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第二章达标检测-2022版生物选择性必修3人教版(2019) 同步练习 (Word含解析)
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这是一份第二章达标检测-2022版生物选择性必修3人教版(2019) 同步练习 (Word含解析),共14页。
本章达标检测
(满分:100分;时间:75分钟)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于植物组织培养和植物体细胞杂交的叙述,错误的是 ( )
A.组织培养的外植体可以是植物器官、组织或细胞
B.花药离体培养获得的单倍体可用于单倍体育种
C.植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种细胞
D.两者的培育过程均需使用生长素和细胞分裂素
2.如图是植物组织培养的过程,相关说法错误的是 ( )
外植体愈伤组织长出丛芽生根移栽成活
A.外植体若是月季的花药,则经培养后获得的植株为单倍体
B.过程①一般不需要光照,后续培养中每日需给予适当光照
C.外植体若是菊花的根尖组织,培养成的新植株叶片为无色
D.过程②和③接种的培养基中植物激素的比例不同
3.干细胞有着广泛的应用前景。下列相关叙述错误的是 ( )
A.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞
B.不同类型的干细胞的分化潜能有差别
C.ES细胞可以在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞
D.由iPS细胞产生的特定细胞,可以用于新药测试
4.关于动物细胞培养,下列叙述错误的是 ( )
A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
B.将所取的组织用酶等进行处理使其分散成单个细胞
C.在培养瓶中要定期用酶处理使细胞从瓶壁上脱离,制成细胞悬液
D.动物细胞培养传至50代左右,所培养的细胞都会衰老死亡
5.有关单克隆抗体的描述,不正确的是 ( )
A.单克隆抗体最广泛的用途是作为体外诊断试剂,具有准确、高效等优点
B.利用同位素标记的单克隆抗体,在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤
C.单克隆抗体可以用于治疗疾病和运载药物,如用于治疗癌症
D.单克隆抗体的制备涉及动物细胞融合、动物细胞培养、胚胎移植等技术
6.下列关于胚胎工程的叙述,正确的是 ( )
A.胚胎移植可以在不同种生物不同个体之间进行
B.对囊胚的内细胞团进行分割时不必均等分割
C.采集的精子无需处理可以直接进行体外受精
D.卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障
7.下列相关植物细胞工程和动物细胞工程的对比,叙述不合理的是 ( )
A.动物细胞可以传代培养而植物细胞不能
B.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同
C.动物细胞培养和植物细胞培养都需要在无菌的条件下进行
D.烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可以离体培养增殖
8.通常选取皮肤烧伤患者的自身细胞,经体外培养获得自体健康皮肤,再通过皮肤移植术对患者进行治疗。下列说法错误的是 ( )
A.通常选取皮肤中分裂能力强、易培养的成纤维细胞或皮肤干细胞进行体外培养
B.在体外培养细胞时,需要对培养液和用具进行灭菌处理,并且定期更换培养液
C.细胞培养过程需要提供含有95%O2和5%CO2的混合气体,以维持培养液的pH
D.进行传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后制成细胞悬液,然后分瓶培养
9.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。下列说法错误的是 ( )
A.必须给小鼠甲注射病毒A以获得产生相应抗体的B淋巴细胞
B.促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合需要使用胰蛋白酶处理
C.筛选2过程需利用抗原—抗体特异性反应的原理
D.通过筛选2获得的杂交瘤细胞能够分泌特定抗体
10.如图为“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程,其中①~⑤表示过程,字母表示细胞、组织或植株。下列说法正确的是 ( )
A.e是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B.可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
C.①表示低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
D.植物有性杂交和体细胞杂交都能打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
11.中国科学院动物研究所进行了大熊猫的异种克隆,他们将大熊猫的体细胞核放入兔子的去核卵母细胞中,并使其成功发育成囊胚,标志着异种核质相容的问题得到解决,异种克隆大熊猫迈过了第一道“坎”,然后至关重要的是选择一种合适的“代孕母体”。如图是该研究的理论流程图,相关叙述正确的是 ( )
A.步骤甲中需要获取兔子处于MⅠ期的卵母细胞
B.重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液
C.重组胚胎培养过程中为了避免杂菌污染,通常需要在培养液中加入抗生素
D.步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎应培养至囊胚或原肠胚
12.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是 ( )
A.体外受精完成后即可进行胚胎移植操作
B.原肠胚进一步发育会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来
C.卵裂期胚胎中细胞数目和胚胎中有机物种类不断增加
D.通过胚胎移植产生多个后代的繁殖方式都属于有性生殖
13.高等哺乳动物受精后,受精卵开始进行细胞分裂。经桑葚胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化,最后发育成一个完整的幼体,完成胚胎发育的全过程,下列有关叙述错误的是 ( )
A.图中①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团
B.胚胎从①中伸展出来的过程叫孵化,发生在囊胚期
C.高等哺乳动物的胚层分化始于原肠胚期
D.胚胎移植前要取出③的细胞进行性别鉴定
14.细胞直接共培养是指将2种或2种以上的细胞接种在同一孔中进行培养,以达到模拟体内不同种类的细胞直接接触来探究它们信息交流方式的目的,具体操作如图。下列分析错误的是 ( )
A.成块的动物组织中细胞与细胞靠在一起,在培养前需先将组织块分散成单个细胞
B.细胞培养过程需要对培养液进行灭菌,对所有培养用具进行消毒,以保证无菌、无毒的培养环境
C.推测第二种细胞会贴壁到无细胞区,当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂
D.通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式
15.科研人员利用动物体细胞核移植技术获得的患者自体胚胎干细胞可用于治疗某些疾病,部分过程如图所示。下列分析错误的是 ( )
A.将体细胞注入去核卵母细胞即可得到重组细胞
B.重组细胞需用物理或化学方法激活才能完成后续发育
C.重组细胞形成囊胚的过程发生了基因的选择性表达
D.用该方法获得的胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.羊奶的脂肪颗粒体积为牛奶的三分之一,更利于人体吸收,其维生素及微量元素含量明显高于牛奶,并且长期饮用羊奶不会引起发胖。欲利用胚胎工程技术加快高产奶的萨能山羊的繁殖,下列说法错误的是 ( )
A.为使萨能母羊超数排卵,可在其饲料中添加适量的促性腺激素
B.卵裂期的细胞数量增加,但细胞的体积和细胞内有机物的种类会减少
C.为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割移植等无性繁殖技术
D.生产上可选用原肠胚细胞进行性别鉴定
17.甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸,科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体,其基本操作过程如图。相关叙述错误的是 ( )
A.过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾中提取细胞甲
B.过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的选择透过性
C.过程③、④的筛选方法相同,细胞丙、丁遗传物质相同
D.过程⑤无论在体内还是体外进行,细胞丁都可大量增殖
18.科学家发现,蜗牛消化道提取液可用来处理植物细胞的细胞壁,从而得到原生质体,便于进行植物体细胞杂交等操作。下列有关说法正确的是 ( )
A.蜗牛消化道提取液含有纤维素酶和果胶酶,可以去除植物的细胞壁
B.处理后获得的原生质体可用秋水仙素进行诱导融合
C.融合后的杂种细胞可直接分裂形成愈伤组织
D.原生质体融合体现了细胞膜的流动性
19.人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽为材料,经过人工薄膜包装得到的种子,人工种子在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。如图是以二倍体兰花体细胞为外植体,培养获得兰花植株的过程示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.①②③过程均发生了基因的选择性表达
B.①过程需在培养基中添加一定的植物激素以利于脱分化
C.经③过程培养形成的植株是纯合的二倍体
D.欲制造出兰花的人工种子,只需培养到愈伤组织阶段再经人工薄膜包装即可
20.人群中有部分人体内缺乏乳糖分解酶,饮用鲜牛奶后会导致肠胃不适、消化不良。“低乳糖奶牛”的诞生,有望给患有“乳糖不耐症”的人群提供“放心奶”。如图是“低乳糖奶牛”的培育过程,相关叙述不正确的是( )
A.犊牛的性状和黑白花奶牛的性状完全一致
B.去核的卵母细胞可用去核的乳腺细胞代替
C.犊牛的出生体现了动物细胞的全能性
D.体细胞核移植技术可用于人类组织器官的移植和保护濒危动物
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)开放式光自养微繁技术是无糖与开放相结合的组培方法,即在无糖组培的容器中,在开放培养环境下,向培养基中加入广谱抑菌剂,省去严格的无菌操作,在提高组培效率的同时降低了生产成本,使更多植物实现组培产业化成为可能。回答下列问题:
(1)植物离体的细胞可通过脱分化形成 ,其在一定培养条件下可再分化成 ,长出芽和根,进而发育成完整的植株,实现该过程的原理是 。与传统植物组织培养相比,开放式光自养微繁技术改变培养基成分,培养基中不再含有糖,而是以 作为碳源。
(2)自养微繁技术中也需要植物激素的作用,加入的植物激素是 。科学家通常选用植物顶端分生区组织培育获得脱毒苗,原因是 。
(3)与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特点有: (答出两点即可)。
22.(10分)应用植物组织培养技术,不仅可实现种苗的快速繁殖、培育脱毒植株,也可加快作物及苗木育种。下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程:
茎
段愈伤
组织挑选生长的
愈伤组织耐盐
植株
回答下列问题:
(1)愈伤组织是由离体的茎段经 过程形成的,此时愈伤组织细胞 (填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。
(2)对愈伤组织进行了两次处理,处理1中γ射线照射的目的是 ,用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织,原因是 ;处理2中添加的物质X为 。
(3)愈伤组织细胞 (填“脱分化”或“再分化”)形成耐盐植株。
(4)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜中,必须用到植物组织培养技术的是 。
23.(10分)我国科学家成功突破了无法克隆非人灵长类动物的世界难题,首次成功培育出体细胞克隆猴“中中”和“华华”。培育克隆猴的流程图如下所示,请结合下图回答问题:
(1)图中灭活的仙台病毒的作用是 。
(2)图中运用了 (填“胚胎细胞核移植”或“体细胞核移植”)技术,该技术相对难度更高,原因是 。
(3)胚胎移植的实质是 ,在畜牧业生产中采用这种技术的优势主要是 。
24.(14分)体细胞核移植技术虽然展现出广泛的应用前景,但效率低下制约了该项技术在生产实践中的应用。研究发现精子中的一些非遗传物质对早期胚胎发育至关重要,这些物质的缺失可能是导致核移植胚胎发育异常的一个重要原因。某研究团队分离了牛精子中的小分子非编码RNA(miRNA),并将其注入核移植胚胎,进行了一系列实验,结果如图1、2所示。
(1)该团队选用的供体核来自1周龄荷斯坦小牛的皮肤成纤维细胞,选用幼龄动物细胞的原因是 。将动物组织用 酶处理后,放入5% CO2培养箱中培养3~5代后使用,培养箱中添加CO2的主要作用是 。
(2)从牛卵巢中获取卵母细胞,并在体外培养至 期,通过显微操作对其进行 处理,然后将供体细胞注入,通过电融合法获得重构胚。
(3)将精子miRNA注入重构胚中作为实验组,检测胚胎的细胞凋亡率,结果如图1所示,其中对照组1为体外受精获得的胚胎,对照组2的胚胎应为 。由图可知,精子miRNA对胚胎细胞凋亡的影响是 。
(4)研究表明细胞骨架蛋白α-tubulin与胚胎细胞的凋亡有关,进一步检测三组胚胎第一次卵裂期间细胞骨架蛋白α-tubulin乙酰化水平结果如图2所示。据此推测精子miRNA可提高胚胎发育成活率的原因可能是 。
25.(11分)单克隆抗体在防治 H7N9型禽流感上具有显著疗效。如图是科研人员制备H7N9病毒的单克隆抗体X的过程。回答下列问题:
(1)图中B淋巴细胞是取自 的动物或人。融合的M细胞先用选择培养基进行筛选,再进行克隆化培养和 以得到符合要求的N细胞,N细胞的名称是 。
(2)为了进一步研究H7N9病毒的单克隆抗体X(以下简称抗体X)的效果及作用机制,科学家开展了如下实验:
实验一:在体外将抗体X与 HA 蛋白(H7N9病毒表面的一种蛋白)混合,检测抗体X对HA蛋白的亲和力。实验结果如表所示。(注:KD值越小,抗体和HA蛋白的亲和力越高;机体Y为一种已知的H7N9病毒的抗体。)
抗体种类
KD
抗体X
5.32×10-9M
抗体Y
1.95×10-9M
实验二:以一定浓度的H7N9病毒感染小鼠;一天后向小鼠腹腔分别注射一定剂量的抗体X、Y; 14天后测定小鼠存活情况和体重变化。实验结果表明:抗体X的体内治疗效果优于抗体Y。
①实验一结果表明:对H7N9病毒HA蛋白亲和力更高的抗体是 。
②分析实验一和实验二的结果差异,研究人员提出假说:抗体除了中和病毒活性之外,还可以通过和吞噬细胞表面的受体相结合,从而增强吞噬细胞的吞噬作用,进而清除被病毒感染的靶细胞。请以吞噬细胞、感染了H7N9病毒的肺上皮细胞、细胞培养液、抗体X、抗体Y和无关抗体等为材料,设计实验验证上述假说。写出实验思路。
。
本章达标检测
1.C
2.C
3.A
4.D
5.D
6.D
7.A
8.C
9.B
10.B
11.C
12.C
13.D
14.B
15.A
16.ABD
17.ABC
18.AD
19.AB
20.ABC
1.C 外植体可以是植物体的一部分,如植物器官、组织或细胞,A正确;花药离体培养可得到单倍体,经秋水仙素处理后一般可得到纯合子,全过程为单倍体育种,B正确;植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种植株,C错误;两者的培育过程都需经历脱分化和再分化,通常需使用生长素和细胞分裂素,D正确。
2.C 由配子直接发育形成的个体为单倍体,外植体若是月季的花药,则经培养后获得的植株为单倍体,A正确;外植体经脱分化形成愈伤组织的过程一般不需要光照,后续培养中每日需给予适当光照,B正确;外植体若是菊花的根尖组织,其细胞中虽然没有叶绿体,但其培养成的新植株叶片有叶绿体,因此培养成的新植株叶片为绿色,C错误;在植物组织培养过程中,植物激素的浓度、比例都会影响植物细胞的发育方向,生长素与细胞分裂素的比值高时,有利于根的分化,该比值低时,有利于芽的分化,故图中②③两个过程培养基中植物激素的浓度、比例不同,D正确。
3.A 胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离提取的细胞,干细胞不一定来自胚胎,如造血干细胞,A错误;不同类型的干细胞的分化潜能是有差别的,如胚胎干细胞的分化潜能大于多能干细胞,B正确;胚胎干细胞(简称ES细胞),具有发育的全能性,可分化为成年动物体内的任何一种组织细胞,C正确;由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用,D正确。
4.D 用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织,因为胚胎或幼龄动物的器官或组织分裂能力旺盛,A正确;动物细胞培养时,应用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理组织使其分散成单个细胞,B正确;贴壁细胞存在接触抑制现象,因此在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离,制成悬浮液进行传代培养,C正确;动物细胞培养传至50代左右,部分细胞可能会出现变异变成不死性细胞,D错误。
5.D 单克隆抗体可以作为诊断试剂,准确识别各种抗原物质,与抗原的特异性结合具有准确、高效、简易、快速的特点,A正确;运用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病,B正确;根据抗体和抗原发生特异性结合的原理,单克隆抗体可用于治疗疾病和运载药物,如用于治疗癌症,C正确;单克隆抗体的制备过程涉及动物细胞融合、动物细胞培养等技术,但不涉及胚胎移植技术,D错误。
6.D 胚胎移植在同种生物不同个体之间进行,A错误;对囊胚的内细胞团进行分割时应均等分割,B错误;采集的精子需经过获能处理才可以进行体外受精,C错误;卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障,透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障,D正确。
7.A 动物细胞与植物细胞均可以传代培养,A错误;动物细胞培养所用的培养基是液体培养基,植物组织培养所用的培养基是固体培养基,B正确;为了防止杂菌污染,动物细胞培养和植物细胞培养都需要在无菌的条件下进行,C正确;在温度、pH适宜、营养充足等条件下,烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞在离体培养时可以大量增殖,D正确。
8.C 根据题意,为治疗皮肤大面积烧伤的病人,皮肤中成纤维细胞或皮肤干细胞分裂能力强、易培养,通常选取这些细胞进行体外培养更容易成功,A正确;在体外培养细胞时,需要无菌、无毒的环境,对培养液和用具进行灭菌处理,可防止杂菌污染,定期更换培养液,可防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,B正确;动物细胞培养所需的气体主要有O2和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,故培养时需要通入含有95%空气和5%CO2的混合气体,C错误;进行传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后制成细胞悬液,然后分瓶培养,D正确。
9.B 实验前,必须给小鼠甲注射病毒A以获得产生相应抗体的B淋巴细胞,A正确;促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合常用的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,B错误;题图中共进行两次筛选,筛选1表示用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,筛选2表示用抗原—抗体特异性反应的原理筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C、D正确。
10.B e为杂种细胞经植物组织培养的脱分化后形成的愈伤组织,是未分化的细胞,不具有特定结构和功能,A错误;杂种细胞的细胞壁如果已经再生,利用渗透原理可以发生质壁分离现象,故可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生,B正确;①表示植物原生质体的制备,用纤维素酶和果胶酶处理,该操作一般在等渗溶液中进行,如果在低渗溶液中进行,则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破,C错误;植物有性杂交不能打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,D错误。
11.C 处于MⅡ期的卵母细胞具备受精能力,所以步骤甲中需要获取兔子处于MⅡ期的卵母细胞,A错误;重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于兔子的去核卵母细胞,B错误;重组胚胎培养过程中通常需要在培养液中加入抗生素,避免杂菌污染,C正确;步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎通常培养至桑葚胚或囊胚,D错误。
12.C 体外受精完成后形成的是受精卵,受精卵需培养到一定时期才可进行胚胎移植,A错误;透明带破裂发生在囊胚期,B错误;卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加,有机物总量在减少,但有机物的种类增加,C正确;通过胚胎移植产生多个后代的繁殖方式不都属于有性生殖,若由一个胚胎通过胚胎分割移植或通过核移植技术得到的胚胎产生多个后代的繁殖方式为无性生殖,D错误。
13.D 题图是胚胎发育过程中的囊胚期示意图,①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团,A正确;囊胚进一步扩大,会导致①(透明带)破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫孵化,B正确;高等哺乳动物胚胎发育中,原肠胚阶段出现了胚层分化,形成外胚层、中胚层和内胚层,C正确;进行胚胎分割前,取囊胚中②滋养层细胞进行性别鉴定,D错误。
14.B 成块的动物组织中细胞与细胞靠在一起,在培养前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理将组织块分散成单个细胞后才能进行培养,A正确;细胞培养过程需要对培养液、培养用具进行灭菌,B错误;贴壁细胞在培养过程中会出现接触抑制现象,由此推测第二种细胞会贴壁到无细胞区,当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂,C正确;细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体,以完成细胞间的信息交流,通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式,D正确。
15.A 从卵巢中获取的卵母细胞应培养至减数第二次分裂中期,再将体细胞注入去核卵母细胞通过电融合法后得到重组细胞,A错误;用物理或化学方法(如电刺激、钙离子载体、乙醇等)激活重组细胞,其目的是使其完成细胞分裂和发育进程,B正确;重组细胞形成囊胚的过程发生了细胞的分化,即有基因的选择性表达,C正确;用该方法获得的自体胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应,D正确。
16.ABD 促性腺激素的本质是多肽,饲喂会被消化道中的消化酶分解,所以不能进行饲喂,A错误;卵裂期由于细胞分裂,细胞的数量增加,单个细胞体积有所减小,有机物由于消耗总量减少,有机物被分解或转化为其他物质,可能会导致有机物种类增加,B错误;为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割移植等无性繁殖技术,C正确;在囊胚期取滋养层细胞做DNA分析,可鉴定性别,D错误。
17.ABC 过程①注射相应抗原后应经过一段时间,使小鼠产生能产生特定抗体的B淋巴细胞,再从小鼠脾中提取细胞甲,A错误;过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的流动性,B错误;过程③筛选杂交瘤细胞,过程④筛选能产生单一抗体的杂交瘤细胞,二者方法不同,C错误;过程⑤无论在体内还是体外进行,细胞丁都可大量增殖,D正确。
18.AD 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,要分解植物细胞壁应使用纤维素酶和果胶酶,蜗牛消化道提取液可用来处理植物细胞的细胞壁,说明蜗牛消化道提取液可能含有纤维素酶和果胶酶,A正确;诱导植物原生质体融合可用聚乙二醇,秋水仙素不能诱导融合,B错误;融合后的杂种细胞再生出细胞壁,并在培养基上通过脱分化形成愈伤组织,而不是直接分裂形成愈伤组织,C错误;原生质体融合依靠细胞膜与细胞膜的融合,体现了细胞膜的流动性,D正确。
19.AB 图中①②③④过程均发生了基因的选择性表达,A正确;①过程需在培养基中添加一定的植物激素以利于脱分化,B正确;经③过程培养形成的植株是否为纯合的二倍体,取决于提供外植体的兰花植株是否为纯合二倍体,C错误;欲制造出兰花的人工种子,需培养到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等阶段再经人工薄膜包装得到,D错误。
20.ABC 犊牛的细胞核基因来自黑白花奶牛,但其细胞质基因来自卵母细胞,因此其性状与黑白花奶牛的性状不完全一致,A错误;卵母细胞质中有促进细胞核全能性表达的物质,因此去核的卵母细胞不可用去核的乳腺细胞代替,B错误;犊牛的出生体现了动物细胞的细胞核具有全能性,C错误;体细胞核移植技术可用于人类组织器官的移植和保护濒危动物,D正确。
21.答案 (除注明外,每空1分)(1)愈伤组织 胚状体 植物细胞的全能性 CO2(二氧化碳) (2)生长素和细胞分裂素(2分) 细胞分裂快,病毒极少,甚至无病毒(2分) (3)实现种苗的大量繁殖、保持优良品种的遗传特性(2分)
解析 (1)根据植物组织培养过程可知,植物细胞在离体条件下可通过脱分化形成愈伤组织,然后经过再分化过程形成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整个体,该过程主要依据的原理是植物细胞的全能性。开放式光自养微繁技术是在开放培养环境下进行植物组织培养的,植物可以进行光合作用,可以利用空气中的CO2作为碳源合成糖类等能源物质供植物利用,所以不需在培养基中加入糖类等碳源。(2)植物组织培养过程中加入的激素主要是生长素和细胞分裂素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。由于植物顶端分生区细胞分裂快,病毒极少,甚至无病毒,所以常选用植物顶端分生区组织培育获得脱毒苗。(3)与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特点有:高效、快速地实现种苗的大量繁殖;可保持优良品种的遗传特性等。
22.答案 (除注明外,每空1分)(1)脱分化 具有 (2)诱发突变(2分) 愈伤组织细胞分裂能力强,易诱发突变(2分) 氯化钠(或盐) (3)再分化 (4)白菜—甘蓝(2分)
解析 (1)离体的茎段经过脱分化过程可形成愈伤组织,此时愈伤组织具有未分化的特点,细胞具有较高的全能性。(2)图中对愈伤组织进行了两次处理,第一次处理是用γ射线照射,可诱发愈伤组织细胞发生突变,愈伤组织细胞分裂能力强,易受到培养条件和诱变因素的影响而发生突变。第二次处理是抗盐接种实验,即在培养基中加入氯化钠,适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长,不适应的愈伤组织死亡。(3)愈伤组织经过再分化形成耐盐植株。(4)在培育白菜—甘蓝杂种植株时,需要通过植物体细胞杂交技术获得杂种细胞,然后采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。三倍体无子西瓜的培育则不需要用到植物组织培养技术。
23.答案 (每空2分)(1)诱导体细胞和去核卵母细胞融合 (2)体细胞核移植 动物体细胞分化程度高,恢复其全能性更困难 (3)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
解析 (1)由题图分析可知,灭活的仙台病毒的作用是诱导体细胞和去核卵母细胞融合。(2)图中运用了动物体细胞核移植技术,由于动物体细胞分化程度高,恢复其全能性更困难,因此与胚胎细胞核移植技术相比,该技术相对难度更高。(3)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,在畜牧业生产中采用胚胎移植技术,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
24.答案 (除注明外,每空2分)(1)幼龄动物细胞增殖能力强,细胞分裂旺盛;细胞分化程度低,细胞核的全能性容易表现出来 胰蛋白酶、胶原蛋白 维持培养液的pH (2)MⅡ(1分) 去核(1分) (3)未注入精子miRNA的重构胚 精子miRNA可降低细胞凋亡率 (4)精子miRNA可通过提高细胞骨架蛋白α-tubulin-乙酰化水平,降低胚胎细胞凋亡率
解析 (1)核移植实验时一般选取幼龄动物,因为幼龄动物细胞增殖能力强,细胞分裂旺盛;细胞分化程度低,细胞核的全能性容易表现出来。体外培养动物细胞过程需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理,以便将组织分散成单个细胞;细胞培养时,通常将培养装置置于95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中培养,CO2的主要作用是维持培养液的pH。(2)从活体牛的卵巢中吸取的卵母细胞需要在体外培养到减数第二次分裂中期;核移植时,采用显微操作法去除卵母细胞中的细胞核。(3)研究发现精子中的一些非遗传物质对早期胚胎发育至关重要,这些物质的缺失可能是导致核移植胚胎发育异常的一个重要原因,由题图1可知,对照组1细胞凋亡率较低,对照组2细胞凋亡率高,实验组为将精子miRNA注入重构胚中,细胞凋亡率有所下降,由此推理出对照组2的处理是未注入精子miRNA的重构胚,三组实验结果对比能说明精子miRNA可降低细胞凋亡率。(4)细胞骨架蛋白α-tubulin与胚胎细胞的凋亡有关,由题图2可知,对照组1α-tubulin乙酰化水平最高,细胞凋亡率最低,对照组2α-tubulin乙酰化水平最低,细胞凋亡率最高,实验组居中,由此可推测精子miRNA可通过提高细胞骨架蛋白α-tubulin-乙酰化水平,降低胚胎细胞凋亡率。
25.答案 (除注明外,每空2分)(1)感染过H7N9病毒 抗体检测 杂交瘤细胞(或能分泌单克隆抗体X的杂交瘤细胞) (2)①抗体Y
②将吞噬细胞及感染了H7N9病毒的肺上皮细胞分别加入A、B、C三组细胞培养液中(1分),并向这三组培养液中分别加入无关抗体、抗体X和抗体Y(1分),一段时间后检测并比较肺上皮细胞的裂解百分比(1分)
解析 (1)分析题图:小鼠骨髓瘤细胞和取自感染病毒的人体内的B淋巴细胞进行细胞融合,M表示融合细胞,N表示筛选出的杂交瘤细胞。B淋巴细胞是取自感染H7N9病毒的动物或人,随后将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,对融合后的细胞用选择培养基进行筛选,挑选出B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞,然后再进行克隆化培养和抗体检测,以得到符合要求的N细胞,N细胞的名称是能分泌单克隆抗体X的杂交瘤细胞。(2)①据题中表格分析,KD值越小,抗体和HA蛋白的亲和力越高,抗体Y的KD值小于抗体X的KD值,故对H7N9病毒HA蛋白亲和力更高的抗体是Y。②抗体X的体内治疗效果优于抗体Y,但对H7N9病毒HA蛋白亲和力更高的抗体是抗体Y,验证抗体除了中和病毒活性之外,还可以通过和吞噬细胞表面的受体相结合,从而增强吞噬细胞的吞噬作用,进而清除被病毒感染的靶细胞,需要进行抗体X和抗体Y的对照实验,并与无关抗体进行比较,可以将吞噬细胞及感染了H7N9病毒的肺上皮细胞分别加入A、B、C三组细胞培养液中,并向这三组培养液中分别加入无关抗体、抗体X和抗体Y,一段时间后检测并比较肺上皮细胞的裂解百分比。
本章达标检测
(满分:100分;时间:75分钟)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于植物组织培养和植物体细胞杂交的叙述,错误的是 ( )
A.组织培养的外植体可以是植物器官、组织或细胞
B.花药离体培养获得的单倍体可用于单倍体育种
C.植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种细胞
D.两者的培育过程均需使用生长素和细胞分裂素
2.如图是植物组织培养的过程,相关说法错误的是 ( )
外植体愈伤组织长出丛芽生根移栽成活
A.外植体若是月季的花药,则经培养后获得的植株为单倍体
B.过程①一般不需要光照,后续培养中每日需给予适当光照
C.外植体若是菊花的根尖组织,培养成的新植株叶片为无色
D.过程②和③接种的培养基中植物激素的比例不同
3.干细胞有着广泛的应用前景。下列相关叙述错误的是 ( )
A.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞
B.不同类型的干细胞的分化潜能有差别
C.ES细胞可以在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞
D.由iPS细胞产生的特定细胞,可以用于新药测试
4.关于动物细胞培养,下列叙述错误的是 ( )
A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
B.将所取的组织用酶等进行处理使其分散成单个细胞
C.在培养瓶中要定期用酶处理使细胞从瓶壁上脱离,制成细胞悬液
D.动物细胞培养传至50代左右,所培养的细胞都会衰老死亡
5.有关单克隆抗体的描述,不正确的是 ( )
A.单克隆抗体最广泛的用途是作为体外诊断试剂,具有准确、高效等优点
B.利用同位素标记的单克隆抗体,在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤
C.单克隆抗体可以用于治疗疾病和运载药物,如用于治疗癌症
D.单克隆抗体的制备涉及动物细胞融合、动物细胞培养、胚胎移植等技术
6.下列关于胚胎工程的叙述,正确的是 ( )
A.胚胎移植可以在不同种生物不同个体之间进行
B.对囊胚的内细胞团进行分割时不必均等分割
C.采集的精子无需处理可以直接进行体外受精
D.卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障
7.下列相关植物细胞工程和动物细胞工程的对比,叙述不合理的是 ( )
A.动物细胞可以传代培养而植物细胞不能
B.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同
C.动物细胞培养和植物细胞培养都需要在无菌的条件下进行
D.烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可以离体培养增殖
8.通常选取皮肤烧伤患者的自身细胞,经体外培养获得自体健康皮肤,再通过皮肤移植术对患者进行治疗。下列说法错误的是 ( )
A.通常选取皮肤中分裂能力强、易培养的成纤维细胞或皮肤干细胞进行体外培养
B.在体外培养细胞时,需要对培养液和用具进行灭菌处理,并且定期更换培养液
C.细胞培养过程需要提供含有95%O2和5%CO2的混合气体,以维持培养液的pH
D.进行传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后制成细胞悬液,然后分瓶培养
9.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。下列说法错误的是 ( )
A.必须给小鼠甲注射病毒A以获得产生相应抗体的B淋巴细胞
B.促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合需要使用胰蛋白酶处理
C.筛选2过程需利用抗原—抗体特异性反应的原理
D.通过筛选2获得的杂交瘤细胞能够分泌特定抗体
10.如图为“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程,其中①~⑤表示过程,字母表示细胞、组织或植株。下列说法正确的是 ( )
A.e是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B.可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
C.①表示低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
D.植物有性杂交和体细胞杂交都能打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
11.中国科学院动物研究所进行了大熊猫的异种克隆,他们将大熊猫的体细胞核放入兔子的去核卵母细胞中,并使其成功发育成囊胚,标志着异种核质相容的问题得到解决,异种克隆大熊猫迈过了第一道“坎”,然后至关重要的是选择一种合适的“代孕母体”。如图是该研究的理论流程图,相关叙述正确的是 ( )
A.步骤甲中需要获取兔子处于MⅠ期的卵母细胞
B.重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液
C.重组胚胎培养过程中为了避免杂菌污染,通常需要在培养液中加入抗生素
D.步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎应培养至囊胚或原肠胚
12.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是 ( )
A.体外受精完成后即可进行胚胎移植操作
B.原肠胚进一步发育会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来
C.卵裂期胚胎中细胞数目和胚胎中有机物种类不断增加
D.通过胚胎移植产生多个后代的繁殖方式都属于有性生殖
13.高等哺乳动物受精后,受精卵开始进行细胞分裂。经桑葚胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化,最后发育成一个完整的幼体,完成胚胎发育的全过程,下列有关叙述错误的是 ( )
A.图中①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团
B.胚胎从①中伸展出来的过程叫孵化,发生在囊胚期
C.高等哺乳动物的胚层分化始于原肠胚期
D.胚胎移植前要取出③的细胞进行性别鉴定
14.细胞直接共培养是指将2种或2种以上的细胞接种在同一孔中进行培养,以达到模拟体内不同种类的细胞直接接触来探究它们信息交流方式的目的,具体操作如图。下列分析错误的是 ( )
A.成块的动物组织中细胞与细胞靠在一起,在培养前需先将组织块分散成单个细胞
B.细胞培养过程需要对培养液进行灭菌,对所有培养用具进行消毒,以保证无菌、无毒的培养环境
C.推测第二种细胞会贴壁到无细胞区,当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂
D.通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式
15.科研人员利用动物体细胞核移植技术获得的患者自体胚胎干细胞可用于治疗某些疾病,部分过程如图所示。下列分析错误的是 ( )
A.将体细胞注入去核卵母细胞即可得到重组细胞
B.重组细胞需用物理或化学方法激活才能完成后续发育
C.重组细胞形成囊胚的过程发生了基因的选择性表达
D.用该方法获得的胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.羊奶的脂肪颗粒体积为牛奶的三分之一,更利于人体吸收,其维生素及微量元素含量明显高于牛奶,并且长期饮用羊奶不会引起发胖。欲利用胚胎工程技术加快高产奶的萨能山羊的繁殖,下列说法错误的是 ( )
A.为使萨能母羊超数排卵,可在其饲料中添加适量的促性腺激素
B.卵裂期的细胞数量增加,但细胞的体积和细胞内有机物的种类会减少
C.为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割移植等无性繁殖技术
D.生产上可选用原肠胚细胞进行性别鉴定
17.甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸,科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体,其基本操作过程如图。相关叙述错误的是 ( )
A.过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾中提取细胞甲
B.过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的选择透过性
C.过程③、④的筛选方法相同,细胞丙、丁遗传物质相同
D.过程⑤无论在体内还是体外进行,细胞丁都可大量增殖
18.科学家发现,蜗牛消化道提取液可用来处理植物细胞的细胞壁,从而得到原生质体,便于进行植物体细胞杂交等操作。下列有关说法正确的是 ( )
A.蜗牛消化道提取液含有纤维素酶和果胶酶,可以去除植物的细胞壁
B.处理后获得的原生质体可用秋水仙素进行诱导融合
C.融合后的杂种细胞可直接分裂形成愈伤组织
D.原生质体融合体现了细胞膜的流动性
19.人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽为材料,经过人工薄膜包装得到的种子,人工种子在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。如图是以二倍体兰花体细胞为外植体,培养获得兰花植株的过程示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.①②③过程均发生了基因的选择性表达
B.①过程需在培养基中添加一定的植物激素以利于脱分化
C.经③过程培养形成的植株是纯合的二倍体
D.欲制造出兰花的人工种子,只需培养到愈伤组织阶段再经人工薄膜包装即可
20.人群中有部分人体内缺乏乳糖分解酶,饮用鲜牛奶后会导致肠胃不适、消化不良。“低乳糖奶牛”的诞生,有望给患有“乳糖不耐症”的人群提供“放心奶”。如图是“低乳糖奶牛”的培育过程,相关叙述不正确的是( )
A.犊牛的性状和黑白花奶牛的性状完全一致
B.去核的卵母细胞可用去核的乳腺细胞代替
C.犊牛的出生体现了动物细胞的全能性
D.体细胞核移植技术可用于人类组织器官的移植和保护濒危动物
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)开放式光自养微繁技术是无糖与开放相结合的组培方法,即在无糖组培的容器中,在开放培养环境下,向培养基中加入广谱抑菌剂,省去严格的无菌操作,在提高组培效率的同时降低了生产成本,使更多植物实现组培产业化成为可能。回答下列问题:
(1)植物离体的细胞可通过脱分化形成 ,其在一定培养条件下可再分化成 ,长出芽和根,进而发育成完整的植株,实现该过程的原理是 。与传统植物组织培养相比,开放式光自养微繁技术改变培养基成分,培养基中不再含有糖,而是以 作为碳源。
(2)自养微繁技术中也需要植物激素的作用,加入的植物激素是 。科学家通常选用植物顶端分生区组织培育获得脱毒苗,原因是 。
(3)与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特点有: (答出两点即可)。
22.(10分)应用植物组织培养技术,不仅可实现种苗的快速繁殖、培育脱毒植株,也可加快作物及苗木育种。下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程:
茎
段愈伤
组织挑选生长的
愈伤组织耐盐
植株
回答下列问题:
(1)愈伤组织是由离体的茎段经 过程形成的,此时愈伤组织细胞 (填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。
(2)对愈伤组织进行了两次处理,处理1中γ射线照射的目的是 ,用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织,原因是 ;处理2中添加的物质X为 。
(3)愈伤组织细胞 (填“脱分化”或“再分化”)形成耐盐植株。
(4)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜中,必须用到植物组织培养技术的是 。
23.(10分)我国科学家成功突破了无法克隆非人灵长类动物的世界难题,首次成功培育出体细胞克隆猴“中中”和“华华”。培育克隆猴的流程图如下所示,请结合下图回答问题:
(1)图中灭活的仙台病毒的作用是 。
(2)图中运用了 (填“胚胎细胞核移植”或“体细胞核移植”)技术,该技术相对难度更高,原因是 。
(3)胚胎移植的实质是 ,在畜牧业生产中采用这种技术的优势主要是 。
24.(14分)体细胞核移植技术虽然展现出广泛的应用前景,但效率低下制约了该项技术在生产实践中的应用。研究发现精子中的一些非遗传物质对早期胚胎发育至关重要,这些物质的缺失可能是导致核移植胚胎发育异常的一个重要原因。某研究团队分离了牛精子中的小分子非编码RNA(miRNA),并将其注入核移植胚胎,进行了一系列实验,结果如图1、2所示。
(1)该团队选用的供体核来自1周龄荷斯坦小牛的皮肤成纤维细胞,选用幼龄动物细胞的原因是 。将动物组织用 酶处理后,放入5% CO2培养箱中培养3~5代后使用,培养箱中添加CO2的主要作用是 。
(2)从牛卵巢中获取卵母细胞,并在体外培养至 期,通过显微操作对其进行 处理,然后将供体细胞注入,通过电融合法获得重构胚。
(3)将精子miRNA注入重构胚中作为实验组,检测胚胎的细胞凋亡率,结果如图1所示,其中对照组1为体外受精获得的胚胎,对照组2的胚胎应为 。由图可知,精子miRNA对胚胎细胞凋亡的影响是 。
(4)研究表明细胞骨架蛋白α-tubulin与胚胎细胞的凋亡有关,进一步检测三组胚胎第一次卵裂期间细胞骨架蛋白α-tubulin乙酰化水平结果如图2所示。据此推测精子miRNA可提高胚胎发育成活率的原因可能是 。
25.(11分)单克隆抗体在防治 H7N9型禽流感上具有显著疗效。如图是科研人员制备H7N9病毒的单克隆抗体X的过程。回答下列问题:
(1)图中B淋巴细胞是取自 的动物或人。融合的M细胞先用选择培养基进行筛选,再进行克隆化培养和 以得到符合要求的N细胞,N细胞的名称是 。
(2)为了进一步研究H7N9病毒的单克隆抗体X(以下简称抗体X)的效果及作用机制,科学家开展了如下实验:
实验一:在体外将抗体X与 HA 蛋白(H7N9病毒表面的一种蛋白)混合,检测抗体X对HA蛋白的亲和力。实验结果如表所示。(注:KD值越小,抗体和HA蛋白的亲和力越高;机体Y为一种已知的H7N9病毒的抗体。)
抗体种类
KD
抗体X
5.32×10-9M
抗体Y
1.95×10-9M
实验二:以一定浓度的H7N9病毒感染小鼠;一天后向小鼠腹腔分别注射一定剂量的抗体X、Y; 14天后测定小鼠存活情况和体重变化。实验结果表明:抗体X的体内治疗效果优于抗体Y。
①实验一结果表明:对H7N9病毒HA蛋白亲和力更高的抗体是 。
②分析实验一和实验二的结果差异,研究人员提出假说:抗体除了中和病毒活性之外,还可以通过和吞噬细胞表面的受体相结合,从而增强吞噬细胞的吞噬作用,进而清除被病毒感染的靶细胞。请以吞噬细胞、感染了H7N9病毒的肺上皮细胞、细胞培养液、抗体X、抗体Y和无关抗体等为材料,设计实验验证上述假说。写出实验思路。
。
本章达标检测
1.C
2.C
3.A
4.D
5.D
6.D
7.A
8.C
9.B
10.B
11.C
12.C
13.D
14.B
15.A
16.ABD
17.ABC
18.AD
19.AB
20.ABC
1.C 外植体可以是植物体的一部分,如植物器官、组织或细胞,A正确;花药离体培养可得到单倍体,经秋水仙素处理后一般可得到纯合子,全过程为单倍体育种,B正确;植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种植株,C错误;两者的培育过程都需经历脱分化和再分化,通常需使用生长素和细胞分裂素,D正确。
2.C 由配子直接发育形成的个体为单倍体,外植体若是月季的花药,则经培养后获得的植株为单倍体,A正确;外植体经脱分化形成愈伤组织的过程一般不需要光照,后续培养中每日需给予适当光照,B正确;外植体若是菊花的根尖组织,其细胞中虽然没有叶绿体,但其培养成的新植株叶片有叶绿体,因此培养成的新植株叶片为绿色,C错误;在植物组织培养过程中,植物激素的浓度、比例都会影响植物细胞的发育方向,生长素与细胞分裂素的比值高时,有利于根的分化,该比值低时,有利于芽的分化,故图中②③两个过程培养基中植物激素的浓度、比例不同,D正确。
3.A 胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离提取的细胞,干细胞不一定来自胚胎,如造血干细胞,A错误;不同类型的干细胞的分化潜能是有差别的,如胚胎干细胞的分化潜能大于多能干细胞,B正确;胚胎干细胞(简称ES细胞),具有发育的全能性,可分化为成年动物体内的任何一种组织细胞,C正确;由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用,D正确。
4.D 用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织,因为胚胎或幼龄动物的器官或组织分裂能力旺盛,A正确;动物细胞培养时,应用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理组织使其分散成单个细胞,B正确;贴壁细胞存在接触抑制现象,因此在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离,制成悬浮液进行传代培养,C正确;动物细胞培养传至50代左右,部分细胞可能会出现变异变成不死性细胞,D错误。
5.D 单克隆抗体可以作为诊断试剂,准确识别各种抗原物质,与抗原的特异性结合具有准确、高效、简易、快速的特点,A正确;运用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病,B正确;根据抗体和抗原发生特异性结合的原理,单克隆抗体可用于治疗疾病和运载药物,如用于治疗癌症,C正确;单克隆抗体的制备过程涉及动物细胞融合、动物细胞培养等技术,但不涉及胚胎移植技术,D错误。
6.D 胚胎移植在同种生物不同个体之间进行,A错误;对囊胚的内细胞团进行分割时应均等分割,B错误;采集的精子需经过获能处理才可以进行体外受精,C错误;卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障,透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障,D正确。
7.A 动物细胞与植物细胞均可以传代培养,A错误;动物细胞培养所用的培养基是液体培养基,植物组织培养所用的培养基是固体培养基,B正确;为了防止杂菌污染,动物细胞培养和植物细胞培养都需要在无菌的条件下进行,C正确;在温度、pH适宜、营养充足等条件下,烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞在离体培养时可以大量增殖,D正确。
8.C 根据题意,为治疗皮肤大面积烧伤的病人,皮肤中成纤维细胞或皮肤干细胞分裂能力强、易培养,通常选取这些细胞进行体外培养更容易成功,A正确;在体外培养细胞时,需要无菌、无毒的环境,对培养液和用具进行灭菌处理,可防止杂菌污染,定期更换培养液,可防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害,B正确;动物细胞培养所需的气体主要有O2和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,故培养时需要通入含有95%空气和5%CO2的混合气体,C错误;进行传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后制成细胞悬液,然后分瓶培养,D正确。
9.B 实验前,必须给小鼠甲注射病毒A以获得产生相应抗体的B淋巴细胞,A正确;促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合常用的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,B错误;题图中共进行两次筛选,筛选1表示用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,筛选2表示用抗原—抗体特异性反应的原理筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C、D正确。
10.B e为杂种细胞经植物组织培养的脱分化后形成的愈伤组织,是未分化的细胞,不具有特定结构和功能,A错误;杂种细胞的细胞壁如果已经再生,利用渗透原理可以发生质壁分离现象,故可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生,B正确;①表示植物原生质体的制备,用纤维素酶和果胶酶处理,该操作一般在等渗溶液中进行,如果在低渗溶液中进行,则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破,C错误;植物有性杂交不能打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,D错误。
11.C 处于MⅡ期的卵母细胞具备受精能力,所以步骤甲中需要获取兔子处于MⅡ期的卵母细胞,A错误;重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于兔子的去核卵母细胞,B错误;重组胚胎培养过程中通常需要在培养液中加入抗生素,避免杂菌污染,C正确;步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎通常培养至桑葚胚或囊胚,D错误。
12.C 体外受精完成后形成的是受精卵,受精卵需培养到一定时期才可进行胚胎移植,A错误;透明带破裂发生在囊胚期,B错误;卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加,有机物总量在减少,但有机物的种类增加,C正确;通过胚胎移植产生多个后代的繁殖方式不都属于有性生殖,若由一个胚胎通过胚胎分割移植或通过核移植技术得到的胚胎产生多个后代的繁殖方式为无性生殖,D错误。
13.D 题图是胚胎发育过程中的囊胚期示意图,①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团,A正确;囊胚进一步扩大,会导致①(透明带)破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫孵化,B正确;高等哺乳动物胚胎发育中,原肠胚阶段出现了胚层分化,形成外胚层、中胚层和内胚层,C正确;进行胚胎分割前,取囊胚中②滋养层细胞进行性别鉴定,D错误。
14.B 成块的动物组织中细胞与细胞靠在一起,在培养前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理将组织块分散成单个细胞后才能进行培养,A正确;细胞培养过程需要对培养液、培养用具进行灭菌,B错误;贴壁细胞在培养过程中会出现接触抑制现象,由此推测第二种细胞会贴壁到无细胞区,当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂,C正确;细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体,以完成细胞间的信息交流,通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式,D正确。
15.A 从卵巢中获取的卵母细胞应培养至减数第二次分裂中期,再将体细胞注入去核卵母细胞通过电融合法后得到重组细胞,A错误;用物理或化学方法(如电刺激、钙离子载体、乙醇等)激活重组细胞,其目的是使其完成细胞分裂和发育进程,B正确;重组细胞形成囊胚的过程发生了细胞的分化,即有基因的选择性表达,C正确;用该方法获得的自体胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应,D正确。
16.ABD 促性腺激素的本质是多肽,饲喂会被消化道中的消化酶分解,所以不能进行饲喂,A错误;卵裂期由于细胞分裂,细胞的数量增加,单个细胞体积有所减小,有机物由于消耗总量减少,有机物被分解或转化为其他物质,可能会导致有机物种类增加,B错误;为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割移植等无性繁殖技术,C正确;在囊胚期取滋养层细胞做DNA分析,可鉴定性别,D错误。
17.ABC 过程①注射相应抗原后应经过一段时间,使小鼠产生能产生特定抗体的B淋巴细胞,再从小鼠脾中提取细胞甲,A错误;过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的流动性,B错误;过程③筛选杂交瘤细胞,过程④筛选能产生单一抗体的杂交瘤细胞,二者方法不同,C错误;过程⑤无论在体内还是体外进行,细胞丁都可大量增殖,D正确。
18.AD 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,要分解植物细胞壁应使用纤维素酶和果胶酶,蜗牛消化道提取液可用来处理植物细胞的细胞壁,说明蜗牛消化道提取液可能含有纤维素酶和果胶酶,A正确;诱导植物原生质体融合可用聚乙二醇,秋水仙素不能诱导融合,B错误;融合后的杂种细胞再生出细胞壁,并在培养基上通过脱分化形成愈伤组织,而不是直接分裂形成愈伤组织,C错误;原生质体融合依靠细胞膜与细胞膜的融合,体现了细胞膜的流动性,D正确。
19.AB 图中①②③④过程均发生了基因的选择性表达,A正确;①过程需在培养基中添加一定的植物激素以利于脱分化,B正确;经③过程培养形成的植株是否为纯合的二倍体,取决于提供外植体的兰花植株是否为纯合二倍体,C错误;欲制造出兰花的人工种子,需培养到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等阶段再经人工薄膜包装得到,D错误。
20.ABC 犊牛的细胞核基因来自黑白花奶牛,但其细胞质基因来自卵母细胞,因此其性状与黑白花奶牛的性状不完全一致,A错误;卵母细胞质中有促进细胞核全能性表达的物质,因此去核的卵母细胞不可用去核的乳腺细胞代替,B错误;犊牛的出生体现了动物细胞的细胞核具有全能性,C错误;体细胞核移植技术可用于人类组织器官的移植和保护濒危动物,D正确。
21.答案 (除注明外,每空1分)(1)愈伤组织 胚状体 植物细胞的全能性 CO2(二氧化碳) (2)生长素和细胞分裂素(2分) 细胞分裂快,病毒极少,甚至无病毒(2分) (3)实现种苗的大量繁殖、保持优良品种的遗传特性(2分)
解析 (1)根据植物组织培养过程可知,植物细胞在离体条件下可通过脱分化形成愈伤组织,然后经过再分化过程形成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整个体,该过程主要依据的原理是植物细胞的全能性。开放式光自养微繁技术是在开放培养环境下进行植物组织培养的,植物可以进行光合作用,可以利用空气中的CO2作为碳源合成糖类等能源物质供植物利用,所以不需在培养基中加入糖类等碳源。(2)植物组织培养过程中加入的激素主要是生长素和细胞分裂素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。由于植物顶端分生区细胞分裂快,病毒极少,甚至无病毒,所以常选用植物顶端分生区组织培育获得脱毒苗。(3)与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特点有:高效、快速地实现种苗的大量繁殖;可保持优良品种的遗传特性等。
22.答案 (除注明外,每空1分)(1)脱分化 具有 (2)诱发突变(2分) 愈伤组织细胞分裂能力强,易诱发突变(2分) 氯化钠(或盐) (3)再分化 (4)白菜—甘蓝(2分)
解析 (1)离体的茎段经过脱分化过程可形成愈伤组织,此时愈伤组织具有未分化的特点,细胞具有较高的全能性。(2)图中对愈伤组织进行了两次处理,第一次处理是用γ射线照射,可诱发愈伤组织细胞发生突变,愈伤组织细胞分裂能力强,易受到培养条件和诱变因素的影响而发生突变。第二次处理是抗盐接种实验,即在培养基中加入氯化钠,适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长,不适应的愈伤组织死亡。(3)愈伤组织经过再分化形成耐盐植株。(4)在培育白菜—甘蓝杂种植株时,需要通过植物体细胞杂交技术获得杂种细胞,然后采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。三倍体无子西瓜的培育则不需要用到植物组织培养技术。
23.答案 (每空2分)(1)诱导体细胞和去核卵母细胞融合 (2)体细胞核移植 动物体细胞分化程度高,恢复其全能性更困难 (3)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
解析 (1)由题图分析可知,灭活的仙台病毒的作用是诱导体细胞和去核卵母细胞融合。(2)图中运用了动物体细胞核移植技术,由于动物体细胞分化程度高,恢复其全能性更困难,因此与胚胎细胞核移植技术相比,该技术相对难度更高。(3)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,在畜牧业生产中采用胚胎移植技术,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
24.答案 (除注明外,每空2分)(1)幼龄动物细胞增殖能力强,细胞分裂旺盛;细胞分化程度低,细胞核的全能性容易表现出来 胰蛋白酶、胶原蛋白 维持培养液的pH (2)MⅡ(1分) 去核(1分) (3)未注入精子miRNA的重构胚 精子miRNA可降低细胞凋亡率 (4)精子miRNA可通过提高细胞骨架蛋白α-tubulin-乙酰化水平,降低胚胎细胞凋亡率
解析 (1)核移植实验时一般选取幼龄动物,因为幼龄动物细胞增殖能力强,细胞分裂旺盛;细胞分化程度低,细胞核的全能性容易表现出来。体外培养动物细胞过程需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理,以便将组织分散成单个细胞;细胞培养时,通常将培养装置置于95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中培养,CO2的主要作用是维持培养液的pH。(2)从活体牛的卵巢中吸取的卵母细胞需要在体外培养到减数第二次分裂中期;核移植时,采用显微操作法去除卵母细胞中的细胞核。(3)研究发现精子中的一些非遗传物质对早期胚胎发育至关重要,这些物质的缺失可能是导致核移植胚胎发育异常的一个重要原因,由题图1可知,对照组1细胞凋亡率较低,对照组2细胞凋亡率高,实验组为将精子miRNA注入重构胚中,细胞凋亡率有所下降,由此推理出对照组2的处理是未注入精子miRNA的重构胚,三组实验结果对比能说明精子miRNA可降低细胞凋亡率。(4)细胞骨架蛋白α-tubulin与胚胎细胞的凋亡有关,由题图2可知,对照组1α-tubulin乙酰化水平最高,细胞凋亡率最低,对照组2α-tubulin乙酰化水平最低,细胞凋亡率最高,实验组居中,由此可推测精子miRNA可通过提高细胞骨架蛋白α-tubulin-乙酰化水平,降低胚胎细胞凋亡率。
25.答案 (除注明外,每空2分)(1)感染过H7N9病毒 抗体检测 杂交瘤细胞(或能分泌单克隆抗体X的杂交瘤细胞) (2)①抗体Y
②将吞噬细胞及感染了H7N9病毒的肺上皮细胞分别加入A、B、C三组细胞培养液中(1分),并向这三组培养液中分别加入无关抗体、抗体X和抗体Y(1分),一段时间后检测并比较肺上皮细胞的裂解百分比(1分)
解析 (1)分析题图:小鼠骨髓瘤细胞和取自感染病毒的人体内的B淋巴细胞进行细胞融合,M表示融合细胞,N表示筛选出的杂交瘤细胞。B淋巴细胞是取自感染H7N9病毒的动物或人,随后将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,对融合后的细胞用选择培养基进行筛选,挑选出B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞,然后再进行克隆化培养和抗体检测,以得到符合要求的N细胞,N细胞的名称是能分泌单克隆抗体X的杂交瘤细胞。(2)①据题中表格分析,KD值越小,抗体和HA蛋白的亲和力越高,抗体Y的KD值小于抗体X的KD值,故对H7N9病毒HA蛋白亲和力更高的抗体是Y。②抗体X的体内治疗效果优于抗体Y,但对H7N9病毒HA蛋白亲和力更高的抗体是抗体Y,验证抗体除了中和病毒活性之外,还可以通过和吞噬细胞表面的受体相结合,从而增强吞噬细胞的吞噬作用,进而清除被病毒感染的靶细胞,需要进行抗体X和抗体Y的对照实验,并与无关抗体进行比较,可以将吞噬细胞及感染了H7N9病毒的肺上皮细胞分别加入A、B、C三组细胞培养液中,并向这三组培养液中分别加入无关抗体、抗体X和抗体Y,一段时间后检测并比较肺上皮细胞的裂解百分比。
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