内容正文:
专题09 动物细胞工程和胚胎工程
2大考点概览
考点01 动物细胞工程
考点02 胚胎工程
1.(2026·四川南充·二模)胶原蛋白具有由三条肽链相互缠绕而成的三螺旋稳定结构。下列叙述错误的是( )动物细胞工程
考点1
A.胶原蛋白中至少含有三个游离的羧基
B.胶原蛋白的空间结构与核糖核酸不同
C.长期食用胶原蛋白可以有效延缓皮肤的衰老
D.用胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞
2.(2026·四川乐山·二模)通过动物细胞工程技术,可以利用患者自身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以达到治疗目的。图1和图2表示利用患者自身细胞进行器官移植的两种方法。下列说法正确的是( )
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完全相同,因此移植后不会发生免疫排斥反应
C.可利用Ca2+处理法或显微注射法将Oct3/4基因、Sox基因、c-Myc基因和KIf基因导入成纤维细胞
D.图2中供体细胞可不用去除细胞质,将整个供体细胞注入去核的卵母细胞中
3.(2026·四川成都·二模)三维细胞培养技术,是一种在实验室中以三维结构培养和繁殖活细胞的方法。与传统的二维细胞培养相比,三维细胞培养更接近人体内细胞的自然环境,能够更好地模拟体内细胞的生长和相互作用(如下图所示)。下列叙述正确的是( )
A.三维细胞培养通常采用与二维相同的胃蛋白酶处理时间进行传代,以保证细胞充分分散
B.三维细胞的培养不存在接触抑制现象,因此三维细胞培养增长速率比二维细胞培养更快
C.三维细胞与培养基的接触面积更大,有利于营养物质的吸收和代谢废物的排出
D.三维培养中细胞更容易维持正常的形态和分化功能,常用于构建器官模型进行疾病研究
4.(2026·四川广安·二模)嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法是一种治疗癌症的新技术。传统方法需从患者体内分离T细胞,在体外进行基因改造和扩增后再输回体内。而新方法通过静脉注射靶向脂质纳米颗粒,将CAR基因的mRNA直接送入患者体内的T细胞,使其转化为CAR-T细胞。下列叙述正确的是( )
A.传统疗法中T细胞体外扩增的原理是细胞全能性
B.体内疗法的研发过程不需要动物细胞培养技术支持
C.体内疗法中mRNA需进入细胞核并整合到染色体DNA上
D.体内疗法可避免分离T细胞、体外基因修饰和扩增等流程
5.(2026·四川南充·二模)人脐带间充质干细胞不仅能向肿瘤部位定向迁移,还能分泌外泌体(膜性小囊泡)影响肿瘤细胞的生物学行为。科研人员研究了体外培养条件下该外泌体对肺癌细胞增殖、迁移和凋亡的影响,结果见下图。下列叙述错误的是( )
注:吸光度值越大,细胞数量越多。
A.人脐带间充质干细胞可作为靶向治癌的载体
B.外泌体可能会抑制肺癌细胞数目减少
C.外泌体可能会造成肺癌细胞发生扩散
D.外泌体的作用还需在动物模型中进一步验证
6.(2026·四川宜宾·二模)我国在胚胎移植领域的成果已处于国际前沿,尤其在异种器官移植和高效繁育技术上。研究人员将基因编辑猪肾脏成功移植到终末期肾病患者体内(技术流程如图),术后血肌酐恢复正常,成为亚洲首例活体异种肾移植案例。下列相关叙述错误的是( )
①从猪耳提取体细胞→②基因编辑→③构建胚胎→④移植至代孕母猪体内→培育出无病原体供体
A.出现接触抑制时,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等分散成单个细胞后再进行原代培养
B.步骤②中基因编辑的目标之一是消除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原决定基因
C.步骤③构建胚胎时,需将基因编辑后的体细胞细胞核移植到去核的MII期卵母细胞中
D.步骤④为使胚胎正常发育,应对代孕母猪进行同期发情处理,使二者生理状态一致
7.(2026·四川泸州·二模)体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt信号通路抑制剂处理克隆囊胚后,供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列叙述正确的是( )
A.动物细胞培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
B.动物克隆需用到动物细胞培养、动物细胞核移植、体外受精和胚胎移植等技术
C.早期胚胎发育至原肠胚阶段,胚胎分化出现内细胞团和滋养层细胞
D.Wnt信号通路持续异常激活可促进克隆胚胎发育过程
8.(2026·四川泸州·二模)研究发现,过敏性哮喘患者体内IgE浓度显著高于正常范围,下图是生产一种用于治疗该病的单克隆抗体的流程图。下列叙述错误的是( )
A.构建的表达载体含有抗IgE抗体的基因
B.转化并培养大肠杆菌可获得大量的表达载体
C.该生产流程运用了动物细胞融合技术
D.该单克隆抗体进入患者体内后不会作为抗原被清除
9.(2026·四川乐山·二模)核苷酸合成有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径(如图)。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶,制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列说法正确的是( )
A.未融合的B细胞及其同型融合细胞因全合成途径被A阻断而在HAT培养基上不能增殖
B.因为杂交瘤细胞可以进行上述两个途径,所以它能在HAT培养基上大量增殖
C.未融合的骨髓瘤细胞及其同型融合细胞因无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖
D.HAT培养基所筛选出的杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生高纯度的目标抗体
10.(2026·四川凉山·二模)某病毒对动物养殖业危害十分严重,我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒。图1为获得转基因工程菌所示的重组质粒(部分结构),图2为单克隆抗体制备流程。下列分析错误的是( )
A.用P1、P3进行PCR扩增可确定工程菌构建是否成功
B.加入PEG诱导融合形成的②,其中也有未融合细胞
C.③需用选择培养基去除不能产生特异性抗体的细胞
D.④需用克隆化培养和抗体检测,获得检测呈阳性的细胞
11.(2026·四川泸州·二模)为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题,研究者除了用抗原刺激之外,还用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B淋巴细胞,使其成为“染色体核型稳定”的细胞株,该细胞株能在HAT选择培养基中短期存活,但对乌本苷(Oua)敏感;骨髓瘤细胞不能在HAT选择培养基中存活,但对Oua不敏感。下列说法正确的是( )
A.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
B.灭活病毒会诱导不同细胞膜上的蛋白质分子和糖类分子重新排布
C.杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
D.导致EBV感染后的B细胞和骨髓瘤细胞死亡的筛选机制相同
12.(2026·四川绵阳·二模)制备单克隆抗体时,一般使用HAT培养基筛选杂交瘤细胞。哺乳动物细胞中DNA的合成有D和S两条途径:D途径中叶酸是必需成分,HAT培养基中的氨基蝶呤是叶酸的拮抗剂;S途径需要HGPRT和TK两种酶,骨髓瘤细胞是经过人工筛选的基因缺陷型细胞,缺乏这两种酶。下列叙述错误的是( )
A.灭活病毒诱导细胞融合时发生了膜蛋白和膜脂分子的重排
B.在HAT培养基中B淋巴细胞能合成DNA因而能无限增殖
C.杂交瘤细胞能从B淋巴细胞中获得HGPRT和TK两种酶
D.筛选得到的杂交瘤细胞还需要进行抗体检测和克隆化培养
二、解答题
13.(2026·四川绵阳·二模)某研究团队利用工程技术对诱导多能干细胞(iPSC)进行基因编辑改造,使其成为在细胞膜上表达CAR分子(嵌合了靶细胞的抗原受体的跨膜复合蛋白)的多能干细胞(CAR-iPSC),进而诱导分化出相应免疫细胞,包括CAR细胞毒性T细胞(CAR-T)、CAR巨噬细胞(CAR-iMac)、CAR自然杀伤细胞(CAR-NK),以治疗癌症。其基本流程如下图所示。回答下列问题。
(1)从供血者采集到的PBMC______(填“需要”或“不需要”)用胰蛋白酶分散成单细胞。细胞扩增培养过程中需要传代培养,原因是______(答出2点即可)。
(2)PBMC需经①重编程导入特定基因(OCT4,SOX2,KLF4等),强制改变其基因表达模式,使其回到类似______的多能状态(iPSC),再经②导入CAR基因并成功表达,成为具有______功能的CAR-iPSC。
(3)绝大多数B细胞恶性肿瘤的标志物之一是CD19(一种膜蛋白)。将CAR分子中嵌入______的CAR-iPSC诱导分化成CAR-T,经扩增后回输病人(自体CAR-T治疗),可以显著增强______(免疫类型),清除该类肿瘤细胞。
(4)用健康捐献者的细胞批量制备CAR-T细胞,进行异体CAR-T治疗时,因T细胞表面的受体(TCR)会识别异己细胞并进行攻击,因此需要预防______(选填编号:①移植物抗宿主病(GVHD)②宿主抗移植物病(HvGR)),预防的解决方案是______。
胚胎工程
考点2
1.(2026·四川达州·二模)研究者获得导入S基因的基因编辑小鼠的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.过程①需用外源促性腺激素处理,卵母细胞发育到MⅡ期才用于过程②
B.过程②通常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志
C.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D.过程④应让胚胎至少发育到原肠胚时且必须抑制雌鼠b的免疫排斥
2.(2026·四川宜宾·二模)我国在胚胎移植领域的成果已处于国际前沿,尤其在异种器官移植和高效繁育技术上。研究人员将基因编辑猪肾脏成功移植到终末期肾病患者体内(技术流程如图),术后血肌酐恢复正常,成为亚洲首例活体异种肾移植案例。下列相关叙述错误的是( )
①从猪耳提取体细胞→②基因编辑→③构建胚胎→④移植至代孕母猪体内→培育出无病原体供体
A.出现接触抑制时,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等分散成单个细胞后再进行原代培养
B.步骤②中基因编辑的目标之一是消除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原决定基因
C.步骤③构建胚胎时,需将基因编辑后的体细胞细胞核移植到去核的MII期卵母细胞中
D.步骤④为使胚胎正常发育,应对代孕母猪进行同期发情处理,使二者生理状态一致
3.(2026·四川内江·二模)CDK4/6-CyclinD(一种细胞周期蛋白复合体)可推动细胞从G1期(DNA合成前期)进入S期(DNA合成期)。研究发现,CDKN2A基因的表达产物能抑制CDK4/6的活性;大部分肝癌细胞中CDKN2A基因缺失或突变,导致细胞增殖失控,而MSC(一种成体干细胞)释放的生物活性因子可抑制肝癌细胞中CDK4/6的活性。下列叙述正确的是( )
A.MSC通常具有发育成完整个体的能力
B.CDKN2A基因属于原癌基因,正常细胞中也会表达
C.MSC通过直接抑制肝癌细胞的转移来抑制肿瘤发展
D.将MSC与肝癌细胞共培养,G1期肝癌细胞占比会增大
4.(2026·四川成都·二模)2025年中国科学院动物研究所团队在《Cell》发表研究成果,首次在实验室完整复刻人类胚胎着床过程,为反复着床失败等生殖难题提供新的干预思路,该研究的核心技术流程如下表所示。下列分析错误的是( )
技术阶段
操作内容
胚胎与类器官制备
体外培养人类囊胚,同时诱导子宫内膜干细胞分化为子宫内膜类器官
3D着床模型构建
将囊胚与子宫内膜类器官共培养,模拟体内子宫微环境
着床过程动态监测
通过活细胞成像技术实时记录胚胎黏附、侵入及滋养层细胞分化过程
干预靶点筛选
加入候选药物或基因调控因子,分析对子宫内膜类器官、胚胎着床率及早期发育的影响
A.体外培养人类囊胚时通常需在培养基中加入血清等营养成分
B.3D着床模型能够模拟胚胎着床的过程并支持胚胎早期发育
C.囊胚期的滋养层细胞将来会发育成胎膜和胎盘等重要结构
D.候选药物是通过调控胚胎细胞基因表达来影响胚胎着床率的
5.(2026·四川绵阳·二模)“试管婴儿”技术主要流程为:用人工方法让精子和卵细胞在体外受精,经培养发育为早期胚胎后,再移植入子宫内发育为胎儿。下列叙述错误的是( )
A.该技术可用于输卵管阻塞或切除的患者
B.试管婴儿个体发育的起点仍然是受精卵
C.卵裂形成的细胞物质交换效率显著提高
D.胚胎培养至各组织分化形成时进行移植
二、解答题
6.(2026·四川绵阳·二模)某研究团队利用工程技术对诱导多能干细胞(iPSC)进行基因编辑改造,使其成为在细胞膜上表达CAR分子(嵌合了靶细胞的抗原受体的跨膜复合蛋白)的多能干细胞(CAR-iPSC),进而诱导分化出相应免疫细胞,包括CAR细胞毒性T细胞(CAR-T)、CAR巨噬细胞(CAR-iMac)、CAR自然杀伤细胞(CAR-NK),以治疗癌症。其基本流程如下图所示。回答下列问题。
(1)从供血者采集到的PBMC______(填“需要”或“不需要”)用胰蛋白酶分散成单细胞。细胞扩增培养过程中需要传代培养,原因是______(答出2点即可)。
(2)PBMC需经①重编程导入特定基因(OCT4,SOX2,KLF4等),强制改变其基因表达模式,使其回到类似______的多能状态(iPSC),再经②导入CAR基因并成功表达,成为具有______功能的CAR-iPSC。
(3)绝大多数B细胞恶性肿瘤的标志物之一是CD19(一种膜蛋白)。将CAR分子中嵌入______的CAR-iPSC诱导分化成CAR-T,经扩增后回输病人(自体CAR-T治疗),可以显著增强______(免疫类型),清除该类肿瘤细胞。
答案第1页,共2页
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专题09 动物细胞工程和胚胎工程
2大考点概览
考点01 动物细胞工程
考点02 胚胎工程
1.(2026·四川南充·二模)胶原蛋白具有由三条肽链相互缠绕而成的三螺旋稳定结构。下列叙述错误的是( )动物细胞工程
考点1
A.胶原蛋白中至少含有三个游离的羧基
B.胶原蛋白的空间结构与核糖核酸不同
C.长期食用胶原蛋白可以有效延缓皮肤的衰老
D.用胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞
【答案】C
【详解】A、不考虑R基的情况下,每条肽链的末端至少有1个游离的羧基,胶原蛋白由3条肽链构成,因此至少含有3个游离的羧基,A正确;
B、胶原蛋白本质是蛋白质,核糖核酸(RNA)本质是核酸,二者化学本质不同,空间结构也存在明显差异,B正确;
C、胶原蛋白是生物大分子,食用后会在消化道中被蛋白酶、肽酶分解为氨基酸才能被人体吸收,无法直接以胶原蛋白的形式作用于皮肤,不能有效延缓皮肤衰老,C错误;
D、动物组织细胞间的间质主要成分为胶原蛋白,胶原蛋白酶可分解细胞间的胶原蛋白,因此能将动物组织分散成单个细胞,是动物细胞培养的常用操作,D正确。
2.(2026·四川乐山·二模)通过动物细胞工程技术,可以利用患者自身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以达到治疗目的。图1和图2表示利用患者自身细胞进行器官移植的两种方法。下列说法正确的是( )
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完全相同,因此移植后不会发生免疫排斥反应
C.可利用Ca2+处理法或显微注射法将Oct3/4基因、Sox基因、c-Myc基因和KIf基因导入成纤维细胞
D.图2中供体细胞可不用去除细胞质,将整个供体细胞注入去核的卵母细胞中
【答案】D
【详解】A、动物细胞培养的气体环境是95%空气和5% CO₂,而非95%O₂,A错误;
B、图2方法中,重构胚的细胞质来自卵母细胞,因此所获得的组织器官的遗传物质并非与患者完全相同,B错误;
C、将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法,Ca²⁺处理法用于将目的基因导入微生物细胞,不能用于动物细胞,C错误;
D、图2为体细胞核移植技术,实际操作中可不用去除供体细胞的细胞质,直接将整个供体细胞注入去核的卵母细胞中,D正确。
3.(2026·四川成都·二模)三维细胞培养技术,是一种在实验室中以三维结构培养和繁殖活细胞的方法。与传统的二维细胞培养相比,三维细胞培养更接近人体内细胞的自然环境,能够更好地模拟体内细胞的生长和相互作用(如下图所示)。下列叙述正确的是( )
A.三维细胞培养通常采用与二维相同的胃蛋白酶处理时间进行传代,以保证细胞充分分散
B.三维细胞的培养不存在接触抑制现象,因此三维细胞培养增长速率比二维细胞培养更快
C.三维细胞与培养基的接触面积更大,有利于营养物质的吸收和代谢废物的排出
D.三维培养中细胞更容易维持正常的形态和分化功能,常用于构建器官模型进行疾病研究
【答案】D
【详解】A、细胞在培养过程中会贴壁,还会粘连,导致细胞停止生长分裂,因此在传代培养过程中用酶处理,让细胞充分分散,以便恢复生长分裂的能力,常用的酶是胰蛋白酶,不能用胃蛋白酶,传代是在pH7.2-7.3的培养环境下操作,胃蛋白酶(最适pH是1.5-2.5)在弱碱性环境中完全失活,不能酶解,A错误;
B、正常的细胞在相互接触时就会停止分裂增殖,即接触抑制,除非是癌细胞,只有癌细胞才会失去接触抑制,与培养的环境无关,与细胞种类有关,B错误;
C、三维细胞是抱团生长,与培养基的接触面积更小,不利于营养物质吸收和代谢废物排出,C错误;
D、三维培养模拟体内细胞生长环境,细胞更容易维持正常的形态和分化功能,常被用于器官模型来进行疾病研究,D正确。
故选D。
4.(2026·四川广安·二模)嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法是一种治疗癌症的新技术。传统方法需从患者体内分离T细胞,在体外进行基因改造和扩增后再输回体内。而新方法通过静脉注射靶向脂质纳米颗粒,将CAR基因的mRNA直接送入患者体内的T细胞,使其转化为CAR-T细胞。下列叙述正确的是( )
A.传统疗法中T细胞体外扩增的原理是细胞全能性
B.体内疗法的研发过程不需要动物细胞培养技术支持
C.体内疗法中mRNA需进入细胞核并整合到染色体DNA上
D.体内疗法可避免分离T细胞、体外基因修饰和扩增等流程
【答案】D
【详解】A、T细胞体外扩增的原理是细胞通过有丝分裂进行增殖,细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,该过程仅获得更多T细胞,未体现全能性,A错误;
B、动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术,体内疗法的研发过程需要借助动物细胞培养技术进行递送效果验证、安全性测试等,B错误;
C、mRNA是翻译的模板,进入细胞质后与核糖体结合即可合成CAR蛋白,无需进入细胞核,也不会整合到染色体DNA上,C错误;
D、由题干信息可知,体内疗法直接将携带CAR基因mRNA的靶向脂质纳米颗粒注射入患者体内,直接改造体内的T细胞,可避免分离T细胞、体外基因修饰和扩增等传统流程,D正确。
故选D。
5.(2026·四川南充·二模)人脐带间充质干细胞不仅能向肿瘤部位定向迁移,还能分泌外泌体(膜性小囊泡)影响肿瘤细胞的生物学行为。科研人员研究了体外培养条件下该外泌体对肺癌细胞增殖、迁移和凋亡的影响,结果见下图。下列叙述错误的是( )
注:吸光度值越大,细胞数量越多。
A.人脐带间充质干细胞可作为靶向治癌的载体
B.外泌体可能会抑制肺癌细胞数目减少
C.外泌体可能会造成肺癌细胞发生扩散
D.外泌体的作用还需在动物模型中进一步验证
【答案】B
【详解】A、由题干“人脐带间充质干细胞不仅能向肿瘤部位定向迁移”可知,人脐带间充质干细胞可作为靶向治癌的载体,A正确;
B、 从“外泌体对肺癌细胞增殖的影响”图来看,吸光度值越大细胞数量越多,外泌体组吸光度值低于对照组,这表明外泌体可能会抑制肺癌细胞增殖,并促进肺癌细胞凋亡,故会使肺癌细胞数目减少,B错误;
C、依据“外泌体对肺癌细胞迁移和凋亡的影响”图,外泌体组细胞迁移数量多于对照组,所以外泌体可能会造成肺癌细胞发生扩散,C正确;
D、因为该实验是在体外培养条件下进行的,所以外泌体的作用还需在动物模型中进一步验证,D正确。
6.(2026·四川宜宾·二模)我国在胚胎移植领域的成果已处于国际前沿,尤其在异种器官移植和高效繁育技术上。研究人员将基因编辑猪肾脏成功移植到终末期肾病患者体内(技术流程如图),术后血肌酐恢复正常,成为亚洲首例活体异种肾移植案例。下列相关叙述错误的是( )
①从猪耳提取体细胞→②基因编辑→③构建胚胎→④移植至代孕母猪体内→培育出无病原体供体
A.出现接触抑制时,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等分散成单个细胞后再进行原代培养
B.步骤②中基因编辑的目标之一是消除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原决定基因
C.步骤③构建胚胎时,需将基因编辑后的体细胞细胞核移植到去核的MII期卵母细胞中
D.步骤④为使胚胎正常发育,应对代孕母猪进行同期发情处理,使二者生理状态一致
【答案】A
【详解】A、动物细胞培养过程中,贴壁细胞出现接触抑制时,用胰蛋白酶分散成单个细胞后分瓶进行的是传代培养,A错误;
B、异种器官移植的最大障碍是免疫排斥反应,步骤②基因编辑的目标之一是敲除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原决定基因,降低排斥反应发生概率,B正确;
C、步骤③构建胚胎采用体细胞核移植技术,受体细胞选择去核的MII期卵母细胞,该时期卵母细胞的细胞质含有促进细胞核全能性表达的物质,可重构发育为早期胚胎,C正确;
D、胚胎移植前需对代孕母猪进行同期发情处理,使供体和受体生理状态一致,为移入的胚胎提供相同且适宜的生理环境,保障胚胎正常发育,D正确。
7.(2026·四川泸州·二模)体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt信号通路抑制剂处理克隆囊胚后,供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列叙述正确的是( )
A.动物细胞培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
B.动物克隆需用到动物细胞培养、动物细胞核移植、体外受精和胚胎移植等技术
C.早期胚胎发育至原肠胚阶段,胚胎分化出现内细胞团和滋养层细胞
D.Wnt信号通路持续异常激活可促进克隆胚胎发育过程
【答案】A
【详解】A、动物细胞培养液需提供细胞生长所需营养,通常含葡萄糖(糖类)、氨基酸、无机盐、维生素等,以及维持生理状态的动物血清(提供生长因子等),A正确;
B、动物克隆通过核移植技术将体细胞核移入去核卵母细胞,经激活形成重组胚胎,需动物细胞培养、核移植和胚胎移植技术,但无需体外受精(体外受精用于受精卵形成),B错误;
C、早期胚胎发育中,囊胚阶段分化出滋养层(外层,发育为胎膜和胎盘)和内细胞团(内部,发育为胎儿);原肠胚阶段形成三胚层,C错误;
D、Wnt信号通路抑制剂处理可提高克隆胚胎出生率,说明该通路异常激活会阻碍发育(抑制剂解除阻滞),故持续激活应抑制发育而非促进,D错误。
故选A。
8.(2026·四川泸州·二模)研究发现,过敏性哮喘患者体内IgE浓度显著高于正常范围,下图是生产一种用于治疗该病的单克隆抗体的流程图。下列叙述错误的是( )
A.构建的表达载体含有抗IgE抗体的基因
B.转化并培养大肠杆菌可获得大量的表达载体
C.该生产流程运用了动物细胞融合技术
D.该单克隆抗体进入患者体内后不会作为抗原被清除
【答案】C
【详解】A、图示目的是生产抗IgE单克隆抗体,因此构建的表达载体含有抗IgE抗体的基因,从而可以在CHO细胞株中稳定高效的表达,A正确;
B、通过大肠杆菌的增殖,使得表达载体在大肠杆菌内扩增,从而获得大量的表达载体,B正确;
C、该实验是将质粒导入单克隆CHO细胞株中稳定高效表达抗IgE单克隆抗体,没有涉及动物细胞融合技术,C错误;
D、该单克隆抗体是由人源化抗IgE抗体的cDNA表达产生的,因此进入患者体内后不会作为抗原被清除,D正确。
故选C。
9.(2026·四川乐山·二模)核苷酸合成有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径(如图)。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶,制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列说法正确的是( )
A.未融合的B细胞及其同型融合细胞因全合成途径被A阻断而在HAT培养基上不能增殖
B.因为杂交瘤细胞可以进行上述两个途径,所以它能在HAT培养基上大量增殖
C.未融合的骨髓瘤细胞及其同型融合细胞因无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖
D.HAT培养基所筛选出的杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生高纯度的目标抗体
【答案】C
【详解】A、未融合的B细胞及其同型融合细胞是正常细胞,细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶,但因高度分化而不能增殖,A错误;
B、杂交瘤细胞因为可以进行补救合成途径,能够在HAT培养基上大量增殖,B错误;
C、未融合的骨髓瘤细胞及其同型融合细胞因骨髓瘤细胞中缺乏转化酶,无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖,C正确;
D、HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞能大量增殖,但并不都能产生高纯度的目标抗体,需要进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,才可产生高纯度的目标抗体,D错误。
10.(2026·四川凉山·二模)某病毒对动物养殖业危害十分严重,我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒。图1为获得转基因工程菌所示的重组质粒(部分结构),图2为单克隆抗体制备流程。下列分析错误的是( )
A.用P1、P3进行PCR扩增可确定工程菌构建是否成功
B.加入PEG诱导融合形成的②,其中也有未融合细胞
C.③需用选择培养基去除不能产生特异性抗体的细胞
D.④需用克隆化培养和抗体检测,获得检测呈阳性的细胞
【答案】C
【详解】A、用P1、P3进行PCR扩增可扩增出目的基因及其以外的序列,即包含了原来质粒的序列,因而可确定工程菌构建是否成功,A正确;
B、由于细胞融合是随机的,且融合过程需要诱导,因而推测,加入PEG诱导融合形成的②,其中也有未融合细胞,同时还有同型细胞融合的情况,B正确;
C、③需用选择培养基去除没有融合的细胞和同型细胞自身融合形成的融合细胞,进而将杂交瘤细胞筛选出来,C错误;
D、④需用克隆化培养和抗体检测,获得能产生目标抗体的杂交瘤细胞,即获得抗体检测呈阳性的细胞,D正确。
11.(2026·四川泸州·二模)为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题,研究者除了用抗原刺激之外,还用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B淋巴细胞,使其成为“染色体核型稳定”的细胞株,该细胞株能在HAT选择培养基中短期存活,但对乌本苷(Oua)敏感;骨髓瘤细胞不能在HAT选择培养基中存活,但对Oua不敏感。下列说法正确的是( )
A.杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
B.灭活病毒会诱导不同细胞膜上的蛋白质分子和糖类分子重新排布
C.杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
D.导致EBV感染后的B细胞和骨髓瘤细胞死亡的筛选机制相同
【答案】A
【详解】A、杂交瘤细胞由B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成,抗体基因位于B淋巴细胞的染色体上。若B淋巴细胞来源的染色体丢失,将导致抗体基因缺失,使抗体产生能力下降,A正确;
B、灭活病毒可用于诱导细胞融合(如促进B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合),其原理是改变细胞膜流动性,使膜蛋白/磷脂分子重新排布,但糖类分子不直接参与膜融合过程,B错误;
C、EBV感染B淋巴细胞是为了稳定其染色体,但杂交瘤细胞产生的抗体是针对最初抗原刺激的抗原(如题干中“用抗原刺激”),而非抗EBV抗体,C错误;
D、EBV感染的B细胞在HAT培养基中“短期存活”,骨髓瘤细胞在HAT中不能存活,但对乌本苷不敏感。两者死亡机制不同(HAT筛选与乌本苷敏感度),D错误。
故选A。
12.(2026·四川绵阳·二模)制备单克隆抗体时,一般使用HAT培养基筛选杂交瘤细胞。哺乳动物细胞中DNA的合成有D和S两条途径:D途径中叶酸是必需成分,HAT培养基中的氨基蝶呤是叶酸的拮抗剂;S途径需要HGPRT和TK两种酶,骨髓瘤细胞是经过人工筛选的基因缺陷型细胞,缺乏这两种酶。下列叙述错误的是( )
A.灭活病毒诱导细胞融合时发生了膜蛋白和膜脂分子的重排
B.在HAT培养基中B淋巴细胞能合成DNA因而能无限增殖
C.杂交瘤细胞能从B淋巴细胞中获得HGPRT和TK两种酶
D.筛选得到的杂交瘤细胞还需要进行抗体检测和克隆化培养
【答案】B
【详解】A、灭活病毒诱导细胞融合的原理是利用病毒表面蛋白促进细胞膜融合,该过程涉及膜蛋白和膜脂分子的流动性重排,A正确;
B、在HAT培养基中,氨基蝶呤阻断D途径后,B淋巴细胞虽具有完整的S途径酶(HGPRT和TK),但其本身为高度分化的细胞,无无限增殖能力,故不能持续分裂增殖,B错误;
C、杂交瘤细胞由B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成,B淋巴细胞含完整的HGPRT和TK酶基因,可表达这两种酶,使杂交瘤细胞保留S途径能力,C正确;
D、HAT筛选后仅获得杂交瘤细胞,但不同细胞株产生的抗体种类不同,需进一步通过抗体检测和克隆化培养筛选目标抗体分泌株,D正确。
故选B。
二、解答题
13.(2026·四川绵阳·二模)某研究团队利用工程技术对诱导多能干细胞(iPSC)进行基因编辑改造,使其成为在细胞膜上表达CAR分子(嵌合了靶细胞的抗原受体的跨膜复合蛋白)的多能干细胞(CAR-iPSC),进而诱导分化出相应免疫细胞,包括CAR细胞毒性T细胞(CAR-T)、CAR巨噬细胞(CAR-iMac)、CAR自然杀伤细胞(CAR-NK),以治疗癌症。其基本流程如下图所示。回答下列问题。
(1)从供血者采集到的PBMC______(填“需要”或“不需要”)用胰蛋白酶分散成单细胞。细胞扩增培养过程中需要传代培养,原因是______(答出2点即可)。
(2)PBMC需经①重编程导入特定基因(OCT4,SOX2,KLF4等),强制改变其基因表达模式,使其回到类似______的多能状态(iPSC),再经②导入CAR基因并成功表达,成为具有______功能的CAR-iPSC。
(3)绝大多数B细胞恶性肿瘤的标志物之一是CD19(一种膜蛋白)。将CAR分子中嵌入______的CAR-iPSC诱导分化成CAR-T,经扩增后回输病人(自体CAR-T治疗),可以显著增强______(免疫类型),清除该类肿瘤细胞。
(4)用健康捐献者的细胞批量制备CAR-T细胞,进行异体CAR-T治疗时,因T细胞表面的受体(TCR)会识别异己细胞并进行攻击,因此需要预防______(选填编号:①移植物抗宿主病(GVHD)②宿主抗移植物病(HvGR)),预防的解决方案是______。
【答案】(1) 不需要 细胞密度过大,有接触抑制;有害代谢物积累;营养物质缺乏等
(2) 胚胎干细胞 特异性识别靶细胞
(3) CD19的受体 细胞免疫
(4) ①② 敲除供者细胞的相关基因
【分析】通过分析题意可知,从供血者体内分离得到PBMC,经过基因改造再经过体外动物细胞培养后,将CAR-T细胞再输到患者体内,这样T细胞就可以特异性识别和攻击肿瘤细胞。
【详解】(1)PBMC是悬浮的单细胞悬液,无需胰蛋白酶消化分散;贴壁生长的细胞会出现接触抑制,细胞密度过大、营养物质不足和代谢废物积累会抑制细胞增殖,需分瓶传代以维持细胞增殖。
(2)PBMC经过重编程导入OCT4、SOX2 等基因,可将体细胞诱导为诱导多能干细胞(iPSC),其多能性类似胚胎干细胞(可分化为多种细胞类型);CAR分子嵌合抗原受体后,能特异性结合靶细胞(肿瘤细胞)的抗原,使CAR-iPSC分化的免疫细胞具备特异性识别肿瘤的功能。
(3)CD19是B细胞恶性肿瘤的标志物,CAR分子需嵌入能识别CD19的受体,CAR-T才能特异性识别肿瘤细胞;CAR-T细胞属于细胞毒性T细胞,通过细胞免疫直接杀伤肿瘤细胞。
(4)异体CAR-T细胞的TCR会识别宿主细胞的异己抗原,引发移植物抗宿主病(GVHD),当异体CAR-T细胞输到患者体内时,宿主的免疫细胞(如T细胞、巨噬细胞等)会识别CAR-T细胞表面的异己抗原,并启动免疫应答,最终导致CAR-T细胞被清除,无法在体内存活和发挥抗肿瘤作用,引发宿主抗移植物病(HvGR);通过基因编辑敲除CAR-T细胞的TCR 编码基因,使其失去识别宿主异己抗原的能力,从而避免对宿主细胞的攻击,同时敲除CAR-T细胞的 HLA-I类或II类基因,使其不表达供者来源的HLA 分子,从而避免被宿主免疫细胞识别。
胚胎工程
考点2
1.(2026·四川达州·二模)研究者获得导入S基因的基因编辑小鼠的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.过程①需用外源促性腺激素处理,卵母细胞发育到MⅡ期才用于过程②
B.过程②通常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志
C.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D.过程④应让胚胎至少发育到原肠胚时且必须抑制雌鼠b的免疫排斥
【答案】D
【详解】A、①超数排卵需要用外源促性腺激素处理供体雌鼠,只有发育到MⅡ期的卵母细胞才具备受精能力,可用于②体外受精,A正确;
B、体外受精完成后,通常以观察到两个极体或雌雄原核作为受精的标志,B正确;
C、胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序,其实质就是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,C正确;
D、胚胎移植时,小鼠胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚阶段即可移植,不需要发育到原肠胚;同时受体雌鼠对移入子宫的外来胚胎几乎不发生免疫排斥反应,不需要抑制免疫排斥,D错误。
2.(2026·四川宜宾·二模)我国在胚胎移植领域的成果已处于国际前沿,尤其在异种器官移植和高效繁育技术上。研究人员将基因编辑猪肾脏成功移植到终末期肾病患者体内(技术流程如图),术后血肌酐恢复正常,成为亚洲首例活体异种肾移植案例。下列相关叙述错误的是( )
①从猪耳提取体细胞→②基因编辑→③构建胚胎→④移植至代孕母猪体内→培育出无病原体供体
A.出现接触抑制时,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等分散成单个细胞后再进行原代培养
B.步骤②中基因编辑的目标之一是消除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原决定基因
C.步骤③构建胚胎时,需将基因编辑后的体细胞细胞核移植到去核的MII期卵母细胞中
D.步骤④为使胚胎正常发育,应对代孕母猪进行同期发情处理,使二者生理状态一致
【答案】A
【详解】A、动物细胞培养过程中,贴壁细胞出现接触抑制时,用胰蛋白酶分散成单个细胞后分瓶进行的是传代培养,A错误;
B、异种器官移植的最大障碍是免疫排斥反应,步骤②基因编辑的目标之一是敲除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原决定基因,降低排斥反应发生概率,B正确;
C、步骤③构建胚胎采用体细胞核移植技术,受体细胞选择去核的MII期卵母细胞,该时期卵母细胞的细胞质含有促进细胞核全能性表达的物质,可重构发育为早期胚胎,C正确;
D、胚胎移植前需对代孕母猪进行同期发情处理,使供体和受体生理状态一致,为移入的胚胎提供相同且适宜的生理环境,保障胚胎正常发育,D正确。
3.(2026·四川内江·二模)CDK4/6-CyclinD(一种细胞周期蛋白复合体)可推动细胞从G1期(DNA合成前期)进入S期(DNA合成期)。研究发现,CDKN2A基因的表达产物能抑制CDK4/6的活性;大部分肝癌细胞中CDKN2A基因缺失或突变,导致细胞增殖失控,而MSC(一种成体干细胞)释放的生物活性因子可抑制肝癌细胞中CDK4/6的活性。下列叙述正确的是( )
A.MSC通常具有发育成完整个体的能力
B.CDKN2A基因属于原癌基因,正常细胞中也会表达
C.MSC通过直接抑制肝癌细胞的转移来抑制肿瘤发展
D.将MSC与肝癌细胞共培养,G1期肝癌细胞占比会增大
【答案】D
【详解】A、MSC是成体干细胞,属于多能/专能干细胞,全能性受限,不具有发育成完整个体的能力,A错误;
B、CDKN2A基因的表达产物可抑制CDK活性、阻止细胞异常增殖,属于抑癌基因,正常细胞中也会表达,B错误;
C、MSC通过释放生物活性因子抑制肝癌细胞CDK4/6的活性,从而抑制肝癌细胞增殖,据此不能得出MSC可直接抑制肝癌细胞转移的结论,C错误;
D、MSC释放的生物活性因子可抑制肝癌细胞中CDK4/6的活性,CDK4/6活性被抑制后,肝癌细胞无法从G1期进入S期,会停滞在G1期,因此G1期肝癌细胞占比会增大,D正确。
4.(2026·四川成都·二模)2025年中国科学院动物研究所团队在《Cell》发表研究成果,首次在实验室完整复刻人类胚胎着床过程,为反复着床失败等生殖难题提供新的干预思路,该研究的核心技术流程如下表所示。下列分析错误的是( )
技术阶段
操作内容
胚胎与类器官制备
体外培养人类囊胚,同时诱导子宫内膜干细胞分化为子宫内膜类器官
3D着床模型构建
将囊胚与子宫内膜类器官共培养,模拟体内子宫微环境
着床过程动态监测
通过活细胞成像技术实时记录胚胎黏附、侵入及滋养层细胞分化过程
干预靶点筛选
加入候选药物或基因调控因子,分析对子宫内膜类器官、胚胎着床率及早期发育的影响
A.体外培养人类囊胚时通常需在培养基中加入血清等营养成分
B.3D着床模型能够模拟胚胎着床的过程并支持胚胎早期发育
C.囊胚期的滋养层细胞将来会发育成胎膜和胎盘等重要结构
D.候选药物是通过调控胚胎细胞基因表达来影响胚胎着床率的
【答案】D
【详解】A、体外培养动物细胞/胚胎时,培养基中需要加入血清等天然成分,补充基础培养基缺少的生长因子等特殊营养物质,A正确;
B、3D着床模型可模拟子宫微环境,还能监测胚胎黏附、侵入及早期发育相关过程,说明该模型可以模拟着床过程并支持胚胎早期发育,B正确;
C、囊胚期的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘,内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,C正确;
D、候选药物的作用对象包括子宫内膜类器官和胚胎,不一定仅通过调控胚胎细胞的基因表达影响着床率,也可能通过调控子宫内膜的功能影响着床,D错误。
5.(2026·四川绵阳·二模)“试管婴儿”技术主要流程为:用人工方法让精子和卵细胞在体外受精,经培养发育为早期胚胎后,再移植入子宫内发育为胎儿。下列叙述错误的是( )
A.该技术可用于输卵管阻塞或切除的患者
B.试管婴儿个体发育的起点仍然是受精卵
C.卵裂形成的细胞物质交换效率显著提高
D.胚胎培养至各组织分化形成时进行移植
【答案】D
【详解】A、试管婴儿技术通过体外受精替代自然受精过程,适用于输卵管功能障碍(如阻塞或切除)导致精卵无法结合的患者,A正确;
B、个体发育起点均为受精卵,试管婴儿虽在体外形成受精卵,但其发育起点与自然受孕一致,B正确;
C、卵裂期细胞分裂后体积减小,细胞相对表面积增大,物质交换效率提高(符合细胞表面积与体积关系的生物学规律),C正确;
D、胚胎移植通常在桑椹胚或囊胚期(早期胚胎,未分化)进行,此时仅含未分化的细胞团;若待各组织分化形成(如原肠胚后),则超出适宜移植阶段,D错误。
故选D。
二、解答题
6.(2026·四川绵阳·二模)某研究团队利用工程技术对诱导多能干细胞(iPSC)进行基因编辑改造,使其成为在细胞膜上表达CAR分子(嵌合了靶细胞的抗原受体的跨膜复合蛋白)的多能干细胞(CAR-iPSC),进而诱导分化出相应免疫细胞,包括CAR细胞毒性T细胞(CAR-T)、CAR巨噬细胞(CAR-iMac)、CAR自然杀伤细胞(CAR-NK),以治疗癌症。其基本流程如下图所示。回答下列问题。
(1)从供血者采集到的PBMC______(填“需要”或“不需要”)用胰蛋白酶分散成单细胞。细胞扩增培养过程中需要传代培养,原因是______(答出2点即可)。
(2)PBMC需经①重编程导入特定基因(OCT4,SOX2,KLF4等),强制改变其基因表达模式,使其回到类似______的多能状态(iPSC),再经②导入CAR基因并成功表达,成为具有______功能的CAR-iPSC。
(3)绝大多数B细胞恶性肿瘤的标志物之一是CD19(一种膜蛋白)。将CAR分子中嵌入______的CAR-iPSC诱导分化成CAR-T,经扩增后回输病人(自体CAR-T治疗),可以显著增强______(免疫类型),清除该类肿瘤细胞。
(4)用健康捐献者的细胞批量制备CAR-T细胞,进行异体CAR-T治疗时,因T细胞表面的受体(TCR)会识别异己细胞并进行攻击,因此需要预防______(选填编号:①移植物抗宿主病(GVHD)②宿主抗移植物病(HvGR)),预防的解决方案是______。
【答案】(1) 不需要 细胞密度过大,有接触抑制;有害代谢物积累;营养物质缺乏等
(2) 胚胎干细胞 特异性识别靶细胞
(3) CD19的受体 细胞免疫
(4) ①② 敲除供者细胞的相关基因
【分析】通过分析题意可知,从供血者体内分离得到PBMC,经过基因改造再经过体外动物细胞培养后,将CAR-T细胞再输到患者体内,这样T细胞就可以特异性识别和攻击肿瘤细胞。
【详解】(1)PBMC是悬浮的单细胞悬液,无需胰蛋白酶消化分散;贴壁生长的细胞会出现接触抑制,细胞密度过大、营养物质不足和代谢废物积累会抑制细胞增殖,需分瓶传代以维持细胞增殖。
(2)PBMC经过重编程导入OCT4、SOX2 等基因,可将体细胞诱导为诱导多能干细胞(iPSC),其多能性类似胚胎干细胞(可分化为多种细胞类型);CAR分子嵌合抗原受体后,能特异性结合靶细胞(肿瘤细胞)的抗原,使CAR-iPSC分化的免疫细胞具备特异性识别肿瘤的功能。
(3)CD19是B细胞恶性肿瘤的标志物,CAR分子需嵌入能识别CD19的受体,CAR-T才能特异性识别肿瘤细胞;CAR-T细胞属于细胞毒性T细胞,通过细胞免疫直接杀伤肿瘤细胞。
(4)异体CAR-T细胞的TCR会识别宿主细胞的异己抗原,引发移植物抗宿主病(GVHD),当异体CAR-T细胞输到患者体内时,宿主的免疫细胞(如T细胞、巨噬细胞等)会识别CAR-T细胞表面的异己抗原,并启动免疫应答,最终导致CAR-T细胞被清除,无法在体内存活和发挥抗肿瘤作用,引发宿主抗移植物病(HvGR);通过基因编辑敲除CAR-T细胞的TCR 编码基因,使其失去识别宿主异己抗原的能力,从而避免对宿主细胞的攻击,同时敲除CAR-T细胞的 HLA-I类或II类基因,使其不表达供者来源的HLA 分子,从而避免被宿主免疫细胞识别。
试卷第1页,共3页
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专题09
动物细胞工程和胚胎工程
考点1
动物细胞工程
题号
1
2
3
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
D
B
A
A
C
C
题号
11
12
答案
A
B
13.(1)
不需要
细胞密度过大,有接触抑制;有害代谢物积累;营养物质缺乏等
(2)
胚胎干细胞
特异性识别靶细胞
(3)
CDI9的受体
细胞免疫
(4)
①②
敲除供者细胞的相关基因
考点2
胚胎工程
题号
1
3
4
5
答案
D
A
D
0
6.(1)
不需要
细胞密度过大,有接触抑制;有害代谢物积累;营养物质缺乏等
(2)
胚胎干细胞
特异性识别靶细胞
(3)CD19的受体
细胞免疫
(4)①②敲除供者细胞的相关基因
1/1