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专题24 细胞工程与胚胎工程
1.植物组织培养的过程——原理:植物细胞的全能性
(1)植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。
(2)脱分化阶段不需要光,再分化阶段需要光。
(3)生长素与细胞分裂素的比值高时,促进根的分化、抑制芽的形成;比值低时,促进芽的分化、抑制根的
形成。
(4)体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。
2.植物体细胞杂交技术——原理:植物细胞的全能性、细胞膜的流动性
3.针对二类目标(试管苗、细胞产物)的培养流程
4.动物细胞培养(以贴壁细胞为例)——原理:细胞增殖
(1)动物细胞培养过程
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①动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同:第一次:处理剪碎的组织,使其分散成单个细胞;第二
次:使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来分散成单个细胞。
②保障无菌、无毒的措施:对培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌条件下进行操作,定期更换培养液。
③区分原代培养和传代培养的关键:是否分瓶培养。
(2)干细胞
比较项目
胚胎干细胞(ES 细胞)
成体干细胞
诱导多能干细胞(iPS 细胞)
来源
早期胚胎
成体组织或器官内
诱导高度分化的组织细胞
形成
特点
具有分化成为成年动物
体内的任何一种类型的
细胞,并进一步形成机
体的所有组织和器官甚
至个体的潜能
具有组织特异性,只
能分化成特定的细胞
或组织,不具有发育
成完整个体的能力
类似胚胎干细胞;诱导过
程无须破坏胚胎,应用前
景更广泛
5.单克隆抗体的制备——原理:细胞膜的流动性、细胞的增殖
(1)3 种细胞特点不同:①B 淋巴细胞:能产生抗体,不能大量增殖。②骨髓瘤细胞:能迅速大量增殖,不
能产生抗体。③杂交瘤细胞:既能产生抗体,又能迅速大量增殖。
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(2)两次筛选目的不同:①第1 次:获得杂交瘤细胞。②第2 次:获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。
6.动物体细胞核移植技术——原理:动物细胞核的全能性
(1)核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因:①克隆动物遗传物质来自两个亲
本。②发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。③外界环境可能引起不可遗传的变异。
(2)克隆动物的产生是无性繁殖,而试管动物则是在体外受精形成受精卵,由受精卵发育成的个体,因此属
于有性繁殖。
7.准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程
(1)受精过程中的两个标志:受精的标志是观察到两个极体或雌雄原核;受精完成的标志是雌雄原核融合完
成。
(2)桑葚胚是由受精卵分裂形成的,没有分化;而囊胚期虽然已进行细胞分化,但囊胚的内细胞团仍具有全
能性。
8.胚胎移植的操作流程
3
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(1)胚胎移植过程中的两次检查:第一次对收集的胚胎进行检查;第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。
(2)胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖,取决于胚胎发育的起点。若后代是由受精卵形成的,则
为有性生殖;若后代是由核移植技术形成的重组细胞或胚胎分割形成的胚胎发育而成,则为无性生殖。
(3)用于移植的胚胎来源:体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎和体外受精获得的胚胎、转基因获得的胚胎、
胚胎分割获得的胚胎等。
(4)胚胎存活的基础:受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应。
9.胚胎分割
难度:★★★☆☆ 建议用时: 30 分钟 正确率 : /20
一、单选题
1.植物组织培养技术常用于商业化生产,其过程一般为:建立无菌培养物→培养物增殖→生根培养→试
管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A.建立无菌培养物时需分别用酒精和次氯酸钠溶液对叶片、茎尖、花药等进行消毒处理
B.外植体需置于脱分化培养基中,诱导形成不定形的愈伤组织,此组织细胞全能性较高
C.生根培养基中细胞分裂素与生长素的含量比值应大于1,生根培养需给予适当时间的光照
D.若培育的是耐盐植株,则可将获得的试管苗移栽于含高盐土壤中进行筛选后,再推广栽培
【答案】C
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、
芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
4
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【详解】A、建立无菌培养物时需分别用酒精和次氯酸钠溶液对叶片、茎尖、花药等进行消毒处理,A 正
确;
B、外植体需置于脱分化培养基中,诱导形成愈伤组织,愈伤组织细胞为脱分化细胞,全能性较高,B 正
确;
C、生根培养基中细胞分裂素与生长素的含量之比应小于1,生长素有利于生根,同时生根培养需给予适当
时间和强度的光照,C 错误;
D、若培育的是耐盐植株,则需将获得的试管苗移栽于含高盐土壤(培养液)中进行筛选,筛选出所需的
幼苗后再推广栽培,D 正确。
故选C。
2.“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列相关叙述错误的是( )
A.体细胞诱变育种时,需要筛选诱变处理后的植株,以获得新品种
B.制备单克隆抗体时,可利用选择培养基筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
C.植物体细胞杂交时,要进行杂种细胞的鉴定和筛选以及杂种植株的鉴定和选育
D.培育转基因植物时,可通过质粒上不同的标记基因对农杆菌和植物细胞进行筛选
【答案】B
【分析】很多生物工程技术都需要进行“筛选”,如基因工程中需根据标记基因等筛选出含有重组DNA
的受体细胞;由于基因突变具有多害少利性,诱变育种过程中需要筛选诱变处理后的植株;单克隆抗体制
备过程中进行了两次筛选(一次是使用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;另一次是进行抗体阳性检测以筛选
出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞)。
【详解】A、诱变育种过程中需要筛选诱变处理后的植株,以获得新品种,A 正确;
B、制备单克隆抗体时,可利用选择培养基筛选出融合的杂交瘤细胞,再进行抗体的阳性检测,筛选能产
生所需抗体的杂交瘤细胞,B 错误;
C、植物体细胞杂交时,需要进行杂种细胞的鉴定和筛选以及杂种植株的鉴定和选育,C 正确;
D、利用农杆菌转化法培育转基因植物时,只有T-DNA 可转入植物细胞的染色体上,需要在重组质粒上设
计不同的标记基因对农杆菌和植物细胞进行筛选,D 正确。
故选B。
3.下图为甲 (2n=14)、乙(2n=16)两种植物体细胞杂交,培育出新个体的示意图。据图分析,下列相
关叙述正确的是( )
A.①过程用纤维素酶和果胶酶处理细胞时,需将细胞置于无菌水中
B.A 是正在融合的原生质体,诱导融合的方法有化学、物理和灭活病毒三种方法
C.B 能够发育成D 的原理是植物细胞具有全能性
D.D 植株体细胞含有30 条染色体,是异源二倍体
【答案】C
【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,不同种
植物的细胞所含染色体的种类和数目是不同的,故我们可以根据细胞中染色体的种类和形态的差异来鉴定
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杂种细胞。
【详解】A、①过程用纤维素酶和果胶酶处理细胞时,需将细胞置于等渗溶液中,A 错误;
B、A 是正在融合的原生质体,诱导植物细胞融合的方法有化学、物理等,而灭活病毒只能用于动物细胞
的融合,B 错误;
C、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,即细胞具有全能性;B
能够发育成D 的原理是植物细胞具有全能性,C 正确;
D、D 植株体细胞含有30 条染色体(30=14+16),是异源四倍体,D 错误。
故选C。
4.为获得利福平和链霉素的双抗菌株,科研人员用现有的R102 和S201 两种菌株进行细菌细胞融合(基
本过程与植物体细胞杂交的一致)。已知青霉素可抑制肽聚糖(细菌细胞壁的主要成分)中肽链间的交联,
下列叙述错误的是( )
A.青霉素预处理会对细菌细胞壁的生成产生抑制作用
B.若在低渗环境中进行原生质体的融合,则容易导致原生质体破裂
C.可用添加了利福平和链霉素的培养基对融合细胞进行筛选
D.若用高浓度PEG 促融合,则融合细胞中可能会发生基因突变或染色体变异
【答案】D
【分析】在进行细菌细胞融合之前,先去除细菌细胞的细胞壁,获得原生质体,再借助一定的技术手段实
现原生质体间的融合,如聚乙二醇融合法等。
【详解】A、青霉素可抑制肽聚糖(细菌细胞壁的主要成分)中肽链间的交联,故青霉素预处理会对细菌
细胞壁的生成产生抑制作用,A 正确;
B、失去细胞壁保护的原生质体更容易受到外界环境的影响,在低渗环境中很容易吸水涨破,B 正确;
C、形成的两两融合的融合子共有3 种,分别是菌株甲互融、菌株乙互融、菌株甲与菌株乙互融,其中只
有菌株甲与菌株乙互融形成的融合子才是所需要的双抗菌株,因此应可用含有利福平和链霉素的固体培养
基进行筛选,C 正确;
D、细菌中不含染色体结构,不会发生染色体结构变异,D 错误。
故选D。
5.为实现多肉植物的规模化生产,科研人员开展了如下研究。相关叙述错误的是( )
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A.过程①宜选择幼嫩的叶片,分别用次氯酸钠和70%的酒精消毒处理
B.过程②应避光培养,防止愈伤组织分化成筛管、维管等
C.过程③应配制2 种培养基,其主要目的是满足不同阶段试管苗对特定激素的需求
D.过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖,为幼苗生长提供碳源
【答案】D
【分析】植物组织培养操作流程:①外植体的选择和处理:从具有本品种典型特征、生长健壮、无病虫害
的植株上获取生长速度快、性状基本稳定的部位,作为外植体(从植物体上分离出的器官或组织的片段),
将流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30s,然后立即用无菌水清洗2~3 次;再用次氯酸钠溶液处理
30min 后,立即用无菌水清洗2~3 次。用无菌滤纸吸去表面的水分,用解剖刀将外植体切成0.5~1cm 长的
小段。②愈伤组织的诱导与培养:在酒精灯火焰旁,将外植体的~插入诱导愈伤组织的培养基中。将接种
了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18~22℃的培养箱中培养。定期观察和记录愈伤组织的生长情况。
③芽、根的诱导与培养: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。④炼苗移植:将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境
中,壮苗后再移栽入土。
【详解】A、过程①选取幼嫩的叶片(分化程度相对较低),在70%的酒精浸泡30s 后,立即取出,在无
菌水清洗2~3 次,再用次氯酸钠溶液处理30min 后,立即用无菌水清洗2~3 次,A 正确;
B、过程②诱导愈伤组织期间一般不需要光照,为了防止愈伤组织分化成筛管、维管等,应避光培养,B
正确;
C、过程③应配制2 种培养基,其主要目的是满足不同阶段试管苗对特定激素的需求,生长素/细胞分裂素
比值高有利于根的分化、抑制芽的形成,生长素/细胞分裂素比值低有利于芽的分化、抑制根的形成,C 正
确;
D、过程④将试管苗移植到消过毒的珍珠岩基质中,是为了试管苗适应外界环境,再移栽到土壤中。试管
苗能进行光合作用合成有机物,不需要在珍珠岩基质中添加适量蔗糖作为碳源,D 错误。
故选D。
6.动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下图中a 表示现代生物技术,①表示a 对应的结果。下列相关叙
述正确的是( )
A.若①是试管牛,则a 过程需先将采集的精卵细胞培养成熟才能完成受精
B.若①是克隆牛,则a 过程常需要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法
C.若①是多只表型几乎完全相同的个体,则a 过程一定进行了胚胎分割
D.若①是转基因牛,则a 过程通常用胚胎干细胞作为受体细胞
【答案】B
【分析】1、动物细胞核移植技术表明动物细胞核具有全能性。
2、体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、体外受精,该技术产生的动物称为试管动
物。
【详解】A、若①是试管牛,则a 过程为体外受精,卵细胞需要在体外培养至MII 期,与获能的精子放在
一起,完成受精,A 错误;
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B。若①是克隆牛,则a 过程为核移植技术,该技术需要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法,B
正确;
C、若①是多只表型几乎完全相同的个体,可能是对同一个动物进行多次核移植技术,产生多个克隆动物,
C 错误;
D、若①是转基因牛,则a 过程通常用胚胎干细胞或者受精卵作为受体细胞,D 错误。
故选B。
7.无菌操作在微生物培养、植物组织培养和动物细胞培养中都至关重要。下列叙述正确的是( )
A.生物技术实验中所有器皿、培养基及生物材料均需进行灭菌处理
B.酒精能使细胞中的蛋白质变性失活,95%的酒精用来消毒效果最好
C.动物细胞培养基配置时,加入抗生素即可达到无菌培养的目的
D.易分解的活性物质过滤除菌后,在无菌条件下加入灭菌的培养基中
【答案】D
【分析】消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。使用强烈
的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌。常用的方法有灼烧灭菌、干热
灭菌和湿热灭菌。
【详解】A、要对所有培养基和培养皿消毒,但是生物材料要根据实际情况来,比如说植物组织培养,外
植体只能消毒,不能灭菌,不然高温下植物细胞会死亡,A 错误;
B、一般消毒用的是70%的酒精,B 错误;
C、抗生素只能杀灭细菌和一部分真菌,不能达到无菌的效果,C 错误;
D、易分解的活性物质应该用过滤灭菌,无菌条件下加入无菌培养基,D 正确。
故选D。
8.M 细胞由小鼠胚胎干细胞定向诱导分化而来,将其移植到糖尿病模型小鼠(胰岛细胞被特定药物破坏
的小鼠)体内,测定小鼠的血糖浓度如图所示。用胰岛素基因片段制成探针,对小鼠胚胎干细胞和M 细胞
进行检测,并将结果记录在表中。下列叙述正确的是( )
用探针检测细胞的DNA
用探针检测细胞的RNA
胚胎干细胞
M 细胞
胚胎干细胞
M 细胞
+
①
②
③
注:“+”表示能检测到,“-”表示不能检测到
A.可用胃蛋白酶处理小鼠的早期囊胚以获得胚胎干细胞
B.图中结果表明M 细胞已具备胰岛β 细胞的功能
C.表中①②③处的结果分别为“+、-、-”
D.实验需用到动物细胞培养、胚胎移植、核酸分子杂交等技术
【答案】B
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【分析】1、分析题图可知:未移植组血糖浓度不能恢复到正常水平;移植组的血糖浓度能够恢复到正常
小鼠的血糖浓度,说明此时小鼠体内存在了降低血糖的机制,而根据动物体内唯一降低血糖浓度的激素为
胰岛素,可知M 细胞内已经具有了胰岛B 细胞。
2、分析题表可知:细胞在分化的过程中,遗传物质(DNA)并不发生改变,只是基因选择性表达,所以
两细胞内均能用探针检测到胰岛素基因,但胰岛素基因只在M 细胞内转录和翻译,故只能在M 细胞内检
测到RNA。故表中①②③处的结果分别为“+、-、+”。
【详解】A、可用胰蛋白酶处理小鼠的早期囊胚以获得胚胎干细胞,A 错误;
B、分析题图可知:移植组的血糖浓度能够恢复到正常小鼠的血糖浓度,说明此时小鼠体内存在了降低血
糖的机制,而根据动物体内唯一降低血糖浓度的激素为胰岛素,可知M 细胞内已经具有了胰岛B 细胞,故
图中结果表明M 细胞已具备胰岛β 细胞的功能,B 正确;
C、细胞分化过程中遗传物质不变,细胞分化的实质是基因的选择性表达,由B 项可知M 细胞具备胰岛β
细胞的功能,故表中①②③处的结果分别为“+、-、+”,C 错误;
D、实验需用到动物细胞培养、细胞移植、核酸分子杂交等技术,D 错误。
故选B。
9.为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,研究者用EBV(一种病毒颗
粒)感染已免疫的 B 淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的 EBV 转化细胞。EBV 转化细胞能在 HAT 培
养基中存活,但对 Oua 敏感。骨髓瘤细胞在 HAT 培养基中不能存活,但对 Oua 不敏感。实验流程如图所
示。下列分析正确的是( )
A.杂交瘤细胞的染色体丢失会导致合成的抗体增多
B.Oua 筛选能去除骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞
C.HAT 培养基筛选能去除EBV 转化细胞和自身融合的EBV 转化细胞
D.获得的杂交瘤细胞经过克隆化培养和抗体检测后才能用于生产单克隆抗体
【答案】D
【分析】1、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。
2、两次筛选: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);筛选出能够产生特异性
抗体的细胞群。
【详解】A、抗体是由浆细胞分泌的,杂交瘤细胞若丢失来自B 淋巴细胞的染色体,可能会导致抗体产生
能力下降,A 错误;
B、据题意“EBV 转化细胞能够在HAT 培养基中存活,但对Oua 敏感;骨髓瘤细胞在HAT 培养基中不能
存活,但对Oua 不敏感”可知,Oua 筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV 转化细胞和自身融合的
EBV 转化细胞,B 错误;
C、据题意“EBV 转化细胞能够在HAT 培养基中存活,但对Oua 敏感;骨髓瘤细胞在HAT 培养基中不能
存活,但对Oua 不敏感”可知,HAT 培养基筛选去除的是未与EBV 转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融
合的骨髓瘤细胞,C 错误;
D、图示获得的杂交瘤细胞还要进行克隆培养和抗体检测,检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能用于生产单克
隆抗体,D 正确。
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故选D。
10.为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,研究者用EBV(一种病毒
颗粒)感染已免疫的B 淋巴细胞,获得“染色体核型稳定”的EBV 转化细胞。EBV 转化细胞能在HAT 培
养基中存活,但对Oua 敏感。骨髓瘤细胞在HAT 培养基中不能存活,但对Oua 不敏感。实验流程如图所
示。下列分析错误的是( )
A.杂交瘤细胞的染色体丢失可能会导致合成的抗体减少
B.HAT 培养基筛选能去除骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞
C.Oua 筛选能去除EBV 转化细胞和自身融合的EBV 转化细胞
D.图示筛选获得的杂交瘤细胞即可在小鼠腹腔内生产单克隆抗体
【答案】D
【分析】1、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。
2、两次筛选: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);筛选出能够产生特异性
抗体的细胞群。
【详解】A、抗体是由浆细胞分泌的,杂交瘤细胞若丢失来自B 淋巴细胞的染色体,可能会导致抗体产生
能力下降,A 正确;
B、据题意“EBV 转化细胞能够在HAT 培养基中存活,但对Oua 敏感;骨髓瘤细胞在HAT 培养基中不能
存活,但对Oua 不敏感”可知,HAT 培养基筛选去除的是未与EBV 转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融
合的骨髓瘤细胞,B 正确;
C、据题意“EBV 转化细胞能够在HAT 培养基中存活,但对Oua 敏感;骨髓瘤细胞在HAT 培养基中不能
存活,但对Oua 不敏感”可知,Oua 筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV 转化细胞和自身融合的
EBV 转化细胞,C 正确;
D、图示获得的杂交瘤细胞还要进行克隆培养和抗体检测,检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能用于生产单克
隆抗体,D 错误。
故选D。
11.某实验室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。该细
胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性,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,下列叙述错误的是( )
注:pSTAT3 是调控胚胎发育的关键基因
A.桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期
B.诱导桑葚胚样细胞时,基因的碱基序列和表达的情况都发生改变
C.囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化
D.据图推测,桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3 的表达下降
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【答案】B
【分析】胚胎发育过程:
(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
(2)桑葚胚:32 个细胞左右的胚胎,之前所有细胞都有发育成完整胚胎的潜能属全能细胞;
(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发
育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔。注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过
程叫孵化;
(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、胚胎发育的过程为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体,因此桑葚胚样细胞可诱导发育至
囊胚期,A 正确;
B、诱导桑葚胚样细胞时,基因的碱基序列并未发生改变,B 错误;
C、胚胎发育至囊胚期即开始了细胞分化,因此囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化,C 正
确;
D、具体分析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 的表达下降,D 正确。
故选B。
12.经体外受精和胚胎分割培育优质奶牛的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.将囊胚期的胚胎均分后,可以直接移植给受体母牛
B.胚胎移植过程中要对供体母牛和受体母牛进行超数排卵处理
C.受精作用时,精子和卵细胞会利用其表面的特异性识别蛋白进行精卵识别
D.胚胎移植时,同物种受体母牛可以不是良种母牛,也不需要考虑免疫排斥问题
【答案】B
【分析】胚胎移植的基本程序:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健
康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对
供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7
天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的
胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。直接将受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。⑤移
植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
【详解】A、因为对象是囊胚期细胞,所以说胚胎分割以后还是囊胚期细胞,囊胚期细胞可以胚胎移植,A
正确;
B、胚胎移植过程中,供体母牛要超数排卵,而供受体母牛需要同期发情,B 错误;
C、受精作用时会有精卵识别,依靠的是细胞膜表面的特异性蛋白,体现了信息交流作用,C 正确;
D、因为决定后代是不是良种的是供体的遗传物质,和受体无关,受体只是承担了繁殖功能,所以说受体
只需要同种即可,胚胎移植不会产生免疫排斥,不需要考虑该问题,D 正确。
故选B。
13.肾脏移植是治疗肾功能衰竭的有效方法,但存在供体不足的问题。为解决该问题,科研人员进行相应
的前期研究,利用“异源囊胚补全法”在大鼠体内培育出了小鼠肾脏,过程如图所示,其中Salll 基因是肾
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脏发育的必需基因。下列叙述正确的是( )
A.过程①使大鼠与小鼠的胚胎干细胞发生融合
B.过程②需对代孕大鼠注射免疫抑制剂
C.需对该小鼠肾脏的细胞来源进行进一步的鉴定
D.该小鼠肾脏可以移植到任意小鼠中而不发生排异反应
【答案】C
【分析】题图分析:图示为利用“异源囊胚补全法”在大鼠体内培育出了小鼠肾脏的过程如图,其中①表
示将荧光蛋白标记的小鼠的ES 细胞导入大鼠囊胚,②表示胚胎移植。
【详解】A、过程①的目的是表示将荧光蛋白标记的小鼠的ES 细胞导入大鼠囊胚,并且使小鼠的Salll 基
因表达,没有发生细胞融合,A 错误;
B、过程②胚胎移植,操作之前只需对代孕大鼠进行同期发情处理,受体子宫一般不会对移植的胚胎发生
免疫排斥反应,故不需要对代孕大鼠注射免疫抑制剂,B 错误;
CD、大鼠体内的小鼠肾脏是否全由小鼠ES 细胞发育而来还需进一步鉴定,所以将该小鼠肾脏移植到其他
小鼠中可能发生排异反应,C 正确,D 错误;
故选C。
14.为解决人类器官来源短缺问题,我国科学家团队将人类的干细胞注入猴的胚胎中,成功构建了世界首
例人一猴嵌合胚胎。图是嵌合胚胎培育的部分过程,下列说法错误的是( )
A.嵌合胚胎早期发育所依据的原理是细胞的分裂和分化
B.培养①细胞时,定期更换培养液的目的是清除代谢物
C.图中②是桑葚胚,胚胎进一步扩大会导致透明袋破裂
D.对嵌合胚胎进行胚胎移植会带来严重的伦理道德争议
【答案】C
【分析】胚胎早期发育过程:受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚。囊胚中的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎
盘,内细胞团细胞将来发育成胎儿的各种组织。胚胎干细胞存在于早期胚胎,具有分化为成年动物体内的
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任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能,具有全能性。动物细胞培养
的条件:营养(+血清),无菌、无毒的环境(定期更换),温度、pH 和渗透压,气体环境(95%空气和
5%CO2)。
【详解】A、胚胎早期发育过程:受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚。囊胚期细胞开始分化,囊胚之前细胞
未发生分化。细胞分裂方式为有丝分裂。所以嵌合胚胎早期发育所依据的原理是细胞分裂和分化,A 正确;
B、培养①细胞时需要定期更换培养液,目的是以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危
害,B 正确;
C、图②时期是囊胚期,C 错误;
D、人一猴嵌合胚胎进行胚胎移植,类似克隆人有悖于伦理道德,会带来严重的伦理道德争议,D 正确。
故选C。
15.蛙早期的卵裂速度很快,一个受精卵在43h 内可分裂成37000 个细胞,平均每小时分裂出约860 个细
胞。下列叙述错误的是( )
A.自然条件下囊胚的滋养层细胞不能发育成胚胎
B.哺乳动物的卵裂过程与速度和两栖动物基本相同
C.当卵裂进行到16~32 个细胞时形成的细胞团称桑葚胚
D.蛙卵裂的速度主要取决于受精卵中卵黄物质的含量和分布
【答案】B
【分析】胚胎发育过程:
(1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
(2)桑椹胚:32 个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞);
(3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞
将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,
这一过程叫孵化);
(4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、囊胚的滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,内细胞团发育为胎儿的各种组织,A 正确;
B、哺乳动物的卵裂过程与两栖动物不同,受精卵形成一天后才开始卵裂,而且速度缓慢,一般12~24 h
完成一次。卵裂的速度主要取决于受精卵中卵黄物质的含量和分布,B 错误;
C、卵裂进行到16~32 个细胞时形成的细胞团称桑葚胚,C 正确;
D、一般情况下,卵黄含量低的一极 (动物极) 的卵裂速度高于卵黄含量高的一极(植物极)。故卵裂
的速度主要取决于受精卵中卵黄物质的含量和分布,D 正确。
故选B。
二、多选题
16.2023 年1 月,中国药监局批准单抗联合紫杉醇治疗晚期肺癌的方案。将特定的药物与单克隆抗体结合
在一起,可特异性地杀死患者体内的癌细胞。下图为制备过程,据图分析,下列相关叙述正确的是
( )
A.①过程需要在小鼠的骨髓中获得细胞甲
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B.③和④的选择方法和原理相同
C.过程⑤既可以在小鼠腹腔内进行,也可以在体外培养液中进行
D.抗体的靶向作用使⑥过程具有高度的特异性
【答案】CD
【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、细胞甲是B 淋巴细胞,从小鼠的脾脏中获取,A 错误;
B、③是用选择培养基选择,④是用抗体进行检测,B 错误;
C、过程⑤既可以在小鼠腹腔内进行,也可以在体外培养液中进行,C 正确;
D、抗体具有特异性,所以抗体的靶向作用使⑥过程具有高度的特异性D 正确。
故选CD。
17.单克隆抗体制备的目的之一是获得适宜条件下能无限增殖的可分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,部分过
程如图1 所示,其中HAT 培养基是一种添加了氨基蝶呤(A)、次黄嘌呤(H)和胸腺嘧啶核苷(T)的选
择培养基。DNA 合成的两条途径如图2 所示,氨基蝶呤(A)能阻断其中的全合成途径。B 淋巴细胞内有
两条DNA 合成途径,但增殖能力有限;骨髓瘤细胞仅具有全合成途径。下列叙述错误的是( )
A.诱导融合前需要先用胃蛋白酶处理贴壁生长的骨髓瘤细胞
B.图1 中两种自身融合细胞不能在HAT 培养基中存活的原因不同
C.经HAT 培养基筛选后得到的杂交瘤细胞都能产生所需的特定抗体
D.若只考虑细胞两两融合,则放入HAT 培养基之前有全合成途径的融合细胞有2 种
【答案】ACD
【分析】1、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。
2、单克隆抗体的两次筛选: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。
【详解】A、骨髓瘤细胞培养环境的pH 为7.2~7.4,应用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理贴壁生长的骨髓瘤细
胞,A 错误;
B、在培养基中氨基蝶呤(A)抑制了骨髓瘤细胞的全合成途径,不能获得核苷酸,不能存活;自身发生融
合的B 细胞由于无法增殖不能存活,故两种自身融合细胞不能在HAT 培养基中存活的原因不同,B 正确;
C、小鼠在生长过程中会接触多种不同的抗原,因此经筛选得到的杂交瘤细胞并不都能产生所需的特定抗
原,若欲得到所需的特定抗体,还需要进行抗体检测,C 错误;
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D、若只考虑细胞两两融合,则放入HAT 培养基之前有全合成途径的融合细胞有B 淋巴细胞自身融合细胞、
骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞3 种,D 错误。
故选ACD。
18.为获得利福平和链霉素双抗的黄色短杆菌菌株,科研人员用现有的甲、乙两种菌株进行细菌细胞融合
(基本过程与植物体细胞杂交一致)。菌株甲抗利福平(Rifr)但对链霉素敏感(StrS),菌株乙抗链霉素
(Strr)但对利福平敏感(RifS)。下列叙述正确的是( )
A.过程①中需要用纤维素酶和果胶酶处理细菌甲和细菌乙
B.为避免原生质体失水而影响融合,应将制备好的原生质体置于低渗环境中
C.融合后的融合子有3 种,可用含利福平和链霉素的固体培养基进行筛选
D.过程②体现了细胞膜的流动性,PEG 同样也可以诱导动物细胞融合
【答案】CD
【分析】在进行细菌细胞融合之前,先去除细菌细胞的细胞壁,获得原生质体,再借助一定的技术手段实
现原生质体间的融合,如聚乙二醇融合法等。
【详解】A、细菌细胞融合与植物体细胞杂交的基本过程一致,首先都是要去除细胞壁,细菌细胞壁的主
要成分是肽聚糖,不能使用纤维素酶和果胶酶来处理,A 错误;
B、失去细胞壁保护的原生质体更容易受到外界环境的影响,在低渗环境中很容易吸水涨破,因此制备好
的原生质体应该置于等渗环境中,B 错误;
C、形成的两两融合的融合子共有3 种,分别是菌株甲互融、菌株乙互融、菌株甲与菌株乙互融,其中只
有菌株甲与菌株乙互融形成的融合子才是所需要的双抗菌株,可用含有利福平和链霉素的固体培养基进行
筛选,C 正确;
D、过程②是原生质体甲、乙相互融合的过程,该过程体现了细胞膜的流动性,PEG 是常用的细胞融合诱
导剂,除此之外还可以诱导动物细胞融合以及植物细胞的融合,D 正确。
故选CD。
19.花椰菜(2n=18)易患黑腐病导致减产,黑芥(2n=16)则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于下图所
示过程,培育出抗性花椰菜植株m、n 和s,它们均含有花椰菜的全部染色体。下列叙述错误的有( )
A.获得的原生质体需保存在无菌水中,防止被杂菌污染
B.融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0~8 之间
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C.植株m、n、s 中的抗性基因来自黑芥的染色体
D.植株n、s 中来自黑芥的染色体可以构成一个染色体组
【答案】ABD
【分析】植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶酶,根据酶的专一性,为获得原生质体时需用纤维素酶和
果胶酶处理。
【详解】A、获得的融合原生质体需放在等渗的无菌溶液中,不能放在无菌水中,否则会吸水涨破,A 错
误;
B、分析题意可知,m、n 和s 均含有花椰菜的全部染色体,而花椰菜的染色体数是18,融合的原生质体经
过组织培养得到的植株中的染色体数是20、25、26,所以融合的原生质体中来自黑芥的染色体条数分别为
2、7、8,故介于2~8 之间,B 错误;
C、结合题干“黑芥(2n=16)则有较好的黑腐病抗性”可知植株m、n、s 中的抗性基因来自黑芥的染色体,
C 正确;
D、一个染色体组指细胞中的一组非同源染色体,结合B 选项的分析可知,植株n、s 中来自黑芥的染色体
条数分别为7、8,可知植株n、s 中来自黑芥的染色体不一定构成一个染色体组,D 错误。
故选ABD。
20.大鼠早期胚胎可以利用细胞竞争机制“杀死”外来的人类干细胞,从而导致人—鼠嵌合胚胎的嵌合率
低下。科学家拟通过以下途径获得具有人类胰腺的幼鼠,下列分析合理的是( )
A.iPS 细胞的分裂、分化能力可能与图中b 区域的细胞相当
B.为获得更多的受精卵,可对雌鼠注射适量的促性腺激素
C.步骤①基因编辑的目的可能是破坏受精卵中与胰腺形成有关的基因
D.图中过程涉及转基因技术、动物细胞培养及核移植、胚胎移植等
【答案】ABC
【分析】1、动物核移植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,这个胚胎最终发育为动物。
2、科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为诱导多能干细胞
(简称iPS 细胞)。
【详解】A、分析图可知,b 表示囊胚的内细胞,该区域的细胞具有全能性,iPS 细胞是类似胚胎干细胞的
一种细胞,所以iPS 细胞的分裂、分化能力可能与图中b 区域的细胞相当,A 正确;
B、对雌鼠注射适量的促性腺激素可以促进雌鼠超数排卵,进而获得更多的受精卵,B 正确;
C、分析题意可知,该实验目的是获得具有人类胰腺的幼鼠,所以步骤①基因编辑的目的可能是破坏受精
卵中与胰腺形成有关的基因,C 正确;
D、分析题图可知,图中过程涉及转基因技术、动物细胞培养及胚胎移植等,但并未涉及动物细胞核移植
技术,D 错误。
故选ABC。
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