2023高中生物第2章细胞工程质量评估新人教版选择性必修3

第2章质量评估(时间:75分钟满分:100分)一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,不需要的条件是 ()A.消毒和灭菌B.适宜的温度C.充足的光照 D.适宜的养料和激素解析:在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,一般不需要光照,因为光照条件下易形成维管组织。答案:C2.下列关于植物组织培养过程中愈伤组织的叙述,正确的是 ()A.愈伤组织经过脱分化过程形成根或芽B.植物体的根、茎、叶细胞形成愈伤组织需要适宜的温度和光照等条件C.愈伤组织是经分化后形成的一种高度液泡化的、具有一定形态的薄壁细胞D.愈伤组织的细胞中,能发生碱基互补配对的细胞器是线粒体和核糖体解析:愈伤组织经过再分化过程形成根或芽;植物体的根、茎、叶细胞形成愈伤组织需要适宜的温度和激素,不需要光照;愈伤组织是经过脱分化后形成的一种高度液泡化的、呈无定形状态的薄壁组织团块;在愈伤组织细胞中,线粒体含有DNA,能够进行复制和转录,所以能发生碱基互补配对;核糖体是合成蛋白质的场所,所以也能发生碱基互补配对。答案:D3.下图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是 ()A.若a、b细胞是植物细胞,需先脱分化再诱导融合B.a、b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现C.c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性无关D.c细胞将同时表达a、b细胞中的所有基因解析:若a、b细胞是植物细胞,需先去除细胞壁再诱导融合;a、b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现,其融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性;c细胞将选择性表达a、b细胞中的基因。答案:B4.单倍体育种是植物育种的手段之一,下列有关叙述正确的是 ()A.普通小麦的配子培养产生的植株是单倍体植株B.单倍体植株是具有一个染色体组的植物体C.可以利用花药离体培养的方法直接产生有活力、能正常结果的纯合子D.单倍体育种的方法可用来培育新的物种解析:普通小麦的配子培养产生的植株是单倍体植株;单倍体植株可能具有一个染色体组,也可能具有多个染色体组,如普通小麦的单倍体植株含3个染色体组;利用花药离体培养的方法获得的是单倍体植株,单倍体植株多数是矮小且高度不育的;单倍体育种的方法不可用来培育新的物种。答案:A5.(2021·汕头)下图表示培育耐盐柑橘植株的实验流程,下列叙述正确的是 ()茎段愈伤组织处理1:用耐盐植株←挑选生长的愈伤组织A.愈伤组织是由离体的柑橘茎段经再分化过程形成的B.处理1中用γ射线照射的目的主要是诱发染色体变异C.处理2中添加的物质X可能为NaCl,以便筛选耐盐植株D.该技术被广泛应用于培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜、抗虫棉等解析:愈伤组织是由离体的柑橘茎段(外植体)经脱分化过程形成的;处理1中用γ射线照射的目的主要是诱发基因突变;处理2添加的物质X可能为NaCl,在高盐条件下,普通植物难以生长,所以便于筛选耐盐植株;三倍体无子西瓜培育过程没有采用植物组织培养技术。答案:C6.下列关于动物细胞培养技术的叙述,错误的是 ()A.动物细胞培养是动物细胞工程的基础 B.定期更换培养液能够保证充足的营养物质供应C.在培养液中添加抗生素的目的是防止杂菌污染 D.只要条件适宜细胞就能一直分裂解析:动物细胞培养是动物细胞工程的基础;定期更换培养液可以清除代谢物,提供营养物质,另外可使细胞分散开来,防止接触抑制;在细胞培养液中添加一定量的抗生素,可以起到杀菌作用以防止杂菌污染;即使培养条件适宜,正常细胞也不会在体外无限增殖。答案:D7.单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后,要用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞,在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是 ()①B淋巴细胞②小鼠骨髓瘤细胞③B淋巴细胞自身融合细胞④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞⑤杂交瘤细胞A.①②③④B.①③⑤ C.②④ D.②③解析:用特定培养基培养细胞的目的是筛选出既能大量增殖,又能产生抗体的杂交瘤细胞,因此其他的细胞都不能在此培养基上生存,只有杂交瘤细胞能存活、增殖。答案:A8.下图是胚胎干细胞分离途径示意图,下列叙述正确的是()A.图中a所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘 B.胚胎干细胞的体积和细胞核都较小C.胚胎干细胞可以增殖而不发生分化 D.利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用解析:图中a所示细胞为内细胞团细胞,将来能够发育成胎儿的各种组织;胚胎干细胞的体积小、细胞核大;在体外培养条件下,胚胎干细胞可以增殖而不发生分化;利用胚胎干细胞培育的人造器官,还正处于临床试验阶段。答案:C9.次级卵母细胞的第二次成熟分裂完成于 ()A.排卵前,在卵巢内 B.受精前,在输卵管内C.受精时,在输卵管内 D.排卵后,在腹腔内解析:当精子进入卵母细胞后,卵母细胞才完成减数分裂Ⅱ,此过程在输卵管内进行。答案:C10.下列关于受精作用及胚胎发育的叙述,正确的是 ()A.防止多精入卵的两道屏障是精子释放酶和透明带反应B.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量不断增加C.桑葚胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”D.卵子受精的标志是卵细胞膜和透明带之间出现两个极体解析:防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应;卵裂期胚胎中细胞数目增加,有机物总量减少;囊胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”;卵子受精的标志是卵细胞膜和透明带之间出现两个极体。答案:D11.(2021·广东)下列有关生物工程的叙述,错误的是 ()A.进行胚胎移植时,可选用如上图所示时期的胚胎B.高等动物的个体发育是指从受精卵发育到幼体的过程C.如图是胚胎发育过程中囊胚示意图,其中③为内细胞团细胞,具有发育全能性D.卵裂期胚胎中细胞数目和DNA总量在不断增加解析:进行胚胎移植时,应选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行,题图所示的是囊胚期;高等动物个体发育是指从受精卵发育到性成熟的个体的过程;图示是胚胎发育过程中囊胚期示意图,其中③为内细胞团细胞,具有发育全能性;卵裂期,细胞正在进行有丝分裂,胚胎中细胞数目和DNA总量在不断增加。答案:B12.(2022·松溪)试管婴儿技术主要用于解决不孕夫妇的生育问题,技术流程如下图所示。下列相关叙述错误的是 ()A.①过程可在体外获能溶液中进行 B.②过程应培养至原肠胚阶段C.③过程移植的胚胎可与受体子宫建立联系 D.④过程可以有效预防患遗传病的胎儿产生解析:①过程为体外受精,可在体外获能溶液或专用的受精溶液中完成;②过程为体外受精获得的早期胚胎,应培养至桑葚胚或囊胚阶段,才可以进行胚胎移植;③过程成功的关键是移植的胚胎能与受体子宫建立正常的联系;④过程为遗传学诊断,能够有效地预防患遗传病的胎儿产生。答案:B13.(2022·茂名)科学家用植物体细胞杂交方法,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株(如图所示),其中①~⑤表示过程,字母表示细胞、组织或植株。据图叙述错误的是 ()A.该过程所涉及的原理为细胞膜的流动性和细胞的全能性B.④和⑤过程细胞的分裂方式只有有丝分裂C.如果番茄为二倍体,马铃薯为四倍体,f植株为六倍体D.f植株的花药离体培养形成的植株含有三个染色体组,为三倍体解析:该过程中原生质体的融合涉及细胞膜的流动性,而杂种细胞d培养为杂种植株的过程运用了植物组织培养技术,涉及植物细胞的全能性;④表示脱分化过程,⑤表示再分化过程,④和⑤过程细胞的分裂方式只有有丝分裂;如果番茄为二倍体,马铃薯为四倍体,则诱导原生质体融合后获得的f植株细胞内染色体组为番茄与马铃薯二者染色体组之和,即为异源六倍体;f植株的花药离体培养形成的植株虽然含有三个染色体组,但由花药等配子发育而来的属于单倍体。答案:D14.(2022·广东)阿霉素是一种抗肿瘤药物,在杀伤肿瘤细胞的同时还会对机体其他细胞造成伤害,将阿霉素与能特异性识别肿瘤抗原的抗体利用接头连接制成抗体—药物偶联物(ADC)。下列有关叙述错误的是 ()A.阿霉素有副作用,正常情况下不能大量、长期使用B.ADC中的特异性抗体是杀死肿瘤细胞的有效成分C.接头既要保持稳定,又不能影响抗体与阿霉素的功能D.利用同位素标记的特异性抗体,可用于定位诊断肿瘤解析:阿霉素在杀伤肿瘤细胞的同时还会对机体其他细胞造成伤害,说明阿霉素有副作用,正常情况下不能大量、长期使用;特异性抗体能和肿瘤抗原结合形成复合物,但是不能杀死肿瘤细胞;接头既要保持稳定,避免阿霉素从抗体中脱落,同时也不能影响抗体与阿霉素的功能;抗体和抗原的结合具有特异性,故利用同位素标记的特异性抗体在特定组织中的成像技术,可定位诊断肿瘤。答案:B15.(2022·山西)利用IAA、生长素类似物NAA、细胞分裂素类似物TDZ和6BA进行植物组织培养,以建立珍稀濒危植物香果树再生体系。下表为诱导率最优的激素浓度。下列叙述错误的是 ()项目TDZ/(mg·L)NAA/(mg·L)IAA/(mg·L)用叶柄诱导愈伤组织0.50.2—用叶片诱导愈伤组织1.00.1—用叶柄愈伤组织诱导生芽——0.2诱导幼芽生根——0.5项目6BA/(mg·L)诱导率/%用叶柄诱导愈伤组织—98用叶片诱导愈伤组织—95用叶柄愈伤组织诱导生芽1.087诱导幼芽生根—87A.用叶柄诱导愈伤组织实验的诱导率是指产生愈伤组织的叶柄数与实验的总叶柄数之比B.诱导叶片脱分化应选择的激素组合是TDZ1.0mg/L+NAA0.1mg/LC.诱导幼芽生根实验表明幼芽生根过程中只有IAA发挥作用D.探究诱导天然香果树幼芽生根的最适生长素浓度时,设计IAA的浓度梯度可为0mg/L,0.3mg/L,0.5mg/L,0.7mg/L解析:在用叶柄诱导愈伤组织实验中,诱导率是指产生愈伤组织的叶柄数与实验的总叶柄数之比;根据表格分析可知,诱导叶片脱分化形成愈伤组织,应选择的激素组合是TDZ1.0mg/L+NAA0.1mg/L;诱导幼芽生根实验表明,诱导幼芽生根的最佳IAA浓度为0.5mg/L,但是不能说明只有IAA发挥作用;探究诱导天然香果树幼芽生根的最适生长素浓度时,遵循等浓度梯度的原则,设计IAA的浓度梯度可为0mg/L,0.3mg/L,0.5mg/L,0.7mg/L,其中IAA浓度为0mg/L的组为对照组。答案:C16.下图是一种“生物导弹”的作用原理示意图。阿霉素是微生物的代谢产物,进入人体后可抑制DNA和RNA的合成,是一种抗肿瘤药物,对正常细胞也有一定毒性。下列叙述错误的是 ()A.单克隆抗体由杂交瘤细胞合成和分泌B.活化阿霉素抑制细胞中的DNA复制,不抑制转录C.仅注射“生物导弹”不能对肿瘤细胞起抑制作用 D.单克隆抗体特异性强,能减轻对正常细胞的伤害解析:单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的;根据题意可知,阿霉素可抑制DNA和RNA的合成,因此活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程;分析题图可知,“生物导弹”可以与肿瘤细胞表面的抗原特异性结合,具有定位作用,对肿瘤细胞起抑制作用的是经“生物导弹”活化的阿霉素;单克隆抗体特异性强,能直接靶向癌细胞,减轻阿霉素对正常细胞的伤害。答案:B二、非选择题:本题共5小题,共60分。17.(10分)科学家将番茄(2N)和马铃薯(4N)利用下图所示技术得到“番茄—马铃薯”植株,请回答下列问题。(1)获得a、b所用的酶为。其中过程②为,其依据的原理是。

(2)将杂种细胞培育成杂种植株的过程中,依据的原理是,其中过程④相当于过程,与过程⑤培养条件的不同之处在于此过程需要。

(3)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶肉细胞具有叶绿素,这是的结果。

(4)诱导f生根的过程中,培养基中生长素与细胞分裂素的比值较过程④(填“高”或“低”);最终获得的“番茄—马铃薯”属于倍体植株。

(5)该技术的独特优势是。

解析:(1)去除细胞壁获得原生质体所用的酶为纤维素酶和果胶酶,过程②表示人工诱导原生质体融合,其原理是细胞膜具有一定的流动性。(2)题图所示为植物体细胞杂交技术,将杂种细胞培育成杂种植株的过程是植物组织培养,依据的原理是植物细胞具有全能性。过程④表示脱分化,需避光;过程⑤表示再分化,需要适宜的光照,因为叶绿素的合成需要光照。(3)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶肉细胞具有叶绿素,这是基因选择性表达的结果。(4)当细胞分裂素与生长素的比值大于1时,可以促进芽的形成,当该比值小于1时,可以促进根的形成。所以诱导f生根的过程中,培养基中生长素与细胞分裂素的比值较过程④高;最终获得的“番茄—马铃薯”属于(异源)六倍体植株[番茄(2N)+马铃薯(4N)=6N]。(5)植物体细胞杂交技术的独特优势是打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育作物新品种。答案:(1)纤维素酶和果胶酶诱导原生质体融合细胞膜具有一定的流动性(2)植物细胞具有全能性脱分化避光(3)基因选择性表达(4)高(异源)六(5)打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育作物新品种18.(12分)植物细胞工程在植物的脱毒及育种等方面有重要应用,请根据所学知识回答下列问题。(1)培育脱毒植株时,外植体宜选用(填“茎尖”或“叶片”),其原因是。

(2)某种马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差,野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好,但二者存在杂交不亲和性。利用野生马铃薯种,通过细胞工程改进马铃薯栽培种种质的思路是

。

(3)避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时,应从等方面采取措施,减少污染;在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制等培养条件。

(4)培养某一种杂合子名贵花卉时,若要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种花卉,可用组织培养的方法来繁殖。在培养时,(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是

。

解析:(1)培育脱毒植株时,外植体宜选用茎尖,理由是茎尖细胞全能性高,且其中病毒含量少,甚至无病毒。(2)利用野生马铃薯种,通过细胞工程改进马铃薯栽培种种质的思路是将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞杂交,经植物组织培养培育成植株。(3)在植物组织培养时,应从外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作等方面采取措施,减少污染;在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)等培养条件。(4)在培养时,不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是对杂合子的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同,用花粉粒进行组织培养得到的花卉,其基因型不同于原植株。答案:(1)茎尖茎尖细胞不携带病毒(或携带病毒数量极少),细胞全能性高(2)将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞杂交,经植物组织培养培育成杂种植株(3)外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)(4)不能对杂合子的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同,用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株19.(12分)下图为动物细胞培养的基本过程示意图,请据图回答下列问题。ABCD(1)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,易于培养。培养时用分散细胞,制成B瓶中的细胞悬液。将细胞悬液转入C瓶中进行的初次培养称为。

(2)细胞正常培养了一段时间后,发现绝大部分细胞死亡,只有极少数细胞存活,这是因为存活的细胞发生了,可无限增殖。

(3)培养过程中需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的作用主要是。

(4)动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。下图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。据图可知,培养细胞一定要添加血清。

解析:(1)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,易于培养。培养时要先用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)分散细胞,制成B瓶中的细胞悬液。将细胞悬液转入C瓶中进行的初次培养称为原代培养。(2)细胞正常培养了一段时间后,发现绝大部分细胞死亡,只有极少数细胞存活,这是因为存活的细胞发生了突变,可无限增殖。(3)培养过程中需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的作用主要是维持培养液的pH。(4)分析题图可知,是否添加血清对于癌细胞的增殖影响不大,而对于正常细胞的增殖影响很大,故培养正常细胞一定要添加血清。答案:(1)分裂能力强胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)原代培养(2)突变(3)维持培养液的pH(4)正常20.(16分)(2021·广州)黄色镰刀菌污染动物饲料后会产生一种毒性较高的代谢产物——脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),这给饲养的动物及人类健康带来巨大威胁。科研人员利用杂交瘤技术制备出抗DON的单克隆抗体,实现了对DON的高效低成本检测。回答下列问题。(1)制备单克隆抗体时,首先需要,

随后从小鼠脾中获得B淋巴细胞进行培养,进行细胞培养时所需气体为。

(2)通过技术获得杂交细胞后,再经过筛选获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有的特点是

。

(3)为获得大量的单克隆抗体,可将杂交瘤细胞进行,从中提取;或将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,从小鼠腹水中提取。

(4)将已知浓度带荧光标记DON的溶液(标准样品)、未知浓度不带荧光标记DON的溶液(待测样品)等量混合,加入事先吸附有上述单克隆抗体的固相载体中保温一段时间,去除游离DON分子后测定固相载体的荧光值,荧光值越强则待测样品中DON的浓度越低(抗体与两种DON的结合能力相同)。得出划线部分判断所依据的原理是。

解析:(1)结合分析可知,为获得抗DON的单克隆抗体,制备单克隆抗体时,需要先给小鼠注射DON,以刺激机体产生相应的抗体;动物细胞培养时所需的气体为95%空气(其中O2为细胞代谢必需的)和5%CO2(维持培养液的pH)。(2)为制备杂交细胞,需要通过动物细胞融合技术获得杂交细胞;再经筛选获得杂交瘤细胞,杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖,又能产生抗DON的抗体。(3)为获得大量的单克隆抗体,可进行克隆化培养,可将杂交瘤细胞进行体外培养,从培养液中提取;也可进行体内培养,即将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔,从小鼠腹水中