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第 23 章 细胞工程
第 1 节 植物细胞工程
五年高考
1.★★★(2024甘肃,15,3分)兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。
某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图。下列叙述正确的
是( )
A.①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B.②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C.3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D.百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
答案 D
2.★★★(2024江苏,13,2分)图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相
关叙述正确的是( )
A.步骤①添加盐酸以去除细胞壁
B.步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
C.原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
D.台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养
答案 C
3.★★★(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( )
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
4.★★★(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( )北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
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黑、吉、辽,6,2分)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产
时,先诱导外植体形成愈伤组织,再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸,加入诱导剂茉
莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是( )
A.迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B.诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C.悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D.茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
答案 B
三年模拟
1.★★(2024雅礼中学二模,11)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外植体进行消毒处理
B.生根培养基中细胞分裂素与生长素的含量比值应大于1,并给予适当时间的光
照
C.可利用诱变因素处理愈伤组织细胞,获得植株后再筛选出有用的突变体
D.可利用细胞产物的工厂化生产获取某些次生代谢物,如紫草宁、紫杉醇等
答案 B
2.★★★(2025届长沙一中检测一,12)辣椒素是辣椒的活性成分,对人有刺激性并
可在口腔中产生灼烧感,不仅能作为一种调味品,还广泛应用于食品保健、医药、北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
工业等领域。利用植物细胞工程技术获得辣椒素的途径如图所示。下列表述正
确的是( )
A.外植体需要进行灭菌处理后才能接种到培养基上
B.①过程和②过程的培养基成分中植物激素的比例有差异
C.②过程不需要光照,这一过程中存在基因的选择性表达
D.通过高产细胞系获得辣椒素的过程,体现了植物细胞的全能性
答案 B
3.★★★(2025届湖南部分校入学考,12)疣粒野生稻对水稻白叶枯病具有高度的抗
病性,为转移这种抗病性,实验小组进行了栽培稻+疣粒野生稻体细胞杂交实验,操
作过程如图所示(R-6G能抑制细胞生长,IOA能抑制细胞分裂)。下列说法正确的
是( )
A.过程①要用特定的选择培养基才能筛选出杂种细胞
B.过程②和过程③可在同一培养基中进行连续培养
C.过程③中提高生长素的用量有利于愈伤组织生根
D.两种细胞的细胞核相互融合是细胞融合成功的标志
答案 C
4.★★★(不定项)(2024衡阳二模,14)一粒小麦(2n=14)和斯氏山羊草(2n=14)是近
缘物种,是进行细胞生物学研究的良好材料,如图是科研人员在实验室中进行相关
研究的流程图,A和B分别表示一个染色体组。下列相关叙述正确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
A.经有性杂交所得植株1为可育异源二倍体
B.种子发育为植株1不能体现细胞的全能性
C.植物原生质体融合说明细胞膜具有流动性
D.图示两途径获得的植株2和3基因型相同
答案 BC
5.★★★★(2025届雅礼中学月考二,21)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。
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,在下图中的括号
内填入“+”或“-”。北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(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2。
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
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)北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(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
第 2 节 动物细胞工程
单克隆抗体的制备过程及应用:(三)T3、T8
五年高考
1.★★★(2021湖南,22,15分)M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表
达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过核移植、胚
胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。
回答下列问题:
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是 ,这类
酶能将特定部位的两个核苷酸之间的 断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要
定期更换培养液,目的是 。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是 。
从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,在形态上表现为 (答出两点
即可),功能上具有 。北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的 淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合
杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M
基因是否失活的实验思路 。
答案 (1)限制酶(限制性内切核酸酶) 磷酸二酯键 (2)清除代谢产物,防止细胞
代谢产物积累对细胞自身造成危害 (3)体细胞分化程度高,表现全能性十分困难
细胞体积小,细胞核大,核仁明显 发育的全能性 (4)B 提取此克隆动物的肝脏
蛋白,作为抗原,与M蛋白的单克隆抗体进行抗原—抗体杂交,若未出现杂交带,证
明M基因已失活;若出现杂交带,证明M基因未失活
2.★★★★(2023湖南,21,13分)某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和
抑制病原菌等作用。回答下列问题:
(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌,培养基的主要营养物质包括水
和 。
(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H,其产生的抗菌肽抑菌效果
见表。据表推测该抗菌肽对 的抑制效果较好,若要确定其
有抑菌效果的最低浓度,需在 μg·mL-1浓度区间进一步实验。
抗菌肽浓度(μg·mL-1)
测试菌
55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86
金黄色葡
- - - - - + +
萄球菌
枯草芽
- - - - - + +
孢杆菌
禾谷镰
- + + + + + +
孢菌
假丝酵母 - + + + + + +
注:“+”表示长菌,“-”表示未长菌
(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体,
转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中,
传代多次后,生产条件未变,但某子代菌株不再产生淀粉酶M。分析可能的原因是北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(答出两点即可)。
(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官,可自组装或与成熟细胞组装成
肺类装配体,如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、
pH以及 (答出两点)等基本条件。肺类装配体形成过程中
是否运用了动物细胞融合技术? (填“是”或“否”)。
(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是一种耐药菌,严重危害人类健康。科研
人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型,来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽
是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是 。
①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体 ②MRSA感染的肺类装配体 ③解淀粉
芽孢杆菌H抗菌肽 ④生理盐水 ⑤青霉素(抗金黄色葡萄球菌的药物) ⑥万古
霉素(抗MRSA的药物)
答案 (1)淀粉、无机盐 (2)金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌 1.73~3.45 (3)M
基因突变;质粒丢失;启动子、复制原点、核糖体结合位点等关键元件突变或被修
饰 (4)适宜的气体环境和无菌、无毒的环境 否 (5)②③④⑥
3.★★★(2022北京,11,2分)将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠
囊胚腔中,接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠(Mc)。据此分析,下列叙述错误
的是( )
A.获得Mc的生物技术属于核移植
B.Mc表皮中有两种基因型的细胞
C.注射入的细胞会分化成Mc的多种组织北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
D.将接受注射的囊胚均分为二,可发育成两只幼鼠
答案 A
4.★★★(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(
)
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
5.★★★(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
三年模拟北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
1.★★★(2024衡阳祁东三模,11)体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生、拯救濒
危动物等方面有着广泛的应用前景。下列关于动物细胞核移植技术应用的叙述,
错误的是( )
A.哺乳动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植的
B.克隆动物与供核动物的遗传性状完全相同,原因是遗传物质主要分布在细胞核
中
C.利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物,可作为生物反应器生产医用蛋
白
D.将患者细胞核移植到胚胎干细胞,诱导重组干细胞发育形成的器官可避免免疫
排斥反应
答案 B
2.★★★(2025届长郡中学月考二,6)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞,
再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.基因选择性表达被诱导改变后,可使体细胞去分化成多能干细胞
B.在小分子TH34诱导下,多能干细胞发生基因突变,获得胰岛素基因
C.衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素,才可用于移植治疗糖尿病
D.若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达,细胞会发生程序性死亡
答案 B
3.★★★(2024雅礼中学月考八,12)抗PD-L1单克隆抗体能与骨髓瘤细胞膜表面
的PD-L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。图是制备抗PD-L1单克隆
抗体的示意图,下列叙述错误的是( )
A.在分离B淋巴细胞前,需要对小鼠注射PD-L1进行免疫处理
B.多孔玻璃板中的细胞为B淋巴细胞和鼠骨髓瘤细胞的融合细胞北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
C.图中细胞集落a~d都能大量增殖,但不一定都能产生抗体
D.图中细胞集落a可用于扩大化培养生产抗PD-L1单克隆抗体
答案 B
4.★★★(2024长沙一中二模,6)一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎,该对
半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下图2受精卵无法发
育,但该受精卵能有丝分裂(如图3),染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方
向,从而分裂成三个细胞(如图4),其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确
的是( )
A.图1表示该异常胚胎的受精过程,此时的卵子为初级卵母细胞
B.该卵子与2个精子受精,表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起
作用
C.这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的染色体不同
D.若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个,则细胞C含2个母系染色体组
答案 C
5.★★★(不定项)(2025届湘豫名校适应性调研,16)下图为我国科学家获得克隆猴
“中中”和“华华”的具体过程。研究发现,重构胚中基因A的正常表达是克隆
成功的关键;重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性;组蛋
白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
注:Kdm4d为组蛋白去甲基化酶;TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。
A.细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞,通过显微操作去掉的是完整细胞核
B.用灭活的仙台病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合,也可用电融合法促融
C.Kdm4d可使H3去甲基化,TSA可使H3保持乙酰化,进而促进了基因A的正常
表达
D.“中中”和“华华”的培育用到了体细胞核移植技术,培育过程属于有性生殖
答案 BC
6.★★★(不定项)(2025届长沙一中检测一,15)研究人员利用大鼠(2n=42)、小鼠
(2n=40)两个近亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),为研
究进化中不同物种间性状差异的分子机制和X染色体失活提供了新型的有力工
具,具体流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.单倍体囊胚1的细胞在有丝分裂后期染色体数是40条
B.单倍体囊胚2是由大鼠受精卵经过早期胚胎培养获得的
C.可用PEG融合法诱导孤雌、孤雄单倍体胚胎干细胞融合
D.AdESCs的培养基中需添加动物血清,并提供无菌纯氧气
答案 AC
7.★★★★(不定项)(2024娄底月考,16)下图表示利用细胞融合技术进行基因定位
的过程,在人—鼠杂种细胞中,人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物
进行基因定位。结果检测到细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
均有乳酸脱氢酶活性。据相关知识分析,下列叙述正确的是( )
A.杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性
B.杂种细胞培养时,培养基中除必要的营养外通常需要加入动物血清、血浆等一
些天然成分
C.芳烃羟化酶基因、乳酸脱氢酶基因、磷酸甘油酸激酶基因分别位于X、11、2
染色体上
D.为防止培养基在培养过程中受污染,可以在细胞培养基中添加一定量的抗生素
答案 ABD
8.★★★★(2024衡阳八中一模,21)双特异性单克隆抗体是指可同时与癌细胞和药
物结合的特异性抗体。如图是科研人员通过杂交瘤细胞技术(免疫的B细胞和骨
髓瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱(一种抗癌药物)的双特异
性抗体的部分过程。回答下列问题:北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(1)过程①处理后 (填“需要”或“不需要”)对小鼠进行抗体检测,理由
是 。
(2)过程②常用灭活的病毒来诱导融合,其作用机理是 。
(3)过程③得到的杂交瘤细胞的特征是 。
(4)过程④一般在多孔细胞培养板上进行:先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,
再在每个培养孔中滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是 。
(5)请简述图中过程⑤的操作目的: 。
答案 (1)需要 确保小鼠已产生能分泌癌胚抗原(相应)抗体的浆细胞(B淋巴细
胞) (2)使细胞互相凝集,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打
开,细胞发生融合 (3)既能迅速大量增殖,又能产生抗体 (4)使每个培养孔尽量只
接种一个杂交瘤细胞 (5)获取能分泌所需双特异性抗体的单克隆杂交—杂交瘤
细胞
第 3 节 胚胎工程
五年高考
★★★(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
( )北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
甲的浓 卵母 第一极
成熟率 卵裂数 卵裂率
度(μg/ 细胞 体排出
(%) (个) (%)
mL) (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
三年模拟
1.★★★(2024湖南大联考,11)为获得导入R基因的转基因小鼠,科研人员进行了
如图所示的操作过程。相关叙述错误的是( )
A.过程①需用促性腺激素处理以获得更多的卵母细胞
B.过程②操作中通常需多个表达载体和多个受精卵
C.过程③需使用药物抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥
D.过程④处理的目的是使多只雌鼠b处于受孕准备状态
答案 C北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
2.★★★(不定项)(2025届益阳质检一,16)嵌合体是指在同一个体中,由基因型不同
的细胞或组织相互接触且维持各自并存的混合状态。科研人员利用大鼠的iPS细
胞与小鼠的囊胚构建嵌合体(大鼠和小鼠体细胞中染色体数目分别为42条和40
条),培养过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.体外培养卵母细胞,为防止污染,应利用培养皿或培养瓶进行密闭培养
B.过程A前往往需要超数排卵处理,过程B为胚胎移植
C.移植后的囊胚进一步扩大,导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
D.嵌合体鼠的体细胞在有丝分裂后期染色体数目为82条
答案 ACD
3.★★★(不定项)(2024长沙四区调研,16)第三代试管婴儿技术(PGD/PGS)是对早
期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植,流程如图所示。图中
检测包括PGD、PGS(PGD是指胚胎植入前的基因诊断,PGS是指胚胎植入前的染
色体数目和结构检测)。下列叙述错误的是( )
A.采集的卵子需培养至MⅠ期才能与获能的精子进行受精
B.PGD和PGS技术可分别用于筛选红绿色盲和唐氏综合征
C.将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
D.“理想胚胎”需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫
答案 ACD北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
