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第2章阶段检测
一、 单选题：每题3分，共45分。
1．下列关于无菌技术的说法，正确的是(　　)
①由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对无菌操作的要求非常严格　②对培养基进行湿热灭菌　③对植物材料进行表面消毒时，一方面要考虑药剂的消毒效果，另一方面要考虑植物材料的耐受能力　④所有的接种操作都必须在酒精灯火焰旁进行　⑤对培养的植物材料可进行湿热灭菌　⑥如果不小心引起污染，将可能造成培养工作前功尽弃
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．①②③④⑥ D．①②③④⑤⑥
2．植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列相关叙述正确的是(　　)
A．细胞、组织、器官的再生体现了细胞的全能性
B．植物为防御被动物取食而合成的新的化合物属于初生代谢物
C．用芽尖进行组织培养得到的植物体可作为脱毒苗
D．菊花花粉粒经花药离体培养得到的植株能稳定遗传
3．下列技术或方法与原理相符的是(　　)
A．植物组织培养和动物细胞培养——细胞增殖
B．纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁——酶的专一性
C．早期胚胎培养和人鼠细胞融合——细胞膜的流动性
D．人参细胞的大量培养和单克隆抗体的制备——细胞的全能性
4．下列关于细胞工程的叙述，错误的是(　　)
A．PEG既能诱导植物原生质体融合，又能诱导动物细胞融合
B．去除植物细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需要酶来处理
C．甲、乙两种二倍体植物体细胞杂交，获得的杂种植株依然为二倍体
D．小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的小鼠B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
5．脱毒甘蔗具有产量高、品质佳的特点。图示为培育脱毒甘蔗的部分过程，相关叙述正确的是(　　)
A．过程①宜选择带叶原基的芽，主要原因是其分裂能力强
B．过程②用52 ℃热水处理芽可杀死其中部分残存的病毒
C．过程③④除激素含量外，温度、pH、光照等条件相同
D．过程⑤可通过将病毒接种于甘蔗苗，筛选出脱毒品种
6．某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养，下列叙述正确的是(　　)
A．制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶进行处理
B．肝细胞培养过程中，通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
C．为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素
D．用血细胞计数板计数的方法，可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长
7．如图为哺乳动物细胞工程相关操作的示意图，b、c为不同的体细胞。下列分析错误的是(　　)
A．方法一获得的为克隆动物，a、b一般为同种生物的细胞，其中a为卵母细胞
B．若通过方法一获得高产奶牛，则b细胞为高产奶牛的体细胞
C．方法二中的b、c可以是同种生物的细胞，也可以是不同种生物的细胞
D．用方法二获得杂交细胞与植物体细胞杂交的诱导融合方法完全相同
8．现代生物技术在医药卫生等领域广泛应用，大幅提高了人民的生活质量。下列叙述错误的是(　　)
A．单克隆抗体制备过程中，第一次筛选是为了获得杂交瘤细胞
B．动物细胞培养过程中，定期更换培养液是为了避免接触抑制
C．体外受精技术中，将成熟的精子放入培养液中以诱导精子获能
D．胚胎移植时，对代孕母体进行同期发情处理为胚胎发育提供适宜的条件
9．随着世界人口增长和肉类消费量的持续提高，细胞培养肉有望成为未来肉制品的来源之一，细胞培养肉的制造过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．应定期向生物反应器中添加营养物质并清除代谢废物
B．95%O2和5%CO2的气体环境有利于细胞代谢的正常进行
C．肌细胞和图中干细胞中的基因表达产物不完全相同
D．制造细胞培养肉利用的生物技术主要是动物细胞培养
10．细胞融合技术应用广泛，如图为细胞融合过程，下列叙述错误的是　(　　)
A．借助单克隆抗体的导向作用能将药物定向带到癌细胞所在位置
B．培养液渗透压略大于细胞质，有助于植物细胞酶解法去壁
C．“番茄—马铃薯”的培育说明了不同物种之间的杂交育种可以成功
D．基因型为AaBB与aaBb植株的花粉去壁后两两融合得到6种基因型细胞
11．细胞直接共培养是指将2种或2种以上的细胞接种在同一孔中进行培养，以达到模拟体内不同种类的细胞直接接触来探究它们信息交流方式的目的，具体操作如图。下列分析错误的是(　　)
A．成块的组织中细胞与细胞靠在一起，在培养前需先将组织块分散成单个细胞
B．细胞培养过程需要对培养液进行灭菌，对所有培养用具进行消毒，以保证无菌无毒的培养环境
C．推测第二种细胞会贴壁到无细胞区，当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂
D．通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式
12．2023年10月我国李欢欢团队在《发育细胞》上发表研究成果：提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，在体外制备出桑葚胚样全潜能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚胚期细胞特性，并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究，下列相关分析错误的是(　　)
A．体外模拟胚胎发育过程也涉及细胞衰老和细胞凋亡
B．在桑葚胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔
C．桑葚胚样全潜能细胞的特性与其含有小鼠的全套遗传信息有关
D．桑葚胚发育成囊胚的过程中pSTAT3基因表达水平下降
13．用体细胞核移植技术克隆高产奶牛时，下列操作步骤与目的对应错误的是(　　)
选项 操作步骤 目的
A 取高产奶牛耳部的细胞 作为核遗传物质的供体
B 去除卵母细胞的细胞核 使卵母细胞具备受精能力
C 电刺激处理重构胚 激活重构胚
D 将胚胎移入黄牛体内 繁殖高产克隆奶牛
14．抗人绒毛膜促性腺激素(HCG)单克隆抗体的研制对于早早孕检测和某些肿瘤的检测等具有广阔的应用前景，下图为其生产大致流程。在不同的条件下，该单克隆抗体与HCG结合能力有差异。下列叙述错误的是(　　)
A．注射HCG的目的是获得能产生特定抗体的B淋巴细胞
B．制备细胞悬液时应取小鼠脾脏剪碎并用胰蛋白酶处理
C．筛选1的目的是筛选出抗HCG抗体呈阳性的杂交瘤细胞
D．抗HCG抗体可以筛选混合物中的HCG并使之纯化
15．研究发现，将牛的重构胚的染色体组蛋白上特定位点的甲基化去除，可提高重构胚的发育率和牛体细胞核移植的成功率。下列说法错误的是(　　)
A．可将供体细胞注入去核卵母细胞中形成牛的重构胚
B．向重构胚注入去甲基化酶的mRNA可能有助于胚胎正常发育
C．应将重构胚培养至囊胚或原肠胚后移植入受体母牛子宫
D．推测表观遗传现象是制约体细胞核移植成功的原因之一
二、 非选择题：共55分。
16．(18分)罕见草药红景天体内的次生代谢物红景天苷(SAL)具有重要药用价值，红景天苷可明显改善认知功能。由于稀有草药供应不足，科研人员研究了不同光照条件对红景天愈伤组织生长和SAL产生的影响，旨在寻找提高红景天体外培养产量的新途径。研究人员首先取红景天叶片诱导出愈伤组织，过程如图1所示，随后分别在红光、蓝光、绿光、RGB光(红、绿、蓝混合光)和白光的不同光照条件下培养红景天愈伤组织，并定期统计，结果如图2所示。回答下列问题：
图1
图2
(1)外植体诱导形成愈伤组织的过程称为________。欲利用植物细胞培养获得大量的SAL，应将红景天的外植体培育到愈伤组织阶段，原因是________________________________________________________________________。
(2)植物细胞培养利用的培养基中应添加一定浓度的蔗糖，其目的是________________________。相比于直接从植物中提取SAL，利用细胞产物工厂化生产的优势除产量更高外，还有________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点)。
(3)据图2实验结果可知，________下最有利于SAL积累。科研人员欲探索SAL联合胰岛素对高糖培养海马神经元凋亡的影响，实验选择新生大鼠的海马神经元进行体外培养，取含有等量细胞的细胞悬液1 mL加入细胞培养板中，定期更换培养基，实验结果如图3。除正常对照组外，其他组的培养基中需要添加葡萄糖创造________环境，比较高糖组和SAL组，可以得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
图3
17．(18分)据制备抗X单克隆抗体的过程，回答问题：
(1)给小鼠注射抗原的目的是________________________________________________________________________。
(2)单克隆抗体制备过程中之所以选用B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有________________________________________________________________________的特性。
(3)制备单克隆抗体时，诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用____________。
(4)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物培养基有所不同的是，还含有________________________________________________________________________。
(5)图中有两次筛选过程，其中步骤⑤⑥的目的是筛选出________________________________，相对于传统抗体来说，单克隆抗体的特点是________________________。
18．(19分)雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默(“非逃逸”基因转录活性被抑制)，X染色体失活(XCI)，仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致，也会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。
(1)为制备体外受精(IVF)的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠________期卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行________处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过________处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有________(填“单”“双”或“三”)亲的遗传物质。
(2)研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定，表中数据显示体外受精(IVF)胎儿性别比例(雄/雌)________自然生产(IVO)胎儿的性别比例。
组别 胚胎数 活仔率/% 雄/雌
自然生产(IVO) 81 56.25 1.08
体外受精(IVF) 82 45.58 1.48
(3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第7.5 d的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图1。
图1
①结果显示IVO组形态异常的胎儿的雌、雄比率相当，而在IVF组中，________________________________________________________________________。
②研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“非逃逸”基因，结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著________(填“低于”“等于”或“高于”)IVO雌性胚胎，说明IVF雌性胚胎XCI不足。
③已有研究表明，XCI高度依赖激活因子RNF12，研究人员利用免疫荧光技术检测RNF12蛋白的表达量如图2，结果为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
图2
(4)综上所述，XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
第2章阶段检测
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 C C B C B D D B B C B B B C C
1．C　解析：对植物材料应进行消毒，而不能进行湿热灭菌，⑤错误。
2．C　解析：细胞全能性指的是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，细胞、组织、器官的再生没有上述结果，不能体现全能性，A错误；植物为防御被动物取食而合成的新的化合物属于次生代谢物，B错误；用芽尖进行组织培养得到的植物体不含病毒或病毒少，可作为脱毒苗，C正确；菊花花粉粒经花药离体培养得到的植株属于单倍体，不能稳定遗传，D错误。
3．B　解析：植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖，A不符；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁利用了酶的专一性，B符合；早期胚胎培养进行的是有丝分裂，原理是细胞增殖，而人鼠细胞融合利用的是细胞膜的流动性，C不符；人参细胞的大量培养利用的原理是细胞增殖，单克隆抗体制备的原理是细胞膜的流动性和细胞的增殖，D不符。
4．C　解析：甲、乙两种二倍体植物体细胞杂交，获得的杂种植株为异源四倍体。
5．B　解析：本实验目的是获得脱毒甘蔗，过程①宜选择带叶原基的芽，主要是因为叶原基部位病毒极少，甚至无病毒，利于获得脱毒苗，A错误；过程②用52 ℃热水处理芽，其目的是消毒，高温可使部分病毒蛋白变性，从而杀死部分残存的病毒，B正确；过程③④分别为脱分化和再分化，脱分化一般避光，再分化需要光照(利于叶绿素形成等)，所以③④除激素、温度、pH外，光照条件也不同，C错误；过程⑤将病毒接种于甘蔗苗，筛选出抗病毒品种，要筛选脱毒品种，应检测甘蔗苗是否含病毒，D错误。
6．D　解析：制备肝细胞悬液时，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散开，A错误；在培养液中通入5%的CO2的主要目的是维持培养液pH，B错误；为了防止培养过程中的污染，可向培养液中加入适量的抗生素，C错误；肿瘤细胞没有接触抑制现象，有无限增殖的能力，即分裂旺盛，细胞周期短，D正确。
7．D　解析：图中方法一为动物细胞核移植技术，获得的动物为克隆动物，a、b一般为同种生物的细胞，其中a为卵母细胞(含有激发动物细胞核全能性的物质)，A正确；若用方法一获得高产奶牛，b细胞为供体(提供细胞核的动物)，为高产奶牛体细胞，B正确；方法二是利用动物细胞融合技术获得杂交细胞，b、c可以是同种生物的细胞，也可以是不同种生物的细胞，C正确；电融合法和PEG融合法均可诱导植物原生质体融合和动物细胞融合，但灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，二者方法不完全相同，D错误。
8．B　解析：单克隆抗体制备过程中，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出既能无限增殖又能产生特定抗体的杂交瘤细胞，A正确；在动物细胞培养过程中需要定期更换培养液，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，B错误；将收集到的精子放在培养液中，如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，C正确；胚胎移植时对供体和受体(代孕母体)都需要进行同期发情处理，为胚胎发育提供适宜的条件，D正确。
9．B　解析：生物反应器是培养动物细胞的场所，动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，应定期更换培养液，以清除代谢废物，营造无毒环境，A正确；动物细胞培养的气体条件为95%空气(提供O2)和5%的CO2(维持培养液的pH)，B错误；图中干细胞分化为肌细胞，细胞分化的本质是基因选择性表达，所以干细胞和肌细胞中基因表达产物不完全相同，C正确；制造细胞培养肉的核心是将分离的干细胞培养增殖、分化为肌细胞等，主要利用的生物技术是动物细胞培养，D正确。
10．C　解析：单克隆抗体能与特定抗原(如癌细胞抗原)特异性结合，利用这一特性可将连接的药物定向运输到癌细胞，实现靶向治疗，A正确；植物细胞酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除植物细胞壁时，培养液渗透压略大于细胞质，防止原生质体吸水涨破，B正确；“番茄—马铃薯”的培育是利用植物体细胞杂交技术，属于细胞工程，不是杂交育种(杂交育种是有性生殖，不同物种存在生殖隔离，有性杂交难成功)，C错误；AaBB植株产生的花粉为AB、aB，aaBb植株产生的花粉为aB、ab，花粉去壁后两两融合，融合情况有：AB与AB、AB与aB、AB与ab、aB与aB、aB与ab、ab与ab ，共得到AABB、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、aabb 6种基因型的细胞，D正确。
11．B　解析：成块的组织中细胞与细胞靠在一起，在培养前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理将组织块成为单个细胞后才能进行培养，A正确；细胞培养过程需要对培养液、培养用具进行灭菌，细胞培养过程需要对培养液添加抗生素防止细菌污染，定期更换培养液以防止细胞代谢产物造成毒害，B错误；动物细胞在培养过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象，由此推测第二种细胞会贴壁到无细胞区，当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂，C正确；细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体，以完成细胞间的信息交流，通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式，D正确。
12．B　解析：细胞衰老是动物体内发生的正常生命现象，在早期胚胎发育过程中，存在正常的细胞衰老和细胞凋亡，有利于机体更好地实现自我更新，A正确；当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚，内部没有含液体的腔，B错误；桑葚胚样全潜能细胞具有全能性，因为细胞中含有小鼠的全套遗传信息，C正确；通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全潜能细胞，因此推断桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3的表达水平下降，D正确。
13．B　解析：去除卵母细胞的细胞核，去核的卵母细胞作为受体细胞，接受供体细胞的细胞核，B错误；通过电刺激处理重构胚，激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；将胚胎移入黄牛体内继续生长和发育，最后繁殖出高产克隆奶牛，D正确。
14．C　解析：注射HCG的目的是使小鼠产生免疫反应，从而获得能产生特定抗体(抗HCG抗体)的B淋巴细胞，A正确；制备细胞悬液时，取小鼠脾脏剪碎后，用胰蛋白酶处理，可使细胞分散开来，B正确；筛选1是筛选出杂交瘤细胞，筛选2的目的是筛选出抗HCG抗体呈阳性的杂交瘤细胞，C错误；抗HCG抗体可以与混合物中的HCG特异性结合，从而筛选出HCG并使之纯化，D正确。
15．C　解析：进行动物体细胞核移植时，可将供体细胞注入去核卵母细胞中形成重构胚，A正确；根据题意，向重构胚注入去甲基化酶的mRNA，翻译产生去甲基化酶，可以去除染色体组蛋白特定位点甲基化，提高重构胚的发育率和牛体细胞核移植的成功率，推测表观遗传现象(如甲基化)是制约体细胞核移植成功的原因之一，B、D正确；胚胎移植通常是将重构胚培养至桑葚胚或囊胚后，再移植入受体母牛子宫，C错误。
16．(1)脱分化　愈伤组织具有较高的细胞分裂和代谢活性　(2)提供营养和维持渗透压　生产周期短、不受季节和气候影响　(3)蓝光　高糖　SAL能够显著抑制高糖诱导的神经元凋亡
解析：结合图2可知，蓝光处理下的SAL积累量最大，说明蓝光最有利于SAL的合成。分析题意，本实验目的是探索SAL联合胰岛素对高糖培养海马神经元凋亡的影响，故实验组应创造高糖环境；在高糖环境下，海马神经元容易发生凋亡，而SAL能够显著抑制这种凋亡，表明SAL具有保护神经元免受高糖损伤的作用。
17．(1)获得能产生相应抗体的B淋巴细胞　(2)无限增殖和产生特定抗体　(3)灭活的病毒　(4)血清、血浆　(5)能产生特定抗体的杂交瘤细胞　纯度高，灵敏度高，特异性强
解析：(1)给小鼠注射抗原，目的是从小鼠的脾脏中取得已免疫的B细胞，该细胞能够产生抗体。(2)B淋巴细胞能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖；骨髓瘤细胞不产生抗体，体外能无限繁殖；杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特定抗体。(3)由图中可看出，单克隆抗体制备过程运用动物细胞融合和动物细胞培养的技术手段，前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是灭活病毒。(4)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是其还含有血清或血浆等。(5)图中有两次筛选过程：步骤⑤⑥筛选出能够产生特异性抗体的杂交瘤细胞。单克隆抗体的特点是纯度高、灵敏度高、特异性强。
18．(1)MⅡ　获能　同期发情　双　(2)高于　(3)①雌性形态发育异常胎儿的比例显著高于雄性　②高于　③IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO　(4)体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发XCI下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高
解析：(1)通常用促性腺激素处理雌性哺乳动物，使其超数排卵，采集小鼠MⅡ期卵母细胞，此时的卵母细胞已经发育成熟；另一方面，获得的精子在体外进行获能处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。受精卵在体外培养成早期胚胎，移植到经过同期发情处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有提供卵细胞和精子的双亲的遗传物质。(2)依据表格数据可知，体外受精(IVF)胎儿性别比例(雄/雌)高于自然生产(IVO)胎儿。(3)①根据图1数据显示，IVF组中雌性形态发育异常胎儿的比例显著高于雄性。②依题意，“非逃逸”基因起作用，即基因转录活性被抑制，表现出X染色体失活(XCI)，因而从结果显示，这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著高于IVO雌性胚胎，说明IVF雌性胚胎XCI不足。③根据图2可知，IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO。(4)综上所述，体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活(XCI)下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。
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