高中生物【分层作业】第2章 细胞工程 章末培优（苏教2019版选择性必修3）

第2章细胞工程章末培优创新突破练突破一植物细胞工程及其应用1.青蒿素是从黄花蒿的叶片中提取的一种代谢产物，而黄花蒿的茎及其他部位中的青蒿素含量极少。关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述，正确的是()A.在黄花蒿组织培养过程中，脱分化阶段必须给予充足的光照B.培养基中添加的生长素/细胞分裂素的值低时，有利于诱导芽的形成C.可通过大量培养愈伤组织以直接获得青蒿素D.同一株黄花蒿不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因型一定相同2.某生物兴趣小组以月季为材料进行组织培养，操作步骤如图所示。下列叙述正确的是()愈伤组织Y幼苗A.X常选用多年生的老枝，有利于细胞全能性的体现B.MS培养基中除水和无机盐外，还一定要含有有机碳源和有机氮源C.与遮光相比，在光照条件下A过程更容易获得愈伤组织D.B过程培养基中植物激素的浓度、比例不同会导致愈伤组织的发育方向不同突破二动物细胞工程及其应用3.下图表示动物细胞培养的基本过程。下列叙述错误的是()A.容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织，原因是其细胞分裂能力强B.将剪碎的组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理，制成B瓶中的细胞悬液C.C、D瓶中的培养液为保证无菌、无毒的环境，需要添加一定量的抗生素D.培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的作用主要是维持培养液的pH4.[多选][2023江苏盐城伍佑中学校高三月考]下图是体细胞核移植的流程图。下列说法正确的是()A.操作过程中需要将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，用显微操作仪将卵母细胞去核B.利用体细胞核移植技术，可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜种繁育C.重新组合的细胞需用物理或化学方法激活，目的是使其完成细胞分裂和发育进程D.受体母牛需要用促性腺激素进行同期发情处理突破三胚胎工程及其应用5.哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。下列相关叙述错误的是()A.精子获能后，才具有与处于MⅡ中期的卵母细胞受精的能力B.精子入卵后，透明带会迅速发生生理反应，阻止其他精子入卵C.受精卵早期在透明带内进行有丝分裂，进一步发育形成桑椹胚D.桑椹胚进一步发育形成囊胚，从二者中均可以获取胚胎干细胞高考真题练考向一植物组织培养技术及其应用1.[2021江苏卷]植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是()A.为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养B.组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构C.提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根D.用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异2.[2022上海卷]地钱具有重要的药用价值，若要利用叶片快速人工繁育，可用的技术是()A.单倍体育种技术B.干细胞技术C.细胞核移植技术D.植物组织培养技术3.[2022重庆卷]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(见如表)。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()条件基因表达产物和相互作用效应①WOX5维持未分化状态②WOX5+PLT诱导出根③WOX5+ARR2，抑制ARR5诱导出芽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4.[2022辽宁卷]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考向二动物细胞培养技术5.[2022湖北卷]某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能的是()A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封C.血清经过高温处理后加入培养基D.所使用的培养基呈弱酸性考向三动物细胞融合及单克隆抗体的制备6.[多选][2022江苏卷]下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人—鼠杂种细胞中人的染色体会以随机的方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性，只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有()A.加入灭活的仙台病毒的作用是促进细胞融合B.细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人—人、人—鼠、鼠—鼠融合细胞C.芳烃羟化酶基因位于2号染色体上，乳酸脱氢酶基因位于11号染色上D.胸苷激酶基因位于17号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上7.[2022山东卷]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8.[2020江苏卷节选]新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起感染。下图为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题：据图所示，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，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得细胞。因为同一种抗原可能激活细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。

考向四干细胞技术及其应用9.[多选][2020江苏卷]小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，制备流程如图所示。下列叙述错误的是()A.为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养考向五胚胎工程10.[2023浙江卷]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11.[2022北京卷]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12.[2022全国甲卷]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。

第2章细胞工程章末培优参考答案创新突破练1.【答案】B【解析】植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程，其中脱分化过程不需要光照，而再分化过程需要光照，A项错误；培养基中添加的生长素/细胞分裂素的值会影响植物细胞分裂和分化的方向，当该值偏低时，有利于诱导芽的形成，当该值偏高时，有利于诱导根的形成，B项正确；青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中提取的一种代谢产物，而黄花蒿茎及其他部位中的青蒿素含量极其微小，因此通过大量培养愈伤组织不能直接获得青蒿素，C项错误；同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织的基因型不一定相同，如花粉细胞培养形成的愈伤组织细胞的基因只有体细胞的一半，D项错误。2.【答案】D【解析】X常选用一年生的嫩枝，有利于细胞全能性的体现，A项错误；MS培养基中除水和无机盐外，还一定要含有有机碳源、有机氮源和植物激素，B项错误；在遮光条件下A过程更容易获得愈伤组织，C项错误；B过程(再分化)培养基中植物激素的浓度、比例不同会导致愈伤组织的发育方向不同，D项正确。3.【答案】B【解析】将剪碎的组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，制成B瓶中的细胞悬液，不能用胃蛋白酶处理，B项错误。4.【答案】ABC【解析】从动物卵巢中采集的卵母细胞，一般要在体外培养到减数第二次分裂中期才能用于实验，核移植时是将细胞核移植到去核的卵细胞中，可用显微操作去核法去除卵母细胞的细胞核，A项正确；体细胞核移植技术在畜牧生产方面主要可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育，B项正确；在核移植技术中，常选用处于减数第二次分裂中期的去核的次级卵母细胞作为受体细胞，再用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程，C项正确；胚胎工程中，需要用促性腺激素对良种母牛进行超数排卵，核移植过程不需要，D项错误。5.【答案】B【解析】刚排出的精子不能立即与卵子结合，必须在雌性动物的生殖道内获能后，才具有与处于MⅡ中期的卵母细胞受精的能力，A项正确；精子入卵后，卵细胞质膜会发生一种称作卵细胞质膜反应的生理反应，从而防止其他精子进入卵细胞，B项错误；早期胚胎发育的过程是受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚，即受精卵早期在透明带内进行有丝分裂，进一步发育形成桑椹胚，C项正确；胚胎干细胞是一类具有发育的全能性的细胞，可从桑椹胚或囊胚中分离获取，D项正确。高考真题练1.【答案】D【解析】用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异，D项错误。2.【答案】D【解析】用叶片快速人工繁育，可用的技术是植物组织培养，该技术的原理是植物细胞的全能性，D项符合题意。3.【答案】C【解析】根据表格中信息可知，WOX5能维持未分化状态，使植物细胞保持强分裂能力和较大的全能性，WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A项合理；由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”及结合表格中信息可知，WOX5+PLT可诱导出根，可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B项合理；由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性，C项不合理；由题干信息可知，出芽或出根都是在生长素与细胞分裂素的含量不均衡时才会发生的，故可推测体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D项合理。4.【答案】D【解析】一般选用代谢旺盛、再生能力强的器官或组织为材料制备外植体，D项错误。5.【答案】A【解析】小鼠胚胎脑组织中含有丰富的原代神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓慢，A符合题意；培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使细胞生长缓慢，B不符合题意；血清经过高温处理后，其中活性成分变性，失去原有功能，细胞生存环境严重恶化，可能使细胞生长缓慢，C不符合题意；小鼠内环境为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，细胞生存环境恶劣，可能造成细胞生长缓慢，D不符合题意。6.【答案】ACD【解析】动物细胞融合过程中，可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合，A项正确；细胞Ⅲ中保留了人的X染色体、11、17号染色体，故不会是鼠—鼠融合细胞，B项错误；根据题图及题意分析可知，芳烃羟化酶基因位于2号染色体上，乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上，胸苷激酶基因位于17号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上，C、D两项正确。7.【答案】D【解析】同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，D项错误。8.【答案】刺突蛋白(或S蛋白)杂交多种B【解析】制备S蛋白单克隆抗体应该以S蛋白为抗原，用HAT培养基筛选出杂交细胞。因为同一种抗原会激活多种B细胞，所以还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。9.【答案】ABC【解析】为了获得更多的囊胚，可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，A项错误；细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基因相同，B项错误；运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，分解细胞间的胶原蛋白等，使之分散成单个细胞，C项错误；动物细胞培养需要在含5%的CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，D项正确。10.【答案】C【解析】精子需要经过获能处理才具有受精能