第2章 细胞工程（拔高练）-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

进阶突破·拔 第1章发酵工程 第1节传统发酵技术的应用 1.B解析：泡菜制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，乳酸菌是 厌氧菌，发酵时需要营造无氧环境，“泥头”的目的是为该菌提供无氧 环境，A正确：泡菜发酵时盐水浓度应是5%~20%，B错误：乳酸菌的 生存需要适宜的渗透压等环境，“咸则味恶”的原因可能是由于溶液 浓度过高，乳酸菌失水死亡，从而导致发酵效果降低，C正确：亚硝酸 盐的含量与发酵时间有关，若腌制时间少于“七日”，可能导致泡菜中 亚硝酸盐含量高，影响泡菜品质，D正确。故选B。 2.BC解析：题图1是在不同温度下测得的酒精含量的变化，并非随时 间变化，因此不能推测出发酵过程中酵母菌的种群数量先升高后降 低，A错误；酒精含量的变化可反应酵母菌数量，H大小可反应乳酸 菌数量，题图1显示乳酸菌和酵母菌在34℃时繁殖速度均较快，因 此将发酵温度控制在该温度可缩短生产周期，B正确：题图2显示乳 酸菌和酵母菌按照2：1比例接种，可溶性固形物含量较低、口感较 好，生产上可按该比例接种，C正确；乳酸菌为原核生物，酵母菌为真 核生物，二者基本结构差异较大；乳酸菌为厌氧型生物，酵母菌为兼 性厌氧型生物，二者代谢类型不同，但发酵过程中需保持无氧环境，D 错误。故选BC。 3.ACD解析：酵母菌代谢类型为异养兼性厌氧型，乳酸菌为异养厌氧 型，所以米酒发酵过程中，酵母菌进行细胞呼吸的类型是有氧呼吸和 无氧呼吸，乳酸菌只进行无氧呼吸，A错误：拌入甜酒曲之前将熟糯 米冷却至40℃，是为防止糯米温度过高导致甜酒曲中的各种菌种失 活，B正确；甜酒曲中含有发酵菌种，不能进行高温灭菌，为防止杂菌 污染，应在加入酒曲之前对糯米进行高温蒸熟，C错误；醪糟发酵需 要适宜的温度(32℃左右)，从32℃提高到40℃后微生物的酶活性 会受到抑制，发酵时间会延长，D错误。故选ACD。 第2节微生物的培养技术及应用 课时1微生物的基本培养技术 1.D解析：进行肠道病原菌纯培养时，可以用平板划线法进行接种， A正确；肠道病原菌在以葡萄糖为碳源的培养基上培养之后的细胞 干重和绿脓菌素产量明显高于以淀粉为碳源的培养基，故肠道病原 菌生长的最适碳源是葡萄糖，B正确：在以制糖废液为碳源的培养基 上，绿脓菌素产量最高，故用肠道病原菌生产绿脓菌素的最适碳源是 制糖废液，C正确；果胶酶催化果胶分解，不能催化淀粉水解，D错 误。故选D。 2.D解析：为排除杂菌的影响、防止污染环境，细菌培养基在使用前 后均需经过高压蒸汽灭菌处理，A正确；长期使用抗生素A,在抗生 素A的选择作用下，结核杆菌的抗药性基因频率可能会增加，B正 确；题图中菌落分布均匀，是利用了稀释涂布平板法接种结核杆菌，C 正确：根据题图中平板上菌落的分布可知，与单独使用抗生素A相 比，联合使用抗生素A和B不能增强对结核杆菌的抑制作用，D错 误。故选D。 3.B解析：一般在固体培养基上进行选择、鉴定等操作，推测题图甲和 乙均为固体培养基，均采用了平板划线法进行接种，A正确；制备培 养基的步骤一般为计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板等，即 需要先调pH值，再灭菌，主要是为了防止杂菌污染，B错误：使用接 种环接种时，取菌种前和接种后都需将接种环进行灼烧灭菌，灼烧后 要在酒精灯附近冷却后再操作，C正确：培养成型的作品应低温保 存，菌种生长减慢，以免菌株疯长影响整体效果，D正确。故选B。 课时2微生物的选择培养和计数 1.B解析：乙同学实验平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462 178和191，数据之间差值过大，应分析误差产生的原因，重新进行实 验，不能用这些数值去计算，A错误；该实验的目的是为了分离和纯 化高效分解石油的细菌，因此步骤③是以石油为唯一碳源的选择培 养基，与步骤②中培养基成分相比，最大的区别是石油是唯一碳源，B 正确；步骤④甲同学出现题图B结果显示菌落分布不均匀，可能的操 作失误是用涂布器涂布平板时涂布不均，C错误：步骤⑤后取样测定 石油含量的目的是筛选出能高效分解石油的细菌，D错误。故选B。 拔高练参考答案 高练参考答案 2.(1)高压蒸汽灭菌平板划线纤维素(2)某些微生物只有利用 深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中 才能存活)(3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多 糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行 (4)耐低温 解析：(1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释 涂布平板法或平板划线法，将单个微生物分散在固体培养基上，经过 培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析题图可知，在以纤维素 为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素 为碳源时生长状况最好。(2)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有 利用冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中 才能存活)，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多 微生物不能被分离筛选出来。(3)拟杆菌为异养生物，作为该生态系 统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物， 归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。(4)深海冷泉温度较 低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温 的特性，才能高效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。 第3节发酵工程及其应用 1,A解析：据题图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，酵母菌呼吸 作用会产生二氧化碳，故该生产过程中，一定有气体生成，A正确：糖 类是主要的能源物质，微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产 废水，B错误；分析题图可知，该技术中有涉及连续搅拌反应器的过 程，该操作可以增加微生物与营养物质的接触面积，此外也可增大溶 解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产 蛋白质，C错误：沼气池废料中主要是厌氧微生物，在连续搅拌反应 器中厌氧微生物会被抑制，因此沼气池废料无须灭菌，D错误。故 选A。 2.B解析：①诱变育种和基因工程等依据的原理都属于可遗传变异， 能够改变微生物的遗传性状，进而可以从中选育出性状优良的菌种 并进行扩大培养，正确：②用单细胞蛋白制成的微生物饲料，其中的 单细胞蛋白是微生物菌体，并不需要通过发酵工程从微生物细胞中 提取获得，错误：③发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代 工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢 物、酶及菌体本身，正确：④啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个 阶段，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵 阶段完成，故啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在主发 酵阶段完成，错误：⑤为了获得柠檬酸，在进行发酵时，需要筛选产酸 量高的黑曲霉，正确：⑥谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌，故生产谷 氨酸需将pH调至中性或弱碱性，正确：⑦根瘤菌具有固氨作用，利用 发酵工程生产的根瘤菌肥能够增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植 株生长，不作为农药，错误。共3项错误，故选B。 3.AD解析：糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”均有利于灭菌和糖化过程，A 正确：题图中制酒用到了酒曲，酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌，霉菌 属于真菌，其代谢类型为需氧型，该过程霉菌产生的淀粉酶有利于将 糯米中的淀粉分解，其中的乳酸菌进行的是无氧呼吸，酵母菌主要通 过无氧呼吸完成酿酒过程，醋酸发酵过程中主要利用了醋酸杆菌的 有氧呼吸，B错误；醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，有利于散热，但 不能控制发酵温度，C错误：啤酒酿造流程中主要利用的是酵母菌进 行无氧呼吸产生酒精，适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生 更多的能量满足酵母菌自身增殖的需要，因而可缩短发酵时间，D正 确。故选AD。 第2章细胞工程 第1节植物细胞工程 课时1植物细胞工程的基本技术 1.D解析：愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A错误；由于 基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定都 能够表现亲本的优良性状，B错误；可用聚乙二醇诱导原生质体甲和 乙的融合，但不能诱导细胞壁的再生，C错误：由于植物细胞壁的主 要成分是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织 黑白题25 以获得原生质体，D正确。故选D。 2.C解析：植物原生质体的融合依赖于细胞膜具有一定的流动性，A 正确：过程①为利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质 体的过程，B正确；毛花猕猴桃为二倍体，软枣猕猴桃为四倍体，将二 者进行植物体细胞杂交得到的杂种植株为六倍体，处于有丝分裂后 期的该植株体细胞中有12个染色体组，C错误；最终得到的杂种植 株由于基因不一定表达，可能不具有上述两种猕猴桃的特性，D 正确。 3.ACD解析：植物组织培养时，需要提前对实验中使用的培养基和所 有器械进行灭菌，对外植体进行消毒，A错误：选用新生营养芽的原 因是其分裂能力强、全能性高且几乎不含病毒，B正确：新生营养芽 脱分化培育出的PLBs类似愈伤组织，细胞具有高度液泡化、呈无定 形状态的特点，C错误；据题图可知：光照条件下，在15~50d的时间 段内，PLBs重量与生物碱含量均随培养时间的递增而增加，但在50 ~60d的时间段内，PLBs重量略有增加，生物碱含量却逐渐下降，说 明光照条件下PLBs的重量与生物碱含量不呈正相关，D错误。故 选ACD。 课时2植物细胞工程的应用 1.A解析：有些产物不能或难以通过化学合成途径得到，故可利用该 技术获得某些无法通过化学合成途径得到的产物，A正确：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，故可通过该技术进行植物细 胞产物的工厂化生产，B错误：次生代谢物不是植物生长所必需的」 其含量少，可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产量，C 错误：细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件， 提高了多个细胞中次生代谢物的总含量，不能提高单个细胞中次生 代谢物的含量，D错误。故选A。 2.B解析：植物细胞工程应用之一是用于快速繁殖优良品种的植物组 织培养技术，被人们形象地称为植物的快速繁殖技术，也叫作微型繁 殖技术，它不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持 优良品种的遗传特性，A正确：茎尖等分裂旺盛部位基本无病毒感 染，目前采用茎尖组织培养技术脱去病毒，已在许多作物上获得成 功，脱毒的作物不仅能增产而且品质也明显优于没有脱毒的作物，但 脱毒≠抗病毒，B错误：原生质体的融合原理是细胞膜具有一定的流 动性，通过去壁、促融、细胞壁再生、组织培养等技术后可培育出异源 杂合体，C正确；愈伤组织具有分裂旺盛的优点，适合用于诱变育种， 能提高突变频率，有利于缩短育种年限，D正确。故选B。 3.D解析：花粉细胞培育成单倍体植株，培育的原理是花粉粒细胞具 有全能性，其技术是植物组织培养，A正确；过程③由愈伤组织到丛 芽的过程是再分化，其根本原因是基因的选择性表达，B正确：不同 植物组织发育过程中所需要的植物激素种类和浓度不同，题图中四 种培养基均为固体培养基，其中所含的植物邀素种类和比例有差异， 便于不同组织的再分化，C正确；花粉细胞是经过减数分裂产生的， 其中染色体数目是正常体细胞染色体数目的一半，故花粉细胞染色 体数目为9条，花粉细胞通过植物组织培养形成的四季橘花粉植株 体细胞含有9条染色体，根尖细胞进行的是有丝分裂，观察处于分裂 中期的四季橘花粉植株根尖细胞时，可观察到9条染色体，D错误。 故选D。 4.B解析：植物细胞培养是指在离体条件下对植物单个细胞或小的细 胞团进行培养并使其增殖，获得大量细胞群体的一种技术，A正确； 在细胞产物的工厂化生产过程中只需要悬浮培养愈伤组织细胞，利 用愈伤组织细胞的分裂和代谢产生所需要的产物即可，不需要经过 再分化过程，B错误：植物细胞培养不占用耕地，几乎不受季节、天气 等因素的限制，因此对于社会、经济和环境保护具有重要意义，C正 确：植物的次生代谢物是一类小分子有机化合物，不是植物生长所必 需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才 能产生，D正确。故选B。 第2节动物细胞工程 课时1动物细胞培养 1.A解析：悬浮培养的动物细胞不会出现贴壁生长现象，A错误；连续 灌流系统一边不断注人新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移 出，使细胞稳定地处在较好的营养环境中，有害代谢废物浓度较低，B 正确；灌流速率过高时培养的细胞没有及时利用营养物质，会导致营 选择性必修第三册·RJ 养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费，C正确：动物细胞的细 胞外液的渗透压是相对稳定且适宜的，配制灌流式培养所需培养基 时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压，D正确。故选A。 2.A解析：题图曲线表示某动物细胞培养时，培养液中活细胞和死亡 细胞密度统计的结果。b段表示活细胞和死亡细胞密度都在增加， bc段表示活细胞密度减少而死亡细胞密度增加，培养至第6d时，活 细胞数等于死亡细胞数。由以上分析可知，培养至第6d时，活细胞 数等于死亡细胞数，A错误。培养液和培养用具需要进行严格的灭 菌处理，防止对实验造成污染，B正确。bc段表示活细胞密度减少而 死亡细胞密度增加，该现象产生的主要原因是培养液中营养物质不 足及有害代谢产物的积累等，C正确。进行动物细胞培养时，首先需 要在等渗溶液中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理新鲜的动物组织， 但要注意酶溶液的浓度和处理时间，D正确。故选A。 3.A解析：分散取样的细胞还可采用机械的方法将组织分散成单个细 胞，A错误：培养取样细胞时，需要为这些细胞提供充足的营养条件、 稳定的内环境等，B正确；若被HPV感染成为癌细胞，则不会出现接 触抑制现象，因此若出现接触抑制，则可确定不属于HPV高危型，C 正确；C02培养箱中含有95%空气和5%C02,其中02是细胞代谢所 必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH,因此，进行细胞培养时 都需用到CO2培养箱，D正确。故选A。 4.C解析：用干细胞培育出人体需要的器官用来移植并治疗疾病，不 需要激发细胞的所有全能性，只需诱导干细胞分化形成相应的组织 或器官即可，A错误；用脐带血中的干细胞不能治疗这个孩子的所有 疾病，如传染性疾病等，B错误：如果要移植用他的干细胞培育出的 器官，需要用到细胞培养技术，C正确；自体器官移植不会发生免疫 排斥反应，所以自体移植后不需要使用免疫抑制药物，D错误。 课时2动物细胞融合技术与单克隆抗体 1.A解析：根据题干信息，米酵菌酸分子较小不能单独引起免疫反应， 在制备米酵菌酸单克隆抗体时，先将米酵菌酸进行处理后再将其多 次注射小鼠，经检测合格后，才从小鼠脾脏中提取相应细胞与骨髓瘤 细胞进行融合，因此米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免 疫细胞识别的抗原，进而产生能产生抗体的浆细胞，A正确；经特殊 处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆B细胞的产生， 进而使得二次免疫反应产生更多的浆细胞，B错误：处理后的米酵菌 酸分子注入小鼠的次数由机体内浆细胞的数量决定，C错误：从小鼠 脾脏中提取的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞两两融合形成3种杂交细胞 (B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤 细胞)，但只有骨髓瘤细胞自身融合的细胞和杂交瘤细胞能增殖，D 错误。故选A。 2.D解析：双抗具有双特异性，即可同时与2种抗原特异性结合，A正 确；根据抗体与抗原特异性结合的原理，利用双抗可以将蛋白类药物 运送至靶细胞，从而使药物作用于特定的靶细胞，B正确；双抗是由 2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子经过解偶联后重新偶联 形成的，故而筛选时需要使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原 来进行抗原一抗体检测，从而筛选出具有双特异性的抗体，C正确； 同时注射2种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，进而产生 两种抗体，一种浆细胞只能产生一种抗体，并不能产生双抗，D错误。 3.BCD解析：步骤①是注射特定抗原，针对本实验目的，应该注射 CD14蛋白(CD14抗原)，步骤⑤是将分泌抗CD14抗体的杂交瘤细 胞注人小鼠体内培养，以获得大量单克隆抗体，A错误：步骤②所用 的SP2/0细胞是骨髓瘤细胞，能在体外无限增殖，B正确；由于细胞 融合是随机的，且融合率几乎达不到100%，所以融合的细胞除了杂 交瘤细胞外，还可能有B淋巴细胞自身融合形成的细胞，骨髓瘤细胞 自身融合形成的细胞，在③选择培养基的培养孔中只有异种核融合 的杂交瘤细胞才能生长，据此可将杂交瘤细胞筛选出来，C正确；因 为形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类很多，因此有些杂交瘤细胞不 能分泌抗CD14抗体，所以需要利用抗原一抗体杂交原理进行第二次 筛选，即步骤④中需加入CD14蛋白进行专一抗体检测，D正确。故 选BCD。 课时3动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.B解析：后代丁牛细胞核的遗传物质来自甲牛，细胞质的遗传物质 来自乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误； 动物细胞培养中需要提供95%空气（保证细胞的有氧呼吸）和5% 黑白题26 C02(雏持培养液的pH)的混合气体，B正确；过程②常使用显微操作 去核法对卵母细胞进行处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培 养至囊胚或桑葚胚后进行移植，D错误。故选B。 2.B解析：卵母细胞中含激发细胞核全能性的物质，核移植过程中选 择MⅡ期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复，A正确：过程②重组 细胞培养经历了卵裂、桑葚胚、囊胚和原肠胚等胚胎发育过程，不需 要进行脱分化和胰蛋白酶处理，B错误：过程③是诱导分化过程，其 关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达，C正确：过程④ 移植的神经元细胞是该小鼠自身细胞诱导分化而来，一般不会发生 自身免疫排斥反应，D正确。故选B。 3.(1)消毒胰蛋白（或胶原蛋白）(5%C02和95%空气的混合气体) C02(2)去核卵母(3)①作为对照②其核移植成功率同时高于 对照组和其他实验组 解析：(1)动物细胞培养过程中应注意无菌操作，故需要先用酒精对 供核个体进行消毒：为获得单个细胞，需要对剪碎后的组织用胰蛋白 酶或胶原蛋白酶等进行处理后，置于5%C0,和95%空气的混合气体 C02培养箱中进行培养。(2)为保证遗传物质主要来自供体细胞，受 体细胞应选择处于MⅡ期的去核卵母细胞。(3)①实验设计应遵循 对照与单一变量原则，据题千信息可知，使用时用DMS0溶解，故第4 组的作用是作为对照。②与第4组（对照）相比，CB组的核移植成功 率为83/101×100%≈82.2%，高于对照组68/89×100%≈76.4%，也高 于其他实验组别，故实验结果表明CB能够提高核移植成功率。 四解题指导 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→用胰蛋白酶或胶原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或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传 代培养。 第3节胚胎工程 课时1胚胎工程的理论基础 1.B解析：卵子发育到减数分裂Ⅱ中期即具备与精子受精的能力，A 错误：阻止多精人卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，该卵 子与2个精子受精，表明透明带反应和卵细胞膜反应未能阻止多精 入卵，B正确：一个卵子与两个精子结合这种情况下，精子与卵子仍 发生了相互识别，C错误：细胞a的染色体组成为MP,,则细胞c的染 色体组成为P,P2,D错误。故选B。 2.C解析：该实验没有细胞融合，不可能有细胞同时有白鼠和黑鼠的 遗传物质，A错误；过程①表示胚胎发育，细胞数目增加，但有机物总 量在不断减少，B错误：滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，对胚胎 进行性别鉴定时选用滋养层细胞，不会对胚胎造成伤害，C正确：由 于不存在细胞融合，嵌合体幼鼠属于二倍体，有丝分裂后期有4个染 色体组，D错误。 3.（1)高尔基体线粒体细胞核中心体顶体头线粒体鞘 尾(2)因为细胞核储存遗传物质，线粒体给精子运动提供能量，所 以二者都需保留(3)便于为精子的运动提供能量(4)①顶体酶 ②初级MⅡ 课时2胚胎工程技术及其应用 1.D解析：OPU-IVP技术包括体外受精过程，故其获得优良奶牛的过 程属于有性生殖，A正确：为获取更多的卵（母）细胞，可对供体母牛 注射促性腺激素，使其超数排卵，B正确：采集的精子需要经过获能 处理，才具备受精的能力，才能与培养成熟的卵子完成受精，C正确： 鉴定结果为阳性的胚胎含有Y染色体，为雄性，为获得可以产生牛奶 的奶牛应选择结果为阴性的胚胎进行移植，D错误。故选D。 2.A解析：方法I需要经过体外受精，参与受精的精子需要经过获能 处理，即精子经过生殖道获能，或体外人工获能处理，A正确：重组胚 胎需要电刺激后才能开始卵裂，B错误：由实际大量实验结论可知 胚胎分割次数与成活率呈负相关，C错误：B、D牛是雌性，F牛是无 性生殖的结果，与C牛的性别相同，E牛是有性生殖后代，性别由精 子中的性染色体决定，不一定是雌性，D错误。故选A。 四名师点睛 题图分析：方法【采用体外受精和胚胎移植技术培育试管牛：方 法Ⅱ采用动物细胞核移植和胚胎移植技术培育克隆牛。 拔高练参考答案 3.(1)冷冻保存刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变 化后才能获得受精能力肝素或钙离子载体A23187MⅡ期 (2)维生素、氨基酸、核苷酸(3)对受体母羊进行发情处理，合适的 时间，将保存的囊胚移植入受体母羊的子宫 解析：(1)精液可以冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。刚排 出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能 力，故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能 方法有培养法和化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的 肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。卵母 细胞需要培养到减数第二次分裂中期(MⅡ期)才能具备与精子受精 的能力。（2)进行早期胚胎培养的培养液中，除了无机盐、激素、血清 外，还含有维生素、氨基酸、核苷酸等。(3)要利用保存的囊胚和相应 数量的非繁殖期受体母羊为材料，获得具有该公羊优良性状的后代， 主要是利用胚胎移植技术，即对受体母羊进行发情处理，将保存的囊 胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体 母羊产下具有该公羊优良性状的后代。 第3章基因工程 第1节重组DNA技术的基本工具 1.D解析：由分析可知，限制酶1和3切出的黏性末端相同，故不同的 限制酶可以切出相同的黏性末端，A正确；限制酶3识别的碱基序列 中包含了限制酶1识别的碱基序列，故限制酶1可以识别并剪切限 制酶3所识别的DNA序列，B正确；由分析可知，限制酶3、4识别的 序列都是由6个脱氧核苷酸组成，C正确：DNA经不同限制酶切割 后，只有在形成相同的黏性末端时，才可以通过DNA连接酶连接，由 此可知DNA连接酶可连接由限制酶1和3切出的DNA片段，不可 连接由限制酶1和2切出的DNA片段，也不能连接由限制酶4和5 切出的DNA片段，D错误。故选D。 解题指导 题图分析：限制性内切核酸酶1和2切出的DNA片段的黏性末端 不同，不可通过DNA连接酶连接，但限制性内切核酸酶1和3切 出的黏性末端相同；限制性内切核酸酶1、2识别的序列都是由 4个脱氧核苷酸组成，限制性内切核酸酶3、4识别的序列是由6 个脱氧核苷酸组成；限制酶1、2、3切出的是黏性末端，限制酶4 和5切出的是平末端。 2.A解析：该DNA分子中，BamH I单独使用时DNA片段长度不 变：HindⅢ单独使用时切割为两个片段，说明该酶在DNA分子上至 少有一个酶切位点；BamH I和HindⅢ联合切割DNA分子时，形成 3个片段，说明甲DNA分子为环状DNA分子，并且其上含有一个 BamH I的酶切位点，有两个HindⅢ的酶切位点，A错误，B、C正确； 用BamH I和HindⅢ联合切割DNA分子（所有切割位点都被切断）， DNA分子产生3种不同长度的片段，即3kb、5kb、6kb,也可能只 被HindⅢ切割形成3kb、11kb的片段，也可能只被BamH I切割形 成14kb的片段，或者BamH I和HindⅢ不完全酶切得到8kb和 6kb的片段，或5kb和9kb的片段，最多可能得到7种不同长度的 线性片段，D正确。故选A。 3.(1)EcoR I、Pst I EcoR I、PstI、SmaI和EcoR V(2)磷酸二酯 键(3)自我复制一至多个限制酶切位点用含有该抗生素的培 养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞 解析：(1)限制酶EcoR I和PstI切割形成的是黏性末端，限制 酶SmaI和EcoR V切割形成的是平末端，E.coli DNA连接酶来源于 大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键 连接起来，而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端 和平末端，但连接平末端效率较低。因此题图中EcoR I和PstI切割 后的DNA片段（黏性末端）可以用E.coli DNA连接酶连接，除了这两 种限制酶切割的DNA片段，限制酶SmaI和EcoR V切割后的DNA 片段（平末端）也可以用T4DNA连接酶连接。(2)DNA连接酶将两 个DNA片段连接形成磷酸二酯键。(3)质粒是小型环状的DNA分 子，常作为基因表达的载体，首先质粒上含有复制原点，能保证质粒 在受体细胞中自我复制。质粒DNA分子上有一个至多个限制酶的 酶切位点，便于目的基因的导入。质粒上的标记基因是为了鉴定受 体细胞中是否含有目的基因，具体做法是用含有该抗生素的培养基 黑白题27进阶 突破 第2章 细胞工程 第1节植物细胞工程 课时1 植物细胞工程的基本技术 1.(2021·福建卷)科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图 如下。 矮牵牛品种 愈伤 原生 甲幼嫩叶片 组织 质体甲 杂种 杂种 细胞 植株 矮牵牛品种 愈伤 原生 乙幼嫩叶片 组织 质体乙 下列叙述正确的是 ( A.愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的 B.获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状 C.可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生 D.用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体 2.猕猴桃是原产于我国的野生藤本果树，营养价值较高，我国丰富的种质资源为猕猴桃遗传育 种提供了便利。毛花猕猴桃为二倍体，果实大，维生素C含量高：软枣猕猴桃为四倍体，极耐 寒，在-40℃下可安全越冬。某农科所利用这两种猕猴桃体细胞，通过细胞工程的方法培育 出了猕猴桃新品种，培育过程如下图所示。下列说法错误的是 () 包①⊙ 毛花猕猴 桃体细胞 ① 软束猕猴 b 愈伤试管苗 组织 桃体细胞 A.原生质体的融合依赖于细胞膜具有一定的流动性 B.过程①需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理 C.处于有丝分裂后期的杂种植株体细胞中有6个染色体组 D.最终得到的杂种植株可能不具有上述两种猕猴桃的特性 3.(不定项)铁皮石斛是我国的名贵中药，生物碱是其有效 12 一PLBs重量（光照） 0.035 10生物碱含量（光照） 0.030 成分之一。如图表示利用铁皮石斛新生营养芽诱导培育 PLBs重量（黑暗） 0.025 出的拟原球茎（简称PLBs,类似愈伤组织），在不同条件6 10.020啊 0.015 下生产生物碱的实验结果。下列叙述不正确的是( 0.010累 0.005 A.实验前需对实验中使用的培养基和外植体新生营养 102030405060 芽进行消毒处理 培养时间d B.选用新生营养芽的原因是其分裂能力强、全能性高且几乎不含病毒 C.新生营养芽再分化培育出的PLBs具有高度液泡化、呈无定形状态的特点 D.由图中曲线分析可知，光照条件下PLBs的重量与生物碱的含量呈正相关 进阶突破·拔高练05 课时2》 植物细胞工程的应用 1.（2023·山东卷)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 2.甘薯由于具有增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等作用，故越来越被人们喜爱。 但甘薯属于无性繁殖作物，同时又是同源六倍体，具有自交不育和杂交不亲和性，这使甘薯生 产和育种存在诸多常规方法难以解决的问题。下列相关操作不合理的是 () A.用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，可以解决种苗用量大、成本高的问题 B.利用茎尖分生组织培养脱毒苗，使植株具备抗病毒的能力，产品质量得到提高 C.利用原生质体融合实现体细胞杂交，克服远缘杂交不亲和，可以充分利用遗传资源 D.利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高变异频率，有利于缩短育种年限 3.(2023·甘肃武威期中)花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四 季橘(2N=18)花粉植株的过程示意图，有关叙述错误的是 ( 取花蕾①取花粉粒，接②愈伤组织接种③丛芽转接到④转接到⑤花粉 并消毒■种到培养基A到培养基B培养基C培养基D■植株 A.花粉植株培育的原理是花粉细胞具有全能性，其运用的技术是植物组织培养 B.过程③是细胞再分化，其根本原因是基因的选择性表达 C.四种培养基所含植物激素的种类和浓度有差异 D.观察处于分裂中期的四季橘花粉植株根尖细胞时，可观察到18条染色体 4.植物的次生代谢物在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来 源，利用植物细胞培养技术可以生产这些次生代谢物。下列说法错误的是 () A.植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术 B.培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物 C.植物细胞产物的工厂化生产不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，对于社会、经济、环 境保护具有重要意义 D.植物的次生代谢物是一类小分子有机化合物，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环 境和时间条件下才能产生 06黑白题生物1选择性必修第三册RJ 第2节动物细胞工程 课时1》 动物细胞培养 1.(2023·山东菏泽期中)近年来动物细胞灌流式培养技术迅速发展，灌流式培养是在细胞培养 管内一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。该技术避免了培养的动物 细胞因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻的问题。下列说法错误的是 A.灌流式培养的贴壁生长细胞不会出现接触抑制现象 B.连续灌流系统使细胞稳定地处在较好的营养环境中，有害代谢废物浓度较低 C.灌流速率过高会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费 D.制备灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压 2.如图所示是某动物细胞培养时，培养液中活细胞和死亡细胞密度统计的结果，下列相关叙述 错误的是 ( A.培养至第6d时，新产生的细胞数等于死亡细胞数 2 B.培养液和培养用具需要进行严格的灭菌处理 活细胞。 死亡细胞 8 C.bc段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢物的积 累等 24 68 时间/d D.进行动物细胞培养时，首先需要在等渗溶液中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理新鲜的动 物组织，但要注意酶溶液的浓度和处理时间 3.人乳头瘤病毒(HPV)感染是诱发宫颈癌的重要因素。HPV具有多种类型，其中的HPV16和 PV18属于高危型，可引起宫颈癌及宫颈上皮内高度病变。现对某就诊者的细胞取样进行培 养，以便进行确诊。下列说法不正确的是 () A.分散取样的细胞只能采用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等酶处理 B.培养取样细胞时，需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的内环境等 C.让取样细胞进行贴壁生长，若产生了接触抑制现象，则不属于HPV高危型 D.无论是原代培养还是传代培养，都需将培养瓶放在CO,培养箱中培养 4.某医院接生了一名男婴，医院为他保留了脐带血，如果后来他患了胰岛素依赖型糖尿病，就可 以通过脐带血中的干细胞为其治疗。下列选项中关于这个实例的说法，正确的是() A.用干细胞培育出人体需要的器官来治疗疾病，需要激发细胞的所有全能性 B.脐带血干细胞能治疗这个孩子的所有疾病 C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术 D.如果要移植用他的干细胞培养出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物 进阶突破·拔高练07 课时2》动物细胞融合技术与单克隆抗体 1.长时间浸泡的木耳可能滋生椰毒假单胞杆菌，其代谢产生的米酵菌酸是一种可以引起人食物 中毒的毒素。米酵菌酸分子较小不能单独引起免疫反应，为了高效检测米酵菌酸，科研人员 在制备米酵菌酸单克隆抗体时，先将米酵菌酸进行处理后再将其多次注射小鼠，经检测合格 后，才从小鼠脾脏中提取相应细胞与骨髓瘤细胞进行融合，下列相关叙述正确的是() A.米酵菌酸分子经过特殊处理的目的是制备供免疫细胞识别的抗原 B.经特殊处理的米酵菌酸分子多次注入小鼠是为了促进记忆T细胞的产生 C.处理后的米酵菌酸分子注入小鼠的次数是由血液中米酵菌酸分子的浓度决定的 D.从小鼠脾脏中提取的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞两两融合形成3种能增殖的杂交瘤细胞 2.(2022·山东卷)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 ()》 丫-Y 抗体2 抗体3 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 3.(不定项)(2023·重庆月考)研究表明，美西螈的巨噬细胞在其断肢再生的早期起重要作用。 科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体，其流程如图所示。下列分析 正确的是 () 免疫小鼠 自 ① ② sP2/0 特定培养 克隆化培养 ⑤ 目细胞 基筛选 和抗体检测 ③ ④ A.步骤①和步骤⑤向小鼠注射的都是CD14蛋白 B.步骤②所用的SP2/0细胞应具有无限增殖的特点 C.在③的培养孔中只有异种核融合的杂交瘤细胞才能生长 D.步骤④中需加入CD14蛋白进行专一抗体检测 08黑白题生物1选择性必修第三册RJ 课时3●》 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.（2021·辽宁卷)下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述 正确的是 () 88 注射 甲牛→ ①供体细胞培养 融合 激活并培养重组胚胎移植代孕丙牛 ③ 乙牛 去核 重组细胞 ② 生出后代丁牛 A.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定 B.过程①需要提供95%空气和5%C0,的混合气体 C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理 D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植 2.(2023·云南怒江期末)为研究鼠皮肤细胞 ②早期胚 ③诱导 治疗性克隆技术能否用于帕金 ① 胎培养 核移植(· 获取 器 分化， ④移植 神经元 森病的治疗，科研人员利用帕金 胚胎干细胞 去核卵母细胞 森病模型鼠进行如图实验，相关叙述错误的是 A.过程①中选择MⅡ期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复 B.过程②重构胚培养需对细胞进行一次脱分化和两次胰蛋白酶处理 C.过程③的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达 D.过程④对受体小鼠一般情况下无须注射免疫抑制剂来抑制其细胞免疫功能 3.大熊猫是我国特有珍稀保护动物，为扩大培育大熊猫，我国研究者进行了相关研究。 (1)研究者选择出生天折的大熊猫作为供核个体，用酒精对其腹部进行 ,取相应组 织，剪碎后用 酶等处理后，置于 培养箱中进行培养。 (2)研究者选择家兔细胞作为受体细胞，经过超数排卵处理，获得大量处于MⅡ期的 细胞。 (3)利用上述细胞构建的“大熊猫一免”重构胚进行实验，实验处理及结果如表所示： 组别 处理试剂 处理重构胚数/个 激活后发育为2细胞数/个 1 CB 101 83 2 Col 97 63 3 CB+Col 88 55 DMSO 89 68 注：CB为细胞松弛素，Col为秋水仙素，均为细胞骨架抑制剂，使用时用DMS0溶解。 ①第4组的作用是 ②实验结果表明CB能够提高核移植成功率，判断依据是 进阶突破·拔高练09 第3节 胚胎工程 课时1》 胚胎工程的理论基础 1.(2023·湖北校联考阶段练习)澳大利亚布里斯班一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双 胞胎，发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示，其中细胞α、b均含双亲染色体， 最终发育成姐弟二人。下列相关叙述正确的是 ( 细胞a(MP, 分裂产生 父亲P3个细胞 全父系 双胞胎1双胞胎2双胞胎一 双胞胎2 的死 母亲M 细胞( 精子2 父亲P2 细胞h A.图中异常受精时，卵子应发育到减数分裂Ⅱ后期 B.半同卵双胞胎的产生与透明带反应和卵细胞膜反应异常有关 C.图中一个卵子与两个精子结合，说明精子和卵子不会相互识别 D.细胞a的染色体组成为MP,则细胞c的染色体组成为P,P2或MP2 2.如图表示利用二倍体小鼠所做的实验，下列有发育成8细胞胚 白鼠的→ 分 关叙述正确的是 ( ）受精卵 合并粥过程① 入代孕婉 A.16细胞胚中部分细胞同时有白鼠和黑鼠的 16细胞胚 囊胚 母鼠嵌合体幼鼠 受精卵8细胞胚 (皮毛黑白相间) 遗传物质 B.过程①中细胞数目和有机物总量在不断增加 C.囊胚期的滋养层细胞可用于性别鉴定 D.嵌合体幼鼠属于四倍体，有丝分裂后期有8个染色体组 3.如图为哺乳动物精细胞变形成精子的过程图解，请据图回答下面的问题。 (1)写出各部分的名称： ① ,② ,③ ,④ ⑤ ,⑥ ,⑦ ,⑧ (2)精细胞变形成精子的过程中，细胞中的很多结构会消失，而细胞核和线 粒体都保留下来，为什么？ 5 6 (3)精子中的线粒体集中在尾部的原因： (4)请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题： ①精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的 能协助精子穿 过卵母细胞的透明带。 ②某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于 卵母细胞阶段，当该 细胞发育至 期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体， 则表明卵子受精完成。 1O黑白题生物|选择性必修第三册RJ 课时2●》胚胎工程技术及其应用 1.(2023·福建福州期末)奶牛活体采卵一体外胚胎生产(OPU-IVP)技术的诞生标志着奶牛繁 育技术进入“5G”时代。该技术包括奶牛活体采卵及体外培养、体外受精、性别控制、胚胎移 植等操作。已知奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列，依据该重复序列设计引 物，建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR体系(SRY-PCR)。下列叙述错误的是() A.通过OPU-VP技术获得优良奶牛的过程属于有性生殖 B.活体采卵前可对供体母牛注射促性腺激素促使其超数排卵 C.采集的精子需要经过获能处理才能与培养成熟的卵子完成受精 D.取滋养层细胞进行SRY-PCR,应选择结果为阳性的胚胎进行移植 2.(2023·河南许昌阶段练习)为了加快良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，下列 说法正确的是 () 方法I 公牛(4)一→精子受精卵一胚胎广试管牛(E) 良种母牛B激素了卵细胞 处理（卵细胞去核细胞校母牛子宫D) 方法川 无核卵 重组」儿克隆牛F) 胚胎 良种母牛(C)一乳腺细胞一细胞核 A.方法I中获能后的精子才可参与受精 B.方法Ⅱ中的重组胚胎一旦形成即可开始卵裂 C.胚胎分割次数和胚胎成活率呈正相关 D.B、C、D、E、F的性别一定相同 3.(2022·全国甲卷)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公 羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题： (1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是 。在体外受精 前要对精子进行获能处理，其原因是 ;精子体外获能可采用化 学诱导法，诱导精子获能的药物是 (答出一点即可)。利用该公羊的精子进行体 外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到 时才具备与精子受 精的能力。 (2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机 盐、激素、血清外，还含的营养成分有 (答出三点即可)等。将培养好的 良种囊胚保存备用。 (3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优 良性状的后代。主要的操作步骤是 进阶突破·拔高练11