内容正文:
专题12 细胞工程
考向
五年考情
考情分析
细胞工程
2025年6月浙江卷第15、24题
2025年1月浙江卷第17题
2024年6月浙江卷第23题
2024年1月浙江卷第8、13题
2023年1月浙江卷第12题
2022年6月浙江卷第23题
2022年1月浙江卷第7题
2021年1月浙江卷第18题
细胞工程主要考查在细胞培养过程中所发生的一系列变化, 包括细胞到组织或者个体的变化, 也包括培养基的选择、激素的选择等,考查学生基础知识掌握程度、知识应用能力。
1. (2025年6月浙江卷)科研人员研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响,甲组为细胞悬浮培养,乙组为原生质体的液体静置培养,丙组为琼脂糖包埋后的原生质体悬浮培养。三组的培养基相同,其中乙、丙两组另加细胞壁合成抑制剂等。结果如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 比较甲和丙,丙组的培养方式有利于原生质体的增殖,从而提高紫杉醇总产量
B. 比较乙和丙,丙组的培养方式有利于应用到发酵罐进行紫杉醇的生产
C. 丙组中琼脂糖凝胶的作用是持续为原生质体供应碳源
D. 上述实验表明细胞壁完整有助于紫杉醇在细胞内的合成与积累
【答案】B
【难度】0.7
【知识点】植物组织培养
【详解】A、丙组细胞是原生质体,没有细胞壁,但原生质体在适宜条件下是可以增殖的,A错误;
B、丙组的胞外紫杉醇浓度比乙组高,这意味着丙组的培养方式能更多地产生可提取的紫杉醇,有利于用发酵罐进行紫杉醇的生产,B正确;
C、琼脂糖的作用是为细胞提供支撑和固定,它不能为细胞提供碳源,C错误;
D、甲组细胞有细胞壁,不过从紫杉醇合成量来看,甲组低于乙组和丙组,D错误。
故选B。
2. (2025年6月浙江卷)某同学欲开展小鼠的排卵、受精以及观察受精卵发育的实验,其基本过程如下。
(1)制备垂体细胞提取液:取小鼠的垂体,加入少量的培养液,剪碎,___________,经处理制成垂体细胞悬液。取垂体细胞悬液,___________,制成某一浓度的垂体细胞悬液。将垂体细胞培养一段时间后,破碎,___________,取上清液,经处理获得提取液。
(2)采集精子:将人工采集的精子置于培养液中,培养一段时间。此过程可使精子获得___________。
(3)采集卵细胞:给成年雌鼠注射垂体细胞提取液,一段时间后,采集卵子。注射垂体细胞提取液可促进雌鼠排卵的原因是 ___________。
(4)受精:将精子和卵细胞混合培养。精子入卵后,会使卵子完成减数第二次分裂,排出________,形成雌原核。
(5)观察受精卵的发育:受精卵开始卵裂,其中的细胞体积___________,细胞数量增加,但胚胎的总体积变化 ___________。结果表明这一阶段胚胎细胞的细胞周期中,显著缩短的时期是___________。
【答案】(1) ①. 用胰蛋白酶消化 ②. 用血细胞计数板在显微镜下计数,稀释 ③. 离心
(2)受精能力 (3)垂体会产生或分泌促性腺激素
(4)第二极体 (5) ①. 变小 ②. 不明显 ③. 间期
【难度】0.7
【知识点】动物细胞培养、体外受精
【分析】动物体外受精是指精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术,是胚胎工程的核心技术之一,主要应用于家畜繁育、辅助生殖(如人类试管婴儿)及濒危动物保护等领域。
【小问1详解】
在制备细胞悬液时,剪碎组织后通常需要用胰蛋白酶消化,以分散细胞。因为胰蛋白酶可以分解细胞间的蛋白质成分,使细胞相互分离。 要制成某一浓度的垂体细胞悬液,在取垂体细胞悬液后,用血细胞计数板在显微镜下计数,稀释。将垂体细胞培养一段时间后破碎,为了获得细胞内的物质(提取液的有效成分),需要进行离心操作,离心后细胞碎片等杂质会沉淀在底部,而上清液中含有我们需要的物质。
【小问2详解】
在体外受精过程中,将人工采集的精子置于培养液中培养一段时间,此过程可使精子获得获能。精子获能后才具备与卵子受精的能力。
【小问3详解】
垂体会产生或分泌促性腺激素,能作用于雌鼠的卵巢,促进卵泡发育和成熟,从而促使雌鼠排卵。
【小问4详解】
卵子在体外培养至减数第二次分裂中期(MⅡ 期)时具备受精能力,此时细胞内存在一个第二极体(减数第一次分裂产生第一极体后,次级卵母细胞停滞在 MⅡ 期)。当精子成功入卵后,会激活卵子完成减数第二次分裂,最终排出第二极体,剩余的细胞核则形成雌原核。
【小问5详解】
受精卵进行的早期分裂称为卵裂,其特点是:细胞持续进行有丝分裂,但分裂过程中不伴随细胞生长(或生长极短)。因此: 每次分裂后,子细胞的体积会逐渐变小(因细胞质被平均分配,且无明显物质积累); 尽管细胞数量不断增加,但胚胎的总体积基本不变或略有缩小(不会随细胞数增多而明显增大)。 细胞周期包括分裂间期(G₁期、S期、G₂期,占时较长)和分裂期(M期,占时较短)。卵裂阶段胚胎细胞需快速增殖以增加细胞数量,核心是缩短细胞周期时长。由于S期(DNA复制期)和M期(染色体分离期)的生理过程相对固定,难以大幅缩短,因此主要通过缩短分裂间期的(尤其是 G₁期,为DNA复制作准备的时期)来实现快速分裂。
3. (2025年1月浙江卷)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗
MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根
1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注:从生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质
下列叙述正确的是( )
A. 流程①的效果取决于消毒剂浓度
B. 流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C. 与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
D. 与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根
【答案】B
【难度】0.8
【知识点】植物组织培养过程
【分析】植物组织培养过程中,激素的比例影响其分化的方向,当细胞分裂素与生长素比例相当时,产生愈伤组织,生长素浓度较高时,诱导根的形成,细胞分裂素浓度较高时,诱导芽的形成。
【详解】A、流程①中,消毒效果不仅取决于消毒剂浓度,还取决于消毒时间和消毒剂种类,A错误;
B、流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段,直接经腋芽直接分化为丛生苗,B正确;
C、流程②与流程③都是分化长出芽,故两者培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值相同,C错误;
D、与流程③相比,提高流程④培养基的IBA浓度有利于从生苗的生根,D错误。
故选B。
4. (2024年6月浙江卷)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下:
筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为_____,经脱分化形成愈伤组织,然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行_____获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行_____培养,并通过添加_____或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,该过程模拟了_____的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图_____(填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。_____
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过_____培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解生物体合成某次生代谢产物的_____和_____的基础上,可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物,利用_____工程生产植物的次生代谢产物。
【答案】(1) ①. 外植体 ②. 过滤
(2) ①. 克隆 ②. DNA合成抑制剂 ③. 微生物侵害
(3) ①. 丙 ②. 先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X
(4) ①. 器官 ②. 代谢途径 ③. 关键酶 ④. 发酵
【难度】0.70
【知识点】植物组织培养过程
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
细胞在外源激素或某些化学物质作用下,或营养缺乏时会停止在细胞周期的特定时期
分离获得的单细胞进行克隆培养,并通过添加DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,洗去TdR后可恢复正常分裂,而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响)或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
X只在细胞生长停止后才能合成
观察图形
丙图细胞停止生长后,次生代谢产物才大量增加,符合X的合成特点
(2)逻辑推理与论证:
【小问1详解】
植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体,经脱分化形成愈伤组织,将愈伤组织进行振荡培养,使其分散成小的细胞团或单细胞,然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤,除去大的细胞团和残渣,离心除去小的残渣,得到单细胞悬浮液。
【小问2详解】
分离获得的单细胞进行克隆培养,并通过添加DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,洗去TdR后可恢复正常分裂,而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响)或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,模拟了微生物侵害的迫害条件。
【小问3详解】
由题可知X只在细胞生长停止后才能合成,所以丙图符合。所以要获得大量X的方法,是先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X。
【小问4详解】
由题知,多种次生代谢产物在根部合成与积累,所以要对根进行培养,为了方便进行次生代谢物的收集,可以通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。要大量获得次生代谢物可以通过基因工程,将相关基因转入酵母菌体内,然后通过发酵工程获得,基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶。
5、(2024年1月浙江卷)山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗,可恢复其原有的优质高产特性,流程如图。下列操作不可行的是( )
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A. 选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B. 培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C. 将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D. 提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
【答案】D
【难度】0.9
【知识点】植物组织培养技术
【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、芽尖等分生组织分裂旺盛,且含病毒少,取材时常选用其作为外植体,A正确;
B、培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染,加入抗生素可降低杂菌的污染,B正确;
C、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养,其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养,每进行一次继代培养,培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养,所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍,可实现快速繁殖,C正确;
D、提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽,D错误。
故选D。
6、(2024年1月浙江卷) 某动物细胞培养过程中,细胞贴壁生长至接触抑制时,需分装培养,实验操作过程如图。
下列叙述错误的是( )
A. ①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B. ②加培养液的目的是促进细胞增殖
C. ③分装时需调整到合适的细胞密度 D. 整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
【答案】B
【难度】0.9
【知识点】动物细胞培养条件
【分析】动物细胞培养条件:(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、促生长因子、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:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。(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)。
【详解】A、①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离,A正确;
B、②加培养液,多次加培养液先洗去残留的消化酶,然后终止消化液的消化作用,并对细胞加以稀释,B错误;
C、③分装时需调整到合适的细胞密度,因为若密度过大细胞直接仍存在接触抑制,C正确;
D、动物细胞培养需要无菌无毒环境,因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行,D正确。
故选B。
7、(2023年1月浙江卷)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是( )
A. 经获能处理的精子才能用于体外受精 B. 受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C. 胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D. 胚胎移植前需对受体进行选择和处理
【答案】C
【【难度】0.9
【知识点】胚胎工程
【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葚胚或囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、精子需要经过获能处理才具有受精能力,A正确;
B、受精卵经体外培养可获得早期胚胎,B正确;
C、胚胎分割可以获得多个胚胎,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,C错误;
D、胚胎移植前,需选择健康体质和正常繁殖能力的受体且进行同期发情处理,D正确。
故选C。
8、(2022年6月浙江卷) 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培须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. 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
D. 不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
【答案】D
【难度】0.9
【知识点】菊花组织培养的过程
【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、 自然生长茎段的消毒属于外植体消毒,先用70%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、组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软,持水性也较好,有利于幼苗的生根和叶片的生长,C错误;
D、不带叶片的菊花茎的切段可通过植物组织培养分化出芽和根这种器官发生的途径形成完整的菊花植株,D正确。
故选D。
9、(2022年1月浙江卷)农作物秸秆的回收利用方式很多,其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用,相当于植物组织培养中固体培养基的( )
A. 琼脂+蔗糖 B. 蔗糖+激素 C. 激素+无机盐 D. 无机盐+琼脂
【答案】A
【难度】0.9
【知识点】植物组织培养基的主要成分
【分析】植物组织培养基的主要成分是无机营养物(主要由大量元素和微量元素两部分组成)、有机物(维生素、蔗糖、琼脂等)和生长调节物质(植物生长素类、细胞分裂素、赤霉素等)。培养基中的碳水化合物通常是蔗糖,作为培养基内的碳源和能源外,对维持培养基的渗透压也起重要作用。培养基中添加了琼脂,主要是作为培养基的支持物,使培养基呈固体状态,而成为固体培养基。
秸秆是食用菌栽培的主要基质,其中的纤维素和木质素在食用菌菌丝生长过程中大量降解,秸秆栽培食用菌是秸秆利用的最佳途径。
【详解】据题干的信息,“秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质”,秸秆中的纤维素在食用菌菌丝生长过程中大量降解,提供碳源和能源,这相当于植物组织培养基中添加的蔗糖;秸秆中的纤维素是固体,可以作为培养基的支持物,使培养基呈固体状态,这相当于植物组织培养基中添加的琼脂。
故选A。
10、(2021年1月浙江卷). 下图为动物成纤维细胞培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A. 步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B. 步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C. 步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D. 步骤④培养过程中不会发生细胞转化
【答案】C
【难度】0.9
【知识点】动物细胞培养过程
【分析】动物细胞培养过程: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。
【详解】A、动物细胞培养过程需要无菌操作,故步骤①的操作需要在无菌环境中进行,A错误;
B、动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,分散成单个细胞,制成细胞悬液,B错误;
C、传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞,使之分散成单个细胞,再分瓶培养,C正确;
D、步骤④为传代培养过程,该过程中部分细胞可能发生细胞转化,核型改变,D错误。
故选C。
1.(25-26高三上·浙江嘉兴·阶段练习)动物细胞培养液一般呈淡红色。某次动物细胞培养实验中,发生了CO2异常减少,培养液转为黄色。由此推断培养液中呈淡红色的物质是( )
A.抗生素 B.酸碱指示剂 C.维生素 D.胎牛血清
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】动物细胞培养技术
【详解】A、抗生素用于抑制细菌污染,通常无色,与颜色变化无关,A不符合题意;
B、酸碱指示剂会随着pH变化而发生颜色变化,符合题意,B符合题意;
C、维生素是培养液成分,但无色,与颜色无关,C不符合题意;
D、胎牛血清为淡黄色或红色,但颜色较浅,无法单独导致淡红色,且其颜色不会因pH变化而改变,D不符合题意。
故选B。
2.(25-26高三上·浙江·开学考试)细胞复苏是动物细胞培养中的重要环节,CO2培养箱是不可或缺的关键设备。下列关于CO2培养箱为细胞生长提供条件的叙述,错误的是( )
A.适宜的温度 B.适宜的湿度 C.5%CO2和95%O2的气体 D.无菌、无毒的空间
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】动物细胞培养技术
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2;动物细胞培养技术主要应用在:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。
【详解】A、动物细胞培养需要适宜的温度(通常37℃),CO₂培养箱可提供稳定的温度环境,A正确;
B、适宜的湿度可防止培养液蒸发,维持细胞正常渗透压,B正确;
C、动物细胞培养的气体环境通常为5%CO₂和95%空气(含约21%O₂),而非95%O₂,高浓度O₂可能抑制细胞呼吸或造成氧化损伤,C错误;
D、无菌、无毒的环境是细胞培养的基本要求,CO₂培养箱通过过滤和消毒措施保障此条件,D正确。
故选C。
3.(25-26高三上·浙江·开学考试)动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.动物细胞培养的原理是细胞的全能性
B.正常细胞体外培养都具有贴壁生长的特点
C.动物细胞培养基中添加的动物血清需过滤除菌
D.传代培养的动物细胞都会获得不死性,可无限增殖
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】动物细胞培养技术
【详解】A、动物细胞培养的原理是细胞增殖,而细胞全能性是指细胞发育成完整个体的能力,与植物组织培养相关,A错误;
B、并非所有正常细胞都贴壁生长,如某些血细胞可悬浮生长,B错误;
C、动物血清含多种成分,高温灭菌会破坏其活性,需用过滤除菌法处理,C正确;
D、正常传代细胞分裂次数有限,仅癌变细胞可无限增殖,D错误。
故选C。
4.(2025·浙江·一模)黄瓜花叶病毒能感染多种植物。研究人员欲培育具有抗黄瓜花叶病毒感染能力的番茄植株,下图为主要过程示意图,最终对再生番茄植株进行鉴定和筛选后获得抗黄瓜花叶病毒番茄植株。下列叙述错误的是( )
A.农杆菌经①接种至液体培养基,培养基中含有分化程度相对较低的番茄组织
B.浸泡番茄外植体的培养基中含有特定的抗生素用以去除转化番茄细胞的农杆菌
C.③接种的培养基中含适宜浓度的Kan,目的是杀死没有导入重组质粒的番茄细胞
D.图示愈伤组织再分化形成抗Kan再生番茄植株经器官发生途径和体细胞胚发生途径均可
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定、植物细胞工程的实际应用
【详解】A、农杆菌可以将重组质粒导入到这些分化程度低的组织细胞中,以便后续进行基因转化等操作,A正确;
B、抗生素的作用分析浸泡番茄外植体的培养基中含有特定的抗生素,其目的是去除转化番茄细胞的农杆菌。因为农杆菌在完成基因转化后,如果不将其去除,可能会继续在培养体系中生长繁殖,影响后续番茄细胞的生长和发育,B正确;
C、含Kan培养基的作用分析③接种的培养基中含适宜浓度的Kan(卡那霉素),由于重组质粒中含有Kan(卡那霉素抗性基因),只有导入了重组质粒的番茄细胞才能在含Kan的培养基上生长,而没有导入重组质粒的番茄细胞会因缺乏抗性基因而被杀死,因此③接种的培养基中含适宜浓度的Kan,目的是筛选出导入重组质粒的番茄细胞,而不是杀死没有导入重组质粒的番茄细胞,C错误;
D、愈伤组织再分化形成再生植株,有两种途径:器官发生途径(先分化出芽、根等器官); 体细胞胚发生途径(形成类似胚的结构,再发育成植株)。因此愈伤组织再分化形成抗Kan再生番茄植株经器官发生途径和体细胞胚发生途径均可,D正确。
故选C。
5.(2025·浙江杭州·模拟预测)如下图所示,a表示现代生物工程技术,b表示其结果,下面说法错误的是( )
A.如果a是胚胎分割技术,体现了动物细胞核的全能性
B.如果a是核移植技术,体现了细胞质具有调控细胞核发育的作用
C.如果a是基因工程,b是乳腺生物反应器,则需对移植的胚胎进行性别选择
D.胚胎移植前均需要对受体进行同期发情处理,但不需要进行免疫检查
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】胚胎工程综合、克隆、胚胎移植技术、胚胎分割技术
【分析】1、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,核移植得到的动物称克隆动物。
2、胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【详解】A、胚胎分割技术能够增加胚胎数量,并不能体现了动物细胞核的全能性,A错误;
B、如果a是核移植技术,新移植进入的细胞核能够重新表现出全能性,体现了细胞质具有调控细胞核发育的作用,B正确;
C、如果a是基因工程,b是乳腺生物反应器,目的基因表达的产物在雌性动物的乳汁中提取,则需对移植的胚胎进行性别选择,C正确;
D、胚胎移植前均需要对受体进行同期发情处理,保证胚胎植入相同的生理环境,又因供体和受体为同种生物,故不需要进行免疫检查,D正确。
故选A。
6.(2025·浙江·模拟预测)研究发现,人体组织细胞表面少量的PD-L1蛋白(癌细胞或肿瘤细胞表面有大量PD-L1蛋白)与T细胞表面的PD-1蛋白结合后,使T细胞凋亡,避免过度免疫,癌细胞或肿瘤细胞也由此躲过细胞免疫,如图所示。针对此发现,科学家研发了治疗癌症的新药物PD-1单克隆抗体,它的作用原理如图1所示。下列叙述正确的是( )
A.可用32S标记单克隆抗体,对肿瘤细胞进行靶向放疗
B.PD-1单克隆抗体与T细胞表面的PD-1蛋白结合,使T细胞凋亡
C.制备PD-1单克隆抗体时需用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞
D.有器官移植史的癌症患者可以用PD-1单克隆抗体治疗
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】DNA是主要的遗传物质、细胞免疫、动物细胞融合与单克隆抗体的制备
【分析】单克隆抗体的制备:(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】A、在同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子为同位素,例如32S和35S。35S具有放射性,所以可用35S标记单克隆抗体,对肿瘤细胞进行靶向放疗,A错误;
B、PD-L1蛋白与T细胞表面的PD-1蛋白结合后,使T细胞凋亡,若PD-1单克隆抗体与T细胞表面的PD-1蛋白结合,就不会引发T细胞凋亡,B错误;
C、制备PD-1单克隆抗体时需用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞,C正确;
D、如果用PD-1单克隆抗体治疗有器官移植史的癌症,会发生过度免疫,使得患者的器官损伤,D错误。
故选C。
7.(2025·浙江温州·三模)人正常乳腺细胞与人乳腺癌细胞表面有部分相同的膜蛋白。为生产针对人乳腺癌细胞的单克隆抗体,基本流程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.过程①从小鼠体内分离得到的是一种抗体
B.过程②使用固体培养基筛选杂交瘤细胞
C.该单克隆抗体可提高乳腺癌治疗的靶向性
D.该单克隆抗体可检测各种癌细胞
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】动物细胞融合与单克隆抗体的制备
【分析】题意分析,过程①表示人体正常乳腺细胞作为抗原产生免疫反应,而后取相应的抗体与人乳腺癌细胞进行混合获得二者特异性结合产生的复合物作为抗原注射到第二组小鼠体内进行免疫反应,从该组小鼠体内获得B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合获得杂交瘤细胞,通过筛选获得能产生目标抗体的杂交瘤细胞,进而对其进行大量培养获得单克隆抗体。
【详解】A、过程①从小鼠体内分离得到的是多种抗体,因为人正常乳腺细胞不仅仅提供一种抗原,A错误;
B、过程②使用选择培养基筛选杂交瘤细胞,其物理状态为液体培养基,B错误;
C、单克隆抗体的高度特异性使其能够精准靶向乳腺癌细胞的表面的特定膜蛋白,减少对正常细胞的损伤,提高治疗的靶向性,C正确;
D、该单克隆抗体仅针对特定抗原,无法识别所有癌细胞的标记物,D错误。
故选C。
8.(2025·浙江·三模)下表相关实验中,关于酒精浓度和作用叙述错误的是( )
选项
相关实验
酒精浓度
作用
A
DNA的粗提取
95%
促进DNA钠盐的溶解
B
菊花的组织培养
75%
杀菌消毒
C
DNA凝胶电泳鉴定
75%
洗去多余的亚甲基蓝
D
检测生物组织中的油脂
50%
洗去多余的染料
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、植物组织的培养及基本过程、DNA的粗提取及鉴定
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素。
【详解】A、95%酒精用于析出DNA(沉淀DNA),而非促进溶解,A错误;
B、75%酒精是常用消毒浓度,能有效杀菌且对植物组织伤害较小,故菊花的组织培养可用75%的酒精杀菌消毒,B正确;
C、DNA凝胶电泳鉴定时75%酒精可洗去未结合的染料,减少背景干扰,C正确;
D、检测生物组织中的油脂时50%酒精能溶解多余染料,避免染色过深影响观察,D正确。
故选A。
9.(2025·浙江宁波·二模)胚胎工程中的体外受精技术,须将采集到的卵母细胞进行体外培养至成熟。下列叙述正确的是( )
A.培养卵母细胞要在充满CO₂的培养箱中进行
B.培养基中添加灭菌的血清有利于卵母细胞的培养
C.初次培养的卵母细胞经传代培养可得到大量细胞
D.卵母细胞经培养至完成减数分裂后才可用于受精
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】动物细胞培养技术、动物的体外受精
【分析】精子的准备:精子获能,刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力;
卵子的准备:动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞,都要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力;
对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精(或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞)。
【详解】A、培养动物细胞(包括卵母细胞)通常是在含有 95% 空气和 5% CO2的混合气体的培养箱中进行,A错误;
B、血清中含有丰富的营养物质和一些生长因子等,在培养基中添加灭菌的血清有利于卵母细胞的培养,B正确;
C、卵母细胞是高度分化的细胞,一般不能进行传代培养,C错误;
D、卵母细胞培养至减数第二次分裂中期就可用于受精,而不是完成减数分裂后,D错误。
故选B。
10.(2025·浙江杭州·二模)紫草素是一种重要的化工产品,可从天然紫草中获取,但来源有限。科学家先利用紫草叶片培育出紫草愈伤组织,再通过培养基中的各类成分诱导愈伤组织合成紫草素,实现紫草素的大规模生产。下列叙述错误的是( )
A.上述过程体现了植物细胞具有全能性
B.上述过程中紫草细胞经历了脱分化
C.培育紫草愈伤组织的过程需控制植物激素配比
D.可利用基因工程和发酵工程大量合成紫草素
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】植物组织培养技术综合、植物细胞工程的实际应用
【分析】植物组织培养技术的关键:(1)条件:离体,一定营养物质,激素等。(2)培养基状态:固体培养基,主要成分:无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂。(3)细胞学基础:细胞全能性。
【详解】A、植物细胞全能性是指具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。 题干中只是利用紫草叶片培育出愈伤组织,再诱导愈伤组织合成紫草素,并没有发育成完整的植物体,所以没有体现植物细胞的全能性,A错误;
B、从紫草叶片培育出紫草愈伤组织,这一过程是让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程,即脱分化过程,B正确;
C、在植物组织培养中,培育愈伤组织时,植物激素的配比会影响细胞的分裂和分化,所以需要控制植物激素配比,C正确;
D、基因工程可以将相关基因导入受体细胞,使其大量合成紫草素;发酵工程可以利用微生物等进行发酵生产紫草素,所以可利用基因工程和发酵工程大量合成紫草素,D正确。
故选A。
11.(2025高三·浙江·专题练习)科学家将可分化为软骨的滑膜干细胞进行移植,实现半月板再生,移植手术流程如下图。下列叙述错误的是( )
A.为避免干细胞移植后发生免疫排斥反应,最好采集患者自体的滑膜干细胞
B.滑膜干细胞培养所用的培养基是合成培养基,通常需加入血清、血浆等天然成分
C.当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将其分散
D.干细胞成功移植并实现半月板再生,证明高度分化的细胞能表现出细胞的全能性
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】细胞的全能性、动物细胞培养技术
【分析】细胞经过分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,即细胞的全能性。
【详解】A、同种生物体的细胞膜上的组织相容性抗原相同,因此为避免干细胞移植后发生免疫排斥反应,最好采集患者自体的组织细胞,A正确;
B、为了保证细胞培养时营养物质和生长因子的供给,培养基中需添加一定量的动物血清、血浆等天然成分,可以补充合成培养基中缺乏的物质。因此滑膜干细胞培养所用的培养基是合成培养基,通常需加入血清、 血浆等天然成分,B正确;
C、当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使组织细胞分散开,C正确;
D、干细胞成功移植并实现半月板再生,没有分化出各种组织和细胞或个体,没有表现出细胞的全能性,D错误。
故选D。
12.(2025·浙江·模拟预测)毛建草含有黄酮和多糖等多种药用成分,可全草入药,具有抗菌、消炎和清热等功效,可用于治疗咳嗽等疾病。科研人员利用其叶片通过植物组织培养的方法快速繁殖。下列叙述错误的是( )
A.利用叶片进行植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性
B.脱分化处理前要对毛建草叶片进行清洗、灭菌等处理
C.诱导生根时,应适当降低培养基中细胞分裂素与生长素含量的比值
D.选择毛建草的茎尖作为外植体进行植物组织培养可获得脱毒苗
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】植物组织的培养及基本过程、影响植物组织培养的因素、植物组织培养技术综合、植物细胞工程的实际应用
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。2、植物组织培养的条件: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、利用叶片进行植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,A正确;
B、脱分化处理前要对毛建草叶片进行清洗、消毒等处理,灭菌会导致组织死亡,B错误;
C、培养基中细胞分裂素与生长素含量的比值高时,诱导生芽,细胞分裂素与生长素含量的比值低时,诱导生根,C正确;
D、茎尖分生区病毒极少,甚至无病毒,常利用茎尖作为外植体培育脱毒苗,D正确。
故选B。
13.(2025·浙江衢州·模拟预测)科研人员利用诱导性多能干细胞制备了胰岛细胞,用于糖尿病的治疗。比较诱导性多能干细胞和胰岛细胞,相同的是( )
A.核内的遗传信息 B.膜蛋白的种类
C.高尔基体的数量 D.细胞的分化潜能
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】细胞的分化、血糖调节、干细胞工程
【分析】糖尿病是一种由胰岛素绝对或相对分泌不足以及利用障碍引发的,以高血糖为标志的慢性疾病。该疾病主要分为1型、2型和妊娠糖尿病三种类型。病因主要归结为遗传因素和环境因素的共同作用,包括胰岛细胞功能障碍导致的胰岛素分泌下降,或者机体对胰岛素作用不敏感或两者兼备,使得血液中的葡萄糖不能有效被利用和储存。一部分糖尿病患者和家族有疾病聚集现象。此外,糖尿病在全球范围内的发病率和患病率均呈上升趋势。
【详解】A、利用诱导性多能干细胞制备了胰岛细胞,是细胞分化的过程,核内的遗传信息不变,A正确;
B、由于分化过程中细胞形态、结构、功能发生改变,因此膜蛋白的种类不完全相同,B错误;
C、细胞的功能不同,高尔基体的数量不同,胰岛细胞有分泌功能,高尔基体数量更多,C错误;
D、胰岛细胞分化程度相对较高,分化潜能较低,D错误。
故选A。
14.(2025·浙江温州·二模)动物细胞培养技术在生物制药、疾病治疗等领域中发挥着重要作用。关于动物细胞培养技术的应用,下列叙述错误的是( )
A.培养哺乳动物受精卵至原肠胚阶段,用于胚胎移植
B.培养干细胞并诱导分化,用于治疗细胞损伤或病变
C.培养正常细胞并观察药物对其的影响,评估药物的疗效和安全性
D.培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体,用于癌症及免疫性疾病的治疗
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】动物细胞工程的实际应用、胚胎移植技术
【分析】动物细胞培养技术的应用:(1)生产有重要价值的生物制品,如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。(2)基因工程中受体细胞的培养。(3)用于检测有毒物质,判断某种物质的毒性。(4)科学家培养正常或各种病变的细胞,用于生理、病理、药理等方面的研究.如用于筛选抗癌药物等,为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。
【详解】A、哺乳动物胚胎移植,一般是将培养到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行移植,而不是培养到原肠胚阶段,因为原肠胚细胞已经出现明显分化,此时进行胚胎移植不利于胚胎的进一步发育和着床,A错误;
B、干细胞具有分裂和分化能力,培养干细胞并诱导其分化,可用于治疗因细胞损伤或病变导致的疾病,如用造血干细胞治疗白血病等,B正确;
C、通过培养正常细胞,观察药物对这些细胞的影响,能够评估药物的有效性和安全性,这是药物研发过程中的重要环节,C正确;
D、杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生特异性抗体,培养杂交瘤细胞可制备单克隆抗体,单克隆抗体可用于癌症及免疫相关疾病的诊断、治疗等,D正确。
故选A。
15.(2025·浙江·模拟预测)杂交瘤细胞容易出现B淋巴细胞的染色体丢失问题,科学家利用EBV(一种病毒)刺激B淋巴细胞,从而获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但骨髓瘤细胞不能,操作过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.①可以用PEG诱导EBV转化细胞和骨髓瘤细胞融合
B.HAT培养基的作用是筛选出杂交细胞
C.图示操作过程均需要用到二氧化碳培养箱
D.杂交瘤细胞既能无限增殖又能产生抗EBV的抗体
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】动物细胞融合与单克隆抗体的制备、动物细胞培养技术
【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B淋巴细胞,将B淋巴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杂交瘤细胞。
【详解】A、可采用化学诱导剂PEG诱导动物细胞融合,A正确;
B、细胞融合后需要将杂交细胞筛选出来,然后通过抗体检测筛选出分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,因此推测HAT培养基的作用是筛选出杂交细胞,B正确;
C、图示操作过程均涉及动物细胞培养,培养动物细胞需要利用二氧化碳培养箱,C正确;
D、杂交瘤细胞既能无限增殖又能产生针对特定抗原的抗体,而不是产生抗EBV的抗体,EBV(一种病毒)用来刺激B淋巴细胞,从而获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞,D错误。
故选D。
16.(2025·浙江·模拟预测)黑芥(2n=16)具有花椰菜(2n=18)缺少的抗病特性。科研人员将黑芥叶肉细胞原生质体和花椰菜下胚轴细胞原生质体融合,培育新型抗病花椰菜。下列叙述错误的是( )
A.黑芥和花椰菜存在远缘杂交的不亲和性
B.培育过程中需要更换成分不同的培养基
C.原生质体融合后培育成的植株即为所需的植株
D.新型抗病花椰菜的获得体现了植物细胞的全能性
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】植物组织培养技术综合、植物体细胞杂交技术
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导,其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、黑芥和花椰菜属于不同物种,两者存在远缘杂交的不亲和性,A正确;
B、由原生质体培育为植物的过程为:原生质体→愈伤组织→生芽→生根,培育愈伤组织的培养基中生长素和细胞分裂素的含量相当,促进生芽的培养基中细胞分裂素含量偏高,促进生根的培养基中生长素含量偏高,培育过程中需要更换成分不同的培养基,B正确;
C、原生质体融合后培育成的植株不一定具有抗病特性,C错误;
D、从原生质体发育成完整植株体现了植物细胞的全能性,D正确。
故选C。
17.(24-25高三下·浙江·开学考试)下图为制备抗S病毒单克隆抗体的流程图。通过过程③获得杂交瘤细胞,通过过程④获得能够产生特定抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①获得的淋巴细胞,有的不能产生抗S病毒抗体
B.过程②获得的融合细胞,有的不是杂交瘤细胞
C.过程③使用的HAT培养基,属于固体培养基和选择培养基
D.过程④以S病毒抗原物质为试剂,筛选抗体检测呈阳性的细胞
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】动物细胞融合与单克隆抗体的制备
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞;第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、图中过程①从小鼠脾脏获得的淋巴细胞有多种,有的不能产生抗新冠病毒的抗体,A正确;
B、过程②是将淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合。 在融合过程中,除了会产生杂交瘤细胞(淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成),还可能存在未融合的淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞以及淋巴细胞 - 淋巴细胞融合细胞、骨髓瘤细胞 - 骨髓瘤细胞融合细胞等,B正确;
C、图中过程③使用的HAT培养基,属于液体培养基和选择培养基,C错误;
D、图中过程④以S病毒的抗原物质为试剂,进行克隆化培养和抗体检测,筛选抗体检测呈阳性的细胞,D正确。
故选C。
18.(2025·浙江·二模)植物有的次生代谢产物只在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物。下列方法中无法获得相应次生代谢产物的是( )
A.采集幼根细胞在营养液中离体培养
B.离体嫩芽诱导培育形成完整植株
C.愈伤组织细胞诱导后进行液体悬浮培养
D.愈伤组织在细胞分裂素含量较高的培养基中培养
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】植物组织的培养及基本过程、植物细胞工程的实际应用
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、植物组织培养的条件: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、根据题意,有的次生代谢产物只在根部合成与积累,采集幼根细胞在营养液中离体培养可获得相应次生代谢产物,A不符合题意;
B、离体嫩芽诱导培育形成完整植株的过程能获得相应次 生代谢产物,B不符合题意;
C、愈伤组织细胞诱导后进行液体悬浮培养,细胞仍能进行次 生代谢产生次生代谢产物, C不符合题意;
D、愈伤组织在细胞分裂素含量较高的培养基中培养会被诱导发芽而不利于生根,进而无法获得相应次生代谢产物,D错误。
故选D。
19.(24-25高三下·浙江·阶段练习)我国科研团队利用普通柑橘培育出了无籽柑橘,具体操作流程如下图所示,N代表一个染色体组。下列叙述错误的是( )
A.用纤维素酶和果胶酶处理柑橘甲细胞、柑橘乙细胞可获得原生质体
B.为防止杂菌污染,融合甲、乙原生质体时应置于无菌水中操作
C.原生质体的活性、甲和乙原生质体的比例都会影响融合成功率
D.诱导融合细胞发育为无籽柑橘植株的过程利用了植物细胞的全能性
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】植物体细胞杂交技术
【分析】诱导原生质体融合的方法是离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,用纤维素酶和果胶酶处理能除去细胞壁获得原生质体,A正确;
B、融合原生质体时应置于等渗溶液中,置于无菌水中操作会导致其吸水涨破,B错误;
C、原生质体的活性、甲、乙原生质体的比例、诱导融合的时间等都会影响融合成功率,C正确;
D、诱导融合细胞发育为无籽柑橘植株的过程是将杂种细胞培育成杂种植株,利用了植物细胞的全能性,D正确。
故选B。
20.(2025·浙江·高考真题)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗
MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根
1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注:从生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质
下列叙述正确的是( )
A.流程①的效果取决于消毒剂浓度
B.流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C.与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
D.与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】植物组织的培养及基本过程、植物组织培养技术综合
【分析】植物组织培养过程中,激素的比例影响其分化的方向,当细胞分裂素与生长素比例相当时,产生愈伤组织,生长素浓度较高时,诱导根的形成,细胞分裂素浓度较高时,诱导芽的形成。
【详解】A、流程①中,消毒效果不仅取决于消毒剂浓度,还取决于消毒时间和消毒剂种类,A错误;
B、流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段,直接经腋芽直接分化为丛生苗,B正确;
C、与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值小,C错误;
D、与流程③相比,提高流程④培养基的IBA浓度有利于从生苗的生根,D错误。
故选B。
学科网(北京)股份有限公司1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
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专题12 细胞工程
考向
五年考情
考情分析
细胞工程
2025年6月浙江卷第15、24题
2025年1月浙江卷第17题
2024年6月浙江卷第23题
2024年1月浙江卷第8、13题
2023年1月浙江卷第12题
2022年6月浙江卷第23题
2022年1月浙江卷第7题
2021年1月浙江卷第18题
细胞工程主要考查在细胞培养过程中所发生的一系列变化, 包括细胞到组织或者个体的变化, 也包括培养基的选择、激素的选择等,考查学生基础知识掌握程度、知识应用能力。
1. (2025年6月浙江卷)科研人员研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响,甲组为细胞悬浮培养,乙组为原生质体的液体静置培养,丙组为琼脂糖包埋后的原生质体悬浮培养。三组的培养基相同,其中乙、丙两组另加细胞壁合成抑制剂等。结果如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 比较甲和丙,丙组的培养方式有利于原生质体的增殖,从而提高紫杉醇总产量
B. 比较乙和丙,丙组的培养方式有利于应用到发酵罐进行紫杉醇的生产
C. 丙组中琼脂糖凝胶的作用是持续为原生质体供应碳源
D. 上述实验表明细胞壁完整有助于紫杉醇在细胞内的合成与积累
2. (2025年6月浙江卷)某同学欲开展小鼠的排卵、受精以及观察受精卵发育的实验,其基本过程如下。
(1)制备垂体细胞提取液:取小鼠的垂体,加入少量的培养液,剪碎,___________,经处理制成垂体细胞悬液。取垂体细胞悬液,___________,制成某一浓度的垂体细胞悬液。将垂体细胞培养一段时间后,破碎,___________,取上清液,经处理获得提取液。
(2)采集精子:将人工采集的精子置于培养液中,培养一段时间。此过程可使精子获得___________。
(3)采集卵细胞:给成年雌鼠注射垂体细胞提取液,一段时间后,采集卵子。注射垂体细胞提取液可促进雌鼠排卵的原因是 ___________。
(4)受精:将精子和卵细胞混合培养。精子入卵后,会使卵子完成减数第二次分裂,排出________,形成雌原核。
(5)观察受精卵的发育:受精卵开始卵裂,其中的细胞体积___________,细胞数量增加,但胚胎的总体积变化 ___________。结果表明这一阶段胚胎细胞的细胞周期中,显著缩短的时期是___________。
3. (2025年1月浙江卷)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗
MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根
1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注:从生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质
下列叙述正确的是( )
A. 流程①的效果取决于消毒剂浓度
B. 流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C. 与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
D. 与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根
4. (2024年6月浙江卷)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下:
筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为_____,经脱分化形成愈伤组织,然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行_____获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行_____培养,并通过添加_____或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,该过程模拟了_____的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图_____(填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。_____
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过_____培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解生物体合成某次生代谢产物的_____和_____的基础上,可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物,利用_____工程生产植物的次生代谢产物。
5、(2024年1月浙江卷)山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗,可恢复其原有的优质高产特性,流程如图。下列操作不可行的是( )
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A. 选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B. 培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C. 将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D. 提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
6、(2024年1月浙江卷) 某动物细胞培养过程中,细胞贴壁生长至接触抑制时,需分装培养,实验操作过程如图。
下列叙述错误的是( )
A. ①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B. ②加培养液的目的是促进细胞增殖
C. ③分装时需调整到合适的细胞密度 D. 整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
7、(2023年1月浙江卷)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是( )
A. 经获能处理的精子才能用于体外受精 B. 受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C. 胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D. 胚胎移植前需对受体进行选择和处理
8、(2022年6月浙江卷) 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培须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. 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
D. 不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
9、(2022年1月浙江卷)农作物秸秆的回收利用方式很多,其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用,相当于植物组织培养中固体培养基的( )
A. 琼脂+蔗糖 B. 蔗糖+激素 C. 激素+无机盐 D. 无机盐+琼脂
10、(2021年1月浙江卷). 下图为动物成纤维细胞培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A. 步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B. 步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C. 步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D. 步骤④培养过程中不会发生细胞转化
1.(25-26高三上·浙江嘉兴·阶段练习)动物细胞培养液一般呈淡红色。某次动物细胞培养实验中,发生了CO2异常减少,培养液转为黄色。由此推断培养液中呈淡红色的物质是( )
A.抗生素 B.酸碱指示剂 C.维生素 D.胎牛血清
2.(25-26高三上·浙江·开学考试)细胞复苏是动物细胞培养中的重要环节,CO2培养箱是不可或缺的关键设备。下列关于CO2培养箱为细胞生长提供条件的叙述,错误的是( )
A.适宜的温度 B.适宜的湿度 C.5%CO2和95%O2的气体 D.无菌、无毒的空间
3.(25-26高三上·浙江·开学考试)动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.动物细胞培养的原理是细胞的全能性
B.正常细胞体外培养都具有贴壁生长的特点
C.动物细胞培养基中添加的动物血清需过滤除菌
D.传代培养的动物细胞都会获得不死性,可无限增殖
4.(2025·浙江·一模)黄瓜花叶病毒能感染多种植物。研究人员欲培育具有抗黄瓜花叶病毒感染能力的番茄植株,下图为主要过程示意图,最终对再生番茄植株进行鉴定和筛选后获得抗黄瓜花叶病毒番茄植株。下列叙述错误的是( )
A.农杆菌经①接种至液体培养基,培养基中含有分化程度相对较低的番茄组织
B.浸泡番茄外植体的培养基中含有特定的抗生素用以去除转化番茄细胞的农杆菌
C.③接种的培养基中含适宜浓度的Kan,目的是杀死没有导入重组质粒的番茄细胞
D.图示愈伤组织再分化形成抗Kan再生番茄植株经器官发生途径和体细胞胚发生途径均可
5.(2025·浙江杭州·模拟预测)如下图所示,a表示现代生物工程技术,b表示其结果,下面说法错误的是( )
A.如果a是胚胎分割技术,体现了动物细胞核的全能性
B.如果a是核移植技术,体现了细胞质具有调控细胞核发育的作用
C.如果a是基因工程,b是乳腺生物反应器,则需对移植的胚胎进行性别选择
D.胚胎移植前均需要对受体进行同期发情处理,但不需要进行免疫检查
6.(2025·浙江·模拟预测)研究发现,人体组织细胞表面少量的PD-L1蛋白(癌细胞或肿瘤细胞表面有大量PD-L1蛋白)与T细胞表面的PD-1蛋白结合后,使T细胞凋亡,避免过度免疫,癌细胞或肿瘤细胞也由此躲过细胞免疫,如图所示。针对此发现,科学家研发了治疗癌症的新药物PD-1单克隆抗体,它的作用原理如图1所示。下列叙述正确的是( )
A.可用32S标记单克隆抗体,对肿瘤细胞进行靶向放疗
B.PD-1单克隆抗体与T细胞表面的PD-1蛋白结合,使T细胞凋亡
C.制备PD-1单克隆抗体时需用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞
D.有器官移植史的癌症患者可以用PD-1单克隆抗体治疗
7.(2025·浙江温州·三模)人正常乳腺细胞与人乳腺癌细胞表面有部分相同的膜蛋白。为生产针对人乳腺癌细胞的单克隆抗体,基本流程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.过程①从小鼠体内分离得到的是一种抗体
B.过程②使用固体培养基筛选杂交瘤细胞
C.该单克隆抗体可提高乳腺癌治疗的靶向性
D.该单克隆抗体可检测各种癌细胞
8.(2025·浙江·三模)下表相关实验中,关于酒精浓度和作用叙述错误的是( )
选项
相关实验
酒精浓度
作用
A
DNA的粗提取
95%
促进DNA钠盐的溶解
B
菊花的组织培养
75%
杀菌消毒
C
DNA凝胶电泳鉴定
75%
洗去多余的亚甲基蓝
D
检测生物组织中的油脂
50%
洗去多余的染料
A.A B.B C.C D.D
9.(2025·浙江宁波·二模)胚胎工程中的体外受精技术,须将采集到的卵母细胞进行体外培养至成熟。下列叙述正确的是( )
A.培养卵母细胞要在充满CO₂的培养箱中进行
B.培养基中添加灭菌的血清有利于卵母细胞的培养
C.初次培养的卵母细胞经传代培养可得到大量细胞
D.卵母细胞经培养至完成减数分裂后才可用于受精
10.(2025·浙江杭州·二模)紫草素是一种重要的化工产品,可从天然紫草中获取,但来源有限。科学家先利用紫草叶片培育出紫草愈伤组织,再通过培养基中的各类成分诱导愈伤组织合成紫草素,实现紫草素的大规模生产。下列叙述错误的是( )
A.上述过程体现了植物细胞具有全能性
B.上述过程中紫草细胞经历了脱分化
C.培育紫草愈伤组织的过程需控制植物激素配比
D.可利用基因工程和发酵工程大量合成紫草素
11.(2025高三·浙江·专题练习)科学家将可分化为软骨的滑膜干细胞进行移植,实现半月板再生,移植手术流程如下图。下列叙述错误的是( )
A.为避免干细胞移植后发生免疫排斥反应,最好采集患者自体的滑膜干细胞
B.滑膜干细胞培养所用的培养基是合成培养基,通常需加入血清、血浆等天然成分
C.当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将其分散
D.干细胞成功移植并实现半月板再生,证明高度分化的细胞能表现出细胞的全能性
12.(2025·浙江·模拟预测)毛建草含有黄酮和多糖等多种药用成分,可全草入药,具有抗菌、消炎和清热等功效,可用于治疗咳嗽等疾病。科研人员利用其叶片通过植物组织培养的方法快速繁殖。下列叙述错误的是( )
A.利用叶片进行植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性
B.脱分化处理前要对毛建草叶片进行清洗、灭菌等处理
C.诱导生根时,应适当降低培养基中细胞分裂素与生长素含量的比值
D.选择毛建草的茎尖作为外植体进行植物组织培养可获得脱毒苗
13.(2025·浙江衢州·模拟预测)科研人员利用诱导性多能干细胞制备了胰岛细胞,用于糖尿病的治疗。比较诱导性多能干细胞和胰岛细胞,相同的是( )
A.核内的遗传信息 B.膜蛋白的种类
C.高尔基体的数量 D.细胞的分化潜能
14.(2025·浙江温州·二模)动物细胞培养技术在生物制药、疾病治疗等领域中发挥着重要作用。关于动物细胞培养技术的应用,下列叙述错误的是( )
A.培养哺乳动物受精卵至原肠胚阶段,用于胚胎移植
B.培养干细胞并诱导分化,用于治疗细胞损伤或病变
C.培养正常细胞并观察药物对其的影响,评估药物的疗效和安全性
D.培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体,用于癌症及免疫性疾病的治疗
15.(2025·浙江·模拟预测)杂交瘤细胞容易出现B淋巴细胞的染色体丢失问题,科学家利用EBV(一种病毒)刺激B淋巴细胞,从而获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活,但骨髓瘤细胞不能,操作过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.①可以用PEG诱导EBV转化细胞和骨髓瘤细胞融合
B.HAT培养基的作用是筛选出杂交细胞
C.图示操作过程均需要用到二氧化碳培养箱
D.杂交瘤细胞既能无限增殖又能产生抗EBV的抗体
16.(2025·浙江·模拟预测)黑芥(2n=16)具有花椰菜(2n=18)缺少的抗病特性。科研人员将黑芥叶肉细胞原生质体和花椰菜下胚轴细胞原生质体融合,培育新型抗病花椰菜。下列叙述错误的是( )
A.黑芥和花椰菜存在远缘杂交的不亲和性
B.培育过程中需要更换成分不同的培养基
C.原生质体融合后培育成的植株即为所需的植株
D.新型抗病花椰菜的获得体现了植物细胞的全能性
17.(24-25高三下·浙江·开学考试)下图为制备抗S病毒单克隆抗体的流程图。通过过程③获得杂交瘤细胞,通过过程④获得能够产生特定抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①获得的淋巴细胞,有的不能产生抗S病毒抗体
B.过程②获得的融合细胞,有的不是杂交瘤细胞
C.过程③使用的HAT培养基,属于固体培养基和选择培养基
D.过程④以S病毒抗原物质为试剂,筛选抗体检测呈阳性的细胞
18.(2025·浙江·二模)植物有的次生代谢产物只在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物。下列方法中无法获得相应次生代谢产物的是( )
A.采集幼根细胞在营养液中离体培养
B.离体嫩芽诱导培育形成完整植株
C.愈伤组织细胞诱导后进行液体悬浮培养
D.愈伤组织在细胞分裂素含量较高的培养基中培养
19.(24-25高三下·浙江·阶段练习)我国科研团队利用普通柑橘培育出了无籽柑橘,具体操作流程如下图所示,N代表一个染色体组。下列叙述错误的是( )
A.用纤维素酶和果胶酶处理柑橘甲细胞、柑橘乙细胞可获得原生质体
B.为防止杂菌污染,融合甲、乙原生质体时应置于无菌水中操作
C.原生质体的活性、甲和乙原生质体的比例都会影响融合成功率
D.诱导融合细胞发育为无籽柑橘植株的过程利用了植物细胞的全能性
20.(2025·浙江·高考真题)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗
MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根
1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注:从生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质
下列叙述正确的是( )
A.流程①的效果取决于消毒剂浓度
B.流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C.与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
D.与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根
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