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第 23 章 细胞工程
第 1 节 植物细胞工程
夯基
•考法 植物细胞培养:T1、T4、T8、T9
五年高考
1.★★(2023山东,14,2分)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞
团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是(
)
A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B.植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
答案 A
2.★★(2020山东,13,2分)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。
若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞
融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色
体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进
行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
答案 C
3.★★(不定项)(2024山东,20,3分)下列关于植物愈伤组织的说法正确的是( )
A.用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
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B.融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C.体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D.通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
答案 BD
4.★★★(新教材·植物细胞培养)(2024安徽,15,3分)植物细胞悬浮培养技术在生产中
已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素,设计
了以下实验流程和培养装置(如图),请同学们进行评议。下列评议不合理的是(
)
A.实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织,制备悬浮细胞
B.装置中的充气管应置于液面上方,该管可同时作为排气管
C.装置充气口需要增设无菌滤器,用于防止杂菌污染培养液
D.细胞培养需要适宜的温度,装置需增设温度监测和控制设备
答案 B
5.★★★(2024湖北,11,2分)植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。
科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如
图所示。下列叙述错误的是( )
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A.过程①中酶处理的时间差异,原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B.过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C.过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D.可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株
答案 B
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三年模拟
6.★★(2025届日照开学考,14)在发根农杆菌侵染植物的过程中,在感染部位上或附
近能产生大量副产物——毛状根,毛状根属于激素自养型(无需外源激素即可生
长)。毛状根培养是通过将发根农杆菌中Ri质粒含有的T-DNA整合到植物细胞
的DNA上,诱导植物细胞产生毛状根,然后从中提取生物活性物质的技术。下列
叙述错误的是( )
A.毛状根培养前需对外植体、培养基等进行严格灭菌
B.诱导植物细胞产生毛状根过程中有植物激素起作用
C.T-DNA整合到植物细胞中后会诱导相关基因的表达
D.利用毛状根培养技术生产生物活性物质不受季节限制
答案 A
7.★★★(不定项)(2024届烟台一中模拟,19)以玄参茎段为外植体,在MS培养基中
和多种激素的作用下,外植体经诱导产生丛芽和不定根,将幼苗转移至蛭石或珍珠
岩等环境中,经炼苗和壮苗后再移栽入土。如图为植物组织培养的流程图,相关判
断正确的是( )
A.MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养
B.过程①可以用次氯酸钠和70%的酒精进行混合消毒
C.过程②为外植体的脱分化,与基因的选择性表达有关
D.过程③诱导形成丛芽和不定根,效果与激素比例有关
答案 ACD
8.★★★(不定项)(教考衔接:选必3第2章第1节相关信息P41)(2024届山师附中适应
考,20)人参和西洋参是五加科、人参属的药用植物,它们含有的人参皂苷具有抗
肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参
种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养,建立其单细胞株系并对三
者的部分特性进行比较研究,如图1、2所示,其中Re具有治疗心肌缺血的功
能,Rg3具有抗癌作用。下列说法错误的有( )
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A.人参皂苷不是人参和西洋参生长和生存所必需的,其药用价值体现了生物多样
性的直接价值
B.图1所示过程体现了植物细胞的全能性
C.图1过程④中蔗糖浓度过低、过高都不利于悬浮细胞的培养
D.杂种胚中的大多数种类皂苷含量均高于其他两种,应作为研制抗癌药物的优先
选择
答案 BD
9.★★★★(2025届湖南长沙雅礼中学月考,21)红豆杉被称作“植物界的大熊猫”,
紫杉醇是红豆杉合成的一种次生代谢物,虽然具有高抗癌活性,但在植物体中含量
极低。
(1)为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式,可通过植物组织培养和植物细胞培养
技术来获取,其过程为获取红豆杉外植体
→
消毒
→
诱导愈伤组织
→
细胞培养
→
提取
紫杉醇。其中,获取的外植体消毒后诱导出愈伤组织的过程称为 ,在培养过
程中主要添加 这两种植物激素并通过调整比例来调控其培育
过程。
(2)灵芝诱导子可能通过介导植物的防御反应来促进紫杉醇合成,在最佳诱导条件
下对红豆杉进行细胞悬浮培养,结果如图1。
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PPO能催化酚类物质氧化,使其含量减少。PAL是紫杉醇形成途径中的关键酶。
经灵芝诱导子处理后,PAL活性与对照相比明显上升。结合图1,在图2中的括号
内填入“+”或“-”。
(3)过去普遍认为紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。用标准剂量紫杉醇
治疗后对患者的乳腺癌细胞进行研究,结果如图3。
注:有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度
图3
以上实验结果 (填“支持”或“不支持”)传统认知的紫杉醇抗癌机理,并
说明理由: 。
(4)新的研究发现只有染色体不稳定性(简称“CIN”,即细胞分裂发生错误导致染
色体结构和数量的不稳定)水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感,推测紫杉醇可能
通过提高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。选择一种
药物,结合必需的实验材料和试剂,补充实验进行验证。
药物a:能提高CIN水平,且抑制有丝分裂
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药物b:能提高CIN水平,但不能抑制有丝分裂
药物c:不能提高CIN水平,但能抑制有丝分裂
将CIN水平低的乳腺癌细胞分为两组。其中对照组的处理方式为适量的紫杉醇
溶液,实验组的处理方式为 。培养一段时间,结果显示实验
组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。
注:正常纺锤体是指固定于细胞两极的纺锤体,多极纺锤体是指固定于细胞三、四
或者更多个极的纺锤体。
答案 (1)脱分化 生长素和细胞分裂素
(2)
(3)不支持 紫杉醇处理后患者的有丝分裂指数高于对照组,说明紫杉醇并未抑制
细胞的有丝分裂 (4)药物b和等量紫杉醇溶液
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第 2 节 动物细胞工程
提升
•考法 单克隆抗体的制备及应用:T1、T2、T6、T8
五年高考
1.★★(2022山东,15,2分)如图所示,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。下列说法错误的是
( )
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
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细胞分化为产双抗的浆细胞
答案 D
2.★★(2021山东,15,2分)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇
只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非
洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的
单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是( )
A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗
D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
答案 D
3.★★(2024黑、吉、辽,14,2分)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁
培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
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A.传代培养时,培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
答案 D
4.★★(2023海南,7,3分)某团队通过多代细胞培养,将小鼠胚胎干细胞的Y染色体
去除,获得XO胚胎干细胞,再经过一系列处理,使之转变为有功能的卵母细胞。下
列有关叙述错误的是( )
A.营养供应充足时,传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B.获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C.XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D.若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
答案 A
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三年模拟
5.★★(新情境·细胞划痕实验)(2024届潍坊三模,15)细胞划痕实验是一种研究细胞迁
移的体外实验方法。当细胞长到融合成单层状态时,在融合的单层细胞上人为制
造一个空白区域,称为“划痕”。划痕边缘的细胞会逐渐进入空白区域使“划
痕”愈合,以此来观察测量细胞的迁移能力。下列说法错误的是( )
A.经划痕处理后的细胞需放在CO 培养箱中进行培养
2
B.为更好的达到实验目的可适当降低培养基中血清的浓度
C.并非所有的动物细胞都适合做划痕实验
D.划痕缩小直至愈合,完全是由细胞迁移所导致的
答案 D
6.★★★(2025届日照开学考,15)肠道病毒71型(EV71)是引起手足口病的主要病原
体之一。研究人员利用EV71的外壳蛋白制备出了两种单克隆抗体A和B,并对
两种单克隆抗体的作用效果进行检测,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.抗体制备过程中,需用EV71的外壳蛋白对实验小鼠进行多次免疫处理
B.设置培养基组的目的是形成对照,以及避免培养基成分对实验结果的干扰
C.制备的单克隆抗体A和B均能够特异性识别多种肠道病毒及其感染的细胞
D.两种单抗均可用于EV71的检测,但单克隆抗体B不能用于手足口病的治疗
答案 C
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7.★★★(新情境·线粒体置换技术)(2024届青岛三模,15)线粒体置换技术是一种预防
人类线粒体遗传病的技术手段。极体中内容物主要为核基因组,所含线粒体数量
较少,因此可以将其作为良好的核供体用于线粒体置换,其过程如图所示。下列说
法正确的是( )
A.图中获取的极体1为第一极体,极体2为第二极体
B.图中“?”处指受精作用,精子需进行获能处理,为受精提供能量
C.该过程也可直接用患者的体细胞作为核供体
D.图中极体2的遗传物质来自供卵卵母细胞
答案 A
8.★★★(2024届泰安四模,15)某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA,能抑制
T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。CD28是T细胞表面受体,其在癌细胞与
T细胞结合部位聚集可有效激活T细胞。科研人员尝试利用单克隆抗体技术通
过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞,构建既能结合PSMA,又能结合
CD28的双特异性抗体PSMA×CD28。下列说法错误的是( )
A.临床上给癌症患者注射抗PSMA受体的抗体有一定的抗癌作用
B.双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是融合细胞能表达出可随机组合的L链和
H链
C.同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内,可获得同时产生两种抗体的杂交瘤细
胞
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D.PSMA×CD28使CD28在癌细胞与T细胞结合部位聚集,从而有效激活T细胞
杀伤癌细胞
答案 C
9.★★★(不定项)(教考衔接:选必3第2章第2节P52&第3节P62)(2025届潍坊开学
考,20)某科研团队分别通过孤雌生殖技术、核移植技术获得幼猪的过程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.孤雌生殖技术属于克隆技术的一种
B.可用促性腺激素处理良种母猪,使其超数排卵
C.获得孤雌生殖猪的过程说明次级卵母细胞具有全能性
D.核移植中的“去核”是指去除卵母细胞中纺锤体—染色体复合物
答案 A
10.★★★★(2025届江苏南通开学考,22)黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉(一种真菌)产
生的具有极强致癌力的代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB,科研人员开展
下列研究。
(1)科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体(AFB单抗),过程如图1,过程Ⅰ可
以采用的化学诱导试剂是 ,杂交瘤细胞需进行步骤Ⅱ
和Ⅲ 检测,经过多次筛选。
(2)食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素(CIT)、伏马菌素(FB)。若想确认
上述流程获得的AFB单抗具有极强的特异性,应补充的检测是
,预测相应的实验结果是 。
(3)科研人员拟将抗AFB单抗固定在一种新材料上,制备为“检测探针”。已知
材料M稳定性、发光性能等方面有明显优势,但它很难与抗体结合;物质P可以
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提高材料M对抗体的亲和力。制备检测探针的流程如图2,探针发光性能与物质
P的浓度关系如图3。
依据图3结果,科研人员选择物质P的浓度为0.8 mg/mL作为生产检测探针的条
件,原因是在该浓度下,探针发光性能与更高浓度时 ,而该浓度可节省成
本。
(4)科研人员制备定量检测AFB的免疫试纸,如图4。测定样品前,先配制一系列
不同浓度的AFB标准溶液,分别与等量“MP-抗AFB单抗探针”混合均匀,滴至
加样处。
科研人员测定了T线、C线的发光值,从而绘制出特定范围AFB浓度的线性标准
曲线 (选填字母),作为后续检测食品中是否含有AFB的参照曲线。
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注:标准曲线A和B中,因C线发光值不变,故仅需测定T线。
(5)单克隆抗体除了上述功能,还有哪些作用?
。
答案 (1)聚乙二醇(PEG) 克隆化培养 抗体(阳性) (2)AFB单抗与黄绿青霉
素(CIT)、伏马菌素(FB)进行抗原—抗体杂交 结果为不能杂交(或“阴性”)
(3)差异较小(或“相近”) (4)D (5)治疗疾病、运载药物
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第 3 节 胚胎工程
夯基
五年高考
1.★★(2020山东,14,2分)经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的
相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是( )
A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
答案 C
2.★★(2024湖北,5,2分)波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉,具有生长速度快、
肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错
误的是( )
A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C.普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D.生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
答案 D
3.★★(2024甘肃,16,3分)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,是季节性发情动物,
每年产羔一次,每胎一羔,繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受
精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率,流程如图。下列叙述错误的是(
)
A.藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B.藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C.受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D.后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
答案 B
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4.★★★(2023天津,7,4分)多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体才能获得后
代。如图列举了几项技术成果。
下列叙述正确的是( )
A.经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体均保持一致
B.①过程需获得MⅡ期的去核卵母细胞
C.②能大幅改良动物性状
D.③可通过②技术实现扩大化生产,①②可通过③技术实现性状改良
答案 D
5.★★★(2024湖北,10,2分)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受
精卵在体外发育的影响,实验结果如表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是(
)
甲的浓度 卵母细胞 第一极体排出 成熟率 卵裂数 卵裂率
(μg/mL) (个) (个) (%) (个) (%)
0 106 70 66.0 28 40.0
1 120 79 65.8 46 58.2
10 113 53 46.9 15 28.3
100 112 48 42.8 5 10.4
A.实验结果说明甲抑制卵裂过程
B.甲浓度过高抑制第一极体的排出
C.添加1 μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力
D.本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
答案 A
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6.★★★(教考衔接:选必3第2章复习与提高T3)(2024届省实验中学三模,15)我国科学
家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如图所示,其中Kdm4d为组蛋
白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是( )
A.组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
B.用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
C.iPS细胞可以发育成克隆鼠,具有全能性
D.图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
答案 B
7.★★★(教考衔接:选必3第2章第2节相关信息P54)(2025届青岛开学考,15)单倍体
胚胎干细胞是拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群,取自孤雌或孤雄发
育至囊胚的细胞。如图为获得单倍体胚胎干细胞的两种方式。下列说法正确的
是( )
A.方式一中还可采用紫外线短时间照射或梯度离心法去除卵母细胞的细胞核
B.“扩增”时需将分选后的单倍体细胞置于含有95%空气和5%氧气的培养箱中
C.单倍体胚胎干细胞通常不含等位基因,更有利于研究显性基因的功能
D.图中的胚胎干细胞取自囊胚的内细胞团细胞,细胞中只含一条X染色体
答案 A
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8.★★★(不定项)(2025届临沂费县开学考,19)科学家发现了一对“半同卵双胞”龙
凤胎,他们来自母亲的基因完全一样,来自父亲的基因却只重合一部分。这次发现
用事实告诉我们,“半同卵双胞”龙凤胎的基因相似度为89%。半同卵双胞胎的
受精及胚胎发育过程如图所示,图2细胞中包含3个原核,为1个雌原核和2个雄
原核,一般情况下这种受精卵无法正常发育。但是,该受精卵在母体内恢复了分裂,
形成了三极纺锤体(图3),并最终分裂成3个二倍体细胞(图4)。细胞A、B继续
发育形成两个嵌合体胚胎,而细胞C发育失败。最终该母亲成功诞下两名婴儿。
下列相关叙述正确的是( )
A.图1表示该异常胚胎的受精过程,此时卵子发育到减数第二次分裂中期
B.图4中细胞A、B、C染色体组都是由1个父系染色体组和1个母系染色体组
组成的
C.最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同
D.图3细胞显示该细胞在此异常情况下,可以从三极发出纺锤丝形成三极纺锤体
答案 AC
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