专题8 课时2 细胞工程(复习讲义)-【优化探究】2026年高考生物二轮专题复习配套课件（广东专版）

生物技术与工程 专题八 课时2　细胞工程 考点 真题统计 命题趋势 植物细胞工程 2023·广东T12 细胞工程主要考查植物体细胞杂交技术、植物组织的培养及基本过程、动物细胞培养技术及胚胎工程技术等。命题的重点侧重考查动物细胞工程技术 动物细胞工程 2025·广东T5;2024·广东T17 胚胎工程 2023·广东T3 重难突破2 重难突破1 内容索引 NEIRONGSUOYIN 植物细胞工程 动物细胞工程 植物细胞工程 重难突破1 核心整合 要点分析 1.植物组织培养技术 (1)原理:植物细胞的全能性。 (2)过程及条件 核心整合 要点分析 提醒:生长素与细胞分裂素的比值高时,促进根的形成;比值低时,促进芽的形成;比值适中时,促进愈伤组织的形成。 核心整合 要点分析 2.植物体细胞杂交技术 (1)原理:植物细胞的全能性、细胞膜的流动性。 (2)流程 核心整合 要点分析 (3)植物体细胞杂交和有性杂交的比较 核心整合 要点分析 3.针对两类目标(试管苗、细胞产物)的培养流程 核心整合 要点分析 提醒:①代谢产物分为初生代谢物和次生代谢物。初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,次生代谢物是植物代谢产生的一些一般认为不是植物基本生命活动所必需的产物。 ②植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,植物细胞培养的原理是细胞增殖。 真题历练 感悟考情 1.(2025·黑吉辽蒙卷,8)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是(　　) A.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成 B.培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌 C.芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体 D.紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优势明显 A 解析:在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例直接影响细胞的分化方向,当二者比例适中时,促进愈伤组织的形成,比例过高时促进生根,比例过低时促进生芽,A正确;培养基应用高压蒸汽灭菌法灭菌,干热灭菌法适用于耐高温且干燥的物品(如玻璃器皿),不能用于培养基灭菌,B错误;芽原基细胞是分生组织的一部分,全能性高,可作为外植体,C错误;紫杉醇可通过细胞产物的工厂化生产来获取,D错误。 2.(2023·广东卷,12)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 C 解析: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;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;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;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。 【命题延伸　典题重组】 3.判正误 (1)(2025·河北卷)利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持。(　　) (2)(2022·辽宁卷)在蓝莓组织培养过程中,宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体。(　　) (3)(2022·浙江6月卷)用自然生长的菊花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。(　　) √ × × 4.练表达 (2023·新课标卷)取豆科植物的茎尖作为外植体,通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。由外植体最终获得完整的植株,这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指__________________________   　 。  细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性 题组递进 素能提升 1.(2025·广东广州模拟)研究发现,愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞,其在不同条件下,通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用,表现出不同的效应(见表)。已知生长素的浓度或比例大于细胞分裂素时,利于根的再生;反之,利于芽的再生。下列叙述不合理的是(　　) 条件 基因表达产物和相互作用 效应 ① WOX5 维持未分化状态 ② WOX5+PLT 诱导出根 ③ WOX5+ARR2,抑制ARR5 诱导出芽 A.WOX5失活后,中层细胞会丧失干细胞特性 B.WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累 C.ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性 D.愈伤组织诱导出芽、出根是其再分化的结果 答案:C 解析:根据表格信息可知,WOX5能维持未分化状态,使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性,若WOX5失活后,中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性,A正确;由题干信息“生长素的浓度或比例大于细胞分裂素时有利于根的再生”,再结合表格信息,WOX5+PLT可能诱导出根,可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累,B正确;由题意可知,生长素的浓度或比例小于细胞分裂素时有利于芽的再生,而抑制ARR5能诱导出芽,说明ARR5被抑制时细胞分裂素较多,故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性,C错误;愈伤组织经适当比例的激素诱导,再分化形成芽、根,D正确。 2.(2025·广东珠海模拟)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,一粒小麦与斯氏山羊草均为纯种。下列相关叙述错误的是(　　) A.经有性杂交所得植株1为不育异源二倍体 B.种子发育为植株1能体现细胞的全能性 C.图示两途径获得的植株2和3基因型相同 D.植物原生质体融合说明细胞膜具有流动性 B 解析:一粒小麦(AA)和斯氏山羊草(BB)经有性杂交,所得植株1的染色体组成为AB。因为A和B是不同的染色体组,植株1减数分裂时染色体联会紊乱,不能产生正常配子,所以是不育异源二倍体,A正确。种子发育为植株1,种子中的胚是由受精卵发育而来,胚是新植物的幼体,由种子发育为植株1不能体现细胞的全能性,B错误。植株2是由AB的种子经秋水仙素处理后得到的,染色体加倍,染色体组为AABB;植株3是由AA和BB原生质体融合得到的,染色体组也是AABB,二者基因型相同,C正确。植物原生质体融合过程中,不同细胞的细胞膜相互融合,说明细胞膜具有流动性,D正确。 3.(2025·广东广州模拟)珍稀中草药蛇足石杉的有效成分为石杉碱甲,但含量较低。研究人员发现共生真菌可与植物细胞共用酶系统,将蛇足石杉细胞与真菌进行共生培养可促进石杉碱甲的生成。图甲、图乙分别表示共生培养过程中蛇足石杉细胞数量及石杉碱甲含量随时间的变化。下列叙述错误的是(　　) A.利用植物细胞培养生产石杉碱甲需将外植体培育到愈伤组织阶段 B.将蛇足石杉细胞与真菌共生培养时需要适当添加植物激素 C.图甲实验结果可以确定第4天为传代培养和收集代谢物的最佳时间 D.图乙实验结果不足以证明共生真菌利用了蛇足石杉细胞的酶系统 C 解析:石杉碱甲属于细胞的次生代谢物,利用植物细胞培养时,需将外植体培育到愈伤组织,A正确;蛇足石杉细胞与真菌共生培养时,需适当添加植物激素促进愈伤组织形成,B正确;图甲实验结果可以确定第4天为传代培养的最佳时间,但仅通过图甲不能确定收集代谢物的最佳时间,C错误;图乙表示一定时间范围内,随着时间的增加,石杉碱甲的含量先增加再下降,未体现出酶的作用,不足以证明共生真菌利用了蛇足石杉细胞的酶系统,D正确。 动物细胞工程 重难突破2 核心整合 要点分析 1.动物细胞培养 核心整合 要点分析 提醒: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。 ②避免杂菌污染的措施:对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作,定期更换培养液。 ③区分原代培养和传代培养的关键为是否分瓶培养。 核心整合 要点分析 2.单克隆抗体的制备 (1)原理:细胞膜的流动性、细胞增殖。 (2)过程 核心整合 要点分析 3.动物体细胞核移植技术 (1)原理:动物细胞核的全能性。 (2)过程 核心整合 要点分析 4.胚胎工程的操作流程 核心整合 要点分析 提醒:①受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核。 ②胚胎移植过程中两次使用激素:第一次用于供体的超数排卵;第二次是对供、受体进行同期发情处理。 ③胚胎移植或分割的两个最佳时期:桑葚胚和囊胚期(内细胞团具有全能性)。 ④分割囊胚时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎的恢复和发育。 ⑤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构胚或胚胎分割形成的胚胎发育而成的,则为无性生殖。 ⑥用于移植的胚胎来源:体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎、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。 真题历练 感悟考情 1.(2025·广东卷,5)将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及(　　) A.制备细胞悬液 B.置于5% CO2等适宜条件下培养 C.离心收集细胞 D.用胰蛋白酶消化支架后分离片层 D 解析:动物细胞培养时,为增大细胞与培养液的接触面积,需要制备细胞悬液,A正确;置于5% CO2等适宜条件下培养,其中5%的CO2可维持培养液的pH,B正确;由题意可知,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,该过程需要通过离心收集细胞,C正确;支架是细胞生长的支持结构,消化支架会破坏其完整性,D错误。 2.(2023·广东卷,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 C 解析: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,C符合题意。 【命题延伸　典题重组】 3.判正误 (1)(2025·湖北卷)在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养。(　　) (2)(2023·海南卷)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。 (　　) (3)(2023·北京卷)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,需要制备用PTH免疫的小鼠。(　　) (4)(2023·浙江1月卷)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术,其中胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率。(　　) × × √ × 4.练表达 (2023·湖北卷)与小鼠骨髓瘤细胞融合前,已免疫的脾细胞(含浆细胞) 　　　　(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量;添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合,该过程中PEG对细胞膜的作用是____________ 　 。  不需要 使细胞接触处的蛋白质分子和磷脂分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合 题组递进 素能提升 题组1　动物细胞工程的分析 1.(2025·广东潮州模拟)细胞悬浮培养技术是指通过使用生物反应器(包括流床式生物反应器、气升式生物反应器和旋转式细胞培养系统),在人工条件下,对用于生物制品中的动物细胞进行大规模高效率培养的技术。下列叙述错误的是(　　) A.细胞悬浮培养技术的细胞学理论基础是细胞增殖 B.细胞悬浮培养所用培养基通常需要加入血清等一些天然成分 C.此类生物反应器必须依赖活体动物才能实现,并且有人为的后期提取和纯化等工序 D.此类生物反应器常置于含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养 C 解析:细胞悬浮培养技术的目的是增加细胞数量,其细胞学理论基础是细胞增殖,A正确;动物细胞培养所用培养基通常需要加入血清等一些天然成分,以满足细胞生长的需求,B正确;细胞悬浮培养技术是在人工条件下,使用生物反应器对动物细胞进行培养,不需要依赖活体动物,C错误;此类生物反应器常置于含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养,其中CO2可以维持培养液的pH,D正确。 2.(2025·广东汕头二模)阿尔茨海默病的病理特征常见淀粉样蛋白β(Aβ)斑块沉积。针对Aβ的单克隆抗体可能对该病有疗效。下列关于制备抗Aβ的单克隆抗体的叙述,错误的是(　　) A.小鼠多次注射Aβ并分离B淋巴细胞 B.用灭活病毒诱导B淋巴细胞相互融合 C.杂交瘤细胞需进行抗Aβ抗体阳性检测 D.从细胞培养液或小鼠腹水中收集抗体 B 解析:将特定的抗原蛋白(Aβ)注射到小鼠体内,目的是从小鼠体内获得已经免疫的B淋巴细胞,A正确;用灭活病毒诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合,B错误;经选择培养基筛选出的杂交瘤细胞有多种,并不是所有杂交瘤细胞都能产生抗Aβ单克隆抗体,因此杂交瘤细胞需进行抗Aβ抗体阳性检测,C正确;杂交瘤细胞可以在小鼠腹腔中或外界培养液中培养,因此可以从细胞培养液或小鼠腹水中收集抗体,D正确。 题组2　体细胞核移植技术及胚胎工程 3.(2025·广东江门模拟)自中国科学家克隆了亚洲鲤鱼开始,近半个世纪以来,随着全球克隆技术发展,成功克隆了十五种动物,这些动物的特殊“出身”,使其成了全球动物界的明星。下列有关克隆动物的叙述,正确的是(　　) A.培育克隆动物涉及体外受精、胚胎培养和胚胎移植技术 B.胚胎移植时应对受体注射免疫抑制剂降低其对外来胚胎的排斥反应 C.用同一个体的体细胞核获得的克隆个体,其遗传物质完全相同 D.应用克隆动物进行实验一定程度上能排除个体差异对实验结果的影响 D 解析:培育克隆动物涉及胚胎移植和早期胚胎培养技术,不涉及体外受精技术,A错误;胚胎移植过程中,由于子宫本身对外来胚胎不发生免疫排斥反应,因此不需要注射免疫抑制剂,B错误;克隆个体的遗传物质一部分来自细胞核,一部分来自细胞质,用同一个体的体细胞核获得的克隆个体,细胞核的遗传物质完全相同,但是细胞质的遗传物质不一定相同,C错误;应用克隆动物进行实验一定程度上能排除个体差异对实验结果的影响,D正确。 4.(2025·广东汕头模拟)肉羊良种繁育技术的应用可提高羊的生长速度、肉质以及疾病抵抗力,有效促进品种改良和遗传资源的优化。人工授精技术是肉羊良种繁育中的重要手段。下列叙述正确的是(　　) A.从雌性肉羊的卵巢中采集卵母细胞后应立即进行体外受精 B.冷冻精子在解冻、离心分离后,注入ATP溶液可使精子获能 C.对受体母羊与供体肉羊需要饲喂激素来进行同期发情处理 D.经选择早期胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体不同 D 解析:卵巢中采集的卵母细胞需培养到MⅡ期进行体外受精,A错误;精子在获能液中进行获能处理,B错误;激素处理采用注射方式,不能饲喂,C错误;经选择早期胚胎移植产生的后代,遗传物质来自提供精子与卵细胞的个体,其遗传特性与受体不同,D正确。 $