专题02 细胞工程（7大题型必刷）（期末复习专项训练）高二生物下学期人教版

**基本信息** 聚焦细胞工程全模块，以题型为纲系统覆盖植物组织培养、体细胞杂交、动物细胞工程及胚胎工程，通过实验流程分析与原理应用结合，强化生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |植物组织培养|20题|围绕外植体消毒、脱分化/再分化条件、激素调控设计|从技术流程到原理应用，构建"操作-调控-结果分析"逻辑链| |植物体细胞杂交|24题（含4简答）|结合原生质体融合、杂种细胞筛选及染色体变异|体现"去壁-融合-培养-鉴定"技术路线，渗透结构与功能观| |动物细胞工程|55题（含10简答）|涵盖细胞培养、单克隆抗体制备、核移植等|以"细胞全能性-培养技术-应用价值"为主线，强化科学探究| |胚胎工程|29题（含3简答）|聚焦胚胎移植、体外受精及基因编辑应用|遵循"胚胎发育-操作技术-伦理探讨"递进关系，培养责任态度|

专题02 细胞工程 题型1：植物组织培养 1．为了尽快扩大红肉蜜柚的种植规模，科研人员利用植物组织培养技术大规模快速培育幼苗，使红肉蜜柚得以推广种植。下列叙述错误的是（　　） A．植物组织培养过程中，外植体需要进行消毒处理 B．诱导愈伤组织形成时，需要给予一定强度和时间的光照 C．植物组织培养过程中，防止杂菌污染的关键措施是严格无菌操作 D．红肉蜜柚组织培养的最终目的是获得完整红肉蜜柚植株 2．科研人员利用藿香的叶片为外植体进行植物组织培养，培养过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．③过程培养基生长素用量比细胞分裂素用量高 B．①过程用次氯酸钠溶液处理后再用酒精进行消毒 C．②过程给予光照处理的目的是加快外植体的脱分化 D．可用射线处理愈伤组织细胞以获得优良突变体 3．黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎、保护心血管、调节代谢及抑菌抗病毒等作用，显齿蛇葡萄叶片中可提取黄酮类化合物。下图为利用植物组织培养技术高效生产黄酮类化合物的流程，有关说法正确的是（    ） A．过程②③可以选择相同的培养基进行诱导培养 B．过程①要用酒精和次氯酸钠溶液对幼叶进行灭菌处理 C．过程⑤的目的是提高单个细胞中黄酮类化合物的含量 D．图示植株丁可能发生染色体数目变异 4．通过植物组织培养技术，可以快速获得大量植物植株。下图为兰花植物组培的流程，①～④表示相应过程。下列叙述正确的是（    ） A．过程①需要用70%的酒精和5%的次氯酸钠的混合液擦拭消毒，避免杂菌污染 B．过程②细胞发生了脱分化和有丝分裂，需要适宜的温度、pH值和光照条件 C．该组培过程中，应先诱导生芽尽早启动光合作用自养同时避免杂菌污染 D．过程③诱导生芽培养基与诱导生根培养基相比，前者中生长素所占的比例更高 5．藿香是一种重要的中草药，《本草纲目》记载“豆叶曰藿，其叶似之，而草味芳香，故名藿香”。科研人员利用藿香的叶片为外植体进行培养，过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．①过程对外植体消毒时先用酒精处理，再用无菌水冲洗后用次氯酸钠处理 B．用射线处理愈伤组织细胞后，通过筛选可能获得具有优良性状的突变体 C．诱导生芽和生根阶段，可通过调整植物激素比例实现不同发育方向 D．过程②需要光照培养以促进愈伤组织的形成 6．下图是利用三倍体香蕉的茎尖培养脱毒香蕉植株的过程示意图，下列叙述正确的是（　　） A．①～③过程中发生了有丝分裂和减数分裂 B．①②阶段需要的激素种类和比例相同 C．①阶段细胞增殖能力强，细胞分化速度快 D．X阶段的细胞是相对没有分化的薄壁细胞 7．用植物组织培养技术快速繁殖菊花时，所需培养基的配方如表所示。MS表示培养基，NAA为生长素类似物，6-BA为细胞分裂素类似物。 培养基 配方 结果 甲 MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L 分化出丛状苗 乙 MS+NAA0.1mg/L 分化出根 下列叙述正确的是（    ） A．MS培养基中最常用的碳源是葡萄糖 B．菊花外植体需灭菌后才能接种到培养基中 C．NAA和6-BA比植物天然激素的作用时间持续更长 D．将培养基甲中的丛状苗转移至培养基乙中培养不需要光照 8．如图是菊花茎段的组织培养周期，图中①～③表示相应过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．所用的外植体要先用酒精再用次氯酸钠溶液消毒处理 B．过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞 C．过程①②③所用的培养基中植物激素的比例不同，都必须给予光照 D．试管苗移栽前，应先移栽至消过毒的蛭石或珍珠岩中，有利于试管苗适应环境 9．甘蔗是我国重要的糖料作物，脱毒苗技术是甘蔗良种繁育的关键技术之一。如图为培育脱毒甘蔗的流程图。下列叙述正确的是（    ） A．甘蔗茎尖含病毒少，在实验过程中可以不用消毒 B．过程①②培养基中常添加蔗糖，既作为碳源又能调节渗透压 C．过程①需给予一定时间的光照才能更好地诱导生成愈伤组织 D．过程②一般先诱导愈伤组织生根，再诱导其生芽 10．研究不同激素浓度对甜叶菊组培产生不定芽的影响，结果如下表。相关叙述错误的是（    ） 分组 激素浓度/（mg·L-1） 芽分化率/% 6-BA NAA 1 0.5 0.1 20.0 2 1.0 0.1 51.1 3 1.5 0.1 70.0 4 2.0 0.1 71.4 5 2.0 0.2 71.4 6 2.0 0.3 75.8 7 2.0 0.4 78.8 A．外植体消毒后需要立即用无菌水清洗 B．利用组培技术可快速繁殖大量甜叶菊 C．6-BA与NAA比值越高越利于芽分化 D．应补充一组不施加外源激素的对照组 11．槟榔芋是龙岩特色经济作物，淀粉含量高、风味独特，科研人员利用植物细胞工程技术进行如图所示操作，实现其快速繁殖与品种改良。下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①发生了细胞的再分化和有丝分裂 B．过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞 C．过程②③所用培养基的成分及其比例均相同 D．培养基中的糖类仅为槟榔芋细胞的生长提供碳源 12．下图为利用植物组织培养技术繁殖菊花的示意图。相关叙述正确的是（　　） A．脱分化形成的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块 B．脱分化需要避光，再分化需要照光处理 C．再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组 D．刚培育出的试管苗弱小，应携带培养基炼苗后再移栽至花盆 13．为实现多肉植物的规模化生产，科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是（　　） A．过程①宜选择幼嫩组织，分别用体积分数为70%的酒精和次氯酸钠浸泡消毒 B．过程②外植体脱分化后，形成具有特定结构和功能的愈伤组织 C．过程③应配制两种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对营养的需求 D．过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖，为幼苗生长提供碳源 14．关于植物组织培养，下列叙述错误的是（　　） A．通常可以选择植物的幼嫩茎段作为外植体进行培养 B．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 C．培养过程中应给予适当光照以促进愈伤组织的光合作用 D．接种外植体到培养基时，需要注意形态学方向，不可倒插 15．下列有关菊花组织培养的叙述，错误的是（    ） A．外植体接种前常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等消毒措施 B．外植体一般选自于未开花植株的茎上部新萌生的嫩枝 C．细胞分裂素浓度越大越利于愈伤组织的形成 D．为充分利用培养条件，每个锥形瓶可接种6～8个外植体 16．火龙果外植体表面常有细菌和真菌，易受污染，推测其刺座和绒毛的存在是重要原因。为探究去除刺座及绒毛对外植体培养效果的影响，科研人员选用不同成熟度的茎段，分别进行保留或去除刺座及绒毛处理，统计污染率、褐死率（外植体因褐化而死亡的比例）和成活率，结果如表所示。下列分析错误的是（　　） 外植体 刺座及绒毛 污染率/% 褐死率/% 成活率/% 幼嫩茎段 保留 20.83 16.67 62.50 近成熟茎段 保留 25.83 2.50 71.67 幼嫩茎段 去除 0 62.50 37.50 近成熟茎段 去除 8.33 41.67 50.00 A．去除刺座及绒毛能完全避免污染，幼嫩茎段去除刺座及绒毛后最适合作为外植体 B．去除刺座及绒毛会导致组织损伤，因此褐死率升高、成活率降低 C．幼嫩茎段携带的细菌和真菌比近成熟茎段的少，因此污染率更低，更适合作为外植体 D．保留刺座及绒毛的近成熟茎段虽污染率较高，但成活率最高，比较适合作为外植体 17．菊花是多年生草本植物，有多种药用价值，在文学作品中有丰富意象，外观也十分美丽。某小组取某幼嫩的菊花茎段进行组织培养，拟通过茎段诱导出愈伤组织。下列操作正确的是（    ） A．配制生长素比例和浓度均最大的培养基 B．将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中 C．应该将茎段的形态学下端插入培养基中 D．将植物培养瓶置于充足光照下进行培养 18．藤茶（又名显齿蛇葡萄）是藤本植物，在中国作为民间流行的茶叶和传统草药已有1000多年的历史。藤茶提取物（AGE）具有抗炎、保肝、抗病毒、抗肿瘤等作用。通过组织培养可快速繁殖该植物，其具体操作过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．取自同一株藤茶的细胞经组织培养获得的植株基因型可能不同 B．过程③④表示再分化过程，且培养基中均含有生长素和细胞分裂素 C．过程②获得的愈伤组织分裂能力强，可大量获得AGE，该过程体现了细胞的全能性 D．经组织培养得到的试管苗需要经过一定的炼苗处理后才能移栽入土 19．某杂种植株的获取过程如图所示。下列有关分析正确的是（　　） A．消毒时先用酒精处理30min，再用无菌水清洗 B．渗透压稳定剂的作用是防止原生质体吸水涨破 C．步骤④通过人工诱导获得的细胞全部为杂种细胞 D．步骤⑤经过脱分化和再分化才能得到所需的杂种植株 20．铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱，过程及结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．过程①获得的幼芽应先用70%乙醇消毒30min，再用次氯酸钠溶液处理30s B．过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成 C．过程③涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长 D．结果表明，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关，光照条件有利于PLBs的生长 题型2：植物体细胞杂交 1．如图为植物体细胞杂交及组织培养过程示意图。下列说法不正确的是（　　） A．过程①需要用胰蛋白酶处理 B．高尔基体在过程③中发挥了重要作用 C．过程⑤需要更换培养基，才能进一步分化为植株 D．若A、B的基因型分别为Rr、Yy，则杂种植株的基因型为RrYy 2．科研人员以黑芥（2n=16）和甘蓝型油菜（2n=38）为材料，采用植物细胞工程技术培育了一种新型抗病植物，具体流程如图。下列叙述错误的是（    ） A．过程①中，应使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁 B．过程②涉及细胞膜的流动性，过程③会再生出细胞壁 C．过程③和过程④体现了植物细胞的细胞核具有全能性 D．过程④获得的抗病植株体细胞中染色体数目可能少于54 3．不对称体细胞杂交是指用射线破坏供体细胞的染色质（发生断裂、易位或消除），再与未经射线处理的受体细胞融合，所得杂种细胞能表达供体的特定性状（如抗性、代谢特性），同时保留受体基本性状。科研人员利用该技术，将南方红豆杉（2n=24）与狭叶柴胡（2n=12）进行融合，以培育能够产生抗癌药物紫杉醇的柴胡新品种，解决红豆杉野生资源匮乏、紫杉醇含量极低的供应难题。实验主要过程如下图所示，下列叙述错误的是（　　） A．过程①中外植体要用酒精和次氯酸钠进行消毒，接种于MS培养基诱导脱分化 B．融合前需用X射线照射红豆杉的原生质体 C．过程③中不可用灭活病毒诱导原生质体的融合 D．所得杂种植株的染色体数目为两亲本染色体数目之和 4．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．聚乙二醇试剂可促进细胞融合 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 5．胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞，其中一个细胞的细胞核消失后，两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”，制备过程如下图所示，其中GFP（绿色荧光蛋白）基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测，“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，下列说法正确的是（    ） A．原生质体A和B融合成杂种细胞，筛选出杂种细胞C的过程为植物体细胞杂交 B．植物组织培养时需要2种不同植物激素比例的培养基 C．“华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中 D．应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号” 6．研究人员利用植物体细胞杂交技术，尝试将耐盐碱的野生番茄（核基因组和细胞质基因均完好）与高产但不耐盐碱的栽培番茄（用X射线处理其原生质体，使核基因失活，细胞质基因完好）进行融合，以获得既耐盐碱又高产的番茄新品种丙，过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．①过程应在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B．②和③过程中，只有③过程发生了基因的选择性表达 C．再生植株丙的形成证明了原生质体甲或乙仍具有全能性 D．丙的耐盐碱性状可能来自野生番茄的核基因和细胞质基因 7．花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育了具有抗病性状的花椰菜新品种，过程如图1所示。进一步通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．图1中②③④步骤涉及的主要技术原理是植物细胞具有全能性 B．图1中①应在无菌水中进行，以防杂菌污染 C．图2中属于杂种植株的是4和5，1～3中也可能存在杂种植株 D．图1中形成的植株是二倍体 8．黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎、保护心血管、调节代谢及抑菌抗病毒等作用，显齿蛇葡萄叶片中可提取黄酮类化合物。下图为利用植物组织培养技术高效生产黄酮类化合物的流程，有关说法正确的是（    ） A．过程②③可以选择相同的培养基进行诱导培养 B．过程①要用酒精和次氯酸钠溶液对幼叶进行灭菌处理 C．过程⑤的目的是提高单个细胞中黄酮类化合物的含量 D．图示植株丁可能发生染色体数目变异 9．野生型的花椰菜容易受到黑腐病菌的感染。为了让花椰菜获得黑芥苗的黑腐病抗性基因，研究人员进行如下植物细胞工程，获得再生植株1~4，并对这些植株的DNA进行PCR鉴定，结果如图。下列分析错误的是（　　） A．图中①过程所需的两种酶是纤维素酶和果胶酶 B．图中过程②和③中细胞分裂素和生长素的比例不同 C．对杂种植株进行鉴定时，主要是利用两亲本的相同条带 D．再生植株1~4中一定是杂种植株的有1、2和4 10．紫花苜蓿是一种常见的牧草，但青饲易造成家畜患膨胀病。百脉根富含单宁，能防止动物膨胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质，研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗膨胀病型苜蓿，过程如图。相关叙述正确的是（　　） A．①过程需使用酶去壁，可在蒸馏水中增大酶量以提高溶液的渗透压 B．②过程目的是便于筛选杂种细胞，选出后可直接得到杂种愈伤组织 C．③过程使用的培养基中提高生长素/细胞分裂素的比值，有利于愈伤组织的形成 D．最终获得的杂种植物功效有差异，可能与某些杂种细胞中染色体随机丢失有关 11．花椰菜（2n＝18）易患黑腐病，造成减产，黑芥（2n＝16）对黑腐病有较好的抗性。研究者诱导花椰菜原生质体与紫外线处理的黑芥原生质体融合，得到染色体数分别为20、25和26的三个抗黑腐病新品种，这三个新品种中均含有花椰菜的两个完整染色体组。下列相关叙述中，合理的是（　　） A．该育种过程所依据的原理有基因突变和植物细胞的全能性 B．染色体数为26的新品种一定是三倍体 C．三个新品种的抗病性状相关基因可能位于不同染色体上 D．三个新品种花椰菜均不能形成可育配子 12．两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法正确的是（    ） A．过程①需使用纤维素酶和蛋白酶处理细胞 B．过程②的目的是使普通小麦细胞的染色体断裂 C．过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合 D．耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段 13．“不对称体细胞杂交”是指将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内，获得不对称杂种植株的技术。已知大剂量的X射线和碘乙酰胺均能抑制细胞分裂，且大剂量的X射线能随机破坏染色体结构，使染色体发生断裂。现欲利用“不对称体细胞杂交技术”使小麦获得偃麦草的耐盐性状（耐盐基因位于细胞核中）。下列说法正确的是（　　） A．过程②需用胰蛋白酶处理愈伤组织获得原生质体 B．A、B处理分别为用大剂量的X射线、碘乙酰胺处理 C．杂种植株染色体数目小于双亲染色体数目之和即说明获得了耐盐小麦 D．该技术涉及的原理有染色体变异、细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 14．下图为农作物新品种的育种方式，下列说法错误的是（　　） A．①过程细胞融合成功的标志是再生出细胞壁 B．筛选出的杂种细胞含有两个细胞的遗传物质，体细胞杂交属于无性生殖 C．②过程表示脱分化，需提供无机营养成分、有机营养成分和植物激素等 D．③过程应将愈伤组织先转移到生长素与细胞分裂素比例高的生芽培养基上培养，待长出芽后，再将其转接到比例低的生根培养基上培养 15．某研究小组对甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交。甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。杂交前对甲植物细胞的细胞质和乙植物细胞的细胞核进行失活处理，最终获得高产耐盐植株。下列叙述正确的是（    ） A．筛选出的杂种细胞中所有核基因与质基因均能表达 B．融合的原生质体需再生细胞壁后才能形成愈伤组织 C．甲、乙分别采用叶肉细胞和根细胞，以便观察融合情况 D．为了筛选出杂种细胞，必须在培养基中加入抑制性物质 16．下图所示为利用植物体细胞杂交技术培养杂种植株的流程图，下列叙述错误的是（    ） A．制备A、B原生质体时需使用纤维素酶和果胶酶 B．融合的原生质体应当具有红色、绿色两种荧光标记 C．过程②中细胞内活动较旺盛的结构是内质网和线粒体 D．该过程依据的原理是细胞膜的选择透过性和植物细胞的全能性 17．类柠檬苦素是山金柑的次生代谢产物，具有抗氧化、抗癌等作用，早花柠檬富含维生素C．现利用山金柑愈伤组织细胞（2N=18，细胞核DNA失活）和早花柠檬叶肉细胞（2N=18，细胞质DNA失活）进行体细胞杂交，得到兼具两者优良特性的杂种植株。下列叙述正确的是（    ） A．山金柑培养基无需添加有机碳源，需给予适当光照 B．只有异源融合形成的细胞才能发育成杂种植株 C．维生素C的大量合成可能与早花柠檬的线粒体DNA有关 D．该杂种植株是经过植物体细胞杂交技术形成的二倍体植株 18．植物体细胞杂交技术可克服种间生殖隔离。下图是应用该技术获得“番茄-马铃薯”杂种植株，拓展了植物的种质资源。下列叙述不正确的是（　　） A．④过程完成的标志是诱导再生出新的细胞壁 B．愈伤组织是由已分化的细胞所构成的细胞团 C．杂种细胞的染色体数一定是原细胞染色体数的2倍 D．杂种植株中的遗传物质的表达存在相互干扰 19．天山雪莲含雪莲内酯、雪莲多糖等多种可治疗风湿病、月经不调等疾病的药用成分。为解决野生天山雪莲因过度采挖而面临资源短缺的问题，某团队利用天山雪莲(2N=32)和耐寒莴苣(2N=18)培育耐寒型天山雪莲新品种，培育过程如下图。下列叙述错误的是（　　） A．杂种细胞d形成的标志是再生出细胞壁其染色体数为50条 B．若要提取雪莲内酯等次生代谢产物，上述过程进行到移栽前即可 C．过程①应该在低渗条件下进行，过程②中常用到聚乙二醇 D．该技术可打破生殖隔离，但育成的植株可能不育或性状不稳定 20．科研人员利用马铃薯（2n=24）和抗青枯病的茄子（2n=24）进行体细胞杂交，获得了抗青枯病的马铃薯（杂种植株B）。下列叙述正确的是（    ） A．如果马铃薯和茄子进行有性杂交，得到的二倍体植株会高度不育 B．可以采用灭活的病毒诱导马铃薯和茄子的原生质体融合 C．融合的细胞在培养基中培养，培养基中需要加入植物激素，促进形成愈伤组织和再分化形成杂种植株 D．为确定杂种植株B是否符合要求，需对其进行青枯病抗性检测 21．植物甲（2N=24）具有由核基因控制的多种优良性状，另一远缘植物乙（2N=32）的细胞质中存在抗除草剂基因。研究人员通过植物细胞工程技术将乙细胞质中的抗性基因引入甲中，获得杂种植株，实验流程如下图所示。回答下列问题： (1)A过程选择顶芽细胞的原因有_____（至少答2点）；在进行B过程之前，先要将甲、乙植株顶芽的细胞进行A过程处理，原因是_____，B过程依据的原理是_____。 (2)图中用于培养和筛选的过程中，会在培养基中加入蔗糖，蔗糖的作用是_____。研究人员_____（选填“能”或“不能”）根据细胞中染色体数目和形态来筛选出杂种细胞，理由是_____。 (3)从融合细胞到形成试管苗的过程需要更换培养基，其原因是_____。 (4)培养出的杂种植株具有_____的性状特征，说明实验取得了成功。 22．科研人员利用植物体细胞杂交技术培育出了含有部分拟南芥核遗传物质和全部野生油菜的核遗传物质的拟南芥—油菜杂种植株，从而使该杂种植株中表达拟南芥抗病基因和野生油菜部分基因，据图回答下列问题。 (1)取拟南芥和野生油菜组织作为外植体，经_____和次氯酸钠消毒，但是需要注意消毒时间不能过长，原因是_____。 (2)图中②步骤使用_____处理愈伤组织细胞，该过程不能在清水中操作，而是需要在一定浓度的溶液中进行，其目的是_____。 (3)图中①和④步骤所用培养基成分的主要区别是_____；步骤③可采用的化学方法有_____（写出两个）。 (4)图示异源融合原生质体能够发育成杂种植株的根本原因是_____。 (5)X射线处理拟南芥原生质体的目的是_____。 23．利用植物细胞工程技术培育出的杂种植株，既具有甲种植物（2M）高产又具有乙种植物（2N）耐盐等性状。其制备流程如图所示。 (1)①去除细胞壁的方法是________，②依据的原理是________，③借助荧光显微镜观察，通过显微操作仪筛选并留取显示________（填“单色荧光”或“双色荧光”）的细胞。 (2)⑤⑥过程在培养条件上的不同是________________（写出两点即可）。 (3)炼苗时一般先闭盖炼苗再开盖炼苗，炼苗的目的是________。给杂种植株以不同炼苗组合方式并统计组培苗移栽存活率，结果如图，图中最佳炼苗组合方式是________。 (4)杂种植株扩大种植前还需要评估，原因是________________。让优良性状缺失的杂种植株与亲本甲或乙回交，后代不育的原因是________________。 24．植物甲抗旱性、抗病性强;植物乙分蘖能力强，结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。回答下列问题: (1)在自然条件下，植物甲和植物乙进行有性杂交不能产生后代，原因是两者之间存在______。 (2)取植物甲和植物乙充分展开的嫩叶片，用酒精和次氯酸钠溶液对其进行______（填“消毒”或“灭菌”），每次处理后用______冲洗叶片，去除残留于叶片上的药剂。 (3)过程①通过酶解法去除______获取原生质体，其中的混合酶液含有的酶是______。 (4)筛选出的杂种细胞经脱分化形成愈伤组织，再通过调整培养基中______（填植物激素名称）的比例诱导再分化。 (5)科研人员对杂种植株丙是否同时具有植物甲和植物乙的优良性状进行了个体水平的鉴定。若获得的杂种植株丙在田间表现出抗旱性和抗病性，但分蘖能力却明显减弱，则从遗传物质的角度分析，可能的原因是______（答出1点）。 题型3：植物细胞工程的应用 1．黄酮类物质具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性，传统提取方法效率低下，难以满足市场需求。为解决这一问题，科研人员利用芒果悬浮培养细胞技术提高黄酮类物质的产量。生产的基本流程如下图所示，下列叙述正确的是（    ） A．该生产技术最终培育出完整芒果植株，充分体现了植物细胞的全能性 B．愈伤组织是由外植体脱分化形成的，细胞排列紧密、形态规则 C．芒果悬浮培养体系中需通过充气口通入无菌空气，以满足细胞有氧呼吸的需求 D．黄酮类物质是芒果细胞在生长过程中产生的初生代谢产物，对细胞生命活动至关重要 2．我国科研人员通过在培养基中模拟高盐胁迫环境，利用植物组织培养技术定向筛选根系发达、固土抑盐能力强的突变体，培育出耐盐碱作物新品种。下列叙述正确的是（　　） A．愈伤组织在含有特定激素的培养基上可分化成胚状体 B．外植体应依次用次氯酸钠溶液和酒精进行消毒处理 C．模拟高盐环境的目的是诱导植株发生定向突变 D．可用射线直接处理外植体以获得大量突变体幼苗 3．研究发现，雪莲次生代谢物对急性酒精肝损伤具有较好的防治作用，利用植物细胞培养技术生产雪莲次生代谢物的大致流程如下图。下列叙述正确的是（　　） A．通过图中过程生产雪莲次生代谢物几乎不受季节和天气等的限制 B．利用雪莲茎尖获得雪莲次生代谢物时体现了细胞全能性 C．在适当条件下给予适宜光照，①愈伤组织能进行光合作用 D．植物细胞培养技术提高了单个细胞中次生代谢物的含量 4．“白雪公主”草莓被誉为“水果皇后”，具有广阔的市场前景和较高的经济价值。但病毒在草莓体内逐年积累会导致产量降低、品质变差。如图是育种工作者选育高品质“白雪公主”草莓的流程图。下列叙述错误的是（　　） 注：SMYELV-CP是草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因 A．方法一中甲常选用茎尖，原因是其病毒极少甚至不含病毒 B．方法一中得到的无病毒苗没有提高对原有病毒的抵抗力 C．判断两种选育方法的效果都应进行病毒接种实验 D．①③过程均属于植物组织培养，体现了植物细胞全能性 5．红豆杉是天然含抗癌物质的珍稀植物，它的细胞提取物紫杉醇是重要的抗癌药物之一。红豆杉可通过播种的方法进行繁殖，但生长速度缓慢，再生能力差，植物细胞培养技术是实现其细胞大规模培养的途径之一。下列叙述正确的是（　　） A．紫杉醇作为红豆杉体内的一种次生代谢物，是其生长所必需的 B．采用摇瓶培养可以增加溶氧量，且有利于细胞与营养物质充分接触 C．利用植物细胞培养技术获得紫杉醇的过程体现了植物细胞的全能性 D．利用植物细胞培养技术可以获得大量紫杉醇，但是不利于保护红豆杉 6．研究人员利用图示装置开展悬浮培养水母雪莲细胞生产抗氧化药物黄酮的工程技术研究，结果如表。下列说法正确的是（　　） 叶轮转速（r/min） 55 65 75 85 相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25 细胞干重（g/L） 7.5 9.7 11.4 9.5 黄酮产量（g/L） 0.2 0.27 0.32 0.25 A．延长培养液出料周期会降低黄酮总产量 B．悬浮培养的主要目的是提高单个水母雪莲细胞的黄酮产量 C．转速为65r/min和85r/min时限制水母雪莲细胞生长的因素相同 D．75r/min是水母雪莲细胞生产黄酮的最佳转速 7．下图表示植物细胞工程中利用愈伤组织培育植株或得到细胞产物的过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．可利用①④过程实现植物的快速繁殖和作物脱毒 B．可通过①⑦过程获得人参皂苷，该过程体现了植物细胞的全能性 C．③④过程可用于突变体的获取，原因是诱变剂使细胞发生了定向突变 D．②⑤⑥被称为单倍体育种，优点是可以明显缩短育种年限，植株C为单倍体植株 8．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。获得辣椒素的两条途径如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．过程①形成愈伤组织需要生长素、赤霉素和光照等条件 B．过程②称为再分化，根本原因是基因的选择性表达 C．过程③涉及的技术为植物组织培养技术 D．辣椒素不是植物生长所必需的，属于初生代谢产物 9．青蒿素是治疗疟疾的药物之一，是黄花蒿的次生代谢物。科研人员为了快速繁殖黄花蒿及获取青蒿素，进行了如图所示的操作流程。下列叙述正确的是（　　） A．青蒿素是黄花蒿基本的生命活动所必需的代谢产物 B．图中①过程是脱分化，该过程一般需要光照 C．图中①②④过程体现了植物细胞的全能性 D．通过④过程获取青蒿素不会大量破坏植物资源 10．紫杉醇是存在于珍稀植物红豆杉体内的一种高效抗癌物质。由于红豆杉是濒危植物，因此紫杉醇的供应严重不足。为满足临床需求，科学家尝试利用植物细胞工程生产紫杉醇。下列相关叙述正确的是（　　） A．紫杉醇是红豆杉属体内的一种高效抗癌物质，属于初级代谢产物 B．野生红豆杉的数量很多，也可以从红豆杉的树皮和树叶中大量提取 C．该方法主要利用促进细胞生长的培养条件，提高单个细胞中紫杉醇的含量 D．利用植物细胞工程生产紫杉醇，体现了生物多样性的直接价值 11．紫杉醇是全球最重要的抗癌药物之一，某研究机构设计了如下两个路径来提取。据此分析正确的是（　　） A．M表示愈伤组织，图示技术均可证明已分化的植物细胞具有全能性 B．路径二振荡操作可使愈伤组织充分分散成单个细胞 C．路径一诱导芽的分化所需细胞分裂素更多，而诱导根的分化所需生长素更多 D．对外植体先后进行酒精和次氯酸钠两次消毒后，均用蒸馏水清洗2—3次 12．紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的高效抗癌物质，利用植物细胞培养技术生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据图。下列说法错误的是（　　） A．直接取红豆杉的树皮细胞进行植物细胞培养，以获得紫杉醇 B．培养基的成分、培养条件会影响紫杉醇的产量 C．红豆杉细胞在培养过程中呈“S”形增长 D．云南红豆杉更适合细胞产物的工厂化生产 13．苦参碱具有调节免疫、抗癌等作用，科研人员利用苦参下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如图。下列说法错误的是（　　） A．下胚轴切段需用无水乙醇和次氯酸钠进行消毒处理 B．过程①需要光照，有利于离体细胞进行光合作用 C．由无毒下胚轴切段经过程①②③所得苦参幼苗具有抗病毒的特性 D．过程④不同于过程①②③，需选用液体培养基 14．下图表示植株A（2n=14）和植株B（4n=48）培育植株①②③④⑤的过程。下列相关叙述错误的有（    ） A．细胞脱分化过程受基因选择性表达调控 B．需要通过植物组织培养技术获得的植株是①③④ C．所得植株①②的细胞中染色体数分别是7、14 D．所得植株⑤的细胞中染色体数都是62 15．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。下列叙述错误的是（　　） 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的合成与积累 16．紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种，科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如图（注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的呼吸作用）。 (1)该研究应用的生物技术所依据的原理是_______（写出两点）。 (2)获得原生质体最常用的方法是酶解法，先利用_______去除植物的细胞壁。然后进行人工诱导使原生质体融合，人工诱导原生质体融合的化学方法为_______（答一种即可）。经过过程①，只有异源融合的原生质体能够存活的原因是：IOA抑制百脉根原生质体及同源融合体的细胞呼吸第一阶段，R-6G阻止苜蓿原生质体及同源融合体的线粒体呼吸作用，而_______。 (3)过程③所用的培养基与②过程的主要区别是_______。百脉根富含单宁，单宁不是百脉根生长和生存所必需的产物，属于________代谢物。 17．狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生植物，其产生的黄酮类化合物可入药，但狼爪瓦松野生资源有限，通过植物细胞工程大规模培养的流程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程。回答下列问题： (1)①过程中将狼爪瓦松幼嫩的叶消毒后用__________清洗，在__________旁完成接种，来避免杂菌污染。 (2)通过③过程获得植株乙，需要在培养基中添加的植物激素主要是__________，并通过调控二者的比例来诱导芽和根的分化。 (3)⑤过程获得原生质体时，需要用相关酶去除细胞壁，但不用特意严格限制处理时间，原因是__________。诱导两个原生质体融合时，除了可以利用PEG融合法，还可以利用的方法有__________（答出1点）。 (4)⑥过程通过培养愈伤组织来大量生产黄酮类化合物，该过程利用了植物细胞培养技术，该技术的原理是__________，与从植株中直接提取相比，该方法的优势是__________（答出1点）。 18．“定风草”也叫天麻，是著名的中药材。下图为从天麻块茎中提取主要药效成分天麻苷的流程图。回答下列问题： (1)无菌技术是该工艺成功的关键之一。获取天麻的块茎后，需对其进行________处理，使用的试剂包括__________、___________。与上述无菌技术相比，另一种无菌技术的特点是__________。 (2)经过程①诱导形成愈伤组织的过程称为__________，过程①需要的植物激素主要有_____________。③过程所用技术的原理是______________。 (3)过程②可使用____________酶处理愈伤组织将其分散成单个细胞，将细胞置于液体培养基中悬浮振荡培养的目的是___________。 (4)从天麻中提取的天麻苷不是天麻植株生长和生存所必需的，其属于________（初生\次生）代谢物。该工艺生产天麻苷的优势是_____________。（答出2点） 19．黄酮是一类植物次生代谢物，具有较强的抗氧化活性，能够有效清除体内的氧自由基，从而延缓细胞衰老，并在一定程度上抑制癌症的发生。下图为利用植物细胞工程制备黄酮的部分流程示意图。请回答下列问题： (1)进行①过程时要对植株A的离体细胞进行________处理，所用的试剂为体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的________溶液。 (2)②过程称为_______，培养基中需使用的植物激素是_______。 (3)过程①②④利用了_______技术实现了黄酮的工厂化生产，该技术________（填“能”或“不能”）体现细胞的全能性。 (4)离体细胞需先用________去除细胞壁得到原生质体，再采用________试剂诱导原生质体融合，最终获得植株乙。该技术的优点是_______。 (5)已知植株A和植株B中1个染色体组中染色体数均为7条，则植株乙细胞内染色体数目最多为_______条（只考虑两个细胞的融合）。 题型4：动物细胞培养和干细胞 1．下列关于iPS细胞培养和利用的叙述错误的是（　　） A．iPS细胞是由体细胞经体外诱导产生的多能干细胞 B．利用患者细胞培养出的iPS细胞分化出的组织细胞移植后不会发生免疫排斥 C．iPS细胞的全能性低于胚胎干细胞，所以iPS细胞的应用前景低于胚胎干细胞 D．iPS细胞可以分化出多种组织细胞，但不能将iPS细胞在体外培养成个体 2．细胞贴壁是指细胞培养过程中细胞附着在培养器具表面的现象，它与整合素介导的胶原蛋白等结构蛋白与胞外基质的相互作用相关，也与培养器具表面电荷及细胞间黏附蛋白密切相关。下列相关叙述错误的是（　　） A．细胞贴壁生长受细胞整合素基因表达的直接调控 B．可以用黏附蛋白酶或者胶原蛋白酶去除贴壁生长的细胞 C．细胞贴壁的模型可用于某些药物筛选与毒性测试 D．受细胞自身结构影响，癌细胞贴壁现象可能不明显 3．科学家可将高度分化的体细胞重编程为诱导多能干细胞（iPS细胞），并进一步诱导iPS细胞定向分化为心肌细胞、肝细胞、神经细胞等多种功能细胞，在再生医学领域具有重要应用价值。下列相关叙述正确的是（    ） A．成熟体细胞与 iPS 细胞相比，核酸的种类和数量不变 B．iPS细胞分化过程与基因有关，也与细胞直接生活的微环境有关 C．培养 iPS 细胞时需要提供95%O₂和5%CO₂的混合气体 D．iPS 细胞就是胚胎干细胞，其具有全能性 4．下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，正确的是（　　） A．二者都使用固体培养基 B．二者的培养基都以蔗糖为碳源 C．二者都需要定期更换培养基 D．二者都利用细胞全能性的原理 5．间充质干细胞（MSC）是一类存在于骨髓、脂肪等组织中的成体干细胞，具有自我更新和多向分化潜能，可分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等，在组织修复、免疫调节等领域有重要应用价值。下列关于间充质干细胞的叙述，正确的是（    ） A．MSC的分化过程中，细胞内的核酸种类和数量不会发生改变 B．MSC体外培养时，干细胞以多层细胞的形式贴壁生长 C．MSC可通过体外诱导分化为特定组织细胞，用于器官移植和组织损伤修复 D．MSC与胚胎干细胞均具有发育的全能性，可分化为机体的所有组织细胞 6．某科研小组利用幼龄小鼠的肝脏组织开展动物细胞培养实验，流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲步骤中，可使用胃蛋白酶在37℃条件下处理组织，使细胞分散开 B．乙→丙的培养过程为原代培养，该阶段细胞会出现接触抑制现象 C．丙→丁的传代培养中，不需要对细胞进行分散处理 D．动物细胞培养时，培养液中只需添加血清、血浆等天然营养成分即可 7．我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞（CiPSCs）分化而来的胰岛细胞自体移植到一名糖尿病（T1DM）患者体内，患者在移植后75天开始不再需要外源胰岛素，具体流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．将脂肪组织分散成单个脂肪细胞有利于与培养液充分接触 B．人的CiPSCs转化为胰岛细胞体现了细胞的全能性 C．CiPSCs分化来的胰岛细胞进行自体移植可避免免疫排斥 D．CiPSCs的化学重编程过程无需破坏胚胎，伦理争议小 8．科学家从一位左眼几乎失明的女性体内获取高度分化的体细胞，将其诱导为iPS细胞，然后继续培养iPS细胞获得角膜组织，再将角膜组织移植到这位女性的左眼，使其视力得到一定恢复。下列叙述错误的是（    ） A．iPS细胞的全能性比高度分化的体细胞的高 B．上述iPS细胞与高度分化的体细胞核DNA相同 C．培养iPS细胞获得角膜组织的过程是基因选择性表达的过程 D．高度分化的体细胞能被诱导为iPS细胞，说明体内细胞的分化具有可逆性 9．已知某动物细胞培养过程中会发生细胞贴壁现象。下列相关叙述正确的是（    ） A．对贴壁细胞进行收集时，可直接采用离心法 B．悬浮培养的细胞会因细胞密度大等因素使细胞分裂受阻 C．动物细胞培养液中加入抗生素以保证培养细胞所需的无毒环境 D．只有原代培养到传代培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 10．科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞形成iPS细胞，iPS细胞可进一步分化为神经元细胞、胰岛细胞、肝细胞等各种组织细胞。图为该实验示意图，相关叙述错误的是（　　） A．iPS细胞与胚胎干细胞一样具有细胞周期和组织特异性 B．诱导iPS细胞的过程中，细胞的形态、结构发生改变 C．诱导iPS细胞分化的过程与基因及细胞直接生活的微环境有关 D．图示过程体现了iPS细胞的全能性 11．科学家将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞，在适当条件诱导下，iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述错误的是（    ） A．图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术 B．iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列有不同的改变 C．iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞强 D．小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似 12．关于动物细胞培养与植物组织培养的异同点，说法错误的是（　　） A．均为有丝分裂，但是原理不同 B．均需对培养基进行灭菌处理，但是物理性质不同 C．均需加入激素，但是激素种类和比例不同 D．均需无菌操作，但是培养的结果不同 13．新开发药物X具有抗癌效果好、副作用小等优点，某小组拟通过培养小鼠肝癌细胞（甲）和正常肝细胞（乙）对其抗癌效果进行验证。下列说法正确的是（    ） A．培养甲和乙时均会出现明显的接触抑制现象 B．在进行细胞培养时，应拧紧培养瓶盖进行培养 C．需另设一种抗癌药物进行实验才能达到实验目的 D．是否定期更换培养液对实验结果没有任何影响 14．为检测某药物X的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入溶于二甲基亚砜的药物X，培养72小时后进行计数，比较实验组和对照组每个孔中细胞数目。下列有关叙述错误的是（　　） A．动物细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分 B．对照组中应加入等体积的无菌水，其他条件一致 C．可用胰蛋白酶处理使贴壁的肝癌细胞脱落下来并进行计数 D．若实验组细胞数远低于对照组，可初步判断此药物有抗癌效果 15．间充质祖细胞是一种存在于多种组织中的成体干细胞。科学研究团队通过动物细胞培养技术，构建抗衰型人间充质祖细胞（SRC）模型，并在灵长类动物模型中验证了其抗衰效果。下列相关叙述正确的是（　　） A．培养SRC时，需要在培养基中添加血清，并通入CO2以刺激细胞呼吸 B．SRC增殖时若出现细胞贴壁生长特性，则应定期用胰蛋白酶处理后再用离心法收集 C．间充质祖细胞具有组织特异性，具有发育成完整个体的能力 D．若SRC能够悬浮在培养液中生长增殖，则不需要进行传代培养 16．卡铂为广谱抗肿瘤药，通过抑制DNA复制而起效。卡铂微溶于水，其水溶液在光下不稳定，溶液中的Cl-也会促进其分解。临床上用5%葡萄糖溶液与卡铂制成卡铂试剂后注射治疗，相关实验的设计思路如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．本实验的自变量是DNA复制抑制剂的有无 B．本实验可用生理盐水代替5%葡萄糖溶液来配制卡铂试剂 C．本实验预期结果为①与④组数据接近，②与③组数据接近 D．宫颈癌细胞无接触抑制因而培养时可形成多层细胞 17．如图表示在某动物体内取出的肾脏组织块进行细胞培养的部分过程，该细胞需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖。下列相关叙述正确的是（　　） A．图甲到图乙常用胃蛋白酶处理一段时间，将组织分散成单个细胞 B．图丙表示原代培养，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，通常会停止分裂 C．图丁表示传代培养，与植物组织培养相同，都需要放在培养箱中培养 D．图丙、图丁的细胞培养液需定期更换，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 18．下列有关动物细胞培养的表述不正确的是（　　） A．培养环境中需要O2，不需要CO2 B．细胞要经过脱分化形成愈伤组织 C．动物细胞具有接触抑制特性，可在培养瓶壁上出现多层细胞 D．培养液中加入抗生素，以防止培养过程的污染 19．诱导多能干细胞（iPS细胞）是一种通过将特定的转录因子导入成体细胞，使其重新编程为具有胚胎干细胞样多能性的细胞。如图表示将体细胞诱导出iPS细胞及培养iPS细胞（增殖和分化）的流程。下列相关叙述正确的是（    ）    A．人类最初诱导出iPS细胞时，使用的体细胞是T淋巴细胞 B．①过程，若iPS细胞进行贴壁生长，则会形成单层细胞 C．①过程，需提供无菌、无毒环境，培养液的渗透压要适宜 D．②过程诱导形成的细胞，移植回患者，一般不发生免疫排斥 20．科学家将与细胞的脱分化有关的基因借助逆转录病毒导入小鼠成纤维细胞，获得了iPS细胞。对iPS细胞进行定向诱导获得的细胞可用于治疗某些疾病。下列叙述正确的是（    ） A．与造血干细胞相比，iPS细胞的分化程度更高 B．iPS细胞需要培养在含95%空气和5%CO2的混合气体环境中 C．上述过程的外源基因经显微注射法导入小鼠成纤维细胞 D．用iPS细胞治疗疾病存在导致肿瘤发生的风险 题型5：动物细胞融合与单克隆抗体 1．科研人员研发出单克隆抗体—肺癌药物偶联物，以减少肺癌药物对正常细胞的伤害，基本流程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．注射的特定抗原是正常肺细胞和肺癌细胞共有的大分子 B．将特定的抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠的血清中获得抗体 C．步骤③中培养杂交瘤细胞时必须提供动物血清 D．抗体—肺癌药物偶联物中的a能特异性结合并杀死肿瘤细胞 2．下图表示一种治疗乳腺癌的抗体—药物偶联物（ADC）的作用机制。下列叙述错误的是（　　） A．ADC中的药物可与癌细胞表面的特定抗原特异性结合 B．ADC可被溶酶体降解并释放出药物达到选择性杀伤 C．ADC可能引起癌细胞中某些基因的表达增强，导致细胞凋亡 D．ADC在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点 3．多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，研究人员按如下流程制备了抗CD47的单克隆抗体。相关叙述正确的是（　　） A．过程①可一次性注射较大剂量的CD47，以提高小鼠的免疫效果 B．灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶能与细胞膜上的糖蛋白发生作用，诱导细胞融合 C．过程②和过程③筛选出的杂交瘤细胞，染色体数目和产生的抗体一定相同 D．将单克隆抗体加入巨噬细胞的培养液中，能解除CD47对巨噬细胞的抑制作用 4．细胞融合技术是生物工程的核心技术之一，下图为细胞融合的简略过程，其中d为融合后的细胞，可通过不同培养流程获得多种产物。下列关于动物细胞融合的叙述不正确的是（    ） A．动物细胞培养与融合结合时，需保证培养液无菌、无毒，同时需控制适宜的温度、pH和气体环境 B．若甲为有性杂交后代，a、b为动物的精子和卵细胞，则该融合过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能 C．单克隆抗体制备中，杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体 D．动物细胞融合与植物体细胞杂交原理相同，均能克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出新品种 5．抗体--药物偶联物（ADC）通过将药物（如细胞毒素）与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC作用机制如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．ADC中的单克隆抗体有特异性强的特点，能精准杀死肿瘤细胞 B．药物具有特异性，可以与靶细胞表面的抗原发生特异性结合 C．与使用细胞毒素类药物进行化疗相比，使用ADC的副作用更大 D．单克隆抗体在临床上还可作为诊断试剂或单独治疗疾病 6．2025年《Nature Cancer》报道了一种靶向TRBC2的抗体-药物偶联物（ADC），用于治疗T细胞癌症。该ADC由抗TRBC2单克隆抗体与吡咯并苯二氮䓬二聚体载荷偶联而成。下列叙述正确的是（　　） A．获得杂交瘤细胞后，需进行克隆化培养和抗体检测。 B．制备单抗时，需将抗原注入小鼠以激活细胞免疫，从而获得能产生抗体的浆细胞 C．B细胞与骨髓瘤细胞融合后，在选择培养基上存活的细胞即为能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 D．该ADC利用抗体的杀伤作用和药物的导向作用实现靶向治疗 7．病毒PEDV会使猪患流行性腹泻，在制备抗PEDV的单克隆抗体时加入不同浓度维生素C（Vc），杂交瘤细胞增殖情况及抗体效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数）如图和表格所示。下列叙述错误的是（    ） Vc/（ng·mL-1） 抗体效价 0 4000 5 4000 10 8000 20 2000 A．可用灭活病毒诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合 B．培养杂交瘤细胞需在含有95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中进行 C．10ng·mL-1Vc显著促进杂交瘤细胞增殖 D．20ng·mL-1Vc抗体效价最低是因为细胞增殖受到高浓度Vc抑制 8．抗体—药物偶联物（ADC）是新一代“生物导弹”，由单克隆抗体、接头和细胞毒性药物三部分组成。下列叙述错误的是（　　） A．ADC的优点是能减少抗癌药物对正常细胞的损伤 B．ADC通过主动运输的方式进入肿瘤细胞，该过程需要消耗ATP C．制备单克隆抗体时，通常从小鼠的脾中获取免疫后的B淋巴细胞 D．同位素标记的单克隆抗体可通过放射性成像定位肿瘤病灶 9．科研人员基于单克隆抗体技术构建了抗体—药物偶联物（ADC）以提升宫颈癌治疗效果并降低药物副作用，具体过程如下图所示。已知YL201是一种新型ADC，由人源抗B7H3单克隆抗体与新型拓扑异构酶I抑制剂通过可被蛋白酶降解的接头偶联而成。下列相关叙述正确的是（　　） A．过程①形成的融合细胞均为杂交瘤细胞 B．过程①形成的融合细胞无需筛选即可进行克隆化培养和抗体检测 C．杂交瘤细胞的培养只能在细胞培养液中进行 D．YL201由人源抗B7H3单克隆抗体a、新型拓扑异构酶I抑制剂b和接头组成 10．抗人绒毛膜促性腺激素（HCG）单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”具有诊断早、准确率高的特点。下图为抗HCG单克隆抗体制备流程的示意图。下列叙述正确的是（　　） A．注射的物质甲为HCG，Z处理的目的是克隆化培养 B．图中的融合细胞均为杂交瘤细胞并能产生抗HCG的抗体 C．大规模培养需定期用胃蛋白酶处理并更换培养液 D．大规模体外培养时，需补充一定浓度的以维持培养液pH 二、多选题 11．人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断，如图为其制备流程图。下列叙述正确的是（　　） A．单克隆抗体制备利用了一个B淋巴细胞产生一种特异性抗体的原理 B．图中给小鼠注射HCG后，应从小鼠的胸腺中提取出B淋巴细胞 C．“选择培养”过程中，只有融合的杂交瘤细胞才能在培养基中生长 D．抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞可在体外进行大规模培养 12．抗体—药物偶联物（ADC）通常由单克隆抗体与细胞毒性药物共价连接而成。ADC具备高特异性靶向能力和强效杀伤作用，实现了对癌细胞的精确高效清除，已成为抗癌药物研发的热点之一，其作用原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A．ADC通过胞吞进入肿瘤细胞，需要消耗ATP但不需要蛋白质的参与 B．ADC能选择性杀伤肿瘤细胞，利用了抗体与抗原特异性结合的原理 C．ADC中的药物可以诱发肿瘤细胞坏死，从而将肿瘤细胞杀伤 D．ADC在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点 13．科研人员在杂交瘤细胞的基础上，将两种杂交瘤细胞融合获得的双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可同时结合α、β两种抗原（如图）。下列说法正确的是（　　） A．需将抗原α、β分别注射到小鼠体内，获得免疫小鼠的淋巴细胞 B．获得的淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后最多可得到3种杂交瘤细胞 C．抗体的可变区在结构上具有多样性，是特异性识别不同抗原的结构基础 D．与肿瘤细胞和抗肿瘤药物均结合的双特异性抗体可用于治疗癌症 14．曲妥珠单抗—美坦新偶联物作为一种抗体偶联药物，能够将化疗药物特异性地运送到肿瘤细胞，从而实现对肿瘤细胞的精准打击，该药物生产关键环节是单克隆抗体的制备。下列叙述正确的是（　　） A．制备单克隆抗体涉及的技术有动物细胞培养和动物细胞融合等 B．单克隆抗体的作用除题中所述外，还可用作诊断试剂和治疗疾病 C．杂交细胞经过选择培养基筛选即可得到用于生产特定抗体的杂交瘤细胞 D．利用曲妥珠单抗—美坦新偶联药物进行治疗可避免对人体正常细胞的损伤 15．在单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞（即瘤细胞和B淋巴细胞的融合细胞）的筛选是必不可少的步骤。筛选杂交瘤细胞所用的HAT培养基成分和细胞增殖时所需的核苷酸的两条形成途径（D途径，S途径）如下表所示。已知融合所用的瘤细胞是经毒性培养基选出的中间合成途径缺失株，即只有起始合成途径，B淋巴细胞有两条核苷酸合成途径。若仅考虑细胞的两两融合，下列说法错误的是（　　） HAT培养基成分 水，糖类、无机盐、次黄蝶呤、氨基喋呤（叶酸拮抗剂），胸腺嘧啶脱氧核苷等 起始合成途径（D途径） 由氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸，叶酸作为重要的辅酶参与这一过程 中间合成途径（S途径） 利用次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核苷转移酶（HGPRT）和胸腺嘧啶核苷激酶（TK）催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷生成相应的核苷酸 A．HAT培养基中瘤细胞可利用氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸 B．杂交瘤细胞能被筛选的原因为既具备增殖能力，又可进行S途径 C．筛选出来的杂交瘤细胞分泌的均为同一种特异性抗体 D．在放入HAT培养基之前的融合细胞的培养液中，有D途径的细胞有3种 16．甲状旁腺激素（PTH）是一种含有84个氨基酸的多肽，是调节钙磷代谢的主要激素之一。临床上PTH被作为低钙血症等疾病的重要诊断指标。拟制备抗PTH单克隆抗体（单抗），并建立定量检测PTH的方法。 (1)PTH在甲状旁腺细胞的_____上合成，通过_____作用分泌到细胞外。 (2)人工合成PTH肽链1~25氨基酸组成的多肽（A）和39~84氨基酸组成的多肽（B），分别用A、B多次免疫小鼠。 ①取免疫后小鼠的血清，以_____的血清为阴性对照，检测血清中抗PTH抗体的效价（效价越高表明免疫效果越好），以确保小鼠体内产生了能分泌抗PTH抗体的浆细胞。 ②取小鼠脾脏细胞与骨髓瘤细胞混合，加入聚乙二醇促进_____，并用特定的选择培养基进行筛选。对获得的杂交瘤细胞进行_____，经多次筛选获得5株能稳定分泌抗PTH单抗的细胞。 ③将5个杂交瘤细胞株分别注射到_____，一段时间后分离获得抗PTH单抗（用A免疫后筛选出的A1，用B免疫后筛选出的B1、B2、B3、B4）。 (3)经抗体配对检测后，筛选出A1、B1用于定量检测PTH。将B1固定在固相载体上作为捕获抗体，用辣根过氧化物酶标记A1，建立定量检测PTH的方法（如图）。 ①据图分析，捕获抗体和酶标抗体与待测样本中PTH的关系是捕获抗体和酶标抗体特异性结合于PTH的_____（“相同”或“不同”）位点。 ②因为在一定范围内_____，所以可通过检测显色反应后棕色的深浅来测定PTH的含量。 (4)研究表明，人体内除全长PTH外，还存在PTH的7~84氨基酸肽段，它与全长PTH的生物学功能完全相反。为更准确地检测血清中全长PTH的含量，还应制备针对_____的单抗作为酶标抗体，避免PTH的7~84氨基酸肽段。 17．癌症免疫疗法是指重新激活抗肿瘤的免疫细胞，进而克服肿瘤的免疫逃逸。某些种类癌细胞表面有高表达的蛋白PSMA，CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于癌细胞与T细胞聚集。图甲为科研人员尝试构建的双特异性抗体PSMA×CD28生产流程图；图乙为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理图。回答下列问题： (1)据图甲分析可知，制备双特异性抗体PSMA×CD28的过程中，涉及到的动物细胞工程技术主要有________、________。 (2)制备双特异性抗体PSMA×CD28时，应先将________（填物质X的具体名称）分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。与诱导植物原生质体融合不同的是可用________法。将第一次筛选获得的细胞进行多倍稀释，借助多孔细胞培养板，利用________原理进行第二次筛选，选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 (3)若要使能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有________（2种）。 (4)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。由于融合细胞会表达出两种L链和两种H链且L链和H链又能随机组合，因此杂交瘤细胞A×B会产生________（填“一种”或“多种”）抗体。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是________。 18．人乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生有关，可利用抗HPV单克隆抗体检测是否发生HPV感染，从而有效预防宫颈癌，下图是制备抗HPV单克隆抗体的过程，请回答相关问题。 (1)制备抗HPV单克隆抗体时，首先给小鼠注射灭活的HPV，目的是让小鼠_____。 (2)利用HAT培养基能够筛选出杂交瘤细胞的原因是_____。 (3)筛选出的杂交瘤细胞还需要进一步进行_____，以便获得足量的产生高特异性抗体的杂交瘤细胞，之后将这些杂交瘤细胞注入到小鼠腹腔内增殖，将来分离出抗HPV单克隆抗体。但是利用小鼠生产的抗HPV单克隆抗体不能直接用于人体，需要改造后才可以使用，其原因是_____。 19．B细胞淋巴瘤是一种恶性肿瘤，对该肿瘤的治疗方案目前有双特异性抗体治疗法等。生产用于治疗B细胞淋巴瘤的双特异性抗体的过程及其作用机制如图所示。回答下列问题： (1)图中，抗原X应该为_____；给两组小鼠分别注射抗原X、抗原CD3的目的是_____。 (2)图中步骤①为_____，常见的方法有_____（答出2种）等。步骤①后、步骤②前的筛选过程，使用的培养基从用途上看属于_____培养基。步骤②中经选择性培养的杂交瘤细胞，还要进行_____，经过多次筛选，才能获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 (3)从图中双特异性抗体的作用机制来看，双特异性抗体既可以_____，还可以_____。 题型6：动物细胞和移植 1．我国科学家经过多年的反复试验，攻克了导致体细胞克隆猴失败的障碍，开发出如图所示的培育流程。该技术中研究人员可以在10s之内对卵母细胞进行去核，在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞。下列说法错误的是（　　） A．灭活的仙台病毒所起的作用是诱导体细胞和去核卵母细胞融合 B．Kdm4d的mRNA和TSA可改变组蛋白的表观遗传修饰，调控基因表达 C．对卵母细胞进行快速的去核和注入体细胞操作可以大大减少对卵母细胞的伤害 D．该过程涉及动物细胞核移植等生物工程技术，同时说明了动物体细胞具有全能性 2．“三亲试管婴儿”的培育过程可选用如下技术路线。下列叙述正确的是（    ） A．卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿” B．“三亲婴儿”的遗传物质来自提供细胞核的母亲和提供精子的父亲 C．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 D．通常用灭活的病毒诱导精子和卵母细胞融合实现体外受精 3．体细胞核移植技术是动物克隆的核心手段，在濒危物种保护、医学研究等领域具有重要应用价值。下列相关叙述正确的是（　　） A．核移植时，应将供体细胞核注入处于减数分裂Ⅰ中期的卵母细胞中 B．重构胚的发育需要物理或化学方法激活，以启动细胞分裂进程 C．克隆动物的遗传性状完全由供体细胞核决定，与受体卵母细胞无关 D．核移植技术目前已完全克服物种间障碍，可任意进行不同物种的克隆 4．某奶牛场有一头高产奶牛，年产奶量达30.8t，而一头普通奶牛年产奶量3～4t。某研究人员从该高产奶牛的耳上取体细胞并进行培养，利用核移植技术获得了高产奶牛，流程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．小牛d是对体细胞供体动物奶牛b进行了100%的复制 B．小牛d的性状与代孕个体母牛c的性状基本无关 C．体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 D．用物理或化学方法激活重构胚，使其完成生长发育进程 5．世界首例细胞核移植“三亲婴儿”男婴于2016年4月诞生，图是该名男婴的培育过程简图。下列叙述错误的是（　　） A．①过程采用的是体细胞核移植技术 B．细胞a需培养到MII期时才具备与精子受精的能力 C．女性甲携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿” D．该技术可避免女性乙的线粒体遗传病基因传递给后代 6．科学家通过核移植技术成功培育了克隆猴等克隆动物。关于体细胞核移植过程，以下操作错误的是（　　） A．采集的卵母细胞需体外培养到MⅡ期，并尽快去除其纺锤体—染色体复合物 B．将体细胞注入去核的卵母细胞中，可用电融合法使两细胞融合 C．可通过显微操作，也可用紫外线照射等方法使卵母细胞去核或使其DNA变性 D．培养出早期胚胎后，选择同种受体母畜进行同期发情处理并进行免疫检查 7．我国研究人员经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴，流程如图所示，①-⑧表示过程，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型下列说法错误的是（　　） A．过程①成纤维细胞培养时，若出现接触抑制现象，说明细胞已发生癌变 B．过程②表示的卵母细胞去核，实际去除的是纺锤体一染色体复合物 C．可用Ca2+载体或乙醇激活重构胚，使其完成分裂和发育进程 D．代孕母猴分娩的食蟹猴性状表现与提供成纤维细胞的个体基本一致，与代孕母猴无遗传关联 8．我国科学家利用基因编辑技术，获得一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。取其成纤维细胞与去核的卵母细胞融合，发育形成的早期胚胎植入代孕雌猴，获得5只克隆猴，用于研究节律机制。以下叙述错误的是（　　） A．克隆猴基因组成差异小，作为实验动物便于研究 B．可用灭活的病毒诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合 C．受精卵经基因编辑后形成的胚胎可直接发育为克隆猴 D．克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性 9．为了保护粤东黑猪的遗传资源，下图为体细胞核移植的部分操作流程，有关分析正确的是（　　） A．直接将取自小耳花猪卵巢的卵母细胞用作受体细胞 B．还可用梯度离心、紫外线照射或载体去除卵母细胞的核 C．用粤东黑猪胚胎细胞进行核移植难度更低，因其表现全能性相对容易 D．仔猪的性别由粤东黑猪和小耳花猪提供的遗传物质共同决定，与杜洛克母猪无关 10．研究发现，胚胎发育出现障碍与体细胞染色质上组蛋白中赖氨酸被甲基化修饰密切相关。我国科学家在体细胞核移植中，向重组细胞内注入由组蛋白去甲基化酶基因转录的mRNA（Kdm4d的mRNA）和组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA，改变了表观遗传修饰，提高了体细胞克隆胚胎的囊胚质量和代孕猴的怀孕率，成功获得了克隆猴——“中中”和“华华”。下列说法正确的是（　　） A．卵母细胞应培养至减数第二次分裂后期，并通过显微操作去核 B．克隆猴“中中”和“华华”的遗传物质与供体体细胞完全相同 C．降低组蛋白的甲基化并提高其乙酰化，有利于获得体细胞克隆猴 D．通常选择发育至囊胚或原肠胚的胚胎进行移植 11．西藏特有牛种——樟木牛濒临灭绝，中国农科院利用樟木牛耳缘成纤维细胞为供体细胞，以同种牛的去核卵母细胞为受体细胞，使用体细胞核移植技术开展抢救性保护，为高海拔地区濒危物种保护提供新的途径。下列叙述错误的是（　　） A．培育出的个体与供体樟木牛的表型完全一致 B．利用核移植技术保护濒危物种，可增加种群数量并丰富遗传多样性 C．通过电融合法使供体核进入卵母细胞，形成重构胚 D．使用Ca²⁺载体激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 12．“三亲婴儿”的培育过程可选用如下技术路线。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．“三亲婴儿”的出生属于有性生殖 B．“三亲婴儿”的核遗传物质来自母亲，质遗传物质来自捐献者 C．图中进行体外培养的原因是MⅡ期的卵母细胞才具备受精能力 D．该技术可避免母亲的色盲基因传递给后代 13．我国首只克隆藏羊“青青”的供体细胞来自藏羊的耳郭组织，去核的卵母细胞来自湖羊，代孕母体也是湖羊。下列叙述错误的是（　　） A．“青青”的体型、花色与体细胞供体藏羊基本一致 B．“青青”的培育流程中，性别鉴定是必不可少的环节 C．湖羊的卵母细胞去核前，需培育至减数第一次分裂中期 D．利用该体细胞克隆技术，有望增加濒危物种的存活数量 14．如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（    ）    A．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体 B．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理 C．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定 D．重构胚胎体外培养时，需要在培养液中加入血清等物质 15．下图为我国科学家获得克隆猴“中中”和“华华”的具体过程。研究发现，重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键；重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性；组蛋白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是（    ） A．细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞，通过显微操作去掉的是DNA-蛋白质复合物 B．用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合，也可用电融合法促融 C．Kdm4d可使H3去甲基化，TSA可使H3保持乙酰化，进而促进了基因A的正常表达 D．“中中”和“华华”培育用到了动物细胞培养及体细胞核移植等技术 题型7：胚胎工程 1．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核移植到去核的MⅡ期卵母细胞中 D．步骤④为了使胚胎正常发育，常在移植胚胎前对代孕母猪用激素进行同期发情处理 2．北方白犀牛种群数量极少，且现存个体多存在繁殖障碍。为拯救该物种，科研人员利用核移植技术结合胚胎移植技术培育后代，过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．后代丁牛性状与甲大致相同 B．过程②中，可通过显微操作去除卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物 C．过程③中，重构胚激活后可在体外培养至囊胚或原肠胚阶段再进行移植 D．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 3．胚胎干细胞能够分化成各种组织和器官。科学家利用实验鼠（二倍体）成功培育出单倍体胚胎干细胞，这有利于研究某一基因对动物性状的长期作用。下列叙述错误的是（　　） A．过程①精子进入卵母细胞，引发生化反应使卵母细胞完成减数分裂 B．过程②经历了有丝分裂和分化，部分细胞含4个染色体组 C．体外培养胚胎干细胞时，需向培养液中添加动物血清 D．单倍体胚胎干细胞缺乏同源染色体，有利于研究隐性基因的功能 4．如图所示，a表示现代生物工程技术，b表示结果，下列相关叙述正确的是（　　） A．若a是胚胎分割技术，可选发育良好、形态正常的原肠胚进行均等分割 B．若a是体外受精技术，新采集的精子需在获能液中培养获得受精的能量 C．若a是核移植技术，需将经过物理或化学方法激活的重构胚移入受体体内 D．上述选项所涉及的生物工程技术中的供体动物，均需要进行超数排卵处理 5．下图为利用体外受精技术培育小鼠的流程示意图。下列相关叙述正确的是（    ） A．①过程采集的卵母细胞，需在体外培养至减数第一次分裂中期，才能具备与精子受精的能力 B．②受精过程完成的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到三个极体 C．③过程为胚胎体外培养，需添加抗生素以防止杂菌污染 D．④过程需将囊胚或原肠胚移植到同期发情的代孕母鼠子宫内 6．研究人员将绿色荧光蛋白（GFP）基因导入小香猪体细胞并进行克隆猪的研究，其基本流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．过程①可用胃蛋白酶将取出的小香猪组织分散成单个细胞，进行原代培养 B．可采用显微操作法，直接对猪卵巢采集到的卵母细胞进行去核 C．采用物理或化学方法，如电刺激、蛋白酶合成抑制剂等，激活转基因重构胚胎 D．代孕母猪生出转基因克隆小香猪的过程属于有性生殖 7．某研究团队利用基因编辑技术，对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写，并将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞中，成功创造了孤雌生殖的小鼠，操作过程见下图。下列叙述错误的是（    ） A．上述甲基化重写没有改变卵母细胞的遗传信息 B．移植后的囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来 C．甲基化重写可能有利于次级卵母细胞完成减数分裂Ⅱ并与极体融合 D．子代小鼠一定为雌性，基因型一定与提供卵母细胞的雌鼠相同 8．研究人员对猪精子进行不同处理后，利用ICSI技术（卵细胞内单精子显微注射）进行人工受精，并对受精卵发育情况进行统计，结果如图。下列说法正确的是（　　） A．对精子冷冻处理，可提高ICSI胚胎的卵裂率和囊胚率 B．ICSI胚胎的囊胚发育率低一定是精子或卵细胞质量低下所致 C．ICSI可有助于克服濒危动物因少精、弱精导致的繁衍障碍 D．ICSI使精子绕过透明带和卵细胞膜的屏障，提高了胚胎质量 9．科研人员从野生森林猫皮肤组织中分离培养得到成纤维细胞，利用中华田园猫卵子作为细胞核受体，通过细胞核置换和人工激活，制作出多个体细胞克隆胚胎，将克隆胚胎移植入受体母猫后，经过62天孕育，成功得到一只森林猫体细胞克隆后代。经鉴定，该森林猫为克隆个体，实验流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．用来克隆的卵子是在体外培养到MII期的卵母细胞 B．用电刺激、乙醇等可激活重构胚 C．过程①采用了动物细胞工程中的体细胞核移植技术 D．通常将重组细胞直接进行胚胎移植 10．科研团队先依据图示流程获得小鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞（AG细胞）。将AG细胞核移植到正常未受精的卵母细胞中，获得的半克隆小鼠都是雌性。以下说法错误的是（　　） A．常采用显微操作法对MⅡ卵母细胞进行去核处理 B．与二倍体胚胎干细胞相比，对AG细胞进行基因改造，更容易获得理想表型 C．若囊胚细胞中某些基因表达错误影响滋养层的功能，将无法获得AG细胞 D．半克隆小鼠均为雌性可能是携带Y染色体的精子不能发育成AG细胞所致 11．医学和农业生产上经常应用胚胎工程技术，相关叙述错误的是（　　） A．具有优良的繁殖潜力的供体母牛在胚胎工程中主要承担妊娠和育仔任务 B．可以使用雄性动物获能的精子与处于MⅡ期卵母细胞完成受精作用 C．早期胚胎中初次分化的细胞部分形成内细胞团，可取内细胞团细胞进行胚胎性别鉴定 D．为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割等无性繁殖技术获得同卵双胎或同卵多胎 12．荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的牛，每头荷斯坦奶牛平均每年产奶量超过9500升，且牛奶质量高，但牛的自然繁殖率较低。科研人员常利用胚胎工程技术来培育荷斯坦奶牛，过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．①为注射性激素，促进荷斯坦奶牛超数排卵 B．②需要在母牛发情期进行，以提高受精概率 C．③常通过观察胚胎的形态特征进行胚胎性别鉴定 D．④的原理是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥 13．控制哺乳动物的性别对畜牧生产具有重要意义，目前常用的方法是通过分离精子技术和胚胎工程技术培育出所需性别的试管动物。下图表示利用上述技术培育试管牛的过程。下列叙述错误的是（　　） A．试管牛和克隆牛的培育均属于有性生殖，过程①指的是体外受精技术 B．过程①中，卵细胞膜发生生理反应是阻止多精入卵的最后一道屏障 C．若想得到2个相同的母牛犊牛，则最好在原肠胚时期进行胚胎分割 D．胚胎移植前需要对供体和受体进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应 14．“低乳糖奶牛”的诞生有望给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。如图是“低乳糖奶牛”的培育过程，下列叙述正确的是（    ） A．重组细胞1培养后可以不取核，直接注入去核卵母细胞 B．胚胎成纤维细胞分化程度高，核移植难度高于体细胞核移植 C．犊牛的遗传物质不完全来自黑白花奶牛和乳糖酶基因 D．犊牛成年后与普通牛杂交，子代有1/2是低乳糖奶牛 15．嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体，下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体（即黑白花仔鼠）的过程。下列说法正确的是（　　） A．囊胚期前的胚胎随细胞不断分裂，体积增大 B．乙过程若对胚胎进行分割需将②均等分割 C．乙的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 D．黑白花仔鼠每一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的全部基因 16．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。回答下列问题： (1)将黑鼠的体细胞诱导成iPS细胞的过程类似于植物组织培养中的_______（过程）。从分化能力看，iPS细胞和神经干细胞的主要区别是_______。 (2)囊胚的结构除了内细胞团、囊胚腔外，还有_______，其将来可发育成_______。 (3)将重构胚移植到代孕白鼠体内前，需要对代孕白鼠进行_______处理，胚胎移植的实质是______。X鼠的细胞核遗传物质来自_______。 17．为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，请根据图示信息回答下列问题： 方法Ⅰ： (1)为了获得更多的卵细胞用于体外受精或核移植，使良种奶牛B超数排卵，需要注射的激素是___________。 (2)进行体外受精时，所用的A牛精子是经过___________处理的。防止多精入卵的屏障有___________反应和___________反应。 (3)在获得试管牛E的过程中，当胚胎发育至___________时期，再向D牛移植。为获得更多优良奶牛的胚胎，需要对早期胚胎进行分割。若进行操作的是囊胚阶段的胚胎，要注意的是将___________均等分割。此外，移植前还需取囊胚的___________细胞进行性别鉴定。 (4)试管牛E和克隆牛F的获得都要将受精卵或重构卵进行早期胚胎培养，所用培养液的成分比较复杂，除无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及___________等天然成分。 (5)克隆牛F的遗传性状主要与___________(填“A牛”“B牛”“C牛”或“D牛”)的性状相似。但克隆牛也不是对该牛100%的复制，从遗传物质角度考虑，原因最可能是___________。 18．某研究团队利用大鼠（2N=42）、小鼠（2N=40）两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），为研究进化中不同物种间性状差异的分子机制提供了工具。该团队首先探索获得单倍体胚胎干细胞的研究路径（见图1），据图回答问题。 (1)为了获得尽可能多的M Ⅱ卵母细胞，应使用________激素促进小鼠超数排卵。培养细胞的培养液中通常加入________等天然成分，且需要在含有________混合气体的CO2培养箱中培养。 (2)孤雄单倍体胚胎培养过程中，吸去的是________________，注入的是________________。孤雌单倍胚胎干细胞取自孤雌囊胚中的________。 (3)若诱导孤雄单倍体胚胎干细胞与卵细胞融合得到的半克隆小鼠均为雌性，说明_____________。若将孤雌单倍体干细胞替代精子，注射入卵细胞，获得两个雌性亲本的后代小鼠，该过程涉及的技术有______（填字母）。 a．体细胞核移植    b．体外受精    c．动物细胞培养    d．胚胎移植 (4)该团队进一步尝试利用单倍体胚胎干细胞研究物种间杂交，过程如图2。将两种单倍体干细胞进行融合，得到的AdESCs中染色体数目为________，该方法打破了物种间存在的________获得了杂交胚胎干细胞。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞工程 题型1：植物组织培养 1．为了尽快扩大红肉蜜柚的种植规模，科研人员利用植物组织培养技术大规模快速培育幼苗，使红肉蜜柚得以推广种植。下列叙述错误的是（　　） A．植物组织培养过程中，外植体需要进行消毒处理 B．诱导愈伤组织形成时，需要给予一定强度和时间的光照 C．植物组织培养过程中，防止杂菌污染的关键措施是严格无菌操作 D．红肉蜜柚组织培养的最终目的是获得完整红肉蜜柚植株 【答案】B 【详解】A、植物组织培养过程中，外植体表面携带的微生物会污染培养基，导致培养失败，因此需要对外植体进行消毒处理，A正确； B、诱导愈伤组织形成的阶段为脱分化阶段，该阶段不需要光照，光照会抑制愈伤组织的形成，再分化阶段才需要提供适宜光照，B错误； C、杂菌会与培养物争夺营养、产生毒害物质导致培养失败，严格无菌操作是防止杂菌污染的关键措施，C正确； D、本次利用植物组织培养技术的目的是快速培育可推广种植的红肉蜜柚幼苗，最终要获得完整的红肉蜜柚植株，D正确。 2．科研人员利用藿香的叶片为外植体进行植物组织培养，培养过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．③过程培养基生长素用量比细胞分裂素用量高 B．①过程用次氯酸钠溶液处理后再用酒精进行消毒 C．②过程给予光照处理的目的是加快外植体的脱分化 D．可用射线处理愈伤组织细胞以获得优良突变体 【答案】D 【详解】A、植物激素比例调控分化方向：生长素用量/细胞分裂素用量比值高时诱导生根，比值低时诱导生芽。③是诱导生芽过程，因此生长素用量低于细胞分裂素，A错误； B、植物组织培养时外植体用流水充分清洗后用体积分数为70%的酒精消毒30s，用无菌水清洗2-3次，再用次氯酸钠溶液处理30分钟，立即用无菌水清洗2-3次，B错误； C、②是脱分化形成愈伤组织的过程，脱分化需要避光培养，再分化才需要光照，C错误； D、愈伤组织细胞分裂旺盛，对诱变剂敏感，射线处理易诱发基因突变，可通过诱变获得优良突变体，D正确。 3．黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎、保护心血管、调节代谢及抑菌抗病毒等作用，显齿蛇葡萄叶片中可提取黄酮类化合物。下图为利用植物组织培养技术高效生产黄酮类化合物的流程，有关说法正确的是（    ） A．过程②③可以选择相同的培养基进行诱导培养 B．过程①要用酒精和次氯酸钠溶液对幼叶进行灭菌处理 C．过程⑤的目的是提高单个细胞中黄酮类化合物的含量 D．图示植株丁可能发生染色体数目变异 【答案】D 【详解】A、过程②是脱分化，通常需要较高浓度的生长素和低浓度的细胞分裂素（或二者比例适宜）；过程③是再分化，通常需要调整生长素与细胞分裂素的比例（如提高细胞分裂素浓度）。两者的培养基激素配比一般不同，因此不能随意选择相同的培养基，A错误； B、 外植体处理用的是“消毒”而非“灭菌”。灭菌会将外植体细胞也杀死，常用的表面消毒方法是用70%酒精和次氯酸钠溶液处理，杀死表面的微生物，但要保持外植体活力。用词“灭菌”不准确，应表述为“消毒”，B错误； C、过程⑤通常指将愈伤组织或细胞接种到液体培养基中进行悬浮培养或大规模培养，目的是通过增加细胞生物量或优化培养条件来提高黄酮类化合物的总产量，C错误； D、植物组织培养过程中，特别是通过愈伤组织阶段（过程②），细胞进行分化与脱分化，在继代培养过程中易发生染色体数目变异，如多倍体、非整倍体等，D正确； 故选D。 4．通过植物组织培养技术，可以快速获得大量植物植株。下图为兰花植物组培的流程，①～④表示相应过程。下列叙述正确的是（    ） A．过程①需要用70%的酒精和5%的次氯酸钠的混合液擦拭消毒，避免杂菌污染 B．过程②细胞发生了脱分化和有丝分裂，需要适宜的温度、pH值和光照条件 C．该组培过程中，应先诱导生芽尽早启动光合作用自养同时避免杂菌污染 D．过程③诱导生芽培养基与诱导生根培养基相比，前者中生长素所占的比例更高 【答案】C 【详解】A、外植体消毒需要先后用70%酒精、次氯酸钠分别处理，不是用两者混合液消毒，A错误； B、②脱分化过程一般需要避光培养，不需要光照，B错误； C、组培再分化阶段先诱导生芽，芽可提前启动光合作用使试管苗自养，同时减少培养基中有机物含量，降低杂菌利用有机物增殖污染的风险，C正确； D、激素配比影响分化方向：生长素比例更高诱导生根，细胞分裂素比例更高诱导生芽，因此诱导生芽培养基中生长素比例比诱导生根培养基更低，D错误。 5．藿香是一种重要的中草药，《本草纲目》记载“豆叶曰藿，其叶似之，而草味芳香，故名藿香”。科研人员利用藿香的叶片为外植体进行培养，过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．①过程对外植体消毒时先用酒精处理，再用无菌水冲洗后用次氯酸钠处理 B．用射线处理愈伤组织细胞后，通过筛选可能获得具有优良性状的突变体 C．诱导生芽和生根阶段，可通过调整植物激素比例实现不同发育方向 D．过程②需要光照培养以促进愈伤组织的形成 【答案】D 【详解】A、植物组织培养过程需要无菌操作，接种外植体进行消毒时，先用酒精处理，无菌水冲洗后再用次氯酸钠处理，之后再次用无菌水冲洗，A正确； B、愈伤组织细胞分裂旺盛，诱变处理后容易发生基因突变，因此经射线处理后筛选，有可能获得优良性状的突变体，是植物诱变育种的常用方式，B正确； C、植物组织培养中，可通过调整生长素与细胞分裂素的比例，调控发育方向：细胞分裂素比例高时促进生芽，生长素比例高时促进生根，C正确； D、过程②是诱导愈伤组织形成，该阶段需要避光培养，光照会诱导愈伤组织分化，不利于愈伤组织形成，D错误。 6．下图是利用三倍体香蕉的茎尖培养脱毒香蕉植株的过程示意图，下列叙述正确的是（　　） A．①～③过程中发生了有丝分裂和减数分裂 B．①②阶段需要的激素种类和比例相同 C．①阶段细胞增殖能力强，细胞分化速度快 D．X阶段的细胞是相对没有分化的薄壁细胞 【答案】D 【详解】A、图示表示利用三倍体香蕉的茎尖培养脱毒香蕉植株的过程，其中①阶段表示脱分化过程，②阶段表示再分化过程，①～③过程只发生了有丝分裂，A错误； B、①阶段表示脱分化过程，②阶段表示再分化过程，两个阶段都主要需要生长素和细胞分裂素，但所需比例不同，B错误； C、①脱分化阶段，已分化的细胞恢复为未分化状态，只进行旺盛的细胞增殖，不进行细胞分化，C错误； D、X是经过①脱分化过程形成的愈伤组织，是相对没有分化的薄壁细胞，D正确。 7．用植物组织培养技术快速繁殖菊花时，所需培养基的配方如表所示。MS表示培养基，NAA为生长素类似物，6-BA为细胞分裂素类似物。 培养基 配方 结果 甲 MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L 分化出丛状苗 乙 MS+NAA0.1mg/L 分化出根 下列叙述正确的是（    ） A．MS培养基中最常用的碳源是葡萄糖 B．菊花外植体需灭菌后才能接种到培养基中 C．NAA和6-BA比植物天然激素的作用时间持续更长 D．将培养基甲中的丛状苗转移至培养基乙中培养不需要光照 【答案】C 【详解】A、MS培养基最常用的碳源是蔗糖，蔗糖可同时起到提供碳源、维持培养基渗透压的作用，A错误； B、菊花外植体仅能进行消毒处理，若进行灭菌会直接杀死外植体的活细胞，无法完成组织培养，B错误； C、NAA和6-BA是人工合成的植物生长调节剂，植物体内没有分解这类物质的相应酶，因此相比植物天然激素，其作用时间更长、效果更稳定，C正确； D、将丛状苗转移到培养基乙中诱导生根的过程属于再分化阶段，需要光照诱导叶绿素合成，保证幼苗可以进行光合作用正常生长，D错误。 8．如图是菊花茎段的组织培养周期，图中①～③表示相应过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．所用的外植体要先用酒精再用次氯酸钠溶液消毒处理 B．过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞 C．过程①②③所用的培养基中植物激素的比例不同，都必须给予光照 D．试管苗移栽前，应先移栽至消过毒的蛭石或珍珠岩中，有利于试管苗适应环境 【答案】C 【详解】A、菊花茎段接种前，外植体要进行消毒处理，先用酒精消毒后再用次氯酸钠溶液处理，A正确； B、过程②是愈伤组织经再分化形成胚状体的过程，故经过再分化能形成不同种类的细胞，B正确； C、过程①②③所用培养基的成分、浓度不完全相同，如细胞分裂素和生长素的浓度和比例不同，过程①一般不需要在光照条件下进行，C错误； D、把试管苗移栽到土壤中，先要把幼苗移栽到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其生长健壮后再移栽到土壤中，以利于菊花适应环境，D正确。 9．甘蔗是我国重要的糖料作物，脱毒苗技术是甘蔗良种繁育的关键技术之一。如图为培育脱毒甘蔗的流程图。下列叙述正确的是（    ） A．甘蔗茎尖含病毒少，在实验过程中可以不用消毒 B．过程①②培养基中常添加蔗糖，既作为碳源又能调节渗透压 C．过程①需给予一定时间的光照才能更好地诱导生成愈伤组织 D．过程②一般先诱导愈伤组织生根，再诱导其生芽 【答案】B 【详解】A、茎尖虽然含病毒少，但表面仍存在杂菌，实验过程必须对外植体消毒，防止杂菌污染，A错误； B、植物组织培养的培养基中添加蔗糖，既可以作为碳源为细胞提供营养，又可以调节培养基渗透压，维持细胞正常形态，B正确； C、脱分化（过程①）形成愈伤组织的过程需要避光处理，光照会诱导细胞分化，不利于愈伤组织生成，C错误； D、再分化（过程②）一般是先诱导愈伤组织生芽，再诱导生根，D错误。 10．研究不同激素浓度对甜叶菊组培产生不定芽的影响，结果如下表。相关叙述错误的是（    ） 分组 激素浓度/（mg·L-1） 芽分化率/% 6-BA NAA 1 0.5 0.1 20.0 2 1.0 0.1 51.1 3 1.5 0.1 70.0 4 2.0 0.1 71.4 5 2.0 0.2 71.4 6 2.0 0.3 75.8 7 2.0 0.4 78.8 A．外植体消毒后需要立即用无菌水清洗 B．利用组培技术可快速繁殖大量甜叶菊 C．6-BA与NAA比值越高越利于芽分化 D．应补充一组不施加外源激素的对照组 【答案】C 【详解】A、外植体常用酒精、次氯酸钠等消毒剂消毒，残留的消毒剂会损伤外植体，因此消毒后需要立即用无菌水清洗去除残留消毒剂，A正确； B、植物组织培养属于无性繁殖技术，具有繁殖速度快、可保持亲本优良性状的特点，可快速繁殖大量甜叶菊，B正确； C、对比4~7组数据可知，当6-BA浓度固定为2.0 mg·L-1时，NAA浓度升高（即6-BA与NAA的比值降低），芽分化率仍升高，说明并非二者比值越高越利于芽分化，C错误； D、补充不施加外源激素的对照组，可排除外植体内源激素对实验结果的干扰，使实验结论更准确，D正确。 故选C。 11．槟榔芋是龙岩特色经济作物，淀粉含量高、风味独特，科研人员利用植物细胞工程技术进行如图所示操作，实现其快速繁殖与品种改良。下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①发生了细胞的再分化和有丝分裂 B．过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞 C．过程②③所用培养基的成分及其比例均相同 D．培养基中的糖类仅为槟榔芋细胞的生长提供碳源 【答案】B 【详解】A、过程①是脱分化，不是再分化，脱分化过程会发生有丝分裂，但没有再分化，A错误； B、过程②是再分化，愈伤组织通过再分化形成不同种类的细胞，进而形成胚状体，B正确； C、过程②③所用培养基的成分、浓度不完全相同，如细胞分裂素和生长素的浓度不同，C错误； D、培养基中的糖类不仅为细胞提供碳源，还能调节培养基的渗透压，维持细胞的正常形态，D错误。 12．下图为利用植物组织培养技术繁殖菊花的示意图。相关叙述正确的是（　　） A．脱分化形成的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块 B．脱分化需要避光，再分化需要照光处理 C．再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组 D．刚培育出的试管苗弱小，应携带培养基炼苗后再移栽至花盆 【答案】B 【详解】A、愈伤组织是脱分化形成的排列疏松、无定形的薄壁组织团块，不是排列规则，A错误； B、脱分化过程需要避光，避免提前分化，利于愈伤组织的形成；再分化形成根、芽时，需要光照促进叶绿素合成，满足光合作用需求，B正确； C、再分化过程中细胞只进行有丝分裂，基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中，该过程不会发生基因重组，C错误； D、移栽试管苗前，需要洗去幼苗根部附着的培养基，防止培养基滋生微生物导致烂苗，不能携带培养基炼苗移栽，D错误。 13．为实现多肉植物的规模化生产，科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是（　　） A．过程①宜选择幼嫩组织，分别用体积分数为70%的酒精和次氯酸钠浸泡消毒 B．过程②外植体脱分化后，形成具有特定结构和功能的愈伤组织 C．过程③应配制两种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对营养的需求 D．过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖，为幼苗生长提供碳源 【答案】A 【详解】A、过程①选取幼嫩叶片作为外植体，因为其全能性强，消毒应在70%的酒精浸泡30s后，立即取出，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，A正确； B、愈伤组织没有特定的形态、结构，B错误； C、过程③应配制2种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对特定激素的需求，生长素/细胞分裂素比值高有利于根的分化、抑制芽的形成，生长素/细胞分裂素比值低有利于芽的分化、抑制根的形成，C错误； D、试管苗能进行光合作用合成有机物，不需要在珍珠岩基质中添加适量蔗糖作为碳源，D错误。 14．关于植物组织培养，下列叙述错误的是（　　） A．通常可以选择植物的幼嫩茎段作为外植体进行培养 B．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 C．培养过程中应给予适当光照以促进愈伤组织的光合作用 D．接种外植体到培养基时，需要注意形态学方向，不可倒插 【答案】C 【详解】A、植物幼嫩茎段细胞分化程度低、分裂能力强，全能性更容易表达，是植物组织培养常用的外植体材料，A正确； B、培养基中的蔗糖可作为碳源为外植体提供营养，同时能调节培养基渗透压，维持细胞正常的吸水状态和生理功能，B正确； C、愈伤组织是无定形状态的薄壁细胞团，不含叶绿体，无法进行光合作用，且脱分化形成愈伤组织的过程通常需要避光处理，C错误； D、生长素为极性运输，只能从形态学上端运输到形态学下端，外植体倒插会导致生根、生芽异常，因此接种时需注意形态学方向不可倒插，D正确。 15．下列有关菊花组织培养的叙述，错误的是（    ） A．外植体接种前常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等消毒措施 B．外植体一般选自于未开花植株的茎上部新萌生的嫩枝 C．细胞分裂素浓度越大越利于愈伤组织的形成 D．为充分利用培养条件，每个锥形瓶可接种6～8个外植体 【答案】C 【详解】A、外植体接种前消毒的标准流程为流水冲洗、酒精处理、消毒液处理、无菌水冲洗，可有效杀灭外植体表面杂菌，A正确； B、未开花植株茎上部新萌生的嫩枝分化程度低、分裂能力强、杂菌携带量少，更易诱导脱分化形成愈伤组织，是菊花组织培养常用的外植体材料，B正确； C、植物组织培养中，生长素与细胞分裂素的比例适中时才利于愈伤组织形成，细胞分裂素浓度远高于生长素时会诱导芽的分化，不利于愈伤组织形成，并非细胞分裂素浓度越大越好，C错误； D、菊花组织培养接种时，每个锥形瓶接种6~8个外植体，既可以充分利用培养基和空间条件，也可避免接种密度过大导致营养不足、污染扩散，D正确。 16．火龙果外植体表面常有细菌和真菌，易受污染，推测其刺座和绒毛的存在是重要原因。为探究去除刺座及绒毛对外植体培养效果的影响，科研人员选用不同成熟度的茎段，分别进行保留或去除刺座及绒毛处理，统计污染率、褐死率（外植体因褐化而死亡的比例）和成活率，结果如表所示。下列分析错误的是（　　） 外植体 刺座及绒毛 污染率/% 褐死率/% 成活率/% 幼嫩茎段 保留 20.83 16.67 62.50 近成熟茎段 保留 25.83 2.50 71.67 幼嫩茎段 去除 0 62.50 37.50 近成熟茎段 去除 8.33 41.67 50.00 A．去除刺座及绒毛能完全避免污染，幼嫩茎段去除刺座及绒毛后最适合作为外植体 B．去除刺座及绒毛会导致组织损伤，因此褐死率升高、成活率降低 C．幼嫩茎段携带的细菌和真菌比近成熟茎段的少，因此污染率更低，更适合作为外植体 D．保留刺座及绒毛的近成熟茎段虽污染率较高，但成活率最高，比较适合作为外植体 【答案】AC 【详解】A、去除刺座及绒毛后，近成熟茎段污染率仍有8.33%，说明不能完全避免污染；且幼嫩茎段去除刺座及绒毛后成活率仅37.5%，远低于其他组，不适合作为外植体，A错误； B、去除刺座及绒毛的操作会损伤外植体组织，从数据看，同成熟度茎段去除后褐死率均升高、成活率均降低，B正确； C、幼嫩茎段虽然污染率低于近成熟茎段，但褐死率更高、成活率更低，并不适合作为外植体，C错误； D、保留刺座及绒毛的近成熟茎段成活率（71.67%）为所有组最高，虽然污染率略高，但整体比较适合作为外植体，D正确。 17．菊花是多年生草本植物，有多种药用价值，在文学作品中有丰富意象，外观也十分美丽。某小组取某幼嫩的菊花茎段进行组织培养，拟通过茎段诱导出愈伤组织。下列操作正确的是（    ） A．配制生长素比例和浓度均最大的培养基 B．将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中 C．应该将茎段的形态学下端插入培养基中 D．将植物培养瓶置于充足光照下进行培养 【答案】BC 【详解】A、诱导愈伤组织（脱分化阶段）需要生长素和细胞分裂素比例适中；生长素比例最高是用于诱导根分化，不是诱导愈伤组织的配比，A错误； B、外植体插入培养基的深度需控制在“约1/3～1/2”（范围表述），目的是保证外植体与培养基充分接触（吸收营养），同时部分暴露于空气中（保证通气），B正确； C、植物生长素为极性运输，只能从形态学上端运输到形态学下端，因此接种时必须将茎段的形态学下端插入/接触培养基，保证正常生长，操作正确，C正确； D、诱导愈伤组织的脱分化阶段需要避光培养，光照会促进提前分化，不利于愈伤组织（薄壁细胞团）的形成，D错误。 18．藤茶（又名显齿蛇葡萄）是藤本植物，在中国作为民间流行的茶叶和传统草药已有1000多年的历史。藤茶提取物（AGE）具有抗炎、保肝、抗病毒、抗肿瘤等作用。通过组织培养可快速繁殖该植物，其具体操作过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．取自同一株藤茶的细胞经组织培养获得的植株基因型可能不同 B．过程③④表示再分化过程，且培养基中均含有生长素和细胞分裂素 C．过程②获得的愈伤组织分裂能力强，可大量获得AGE，该过程体现了细胞的全能性 D．经组织培养得到的试管苗需要经过一定的炼苗处理后才能移栽入土 【答案】ABD 【详解】A、植物组织培养属于无性繁殖，同一植株的体细胞基因型完全相同，因此培养出的植株基因型也完全一致。 只有当外植体是花粉（生殖细胞）时，才会出现单倍体植株，基因型与体细胞不同，A正确； B、过程③（诱导生芽）和④（诱导生根）表示再分化过程。在植物组织培养中，诱导生芽和生根的培养基中，生长素和细胞分裂素的比例不同，但均含有这两种激素，B正确； C、过程②（脱分化）获得的愈伤组织，虽然分裂能力强，但该过程并未形成完整植株或产生其他各种细胞，因此不能体现细胞的全能性，C错误； D、经组织培养得到的试管苗，需要经过炼苗处理（如逐渐适应外界环境的温度、湿度和光照），增强其抗逆性后，才能移栽入土，D正确。 故选ABD。 19．某杂种植株的获取过程如图所示。下列有关分析正确的是（　　） A．消毒时先用酒精处理30min，再用无菌水清洗 B．渗透压稳定剂的作用是防止原生质体吸水涨破 C．步骤④通过人工诱导获得的细胞全部为杂种细胞 D．步骤⑤经过脱分化和再分化才能得到所需的杂种植株 【答案】BD 【分析】植物体细胞杂交技术包括去除细胞壁、诱导原生质体融合、脱分化、再分化，最终得到杂种植株，涉及的原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】A、对外植体进行消毒时先用酒精消毒30s，然后立即用无菌水冲洗2-3次，再用次氯酸钠溶液处理30min，立即用无菌水冲洗2-3次，A错误； B、在植物细胞原生质体的制备过程中，由于去除了细胞壁，原生质体失去了细胞壁的支持和保护作用，渗透压稳定剂能调节渗透压，维持原生质体的形态，防止原生质体吸水涨破，B正确； C、步骤④通过人工诱导获得的细胞不一定全部为杂种细胞，还会有未融合的细胞，或融合了具有同种核的细胞，需要经过筛选得到杂种细胞，C错误； D、步骤⑤是将杂种细胞培养成杂种植株，该过程需要经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化得到所需的杂种植株，D正确。 故选BD。 20．铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱，过程及结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．过程①获得的幼芽应先用70%乙醇消毒30min，再用次氯酸钠溶液处理30s B．过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成 C．过程③涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长 D．结果表明，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关，光照条件有利于PLBs的生长 【答案】BCD 【分析】1、左图分析：图示表示应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的试验流程，①是取外植体，②是脱分化。 2、右图分析：图示表示在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化，三者均随着时间的推移逐渐增多，最终趋于稳定，且PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量。 【详解】A、消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，故外植体消毒可先用70%乙醇处理30s，无菌水清洗后再用次氯酸钠溶液处理30min，A错误； B、过程②为脱分化，固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成，B正确； C、过程③拟原球茎的长大，涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长，C正确； D、据右图可知，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关；PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量，说明光照条件有利于PLBs的生长，D正确。 故选BCD。 题型2：植物体细胞杂交 1．如图为植物体细胞杂交及组织培养过程示意图。下列说法不正确的是（　　） A．过程①需要用胰蛋白酶处理 B．高尔基体在过程③中发挥了重要作用 C．过程⑤需要更换培养基，才能进一步分化为植株 D．若A、B的基因型分别为Rr、Yy，则杂种植株的基因型为RrYy 【答案】A 【详解】A、过程①需用纤维素酶和果胶酶对植物细胞A、B进行去除细胞壁的处理，A错误； B、过程③为再生出细胞壁，新细胞壁再生与高尔基体有关，B正确； C、过程④⑤分别使用诱导脱分化培养基和诱导再分化培养基，⑤需要更换培养基，才能进一步分化为植株，C正确； D、若A、B的基因型分别为Rr、Yy，则杂种植株的基因型为RrYy，D正确。 2．科研人员以黑芥（2n=16）和甘蓝型油菜（2n=38）为材料，采用植物细胞工程技术培育了一种新型抗病植物，具体流程如图。下列叙述错误的是（    ） A．过程①中，应使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁 B．过程②涉及细胞膜的流动性，过程③会再生出细胞壁 C．过程③和过程④体现了植物细胞的细胞核具有全能性 D．过程④获得的抗病植株体细胞中染色体数目可能少于54 【答案】C 【详解】A、过程①需要去掉植物细胞壁，使用的酶是纤维素酶和果胶酶，处理时间不能过短和过长，A正确； B、过程②两种植物的原生质体融合，原理是细胞膜的流动性，两种原生质体融合后，会再生出细胞壁，B正确； C、过程③和过程④体现了植物细胞具有全能性，而不是植物细胞的细胞核具有全能性，C错误； D、黑芥的染色体（2n=16，BB）在流程中被X射线破坏，仅保留抗病基因片段（而非完整遗传信息），甘蓝型油菜（2n=38）的遗传物质完整保留，融合后的植株整合了甘蓝型油菜的全套染色体和黑芥的抗病基因片段，因此体细胞中含有的染色体数目少于54，D正确。 3．不对称体细胞杂交是指用射线破坏供体细胞的染色质（发生断裂、易位或消除），再与未经射线处理的受体细胞融合，所得杂种细胞能表达供体的特定性状（如抗性、代谢特性），同时保留受体基本性状。科研人员利用该技术，将南方红豆杉（2n=24）与狭叶柴胡（2n=12）进行融合，以培育能够产生抗癌药物紫杉醇的柴胡新品种，解决红豆杉野生资源匮乏、紫杉醇含量极低的供应难题。实验主要过程如下图所示，下列叙述错误的是（　　） A．过程①中外植体要用酒精和次氯酸钠进行消毒，接种于MS培养基诱导脱分化 B．融合前需用X射线照射红豆杉的原生质体 C．过程③中不可用灭活病毒诱导原生质体的融合 D．所得杂种植株的染色体数目为两亲本染色体数目之和 【答案】D 【详解】A、植物组织培养中，外植体需经表面消毒（常用70%酒精和次氯酸钠）以去除微生物，然后接种于MS培养基上诱导脱分化形成愈伤组织，A正确； B、不对称体细胞杂交的定义要求用射线（如X射线）破坏供体细胞的染色质。本实验中红豆杉作为供体提供紫杉醇合成能力，因此需用X射线照射其原生质体，B正确； C、灭活病毒诱导融合是动物细胞融合的常用方法，植物原生质体融合通常采用聚乙二醇（PEG）、高Ca2+-高pH法或电融合法，灭活病毒无法有效诱导植物原生质体融合，C正确； D、不对称体细胞杂交中，供体细胞经射线处理后染色质被破坏（发生断裂、易位或消除），只有部分遗传物质进入受体细胞，因此杂种植株的染色体数目并非简单的两亲本之和，而是以受体（柴胡，2n=12）的染色体组成为基础，可能额外整合供体的少量DNA片段或染色体片段，D错误。 4．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．聚乙二醇试剂可促进细胞融合 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 【详解】A、植物细胞的细胞壁会阻碍细胞间的融合，因此融合前需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体，再进行融合操作，A正确； B、聚乙二醇（PEG）是诱导植物原生质体融合的常用化学试剂，可通过改变细胞膜通透性促进细胞融合，B正确； C、细胞融合过程中会出现三类融合产物：人参细胞-人参细胞同核融合体、胡萝卜细胞-胡萝卜细胞同核融合体、人参细胞-胡萝卜细胞异核融合体，仅异核融合体是所需的杂交细胞，因此融合后的细胞需要经过筛选才能得到杂交细胞，并非所有融合细胞都是杂交细胞，C错误； D、杂交细胞兼具两个亲本的遗传特性，胡萝卜细胞本身具有生长快速的特点，因此杂交细胞可能保留该生长优势，同时具备合成人参皂苷的能力，实现人参皂苷产率的提升，D正确。 5．胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞，其中一个细胞的细胞核消失后，两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”，制备过程如下图所示，其中GFP（绿色荧光蛋白）基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测，“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，下列说法正确的是（    ） A．原生质体A和B融合成杂种细胞，筛选出杂种细胞C的过程为植物体细胞杂交 B．植物组织培养时需要2种不同植物激素比例的培养基 C．“华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中 D．应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号” 【答案】C 【详解】A、植物体细胞杂交是原生质体融合获得杂种细胞+植物组织培养获得杂种植株的全过程，仅融合筛选得到杂种细胞不属于完整的植物体细胞杂交，A错误； B、植物组织培养的脱分化、诱导芽分化、诱导根分化等阶段，需要不同比例的生长素和细胞分裂素，通常需要不止2种不同激素比例的培养基，B错误； C、亲本A为雄性不育，B为可育，“华柚2号”核基因来自可育的B，线粒体基因来自不育的A，最终“华柚2号”表现为雄性不育，说明控制雄性不育的基因很可能位于线粒体中，C正确； D、GFP基因整合在品种A的细胞核基因组中，而“华柚2号”的细胞核来自品种B，A的细胞核消失，因此应筛选不发绿色荧光的杂种细胞，D错误。 6．研究人员利用植物体细胞杂交技术，尝试将耐盐碱的野生番茄（核基因组和细胞质基因均完好）与高产但不耐盐碱的栽培番茄（用X射线处理其原生质体，使核基因失活，细胞质基因完好）进行融合，以获得既耐盐碱又高产的番茄新品种丙，过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．①过程应在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B．②和③过程中，只有③过程发生了基因的选择性表达 C．再生植株丙的形成证明了原生质体甲或乙仍具有全能性 D．丙的耐盐碱性状可能来自野生番茄的核基因和细胞质基因 【答案】D 【详解】A、原生质体无细胞壁保护，在低渗溶液中会吸水涨破，A错误； B、②过程为脱分化，③过程为再分化，脱分化和再分化过程均存在基因的选择性表达，B错误； C、再生植株丙是由杂种细胞经植物组织培养形成的，并非单独的原生质体甲或乙直接发育而来的，因此不能证明原生质体甲或乙仍具有全能性，C错误； D、耐盐碱性状可能由核基因和细胞质基因共同控制，耐盐碱的野生番茄的核基因组和细胞质基因均完好，而栽培番茄不含耐盐碱基因，故杂种植株丙的耐盐碱性状可能来自野生番茄的核基因和细胞质基因，D正确。 7．花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育了具有抗病性状的花椰菜新品种，过程如图1所示。进一步通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．图1中②③④步骤涉及的主要技术原理是植物细胞具有全能性 B．图1中①应在无菌水中进行，以防杂菌污染 C．图2中属于杂种植株的是4和5，1～3中也可能存在杂种植株 D．图1中形成的植株是二倍体 【答案】C 【详解】A、图1中②是原生质体融合，③是脱分化，④是再分化。②的原理是细胞膜的流动性；③④的原理是植物细胞的全能性，A错误； B、①为获得原生质体的过程，应置于与细胞液等渗或略高浓度的溶液中进行，以防止失去细胞壁的原生质体过度吸水而涨破，B错误； C、图2中Ⅰ为花椰菜特征蛋白条带，Ⅱ为紫罗兰特征蛋白条带，4、5号同时含有两种亲本的特征蛋白条带，属于杂种植株；由于杂种细胞中来自两种植物的基因不一定都表达，1~3号可能仅表达其中一种亲本的特征蛋白，因此也可能存在杂种植株，C正确； D、花椰菜和紫罗兰均为二倍体，体细胞杂交后的杂种植株为四倍体，D错误。 8．黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎、保护心血管、调节代谢及抑菌抗病毒等作用，显齿蛇葡萄叶片中可提取黄酮类化合物。下图为利用植物组织培养技术高效生产黄酮类化合物的流程，有关说法正确的是（    ） A．过程②③可以选择相同的培养基进行诱导培养 B．过程①要用酒精和次氯酸钠溶液对幼叶进行灭菌处理 C．过程⑤的目的是提高单个细胞中黄酮类化合物的含量 D．图示植株丁可能发生染色体数目变异 【答案】D 【详解】A、过程②是脱分化，通常需要较高浓度的生长素和低浓度的细胞分裂素（或二者比例适宜）；过程③是再分化，通常需要调整生长素与细胞分裂素的比例（如提高细胞分裂素浓度）。两者的培养基激素配比一般不同，因此不能随意选择相同的培养基，A错误； B、 外植体处理用的是“消毒”而非“灭菌”。灭菌会将外植体细胞也杀死，常用的表面消毒方法是用70%酒精和次氯酸钠溶液处理，杀死表面的微生物，但要保持外植体活力。用词“灭菌”不准确，应表述为“消毒”，B错误； C、过程⑤通常指将愈伤组织或细胞接种到液体培养基中进行悬浮培养或大规模培养，目的是通过增加细胞生物量或优化培养条件来提高黄酮类化合物的总产量，C错误； D、植物组织培养过程中，特别是通过愈伤组织阶段（过程②），细胞进行分化与脱分化，在继代培养过程中易发生染色体数目变异，如多倍体、非整倍体等，D正确； 故选D。 9．野生型的花椰菜容易受到黑腐病菌的感染。为了让花椰菜获得黑芥苗的黑腐病抗性基因，研究人员进行如下植物细胞工程，获得再生植株1~4，并对这些植株的DNA进行PCR鉴定，结果如图。下列分析错误的是（　　） A．图中①过程所需的两种酶是纤维素酶和果胶酶 B．图中过程②和③中细胞分裂素和生长素的比例不同 C．对杂种植株进行鉴定时，主要是利用两亲本的相同条带 D．再生植株1~4中一定是杂种植株的有1、2和4 【答案】C 【详解】A、图中①过程是去除植物细胞壁获得原生质体，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此需要用纤维素酶和果胶酶处理，A正确； B、过程②是脱分化形成愈伤组织，过程③是再分化形成再生植株。 脱分化阶段：生长素与细胞分裂素比值相当。 再分化阶段：细胞分裂素比例较高，促进芽的分化；或调整比例促进根的分化。 因此两个阶段中细胞分裂素和生长素的比例不同，B正确； C、对杂种植株进行 PCR 鉴定时，需要利用两亲本的特异性条带（不同条带）来判断是否同时含有双方 DNA，若仅利用相同条带则无法区分杂种植株与亲本，C错误； D、从电泳结果看： 花椰菜：仅含 300~600 bp 的条带。 黑芥：含1000~1500 bp 的条带。 再生植株 1、2、4：同时含有花椰菜和黑芥的特征条带，说明是杂种植株； 再生植株 3：仅含花椰菜的条带，可能未成功融合。 因此一定是杂种植株的有 1、2 和 4，D正确。 10．紫花苜蓿是一种常见的牧草，但青饲易造成家畜患膨胀病。百脉根富含单宁，能防止动物膨胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质，研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗膨胀病型苜蓿，过程如图。相关叙述正确的是（　　） A．①过程需使用酶去壁，可在蒸馏水中增大酶量以提高溶液的渗透压 B．②过程目的是便于筛选杂种细胞，选出后可直接得到杂种愈伤组织 C．③过程使用的培养基中提高生长素/细胞分裂素的比值，有利于愈伤组织的形成 D．最终获得的杂种植物功效有差异，可能与某些杂种细胞中染色体随机丢失有关 【答案】D 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，过程①需选择纤维素酶和果胶酶去壁，去壁时需要将植物细胞放在较高渗透压的溶液中，使细胞处于微弱质壁分离状态以利于去壁，同时需要考虑酶的用量和浓度，A错误； B、IOA 抑制细胞有氧呼吸第一阶段，R -6G抑制线粒体的功能，只有融合的杂种细胞可以实现功能互补存活，未融合的亲本原生质体不能存活，因此②处理的目的是便于筛选杂种细胞；但筛选得到的是杂种原生质体，需要经过脱分化培养才能获得杂种愈伤组织，无法直接得到，B错误； C、植物组织培养中，生长素/细胞分裂素比值较高时促进生根，比值较低时促进芽分化，比值适中时才有利于愈伤组织的形成，C错误， D、体细胞杂交获得的杂种细胞，在分裂增殖过程中可能发生染色体随机丢失，不同杂种个体丢失的染色体不同，因此最终获得的杂种植物功效会存在差异，D正确。 11．花椰菜（2n＝18）易患黑腐病，造成减产，黑芥（2n＝16）对黑腐病有较好的抗性。研究者诱导花椰菜原生质体与紫外线处理的黑芥原生质体融合，得到染色体数分别为20、25和26的三个抗黑腐病新品种，这三个新品种中均含有花椰菜的两个完整染色体组。下列相关叙述中，合理的是（　　） A．该育种过程所依据的原理有基因突变和植物细胞的全能性 B．染色体数为26的新品种一定是三倍体 C．三个新品种的抗病性状相关基因可能位于不同染色体上 D．三个新品种花椰菜均不能形成可育配子 【答案】C 【详解】A、该育种为植物体细胞杂交育种，以及紫外线处理时诱导黑芥染色体片段丢失，其原理是细胞膜的流动性、植物细胞的全能性和染色体数目变异，未涉及基因突变，A错误； B、花椰菜（2n=18）含两个染色体组（每组9条），新品种含其两个完整染色体组（18条），染色体数为26的新品种中黑芥来源染色体为8条（26-18=8）。黑芥（2n=16）含两个染色体组（每组8条），但8条染色体不一定是完整的一个染色体组，故不一定是三倍体，B错误； C、抗病基因来自黑芥，三个新品种染色体组成不同（20、25、26条），说明融合后黑芥染色体分配存在差异，抗病基因可能位于不同染色体上，C正确； D、三个新品种中均含有花椰菜的两个完整染色体组，在减数分裂过程中能联会，来自黑芥的染色体随机移向两极，可能产生可育配子，D错误。 12．两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法正确的是（    ） A．过程①需使用纤维素酶和蛋白酶处理细胞 B．过程②的目的是使普通小麦细胞的染色体断裂 C．过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合 D．耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段 【答案】D 【详解】A、过程①为原生质体的获取，需要使用纤维素酶和果胶酶处理细胞，去除细胞壁，A错误； B、过程②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体，目的是使中间偃麦草细胞的染色体断裂，B错误； C、灭活的病毒诱导动物细胞融合，植物细胞原生质体的融合不能用灭活的病毒诱导，C错误； D、上述图示的目的是获得耐盐小麦新品种，为此用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体，使其染色体断裂，最终实现耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。 13．“不对称体细胞杂交”是指将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内，获得不对称杂种植株的技术。已知大剂量的X射线和碘乙酰胺均能抑制细胞分裂，且大剂量的X射线能随机破坏染色体结构，使染色体发生断裂。现欲利用“不对称体细胞杂交技术”使小麦获得偃麦草的耐盐性状（耐盐基因位于细胞核中）。下列说法正确的是（　　） A．过程②需用胰蛋白酶处理愈伤组织获得原生质体 B．A、B处理分别为用大剂量的X射线、碘乙酰胺处理 C．杂种植株染色体数目小于双亲染色体数目之和即说明获得了耐盐小麦 D．该技术涉及的原理有染色体变异、细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 【答案】D 【详解】A、植物细胞去除细胞壁获得原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶，胰蛋白酶是用于动物细胞培养的，不能用于植物，A错误； B、根据题意，要让小麦获得偃麦草的耐盐性，需要用大剂量X射线处理偃麦草的原生质体，破坏其染色体，只保留部分耐盐相关片段，用碘乙酰胺处理小麦的原生质体，抑制其分裂，让融合细胞以小麦遗传物质为主，B错误； C、杂种植株染色体数目小于双亲之和，只能说明染色体有丢失，但不能确定丢失的是小麦的还是偃麦草的，也不能确定耐盐基因是否成功导入，C错误； D、该技术中，细胞膜的流动性是原生质体融合的原理，染色体变异（部分染色体片段转移）是不对称杂交的原理，植物细胞的全能性是杂种细胞发育成杂种植株的原理，D正确。 14．下图为农作物新品种的育种方式，下列说法错误的是（　　） A．①过程细胞融合成功的标志是再生出细胞壁 B．筛选出的杂种细胞含有两个细胞的遗传物质，体细胞杂交属于无性生殖 C．②过程表示脱分化，需提供无机营养成分、有机营养成分和植物激素等 D．③过程应将愈伤组织先转移到生长素与细胞分裂素比例高的生芽培养基上培养，待长出芽后，再将其转接到比例低的生根培养基上培养 【答案】D 【详解】A、①是植物体细胞杂交过程，细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁，A正确； B、筛选出的杂种细胞含有甲、乙两个细胞的遗传物质，植物体细胞杂交没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，B正确； C、②是脱分化形成愈伤组织的过程，培养基需要提供无机营养（大量元素、微量元素）、有机营养（蔗糖、氨基酸、维生素等）和植物激素（生长素、细胞分裂素），C正确； D、同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向，生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长，选项描述完全颠倒了，D错误。 15．某研究小组对甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交。甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。杂交前对甲植物细胞的细胞质和乙植物细胞的细胞核进行失活处理，最终获得高产耐盐植株。下列叙述正确的是（    ） A．筛选出的杂种细胞中所有核基因与质基因均能表达 B．融合的原生质体需再生细胞壁后才能形成愈伤组织 C．甲、乙分别采用叶肉细胞和根细胞，以便观察融合情况 D．为了筛选出杂种细胞，必须在培养基中加入抑制性物质 【答案】B 【详解】A、基因的表达具有选择性，杂种细胞内的基因会根据细胞分化阶段、代谢需求等选择性表达，不可能所有核基因与质基因都表达，A错误； B、原生质体无细胞壁，融合后的原生质体首先需要再生出细胞壁，才标志着细胞融合完成，之后才能经脱分化过程形成愈伤组织，B正确； C、题干中已经对甲的细胞质、乙的细胞核进行了失活处理，无需特意选择叶肉细胞和根细胞作为实验材料，且该选择也无法达到便于观察融合情况的目的，C错误； D、由于甲的细胞质失活、乙的细胞核失活，未融合的亲本细胞、同种亲本融合的细胞都无法正常存活，只有同时具备甲正常细胞核、乙正常细胞质的杂种细胞可以生长，无需额外加入抑制性物质筛选，D错误。 16．下图所示为利用植物体细胞杂交技术培养杂种植株的流程图，下列叙述错误的是（    ） A．制备A、B原生质体时需使用纤维素酶和果胶酶 B．融合的原生质体应当具有红色、绿色两种荧光标记 C．过程②中细胞内活动较旺盛的结构是内质网和线粒体 D．该过程依据的原理是细胞膜的选择透过性和植物细胞的全能性 【答案】CD 【详解】A、制备A、B原生质体时需使用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁，A正确； B、A原生质体用红色荧光标记，B原生质体用绿色荧光标记，所以融合的原生质体应当具有红色、绿色两种荧光标记，B正确； C、过程②是杂种细胞的形成，其标志是形成新的细胞壁，此时细胞内活动较旺盛的结构是高尔基体和线粒体，C错误； D、该过程依据的原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，D错误。 17．类柠檬苦素是山金柑的次生代谢产物，具有抗氧化、抗癌等作用，早花柠檬富含维生素C．现利用山金柑愈伤组织细胞（2N=18，细胞核DNA失活）和早花柠檬叶肉细胞（2N=18，细胞质DNA失活）进行体细胞杂交，得到兼具两者优良特性的杂种植株。下列叙述正确的是（    ） A．山金柑培养基无需添加有机碳源，需给予适当光照 B．只有异源融合形成的细胞才能发育成杂种植株 C．维生素C的大量合成可能与早花柠檬的线粒体DNA有关 D．该杂种植株是经过植物体细胞杂交技术形成的二倍体植株 【答案】BD 【详解】A、山金柑愈伤组织没有叶绿体，不能进行光合作用合成有机物，培养基必须添加有机碳源，且愈伤组织脱分化阶段通常不需要强光，A错误； B、两个山金柑融合后所有核DNA都失活，两个早花柠檬融合后所有细胞质DNA都失活，所以二者都不能发育；只有异源融合的细胞，同时具备有活性的核DNA（来自早花柠檬）和有活性的细胞质DNA（来自山金柑），才能发育成杂种植株，B正确； C、早花柠檬的细胞质DNA（包括线粒体DNA和叶绿体DNA）已失活，维生素C为水溶性物质，其合成主要受核基因控制的酶系统调控，与失活的线粒体DNA无关，C错误； D、得到的杂种植株具有早花柠檬的细胞核(2n=18)和山金柑的线粒体和叶绿体基因，杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同，而早花柠檬属于二倍体生物，故杂种植株应该是二倍体，D正确。 18．植物体细胞杂交技术可克服种间生殖隔离。下图是应用该技术获得“番茄-马铃薯”杂种植株，拓展了植物的种质资源。下列叙述不正确的是（　　） A．④过程完成的标志是诱导再生出新的细胞壁 B．愈伤组织是由已分化的细胞所构成的细胞团 C．杂种细胞的染色体数一定是原细胞染色体数的2倍 D．杂种植株中的遗传物质的表达存在相互干扰 【答案】ABC 【详解】A、④过程是脱分化形成愈伤组织，而再生出新的细胞壁是③过程（杂种细胞形成）的标志，A错误； B、愈伤组织的定义是植物体细胞脱分化后形成的未分化、薄壁、无定形的细胞团，这些细胞已经失去了原来的分化状态，B错误； C、植物体细胞杂交时，融合的原生质体可能有多种情况：马铃薯原生质体 + 番茄原生质体（1:1 融合），此时，染色体数是两者之和；也可能出现多细胞融合（如 2 个马铃薯原生质体 + 1 个番茄原生质体），此时染色体数就不是简单的 2 倍关系，C错误； D、来自两个不同物种的遗传物质在杂种细胞中表达时，会出现相互影响、干扰的情况，导致杂种植株不一定表现出两个物种的所有优良性状，D正确。 19．天山雪莲含雪莲内酯、雪莲多糖等多种可治疗风湿病、月经不调等疾病的药用成分。为解决野生天山雪莲因过度采挖而面临资源短缺的问题，某团队利用天山雪莲(2N=32)和耐寒莴苣(2N=18)培育耐寒型天山雪莲新品种，培育过程如下图。下列叙述错误的是（　　） A．杂种细胞d形成的标志是再生出细胞壁其染色体数为50条 B．若要提取雪莲内酯等次生代谢产物，上述过程进行到移栽前即可 C．过程①应该在低渗条件下进行，过程②中常用到聚乙二醇 D．该技术可打破生殖隔离，但育成的植株可能不育或性状不稳定 【答案】BC 【详解】A、植物体细胞杂交中，杂种细胞形成的标志就是再生出细胞壁； 天山雪莲（32 条）+ 莴苣（18 条），染色体总数为 50 条，A正确； B、若要提取雪莲内酯等次生代谢产物，上述过程进行到愈伤组织，B错误； C、过程①应该在较高渗透压或等渗条件下进行，使植物细胞处于微弱质壁分离状态，便于酶解法去除细胞壁的同时保护原生质体的活性，过程②中常用到聚乙二醇使得原生质体融合，C错误； D、题图过程属于植物体细胞杂交技术，该技术可打破生殖隔离，但育成的植株可能不育或性状不稳定，D正确。 20．科研人员利用马铃薯（2n=24）和抗青枯病的茄子（2n=24）进行体细胞杂交，获得了抗青枯病的马铃薯（杂种植株B）。下列叙述正确的是（    ） A．如果马铃薯和茄子进行有性杂交，得到的二倍体植株会高度不育 B．可以采用灭活的病毒诱导马铃薯和茄子的原生质体融合 C．融合的细胞在培养基中培养，培养基中需要加入植物激素，促进形成愈伤组织和再分化形成杂种植株 D．为确定杂种植株B是否符合要求，需对其进行青枯病抗性检测 【答案】ACD 【详解】A、自然界中马铃薯和茄子属于不同物种，它们之间存在生殖隔离难以通过有性生殖产生后代或产生的后代会高度不育，A正确； B、灭活的病毒用于诱导动物细胞的融合，促进植物原生质体融合的方法有电融合法、高Ca2+—高pH融合法，B错误； C、在植物组织培养时，培养基中需要加入生长素和细胞分裂素，促进形成愈伤组织和再分化形成杂种植株，C正确； D、为确定杂种植株是否符合育种要求，还需对其进行青枯病抗性检测，D正确。 故选ACD。 21．植物甲（2N=24）具有由核基因控制的多种优良性状，另一远缘植物乙（2N=32）的细胞质中存在抗除草剂基因。研究人员通过植物细胞工程技术将乙细胞质中的抗性基因引入甲中，获得杂种植株，实验流程如下图所示。回答下列问题： (1)A过程选择顶芽细胞的原因有_____（至少答2点）；在进行B过程之前，先要将甲、乙植株顶芽的细胞进行A过程处理，原因是_____，B过程依据的原理是_____。 (2)图中用于培养和筛选的过程中，会在培养基中加入蔗糖，蔗糖的作用是_____。研究人员_____（选填“能”或“不能”）根据细胞中染色体数目和形态来筛选出杂种细胞，理由是_____。 (3)从融合细胞到形成试管苗的过程需要更换培养基，其原因是_____。 (4)培养出的杂种植株具有_____的性状特征，说明实验取得了成功。 【答案】(1) 分裂能力强；分化程度低，全能性容易表达；茎尖分生组织细胞无病毒或病毒少 植物细胞存在细胞壁不能融合 细胞膜的流动性 (2) 提供碳源、能源（或提供营养）和维持渗透压 不能 杂种细胞的染色体数目与植物甲相同 (3)在不同阶段所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 (4)抗除草剂 【详解】（1）植物顶芽细胞分裂能力强；分化程度低，全能性容易表达；茎尖分生组织细胞无病毒或病毒少，故过程A制备原生质体时选择植株的顶芽细胞。由于植物细胞具有细胞壁，不能直接融合，因此需要进行A过程处理去除细胞壁。B为原生质体融合，依赖的原理是细胞膜的流动性。 （2）蔗糖作为碳源，供细胞呼吸和合成有机物； 维持培养基的渗透压，防止原生质体吸水涨破（原生质体无细胞壁，对渗透压敏感）；结合图示和题干信息可知，植物甲的细胞质失去活性，植物乙的细胞核失去活性，因此融合后的细胞染色体数目与植物甲相同，不能根据细胞中染色体数目和形态来筛选出杂种细胞。 （3）从融合细胞→愈伤组织（脱分化）→试管苗（再分化）的过程中，植物激素的比例调控着细胞的分化方向： 生长素 / 细胞分裂素比例高：促进根的分化； 生长素 / 细胞分裂素比例低：促进芽的分化； 比例适中：促进愈伤组织的形成。 因此需要根据培养阶段更换培养基，调整激素比例，满足不同阶段的发育需求。 （4）植物甲（2N=24）具有由核基因控制的多种优良性状，植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因，将乙细胞质中的抗性基因引入甲中，获得杂种植株，因此培养成的植株具有甲的优良性状且抗除草剂。 22．科研人员利用植物体细胞杂交技术培育出了含有部分拟南芥核遗传物质和全部野生油菜的核遗传物质的拟南芥—油菜杂种植株，从而使该杂种植株中表达拟南芥抗病基因和野生油菜部分基因，据图回答下列问题。 (1)取拟南芥和野生油菜组织作为外植体，经_____和次氯酸钠消毒，但是需要注意消毒时间不能过长，原因是_____。 (2)图中②步骤使用_____处理愈伤组织细胞，该过程不能在清水中操作，而是需要在一定浓度的溶液中进行，其目的是_____。 (3)图中①和④步骤所用培养基成分的主要区别是_____；步骤③可采用的化学方法有_____（写出两个）。 (4)图示异源融合原生质体能够发育成杂种植株的根本原因是_____。 (5)X射线处理拟南芥原生质体的目的是_____。 【答案】(1) 酒精 消毒剂会杀死外植体细胞 (2) 纤维素酶和果胶酶 维持渗透压，防止原生质体吸水涨破 (3) 植物激素（生长素和细胞分裂素）的比例 聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法 (4)植物细胞具有全能性 (5)诱导拟南芥染色体片段断裂（或诱导基因突变/染色体变异） 【详解】（1）取拟南芥和野生油菜组织作为外植体，先用70% 酒精快速消毒，再用次氯酸钠溶液消毒；每次消毒后必须用无菌水冲洗叶片，彻底去除残留消毒剂，但是需要注意消毒时间不能过长，因为消毒剂会杀死外植体细胞。 （2）图中②步骤使用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织细胞，该过程不能在清水中操作，而是需要在一定浓度的溶液中进行，否则在清水中会吸水涨破，因此在一定溶液中进行原生质体的制取可以达到维持渗透压，防止原生质体吸水涨破的目的。 （3）图中①为脱分化，④步骤为再分化过程，这两个过程的目的不同，因而所用培养基成分的主要区别是植物激素（生长素和细胞分裂素）的比例不同，前者中生长素和细胞分裂素的比值相当，后者生长素和细胞分裂素的比值偏高；步骤③是促进原生质体融合的过程可采用的化学方法有聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法。 （4）图示异源融合原生质体能够发育成杂种植株的根本原因是植物细胞具有全能性，即细胞中有全套的遗传物质，因而能够发育成完整个体。 （5）X射线处理拟南芥原生质体的目的是诱导拟南芥染色体片段断裂（或诱导基因突变/染色体变异），同时保留拟南芥抗病基因正常表达的功能；最终获得既带有拟南芥抗病性状、又以野生油菜遗传物质为主的杂种细胞 / 植株。 23．利用植物细胞工程技术培育出的杂种植株，既具有甲种植物（2M）高产又具有乙种植物（2N）耐盐等性状。其制备流程如图所示。 (1)①去除细胞壁的方法是________，②依据的原理是________，③借助荧光显微镜观察，通过显微操作仪筛选并留取显示________（填“单色荧光”或“双色荧光”）的细胞。 (2)⑤⑥过程在培养条件上的不同是________________（写出两点即可）。 (3)炼苗时一般先闭盖炼苗再开盖炼苗，炼苗的目的是________。给杂种植株以不同炼苗组合方式并统计组培苗移栽存活率，结果如图，图中最佳炼苗组合方式是________。 (4)杂种植株扩大种植前还需要评估，原因是________________。让优良性状缺失的杂种植株与亲本甲或乙回交，后代不育的原因是________________。 【答案】(1) 酶解法 细胞膜的流动性 双色荧光 (2)生长素和细胞分裂素的比例、光照条件 (3) 提高组培苗对外界环境条件的适应性 闭盖炼苗6d后，再开盖炼苗2d (4) 植物体细胞杂交获得的植株不一定具有人们期望的性状 回交后代有三个染色体组，联会时会发生紊乱 【详解】（1）①是去除细胞壁获得原生质体的过程，方法是酶解法，由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，用纤维素酶和果胶酶（酶解法）去除细胞壁；②是原生质体的融合过程，原理是细胞膜的流动性；甲原生质体标记绿色荧光、乙标记红色荧光，需要筛选甲-乙融合的杂种原生质体，因此选择双色荧光的细胞。 （2）图中⑤是脱分化（杂种细胞→愈伤组织），⑥是再分化（愈伤组织→试管苗），在培养条件上的不同是生长素和细胞分裂素的比例、光照条件：脱分化需要避光，再分化需要光照诱导器官分化；植物激素比例不同，生长素和细胞分裂素的比例调控分化方向，两个过程比例不同。 （3）组培苗长期生长在人工可控的高湿环境，炼苗的目的是提高组培苗对外界环境条件的适应性，提高移栽后存活率；从柱状图可知，闭盖炼苗6d后，再开盖炼苗2d的移栽存活率最高，为最佳组合。 （4）体细胞杂交获得的杂种植株受基因相互作用等影响，植物体细胞杂交获得的植株不一定具有人们期望的性状，因此扩大种植前需要评估筛选；杂种植株含有甲乙两物种的染色体，与亲本回交后，回交后代有三个染色体组，联会时会发生紊乱，无法产生正常可育配子，因此后代不育。 24．植物甲抗旱性、抗病性强;植物乙分蘖能力强，结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。回答下列问题: (1)在自然条件下，植物甲和植物乙进行有性杂交不能产生后代，原因是两者之间存在______。 (2)取植物甲和植物乙充分展开的嫩叶片，用酒精和次氯酸钠溶液对其进行______（填“消毒”或“灭菌”），每次处理后用______冲洗叶片，去除残留于叶片上的药剂。 (3)过程①通过酶解法去除______获取原生质体，其中的混合酶液含有的酶是______。 (4)筛选出的杂种细胞经脱分化形成愈伤组织，再通过调整培养基中______（填植物激素名称）的比例诱导再分化。 (5)科研人员对杂种植株丙是否同时具有植物甲和植物乙的优良性状进行了个体水平的鉴定。若获得的杂种植株丙在田间表现出抗旱性和抗病性，但分蘖能力却明显减弱，则从遗传物质的角度分析，可能的原因是______（答出1点）。 【答案】(1)生殖隔离 (2) 消毒 无菌水 (3) 细胞壁 纤维素酶、果胶酶 (4)细胞分裂素和生长素 (5)植物乙控制分蘖能力的基因在融合过程中丢失（或染色体片段缺失、基因沉默、杂种植株核型不稳定等） 【详解】（1）在自然条件下，植物甲和植物乙进行有性杂交之所以不能产生后代，其原因在于植物甲和植物乙之间存在生殖隔离。 （2）取植物甲和植物乙充分展开的嫩叶片，用酒精和次氯酸钠溶液对其进行消毒处理，每次处理后需要用无菌水冲洗叶片，去除残留于叶片上的药剂。 （3）植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，过程①通过酶解法（纤维素和果胶酶）去除甲和乙的细胞壁获得原生质体，所以其中的混合酶液含有的酶是纤维素酶和果胶酶。 （4）筛选出的杂种细胞经脱分化形成愈伤组织，再通过调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例诱导再分化过程。 （5）杂种植株丙具有的抗旱性和抗病性是植物甲特点，而分蘖能力强是植物乙的特点，杂种植株丙分蘖能力明显减弱，从遗传物质的角度分析，其可能是由于：植物乙控制分蘖能力的基因在融合过程中丢失（或染色体片段缺失、基因沉默、杂种植株核型不稳定等）。 题型3：植物细胞工程的应用 1．黄酮类物质具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性，传统提取方法效率低下，难以满足市场需求。为解决这一问题，科研人员利用芒果悬浮培养细胞技术提高黄酮类物质的产量。生产的基本流程如下图所示，下列叙述正确的是（    ） A．该生产技术最终培育出完整芒果植株，充分体现了植物细胞的全能性 B．愈伤组织是由外植体脱分化形成的，细胞排列紧密、形态规则 C．芒果悬浮培养体系中需通过充气口通入无菌空气，以满足细胞有氧呼吸的需求 D．黄酮类物质是芒果细胞在生长过程中产生的初生代谢产物，对细胞生命活动至关重要 【答案】C 【详解】A、该技术是利用悬浮细胞生产黄酮类物质，并未培育出完整植株，不能体现细胞的全能性，A错误； B、愈伤组织是外植体脱分化形成的，细胞排列疏松、无定形，B错误； C、芒果悬浮培养体系中需通过充气口通入无菌空气，防止杂菌污染，以满足细胞有氧呼吸的需求，C正确； D、黄酮类物质属于次生代谢物，D错误。 2．我国科研人员通过在培养基中模拟高盐胁迫环境，利用植物组织培养技术定向筛选根系发达、固土抑盐能力强的突变体，培育出耐盐碱作物新品种。下列叙述正确的是（　　） A．愈伤组织在含有特定激素的培养基上可分化成胚状体 B．外植体应依次用次氯酸钠溶液和酒精进行消毒处理 C．模拟高盐环境的目的是诱导植株发生定向突变 D．可用射线直接处理外植体以获得大量突变体幼苗 【答案】A 【详解】A、愈伤组织在含有特定激素的培养基上可分化成胚状体，该过程体现了植物细胞的全能性，A正确； B、外植体消毒的正确顺序是先使用酒精处理，再用无菌水冲洗，然后用次氯酸钠处理，再用无菌水冲洗，B错误； C、基因突变具有不定向性，模拟高盐环境的作用是定向筛选出耐盐的突变体，而非诱导植株发生定向突变，C错误； D、愈伤组织分裂能力强，容易发生变异，所以用射线直接处理愈伤组织以获得大量突变体，D错误。 3．研究发现，雪莲次生代谢物对急性酒精肝损伤具有较好的防治作用，利用植物细胞培养技术生产雪莲次生代谢物的大致流程如下图。下列叙述正确的是（　　） A．通过图中过程生产雪莲次生代谢物几乎不受季节和天气等的限制 B．利用雪莲茎尖获得雪莲次生代谢物时体现了细胞全能性 C．在适当条件下给予适宜光照，①愈伤组织能进行光合作用 D．植物细胞培养技术提高了单个细胞中次生代谢物的含量 【答案】A 【详解】A‌、植物细胞培养技术是在无菌、人工控制的环境条件下进行的，因此通过图中过程生产雪莲次生代谢物几乎不受季节和天气等自然条件的限制，A正确‌； B‌、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。利用雪莲茎尖获得雪莲次生代谢物的过程中，并没有发育成完整的个体，所以没有体现细胞的全能性，B错误‌； C‌、①为愈伤组织，它是一种未分化的细胞团，细胞内无叶绿体，即使在适当条件下给予适宜光照，也不能进行光合作用，C错误‌； D‌、植物细胞培养技术是通过大量培养植物细胞来获得次生代谢物，提高了次生代谢物的总产量，D错误‌。 4．“白雪公主”草莓被誉为“水果皇后”，具有广阔的市场前景和较高的经济价值。但病毒在草莓体内逐年积累会导致产量降低、品质变差。如图是育种工作者选育高品质“白雪公主”草莓的流程图。下列叙述错误的是（　　） 注：SMYELV-CP是草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因 A．方法一中甲常选用茎尖，原因是其病毒极少甚至不含病毒 B．方法一中得到的无病毒苗没有提高对原有病毒的抵抗力 C．判断两种选育方法的效果都应进行病毒接种实验 D．①③过程均属于植物组织培养，体现了植物细胞全能性 【答案】C 【详解】A、植物的茎尖部位病毒极少甚至不含病毒，所以方法一中甲常选用茎尖，通过植物组织培养可获得无病毒苗，A正确‌； B、方法一得到的无病毒苗只是通过选取含病毒少的茎尖进行组织培养获得的，并没有提高对原有病毒的抵抗力，B正确‌； C、方法一培育的是脱毒苗，不是抗病毒苗，不需要进行病毒接种实验；方法二培育的是抗病毒草莓，需要通过病毒接种实验来判断选育效果，C错误‌； D、①③过程均属于植物组织培养，将离体的组织或细胞培养成完整的植株，体现了植物细胞的全能性，D正确‌。 5．红豆杉是天然含抗癌物质的珍稀植物，它的细胞提取物紫杉醇是重要的抗癌药物之一。红豆杉可通过播种的方法进行繁殖，但生长速度缓慢，再生能力差，植物细胞培养技术是实现其细胞大规模培养的途径之一。下列叙述正确的是（　　） A．紫杉醇作为红豆杉体内的一种次生代谢物，是其生长所必需的 B．采用摇瓶培养可以增加溶氧量，且有利于细胞与营养物质充分接触 C．利用植物细胞培养技术获得紫杉醇的过程体现了植物细胞的全能性 D．利用植物细胞培养技术可以获得大量紫杉醇，但是不利于保护红豆杉 【答案】B 【详解】A、植物次生代谢物是植物生长发育非必需的小分子有机化合物，紫杉醇属于次生代谢物，不是红豆杉生长所必需的，A错误； B、摇瓶培养属于液体悬浮培养的方式，振荡操作可增加培养液的溶氧量，同时能促进细胞与营养物质充分接触，有利于细胞增殖，B正确； C、细胞全能性是指已分化的细胞发育成完整个体的潜能，该过程仅培养细胞获得代谢产物，未发育为完整植株，未体现细胞全能性，C错误； D、利用植物细胞培养技术大规模生产紫杉醇，可减少对野生红豆杉的采伐，有利于保护红豆杉资源，D错误。 6．研究人员利用图示装置开展悬浮培养水母雪莲细胞生产抗氧化药物黄酮的工程技术研究，结果如表。下列说法正确的是（　　） 叶轮转速（r/min） 55 65 75 85 相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25 细胞干重（g/L） 7.5 9.7 11.4 9.5 黄酮产量（g/L） 0.2 0.27 0.32 0.25 A．延长培养液出料周期会降低黄酮总产量 B．悬浮培养的主要目的是提高单个水母雪莲细胞的黄酮产量 C．转速为65r/min和85r/min时限制水母雪莲细胞生长的因素相同 D．75r/min是水母雪莲细胞生产黄酮的最佳转速 【答案】A 【详解】A、黄酮是水母雪莲细胞的次级代谢产物，主要在细胞生长的稳定期大量合成。延长培养液出料周期，细胞进入衰亡期，营养耗尽、代谢废物大量积累，细胞自溶导致黄酮被降解，总产量会下降，A正确； B、悬浮培养的主要目的是让细胞充分接触营养，通过增殖获得大量水母雪莲细胞，进而提高黄酮的总产量，不是提高单个细胞的黄酮产量，B错误； C、转速为65r/min时，转速偏低，搅拌不充分，限制细胞生长的主要因素是溶氧/营养供应不足；转速为85r/min时，转速过高，搅拌的剪切力过大，容易损伤细胞，二者限制因素不同，C错误； D、根据表格数据，转速为75r/min时，细胞相对生长速率、细胞干重、黄酮产量均为最高，在题中给出的4种情况下，75r/min是最优选择，但不一定是最佳转速，需要缩小转速梯度再做实验检验，D错误。 7．下图表示植物细胞工程中利用愈伤组织培育植株或得到细胞产物的过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．可利用①④过程实现植物的快速繁殖和作物脱毒 B．可通过①⑦过程获得人参皂苷，该过程体现了植物细胞的全能性 C．③④过程可用于突变体的获取，原因是诱变剂使细胞发生了定向突变 D．②⑤⑥被称为单倍体育种，优点是可以明显缩短育种年限，植株C为单倍体植株 【答案】A 【详解】A、植物的快速繁殖技术和脱毒苗的获得均需通过①④过程获得植株，均是植物细胞工程的应用，A正确； B、细胞全能性是指发育为完整个体或分化为各种细胞的潜能，⑦过程得到的是细胞产物，未体现植物细胞的全能性，B错误； C、③④过程可用于突变体的获取，原因是细胞发生了基因突变，但突变是不定向的，C错误； D、②⑤⑥被称为单倍体育种，优点是可以明显缩短育种年限，植株B是单倍体植株，植株C为正常植株，D错误。 8．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。获得辣椒素的两条途径如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．过程①形成愈伤组织需要生长素、赤霉素和光照等条件 B．过程②称为再分化，根本原因是基因的选择性表达 C．过程③涉及的技术为植物组织培养技术 D．辣椒素不是植物生长所必需的，属于初生代谢产物 【答案】B 【详解】A、过程①表示脱分化，不需要光照，不需要赤霉素，需要生长素和细胞分裂素，A错误； B、②过程是再分化，需要光照，细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确； C、过程③是单细胞直接培养获得细胞培养物，属于植物细胞培养技术，不需要形成完整植株，不属于植物组织培养技术，C错误； D、辣椒素不是植物生长所必需的，属于次生代谢产物，D错误。 9．青蒿素是治疗疟疾的药物之一，是黄花蒿的次生代谢物。科研人员为了快速繁殖黄花蒿及获取青蒿素，进行了如图所示的操作流程。下列叙述正确的是（　　） A．青蒿素是黄花蒿基本的生命活动所必需的代谢产物 B．图中①过程是脱分化，该过程一般需要光照 C．图中①②④过程体现了植物细胞的全能性 D．通过④过程获取青蒿素不会大量破坏植物资源 【答案】D 【详解】A、题干说明青蒿素是黄花蒿的次生代谢物，次生代谢物不是黄花蒿基本生命活动必需的代谢产物，A错误； B、图中①是脱分化过程，脱分化形成愈伤组织的过程一般不需要光照，B错误； C、植物细胞的全能性是指已分化的细胞发育成完整个体或分化成各种细胞才能体现，①②④过程仅培养到愈伤组织细胞阶段，没有获得完整植株或分化成各种细胞，不能体现植物细胞的全能性，C错误； D、该方法通过工厂化培养植物细胞获取青蒿素，不需要大量采伐野生黄花蒿，不会大量破坏植物资源，D正确。 10．紫杉醇是存在于珍稀植物红豆杉体内的一种高效抗癌物质。由于红豆杉是濒危植物，因此紫杉醇的供应严重不足。为满足临床需求，科学家尝试利用植物细胞工程生产紫杉醇。下列相关叙述正确的是（　　） A．紫杉醇是红豆杉属体内的一种高效抗癌物质，属于初级代谢产物 B．野生红豆杉的数量很多，也可以从红豆杉的树皮和树叶中大量提取 C．该方法主要利用促进细胞生长的培养条件，提高单个细胞中紫杉醇的含量 D．利用植物细胞工程生产紫杉醇，体现了生物多样性的直接价值 【答案】D 【详解】A、初级代谢产物是植物生长繁殖必需的物质（如氨基酸、核苷酸等），紫杉醇是具有抗癌功效的非必需代谢物质，属于次级代谢产物，A错误； B、题干明确说明红豆杉是濒危植物，野生红豆杉数量稀少，不能大量砍伐提取紫杉醇，B错误； C、植物细胞工程生产紫杉醇是通过培养获得大量愈伤组织细胞，依靠增加细胞总量提高紫杉醇产量，并非提高单个细胞中紫杉醇的含量，C错误； D、生物多样性的直接价值包含药用、工业原料等实用价值，生产紫杉醇用于临床抗癌治疗，属于生物多样性的直接价值，D正确。 11．紫杉醇是全球最重要的抗癌药物之一，某研究机构设计了如下两个路径来提取。据此分析正确的是（　　） A．M表示愈伤组织，图示技术均可证明已分化的植物细胞具有全能性 B．路径二振荡操作可使愈伤组织充分分散成单个细胞 C．路径一诱导芽的分化所需细胞分裂素更多，而诱导根的分化所需生长素更多 D．对外植体先后进行酒精和次氯酸钠两次消毒后，均用蒸馏水清洗2—3次 【答案】BC 【详解】A、路径二是愈伤组织细胞培养，然后从细胞中提取紫杉醇，未发育为完整个体，不能证明高度分化的植物细胞具有全能性，A错误； B、路径二是愈伤组织细胞培养，振荡操作可使愈伤组织在培养过程中充分分散成单个细胞，B正确； C、M愈伤组织经过程①形成芽和根，诱导芽的分化所需细胞分裂素更多，而诱导根的分化所需生长素更多，C正确； D、外植体消毒时，酒精消毒后用无菌水冲洗；次氯酸钠消毒后也用无菌水冲洗，不能用蒸馏水，蒸馏水含杂菌，会造成污染，D错误。 12．紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的高效抗癌物质，利用植物细胞培养技术生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据图。下列说法错误的是（　　） A．直接取红豆杉的树皮细胞进行植物细胞培养，以获得紫杉醇 B．培养基的成分、培养条件会影响紫杉醇的产量 C．红豆杉细胞在培养过程中呈“S”形增长 D．云南红豆杉更适合细胞产物的工厂化生产 【答案】AC 【详解】A、红豆杉树皮细胞已经高度分化，分裂能力极弱，直接培养无法大量增殖，不能获得大量紫杉醇；生产中需要先将离体的红豆杉组织脱分化得到分裂能力强的愈伤组织，再培养愈伤组织细胞获得紫杉醇，A错误。 B、培养基的成分、温度、pH等培养条件会影响细胞的增殖和代谢，因此会影响紫杉醇的产量，B正确。 C、植物细胞培养的环境中营养、空间有限，细胞数量的增长过程符合"S"形增长的特征，后期营养耗尽、有害代谢产物积累导致细胞死亡，导致细胞数量下降，所以整个培养过程并不完全呈“S”形增长，C错误。 D、从右图可知，相同培养条件下，云南红豆杉的紫杉醇含量远高于另外两种红豆杉，因此更适合紫杉醇的细胞产物工厂化生产，D正确。 13．苦参碱具有调节免疫、抗癌等作用，科研人员利用苦参下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如图。下列说法错误的是（　　） A．下胚轴切段需用无水乙醇和次氯酸钠进行消毒处理 B．过程①需要光照，有利于离体细胞进行光合作用 C．由无毒下胚轴切段经过程①②③所得苦参幼苗具有抗病毒的特性 D．过程④不同于过程①②③，需选用液体培养基 【答案】ABC 【详解】A、下胚轴切段需用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液进行消毒处理，其目的是防止杂菌污染，A错误； B、过程①为脱分化过程，该过程不需要光照，B错误； C、由无毒下胚轴经组织培养获得的苦参幼苗只是病毒极少甚至不带病毒，是脱毒苗，但不能抗病毒，C错误； D、过程④是为了实现工厂化培养，原理是细胞增殖，需要提供液体培养基，有利于细胞获得营养，过程①②③为植物组织培养获得完整幼苗的过程，原理是植物细胞的全能性，需要选用固体培养基，D正确。 14．下图表示植株A（2n=14）和植株B（4n=48）培育植株①②③④⑤的过程。下列相关叙述错误的有（    ） A．细胞脱分化过程受基因选择性表达调控 B．需要通过植物组织培养技术获得的植株是①③④ C．所得植株①②的细胞中染色体数分别是7、14 D．所得植株⑤的细胞中染色体数都是62 【答案】BD 【详解】A、脱分化是已分化细胞经恢复分裂能力形成愈伤组织的过程，该过程受植物激素调节及基因选择性表达调控，A正确； B、①将花粉培育成单倍体植株，③将愈伤组织培育成胚状体再形成植株，④将愈伤组织培育成植株，⑤需要将融合细胞培育成植株，都需要使用植物组织培养技术，B错误； C、植株①是将植株A的花粉培育成单倍体植株，染色体数目为7，②是将植株①经过秋水仙素处理，染色体数目加倍，染色体数目为14，C正确； D、植株⑤将植株A和植株B的原生质体融合，会出现多种融合细胞，例如两个A细胞融合，染色体数目为28，两个植株B原生质体融合，染色体数目为96，D错误。 15．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。下列叙述错误的是（　　） 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的合成与积累 【答案】ACD 【详解】A、题干体现的是对紫杉醇含量的影响，没有体现对细胞增殖的影响，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。 16．紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种，科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如图（注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的呼吸作用）。 (1)该研究应用的生物技术所依据的原理是_______（写出两点）。 (2)获得原生质体最常用的方法是酶解法，先利用_______去除植物的细胞壁。然后进行人工诱导使原生质体融合，人工诱导原生质体融合的化学方法为_______（答一种即可）。经过过程①，只有异源融合的原生质体能够存活的原因是：IOA抑制百脉根原生质体及同源融合体的细胞呼吸第一阶段，R-6G阻止苜蓿原生质体及同源融合体的线粒体呼吸作用，而_______。 (3)过程③所用的培养基与②过程的主要区别是_______。百脉根富含单宁，单宁不是百脉根生长和生存所必需的产物，属于________代谢物。 【答案】(1)细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 (2) 纤维素酶和果胶酶 PEG诱导融合（高Ca2＋-高pH诱导融合） 异源融合的原生质体可互补缺陷从而存活 (3) 培养基中植物激素的种类和比例不同 次生 【详解】（1）该研究是植物体细胞杂交育种：原生质体融合依赖细胞膜的流动性，最终杂种细胞培育为完整植株依赖植物细胞的全能性。 （2）植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，因此用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；人工诱导原生质体融合的化学方法常用聚乙二醇（PEG）诱导，此外也可用高Ca2＋-高pH诱导融合；分析题意可知，IOA抑制百脉根呼吸第一阶段，R-6G破坏紫花苜蓿线粒体功能，只有异源融合的原生质体能缺陷互补：紫花苜蓿完成呼吸第一阶段，百脉根提供正常线粒体完成有氧呼吸后续阶段，细胞呼吸可正常进行，因此只有异源融合体能存活。 （3）图中②为脱分化形成愈伤组织，③为再分化形成再生植株，两个过程培养基的主要区别是培养基中植物激素的种类（生长素和细胞分裂素）和比例不同，激素比例调控细胞分化方向；植物生长发育非必需的代谢产物属于次生代谢物，因此单宁是次生代谢物。 17．狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生植物，其产生的黄酮类化合物可入药，但狼爪瓦松野生资源有限，通过植物细胞工程大规模培养的流程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程。回答下列问题： (1)①过程中将狼爪瓦松幼嫩的叶消毒后用__________清洗，在__________旁完成接种，来避免杂菌污染。 (2)通过③过程获得植株乙，需要在培养基中添加的植物激素主要是__________，并通过调控二者的比例来诱导芽和根的分化。 (3)⑤过程获得原生质体时，需要用相关酶去除细胞壁，但不用特意严格限制处理时间，原因是__________。诱导两个原生质体融合时，除了可以利用PEG融合法，还可以利用的方法有__________（答出1点）。 (4)⑥过程通过培养愈伤组织来大量生产黄酮类化合物，该过程利用了植物细胞培养技术，该技术的原理是__________，与从植株中直接提取相比，该方法的优势是__________（答出1点）。 【答案】(1) 无菌水 酒精灯火焰 (2)生长素和细胞分裂素 (3) 酶具有专一性，细胞壁和细胞膜的成分不同，酶解时间较长一般不会损伤原生质体的结构 电融合法、离心法、高Ca2+—高pH融合法 (4) 细胞增殖 不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，可大规模工厂化生产，提取效率高，不破坏野生植株，生产周期短 【详解】（1）外植体消毒后，需要用无菌水冲洗掉残留的消毒剂；为避免杂菌污染，接种操作需要在酒精灯火焰旁（无菌区域）进行。 （2）③是愈伤组织再分化形成植株的过程，培养基中需要添加生长素和细胞分裂素，通过调控两种激素的比例，诱导根和芽的分化。 （3）制备原生质体利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，这类酶只会水解细胞壁，不会破坏原生质体的结构，因此不需要严格限制处理时间；诱导原生质体融合的方法除PEG融合法外，还有电融合法、离心融合法、高Ca²⁺-高pH融合法等。 （4）植物细胞培养生产细胞产物（黄酮类化合物）的原理是：植物细胞可以通过细胞分裂增殖，获得大量细胞，从而得到大量产物；和从野生植株直接提取相比，该方法不破坏野生资源、不受自然条件限制，可以工业化大规模生产，效率更高。 18．“定风草”也叫天麻，是著名的中药材。下图为从天麻块茎中提取主要药效成分天麻苷的流程图。回答下列问题： (1)无菌技术是该工艺成功的关键之一。获取天麻的块茎后，需对其进行________处理，使用的试剂包括__________、___________。与上述无菌技术相比，另一种无菌技术的特点是__________。 (2)经过程①诱导形成愈伤组织的过程称为__________，过程①需要的植物激素主要有_____________。③过程所用技术的原理是______________。 (3)过程②可使用____________酶处理愈伤组织将其分散成单个细胞，将细胞置于液体培养基中悬浮振荡培养的目的是___________。 (4)从天麻中提取的天麻苷不是天麻植株生长和生存所必需的，其属于________（初生\次生）代谢物。该工艺生产天麻苷的优势是_____________。（答出2点） 【答案】(1) 消毒 酒精 次氯酸钠 （使用强烈的理化方法）能杀死物体内外所有的微生物（包括芽孢和孢子） (2) 脱分化 生长素和细胞分裂素 细胞增殖 (3) 纤维素酶和果胶酶 保证细胞培养的物质供应和气体需求 (4) 次生 不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，保护环境 【详解】（1）获取天麻的块茎后，需对其进行消毒处理，使用的试剂包括酒精、次氯酸钠和无菌水。与上述无菌技术（消毒）相比，另一种无菌技术（灭菌）的特点是使用强烈的理化方法能杀死物体内外所有的微生物（包括芽孢和孢子）。 （2）过程①诱导形成愈伤组织的过程称为脱分化， 脱分化需要的主要植物激素生长素和细胞分裂素，过程③（细胞悬浮培养），本工艺不需要获得完整植株，只需要扩增细胞获得细胞产物，细胞培养扩增的原理是细胞增殖。 （3）过程②表示将愈伤组织分散成单个细胞，可使用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织，将其置于液体培养基中悬浮振荡培养的目的是保证细胞培养的物质供应和气体需求。 （4）从天麻中提取的天麻苷不是天麻植株生长和生存所必需的，其属于次生代谢物。该工艺生产天麻苷的优势是不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，保护环境等。 19．黄酮是一类植物次生代谢物，具有较强的抗氧化活性，能够有效清除体内的氧自由基，从而延缓细胞衰老，并在一定程度上抑制癌症的发生。下图为利用植物细胞工程制备黄酮的部分流程示意图。请回答下列问题： (1)进行①过程时要对植株A的离体细胞进行________处理，所用的试剂为体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的________溶液。 (2)②过程称为_______，培养基中需使用的植物激素是_______。 (3)过程①②④利用了_______技术实现了黄酮的工厂化生产，该技术________（填“能”或“不能”）体现细胞的全能性。 (4)离体细胞需先用________去除细胞壁得到原生质体，再采用________试剂诱导原生质体融合，最终获得植株乙。该技术的优点是_______。 (5)已知植株A和植株B中1个染色体组中染色体数均为7条，则植株乙细胞内染色体数目最多为_______条（只考虑两个细胞的融合）。 【答案】(1) 消毒 次氯酸钠 (2) 脱分化 生长素和细胞分裂素 (3) 植物细胞培养 不能 (4) 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇（PEG） 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 (5)84 【详解】（1）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对外植体进行消毒处理。 （2）过程②称为脱分化，培养基中需使用的植物激素是生长素和细胞分裂素。 （3）过程①②④利用了植物细胞培养技术实现了黄酮的工厂化生产，该技术既没有形成完整的植物个体，也没有形成其他各种细胞，所以不能体现细胞的全能性。 （4）离体细胞需先通过酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁得到原生质体，再采用聚乙二醇（PEG）试剂诱导原生质体融合，最终获得植株乙。该技术称为植物体细胞杂交技术，其优点是打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 （5）植株A是二倍体（2n），植株B是四倍体（4n），植物A、B中1个染色体组中染色体数均为7条，植株A（2n）染色体数为2×7=14条，植株B（4n）染色体数为4×7=28条，只考虑两个细胞融合，杂种植株细胞内染色体数目为14+28=42条。在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，所以杂种植株细胞内的染色体数目最多为84条。 题型4：动物细胞培养和干细胞 1．下列关于iPS细胞培养和利用的叙述错误的是（　　） A．iPS细胞是由体细胞经体外诱导产生的多能干细胞 B．利用患者细胞培养出的iPS细胞分化出的组织细胞移植后不会发生免疫排斥 C．iPS细胞的全能性低于胚胎干细胞，所以iPS细胞的应用前景低于胚胎干细胞 D．iPS细胞可以分化出多种组织细胞，但不能将iPS细胞在体外培养成个体 【答案】C 【详解】A、iPS细胞（诱导多能干细胞）是将体细胞通过体外导入特定诱导因子等方式诱导产生的多能干细胞，A正确； B、利用患者自身细胞诱导获得的iPS细胞，遗传物质与患者一致，细胞表面抗原相同，分化出的组织细胞移植后不会发生免疫排斥，B正确； C、iPS细胞的全能性虽低于胚胎干细胞，但iPS细胞可由患者自身体细胞诱导获得，不存在胚胎干细胞应用面临的伦理争议、异体移植免疫排斥等问题，因此应用前景远高于胚胎干细胞，C错误； D、iPS细胞属于多能干细胞，仅能分化出多种组织细胞，不具有发育为完整个体的能力，无法在体外培养成个体，D正确。 2．细胞贴壁是指细胞培养过程中细胞附着在培养器具表面的现象，它与整合素介导的胶原蛋白等结构蛋白与胞外基质的相互作用相关，也与培养器具表面电荷及细胞间黏附蛋白密切相关。下列相关叙述错误的是（　　） A．细胞贴壁生长受细胞整合素基因表达的直接调控 B．可以用黏附蛋白酶或者胶原蛋白酶去除贴壁生长的细胞 C．细胞贴壁的模型可用于某些药物筛选与毒性测试 D．受细胞自身结构影响，癌细胞贴壁现象可能不明显 【答案】A 【详解】A、基因表达（转录 + 翻译）的直接产物是蛋白质（整合素），而细胞贴壁是整合素这种蛋白质介导的生理过程，是受整合素蛋白直接调控，而非整合素基因表达的直接调控。基因表达是间接调控，直接调控的是其表达产物（蛋白质），A错误； B、贴壁细胞依靠胶原蛋白、黏附蛋白等与培养器皿结合，用胶原蛋白酶或胰蛋白酶（黏附蛋白酶的一种）可以分解这些蛋白，使细胞从瓶壁上脱落，这也是细胞传代培养的常规操作，B正确； C、细胞贴壁模型可以模拟体内细胞的黏附生长状态，用于筛选影响细胞黏附、增殖的药物，也可以通过观察药物处理后细胞贴壁能力的变化，评估药物的毒性，C正确； D、癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，同时整合素等黏附相关蛋白的表达也可能异常，因此贴壁能力弱，甚至会悬浮生长，贴壁现象不明显，D正确。 3．科学家可将高度分化的体细胞重编程为诱导多能干细胞（iPS细胞），并进一步诱导iPS细胞定向分化为心肌细胞、肝细胞、神经细胞等多种功能细胞，在再生医学领域具有重要应用价值。下列相关叙述正确的是（    ） A．成熟体细胞与 iPS 细胞相比，核酸的种类和数量不变 B．iPS细胞分化过程与基因有关，也与细胞直接生活的微环境有关 C．培养 iPS 细胞时需要提供95%O₂和5%CO₂的混合气体 D．iPS 细胞就是胚胎干细胞，其具有全能性 【答案】B 【详解】A、核酸包括DNA和RNA，成熟体细胞和iPS细胞的DNA种类和数量基本一致，但由于基因的选择性表达，两类细胞的RNA种类和数量存在差异，因此核酸的种类和数量发生改变，A错误； B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化方向由基因调控，同时细胞直接生活的微环境中的信号分子、营养物质等也会影响分化进程，B正确； C、培养动物细胞的气体环境为95%的空气和5%的CO2，95%的O2为高氧环境，会损伤细胞，C错误； D、iPS细胞是体细胞重编程得到的诱导多能干细胞，胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺，二者来源不同，不属于同一种细胞，且iPS细胞为多能干细胞，不具有发育成完整个体的全能性，D错误。 4．下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，正确的是（　　） A．二者都使用固体培养基 B．二者的培养基都以蔗糖为碳源 C．二者都需要定期更换培养基 D．二者都利用细胞全能性的原理 【答案】C 【详解】A、植物组织培养使用添加琼脂的固体培养基，动物细胞培养使用液体培养基，便于细胞接触营养物质和代谢废物扩散，A错误； B、植物组织培养的培养基以蔗糖为碳源，动物细胞不能直接利用蔗糖，其培养基以葡萄糖为碳源，B错误； C、两类培养过程中细胞都会消耗营养物质，同时产生有害代谢废物，因此都需要定期更换培养基，补充营养、去除代谢废物以保证细胞正常生长，C正确； D、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，可最终获得完整植株；动物细胞培养的原理是细胞增殖，仅获得细胞群或细胞产物，不体现细胞全能性，D错误。 5．间充质干细胞（MSC）是一类存在于骨髓、脂肪等组织中的成体干细胞，具有自我更新和多向分化潜能，可分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等，在组织修复、免疫调节等领域有重要应用价值。下列关于间充质干细胞的叙述，正确的是（    ） A．MSC的分化过程中，细胞内的核酸种类和数量不会发生改变 B．MSC体外培养时，干细胞以多层细胞的形式贴壁生长 C．MSC可通过体外诱导分化为特定组织细胞，用于器官移植和组织损伤修复 D．MSC与胚胎干细胞均具有发育的全能性，可分化为机体的所有组织细胞 【答案】C 【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中细胞内DNA的种类和数量基本不变，但转录产生的mRNA种类和数量会发生改变，核酸包括DNA和RNA，因此MSC分化过程中核酸的种类和数量会发生改变，A错误； B、正常动物细胞体外培养时会出现接触抑制现象，贴壁生长的干细胞仅能形成单层细胞，不会以多层细胞的形式生长，B错误； C、MSC具有多向分化潜能，可通过体外诱导分化为特定的组织细胞，可用于器官移植和组织损伤修复，符合题干中MSC的应用价值描述，C正确； D、胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化为机体的所有组织细胞，但MSC属于成体多能干细胞，不具有发育的全能性，仅能分化为部分特定组织细胞，无法分化为机体所有组织细胞，D错误。 6．某科研小组利用幼龄小鼠的肝脏组织开展动物细胞培养实验，流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲步骤中，可使用胃蛋白酶在37℃条件下处理组织，使细胞分散开 B．乙→丙的培养过程为原代培养，该阶段细胞会出现接触抑制现象 C．丙→丁的传代培养中，不需要对细胞进行分散处理 D．动物细胞培养时，培养液中只需添加血清、血浆等天然营养成分即可 【答案】B 【详解】A、甲步骤是组织分散成单个细胞，动物细胞培养中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织，而不是胃蛋白酶。 胃蛋白酶的最适 pH 为酸性（约 1.5~2.2），但细胞培养液的 pH 通常为 7.2~7.4，胃蛋白酶在该环境下会失活，无法发挥作用，A错误； B、乙→丙的过程是原代培养（从机体取出后立即培养的细胞，初次培养到传代前的阶段）。 动物贴壁细胞在原代培养过程中，当细胞相互接触时，会停止分裂增殖，出现接触抑制现象，B正确； C、丙→丁是传代培养，当原代培养的细胞生长到接触抑制时，需要用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱离，分散成单个细胞，再分瓶培养，否则细胞无法继续增殖，C错误； D、动物细胞培养的培养液成分复杂，除了血清、血浆等天然营养成分，还必须包含： 糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等基础营养物质； 有时还需添加抗生素防止污染，维持适宜的 pH 和渗透压等。 仅添加血清 / 血浆无法满足细胞生长的全部需求，D错误。 7．我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞（CiPSCs）分化而来的胰岛细胞自体移植到一名糖尿病（T1DM）患者体内，患者在移植后75天开始不再需要外源胰岛素，具体流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．将脂肪组织分散成单个脂肪细胞有利于与培养液充分接触 B．人的CiPSCs转化为胰岛细胞体现了细胞的全能性 C．CiPSCs分化来的胰岛细胞进行自体移植可避免免疫排斥 D．CiPSCs的化学重编程过程无需破坏胚胎，伦理争议小 【答案】B 【详解】A、将脂肪组织分散成单个脂肪细胞，可增大细胞与培养液的接触面积，利于细胞吸收培养液中的营养物质和化学诱导剂，为后续化学重编程形成CiPSCs奠定基础，A正确； B、细胞全能性是指细胞具有发育成完整个体或分化为其他各种细胞的能力，人的CiPSCs转化为胰岛细胞，只是多能干细胞分化为一种特定功能的细胞，未体现细胞的全能性，B错误； C、CiPSCs分化来的胰岛细胞进行自体移植时，供体细胞（来自患者自身）与受体（患者）的表面抗原完全相同，受体免疫系统不会将其识别为“外来物质”，可避免免疫排斥反应，C正确； D、CiPSCs是通过化学方法将人体成熟体细胞（如脂肪细胞、皮肤细胞）诱导形成的多能干细胞，无需破坏胚胎，相比胚胎干细胞，伦理争议更小，更易应用于临床治疗，D正确。 8．科学家从一位左眼几乎失明的女性体内获取高度分化的体细胞，将其诱导为iPS细胞，然后继续培养iPS细胞获得角膜组织，再将角膜组织移植到这位女性的左眼，使其视力得到一定恢复。下列叙述错误的是（    ） A．iPS细胞的全能性比高度分化的体细胞的高 B．上述iPS细胞与高度分化的体细胞核DNA相同 C．培养iPS细胞获得角膜组织的过程是基因选择性表达的过程 D．高度分化的体细胞能被诱导为iPS细胞，说明体内细胞的分化具有可逆性 【答案】D 【详解】A、细胞分化程度越低，全能性越高，iPS细胞为多能干细胞，分化程度远低于高度分化的体细胞，因此全能性更高，A正确； B、将高度分化的体细胞诱导为iPS细胞的过程仅发生细胞重编程，未改变细胞核遗传物质，二者核DNA相同，B正确； C、培养iPS细胞获得角膜组织的过程属于细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确； D、高度分化的体细胞被诱导为iPS细胞是体外人工调控的结果，生物体内的细胞分化具有稳定性、不可逆性的特点，该现象不能说明体内细胞的分化具有可逆性，D错误。 9．已知某动物细胞培养过程中会发生细胞贴壁现象。下列相关叙述正确的是（    ） A．对贴壁细胞进行收集时，可直接采用离心法 B．悬浮培养的细胞会因细胞密度大等因素使细胞分裂受阻 C．动物细胞培养液中加入抗生素以保证培养细胞所需的无毒环境 D．只有原代培养到传代培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 【答案】B 【详解】A、贴壁细胞附着在培养瓶壁上，需先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞脱离瓶壁制成细胞悬液后，才能通过离心法收集，无法直接离心收集，A错误； B、悬浮培养的细胞若密度过大，会出现营养物质匮乏、代谢废物大量积累的情况，进而抑制细胞分裂，B正确； C、动物细胞培养液中加入抗生素的作用是杀灭杂菌，避免杂菌污染，保证培养的无菌环境；无毒环境需要通过定期更换培养液、清除细胞代谢废物来实现，C错误； D、不仅原代培养转向传代培养时需要酶处理，每次传代培养前，贴壁生长的细胞长满瓶壁后，都需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞脱落才能分瓶培养，D错误。 10．科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞形成iPS细胞，iPS细胞可进一步分化为神经元细胞、胰岛细胞、肝细胞等各种组织细胞。图为该实验示意图，相关叙述错误的是（　　） A．iPS细胞与胚胎干细胞一样具有细胞周期和组织特异性 B．诱导iPS细胞的过程中，细胞的形态、结构发生改变 C．诱导iPS细胞分化的过程与基因及细胞直接生活的微环境有关 D．图示过程体现了iPS细胞的全能性 【答案】A 【详解】A、胚胎干细胞（简称ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能，ES细胞没有组织特异性，A错误； B、通过体外诱导小鼠成纤维细胞形成iPS细胞，iPS细胞可进一步分化为神经元细胞、胰岛细胞、肝细胞等组织细胞，细胞分化过程中，细胞形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，B正确； C、iPS细胞的分化是基因选择性表达的结果，细胞直接生活的微环境会影响基因表达，因此，诱导iPS细胞分化的过程与基因及细胞直接生活的微环境有关，C正确； D、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。iPS细胞可进一步分化为神经元细胞、胰岛细胞、肝细胞等各种组织细胞，体现了iPS细胞的全能性，D正确。 11．科学家将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞，在适当条件诱导下，iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述错误的是（    ） A．图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术 B．iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列有不同的改变 C．iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞强 D．小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似 【答案】B 【详解】A、据图分析，将四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞，再通过培养转变成 iPS细胞，因此图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术，A正确； B、iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中，细胞的形态、结构和生理功能发生改变，细胞分化的实质是基因的选择性表达，使得细胞内信使RNA和蛋白质改变，但DNA序列不变，B错误； C、iPS细胞可以分化为脂肪细胞、成纤维细胞等多种组织细胞，而造血干细胞只能分化为各种血细胞或免疫细胞，故iPS的分裂分化能力比造血干细胞强，C正确； D、小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞过程中，细胞恢复分裂、分化能力，与植物组织培养的脱分化过程类似，D正确。 12．关于动物细胞培养与植物组织培养的异同点，说法错误的是（　　） A．均为有丝分裂，但是原理不同 B．均需对培养基进行灭菌处理，但是物理性质不同 C．均需加入激素，但是激素种类和比例不同 D．均需无菌操作，但是培养的结果不同 【答案】C 【详解】A、动物细胞培养和植物组织培养过程中，细胞的增殖方式都为有丝分裂；植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖，二者培养原理不同，A正确； B、两种培养技术都需要对培养基灭菌，避免杂菌污染干扰培养过程；植物组织培养使用添加琼脂的固体培养基，动物细胞培养使用液体培养基，培养基物理性质不同，B正确； C、植物组织培养需要加入生长素、细胞分裂素等植物激素，动物细胞培养不需要额外加入激素，只需添加血清、血浆（血清血浆中含有天然激素）等天然成分就可满足培养需求，C错误； D、两种培养技术都要求无菌操作，避免杂菌污染；植物组织培养最终可获得完整植株，动物细胞培养最终获得大量同类细胞或细胞产物，培养结果不同，D正确。 13．新开发药物X具有抗癌效果好、副作用小等优点，某小组拟通过培养小鼠肝癌细胞（甲）和正常肝细胞（乙）对其抗癌效果进行验证。下列说法正确的是（    ） A．培养甲和乙时均会出现明显的接触抑制现象 B．在进行细胞培养时，应拧紧培养瓶盖进行培养 C．需另设一种抗癌药物进行实验才能达到实验目的 D．是否定期更换培养液对实验结果没有任何影响 【答案】C 【详解】A、甲是肝癌细胞，癌细胞细胞膜上糖蛋白减少，细胞黏着性下降，丧失接触抑制特性，只有正常肝细胞乙会出现接触抑制现象，A错误； B、动物细胞培养需要95%空气（为细胞代谢提供O₂）和5%CO₂（维持培养液pH）的气体环境，需松盖培养保证气体交换，拧紧瓶盖会阻断气体交换，导致细胞无法正常代谢甚至死亡，B错误； C、本实验需验证药物X“抗癌效果好、副作用小”的特点，除设置不加药物的空白对照组外，还需设置添加已知抗癌药物的阳性对照组，通过对比才能证明X的抗癌效果更优、副作用更小，因此需另设一种抗癌药物组才能达到实验目的，C正确； D、定期更换培养液可补充营养物质、清除细胞代谢产生的有毒废物，若不更换培养液会导致细胞营养不足、被代谢废物毒害，对实验结果有显著影响，D错误。 14．为检测某药物X的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入溶于二甲基亚砜的药物X，培养72小时后进行计数，比较实验组和对照组每个孔中细胞数目。下列有关叙述错误的是（　　） A．动物细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分 B．对照组中应加入等体积的无菌水，其他条件一致 C．可用胰蛋白酶处理使贴壁的肝癌细胞脱落下来并进行计数 D．若实验组细胞数远低于对照组，可初步判断此药物有抗癌效果 【答案】B 【详解】A、动物细胞培养时，人类尚未完全明确细胞所需的全部营养物质，因此培养液中通常需要加入血清等天然成分，以满足细胞生长增殖的需求，A正确； B、实验设计需遵循单一变量原则，实验组的药物X溶解在二甲基亚砜中，因此对照组应加入等体积的二甲基亚砜，排除溶剂本身对实验结果的干扰，B错误； C、贴壁生长的肝癌细胞需要用胰蛋白酶处理，使细胞从培养孔壁上脱落，分散成单个细胞制成细胞悬液后才能准确计数，C正确； D、若药物X有抗癌效果，会抑制肝癌细胞的增殖，因此实验组细胞数远低于对照组时，可初步判断该药物有抗癌效果，D正确。 15．间充质祖细胞是一种存在于多种组织中的成体干细胞。科学研究团队通过动物细胞培养技术，构建抗衰型人间充质祖细胞（SRC）模型，并在灵长类动物模型中验证了其抗衰效果。下列相关叙述正确的是（　　） A．培养SRC时，需要在培养基中添加血清，并通入CO2以刺激细胞呼吸 B．SRC增殖时若出现细胞贴壁生长特性，则应定期用胰蛋白酶处理后再用离心法收集 C．间充质祖细胞具有组织特异性，具有发育成完整个体的能力 D．若SRC能够悬浮在培养液中生长增殖，则不需要进行传代培养 【答案】B 【详解】A、培养SRC时添加血清可补充细胞所需的未知营养因子，通入CO₂的作用是维持培养液的pH，并非刺激细胞呼吸，A错误； B、SRC属于动物细胞，增殖时出现贴壁生长特性，当细胞接触产生接触抑制后，需用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁脱离并分散为单个细胞，再用离心法收集进行传代培养，B正确； C、间充质祖细胞是成体干细胞，全能性受到限制，不具有发育成完整个体的能力，仅全能干细胞（如受精卵）具备该能力，C错误； D、即使是悬浮生长的细胞，随着培养时间延长，也会出现营养消耗、代谢废物积累、细胞密度过大的问题，仍需要进行传代培养，D错误。 16．卡铂为广谱抗肿瘤药，通过抑制DNA复制而起效。卡铂微溶于水，其水溶液在光下不稳定，溶液中的Cl-也会促进其分解。临床上用5%葡萄糖溶液与卡铂制成卡铂试剂后注射治疗，相关实验的设计思路如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．本实验的自变量是DNA复制抑制剂的有无 B．本实验可用生理盐水代替5%葡萄糖溶液来配制卡铂试剂 C．本实验预期结果为①与④组数据接近，②与③组数据接近 D．宫颈癌细胞无接触抑制因而培养时可形成多层细胞 【答案】ABC 【详解】A、根据各组处理添加试剂类别可知，本实验的自变量是卡铂、DNA复制抑制剂的有无，A错误； B、由题意可知，溶液中的Cl-会促进卡铂分解，而生理盐水中的含Cl-，会促进卡铂的分解，失去疗效，因此不可用生理盐水代替5%葡萄糖溶液来配制卡铂试剂，B错误； C、①组不会抑制DNA的复制，④组会抑制DNA的复制，所以预期实验结果不相近，C错误； D、正常动物细胞培养存在接触抑制，癌细胞失去接触抑制，因此宫颈癌细胞培养时可形成多层细胞，D正确。 17．如图表示在某动物体内取出的肾脏组织块进行细胞培养的部分过程，该细胞需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖。下列相关叙述正确的是（　　） A．图甲到图乙常用胃蛋白酶处理一段时间，将组织分散成单个细胞 B．图丙表示原代培养，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，通常会停止分裂 C．图丁表示传代培养，与植物组织培养相同，都需要放在培养箱中培养 D．图丙、图丁的细胞培养液需定期更换，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 【答案】BD 【详解】A、图甲到图乙常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，将组织分散成单个细胞，胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，A错误； B、图丙表示原代培养，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，通常会停止分裂，B正确； C、植物组织培养不需要放在培养箱中培养，C错误； D、图丙、丁的细胞培养液需定期更换，以便清除代谢废物，防止细胞代谢废物积累对细胞自身造成危害，D正确。 故选BD。 18．下列有关动物细胞培养的表述不正确的是（　　） A．培养环境中需要O2，不需要CO2 B．细胞要经过脱分化形成愈伤组织 C．动物细胞具有接触抑制特性，可在培养瓶壁上出现多层细胞 D．培养液中加入抗生素，以防止培养过程的污染 【答案】ABC 【详解】A、培养环境中需要O2，也需要CO2，需要的气体条件为95%的空气和5%的二氧化碳，A错误； B、动物细胞培养的原理是细胞增殖，没有通过脱分化形成愈伤组织的环节，B错误； C、动物细胞通常具有接触抑制特性，因而在培养瓶壁上形成的是单层细胞，C错误； D、培养液中加入抗生素，可以防止培养过程的杂菌污染，有利于创造无菌、无毒环境，D正确。 19．诱导多能干细胞（iPS细胞）是一种通过将特定的转录因子导入成体细胞，使其重新编程为具有胚胎干细胞样多能性的细胞。如图表示将体细胞诱导出iPS细胞及培养iPS细胞（增殖和分化）的流程。下列相关叙述正确的是（    ）    A．人类最初诱导出iPS细胞时，使用的体细胞是T淋巴细胞 B．①过程，若iPS细胞进行贴壁生长，则会形成单层细胞 C．①过程，需提供无菌、无毒环境，培养液的渗透压要适宜 D．②过程诱导形成的细胞，移植回患者，一般不发生免疫排斥 【答案】BCD 【分析】诱导性多能干细胞是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。 【详解】A、人类最初诱导出iPS细胞时，使用的体细胞是成纤维细胞，A错误； B、①过程，若iPS细胞进行贴壁生长，由于存在接触抑制现象，则会形成单层细胞，B正确； C、①过程进行的是动物细胞培养，需提供无菌、无毒环境，培养液的渗透压要适宜等基本条件，C正确； D、移植回患者，说明图中过程中，分化体细胞来自患者本身，因此，②过程诱导形成的细胞，移植回患者，一般不发生免疫排斥，D正确。 故选BCD。 20．科学家将与细胞的脱分化有关的基因借助逆转录病毒导入小鼠成纤维细胞，获得了iPS细胞。对iPS细胞进行定向诱导获得的细胞可用于治疗某些疾病。下列叙述正确的是（    ） A．与造血干细胞相比，iPS细胞的分化程度更高 B．iPS细胞需要培养在含95%空气和5%CO2的混合气体环境中 C．上述过程的外源基因经显微注射法导入小鼠成纤维细胞 D．用iPS细胞治疗疾病存在导致肿瘤发生的风险 【答案】BD 【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：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为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、iPS细胞是诱导多能干细胞，与造血干细胞相比，iPS细胞的分化程度更低，可以分化形成的细胞种类也更多，A错误； B、iPS细胞需培养在含95%空气和5%CO2的混合气体环境中，其中5%CO2有利于维持溶液的pH，B正确； C、外源基因借助逆转录病毒导入小鼠成纤维细胞中，C错误； D、由于iPS细胞具有活跃的分裂能力，若不受控制可能转化为癌细胞，所以用它进行治疗时可能存在安全风险，D正确。 故选BD。 题型5：动物细胞融合与单克隆抗体 1．科研人员研发出单克隆抗体—肺癌药物偶联物，以减少肺癌药物对正常细胞的伤害，基本流程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．注射的特定抗原是正常肺细胞和肺癌细胞共有的大分子 B．将特定的抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠的血清中获得抗体 C．步骤③中培养杂交瘤细胞时必须提供动物血清 D．抗体—肺癌药物偶联物中的a能特异性结合并杀死肿瘤细胞 【答案】B 【详解】A、题意显示，科研人员研发出单克隆抗体一肺癌药物偶联物，以减少肺癌药物对正常细胞的伤害，据此可推测，该单抗制备过程中需要注射的特定抗原 是肺癌细胞特有的大分子，A错误； B、将特定的抗原注射到小鼠体内，可以引发小鼠的体液免疫，可从小鼠的血清中获得抗体，B正确； C、动物血清中含有各种抗体，步骤③中培养杂交瘤细胞时不能提供，C错误； D、抗体一肺癌药物偶联物中b代表肺癌药物，a代表抗体，所以能杀伤肿瘤细胞的为b，D错误。 2．下图表示一种治疗乳腺癌的抗体—药物偶联物（ADC）的作用机制。下列叙述错误的是（　　） A．ADC中的药物可与癌细胞表面的特定抗原特异性结合 B．ADC可被溶酶体降解并释放出药物达到选择性杀伤 C．ADC可能引起癌细胞中某些基因的表达增强，导致细胞凋亡 D．ADC在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点 【答案】A 【详解】A、ADC中的抗体（而非药物）可与癌细胞表面的特定抗原特异性结合，A错误； B、分析题图可知，ADC被细胞吞噬后，可被溶酶体裂解，从而释放出药物，进而达到选择性杀伤癌细胞的目的，B正确； C、药物释放后可能会影响癌细胞内的信号传导等过程，引起癌细胞中某些基因的表达增强，最终导致细胞凋亡，C正确； D、由于ADC中的抗体能特异性结合癌细胞表面的特定抗原，靶点清楚，能更精准地作用于癌细胞，所以在临床上具有毒副作用小等优点，D正确。 3．多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，研究人员按如下流程制备了抗CD47的单克隆抗体。相关叙述正确的是（　　） A．过程①可一次性注射较大剂量的CD47，以提高小鼠的免疫效果 B．灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶能与细胞膜上的糖蛋白发生作用，诱导细胞融合 C．过程②和过程③筛选出的杂交瘤细胞，染色体数目和产生的抗体一定相同 D．将单克隆抗体加入巨噬细胞的培养液中，能解除CD47对巨噬细胞的抑制作用 【答案】B 【详解】A、过程①为给小鼠注射抗原CD47，不能一次性注射较大剂量，通常需多次、小剂量注射以增强免疫效果，诱导产生更多能分泌抗CD47抗体的B淋巴细胞，A错误； B、灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶能与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，B正确； C、过程②是筛选杂交瘤细胞，过程③是筛选能产生特异性抗体（抗CD47抗体）的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞是脾细胞与骨髓瘤细胞融合形成的，可能处于细胞分裂的不同时期，染色体数目可能不同；由于取自脾脏的B细胞不止一种，③筛选出的杂交瘤细胞产生的抗体可能不同，C错误； D、抗CD47的单克隆抗体可与肿瘤细胞表面的CD47特异性结合，阻断CD47对巨噬细胞的抑制信号，从而解除其抑制作用，将单克隆抗体加入巨噬细胞的培养液中，不能解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，D错误。 4．细胞融合技术是生物工程的核心技术之一，下图为细胞融合的简略过程，其中d为融合后的细胞，可通过不同培养流程获得多种产物。下列关于动物细胞融合的叙述不正确的是（    ） A．动物细胞培养与融合结合时，需保证培养液无菌、无毒，同时需控制适宜的温度、pH和气体环境 B．若甲为有性杂交后代，a、b为动物的精子和卵细胞，则该融合过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能 C．单克隆抗体制备中，杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体 D．动物细胞融合与植物体细胞杂交原理相同，均能克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出新品种 【答案】D 【详解】A、动物细胞培养的基本条件是： 无菌、无毒的环境：防止杂菌污染和细胞代谢产物积累对细胞的毒害。 适宜的温度和 pH：一般温度为 36.5±0.5℃，pH 为 7.2~7.4，这是酶发挥活性的最适条件。 气体环境：95% 空气 + 5% CO₂，CO₂用于维持培养液的 pH。 细胞融合后的细胞同样需要在这样的条件下培养，才能存活和增殖，A正确； B、精子和卵细胞的识别与结合，依赖于细胞膜表面的糖蛋白，这是细胞间信息交流的典型方式（直接接触型交流）。 二者的融合过程，正是细胞膜信息交流功能的体现，B正确； C、单克隆抗体的制备原理，就是利用 **B 淋巴细胞（浆细胞）** 能产生特异性抗体，但不能无限增殖；骨髓瘤细胞能无限增殖，但不能产生抗体。 二者融合形成的杂交瘤细胞，兼具两者的优点：既能无限增殖，又能产生特异性抗体，C正确； D、动物细胞融合的原理：细胞膜的流动性。 植物体细胞杂交的原理：细胞膜的流动性 + 植物细胞的全能性（因为需要将杂种细胞培育成完整植株）。 二者原理不完全相同，D错误。 5．抗体--药物偶联物（ADC）通过将药物（如细胞毒素）与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC作用机制如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．ADC中的单克隆抗体有特异性强的特点，能精准杀死肿瘤细胞 B．药物具有特异性，可以与靶细胞表面的抗原发生特异性结合 C．与使用细胞毒素类药物进行化疗相比，使用ADC的副作用更大 D．单克隆抗体在临床上还可作为诊断试剂或单独治疗疾病 【答案】D 【详解】A、ADC中起杀伤肿瘤细胞作用的是药物（细胞毒素），单克隆抗体的作用是特异性识别肿瘤抗原、靶向运输药物，抗体本身不能杀死肿瘤细胞，A错误； B、药物的作用是在靶细胞内发挥治疗效应，而与靶细胞表面抗原发生特异性结合的是抗体，B错误； C、与使用细胞毒素类药物进行化疗相比，使用ADC的副作用更小，因为ADC中的抗体能特异性识别靶细胞，将药物精准输送到靶细胞，减少对正常细胞的损伤，C错误； D、单克隆抗体在临床上既可以作为诊断试剂（如早孕诊断、肿瘤标志物检测），也可以单独用于治疗疾病（如抗癌、抗排斥），D正确。 6．2025年《Nature Cancer》报道了一种靶向TRBC2的抗体-药物偶联物（ADC），用于治疗T细胞癌症。该ADC由抗TRBC2单克隆抗体与吡咯并苯二氮䓬二聚体载荷偶联而成。下列叙述正确的是（　　） A．获得杂交瘤细胞后，需进行克隆化培养和抗体检测。 B．制备单抗时，需将抗原注入小鼠以激活细胞免疫，从而获得能产生抗体的浆细胞 C．B细胞与骨髓瘤细胞融合后，在选择培养基上存活的细胞即为能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 D．该ADC利用抗体的杀伤作用和药物的导向作用实现靶向治疗 【答案】A 【详解】A、克隆化培养和抗体检测是筛选特异性杂交瘤细胞的关键步骤，检测原理为抗原-抗体特异性结合，A正确； B、注入抗原激活体液免疫，浆细胞由B细胞分化而来，与细胞免疫无关，B错误； C、选择培养基只能筛选出杂交瘤细胞（融合细胞），但其中只有部分能分泌所需抗体，需进一步筛选，C错误； D、抗体起导向作用（特异性识别靶细胞），药物起杀伤作用，抗体本身无直接杀伤功能，D错误。 7．病毒PEDV会使猪患流行性腹泻，在制备抗PEDV的单克隆抗体时加入不同浓度维生素C（Vc），杂交瘤细胞增殖情况及抗体效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数）如图和表格所示。下列叙述错误的是（    ） Vc/（ng·mL-1） 抗体效价 0 4000 5 4000 10 8000 20 2000 A．可用灭活病毒诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合 B．培养杂交瘤细胞需在含有95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中进行 C．10ng·mL-1Vc显著促进杂交瘤细胞增殖 D．20ng·mL-1Vc抗体效价最低是因为细胞增殖受到高浓度Vc抑制 【答案】D 【详解】A、在制备单克隆抗体时，可用灭活病毒诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，这是常用的细胞融合方法之一，A正确； B、动物细胞培养需要适宜的气体环境，通常置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养，B正确； C、从图中可以看出，与不添加Vc（0ng·mL-1Vc）相比，添加10ng·mL-1Vc时，杂交瘤细胞数量明显增加，故10ng·mL-1Vc显著促进杂交瘤细胞增殖，C正确； D、从图中可知，20ng·mL-1Vc时杂交瘤细胞数量与不添加Vc（0ng·mL-1Vc）相比，细胞数量增加，故并未抑制细胞增殖，D错误。 8．抗体—药物偶联物（ADC）是新一代“生物导弹”，由单克隆抗体、接头和细胞毒性药物三部分组成。下列叙述错误的是（　　） A．ADC的优点是能减少抗癌药物对正常细胞的损伤 B．ADC通过主动运输的方式进入肿瘤细胞，该过程需要消耗ATP C．制备单克隆抗体时，通常从小鼠的脾中获取免疫后的B淋巴细胞 D．同位素标记的单克隆抗体可通过放射性成像定位肿瘤病灶 【答案】B 【详解】A、ADC中的单克隆抗体可特异性识别肿瘤细胞表面的特有抗原，将细胞毒性药物定向运输至肿瘤部位发挥作用，能有效减少抗癌药物对正常细胞的损伤，A正确； B、ADC是由抗体和药物结合形成的大分子复合物，大分子进入细胞的方式为胞吞，该过程消耗ATP但不属于主动运输，主动运输是小分子或离子逆浓度梯度跨膜运输的方式，需要载体蛋白协助，B错误； C、制备单克隆抗体时，首先用特定抗原免疫小鼠，能分泌特异性抗体的免疫后B淋巴细胞主要分布在小鼠脾脏中，因此通常从脾中获取该类细胞，C正确； D、同位素标记的单克隆抗体可与肿瘤细胞表面的特异性抗原结合，通过检测放射性的分布位置，即可通过放射性成像定位肿瘤病灶，D正确。 9．科研人员基于单克隆抗体技术构建了抗体—药物偶联物（ADC）以提升宫颈癌治疗效果并降低药物副作用，具体过程如下图所示。已知YL201是一种新型ADC，由人源抗B7H3单克隆抗体与新型拓扑异构酶I抑制剂通过可被蛋白酶降解的接头偶联而成。下列相关叙述正确的是（　　） A．过程①形成的融合细胞均为杂交瘤细胞 B．过程①形成的融合细胞无需筛选即可进行克隆化培养和抗体检测 C．杂交瘤细胞的培养只能在细胞培养液中进行 D．YL201由人源抗B7H3单克隆抗体a、新型拓扑异构酶I抑制剂b和接头组成 【答案】D 【详解】A、过程①是细胞融合，融合细胞除了杂交瘤细胞（B淋巴细胞 + 骨髓瘤细胞），还有B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞，并非均为杂交瘤细胞，A错误； B、过程①形成的融合细胞有同种类型融合细胞和不同类型融合细胞，需要经过特定的选择培养基进行筛选，才能获得杂交瘤细胞，然后再进行克隆化培养和抗体检测，获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，B错误； C、杂交瘤细胞可以注射到小鼠腹腔内或在体外培养条件下进行培养，以达到增殖的目的，C错误； D、根据题干和图示，YL201由人源抗B7H3单克隆抗体a、新型拓扑异构酶I抑制剂b和可被蛋白酶降解的接头组成，D正确。 10．抗人绒毛膜促性腺激素（HCG）单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”具有诊断早、准确率高的特点。下图为抗HCG单克隆抗体制备流程的示意图。下列叙述正确的是（　　） A．注射的物质甲为HCG，Z处理的目的是克隆化培养 B．图中的融合细胞均为杂交瘤细胞并能产生抗HCG的抗体 C．大规模培养需定期用胃蛋白酶处理并更换培养液 D．大规模体外培养时，需补充一定浓度的以维持培养液pH 【答案】D 【详解】A、甲是HCG（抗原），注射甲的目的是诱导小鼠产生能分泌抗HCG抗体的B淋巴细胞，这部分正确；但Z处理不仅需要克隆化培养，还需要进行抗体阳性检测，筛选出能产生特异性抗HCG抗体的杂交瘤细胞，A错误； B、图中的融合细胞不全是杂交瘤细胞，除了杂交瘤细胞，还有B-B细胞、X-X细胞，B错误； C、大规模动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散，培养液为弱碱性环境，胃蛋白酶的最适pH为酸性，在弱碱性环境下会失活，所以不能使用胃蛋白酶，C错误； D、动物细胞体外培养时，气体环境为95%空气和5%CO2，其中CO2的主要作用就是维持培养液的pH，D正确。 二、多选题 11．人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断，如图为其制备流程图。下列叙述正确的是（　　） A．单克隆抗体制备利用了一个B淋巴细胞产生一种特异性抗体的原理 B．图中给小鼠注射HCG后，应从小鼠的胸腺中提取出B淋巴细胞 C．“选择培养”过程中，只有融合的杂交瘤细胞才能在培养基中生长 D．抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞可在体外进行大规模培养 【答案】ACD 【详解】A、一个已免疫的B淋巴细胞（浆细胞）仅能产生一种特异性抗体，克隆化培养杂交瘤细胞后即可得到单一的特异性抗体，A正确； B、给小鼠注射HCG免疫后，需要从小鼠的脾脏中提取已免疫的B淋巴细胞，B错误； C、细胞融合后会得到多种细胞：未融合细胞、同种细胞（B-B、骨髓瘤-骨髓瘤）融合细胞、B细胞-骨髓瘤融合的杂交瘤细胞，选择培养中，未融合的细胞和同种融合的细胞都会死亡，只有融合的B细胞-骨髓瘤杂交瘤细胞可以生长，C正确； D、抗体检测呈阳性，说明该杂交瘤细胞可以产生需要的特异性抗HCG抗体，筛选得到该细胞后，可以在体外进行大规模培养，从培养液中获取单克隆抗体，D正确。 12．抗体—药物偶联物（ADC）通常由单克隆抗体与细胞毒性药物共价连接而成。ADC具备高特异性靶向能力和强效杀伤作用，实现了对癌细胞的精确高效清除，已成为抗癌药物研发的热点之一，其作用原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A．ADC通过胞吞进入肿瘤细胞，需要消耗ATP但不需要蛋白质的参与 B．ADC能选择性杀伤肿瘤细胞，利用了抗体与抗原特异性结合的原理 C．ADC中的药物可以诱发肿瘤细胞坏死，从而将肿瘤细胞杀伤 D．ADC在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点 【答案】AC 【详解】A、ADC通过胞吞进入肿瘤细胞，胞吞过程是需要消耗ATP的，同时胞吞需要膜上的蛋白质参与识别和介导，并非不需要蛋白质参与，A错误； B、ADC具备高特异性靶向能力，其中的单克隆抗体可以和肿瘤细胞表面的抗原特异性结合，以此实现选择性杀伤肿瘤细胞，B正确； C、从图中可以看到ADC最终是引发肿瘤细胞凋亡，而不是坏死。凋亡是细胞的程序性死亡，坏死是细胞的病理性死亡，二者有本质区别，C错误； D、因为ADC能精准靶向癌细胞，只对癌细胞进行杀伤，对正常细胞影响较小，所以在临床上具有靶点清楚、毒副作用小的优点，D正确。 13．科研人员在杂交瘤细胞的基础上，将两种杂交瘤细胞融合获得的双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可同时结合α、β两种抗原（如图）。下列说法正确的是（　　） A．需将抗原α、β分别注射到小鼠体内，获得免疫小鼠的淋巴细胞 B．获得的淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后最多可得到3种杂交瘤细胞 C．抗体的可变区在结构上具有多样性，是特异性识别不同抗原的结构基础 D．与肿瘤细胞和抗肿瘤药物均结合的双特异性抗体可用于治疗癌症 【答案】ACD 【详解】A、将抗原α、β分别注射到小鼠体内，获得免疫小鼠的脾脏细胞，引起机体的体液免疫，浆细胞分泌相应抗体，A正确； B、将抗原α、β分别注射到小鼠体内，会获得免疫小鼠的多种B淋巴细胞，因此，获得的淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，远不止3种杂交瘤细胞，B错误； C、因组成抗体的氨基酸种类、数目和序列多样，形成的肽链空间结构不同，抗体的可变区在结构上具有多样性，这是特异性识别、结合不同抗原的结构基础，C正确； D、结合双特异性抗体特点，研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，能够特异性杀死肿瘤细胞，D正确。 14．曲妥珠单抗—美坦新偶联物作为一种抗体偶联药物，能够将化疗药物特异性地运送到肿瘤细胞，从而实现对肿瘤细胞的精准打击，该药物生产关键环节是单克隆抗体的制备。下列叙述正确的是（　　） A．制备单克隆抗体涉及的技术有动物细胞培养和动物细胞融合等 B．单克隆抗体的作用除题中所述外，还可用作诊断试剂和治疗疾病 C．杂交细胞经过选择培养基筛选即可得到用于生产特定抗体的杂交瘤细胞 D．利用曲妥珠单抗—美坦新偶联药物进行治疗可避免对人体正常细胞的损伤 【答案】ABD 【详解】A、单克隆抗体制备过程，需要动物细胞融合（B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合）、动物细胞培养（杂交瘤细胞培养）等核心技术，A正确； B、单克隆抗体用途广泛，可作为诊断试剂（抗原 - 抗体杂交检测）、直接治疗疾病，或像题干中作为载体携带药物靶向治疗，B正确； C、选择培养基仅能筛选出杂交瘤细胞，这类细胞不一定能产生目标抗体，还需经过克隆化培养和专一抗体检测多次筛选，才能得到生产特定抗体的杂交瘤细胞，C错误； D、该偶联药物可特异性靶向肿瘤细胞，大幅降低对正常细胞的损伤，D正确。 15．在单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞（即瘤细胞和B淋巴细胞的融合细胞）的筛选是必不可少的步骤。筛选杂交瘤细胞所用的HAT培养基成分和细胞增殖时所需的核苷酸的两条形成途径（D途径，S途径）如下表所示。已知融合所用的瘤细胞是经毒性培养基选出的中间合成途径缺失株，即只有起始合成途径，B淋巴细胞有两条核苷酸合成途径。若仅考虑细胞的两两融合，下列说法错误的是（　　） HAT培养基成分 水，糖类、无机盐、次黄蝶呤、氨基喋呤（叶酸拮抗剂），胸腺嘧啶脱氧核苷等 起始合成途径（D途径） 由氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸，叶酸作为重要的辅酶参与这一过程 中间合成途径（S途径） 利用次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核苷转移酶（HGPRT）和胸腺嘧啶核苷激酶（TK）催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷生成相应的核苷酸 A．HAT培养基中瘤细胞可利用氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸 B．杂交瘤细胞能被筛选的原因为既具备增殖能力，又可进行S途径 C．筛选出来的杂交瘤细胞分泌的均为同一种特异性抗体 D．在放入HAT培养基之前的融合细胞的培养液中，有D途径的细胞有3种 【答案】ACD 【详解】A、瘤细胞只有起始合成途径，在HAT培养基中，含叶酸拮抗剂（氨甲蝶呤），氨甲蝶呤阻断DNA合成的主途径，起始合成途径（D途径）不能进行，也不能合成核苷酸，A错误； B、杂交瘤细胞为瘤细胞和B淋巴细胞（D和S途径）的融合细胞，既具备增殖能力，又可在HAT培养基（阻断D途径）中进行合成DNA的S途径，B正确； C、最终筛选出来的可能有多种杂交瘤细胞，分泌的可能不是同一种特异性抗体，还需进行进一步筛选，C错误； D、仅考虑细胞的两两融合，在放入HAT培养基之前的融合细胞的培养液中，会有融合的B淋巴细胞—瘤细胞、融合的B淋巴细胞—B淋巴细胞、融合的瘤细胞—瘤细胞、未融合的B淋巴细胞、未融合的瘤细胞等多种形式的细胞，这几种形式的细胞均可进行D途径，D错误。 16．甲状旁腺激素（PTH）是一种含有84个氨基酸的多肽，是调节钙磷代谢的主要激素之一。临床上PTH被作为低钙血症等疾病的重要诊断指标。拟制备抗PTH单克隆抗体（单抗），并建立定量检测PTH的方法。 (1)PTH在甲状旁腺细胞的_____上合成，通过_____作用分泌到细胞外。 (2)人工合成PTH肽链1~25氨基酸组成的多肽（A）和39~84氨基酸组成的多肽（B），分别用A、B多次免疫小鼠。 ①取免疫后小鼠的血清，以_____的血清为阴性对照，检测血清中抗PTH抗体的效价（效价越高表明免疫效果越好），以确保小鼠体内产生了能分泌抗PTH抗体的浆细胞。 ②取小鼠脾脏细胞与骨髓瘤细胞混合，加入聚乙二醇促进_____，并用特定的选择培养基进行筛选。对获得的杂交瘤细胞进行_____，经多次筛选获得5株能稳定分泌抗PTH单抗的细胞。 ③将5个杂交瘤细胞株分别注射到_____，一段时间后分离获得抗PTH单抗（用A免疫后筛选出的A1，用B免疫后筛选出的B1、B2、B3、B4）。 (3)经抗体配对检测后，筛选出A1、B1用于定量检测PTH。将B1固定在固相载体上作为捕获抗体，用辣根过氧化物酶标记A1，建立定量检测PTH的方法（如图）。 ①据图分析，捕获抗体和酶标抗体与待测样本中PTH的关系是捕获抗体和酶标抗体特异性结合于PTH的_____（“相同”或“不同”）位点。 ②因为在一定范围内_____，所以可通过检测显色反应后棕色的深浅来测定PTH的含量。 (4)研究表明，人体内除全长PTH外，还存在PTH的7~84氨基酸肽段，它与全长PTH的生物学功能完全相反。为更准确地检测血清中全长PTH的含量，还应制备针对_____的单抗作为酶标抗体，避免PTH的7~84氨基酸肽段。 【答案】(1) 核糖体 胞吐 (2) 免疫前小鼠 细胞融合 克隆化培养和抗体检测 小鼠腹腔 (3) 不同 棕色的深浅与样品中 PTH含量呈正相关 (4)PTH的 1~6氨基酸组成的多肽 【详解】（1）分析题意可知，甲状旁腺激素(PTH)是一种多肽，多肽的合成场所是核糖体；多肽属于大分子物质，分泌到细胞外的方式是胞吐。 （2）①为确保小鼠体内产生了能分泌抗PTH抗体的浆细胞，需要用免疫后小鼠的血清与免疫前小鼠作对照，以检测血清中抗PTH抗体的效价。②聚乙二醇可促进动物细胞的融合；单克隆抗体制备过程中，有两次筛选，其中第二次筛选是对获得的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选获得5株能稳定分泌抗PTH单抗的细胞。③单克隆抗体制备时既可进行体内培养也可在体外培养，其中体内培养是将杂交瘤细胞株分别注射到小鼠腹腔，一段时间后分离获得抗PTH单抗。 （3）① 据图分析，捕获抗体和酶标抗体与待测样本中PTH的关系是捕获抗体和酶标抗体特异性结合于PTH的不同位点。②据图可知，PTH与捕获抗体结合后，再加入酶标抗体。经洗涤并加入底物后可产生棕色底物，且在一定范围内棕色的深浅与样品中 PTH含量呈正相关，故可通过检测显色反应后棕色的深浅来测定PTH的含量。 （4） 分析题意，人体内除全长PTH外，还存在PTH的7~84 氨基酸肽段，它与全长PTH的生物学功能完全相反，即7~84 氨基酸肽段的存在会干扰上述检测结果的准确性，故应制备针对 PTH 1~6氨基酸组成的多肽的单抗作为酶标抗体，避免7~84肽段的干扰。 17．癌症免疫疗法是指重新激活抗肿瘤的免疫细胞，进而克服肿瘤的免疫逃逸。某些种类癌细胞表面有高表达的蛋白PSMA，CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于癌细胞与T细胞聚集。图甲为科研人员尝试构建的双特异性抗体PSMA×CD28生产流程图；图乙为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理图。回答下列问题： (1)据图甲分析可知，制备双特异性抗体PSMA×CD28的过程中，涉及到的动物细胞工程技术主要有________、________。 (2)制备双特异性抗体PSMA×CD28时，应先将________（填物质X的具体名称）分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。与诱导植物原生质体融合不同的是可用________法。将第一次筛选获得的细胞进行多倍稀释，借助多孔细胞培养板，利用________原理进行第二次筛选，选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 (3)若要使能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有________（2种）。 (4)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。由于融合细胞会表达出两种L链和两种H链且L链和H链又能随机组合，因此杂交瘤细胞A×B会产生________（填“一种”或“多种”）抗体。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是________。 【答案】(1) 动物细胞融合 动物细胞培养 (2) PSMA、CD28 灭活病毒诱导 抗原与抗体特异性结合（抗原-抗体杂交） (3)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养 (4) 多种 双特异性抗体PSMA×CD28既能结合PSMA，又能结合CD28，使得癌细胞与T细胞可更好的聚集 【详解】（1）制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程技术有动物细胞融合（诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合）和动物细胞培养技术（培养杂交瘤细胞等）等。 （2）双特异性抗体PSMA×CD28制备时，PSMA、CD28相当于抗原，需要先将PSMA、CD28分别注射到小鼠体内刺激小鼠产生B淋巴细胞，再分离出B淋巴细胞。灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的诱导方法。抗原与抗体的结合具有特异性，故利用抗原与抗体特异性结合的原理可筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 （3）单克隆抗体制备中，让杂交瘤细胞大量增殖的两种经典方法： 体内培养：将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，从腹水中提取单克隆抗体； 体外培养：将杂交瘤细胞置于含血清、营养物质的培养液中，在体外适宜条件下培养，从培养液中提取单克隆抗体。 （4）融合细胞会表达出两种L链和两种H链，而L链和H链又是随机组合的，所以杂交瘤细胞A×B会产生多种抗体；双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是双特异性抗体PSMA×CD28既能结合PSMA，又能结合CD28，使CD28在癌细胞与T细胞结合部位聚集，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞。 18．人乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生有关，可利用抗HPV单克隆抗体检测是否发生HPV感染，从而有效预防宫颈癌，下图是制备抗HPV单克隆抗体的过程，请回答相关问题。 (1)制备抗HPV单克隆抗体时，首先给小鼠注射灭活的HPV，目的是让小鼠_____。 (2)利用HAT培养基能够筛选出杂交瘤细胞的原因是_____。 (3)筛选出的杂交瘤细胞还需要进一步进行_____，以便获得足量的产生高特异性抗体的杂交瘤细胞，之后将这些杂交瘤细胞注入到小鼠腹腔内增殖，将来分离出抗HPV单克隆抗体。但是利用小鼠生产的抗HPV单克隆抗体不能直接用于人体，需要改造后才可以使用，其原因是_____。 【答案】(1)产生能分泌抗HPV抗体的B淋巴细胞/产生能分泌抗HPV抗体的浆细胞 (2)未融合的亲本细胞和同种细胞融合形成的细胞（骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞、B细胞-B细胞）都不能在HAT培养基上增殖，只有杂交瘤细胞（B细胞-骨髓瘤细胞）可以增殖 (3) 克隆化培养和抗体检测/克隆化培养和专一性抗体检验 小鼠抗体对人体具有免疫原性/小鼠抗体会引起人体的免疫排斥反应 【详解】（1）给小鼠注射的灭活的HPV是抗原，能使小鼠产生能分泌抗HPV抗体的B淋巴细胞（或浆细胞）。 （2）HAT培养基是选择培养基，起筛选作用，在该培养基上未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞（骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞、B细胞-B细胞）都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞（B细胞-骨髓瘤细胞）才能生长。 （3）筛选出的杂交瘤细胞需要进行克隆化培养和抗体检测，来获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞，经多次筛选，就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞。小鼠生产的抗HPV单克隆抗体对人体而言属于异源蛋白，即抗原，会引起人体的免疫反应，所以不能直接用于人体，需要改造后才可以使用。 19．B细胞淋巴瘤是一种恶性肿瘤，对该肿瘤的治疗方案目前有双特异性抗体治疗法等。生产用于治疗B细胞淋巴瘤的双特异性抗体的过程及其作用机制如图所示。回答下列问题： (1)图中，抗原X应该为_____；给两组小鼠分别注射抗原X、抗原CD3的目的是_____。 (2)图中步骤①为_____，常见的方法有_____（答出2种）等。步骤①后、步骤②前的筛选过程，使用的培养基从用途上看属于_____培养基。步骤②中经选择性培养的杂交瘤细胞，还要进行_____，经过多次筛选，才能获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 (3)从图中双特异性抗体的作用机制来看，双特异性抗体既可以_____，还可以_____。 【答案】(1) CD20 使小鼠产生特异性免疫，以获得能特异性分泌X抗体（CD20抗体）的B淋巴细胞和特异性分泌CD3抗体的B淋巴细胞 (2) 诱导（动物）细胞融合 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 选择 克隆化培养和抗体检测 (3) 识别并结合癌细胞 结合T细胞，让T细胞识别杀伤癌细胞 【详解】（1）由题图可知，CD20为癌细胞表面蛋白，要获得能产生识别癌细胞表面CD20抗体的B淋巴细胞，图中抗原X应该为CD20．给两组小鼠分别注射抗原X（抗原CD20）、抗原CD3，目的是使小鼠产生特异性免疫，以获得能特异性分泌CD20抗体的B淋巴细胞和能特异性分泌CD3抗体的B淋巴细胞。 （2）图中步骤①为诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。常见的诱导动物细胞融合的方法有电融合法、灭活病毒诱导法、聚乙二醇（PEG）融合法等。步骤①后、步骤②前的筛选过程，筛选出融合的杂交瘤细胞，不能融合的细胞和同种核融合的细胞不能生存，因此该过程的培养基从用途上看属于选择培养基。单克隆抗体的制备过程需要经过多次筛选，首先用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养和特异性抗体检测，最终获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。 （3）从图中双特异性抗体的作用机制来看，该抗体一端能结合癌细胞表面的CD20，另一端能结合T细胞表面的CD3，所以既可以识别并结合癌细胞，还可以结合T细胞，让T细胞识别杀伤癌细胞。 题型6：动物细胞和移植 1．我国科学家经过多年的反复试验，攻克了导致体细胞克隆猴失败的障碍，开发出如图所示的培育流程。该技术中研究人员可以在10s之内对卵母细胞进行去核，在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞。下列说法错误的是（　　） A．灭活的仙台病毒所起的作用是诱导体细胞和去核卵母细胞融合 B．Kdm4d的mRNA和TSA可改变组蛋白的表观遗传修饰，调控基因表达 C．对卵母细胞进行快速的去核和注入体细胞操作可以大大减少对卵母细胞的伤害 D．该过程涉及动物细胞核移植等生物工程技术，同时说明了动物体细胞具有全能性 【答案】D 【详解】A、灭活的仙台病毒所起的作用是诱导体细胞和去核卵母细胞融合，A正确； B、组蛋白的去甲基化和脱乙酰化与表观遗传密切相关，故添加Kdm4d的mRNA和TSA的目的是调控相关基因表达，使细胞核的全能性得以体现，B正确； C、对卵母细胞进行快速的去核和注入体细胞操作可大大减少对卵母细胞的伤害，提高成功率，C正确； D、图示过程涉及动物细胞核移植、动物细胞培养等生物工程技术，但该实验说明动物体细胞核具有全能性，D错误。 2．“三亲试管婴儿”的培育过程可选用如下技术路线。下列叙述正确的是（    ） A．卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿” B．“三亲婴儿”的遗传物质来自提供细胞核的母亲和提供精子的父亲 C．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 D．通常用灭活的病毒诱导精子和卵母细胞融合实现体外受精 【答案】C 【详解】A、红绿色盲是核基因控制的遗传病，卵母细胞捐献者只提供细胞质，不提供细胞核，因此红绿色盲基因无法遗传给三亲婴儿，A错误； B、三亲婴儿的遗传物质除了父母提供的核遗传物质，还包含捐献者细胞质中的线粒体遗传物质，B错误； C、该技术中母亲仅提供细胞核，胎儿的细胞质线粒体来自捐献者，因此可以避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，C正确； D、灭活病毒是诱导动物细胞融合的方法，体外受精不需要该处理，可在体外适宜条件下完成精子和卵母细胞的受精过程，D错误。 3．体细胞核移植技术是动物克隆的核心手段，在濒危物种保护、医学研究等领域具有重要应用价值。下列相关叙述正确的是（　　） A．核移植时，应将供体细胞核注入处于减数分裂Ⅰ中期的卵母细胞中 B．重构胚的发育需要物理或化学方法激活，以启动细胞分裂进程 C．克隆动物的遗传性状完全由供体细胞核决定，与受体卵母细胞无关 D．核移植技术目前已完全克服物种间障碍，可任意进行不同物种的克隆 【答案】B 【详解】A、体细胞核移植时，需将供体细胞核注入处于减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）的去核卵母细胞中，而非减数分裂Ⅰ中期的卵母细胞，A错误； B、重构胚构建完成后，需要通过物理（如电刺激）或化学方法激活，使其完成细胞分裂和发育进程，启动胚胎发育，B正确； C、克隆动物的细胞核遗传物质来自供体细胞核，但细胞质中的遗传物质（线粒体DNA）来自受体卵母细胞，因此其部分性状会受受体卵母细胞的细胞质基因影响，并非完全由供体细胞核决定，C错误； D、目前核移植技术尚未克服物种间障碍，不同物种间的核移植成功率极低，无法实现任意不同物种的克隆，D错误。 4．某奶牛场有一头高产奶牛，年产奶量达30.8t，而一头普通奶牛年产奶量3～4t。某研究人员从该高产奶牛的耳上取体细胞并进行培养，利用核移植技术获得了高产奶牛，流程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．小牛d是对体细胞供体动物奶牛b进行了100%的复制 B．小牛d的性状与代孕个体母牛c的性状基本无关 C．体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 D．用物理或化学方法激活重构胚，使其完成生长发育进程 【答案】A 【详解】A、小牛d的核遗传物质来自奶牛b，细胞质遗传物质来自奶牛a，因此小牛d并没有对体细胞供体动物奶牛b进行了100%的复制，A错误； B、小牛d的遗传物质来自于奶牛b和奶牛a，因此小牛d的性状与代孕个体母牛c的性状基本无关，B正确； C、体细胞全能性表达能力弱于胚胎细胞，因此体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，C正确； D、核移植获取的重构胚需要用物理或化学方法激活，使其完成生长发育进程，D正确。 5．世界首例细胞核移植“三亲婴儿”男婴于2016年4月诞生，图是该名男婴的培育过程简图。下列叙述错误的是（　　） A．①过程采用的是体细胞核移植技术 B．细胞a需培养到MII期时才具备与精子受精的能力 C．女性甲携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿” D．该技术可避免女性乙的线粒体遗传病基因传递给后代 【答案】C 【详解】A、①过程采用的是体细胞核移植技术，将女性乙的卵母细胞细胞核移植进女性甲的去核卵母细胞内，A正确； B、重组细胞a需培养到MII期时才具备与精子受精的能力，B正确； C、红绿色盲基因位于X染色体上，女性甲只提供细胞质基因，不会将红绿色盲基因遗传给“三亲婴儿”，C错误； D、女性乙仅提供细胞核，可避免其线粒体遗传病基因传递给后代，D正确。 6．科学家通过核移植技术成功培育了克隆猴等克隆动物。关于体细胞核移植过程，以下操作错误的是（　　） A．采集的卵母细胞需体外培养到MⅡ期，并尽快去除其纺锤体—染色体复合物 B．将体细胞注入去核的卵母细胞中，可用电融合法使两细胞融合 C．可通过显微操作，也可用紫外线照射等方法使卵母细胞去核或使其DNA变性 D．培养出早期胚胎后，选择同种受体母畜进行同期发情处理并进行免疫检查 【答案】D 【详解】A、体细胞核移植所用受体细胞为培养至减数第二次分裂中期（MⅡ期）的卵母细胞，该时期卵母细胞细胞质中存在促进细胞核全能性表达的物质，去核时需去除纺锤体—染色体复合物，避免卵母细胞自身遗传物质干扰克隆动物的遗传组成，A正确； B、将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带后，可采用电融合法诱导两细胞融合，使供体细胞核进入卵母细胞形成重构胚，B正确； C、卵母细胞去核方法包括显微操作去核法，也可采用紫外线短时间照射、化学试剂处理等方式使卵母细胞的核DNA变性，达到去除受体核遗传物质的效果，C正确； D、同期发情处理需在胚胎移植前完成，使供体、受体生殖器官的生理状态同步，为胚胎移入提供匹配的生理环境；且受体子宫对外来移植胚胎基本不发生免疫排斥反应，无需进行免疫检查，D错误。 7．我国研究人员经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴，流程如图所示，①-⑧表示过程，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型下列说法错误的是（　　） A．过程①成纤维细胞培养时，若出现接触抑制现象，说明细胞已发生癌变 B．过程②表示的卵母细胞去核，实际去除的是纺锤体一染色体复合物 C．可用Ca2+载体或乙醇激活重构胚，使其完成分裂和发育进程 D．代孕母猴分娩的食蟹猴性状表现与提供成纤维细胞的个体基本一致，与代孕母猴无遗传关联 【答案】A 【详解】A、动物细胞培养过程中往往会出现接触抑制的现象，癌细胞没有接触抑制的特点，因此若细胞已发生癌变，则不会出现接触抑制现象，A错误； B、过程②表示的卵母细胞去核，实际去除的是纺锤体 — 染色体复合物，这是核移植技术中去核的关键操作，B正确； C、可用Ca2+载体或乙醇激活重构胚，使其完成分裂和发育进程，这是激活重构胚的常见方法，C正确； D、代孕母猴分娩的食蟹猴遗传物质主要来自成纤维细胞，细胞质遗传物质来自卵母细胞，因此代孕母猴分娩的食蟹猴性状表现与提供成纤维细胞的个体基本一致，与代孕母猴无遗传关联，D正确。 8．我国科学家利用基因编辑技术，获得一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。取其成纤维细胞与去核的卵母细胞融合，发育形成的早期胚胎植入代孕雌猴，获得5只克隆猴，用于研究节律机制。以下叙述错误的是（　　） A．克隆猴基因组成差异小，作为实验动物便于研究 B．可用灭活的病毒诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合 C．受精卵经基因编辑后形成的胚胎可直接发育为克隆猴 D．克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性 【答案】C 【详解】A、由于克隆猴基因组成差异小，用克隆猴作为实验动物，有利于使实验中的无关变量的控制，有利于增强实验的可信度，A正确； B、细胞融合的过程需要人工诱导，如聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，可用灭活的病毒诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合，B正确； C、受精卵经基因编辑后形成的胚胎发育成的个体不能叫做克隆猴，克隆猴是通过核移植技术后发育而成的，C错误； D、动物细胞核含有该物种的全套遗传信息，克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性，D正确。 9．为了保护粤东黑猪的遗传资源，下图为体细胞核移植的部分操作流程，有关分析正确的是（　　） A．直接将取自小耳花猪卵巢的卵母细胞用作受体细胞 B．还可用梯度离心、紫外线照射或载体去除卵母细胞的核 C．用粤东黑猪胚胎细胞进行核移植难度更低，因其表现全能性相对容易 D．仔猪的性别由粤东黑猪和小耳花猪提供的遗传物质共同决定，与杜洛克母猪无关 【答案】C 【详解】A、体细胞核移植过程中，需要将卵母细胞培养至MⅡ中期才能作为受体细胞，A错误； B、普遍使用的去核的方法是显微操作法，也可用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法；而Ca2+载体是激活重构胚的方法，B错误； C、由于胚胎细胞全能性更高，所以用粤东黑猪胚胎细胞进行核移植难度更低，C正确； D、仔猪的性别由粤东黑猪（提供细胞核的个体）决定，小耳花猪提供卵母细胞的细胞质，与性别决定无关，D错误。 10．研究发现，胚胎发育出现障碍与体细胞染色质上组蛋白中赖氨酸被甲基化修饰密切相关。我国科学家在体细胞核移植中，向重组细胞内注入由组蛋白去甲基化酶基因转录的mRNA（Kdm4d的mRNA）和组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA，改变了表观遗传修饰，提高了体细胞克隆胚胎的囊胚质量和代孕猴的怀孕率，成功获得了克隆猴——“中中”和“华华”。下列说法正确的是（　　） A．卵母细胞应培养至减数第二次分裂后期，并通过显微操作去核 B．克隆猴“中中”和“华华”的遗传物质与供体体细胞完全相同 C．降低组蛋白的甲基化并提高其乙酰化，有利于获得体细胞克隆猴 D．通常选择发育至囊胚或原肠胚的胚胎进行移植 【答案】C 【详解】A、体细胞核移植中，卵母细胞需要培养至减数第二次分裂中期（MⅡ 中期），此时卵母细胞的细胞质更适合支持核的重编程，且染色体位置集中，便于显微操作去核，A错误； B、克隆动物的遗传物质分为两部分： 细胞核 DNA：与供体体细胞完全相同； 细胞质 DNA（线粒体 DNA）：来自受体卵母细胞。 因此，克隆猴的遗传物质与供体体细胞并非完全相同，B错误； C、科学家注入了组蛋白去甲基化酶的 mRNA，其表达产物会降低组蛋白的甲基化水平； 同时加入了组蛋白脱乙酰酶抑制剂 TSA，抑制脱乙酰作用，从而提高组蛋白的乙酰化水平； 这些操作提高了囊胚质量和代孕猴的怀孕率，说明降低甲基化、提高乙酰化有利于克隆猴的获得，C正确； D、胚胎移植通常选择发育至桑葚胚或囊胚阶段的胚胎，原肠胚阶段细胞分化程度较高，移植成功率低，因此不选择原肠胚，D错误。 11．西藏特有牛种——樟木牛濒临灭绝，中国农科院利用樟木牛耳缘成纤维细胞为供体细胞，以同种牛的去核卵母细胞为受体细胞，使用体细胞核移植技术开展抢救性保护，为高海拔地区濒危物种保护提供新的途径。下列叙述错误的是（　　） A．培育出的个体与供体樟木牛的表型完全一致 B．利用核移植技术保护濒危物种，可增加种群数量并丰富遗传多样性 C．通过电融合法使供体核进入卵母细胞，形成重构胚 D．使用Ca²⁺载体激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 【答案】AB 【详解】A、生物的表型由遗传物质和环境共同决定，克隆个体与供体樟木牛的核遗传物质相同，但细胞质遗传物质不同，且环境不同也可能导致表型存在差异，A错误； B、核移植产生遗传上高度相似的个体，不会增加遗传多样性，B错误； C、体细胞核移植中，可通过电融合法诱导供体细胞（或供体细胞核）与去核卵母细胞融合，形成重构胚，C正确； D、激活重构胚的常用方法包括电刺激、乙醇处理、钙离子载体处理等，使其完成细胞分裂和发育进程，D正确。 12．“三亲婴儿”的培育过程可选用如下技术路线。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．“三亲婴儿”的出生属于有性生殖 B．“三亲婴儿”的核遗传物质来自母亲，质遗传物质来自捐献者 C．图中进行体外培养的原因是MⅡ期的卵母细胞才具备受精能力 D．该技术可避免母亲的色盲基因传递给后代 【答案】BD 【详解】A、“三亲婴儿”是通过精子与重组卵细胞结合形成受精卵发育而来，属于有性生殖，A正确； B、“三亲婴儿”的核遗传物质来自母亲和父亲，质遗传物质来自捐献者，B错误； C、卵母细胞的减数分裂进行到MⅡ期就会暂停，直到有精子进入次级卵母细胞之后才完成后续的分裂过程，即MⅡ期的卵母细胞才能具备受精能力，C正确； D、红绿色盲基因位于X染色体上，X染色体位于细胞核中，母亲提供了细胞核，会遗传给后代，D错误。 13．我国首只克隆藏羊“青青”的供体细胞来自藏羊的耳郭组织，去核的卵母细胞来自湖羊，代孕母体也是湖羊。下列叙述错误的是（　　） A．“青青”的体型、花色与体细胞供体藏羊基本一致 B．“青青”的培育流程中，性别鉴定是必不可少的环节 C．湖羊的卵母细胞去核前，需培育至减数第一次分裂中期 D．利用该体细胞克隆技术，有望增加濒危物种的存活数量 【答案】BC 【详解】A、克隆动物的核遗传物质几乎全部来自供体细胞，体型、花色等性状主要由核基因控制，因此“青青”的相关性状与体细胞供体藏羊基本一致，A正确； B、体细胞克隆出的个体，性别与提供体细胞的一方相同，所以“青青”的培育流程中 ，不需要进行性别鉴定，B错误； C、体细胞核移植过程中，作为受体的卵母细胞需要培育至减数第二次分裂（MⅡ）中期，C错误； D、体细胞克隆技术属于无性繁殖，该技术有望增加濒危物种的存活数量，D正确。 14．如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（    ）    A．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体 B．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理 C．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定 D．重构胚胎体外培养时，需要在培养液中加入血清等物质 【答案】AD 【分析】分析图解：图示过程为体细胞克隆过程，取乙牛体细胞，对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞去核，然后进行细胞核移植；融合后的细胞激活后培养到早期胚胎，再进行胚胎移植，最终得到克隆牛。 【详解】A、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%CO2（维持培养液的pH）的混合气体，A正确； B、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，B错误； C、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，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，C错误； D、由于人们对细胞所需的营养物质尚未研究清楚，因此需要在培养液中加入血清等一些天然成分，D正确。 故选AD。 15．下图为我国科学家获得克隆猴“中中”和“华华”的具体过程。研究发现，重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键；重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性；组蛋白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是（    ） A．细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞，通过显微操作去掉的是DNA-蛋白质复合物 B．用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合，也可用电融合法促融 C．Kdm4d可使H3去甲基化，TSA可使H3保持乙酰化，进而促进了基因A的正常表达 D．“中中”和“华华”培育用到了动物细胞培养及体细胞核移植等技术 【答案】BCD 【详解】A、图中细胞a指的是卵母细胞，待其培养到MⅡ期（减数第二次分裂中期）后再通过显微操作去掉纺锤体-染色体复合物，A错误； B、用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞（体细胞和卵母细胞）融合，通过电融合法也能使两细胞融合，B正确； C、研究显示，重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键，重构胚基因组中大量H3被甲基化是克隆成功的巨大阻碍，H3乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上，因此图中将Kdm4d的mRNA注入重构胚和用TSA处理重构胚后，能激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程的机制可能是Kdm4d使H3去甲基化，TSA使H3保持乙酰化，进而促进了基因A的正常表达，C正确； D、从图中可以看出，“中中”和“华华”的培育过程中，有体细胞的培养（动物细胞培养）以及将体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中（体细胞核移植）等技术，D正确。 故选BCD。 题型7：胚胎工程 1．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核移植到去核的MⅡ期卵母细胞中 D．步骤④为了使胚胎正常发育，常在移植胚胎前对代孕母猪用激素进行同期发情处理 【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，而非原代培养，A错误； B、异种器官移植会引发人体免疫排斥反应，步骤②基因编辑的目标之一就是敲除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原决定基因，降低免疫排斥风险，B正确； C、步骤③构建重组胚胎利用体细胞核移植技术，需将基因编辑后的体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞中，该时期卵母细胞的细胞质含有诱导细胞核全能性表达的相关物质，C正确； D、步骤④胚胎移植前，需用激素对代孕母猪进行同期发情处理，使其生殖器官处于适合胚胎着床发育的生理状态，保证胚胎正常发育，D正确。 2．北方白犀牛种群数量极少，且现存个体多存在繁殖障碍。为拯救该物种，科研人员利用核移植技术结合胚胎移植技术培育后代，过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．后代丁牛性状与甲大致相同 B．过程②中，可通过显微操作去除卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物 C．过程③中，重构胚激活后可在体外培养至囊胚或原肠胚阶段再进行移植 D．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 【答案】C 【详解】A、丁牛的核遗传物质来自甲牛，仅细胞质遗传物质来自乙牛，因此性状与甲大致相同，A正确； B、过程②是卵母细胞去核，目前常用显微操作法，去除处于减数第二次分裂中期的卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物完成去核，B正确； C、牛等大型家畜的胚胎移植，一般需要在体外培养到桑椹胚或囊胚阶段，而不是原肠胚阶段（原肠胚细胞分化程度高，移植成功率低），C错误； D、胚胎移植的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，D正确。 3．胚胎干细胞能够分化成各种组织和器官。科学家利用实验鼠（二倍体）成功培育出单倍体胚胎干细胞，这有利于研究某一基因对动物性状的长期作用。下列叙述错误的是（　　） A．过程①精子进入卵母细胞，引发生化反应使卵母细胞完成减数分裂 B．过程②经历了有丝分裂和分化，部分细胞含4个染色体组 C．体外培养胚胎干细胞时，需向培养液中添加动物血清 D．单倍体胚胎干细胞缺乏同源染色体，有利于研究隐性基因的功能 【答案】B 【详解】A、过程①为精子进入卵母细胞（受精步骤），精子入卵后会引发卵母细胞完成减数第二次分裂，排出第二极体，最终形成成熟的受精卵。这是受精作用中卵母细胞激活的关键生化反应，A 正确； B、过程②起始细胞是移除雄原核的单倍体细胞（1个染色体组），仅经有丝分裂（后期最多2个染色体组）和分化，不可能出现4个染色体组，B错误； C、体外培养胚胎干细胞时，培养液需模拟体内环境，添加动物血清（提供天然生长因子、营养物质）和特定生长因子（维持干细胞的全能性或增殖能力），以保证干细胞正常生长和未分化状态，C 正确； D、单倍体胚胎干细胞仅含1个染色体组，缺乏同源染色体，不存在等位基因的掩盖效应。隐性基因无需纯合即可表现出相应性状，便于直接研究其对动物性状的影响，D正确。 4．如图所示，a表示现代生物工程技术，b表示结果，下列相关叙述正确的是（　　） A．若a是胚胎分割技术，可选发育良好、形态正常的原肠胚进行均等分割 B．若a是体外受精技术，新采集的精子需在获能液中培养获得受精的能量 C．若a是核移植技术，需将经过物理或化学方法激活的重构胚移入受体体内 D．上述选项所涉及的生物工程技术中的供体动物，均需要进行超数排卵处理 【答案】C 【详解】A、胚胎分割技术是指借助显微操作技术，将早期胚胎（如桑葚胚或囊胚）分割成2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行均等分割，而原肠胚期细胞分化程度高，不适合分割，分割后成功率极低且容易导致发育畸形，A错误‌； B、体外受精技术中，新采集的精子需在获能液中培养，目的是使精子获得受精的能力，B错误‌； C、核移植技术是将供体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使其重组并发育成新胚胎，在将重组胚胎移入受体体内前，需经过物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程，C正确‌； D、核移植、体外受精、胚胎分割这三种生物工程技术中的供体动物并不是均需要进行超数排卵处理，如核移植中提供体细胞细胞核的供体不需要超数排卵，D错误‌。 5．下图为利用体外受精技术培育小鼠的流程示意图。下列相关叙述正确的是（    ） A．①过程采集的卵母细胞，需在体外培养至减数第一次分裂中期，才能具备与精子受精的能力 B．②受精过程完成的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到三个极体 C．③过程为胚胎体外培养，需添加抗生素以防止杂菌污染 D．④过程需将囊胚或原肠胚移植到同期发情的代孕母鼠子宫内 【答案】C 【详解】A、①过程采集的卵母细胞，需在体外培养至减数第二次分裂中期，才能具备与获能的精子受精的能力，A错误； B、②受精过程完成的标志是在雌、雄原核融合，B错误； C、③过程为胚胎体外培养，需添加抗生素以防止杂菌污染，创造无菌、无毒环境，C正确； D、④过程需将桑葚胚或囊胚移植到同期发情的代孕母鼠子宫内，D错误。 6．研究人员将绿色荧光蛋白（GFP）基因导入小香猪体细胞并进行克隆猪的研究，其基本流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．过程①可用胃蛋白酶将取出的小香猪组织分散成单个细胞，进行原代培养 B．可采用显微操作法，直接对猪卵巢采集到的卵母细胞进行去核 C．采用物理或化学方法，如电刺激、蛋白酶合成抑制剂等，激活转基因重构胚胎 D．代孕母猪生出转基因克隆小香猪的过程属于有性生殖 【答案】C 【详解】A、在动物细胞培养中，将组织分散成单个细胞通常使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。胃蛋白酶的最适pH约为2.0，而动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4，胃蛋白酶在此环境中几乎失活，且会损伤细胞，因此不能用于分散组织，A错误； B、从猪卵巢采集的卵母细胞处于减数第一次分裂前期（生发泡期），尚未成熟。核移植需要MⅡ期的卵母细胞（即处于减数第二次分裂中期），因此必须先进行体外成熟培养，再用显微操作法去核，不能直接对刚采集的卵母细胞去核，B错误； C、在动物体细胞核移植中，重构胚（由供体核与去核卵母细胞组成）需要通过物理或化学方法激活，才能启动有丝分裂和胚胎发育。常用激活方法包括电刺激（物理法）以及离子霉素、乙醇、蛋白酶合成抑制剂（如放线菌酮）等（化学法），C正确； D、克隆猪的核遗传物质全部来自转基因供体细胞，没有经过精子和卵细胞的融合，因此属于无性生殖。代孕母猪只是提供胚胎发育的场所和营养，不改变后代的遗传特性，D错误。 7．某研究团队利用基因编辑技术，对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写，并将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞中，成功创造了孤雌生殖的小鼠，操作过程见下图。下列叙述错误的是（    ） A．上述甲基化重写没有改变卵母细胞的遗传信息 B．移植后的囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来 C．甲基化重写可能有利于次级卵母细胞完成减数分裂Ⅱ并与极体融合 D．子代小鼠一定为雌性，基因型一定与提供卵母细胞的雌鼠相同 【答案】D 【详解】A、上述甲基化重写没有改变DNA的序列，没有改变卵母细胞的遗传信息，A正确； B、移植后的囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化，B正确； C、由图可推测，甲基化重写可能有利于次级卵母细胞完成减数分裂Ⅱ并与极体融合进行胚胎发育，C正确； D、“孤雌小鼠”是由两个生殖细胞（修饰后的次级卵母细胞和另一个卵子的极体）结合后发育形成，同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组，或发生基因突变，将导致两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同，D错误。 8．研究人员对猪精子进行不同处理后，利用ICSI技术（卵细胞内单精子显微注射）进行人工受精，并对受精卵发育情况进行统计，结果如图。下列说法正确的是（　　） A．对精子冷冻处理，可提高ICSI胚胎的卵裂率和囊胚率 B．ICSI胚胎的囊胚发育率低一定是精子或卵细胞质量低下所致 C．ICSI可有助于克服濒危动物因少精、弱精导致的繁衍障碍 D．ICSI使精子绕过透明带和卵细胞膜的屏障，提高了胚胎质量 【答案】C 【详解】A、结合图示分析，新鲜精子的卵裂率略低于冷冻精子，但新鲜精子的囊胚率略高于冷冻精子，A错误； B、囊胚发育率低的原因可能是精子或卵细胞质量低下，也可能是培养条件、操作技术等原因引起的，B错误； C、ICSI是卵细胞内单精子显微注射，可直接将精子注入卵细胞，相比自然受精，ICSI可有助于克服濒危动物因少精、弱精导致的繁衍障碍，C正确； D、ICSI使精子绕过透明带和卵细胞膜的屏障，但不能提高胚胎质量，胚胎质量受配子质量、发育环境等多种因素影响，D错误。 9．科研人员从野生森林猫皮肤组织中分离培养得到成纤维细胞，利用中华田园猫卵子作为细胞核受体，通过细胞核置换和人工激活，制作出多个体细胞克隆胚胎，将克隆胚胎移植入受体母猫后，经过62天孕育，成功得到一只森林猫体细胞克隆后代。经鉴定，该森林猫为克隆个体，实验流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．用来克隆的卵子是在体外培养到MII期的卵母细胞 B．用电刺激、乙醇等可激活重构胚 C．过程①采用了动物细胞工程中的体细胞核移植技术 D．通常将重组细胞直接进行胚胎移植 【答案】D 【详解】A、克隆用的卵子需要在体外培养至MⅡ期（减数第二次分裂时期），卵子体积大，易操作，含有丰富的营养成分和刺激细胞分化的物质，所以常用其作为细胞核受体，A正确； B、用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）可以激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B正确； C、过程①从野生森林猫取体细胞的细胞核，采集中华田园猫卵母细胞，体外培养到MII期， 通过显微操作去核，将供体细胞注入去核的卵母细胞，通过电融合法使两细胞融合，供体细胞核进入卵母细胞，形成重构胚，属于动物细胞工程中的体细胞核移植技术，C正确； D、重组细胞（重构胚）不能直接进行胚胎移植，需要先在体外培养到早期胚胎（如囊胚阶段，题图也显示培养到囊胚后才进行胚胎移植），再移植入受体母畜子宫，D错误。 10．科研团队先依据图示流程获得小鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞（AG细胞）。将AG细胞核移植到正常未受精的卵母细胞中，获得的半克隆小鼠都是雌性。以下说法错误的是（　　） A．常采用显微操作法对MⅡ卵母细胞进行去核处理 B．与二倍体胚胎干细胞相比，对AG细胞进行基因改造，更容易获得理想表型 C．若囊胚细胞中某些基因表达错误影响滋养层的功能，将无法获得AG细胞 D．半克隆小鼠均为雌性可能是携带Y染色体的精子不能发育成AG细胞所致 【答案】C 【详解】A、在细胞核移植等操作中，显微操作法是常用的精准去除细胞核的手段，它可以借助显微操作仪，精准地对卵母细胞进行去核操作，A正确； B、AG细胞是单倍体细胞，它的基因组只有一套，对其进行基因改造后，突变的性状更容易显现出来（不需要考虑等位基因的掩盖作用），而二倍体细胞有两套基因组，隐性突变可能被显性基因掩盖，所以对AG细胞进行基因改造确实更容易获得理想表型，B正确； C、AG细胞是从囊胚的内细胞团中获取的，滋养层主要是为胚胎发育提供营养等支持，即使滋养层功能受影响，只要内细胞团正常，依然有可能获得AG细胞，C错误； D、如果携带Y染色体的精子无法发育成AG细胞，那么最终用于核移植的AG细胞都只携带X染色体，移植到卵母细胞后发育而来的小鼠就都是雌性，D正确。 11．医学和农业生产上经常应用胚胎工程技术，相关叙述错误的是（　　） A．具有优良的繁殖潜力的供体母牛在胚胎工程中主要承担妊娠和育仔任务 B．可以使用雄性动物获能的精子与处于MⅡ期卵母细胞完成受精作用 C．早期胚胎中初次分化的细胞部分形成内细胞团，可取内细胞团细胞进行胚胎性别鉴定 D．为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割等无性繁殖技术获得同卵双胎或同卵多胎 【答案】AC 【详解】A、具有优良的繁殖潜力的供体母牛主要负责产生具有优良遗传特性的胚胎，受体在胚胎工程中主要承担妊娠和育仔任务，A错误； B、雄性动物新鲜的精子获能后才具备受精能力，因此，可以使用雄性动物获能的精子与处于MⅡ期卵母细胞完成受精作用，B正确； C、胚胎移植前为避免对胚胎造成影响，通常取囊胚的滋养层细胞进行DNA分析、鉴定性别，C错误； D、为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割等无性繁殖技术获得同卵双胎或同卵多胎，通过胚胎分割获得的胚胎遗传特性相同，D正确。 12．荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的牛，每头荷斯坦奶牛平均每年产奶量超过9500升，且牛奶质量高，但牛的自然繁殖率较低。科研人员常利用胚胎工程技术来培育荷斯坦奶牛，过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．①为注射性激素，促进荷斯坦奶牛超数排卵 B．②需要在母牛发情期进行，以提高受精概率 C．③常通过观察胚胎的形态特征进行胚胎性别鉴定 D．④的原理是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥 【答案】BD 【详解】A、①为注射促性腺激素，促进超数排卵，A错误； B、自然交配和人工授精均需在母牛发情期（排卵前后）进行，提高受精概率，B正确； C、早期胚胎的形态无明显性别差异，无法通过肉眼区分，取囊胚期胚胎的滋养层细胞（不影响内细胞团发育）进行PCR等DNA分子鉴定，是最常用的性别鉴定方法，C错误； D、受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥，是胚胎移植成功的生理基础，D正确。 13．控制哺乳动物的性别对畜牧生产具有重要意义，目前常用的方法是通过分离精子技术和胚胎工程技术培育出所需性别的试管动物。下图表示利用上述技术培育试管牛的过程。下列叙述错误的是（　　） A．试管牛和克隆牛的培育均属于有性生殖，过程①指的是体外受精技术 B．过程①中，卵细胞膜发生生理反应是阻止多精入卵的最后一道屏障 C．若想得到2个相同的母牛犊牛，则最好在原肠胚时期进行胚胎分割 D．胚胎移植前需要对供体和受体进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应 【答案】ACD 【详解】A、试管牛的培育经过了体外受精，属于有性生殖；克隆牛的培育采用的是核移植技术，没有两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，A错误； B、过程①，精卵结合的过程，其中卵细胞膜发生的生理反应（卵细胞膜反应）是阻止多精入卵的最后一道屏障，B正确； C、若想得到遗传物质完全相同的同卵双胎，胚胎分割的最佳时期是桑椹胚或囊胚期，原肠胚时期细胞已发生明显分化，分割后成活率低，不适合进行胚胎分割，C错误； D、受体子宫对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，胚胎移植前不需要对供体和受体进行免疫检查，D错误。 14．“低乳糖奶牛”的诞生有望给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。如图是“低乳糖奶牛”的培育过程，下列叙述正确的是（    ） A．重组细胞1培养后可以不取核，直接注入去核卵母细胞 B．胚胎成纤维细胞分化程度高，核移植难度高于体细胞核移植 C．犊牛的遗传物质不完全来自黑白花奶牛和乳糖酶基因 D．犊牛成年后与普通牛杂交，子代有1/2是低乳糖奶牛 【答案】AC 【详解】A、据图可知，重组细胞1培养后可以不取核，直接注入去核卵母细胞，A正确； B、胚胎成纤维细胞分化程度低，核移植难度低于体细胞核移植，B错误； C、犊牛的核遗传物质来自黑白花奶牛提供的细胞核再加上导入的乳糖酶基因，犊牛的细胞质遗传物质来自卵母细胞，C正确； D、犊牛含有乳糖酶基因个数及基因位置不确定，普通牛不含乳糖酶基因，为隐性纯合子，故犊牛成年后与普通牛杂交，子代低乳糖奶牛无法确定，D错误。 15．嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体，下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体（即黑白花仔鼠）的过程。下列说法正确的是（　　） A．囊胚期前的胚胎随细胞不断分裂，体积增大 B．乙过程若对胚胎进行分割需将②均等分割 C．乙的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 D．黑白花仔鼠每一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的全部基因 【答案】BC 【详解】A、囊胚期前的胚胎随细胞不断分裂，细胞数目增加，但总体积并不增大，A错误；    B、乙过程若对胚胎进行分割，需将②内细胞团均等分割，B正确；    C、乙为胚胎移植过程，其实质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、黑白花仔鼠由两种细胞组成，并不是每一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的全部基因，D错误。 16．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。回答下列问题： (1)将黑鼠的体细胞诱导成iPS细胞的过程类似于植物组织培养中的_______（过程）。从分化能力看，iPS细胞和神经干细胞的主要区别是_______。 (2)囊胚的结构除了内细胞团、囊胚腔外，还有_______，其将来可发育成_______。 (3)将重构胚移植到代孕白鼠体内前，需要对代孕白鼠进行_______处理，胚胎移植的实质是______。X鼠的细胞核遗传物质来自_______。 【答案】(1) 脱分化 iPS细胞可以分化成各种组织细胞，但神经干细胞只能分化成神经细胞和神经胶质细胞等 (2) 滋养层细胞 胎膜和胎盘 (3) 同期发情 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 黑鼠 【详解】（1）图中黑鼠提供的体细胞是已经分化的细胞，而诱导产生的iPS细胞类似于胚胎干细胞，所以将黑鼠的体细胞诱导成iPS细胞的过程类似于植物组织培养中的脱分化过程；从分化能力看，iPS细胞和神经干细胞的主要区别是iPS细胞可以分化成各种组织细胞，但神经干细胞只能分化成神经细胞和神经胶质细胞等。 （2）囊胚的结构除了内细胞团、囊胚腔外，还有滋养层细胞，其将来可发育成胎膜和胎盘。 （3）胚胎移植前，需要对代孕白鼠进行同期发情处理，使之达到子宫能接受胚胎的生理状态；胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移；结合图示可知，由于接受iPS细胞的囊胚的内细胞团失活，X鼠的各种组织细胞都来自iPS细胞的增殖、分化，所以X鼠的细胞核遗传物质来自黑鼠。 17．为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，请根据图示信息回答下列问题： 方法Ⅰ： (1)为了获得更多的卵细胞用于体外受精或核移植，使良种奶牛B超数排卵，需要注射的激素是___________。 (2)进行体外受精时，所用的A牛精子是经过___________处理的。防止多精入卵的屏障有___________反应和___________反应。 (3)在获得试管牛E的过程中，当胚胎发育至___________时期，再向D牛移植。为获得更多优良奶牛的胚胎，需要对早期胚胎进行分割。若进行操作的是囊胚阶段的胚胎，要注意的是将___________均等分割。此外，移植前还需取囊胚的___________细胞进行性别鉴定。 (4)试管牛E和克隆牛F的获得都要将受精卵或重构卵进行早期胚胎培养，所用培养液的成分比较复杂，除无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及___________等天然成分。 (5)克隆牛F的遗传性状主要与___________(填“A牛”“B牛”“C牛”或“D牛”)的性状相似。但克隆牛也不是对该牛100%的复制，从遗传物质角度考虑，原因最可能是___________。 【答案】(1)促性腺激素 (2) 获能 透明带 卵细胞膜 (3) 桑葚胚或囊胚 内细胞团 滋养层 (4)血清 (5) C牛 卵母细胞的细胞质线粒体含有少量DNA，会控制克隆牛的部分性状 【详解】（1）促性腺激素能促进雌性动物卵巢中卵泡的发育和排卵，是实现超数排卵的常用激素。 （2）精子必须经过获能处理才能与卵细胞完成受精；透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障，卵细胞膜反应是第二道屏障。 （3）胚胎移植通常选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚；囊胚阶段分割时，内细胞团均等分割是保证分割后胚胎正常发育的关键；滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，取其细胞进行性别鉴定不会损伤内细胞团，不影响胚胎发育。 （4）血清中含有多种未知的、能促进胚胎生长发育的天然因子，是早期胚胎培养液中不可或缺的成分。 （5）克隆牛的细胞核遗传物质全部来自提供乳腺细胞核的C牛，因此性状主要与C牛相似；但去核卵细胞（来自B牛）的细胞质中含有线粒体DNA，也会控制部分性状，所以克隆牛不是对C牛100%的复制。 18．某研究团队利用大鼠（2N=42）、小鼠（2N=40）两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），为研究进化中不同物种间性状差异的分子机制提供了工具。该团队首先探索获得单倍体胚胎干细胞的研究路径（见图1），据图回答问题。 (1)为了获得尽可能多的M Ⅱ卵母细胞，应使用________激素促进小鼠超数排卵。培养细胞的培养液中通常加入________等天然成分，且需要在含有________混合气体的CO2培养箱中培养。 (2)孤雄单倍体胚胎培养过程中，吸去的是________________，注入的是________________。孤雌单倍胚胎干细胞取自孤雌囊胚中的________。 (3)若诱导孤雄单倍体胚胎干细胞与卵细胞融合得到的半克隆小鼠均为雌性，说明_____________。若将孤雌单倍体干细胞替代精子，注射入卵细胞，获得两个雌性亲本的后代小鼠，该过程涉及的技术有______（填字母）。 a．体细胞核移植    b．体外受精    c．动物细胞培养    d．胚胎移植 (4)该团队进一步尝试利用单倍体胚胎干细胞研究物种间杂交，过程如图2。将两种单倍体干细胞进行融合，得到的AdESCs中染色体数目为________，该方法打破了物种间存在的________获得了杂交胚胎干细胞。 【答案】(1) 促性腺 血清 95%空气和5%的CO2 (2) MⅡ卵母细胞的细胞核/纺锤体-染色体复合物 精子 内细胞团 (3) 带有Y染色体的孤雄细胞无活性(或带有X染色体的孤雄单倍体干细胞有活性) cd (4) 41 生殖隔离/远缘杂交不亲和的障碍 【详解】（1）为了获得尽可能多的MⅡ卵母细胞，需要使用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理。动物细胞培养时，需要在培养基中添加血清等天然成分，且在95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中培养。 （2）据题图分析可知，在孤雄单倍体胚胎的培养过程中，通过显微操作技术，将精子注入去核的MⅡ卵母细胞中，再通过体外培养获得孤雄单倍体胚胎。故吸去的是MⅡ卵母细胞的细胞核(或纺锤体-染色体复合物)，由图可知过注入的是精子。孤雌单倍胚胎干细胞则是取自孤雌囊胚中的内细胞团。内细胞团是囊胚中发育成胎儿各种组织的细胞来源，具有发育的全能性。 （3）孤雄单倍体胚胎干细胞来源于鼠的精子经过体外诱导、培养获得的，鼠的精子中的性染色体可能是X染色体，也可能是Y染色体，若诱导孤雄单倍体干细胞与卵细胞融合得到的半克隆小鼠均为雌性，说明带有Y染色体的孤雄细胞无活性(或带有X染色体的孤雄单倍体干细胞有活性)。若将孤雌单倍体干细胞替代精子，注射入卵细胞，以获得两个雌性亲本的后代小鼠，该过程涉及的技术有c动物细胞培养和d胚胎移植。首先，需要对孤雌单倍体干细胞进行体外培养，使其增殖并达到一定的数量和质量。然后，将培养好的干细胞注射入卵细胞中，使其与卵细胞融合。最后，将融合后的胚胎移植到雌性小鼠的子宫中，使其发育成后代小鼠。该过程并没有涉及到体外受精和体细胞核移植技术。 （4）据题干信息和题图分析可知，大鼠（2N=42）形成的精子染色体数为21，小鼠（2N=40）形成的卵细胞染色体数为20，而AdESCs是由孤雄单倍体胚胎干细胞和孤雌单倍体胚胎干细胞经诱导融合形成的异源二倍体胚胎干细胞，故AdESCs中染色体数目是41；由于大鼠和小鼠属于两个物种，存在生殖隔离，不能杂交产生可育后代，所以该技术创造性地突破了生殖隔离（远缘杂交不亲和的障碍）而获得了杂交胚胎干细胞。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞工程 题型1：植物组织培养 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D C D D C C B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B B A C C AC BC ABD BD BCD 题型2：植物体细胞杂交 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D C C D C D C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D D D B CD BD ABC BC ACD 21．(1) 分裂能力强；分化程度低，全能性容易表达；茎尖分生组织细胞无病毒或病毒少 植物细胞存在细胞壁不能融合 细胞膜的流动性 (2) 提供碳源、能源（或提供营养）和维持渗透压 不能 杂种细胞的染色体数目与植物甲相同 (3)在不同阶段所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 (4)抗除草剂 22．(1) 酒精 消毒剂会杀死外植体细胞 (2) 纤维素酶和果胶酶 维持渗透压，防止原生质体吸水涨破 (3) 植物激素（生长素和细胞分裂素）的比例 聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法 (4)植物细胞具有全能性 (5)诱导拟南芥染色体片段断裂（或诱导基因突变/染色体变异） 23．(1) 酶解法 细胞膜的流动性 双色荧光 (2)生长素和细胞分裂素的比例、光照条件 (3) 提高组培苗对外界环境条件的适应性 闭盖炼苗6d后，再开盖炼苗2d (4) 植物体细胞杂交获得的植株不一定具有人们期望的性状 回交后代有三个染色体组，联会时会发生紊乱 24．(1)生殖隔离 (2) 消毒 无菌水 (3) 细胞壁 纤维素酶、果胶酶 (4)细胞分裂素和生长素 (5)植物乙控制分蘖能力的基因在融合过程中丢失（或染色体片段缺失、基因沉默、杂种植株核型不稳定等） 题型3：植物细胞工程的应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A C B A A B D D 题号 11 12 13 14 15 答案 BC AC ABC BD ACD 16．(1)细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 (2) 纤维素酶和果胶酶 PEG诱导融合（高Ca2＋-高pH诱导融合） 异源融合的原生质体可互补缺陷从而存活 (3) 培养基中植物激素的种类和比例不同 次生 17．(1) 无菌水 酒精灯火焰 (2)生长素和细胞分裂素 (3) 酶具有专一性，细胞壁和细胞膜的成分不同，酶解时间较长一般不会损伤原生质体的结构 电融合法、离心法、高Ca2+—高pH融合法 (4) 细胞增殖 不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，可大规模工厂化生产，提取效率高，不破坏野生植株，生产周期短 18．(1) 消毒 酒精 次氯酸钠 （使用强烈的理化方法）能杀死物体内外所有的微生物（包括芽孢和孢子） (2) 脱分化 生长素和细胞分裂素 细胞增殖 (3) 纤维素酶和果胶酶 保证细胞培养的物质供应和气体需求 (4) 次生 不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，保护环境 19．(1) 消毒 次氯酸钠 (2) 脱分化 生长素和细胞分裂素 (3) 植物细胞培养 不能 (4) 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇（PEG） 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 (5)84 题型4：动物细胞培养和干细胞 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B C C B B D B A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B C C B B ABC BD ABC BCD BD 题型5：动物细胞融合与单克隆抗体 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A B D D A D B D D 题号 11 12 13 14 15 答案 ACD AC ACD ABD ACD 16．(1) 核糖体 胞吐 (2) 免疫前小鼠 细胞融合 克隆化培养和抗体检测 小鼠腹腔 (3) 不同 棕色的深浅与样品中 PTH含量呈正相关 (4)PTH的 1~6氨基酸组成的多肽 17．(1) 动物细胞融合 动物细胞培养 (2) PSMA、CD28 灭活病毒诱导 抗原与抗体特异性结合（抗原-抗体杂交） (3)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养 (4) 多种 双特异性抗体PSMA×CD28既能结合PSMA，又能结合CD28，使得癌细胞与T细胞可更好的聚集 18．(1)产生能分泌抗HPV抗体的B淋巴细胞/产生能分泌抗HPV抗体的浆细胞 (2)未融合的亲本细胞和同种细胞融合形成的细胞（骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞、B细胞-B细胞）都不能在HAT培养基上增殖，只有杂交瘤细胞（B细胞-骨髓瘤细胞）可以增殖 (3) 克隆化培养和抗体检测/克隆化培养和专一性抗体检验 小鼠抗体对人体具有免疫原性/小鼠抗体会引起人体的免疫排斥反应 19．(1) CD20 使小鼠产生特异性免疫，以获得能特异性分泌X抗体（CD20抗体）的B淋巴细胞和特异性分泌CD3抗体的B淋巴细胞 (2) 诱导（动物）细胞融合 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 选择 克隆化培养和抗体检测 (3) 识别并结合癌细胞 结合T细胞，让T细胞识别杀伤癌细胞 题型6：动物细胞和移植 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B A C D A C C C 题号 11 12 13 14 15 答案 AB BD BC AD BCD 题型7：胚胎工程 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C C C D C D C 题号 11 12 13 14 15 答案 AC BD ACD AC BC 16．(1) 脱分化 iPS细胞可以分化成各种组织细胞，但神经干细胞只能分化成神经细胞和神经胶质细胞等 (2) 滋养层细胞 胎膜和胎盘 (3) 同期发情 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 黑鼠 17．(1)促性腺激素 (2) 获能 透明带 卵细胞膜 (3) 桑葚胚或囊胚 内细胞团 滋养层 (4)血清 (5) C牛 卵母细胞的细胞质线粒体含有少量DNA，会控制克隆牛的部分性状 18．(1) 促性腺 血清 95%空气和5%的CO2 (2) MⅡ卵母细胞的细胞核/纺锤体-染色体复合物 精子 内细胞团 (3) 带有Y染色体的孤雄细胞无活性(或带有X染色体的孤雄单倍体干细胞有活性) cd (4) 41 生殖隔离/远缘杂交不亲和的障碍 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $