2023高中生物第2章細胞工程質(zhì)量評估新人教版選擇性必修3

第2章質(zhì)量評估(時間:75分鐘滿分:100分)一、選擇題:本題共16小題,共40分。第1~12小題,每小題2分;第13~16小題,每小題4分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中,不需要的條件是 ()A.消毒和滅菌B.適宜的溫度C.充足的光照 D.適宜的養(yǎng)料和激素解析:在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中,一般不需要光照,因為光照條件下易形成維管組織。答案:C2.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)過程中愈傷組織的敘述,正確的是 ()A.愈傷組織經(jīng)過脫分化過程形成根或芽B.植物體的根、莖、葉細胞形成愈傷組織需要適宜的溫度和光照等條件C.愈傷組織是經(jīng)分化后形成的一種高度液泡化的、具有一定形態(tài)的薄壁細胞D.愈傷組織的細胞中,能發(fā)生堿基互補配對的細胞器是線粒體和核糖體解析:愈傷組織經(jīng)過再分化過程形成根或芽;植物體的根、莖、葉細胞形成愈傷組織需要適宜的溫度和激素,不需要光照;愈傷組織是經(jīng)過脫分化后形成的一種高度液泡化的、呈無定形狀態(tài)的薄壁組織團塊;在愈傷組織細胞中,線粒體含有DNA,能夠進行復制和轉(zhuǎn)錄,所以能發(fā)生堿基互補配對;核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所,所以也能發(fā)生堿基互補配對。答案:D3.下圖為細胞融合的示意圖,下列敘述正確的是 ()A.若a、b細胞是植物細胞,需先脫分化再誘導融合B.a、b細胞之間的融合需要促融處理后才能實現(xiàn)C.c細胞的形成與a、b細胞膜的流動性無關(guān)D.c細胞將同時表達a、b細胞中的所有基因解析:若a、b細胞是植物細胞,需先去除細胞壁再誘導融合;a、b細胞之間的融合需要促融處理后才能實現(xiàn),其融合過程體現(xiàn)了細胞膜具有一定的流動性;c細胞將選擇性表達a、b細胞中的基因。答案:B4.單倍體育種是植物育種的手段之一,下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.普通小麥的配子培養(yǎng)產(chǎn)生的植株是單倍體植株B.單倍體植株是具有一個染色體組的植物體C.可以利用花藥離體培養(yǎng)的方法直接產(chǎn)生有活力、能正常結(jié)果的純合子D.單倍體育種的方法可用來培育新的物種解析:普通小麥的配子培養(yǎng)產(chǎn)生的植株是單倍體植株;單倍體植株可能具有一個染色體組,也可能具有多個染色體組,如普通小麥的單倍體植株含3個染色體組;利用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得的是單倍體植株,單倍體植株多數(shù)是矮小且高度不育的;單倍體育種的方法不可用來培育新的物種。答案:A5.(2021·汕頭)下圖表示培育耐鹽柑橘植株的實驗流程,下列敘述正確的是 ()莖段愈傷組織處理1:用耐鹽植株←挑選生長的愈傷組織A.愈傷組織是由離體的柑橘莖段經(jīng)再分化過程形成的B.處理1中用γ射線照射的目的主要是誘發(fā)染色體變異C.處理2中添加的物質(zhì)X可能為NaCl,以便篩選耐鹽植株D.該技術(shù)被廣泛應用于培育白菜—甘藍、三倍體無子西瓜、抗蟲棉等解析:愈傷組織是由離體的柑橘莖段(外植體)經(jīng)脫分化過程形成的;處理1中用γ射線照射的目的主要是誘發(fā)基因突變;處理2添加的物質(zhì)X可能為NaCl,在高鹽條件下,普通植物難以生長,所以便于篩選耐鹽植株;三倍體無子西瓜培育過程沒有采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。答案:C6.下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的敘述,錯誤的是 ()A.動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎(chǔ) B.定期更換培養(yǎng)液能夠保證充足的營養(yǎng)物質(zhì)供應C.在培養(yǎng)液中添加抗生素的目的是防止雜菌污染 D.只要條件適宜細胞就能一直分裂解析:動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎(chǔ);定期更換培養(yǎng)液可以清除代謝物,提供營養(yǎng)物質(zhì),另外可使細胞分散開來,防止接觸抑制;在細胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素,可以起到殺菌作用以防止雜菌污染;即使培養(yǎng)條件適宜,正常細胞也不會在體外無限增殖。答案:D7.單克隆抗體制備過程中,骨髓瘤細胞和B淋巴細胞融合后,要用特定的培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞,在這種培養(yǎng)基上不能存活、增殖的細胞是 ()①B淋巴細胞②小鼠骨髓瘤細胞③B淋巴細胞自身融合細胞④小鼠骨髓瘤細胞自身融合細胞⑤雜交瘤細胞A.①②③④B.①③⑤ C.②④ D.②③解析:用特定培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞的目的是篩選出既能大量增殖,又能產(chǎn)生抗體的雜交瘤細胞,因此其他的細胞都不能在此培養(yǎng)基上生存,只有雜交瘤細胞能存活、增殖。答案:A8.下圖是胚胎干細胞分離途徑示意圖,下列敘述正確的是()A.圖中a所示細胞將來能夠發(fā)育成胎膜和胎盤 B.胚胎干細胞的體積和細胞核都較小C.胚胎干細胞可以增殖而不發(fā)生分化 D.利用胚胎干細胞培育的人造器官正在大規(guī)模應用解析:圖中a所示細胞為內(nèi)細胞團細胞,將來能夠發(fā)育成胎兒的各種組織;胚胎干細胞的體積小、細胞核大;在體外培養(yǎng)條件下,胚胎干細胞可以增殖而不發(fā)生分化;利用胚胎干細胞培育的人造器官,還正處于臨床試驗階段。答案:C9.次級卵母細胞的第二次成熟分裂完成于 ()A.排卵前,在卵巢內(nèi) B.受精前,在輸卵管內(nèi)C.受精時,在輸卵管內(nèi) D.排卵后,在腹腔內(nèi)解析:當精子進入卵母細胞后,卵母細胞才完成減數(shù)分裂Ⅱ,此過程在輸卵管內(nèi)進行。答案:C10.下列關(guān)于受精作用及胚胎發(fā)育的敘述,正確的是 ()A.防止多精入卵的兩道屏障是精子釋放酶和透明帶反應B.卵裂期胚胎中細胞數(shù)目和有機物總量不斷增加C.桑葚胚從透明帶中伸展出來的過程稱為“孵化”D.卵子受精的標志是卵細胞膜和透明帶之間出現(xiàn)兩個極體解析:防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應和卵細胞膜反應;卵裂期胚胎中細胞數(shù)目增加,有機物總量減少;囊胚從透明帶中伸展出來的過程稱為“孵化”;卵子受精的標志是卵細胞膜和透明帶之間出現(xiàn)兩個極體。答案:D11.(2021·廣東)下列有關(guān)生物工程的敘述,錯誤的是 ()A.進行胚胎移植時,可選用如上圖所示時期的胚胎B.高等動物的個體發(fā)育是指從受精卵發(fā)育到幼體的過程C.如圖是胚胎發(fā)育過程中囊胚示意圖,其中③為內(nèi)細胞團細胞,具有發(fā)育全能性D.卵裂期胚胎中細胞數(shù)目和DNA總量在不斷增加解析:進行胚胎移植時,應選擇桑葚胚或囊胚期的胚胎進行,題圖所示的是囊胚期;高等動物個體發(fā)育是指從受精卵發(fā)育到性成熟的個體的過程;圖示是胚胎發(fā)育過程中囊胚期示意圖,其中③為內(nèi)細胞團細胞,具有發(fā)育全能性;卵裂期,細胞正在進行有絲分裂,胚胎中細胞數(shù)目和DNA總量在不斷增加。答案:B12.(2022·松溪)試管嬰兒技術(shù)主要用于解決不孕夫婦的生育問題,技術(shù)流程如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是 ()A.①過程可在體外獲能溶液中進行 B.②過程應培養(yǎng)至原腸胚階段C.③過程移植的胚胎可與受體子宮建立聯(lián)系 D.④過程可以有效預防患遺傳病的胎兒產(chǎn)生解析:①過程為體外受精,可在體外獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿?②過程為體外受精獲得的早期胚胎,應培養(yǎng)至桑葚胚或囊胚階段,才可以進行胚胎移植;③過程成功的關(guān)鍵是移植的胚胎能與受體子宮建立正常的聯(lián)系;④過程為遺傳學診斷,能夠有效地預防患遺傳病的胎兒產(chǎn)生。答案:B13.(2022·茂名)科學家用植物體細胞雜交方法,成功地培育出了“番茄—馬鈴薯”雜種植株(如圖所示),其中①~⑤表示過程,字母表示細胞、組織或植株。據(jù)圖敘述錯誤的是 ()A.該過程所涉及的原理為細胞膜的流動性和細胞的全能性B.④和⑤過程細胞的分裂方式只有有絲分裂C.如果番茄為二倍體,馬鈴薯為四倍體,f植株為六倍體D.f植株的花藥離體培養(yǎng)形成的植株含有三個染色體組,為三倍體解析:該過程中原生質(zhì)體的融合涉及細胞膜的流動性,而雜種細胞d培養(yǎng)為雜種植株的過程運用了植物組織培養(yǎng)技術(shù),涉及植物細胞的全能性;④表示脫分化過程,⑤表示再分化過程,④和⑤過程細胞的分裂方式只有有絲分裂;如果番茄為二倍體,馬鈴薯為四倍體,則誘導原生質(zhì)體融合后獲得的f植株細胞內(nèi)染色體組為番茄與馬鈴薯二者染色體組之和,即為異源六倍體;f植株的花藥離體培養(yǎng)形成的植株雖然含有三個染色體組,但由花藥等配子發(fā)育而來的屬于單倍體。答案:D14.(2022·廣東)阿霉素是一種抗腫瘤藥物,在殺傷腫瘤細胞的同時還會對機體其他細胞造成傷害,將阿霉素與能特異性識別腫瘤抗原的抗體利用接頭連接制成抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)。下列有關(guān)敘述錯誤的是 ()A.阿霉素有副作用,正常情況下不能大量、長期使用B.ADC中的特異性抗體是殺死腫瘤細胞的有效成分C.接頭既要保持穩(wěn)定,又不能影響抗體與阿霉素的功能D.利用同位素標記的特異性抗體,可用于定位診斷腫瘤解析:阿霉素在殺傷腫瘤細胞的同時還會對機體其他細胞造成傷害,說明阿霉素有副作用,正常情況下不能大量、長期使用;特異性抗體能和腫瘤抗原結(jié)合形成復合物,但是不能殺死腫瘤細胞;接頭既要保持穩(wěn)定,避免阿霉素從抗體中脫落,同時也不能影響抗體與阿霉素的功能;抗體和抗原的結(jié)合具有特異性,故利用同位素標記的特異性抗體在特定組織中的成像技術(shù),可定位診斷腫瘤。答案:B15.(2022·山西)利用IAA、生長素類似物NAA、細胞分裂素類似物TDZ和6BA進行植物組織培養(yǎng),以建立珍稀瀕危植物香果樹再生體系。下表為誘導率最優(yōu)的激素濃度。下列敘述錯誤的是 ()項目TDZ/(mg·L)NAA/(mg·L)IAA/(mg·L)用葉柄誘導愈傷組織0.50.2—用葉片誘導愈傷組織1.00.1—用葉柄愈傷組織誘導生芽——0.2誘導幼芽生根——0.5項目6BA/(mg·L)誘導率/%用葉柄誘導愈傷組織—98用葉片誘導愈傷組織—95用葉柄愈傷組織誘導生芽1.087誘導幼芽生根—87A.用葉柄誘導愈傷組織實驗的誘導率是指產(chǎn)生愈傷組織的葉柄數(shù)與實驗的總?cè)~柄數(shù)之比B.誘導葉片脫分化應選擇的激素組合是TDZ1.0mg/L+NAA0.1mg/LC.誘導幼芽生根實驗表明幼芽生根過程中只有IAA發(fā)揮作用D.探究誘導天然香果樹幼芽生根的最適生長素濃度時,設(shè)計IAA的濃度梯度可為0mg/L,0.3mg/L,0.5mg/L,0.7mg/L解析:在用葉柄誘導愈傷組織實驗中,誘導率是指產(chǎn)生愈傷組織的葉柄數(shù)與實驗的總?cè)~柄數(shù)之比;根據(jù)表格分析可知,誘導葉片脫分化形成愈傷組織,應選擇的激素組合是TDZ1.0mg/L+NAA0.1mg/L;誘導幼芽生根實驗表明,誘導幼芽生根的最佳IAA濃度為0.5mg/L,但是不能說明只有IAA發(fā)揮作用;探究誘導天然香果樹幼芽生根的最適生長素濃度時,遵循等濃度梯度的原則,設(shè)計IAA的濃度梯度可為0mg/L,0.3mg/L,0.5mg/L,0.7mg/L,其中IAA濃度為0mg/L的組為對照組。答案:C16.下圖是一種“生物導彈”的作用原理示意圖。阿霉素是微生物的代謝產(chǎn)物,進入人體后可抑制DNA和RNA的合成,是一種抗腫瘤藥物,對正常細胞也有一定毒性。下列敘述錯誤的是 ()A.單克隆抗體由雜交瘤細胞合成和分泌B.活化阿霉素抑制細胞中的DNA復制,不抑制轉(zhuǎn)錄C.僅注射“生物導彈”不能對腫瘤細胞起抑制作用 D.單克隆抗體特異性強,能減輕對正常細胞的傷害解析:單克隆抗體是由雜交瘤細胞合成和分泌的;根據(jù)題意可知,阿霉素可抑制DNA和RNA的合成,因此活化阿霉素能抑制細胞中的DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程;分析題圖可知,“生物導彈”可以與腫瘤細胞表面的抗原特異性結(jié)合,具有定位作用,對腫瘤細胞起抑制作用的是經(jīng)“生物導彈”活化的阿霉素;單克隆抗體特異性強,能直接靶向癌細胞,減輕阿霉素對正常細胞的傷害。答案:B二、非選擇題:本題共5小題,共60分。17.(10分)科學家將番茄(2N)和馬鈴薯(4N)利用下圖所示技術(shù)得到“番茄—馬鈴薯”植株,請回答下列問題。(1)獲得a、b所用的酶為。其中過程②為,其依據(jù)的原理是。

(2)將雜種細胞培育成雜種植株的過程中,依據(jù)的原理是,其中過程④相當于過程,與過程⑤培養(yǎng)條件的不同之處在于此過程需要。

(3)試管苗的根細胞沒有葉綠素,而葉肉細胞具有葉綠素,這是的結(jié)果。

(4)誘導f生根的過程中,培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素的比值較過程④(填“高”或“低”);最終獲得的“番茄—馬鈴薯”屬于倍體植株。

(5)該技術(shù)的獨特優(yōu)勢是。

解析:(1)去除細胞壁獲得原生質(zhì)體所用的酶為纖維素酶和果膠酶,過程②表示人工誘導原生質(zhì)體融合,其原理是細胞膜具有一定的流動性。(2)題圖所示為植物體細胞雜交技術(shù),將雜種細胞培育成雜種植株的過程是植物組織培養(yǎng),依據(jù)的原理是植物細胞具有全能性。過程④表示脫分化,需避光;過程⑤表示再分化,需要適宜的光照,因為葉綠素的合成需要光照。(3)試管苗的根細胞沒有葉綠素,而葉肉細胞具有葉綠素,這是基因選擇性表達的結(jié)果。(4)當細胞分裂素與生長素的比值大于1時,可以促進芽的形成,當該比值小于1時,可以促進根的形成。所以誘導f生根的過程中,培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素的比值較過程④高;最終獲得的“番茄—馬鈴薯”屬于(異源)六倍體植株[番茄(2N)+馬鈴薯(4N)=6N]。(5)植物體細胞雜交技術(shù)的獨特優(yōu)勢是打破生殖隔離,實現(xiàn)遠緣雜交育種,培育作物新品種。答案:(1)纖維素酶和果膠酶誘導原生質(zhì)體融合細胞膜具有一定的流動性(2)植物細胞具有全能性脫分化避光(3)基因選擇性表達(4)高(異源)六(5)打破生殖隔離,實現(xiàn)遠緣雜交育種,培育作物新品種18.(12分)植物細胞工程在植物的脫毒及育種等方面有重要應用,請根據(jù)所學知識回答下列問題。(1)培育脫毒植株時,外植體宜選用(填“莖尖”或“葉片”),其原因是。

(2)某種馬鈴薯栽培種的抗病性和抗逆性較差,野生馬鈴薯種的抗病性和抗逆性較好,但二者存在雜交不親和性。利用野生馬鈴薯種,通過細胞工程改進馬鈴薯栽培種種質(zhì)的思路是

。

(3)避免微生物污染、優(yōu)化培養(yǎng)條件可提高植物組織培養(yǎng)的成功率。在植物組織培養(yǎng)時,應從等方面采取措施,減少污染;在培養(yǎng)室中培養(yǎng)時,注意優(yōu)化培養(yǎng)環(huán)境,控制等培養(yǎng)條件。

(4)培養(yǎng)某一種雜合子名貴花卉時,若要快速獲得與原植株基因型和表型都相同的該種花卉,可用組織培養(yǎng)的方法來繁殖。在培養(yǎng)時,(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體,原因是

。

解析:(1)培育脫毒植株時,外植體宜選用莖尖,理由是莖尖細胞全能性高,且其中病毒含量少,甚至無病毒。(2)利用野生馬鈴薯種,通過細胞工程改進馬鈴薯栽培種種質(zhì)的思路是將野生馬鈴薯種細胞與馬鈴薯栽培種細胞雜交,經(jīng)植物組織培養(yǎng)培育成植株。(3)在植物組織培養(yǎng)時,應從外植體消毒、培養(yǎng)基及器械滅菌、實驗人員無菌操作等方面采取措施,減少污染;在培養(yǎng)室中培養(yǎng)時,注意優(yōu)化培養(yǎng)環(huán)境,控制溫度、光照、濕度、氣體環(huán)境(O2、CO2)等培養(yǎng)條件。(4)在培養(yǎng)時,不能采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體,原因是對雜合子的植株來說,其體細胞的基因型相同,而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同,用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到的花卉,其基因型不同于原植株。答案:(1)莖尖莖尖細胞不攜帶病毒(或攜帶病毒數(shù)量極少),細胞全能性高(2)將野生馬鈴薯種細胞與馬鈴薯栽培種細胞雜交,經(jīng)植物組織培養(yǎng)培育成雜種植株(3)外植體消毒、培養(yǎng)基及器械滅菌、實驗人員無菌操作溫度、光照、濕度、氣體環(huán)境(O2、CO2)(4)不能對雜合子的植株來說,其體細胞的基因型相同,而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同,用花粉粒進行組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株19.(12分)下圖為動物細胞培養(yǎng)的基本過程示意圖,請據(jù)圖回答下列問題。ABCD(1)容器A中放置的一般是幼齡動物的器官或組織,原因是其細胞,易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時用分散細胞,制成B瓶中的細胞懸液。將細胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶中進行的初次培養(yǎng)稱為。

(2)細胞正常培養(yǎng)了一段時間后,發(fā)現(xiàn)絕大部分細胞死亡,只有極少數(shù)細胞存活,這是因為存活的細胞發(fā)生了,可無限增殖。

(3)培養(yǎng)過程中需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境,CO2的作用主要是。

(4)動物細胞體外培養(yǎng)時,通常要在培養(yǎng)基中補充一定濃度的某些物質(zhì)。下圖是血清對正常細胞和癌細胞培養(yǎng)影響的實驗結(jié)果。據(jù)圖可知,培養(yǎng)細胞一定要添加血清。

解析:(1)容器A中放置的一般是幼齡動物的器官或組織,原因是其細胞分裂能力強,易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時要先用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)分散細胞,制成B瓶中的細胞懸液。將細胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶中進行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。(2)細胞正常培養(yǎng)了一段時間后,發(fā)現(xiàn)絕大部分細胞死亡,只有極少數(shù)細胞存活,這是因為存活的細胞發(fā)生了突變,可無限增殖。(3)培養(yǎng)過程中需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境,CO2的作用主要是維持培養(yǎng)液的pH。(4)分析題圖可知,是否添加血清對于癌細胞的增殖影響不大,而對于正常細胞的增殖影響很大,故培養(yǎng)正常細胞一定要添加血清。答案:(1)分裂能力強胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)原代培養(yǎng)(2)突變(3)維持培養(yǎng)液的pH(4)正常20.(16分)(2021·廣州)黃色鐮刀菌污染動物飼料后會產(chǎn)生一種毒性較高的代謝產(chǎn)物——脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON),這給飼養(yǎng)的動物及人類健康帶來巨大威脅?？蒲腥藛T利用雜交瘤技術(shù)制備出抗DON的單克隆抗體,實現(xiàn)了對DON的高效低成本檢測?；卮鹣铝袉栴}。(1)制備單克隆抗體時,首先需要,

隨后從小鼠脾中獲得B淋巴細胞進行培養(yǎng),進行細胞培養(yǎng)時所需氣體為。

(2)通過技術(shù)獲得雜交細胞后,再經(jīng)過篩選獲得所需的雜交瘤細胞,該細胞具有的特點是

。

(3)為獲得大量的單克隆抗體,可將雜交瘤細胞進行,從中提取;或?qū)㈦s交瘤細胞注射到小鼠腹腔,從小鼠腹水中提取。

(4)將已知濃度帶熒光標記DON的溶液(標準樣品)、未知濃度不帶熒光標記DON的溶液(待測樣品)等量混合,加入事先吸附有上述單克隆抗體的固相載體中保溫一段時間,去除游離DON分子后測定固相載體的熒光值,熒光值越強則待測樣品中DON的濃度越低(抗體與兩種DON的結(jié)合能力相同)。得出劃線部分判斷所依據(jù)的原理是。

解析:(1)結(jié)合分析可知,為獲得抗DON的單克隆抗體,制備單克隆抗體時,需要先給小鼠注射DON,以刺激機體產(chǎn)生相應的抗體;動物細胞培養(yǎng)時所需的氣體為95%空氣(其中O2為細胞代謝必需的)和5%CO2(維持培養(yǎng)液的pH)。(2)為制備雜交細胞,需要通過動物細胞融合技術(shù)獲得雜交細胞;再經(jīng)篩選獲得雜交瘤細胞,雜交瘤細胞的特點是既能無限增殖,又能產(chǎn)生抗DON的抗體。(3)為獲得大量的單克隆抗體,可進行克隆化培養(yǎng),可將雜交瘤細胞進行體外培養(yǎng),從培養(yǎng)液中提取;也可進行體內(nèi)培養(yǎng),即將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔,從小鼠腹水中