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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
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第十一单元　发酵工程与细胞工程（三）
满分50分,限时25分钟
考点5 动物细胞工程 考点6 胚胎工程
一、选择题(本题共5小题,共20分。每题只有一项符合题目要求,每题4分。)
1.下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是(　　)
A.动物细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
B.将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
C.抗体—药物偶联物(ADC)中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用
D.克隆牛技术涉及体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等过程
2.不孕不育症给不少家庭带来了困扰。若丈夫的生育能力正常,而妻子因输卵管阻塞不孕,体外受精技术可以解决这一难题。下列有关叙述错误的是(　　)
A.精细胞变形为精子后,细胞核分布在头部,线粒体主要分布在尾部
B.采集到的卵母细胞和精子,要分别在体外进行成熟培养和获能处理
C.精子和卵细胞的识别过程中,两个细胞的细胞膜可直接接触传递信息
D.在精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜会立即发生生理反应拒绝多精入卵
3.如图表示动物体细胞核移植与克隆动物的相关图解,有关叙述中错误的是(　　)
A.图示过程说明高度分化的动物细胞的细胞核仍具有发育的全能性
B.克隆动物的大部分性状与提供细胞核的供体相同
C.采集的卵母细胞培养到的②期表示减数第二次分裂后期
D.选用去核卵母细胞的主要原因是其细胞质可使体细胞核的全能性表达
4.实验发现小鼠的体细胞中转入四种基因就可以诱导产生一种与胚胎干细胞功能类似的诱导多能干细胞(iPS细胞)。科学家将获得的iPS细胞分化为T细胞以期用于传染病的治疗。下列有关叙述错误的是(　　)
A.诱导iPS细胞的过程细胞发生形态、结构的改变
B.如图所示的所有过程,不仅仅涉及这四种基因的表达
C.研制iPS细胞的原理类似于植物细胞的脱分化与再分化
D.Klf4基因能够抑制细胞凋亡和衰老,可使细胞无限增殖
5.将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗(如图)。下列说法错误的是(　　)
A.该过程涉及细胞融合、选择培养基筛选等过程
B.单抗也可以与药物、细胞因子等交联,用于靶向治疗肿瘤
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激B淋巴细胞分化为产双抗的浆细胞
二、选择题(本题共3小题,共18分。每题有一项或多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
6.杜泊羊生长速度快,肉质好。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.杜泊羊的快速繁殖过程涉及动物细胞培养技术
B.使用免疫抑制剂以避免代孕羊对植入胚胎的排斥反应
C.用分割针将早期胚胎分割后再进行移植可以提高胚胎的利用率
D.进行操作时要用激素对当地普通羊进行同期发情和超数排卵处理
7.抗PD-L1单克隆抗体能与肿瘤细胞膜表面的PD-L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。如图表示制备抗PD-L1单克隆抗体的流程。下列叙述错误的是(　　)
A.B淋巴细胞、骨髓瘤细胞需要在含95%空气和5%CO2的气体培养箱中培养
B.经PEG诱导后得到的两两融合的细胞即杂交瘤细胞
C.细胞群b、c、d可无限增殖,但不能分泌特异性抗体
D.将图示细胞群a在固体培养基继续培养即可获得大量抗PD-L1单克隆抗体
8.基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.体外培养卵母细胞时,为防止污染,需将培养皿置于二氧化碳培养箱中进行培养
B.甲基化可能会激活基因的活性,对某些基因进行去甲基化处理可抑制其表达
C.孤雌小鼠的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠不一定相同
D.移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
三、非选择题(本题共1小题,共12分。)
9.(12分)我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)基因的mRNA,经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴(流程如图所示,①~③表示过程),该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请据图分析回答:
(1)获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是　　　　　　　　　　,恢复其全能性较难。
(2)进行过程①时,培养成纤维细胞所需的条件有:营养、气体环境以及　　　　　　　、　　　　　　　。
(3)过程③中利用　　　　,将成纤维细胞注入去核的卵母细胞中。
(4)向融合细胞注射Kd4d基因的mRNA,可提高胚胎的形成率,其作用主要是通过基因表达的　　　　过程实现的。
(5)若获得的体细胞核移植的食蟹猴与供体食蟹猴性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案全解全析
1.C　动物细胞培养在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH,A错误;将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞有杂交瘤细胞和同种细胞融合的细胞,还需进一步选择(用特定的选择培养基筛选)才能得到杂交瘤细胞,B错误;抗体具有特异性,可以特异性的结合抗原,所以抗体—药物偶联物(ADC)中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用,C正确;克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程,该技术属于无性繁殖技术,不涉及体外受精,D错误。
2.D　精细胞变形为精子后,线粒体主要分布在尾的基部,细胞核分布在头部,A正确;体外受精时,采集的卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期,采集的精子需要在人工配的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,如精子和卵细胞之间的识别和结合,C正确;在精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应,拒绝多精入卵,这是防止多精入卵的第二道屏障,D错误。
3.C　
选项分析 结论
动物体细胞核移植的原理是动物细胞核具有全能性 A正确
克隆动物的遗传物质主要来自供体细胞核 B正确
采集的卵母细胞需培养到减数第二次分裂中期 C错误
选用去核卵母细胞的原因:卵母细胞体积大易操作;能提供营养物质;更主要的是去核卵母细胞的细胞质可使体细胞核的全能性得以表达 D正确
归纳总结
克隆动物的遗传特点
　　克隆动物的亲本有三个,即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。
(1)克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体,因此,克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同。
(2)克隆动物的细胞质基因一部分来自卵母细胞,另一部分来自核供体细胞,因此,克隆动物的性状与卵母细胞细胞质供体部分相同。
(3)代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质,因此,克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系。
4.C　iPS细胞是由体细胞诱导分化而成的,该过程中有细胞形态、结构的改变,A正确;图示四种基因是关键基因,此外还有其他基因的表达,如控制ATP和呼吸酶合成的基因等,B正确;小鼠的体细胞中转入四种基因就可以诱导产生一种与胚胎干细胞功能类似的诱导多能干细胞(iPS细胞),类似于植物组织培养中的脱分化过程,C错误;据图可知,Klf4基因能够抑制细胞凋亡和衰老,可实现细胞的无限增殖,从而产生肿瘤细胞,D正确。
特别提醒
　　诱导多能干细胞(简称iPS细胞)不仅可以增殖和分化成为特定组织的细胞,理论上还可以避免免疫排斥反应,也回避了使用胚胎干细胞带来的伦理方面的争论,使其在生物医学领域具有广阔的应用前景。
5.D　单克隆抗体的制备过程需要诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,然后利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,A正确;单抗也可以与药物、细胞因子等交联,用于靶向治疗肿瘤,B正确;双抗是具有双特异性的抗体,可同时与2种抗原结合,筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原,C正确;同时注射2种抗原可刺激不同B淋巴细胞分化为2种浆细胞,每种浆细胞只能产生1种抗体,D错误。
6.BD　杜泊羊的快速繁殖过程涉及动物细胞培养技术,A正确;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,因此不需要注射免疫抑制剂,B错误;用分割针将早期胚胎分割后再进行移植,可以提高胚胎的利用率,C正确;当地普通羊为受体,对当地普通羊不需要进行超数排卵处理,D错误。
7.BCD　B淋巴细胞、和A正确;经PEG诱导后两两融合的细胞中有同种细胞融合的细胞,不一定是杂交瘤细胞,B错误;结合题图可知,细胞群a、b、c、d均既能无限增殖,也能分泌特异性抗体,但只有细胞群a能分泌抗PD-L1抗体,C错误;将图示细胞群a在克隆抗体,D错误。
8.C　动物细胞培养时需加入抗生素,防止培养过程中发生污染,A错误;由题干可知,甲基化会抑制基因表达,对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达,B错误;“孤雌小鼠”是由修饰后的次级卵母细胞和第二极体结合后发育形成的,由于配子在形成过程中可能会经历基因重组或发生基因突变,故两个细胞结合后的“孤雌小鼠”的基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,C正确;囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫孵化,D错误。
9.答案　(每空2分)(1)体细胞分化程度高
(2)无菌、无毒的环境　适宜的温度、pH和渗透压
(3)显微操作
(4)翻译
(5)卵母细胞中的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响
解析　(1)由于体细胞分化程度高,全能性难以恢复,因此获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。
(2)过程①表示动物细胞培养过程,需要的条件有:营养、
(3)过程③表示核移植的过程,一般用显微操作将成纤维细胞注入去核的卵母细胞中。
(4)mRNA是翻译形成蛋白质的模板,因此向融合细胞注射Kd4d基因的mRNA,可以通过翻译形成相关的蛋白质,进而提高胚胎的形成率。
(5)从遗传物质的角度来说,体细胞核移植的食蟹猴与供体食蟹猴性状不完全相同,是因为卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响。
归纳总结
细胞核移植的类型
种类 容易程度 原因
胚胎细胞核移植 较容易 分化程度低,全能性容易表达
体细胞核移植 较难 分化程度高,全能性难表达

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