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周测2　植物细胞工程、动物细胞工程(只含动物细胞培养)
一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分，每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．(2024·西安高二月考)植物组织培养技术的过程一般为接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→试管苗移栽及鉴定。下列叙述错误的是(　　)
A．外植体是离体的植物器官、组织或细胞等，培养前需要对其进行灭菌处理
B．愈伤组织属于未分化的薄壁组织，具备较强的分裂分化能力
C．植物激素中生长素、细胞分裂素的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向
D．若培育的是耐旱植株，则在其生长过程中可适当减少浇水量以鉴定其耐旱能力
2．下列关于植物组织培养中再分化的说法，错误的是(　　)
A．再分化过程中，不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B．脱分化与再分化使用的培养基激素用量及比例不同
C．再分化过程在实验室或植物组织培养车间进行，需要避光处理
D．再分化过程中，核遗传物质没有发生改变，但mRNA有变化
3．如图是“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程，其中①～⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是(　　)
A．过程①表示在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
B．过程②诱导原生质体融合依据的原理是细胞膜具有选择透过性
C．可以根据是否发生质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D．植物有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍
4．(2024·三明高二月考)野生铁皮石斛是名贵的中药，因过度利用被列为国家重点保护植物。某科研团队利用植物细胞工程技术进行了种苗培育和有效物质工厂化生产的研究。下列说法错误的是(　　)
A．愈伤组织再分化形成的芽产生的生长素会抑制愈伤组织生根
B．利用植物组织培养技术能保留植物亲本的优良性状
C．酒精和次氯酸钠溶液处理后用无菌水清洗可降低两者对外植体的伤害
D．工厂化生产铁皮石斛的有效物质有利于其遗传多样性的保护
5．如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正确的是(　　)
A．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B．①②过程中都会发生细胞的增殖和分化
C．多倍体植株的培育必须经过如图所示过程
D．此过程依据的生物学原理是细胞膜的流动性
6．病毒感染果蔬后，会借助胞间连丝等结构扩散，导致果蔬产量和品质退化。利用组织培养技术可以快速生产出脱毒苗。下列叙述错误的是(　　)
A．获取的植株茎尖切段需用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠溶液进行消毒处理
B．脱毒苗培育过程需要更换培养基，提高生长素的比例有利于根的分化
C．形成愈伤组织的过程中，可能会发生染色体变异、基因突变及细胞分化
D．植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达
7．(2024·石家庄高二月考)如图表示用某植物未成熟的花粉培育成完整植株的过程，X表示结构，①～④表示相关过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A．过程①表示脱分化，X是愈伤组织
B．过程②和过程③所用激素种类不同
C．该过程没有体现植物细胞的全能性
D．培养过程需对培养器具和操作台进行消毒
8．(2024·合肥高二期中)青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量极少。下列关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述，错误的是(　　)
A．在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段需要给予光照
B．可以对愈伤组织进行培养使其增殖，以便从中直接获得青蒿素
C．在植物组织培养过程中，由于细胞一直处于不断增殖的状态，因此容易突变
D．生长素对脱分化和再分化过程具有调节作用，但不能直接提高青蒿素的产量
9．如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是(　　)
A．该途径得到高产细胞群后转移到液体培养基中扩大培养
B．需要在无菌和人工控制的条件下进行
C．经过过程①，细胞的形态和结构发生了变化
D．过程①一般需要适当时间和强度的光照
10．(2024·宜春高二期中)利用单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限。为解决小麦花药离体培养过程中培养效率低的问题，可采用小麦和玉米杂交的方法来获得小麦的单倍体植株，具体过程如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A．小麦和玉米杂交过程中不会发生基因重组
B．小麦单倍体植株细胞中含有1个染色体组
C．杂种胚的形成说明小麦和玉米之间不存在生殖隔离
D．玉米染色体丢失不是因为同源染色体联会发生紊乱
11．甘薯是无性繁殖作物，具有自交不育和杂交不亲和的特点，这使甘薯生产和育种过程中存在诸多常规方法难以解决的问题。下列相关叙述不合理的是(　　)
A．利用植物的微型繁殖技术可解决种苗的问题
B．选择茎尖分生组织培养抗病毒幼苗
C．可以通过原生质体融合克服杂交不亲和的障碍
D．利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高突变频率
12．(2024·保山高二月考)实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．甲过程需要对实验小鼠进行消毒
B．乙过程需要用胰蛋白酶等处理皮肤组织，使细胞分散开
C．丙过程表示原代培养，该过程中会出现接触抑制现象
D．丁过程表示传代培养，传代培养的正常动物细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
13．悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。下列相关叙述错误的是(　　)
A．灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象
B．灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行的
C．过高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费
D．配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压
14．某研究所利用蛇干细胞培养出可分泌毒液的蛇毒腺微型组织，让毒素的获取途径更加安全和简单。下列叙述正确的是(　　)
A．培养蛇干细胞时O2的作用是维持培养液pH的稳定
B．蛇毒腺微型组织基因的表达与蛇干细胞不完全相同
C．利用蛇干细胞的大量增殖即可获得大量分泌毒液的细胞
D．培养蛇毒腺微型组织与哺乳动物细胞培养的条件完全相同
15．(2024·宁波高二月考)iPS细胞被称为诱导多能干细胞，可通过转入相关因子来制备。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。下列说法错误的是(　　)
A．导入的物质可以是DNA、蛋白质，还可用小分子化合物来诱导
B．iPS细胞的体外培养需要在无菌的CO2培养箱中进行
C．T细胞、B细胞能被诱导为iPS细胞，说明体内细胞的分化是可逆的
D．胚胎干细胞和iPS细胞均具有分裂能力强、分化程度低的特点
16．(2024·北京海淀区高二期末)金丝楸是珍贵的古老树种，具有重要的应用价值，但它在自然状态下很难通过种子繁殖。为尽快推广种植，可以通过相关技术获得优质种苗，下列说法不正确的是(　　)
A．愈伤组织的形成离不开植物激素的调节
B．诱导愈伤组织形成的过程属于脱分化，该过程与基因的选择性表达有关
C．在愈伤组织培养过程中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
D．常用茎尖进行组织培养获得脱毒苗是因为茎尖病毒极少，甚至无病毒
17．(2024·沧州高二月考)科学家利用马铃薯和番茄叶片分离原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株，相关过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A．培育杂种植株的过程中利用了基因突变的原理
B．过程Ⅰ应置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或低渗溶液中
C．过程Ⅱ常用灭活病毒进行诱导，目的是促进原生质体融合
D．Ⅲ培养→Ⅳ培养的过程需要更换培养基，增加适宜光照
18．某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。据图分析，下列叙述不正确的是(　　)
A．由花粉培养到植株A，体现了植物的生殖细胞具有全能性
B．植株A一定为单倍体植株，其特点之一是高度不育
C．由花粉培养到植株B，必须在无菌条件下进行
D．单倍体育种与杂交育种相比，其优点在于明显缩短育种年限
19．(2024·衡水高二月考)小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时，上皮细胞呈现扁平不规则多角形，且贴附在培养瓶内壁上，而淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列叙述正确的是(　　)
A．培养基内加入适量的抗生素即可形成无菌、无毒的培养环境
B．培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，以维持培养液的pH
C．培养淋巴细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象
D．胰蛋白酶可破坏细胞膜蛋白从而解除动物细胞之间的接触抑制
20．(2024·佛山高二月考)科学家将人体皮肤细胞改造成了诱导多能干细胞——iPS细胞，人类iPS细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关iPS细胞的说法，错误的是(　　)
A．细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH
B．iPS细胞分化过程涉及基因的选择性表达
C．iPS细胞具有细胞周期，它分化形成的神经元一般不具有细胞周期
D．iPS细胞能分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因
二、非选择题(本题包括3小题，共40分。)
21．(12分)研究发现，经水浴处理后再进行组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好。如图表示脱毒苗培养的过程。请回答下列问题：
(1)植物组织培养首先要通过脱分化过程，脱分化是指___________的过程，脱分化完成后还要经过__________过程。
(2)选材是植物组织培养取得成功的条件之一，胡萝卜组织培养实验中要强调切取含有形成层部分，原因是________________________________________________________________。
若要获得草莓脱毒苗需剥取茎尖，原因是______________________________________。
(3)经水浴处理后再进行组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好，原因可能是________________________________________________________________(答出一点即可)。
剥取的茎尖需要进行__________处理。
22．(16分)(2024·武汉高二月考)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。据图回答下列问题：
(1)为获得原生质体，过程①需要利用____________________________处理两种植物细胞。两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是_________________________________。
(2)写出促进原生质体融合的方法_________________________________________(写出两个)。
(3)(3分)过程③和④利用的植物细胞工程技术是________________。该技术依据的生物学原理是植物细胞具有全能性，全能性是指_________________________________________。
(4)(3分)细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜表面的荧光标记颜色可能是____________，细胞融合过程是否受温度的影响？________(填“是”或“否”)。
(5)已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄—马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到________条染色体。
(6)植物体细胞杂交技术的意义是_____________________________________________。
23．(12分)胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c－Myc、Klf4、Sox2和Oct－3/4等基因与细胞的脱分化有关)。回答下列问题：
(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶等处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为________。 不能用胃蛋白酶处理成纤维细胞，原因是___________________。
(2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是________________________________。动物细胞培养需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的主要作用是______________________。
(3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是______________________的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入病人体内的优势是_____________________________________________。
参考答案及解析
一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分，每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．(2024·西安高二月考)植物组织培养技术的过程一般为接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→试管苗移栽及鉴定。下列叙述错误的是(　　)
A．外植体是离体的植物器官、组织或细胞等，培养前需要对其进行灭菌处理
B．愈伤组织属于未分化的薄壁组织，具备较强的分裂分化能力
C．植物激素中生长素、细胞分裂素的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向
D．若培育的是耐旱植株，则在其生长过程中可适当减少浇水量以鉴定其耐旱能力
答案　A
解析　外植体是离体的植物器官、组织或细胞等，培养前需要对其进行消毒处理，灭菌会使细胞失去活性，A错误；愈伤组织是脱分化的结果，属于未分化的薄壁组织，没有特定的结构和功能，全能性高，分裂分化能力强，B正确；植物激素中生长素、细胞分裂素的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向，例如，生长素浓度高时促进生根，因此，适当升高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根，C正确；若培育的是耐旱植株，需要提前进行检测与鉴定，在其生长过程中可适当减少浇水量以鉴定其耐旱能力，D正确。
2．下列关于植物组织培养中再分化的说法，错误的是(　　)
A．再分化过程中，不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B．脱分化与再分化使用的培养基激素用量及比例不同
C．再分化过程在实验室或植物组织培养车间进行，需要避光处理
D．再分化过程中，核遗传物质没有发生改变，但mRNA有变化
答案　C
解析　再分化过程在实验室或植物组织培养车间进行，一般需要照光处理，有利于叶绿素的合成，C错误。
3．如图是“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程，其中①～⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是(　　)
A．过程①表示在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
B．过程②诱导原生质体融合依据的原理是细胞膜具有选择透过性
C．可以根据是否发生质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D．植物有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍
答案　C
解析　获得植物原生质体的操作若在低渗溶液中进行，则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破，A错误；过程②为诱导原生质体融合，主要依据的原理是细胞膜具有流动性，B错误；植物有性杂交不能打破物种间的生殖隔离，无法克服远缘杂交不亲和的障碍，D错误。
4．(2024·三明高二月考)野生铁皮石斛是名贵的中药，因过度利用被列为国家重点保护植物。某科研团队利用植物细胞工程技术进行了种苗培育和有效物质工厂化生产的研究。下列说法错误的是(　　)
A．愈伤组织再分化形成的芽产生的生长素会抑制愈伤组织生根
B．利用植物组织培养技术能保留植物亲本的优良性状
C．酒精和次氯酸钠溶液处理后用无菌水清洗可降低两者对外植体的伤害
D．工厂化生产铁皮石斛的有效物质有利于其遗传多样性的保护
答案　A
解析　愈伤组织再分化形成的芽产生的生长素会促进愈伤组织生根，A错误；利用植物组织培养技术能保留植物亲本的优良性状，属于无性繁殖，B正确；酒精和次氯酸钠溶液作为消毒剂，长时间处理会毒害外植体，故酒精和次氯酸钠溶液处理后用无菌水清洗可降低两者对外植体的伤害，C正确；野生铁皮石斛是名贵的中药，工厂化生产铁皮石斛的有效物质可以避免大量砍伐和破坏铁皮石斛，有利于其遗传多样性的保护，D正确。
5．如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正确的是(　　)
A．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B．①②过程中都会发生细胞的增殖和分化
C．多倍体植株的培育必须经过如图所示过程
D．此过程依据的生物学原理是细胞膜的流动性
答案　A
解析　题图为植物组织培养过程，利用此过程获得的试管苗的基因型与离体组织所属个体的基因型相同，可能为杂合子，也可能为纯合子，A正确；①是脱分化过程，没有发生细胞分化，B错误；多倍体植株的培育一般不需要采用植物组织培养技术，而是采用秋水仙素或低温诱导来处理萌发的种子或幼苗，C错误；此过程依据的原理是植物细胞的全能性，D错误。
6．病毒感染果蔬后，会借助胞间连丝等结构扩散，导致果蔬产量和品质退化。利用组织培养技术可以快速生产出脱毒苗。下列叙述错误的是(　　)
A．获取的植株茎尖切段需用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠溶液进行消毒处理
B．脱毒苗培育过程需要更换培养基，提高生长素的比例有利于根的分化
C．形成愈伤组织的过程中，可能会发生染色体变异、基因突变及细胞分化
D．植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达
答案　C
解析　植物组织培养过程中，需要更换培养基，提高生长素的比例有利于生根，提高细胞分裂素的比例有利于芽的分化，B正确；形成愈伤组织的过程是脱分化，不会发生细胞分化，C错误；根据题干信息“病毒感染果蔬后，会借助胞间连丝等结构扩散”可推知，植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达，D正确。
7．(2024·石家庄高二月考)如图表示用某植物未成熟的花粉培育成完整植株的过程，X表示结构，①～④表示相关过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A．过程①表示脱分化，X是愈伤组织
B．过程②和过程③所用激素种类不同
C．该过程没有体现植物细胞的全能性
D．培养过程需对培养器具和操作台进行消毒
答案　A
解析　图中过程①表示脱分化，过程②③表示再分化，X表示愈伤组织，A正确；过程②和过程③所用激素种类相同，但含量有差异，B错误；图示过程表示植物组织培养过程，由花粉细胞最终获得了完整植株，说明花粉细胞具有全能性，C错误；培养过程需对培养器具进行灭菌，对操作台进行消毒，进而可以避免杂菌污染，D错误。
8．(2024·合肥高二期中)青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量极少。下列关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述，错误的是(　　)
A．在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段需要给予光照
B．可以对愈伤组织进行培养使其增殖，以便从中直接获得青蒿素
C．在植物组织培养过程中，由于细胞一直处于不断增殖的状态，因此容易突变
D．生长素对脱分化和再分化过程具有调节作用，但不能直接提高青蒿素的产量
答案　B
解析　植物组织培养过程中，诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续培养过程中每日需要给予适当时间和强度的光照，A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，而茎及其他部位中的青蒿素含量极少，因此通过大量培养愈伤组织不能直接获得青蒿素，B错误；在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如紫外线、亚硝酸盐等)的影响而产生突变，C正确；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，对于脱分化和再分化等过程具有调节作用，但是不能直接提高青蒿素的产量，D正确。
9．如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是(　　)
A．该途径得到高产细胞群后转移到液体培养基中扩大培养
B．需要在无菌和人工控制的条件下进行
C．经过过程①，细胞的形态和结构发生了变化
D．过程①一般需要适当时间和强度的光照
答案　D
解析　过程①是脱分化，该过程不需要光照，D错误。
10．(2024·宜春高二期中)利用单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限。为解决小麦花药离体培养过程中培养效率低的问题，可采用小麦和玉米杂交的方法来获得小麦的单倍体植株，具体过程如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A．小麦和玉米杂交过程中不会发生基因重组
B．小麦单倍体植株细胞中含有1个染色体组
C．杂种胚的形成说明小麦和玉米之间不存在生殖隔离
D．玉米染色体丢失不是因为同源染色体联会发生紊乱
答案　D
解析　小麦和玉米的杂交过程包括减数分裂和受精作用，减数分裂过程中可以发生基因重组，A错误；由图可知，小麦是六倍体，小麦单倍体植株细胞中含有3个染色体组，B错误；杂种胚最后形成的小麦单倍体高度不育，说明小麦与玉米之间存在生殖隔离，C错误；杂种胚的发育过程中细胞增殖的方式是有丝分裂，不会发生同源染色体联会，所以玉米的染色体丢失不是因为同源染色体联会紊乱，D正确。
11．甘薯是无性繁殖作物，具有自交不育和杂交不亲和的特点，这使甘薯生产和育种过程中存在诸多常规方法难以解决的问题。下列相关叙述不合理的是(　　)
A．利用植物的微型繁殖技术可解决种苗的问题
B．选择茎尖分生组织培养抗病毒幼苗
C．可以通过原生质体融合克服杂交不亲和的障碍
D．利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高突变频率
答案　B
解析　选择茎尖分生组织可以培育不含病毒(脱毒)的幼苗，不是培育抗病毒幼苗。
12．(2024·保山高二月考)实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．甲过程需要对实验小鼠进行消毒
B．乙过程需要用胰蛋白酶等处理皮肤组织，使细胞分散开
C．丙过程表示原代培养，该过程中会出现接触抑制现象
D．丁过程表示传代培养，传代培养的正常动物细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
答案　D
解析　离体动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，甲过程表示从实验小鼠身上取皮肤组织，该过程需要对实验小鼠进行消毒，A正确；皮肤细胞培养前需要用胰蛋白酶等处理皮肤组织，使细胞分散开，并制成细胞悬液，B正确；丙过程表示原代培养，动物细胞原代培养过程中会出现接触抑制现象，C正确；丁过程表示传代培养，由于接触抑制，正常动物细胞培养时在培养瓶壁上只能形成单层细胞，D错误。
13．悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。下列相关叙述错误的是(　　)
A．灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象
B．灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行的
C．过高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费
D．配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压
答案　A
解析　悬浮培养的动物细胞不会出现贴壁生长现象，A错误；悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻，生产上常用灌流式培养避免这些现象出现，即灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行的，B正确。
14．某研究所利用蛇干细胞培养出可分泌毒液的蛇毒腺微型组织，让毒素的获取途径更加安全和简单。下列叙述正确的是(　　)
A．培养蛇干细胞时O2的作用是维持培养液pH的稳定
B．蛇毒腺微型组织基因的表达与蛇干细胞不完全相同
C．利用蛇干细胞的大量增殖即可获得大量分泌毒液的细胞
D．培养蛇毒腺微型组织与哺乳动物细胞培养的条件完全相同
答案　B
解析　动物细胞培养时CO2的作用是维持培养液pH的稳定，A错误；蛇毒腺微型组织细胞是由蛇干细胞分化而来的，其基因的表达与蛇干细胞不完全相同，B正确；蛇干细胞不具备分泌毒液的功能，C错误。
15．(2024·宁波高二月考)iPS细胞被称为诱导多能干细胞，可通过转入相关因子来制备。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。下列说法错误的是(　　)
A．导入的物质可以是DNA、蛋白质，还可用小分子化合物来诱导
B．iPS细胞的体外培养需要在无菌的CO2培养箱中进行
C．T细胞、B细胞能被诱导为iPS细胞，说明体内细胞的分化是可逆的
D．胚胎干细胞和iPS细胞均具有分裂能力强、分化程度低的特点
答案　C
解析　目前已采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定的基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞，A正确；iPS细胞的体外培养是利用动物细胞培养技术，故需要在无毒、无菌的CO2培养箱中进行培养，B正确；T细胞、B细胞能被诱导为iPS细胞，说明离体的已分化的细胞经过诱导可转化为未分化的状态，但该过程是在离体条件下进行的，在体内无法进行，C错误。
16．(2024·北京海淀区高二期末)金丝楸是珍贵的古老树种，具有重要的应用价值，但它在自然状态下很难通过种子繁殖。为尽快推广种植，可以通过相关技术获得优质种苗，下列说法不正确的是(　　)
A．愈伤组织的形成离不开植物激素的调节
B．诱导愈伤组织形成的过程属于脱分化，该过程与基因的选择性表达有关
C．在愈伤组织培养过程中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
D．常用茎尖进行组织培养获得脱毒苗是因为茎尖病毒极少，甚至无病毒
答案　C
解析　诱导愈伤组织形成的过程属于脱分化，该过程与基因的选择性表达有关，形成愈伤组织的相关基因表达，B正确；由于存在细胞壁，在愈伤组织培养过程中加入细胞融合的诱导剂，不能获得染色体加倍的细胞，C错误。
17．(2024·沧州高二月考)科学家利用马铃薯和番茄叶片分离原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株，相关过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A．培育杂种植株的过程中利用了基因突变的原理
B．过程Ⅰ应置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或低渗溶液中
C．过程Ⅱ常用灭活病毒进行诱导，目的是促进原生质体融合
D．Ⅲ培养→Ⅳ培养的过程需要更换培养基，增加适宜光照
答案　D
解析　培育杂种植株的过程中利用了染色体变异原理，没有利用基因突变原理，A错误；过程Ⅰ为去除细胞壁，制备原生质体，需要将植物细胞置于含有纤维素酶和果胶酶的等渗或高渗溶液中，在低渗溶液中原生质体可能会吸水涨破，B错误；灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合特有的方法，C错误；Ⅲ培养→Ⅳ培养过程是脱分化和再分化，脱分化和再分化所需培养基成分不完全相同，因此通常要更换培养基，脱分化过程不需要光照，再分化过程需要光照，因此需要增加适宜光照，D正确。
18．某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。据图分析，下列叙述不正确的是(　　)
A．由花粉培养到植株A，体现了植物的生殖细胞具有全能性
B．植株A一定为单倍体植株，其特点之一是高度不育
C．由花粉培养到植株B，必须在无菌条件下进行
D．单倍体育种与杂交育种相比，其优点在于明显缩短育种年限
答案　C
解析　由植株A到植株B，属于多倍体育种，用秋水仙素处理使染色体数目加倍，不需要无菌操作，C错误。
19．(2024·衡水高二月考)小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时，上皮细胞呈现扁平不规则多角形，且贴附在培养瓶内壁上，而淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列叙述正确的是(　　)
A．培养基内加入适量的抗生素即可形成无菌、无毒的培养环境
B．培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，以维持培养液的pH
C．培养淋巴细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象
D．胰蛋白酶可破坏细胞膜蛋白从而解除动物细胞之间的接触抑制
答案　B
解析　对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作，培养基内加入适量的抗生素并定期更换培养液，可以形成无菌、无毒的培养环境，A错误；上皮细胞在培养时，呈现扁平不规则多角形，且贴附在培养瓶内壁上，若存在接触抑制，则细胞在瓶壁上只有一层，淋巴细胞常悬浮在培养液中，故消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象，C错误；胰蛋白酶可以使动物细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分分解，把动物细胞分散开，D错误。
20．(2024·佛山高二月考)科学家将人体皮肤细胞改造成了诱导多能干细胞——iPS细胞，人类iPS细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关iPS细胞的说法，错误的是(　　)
A．细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH
B．iPS细胞分化过程涉及基因的选择性表达
C．iPS细胞具有细胞周期，它分化形成的神经元一般不具有细胞周期
D．iPS细胞能分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因
答案　D
解析　细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH，A正确；iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确；多细胞生物的各个体细胞源自同一个受精卵，都具有相同的遗传信息，D错误。
二、非选择题(本题包括3小题，共40分。)
21．(12分)研究发现，经水浴处理后再进行组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好。如图表示脱毒苗培养的过程。请回答下列问题：
(1)植物组织培养首先要通过脱分化过程，脱分化是指___________的过程，脱分化完成后还要经过__________过程。
(2)选材是植物组织培养取得成功的条件之一，胡萝卜组织培养实验中要强调切取含有形成层部分，原因是________________________________________________________________。
若要获得草莓脱毒苗需剥取茎尖，原因是______________________________________。
(3)经水浴处理后再进行组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好，原因可能是________________________________________________________________(答出一点即可)。
剥取的茎尖需要进行__________处理。
答案　(1)在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞，失去其特有的结构和功能而转变为未分化的细胞　再分化　(2)形成层部位的细胞分裂能力强，分化程度低，容易诱导形成愈伤组织　茎尖病毒极少，甚至无病毒，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗　(3)水浴处理有利于延缓病毒增殖、扩散速度　消毒
解析　(1)脱分化是指在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞，失去其特有的结构和功能而转变为未分化的细胞的过程。植物组织培养主要包括脱分化和再分化两个过程。(2)形成层部位的细胞分裂能力强，分化程度低，容易诱导形成愈伤组织，因此胡萝卜组织培养实验中要强调切取含有形成层部分。茎尖病毒极少，甚至无病毒，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，因此若要获得草莓脱毒苗需剥取茎尖。(3)经水浴处理后再进行组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好，原因可能是水浴处理有利于延缓病毒增殖、扩散速度；剥取的茎尖需要进行消毒(无菌)处理。
22．(16分)(2024·武汉高二月考)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。据图回答下列问题：
(1)为获得原生质体，过程①需要利用____________________________处理两种植物细胞。两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是_________________________________。
(2)写出促进原生质体融合的方法_________________________________________(写出两个)。
(3)(3分)过程③和④利用的植物细胞工程技术是________________。该技术依据的生物学原理是植物细胞具有全能性，全能性是指_________________________________________。
(4)(3分)细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜表面的荧光标记颜色可能是____________，细胞融合过程是否受温度的影响？________(填“是”或“否”)。
(5)已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄—马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到________条染色体。
(6)植物体细胞杂交技术的意义是_____________________________________________。
答案　(1)纤维素酶和果胶酶　杂种细胞再生出新的细胞壁　(2)离心法、电融合法、聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法　(3)植物组织培养　细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能　(4)红色荧光和绿色荧光、红色荧光、绿色荧光　是　(5)144　(6)打破生殖隔离；实现远缘杂交育种； 培育植物新品种
解析　(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此根据酶的专一性原理，去除植物细胞壁常用纤维素酶和果胶酶处理；原生质体融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。(2)原生质体的融合方法基本可以分为两大类——物理法和化学法，物理法包括离心法、电融合法等，化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。(3)过程③表示脱分化，过程④表示再分化，植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。(4)细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜有3种情况：①融合的番茄原生质体(红色荧光标记)、②融合的马铃薯原生质体(绿色荧光标记)、③杂种细胞即融合的番茄原生质体和马铃薯原生质体(红色荧光和绿色荧光标记)。温度能影响细胞膜的流动速度，因此细胞融合过程受温度的影响。(5)番茄细胞内有24条染色体(12对同源染色体)，马铃薯细胞内有48条染色体，则在“番茄—马铃薯”体细胞中染色体数目为72条，在有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，因而最多可以观察到144条染色体。
23．(12分)胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c－Myc、Klf4、Sox2和Oct－3/4等基因与细胞的脱分化有关)。回答下列问题：
(1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶等处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为________。 不能用胃蛋白酶处理成纤维细胞，原因是___________________。
(2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是________________________________。动物细胞培养需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的主要作用是______________________。
(3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是______________________的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入病人体内的优势是_____________________________________________。
答案　(1)蛋白质　多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中变性失活　(2)清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害　维持培养液的pH　(3)基因的选择性表达　避免了免疫排斥反应问题
解析　(1)用胰蛋白酶等分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶的适宜pH为1.5，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此不能用胃蛋白酶处理成纤维细胞。(2)定期更换培养液的目的是清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。动物细胞培养需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的主要作用是维持培养液的pH。(3)细胞分化是基因选择性表达的结果，若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入病人体内，由于自体细胞组织相容性抗原相同，故可以避免发生免疫排斥反应。

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