高中生物【分層作業(yè)】第2章 細(xì)胞工程 章末培優(yōu)（蘇教2019版選擇性必修3）

第2章細(xì)胞工程章末培優(yōu)創(chuàng)新突破練突破一植物細(xì)胞工程及其應(yīng)用1.青蒿素是從黃花蒿的葉片中提取的一種代謝產(chǎn)物，而黃花蒿的莖及其他部位中的青蒿素含量極少。關(guān)于利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)青蒿素的敘述，正確的是()A.在黃花蒿組織培養(yǎng)過程中，脫分化階段必須給予充足的光照B.培養(yǎng)基中添加的生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的值低時(shí)，有利于誘導(dǎo)芽的形成C.可通過大量培養(yǎng)愈傷組織以直接獲得青蒿素D.同一株黃花蒿不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織的基因型一定相同2.某生物興趣小組以月季為材料進(jìn)行組織培養(yǎng)，操作步驟如圖所示。下列敘述正確的是()愈傷組織Y幼苗A.X常選用多年生的老枝，有利于細(xì)胞全能性的體現(xiàn)B.MS培養(yǎng)基中除水和無機(jī)鹽外，還一定要含有有機(jī)碳源和有機(jī)氮源C.與遮光相比，在光照條件下A過程更容易獲得愈傷組織D.B過程培養(yǎng)基中植物激素的濃度、比例不同會(huì)導(dǎo)致愈傷組織的發(fā)育方向不同突破二動(dòng)物細(xì)胞工程及其應(yīng)用3.下圖表示動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.容器A中放置的一般是幼齡動(dòng)物的器官或組織，原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)B.將剪碎的組織用胰蛋白酶或胃蛋白酶處理，制成B瓶中的細(xì)胞懸液C.C、D瓶中的培養(yǎng)液為保證無菌、無毒的環(huán)境，需要添加一定量的抗生素D.培養(yǎng)過程中還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2的作用主要是維持培養(yǎng)液的pH4.[多選][2023江蘇鹽城伍佑中學(xué)校高三月考]下圖是體細(xì)胞核移植的流程圖。下列說法正確的是()A.操作過程中需要將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，用顯微操作儀將卵母細(xì)胞去核B.利用體細(xì)胞核移植技術(shù)，可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜種繁育C.重新組合的細(xì)胞需用物理或化學(xué)方法激活，目的是使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程D.受體母牛需要用促性腺激素進(jìn)行同期發(fā)情處理突破三胚胎工程及其應(yīng)用5.哺乳動(dòng)物在自然條件下受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律是胚胎工程重要的理論基礎(chǔ)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.精子獲能后，才具有與處于MⅡ中期的卵母細(xì)胞受精的能力B.精子入卵后，透明帶會(huì)迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止其他精子入卵C.受精卵早期在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，進(jìn)一步發(fā)育形成桑椹胚D.桑椹胚進(jìn)一步發(fā)育形成囊胚，從二者中均可以獲取胚胎干細(xì)胞高考真題練考向一植物組織培養(yǎng)技術(shù)及其應(yīng)用1.[2021江蘇卷]植物組織培養(yǎng)技術(shù)常用于商業(yè)化生產(chǎn)，其過程一般為無菌培養(yǎng)物的建立→培養(yǎng)物增殖→生根培養(yǎng)→試管苗移栽及鑒定。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.為獲得無菌培養(yǎng)物，外植體要消毒處理后才可接種培養(yǎng)B.組織培養(yǎng)過程中也可無明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結(jié)構(gòu)C.提高培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值，有利于誘導(dǎo)生根D.用同一植株體細(xì)胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗不會(huì)出現(xiàn)變異2.[2022上海卷]地錢具有重要的藥用價(jià)值，若要利用葉片快速人工繁育，可用的技術(shù)是()A.單倍體育種技術(shù)B.干細(xì)胞技術(shù)C.細(xì)胞核移植技術(shù)D.植物組織培養(yǎng)技術(shù)3.[2022重慶卷]植物體細(xì)胞通常被誘導(dǎo)為愈傷組織后才能表現(xiàn)全能性。研究發(fā)現(xiàn)，愈傷組織的中層細(xì)胞是根或芽再生的源頭干細(xì)胞，其在不同條件下，通過基因的特異性表達(dá)調(diào)控生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素的作用，表現(xiàn)出不同的效應(yīng)(見如表)。已知生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推論不合理的是()條件基因表達(dá)產(chǎn)物和相互作用效應(yīng)①WOX5維持未分化狀態(tài)②WOX5+PLT誘導(dǎo)出根③WOX5+ARR2，抑制ARR5誘導(dǎo)出芽A.WOX5失活后，中層細(xì)胞會(huì)喪失干細(xì)胞特性B.WOX5+PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累C.ARR5促進(jìn)細(xì)胞分裂素積累或提高細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分裂素的敏感性D.體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能相互抑制4.[2022遼寧卷]藍(lán)莓細(xì)胞富含花青素等多酚類化合物。在藍(lán)莓組織培養(yǎng)過程中，外植體切口處細(xì)胞被破壞，多酚類化合物被氧化成褐色醌類化合物，這一過程稱為褐變。褐變會(huì)引起細(xì)胞生長(zhǎng)停滯甚至死亡，導(dǎo)致藍(lán)莓組織培養(yǎng)失敗。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.花青素通常存在于藍(lán)莓細(xì)胞的液泡中B.適當(dāng)增加培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至新鮮培養(yǎng)基的頻率以減少褐變C.在培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑以減少褐變D.宜選用藍(lán)莓成熟葉片為材料制備外植體考向二動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)5.[2022湖北卷]某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長(zhǎng)緩慢，其原因不可能的是()A.實(shí)驗(yàn)材料取自小鼠胚胎的腦組織B.為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封C.血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基D.所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性考向三動(dòng)物細(xì)胞融合及單克隆抗體的制備6.[多選][2022江蘇卷]下圖表示利用細(xì)胞融合技術(shù)進(jìn)行基因定位的過程，在人—鼠雜種細(xì)胞中人的染色體會(huì)以隨機(jī)的方式丟失，通過分析基因產(chǎn)物進(jìn)行基因定位。現(xiàn)檢測(cè)細(xì)胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4種酶活性，只有Ⅱ具有芳烴羥化酶活性，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均有乳酸脫氫酶活性。下列相關(guān)敘述正確的有()A.加入滅活的仙臺(tái)病毒的作用是促進(jìn)細(xì)胞融合B.細(xì)胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為人—人、人—鼠、鼠—鼠融合細(xì)胞C.芳烴羥化酶基因位于2號(hào)染色體上，乳酸脫氫酶基因位于11號(hào)染色上D.胸苷激酶基因位于17號(hào)染色體上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上7.[2022山東卷]如圖所示，將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子，在體外解偶聯(lián)后重新偶聯(lián)可制備雙特異性抗體，簡(jiǎn)稱雙抗。下列說法錯(cuò)誤的是()A.雙抗可同時(shí)與2種抗原結(jié)合B.利用雙抗可以將蛋白類藥物運(yùn)送至靶細(xì)胞C.篩選雙抗時(shí)需使用制備單克隆抗體時(shí)所使用的2種抗原D.同時(shí)注射2種抗原可刺激B細(xì)胞分化為產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞8.[2020江蘇卷節(jié)選]新型冠狀病毒可通過表面的刺突蛋白(S蛋白)與人呼吸道黏膜上皮細(xì)胞的ACE2受體結(jié)合，侵入人體，引起感染。下圖為篩選、制備抗S蛋白單克隆抗體的示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：據(jù)圖所示，研制抗S蛋白單克隆抗體，需先注射免疫小鼠以激活小鼠的免疫細(xì)胞，再提取激活的B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，用HAT培養(yǎng)基篩選獲得細(xì)胞。因?yàn)橥环N抗原可能激活細(xì)胞，還需繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細(xì)胞株。

考向四干細(xì)胞技術(shù)及其應(yīng)用9.[多選][2020江蘇卷]小鼠胚胎干細(xì)胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種功能細(xì)胞，制備流程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.為獲得更多的囊胚，采用激素注射促進(jìn)雄鼠產(chǎn)生更多的精子B.細(xì)胞a和細(xì)胞b內(nèi)含有的核基因不同，所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶將細(xì)胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細(xì)胞D.胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)出的各種細(xì)胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)考向五胚胎工程10.[2023浙江卷]在家畜優(yōu)良品種培育過程中常涉及胚胎工程的相關(guān)技術(shù)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.經(jīng)獲能處理的精子才能用于體外受精B.受精卵經(jīng)體外培養(yǎng)可獲得早期胚胎C.胚胎分割技術(shù)提高了移植胚胎的成活率D.胚胎移植前需對(duì)受體進(jìn)行選擇和處理11.[2022北京卷]將黑色小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)部分細(xì)胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚發(fā)育為黑白相間的小鼠(Mc)。據(jù)此分析，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.獲得Mc的生物技術(shù)屬于核移植B.Mc表皮中有兩種基因型的細(xì)胞C.注射的細(xì)胞會(huì)分化成Mc的多種組織D.將接受注射的囊胚均分為二，可發(fā)育成兩只幼鼠12.[2022全國甲卷]某牧場(chǎng)引進(jìn)一只產(chǎn)肉性能優(yōu)異的良種公羊，為了在短時(shí)間內(nèi)獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的大量后代，該牧場(chǎng)利用胚胎工程技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)操作?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了實(shí)現(xiàn)體外受精，需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是。在體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，其原因是；精子體外獲能可采用化學(xué)誘導(dǎo)法，誘導(dǎo)精子獲能的藥物是(答出1點(diǎn)即可)。利用該公羊的精子進(jìn)行體外受精需要發(fā)育到一定時(shí)期的卵母細(xì)胞，因?yàn)槁涯讣?xì)胞達(dá)到時(shí)才具備與精子受精的能力。

(2)體外受精獲得的受精卵發(fā)育成囊胚需要在特定的培養(yǎng)液中進(jìn)行，該培養(yǎng)液的成分除無機(jī)鹽、激素、血清外，還含的營養(yǎng)成分有(答出3點(diǎn)即可)等。將培養(yǎng)好的良種囊胚保存?zhèn)溆谩?/p>

(3)請(qǐng)以保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊?yàn)椴牧线M(jìn)行操作，以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是。

第2章細(xì)胞工程章末培優(yōu)參考答案創(chuàng)新突破練1.【答案】B【解析】植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化兩個(gè)過程，其中脫分化過程不需要光照，而再分化過程需要光照，A項(xiàng)錯(cuò)誤；培養(yǎng)基中添加的生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的值會(huì)影響植物細(xì)胞分裂和分化的方向，當(dāng)該值偏低時(shí)，有利于誘導(dǎo)芽的形成，當(dāng)該值偏高時(shí)，有利于誘導(dǎo)根的形成，B項(xiàng)正確；青蒿素是從植物黃花蒿的葉片中提取的一種代謝產(chǎn)物，而黃花蒿莖及其他部位中的青蒿素含量極其微小，因此通過大量培養(yǎng)愈傷組織不能直接獲得青蒿素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織的基因型不一定相同，如花粉細(xì)胞培養(yǎng)形成的愈傷組織細(xì)胞的基因只有體細(xì)胞的一半，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.【答案】D【解析】X常選用一年生的嫩枝，有利于細(xì)胞全能性的體現(xiàn)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；MS培養(yǎng)基中除水和無機(jī)鹽外，還一定要含有有機(jī)碳源、有機(jī)氮源和植物激素，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在遮光條件下A過程更容易獲得愈傷組織，C項(xiàng)錯(cuò)誤；B過程(再分化)培養(yǎng)基中植物激素的濃度、比例不同會(huì)導(dǎo)致愈傷組織的發(fā)育方向不同，D項(xiàng)正確。3.【答案】B【解析】將剪碎的組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，制成B瓶中的細(xì)胞懸液，不能用胃蛋白酶處理，B項(xiàng)錯(cuò)誤。4.【答案】ABC【解析】從動(dòng)物卵巢中采集的卵母細(xì)胞，一般要在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能用于實(shí)驗(yàn)，核移植時(shí)是將細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，可用顯微操作去核法去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核，A項(xiàng)正確；體細(xì)胞核移植技術(shù)在畜牧生產(chǎn)方面主要可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育，B項(xiàng)正確；在核移植技術(shù)中，常選用處于減數(shù)第二次分裂中期的去核的次級(jí)卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞，再用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程，C項(xiàng)正確；胚胎工程中，需要用促性腺激素對(duì)良種母牛進(jìn)行超數(shù)排卵，核移植過程不需要，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.【答案】B【解析】剛排出的精子不能立即與卵子結(jié)合，必須在雌性動(dòng)物的生殖道內(nèi)獲能后，才具有與處于MⅡ中期的卵母細(xì)胞受精的能力，A項(xiàng)正確；精子入卵后，卵細(xì)胞質(zhì)膜會(huì)發(fā)生一種稱作卵細(xì)胞質(zhì)膜反應(yīng)的生理反應(yīng)，從而防止其他精子進(jìn)入卵細(xì)胞，B項(xiàng)錯(cuò)誤；早期胚胎發(fā)育的過程是受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚，即受精卵早期在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，進(jìn)一步發(fā)育形成桑椹胚，C項(xiàng)正確；胚胎干細(xì)胞是一類具有發(fā)育的全能性的細(xì)胞，可從桑椹胚或囊胚中分離獲取，D項(xiàng)正確。高考真題練1.【答案】D【解析】用同一植株體細(xì)胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗會(huì)出現(xiàn)變異，如在愈傷組織的培養(yǎng)過程中可能發(fā)生基因突變等變異，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.【答案】D【解析】用葉片快速人工繁育，可用的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)，該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性，D項(xiàng)符合題意。3.【答案】C【解析】根據(jù)表格中信息可知，WOX5能維持未分化狀態(tài)，使植物細(xì)胞保持強(qiáng)分裂能力和較大的全能性，WOX5失活后，中層細(xì)胞會(huì)喪失干細(xì)胞分裂能力強(qiáng)、分化程度低的特性，A項(xiàng)合理；由題干信息“生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于根的再生”及結(jié)合表格中信息可知，WOX5+PLT可誘導(dǎo)出根，可推測(cè)WOX5+PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累，B項(xiàng)合理；由題意可知，生長(zhǎng)素的生理作用小于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于芽的再生，而抑制ARR5能誘導(dǎo)出芽，可知ARR5被抑制時(shí)細(xì)胞分裂素較多，故可推測(cè)ARR5抑制細(xì)胞分裂素積累或降低細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分裂素的敏感性，C項(xiàng)不合理；由題干信息可知，出芽或出根都是在生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的含量不均衡時(shí)才會(huì)發(fā)生的，故可推測(cè)體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能相互抑制，D項(xiàng)合理。4.【答案】D【解析】一般選用代謝旺盛、再生能力強(qiáng)的器官或組織為材料制備外植體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.【答案】A【解析】小鼠胚胎腦組織中含有豐富的原代神經(jīng)元，細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，不會(huì)造成生長(zhǎng)緩慢，A符合題意；培養(yǎng)瓶瓶口密封會(huì)使培養(yǎng)液中缺氧，影響細(xì)胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢，B不符合題意；血清經(jīng)過高溫處理后，其中活性成分變性，失去原有功能，細(xì)胞生存環(huán)境嚴(yán)重惡化，可能使細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢，C不符合題意；小鼠內(nèi)環(huán)境為弱堿性，所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性，細(xì)胞生存環(huán)境惡劣，可能造成細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢，D不符合題意。6.【答案】ACD【解析】動(dòng)物細(xì)胞融合過程中，可以利用滅活的仙臺(tái)病毒或聚乙二醇作誘導(dǎo)劑促進(jìn)細(xì)胞融合，A項(xiàng)正確；細(xì)胞Ⅲ中保留了人的X染色體、11、17號(hào)染色體，故不會(huì)是鼠—鼠融合細(xì)胞，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)題圖及題意分析可知，芳烴羥化酶基因位于2號(hào)染色體上，乳酸脫氫酶基因位于11號(hào)染色體上，胸苷激酶基因位于17號(hào)染色體上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色體上，C、D兩項(xiàng)正確。7.【答案】D【解析】同時(shí)注射2種抗原可刺激B細(xì)胞分化形成不同的漿細(xì)胞，而不是分化成產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.【答案】刺突蛋白(或S蛋白)雜交多種B【解析】制備S蛋白單克隆抗體應(yīng)該以S蛋白為抗原，用HAT培養(yǎng)基篩選出雜交細(xì)胞。因?yàn)橥环N抗原會(huì)激活多種B細(xì)胞，所以還需繼續(xù)篩選才能獲得分泌單克隆抗體的細(xì)胞株。9.【答案】ABC【解析】為了獲得更多的囊胚，可以采用激素促進(jìn)成熟雌性個(gè)體超數(shù)排卵，然后將卵細(xì)胞從母體內(nèi)取出，在試管內(nèi)與人工采集的精子進(jìn)行體外受精，培育成胚胎，A項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞a和細(xì)胞b是由同一個(gè)受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的，故核基因相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞，首先必須用胰蛋白酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，分解細(xì)胞間的膠原蛋白等，使之分散成單個(gè)細(xì)胞，C項(xiàng)錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要在含5%的CO2的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，以維持培養(yǎng)液的pH，D項(xiàng)正確。10.【答案】C【解析】精子需要經(jīng)過獲能處理才具有受精能