专题15 细胞工程和胚胎工程-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟生物真题分类汇编（广东专用）

专题15 细胞工程和胚胎工程 考点 三年考情（2022-2024） 命题趋势 考点 1 细胞工程 2024·广东 2023·广东 从近三年广东省高考试题来看，考查时以单克隆抗体为情境考查细胞工程,以胚胎移植为情境考查胚胎工程,知识与现实生活息息相关。常以生活实际、现实热点为切入点，考查考生学以致用、迁移应用的能力。问题难度中等偏上，需要迁移教材知识，分析试题情景，将所学与所考有效“搭桥”才能解答。试题情境将与结合免疫调节、基因工程、进行综合考察，涉及生活、生产、育种、人体健康、制药紧密联系，考查教材知识的内涵和外延，渗透社会责任。 考点 2 胚胎工程 2023·广东 考点1 细胞工程 （2024·广东）1．某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-Ll和PD-1的结合，可恢复CTL的活性，用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料，开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。    回答下列问题： (1)据图分析，___________- 疗法的治疗效果最佳，推测其原因是__________- 。 (2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1.为使CTL响应此信号，可在CTL中导入 基因后再将其回输小鼠体内，从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的 _________（答位置）且基因导入后不影响CTL __________的能力。 (3)某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一：将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起。方案二：将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起。你认为方案___________（填“一”或“二”）可行，理由是 ____________________ 。 【答案】(1) 联合 该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量 (2) CXCL1受体 (细胞膜)表面 杀伤肿瘤细胞 (3) 一 方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1 结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞 【分析】根据题图可知，肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合，抑制T细胞增殖分化，从而逃避免疫系统的攻击。 【详解】（1）由图a可知，联合疗法肿瘤体积最小，再根据图b可知，采用联合疗法时活化的CTL的数目明显高于免疫检查点疗法和化疗等，原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量。 （2）由于黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1，故要进一步提高治疗效果，可以在CTL中导入细胞因子CXCL1受体基因，使CTL表达出细胞因子CXCL1受体，达到治疗的效果。由于细胞因子是一类肽类化合物，故该基因的表达产物应定位于CTL的细胞膜上，且基因导入后不影响CTL杀伤肿瘤细胞的能力。 （3）某肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，故应该将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起，即方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1 结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞。 （2023·广东）2．人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是（    ） A．细胞融合前应去除细胞壁 B．高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合 C．融合的细胞即为杂交细胞 D．杂交细胞可能具有生长快速的优势 【答案】C 【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 【详解】A、在细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，再诱导原生质体融合，A正确； B、人工诱导原生质体融合有物理法和化学法，用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合，B正确； C、融合的细胞中有人参根-人参根细胞、人参根-胡萝卜根细胞、胡萝卜根-胡萝卜根细胞，只有人参根-胡萝卜根细胞才是杂交细胞，C错误； D、杂交细胞含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D正确。 故选C。 考点2 胚胎工程 （2023·广东）3．科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是（    ） A．超数排卵 B．精子获能处理 C．细胞核移植 D．胚胎培养 【答案】C 【分析】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】由题干信息可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过胚胎移植，使长角羚羊成功妊娠并产仔，因此需要进行超数排卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养；由于该过程为有性生殖，因此不需要涉及细胞核移植，所以C正确、ABD错误。 故选C。 考点1 细胞工程 1．（2024·广东·三模）利用细胞核移植技术培育克隆牛的过程中，不涉及的操作是（　　） A．卵母细胞的培养 B．重构胚的激活 C．动物细胞融合 D．体外受精 【答案】D 【分析】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，这个新的胚胎经过胚胎移植最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。该过程中采用显微操作去核法去除卵母细胞中细胞核。 【详解】A、在该过程中需要采集卵母细胞并在体外培养到MⅡ期，A错误； B、在细胞核移植过程中需要用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B错误； C、通过电融合法使两细胞融合，供体细胞与去核的卵母细胞融合，形成重构细胞，涉及动物细胞融合，C错误； D、在细胞核移植技术中没有涉及体外受精，D正确。 故选D。 2．（2024·广东佛山·三模）细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益。下列关于细胞工程的叙述错误的是（    ） A．利用茎尖组织培养技术培育出的脱毒马铃薯往往比未脱毒马铃薯产量高 B．利用植物体细胞杂交技术可以获得白菜-甘蓝杂种植株，打破了生殖隔离 C．使用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎的过程属于有性生殖 D．将病人自身体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内，理论上可避免免疫排斥 【答案】C 【分析】马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。早在20世纪50年代，科学家就发现植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 【详解】A、植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，利用茎尖组织培养技术培育的脱毒马铃薯的产量和品质明显优于未脱毒马铃薯，A正确； B、科学家利用植物体细胞杂交技术获得白菜—甘蓝杂种植株，该植株可产生可育的后代，打破了生殖隔离，B正确； C、使用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎的过程属于无性生殖，C错误； D、自体细胞移植，HLA完全相同，可避免免疫排斥，D正确。 故选C。 3．（2024·广东湛江·三模）CD47是一种在多种细胞中广泛表达的跨膜糖蛋白，研究发现CD47在多种肿瘤细胞高表达，通过与巨噬细胞表面SIRPα互作，抑制其吞噬作用，使肿瘤细胞逃避吞噬清除。研究者将CD47鼠源单克隆抗体与表达CD47的肿瘤细胞共孵育后，加入荧光标记的SIRPα，检测细胞表面的荧光强度，结果如图。相关说法错误的是（    ） A．CD47通过与SIRPα互作降低了机体免疫监视能力 B．编码CD47的基因不是原癌基因 C．制备抗CD47的单克隆抗体过程中可利用CD47筛选出目标杂交瘤细胞 D．CD47鼠源单克隆抗体可通过与SIRPα特异性结合来避免肿瘤细胞逃避 【答案】D 【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、机体的免疫监控能力能够清除癌变的细胞，分析题意可知，CD47通过与巨噬细胞表面SIRPα互作使肿瘤细胞逃避吞噬清除，故CD47通过与SIRPα互作降低了机体免疫监控能力，A正确； B、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。原癌基因突变会引起相应糖蛋白减少，CD47在多种癌细胞表面增多，不是原癌基因控制合成的，B正确； C、制备抗CD47的单克隆抗体过程中，可利用CD47糖蛋白特异性结合的功能筛选出目标杂交瘤细胞，C正确； D、CD47鼠源单克隆抗体可通过与肿瘤细胞表面的CD47结合，从而抑制了肿瘤细胞表面的CD47与SIRPα特异性结合，进而使肿瘤细胞被免疫细胞识别和清除，D错误。 故选D。 4．（2024·广东梅州·二模）下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图，下列叙述错误的是（　　） A．步骤①的操作需要在无菌环境中进行 B．步骤②应向锥形瓶中加入无菌水制成细胞悬液 C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理 D．步骤③到④分装时需调整到合适的细胞密度 【答案】B 【分析】1、动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 2、培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH值）。 【详解】A、步骤①为将组织块剪碎，需要在无菌环境中进行操作，A正确； B、步骤②应向锥形瓶中加入培养液制成细胞悬液 ，B错误； C、由于动物细胞培养时常出现接触抑制现象，步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理，且进行培养液的更换，C正确； D、步骤③到④分装时需调整到合适的细胞密度，因为若密度过大细胞，仍存在接触抑制，D正确。 故选B。 5．（2024·广东梅州·一模）骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行灭菌处理 B．过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化 C．由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染 D．骆驼蓬具有防风固沙的作用，体现生物多样性的间接价值 【答案】D 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖、作物脱毒、人工种子等）、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、下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行消毒处理，非灭菌处理，A错误； B、过程①发生的是细胞的脱分化，过程②是愈伤组织的扩大培养，不是再分化过程，B错误； C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗只是不带病毒，并不是能抵抗病毒的侵染，C错误； D、骆驼蓬具有防风固沙的作用，这属于生态功能，体现生物多样性的间接价值，D正确。 故选D。 6．（2024·广东茂名·三模）转录因子Ghl和GhE1能调控棉花愈伤组织细胞的生长发育，参与体细胞胚胎发生过程中细胞命运的重塑，其机制如图所示。下列相关分析正确的是（　　） A．将愈伤组织细胞在脱分化培养基上继续培养可得到幼苗 B．Gh1基因发生甲基化可能会抑制愈伤组织细胞的增殖 C．促进GhEl基因的表达可促进愈伤组织分化成根等器官 D．Gh1与GhE1单独作用均能调控GhPs基因的表达 【答案】B 【分析】离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体。 【详解】A、将脱分化产生的愈伤组织，在再分化培养基上继续培养可得到幼苗，A错误； B、Gh1基因发生甲基化，则会抑制Gh1表达，不能与GhE1的表达产物形成复合物，GhPs不能表达，会抑制愈伤组织细胞的增殖，B正确； C、促进GhEl基因的表达，可能会导致GhPs的表达产物增多，从而促进愈伤组织细胞的增殖，抑制愈伤组织分化成根等器官，C错误； D、Gh1与GhE1表达后形成的蛋白质相互结合可调控GhPs的表达，Gh1与GhE1单独作用不能调控GhPs基因的表达，D错误。 故选B。 7．（2024·广东汕头·二模）武夷岩茶“大红袍”香气馥郁、滋味醇厚。研究者利用高品质茶树的茎作为外植体进行植物组织培养，实现其快速繁殖。下列做法错误的是（    ） A．外植体需先用乙醇后用次氯酸钠进行消毒 B．接种外植体应倒插入诱导愈伤组织培养基 C．诱导形成愈伤组织时一般不需要给予光照 D．试管苗移栽的基质可以是消过毒的珍珠岩 【答案】B 【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、用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液先后对外植体消毒时，以避免造成伤害，A正确； B、生长素的运输是极性运输，只能从形态学上端运往形态学下端，若选取茎段作为外植体，需将其形态学下端插入培养基，不要倒插，B错误； C、在诱导离体组织转变为愈伤组织的过程中需避光处理，否则会影响愈伤组织的形成，C正确； D、将幼苗先移植到消过毒的珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，D正确。 故选B。 8．（2024·广东江门·二模）下图是利用两种单细胞藻类各自的优势，通过细胞融合技术培育高产DHA（一种不饱和脂肪酸）、生长快速的融合藻的流程图。下列分析错误的是（    ） A．①处需要用纤维素酶进行处理 B．②处均为两种藻细胞融合后的细胞 C．③处需检测融合细胞的 DHA 产量 D．目的藻株具有两个藻细胞的遗传信息 【答案】B 【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。 2、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、①为去壁，纤维素为这两种藻类的细胞壁的主要成分，需要用纤维素酶进行处理去除细胞壁，A正确； BC、②处细胞为两种藻细胞融合后的细胞，还可以是未融合的细胞和同种细胞融合的细胞，故③处需检测，将高产DHA融合细胞筛选出来，B错误，C正确； D、目的藻株是由两种藻类细胞融合而成，具有两个藻细胞的遗传信息，D正确。 故选B。 9．（2024·广东广州·一模）普通六倍体小麦（6n=42）的基因组庞大，其研究工作相对困难；拟南芥（2n=10）是应用广泛的模式植物，其基因组测序已完成，遗传背景相对清晰。以普通小麦胚性愈伤组织来源的原生质体为供体，用紫外线分别照射30s、1min、2min后，再与拟南芥原生质体进行融合，希望将小麦染色体小片段插入拟南芥基因组，从而借助其清晰的遗传背景对小麦基因组进行研究。下列相关说法错误的是（    ） A．可用聚乙二醇或高Ca2+-高pH融合法等化学方法诱导原生质体融合 B．原生质体融合后，应进一步筛选染色体数为52的细胞来对小麦进行研究 C．外植体经诱导形成愈伤组织的过程需要控制生长素与细胞分裂素的比例 D．该过程还探究了紫外线处理时间（剂量）对供体染色体断裂程度的影响 【答案】B 【分析】1、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚 乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等。 2、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素， 它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发 育方向。将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上，就可以诱导其再分化成胚状体， 长出芽和根，进而发育成完整的植株。 【详解】A、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚 乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等。诱导植物细胞原生质体融合时，可用聚乙二醇或高Ca2+-高pH融合法等化学方法，A正确； B、本实验中，细胞融合的目的是将小麦染色体小片段插入拟南芥基因组，从而借助其清晰的遗传背景对小麦基因组进行研究，而不是单纯得到两细胞核融合的细胞，B错误； C、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素， 它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发 育方向。外植体经诱导形成愈伤组织的过程需要控制生长素与细胞分裂素的比例，C正确； D、根据用紫外线分别照射30s、1min、2min，可判断自变量是紫外线处理时间（剂量），故该过程还探究了紫外线处理时间（剂量）对供体染色体断裂程度的影响，D正确。 故选B。 10．（2024·广东肇庆·模拟预测）金菊花是多年生草本植物，是经长期人工选择培育出的名贵观赏花卉。如图表示某生物兴趣小组利用金菊花未开花的幼嫩枝条进行组织培养的过程。下列叙述正确的是（    ） A．过程①是获取离体的未开花的幼嫩枝条，用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒 B．过程②是经过脱分化形成愈伤组织，期间一般不需要光照 C．过程③表示再分化，需要先诱导生根，再诱导生芽 D．过程④是培育形成的试管苗直接移栽入土进一步培养成金菊花植物体 【答案】B 【分析】1、植物组织培养过程：（1）用酒精擦拭双手和超净工 作台台面。将流水充分冲洗后的外植 体（幼嫩的茎段）用酒精消毒30 s， 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。（2）将消过毒的外植体置 于无菌的培养皿中，用无菌滤 纸吸去表面的水分。用解剖刀 将外植体切成0.5〜1 cm长的小段。（3）在酒精灯火焰旁，将外植体的 1/3〜1/2 插 入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上做好标记。（4）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。在培养过程中， 定期观察和记录愈伤组织 的生长情况。（5）培养15〜20d后，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。（6）移栽前先打开封口膜或瓶 盖，让试管苗在培养箱内生长几日。 用流水清洗掉根部的培养基后，将 幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩 等环境中，待其长壮后再移栽入土。每天观察并记录幼苗的生长情况， 适时浇水、施肥，直至开花。 2、植物组织培养过程注意事项：（1）实验中使用的培养基和所有的器械 都要灭菌。（2）接种操作必须在酒精灯火焰旁进 行，并且每次使用后的器械都要灭菌。（3）接种时注意外植体的方向，不要倒插。 （4）诱导愈伤组织期间一般不需要光照， 在后续的培养过程中，每日需要给予适当时 间和强度的光照。 【详解】A、过程①是获取离体的未开花的幼嫩枝条，先用体积分数为70%的酒精消毒，无菌水冲洗2～3次后，再用质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液处理，再用无菌水清洗2～3次，A错误； B、过程②是经过脱分化形成愈伤组织，期间一般不需要光照，B正确； C、过程③表示再分化，一般先诱导生芽，再诱导生根，C错误； D、培育形成的试管苗要移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，D错误。 故选B。 11．（2024·广东佛山·二模）大花杓兰外观独特，具有很高的观赏、经济和药用价值。但由于自然繁殖率低，野生种群数量少，大花杓兰已成为濒危保护植物。研究人员以大花杓兰不同时期的地下芽为外植体，并对地下芽外层鳞片（对内部芽体具有保护作用）进行不同处理以探究其组织培养的成活率，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．用地下芽培养大花杓兰可以保持其遗传特性 B．剥鳞片叶的成活率低可能是因为地下芽的消毒不彻底 C．不同时期地下芽内源激素含量不同会影响成活率 D．据图分析，休眠期微剥鳞叶的地下芽最适合做外植体 【答案】B 【分析】植物组织培养过程：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，进一步发育成植株。植物组织培养技术有广泛的应用：植物繁殖的新途径（快繁技术、作物脱毒）、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、用地下芽培养大花杓兰属于无性繁殖，可以保持其遗传特性，A正确； B、从“鳞片叶对内部芽体有保护作用”推断，内部鳞片叶是无毒的，没有病原体侵染等，因此剥鳞片叶去进行植物组织培养的外植体是无毒的，其成活率低与消毒不彻底无关，可能是其他因素导致的，B错误； C、花期、果期和休眠期植物组织培养的成活率不同，而花期、果期和休眠期植物内源激素含量不同，说明不同时期地下芽成活率不同可能是由于内源激素含量不同导致的，C正确； D、据图分析，休眠期微剥鳞叶的地下芽组织培养的成活率最高，最适合做外植体，D正确。 故选B。 12．（2024·广东茂名·二模）紫杉醇是一种高效的抗癌物质。图是扩大生产紫杉醇的一条重要途径，下列相关叙述正确的是（    ）    A．常用95%酒精对外植体进行消毒 B．过程①需要添加不同的植物激素 C．过程②常采用胰蛋白酶进行处理 D．紫杉醇是植物体内的初生代谢物 【答案】B 【分析】图中①表示脱分化，②表示愈伤组织获得单细胞，③表示筛选高产细胞。 【详解】A、常用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒，A错误； B、过程①为脱分化，需要添加不同的植物激素（生长素和细胞分裂素），B正确； C、过程②为愈伤组织获得单细胞，常采用纤维素酶和果胶酶进行处理，C错误； D、紫杉醇是植物体内的次生代谢物，D错误。 故选B。 13．（2024·广东珠海·模拟预测）植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用。下列相关叙述正确的是（    ） A．玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株自交后性状能稳定遗传 B．植物体细胞杂交属于无性生殖，其结果是获得杂种植株 C．由无毒茎尖组织培养获得的无毒幼苗可抵抗病毒的侵染 D．组织培养时外植体用化学试剂消毒后需经自来水冲洗才可用于接种 【答案】B 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、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、玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株属于单倍体，高度不育，A错误； B、有性生殖是经过受精作用的，而植物体细胞杂交是让除去细胞壁的两种不同生物的体细胞融合在一起，属于无性生殖，其结果是获得杂种植株，B正确； C、脱毒苗不等同于抗病毒，培育脱毒苗时，一般选取茎尖（或芽尖或根尖）作为外植体，因为植物分生区附近（茎尖）病毒极少，甚至无病毒，再利用植物组织培养技术将外植体培育成幼苗，C错误； D、组织培养时外植体用化学试剂消毒后需经无菌水冲洗才可用于接种，D错误。 故选B。 考点2 胚胎工程 14．（2024·广东茂名·三模）研究人员用蝌蚪成熟肠上皮细胞（已高度分化）的细胞核，替换了未受精的卵细胞的细胞核，并使该卵细胞最终发育为成体蛙，相关过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．紫外线短时间照射或梯度离心都能去除卵细胞的细胞核 B．所用显微注射法还可用于将重组表达载体导入受精卵中 C．①过程中会产生细胞的分裂分化，出现一个含液体的腔 D．②过程进行胚胎移植前需对受体雌蛙进行同期发情处理 【答案】D 【分析】目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。 【详解】A、目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法，A正确； B、显微注射法可将重组表达载体导入受精卵中，B正确； C、①过程中会产生细胞的分裂分化，发育到囊胚阶段，胚胎内部出现了一个含液体的腔——囊胚腔，C正确； D、蛙是卵生动物，其发育过程发生在体外，所以不需要进行胚胎移植，D错误。 故选D。 15．（2024·广东·三模）在干旱的戈壁和沙漠地区，单峰骆驼凭借巨大的体型、强悍的环境忍受力，成为了名副其实的沙漠之舟，单峰骆驼在野外几乎灭绝。近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼。下列叙述正确的是（　　）      A．使用性激素对野化单峰雌骆驼A处理以进行超数排卵 B．为提高体外受精成功率，从野化单峰骆驼B中新采集的精子应直接用于体外受精 C．通过同期发情处理代孕受体雌性C，可以提升受孕成功率 D．为提高胚胎的利用率，可对囊胚或桑葚胚进行无限次分割 【答案】C 【分析】超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 【详解】A、使用促性腺激素对野化单峰雌骆驼A处理以进行超数排卵，而不是使用性激素处理，A错误； B、从野化单峰骆驼B中获得的精子需获能处理才具备与培养成熟的卵子受精的能力，B错误； C、在进行操作前，需要对代孕母体C进行同期发情处理，以保证受体与供体的生理变化是相同的，进而提升受孕成功率，C正确； D、采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，内细胞团分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，D错误。 故选C。 16．（2024·广东湛江·三模）胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割等技术手段。下列叙述错误的是（    ） A．胚胎移植的供体需具有遗传性状优良、生产能力强的特点 B．胚胎移植前，需要使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理 C．胚胎分割时，需对处于原肠胚阶段的胚胎进行均等分割 D．胚胎干细胞分化形成神经细胞和上皮细胞等过程体现了细胞的全能性 【答案】C 【分析】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。 【详解】A、进行胚胎移植时，供体一般选择遗传性能和生产性能好的个体，受体则对其繁殖能力和健康状况要求较高，A正确； B、胚胎移植前，需要使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理，使供体雌性产生更多的卵子，B正确； C、在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，C错误； D、全能性是指细胞经分裂分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，胚胎干细胞分化形成神经细胞和上皮细胞等过程能体现了细胞的全能性，D正确。 故选C。 17．（2024·广东·二模）我国科学家利用动物培育可用于移植的人源器官，如图为相关过程。相关分析正确的是（　　） A．去核卵母细胞需在体外培养到MI期 B．可用PEG激活重构胚，并培育至桑葚胚阶段才能移植 C．代孕母猪对外来的早期胚胎不会产生免疫排斥 D．人源肾脏用于器官移植，不会引起免疫排斥 【答案】C 【分析】动物细胞核移植技术是指将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 【详解】A、卵母细胞需在体外培养到MⅡ期后进行去核操作，此时的细胞中有促进细胞核全能性发挥的物质，A错误； B、可用物理或化学方法激活重构胚，如可采用电刺激、钙离子载体、乙醇或蛋白酶合成抑制剂等方法进行激活并培育至桑葚胚或囊胚阶段才能移植，B错误； C、代孕母猪对植入的胚胎几乎不发生免疫排斥反应，因而可以保证移植的成功率，这是胚胎移植的基础，C正确； D、人源肾脏属于外来器官，用于器官移植，会引起免疫排斥，D错误。 故选C。 18．（2024·广东惠州·模拟预测）水牛养殖是中国重要的农业产业之一。与传统繁殖方法相比，家畜胚胎工程技术可以挖掘动物的繁殖潜力，提升家畜种质资源质量。以下选项错误的是（    ） A．取滋养层细胞进行DNA分析、选育优良品种，可以提升水牛种质资源 B．注射促性腺激素促超数排卵和体外受精可以增加水牛胚胎数量 C．胚胎移植使优良母畜免去了冗长的妊娠期，同时需要用免疫抑制剂处理代孕母畜 D．同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，是动物无性繁殖或克隆的方法之一 【答案】C 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：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。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（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。 【详解】A、从囊胚中取滋养层细胞做DNA分析、选育优良品种，可以提升水牛种质资源，A正确； B、用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理，以获得大量卵母细胞，再通过体外受精可以增加水牛胚胎数量，B正确； C、受体母畜的生殖道对于植入的具有抗原性质的胚胎，一般来说，在同一物种之内并不产生排斥现象，因此不需要使用免疫抑制剂处理代孕母畜，C错误； D、同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，是动物无性繁殖或克隆的方法之一，D正确。 故选C。 19．（2024·广东·模拟预测）黑猪具有耐粗饲、产仔率高、抗病力强等优良特征，加之皮薄骨细、肉质优、口感佳，因此备受消费者喜爱。然而，由于黑猪生长速度慢，几临濒危，急需进行种质资源保护。体细胞核移植技术因具有继承亲本完整性状、实验周期短、保种效力强的优点而备受关注。如图表示培育克隆猪的流程。下列叙述错误的是（    ） A．甲猪卵母细胞去核前，需将其在体外培养至MⅡ期，有助于细胞核全能性的表达 B．过程①可用电刺激或Ca2+载体等方法激活重构胚，重构胚具有发育成完整个体的潜力 C．过程②表示胚胎移植，进行该过程前需对代孕乙猪进行同期发情处理，使生理状态相似 D．幼仔猪细胞核遗传物质绝大部分来自黑猪，少部分来自甲猪 【答案】D 【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 【详解】A、从甲猪获取卵母细胞后，需将其在体外培养至MⅡ期，通常用显微操作法去核，有助于细胞核全能性的表达，A正确； B、过程①可用用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+ 载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，重构胚具有发育成完整个体的潜力，B正确； C、将重构胚培养至桑葚胚或囊胚期后，需经胚胎移植至代孕母猪子宫内进一步发育为个体。过程②表示胚胎移植，进行该过程前需对代孕乙猪进行同期发情处理，使生理状态相似，C正确； D、幼仔猪细胞核遗传物质来自黑猪，细胞质遗传物质来自甲猪，D错误。 故选D。 20．（2024·广东湛江·二模）通过动物细胞工程技术，可以利用患者自身的细胞在体外诱导发育成特定的组织器官，然后再移植回患者体内。图1和图2 表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法，其中诱导多能干细胞（iPS 细胞）类似于人类的胚胎干细胞。下列叙述正确的是（    ） A．两种方法都需要运用动物细胞培养技术，需要将细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中 B．利用两种方法所获得的组织器官的遗传物质均与患者的完全相同，因此移植后不会发生免疫排斥反应 C．可利用农杆菌转化法或显微注射法将Oct3/4 基因、Sox基因、c-Myc 基因和Klf基因导入成纤维细胞 D．图2中卵母细胞去核实际去除的是纺锤体—染色体复合物，核移植时供体细胞不用去核，可整个注入去核的卵母细胞中 【答案】D 【分析】1、细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养； 2、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品； 3、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。 【详解】A、两种方法都需要运用动物细胞培养技术，需要将细胞置于含有 95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中，A错误； B、图1所示方法导入了 Oct3/4 基因、Sox基因、c-Myc 基因和Klf 基因，图2中提供质遗传物质的卵母细胞的来源未知，因此两种方法所获得的组织器官的遗传物质均可能和患者的不完全相同，B错误； C、将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法，C错误； D、核移植的过程中，卵母细胞去核实际去除的是纺锤体—染色体复合物，核移植时供体细胞不用去核，可将整个供体细胞注入去核的卵母细胞中，D正确。 故选D。 21．（2024·广东梅州·二模）医学和农业生产上经常应用胚胎工程技术，相关叙述正确的是（    ） A．为使雌性动物超数排卵，可在其饲料中添加适量的促性腺激素 B．可以使用雄性动物新鲜的精子与处于MⅡ期卵母细胞完成受精作用 C．我国政府允许在医学上应用生殖性克隆人胚胎解决不育不孕 D．为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割等繁殖技术 【答案】D 【分析】囊胚期细胞开始分化，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；而滋养层的细胞将来发育成胎盘和胎膜。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹（葚）胚或囊胚，对囊胚阶段的胚胎进行分割时，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。 【详解】A、促性腺激素属于蛋白质类激素，在饲料中添加的促性腺激素，因在动物的消化道中被分解而失去促进超数排卵的作用，A错误； B、雄性动物新鲜的精子获能后才具备受精能力，B错误； C、我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验，我国允许应用试管婴儿技术解决不育不孕，C错误； D、为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割、移植等无性繁殖技术实现，D正确。 故选D。 22．（2024·广东·二模）科研人员利用雄鼠多能干细胞（PSC）诱导产生精子，并使其成功与卵细胞进行受精作用，得到正常后代，操作流程如图所示。这项研究为治疗人类男性无精症导致的不孕不育提供了重要参考。下列分析错误的是（    ） A．PSC经诱导分化形成精原细胞的过程中，染色体的数目一般不会发生变化 B．为提高受精的成功率，步骤④可加入多个分化出的精子 C．步骤⑤受精卵在体外培养时需提供95%氧气和5%CO2的混合气体环境 D．早期胚胎需培养至囊胚或桑葚胚期才能植入正常鼠的子宫 【答案】C 【分析】分析题图：图中①为细胞分化，②为减数分裂，③为卵细胞的采集和培养，④为体外受精，⑤为早期胚胎培养，⑥为胚胎移植。 【详解】A、PSC经诱导分化成精原细胞的过程中，根本原因是发生了基因的选择性表达，该过程中染色体数目不变，A正确； B、为提高受精的成功率，步骤④可加入多个分化出的精子，卵细胞受精后会发生相应的变化避免多精入卵，同样可以形成正常的受精卵，B正确； C、动物细胞培养需要一定的气体环境，即95%空气和5%的CO2环境，C错误； D、早期胚胎需要发育至囊胚或桑葚胚期才能进行移植，D正确。 故选C。 23．（2024·广东广州·一模）胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎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子宫内生产后代。自然条件下，不同动物的胚胎进入子宫时，其发育阶段有明显的差异（见下表）。 动物种类 小鼠 绵羊 猪 马 牛 发育阶段 桑椹胚 16 细胞 4~6 细胞 囊胚 8~ 16细胞 下列叙述，正确的是（　　） A．将获能的精子和刚排出的卵母细胞共同培养，以促使它们完成体外受精 B．相对来说，在进入子宫时小鼠胚胎发育程度最高，猪胚胎发育程度最低 C．在进行马胚胎移植时，应选择发育到囊胚阶段的胚胎移植到相应受体 D．在胚胎移植前可取内细胞团的个别细胞做染色体分析，进行性别鉴定 【答案】C 【分析】1、分析表格可知：不同动物进入子宫时发育天数和发育阶段不同，马的受精卵进入子宫时已经发育到囊胚阶段，因此马的胚胎在进入子宫时已经发育到囊胚阶段，发育程度最高，而猪的发育程度最低，是4~6 细胞; 2、胚胎早期发育的过程：（1）卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂，细胞数量不断增加;（2）桑葚胚：细胞数目约为32个，每个细胞都具有全能性;（3）囊胚：①细胞开始出现分化(内细胞团将来发育成各种组织，滋养层细胞将来发囊胚育为胎膜和胎盘)；②出现囊胚腔；③透明带破裂，胚胎从中伸展出来(即孵化);（4）原肠胚：①分化为内胚层、中胚层和外胚层三原肠胚个胚层；②出现原肠腔; 【详解】A、刚排出的卵母细胞不具备受精的能力，需要培养到减数第二次分裂中期才能完成体外受精，A错误; B、由题表可知，马的胚胎进入子宫时已经发育到囊胚阶段，故其在进入子宫时发育程度最高，猪胚胎发育程度最低，B错误； C、胚胎移植时，为提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，应选择桑椹胚或囊胚阶段的胚胎移植到相应受体，C正确； D、在胚胎移植前可取滋养层的个别细胞做染色体分析，进行性别鉴定，D错误。 故选C。 24．（2024·广东广州·二模）为研究多种血糖调节因子的作用，我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量，科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS细胞，继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠，具体步骤如图所示。请回答下列问题：    (1)图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的 ___________- 过程类似。该过程结束后，细胞的全能性 ______________ （填“提高”或“降低”）。 (2)图中灰鼠形成的受精卵，经过一次有丝分裂后可得到双细胞胚。为获得更多的双细胞胚，可对灰鼠注射 ______________ 激素，使其超数排卵。 (3)囊胚中的内细胞团将来可以发育成胎儿的 _____________ 。上图中的重构胚通过① _________ 技术进入代孕白鼠子宫内继续发育，X鼠的体色为 ___________ 。上图中可以是雄鼠的有 _________ （填图中相关鼠的名称）。 (4)为确定克隆鼠的培育是否成功，须对X鼠进行 __________的相关检测。 【答案】(1) 脱分化 提高 (2)促性腺 (3) 各种组织 胚胎移植 黑色 黑鼠和X鼠 (4)胰岛素抵抗 【分析】1、科学家通过体外诱导小鼠成纤细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为多能干细胞（简称iPS细胞）。 2、题图分析：分析图中操作过程，内细胞团细胞被iPS细胞取代，最终形成的X鼠细胞核来源于黑鼠，其遗传特性与黑鼠相同。 【详解】（1）黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似，是组织细胞恢复分裂分化能力的过程。iPS细胞与小鼠内细胞团一样，具有全能性，该过程结束后，细胞的全能性提高。 （2）超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱导卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 （3）囊胚中的内细胞团将来可以发育成胎儿的各种组织。将重构胚移入代孕白鼠子宫内的技术为胚胎移植。克隆属于无性繁殖，iPS细胞来自黑鼠，所以X鼠的体色为黑色。图中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠，可以是雄鼠的有黑鼠和X鼠。 （4）据图所示，最终得到了X鼠，而实验最终目的为“开发出胰岛素抵抗模型鼠”，故为确定克隆鼠的培育是否成功，须对X鼠进行胰岛素抵抗的相关检测。 25．（2024·广东·模拟预测）据第三次全国大熊猫野外种群调查，全世界野生大熊猫不足1600只，因此，如何保护和繁殖大熊猫是亟待解决的问题，现设计如图所示繁殖过程。请回答下列问题： (1)图中激素处理可使供体_____ ，从而可培育更多的早期胚胎。代孕受体在移植前需要经过 ______ 处理，以便早期胚胎成功植入或着床。代孕受体的优良特性主要包括：__________ 。 (2)克隆熊猫体细胞中的遗传物质来源是 _________- 。 (3)为了繁殖更多后代，可以通过 ________- 技术，产生同卵多仔。该技术可在囊胚期从 ___________取样做DNA分析，鉴定性别。 【答案】(1) 超数排卵 同期发情 有健康体质和正常繁殖能力 (2)细胞核遗传物质来自雌性和雄性大熊猫，细胞质遗传物质来自雌性大熊猫 (3) 胚胎分割（和移植） 滋养层 【分析】1、囊胚：桑椹胚进一步发育，细胞开始出现分化。聚集在胚胎一端， 个体较大的细胞， 称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，而沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，称为滋养层细胞，它们将来发有成胎膜和胎盘。 2、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。 【详解】（1）分析图可知，图示为克隆熊猫和试管熊猫的形成过程，为了得到更多的早期胚胎，可以对供体使用激素处理，使供体排出更多的卵子。为了给移植胚胎创造良好的孕育条件，应对代孕受体进行同期发情处理。代孕受体的优良特性有健康体质和正常繁殖能力。 （2）分析图可知，克隆大熊猫的细胞质来自雌性大熊猫，细胞核来自受精后由受精卵发育的细胞，所以克隆大熊猫细胞核遗传物质来自雌性和雄性大熊猫，细胞质遗传物质来自雌性大熊猫。 （3） 胚胎分割能够使一个胚胎分割成几个胚胎，从而增加繁殖量，为了繁殖更多后代，可以通过胚胎切割技术，产生同卵多仔。滋养层细胞将来发有成胎膜和胎盘，所以在胚胎发育为囊胚期时，取样滋养层细胞，做DNA分析鉴定性别。 26．（2024·广东佛山·模拟预测）小鼠是科学研究中不可或缺的动物模型，具有容易饲养、世代周期短、繁殖率高、组织器官结构和细胞功能与人类接近等特点。下面是关于小鼠的一系列科学研究工作，回答问题： (1)在器官再生方面，小鼠胚胎干细胞具有显著的能力。体外培养胚胎干细胞一般需要定期更换培养液，这样做的目的是 ________- 。 (2)为保留小鼠A的优良性状，可进行体细胞核移植。以小鼠A的体细胞和小鼠B卵母细胞为材料进行操作，以获得重构胚，主要操作步骤是 __________ 。进行小鼠胚胎工程操作时，要在光控周期下饲养成年雌鼠，并注射 _________，促进排卵。从雄鼠采集的精子需进行_________ 处理。体外受精后，在适宜条件下培养受精卵，用于胚胎移植。进行胚胎移植的优势是 _______________ 。 (3)若将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中，这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因是 ______ 。 (4)在药物研究过程中，研究者发现因小鼠与人类亲缘关系较远，很多在小鼠体内有效的候选药物，用在人身上不一定有效，或有很大副作用。通过以上分析，在药物研究的实验动物方面研究的方向是 _____- 。 【答案】(1)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 (2) 将小鼠B卵母细胞培育到MⅡ中期，通过显微操作去核，将小鼠A体细胞注入去核的小鼠B卵母细胞，通过电刺激方法使两细胞融合，小鼠A体细胞核进入小鼠B卵母细胞，形成重构胚 促性腺激素 获能 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 (3)外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达 (4)培育大批具有相同遗传背景的与人类亲缘关系较近动物（如克隆猴） 【分析】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。动物核移植是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】（1）体外培养胚胎干细胞一般需要定期更换培养液，这样做的目的是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。 （2）以小鼠A的体细胞和小鼠B卵母细胞为材料进行操作，以获得重构胚，主要操作步骤是将小鼠B卵母细胞培育到MⅡ中期，通过显微操作去核，将小鼠A体细胞注入去核的小鼠B卵母细胞，通过电刺激方法使两细胞融合，小鼠A体细胞核进入小鼠B卵母细胞，形成重构胚。进行小鼠胚胎工程操作时，要在光控周期下饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素促进排卵。从雄鼠采集的精子需进行获能处理。体外受精后，在适宜条件下培养受精卵，用于胚胎移植。进行胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 （3）若将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中，这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡，最可能原因是外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达。 （4）在药物研究过程中，研究者发现因小鼠与人类亲缘关系较远，很多在小鼠体内有效的候选药物，用在人身上不一定有效，或有很大副作用。通过以上分析，在药物研究的实验动物方面研究的方向是培育大批具有相同遗传背景的与人类亲缘关系较近动物（如克隆猴）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题15 细胞工程和胚胎工程 考点 三年考情（2022-2024） 命题趋势 考点 1 细胞工程 2024·广东 2023·广东 从近三年广东省高考试题来看，考查时以单克隆抗体为情境考查细胞工程,以胚胎移植为情境考查胚胎工程,知识与现实生活息息相关。常以生活实际、现实热点为切入点，考查考生学以致用、迁移应用的能力。问题难度中等偏上，需要迁移教材知识，分析试题情景，将所学与所考有效“搭桥”才能解答。试题情境将与结合免疫调节、基因工程、进行综合考察，涉及生活、生产、育种、人体健康、制药紧密联系，考查教材知识的内涵和外延，渗透社会责任。 考点 2 胚胎工程 2023·广东 考点1 细胞工程 （2024·广东）1．某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-Ll和PD-1的结合，可恢复CTL的活性，用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料，开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。    回答下列问题： (1)据图分析，___________- 疗法的治疗效果最佳，推测其原因是__________- 。 (2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1.为使CTL响应此信号，可在CTL中导入 基因后再将其回输小鼠体内，从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的 _________（答位置）且基因导入后不影响CTL __________的能力。 (3)某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一：将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起。方案二：将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起。你认为方案___________（填“一”或“二”）可行，理由是 ____________________ 。 （2023·广东）2．人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是（    ） A．细胞融合前应去除细胞壁 B．高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合 C．融合的细胞即为杂交细胞 D．杂交细胞可能具有生长快速的优势 考点2 胚胎工程 （2023·广东）3．科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是（    ） A．超数排卵 B．精子获能处理 C．细胞核移植 D．胚胎培养 考点1 细胞工程 1．（2024·广东·三模）利用细胞核移植技术培育克隆牛的过程中，不涉及的操作是（　　） A．卵母细胞的培养 B．重构胚的激活 C．动物细胞融合 D．体外受精 2．（2024·广东佛山·三模）细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益。下列关于细胞工程的叙述错误的是（    ） A．利用茎尖组织培养技术培育出的脱毒马铃薯往往比未脱毒马铃薯产量高 B．利用植物体细胞杂交技术可以获得白菜-甘蓝杂种植株，打破了生殖隔离 C．使用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎的过程属于有性生殖 D．将病人自身体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内，理论上可避免免疫排斥 3．（2024·广东湛江·三模）CD47是一种在多种细胞中广泛表达的跨膜糖蛋白，研究发现CD47在多种肿瘤细胞高表达，通过与巨噬细胞表面SIRPα互作，抑制其吞噬作用，使肿瘤细胞逃避吞噬清除。研究者将CD47鼠源单克隆抗体与表达CD47的肿瘤细胞共孵育后，加入荧光标记的SIRPα，检测细胞表面的荧光强度，结果如图。相关说法错误的是（    ） A．CD47通过与SIRPα互作降低了机体免疫监视能力 B．编码CD47的基因不是原癌基因 C．制备抗CD47的单克隆抗体过程中可利用CD47筛选出目标杂交瘤细胞 D．CD47鼠源单克隆抗体可通过与SIRPα特异性结合来避免肿瘤细胞逃避 4．（2024·广东梅州·二模）下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图，下列叙述错误的是（　　） A．步骤①的操作需要在无菌环境中进行 B．步骤②应向锥形瓶中加入无菌水制成细胞悬液 C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理 D．步骤③到④分装时需调整到合适的细胞密度 5．（2024·广东梅州·一模）骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行灭菌处理 B．过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化 C．由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染 D．骆驼蓬具有防风固沙的作用，体现生物多样性的间接价值 6．（2024·广东茂名·三模）转录因子Ghl和GhE1能调控棉花愈伤组织细胞的生长发育，参与体细胞胚胎发生过程中细胞命运的重塑，其机制如图所示。下列相关分析正确的是（　　） A．将愈伤组织细胞在脱分化培养基上继续培养可得到幼苗 B．Gh1基因发生甲基化可能会抑制愈伤组织细胞的增殖 C．促进GhEl基因的表达可促进愈伤组织分化成根等器官 D．Gh1与GhE1单独作用均能调控GhPs基因的表达 7．（2024·广东汕头·二模）武夷岩茶“大红袍”香气馥郁、滋味醇厚。研究者利用高品质茶树的茎作为外植体进行植物组织培养，实现其快速繁殖。下列做法错误的是（    ） A．外植体需先用乙醇后用次氯酸钠进行消毒 B．接种外植体应倒插入诱导愈伤组织培养基 C．诱导形成愈伤组织时一般不需要给予光照 D．试管苗移栽的基质可以是消过毒的珍珠岩 8．（2024·广东江门·二模）下图是利用两种单细胞藻类各自的优势，通过细胞融合技术培育高产DHA（一种不饱和脂肪酸）、生长快速的融合藻的流程图。下列分析错误的是（    ） A．①处需要用纤维素酶进行处理 B．②处均为两种藻细胞融合后的细胞 C．③处需检测融合细胞的 DHA 产量 D．目的藻株具有两个藻细胞的遗传信息 9．（2024·广东广州·一模）普通六倍体小麦（6n=42）的基因组庞大，其研究工作相对困难；拟南芥（2n=10）是应用广泛的模式植物，其基因组测序已完成，遗传背景相对清晰。以普通小麦胚性愈伤组织来源的原生质体为供体，用紫外线分别照射30s、1min、2min后，再与拟南芥原生质体进行融合，希望将小麦染色体小片段插入拟南芥基因组，从而借助其清晰的遗传背景对小麦基因组进行研究。下列相关说法错误的是（    ） A．可用聚乙二醇或高Ca2+-高pH融合法等化学方法诱导原生质体融合 B．原生质体融合后，应进一步筛选染色体数为52的细胞来对小麦进行研究 C．外植体经诱导形成愈伤组织的过程需要控制生长素与细胞分裂素的比例 D．该过程还探究了紫外线处理时间（剂量）对供体染色体断裂程度的影响 10．（2024·广东肇庆·模拟预测）金菊花是多年生草本植物，是经长期人工选择培育出的名贵观赏花卉。如图表示某生物兴趣小组利用金菊花未开花的幼嫩枝条进行组织培养的过程。下列叙述正确的是（    ） A．过程①是获取离体的未开花的幼嫩枝条，用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒 B．过程②是经过脱分化形成愈伤组织，期间一般不需要光照 C．过程③表示再分化，需要先诱导生根，再诱导生芽 D．过程④是培育形成的试管苗直接移栽入土进一步培养成金菊花植物体 11．（2024·广东佛山·二模）大花杓兰外观独特，具有很高的观赏、经济和药用价值。但由于自然繁殖率低，野生种群数量少，大花杓兰已成为濒危保护植物。研究人员以大花杓兰不同时期的地下芽为外植体，并对地下芽外层鳞片（对内部芽体具有保护作用）进行不同处理以探究其组织培养的成活率，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．用地下芽培养大花杓兰可以保持其遗传特性 B．剥鳞片叶的成活率低可能是因为地下芽的消毒不彻底 C．不同时期地下芽内源激素含量不同会影响成活率 D．据图分析，休眠期微剥鳞叶的地下芽最适合做外植体 12．（2024·广东茂名·二模）紫杉醇是一种高效的抗癌物质。图是扩大生产紫杉醇的一条重要途径，下列相关叙述正确的是（    ）    A．常用95%酒精对外植体进行消毒 B．过程①需要添加不同的植物激素 C．过程②常采用胰蛋白酶进行处理 D．紫杉醇是植物体内的初生代谢物 13．（2024·广东珠海·模拟预测）植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用。下列相关叙述正确的是（    ） A．玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株自交后性状能稳定遗传 B．植物体细胞杂交属于无性生殖，其结果是获得杂种植株 C．由无毒茎尖组织培养获得的无毒幼苗可抵抗病毒的侵染 D．组织培养时外植体用化学试剂消毒后需经自来水冲洗才可用于接种 考点2 胚胎工程 14．（2024·广东茂名·三模）研究人员用蝌蚪成熟肠上皮细胞（已高度分化）的细胞核，替换了未受精的卵细胞的细胞核，并使该卵细胞最终发育为成体蛙，相关过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．紫外线短时间照射或梯度离心都能去除卵细胞的细胞核 B．所用显微注射法还可用于将重组表达载体导入受精卵中 C．①过程中会产生细胞的分裂分化，出现一个含液体的腔 D．②过程进行胚胎移植前需对受体雌蛙进行同期发情处理 15．（2024·广东·三模）在干旱的戈壁和沙漠地区，单峰骆驼凭借巨大的体型、强悍的环境忍受力，成为了名副其实的沙漠之舟，单峰骆驼在野外几乎灭绝。近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼。下列叙述正确的是（　　）      A．使用性激素对野化单峰雌骆驼A处理以进行超数排卵 B．为提高体外受精成功率，从野化单峰骆驼B中新采集的精子应直接用于体外受精 C．通过同期发情处理代孕受体雌性C，可以提升受孕成功率 D．为提高胚胎的利用率，可对囊胚或桑葚胚进行无限次分割 16．（2024·广东湛江·三模）胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割等技术手段。下列叙述错误的是（    ） A．胚胎移植的供体需具有遗传性状优良、生产能力强的特点 B．胚胎移植前，需要使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理 C．胚胎分割时，需对处于原肠胚阶段的胚胎进行均等分割 D．胚胎干细胞分化形成神经细胞和上皮细胞等过程体现了细胞的全能性 17．（2024·广东·二模）我国科学家利用动物培育可用于移植的人源器官，如图为相关过程。相关分析正确的是（　　） A．去核卵母细胞需在体外培养到MI期 B．可用PEG激活重构胚，并培育至桑葚胚阶段才能移植 C．代孕母猪对外来的早期胚胎不会产生免疫排斥 D．人源肾脏用于器官移植，不会引起免疫排斥 18．（2024·广东惠州·模拟预测）水牛养殖是中国重要的农业产业之一。与传统繁殖方法相比，家畜胚胎工程技术可以挖掘动物的繁殖潜力，提升家畜种质资源质量。以下选项错误的是（    ） A．取滋养层细胞进行DNA分析、选育优良品种，可以提升水牛种质资源 B．注射促性腺激素促超数排卵和体外受精可以增加水牛胚胎数量 C．胚胎移植使优良母畜免去了冗长的妊娠期，同时需要用免疫抑制剂处理代孕母畜 D．同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，是动物无性繁殖或克隆的方法之一 19．（2024·广东·模拟预测）黑猪具有耐粗饲、产仔率高、抗病力强等优良特征，加之皮薄骨细、肉质优、口感佳，因此备受消费者喜爱。然而，由于黑猪生长速度慢，几临濒危，急需进行种质资源保护。体细胞核移植技术因具有继承亲本完整性状、实验周期短、保种效力强的优点而备受关注。如图表示培育克隆猪的流程。下列叙述错误的是（    ） A．甲猪卵母细胞去核前，需将其在体外培养至MⅡ期，有助于细胞核全能性的表达 B．过程①可用电刺激或Ca2+载体等方法激活重构胚，重构胚具有发育成完整个体的潜力 C．过程②表示胚胎移植，进行该过程前需对代孕乙猪进行同期发情处理，使生理状态相似 D．幼仔猪细胞核遗传物质绝大部分来自黑猪，少部分来自甲猪 20．（2024·广东湛江·二模）通过动物细胞工程技术，可以利用患者自身的细胞在体外诱导发育成特定的组织器官，然后再移植回患者体内。图1和图2 表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法，其中诱导多能干细胞（iPS 细胞）类似于人类的胚胎干细胞。下列叙述正确的是（    ） A．两种方法都需要运用动物细胞培养技术，需要将细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中 B．利用两种方法所获得的组织器官的遗传物质均与患者的完全相同，因此移植后不会发生免疫排斥反应 C．可利用农杆菌转化法或显微注射法将Oct3/4 基因、Sox基因、c-Myc 基因和Klf基因导入成纤维细胞 D．图2中卵母细胞去核实际去除的是纺锤体—染色体复合物，核移植时供体细胞不用去核，可整个注入去核的卵母细胞中 21．（2024·广东梅州·二模）医学和农业生产上经常应用胚胎工程技术，相关叙述正确的是（    ） A．为使雌性动物超数排卵，可在其饲料中添加适量的促性腺激素 B．可以使用雄性动物新鲜的精子与处于MⅡ期卵母细胞完成受精作用 C．我国政府允许在医学上应用生殖性克隆人胚胎解决不育不孕 D．为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割等繁殖技术 22．（2024·广东·二模）科研人员利用雄鼠多能干细胞（PSC）诱导产生精子，并使其成功与卵细胞进行受精作用，得到正常后代，操作流程如图所示。这项研究为治疗人类男性无精症导致的不孕不育提供了重要参考。下列分析错误的是（    ） A．PSC经诱导分化形成精原细胞的过程中，染色体的数目一般不会发生变化 B．为提高受精的成功率，步骤④可加入多个分化出的精子 C．步骤⑤受精卵在体外培养时需提供95%氧气和5%CO2的混合气体环境 D．早期胚胎需培养至囊胚或桑葚胚期才能植入正常鼠的子宫 23．（2024·广东广州·一模）胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎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子宫内生产后代。自然条件下，不同动物的胚胎进入子宫时，其发育阶段有明显的差异（见下表）。 动物种类 小鼠 绵羊 猪 马 牛 发育阶段 桑椹胚 16 细胞 4~6 细胞 囊胚 8~ 16细胞 下列叙述，正确的是（　　） A．将获能的精子和刚排出的卵母细胞共同培养，以促使它们完成体外受精 B．相对来说，在进入子宫时小鼠胚胎发育程度最高，猪胚胎发育程度最低 C．在进行马胚胎移植时，应选择发育到囊胚阶段的胚胎移植到相应受体 D．在胚胎移植前可取内细胞团的个别细胞做染色体分析，进行性别鉴定 24．（2024·广东广州·二模）为研究多种血糖调节因子的作用，我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量，科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS细胞，继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠，具体步骤如图所示。请回答下列问题：    (1)图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的 ___________- 过程类似。该过程结束后，细胞的全能性 ______________ （填“提高”或“降低”）。 (2)图中灰鼠形成的受精卵，经过一次有丝分裂后可得到双细胞胚。为获得更多的双细胞胚，可对灰鼠注射 ______________ 激素，使其超数排卵。 (3)囊胚中的内细胞团将来可以发育成胎儿的 _____________ 。上图中的重构胚通过① _________ 技术进入代孕白鼠子宫内继续发育，X鼠的体色为 ___________ 。上图中可以是雄鼠的有 _________ （填图中相关鼠的名称）。 (4)为确定克隆鼠的培育是否成功，须对X鼠进行 __________的相关检测。 25．（2024·广东·模拟预测）据第三次全国大熊猫野外种群调查，全世界野生大熊猫不足1600只，因此，如何保护和繁殖大熊猫是亟待解决的问题，现设计如图所示繁殖过程。请回答下列问题： (1)图中激素处理可使供体_____ ，从而可培育更多的早期胚胎。代孕受体在移植前需要经过 ______ 处理，以便早期胚胎成功植入或着床。代孕受体的优良特性主要包括：__________ 。 (2)克隆熊猫体细胞中的遗传物质来源是 _________- 。 (3)为了繁殖更多后代，可以通过 ________- 技术，产生同卵多仔。该技术可在囊胚期从 ___________取样做DNA分析，鉴定性别。 26．（2024·广东佛山·模拟预测）小鼠是科学研究中不可或缺的动物模型，具有容易饲养、世代周期短、繁殖率高、组织器官结构和细胞功能与人类接近等特点。下面是关于小鼠的一系列科学研究工作，回答问题： (1)在器官再生方面，小鼠胚胎干细胞具有显著的能力。体外培养胚胎干细胞一般需要定期更换培养液，这样做的目的是 ________- 。 (2)为保留小鼠A的优良性状，可进行体细胞核移植。以小鼠A的体细胞和小鼠B卵母细胞为材料进行操作，以获得重构胚，主要操作步骤是 __________ 。进行小鼠胚胎工程操作时，要在光控周期下饲养成年雌鼠，并注射 _________，促进排卵。从雄鼠采集的精子需进行_________ 处理。体外受精后，在适宜条件下培养受精卵，用于胚胎移植。进行胚胎移植的优势是 _______________ 。 (3)若将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中，这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因是 ______ 。 (4)在药物研究过程中，研究者发现因小鼠与人类亲缘关系较远，很多在小鼠体内有效的候选药物，用在人身上不一定有效，或有很大副作用。通过以上分析，在药物研究的实验动物方面研究的方向是 _____- 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$