专题17 细胞工程和胚胎工程-【新题速递】2022届江苏高三生物模拟试卷分类汇编(4月刊)
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专题17 细胞工程和胚胎工程
(2022届江苏省连云港市高三二模) 近日,我国研究团队利用一种新方法将人的多能干细胞在体外诱导转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞,类似于受精卵发育3天时的状态。下列说法正确的是( )
A. 该胚胎样细胞处于囊胚期阶段,理论上可以进行胚胎分割并移植
B. 该成果将助力实现人体器官的体外再生,解决器官短缺,移植排斥反应等问题
C. 该研究涉及生殖性克隆,需通过伦理审查,严格遵循我国法规和伦理准则
D. 该过程中发生了细胞分化,体现了动物细胞核具有全能性
【答案】B
【解析】
【分析】克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。生殖性克隆是指将克隆技术用于生育目的,即用于生产人类个体;治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的组织或细胞等用于治疗性移植。
【详解】A、由题可知,该胚胎样细胞类似于受精卵发育3天时的状态,故该胚胎样细胞处于卵裂期阶段,A错误;
B、全能性的8细胞期胚胎样细胞具备发育成各种器官的能力,将助力实现人体器官的体外再生,解决器官短缺,移植排斥反应等问题,B正确;
C、该研究属于治疗性克隆,不涉及生殖性克隆,C错误;
D、该过程是由多能干细胞诱变为全能干细胞,没有发生细胞分化,也没有体现动物细胞核具有全能性,D错误。
故选B。
(2022届江苏省连云港市高三二模) 培育甘蔗脱毒苗有两条途径,经②过程获得的脱毒苗效果更好。下列说法错误的是( )
A. 不经过流程②能明显缩短育种年限且获得的脱毒苗都是纯合子
B. ②过程能使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力
C. 图中脱毒苗的培育过程体现了植物细胞的全能性
D. 从过程③到④需要调整所用培养基中某些成分的含量和比例
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:取芽进行培养是因为芽具有较高的分裂和分化能力,经过热水处理脱毒效果好与阻碍病毒进入有一定的关系,图中③和④为再分化过程。
【详解】A、不经过流程②产生脱毒苗的方法脱毒率高,脱毒速度快,能在较短的时间内得到较多的原种繁殖材料,但不能明显缩短育种年限,获得的脱毒苗基因型和原植物体相同,不一定是纯合子,A错误;
B、52℃与38℃的温度处理使病毒失活或减弱其侵染增殖能力,故②过程能使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力,B正确;
C、上图中脱毒苗的培育过程采用了植物组织培养技术,其体现了植物细胞的全能性,C正确;
D、过程③、④所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同,故从过程③到④需要调整所用培养基中某些成分的含量和比例,D正确。
故选A。
(2022届江苏省南京市、盐城市高三二模) 酸性土壤是pH小于7的土壤总称。下图表示利用耐酸植物甲(4n)和高产植物乙(2n)培育高产耐酸杂种植物的过程(图中序号表示过程或处理手段),下列相关叙述错误的是( )
A. 图示过程中依据的原理主要有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性等
B. 过程①可将甲乙植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中处理
C. 过程②可以用PEG诱导,过程③得到的杂种细胞中含有3个染色体组
D. 过程④⑤使用的培养基需加入生长素和细胞分裂素,但加入的比例不同
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,图中①表示酶解法去壁,②表示诱导原生质体融合,③表示再生细胞壁,④表示脱分化,⑤表示再分化,⑥表示发育成杂种植株,其中④⑤⑥表示植物组织培养技术。
【详解】A、图示过程为植物体细胞杂交技术,该过程中原生质体融合利用的原理是细胞膜的流动性,植物组织培养利用的原理是植物细胞的全能性,A正确;
B、图中①表示酶解法去壁获得原生质体的过程,由于原生质体失去了细胞壁的保护会发生失水皱缩或吸水涨破的现象,因此该过程需要在含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中处理,B正确;
C、过程②表示诱导原生质体融合的过程,可以用PEG诱导,产生的子杂种细胞中的染色体组数是两种原生质体中染色体组之和,因此杂种细胞中应该含有6个染色体组,C错误;
D、过程④⑤表示脱分化和再分化的过程,两个过程的培养基中都需要进入生长素和细胞分裂素,但是两种植物激素的比例应该不同,D正确。
故选C。
(2022届江苏省如皋市高三一模) 牛胚胎移植试验的主要流程如下,下列相关叙述正确的是( )
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④______→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A. ①过程需要注射性激素,目的是获得更多的卵母细胞
B. ③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立了组织上的联系为前提
C. ④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D. ⑤过程成功率的高低主要取决于受体的排斥程度
【答案】B
【解析】
【分析】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、①过程需要注射促性腺激素,目的是获得更多的卵母细胞,A错误;
B、③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提,B正确;
C、④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚,C错误;
D、⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性,D错误。
故选B。
(2022届江苏省如皋市高三一模)现有甲、乙两种二倍体纯种植物,甲植物的光合产量高于乙植物,但乙植物更适宜在盐碱地种植(相关性状均由核基因控制)。现要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐的植株。下列技术可行的是( )
A. 利用植物体细胞杂交技术,可以获得符合要求的二倍体杂种植株
B. 将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中,可培育出所需植株
C. 两种植物杂交后,得到的F1再利用单倍体育种,可较快获得所需植株
D. 诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗,移栽土壤后可培育出所需植株
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息“要利用甲、乙两种植株各自优势,培育出高产、耐盐的植株”,由于存在生殖隔离,不能采用杂交育种,基因工程和植物体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和障碍,实现不同种间的杂交,获得优良性状。
【详解】A、甲、乙两种植株均为二倍体纯种,利用植物体细胞杂交技术,可获得满足要求的四倍体杂种目的植株,A错误;
B、基因工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍,定向改造生物的遗传特性,因此将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中,可培育出目的植株,B正确;
C、甲乙两植株之间存在生殖隔离,因此两者不能杂交,即使能杂交也不能产生可育后代,C错误;
D、诱导两种植株的花粉融合并培育成二倍体幼苗,用秋水仙素处理才可形成可育四倍体后代,D错误。
故选B。
(2022届江苏省苏锡常镇四市高三一模)8. 植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖,下列有关叙述错误的是( )
A. 用药剂对外植体消毒时,要兼顾消毒效果和植物的耐受性
B. 光照会抑制愈伤组织的形成,脱分化全过程均需避光进行
C. 植物组织培养使用的MS培养基中并不都需添加植物激素
D. 制备脱毒种苗时,脱毒苗比率与剥离的茎尖大小密切相关
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的过程,决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要;脱分化过程要避光,否则会形成维管组织而不形成愈伤组织,而再分化过程需要光照。
【详解】A、植物组织培养时通常使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理,要兼顾消毒效果和植物的耐受性,A正确;
B、外植体脱分化形成愈伤组织的过程中需要避光,避光的作用是为了避免愈伤组织的分化,如果给予光照,则会不同程度的形成维管组织,B错误;
C、植物组织培养常用的MS培养基是固体培养基,该并不都需添加植物激素,如菊花茎段的组织培养不必添加植物激素,其自身内源激素即可调节其生长,C正确;
D、制备脱毒种苗时,脱毒苗比率与剥离的茎尖大小密切相关:如对不超过0.lmm的茎尖或几十微米的茎尖进行的培养可获无病毒苗,但操作困难,成苗时间长,若对几毫米至几十毫米长的茎尖、芽尖及侧芽的培养,则易成活,D正确。
故选B。
(2022届江苏省苏锡常镇四市高三一模)22. 染色体核型分析是一种用于检测人类染色体疾病的方法,通常利用人外周血淋巴细胞制备染色体标本。请回答下列问题。
(1)外周血淋巴细胞染色体标本的制备过程如下表,请完善表中有关内容。
实验步骤的目的
简要操作过程
供给淋巴细胞存活必需的营养等条件,同时防止培养过程中①_______________
用蒸馏水、无机盐、葡萄糖、氨基酸及促生长因子等制备合成培养基,还需添加适量的②_______________等天然成分、植物凝集素(PHA,可促使淋巴细胞分裂),同时要添加适量的青霉素、链霉素,无菌处理
获取淋巴细胞
消毒、采集静脉血,滴加到培养瓶中,轻轻摇匀
将淋巴细胞培养至分裂高峰
将培养瓶置于37℃恒温CO2培养箱中培养24小时,水平晃动培养瓶,使③_______________,再继续培养48小时
④_______________
终止培养前2~3小时,加入秋水仙素溶液3~4滴后混匀,继续培养至结束
⑤_______________
将培养液离心后,弃去上清液,加入0.075mol/L的KCl溶液(浓度略低于细胞内液),用吸管轻轻吹打细胞团混匀
观察细胞染色体核型
沉淀物中加入固定液处理,用Giemsa染色后,制片镜检
(2)镜检发现某男孩的部分淋巴细胞染色体核型如图1所示,表明图示细胞出现了染色体数目倍增的异常现象,形成该现象的原因是_______________;同时,与淋巴细胞正常分裂的相同时期相比,图示细胞还表现出的异常特征是_______________。
(3)研究发现,细胞周期蛋白依赖激酶(Cdk)在细胞周期调控中起关键作用,Cdk通常需要与细胞周期蛋白(cyclin)结合后才具有活性,两者结合作用机理如下图2所示。Cdk被完全激活,首先需要_______________,进而引起T环空间结构发生变化,然后在Cdk激活激酶的作用下使T环上的特定位点发生_______________。
【答案】(1) ①. 杂菌污染 ②. 血清 ③. 淋巴细胞与培养液充分混匀 ④. 使细胞更多停滞于有丝分裂中期 ⑤. 细胞适度吸水膨胀而使染色体分散(便于观察染色体数目与形态)
(2) ①. 染色体复制2次,而细胞分裂1次 ②. 染色体成对排列在一起
(3) ①. Cdk与cyclin结合 ②. 磷酸化(或活化的磷酸)
【解析】
【分析】1、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。
2、观察细胞有丝分裂时应选择处于分裂中期的细胞。
【小问1详解】
动物细胞培养过程中除需要提供适应的营养条件外,还需防止①杂菌污染,故常在合成培养基中添加②血清等天然成分;将淋巴细胞培养至分裂高峰时,需要在37℃恒温CO2培养箱中晃动培养瓶,使③淋巴细胞与培养液充分混匀,继续培养;由于有丝分裂中期时染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期,故④需要使细胞更多停滞于有丝分裂中期;加入0.075mol/L的KCl溶液,是低渗溶液,目的是⑤使细胞适度吸水膨胀而使染色体分散,便于观察染色体数目与形态。
【小问2详解】
正常人为二倍体生物,经有丝分裂染色体复制1次、分裂次后,体内染色体应成对存在,而图示个体的染色体出现了染色体数目倍增的异常现象,是染色体复制2次,而细胞分裂1次造成的;与淋巴细胞正常分裂的相同时期相比,图示细胞还表现出的异常特征是染色体成对排列在一起。
【小问3详解】
据图可知,Cdk被完全激活,首先需要Cdk与cyclin结合,进而引起T环空间结构发生变化,然后在Cdk激活激酶的作用下使T环上的特定位点发生磷酸化。
【点睛】本题考查动物细胞培养和有丝分裂过程的相关知识,能将题干信息有效提取并利用,再结合所学知识答题。
(2022届江苏省苏州市高新区一中高三一模)13. 2019年12月,杭州一家生命科技公司宣布,他们通过基因工程技术改造了猪的基因组,让猪的器官变得更适合给人类移植。下列说法错误的是( )
A. 利用显微注射技术,可将降低免疫排斥反应的人类基因直接导入猪的受精卵
B. 胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段时可将其移植到代孕动物的子宫内
C. 进行胚胎移植前可取滋养层细胞进行DNA分析、性别鉴定等
D. 理论上,通过体外诱导胚胎干细胞分化的方法可以培育出人造器官
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程的一般操作程序包括:目的基因侧获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、降低免疫排斥反应的人类基因必须与载体构成基因表达载体后导入受精卵,目的基因才能稳定存在并表达,A错误;
B、胚胎移植的时期通常是桑椹胚或囊胚阶段,B正确;
C、滋养层细胞发育为胎盘和胎膜,进行胚胎移植前,可取滋养层细胞进行DNA分析、性别鉴定,不影响胚胎未来发育,C正确;
D、理论上,通过体外诱导胚胎干细胞分化的方法可以培育出人造器官,D正确。
故选A。
(2022届江苏省扬州市高三3月调研) 为探究不同纤维素酶浓度对黄瓜原生质体获得率的影响,科研人员进行了如下实验:等量黄瓜子叶在黑暗环境中酶解7h→过滤、离心,取沉淀物→用适量原生质体清洗液洗涤、离心→统计原生质体获得率。相关叙述正确的是( )
A. 酶解法获取原生质体的主要原理是酶催化具有高效性
B. 酶解装置置于黑暗中的目的是防止光照影响纤维素酶活性
C. 原生质体清洗液的渗透压应小于子叶细胞液渗透压
D. 可在抽样、染色后,利用血细胞计数板统计有活性的原生质体数量
【答案】D
【解析】
【分析】去除细胞壁的过程,常用酶解法,酶解法获取原生质体的主要原理是酶催化具有专一性。
【详解】A、酶解法获取原生质体的主要原理是酶催化具有专一性,A错误;
B、酶解装置置于黑暗中的目的是防止植物光合作用,B错误;
C、原生质体清洗液的渗透压应等于子叶细胞液渗透压,防止原生质体吸水和失水,C错误;
D、将原生质体染色后,利用血细胞计数板统计有活性的原生质体数量,D正确。
故选D。
(2022届江苏省扬州市高三3月调研) 下图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系获得过程,相关叙述错误的是( )
A. 过程①中,精子需要用ATP培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期
B. 卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,因此不能直接用卵母细胞培养
C. 过程②中,经历了有丝分裂和分化,不同阶段表达的基因存在差异
D. “早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有全能性
【答案】A
【解析】
【分析】分析图示可知,将精卵结合,然后移除雄原核,并分裂分化形成早期胚胎,最终形成孤雌单倍体胚胎干细胞。
【详解】A、过程①中,精子需要用获能液培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期,A错误;
B、卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,所以需要用精子刺激卵母细胞,然后移除雄原核再进行培养,B正确;
C、过程②是早期胚胎发育,此过程经历了有丝分裂和分化,分化的实质是基因的选择性表达,C正确;
D、“早期胚胎”最可能是囊胚,囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性,D正确。
故选A。
(2022届江苏省扬州市高三3月调研) 19. 安巴韦单抗/罗米司韦单抗注射液是我国首个全人源抗新冠病毒特效药,下图是一种制备抗新冠病毒全人源单克隆抗体的主要技术流程。相关叙述正确的是( )
A. 过程a中,需要使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体
B. 过程b中,常用选择培养基筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞
C. 过程c中,需要提供葡萄糖等营养物质、O2和CO2等气体
D. 使用全人源单抗治疗新冠可以大大降低异源抗体对人体的副作用
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
2、基因工程的工具:限制酶、DNA连接酶、运载体。
【详解】A、过程a是基因工程的相关操作,构建表达载体时需要使用限制酶和DNA连接酶,A正确;
B、过程b是制备杂交瘤细胞,为了获得既能产生抗体又能增殖的杂交瘤细胞,需要配制选择培养基进行筛选,B错误;
C、过程c中,需要提供葡萄糖等物质提供营养、提供O2供细胞呼吸,提供CO2维持酸碱平衡,C正确;
D、全人源单抗来源于人体,人体的免疫系统不会对此发生免疫反应,所以使用全人源单抗治疗新冠可以大大降低异源抗体对人体的副作用,D正确。
故选ACD。
(江苏省南京师大附中2021-2022学年高三下学期开学考试)13. 某实验室做了下图所示的实验研究,有关叙述错误的是( )
A. 图中的肝细胞、神经细胞及X细胞具有相同的基因组成
B. 过程①是诱导纤维母细胞中基因选择性表达的结果
C. 过程②细胞 DNA中结合RNA聚合酶的位置不完全相同
D. 过程③得到的 Z细胞还需进行克隆化培养和抗体检测及筛选
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析,①过程是通过诱导基因作用使纤维母细胞脱分化为干细胞,类似于植物组织培养过程中的脱分化,②表示细胞分裂和分化,③表示动物细胞融合成杂交瘤细胞,④是动物细胞培养。
【详解】A、图中的肝细胞、神经细胞均来自于甲鼠,是由诱导干细胞经过有丝分裂、分化形成的,具有相同的基因组成,但X细胞是瘤细胞,具有无限增殖的能力,虽然也是来自诱导干细胞,但其应该经过了基因突变引起了无限增殖,因此X细胞与图中的肝细胞和神经细胞在遗传物质上有差异,A错误;
B、①过程是通过诱导基因作用使纤维母细胞脱分化为干细胞,该过程的发生是基因选择性表达的结果,B正确;
C、②过程是干细胞再分化为其他组织器官细胞,是基因选择性表达的结果,由于不同细胞中被选择表达的基因不同,因此过程②细胞的DNA中结合RNA聚合酶的位置不完全相同,C正确;
D、③过程是细胞融合形成杂交瘤细胞过程,需要用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,同时还需要进行克隆化培养和抗体检测及筛选,D正确。
故选A。
(江苏省南京师大附中2021-2022学年高三下学期开学考试)17. 马铃薯四倍体栽培种没有青枯病的抗性基因,少数马铃薯野生种存在青枯病的抗性基因。由于核型等差异,野生种难以与四倍体马铃薯栽培种直接杂交繁育,为获得具有抗青枯病的马铃薯栽培种,研究人员进行了植物体细胞杂交的实验研究,过程如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 在低渗溶液中,用纤维素酶和果胶酶处理A和B以获得两种原生质体
B. 可以将培育成的马铃薯新品种通过多代自交并筛选出抗性基因稳定遗传的纯合子
C. 过程②的培养基中需添加等量的生长素类和细胞分裂素类植物生长调节剂
D. ③为再分化过程,可用DNA分子杂交技术检测抗性基因是否表达
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术∶ 就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程:(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。(4)杂种植株的特征: 具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义∶克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、酶解法可用于去除细胞壁获得原生质体,但不能在低渗溶液中进行,否则原生质体会吸水涨破,A错误;
B、马铃薯四倍体栽培种没有青枯病的抗性基因,少数马铃薯野生种存在青枯病的抗性基因(设为A基因控制),则培育成的马铃薯新品种是细胞融合的结果,其为六倍体,基因型可记为Aaaaaa或AAaaaa,自交后代不会出现抗性基因稳定遗传的纯合子,B错误;
C、过程②是植物组织培养的脱分化过程,其培养基中需添加等量的生长素类和细胞分裂素类植物生长调节剂,C正确;
D、③为再分化过程,植株的抗病性状是由蛋白质表现出来的,可采用抗原-抗体杂交的方法检测,D错误。
故选ABD。
(江苏省南京市六校联合体2021-2022学年高三下学期期初调研测试)12. 科学家通过转入四种基因,可使体细胞形成诱导性多能干细胞(iPS细胞),并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中,最终获得克隆鼠,经鉴定证实克隆鼠是由iPS细胞发育而来并可繁殖后代,实验流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 可用显微注射法或用经过修饰的病毒导入四种基因
B. 克隆鼠的体色为黑色且染色体组数与黑鼠相同
C. 灰鼠受精卵第一次卵裂生成的子细胞经电激诱导两两融合后可发育成四倍体囊胚
D. 该实验过程中使用到的技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
【答案】D
【解析】
【分析】干细胞是一类原始且未特化的多潜能细胞,具有自我复制的能力。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。目的基因是不能直接导入到受体细胞中的,因为单独的基因在细胞内是不能复制、表达,甚至可能被受体细胞识别为异物而被清除。要将四种基因导入体细胞,首先要构建基因表达载体,然后导入到受体细胞中。
【详解】A、由于受体细胞是动物体细胞,可以选择用显微注射法,也可以用经过修饰的病毒导入,因为病毒对于宿主细胞具有感染性,利用病毒这一特点,可以用经过修饰的病毒将目的基因导入受体细胞,A 正确;
B、由题干信息可知,将筛选获得的iPS细胞注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中,最终获得克隆鼠,经鉴定证实克隆鼠是由iPS细胞发育而来并可繁殖后代。iPS细胞是由黑鼠提供的体细胞转入四种基因后筛选所得,细胞核中染色体数与黑鼠相同,体色最可能为黑色,B正确;
C、灰鼠受精卵为二倍体,第一次卵裂(有丝分裂)后生成的子细胞也含有两个染色体组,经电激诱导细胞两两融合,融合后的细胞含有4个染色体组,经进一步发育获得的囊胚为四倍体,C正确;
D、该实验过程中使用到的技术有基因工程、动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养、胚胎移植等技术。该过程不涉及体外受精,D错误;
故选D。
(江苏省南京市六校联合体2021-2022学年高三下学期期初调研测试)13. 紫杉醇是一种高效抗癌的药物。国内某团队研究光照条件对红豆杉愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响,实验结果如下表:
光照条件
接种干重g. L-l
收获干重g.I-l
紫杉醇含量%(干重)
光照
4.33
9.13
0.0070
黑暗
4.38
12.10
0.0164
下列叙述正确的是( )
A. 愈伤组织生长的原理是植物细胞具有全能性
B. 愈伤组织培养过程要在无菌条件下进行
C. 光照能促进愈伤组织的生长并提高紫杉醇含量
D. 培养基中的有机物仅能为愈伤组织提供能量
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息和表格信息分析,该实验研究光照条件对红豆杉愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响,自变量是光照的有无,因变量是愈伤组织生长和紫杉醇含量,表格数据显示:黑暗条件下,愈伤组织干重增加较多,紫杉醇含量较高。
【详解】A、植物组织培养过程中,愈伤组织主要进行细胞生长和分裂,不能体现植物细胞的全能性,A错误;
B、愈伤组织培养过程要在无菌条件下进行,以避免微生物的污染,B正确;
C、由表格可知,两组接种干重相似,但光照条件下收获的愈伤组织干重和紫杉醇含量均低于黑暗条件,C错误;
D、植物组织培养过程中,有机物可以为植物细胞提供必需的营养物质和能量,此外还可以调节渗透压,D错误。
故选B。
(江苏省南通市海门中学2021-2022学年高三下学期期初考试)13. 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种具有不同功能的细胞,制备流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 用胰蛋白酶处理a处的细胞后可获得分散的胚胎干细胞
B. 欲提高胚胎的利用率,可用胚胎分割技术将a处细胞团均等分割
C. 为获得更多的囊胚,采用促性腺激素注射促进雄鼠产生更多的精子
D. a处的细胞与b处的细胞的核基因相同,但mRNA有差异
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中a为内细胞团细胞,b为滋养层细胞,其中内细胞团细胞具有发育的全能性,属于胚胎干细胞。
【详解】A、用胰蛋白酶处理a内细胞团处的细胞后可获得分散的胚胎干细胞,A正确;
B、欲提高胚胎的利用率,可用胚胎分割技术,注意一定将内细胞团均等分割,B正确;
C、为获得更多的囊胚,采用激素(促性腺激素)注射促进雌鼠产生更多的卵母细胞(超数排卵),C错误;
D、a为内细胞团细胞,b为滋养层细胞,a处的细胞与b处的细胞都是由受精卵分裂产生的,含有的基因相同,不同类型的细胞是基因选择性表达的结果,它们的mRNA有差异,D正确。
故选C。
(江苏省苏州市、张家港市2021-2022学年高三下学期开学生考试)14. 下图为产业化繁育良种牛的部分过程。下列相关叙述正确的是( )
A. E和F繁育过程中,A、B、C、D牛都必须是遗传性能优良的个体
B. 过程①是体外受精,需提供发育至MⅡ中期的卵母细胞和已获能的精子
C. 过程③可用物理或化学方法进行处理,目的是激活重组细胞
D. E的遗传物质来自供体A和C,F的遗传物质全部来自供体B
【答案】C
【解析】
【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、动物细胞核移植技术指的是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体;用核移植的方法得到的动物称为克隆动物,原理是动物细胞核的全能性。
【详解】A、生产上要求A、B、C都是遗传性能优良的个体,要求D是生产性能优良的个体,A错误;
B、过程①为采集的卵子和获能的精子体外受精的过程。其中卵子是用促性腺激素处理,经超数排卵,然后从输卵管中冲取,一般可以和获能的精子直接进行受精,B错误;
C、过程③可用物理或化学方法,激活重组细胞,使其完成细胞分裂和发育进程,形成重组胚胎,C正确;
D、通过核移植方法培育的克隆动物F遗传物质大部分来自供体细胞核B,少部分来自受体的细胞质A,D错误。
故选C。
(江苏省泰州市2021-2022学年高三第一次调研测试)12. 克隆技术可用于繁殖性克隆和治疗性克隆,相关叙述错误的是( )
A. 过程①选用的“未受精的卵”一般为MⅡ期次级卵母细胞
B. 过程②需要向发育培养液中加入抗生素和动物血清
C. 过程③需将胚胎移入经同期发情处理的受体母牛子宫内
D. 过程④是在特定条件下诱导内细胞团发生基因突变的结果
【答案】D
【解析】
【分析】图中①是将未受精的卵细胞去核,②是动物细胞培养的过程,③是将早期胚胎进行繁殖性克隆,④是进行治疗性克隆的过程。
【详解】A、在核移植过程中,一般选用MⅡ期次级卵母细胞去核,作为体细胞核移植中细胞核的受体,A正确;
B、过程②是动物细胞培养的过程,加入抗生素可以防止杂菌污染,加入动物血清可提供营养物质,B正确;
C、过程③需将胚胎移入经同期发情处理的受体母牛子宫内 ,C正确;
D、过程④是进行治疗性克隆的过程,需要在特定条件下诱导内细胞团发生细胞分化,形成各种组织或器官,进行疾病的治疗,D错误。
故选D。
(江苏省徐州市七中2021-2022学年高三2月学情调研)13. 医学上把能够消除体细胞“记忆”恢复到胚胎细胞状态的过程称为细胞的“重编程”,将通过“重编程”得到的细胞在不同的条件下进行培养就能得到各种分化的细胞。人们把这种利用体细胞制造胚胎干细胞,经诱导分化后再移植回人体的技术称作“治疗性克隆”。下列说法错误的是( )
A. 胚胎干细胞可在饲养层细胞上分化为各种组织细胞
B. 动物细胞培养技术是治疗性克隆得以实现的基础
C. 移植胚胎干细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能
D. 重编程的过程中可能利用了体细胞核移植技术
【答案】A
【解析】
【分析】1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺。胚胎干细胞的特点:具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。2、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段;③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良;④培育各种组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
【详解】A、胚胎干细胞可在饲养层细胞上进行培养,从而维持其分裂而不分化的状态,A错误;
B、动物细胞培养技术是治疗性克隆得以实现的基础,B正确;
C、移植胚胎干细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能,C正确;
D、重编程的过程中可能利用了体细胞核移植技术,D正确。
故选A。
【点睛】
(江苏省徐州市七中2021-2022学年高三2月学情调研)22. 2020年初新型冠状病毒肆虐全球,生物医学工作者进行了专业应对,尤其是我国一大批医护人员和相关研究专家,做出了突出的贡献。研究发现新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道粘膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。请回答下列问题:
(1)采集、扩增:核酸检测样本多采集于咽、鼻,也可采集血清进行检测,不管哪种方法都应该将样本低温保存,尽快检测,这样做的可能原因是_____________。
(2)检测:近期某地区爆发新冠病毒传染,需进行全民多次检测。医务工作者为加快检测进度,将多人的样本采集后,放到同一根采样管中进行检测。如果检测结果为阳性,则说明:____________,为进一步确定感染者,医务工作者下一步要做的工作是:____________。
(3)研制抗体:研制抗s蛋白单克隆抗体,需先注射____________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞。当杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养时,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是____________。新型冠状病毒化学发光检测试剂盒以单克隆抗体为主要“部件”,该试剂盒能快速准确地检测出病例是利用了单克隆抗体的____________等优点。
(4)生产灭活疫苗:灭活疫苗的制备需要经过细胞培养、病毒培养、灭活、纯化等步骤,细胞培养的目的是____________。细胞培养需要在二氧化碳培养箱中进行,二氧化碳的作用是_____________。
(5)RNA疫苗:RNA疫苗是用脂质体包裹mRNA形成。你认为研制新冠pRNA疫苗还需要考虑的问题有_____________。
①mRNA在细胞质中易被降解 ②mRNA在细胞中可能难以正确翻译
③mRNA可能会插入到人体的染色体 ④该疫苗是否适于快速大批量生产
(6)腺病毒载体重组疫苗:腺病毒载体重组疫苗和mRNA疫苗产生抗原的场所都是在_____________(填“内环境”或“细胞内”)。与传统的减毒疫苗相比,腺病毒载体重组疫苗和mRNA疫苗等新型疫苗的安全性有所提高,是因为______________。
(7)突破性病例是指完成第二剂疫苗接种至少2周内,仍感染新冠病毒病例。产生突破性病例可能的原因是:_____________。
【答案】(1)RNA不稳定容易被酶降解,低温可以降低酶活性
(2) ①. 被检测的几个人中,有一人或多人被感染 ②. 对上述多人再次采样并进行单独检测
(3) ①. S蛋白 ②. 定期更换培养液 ③. 特异性强、灵敏度高
(4) ①. 为病毒培养提供寄主细胞 ②. 维持培养液的pH
(5)①②④ (6) ①. 细胞内 ②. 疫苗中不含完整的病原体(或疫苗在细胞中表达产物成分单纯,或不会整合到人体的染色体的DNA上)
(7)病毒发生变异等
【解析】
【分析】1.单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。
2.单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等优点。
【小问1详解】
由于RNA不稳定容易被酶降解,低温可以降低酶活性,因此采集的样本应低温保存,并且尽快检测。
【小问2详解】
为加快检测进度,将多人的样本采集后,放到同一根采样管中进行检测。如果检测结果为阳性,则说明被检测的几个人中,有一人或多人被感染,为进一步确定感染者,医务工作者下一步要做的工作是对上述多人再次采样并进行单独检测,以确定感染者。
【小问3详解】
研制抗S蛋白单克隆抗体过程中,需要给小鼠注射S蛋白以激活小鼠的免疫细胞。杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养时,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应定期更换培养液,为了防止杂菌污染,还可在培养液中 加入少量的抗生素。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等优点,因此利用单克隆抗体制备的试剂盒能快速准确检测病例。
【小问4详解】
灭活疫苗的制备需要经过细胞培养,其目的是为病毒培养提供寄主细胞;细胞培养需要在二氧化碳培养箱中进行,其中二氧化碳作用能维持培养液的pH。
【小问5详解】
包裹mRNA疫苗的脂质体颗粒与细胞膜的基本结构类似,利于mRNA疫苗进入组织细胞。研制新冠mRNA疫苗还需要考虑的问题有①mRNA在细胞质中易被降解;②mRNA在细胞中可能难以正确翻译;③该疫苗是否适于快速大批量生产。mRNA疫苗不会整合到人体细胞的染色体基因组中。
故选①②④。
【小问6详解】
蛋白质的合成场所是核糖体,据此可推测,腺病毒载体重组疫苗和mRNA疫苗产生抗原的场所都是在细胞内。由于上述两种疫苗中不含完整的病原体,因此其安全性比传统疫苗有所提高。
【小问7详解】
突破性病例是指完成第二剂疫苗接种至少2周内,仍感染新冠病毒的病例,其发病原因可能是病毒发生变异、疫苗针对性免疫作用减弱等。
【点睛】熟知单克隆抗体制备的过程是解答本题的关键,正确利用所学知识解答相关问题是解答本题的必备能力,加强理论和实践的教学是帮助学生获得高分的另一关键。
(江苏省盐城市阜宁中学2021-2022学年高三下学期第三月考)4. 如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程,为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是( )
A. 过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,体现细胞膜的选择透过性
B. 过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质
C. 过程③进行同步发情处理,可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应
D. 与模型小鼠相比,模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物
【答案】D
【解析】
【分析】分析图:图示过程为体细胞克隆过程,①对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞去核,②取体细胞进行细胞核移植;融合后的细胞激活后培养到早期胚胎,再进行③胚胎移植,最终得到克隆猴。
【详解】A、过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,未体现细胞膜的选择透过性,A错误;
B、在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清的作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质,激发成纤维细胞核的全能性的是卵细胞的细胞质中的物质,B错误;
C、过程③进行同步发情处理,是为了为胚胎移入受体提供相同的生理环境,C错误;
D、猴子与人类的亲缘关系比小鼠近,与模型小鼠相比,模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物,D正确。
故选D。
【点睛】
(江苏省盐城市阜宁中学2021-2022学年高三下学期第三月考)16. 研究者应用原生质体融合技术,利用光合细菌与嗜热菌选育出耐高温的光合细菌,下列有关叙述错误的是( )
A. 用纤维素酶和果胶酶处理可获得它们的原生质体
B. 两种菌核的融合是完成细胞融合的标志
C. 用高渗溶液处理可在培养液中有效分离原生质体和细菌
D. 选育成功的细菌能在一定的高温环境中进行光合作用
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、光合细菌与嗜热菌都是原核生物,它们含有细胞壁,因此融合前要先去除细胞壁,去除细胞壁后,采用一定的方法诱导细胞融合,其原理细胞融合的原理是细胞膜的流动性,诱导细胞融合的方法包括物理方法(如电激、振荡、离心)和化学方法(如聚乙二醇)。
2、去壁的细菌缺失细胞壁,在低渗溶液中会吸水膨胀甚至胀破,而未去壁细菌有细胞壁的保护,在低渗溶液中不会吸水胀破。
【详解】A、光合细菌与嗜热菌都是原核生物,它们含有细胞壁,因此融合前要先去除细胞壁,但原核生物细胞壁的主要成分是肽聚糖,不能用纤维素酶和果胶酶去除,A错误;
B、植物细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁,而且光合细菌与嗜热菌都是原核生物,没有细胞核(菌核),B错误;
C、去壁的细菌缺失细胞壁,在低渗溶液中会吸水膨胀甚至胀破,而未去壁细菌有细胞壁的保护,在低渗溶液中不会吸水胀破,所以用低渗溶液处理可在培养液中有效分离原生质体和细菌,C错误;
D、 选育成功的细菌具有光合细菌与嗜热菌双方的特点:能在一定的高温环境中进行光合作用,D正确。
故选ABC。
(江苏省扬州高邮市2021-2022学年高三下学期期初学情调研)13. 我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs) ,过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞,为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是
A. 单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得
B. 体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
C. 该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞
D. AdESCs的染色体组数与大鼠一小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞,两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)。
【详解】A、单倍体囊胚1能发育成孤雌单倍体胚胎干细胞,因此单倍体囊胚1最可能是由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得,所采用的技术应为早期胚胎培养技术,A正确;
B、动物细胞培养过程中,使用的培养液除含有一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及动物血清等天然成分,因此体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分,B正确;
C、由于物种间存在生殖隔离,因此自然情况下哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成受精作用,或者即便能完成也不能发育,该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞,C正确;
D、结合分析可知,该AdESCs是“杂合二倍体胚胎干细胞”,故体内有2个染色体组,但小鼠-大鼠杂交细胞,是由体细胞融合产生,因此杂交细胞中通常含有4个染色体组,两者染色体组数不同,D错误。
故选D。
(江苏省扬州中学2021-2022高三下学期3月月考)14. 下列关于细胞工程和胚胎工程的叙述,不正确的是( )
A. 给动物注射一定量的促性腺激素能促使其超数排卵
B. PEG能促进动物细胞融合,形成的杂种细胞经动物细胞培养后能得到新品种个体
C. 产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制现象
D. 胚胎发育至囊胚时,细胞开始发生分化
【答案】B
【解析】
【分析】1、动物细胞工程包括动物细胞培养、动物细胞融合技术与单克隆抗体制备。
(1)动物细胞培养是指从动物体中取出相关组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜条件下培养,使其生长和增殖。
(2)动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合成一个细胞的技术,常用的诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法等。
(3)单克隆抗体制备过程:对小动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取效应B细胞,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养) ,最后获取单克隆抗体。
2、胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内产生后代,以满足人类的各种需求。
【详解】A、促性腺激素化学本质为蛋白质,不能口服,只能注射,其作用是促进超数排卵,A正确;
B、由于动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物个体,B错误;
C、由于杂交瘤细胞即保留了骨髓瘤细胞无限增殖的特点,又有浆细胞产生特异性抗体的作用,所以产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象,C正确;
D、胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化,细胞分化是基因选择性表达的结果,D正确。
故选B。
(江苏省扬州中学2021-2022学年高三下学期开学检测)13. 某二倍体药用植物甲(染色体组成为MM)含有有效成分A,二倍体药用植物乙(染色体组成为NN)含有有效成分B。科研小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物,设计了如下实验流程。据图分析错误的是( )
A. 过程①通常用纤维素酶和果胶酶处理
B. 过程②常使用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂
C. 融合细胞c的染色体组成都是MMNN
D. 过程④⑤分别涉及细胞的脱分化和再分化
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干可知,该新型药用植物可通过植物体细胞杂交技术获得。
首先用纤维素酶和果胶酶去掉植物的细胞壁,获得有活力的原生质体,再用PEG化学诱导剂(物理方法:离心、振动等)诱导二者的原生质体整合,然后采用植物组织培养技术获得杂种植株。
植物组织培养的过程是,先脱分化形成愈伤组织,然后再分化形成植物体。其原理是植物细胞的全能性。
植物体细胞杂交技术育种的优点是能克服远源杂交不亲和的障碍。
【详解】A、①是去除植物细胞壁获得原生质体的过程,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,该过程需要纤维素酶和果胶酶,A正确;
B、植物原生质体的融合通常使用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂,B正确;
C、在进行原生质体融合时,会出现多种融合细胞,如染色体组成为MMMM、NNNN和MMNN的细胞,C错误;
D、过程④⑤分别通过脱分化和再分化过程,进而形成试管苗,D正确。
故选C。
【点睛】
(江苏省仪征中学2021-2022学年高三下学期期初学情联合检测)13. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述错误的是( )
A. 动物细胞和胚胎培养液中加入的血清具有营养功能
B. 体外培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体时离不开胰蛋白酶的使用
C. 早期胚胎可以通过体外受精、细胞核移植等技术获得
D. 早期胚胎必须移植到经同期发情处理的同种雌性动物子宫内
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件:
①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。
②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。
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、早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清,为细胞提供相应的营养,A正确;
B、胰蛋白酶可将组织分散成单个的细胞,而体外培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体时无需分散,故不适用胰蛋白酶,B错误;
C、体外受精获得受精卵,经培养可以得到早期胚胎。细胞核移植可以得到重组细胞,经培养也可以得到早期胚胎,C正确;
D、同期发情处理后,供体与受体能产生相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境,D正确。
故选B。
(江苏省仪征中学2021-2022学年高三下学期期初学情联合检测)20. C4植物玉米具有图 1所示的 CO2浓缩机制,在高光强、高温和干旱条件下比 C3植物水稻有更高的光合效率。科研人员成功地将玉米 C4途径关键酶 PEPC的基因导入水稻原种中,获得了高表达的转基因水稻,其光合速率显著提升。请分析回答:
(1)在玉米体内,光反应可以为图 1中 CO2浓缩过程提供的物质有______________,经浓缩后释放的 CO2在Rubisco的催化下被固定成_____________,进一步被还原生成糖类,该过程发生在_________________中。
(2)玉米植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞结构和功能不同的根本原因是__________________________。当_____________(填植物激素)含量升高,促进气孔关闭,与小麦相比,由于________________酶与CO2的亲和力高于____________酶,玉米的光合作用受影响程度小。
(3)为探究高光强下转基因水稻光合速率的提升是否与 PEPC基因导入有关,研究人员在高光强下用 PEPC酶专一抑制剂 DCDP处理水稻叶片,并检测水稻的光合放氧速率,结果如图 2所 示。分析该实验中的自变量是__________________,可得出的结论是___________________________________________________。
(4)另有研究团队用中国产超级杂交水稻恢复系 R29为材料培育转 PEPC基因水稻,过程如下图所示:
①诱导产生图中愈伤组织,最好选用超级杂交水稻恢复系 R29的__________(在下列选项中选择)为材料。
a、成熟的花粉 b、成熟的花药 c、成熟的胚 d、成熟的胚乳
②图中过程 II的目的是________________________。
③最初培育出的转基因水稻c遗传稳定性较差,解决的方法是_______________。
【答案】(1) ①. NADPH和ATP ②. 三碳化合物(C3) ③. 叶绿体基质
(2) ①. 基因的选择性表达 ②. 脱落酸 ③. PEPC ④. Rubisco
(3) ①. DCDP、水稻品种 ②. 高光强下转基因水稻光合速率的提升与PEPC基因导入有关
(4) ①. c ②. 筛选出抗性愈伤组织 ③. 连续多代自交和筛选
【解析】
【分析】在高光强、高温和干旱条件下,植物的气孔关闭,二氧化碳吸收减少,据图可知,在叶肉细胞叶绿体中,二氧化碳可被固定为苹果酸,转运至维管束鞘细胞的叶绿体中,然后在释放出二氧化碳,供暗反应利用。
【小问1详解】
在玉米体内,图1中CO2 浓缩过程需要ATP、NADPH参与,光反应可为该过程提供这些物质,经浓缩后释放的CO2 在 Rubisco的催化下被固定成三碳化合物,进一步被还原生成糖类,该过程发生在维管束鞘细胞的叶绿体基质中。
【小问2详解】
玉米植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞都是由受精卵分裂分化而来,其中的遗传物质是一样的,其结构和功能有很大的差异是细胞中基因选择性表达的结果,即在个体发育的过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。脱落酸能调控气孔关闭和基因表达,促进开放气孔的关闭和抑制关闭的气孔开放,导致气孔关闭。PEP羧化酶与CO2的亲和力高于Rubisco酶,而小麦没有这一途径,故玉米的光合作用受影响程度小。
【小问3详解】
探究高光强下转基因水稻光合速率的提升是否与 PEPC基因导入有关,结合图示判断,实验的自变量包括是否用DCDP处理以及水稻水稻品种的不同,据图可知,在高光强下,是否用DCDP处理对原种水稻基本无影响,但对转基因水稻影响较大,说明高光强下转基因水稻光合速率的提升是否与PEPC基因导入有关。
【小问4详解】
①图示过程涉及基因工程和植物组织培养技术,超级杂交水稻恢复系 R29是可育的,其花粉、花药培养得到的单倍体不可育,成熟胚乳细胞不具有活性,因此应选择成熟的胚诱导产生图中愈伤组织,c正确。
故选c。
②图中过程 II使用含有潮霉素的培养基,推测基因表达载体中含有潮霉素抗性基因作为标记基因,该过程的目的是筛选出抗性愈伤组织,即筛选出可能含有PEPC基因的愈伤组织。
③自交是获得纯系的方法,最初培育出的转基因水稻c遗传稳定性较差,通过连续多代自交和筛选,可得到稳定遗传的转基因水稻。
【点睛】明确花粉、花药经组织培养的单倍体特点和成熟胚乳特点是解答本题的关键之一。
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