解密18细胞工程（分层训练)（解析版）_通用版（老高考）复习资料_2023年复习资料_二轮复习_高频考点解密2023年高考生物二轮复习讲义+分层训练（全国通用）

解密18 细胞工程（分层训练） A组 基础练 第I卷（选择题） 一、单选题 1．（2022秋·全国·高三校联考阶段练习）某同学欲以二倍体西瓜幼苗为材料培育无籽西瓜，其设计的几 条育种路径如下。下列有关叙述错误的是（ ） A．将培育的戊、丁植株在自然状态下种植，均很难产生可育后代 B．用适宜浓度的生长素和秋水仙素处理的植物器官种类有差别 C．戊植株上所结西瓜的含糖量比丙植株上所结西瓜的含糖量高 D．除甲植株外，其余变异植株所遵循的遗传学原理基本相同 【答案】D 【分析】1、杂交育种的原理是基因重组；其优点是可以将不同个体的优良性状集中于同一个体上，且方 法简单，可预见强。 2、诱变育种的原理是基因突变；方法是用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素 （如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突 变；其优点是可提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程。 3、单倍体育种的原理是染色体变异；方法是用花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加 倍；优点是纯合体自交后代不发生性状分离，因而能明显缩短育种年限。 4、多倍体育种的原理是染色体变异；方法是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；优点是茎秆粗壮，叶 片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。 5、基因工程育种的原理是基因重组；优点是能按照人们的意愿定向改造生物的性状。 【详解】A、戊为三倍体植株、丁为单倍体植株，均为高度不育植株，A正确； B、用生长素处理未授粉的雌蕊柱头、秋水仙素处理幼苗的芽，B正确； C、多倍体植株的蛋白质和糖类的含量高于正常植株，C正确： D、与原植株相比，丙植株的遗传物质没有发生改变，其余植株属于染色体数目变异，D错误。 故选D。2．（2022秋·河北石家庄·高三石家庄一中校考阶段练习）猕猴桃是重要的栽培果树，毛花猕猴桃果实大， 维生素C含量高；软枣猕猴桃耐寒，由于猕猴桃很难采用杂交的方法育种，某科研小组采用植物体细胞 杂交技术培育出了具有两个品种优良性状的新品种，下列相关叙述，错误的是（ ） A．利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体 B．杂交过程中的关键环节是原生质体的融合，可用灭活的病毒诱导 C．杂种细胞再生出细胞壁后，经脱分化和再分化过程可获得新品种 D．该新品种发生的变异属于可遗传变异，其染色体组数加倍 【答案】B 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织 培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的 全能性。 【详解】A、植物细胞有细胞壁，细胞壁阻碍细胞的杂交，由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶， 根据酶的专一性，在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的 原生质体，A正确； B、进行原生质体的融合，必须要借助一定的技术手段进行人工诱导，人工诱导的方法分为物理法和化学 法，灭活的病毒适用于动物细胞融合，B错误； C、融合的原生质体需再生出细胞壁，形成的杂种细胞经植物组织培养（即脱分化和再分化）获得新品种， C正确； D、通过植物体细胞杂交获得的新品种，染色体数目（染色体组数）加倍，属于可遗传变异，D正确。 故选B。 3．（2023秋·湖南永州·高三永州市第一中学校考阶段练习）花椰菜易受黑腐病菌的危害而害黑腐病，野 生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再 生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂 种植株。流程如下图：下列分析正确的是（ ） A．①过程用胰蛋白酶处理细胞体现了酶的专一性 B．②过程还可以用电融合法、灭活病毒诱导法等 C．杂种细胞的特点是有叶绿体但丧失了再生能力 D．一般先诱导愈伤组织生芽，再诱导其生根 【答案】D 【分析】题图分析：图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图，其中①表示采用 酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁的过程；②表示诱导原生质体融合的过程，此后经过植物组织 培养技术获得杂种植株。 【详解】A、①过程用酶解法获得原生质体的过程，该过程使用的酶是纤维素酶和果胶酶，因为植物细胞 细胞壁的成分是纤维素和果胶，该过程的原理是酶的专一性，A错误； B、②过程为促进原生质体融合的过程，除了图中聚乙二醇处理外，还可采用物理方法，如电刺激，但植 物体细胞杂交不能用灭活病毒诱导法，灭活病毒可用于诱导动物细胞杂交过程，B错误； C、杂种细胞的特点是有叶绿体且恢复再生能力，因为根细胞的原生质体是完整的，C错误； D、植物组织培养过程中，一般将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上，长出芽后，再将其转 接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗，D正确。 故选D。 4．（2022秋·江苏南通·高三海门中学校考期中）下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ） A．用自然生长的茎进行组织培养需用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒 B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换 C．不带叶片的菊花幼茎切段可以通过脱分化、再分化形成完整的菊花植株 D．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富 【答案】C 【分析】植物组织培养技术： 1、过程：离体植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽等器官，进而 形成新的植物体。 2、原理：植物细胞的全能性。 3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营 养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用质量分数为70%的酒精，再用无菌水清洗，再用 5%次氯酸钠消毒处理，最后再用无菌水清洗，A错误； B、培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，B错误；C、不带叶片的菊花茎切段经过脱分化培养形成愈伤组织，继续进行再分化培养，可以通过器官发生的途 径形成完整的菊花植株，C正确； D、组培苗生存能力较弱，需要进行锻炼，采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石保水透气，蛭石不含营养， D错误。 故选C。 5．（2022秋·河北唐山·高三校联考阶段练习）培育甘蔗脱毒苗有两条途径，经②过程获得的脱毒苗效果 更好。下列相关叙述错误的是（ ） A．②过程能使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力 B．不经过流程②能明显缩短育种年限且获得的脱毒苗都是纯合子 C．图中脱毒苗的培育过程体现了植物细胞的全能性 D．从过程③到④需要调整所用培养基中某些成分的含量和比例 【答案】B 【分析】 植物组织培养技术：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适 宜的营养条件，诱导其形成完整植株的技术。 【详解】A、制备脱毒苗可以通过热水处理使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力，A正确； B、②过程是脱毒过程，对育种年限和细胞基因型没有影响，B错误； C、图中脱毒苗的培育过程利用芽细胞得到整个植株，体现了植物细胞的全能性，C正确； D、诱导生根和诱导芽分化的植物激素等成分不同，所以需要调整所用培养基中某些成分的含量和比例， D正确。 故选B。 6．（2022·广东广州·统考一模）紫草富含一种红色的次生代谢产物——紫草宁，具有抗菌、消炎的功效。 科研人员利用紫草新生的营养芽进行培养获得愈伤组织，再使用液体培养基进行细胞悬浮培养，以获得 更多的紫草宁。下列叙述正确的是（ ） A．对紫草新生的营养芽进行彻底灭菌后可作为外植体 B．愈伤组织是由不同结构和功能的一团薄壁细胞组成 C．为获得愈伤组织，培养时需要加入细胞融合诱导剂 D．在进行细胞悬浮培养的过程中，需要通入无菌空气 【答案】D 【分析】植物组织培养实验操作步骤：（1）培养基的制作（2）外植体消毒（3）接种（4）培养（5）移栽（6）栽培：将幼苗移栽后，每天观察记录幼苗生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。 【详解】A、对紫草新生的营养芽进行消毒后可作为外植体，彻底灭菌会使外植体失活，A错误； B、愈伤组织是由没有特定结构和功能的薄壁细胞组成的，B错误； C、接种外植体在愈伤组织诱导培养基上，经过一段时间的培养即可形成无序结构的愈伤组织块，不需要 加入细胞融合诱导剂，C错误； D、在紫草细胞培养过程中，为保证氧气供应充足、使细胞与培养液充分接触，需要不断通入无菌空气并 进行搅拌，D正确。 故选D。 7．（2022·浙江·模拟预测）植物组织培养的常见流程：外植体的消毒处理、接种→诱导愈伤组织→分化 长芽与生根→试管苗过渡等。下列叙述正确的是（ ） A．外植体和培养基需要消毒后再接种，接种时需注意外植体的方向，不要倒插 B．在无菌水中用纤维素酶和果胶酶混合处理叶片悬浮组织可获得较多原生质体 C．愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响，不受营养物质和光照等因素的影响 D．试管苗移栽到室外前需用自来水洗掉根部的琼脂，以免琼脂发霉引起烂根 【答案】D 【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜 的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件 下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 【详解】A、植物组织培养实验中外植体要消毒后再接种到经过高压灭菌的MS固体培养基中，A错误； B、在制备原生质体时，需在0.5~0.6mol·L-1的甘露醇溶液环境（维持较高渗透压，防止原生质体吸水涨 破）下用纤维素酶和果胶酶混合液处理实验材料，将细胞壁除去，获得球形的原生质体，B错误； C、愈伤组织的诱导分化受植物激素配比的影响，也受营养物质和光照等培养条件的影响，C错误； D、将无菌幼苗移栽到实验室外之前，先用自来水洗掉根部的琼脂，以免琼脂发霉引起烂根，幼苗需适应 外界环境，无需用无菌水冲洗，D正确。 故选D。 8．（2021春·河北唐山·高二开滦第二中学校考阶段练习）小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛 样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠，可使其血糖恢复正常水平。下列叙述正确的是（ ） A．胚胎干细胞诱导形成胰岛样细胞的过程，需要激发其所有全能性 B．体外培养胚胎干细胞时，要利用含95﹪O 和5﹪CO 的混合气体的培养箱 2 2 C．小鼠胚胎干细胞可来自于对囊胚的某些细胞的分离培养 D．利用饲养层细胞来培养胚胎干细胞，可以使其分化成相应的组织细胞 【答案】C【分析】动物培养条件： （1）无菌无毒环境：无菌--对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生 素；无毒-一定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。 （2）营养：成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量 元素等，还需加入血清、血浆等天然成分。培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类 和所需数量严格配制而成的培养基）。 （3）温度和pH：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。 （4）气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO 的混合气体的培养箱中进 2 行培养。O：是细胞代谢所必需的 CO2主要作用是维持培养液的pH。 2 【详解】A、胚胎干细胞诱导为胰岛样细胞的过程为细胞分化，并不需要激发胚胎干细胞的所有全能性， A错误； B、体外培养胚胎干细胞时，要利用含95%空气和5%CO 的混合气体的培养箱，B错误； 2 C、小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养，C正确； D、将胚胎干细胞置于饲养层细胞上进行培养，其目的是维持细胞不分化的状态，D错误。 故选C。 9．（2022秋·江苏南通·高三济南市历城第二中学统考阶段练习）为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现 来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题，研究者除了用抗原刺激之外，还用EBV（一种病毒颗粒）感染动 物B淋巴细胞，并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。上述细胞株能够在HAT培养基中存活，但对 乌本苷（Oua）敏感。下图为该实验操作示意图。相关分析合理的是（ ） A．B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中筛选获得 B．HAT培养基的作用主要是为了去除未融合的EBV转化细胞 C．导致EBV转化细胞和骨髓瘤细胞死亡的原因完全相同 D．杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力 【答案】A 【分析】在制备单克隆抗体时，首先要给小鼠免疫，产生相应的浆细胞，然后将浆细胞与骨髓瘤细胞融 合，经过选择培养基两次筛选，最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中， 使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。 【详解】A、B淋巴细胞在骨髓中发育成熟，可分布于淋巴结和脾脏等处，故B淋巴细胞可来源于抗原刺 激后动物的淋巴结和脾脏等处，A正确；B、HAT培养基的作用主要是为让细胞存活，乌本苷（Oua）起筛选作用，B错误； C、导致EBV转化细胞由于不能增殖而死亡，骨髓瘤细胞由于对乌本苷（Oua）敏感而死亡，C错误； D、本实验中EBV的作用是使B细胞染色体核型更稳定，而不是刺激B细胞分化成浆细胞产生抗体，所 以该杂交瘤细胞不能产生抗EBV的抗体，D错误。 故选A。 10．（2022秋·广东清远·高二校考期末）将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体—药物偶联物 （ADC），可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如下图。下列相关叙述错误的是（ ） A．体外培养单个已免疫B淋巴细胞不能持续大量获得单克隆抗体 B．ADC通过主动运输作用进入肿瘤细胞内 C．ADC在溶酶体中被裂解后释放出药物 D．选择性杀伤肿瘤细胞利用了单克隆抗体特异性强的特点 【答案】B 【分析】题图分析，抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，被肿瘤细胞特 异性识别，通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，导致溶酶体裂解，释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀 伤。 【详解】A、浆细胞能产生抗体，已免疫的B淋巴细胞实质是浆细胞，浆细胞不能增殖，因此体外培养单 个已免疫B淋巴细胞不能持续大量获得单克隆抗体，A正确； B、抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，为大分子，再结合图示可知， ADC进入肿瘤细胞的方式为胞吞，B错误； C、溶酶体是细胞中的消化车间，图中ADC在溶酶体中被裂解后释放出药物，C正确； D、根据抗体能与抗原发生特异性结合的特点可推测，抗体-药物偶联物（ADC）选择性杀伤肿瘤细胞利 用了单克隆抗体特异性强的特点，D正确。 故选B。 11．（2023秋·广东清远·高三统考期末）诱导多能干细胞（iPS）在形态、基因表达、分裂能力、分化能 力等方面都与胚胎干细胞相似。在实验室中获得iPS细胞的过程是将Oct3/4，Sox2，c-Myc和K1f4四种转录因子通过逆转录病毒导入小鼠的成纤维细胞，这些转录因子诱导这种细胞发生转化，产生iPS细胞。 近期研究发现，iPS细胞也可来源于人自身的体细胞，这一研究成果为某些疾病的基础研究及其临床应用 提供了一种新的途径。下列说法错误的是（ ） A．实验中逆转录病毒作为转录因子的载体，且必须通过显微注射法导入小鼠的成纤维细胞中 B．转录因子诱导小鼠的成纤维细胞发生转化的过程中发生了脱分化 C．小鼠的成纤维细胞诱导成iPS细胞的过程中发生了基因重组，且两种细胞的基因有所差别 D．不能利用镰状细胞贫血患者自身体细胞培养的iPS细胞治疗自身该疾病 【答案】A 【分析】将高度分化的成纤维细胞诱导为多能干细胞（iPS），使其分化程度降低全能型提高。 【详解】A、使用逆转录病毒作为转录因子的载体可直接导入受体细胞，无须再使用显微注射法，A错误； B、诱导为分化程度更低的iPS细胞，发生了脱分化，B正确； C、将Oct3/4，Sox2，c-Myc和K1f4四种转录因子通过逆转录病毒导入小鼠的成纤维细胞，发生基因重 组，C正确； D、镰状细胞贫血患者自身体细胞发生基因突变，无法行使正常功能，D正确； 故选A。 12．（2022秋·江苏徐州·高三统考期末）细胞工程技术在医疗、育种等领域有着广泛的应用。相关叙述错 误的是（ ） A．茎尖组织培养技术脱毒培育的马铃薯比未脱毒的马铃薯抗病毒能力强 B．植物体细胞杂交技术培育的“白菜－甘蓝”具有耐热性强、易贮藏等优点 C．用核移植胚胎干细胞分化而来的胰岛B细胞进行移植， 可避免免疫排斥 D．杂交瘤细胞技术生产的“抗癌单克隆抗体”可制成“生物导弹”治疗癌症 【答案】A 【分析】1、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组 织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞 的全能性。 2、单克降抗体的两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)；②筛选出 能够产生特异性抗体的细胞群。两次抗体检测：专一抗体检验阳性。单克隆抗体与常规的血清抗体相比， 最大的优势在于特异性强，灵敏度高，可大量制备。 【详解】A、茎尖组织培养技术培育的马铃薯为脱毒马铃薯，但其对病毒的抗性并未增强，A错误； B、由于体细胞杂交过程中染色体来自两个物种，由于基因间的相互作用，“白菜－甘蓝”具有耐热性强、 易贮藏等优点，B正确； C、免疫排斥主要是细胞免疫，由T细胞引起的，而胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺，利用自体细胞诱导干细胞技术培育造血干细胞，可避免免疫排斥，C正确； D、应用杂交瘤细胞技术能为人类提供单克隆抗体，与常规的抗体相比，单克隆抗体具有的显著特点是特 异性强、灵敏度高，并可能大量制备，单克隆抗体通常与抗癌药物结合在一起构成生物导弹，用于癌症 的治疗，D正确。 故选A。 13．（2023秋·北京东城·高三统考期末）表型正常的夫妇生育了一个患病男孩，检查发现只有妻子携带此 遗传病的致病基因。二人想生育一个健康孩子，医生建议通过对极体进行基因分析，筛选出不含该致病 基因的卵细胞，并采用试管婴儿技术辅助生育后代，示意图如下。下列叙述错误的是（ ） A．可初步判断致病基因为隐性，位于X染色体上 B．此夫妇自然生育患该遗传病子女的概率为25% C．若极体1不含致病基因说明卵细胞不含致病基因 D．采用试管婴儿技术体外受精前精子必须经过获能处理 【答案】C 【分析】设计试管婴儿：是指为确保小孩具有某些长处或者避免某些缺陷，在出生以前就对他（她）的 基因构成进行了选择的那一类孩子。植入前遗传诊断是设计婴儿的前提，医生通过体外受精的方法，制 造出多个胚胎，然后通过基因筛选，从中挑选出合适的胚胎植入母亲的子宫孕育“宝宝”。 【详解】A、表型正常的夫妇生育了一个患病男孩，可知该致病基因是隐性，检查发现只有妻子携带此遗 传病的致病基因，可知该致病基因位于X染色体上，A正确； B、假设该性状是由A/a基因控制，则夫妇基因型是XAY、XAXa，生育患病孩子XaY的概率是 1/2×1/2=1/4=25%，B正确； C、初级卵母细胞产生极体1和次级卵母细胞时发生了同源染色体分离，极体1不含致病基因，次级卵母 细胞含有致病基因，产生的卵细胞含有致病基因，C错误； D、采用试管婴儿技术体外受精前精子必须经过获能处理 ，获能的精子才能与成熟的卵母细胞受精，D 正确。 故选C。 14．（2022秋·江苏徐州·高三统考期末）下图是我国科研团队基于核移植技术实现人类精子细胞体外扩增 的过程，研究人员利用 此过程获得的孤雄单倍体胚胎干细胞对卵子进行“授精”，培养获得了正常胚胎。相关叙述错误的是（ ） A．过程②吸去的是第二极体和卵细胞的前原核 B．孤雄单倍体胚胎干细胞取自单倍体囊胚的内细胞团 C．孤雄单倍体胚胎干细胞中的基因和精子中的基因一样 D．该研究为将来的生殖医学研究提供了前瞻性的技术储备 【答案】C 【分析】据图分析，培养孤雄单倍体，需要去除雌性的相关基因。囊胚包括内细胞团和滋养层细胞。 【详解】A、若要培养孤雄单倍体，因此注入精子后，需要吸去第二极体和卵细胞的前原核，A正确； B、囊胚包括内细胞团和滋养层细胞，由图可知，孤雄单倍体胚胎干细胞取自单倍体囊胚的内细胞团，B 正确； C、孤雄单倍体胚胎干细胞的核基因来自精子， 细胞质基因来自卵母细胞，C错误； D、孤雄单倍体胚胎干细胞对卵子进行“授精”，培养获得了正常胚胎，该研究为将来的生殖医学研究提 供了前瞻性的技术储备，D正确。 故选C。 15．（2021春·河北唐山·高二开滦第二中学校考阶段练习）试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工 程技术的杰出成果，下面叙述正确的是（ ） A．都需细胞工程的技术支持 B．都能保持母本性状属于无性生殖 C．都充分体现了体细胞的全能性 D．都可能发生突变和基因重组 【答案】A 【分析】1、试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为 早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。 2、植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能； 培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽等器 官进而形成新的植物体。 3、动物核移植是将将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一 个新的胚胎。这个新的胚胎最终发育为动物个体，核移植得到的动物称克隆动物。 【详解】A、试管婴儿涉及到的技术是体外受精和胚胎移植，属于胚胎工程的技术，胚胎工程需要动物细 胞工程的技术支持，通过植物组织培养获得试管苗，以及核移植和胚胎移植获得的克隆羊属于细胞工程的相关技术，A正确； B、试管婴儿属于有性生殖，具有两个亲本的遗传特性，植物组织培养获得试管苗，属于无性生殖，克隆 羊属于无性生殖，遗传特性主要来源于供体细胞，B错误； C、试管婴儿体现受精卵的全能性，试管苗体现植物体细胞的全能性，克隆羊体现动物体细胞的细胞核具 有全能性，C错误； D、植物组织培养获得试管苗和克隆羊都属于无性生殖，不能发生基因重组，D错误。 故选A。 二、多选题 16．（2022秋·浙江绍兴·高三统考阶段练习）某研究小组以A、B两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融 合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如表所示。 亲本藻 A藻 B藻 优势代谢类型 自养 异养 0． 生长速率（g•L-1•d-1） 0．14 06 固体培养基上藻落直径 小 大 DHA含量（‰） 0．7 无 以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组实验，结果如柱形图所示。请据此分析，下列叙述正确的是 （ ） A．诱导融合前，需用胰蛋白酶分别处理A、B两种藻， 获得原生质体 B．通过细胞融合技术得到的融合藻都既能自养，又能产生DHA，还能较快速生长 C．融合后可将藻接种在LB培养基上进行光照培养，根据藻落大小淘汰生长速率慢的藻落 D．实际生产中往往采用甲组的培养条件，不仅可降低成本，也可防止杂菌生长【答案】BD 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织 培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株，在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植 物细胞的细胞壁，使用化学方法(聚乙二醇)或物理方法诱导原生质体融合，不能用灭活的病毒诱导。 【详解】A、A、B两种单细胞真核藻的细胞壁成分为纤维素，因此用纤维素酶分别处理A、B两种藻， 可获得原生质体，A错误； B、利用A、B两种单细胞真核藻为亲本得到的融合藻既具有A藻的自养、产生DHA的特点，又具有B 藻较快生长的特点，B正确； C、LB培养基是液体培养基，不能得到藻落，C错误； D、融合藻利用光能和简单的无机物即能生长，不需添加葡萄糖，可降低成本，同时也可防止杂菌生长 (因为多数细菌是异养型的)，因此实际生产中往往采用甲组的培养条件，D正确。 故选BD。 17．（2022秋·江苏·高三校联考阶段练习）下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列相关叙述，正确的 是（ ） A．每个脾B淋巴细胞可产生多种抗体 B．灭活的病毒促融合的效率一般不能达到100% C．细胞筛选和细胞融合时所用的培养液在成分上有差异 D．克隆化培养过程中杂交瘤细胞会出现接触抑制的现象 【答案】BC 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经 免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测， 筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后 从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、抗体是由浆细胞产生，浆细胞是由B细胞或记忆细胞经抗原刺激产生的，只能产生针对该抗原的抗体，一种浆细胞只能产生一种抗体，A错误； B、灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用， 使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞发生融合，因此灭活的病毒促融合 的效率一般不能达到100%，B正确； C、细胞筛选时获得杂交瘤细胞需要在选择培养基上筛选，细胞融合时所用的培养液需要再加入诱导剂， 两者的成分上有差异，C正确； D、杂交瘤细胞具有无限增殖的特点，无接触抑制现象，因此该细胞克隆化培养过程中不会出现接触抑制， D错误。 故选BC。 18．（2022秋·河北张家口·高二张家口市第一中学校考期中）“中中”和“华华”是两只在我国出生的克 隆猕猴，它们也是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和 “华华”的流程。下列相关叙述正确的是（ ） A．图示过程中利用的技术有核移植和干细胞移植技术等 B．这两只克隆猕猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎 C．融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件 D．利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度要小些 【答案】CD 【分析】1、动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并 发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）。 2、图中A猴提供了细胞核，B猴提供了去核的卵细胞，形成融合细胞，将其移植到C猴中产下了2个个 体。 【详解】A、图示过程包括核移植技术和胚胎切割移植技术，没有干细胞移植技术，A错误； B、这两只克隆猕猴是同一个个体提供的细胞核发育而来的，所以不是由同一个受精卵发育而来，B错误； C、融合细胞的培养过程需要无菌无毒的环境和营养等条件，C正确； D、胚胎干细胞的全能性比体细胞的全能性高，所以利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度要 小些，D正确。 故选CD。 19．（2021·山东·统考模拟预测）哺乳动物的单倍体胚胎干细胞是指只含有一套染色体、拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群，可分为孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞两种类型，在研究 隐性基因突变、表观遗传修饰和配子发育中具有独特的优势。下列叙述正确的是（ ） A．在体外培养条件下，单倍体胚胎干细胞可增殖而不发生细胞分化 B．单倍体胚胎干细胞可能由精子或卵细胞激活后发育形成 C．单倍体胚胎干细胞具有发育的全能性，可诱导分化成不同功能的细胞、组织等 D．单倍体胚胎干细胞中不含等位基因，可培育出单倍体动物用于研究 【答案】ABC 【分析】1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。 2、具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性， 可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进 行冷冻保存，也可进行遗传改造。 【详解】A、在体外培养条件下，单倍体胚胎干细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够 维持不分化的状态，A正确； B、单倍体胚胎干细胞只含有一套染色体，可能由精子或卵细胞激活后发育形成，仍保持配子的生殖功能， B正确； C、单倍体胚胎干细胞具有发育的全能性，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化 学物质时，可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官，C正确； D、单倍体胚胎干细胞中不含等位基因，但动物细胞核具有全能性，需要核移植技术才能培育成单倍体动 物，D错误。 故选ABC。 20．（2022·浙江·统考模拟预测）研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源PS细胞培育出的肾元祖细 胞导入囊胚，然后移植到去除生肾区既存的肾元祖细胞的仔猪体内，培育出100%人源iPS细胞来源的肾 单位并实际应用于移植医疗（如图所示）。下列说法错误的是（ ）A．培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂 B．过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团 C．过程③操作之前不需要对代孕仔猪进行超数排卵和同期发情处理 D．该技术培育的人源肾脏不必考虑肾移植个体之间的遗传差异 【答案】CD 【分析】①是敲除生肾基因的猪受精卵发育成囊胚的过程，②是荧光标记的人iPS诱导的肾元祖细胞导入 囊胚的过程，③是胚胎移植④是分娩。 【详解】A、培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂从而获得肾元祖细胞，A正 确； B、过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团，从而保证人源肾细胞的正常发育， 因为内细胞团会发育成完整胚胎，B正确； C、过程③操作之前需对代孕仔猪进行同期发情处理，但不需要进行超数排卵处理，因为代孕仔猪不提供 卵母细胞，C错误； D、该技术培育的人源肾脏依然需要考虑肾移植个体之间的遗传差异，因为该方法获得的肾脏可能含有囊 胚的细胞发育的部分，D错误。 故选CD。 第II卷（非选择题） 三、综合题 21．（2020春·天津宁河·高二校考期末）水稻是一种重要的粮食作物，改善水稻的遗传性状是科学工作者 不断努力的目标，天津有很多盐碱地，不适合种植普通水稻。习近平总书记在2018年新年贺词中专门提 到了海水稻进行测产，海水稻是指能在沿海滩涂等盐碱地正常生长的特殊水稻，是我国水稻育种专家袁 隆平培育的水稻新品种。海水稻的成功将有效的扩大天津的粮食种植面积。如图是水稻育种的一些途径， 回答下列问题： (1)多年来，袁隆平一直坚持的水稻育种方法是_____，以矮秆低产（ddgg）和高秆高产（DDGG）水稻为 亲本进行杂交，培育矮秆（抗倒伏）高产新品种过程中，⑥过程为______。 (2)如想在较短时间内获得上述新品种水稻，可用的育种方法是________（填育种方法）。其中的⑧环节 是______。 (3)海水稻含有耐盐基因，科学工作者欲使普通水稻快速获得耐盐的性状，最好选择图中________（填图中数字）表示的技术定向改造生物性状。图示的遗传育种途径中_____（填图中数字）所表示的方法具有 典型的不定向性。 (4)用秋水仙素处理萌发的水稻种子获得蛋白质含量高，成熟期晚的新品种，这种育种方法是_______（填 育种方法） 【答案】(1) 杂交育种 连续自交、筛选 (2) 单倍体育种 秋水仙素处理单倍体幼苗 (3) ③④ ①② (4)多倍体育种 【分析】题图分析，图中①②表示诱变育种过程，该育种方法的原理是基因突变；③④为基因工程育种， 该育种方法的典型优点是定向改造生物的性状，其原理是基因重组；⑤⑥为杂交育种，该育种方法的原 理是基因重组；⑦⑧为单倍体育种，该育种方法的原理是染色体变异，其典型的优点是明显缩短育种年 限；⑨⑩为多倍体育种，其原理是染色体数目变异，培育的品种产量高，品质优。 【详解】（1）袁隆平一直坚持的水稻育种方法是杂交育种，该育种方法能将优良性状集中一个个体上， 以矮秆低产（ddgg）和高秆高产（DDGG）水稻为亲本进行杂交，培育矮秆（抗倒伏）高产新品种过程中， ⑥过程为选择目标类型连续自交、并逐代筛选直到不再发生性状分离为止，该方法需要的时间长。 （2）如想在较短时间内获得上述新品种水稻，可用的育种方法是单倍体育种，因为单倍体育种能明显缩 短育种年限。其中的⑧过程指的是用秋水仙素处理单倍体幼苗获得纯合二倍体的过程。 （3）海水稻含有耐盐基因，科学工作者欲使普通水稻快速获得耐盐的性状，即需要将海水稻的耐盐基因 导入到普通水稻细胞中，而后对转基因成功的细胞进行组织培育获得耐盐水稻，从而实现了对普通水稻 的定向改造，即最好选择图中③④表示的技术定向改造生物性状。图示的遗传育种途径中①②所表示的 方法为诱变育种，该育种方法的原理是基因突变，因而具有典型的不定向性。 （4）用秋水仙素处理萌发的水稻种子获得蛋白质含量高，成熟期晚的新品种，这种育种方法是多倍体育 种，该过程在利用秋水仙素抑制纺锤体形成进而获得染色体数目加倍的细胞来实现的。 22．（2022·黑龙江·高三黑龙江实验中学校考阶段练习）请回答细胞工程的有关问题： 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁， 单宁可与植物蛋白质结合，不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种，科研人员利用野生 型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图：（注：IOA可抑制植物细 胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的呼吸作用，二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不 同）(1)据图可知，本研究主要利用的生物技术的原理是______。 (2)在实验前需通过预实验来研究R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度，实验的设 计思路是：将获取的原生质体分别放置在不同浓度的______溶液中，培养一段时间后，观察原生质体再 生情况。 (3)步骤②到步骤③需要更换新的培养基，其原因是经过______过程诱导形成愈伤组织和诱导愈伤组织分 化形成试管苗所需激素______的比例不同。 (4)若利用此技术获得单宁，可培养到______阶段即可。 【答案】(1)细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 (2)R－6G或IOA (3) 脱分化 激素和营养条件等 (4)愈伤组织 【分析】分析题图：图中①表示原生质体融合形成杂种细胞以及杂种细胞的增殖，②表示脱分化过程， ③表示再分化过程。 【详解】（1）由图可知，本研究主要利用植物体细胞杂交技术，植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜的 流动性和植物细胞的全能性。 （2）要研究R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度，则实验的自变量是R-6G或IOA 溶液的浓度，因变量是原生质体的再生情况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故该实验的设计思 路是：将获取的原生质体分别放置在不同浓度的R-6G或IOA溶液中，培养一段时间后，观察原生质体再 生情况。 （3）愈伤组织是经脱分化形成的；由于脱分化形成愈伤组织和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的激素 和营养条件等不同，因此由步骤②到步骤③需要更换新的培养基。 （4）单宁是细胞代谢的次生产物，因此若上述技术进行工厂化生产获得单宁，可培养到愈伤组织阶段即 可。 23．（2021春·河北唐山·高二开滦第二中学校考阶段练习）如图为某生物工程部分操作流程的简略示意图， 请回答问题：(1)在基因工程中，若图中的A和B分别代表目的基因和载体，那么： ①则C代表_____________，C的组成除了目的基因外，还必须有_____________、_____________、 _____________等。 ②由A、B→C的过程需要的工具酶是_____________。 ③若D为动物细胞，则将C导入D的常用方法是_____________。 (2)若图中的A和B分别代表两个不同的植物体细胞，则此流程简图代表的是_____________技术。 ①由A、B→C的过程先要利用酶解法去除细胞壁，再诱导_____________融合，体细胞融合完成标志是 _____________。 ②由C→D的过程还要进行_____________，该过程证明了_____________。 ③利用这项细胞工程技术进行育种的优点是____。 (3)在单克隆抗体制备过程中，若图中A为小鼠B细胞，那么： ①在获得此细胞之前，小鼠已被注射了_____________，目的为_____________。 ②由A、B→C过程的理论基础是_____________，C细胞的特点是_____________； ③从C中筛选出的D细胞是_____________，选择出它的方法是_____________培养和_____________检测。 之后，在对D进行培养以制备单克隆抗体。 ④这种方法制备单克隆抗体的过程需要利用_____________和_____________技术。 ⑤所制备的单克隆抗体和传统的血清抗体相比的优点是_____________。 (4)在培育试管动物时，若A、B分别代表成熟的卵子和获能的精子，那么： ①由A、B→C过程为_____________过程，此过程的标志是_____________。 ②由C→D采用的技术为_____________，培养过程中使用的培养液除含有一些无机盐和有机盐外，还需 添加维生素、激素、______、______等营养成分，以及血清等物质。 ③为了提高胚胎的利用率，得到同卵双胎或同卵多胎，需利用_____________技术；若D处于囊胚期，要 注意_____________，原因为_____________。 【答案】(1) 基因表达载体 启动子 终止子 标记基因 限制酶、 DNA连接酶 显微注射法 (2) 植物体细胞杂交 原生质体 再生出新的细胞壁 植物组织培养植物细胞具有全能性 克服远缘杂交不亲和的障碍 (3) 某种抗原 获得能够产生特定抗体的B淋巴细胞 细胞膜的流动性 即能 在体外培养条件下无限增殖，又能产生特异性抗体 能产生所需抗体的杂交瘤细胞 克 隆化 抗体 动物细胞融合 动物细胞培养 特异性强、灵敏度高、并 可大量制备 (4) 受精 在卵细胞膜和透明带之间发现两个极体 早期胚胎培养 氨基 酸 核苷酸 胚胎分割 将内细胞团均等分割 否则会影响到胚胎的恢 复和进一步发育 【分析】1、哺乳动物精子和卵子发生的不同点： （1）精子的减数两次分裂是连续的，场所唯一（MⅠ和MⅡ的场所都是睾丸）；而卵子的两次分裂是不连 续的，场所不唯一．（MⅠ场所在卵巢，MⅡ场所在输卵管中） （2）精子和卵子发生的时间不同：精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退；多数哺乳动物卵子的形 成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的；MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的，MⅡ是在受精过程中完成 的； （3）精子的形成过程需要变形；卵细胞的形成过程不需要变形． 2、体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精． （1）卵母细胞的采集和培养①主要方法是：用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后，从输卵管中冲取 卵子． ②第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞． （2）精子的采集和获能①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法．②对精子进行获能处理：包 括培养法和化学诱导法． （3）受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程． 【详解】（1）①若图中的A和B分别代表目的基因和载体，那么C代表基因表达载体，基因表达载体包 括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。 ②基因工程的工具酶有限制酶、DNA连接酶。 ③将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。 （2）若图中的A和B分别代表两个不同的植物体细胞，则此流程简图代表的是植物体细胞杂交技术。 ①诱导植物体细胞融合之前先要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，因为细胞壁会阻碍细胞间的杂交，再 诱导原生质体的融合，融合完成的标志是产生新的细胞壁。 ②将融合的杂种细胞经过脱分化形成愈伤组织，经过植物组织培养得到完整的杂种植株，该过程体现了 植物细胞具有全能性。 ③植物体细胞杂交技术能克服远缘杂交不亲和的障碍。（3）①首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生特定抗体的B淋巴细胞。 ②用骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞融合，细胞融合的理论基础是细胞膜的流动性，C细胞即能在体 外培养条件下无限增殖，又能产生特异性抗体。 ③若该过程是制备单克隆抗体的过程，在A、B到C的过程中，A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为能产生抗 体的B淋巴细胞，那么D细胞称为杂交瘤细胞细胞，筛选出该类细胞后还需进行克隆化培养和抗体检测。 ④制备单克隆抗体的过程需要利用动物细胞融合和动物细胞培养技术。 ⑤单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高，并可大量制备。 （4）①A、B分别代表成熟的卵子和获能的精子，由A、B→C过程为受精过程，当观察到卵细胞膜与透 明带之间存在两个极体时，说明卵子已完成受精。 ②由C→D采用的技术为早期胚胎培养，培养过程中使用的培养液中所需营养物质与体内基本相同，例如 需要有维生素、激素、氨基酸、核苷酸等，还需加入血清、血浆等天然成分。 ③获得同卵双胎或多胎，需要用胚胎分割技术处理发育到桑葚胚期或囊胚期的早期胚胎，对囊胚进行处 理时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 24．（2022秋·江苏淮安·高三校联考期中）3月份新冠抗原检测试剂盒获准在内地上市，该检测试剂盒适 合大规模感染疑似病例的快速排查，且操作简单、快速。下图1为某品牌抗原检测试纸条结构图，检验 原理如下：检测试纸条偶合物垫上覆盖有胶体金粒子标记的抗N蛋白单克隆抗体（简称金标抗体，聚集 时形成一条红线），其数目远远多于被检测的新型冠状病毒抗原数量。检测时结合了新冠抗原的金标抗 体和未结合抗原的金标抗体在虹吸力的作用下依次经过检测区（T线）和质控区（C线），其中检测区硝 酸纤维膜上包被有抗N蛋白单克隆抗体，质控区包被有二抗（能与抗N蛋白单克隆抗体结合的抗体）。 请回答； (1)新型冠状病毒（SARS－CoV－2）通过S蛋白与细胞表面的ACE2受体结合入侵人体细胞，其主要入 侵肺部细胞的原因可能为______。SARS－CoV－2是正链单股RNA病毒，病毒侵入细胞后首先以______ 为模板合成病毒RNA聚合酶进行RNA的复制过程，该过程还需宿主细胞提供______。 (2)新型冠状病毒抗原检测的免疫学原理是______，金标抗体与样品中的抗原结合后仍然可以与T区的抗 N蛋白单克隆抗体结合说明______。 (3)根据新冠抗原检测试剂盒的工作原理，图2的检测结果中阳性的是______，无效的是______。在对某新冠肺炎密切接触者进行核酸检测时呈阴性，第二天进行抗原检测呈阳性，再进行核酸复核呈阳性。检 测试剂合格、操作方法无误，第一次核酸检测呈阴性最可能的原因是______。 (4)安巴韦单抗注射液（BRII－196）及罗米司韦单抗注射液（BRII－198）是我国全自主研发的单抗，联 合用于治疗新型冠状病毒感染患者，效果显著。制备新冠单克隆抗体过程中，提取______与骨髓瘤细胞 融合，经HAT培养基筛选获得______细胞；由于同一种抗原可能激活______细胞，还需继续筛选才能获 得目的细胞株。新冠单抗能准确结合新冠病毒，是因为单克隆抗体具有的特点是____________（答两 点）。 【答案】(1) 肺部细胞有ACE2受体 RNA 能量、原料（核糖核苷酸） (2) 抗原抗体特异性结合 金标抗体能特异性识别样品中的抗原和抗N蛋白单克隆抗体 (3) A C 在感染新冠病毒后，通过免疫反应将新冠病毒清除了，但体内存在抗新冠病毒的抗体 (4) B细胞 杂交瘤 多个B细胞 特异性强、灵敏度高 【分析】单克隆抗体的制备用到的技术有动物细胞培养和动物细胞融合；所依据的生物学原理有细胞增 殖和细胞膜的流动性；该过程经过两次筛选，第一次筛选的目的是选出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的 是获得大量能产生特异性抗体的杂交瘤细胞；该过程中获取的杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖又能产 生专一性抗体；制备的单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、可大量制备。 【详解】（1）新型冠状病毒（SARS－CoV－2）通过S蛋白与细胞表面的ACE2受体结合入侵人体细胞， 由于肺部细胞表面有ACE2受体，所以新型冠状病毒（SARS－CoV－2）主要入侵肺部细胞。病毒RNA 聚合酶是蛋白质，合成蛋白质的模板是RNA，RNA复制需要宿主提供能量和（原料）核糖核苷酸。 （2）检测新冠病毒的抗原，可制备新冠病毒的单克隆抗体，利用抗原与抗体特异性结合的原理进行检测。 金标抗体能特异性识别样品中的抗原和抗N蛋白单克隆抗体，所以金标抗体与样品中的抗原结合后仍然 可以与T区的抗N蛋白单克隆抗体结合。 （3）由于金标抗体与样品中的抗原结合后仍然可以与T区的抗N蛋白单克隆抗体结合，则结果应该有两 条带，所以阳性的结果是图2中的A。若待测样品中无SARS-CoV-2特异性抗体，则无法形成金标记特异 性抗原抗体复合物，无法与固定在T线上的抗原结合，则T线不变色，而游离的金标记抗原可与C线上 固定的抗特异性抗原的抗体结合，C线变红为阴性。则T线变色、C线不变色如图2中C为无效结果。人 体在感染新冠病毒后，通过免疫反应将新冠病毒清除了，但体内存在抗新冠病毒的抗体，所以对某新冠 肺炎密切接触者进行核酸检测时呈阴性。 （4）制备新冠单克隆抗体过程中，提取B细胞与骨髓瘤细胞融合，获得融合的、未融合的细胞，用HAT 筛选培养基培养，未融合的B细胞不能长期生存而死亡，未融合的骨髓瘤细胞不能合成DNA而死亡，只 有杂交瘤细胞能成活；由于同一种抗原可能激活多种B细胞，筛选出的融合的骨髓瘤细胞就可能分泌多 种抗体，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞。新冠单抗能准确结合新冠病毒，因为单克隆抗体特异性强、灵敏度高。 四、非选择题组 25．（2022秋·浙江嘉兴·高三嘉兴一中校考期中）（一）研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有 重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近 沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。 回答下列问题： (1)研究者先制备富集培养基，然后采用________________法灭菌，冷却后再接种沉积物样品，28℃厌氧 培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采 用________________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以________________为碳源时生长状况最好。 (2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因 可能是________________。（答一点即可） (3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角 度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是________________。 (4)深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外， 其特性可能还有________________。 （二）胚胎工程对于加快优良动物的繁殖有绝对的优势。如图为试管牛繁殖过程图示，请回答下列问题。 (5)试管牛的培育属于_______________（“有性繁殖”或“无性繁殖”）；得到该试管牛用到了胚胎工程 的______________和______________等技术。(6)受精完成的标志是_______________。 (7)母牛子宫之所以能移入胚胎，是因其与B牛的_______________是相同的。 (8)可用显微手术将一枚发育至_______________期的胚胎分割为二分胚、四分胚，经移植可得同卵双胎或 多胎。胚胎分割的理论基础是_______________。 (9)如需对初期胚胎进行性别鉴定，宜取囊胚期的_____________细胞进行鉴定。 【答案】(1) 高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素 (2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活） (3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于 碳循环的顺利进行 (4)耐低温 (5) 有性繁殖 早期胚胎培养 胚胎移植 (6)在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体 (7)生理状态 (8) 桑葚胚或囊胚 早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞的全能性 (9)滋养层 【分析】1、进行微生物纯培养时，人们需要按照微生物对营养物质的不同需求配制培养基，满足微生物 对水、无机盐、碳源、氮源以及pH、O、特殊营养物质（如维生素）的需求。 2 2、获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，无菌技术主要包括消毒和灭菌。消毒较为温和，仅杀 死物体表面或内部的部分微生物；灭菌较为强烈，要杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 3、微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。操作方法各不相同，但是核心都是要防 止杂菌的污染，保证培养物的纯度。 【详解】（1）培养基配制后通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。接种时，可以采用稀释涂布平板法或平 板划线法，将菌种分散在固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析图中曲线可 知，在以纤维素为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况 最好。 （2）根据题意，深海冷泉中存在的某些微生物，只有利用冷泉中的特有物质才能生存，或者只能在深海 冷泉的特定环境中才能存活，故在缺少深海冷泉特有物质或缺少特定环境的情况下，将采集的样品置于 各种培养基中培养，仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。 （3）拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物 质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行 （4）深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，才能高效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。 （5）试管牛的培育中有精子和卵细胞结合成为受精卵的过程，故属于有性生殖；该技术涉及体外受精、 早期胚胎培养、胚胎移植技术，其中属于胚胎工程的是早期胚胎培养和胚胎移植技术。 （6）当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精。 （7）母牛子宫之所以能移入胚胎，是因其与B牛的生理状态是相同的，不会对外来胚胎发生排斥。 （8）为取得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的桑葚胚或囊胚期用机械方法进行胚胎分割；胚胎分割的 理论基础是早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞的全能性。 （9）如需对初期胚胎进行性别鉴定，宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定。解密18 细胞工程（分层训练） B组 提高练 第I卷（选择题） 一、单选题 1．（2022秋·广东·高三校联考阶段练习）花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰 （2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图 所示。下列有关叙述错误的是（ ） A．图中培育杂种植株所用的技术体现了植物细胞全能性和细胞膜流动性原理 B．过程③的培养基中需加入植物激素来诱导脱分化 C．过程①可使用纤维素酶和果胶酶，过程②用灭活的病毒进行诱导 D．病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，可筛选 抗病性强的杂种植株 【答案】C 【分析】据图分析，①是去除细胞壁，②是原生质体融合，③是脱分化过程，据此分析作答。 【详解】A、植物体细胞杂交技术将杂种细胞培养成完整植株，体现了植物细胞全能性；两个物种细胞的 融合体现了细胞膜流动性原理，A正确； B、③是由杂交细胞诱导成为愈伤组织的过程，表示脱分化，该过程中需要加入植物激素如生长素和细胞 分裂素来诱导，B正确； C、过程①是去除植物细胞壁的过程，由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可用纤维素酶和果 胶酶去壁，过程②诱导原生质体融合的方法可用聚乙二醇，灭活的病毒是诱导动物细胞融合的方法，C错 误； D、可将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，筛 选出抗病性强的杂种植株，该过程属于个体生物学水平的测定，D正确。 故选C。 2．（2022秋·浙江·高三校联考阶段练习）下图表示科研人员获得青蒿素含量较高的黄花蒿的植物组织培 养流程。下列相关叙述错误的是（ ）A．选取黄花蒿的花粉作外植体，经培养后获得的植株为单倍体 B．过程①一般不需要光照，后续培养中每日需给予适当光照 C．过程②和过程③的培养基中，过程③的细胞分裂素比例较高 D．从愈伤组织中提取青蒿素效果不理想，可能是相关基因未表达 【答案】C 【分析】题图分析：①表示脱分化，②表示再分化诱导生芽，③表示诱导生根，④表示进一步发育成植 株。 【详解】A、由配子直接发育形成的个体为单倍体，外植体若是黄花蒿的花粉，则经培养后获得的植株为 单倍体，A正确； B、外植体脱分化形成愈伤组织的过程一般不需要光照，愈伤组织再分化可形成胚芽，故后续培养中每日 需给予适当光照，以促进胚芽的光合作用，B正确； C、过程②和过程③中，需添加不同比例的细胞分裂素和生长素，以促进愈伤组织分化成根或芽，当细胞 分裂素比例较高时，促进生芽，当生长素比例较高时，促进生根，因此过程②中使用的培养基细胞分裂 素比例较高，从而有利于生芽，C错误； D、从愈伤组织中提取青蒿素效果不理想，可能是相关基因没有在愈伤组织中表达，即与相关基因的表达 情况有关，D正确。 故选C。 3．（2021秋·浙江台州·高三台州一中校考阶段练习）下列关于植物组织培养及其应用的叙述，错误的是 （ ） A．不同植物脱分化和再分化过程中生长素和细胞分裂素的含量和比例可能不相同 B．以一株植物的叶片或花药为外植体培育得到的植株基因型可能不同 C．以人工膜包裹植物胚状体和营养物质可制得人工种子 D．整个植物组织培养过程必须有光才能进行 【答案】D 【分析】1、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过 脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织)，愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。 2、植物细胞表现全能性的条件：①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环 境等)。②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。 【详解】A、脱分化和再分化过程中生长素和细胞分裂素的含量和比例不相同，A正确； B、以一株植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型不相同，原因是以花药为外植体培育的植株的遗 传物质是以叶片为外植体培育的植株的一半，B正确； C、以人工膜包裹植物胚状体和营养物质可制得人工种子，C正确； D、植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程，其中脱分化过程需要避光，再分化需要光，D错误。 故选D。 4．（2022秋·江西·高三校联考阶段练习）单倍体育种技术能够快速、高效地纯化育种材料，在蔬菜品种 改良、加速品种选育进程方面具有重要意义，受到育种专家的重视。下列与此相关的叙述错误的是（ ） A．分别诱导离体的雌、雄配子发育而获得的蔬菜幼苗均为单倍体 B．植物激素的种类和比例直接影响原材料分化成完整植株 C．需用一定浓度的秋水仙素处理单倍体蔬菜植株幼苗 D．通过单倍体育种得到的蔬菜细胞中含有某基因的染色体只有一条 【答案】D 【分析】单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要 的可育植株的育种方法。单倍体育种的原理是染色体变异，培养方法：选择亲本→有性杂交→F 产生的 1 花药离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育植株→选择所需要的类型；优点：明显缩短育 种年限，加速育种进程。缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。 【详解】A、雌、雄配子中都含有体细胞一半的染色体，经培养得到的幼苗均为单倍体，A正确； B、植物激素的种类和比例直接影响培养材料的分化，如生长素和细胞分裂素的比例不同会影响根或芽的 分化，B正确； C、单倍体植株不能产生种子，只能用低温或一定浓度的秋水仙素处理幼苗，C正确； D、通过单倍体育种得到的蔬菜品种可能是二倍体或多倍体，含有某基因的染色体可能有两条或多条，D 错误。 故选D。 5．（2022秋·江苏淮安·高三校联考期中）组培苗的移栽驯化是植物组织培养成功的关键，其主要过程为： 炼苗→基质灭菌→育苗盘准备→试管苗脱瓶→移栽。下列关于该过程中注意事项的叙述，错误的是（） A．炼苗：正午强光和南方光照较强地区需采取阴蓬或温室以避免灼伤小苗 B．基质灭菌：将蛭石、珍珠岩、草木灰混匀，经干热灭菌后取出立即移栽组培苗 C．试管苗脱瓶：组培苗从液体培养基中取出沥干，避免残留营养物质滋生微生物 D．移栽：移栽前需喷雾洒水保持一定的湿度，之后需要逐渐降低湿度和增强光照 【答案】B 【分析】植物组织培养技术： （1）过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。 （2）原理：植物细胞的全能性。 （3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）； ②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、组培苗生存能力较弱，需要进行锻炼，练苗期间在正午强光和南方光照较强地区需要采取阴 蓬或温室以避免灼伤小苗，A正确； B、组培苗通常移栽到经过消毒的蛭石、珍珠岩、草木灰材料中，这些材料需要经过高压蒸汽灭菌或干热 灭菌，灭菌后应该冷却才能移栽组培苗，B错误； C、试管苗脱瓶过程中，需要将组培苗从液体培养基中取出，沥干后移再栽到土壤等基质中，这样可避免 残留营养物质滋生微生物，C正确； D、幼苗移栽至大田前还需“炼苗”，移栽前需喷雾洒水保持一定的湿度，之后需要逐渐降低湿度和增强 光照，以逐渐适应大田环境，D正确。 故选B。 6．（2022·湖南郴州·统考一模）科学家利用马铃薯和西红柿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。有关分析正确的是（ ） A．过程①应将叶片上表皮向上，置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液中 B．过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成 C．④过程常用灭活病毒诱导法，目的是促进原生质体融合 D．⑤进行脱分化和再分化过程，杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状 【答案】A 【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞，再利用植物组织培养技术将 杂种细胞培育成植株，体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。在融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体，杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。 【详解】A、过程①应将叶片下表皮的一面朝下（能与溶液接触），置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中 去除细胞壁，原生质体没有细胞壁，为避免原生质体吸水涨破，将叶片置于等渗或略高渗溶液中，A正 确； B、原生质层是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成，而原生质体是指植物细胞去除细胞壁 后的剩余部分，B错误； C、诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法等，灭活病毒是用于 诱导动物细胞融合的方法，C错误； D、由于基因的选择性表达，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，如番茄-马铃薯杂种植物， 地上没有结番茄，地下也没有长马铃薯，D错误。 故选A。 7．（2022·浙江·模拟预测）如图是动物细胞培养过程中可能出现的接触抑制现象，对此下列有关叙述错 误的是（ ） A．正常动物细胞培养过程中均会出现接触抑制现象 B．癌细胞无接触抑制因而培养时可形成多层细胞 C．出现接触抑制时细胞将停止分裂活动 D．出现接触抑制后需利用胰蛋白酶消化后才可进行传代培养 【答案】A 【分析】动物细胞培养：①选动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料的原因是：因为其 细胞生命力旺盛，分裂能力强，分化程度低。②第一次用胰蛋白酶的作用是使组织分散成单个细胞；第 二次用胰蛋白酶的作用是使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来。③细胞贴壁：指细胞悬液中分散的细胞贴附在 瓶壁上；④接触抑制：指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，这称为细胞 的接触抑制。⑤原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养，称为原代培养； 传代培养：细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养，称为传代培养。⑥10代以内的细胞遗传 物质不改变，但当动物细胞培养超过50代后，少数细胞发生突变而持续分裂成为癌细胞。癌细胞失去了 接触抑制，可以在培养瓶中形成多层细胞。 【详解】A、接触抑制是体外细胞培养时贴附型细胞生长的特性，故正常动物细胞培养过程中不都会出现 接触抑制现象，A错误；B、癌细胞培养过程中不会出现接触抑制现象，因而癌细胞培养时可形成多层细胞，B正确； C、出现接触抑制时细胞将停止分裂活动，C正确； D、出现接触抑制后需利用胰蛋白酶消化后是贴壁生长的细胞变为单个游离细胞才可进行传代培养，D正 确。 故选A。 8．（2022·浙江金华·校联考三模）下图为杂交瘤细胞的制备及初步筛选示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次 黄嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT-），在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。免疫B细胞 （HGPRT+）能在HAT筛选培养液中正常生长。下列叙述正确的是（ ） A．从HAT培养液中获得的抗体即为单克隆抗体 B．仙台病毒处理可使细胞膜发生一定程度的损伤，进而促进细胞融合 C．在HAT培养液中能长期存活的细胞具有特异性强、灵敏度高的特点 D．多个B细胞融合形成的多聚细胞在HAT培养液中死亡的原因是不能合成DNA 【答案】B 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经 免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测， 筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后 从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、在HAT培养液中筛选出来的是杂交瘤细胞，可能有多种类型，因此后续还需要对这些杂交 瘤细胞进行单一抗体检测，进而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，可见从HAT培养液中获得的抗体 不是单克隆抗体，A错误； B、仙台病毒处理可使细胞膜发生一定程度的损伤，进而促进细胞融合，据此可用灭活的仙台病毒作为促 融剂，B正确； C、在HAT培养液中能长期存活的细胞为杂交瘤细胞，这些细胞可能产生多种类型的抗体，因而不具有 特异性强、灵敏度高的特点，C错误； D、多个B细胞融合形成的多聚细胞在HAT培养液中死亡的原因是不能无限增殖，D错误。故选B。 9．（2022秋·重庆·高三重庆一中校考阶段练习）一种杂交瘤细胞只能产一种抗体，抗体由两条相同的重 链和两条相同的轻链构成。科学家通过动物细胞融合技术，将两株不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成 双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，产生的双特异性抗体AB如图。下列相 关说法错误的是（ ） A．将杂交瘤细胞A、B混合并诱导融合后，利用选择培养基无法筛选出双杂交瘤细胞AB B．双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后，才能产生双特异性抗体 C．对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，无需使用胰蛋白酶处理 D．将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔，腹水能为细胞提供糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养条件 【答案】B 【分析】抗原α、β分别注射到小鼠体内，小鼠分别产生的α、β的两种单克隆抗体；双杂交瘤细胞产生的 双特异性抗体。 【详解】A、单克隆抗体制备过程中，杂交瘤细胞需要进行两次筛选，第一次利用选择培养基筛选出能在 特定培养基生长且能无限增殖的杂交瘤细胞，第二次筛选可用抗原－抗体杂交的方法筛选出产生特异性 抗体的杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞本身就是由两个杂交瘤细胞融合而成，无需使用选择培养基筛选，A 正确； B、杂交瘤细胞是由以免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，无需接触抗原就能产生抗体，B错误； C、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞，细胞之间并未接触，若要传代培养，细胞培养液直接离心，去除上清 液培养基，加入新鲜培养基即可，C正确； D、将杂交瘤细胞注射到小鼠腹水中培养，腹水作为天然培养基，为细胞提供各种生长条件，D正确。 故选B。 10．（2022秋·云南·高三云南师大附中校考阶段练习）下列关于细胞工程的叙述，错误的是（ ） A．采用茎尖组织培养技术获得的脱毒植株具有抗病毒的特性 B．MS培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向 C．卵母细胞和精子一般要分别在体外进行成熟培养和获能处理后，才能用于体外受精 D．在胚胎移植前，可取样滋养层细胞进行DNA分析，鉴定性别【答案】A 【分析】1、植物组织培养的过程：离体的植物组织、器官或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织愈伤组织 再分化形成胚状体，进一步发育植株(新植体)。 2、植物组织培养技术具有广泛的应用：植物繁殖的新途径(快繁技术、作物脱毒、人工种子)、作物新品 种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、由于植物茎尖部位含有的病毒少，因此茎尖的组织培养可得到脱毒苗，该苗的特点是无病毒， 而非抗病毒，A错误； B、MS培养基是植物组织培养过程中的培养基，生长素和细胞分裂素的比例相等时，有利干形成愈伤组 织，比例大于1时，有利于诱导生根，比例小于1时，有利于诱导生芽，B正确； C、卵母细胞需要发育在MII中期才具备受精能力，精子也需要获能后才具备受精能力，C正确； D、胚胎移植前，需要对胚胎进行DNA分析和性别鉴定，滋养层细胞在胚胎发育过程中不发育成胎儿的 组织和器官，但是其DNA组成及染色体与内细胞团相同，因此取滋养层细胞进行 DNA分析和性别鉴定 不会影响胎儿发育，D正确。 故选A。 11．（2022秋·浙江·高三校联考阶段练习）如下图为胚胎工程中各种胚胎操作技术。下列分析正确的是（ ） A．从良种母牛体内获得的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精 B．早期囊胚a、b、c基因型相同，但发育得到的个体表型不一定相同 C．可取早期囊胚c的滋养层细胞进行染色体分析来鉴定小牛f的性别 D．为防止杂菌污染常用高压蒸汽灭菌法处理培养胚胎干细胞e的培养液 【答案】C 【分析】1、体外受精：(1）试管动物：通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再 进行移植产生的个体。(2)体外受精：①步骤：主要包括卵母细胞的采集．精子的获取和受精等。②意义： 体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施，还可以为胚胎移植提供可用的胚胎。 2、胚胎早期发育：(1）卵裂：胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂的，细胞数量不断增加， 但胚胎总体积不断增加。(2)胚胎早期发育的阶段：桑椹胚→囊胚→原肠胚。 3、分析题图：图中超数排卵需要用促性腺激素处理雌性母牛；体外受精形成了多个受精卵，再通过早期 胚胎培养获得了a、b、c三个不同的早期胚胎，分别进行了胚胎分割、胚胎干细胞培养、胚胎移植获得不 同的产物。【详解】A、在卵巢内获得的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精，A错误； B、据图可知，三种早期囊胚由不同受精卵发育而来，故a、b、c细胞核中的遗传物质不一定相同，B错 误； C、滋养层细胞将来发育成胎膜胎盘，胚胎移植前，可取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定，C正确； D、可以在培养液中应加入适量抗生素来防止杂菌污染，D错误。 故选C。 12．（2023秋·北京西城·高三统考期末）试管牛技术和核移植技术已应用于培育良种牛。相关叙述错误的 是（ ） A．需要注射促性腺激素促进供卵母牛超数排卵 B．试管牛技术和核移植技术培育良种牛均需进行胚胎移植 C．进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 D．试管牛技术和核移植技术均可实现良种牛的大量克隆 【答案】D 【分析】试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在体外成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎 （桑葚胚或囊胚）后，再经移植产生后代的技术。核移植技术是：将供体体细胞核导入受体去核卵母细 胞，形成重组细胞，用电脉冲刺激形成早期胚胎，导入代孕母羊的子宫，妊娠、出生后即克隆动物。 【详解】A、注射促性腺激素后，促性腺激素能促进卵巢产生更多卵细胞，A正确； B、试管牛技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后， 再经移植产生后代的技术。核移植技术是将供体体细胞核导入受体去核卵母细胞，形成重组细胞，用电 脉冲刺激形成早期胚胎，导入代孕母羊的子宫，妊娠、出生后即克隆动物。两种技术均需进行胚胎移植， B正确； C、胚胎移植时，供体主要职能只是产生优良特性的胚胎，缩短繁殖周期，进行胚胎移植可以充分发挥雌 性优良个体的繁殖潜力，C正确； D、试管牛技术是有性生殖，不可实现良种牛的大量克隆，D错误。 故选D。 13．（2022·浙江嘉兴·统考一模）下图是利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛的流程图，①～⑤表示相应 操作。下列关于早期胚胎形成过程的叙述，正确的是（ ） A．过程①常对雌牛甲进行超数排卵处理 B．过程②获取的体细胞可以是成熟的红细胞 C．过程③获得的重组细胞中含有4个染色体组 D．过程④需要构建抑制细胞分化的培养体系 【答案】A 【分析】动物细胞核移植技术指的是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中， 使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体；用核移植的方法得到的动物称为 克隆动物，原理是动物细胞核的全能性；动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。 【详解】A、为提高良种奶牛的繁殖能力，在获取卵母细胞之前过程①需用促性腺激素对奶牛进行超数排 卵处理，A正确； B、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，但是也没有其他的各种细胞器，所以过程②获取的体细胞不能用 成熟的红细胞，B错误； C、由于获得的体细胞需要进行去核处理，所以过程③获得的重组细胞中含有2个染色体组，C错误； D、过程④需要构建促进细胞分化的培养体系，培养早期胚胎，D错误。 故选A。 14．（2023秋·河北衡水·高三校考阶段练习）下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述，错误的是（ ） A．哺乳动物的胚胎培养液不属于合成培养基 B．胚胎工程操作的主要对象是生殖细胞、受精卵和早期的胚胎细胞 C．哺乳动物移植的胚胎可以来自体内受精、体外受精、核移植和胚胎分割等 D．囊胚经切割刀和酶处理产生的细胞，经培养和移植发育成新个体 【答案】A 【分析】胎移植胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的 雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫 “受体”。通过任何一项技术（如转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能 获得后代。 【详解】A、哺乳动物的胚胎培养液属于合成培养基，包括氨基酸、核苷酸、激素等，A错误； B、胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植 到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求，B正确； C、哺乳动物移植的胚胎可以来自体内受精、体外受精、核移植和胚胎分割，也可以来自于转基因技术等， C正确； D、囊胚的细胞属于未分化的细胞，经切割刀和酶处理产生的细胞，经培养和移植发育成新个体，D正确。故选A。 15．（2022秋·浙江湖州·高三安吉县高级中学校考阶段练习）如图为利用人类iPS细胞与实验猪受精卵形 成人兽胚胎嵌合体的过程，先诱导形成患者的iPS细胞，后将其注入有器官形成障碍的猪胚胎的囊胚中， 这个胚胎事先经过基因改造，所以无法自我形成心脏。该研究的目标为制造可移植的人体器官，下列叙 述错误的是（ ） A．利用iPS细胞诱导获得的人体器官，移植回病人体内，不会发生免疫排斥 B．受体猪需进行同期发情处理 C．嵌合胚胎的心脏由人的细胞及猪的细胞嵌合形成 D．嵌合胚胎可不经体外胚胎培养直接进行胚胎移植 【答案】D 【分析】胚胎移植是指将体外培养的胚胎移植到哺乳动物子宫内；由于目前没有全体外胚胎培养技术， 因此胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 【详解】A、在诱导分化的过程中，细胞的遗传物质没有发生变化，理论上产生的还是“自体”器官，因 此利用iPS细胞诱导获得的人体器官，移植回病人体内，理论上不会发生免疫排斥，A正确； B、受体猪需要经过同期发情处理，避免免疫排斥的发生，B正确； C、分析题意可知，嵌合胚胎的心脏是利用人类iPS细胞与实验猪受精卵形成人兽胚胎嵌合体的过程，先 诱导形成患者的iPS细胞，后将其注入有器官形成障碍的猪胚胎的囊胚中，故嵌合胚胎的心脏由人的细胞 及猪的细胞嵌合形成，C正确； D、嵌合胚胎通常需要在体外培养至桑葚胚（桑椹胚）阶段再进行胚胎移植，D错误。 故选D。 二、多选题 16．（2022·辽宁葫芦岛·统考二模）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。为培育抗黑腐病杂种植株，研究者设计如下流程。下列相关叙述错误的是（ ） A．过程①需要使用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶来处理两种细胞 B．过程②后，显微镜下观察到有叶绿体的细胞即为融合细胞 C．过程③的培养基中需加入植物激素来诱导脱分化和再分化 D．可借助PCR技术、黑腐病菌接种实验对杂种植株进行鉴定 【答案】ABC 【分析】1、植物的体细胞杂交就是将同种或不同种的细胞经过一定的诱导方法诱导融合形成一个细胞， 再将细胞培育成植株的过程。 2、杂种细胞再生出新的细胞壁是植物原生质体融合的标志，细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关。 3、植物体细胞杂交的优点是：克服远缘杂交不亲和的障碍，培育远缘杂种植株。 4、杂种细胞经过植物组织培养的再分化过程，可选择性表达出亲本细胞的相应性状。 5、分析题图：图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图，其中①表示采用酶解法 （纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁的过程；②表示诱导原生质体融合的过程；③是脱分化形成愈伤组织 的过程。 【详解】A、过程①是去除细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A错误； B、过程②表示诱导原生质体融合的过程，显微镜下观察有无叶绿体作为初步筛选的标志，还需要鉴定是 否具有抗黑腐病特性来确定融合细胞，B错误； C、过程③是脱分化形成愈伤组织的过程，没有再分化，C错误； D、在分子水平上可通过PCR技术对杂种植株进行鉴定，在个体水平上可以通过对杂种植株进行黑腐病 菌接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株，D正确。 故选ABC。 17．（2022·山东德州·统考二模）紫草宁是从紫草细胞中提取的一种色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活 性。科研人员利用紫草外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中进行悬浮培养，以获得更多的紫草宁。 下列说法正确的是（ ） A．外植体细胞经诱导后基因选择性表达，形成愈伤组织 B．需要将愈伤组织分散成单个细胞后再进行悬浮培养 C．需要在培养液中加入大量蔗糖以提供植物细胞所需的能量D．悬浮培养可增加细胞与营养物质的接触面积，有利于细胞生长 【答案】ABD 【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱 分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组 织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。 【详解】A、外植体经过诱导发生脱分化过程，形成愈伤组织，其实质也是基因的选择性表达，A正确； B、由于需要在液体培养基中培养，所以需要将愈伤组织分散成单个细胞后再进行悬浮培养，B正确； C、在悬浮培养过程中，蔗糖的主要作用是维持渗透压，另外需加入适量的蔗糖不是大量的。C错误； D、悬浮培养可增加细胞与培养液的接触面积，有利于细胞生长 ，D正确。 故选ABD。 18．（2022秋·山东青岛·高三青岛二中校考阶段练习）选择正确的科学研究方法有助于实验目的的达成， 下列是教材中所涉及的实验中对实验方法的选择和运用合理的是（ ） 选 实验方法 实验目的 项 A 荧光标记法 研究膜的功能特性 B 抽样检测法 测定培养液中酵母菌种群数量 C 根据岩石中238U与206Pb比例 研究生物进化证据 D 梯度离心法 核移植过程中去核 A．A B．B C．C D．D 【答案】BCD 【分析】同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律，通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化 学 反应的详细过程。 【详解】A、对细胞膜上的蛋白质分子进行荧光标记，再进行细胞融合，可以研究细胞膜的结构特性，即 具有一定的流动性，A错误； B、一定体积的培养液中酵母菌的数量很多，故可用抽样检测的方法来测定种群数量，B正确； C、根据岩石中238U与206Pb比例可以研究化石的地质年代，作为研究生物进化的证据，C正确； D、体细胞核移植过程中去核的方法有显微操作法、梯度离心法或紫外线短时间照射等，D正确。 故选BCD。 19．（2022·江苏南京·高三校联考阶段练习）下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，正确的是（ ） A．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B．细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需添加血清等物质 C．猴的核移植通过胚胎工程已经成功培育出克隆猴 D．诱导动物细胞融合可以用秋水仙素诱导 【答案】BC 【分析】单克隆抗体制备的基本步骤：对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞 融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。 【详解】A、将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞，可能是杂交瘤细胞，也可能是B淋 巴细胞和B淋巴细胞的融合、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的融合，A错误； B、细胞培养和早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维 生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质，B正确； C、克隆猴是成纤维细胞的细胞核移入卵母细胞，获得重组细胞，经过细胞培养获得早期胚胎，然后经过 胚胎移植获得的，C正确； D、诱导动物细胞融合的方法包括：物理法（离心、电刺激、振动等）、化学法（聚乙二醇）、生物法 （灭活病毒），D错误。 故选BC。 20．（2022秋·江苏南京·高三南京市中华中学校考阶段练习）研究人员仿照制备乳腺生物反应器的思路， 制备了一种膀胱生物反应器，用其获得人体特殊功能蛋白A的基本过程如下图所示。下列有关叙述错误 的是（ ） A．步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、体外受精 B．诱导雌性动物超数排卵所饲喂的激素只能作用于特定细胞 C．通过超数排卵获得的卵子可直接与获能的精子进行体外受精 D．早期胚胎培养过程中通常在培养液中通入5%的CO 刺激细胞呼吸 2 【答案】ABD 【分析】分析题图：图中①表示将目的基因导入受体细胞，②表示早期胚胎培养，③表示胚胎移植。 【详解】A、受精卵的全能性最大，利用受精卵作为重组表达载体的宿主细胞常采用①显微注射的方法将 载体注入，继而对受精卵进行早期胚胎的培养（②），A错误；B、诱导雌性动物超数排卵的激素是促性腺激素，该激素是由垂体分泌的，属于蛋白质（多肽类）激素， 不能饲喂，只能注射，否则会被分解，B错误； C、通过超数排卵获得的卵子可直接与获能的精子进行体外受精，原因是卵子已在输卵管中发育至MII中 期（卵子已获能），C正确； D、早期胚胎培养过程中通常在培养液中通入5%的CO 的作用是维持培养液的pH，D错误。 2 故选ABD。 第II卷（非选择题） 三、实验题 21．（2022秋·安徽·高三阶段练习）丙肝病毒引起的丙型肝炎可导致肝脏慢性炎症坏死和纤维化，部分患 者可能发展为肝硬化甚至肝癌。为研制丙肝病毒的单克隆抗体，某研究者以小鼠为实验材料设计了以下 实验流程。回答下列问题： (1)为使单细胞悬液中的B淋巴细胞产生的抗体中一定含有能与丙肝病毒结合的抗体，需要进行的操作是 ______。融合之前的两种细胞中，能通过动物细胞培养大量增加数量的是____ (2)诱导细跑融合时利用的病毒表面含有的糖蛋白和一些酶，能够与细胞膜上的______（填化学本质）发 生作用，使得细胞互相凝聚，细胞膜上的______重新排布，细胞发生融合。筛选1利用______进行筛选， 而筛选2通过多次的_______来完成。 (3)得到大量丙肝病毒单克隆抗体的方法之一是将杂交瘤细胞在体外培养液中进行培养，接入培养液中杂 交瘤细胞的量是单克隆抗体产量的重要影响因素之一，为探究一定培养液中接种杂交瘤细胞的最佳数量， 实验思路为_______。 【答案】(1) 给小鼠注射丙肝病毒使小鼠产生免疫反应 骨髓瘤细胞 (2) 糖蛋白 蛋白质分子和脂质分子 选择培养基 克隆化培养和抗体检测 (3)将适宜的动物细胞培养液分为体积相同的几组（可自设组数）。在不同组别中接种不同量的能产生丙 肝病毒的单克隆抗体的杂交瘤细胞，一定时间后测定培养液中的抗体含量 【分析】单克隆抗体的制备过程：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的 抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中 形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗 体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。 【详解】（1）用丙肝病毒对小鼠进行免疫后，小鼠的B淋巴细胞能产生抗丙肝病毒的抗体，从该小鼠的 脾细胞中能获得产生该抗体的B淋巴细胞。B淋巴细胞在体外培养条件下不能无限增殖，而骨髓瘤细胞 能无限增殖，故融合之前的两种细胞中，能通过动物细胞培养大量增加数量的是骨髓瘤细胞。 （2）诱导细胞融合的病毒表面含有的糖蛋白和一些酶，能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使得细胞互 相凝聚，细胞膜具有一定的流动性，在灭活病毒的诱导下，其上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细 胞膜会发生融合。细胞融合后产生的融合细胞有B细胞间的融合、骨髓瘤细胞间的融合及B细胞和骨髓 瘤细胞的融合，会产生三类细胞。筛选1是指利用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。由于杂交瘤细 胞产生的抗体除了抗丙肝病毒的抗体外，还可能有其他类型，故筛选2是指进行多次的克隆化培养和专 一性抗体检测，以得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞。 （3）实验的自变量是培养液中接种杂交瘤细胞的数量，因变量为一定时间内抗丙肝病毒抗体的数量，除 自变量外，其他条件要相同且适宜。所以实验思路为：将适宜的动物细胞培养液分为体积相同的几组 （可自设组数）。在不同组别中接种不同量的能产生丙肝病毒的单克隆抗体的杂交瘤细胞，一定时间后 测定培养液中的抗体含量。 四、综合题 22．（2022秋·河南·高三郑州外国语学校校联考阶段练习）小麦黄花叶病是由小麦花叶病毒引起的，易引 发早春病株叶片褪绿，黄化并出现坏死斑，严重影响小麦产量。利用植物细胞工程技术可加快无病毒小 麦的育种进程。请根据所学内容和材料信息回答下列问题： (1)植物细胞工程是以植物细胞的________为理论基础，以________技术为支持，在细胞和为亚细胞水平 对植物细胞进行操作，从而实现对植物的改良和利用。 (2)培育脱毒小麦时，可从具有优良性状的小麦的根、茎的_________区取材进行培养，这样长成的植株就 可能不带病毒。小麦细胞在脱分化、再分化的过程中，其细胞形态和生理功能会发生变化，发生这些变 化的本质原因是__________。 (3)脱毒小麦的育种过程还可采用“幼胚离体培养技术”。其大致流程是：取麦穗剥出籽粒，经75%乙醇 消毒30s和0.1%氯化汞消毒10～15min后，无菌水冲洗3～5次，在无菌条件下剥出幼胚并接种到培养基 上，放入 25℃培养室中培养，接种4天后置于2～4℃条件下“春化”（植物经历一段时间的持续低温才 能由营养生长阶段转入生殖生长阶段的现象）15天，然后移栽至盆钵中生长。 ①接种幼胚的MS培养基上应添加_________等营养物质（答两种）。在0至4天时，培养室内_________ （需要/不需要）光照。 ②与用小麦种子在土壤中种植相比，“幼胚离体培养技术”的优势有___________（至少答出两点）。【答案】(1) 全能性 植物组织与细胞培养##植物组织培养 (2) 分生 细胞中的基因进行选择性表达 (3) 蔗糖、无机盐 不需要 打破种子休眠，加快植株生长和开花，可实现一年培育多 代小麦的育种目标；在无病毒的培养基和培养条件下长成植株，更不容易被病毒感染 【分析】以根尖或茎尖分生区为材料，利用植物组织培养技术可培育无病毒植株。 【详解】（1）植物细胞工程是以植物细胞的全能性为理论基础，以植物组织与细胞培养为技术支持，在 细胞和亚细胞水平对植物进行遗传操作，从而实现对植物的改良和利用。 （2）可从作物根尖或茎尖分生区组织中取细胞进行组织培养获得脱毒幼苗。脱分化和再分化的本质是细 胞内基因的选择性表达。 （3）进行组织培养时，培养基上应添加蔗糖、无机盐等营养物质，制成MS培养基。幼胚在培养初期没 有合成数量较多的叶绿素，不需要给于光照。用种子种植时需要等待其破土萌发，用“幼胚离体培养技 术”则无须等待，幼胚在培养基的支持下可以立即生长，在无菌无病毒的环境下，幼苗不易感染病毒， 从而更容易培养出脱毒作物。 23．（2021秋·浙江台州·高三台州一中校考阶段练习）（一）请分析回答下列有关微生物培养的问题： (1)将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖 和琼脂，用水定容后灭菌，得到M 培养基。使用高压蒸汽灭菌锅对培养基进行灭菌时，压力达到设定要 求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是_________。马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营 养物质，营养物质类型除氮源碳源外还有_________。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有 _________。若在M 培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入碘 液作为_________筛选出能产淀粉酶的微生物。该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_________。 (2)某同学在为了调查某河流的水质状况，某研究小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。将 1mL 水样稀释100 倍，在3 个平板上用涂布法分别接种入0.1mL 稀释液。经适当培养后，3 个平板上 的菌落数分别为39、38 和37。据此可得出每升水样中的活菌数为_________。 (3)实验室中微生物的分离、纯化和培养试验结束后，为了防止病原微生物污染环境或感染科研工作者， 应采取的防护措施有_________。（答出一点即可） （二）新冠肺炎是由新冠病毒感染引起的呼吸道传染病。请回答下列问题： (4)为及时确诊，科学家研制了基因检测试剂盒，其机理为：分离待测个体细胞的总RNA，在_________ 酶的作用下得到相应的DNA，再利用_________技术扩增，将样本中微量的病毒信息放大，最后以荧光的 方式读取信号。这种方法也会出现假阴性现象，请分析其中的原因_________（答出一点即可）。 (5)预防新冠肺炎的有效措施是接种疫苗，核酸疫苗已成为疫苗研发的新领域。与DNA 疫苗（通过抗原 蛋白基因在动物细胞中表达引起机体免疫应答）相比，mRNA 疫苗的安全性更有优势。这是因为mRNA不需要进入细胞核，无_________的风险，且易被_________水解，不会遗传给子细胞。 (6)单克隆抗体在新冠肺炎的预防和治疗中具有光明的前景，相较于从动物血清中分离所需抗体， 单克隆 抗体具有_________等特点。生产抗新冠病毒单克隆抗体的过程，需要用到动物细胞工程中的_________ 技术和动物细胞融合技术。杂交瘤细胞在体外大规模培养时，为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成 危害，应采取的措施是_________。 【答案】(1) 未将锅内冷空气排尽 水和无机盐 蛋白质和核酸 显色剂 淀粉遇碘液呈蓝色，产淀粉酶 的微生物能分解淀粉，在菌落周国会形成透明圈 (2)3.8×107 (3)①对操作台，试验用品进行清洁，无菌处理;②对丢弃物进行无菌处理;③对防护服进行无菌处理：⑨) 用肥皂洗手后再用清水冲洗 (4) 逆转录 PCR 扩增后的DNA含量较低、试剂盒灵敏度不够高 (5) 整合到宿主细胞染色体基因组中 RNA酶 (6) 特异性强、灵敏度高，可大量制备 动物细胞培养 进行传代培养 【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B 细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体 外培养），最后获取单克隆抗体。该过程需要涉及动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。单克隆抗体 与常规的血清抗体相比，最大的优势在于特异性强，灵敏度高，可大量制备。 【详解】（1）采用高压蒸汽灭菌时，若没有排尽高压蒸汽灭菌锅内的冷空气，很可能导致压力达到设定 要求，而温度未达到相应要求；微生物生长繁殖所必需的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等； 氮源进入细胞后，可参与合成含氮化合物，其中的生物大分子有蛋白质和核酸；淀粉与碘液可以发生显 色反应（碘液作为显色剂），使培养基呈蓝色，产生淀粉酶的微生物能分解周围的淀粉，蓝色消失后会 出现以菌落为中心的透明圈。 （2）平均每个平板上的菌落数为38，稀释了100倍，取样0.1ml，则每毫升水中的活菌数为 38×100÷0.1=38000个，则每升水中的活菌数为38000×1000=3.8×107个。 （3）为了防止病原微生物污染环境或感染科研工作者，应采取的防护措施有：①对操作台和试验用品进 行清洁，无菌处理；②对丢弃物进行 无菌处理；③对防护服进行无菌处理；④用肥皂洗手后再用清水冲 洗等。 （4）在逆转录酶的作用下，RNA可逆转录得到相应的 DNA；PCR是体外扩增DNA的技术，可以得到 大量的DNA；使用基因检测试剂盒时，由于扩增后的DNA含量较低、试剂盒灵敏度不够高等原因可能 会出现假阴性现象。（5）与 DNA 疫苗相比，mRNA 疫苗的安全性更有优势。这是因为 mRNA 不需要进入细胞核，无整合 到宿主细胞染色体基因组中的风险，且易被RNA酶水解，不会遗传给子细胞。 （6） 单克隆抗体与常规的血清抗体相比最大的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备；生产抗新冠 病毒单克隆抗体的过程，需要用到动物细胞工程中的动物细胞培养技术和动物细胞融合（B细胞+骨髓瘤 细胞）技术；杂交瘤细胞在体外大规模培养时，应及时进行传代培养，以减少细胞代谢产物积累对细胞 自身造成危害，同时也为细胞生长提供更充足的营养物质。 24．（2022秋·福建三明·高三永安市第九中学校考期中）基因定点整合可替换特定基因，该技术可用于单 基因遗传病的治疗。苯丙酮尿症 是由 PKU 基因突变引起的，将正常 PKU 基因定点整合到 PKU 基因 突变的小鼠胚胎干细胞的 染色体 DNA 上，替换突变基因，可用来研究该病的冶疗过程。定点整合的过 程是：从染色体 DNA 的突变 PKU 基因两侧各选择一段 DNA 序列 HB1 和 HB2，根据其碱基序列分 别合成 HB1 和 HB2，再将两者分别与基因 K1、K2 连接，中间插入正常 PKU 基因和标记基因 neor，构建 出如图所示的重组载体。重组载体和染色体 DNA 中的 HB1 和 HB2 序列发生交换，导致 两者之 间区域发生互换，如图所示。回答下列问题： (1)构建重组载体，常用的工具酶有__________。构建重组载体时，需要大量 PKU 基因，常 用 __________技术合成 PKU 基因。 (2)题干中所用胚胎干细胞可以来自____________。培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶 壁生长，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，这种现象称为 ____________。 (3)实验过程中，为了提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术，若选用囊胚期的胚胎，操 作过程中要特 别注意将内细胞团均等分割，原因是____________。 (4)用图中重组载体转化胚胎干细胞时，会出现 PKU 基因错误整合。错误整合时，载体的两 个 K 基因 中至少会有一个与 neor 一起整合到染色体 DNA 上。已知含有 neor 的细胞具有 G418 的抗性。Kl、 K2 的产物都能把 DHPG 转化成有毒物质而使细胞死亡。转化后的胚胎干细胞依 次在含有 G418 及同 时含有 G418 和 DHPG 的培养液中进行培养，在双重选择下存活下来的是 ________（填“正确整合”或“错误整合”）的胚胎干细胞，理由是_________。 【答案】(1) 限制酶、DNA连接酶 PCR (2) 早期胚胎或原始性腺 接触抑制 (3)保证分割后的每一个胚胎的恢复和正常发育 (4) 正确整合 能在含有G418的培养液中存活说明转化后的胚胎干细胞中含有neor，能在同时 含G418和DHPG的培养液中存活说明转化后的胚胎干细胞中含有neor且不含K基因 【分析】胚胎分割：借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母 畜，从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。内细胞团，是早期干细胞的来源之一，是大多数真兽类 哺乳动物在胚胎发生中的一个早期阶段，又称胚细胞，是一团位于初期胚胎中的一个细胞团块，最早出 现于胚胎的囊胚期，也是最后将会发育成为胎儿的部位。 【详解】（1）构建重组载体时，要用到基因的“剪刀”限制酶和基因的“针线”DNA连接酶；利用 PCR扩增DNA的技术，可以获得大量的DNA（基因）。 （2）题干中所用胚胎干细胞可以来自早期胚胎或原始性腺，该时期的细胞可以分化成胚胎干细胞；接触 抑制是将多细胞生物的细胞进行体外培养时，分散贴壁生长的细胞一旦相互汇合接触，即停止移动和生 长的现象。 （3）对囊胚时期的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，保证分割后的每一个胚胎的恢复和正 常发育，分割不均匀，会影响分割后胚胎的进一步发育。 （4）含有neor的细胞具有G418的抗性， Kl、K2的产物都能把DHPG转化成有毒物质而使细胞死亡。 能在含有G418的培养液中存活说明转化后的胚胎干细胞中含有neor，能在同时含G418和DHPG的培养 液中存活说明转化后的胚胎干细胞中含有neor且不含K基因，因此在双重选择下存活下来的是正确整合 的胚胎干细胞。 25．（2022·黑龙江·一模）在体细胞克隆猴的培育过程中，我国科学家经过多年的反复试验，可以在10s 之内对卵母细胞进行去核操作，在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里。有评论者认为：该研究的研 究者利用“聪明的化学方法和操作技巧”，攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍。培育克隆猴的 流程如下图所示，请结合图回答问题。注：Kdm4d为组蛋白去甲基酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，二者可以调节基因的表达，促进囊胚的 发育和提高代孕母猴的妊娠率。 (1)采集卵子之前，需给母猴注射适量的_________________，以增加排卵。卵母细胞需培养到_________ 时期，再通过________________法去除细胞核，得到去核卵母细胞。 (2)重构胚的发育类似正常的早期胚胎发育，培养液的成分除了有机盐、氨基酸、无机盐等营养物质以外， 还需添加_____________。代孕母猴对移入子宫的重构胚______________________，这为胚胎在受体内的 ____________提供了可能。 (3)①的实质是____________。胚胎分割可以增加胚胎数量，在对囊胚进行分割时要注意_____________。 (4)评论者所说的培育过程中用到的“聪明的化学方法和操作技巧”，你认为具体体现在什么地方？ _______________。 【答案】(1) 促性腺激素 减数第二次分裂中期 显微操作 (2) 血清或血浆 不发生免疫排斥反应 存活 (3) 早期胚胎在生理条件相同的条件下空间位置的转移 将内细胞团均等分割 (4)“聪明的化学方法”是指对重构胚的处理用了TSA以及将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注人了重 构胚，这可以促进囊胚的发育和提高代孕母猴的妊娠率；“操作技巧”是指10s之内对卵母细胞进行去核 操作，在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里。 【分析】培育克隆动物需要进行核移植，将动物的一个细胞的细胞核，移入一个去掉细胞核的卵母细胞 中，使其重组发育成一个新的胚胎，这个新胚胎最终发育为动物个体。培育克隆动物需要进行核移植， 将动物的一个细胞的细胞核，移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组发育成一个新的胚胎，这个 新胚胎最终发育为动物个体。胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到 的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提 供胚胎的个体叫供体（遗传特性和生产性能优秀），接受胚胎的个体叫受体（有健康的体质和正常繁殖 能力）。（1） 用促性腺激素处理，能促使卵巢产生更多的卵细胞，使其超数排卵。卵母细胞培养到减数第二次分裂中 期，含有激发细胞核全能性的物质，便于重组细胞的发育。 （2） 人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，在使用合成培养基时，通常需加入血清、血浆等一些天 然成分。代孕母猴对移入子宫的重构胚不发生免疫排斥反应，胚胎能够和受体建立生理和组织联系，正 常发育。 （3） ①是胚胎移植，实质是早期胚胎在生理条件相同的条件下空间位置的转移。分割囊胚时要将内细胞团均 等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 （4） 根据题意，“聪明的化学方法”是指对重构胚的处理用了TSA以及将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA 注人了重构胚，这可以促进囊胚的发育和提高代孕母猴的妊娠率；“操作技巧”是指10s之内对卵母细胞 进行去核操作，在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里。 【点睛】通过克隆猴培育情境，考查动物细胞核移植的原理、工程的理解，胚胎工程的原理的理解和操 作。