分子杂交的原理是双链DNA分子探针与待测样品能碱基互补配对
二、非选择题(本题共5题,除特别标注外,每空1分,共60分)
21.人参有“百草之王”的美誉,现代医学研究表明,人参中富含人参皂苷,有很高的生物活性,具有调节免疫、抗肿瘤、抗氧化等诸多作用。科研人员利用植物细胞工程技术来生产人参皂苷,下图表示生产的主要流程,请回答问题:
(1)选用人参的幼根作为外植体,先要对其进行消毒处理,后需要用__________反复冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害;再培养诱导出愈伤组织,愈伤组织是一团具有一定组织结构、松散的________,具有较强的分裂和分化能力。
(2)将愈伤组织分散成单个细胞再培养的优点是_________,从而促进细胞更快速生长分裂。在液体悬浮培养基中进行多次_________培养后获得大量的细胞培养物,采用冷冻研磨等方法__________细胞后经提取分离纯化可获得大量的人参皂苷。
(3)蔗糖浓度的筛选是优化悬浮细胞培养体系的重要条件之一,蔗糖浓度过低或过高均不利于悬浮细胞的培养,原因是________。
(4)生长素与细胞分裂素是启动植物细胞脱分化和再分化过程的关键激素,它们的_________等都会影响植物细胞发育的方向。
(5)酶促褐化是指外植体在培养过程中,由于酶的催化引起酚类物质积累,培养物从伤口处分泌褐色物质进而导致自身长势不佳甚至死亡的现象。影响酶促褐化现象发生的因素有________(多选)
A.植物的种类 B.外植体的部位
C.外植体的生理状态 D.外植体的基因型
(6)科研人员研究了人参皂苷Rh2和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果,实验方案如下表:
①制备肿瘤小鼠模型
首先培养肿瘤细胞,培养液中需加入______,主要目的是补充未知的营养物质。将肿瘤细胞悬浊液皮下接种于小鼠裸鼠,每只裸鼠接种0.1mL细胞悬浊液。接种2周后皮下形成直径5mm左右瘤体的模型小鼠。
②分组进行实验处理
将上述40只模型鼠随机均分为四组,A组:生理盐水对照组;B组:Rh2组;C组:顺铂组;D组:Rh2+顺铂(联合给药组)。各组均采用腹腔注射给药,给药前测定肿瘤的体积,给药后每2日测量1次肿瘤体积,相同且适宜条件下连续饲养16天。
③实验结果绘成曲线
④根据结果得出结论
结论有_____(答两点)。
22.研究发现物质X与肝细胞膜上Y蛋白结合可促进某动物肝脏细胞的增殖,请设计相应的实验方案验证该发现。实验材料:正常肝脏细胞、Y蛋白基因敲除的肝脏细胞(Y蛋白基因敲除的肝脏细胞增殖能力有所降低)、X物质溶液、培养液,比浊计及实验所需其他试剂和材料。(说明:答题时不考虑加入X后的体积变化等误差,X与Y蛋白不结合时对细胞无影响。提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜,比浊计使用方法不做要求)
(1)实验思路:①取培养瓶若干个,分组并编号如下:__________________。每组设置若干个重复样品。培养12小时后,其中在A、B两组中加入等量的物质X。
②各组样品在CO2培养箱中培养,每隔6小时各取其中的几个样品,用比浊计测定浑浊度并______。由于细胞培养时细胞______难以形成细胞悬液,所以需加入胰蛋白酶并摇匀后再测定。
③24小时后结束实验统计分析数据,并以此数据为纵坐标绘制曲线。
(2)请用曲线图预测实验结果,坐标轴上需做到详细标记:______。
(3)欲进一步研究细胞膜上Y蛋白与X物质的结合会受到Z物质的干扰(而Z本身不影响细胞增殖),则在原实验基础上需增设的实验组是______。
(4)分析与讨论:
a.经过研究发现物质X不能促进该动物成骨细胞的增殖,而成骨细胞溶胶中有Y的mRNA,则物质X不能促进成骨细胞增殖的原因可能是____________。成骨细胞表面蛋白质多种多样的根本原因是____________。
b.欲确定Y蛋白基因所在的染色体,可在细胞水平上用______技术来进行基因定位。
23.科学研究发现,海胆卵细胞受精后的5小时内蛋白质合成量迅速增加,而放线菌素D水溶液能抑制mRNA的合成.为此请你完成下面的探究实验:
实验目的:探究卵细胞受精后的5小时内合成蛋白质的模板(mRNA)的来源。
实验材料:刚受精的卵细胞(若干)、放线菌素D(mRNA合成抑制剂)溶液、生理盐水、卡氏瓶若干
(用于动物细胞培养的装置)、二氧化碳恒温培养箱、细胞培养液等(蛋白质合成量的测定方法不作要求).
实验步骤:
取两组型号一致的卡氏瓶,分别编号为A、B,往A、B卡氏瓶中加入适量且等量的细胞培养液。
(1)A组加入适量且等量的放线菌素D溶液,B组加入等量的生理盐水,分别加入适量且等量的刚受精的卵细胞,在____________培养一段时间;
(2)每隔相同时间对两组培养物(细胞)_______。
(3)______________。
结果预期及分析:
(4)______________,说明合成蛋白质的模板原来就存在于受精的卵细胞中;
(5)______________,说明合成蛋白质的模板有原来存在于受精的卵细胞中的,也有DNA新转录合成的;
若A组蛋白质合成量始终不变,而B组蛋白质合成量增加,说明合成蛋白质的模板是DNA新转录合成的。
24.回答下列(一)、(二)小题:
(一)新冠病毒外壳中的 S 蛋白具有很强的抗原性,S 蛋白与人细胞膜上 ACE2 受体结合 后入侵人体细胞,导致人体患肺炎。2021 年 12 月 8 日,我国首个抗新冠病毒特效药 ——安巴韦单抗/罗米司韦单抗联合疗法特效药获得中国药监局的上市批准,这标志着中国拥有的首个全自主研发并证明有效的抗新冠病毒抗体特效药正式问世。回答下列问题:
(1)制备抗 S 蛋白单克隆抗体时,为获得大量免疫过的小鼠 B 淋巴细胞,可采取的措施是 _____ 。诱导小鼠 B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,采用的诱导方法有 _____ (答出两种即可)。
(2)经选择培养的杂交瘤细胞,还要进行 _____ 和抗体检测,经过多次筛选,才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。在体外培养杂交瘤细胞时,需通入 95%空气+5%CO2 的混合气体,其中 CO2的主要作用是_____。
(3)抗 S 蛋白的单克隆抗体能准确诊断出某人是否感染新冠病毒,原因是_____。诊断某人是否为新冠肺炎感染者,还可采用核酸检测。若某人已经确诊为新冠肺炎的重症患者,除注射抗 S 蛋白的单克隆抗体外,还可以注射已康复患者的____以达到治疗该病的目的。
(二)青蒿素是从黄花蒿中分离出的一种脂类化合物,是治疗疟疾的特效药。目前从野生黄花蒿中提取的青蒿素在市场上已经供不应求,因此研究人员采用了多种不同技术来获取更多的青蒿素。
(4)利用植物组织培养技术快速繁殖黄花蒿。选取黄花蒿的离体组织作为外植体进行培养,可获得组培苗,该过程主要利用的原理是_____。该培养过程中除需要控制适宜的温度、无菌等环境条件外,培养基中要加入充分而全面的营养物质以及_____ 。由于 _____,所以离体繁殖速度比常规繁殖方法要快数万倍。
(5)以植物细胞为反应器获取青蒿素。 ①制备黄花蒿单细胞悬液。其一是愈伤组织诱导法,愈伤组织相对松散,可直接放入_____在摇床上进行振荡培养,获得单细胞悬浮液;其二是原生质体培养法,在 0.5-0.6mol/L 的甘露醇溶液中,其作用是_____,用纤维素酶和果胶酶处理根尖、叶片、愈伤组织等细胞,获得球形的原生质体,然后在适宜条件下诱导再生出_____,获得单个植物细胞。 ②特定细胞系的培养。上述细胞经过初步培养,选出_____ 的细胞,在液体培养基中进行悬浮培养,获得大量能合成青蒿素的细胞系,用于工业化生产。在该培养过程中, 能影响青蒿素产量的因素除培养基因素外,还有哪些因素?_____(列举两项)
25.回答下列(一)、(二)小题:
(一)利用玉米秸秆转化为绿色能源酒精,不仅可以低成本缓解能源危机、减少环境污染,而且是实现可持续发展战略的基本保障,具体的工艺流程如图。
(1)步骤①进行预处理的目的是_____________,容易进行酶解。
(2)已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色,采用光电比色法测定糖液中葡萄糖浓度,需先将待测样品通过活性炭脱色,其目的是_____________。若测样品时使用的比色杯光面玻璃不干净,与正常标准曲线对照,将导致计算结果_____________(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。
(3)步骤③中将糖液与酵母菌混合置于_____________发酵罐,短时间内酵母菌更多分布在发酵液的_____________部位。待酒精浓度达到11.4%时不再发酵,可在发酵罐上施以负压使酒精挥发,酒精发酵速率将_____________。发酵产物经_____________去杂、蒸馏,可获得纯化的酒精。
(4)酿酒残渣还可作为酿醋原料,这属于农业废弃物的_____________处理。
(二)为推进“抗原筛查、核酸诊断”监测模式,在核酸检测基础上增加抗原检测,科学家设计出一种新冠抗原自检试剂盒,检测原理如图所示。
注:胶体金:一种常用标记,可与蛋白质牢固结合,大量聚集时肉眼可见红色
样品垫:滴加样品的位置
结合垫:预留可移动的胶体金标记的新冠抗体1、胶体金标记的鼠IgG
T线:固定了新冠抗体2
C线:固定了抗鼠IgG抗体
(5)将鼻咽拭子样品加入样品垫,然后加入液体介质,利用_____________方法,溶有样品的液体沿试纸向吸水垫的方向扩散。T线可以通过抗体2结合_____________,使胶体金聚集在T线,显示红色条带。
(6)为获得T线上的抗体,需将_____________注入小鼠体内,取免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经选择后用96孔板培养和筛选,每个孔中接种_____________个细胞,培养后经抗体检验,再克隆_____________。为提高克隆形成率,可在培养基中加入_____________细胞。
(7)若检测结果为_____________,则说明该样品中没有新冠病毒抗原。
答案第1页,共2页
1
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第三章 动物细胞工程
一、单选题:本题共20个小题,每小题2分,共40分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
A
C
C
A
A
D
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
C
C
B
B
C
D
D
C
B
二、非选择题:本题共5小题,除特别标注外,每空1分,共60分。
21.11分
(1)无菌水 薄壁细胞团/薄壁组织团
(2)增大与营养物质接触面积 继代/扩大 破碎
(3)蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源,过高会造成细胞失水死亡
(4)浓度和配比/浓度和比例
(5)ABCD
(6)动物血清/血清 顺铂和Rh2均能抑制肿瘤生长/单独使用Rh2抑制肿瘤生长的效果不如顺铂/顺铂和Rh2联合给药效果更好(答出两点即可)(2分)
22.14分
(1) (4分)A 组:等量的细胞培养液+正常肝脏细胞
B 组:等量的细胞培养液+Y 蛋白基因敲除的肝脏细胞
C 组:等量的细胞培养液+正常肝脏细胞
D 组:等量的细胞培养液+Y 蛋白基因敲除的肝脏细胞(A 与 B 可互换,C 与 D 可互换) 记录数据 贴壁生长
(2)(4分)
(3)培养液+正常肝细胞+X 物质+Z 物质,(看细胞增殖情况)
(4)mRNA难以翻译形成 Y 蛋白/表达形成的Y蛋白难以移到细胞膜表面/表达形成的Y蛋白活性低 控制不同蛋白的基因不同 细胞杂交/细胞融合
23.5分
(1)相同且适宜的二氧化碳恒温培养箱中
(2)测定一次蛋白质的含量
(3)对实验所得数据进行处理分析
(4)A、B两组蛋白质合成量大致相等
(5)若A组比B组蛋白质合成量明显减少
24.15分
(1)多次注射 S 蛋白 灭活的(仙台)病毒、电刺激融合、聚乙二醇 (PEG)
(2)克隆化培养 维持培养液的pH
(3)抗 S 蛋白单克隆抗体纯度高、特性强,能准确识别抗原(新冠病毒)的细微差异并跟抗原(新冠病毒)发生特异性结合(2分) 血清
(4)植物细胞的全能性 / 细胞的全能性/ 全能性 适宜浓度和配比的植物激素 培养物可以不断继代培养
(5)液体培养基 维持较高渗透压,保护原生质体 细胞壁 能稳定合成青蒿素 细胞本身特性(类型),培养时间(或继代培养次数)、温度等
25.15分
(1)初步打断纤维素内部的化学键
(2)避免颜色对实验结果的影响 偏大
(3)密闭 上部/表面 升高 沉淀/过滤
(4)资源化
(5)纸层析 抗原-抗体1复合物
(6)新冠病毒抗原 1 阳性细胞 滋养细胞/失去增殖力的小鼠成纤维细胞
(7)T线无红色条带,C线有红色条带
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$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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第三章 动物细胞工程
(测试时间:75分钟 满分:100分)
1、 单选题(本部分包括20题,每题2分,共计40分。每题只有一个选项最符合题意。)
1.为增加产奶量高的奶牛数量,进行了“试管牛”培育,过程如图。下列叙述正确的是( )
A.“试管牛”培育的原理是成体的体细胞具有全能性
B.需对良种母牛和良种公牛进行同期发情处理
C.精子采集后不能进行体外培养,应尽快用于体外受精
D.可取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定
2.在动物细胞工程中,其他细胞工程技术的基础的一项技术是( )
A.动物细胞培养技术 B.细胞核移植技术
C.动物细胞融合技术 D.生产单克隆抗体的技术
3.动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术。下列不属于动物细胞培养的必要条件是( )
A.生长素 B.抗生素 C.血清 D.无机盐
4.如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行操作
B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C.步骤③中细胞会在培养瓶底部呈现单层生长
D.步骤④培养过程中大部分细胞遗传物质改变
5.下列有关现代生物技术的说法正确的是( )
A.胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体
B.动物细胞培养过程中需要激素处理以提高分化率
C.重组质粒中的抗性基因与目的基因表达时共用一套遗传密码
D.将特定的病毒注射到相应动物细胞内进行培养可获得特定的抗体
6.下列有关叙述错误的是( )
A.从卵巢中采集的卵母细胞应立即与精子完成受精过程
B.胚胎移植较适宜的时期是桑葚胚或囊胚时期
C.囊胚期的内细胞团分化程度低,将来可发育为胎儿的各种组织
D.理论上,胚胎干细胞能被诱导分化为机体内的多种细胞
7.动物克隆的技术基础是( )
A.细胞培养技术 B.细胞核移植技术
C.胚胎移植技术 D.转基因技术
8.在2023年3月15日《自然》杂志上线的论文中,日本科学家展示其研究成果:通过将雄性小鼠的细胞培育为卵子,该团队首次利用两只雄性小鼠成功产生了后代。研究人员先利用雄性小鼠的皮肤细胞创造出诱导多能干细胞(mESCs),随后在特定培养条件下使其丢失Y染色体,再利用细胞的错误分裂,得到性染色体组成为XX的XX-mESCs细胞,最后诱导其分化为卵子,再与野生精子受精得到受精卵。下列说法错误的是( )
A.mESCs在后续培养过程中发生了染色体数目变异
B.获得的早期胚胎需要通过胚胎移植在雌鼠子宫内发育
C.该研究的理论基础是高度分化的动物细胞核具有全能性
D.最终得到的子代小鼠遗传信息与提供皮肤细胞的小鼠一致
9.某兴趣小组在进行人体皮肤细胞原代培养过程中,将培养瓶瓶口密封后置于二氧化碳培养箱中培养。下列叙述正确的是( )
A.瓶口密封可有效的防止污染 B.瓶口密封可有效的防止接触抑制
C.瓶口密封会导致培养基呈弱酸性 D.瓶口密封会导致培养的原代细胞生长过快
10.2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是( )
A.该技术避免了母亲的细胞质遗传病基因传递给后代
B.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因可能遗传给“三亲婴儿”
C.该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
D.“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
11.采用动物细胞培养、胚胎移植等技术可培育动物,技术路线如图。下列叙述正确的是( )
X技术→动物细胞培养→胚胎移植→获得动物幼体
A.X可以是核移植技术,供体核的来源类型不影响胚胎发育的成功率
B.X可以是体外受精技术,该路线为良种家畜快速繁殖提供了可能
C.X可以是胚胎分割技术,胚胎发育时期不影响胚胎分割的成功率
D.胚胎移植中作为受体的动物应是珍稀的或存量少的雌性动物
12.由于饮食结构改变、工作压力增大、以及幽门螺旋杆菌感染等原因,近年胃癌发病率越来越高。“生物导弹”是将单克隆抗体和抗癌药物相结合,起到定向清除癌细胞的作用,其过程如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.骨髓瘤细胞在正常培养条件主要依赖需氧呼吸获取能量
B.筛选①得到的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特定的抗体
C.筛选②涉及的原理有抗原—抗体的特异性结合
D.过程③中单克隆抗体可以定位癌细胞,并将癌细胞杀死
13.下列关于动物克隆的叙述,正确的是( )
A.培养过程中持续通入氧气可以提高克隆成功率
B.细胞系泛指可无限传代的细胞,细胞株是具有特殊性质的细胞系
C.单克隆抗体可以作为特异性探针,研究相应抗原蛋白的结构和功能
D.人一鼠杂交瘤细胞通常会丢失人的染色体,因此可以进行鼠类的基因定位
14.已知正常细胞合成DNA有两条途径:a通路和b通路,利用DNA合成b通路缺陷型骨髓瘤细胞制备单克隆抗体。下列分析错误的是( )
A.杂交瘤细胞筛选的培养液中需加入a通路阻断剂
B.用基因探针筛选出能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞
C.杂交瘤细胞进行传代培养,培养液需添加血清等物质
D.单克隆抗体可用于研究相应抗原蛋白的细胞学分布
15.杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本操作步骤如图所示,下列叙述错误的是( )
A.甲细胞主要是从已经某种抗原免疫的小鼠脾脏中分离出的B淋巴细胞
B.①中可加入聚乙二醇(PEG)促进细胞融合得到的全部为杂交瘤细胞
C.杂交瘤细胞产生的单克隆抗体特异性强、灵敏度高
D.③过程是筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞
16.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是( )
A.培养至细胞发生接触抑制时,瓶壁上的细胞呈单层分布
B.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象
C.传代培养时需要用胃蛋白酶处理贴壁生长的细胞
D.在细胞培养过程中,有部分细胞的基因型会发生改变
17.胚胎工程中的很多技术手段可用于高等动物繁殖,下列叙述错误的是( )
A.精子在自然受精时也有获能的过程
B.胚胎分割时要均等分割,分割次数不能太多
C.胚胎工程的采卵技术可分为手术采卵和非手术采卵
D.胚胎移植只能把发育过程中的胚胎移植到受体子宫内,才有可能成功
18.下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是( )
A.有些高度分化的细胞能执行特定的功能,且保留了分裂增殖的能力
B.良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能,从而延缓衰老
C.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除,有助于机体维持自身的稳定
D.正常细胞一旦发生癌变就能无限增殖,具有无接触抑制和异体致瘤性等特性
阅读下列资料,完成下面小题:
新冠病毒(RNA病毒)抗原快速检测试剂盒采用免疫层析双抗体夹心法,以胶体金为指示标记,其原理如下图。若样品中有新冠病毒,被检样品虹吸通过胶体金垫与新冠特异性抗体1(足量、可移动、与胶体金结合在一起)结合,形成抗原抗体1胶体金复合物,复合物继续向右爬行,通过T线时与固定于此的新冠特异性抗体2结合,形成双抗体夹心胶体金复合物,在T线处呈现色带,过量的抗体1继续向右爬行,和固定在C线的抗抗体1的抗体形成胶体金免疫复合物,呈现色带。
19.新冠抗原快速检测试剂盒主要有效成分是各种单克隆抗体。下列相关说法错误的是( )
A.制备抗体1、抗体2都需要用新冠病毒作为抗原
B.若检测呈阳性,则T、C线都显色,共发生3种抗原抗体特异性反应
C.单抗细胞株的获得利用了动物细胞核的全能性
D.若检测呈阴性,使用过的试剂盒也不可以随意丢弃
20.抗原检测快速、方便,但存在一定比例的假阳性,所以还需进一步进行核酸检测。关于核酸检测说法正确的是( )
A.核酸检测时可将采集的样品直接利用PCR技术进行扩增
B.核酸检测准确率高是因为新冠病毒RNA的特异性
C.可采用带标记的核酸分子探针检测采集的生物样品中的抗原
D.核酸分子杂交的原理是双链DNA分子探针与待测样品能碱基互补配对
二、非选择题(本题共5题,除特别标注外,每空1分,共60分)
21.人参有“百草之王”的美誉,现代医学研究表明,人参中富含人参皂苷,有很高的生物活性,具有调节免疫、抗肿瘤、抗氧化等诸多作用。科研人员利用植物细胞工程技术来生产人参皂苷,下图表示生产的主要流程,请回答问题:
(1)选用人参的幼根作为外植体,先要对其进行消毒处理,后需要用__________反复冲洗,以避免消毒剂长时间作用而产生毒害;再培养诱导出愈伤组织,愈伤组织是一团具有一定组织结构、松散的________,具有较强的分裂和分化能力。
(2)将愈伤组织分散成单个细胞再培养的优点是_________,从而促进细胞更快速生长分裂。在液体悬浮培养基中进行多次_________培养后获得大量的细胞培养物,采用冷冻研磨等方法__________细胞后经提取分离纯化可获得大量的人参皂苷。
(3)蔗糖浓度的筛选是优化悬浮细胞培养体系的重要条件之一,蔗糖浓度过低或过高均不利于悬浮细胞的培养,原因是________。
(4)生长素与细胞分裂素是启动植物细胞脱分化和再分化过程的关键激素,它们的_________等都会影响植物细胞发育的方向。
(5)酶促褐化是指外植体在培养过程中,由于酶的催化引起酚类物质积累,培养物从伤口处分泌褐色物质进而导致自身长势不佳甚至死亡的现象。影响酶促褐化现象发生的因素有________(多选)
A.植物的种类 B.外植体的部位
C.外植体的生理状态 D.外植体的基因型
(6)科研人员研究了人参皂苷Rh2和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果,实验方案如下表:
①制备肿瘤小鼠模型
首先培养肿瘤细胞,培养液中需加入______,主要目的是补充未知的营养物质。将肿瘤细胞悬浊液皮下接种于小鼠裸鼠,每只裸鼠接种0.1mL细胞悬浊液。接种2周后皮下形成直径5mm左右瘤体的模型小鼠。
②分组进行实验处理
将上述40只模型鼠随机均分为四组,A组:生理盐水对照组;B组:Rh2组;C组:顺铂组;D组:Rh2+顺铂(联合给药组)。各组均采用腹腔注射给药,给药前测定肿瘤的体积,给药后每2日测量1次肿瘤体积,相同且适宜条件下连续饲养16天。
③实验结果绘成曲线
④根据结果得出结论
结论有_____(答两点)。
22.研究发现物质X与肝细胞膜上Y蛋白结合可促进某动物肝脏细胞的增殖,请设计相应的实验方案验证该发现。实验材料:正常肝脏细胞、Y蛋白基因敲除的肝脏细胞(Y蛋白基因敲除的肝脏细胞增殖能力有所降低)、X物质溶液、培养液,比浊计及实验所需其他试剂和材料。(说明:答题时不考虑加入X后的体积变化等误差,X与Y蛋白不结合时对细胞无影响。提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜,比浊计使用方法不做要求)
(1)实验思路:①取培养瓶若干个,分组并编号如下:__________________。每组设置若干个重复样品。培养12小时后,其中在A、B两组中加入等量的物质X。
②各组样品在CO2培养箱中培养,每隔6小时各取其中的几个样品,用比浊计测定浑浊度并______。由于细胞培养时细胞______难以形成细胞悬液,所以需加入胰蛋白酶并摇匀后再测定。
③24小时后结束实验统计分析数据,并以此数据为纵坐标绘制曲线。
(2)请用曲线图预测实验结果,坐标轴上需做到详细标记:______。
(3)欲进一步研究细胞膜上Y蛋白与X物质的结合会受到Z物质的干扰(而Z本身不影响细胞增殖),则在原实验基础上需增设的实验组是______。
(4)分析与讨论:
a.经过研究发现物质X不能促进该动物成骨细胞的增殖,而成骨细胞溶胶中有Y的mRNA,则物质X不能促进成骨细胞增殖的原因可能是____________。成骨细胞表面蛋白质多种多样的根本原因是____________。
b.欲确定Y蛋白基因所在的染色体,可在细胞水平上用______技术来进行基因定位。
23.科学研究发现,海胆卵细胞受精后的5小时内蛋白质合成量迅速增加,而放线菌素D水溶液能抑制mRNA的合成.为此请你完成下面的探究实验:
实验目的:探究卵细胞受精后的5小时内合成蛋白质的模板(mRNA)的来源。
实验材料:刚受精的卵细胞(若干)、放线菌素D(mRNA合成抑制剂)溶液、生理盐水、卡氏瓶若干
(用于动物细胞培养的装置)、二氧化碳恒温培养箱、细胞培养液等(蛋白质合成量的测定方法不作要求).
实验步骤:
取两组型号一致的卡氏瓶,分别编号为A、B,往A、B卡氏瓶中加入适量且等量的细胞培养液。
(1)A组加入适量且等量的放线菌素D溶液,B组加入等量的生理盐水,分别加入适量且等量的刚受精的卵细胞,在____________培养一段时间;
(2)每隔相同时间对两组培养物(细胞)_______。
(3)______________。
结果预期及分析:
(4)______________,说明合成蛋白质的模板原来就存在于受精的卵细胞中;
(5)______________,说明合成蛋白质的模板有原来存在于受精的卵细胞中的,也有DNA新转录合成的;
若A组蛋白质合成量始终不变,而B组蛋白质合成量增加,说明合成蛋白质的模板是DNA新转录合成的。
24.回答下列(一)、(二)小题:
(一)新冠病毒外壳中的 S 蛋白具有很强的抗原性,S 蛋白与人细胞膜上 ACE2 受体结合 后入侵人体细胞,导致人体患肺炎。2021 年 12 月 8 日,我国首个抗新冠病毒特效药 ——安巴韦单抗/罗米司韦单抗联合疗法特效药获得中国药监局的上市批准,这标志着中国拥有的首个全自主研发并证明有效的抗新冠病毒抗体特效药正式问世。回答下列问题:
(1)制备抗 S 蛋白单克隆抗体时,为获得大量免疫过的小鼠 B 淋巴细胞,可采取的措施是 _____ 。诱导小鼠 B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,采用的诱导方法有 _____ (答出两种即可)。
(2)经选择培养的杂交瘤细胞,还要进行 _____ 和抗体检测,经过多次筛选,才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。在体外培养杂交瘤细胞时,需通入 95%空气+5%CO2 的混合气体,其中 CO2的主要作用是_____。
(3)抗 S 蛋白的单克隆抗体能准确诊断出某人是否感染新冠病毒,原因是_____。诊断某人是否为新冠肺炎感染者,还可采用核酸检测。若某人已经确诊为新冠肺炎的重症患者,除注射抗 S 蛋白的单克隆抗体外,还可以注射已康复患者的____以达到治疗该病的目的。
(二)青蒿素是从黄花蒿中分离出的一种脂类化合物,是治疗疟疾的特效药。目前从野生黄花蒿中提取的青蒿素在市场上已经供不应求,因此研究人员采用了多种不同技术来获取更多的青蒿素。
(4)利用植物组织培养技术快速繁殖黄花蒿。选取黄花蒿的离体组织作为外植体进行培养,可获得组培苗,该过程主要利用的原理是_____。该培养过程中除需要控制适宜的温度、无菌等环境条件外,培养基中要加入充分而全面的营养物质以及_____ 。由于 _____,所以离体繁殖速度比常规繁殖方法要快数万倍。
(5)以植物细胞为反应器获取青蒿素。 ①制备黄花蒿单细胞悬液。其一是愈伤组织诱导法,愈伤组织相对松散,可直接放入_____在摇床上进行振荡培养,获得单细胞悬浮液;其二是原生质体培养法,在 0.5-0.6mol/L 的甘露醇溶液中,其作用是_____,用纤维素酶和果胶酶处理根尖、叶片、愈伤组织等细胞,获得球形的原生质体,然后在适宜条件下诱导再生出_____,获得单个植物细胞。 ②特定细胞系的培养。上述细胞经过初步培养,选出_____ 的细胞,在液体培养基中进行悬浮培养,获得大量能合成青蒿素的细胞系,用于工业化生产。在该培养过程中, 能影响青蒿素产量的因素除培养基因素外,还有哪些因素?_____(列举两项)
25.回答下列(一)、(二)小题:
(一)利用玉米秸秆转化为绿色能源酒精,不仅可以低成本缓解能源危机、减少环境污染,而且是实现可持续发展战略的基本保障,具体的工艺流程如图。
(1)步骤①进行预处理的目的是_____________,容易进行酶解。
(2)已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色,采用光电比色法测定糖液中葡萄糖浓度,需先将待测样品通过活性炭脱色,其目的是_____________。若测样品时使用的比色杯光面玻璃不干净,与正常标准曲线对照,将导致计算结果_____________(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。
(3)步骤③中将糖液与酵母菌混合置于_____________发酵罐,短时间内酵母菌更多分布在发酵液的_____________部位。待酒精浓度达到11.4%时不再发酵,可在发酵罐上施以负压使酒精挥发,酒精发酵速率将_____________。发酵产物经_____________去杂、蒸馏,可获得纯化的酒精。
(4)酿酒残渣还可作为酿醋原料,这属于农业废弃物的_____________处理。
(二)为推进“抗原筛查、核酸诊断”监测模式,在核酸检测基础上增加抗原检测,科学家设计出一种新冠抗原自检试剂盒,检测原理如图所示。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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