高考生物（山东专用）复习专题21细胞工程练习含答案

这是一份高考生物（山东专用）复习专题21细胞工程练习含答案，共16页。

1.【新情境】(2023山东,14,2分)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B.植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
答案 A
2.(2020山东,13,2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体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
答案 C
3.(2023江苏,13,2分)研究者通过体细胞杂交技术,探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是( )
A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
B.原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理,活的原生质体被染色
D.聚乙二醇促进原生质体融合后,以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
答案 D
4.(2023河北,13,2分)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
答案 B
5.(2022浙江1月选考,7,2分)农作物秸秆的回收利用方式很多,其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用,相当于植物组织培养中固体培养基的( )
A.琼脂+蔗糖 B.蔗糖+激素
C.激素+无机盐 D.无机盐+琼脂
答案 A
6.【新情境】(2022辽宁,14,2分)蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物。在蓝莓组织培养过程中,外植体切口处细胞被破坏,多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物,这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞甚至死亡,导致蓝莓组织培养失败。下列叙述错误的是( )
A.花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中
B.适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变
C.在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变
D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体
答案 D
7.(2022重庆,15,2分)植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现,愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞,其在不同条件下,通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用,表现出不同的效应(见表)。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生;反之,有利于芽的再生。下列推论不合理的是( )
A.WOX5失活后,中层细胞会丧失干细胞特性
B.WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C.ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D.体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
答案 C
8.(2023新课标,35,12分)根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系,根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成,根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌,某研究小组做了如下实验:从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌;选取该植物的茎尖为材料,通过组织培养获得试管苗(生根试管苗);在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。
(1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物,此实验中的纯培养物是 。
(2)取豆科植物的茎尖作为外植体,通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是:外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是 ,②表示的过程是 。由外植体最终获得完整的植株,这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指 。
(3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料,研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力,其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组,甲组中滴加根瘤菌菌液,让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入 的培养液中培养,观察两组试管苗的生长状况,若甲组的生长状况好于乙组,则说明 。
(4)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌,可通过发酵工程获得大量根瘤菌,用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是
(答出2点即可)。
答案 (1)根瘤菌 (2)脱分化 再分化 细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能 (3)不含氮 根瘤菌具有固氮能力 (4)增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植物生长
考点2 动物细胞工程
9.【新思维】(2022山东,15,2分)如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是( )
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
答案 D
10.【新思维】(2021山东,15,2分)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。下列说法正确的是( )
A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗
D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
答案 D
11.(2023北京,12,2分)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是( )
A.需要使用动物细胞培养技术
B.需要制备用PTH免疫的小鼠
C.利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
答案 D
12.(2023辽宁,7,2分)大量悬浮培养产流感病毒的单克隆细胞,可用于流感疫苗的生产。下列叙述错误的是( )
A.悬浮培养单克隆细胞可有效避免接触抑制
B.用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清
C.当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖
D.培养基pH不会影响单克隆细胞的病毒产量
答案 D
13.【新情境】(2023海南,7,3分)某团队通过多代细胞培养,将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除,获得XO胚胎干细胞,再经过一系列处理,使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是( )
A.营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B.获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C.XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D.若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
答案 A
14.(2022海南,20,13分)以我国科学家为主的科研团队将OSNL(即4个基因Oct4/Sx2/Nang/Lin28A的缩写)导入黑羽鸡胚成纤维细胞(CEFs),诱导其重编程为诱导多能干细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs),然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中,最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代,实验流程如图。回答下列问题。
(1)CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的,为了获得单细胞悬液,鸡胚组织(剪碎后)需用 处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加
等天然成分,以满足细胞对某些细胞因子的需求。
(2)体外获取OSNL的方法有 (答出1种即可)。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白,需构建基因表达载体,载体中除含有目的基因和标记基因外,还须有启动子和 等。启动子是 识别和结合的部位,有了它才能驱动 。
(3)iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是 。
(4)诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是 。
(5)该实验流程中用到的生物技术有
(答出2点即可)。
答案 (1)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 血清 (2)基因文库法、PCR技术、人工合成法(任答1种) 终止子 RNA聚合酶 目的基因转录出mRNA,最终表达出所需要的蛋白质 (3)基因的选择性表达 (4)诱导iPS细胞的技术是将已分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞(iPS),再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs)的技术;体细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术 (5)基因工程、动物细胞培养
15.(2022辽宁,24,10分)某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达N蛋白胞外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ.N蛋白胞外段抗原制备,流程如图1
(1)构建重组慢病毒质粒时,选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因,目的是 。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞,质粒被包在脂质体 (填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”)。
(2)质粒在包装细胞内组装出由 组成的慢病毒,用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
Ⅱ.N蛋白胞外段单克隆抗体制备,流程如图2
(3)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织用 酶处理,制成细胞悬液,置于含有混合气体的 中培养,离心收集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞进行融合。
(4)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔板,进行 培养。用 技术检测每孔中的抗体,筛选既能产生N蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收集 ,提取单克隆抗体。
(5)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合,形成 ,实现特异性治疗。
答案 (1)便于重组DNA分子的筛选 双分子层中 (2)核酸和蛋白质 (3)胰蛋白酶或胶原蛋白 CO2培养箱 (4)克隆化 抗原—抗体杂交 细胞培养液 (5)抗体—药物偶联物(ADC)
16.[2022福建,24(二),8分]美西螈具有很强的再生能力。研究表明,美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制,科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体,具体方法如下。回答下列问题:
(二)抗CD14单克隆抗体的制备
流程如图所示:
(1)步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射 和 。
(2)步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是 。
(3)吸取③中的上清液到④的培养孔中,根据抗原—抗体杂交原理,需加入 进行专一抗体检测,检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体,原因是 。
(4)步骤⑥从 中提取到大量的抗CD14抗体,用于检测巨噬细胞。
答案 (二)(1)CD14蛋白/CD14抗原 分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞 (2)能在体外无限增殖 (3)CD14蛋白 参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多,有的不能分泌抗CD14抗体 (4)小鼠腹水
考点3 胚胎工程
17.(2020山东,14,2分)经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是( )
A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
答案 C
18.(2023浙江1月选考,12,2分)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是( )
A.经获能处理的精子才能用于体外受精
B.受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率
D.胚胎移植前需对受体进行选择和处理
答案 C
19.(2023广东,3,2分)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( )
A.超数排卵 B.精子获能处理
C.细胞核移植 D.胚胎培养
答案 C
20.(2022北京,11,2分)将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中,接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠(Mc)。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.获得Mc的生物技术属于核移植
B.Mc表皮中有两种基因型的细胞
C.注射入的细胞会分化成Mc的多种组织
D.将接受注射的囊胚均分为二,可发育成两只幼鼠
答案 A
21.(2022全国甲,38,15分)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。
(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液,精液保存的方法是 。
在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是 ;
精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是 (答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。
(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行,该培养液的成分除无机盐、激素、血清外,还含的营养成分有 (答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是
。
答案 (1)低温冷冻保存(-196 ℃液氮中保存) 精子不能直接与卵子受精,必须经获能处理后才能获得受精能力 肝素、Ca2+载体 MⅡ期 (2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸 (3)对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情;取保存的囊胚,用分割针处理获得滋养层细胞,对其进行DNA分析和性别鉴定,获得状态良好的雄性囊胚;将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内
三年模拟
限时拔高练
时间:20 min
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1.(2023日照三模,14)长春新碱是存在于夹竹桃科长春花属植物体内的一种次生代谢物,具有高抗肿瘤活性。利用植物细胞培养生产长春新碱的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
外植体愈伤
组织悬浮振
荡培养植物生物
反应器工厂化
生产
A.为提高愈伤组织的诱导速率,诱导时应给予适当时间和强度的光照
B.悬浮振荡培养前,需用胰蛋白酶从愈伤组织中分离出具活性的单个细胞
C.植物细胞培养时易发生突变,需筛选出高产突变体用来制备生物反应器
D.工厂化生产中可以通过优化pH、温度等条件,提高单个细胞中长春新碱含量
答案 C
2.(2024届百校联考开学考试,15)研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞(诱导多能干细胞)培育出的肾元祖细胞导入囊胚,然后移植到去除生肾区既存的肾元祖细胞的仔猪体内,培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A.将iPS细胞培育成肾元祖细胞的过程涉及基因的选择性表达
B.过程②需要将带荧光蛋白标记基因的人源iPS诱导的肾元祖细胞植入囊胚的滋养层
C.过程③操作之前不需要对代孕猪进行超数排卵和同期发情处理
D.过程④得到的荧光标记的肾脏进行移植时无需担心免疫排斥反应
答案 A
3.(2024届山东省实验中学诊断测试,14)一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体,抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科研人员通过动物细胞融合技术将两种不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB,双杂交瘤细胞能够悬浮在液体培养基中生长繁殖,产生的双特异性抗体AB如图所示。下列叙述正确的是( )
A.用抗原α和β处理杂交瘤细胞A、B后再诱导二者融合
B.诱导杂交瘤细胞A、B融合后无需筛选即可获得双杂交瘤细胞AB
C.对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时,需使用胰蛋白酶处理
D.若双特异性抗体应用于肿瘤治疗,则α、β抗原中至少有一种为癌细胞表面抗原
答案 D
4.(2024届青岛期初调研,15)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率。下列说法错误的是( )
A.人参皂苷是人参的次生代谢物,是其生长所必需的
B.细胞融合前必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C.聚乙二醇、高Ca2+—高pH溶液均可促进细胞融合
D.上述融合细胞可能通过快速生长提高人参皂苷的产率
答案 A
5.(2023齐鲁名校联考,15)体外受精和胚胎移植都是在医学和农牧业生产中应用较多的胚胎工程技术。下列有关说法正确的是( )
A.采集的卵母细胞和精子可以直接置于培养液中共同培养以完成受精
B.胚胎移植前,需要选取遗传性状优良、生产能力强的母牛作为受体
C.胚胎移植前,需对供体和受体进行免疫检查,避免发生免疫排斥反应
D.胚胎分割移植以后,经受体孕育的多个后代的遗传特性均一致
答案 D
二、选择题(每题有一个或多个选项符合题意)
6.(2024届百校摸底联考,17)科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗动物臌胀病的新型牧草,研究主要流程如图。下列说法错误的是( )
注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的功能
A.在制备两种植物原生质体时,需用纤维素酶和胶原蛋白酶处理原材料
B.过程①常使用灭活病毒诱导法诱导清水紫花苜蓿和里奥百脉根的原生质体融合
C.过程②为脱分化,过程①为再分化,杂种细胞团的形成是植物体细胞杂交完成的标志
D.培育抗臌胀病的苜蓿新品种依据的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
答案 ABC
7.【新情境】(2024届济南摸底,20)以纯化鉴定后的重组大肠杆菌RecQ解旋酶免疫小鼠(2n=40),融合免疫小鼠的脾细胞及骨髓瘤细胞(2n=62~68),筛选杂交瘤细胞,制备抗RecQ解旋酶单克隆抗体(mAb),相关检测结果如图A、B所示。有关说法错误的是( )
图B 不同浓度mAb对RecQ蛋白
结合DNA活性的影响
A.重组大肠杆菌RecQ解旋酶可刺激相应B淋巴细胞增殖分化
B.单克隆抗体的制备过程中需要进行2次筛选和2次抗体检测
C.杂交瘤细胞在融合的过程中可能会发生染色体数目的丢失
D.该mAb能特异性与RecQ解旋酶结合,在稀释度为1/1 600时对RecQ解旋酶与DNA的结合抑制最大
答案 BD
条件
基因表达产物和相互作用
效应
①
WOX5
维持未分化状态
②
WOX5+PLT
诱导出根
③
WOX5+ARR2,抑制ARR5
诱导出芽