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阶段综合测评(二)　(第二章)
一、单项选择题：共15题，每题2分，共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1．下列关于植物组织培养的说法中，错误的是(　　)
A．在进行植物组织培养时，需要适宜的温度、营养、氧气和pH
B．植物组织培养的整个过程都需要光
C．不同植物进行组织培养时，所需的温度有所不同
D．由外植体形成幼苗的过程中，培养基中营养物质的总量会减少
B　[植物组织培养需要适宜的温度、营养、氧气和pH等条件，A正确；由外植体形成愈伤组织的过程不需要光，在分化再生阶段一定要有光照，否则形成的试管苗不能合成叶绿素，B错误；不同植物进行组织培养时，所需的温度有所不同，C正确；由外植体形成幼苗的过程中，不断从培养基中吸收营养，因此培养基中营养物质的总量会减少，D正确。]
2．在下列各种育种方法中，与组织培养技术无关的是(　　)
A．利用花药离体培养得到单倍体植株
B．用秋水仙素处理二倍体植物幼苗，获得四倍体植株
C．培育脱毒作物
D．通过植物体细胞杂交培育“番茄—马铃薯”杂种植株
B　[花药离体培养得到单倍体植株需要将花药进行组织培养，利用了植物(生殖)细胞的全能性。用秋水仙素处理二倍体植物幼苗时，一般直接处理幼苗的芽，不需要进行组织培养，此方法为多倍体育种。培育脱毒作物和植物体细胞杂交获得的杂种植株的培育都需要进行组织培养。]
3．植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。在植物组织培养过程中，关于使用这两种激素更有利于胚状体形成的说法正确的是(　　)
A．先使用生长素，后使用细胞分裂素
B．同时使用
C．先使用细胞分裂素，后使用生长素
D．都不使用
B　[胚状体的胚芽、胚根、胚轴等结构完整，就像一颗种子，已经出现了细胞分化，在植物组织培养过程中，同时使用生长素和细胞分裂素可以使分化频率提高，因此更有利于胚状体的形成，故选B。]
4．植物体细胞杂交尚未解决的问题是(　　)
A．去除细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．将杂种细胞培育成植株
C．让杂种植物按照人们的需要表现亲代的优良性状
D．尚未培育出属间杂种植物
C　[目前植物体细胞杂交产生的杂种植株并没有完全表现出人们所需要的性状。]
5．下列有关植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较，正确的是(　　)
A．两者应用的原理都是高度分化的细胞具有全能性
B．两者都可用聚乙二醇(PEG)诱导细胞融合
C．两者成功的标志都是形成融合细胞核
D．两者的目的都是用于大量生产分泌蛋白
B　[植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有流动性和植物细胞具有全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性，A错误；聚乙二醇(PEG)既可诱导动物细胞融合，也可诱导植物原生质体融合，B正确；植物原生质体融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，动物细胞融合完成的标志是形成融合细胞核，C错误；植物体细胞杂交的目的是产生杂种植株，动物细胞融合可用于大量生产分泌蛋白，D错误。]
6．下图为植物体细胞杂交过程示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．细胞A和细胞B必须来源于同种植物
B．①过程的方法有物理法、化学法、生物法三大类
C．③和④过程分别称为脱分化和再分化
D．该技术培育出的新品种均为四倍体
C　[植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，因此细胞A和细胞B可以来源于同种植物，也可以来源于不同种植物，A项错误；过程①为诱导原生质体融合的过程，该过程采用的方法有物理法、化学法两大类，B项错误；③和④过程分别称为脱分化和再分化，C项正确；该技术培育出的新品种不一定是四倍体，这取决于植物细胞A和植物细胞B中染色体组数，D项错误。]
7．下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是(　　)
A．动物细胞培养液中应添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染
B．用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的动物组织，可使其分散成单个细胞
C．动物细胞培养的气体环境是95%O2和5%CO2
D．传代培养的细胞一般在传至10～50代左右时，增殖会逐渐减慢
C　[动物细胞培养液中应添加一定量的抗生素，以防培养过程中杂菌的污染，A正确；用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的动物组织，可使其分散成单个细胞，B正确；动物细胞培养的气体环境是95%空气和5%CO2，C错误；传代培养的细胞一般在传至10～50代左右时，增殖会逐渐减慢，D正确。]
8．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是(　　)
A．将抗原注入小鼠体内，获得相应的B淋巴细胞
B．用胰蛋白酶处理培养过程中的杂交瘤细胞
C．用聚乙二醇(PEG)作诱导剂，促使B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体
B　[用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，先将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞，A正确；由于杂交瘤细胞可以无限增殖，不存在接触抑制现象，所以在培养过程中不需要用胰蛋白酶处理，B错误；利用动物细胞融合技术，可用聚乙二醇作诱导剂，将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交细胞，C正确；利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体，D正确。]
9．研究发现，正常干细胞中两种关键蛋白质“失控”发生越位碰撞后，正常干细胞会变成肿瘤干细胞。下列有关叙述正确的是(　　)
A．干细胞在体外培养能增殖但不能诱导分化
B．干细胞在癌变过程中细胞膜上的糖蛋白会增多
C．干细胞分化导致基因的选择性表达，细胞种类增多
D．干细胞分化后的逐渐衰老是由细胞中基因决定的正常的生命历程
D　[胚胎干细胞在体外培养能增殖，也能诱导ES细胞分化，A错误；干细胞在癌变过程中细胞膜上的糖蛋白减少，B错误；基因的选择性表达导致干细胞分化，细胞种类增多，C错误；干细胞分化后的逐渐衰老是由细胞中基因决定的正常的生命历程，D正确。]
10．下列育种过程不能体现细胞或细胞核全能性的是(　　)
A．将悬铃木无菌苗叶片细胞制成原生质体，培养得到再生植株
B．将甲流病毒外壳蛋白诱导的小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合，培养获得抗甲流抗体
C．将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中，培养出大熊猫早期胚胎
D．将中华猕猴桃叶肉细胞与狗枣猕猴桃叶肉细胞融合，获得耐寒性提高的新品种
B　[将悬铃木无菌苗叶片细胞制成原生质体，培养得到再生植株，体现了细胞具有全能性，A项正确；将甲流病毒外壳蛋白诱导的小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合，培养获得抗甲流抗体，但没有形成完整的个体，不能体现细胞的全能性，B项错误；将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中，培养出大熊猫早期胚胎，体现了细胞核的全能性，C项正确；将中华猕猴桃叶肉细胞与狗枣猕猴桃叶肉细胞融合，获得耐寒性提高的新品种，体现了细胞具有全能性，D项正确。]
11．下列有关体外受精的叙述，正确的是(　　)
A．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集的卵母细胞可以直接进行体外受精
B．取MⅠ期卵母细胞进行体外受精
C．取MⅡ期卵母细胞进行体外受精
D．从活体动物的卵巢中采集的卵母细胞可以直接进行体外受精
C　[活体卵巢或屠宰母畜的卵巢中采集的卵母细胞需要在体外经人工培养成熟(MⅡ期的卵母细胞)后，才能与获能的精子受精。]
12．对胚胎分割技术的有关叙述，正确的是(　　)
A．凡是利用胚胎工程产生新个体都要用到胚胎分割技术
B．分割的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植给受体
C．目前人类的同卵双胞胎多数是通过胚胎分割技术产生的
D．胚胎分割次数越多，产生的新个体也越多
B　[利用胚胎工程产生新个体不一定都要经过胚胎分割。目前人类的同卵双胞胎并非人为地经过胚胎分割技术产生的。实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，所以分割次数不宜过多。]
13．体外受精技术又称“试管婴儿技术”。下列说法错误的是(　　)
A．将收集到的精子放到一定浓度的肝素溶液中培养是为了诱导精子获能
B．受精过程防止多精入卵的生理反应包括透明带反应和卵细胞膜反应
C．进行早期胚胎培养时，培养液中除加入一些必要的营养成分外，还应添加血清等天然成分
D．一般将胚胎培养至囊胚或原肠胚时，再进行胚胎移植
D　[将收集到的精子放在一定浓度的肝素溶液中培养是为了诱导精子获能，精子获能后才能进行受精作用；受精过程中，透明带反应和卵细胞膜反应防止了多精入卵；由于早期胚胎培养液的成分到目前为止还没有完全弄清楚，所以应加入血清等天然成分；胚胎移植应在囊胚阶段或桑椹胚阶段进行。]
14．1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”，1996年第一只克隆羊多莉诞生，证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍能保持全能性。培育“试管婴儿”和克隆动物的生殖方式是(　　)
A．都属于有性生殖
B．前者属于有性生殖，后者属于无性生殖
C．都属于无性生殖
D．前者属于无性生殖，后者属于有性生殖
B　[试管婴儿技术与正常的生殖过程相比仅仅是受精和早期胚胎发育的场所不同，实质没有变化；而克隆羊多莉是动物克隆技术的产物，是将动物乳腺细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞后发育成的新个体，属于无性生殖的范畴。]
15．名为“我的皮肤”的生物活性绷带自从在英国诞生后，给皮肤烧伤病人带来了福音。该活性绷带的原理是先采集一些细胞样本，再让其在特殊的膜片上增殖。5～7天后，将膜片敷在患者的伤口上，膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口，并促进新生皮肤层生长，达到加速伤口愈合的目的。下列有关叙述中，不正确的是(　　)
A．“我的皮肤”的获得技术属于动物细胞工程
B．人的皮肤烧伤后会因人体第二道防线的破坏而导致免疫力下降
C．种植在膜片上的细胞样本最好选自患者本人
D．膜片能否把细胞顺利“释放”到伤口，加速患者自身皮肤愈合与细胞膜上的HLA有关
B　[根据题意，“我的皮肤”的获得技术属于动物细胞工程中的动物细胞培养；人的皮肤烧伤后会因人体第一道防线的破坏而导致免疫力下降；种植在膜片上的细胞样本最好选自患者本人，以避免发生免疫排斥反应；人类白细胞抗原(HLA)是人类主要组织相容性复合物，作为不同个体免疫细胞相互识别的标志，因此膜片能否把细胞顺利“释放”到伤口，加速患者自身皮肤愈合与细胞膜上的HLA有关。]
二、多项选择题：共5题，每题3分，共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
16．甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图所示。相关叙述正确的是(　　)
A．过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾脏中提取细胞甲
B．过程②诱导细胞融合，利用了细胞膜的流动性
C．过程③④的筛选方法不同，细胞丙、丁的遗传物质相同
D．过程⑤无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大量增殖
BCD　[过程①注射相应抗原后应经过一段时间，使小鼠产生浆细胞，再从小鼠脾脏中提取细胞甲；过程②诱导细胞融合利用了细胞膜的流动性；过程③筛选杂交瘤细胞，过程④筛选能产生单一抗体的杂交瘤细胞，二者的方法不同；过程⑤无论在体内还是在体外进行，细胞丁都可大量增殖。]
17．无论是植物细胞，还是动物细胞，都可以利用一定的方法诱导融合，可用下面模型图表示细胞融合技术的一些过程，下列有关叙述正确的是(　　)
A．若该过程表示植物原生质体的融合，则甲、乙细胞可用酶解法获取
B．若该过程表示动物细胞融合，可用灭活的病毒诱导
C．若该过程表示制备单克隆抗体，则丙细胞是杂交瘤细胞
D．以上三个过程体现了细胞的全能性
ABC　[若图示过程表示植物原生质体的融合，在形成甲、乙细胞之前需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；若图示过程表示单克隆抗体的制备，则丙细胞是经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞，可用聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒诱导细胞融合；若图示过程表示动物细胞融合，因目的不是培育成动物个体，所以未体现细胞的全能性。]
18．下列有关现代生物技术的叙述，正确的是(　　)
A．克隆羊多莉的培育克服了远缘杂交不亲和的障碍
B．植物体细胞杂交和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性
C．试管牛和试管苗的培育都利用了细胞或细胞核的全能性
D．脱毒草莓培育利用了植物组织培养技术
BCD　[克隆羊多莉的培育属于无性繁殖技术，不属于远缘杂交，A错误；植物体细胞杂交和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性，B正确；试管牛和试管苗的培育都利用了细胞的全能性，C正确；脱毒草莓的培育需要使用植物组织培养技术，D正确。]
19．下图为小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)培养的过程图，下列叙述正确的是(　　)
A．可用胃蛋白酶分散组织块中的细胞
B．MEF细胞可能产生某种物质抑制胚胎干细胞的分化
C．加入培养液中的MEF细胞最好是来自传代培养的细胞
D．细胞培养过程中可能出现细胞贴壁和接触抑制的现象
BD　[将动物组织细胞分散成单个细胞，可以用胶原蛋白酶或胰蛋白酶；由图可知，在胚胎干细胞培养液中加入MEF细胞的一组不分化，但未加MEF细胞的一组易分化，据此推知MEF细胞可能产生某种物质抑制胚胎干细胞的分化；加入培养液中的MEF细胞最好是来自原代培养的细胞；在动物细胞培养过程中可能出现细胞贴壁和接触抑制的现象。]
20．下图表示动物体细胞核移植与克隆动物的相关图解，下列有关叙述中正确的是(　　)
A．图示过程说明高度分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性
B．用于核移植的供体细胞①一般都选用原代培养的细胞
C．采集的卵母细胞培养到的②期表示减数第二次分裂中期
D．选用去核的卵母细胞的主要原因是其细胞质可使体细胞核表达全能性
ABCD　[题图中显示的是利用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程，说明高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性，A正确；用于核移植的供体细胞一般选用传至10代以内的细胞，原因是此种细胞能保持正常的二倍体核型，B正确；图中采集到的卵母细胞需培养到减数第二次分裂中期，C正确；去核卵母细胞的细胞质可使体细胞核表达全能性，所以选其作为核移植的受体细胞，D正确。]
三、非选择题：共5题，共55分。
21．(11分)我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放在培养基中进行培养，最终发育成完整的新植株。下图是细胞培养形成兰花植株示意图，请据图分析并回答问题。
(1)过程③和过程④分别表示________和________。
(2)在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外，还需要在培养基中加入________。同时，在培养过程中，除必需的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证________。
(3)从育种的角度看，植物组织培养与有性生殖相比，优势主要有(列举2条)：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)在植物组织培养的过程中，可以对________进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株，从中选育出优良品种。这种作物新品种的培育方法属于__________________________________________________。
(5)若将兰花的茎尖细胞换成兰花的花粉粒经组织培养形成植株，再用秋水仙素处理获得新品种，这种育种方法称为________________，其优点是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析]　该题主要考查了植物组织培养的过程、单倍体育种和突变体的利用。
(1)过程③为脱分化，过程④为再分化，其中在④过程中既有细胞分裂，又有细胞分化。
(2)在植物组织培养过程中，不论是脱分化还是再分化，都需要植物激素刺激，并且要求操作过程必须保证无菌。
(3)植物组织培养的实质是一种无性繁殖，与有性生殖相比，具有保持亲本的优良品质、培养周期短、繁殖效率高、能培育无病毒植株等优点。
(4)突变体利用的操作对象是愈伤组织，但是该种方法具有很大的盲目性。
(5)单倍体育种的优点是缩短育种年限、后代不发生性状分离等。
[答案]　(1)脱分化　再分化
(2)植物激素(或植物激素类似物)　无菌
(3)能保持亲本的优良性状；培养周期短，繁殖效率高；能培育无病毒植株(答出2点即可)
(4)愈伤组织　突变体的利用(或诱变育种)
(5)单倍体育种　缩短育种年限，培育的品种一定是纯种
22．(11分)下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答问题：
(1)容器B中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，是为了___________________
_______________________________________________________________。
(2)培养首先在C瓶中进行，这时的细胞培养称为____________，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为________________。细胞进行有丝分裂，数量不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的____________。为了把C瓶中的细胞分瓶，要用________处理，目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，然后配成________，再分装。分装后，在D瓶中培养叫作________。
(3)细胞培养需满足的条件有_______________________________________
_______________________________________________________________。
其中添加抗生素是为了______________，CO2的主要作用是维持培养液的____________。
[解析]　本题详细考查动物细胞培养的过程、条件和用途。用胰蛋白酶处理动物组织是为了使细胞分散开。初次培养称为原代培养，当细胞贴壁生长出现接触抑制时需要再次用胰蛋白酶处理，制成细胞悬液后分瓶培养称为传代培养。传代培养至10～50代时多数细胞会衰老死亡，极少细胞朝着类似于癌细胞的方向发展。10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。动物细胞培养的条件包括无菌、无毒的环境，必需的营养物质，适宜的温度和pH，气体环境四大方面。其中添加抗生素是为了防止培养过程中的污染，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
[答案]　(1)使细胞分散开
(2)原代培养　细胞贴壁　接触抑制　胰蛋白酶　细胞悬液　传代培养
(3)无菌、无毒的环境，必需的营养物质，适宜的温度和pH，气体环境　防止培养过程中的污染　pH
23．(11分)(2020·全国卷Ⅰ)为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题：
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是______________。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：____________________________。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于________，使用该培养基进行细胞培养的结果是____________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是_____________________________________________________。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有______________________________________________________________
________________________(答出2点即可)。
[解析]　(1)实验前给小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激机体发生免疫反应，从而产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。(2)制备单细胞悬液的主要实验步骤：从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞，然后用培养液将分散的细胞稀释制成单细胞悬液。(3)图中筛选1采用特定的选择培养基，在该培养基上，未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞(杂交瘤细胞)才能生存。图中筛选2含多次筛选，利用抗原与抗体特异性结合的原理，就可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。(4)要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。
[答案]　(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞　(2)取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液　(3)选择培养基　只有杂交瘤细胞能够生存　抗原与抗体的反应具有特异性　(4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养
24．(11分)下图是克隆羊的培育流程图，根据所学知识回答下列问题：
(1)培育克隆羊时用到的卵母细胞可以从屠宰场收集，并在体外培养到________________。
(2)从供体羊中取上皮细胞，用________处理，然后进行分散培养。培养过程一般在________中进行，整个过程必须保证细胞处于________的环境中，所需营养物质要与体内基本相同。
(3)通过________________法吸出卵母细胞中的细胞核，微型吸管除了将细胞核吸出外，往往还会将__________一并吸出。
(4)去核的卵母细胞与供体细胞通过电激后融合，________进入受体卵母细胞，构建成重组细胞，融合后的重组细胞，需要用物理或化学的方法进行激活，使其完成________过程。
[解析]　(1)核移植时，卵母细胞需在体外培养到减数第二次分裂中期。
(2)动物细胞培养时，需用胰蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞；动物细胞培养过程必须保证细胞处于无菌、无毒的环境中，且一般在CO2培养箱中进行培养。
(3)核移植过程中，通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核，由于减数第二次分裂中期卵母细胞核的位置靠近第一极体，所以用微型吸管可一并吸出细胞核与第一极体。
(4)去核的卵母细胞与供体细胞通过电激后融合，供体核进入受体卵母细胞，构建成重组细胞，融合后的重组细胞，需要用物理或化学的方法进行激活，使其完成细胞分裂和发育过程。
[答案]　(1)减数第二次分裂中期
(2)胰蛋白酶　CO2培养箱　无菌、无毒
(3)显微操作　第一极体
(4)供体核　细胞分裂和发育
25．(11分)控制哺乳动物的性别对畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的含X染色体的精子的DNA含量比含Y染色体的精子的DNA含量高出4%左右，利用这一差异人们可借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如图所示)。
根据以上信息回答下列相关问题：
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下________，并经过早期胚胎培养后，再将胚胎移植到代孕动物子宫内，从而获得后代的技术。
(2)图中过程①是________。在这个过程中________的精子与成熟的卵子相遇时，释放________以溶解细胞膜外的一些结构。防止多精入卵的生理反应有_____________________________________________________________________
____________。
(3)胚胎移植时，受体应处于适合的生理状态，这就需要事先利用激素对供体和受体进行________处理；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生______反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，鉴定方法是______________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________。
[解析]　人工采集的卵子与精子不能直接受精，精子需要经过获能处理，卵子需要发育到MⅡ中期才可受精。精卵结合时，首先发生顶体反应，精子释放出有关的酶，直接溶解卵细胞膜外的一些结构，便于精子进入。透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这是胚胎移植的生理基础。胚胎移植时，为使受体、供体生理状态相同，便于胚胎的移植，需要事先用激素对供体和受体进行同期发情处理。
[答案]　(1)受精　(2)体外受精　获能　多种酶　透明带反应和卵细胞膜反应　(3)同期发情　免疫排斥　(4)取囊胚的滋养层细胞做DNA分析
13/13　植物细胞工程与其他相关知识的交汇点
[素能建构]
交汇点1　植物组织培养技术、植物体细胞杂交与必修课程模块1分子与细胞中“细胞的分化”“细胞的全能性”和“细胞膜的流动性”交汇考查
(1)细胞全能性的原因是已分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因。
(2)植物组织培养——植物细胞的全能性。
(3)植物体细胞杂交——细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
交汇点2　植物组织培养技术、植物体细胞杂交与选择性必修课程模块1稳态与调节中“植物的激素调节”交汇考查
(1)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。
(2)植物组织培养的培养基中，生长素浓度/细胞分裂素浓度的比值适中时，有利于愈伤组织的形成；生长素浓度/细胞分裂素浓度的比值高，有利于根的分化；生长素浓度/细胞分裂素浓度的比值低，有利于芽的分化。
交汇点3　植物体细胞杂交过程中原生质体的制备，与必修课程模块1中“细胞壁的化学组成和结构”和“酶的专一性”交汇考查
(1)植物体细胞杂交时首先需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，说明植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。
(2)本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
(3)合成场所：若酶的成分是蛋白质，则其合成场所是核糖体。
(4)特性：具有专一性。
交汇点4　植物组织培养和植物体细胞杂交与必修课程模块2中的“基因突变、染色体变异、染色体组、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种”等交汇考查
(1)若将植物细胞A(染色体数为a)和植物细胞B(染色体数为b)杂交，经组织培养形成的杂种植物中体细胞染色体数为a＋b。从生殖方式上来看属于无性生殖。
(2)花药离体培养——单倍体育种——染色体数目变异。
(3)愈伤组织诱变处理——诱变育种——基因突变。
[对点训练]
1．甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是_______________________________________
______________________________________________________________。
(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到____________。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是________________(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。
(3)图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是________________。A中的愈伤组织是叶肉细胞经________形成的。
(4)若该种植物是一种杂合子的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，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)植物细胞(如绿色叶片细胞和白色花瓣细胞)一般都具有全能性，故用它们作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗。(2)蔗糖是二糖，水解产生的单糖是葡萄糖和果糖。离体细胞可经培养形成完整植株，是因为该细胞的细胞核中含有控制其生长发育的全部遗传信息。离体的细胞全能性的体现与是否含叶绿体或是否转入抗性基因无关。
(3)离体植物细胞的发育方向与生长素和细胞分裂素的用量不同有关。若生长素与细胞分裂素用量比值高，则促进生根；若生长素用量与细胞分裂素用量比值低，则诱导长出丛芽；若生长素用量与细胞分裂素用量比值适中，则促进愈伤组织的形成。离体的叶肉细胞可经脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成试管苗。(4)欲快速获得保持优良性状的杂合体的名贵花卉，可用组织培养方法繁殖，但应采用体细胞作为外植体，而不采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，因为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的基因型不同于原植株的。
[答案]　(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株　(2)葡萄糖、果糖　具有完整的细胞核　(3)细胞分裂素、生长素　脱分化　(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的基因型不同于原植株的
2．将基因型为AaBb的水稻(具有24条染色体)的叶肉细胞通过无菌操作接入含有全部营养成分的培养基的试管中，在一定条件下形成试管幼苗，其过程如下图所示：
―→
(1)图中的①叫________，图中的②叫________，②过程所需要的条件有_______________________________________________。
(2)在形成愈伤组织的过程中，必须不断地从培养基中获得__________、________和小分子有机物等营养物质。
(3)如果④是无病毒植株，则水稻的细胞应选用________或________细胞。其培养成的植株的基因型为________。
(4)如果某种细胞选用的是水稻花粉细胞，则④称为________。基因型可能是________________。植株特点为__________________，需用________处理，使其恢复正常体细胞染色体数，其基因型为____________________________________。
[解析]　(1)题图表示植物组织培养过程，其中①表示脱分化，②表示再分化，②过程所需要的条件有光照、温度、一定的营养物质和激素。
(2)植物组织培养的培养基中包含无机营养成分、有机营养成分、激素和琼脂等，因此在形成愈伤组织的过程中，必须不断地从培养基中获得水分、无机盐和小分子有机物等营养物质。
(3)如果④是无病毒植株，则应选用茎尖、根尖细胞，原因是这部分组织分生能力强，带有的病毒少；④是基因型为AaBb的水稻植株的体细胞植物组织培养形成的，其基因型与该水稻植株相同，即为AaBb。
(4)如果某种细胞选用的是水稻花粉细胞，则④称为单倍体。基因型可能是aB、ab、Ab、AB，单倍体植株的特点为植株弱小，高度不育，需用一定浓度的秋水仙素处理，使得染色体数目加倍，其基因型为aaBB、aabb、AAbb、AABB。
[答案]　(1)脱分化　再分化　光照、温度、一定的营养物质和激素　(2)水分　无机盐　(3)茎尖　根尖　AaBb　(4)单倍体　aB、ab、Ab、AB　植株弱小，高度不育　秋水仙素　aaBB、aabb、AAbb、AABB
3．科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示：
(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有____________________________。
(2)过程①常用的酶是__________________，细胞融合完成的标志是________。
(3)在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到________种不同的原生质体，当观察到___________________________
______________________________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯的原生质体融合而成的。
(4)过程③和过程④依次为______________，过程④中的培养基常添加的植物激素是______________。
(5)若番茄细胞中有m条染色体，马铃薯细胞中有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期有__________条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于________倍体植株。
[解析]　(1)植物体细胞杂交就是将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，再利用植物组织培养技术把杂种细胞培育成新的植物体的技术，所以植物体细胞杂交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。
(2)过程①是去除植物细胞的细胞壁获得原生质体，而植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，依据酶的专一性，常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。
(3)依题意，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯原生质体膜上的蛋白质，所以融合后根据细胞膜表面呈现荧光的不同可观察到3种不同类型的原生质体：红色荧光标记的番茄原生质体及其融合后的原生质体、绿色荧光标记的马铃薯原生质体及其融合后的原生质体、红色荧光和绿色荧光共同存在的番茄与马铃薯的原生质体融合后所形成的原生质体。当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时，可判断该原生质体是由番茄和马铃薯的原生质体融合而成的。
(4)过程③表示将杂种细胞培育成愈伤组织，属于植物组织培养过程中的脱分化；过程④表示将愈伤组织培育成植物体，该过程属于再分化，培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。
(5)杂种细胞的染色体数为融合前两种细胞染色体数之和，即(m＋n)条。“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期，着丝粒分裂、姐妹染色单体分开，使得杂种细胞中的染色体数目加倍为2(m＋n)条。杂种植株的花粉经离体培养形成的植株属于单倍体。
[答案]　(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
(2)纤维素酶和果胶酶　形成新的细胞壁
(3)3　融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光
(4)脱分化和再分化　生长素和细胞分裂素
(5)2(m＋n)　单
　动物细胞工程与其他相关知识的交汇点
[素能建构]
交汇点1　动物细胞培养与必修课程模块1中“细胞的有丝分裂”“酶的专一性”“细胞膜的成分和功能”“细胞分化和细胞的全能性”等交汇考查，与选择性必修模块1中“内环境的成分和理化性质”交汇考查
(1)动物细胞培养的原理是细胞增殖。
(2)动物细胞之间有胶原蛋白、弹性蛋白、纤黏蛋白等成分，用胰蛋白酶处理，才能分解这些蛋白质。
(3)动物细胞贴壁生长是由于动物细胞膜上有糖蛋白，使细胞具有黏着性。培养的动物细胞出现接触抑制说明细胞膜能进行细胞之间的信息交流，并将信息传递到细胞核。
(4)干细胞能够增殖并分化成其他类型的细胞。
(5)动物细胞培养的培养液的成分和理化性质都与内环境相似。
交汇点2　动物体细胞核移植与必修课程模块1中的“动物细胞核的全能性”，必修课程模块2中“减数分裂”“细胞核遗传和细胞质遗传”等交汇考查
(1)体细胞核移植说明动物细胞的细胞核具有全能性。
(2)体细胞核移植中卵母细胞应培养到减数第二次分裂中期。
(3)克隆动物的细胞核基因来自供体细胞，细胞质基因来自供体细胞和卵母细胞。
交汇点3　动物细胞融合技术与单克隆抗体与必修课程中“细胞膜的结构特点”“癌细胞的特点”和选修课程模块1中“体液免疫”等知识交汇考查
(1)动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。
(2)骨髓瘤细胞能够无限增殖，具有癌细胞的特点。
(3)受到抗原刺激后动物体内的B淋巴细胞能够增殖分化成为浆细胞，浆细胞能够产生抗体。
[对点训练]
1．研究人员利用成年鼠嗅黏膜制备的嗅鞘细胞，在添加不同浓度血清的培养基中培养并测量其细胞生长(增殖)情况，实验结果如图所示。请据图分析回答：
(1)将获取的嗅黏膜用剪刀剪碎，并用某种酶处理一段时间，该操作的生物学意义是______________________，以便制成细胞悬液。该过程中，所使用的酶主要是________________________。
(2)将获得的细胞悬液及时离心，将分离得到的细胞加入适量的培养基，摇匀后再离心获取细胞，这样操作的意义主要是去除____________________，以免其对细胞正常的生命活动造成影响。将获得的细胞用特定培养基置于培养箱内培养。进行原代培养时，细胞增殖的方式是________。
(3)据实验结果可知，当培养基中血清浓度为40%～80%时，随血清浓度升高，对细胞生长的促进作用不断_______(填“增强”或“减弱”)。
[解析]　(1)用剪刀将组织剪碎，并将剪碎的组织用酶处理一段时间，使细胞充分分散开来；实验中通常选用胰蛋白酶或胶原蛋白酶来处理动物组织。(2)细胞膜和细胞内部都含有蛋白质，如果将动物细胞长期接触胰蛋白酶或胶原蛋白酶，可能会造成动物细胞结构被破坏；原代培养中，动物细胞进行的是有丝分裂。(3)当培养液中血清浓度为40%～80%时，血清对细胞生长仍有促进作用，但随着血清浓度的升高，对细胞生长的促进作用不断减弱。
[答案]　(1)使细胞分散开来　胰蛋白酶或胶原蛋白酶　(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶　有丝分裂　(3)减弱
2．科学家们已从病死的家禽和候鸟体内分离得到了H5N1亚型禽流感病毒，若要生产可以用于预防和治疗禽流感的抗体，请根据下面的单克隆抗体制备过程示意图回答有关问题：
(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自____________________体内的______________细胞，促进d过程的常用诱导剂是________或________。
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成________种类型的C细胞。因此需用________培养基筛选出________________________________(填特点)的D细胞用于培养。D细胞的名称是________。
(3)目前注射禽流感疫苗是预防禽流感的一种措施。我们已经知道，决定禽流感病毒在人体细胞中增殖变化的物质是________，而决定其抗原特异性的物质位于________。据此分析制备禽流感疫苗的主要思路：_________________。
[解析]　(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是已免疫的B淋巴细胞(浆细胞)，取自被H5N1亚型禽流感病毒感染的动物或人。促进d过程细胞融合常用的诱导剂是聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒。
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成3种类型的C细胞，分别是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞、B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞。因此需用选择培养基筛选出D杂交瘤细胞，其特点是既能无限增殖又能产生特异性抗体。
(3)决定禽流感病毒在人体细胞中增殖变化的物质是病毒的RNA，而决定其抗原特异性的物质位于病毒的衣壳上。因此制备禽流感疫苗的主要思路是将禽流感病毒灭活或减毒(或利用基因工程技术生产禽流感病毒的衣壳蛋白)。
[答案]　(1)感染病毒的动物或人　已免疫的B淋巴　聚乙二醇(PEG)　灭活的病毒　(2)3　选择　既能无限增殖又能产生特异性抗体　杂交瘤细胞　(3)病毒的RNA　病毒的衣壳上　将禽流感病毒灭活或减毒(或利用基因工程技术生产禽流感病毒的衣壳蛋白)
3．科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁殖速度，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)。
(1)在进行细胞培养之前，要对取自转基因奶牛的组织进行分离，形成单个细胞，这一过程中需要利用__________酶处理。不能用纤维素酶与果胶酶的原因是______________________________。
(2)转基因奶牛的克隆成功，说明动物的________具有全能性。
(3)将进行细胞培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞细胞核的目的是__________________________________________________________
(4)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内，就会生出与供体奶牛遗传性状相同的犊牛，但也有可能出现性状上的某些差异，原因可能是______________________________________________________________
____________________________________________________________。
(5)利用体细胞核移植技术得到的克隆牛从生殖方式上看属于________(填“有性生殖”或“无性生殖”)。
[解析]　(1)对动物组织进行分离，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，才能形成单个细胞。因为酶具有专一性，所以植物细胞工程中的纤维素酶和果胶酶不能将动物细胞分开。(2)克隆动物的成功证明了动物细胞的细胞核具有全能性。(3)去掉卵母细胞的细胞核后，重组细胞的遗传物质主要来自供体细胞的细胞核，其性状主要由供体细胞的细胞核物质决定。(4)由重组细胞发育而来的犊牛与供体牛的性状不完全相同，因为重组细胞的遗传物质主要来自供体细胞核，少量来自卵母细胞的细胞质，性状还受到环境的影响。(5)体细胞核移植没有经过两性生殖细胞的结合，所以从生殖方式上来看属于无性生殖。
[答案]　(1)胰蛋白(或胶原蛋白)　酶具有专一性　(2)细胞核　(3)使犊牛的性状主要由供体细胞核物质决定　(4)①生物的性状受到细胞核和细胞质遗传物质的共同控制；②生物的性状还受环境因素的影响　(5)无性生殖
　胚胎工程与其他相关知识的交汇点
[素能建构]
交汇点1　胚胎工程的理论基础与必修课程模块2中的“减数分裂、受精作用”和必修课程模块1中“细胞分裂、细胞分化”交汇考查
(1)减数第一次分裂的主要特征：同源染色体先联会，后分离；结果导致染色体数目减半。
(2)减数第二次分裂的主要特征：染色体不再复制；每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极。
(3)受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞数目，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
(4)在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构和生理功能上发生稳定性差异的过程叫细胞分化。细胞分化的原因是细胞内基因进行了选择性表达。
交汇点2　胚胎工程技术及应用与选择性必修模块1中“免疫调节”交汇考查
(1)免疫类型：人体的免疫分为非特异性免疫和特异性免疫，特异性免疫又包括体液免疫和细胞免疫。
(2)抗原：能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。
(3)免疫过程：
①体液免疫：B细胞受抗原刺激后增殖、分化，大部分分化为浆细胞，产生抗体，少部分分化为记忆细胞。
②细胞免疫：细胞毒性T细胞受抗原刺激后，分化形成新的细胞毒性T细胞，细胞毒性T细胞裂解被抗原入侵的宿主细胞。
[对点训练]
1．有专家培育成了猴鼠嵌合体——“猴鼠”。回答下列问题：
(1)人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和________，目前临床上通过应用免疫抑制剂抑制________的增殖来提高器官移植的成活率。
(2)①过程中，培养基需通过____________________________来保证无菌、无毒环境，然后加入诱导因子，作用是____________________。再将皮肤干细胞注入小鼠囊胚的________部位，最终培养成组织或器官。
(3)实验中雌鼠和代孕母鼠需要同时注射激素，在操作上称为______________。②过程中，所选代孕母鼠应满足的条件是_____________________________________________________。
(4)研究发现猴鼠嵌合体的器官可替代人体器官，但其表面的某些抗原决定簇仍可引起排异。为此，科学家在猴鼠嵌合体基因组中，导入某些调节因子对器官进行改造并取得成功，所导入调节因子的作用是____________________。
[解析]　(1)人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和免疫排斥，目前临床上通过应用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。
(2)①过程中，培养基需通过添加一定量的抗生素并定期更换培养液来保证无菌、无毒环境，然后加入诱导因子，作用是促使皮肤细胞恢复分裂增殖能力。再将皮肤干细胞注入小鼠囊胚的内细胞团部位，最终培养成组织或器官。
(3)实验中雌鼠和代孕母鼠需要同时注射激素，在操作上称为同期发情处理。②过程中，所选代孕母鼠应满足的条件是同种、健康、生理状态相同的其他雌鼠。
(4)研究发现猴鼠嵌合体的器官可替代人体器官，但其表面的某些抗原决定簇仍可引起排异。为此，科学家在猴鼠嵌合体基因组中，导入某些调节因子对器官进行改造并取得成功，所导入调节因子的作用是抑制抗原决定簇基因的表达。
[答案]　(1)免疫排斥　T细胞　(2)添加一定量的抗生素并定期更换培养液　促使皮肤细胞恢复分裂增殖能力　内细胞团　(3)同期发情处理　同种、健康、生理状态相同的其他雌鼠　(4)抑制抗原决定簇基因的表达
2．某课题组为解决本地纯种牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。
(1)拟进行如下杂交：
A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)―→C
选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常________。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是________性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是________，后代中出现这种母牛的概率是________(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。
(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。
精子要具有受精能力，需对其进行________处理；卵子的成熟在过程________中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖，其作用是________。为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的____________________。子代母牛的优良性状与过程________的基因重组有关。
[解析]　(1)用具有适宜本地生长基因的纯种母牛作母本的原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育。设控制产奶量高低的基因分别用T、t表示，控制适应性强弱的基因分别用R、r表示。杂交后代C中的母牛表现为适应性强但产奶量并未提高，说明高产奶、低适应性均为隐性性状，则推导出A的基因型为ttrr，B的基因型为TTRR，C的基因型为TtRr。通过回交，即C牛与A牛杂交(TtRr×ttrr)，获得高产奶量且适应性强的母牛的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8。
(2)在体外受精过程中，从供体公牛获得的精子经获能处理后，才具有受精能力。从供体母牛采集的卵子经培养达到MⅡ中期后在与精子受精过程中最终成熟。由于受精作用的随机性，为筛选出具有优良性状的母牛，在胚胎移植前应鉴定胚胎的性别、是否具有高产奶基因和适应本地生长的基因。由于公牛为隐性纯合子，所以子代母牛的优良性状与供体母牛减数分裂产生卵子的过程中的基因重组有关。
[答案]　(1)生长发育　隐性　A×♀C　1/8　(2)获能　③　供能　性别、高产奶和适宜本地生长的基因　②
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