专题04 细胞工程（期末真题汇编，上海专用）高二生物下学期

**基本信息** 聚焦细胞工程核心，融合细菌炸弹治疗肿瘤、细胞培养肉等科技前沿情境，汇编上海多区期末真题，通过基础操作与机制分析的梯度设计，实现知识应用与科学思维的综合考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|10道|基因工程（载体构建/PCR）、细胞培养（条件/凋亡）、单克隆抗体、植物体细胞杂交|以“α1-抗胰蛋白酶缺乏症基因治疗”考查遗传规律与基因编辑，结合“转基因水稻培育”实验流程分析目的基因整合稳定性，体现真实科研情境与跨模块知识融合|

专题04 细胞工程 原卷版 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1．（2024-2025高二下·上海杨浦·期末）某科研团队构建了一种“细菌炸弹”用于治疗肿瘤，其构建过程及工作机理如图。大肠杆菌是兼性厌氧菌，能定植到微缺氧环境的肿瘤区域并进入少量细胞。吲哚菁绿（ICG）为光敏剂，可被808 nm 激光激发，GSDMD 是一种促使细胞死亡的关键蛋白。（图中的① 至⑨代表过程） (1)在细菌炸弹构建过程中，需经过图中过程①获取DNA，此时试管内应加入______。 A．核糖核苷三磷酸 B．逆转录酶 C．脱氧核苷三磷酸 D．RNA聚合酶 (2)图中的过程②需借助PCR在基因的两端引入相应的限制酶序列，为此反应体系中应包含______。（编号选填） ① 引物 ② 限制酶 ③ 模板 ④ 脱氧核苷三磷酸 ⑤ DNA聚合酶 (3)图中的过程③构建表达载体时，需借助______。 A．DNA连接酶 B．限制酶 C．DNA聚合酶 D．RNA聚合酶 (4)目的基因通常需借助载体导入受体细胞，图中质粒P2的作用是______。 A．使 GSDMD 基因能够表达 B．使 GSDMD 基因能够复制 C．增强GSDMD基因的稳定性 D．促进GSDMD基因进入受体细胞 (5)图的过程④中，所选的大肠杆菌应具备的条件是______。 A．不表达限制酶 B．失去分裂繁殖能力 C．对氨苄青霉素具有抗性 D．具有表达目的基因的能力 (6)图中的T淋巴细胞所参与的免疫反应属于______。 A．体液免疫 B．细胞免疫 C．特异性免疫 D．非特异性免疫 (7)图中能进行抗原呈递作用的是______。 A．前体细胞 B．树突状细胞 C．祖先淋巴细胞 D．T淋巴细胞 (8)为了评估上述细菌炸弹治疗肿瘤的效果，需要体外培养肿瘤细胞，培养条件为______。（编号选填） ①激光照射 ②植入大肠杆菌 ③适宜的pH ④合适的渗透压 (9)简述本案设计的“细菌炸弹”能大规模杀伤肿瘤的作用机制______。 2．（2024-2025高二下·上海杨浦·期末）α1-抗胰蛋白酶缺乏症（AATD）是一种遗传性疾病，患者体内α1-抗胰蛋白酶（AAT）的合成或分泌异常，导致肺气肿及肝脏疾病。表是一患病家庭成员相关生化检测及其14号染色体上该病相关基因（SER）的编码链部分测序结果。 成员 血清AAT浓度（μmol/L） 表型 SER基因测序结果（粗体为第1024位碱基） 儿子 5.3 肝硬化/肺气肿 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 5' ··· CCATCGACAAGAAAGGCAC···3' 女儿 30 正常 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 父亲 42 正常 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 母亲 4.4 肝硬化/肺气肿 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 5' ··· CCATCGACAAGAAAGGCAC···3' (1)根据所学知识分析，肝细胞中参与AAT蛋白运输和分泌的细胞结构有________。 A．中心体 B．细胞骨架 C．高尔基体 D．质膜 (2)结合以上信息判断，该遗传病属于_______。（编号选填） ①单基因遗传病 ②染色体病 ③多基因遗传病 (3)该家庭中儿子体内一定携带致病基因的细胞有______。 A．精原细胞 B．神经元 C．初级精母细胞 D．次级精母细胞 (4)由表可知，患者体内AAT 合成分泌异常的原因是：第342位氨基酸由______变为______，造成AAT 蛋白结构发生变化。（密码子：CUC、CUU-亮氨酸、GAG-谷氨酸、UUC-苯丙氨酸、AAG-赖氨酸） (5)检查发现，该家庭中儿子带有突变SER 基因的14号染色体上还同时携带3型脊髓小脑 性共济失调（SCR）致病基因（显性遗传病）,但其父亲表型正常。若他与正常女性婚 配，后代的表型中可能性较大的包括______。（编号选填） ①患SCR但不患AATD ②同时患AATD和 SCR ③患AATD但不患SCR ④既不患AATD也不患 SCR (6)根据致病机理和所学知识分析，干预或延缓AATD病程进展的可行方案包括______ （编号选填） ①为患者注射胰蛋白酶 ②移植患者本人的干细胞 ③为患者注射重组AAT制剂 (7)最近，科研人员开发出单碱基编辑技术，可在体内精确修复突变的SER 基因。其中的关键环节是利用人工设计合成的指导RNA 将碱基编辑蛋白质复合体精确引导至突变位 点，进而修正碱基。若含突变碱基的DNA部分序列为5’ -TATACTGGC-3’ ，则指导RNA相应的序列应设计为5’ -______-3’。 (8)上述指导RNA识别DNA序列涉及生物体内广泛存在的特异性识别，这是保证生命活 动精确有序运行的关键。下列分子之间同样存在特异性相互识别现象的是______（编号选填）。 ①胰蛋白酶与蛋白质 ②胰岛素与胰高血糖素 ③记忆细胞与相应抗原 ④甲状腺素与甲状腺素受体 ⑤ 限制酶与DNA连接酶 3．（2024-2025高二下·上海浦东新·期末）培育抗虫耐除草剂转基因水稻是应对病虫草害导致水稻减产的一种防治方式， Cry1Ab蛋白和Vip3Af2蛋白分别对水稻螟蛾科害虫和夜蛾科害虫有较强的杀伤效果，科研人员构建了cry1Ab-vip3Af2抗虫融合基因(简称c-v基因)，并从某种细菌中分离得到了对常用除草剂草甘膦有高度耐受能力的cp4基因，培育了一种新型抗虫耐除草剂转基因水稻。 以下为主要研究过程： I：   利用工具酶、  目的基因等构建表达载体； Ⅱ：  将构建的表达载体导入农杆菌，将此农杆菌接种到1号培养基； Ⅲ：从1号培养基选取合适的单菌落接种到2号培养基扩大培养； IV：将利用水稻种子形成的愈伤组织与第Ⅲ步获得的菌种共同培养； V：  将第IV步获得的愈伤组织转移到3号培养基促进愈伤组织的生长； VI：将第V步获得的愈伤组织转移到4号培养基，诱导芽的形成； Ⅶ：将第VI步获得的幼体转移培养，获得第1代转基因水稻(T1)，经筛选获得两株抗虫耐除草剂转基因水稻s6和s8； VIII：s6和s8分别自交，分别收集种子，萌发培养后获得第2代转基因水稻(T2)，重复该过程获得第3 代转基因水稻 (T3)。 (1)第Ⅰ步构建的表达载体中，包含的基因或序列有_。 A．c-v基因 B．启动子 C．cp4基因 D．标记基因 (2)下列对1号和2号培养基的分析中， 正确的是_。 A．1号培养基一般使用选择培养基 B．2号培养基一般使用天然培养基 C．1号培养基一般采用稀释涂布法接种 D．2号培养基一般采用平板划线法接种 (3)下列关于3号和4号培养基区别的分析中， 正确的是_。 A．琼脂的浓度不同 B．生长素和细胞分裂素的浓度不同 C．抗生素的种类不同 D．赤霉素和细胞分裂素的浓度不同 目的基因进入受体细胞后，有的可以整合到水稻基因组中 图a， 有的不会发生整合 图b，只有整合到水稻基因组中的目的基因才能随染色体遗传到下一代。 为评估c-ν基因是否稳定整合到水稻基因组中，科研人员设计了特异性引物， 利用PCR 对s6和s8株系 T1~T3 的所有个体进行检测分析， 结果见表。 株系 世代 s6 s8 检测到c-v基因 未检测到c-v基因 检测到 c-v基因 未检测到 c-v基因 T1 100% 0 100% 0 T2 75% 25% 1% 99% T3 62.5% 37.5% 0 100% (4)利用PCR 检测 c-v基因需要合适的引物，根据下图可知需要选择引物_______和引物_______。 (5)在s6的T2中, 有25%没有检测到c-v基因, 面s8的T2中, 有99%没有检测到c-v基因, 产生该结果的原因可能是: s6中, c-v基因_______; s8中, c-v基因_______。(编号选填) ①整合到一条染色体中②整合到一对同源染色体中③没有整合到基因组中 国家口岸常需快速检测进出口产品是否为转基因产品。为检测出含耐草甘膦基因的转基因产品，科研人员利用如下图所示的流程制备了单克隆抗体。 甲表示细胞，a~e表示过程。 (6)图中过程a注入小鼠体内的是_。 A．c-v基因 B．cp4基因 C．cp4蛋白 D．Cry1Ab蛋白和 Vip3Af2蛋白 (7)图中细胞甲一般选用_。 A．人骨髓瘤细胞 B．水稻体细胞原生质体 C．小鼠骨髓瘤细胞 D．水稻愈伤组织原生质体 (8)下列关于图中过程b~e的分析中， 正确的是_. A．过程b表示细胞融合 B．过程c是筛选抗体分泌阳性的细胞 C．过程d是筛选杂合细胞 D．过程e必须在严格无菌环境下进行 4．（2024-2025高二下·上海浦东新·期末）紫杉醇是治疗某些癌症的特效药，传统获取方法是从红豆杉的树皮中提取。为提高生产效率，研究人员构建了转紫杉醇合成关键酶(Bapt)基因的红豆杉细胞，通过悬浮培养获得了高纯度的紫杉醇，主要流程见图，其中Ⅰ~Ⅳ代表操作步骤，Ap'表示氨苄青霉抗性基因， GFP 表示绿色荧光蛋白基因。 (1)为与 Ti质粒高效连接, Bapt基因两端应携带EcoRⅠ 或SacⅠ的识别序列, 同时要有额外的保护碱基。在设计 PCR 引物时，保护碱基应添加在_。 A．两条引物的3'端 B．两条引物的5'端 C．引物2 的 3'端和引物1 的5'端 D．引物1 的3'端和引物2的 5'端 (2)步骤Ⅰ~Ⅳ中， 需作筛选处理的是_____ (3)步骤Ⅲ中，用于转化红豆杉细胞的农杆菌的表型应为_____。(编号选填) ①氨苄青霉素敏感②氨苄青霉素抗性③发出绿色荧光④不发绿色荧光 (4)为进一步提升转基因红豆杉细胞产紫杉醇的能力，下列策略合理的有_。 A．提升 Bapt基因的复制能力 B．提升 Bapt基因的转录水平 C．对 Bapt 酶进行定点突变 D．对 Bapt基因进行定向进化 进一步研究发现，红豆杉组织中存在内生微生物，也能合成紫杉醇。下图为内生微生物的分离筛选， 以及利用红豆杉组织碎、麦麸等废弃物发酵生产紫杉醇的主要流程。 (5)红豆杉组织中存在内生微生物，并能合成紫杉醇。下列有关该现象的说法，合理的是_ A．红豆杉与内生微生物可能存在共同的原始祖先 B．红豆杉与内生微生物的共生关系是相互选择的结果 C．内生微生物合成紫杉醇的能力由红豆杉的遗传物质决定 D．内生微生物为了适应红豆杉环境，产生了合成紫杉醇的变异 (6)根据研究目的， 图中培养基①的类型是______、(编号选填) ①液体培养基②固体培养基③选择培养基④通用培养基 (7)下列控制参数中，对反应器①和反应器②的反应都有较大影响的是_ A．温度 B．pH C．溶解氧 D．反应物浓度 (8)本案例中，运用植物细胞培养技术和内生菌发酵技术生产紫杉醇，就其产业化应用而言，它们的基本原理是_。 A．必须改造相关生物的基因 B．以原生物体的代谢物为产品 C．以活细胞作为生物反应器 D．以糖类等有机物作为主要原料 5．（2024-2025高二下·上海·专题练习）愈伤组织在生物技术中有广泛的应用价值。为探究愈伤组织形成过程中的分子调控机制，研究人员以拟南芥为实验材料设计了一系列实验。 (1)植物组织培养是指在一定条件下，将________的植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过________过程转变为愈伤组织，并重新分化，最终形成完成植株的过程。植物激素中________的浓度、比例等会影响着植物细胞的发育方向。 (2)已有研究表明转录因子W物质会影响愈伤组织的形成。 ①研究者利用生长素受体缺失型幼苗的茎尖在愈伤组织培养基中培养一段时间，测得转录因子W的基因相对表达量如图1所示，结果显示：________。 ②研究人员利用野生型、突变体1（W基因缺失）、突变体2（W基因过表达）进一步设计实验，每组分化情况如图2所示，结果表明：________。 (3)研究人员发现W物质会激活PLT7基因的转录，推测其通过PLT7调控愈伤组织的形成。并通过后续实验证明该推测。请在下表中补充支持该结论的实验组设计。 实验分组 WT W基因过表达 ______ 愈伤组织大小 +++ ______ + (4)请根据文中信息，写出生长素诱导愈伤组织形成的分子机制________。 6．（2024-2025高二下·上海·期中）莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，按下图1程序选育能降解莠去津的细菌（目的菌）。已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明。 (1)由图1推断，从A瓶到C瓶液体培养的目的是_______（编号选填）。 ①初步选择能降解莠去津的细菌 ②初步选择能降解莠去津的细菌菌落 ③增加能降解莠去津的细菌数量 ④去除土壤中的杂质 (2)图2为A~C瓶中三类细菌的最大密度柱形图，甲类细菌密度迅速降低的主要原因可能是_______（编号选填）。 ①莠去津会杀死甲类细菌 ②培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源 ③振荡造成培养液中溶氧增加，抑制了甲类细菌生长 ④培养液中没有甲类细菌寄生的宿主 (3)实验中将C瓶菌种接种到固体培养基的方法是________（①平板划线法/②稀释涂布法/③逐个接种法）（编号选填），菌种接种之前通常要进行________。 (4)一段时间后，培养基出现无透明圈和有透明圈两种菌落。请根据培养结果，分析哪种菌落中的细菌是筛选出来的目的菌，并说明理由：________。 (5)为探究固体培养基中的非目的菌来自C瓶菌种还是培养基，应如何设置对照组？_______。 花椰菜（2n=18）是人们喜爱的蔬菜，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。科研人员利用相关技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种，过程如图3所示。 (6)科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过一定处理，得到两种原生质体，下列适合用于制备原生质体的是（　　）（多选） A．蛋白酶 B．纤维素酶 C．果胶酶 D．机械分离 (7)过程②诱导两种原生质体融合的方法有________（编号选填）。 ①酶解法②PEG促融③灭活病毒④电融合⑤农杆菌介导法⑥显微注射法⑦胰蛋白酶处理 (8)所得新品种花椰菜染色体数目为________（编号选填）。 ①2n=16②4n=18③2n=32④4n=32 融合较好的原生质体呈哑铃型。研究人员用不同浓度促溶剂诱导，然后用光学显微镜观察融合原生质体，结果如表所示。 促溶剂质量分数 原生质体状态 25% 有破碎现象，哑铃型原生质体比例<0.01% 30% 形态正常，哑铃型原生质体比例0.03% 35% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01—0.02% 40% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01—0.02% (9)当促融剂质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象，试分析原因：_________。 愈伤组织后续培养所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，愈伤组织的变化情况如图4所示。 (10)植物激素X和Y分别是________和________（①生长素②细胞分裂素③赤霉素④脱落酸⑤乙烯），新品种花椰菜培育过程中主要涉及的生物技术有________（①胚胎移植技术②植物细胞和组织培养技术③体细胞杂交技术④体外受精技术⑤无菌操作技术）（编号选填）。 7．（2024-2025高二下·上海闵行·期末）中国仓鼠卵巢（CHO）细胞是生成治疗性蛋白质的主要工具。但是，大量合成蛋白质会导致细胞内未折叠的蛋白质增多，这些未折叠蛋白在内质网上积累后会破坏内质网，并诱导CHO细胞凋亡。 为改善这些问题，科研人员尝试在能稳定表达某单克隆抗体的中国仓鼠卵巢细胞（CHO-PAb）中导入HsQSOXIb基因和Survivin基因，形成CHO-PAb-QS细胞（如图），其中基因表达盒为导入的多个基因及调控序列的组合。 (1)已知该研究使用的表达载体上，有限制酶HindⅢ（）、BamHⅠ（）、BclⅠ（）的识别序列。为提高基因表达盒与表达载体的重组效率，需在PCR扩增时通过引物设计，向基因表达盒两端添加特定的限制酶识别序列。以下选项最合适的是（    ） A、HindⅢ B、HindⅢ和BamHⅠ C、BcⅡ D、BcⅡ和BamHⅠ 基因表达盒在CMV启动子的调控下会转录成一个mRNA分子，基因表达盒的A、B、C部位包含了如下所示的5个基因及调控序列。 ①HsQSOXIb基因②Survivin基因③荧光蛋白基因EGFP：定位和观察相邻的目的基因在内质网上的表达情况④内质网定位序列KDEL：确保目的基因表达的蛋白质能准确地定位并驻留在内质网中⑤自剪切肽T2A：使一条多肽在T2A所在位置断开 (2)自剪切肽T2A发生作用的时期是（    ） A、DNA复制 B、转录 C、翻译 D、逆转录 (3)根据上图信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为：A：_______；B：⑤；C：_______。（编号选填） (4)在对CHO-PAb-QS细胞进行培养时，以下条件必需的是_______。（编号选填） ①适宜温度（37℃左右）②通入纯氧③1%的混合抗生素④定期更换培养液⑤适宜的光照条件⑥稳定的渗透压 下图为两种细胞系的细胞凋亡率检测结果，检测过程中限制培养条件，使细胞内蛋白质的合成处于低水平状态，嘌呤霉素的主要作用为诱导细胞凋亡。图中“**”表示实验数据差异具有高度显著性，”n.s.”表示无显著性差异。 (5)在图中，能说明CHO-PAb-QS细胞系比CHO-PAb细胞系抗凋亡能力更强的组别组合是（    ） A、1、3 B、2、4 C、1、2 D、3、4 (6)在有丝分裂过程中，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用。这些结构可能是（    ） A、着丝粒 B、赤道面 C、核膜 D、纺锤丝 (7)已知HsQSOXIb基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶。以下关于CHO-PAb-QS细胞系中HsQSOXIb基因表达的作用，正确的是（    ） A、有助于维持抗体结构稳定 B、有助于维持内质网结构稳定 C、有助于维持高尔基体结构稳定 D、有助于囊泡运输 8．（2024-2025高二下·上海·期中）细胞培养肉 随着世界总人口增长和肉类消费量的持续提高，细胞培养肉有望成为未来人类肉制品的来源之一。细胞培养肉的制造过程如下图1所示： (1)细胞培养肉制造过程中主要涉及的生物技术有______。（编号选填）①核移植技术 ②细胞培养技术 ③干细胞技术 ④试管动物技术 (2)图1步骤②的生物反应器中，在满足细胞培养所需要的温度、PH和溶解氧等条件下，以下操作正确的是_。（多选） A．严格控制无菌环境 B．定期更换培养液 C．及时清除代谢产物 D．定期添加琼脂 (3)图1步骤②的生物反应器中，所有细胞均能发生的生理过程为________，只能发生在干细胞增殖过程中的生理过程为_________。（图2中的编号选填） (4)图1的步骤①→②过程中，能够说明干细胞已被成功地培养为肌细胞的证据是细胞_。（多选） A．形态呈梭形 B．具备收缩功能 C．具有肌原纤维蛋白基因 D．能合成肌浆蛋白 某科研团队探究了维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖的影响，部分实验结果如图3所示，图4是验证维生素C通过影响P13K（一种与细胞增殖相关的信号分子）水平来影响细胞增殖的实验及获得的数据。 (5)在猪肌肉干细胞培养基中添加的维生素C属于_。（单选） A．碳源 B．氮源 C．能源 D．生长因子 (6)图3实验所研究的各浓度中，___________μM维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖有促进作用。图4中实验组合____________可对照说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制。 9．（2023-2024高二下·上海浦东新·期末）细胞工程在育种和药物生产领域应用十分广泛，阅读材料回答下列问题。 材料一：花椰菜（2n=18）是人们喜爱的蔬菜，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具有抗病性状的花椰菜新品种。 (1)科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过一定处理，得到两种原生质体，下列适合用于制备原生质体的是____。 A．蛋白酶 B．纤维素酶 C．果胶酶 D．机械分离 (2)过程②诱导两种原生质体融合的方法有____（编号选填）。 ①酶解法  ②PEG促融  ③灭活病毒  ④电融合⑤机械促融法  ⑥农杆菌介导法  ⑦胰蛋白酶 (3)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，结果图1（右）所示。据图判断，____号为杂种植株。 融合较好的原生质体呈哑铃型。研究人员用不同浓度促溶剂诱导，然后用光学显微镜观察融合原生质体，获得结果如表。 促溶剂质量分数 原生质体状态 25% 有破碎现象，哑铃型原生质体比例<0.01% 30% 形态正常，哑铃型原生质体比例0.03% 35% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% 40% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% (4)当促融剂质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象，原因是____。若想确定促融剂溶液诱导原生质体融合的最适浓度，需在____范围内缩小浓度梯度继续实验。 (5)PEG诱导后需要筛选。筛选时用光学显微镜挑选出含____（填细胞器）且形态为哑铃型的原生质体，在黑暗的环境中进一步培养获得____的细胞团，即愈伤组织，之后再分化，并进一步发育成完整植株，此技术称为____。 愈伤组织再分化所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，愈伤组织的变化情况如图2所示。    (6)据图2中信息和所学知识判断，植物激素X和Y分别是____和____。（编号选填） ①生长激素 ②细胞分裂素 ③生长素 ④赤霉素 ⑤脱落酸 ⑥乙烯 ⑦2，4-D 材料二：科学家利用细胞工程成功制备了单克隆抗体，这一技术在医药领域发挥了极其重要的作用。在此基础上制备的抗体—药物偶联物（ADC）更是为癌症的治疗开辟了崭新的路径，其作用机制如图3所示，请回答。 (7)单克隆抗体制备中所用到的生物技术有____（写两种）。 (8)新冠肺炎康复者捐献的血浆中含有抗体，可用于重症患者的治疗。我国科研工作者提出，也可以利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效，其依据在于____。 A．单克隆抗体特异性高 B．记忆B细胞可无限增殖 C．细胞融合技术更安全 D．血浆中的抗体种类更多 (9)结合图3及已有知识，描述在ADC作用过程中，ADC中抗体、药物的作用分别是什么？与直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比，ADC在临床应用上有何优势？____。 10．（2024-2025高二下·上海·期末）植物体细胞杂交技术可将不同种植物的优势集中在一个个体上，培育人们生产所需的优良杂种植株。如图为利用某种耐酸植物甲（4N）和高产植物乙（2N），培育高产耐酸植物丙的过程。回答下列问题。 (1)①过程为酶解法去壁，该过程所需的酶是_______，进行该操作前需对甲、乙植物细胞进行_______处理，以防止杂菌污染。 (2)PEG诱导后，除了“甲'+乙'”，还存在________。 (3)图中过程②称为________。 (4)在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如图所示。植物激素X的名称是_____。当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，___________。 (5)除植物组织培养外，举例说明植物激素Y及其类似物在农业生产中的应用：_______（要求写出2个）。 (6)从用途上看，图中含一定浓度酸的固体培养基属于______培养基。植物丙'的体细胞中有_____个染色体组。 (7)得到植物丙之后，可以利用植物组织培养技术进行繁殖。请说明与常规的种子繁殖方法相比，用植物组织培养技术进行繁殖具有的优点：_______（写出两点）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 细胞工程 解析版 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1． 【答案】(1)BC (2)①③④⑤ (3)AB (4)AB (5)A (6)BC (7)B (8)③④ (9)在808nm激光照射下，进入到肿瘤细胞内大肠杆菌表面的ICG被激发，导致大肠杆菌裂解，从而释放出装载GSDMD基因的质粒。GSDMD基因在肿瘤细胞内表达出GSDMD，促使肿瘤细胞死亡并构建特殊膜通道，释放出细胞因子和肿瘤抗原。细胞因子激活前体细胞分化出树突状细胞，并呈递抗原肽-MHC分子复合体给祖先淋巴细胞。祖先淋巴细胞分化出细胞毒性T细胞启动细胞免疫，高效且靶向杀死肿瘤细胞。被杀死的肿瘤细胞释放更多的细胞因子，进一步放大上述细胞免疫，快速杀死大量肿瘤细胞，从而引起类似“炸弹”的效应 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：可利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。 （4）目的基因的检测与鉴定： 分子水平上的检测；①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因；②检测目的基因是否转录出了mRNA；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术。 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）在细菌炸弹构建过程中，过程①是从 RNA 获取 DNA，即逆转录过程。逆转录需要逆转录酶，同时需要脱氧核苷三磷酸作为原料。所以试管内应加入逆转录酶和脱氧核苷三磷酸，BC正确，AD错误。 故选BC。 （2）图中的过程②需借助 PCR 在基因的两端引入相应的限制酶序列，PCR 反应体系中应包含引物、模板、脱氧核苷三磷酸和 DNA 聚合酶，限制酶是在后续的切割过程中使用，不是在 PCR 反应体系中，因此此应体系中应包含①③④⑤。 （3）图中的过程③构建表达载体时，需要将目的基因和载体连接起来，这需要借助DNA 连接酶和限制酶，AB正确，CD错误。 故选AB。 （4）目的基因通常需借助载体导入受体细胞，图中质粒P2的作用是使 GSDMD 基因能够复制并表达，因为载体的一个重要功能就是使目的基因在受体细胞中能够复制，从而稳定存在并表达，AB正确，CD错误。 故选AB。 （5）图的过程④中，所选的大肠杆菌应具备的条件是不表达限制酶，因为如果大肠杆菌表达限制酶，会将导入的重组质粒切割，影响目的基因的表达，A正确，BCD错误。 故选A。 （6）图中的 T 淋巴细胞所参与的免疫反应属于细胞免疫和特异性免疫。T 淋巴细胞在细胞免疫中发挥重要作用，同时细胞免疫属于特异性免疫的一种，BC正确，AD错误。 故选BC。 （7）图中能进行抗原呈递作用的是树突状细胞，树突状细胞是一种重要的抗原呈递细胞，能够摄取、加工和呈递抗原，B正确，ACD错误。 故选B。 （8）为了评估上述细菌炸弹治疗肿瘤的效果，需要体外培养肿瘤细胞，培养条件为适宜的 pH 和合适的渗透压，激光照射和植入大肠杆菌是在体内进行的操作，不是体外培养肿瘤细胞的条件，故选③④。 （9）本案设计的“细菌炸弹”能大规模杀伤肿瘤的作用机制是：在808nm激光照射下，进入到肿瘤细胞内大肠杆菌表面的ICG被激发，导致大肠杆菌裂解，从而释放出装载GSDMD基因的质粒。GSDMD基因在肿瘤细胞内表达出GSDMD，促使肿瘤细胞死亡并构建特殊膜通道，释放出细胞因子和肿瘤抗原。细胞因子激活前体细胞分化出树突状细胞，并呈递抗原肽-MHC分子复合体给祖先淋巴细胞。祖先淋巴细胞分化出细胞毒性T细胞启动细胞免疫，高效且靶向杀死肿瘤细胞。被杀死的肿瘤细胞释放更多的细胞因子，进一步放大上述细胞免疫，快速杀死大量肿瘤细胞，从而引起类似“炸弹”的效应 2． 【答案】(1)BCD (2)① (3)ABC (4) 谷氨酸 赖氨酸 (5)②④ (6)③ (7)5' GCCAGUAUA 3' (8)①③④ 【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。 【详解】（1）A、中心体与蛋白质的运输、分泌无关，A错误； B、细胞骨架参与物质的运输，B正确； C、高尔基体参与蛋白质的运输、加工，C正确； D、质膜参与蛋白质的分泌，D正确。 故选BCD。 （2）结合表格可知，儿子或母亲患病，两条基因的编码链不同，说明杂合子患病，则该病为显性病，又该基因位于14号染色体上，因此该病为常染色体显性遗传病，属于单基因遗传病。 故选①。 （3）A、精原细胞为体细胞，为杂合子，一定携带致病基因，A正确； B、神经元为体细胞，为杂合子，一定携带致病基因，B正确； C、初级精母细胞为精原细胞复制而来，为杂合子，一定携带致病基因，C正确； D、由于同源染色体分离，等位基因分离，次级精母细胞不一定含有致病基因，D错误。 故选ABC。 （4）编码链上的碱基序列与mRNA上的序列相对应，仅T与U的差异，基因编码链的1024位由G变成A，则1024-1026位由GAG→AAG，因此mRNA上密码子由GAG→AAG，第342位氨基酸由谷氨酸变成赖氨酸。 （5）该家庭中儿子带有突变SER 基因的14号染色体上还同时携带3型脊髓小脑 性共济失调（SCR）致病基因（显性遗传病），但其父亲表型正常，因此该儿子的基因型为SERserSCRscr，产生的配子为SERSCR、serscr，与正常女性（serserscrscr）婚配（产生的配子为serscr)，后代的基因型为SERserSCRscr、serserscrscr，表型为同时患AATD和 SCR、既不患AATD也不患 SCR。 故选②④。 （6）患者体内α1-抗胰蛋白酶（AAT）的合成或分泌异常，因此注射胰蛋白酶不能干预或延缓AATD病程进展；该病为遗传病，所有体细胞中均含有显性致病基因，移植患者本人的干细胞不能干预或延缓AATD病程进展；为患者注射重组AAT制剂干预或延缓AATD病程进展。故选③。 （7）模板链指导RNA的合成，即转录过程，从模板链的3’开始，若含突变碱基的DNA部分序列为5’ -TATACTGGC-3’ ，则指导RNA相应的序列应设计为5’ -GCCAGUAUA -3'。 （8）①胰蛋白酶可以降解蛋白质，降解时与蛋白质特异性相互识别结合，①正确； ②胰岛素与胰高血糖素是两种激素，无法结合，②错误； ③记忆细胞能识别抗原，与相应抗原特异性结合，③正确； ④甲状腺素与甲状腺素受体特异性结合，发挥调节作用，④正确； ⑤限制酶破坏磷酸二酯键，DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，限制酶与DNA连接酶不会结合，⑤错误。 故选①③④。 3． 【答案】(1)ABCD (2)AC (3)B (4) 4 5 (5) ① ③ (6)C (7)C (8)AD 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。从分子水平上检测目的基因的方法：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。 【详解】（1）题意显示，科研人员构建了cry1Ab-vip3Af2抗虫融合基因(简称c-v基因)，并从某种细菌中分离得到了对常用除草剂草甘膦有高度耐受能力的cp4基因，培育了一种新型抗虫耐除草剂转基因水稻，该信息说明转基因水稻中含有目的基因c-v基因和cp4基因，即在培育该转基因水稻的过程中首先要构建目的基因表达载体，为了保证目的基因正常表达，需要基因表达载体中包含能在水稻细胞中驱动转录过程的启动子，同时为了筛选含有目的基因的受体细胞还需要让目的基因表达载体带有标记基因，即在构建表达载体过程中其中需要包含c-v基因、 标记基因、 cp4基因和 启动子，即ABCD正确。 故选ABCD。 （2）A、将构建的表达载体导入农杆菌，将此农杆菌接种到1号培养基，这里1号培养基能够将成功导入目的基因的农杆菌筛选出来，即1号培养基一般使用选择培养基，A正确； B、从1号培养基选取合适的单菌落接种到2号培养基扩大培养，该步骤的目的是获得数量较多的转基因农杆菌，该培养基不是天然培养基，应该用合成培养基，这样可以避免杂菌污染，B错误； C、1号培养基一般采用稀释涂布法接种，这样可以获得单菌落，而后根据单菌落的生长情况筛选目的菌，C正确； D、2号培养基的目的是扩大培养，此时选择的是液体培养基，因而不能采用平板划线法接种，D错误。 故选AC。 （3） A、题意显示，将第Ⅳ步获得的愈伤组织转移到3号培养基促进愈伤组织的生长，将第Ⅴ步获得的愈伤组织转移到4号培养基，诱导芽的形成，这两个培养基均为固体培养基，因此，两种培养基种琼脂的浓度是相同的，A错误； B、在3号培养基上获得的是愈伤组织，在4号培养基获得的是芽，可见两种培养基上的培养物分化方向不同，因此它们的不同表现为生长素和细胞分裂素的浓度不同，B正确； C、这两个培养基上若添加抗生素的话，则抗生素的种类相同，C错误； D、在3号和4号培养基上获得的培养物不同，是由于生长素和细胞分裂素的比例不同，与赤霉素无关，即D错误。 故选B。 （4）在PCR扩增DNA的过程中需要合适的引物，首先引物需要和模板链进行配对，且在引物的作用下延伸子链的方向是5’→3’，即脱氧核苷酸依次连接到引物的3’端，且扩增出的DNA需要包含两个目的基因，因此需要选择的引物是图中的引物4和引物5。这样可以获得含有两种目的基因的DNA片段，进而可以完成后续的检测。 （5） 在s6的T2中，有1/4=25%没有检测到c-v基因，T3中有3/8=37.5%的个体没有检测到c-v基因，说明相关基因①整合到一条染色体中，则s6相当于基因型为Aa的个体自交一代和自交两代获得的后代中含有基因型为aa个体的比例（分别为1/4和3/8）；s8的T2中，有99%没有检测到c-v基因，说明目的基因③没有整合到基因组中，因而不能遗传给子代。 （6）由题意可知，为检测出含耐草甘膦基因的转基因产品，所以该操作目的是获得抗草甘膦的抗体，应向小鼠体内注入cp4蛋白，以便获得能分泌抗草甘膦抗体的B细胞，ABD错误，C正确。 故选C。 （7）图中细胞甲一般选用小鼠骨髓瘤细胞，利用其具有无限增殖的特性，同时可以更好地与小鼠B细胞融合，ABD错误，C正确。 故选C。 （8）A、b表示将瘤细胞和从小鼠体内分泌出的可分泌抗体的B细胞进行融合，A正确； B、c表示筛选融合细胞，B错误； C、d表示筛选出既能无限增殖，又能分泌出特异性抗体的融合细胞，C错误； D、e表示细胞培养，必须在严格无菌环境下进行 D正确。 故选AD。 4． 【答案】(1)B (2)II和IV (3)②④ (4)BD (5)AB (6)②④ (7)ABD (8)C 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）在设计 PCR 引物时，限制性内切酶的识别序列需添加在引物的 5' 端，而保护碱基应位于识别序列的外侧（即更远离 3' 端）。由于 PCR 扩增时，引物的 3' 端需与模板严格互补配对以启动 DNA 合成，因此保护碱基只能添加在5' 端（不影响配对）。两条引物分别对应基因的两端，故保护碱基应添加在两条引物的 5' 端。综上所述，ACD错误，B正确。 故选B。 （2）步骤 II：将重组 Ti 质粒导入农杆菌后，需通过氨苄青霉素抗性筛选含目的基因的农杆菌。 步骤 IV：悬浮培养转基因红豆杉细胞后，需筛选高产紫杉醇的细胞株。 步骤 I（构建重组质粒）和 III（农杆菌转化植物细胞）无需直接筛选，因此需筛选的步骤为 II 和 IV。 （3）重组 Ti 质粒含氨苄青霉素抗性基因（Apr），因此成功导入质粒的农杆菌具有氨苄青霉素抗性。 绿色荧光蛋白基因（GFP）虽在 Ti 质粒上，但 GFP 通常在植物细胞中表达，农杆菌本身不发光，故表型为不发绿色荧光。综上所述，①③错误，②④正确。 故选②④。 （4）  A 、基因复制能力与表达量无直接关联，且细胞内质粒拷贝数有限，A错误； B、提升Bapt基因的转录水平可直接增加 Bapt 基因的 mRNA 量，从而提高酶的合成量，促进紫杉醇合成，B正确； C、定点突变需对基因进行操作，C错误； D、通过不断筛选高产紫杉醇细胞，可使Bapt基因定向进化，D正确。 故选BD。 （5）A、红豆杉与内生微生物可能因共同祖先保留了合成紫杉醇的相关基因，A正确； B、共生关系是长期相互选择、协同进化的结果，B正确； C 、内生微生物的遗传物质独立，合成能力由自身基因决定，C错误； D 、变异是不定向的，环境（红豆杉）仅起选择作用，而非诱导变异，D错误。 故选AB。 （6）②固体培养基：用于分离单菌落（图 2 中 “挑取单菌落” 需固体培养基）。 ④通用培养基：分离内生微生物时，若未添加特殊选择成分，默认使用通用培养基（非选择培养基）。 （7）温度、pH、反应物浓度是细胞培养和微生物发酵的共同关键参数，显著影响细胞代谢和产物合成，而植物细胞培养和需氧 / 厌氧微生物发酵需求不同，题干未明确微生物类型，故非共同关键参数。综上所述，ABD正确，C错误。 故选ABD。 （8）植物细胞培养和内生菌发酵的共同点是利用活细胞作为生物反应器，通过细胞代谢合成目标产物（紫杉醇）。综上所述，ABD错误，C正确。 故选C。 5． 【答案】(1) 离体 脱分化 生长素、细胞分裂素 (2) 与野生型植株相比，生长素受体缺失突变体中W基因的相对表达量始终更低 W物质能促进愈伤组织形成，促进芽的分化 (3) PLT7基因缺失突变体+W基因过表达 ++++ (4) 【分析】植物组织培养的流程是：离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经再分化形成胚状体，长出芽和根，进而形成完整植株。 【详解】（1）植物组织培养是指在一定条件下，将离体的植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过脱分化过程转变为愈伤组织，并重新分化，最终形成完成植株的过程。植物组织培养时，生长素与细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，因此植物激素中生长素、细胞分裂素的浓度、比例等会影响着植物细胞的发育方向。 （2）①由图1可知：与野生型植株（WT）相比，生长素受体缺失突变体中W基因的相对表达量始终更低。 ②由题意可知，突变体1的W基因缺失，不能合成W物质；突变体2的W基因过表达，合成的W物质较正常植株多；野生型含有W基因且W基因表达正常。分析图2可知：与野生型相比，突变体1的愈伤组织和芽较小，突变体2的愈伤组织和芽较大，表明W物质能促进愈伤组织形成，促进芽的分化。 （3）W物质会激活PLT7基因的转录，推测其通过PLT7调控愈伤组织的形成。欲通过后续实验证明该推测，则依据表中信息可推知该实验的自变量是PLT7基因的有无及W基因表达情况，因变量是愈伤组织大小，因此表中需要补充的一组应该是PLT7基因缺失突变体+W基因过表达，W基因过表达组的愈伤组织应该是最大的，可表示为“++++”。 （4） 综上分析，生长素诱导愈伤组织形成的分子机制为：生长素能够促进W基因表达，其表达产物W物质能够激活PLT7基因的转录，进而通过PLT7的调控来促进愈伤组织的形成。生长素诱导愈伤组织形成的分子机制可用下图表示。 6． 【答案】(1)①③ (2)②③ (3) ② 梯度稀释 (4)有透明圈菌落中的细菌是筛选出来的目的菌，理由是目的菌能降解莠去津，使菌落周围的莠去津被分解，从而出现透明圈 (5)配制的培养基灭菌后不接种，与实验组放在相同条件下培养 (6)BCD (7)②④ (8)④ (9)促融剂溶液浓度大于原生质体内的浓度，导致原生质体失水 (10) ② ① ②③⑤ 【分析】当可能提供目的菌的环境中菌种较少时，为确保能够从样品中分离到所需要的微生物，通常要进行数次选择培养以提高其密度。选择培养后目的菌仍与其他杂菌混在一起，因此若要获得纯种菌，必须在固体培养基上接种分离，为保证在固体培养基上得到单个菌形成的菌落，在接种前要进行梯度稀释。培养基上有透明带，说明莠去津被降解了，也就说明有我们所需要的目的菌。 【详解】（1）在选育能降解莠去津的细菌实验中，使用无氮培养液 + 过量莠去津进行培养。无氮培养液意味着只有能利用莠去津作为氮源的细菌才能生长。①在无氮且含过量莠去津的培养液中，只有能降解莠去津获取氮源的细菌才能生存，所以从 A 瓶到 C 瓶的液体培养可以初步选择能降解莠去津的细菌，①正确； ②液体培养阶段还未形成菌落，菌落是在固体培养基上形成的，②错误；③通过在适宜条件下进行液体振荡培养，能为细菌提供良好的生长环境，从而增加能降解莠去津的细菌数量，③正确；④从 A 瓶到 C 瓶的液体培养主要目的不是去除土壤中的杂质，虽然在培养过程中可能会有一些杂质被去除，但这不是主要目的，④错误。 故本题答案为：①③； （2）在无氮培养液+过量莠去津的环境中，甲类细菌密度迅速降低。莠去津是含氮农药，培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源可能导致其无法正常生长繁殖，从而数量减少；振荡造成培养液中溶氧增加，若甲类细菌是厌氧型细菌，也可能抑制其生长；若莠去津会杀死甲类细菌以及甲类细菌需要寄生宿主，则其在A瓶中不会有较多的数量，。所以主要原因可能是②③； （3）观察图1，将C瓶菌种接种到固体培养基时，是将1mL菌液均匀涂布在固体培养基表面，所以采用的方法是②稀释涂布法。菌种接种之前通常要进行梯度稀释，这样可以使接种到固体培养基上的菌液中的细菌数量适中，便于形成单个菌落； （4）因为莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明，而能降解莠去津的细菌会将其周围的莠去津分解，从而在菌落周围形成透明圈。所以有透明圈菌落中的细菌是筛选出来的目的菌，理由是目的菌能降解莠去津，使菌落周围的莠去津被分解，从而出现透明圈； （5）设置对照组为配制的培养基灭菌后不接种，与实验组（接种 C 瓶菌种的培养基）放在相同条件下培养。若对照组无菌落出现，说明非目的菌来自 C 瓶菌种；若对照组出现菌落，说明非目的菌来自培养基； （6）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，要制备植物细胞的原生质体，需要去除细胞壁，常用纤维素酶和果胶酶处理，因为它们可以特异性地分解纤维素和果胶，而不破坏细胞的其他结构。蛋白酶主要用于分解蛋白质，植物细胞壁中不含蛋白质，A选项不合适；机械分离也可于制备原生质体。所以答案选BCD； （7）①酶解法主要用于去除细胞壁，不是诱导原生质体融合的方法，①错误；②PEG促融是常用的诱导植物原生质体融合的化学方法，②正确；③灭活病毒常用于诱导动物细胞融合，对植物原生质体融合一般不适用，③错误；④电融合是诱导植物原生质体融合的物理方法，④正确；⑤农杆菌介导法是将目的基因导入植物细胞的方法，不是诱导原生质体融合的方法，⑤错误；⑥显微注射法一般用于将外源基因导入动物细胞或受精卵等，不是诱导原生质体融合的方法，⑥错误；⑦胰蛋白酶处理常用于动物细胞培养中使细胞分散，不适用于植物原生质体融合，⑦错误。所以过程②诱导两种原生质体融合的方法有②④； （8）花椰菜（2n = 18），紫罗兰（2n=14），通过原生质体融合得到的新品种花椰菜是异源四倍体，其染色体数目为18 + 14=32，即4n = 32。 故本问答案为：④； （9）当促融剂质量分数为35%和40%时，促融剂溶液浓度大于原生质体内的溶液浓度，根据渗透作用原理，水分子会从低浓度的原生质体溶液向高浓度的促融剂溶液扩散，导致原生质体失水，从而出现缩小现象； （10）在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例会影响愈伤组织的分化方向。当生长素与细胞分裂素比例适中时，促进愈伤组织的形成；当生长素含量高于细胞分裂素时，有利于根的分化；当细胞分裂素含量高于生长素时，有利于芽的分化。观察可知，植物激素Y含量较高时有利于根的分化，植物激素X含量较高时有利于芽的分化，所以植物激素Y是生长素（①），植物激素X是细胞分裂素（②）。新品种花椰菜培育过程中，需要将离体的组织、细胞培养成完整的植株，这涉及植物细胞和组织培养技术（②），在植物细胞和组织培养过程中需要在无菌条件下操作，涉及无菌操作技术（⑤）；如果是通过体细胞杂交培育新品种，还会涉及体细胞杂交技术（③）。胚胎移植技术和体外受精技术主要应用于动物的繁殖过程，与花椰菜培育无关。所以新品种花椰菜培育过程中主要涉及的生物技术有②③⑤； 7． 【答案】(1)B (2)C (3) ①③④ ②（A和C的答案可交换） (4)①③④⑥ (5)D (6)AD (7)ABD 【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】（1）基因表达载体构建时，为避免反向连接和自身环化，通常选用两种不同酶位点可实现定向插入并提高重组效率，又因为BamHⅠ和BclⅠ切割后产生的的黏性末端相同，故不能同时选择这两种酶，结合所给选项可知，B符合题意。 故选B。 （2）分析题意可知，T2A 肽使一条多肽在T2A所在位置断开，是在翻译过程中使多肽链自行“折断”，从而得到多个独立蛋白，故其作用的时期是翻译。 故选C。 （3）根据上图信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为A区：①HsQSOXIb基因＋③EGFP＋④KDEL；B区：⑤T2A；C区：②Survivin，这样既可在同一条 mRNA 上同时表达两种蛋白，又能借助EGFP与KDEL实现对QSOXIb在内质网中的定位和观察。 （4）进行动物细胞培养时，必需条件是①适宜温度（约37 ℃）＋④定期更换培养液＋⑥稳定的渗透压，同时为实现无菌环境，也可加入③1%的混合抗生素，培养哺乳动物细胞通常并不需要纯氧（气体环境是95%空气和5%的CO2）或特意光照。 故选①③④⑥。 （5）据图可知，图中对照组(1、2)二者细胞凋亡率无显著差异(n.s.)，而嘌呤霉素处理组(3、4)表现出显著差异(**)，说明在相同诱导凋亡条件下，CHO-PAb-QS(组4)比CHO-PAb(组3)抗凋亡能力更强。 故选D。 （6）由题干信息可知，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用，而着丝粒连接着两个姐妹染色单体，纺锤丝与细胞分裂有关，故这些结构可能是着丝粒和纺锤丝。 故选AD。 （7）已知HsQSOXIb基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶，在CHO-PAb-QS细胞系中，HsQSOXIb基因的表达有助于维持抗体的结构稳定，抗体是一种蛋白质，其功能的正常发挥依赖于其正确的空间结构，通过催化二硫键的形成，HsQSOXIb能够确保抗体分子在合成过程中正确折叠，从而维持其功能活性，且蛋白质中二硫键的形成是在内质网进行的，需要经过囊泡运输。 故选ABD。 8． 【答案】(1)②③ (2)ABC (3) ②③ ① (4)ABD (5)D (6) 100和200 ①②④ 【分析】1、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。（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）。 2、当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。 【详解】（1）细胞培养肉制造过程中主要涉及的生物技术有 ②细胞培养技术 和③干细胞技术 。 （2）步骤②细胞培养过程中，在满足细胞培养所需要的温度、pH和溶解氧等条件下，还需要严格控制无菌环境，定期更换培养液，及时清除代谢产物，ABC正确，D错误。 故选ABC。 （3）图1步骤②的生物反应器中，所有细胞均能发生的生理过程为②转录和③翻译过程。 （4）①→②过程中，能够说明干细胞已被成功地培养为肌细胞的证据是细胞形态呈梭形，具备收缩功能，能合成肌浆蛋白，ABD正确，C错误。 故选ABD。 （5）在猪肌肉干细胞培养基中添加的维生素C属于生长因子，ABC错误，D正确。 故选D。 （6）与对照组不加维生素C组相比，100和200μM维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖有促进作用。图4是验证维生素C通过影响P13K（一种与细胞增殖相关的信号分子）水平来影响细胞增殖的实验及获得的数据，图4中实验组合①②④可对照说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制。 9． 【答案】(1)BCD (2)②④ (3)4、5号 (4) 促溶剂浓度过高导致原生质体失水皱缩 25%-35% (5) 叶绿体 无组织结构的松散的 植物组织培养技术 (6) ② ③ (7)动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 (8)A (9)ADC中抗体与肿瘤细胞特异性结合，将药物带到肿瘤细胞，药物诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞。优势：由于抗体药物偶联物只针对癌细胞，因此副作用相对于传统的化疗药物来说，可以大大减少 【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株，依据的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】（1）科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过纤维素酶、果胶酶、机械分离处理，得到两种原生质体，A错误，BCD正确。 故选BCD。 （2）过程②为原生质体融合过程，诱导两种原生质体融合的方法有 ②PEG促融 、④电融合。 （3）据图1（右）可知，4号和5号个体同时含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，说明4号和5号为杂种植株。 （4）原生质层具有选择透性，PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩，因此当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象;30%时形态正常，说明原生质体既不吸水也不失水，有助于维持其正常形态，该浓度诱导原生质体融合效果最好；25%时有破碎现象，说明25%浓度较小，原生质体有的吸水涨破，35%时原生质体出现缩小现象，说明35%浓度较大，原生质体失水皱缩，因此需要在质量分数为25%-35%之间的PEG溶液重复上述实验。 （5）叶肉细胞原生质体含有叶绿体，光学显微镜下可见，可挑选出含叶绿体且形态为哑铃型的原生质体。在黑暗的环境中进一步培养获得无组织结构的松散的细胞团，即愈伤组织，之后再分化，并进一步发育成完整植株，此技术称为植物组织培养技术。 （6）据图2中信息和所学知识判断，生长素与细胞分裂素比值大于1时诱导根的分化，故植物激素X是细胞分裂素②、Y是生长素③。 （7）单克隆抗体制备中所用到的生物技术有动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。 （8）A、利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效。其依据在于单克隆抗体特异性高，A正确； B、记忆B细胞不能无限增殖，B错误； C、利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效。与细胞融合技术 更安全关系不大，C错误； D、利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效，血浆中的抗体产量低、纯度低、特异性差，D错误。 故选A。 （9）抗体能与抗原发生特异性结合，ADC中，抗体的作用是与肿瘤细胞特异性结合，将药物带到肿瘤细胞。由图可知，ADC中药物的作用是通过诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞。直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞没有选择性，正常的细胞也会遭到杀伤，而ADC依靠单克隆抗体，靶点清楚，将药物靶向运输到肿瘤细胞，毒副作用小。 10． 【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 消毒 (2)甲′+甲′、乙′+乙′ (3)脱分化 (4) 细胞分裂素    诱导未分化细胞群分化出芽 (5)促进生根、除草剂等 (6) 选择   6 (7)能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快、不受季节、气候和地域的限制等 【分析】1、利用细胞工程技术培养杂交植株时，首先利用纤维素酶和果胶酶（①）处理细胞去除其细胞壁；甲乙两细胞的原生质体经诱导产生“甲'+乙'”，即融合的原生质体，其再生新的细胞壁，形成杂种细胞，杂种细胞经过②脱分化过程形成愈伤组织，再经过再分化过程形成植株丙'，该植株经过图中③过程的选择作用培养出高产耐酸植物丙。 2、植物组织培养的过程：外植体→愈伤组织→胚状体→目的植株。 3、微型繁殖又叫快速繁殖技术，其优点包括：（1）保持的遗传的优良特性；（2）能实现种苗的快速繁殖；（3）不受自然生长季节、气候和地域的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。 【详解】（1）由植物细胞变成原生质体，需要去掉细胞壁，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，酶具有专一性，所以应用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。为了防止杂菌污染，进行该操作前需对甲、乙植物细胞进行消毒处理。 （2）PEG诱导后，除了“甲'+乙'”，还有自身融合的细胞甲′+甲′、乙′+乙′。 （3）利用植物组织培养技术可通过脱分化得到愈伤组织，即图中②过程。 （4）由图可知，当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，诱导未分化细胞群分化出芽，说明植物激素X为细胞分裂素。 （5）植物激素Y与植物激素X的比值大于1时，诱导未分化细胞群分化出根，植物激素Y为生长素，植物激素Y及其类似物在农业生产中可促进生根、除草剂等。 （6）从用途上看，图中含一定浓度酸的固体培养基属于选择培养基。根据题意可知，某种耐酸植物甲（4N）有4个染色体组，高产植物乙（2N）有2个染色体组，因此丙'植株的体细胞中有6个染色体组。 （7）根据以上分析可知，植物微型繁殖技术具有的优点：能保持植物原有的优良的遗传特性、繁殖速度快、不受季节、气候和地域的限制等。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 细胞工程 解析版 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1．（2024-2025高二下·上海杨浦·期末）某科研团队构建了一种“细菌炸弹”用于治疗肿瘤，其构建过程及工作机理如图。大肠杆菌是兼性厌氧菌，能定植到微缺氧环境的肿瘤区域并进入少量细胞。吲哚菁绿（ICG）为光敏剂，可被808 nm 激光激发，GSDMD 是一种促使细胞死亡的关键蛋白。（图中的① 至⑨代表过程） (1)在细菌炸弹构建过程中，需经过图中过程①获取DNA，此时试管内应加入______。 A．核糖核苷三磷酸 B．逆转录酶 C．脱氧核苷三磷酸 D．RNA聚合酶 (2)图中的过程②需借助PCR在基因的两端引入相应的限制酶序列，为此反应体系中应包含______。（编号选填） ① 引物 ② 限制酶 ③ 模板 ④ 脱氧核苷三磷酸 ⑤ DNA聚合酶 (3)图中的过程③构建表达载体时，需借助______。 A．DNA连接酶 B．限制酶 C．DNA聚合酶 D．RNA聚合酶 (4)目的基因通常需借助载体导入受体细胞，图中质粒P2的作用是______。 A．使 GSDMD 基因能够表达 B．使 GSDMD 基因能够复制 C．增强GSDMD基因的稳定性 D．促进GSDMD基因进入受体细胞 (5)图的过程④中，所选的大肠杆菌应具备的条件是______。 A．不表达限制酶 B．失去分裂繁殖能力 C．对氨苄青霉素具有抗性 D．具有表达目的基因的能力 (6)图中的T淋巴细胞所参与的免疫反应属于______。 A．体液免疫 B．细胞免疫 C．特异性免疫 D．非特异性免疫 (7)图中能进行抗原呈递作用的是______。 A．前体细胞 B．树突状细胞 C．祖先淋巴细胞 D．T淋巴细胞 (8)为了评估上述细菌炸弹治疗肿瘤的效果，需要体外培养肿瘤细胞，培养条件为______。（编号选填） ①激光照射 ②植入大肠杆菌 ③适宜的pH ④合适的渗透压 (9)简述本案设计的“细菌炸弹”能大规模杀伤肿瘤的作用机制______。 【答案】(1)BC (2)①③④⑤ (3)AB (4)AB (5)A (6)BC (7)B (8)③④ (9)在808nm激光照射下，进入到肿瘤细胞内大肠杆菌表面的ICG被激发，导致大肠杆菌裂解，从而释放出装载GSDMD基因的质粒。GSDMD基因在肿瘤细胞内表达出GSDMD，促使肿瘤细胞死亡并构建特殊膜通道，释放出细胞因子和肿瘤抗原。细胞因子激活前体细胞分化出树突状细胞，并呈递抗原肽-MHC分子复合体给祖先淋巴细胞。祖先淋巴细胞分化出细胞毒性T细胞启动细胞免疫，高效且靶向杀死肿瘤细胞。被杀死的肿瘤细胞释放更多的细胞因子，进一步放大上述细胞免疫，快速杀死大量肿瘤细胞，从而引起类似“炸弹”的效应 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：可利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。 （4）目的基因的检测与鉴定： 分子水平上的检测；①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因；②检测目的基因是否转录出了mRNA；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术。 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）在细菌炸弹构建过程中，过程①是从 RNA 获取 DNA，即逆转录过程。逆转录需要逆转录酶，同时需要脱氧核苷三磷酸作为原料。所以试管内应加入逆转录酶和脱氧核苷三磷酸，BC正确，AD错误。 故选BC。 （2）图中的过程②需借助 PCR 在基因的两端引入相应的限制酶序列，PCR 反应体系中应包含引物、模板、脱氧核苷三磷酸和 DNA 聚合酶，限制酶是在后续的切割过程中使用，不是在 PCR 反应体系中，因此此应体系中应包含①③④⑤。 （3）图中的过程③构建表达载体时，需要将目的基因和载体连接起来，这需要借助DNA 连接酶和限制酶，AB正确，CD错误。 故选AB。 （4）目的基因通常需借助载体导入受体细胞，图中质粒P2的作用是使 GSDMD 基因能够复制并表达，因为载体的一个重要功能就是使目的基因在受体细胞中能够复制，从而稳定存在并表达，AB正确，CD错误。 故选AB。 （5）图的过程④中，所选的大肠杆菌应具备的条件是不表达限制酶，因为如果大肠杆菌表达限制酶，会将导入的重组质粒切割，影响目的基因的表达，A正确，BCD错误。 故选A。 （6）图中的 T 淋巴细胞所参与的免疫反应属于细胞免疫和特异性免疫。T 淋巴细胞在细胞免疫中发挥重要作用，同时细胞免疫属于特异性免疫的一种，BC正确，AD错误。 故选BC。 （7）图中能进行抗原呈递作用的是树突状细胞，树突状细胞是一种重要的抗原呈递细胞，能够摄取、加工和呈递抗原，B正确，ACD错误。 故选B。 （8）为了评估上述细菌炸弹治疗肿瘤的效果，需要体外培养肿瘤细胞，培养条件为适宜的 pH 和合适的渗透压，激光照射和植入大肠杆菌是在体内进行的操作，不是体外培养肿瘤细胞的条件，故选③④。 （9）本案设计的“细菌炸弹”能大规模杀伤肿瘤的作用机制是：在808nm激光照射下，进入到肿瘤细胞内大肠杆菌表面的ICG被激发，导致大肠杆菌裂解，从而释放出装载GSDMD基因的质粒。GSDMD基因在肿瘤细胞内表达出GSDMD，促使肿瘤细胞死亡并构建特殊膜通道，释放出细胞因子和肿瘤抗原。细胞因子激活前体细胞分化出树突状细胞，并呈递抗原肽-MHC分子复合体给祖先淋巴细胞。祖先淋巴细胞分化出细胞毒性T细胞启动细胞免疫，高效且靶向杀死肿瘤细胞。被杀死的肿瘤细胞释放更多的细胞因子，进一步放大上述细胞免疫，快速杀死大量肿瘤细胞，从而引起类似“炸弹”的效应 2．（2024-2025高二下·上海杨浦·期末）α1-抗胰蛋白酶缺乏症（AATD）是一种遗传性疾病，患者体内α1-抗胰蛋白酶（AAT）的合成或分泌异常，导致肺气肿及肝脏疾病。表是一患病家庭成员相关生化检测及其14号染色体上该病相关基因（SER）的编码链部分测序结果。 成员 血清AAT浓度（μmol/L） 表型 SER基因测序结果（粗体为第1024位碱基） 儿子 5.3 肝硬化/肺气肿 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 5' ··· CCATCGACAAGAAAGGCAC···3' 女儿 30 正常 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 父亲 42 正常 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 母亲 4.4 肝硬化/肺气肿 5' ··· CCATCGACGAGAAAGGCAC···3' 5' ··· CCATCGACAAGAAAGGCAC···3' (1)根据所学知识分析，肝细胞中参与AAT蛋白运输和分泌的细胞结构有________。 A．中心体 B．细胞骨架 C．高尔基体 D．质膜 (2)结合以上信息判断，该遗传病属于_______。（编号选填） ①单基因遗传病 ②染色体病 ③多基因遗传病 (3)该家庭中儿子体内一定携带致病基因的细胞有______。 A．精原细胞 B．神经元 C．初级精母细胞 D．次级精母细胞 (4)由表可知，患者体内AAT 合成分泌异常的原因是：第342位氨基酸由______变为______，造成AAT 蛋白结构发生变化。（密码子：CUC、CUU-亮氨酸、GAG-谷氨酸、UUC-苯丙氨酸、AAG-赖氨酸） (5)检查发现，该家庭中儿子带有突变SER 基因的14号染色体上还同时携带3型脊髓小脑 性共济失调（SCR）致病基因（显性遗传病）,但其父亲表型正常。若他与正常女性婚 配，后代的表型中可能性较大的包括______。（编号选填） ①患SCR但不患AATD ②同时患AATD和 SCR ③患AATD但不患SCR ④既不患AATD也不患 SCR (6)根据致病机理和所学知识分析，干预或延缓AATD病程进展的可行方案包括______ （编号选填） ①为患者注射胰蛋白酶 ②移植患者本人的干细胞 ③为患者注射重组AAT制剂 (7)最近，科研人员开发出单碱基编辑技术，可在体内精确修复突变的SER 基因。其中的关键环节是利用人工设计合成的指导RNA 将碱基编辑蛋白质复合体精确引导至突变位 点，进而修正碱基。若含突变碱基的DNA部分序列为5’ -TATACTGGC-3’ ，则指导RNA相应的序列应设计为5’ -______-3’。 (8)上述指导RNA识别DNA序列涉及生物体内广泛存在的特异性识别，这是保证生命活 动精确有序运行的关键。下列分子之间同样存在特异性相互识别现象的是______（编号选填）。 ①胰蛋白酶与蛋白质 ②胰岛素与胰高血糖素 ③记忆细胞与相应抗原 ④甲状腺素与甲状腺素受体 ⑤ 限制酶与DNA连接酶 【答案】(1)BCD (2)① (3)ABC (4) 谷氨酸 赖氨酸 (5)②④ (6)③ (7)5' GCCAGUAUA 3' (8)①③④ 【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。 【详解】（1）A、中心体与蛋白质的运输、分泌无关，A错误； B、细胞骨架参与物质的运输，B正确； C、高尔基体参与蛋白质的运输、加工，C正确； D、质膜参与蛋白质的分泌，D正确。 故选BCD。 （2）结合表格可知，儿子或母亲患病，两条基因的编码链不同，说明杂合子患病，则该病为显性病，又该基因位于14号染色体上，因此该病为常染色体显性遗传病，属于单基因遗传病。 故选①。 （3）A、精原细胞为体细胞，为杂合子，一定携带致病基因，A正确； B、神经元为体细胞，为杂合子，一定携带致病基因，B正确； C、初级精母细胞为精原细胞复制而来，为杂合子，一定携带致病基因，C正确； D、由于同源染色体分离，等位基因分离，次级精母细胞不一定含有致病基因，D错误。 故选ABC。 （4）编码链上的碱基序列与mRNA上的序列相对应，仅T与U的差异，基因编码链的1024位由G变成A，则1024-1026位由GAG→AAG，因此mRNA上密码子由GAG→AAG，第342位氨基酸由谷氨酸变成赖氨酸。 （5）该家庭中儿子带有突变SER 基因的14号染色体上还同时携带3型脊髓小脑 性共济失调（SCR）致病基因（显性遗传病），但其父亲表型正常，因此该儿子的基因型为SERserSCRscr，产生的配子为SERSCR、serscr，与正常女性（serserscrscr）婚配（产生的配子为serscr)，后代的基因型为SERserSCRscr、serserscrscr，表型为同时患AATD和 SCR、既不患AATD也不患 SCR。 故选②④。 （6）患者体内α1-抗胰蛋白酶（AAT）的合成或分泌异常，因此注射胰蛋白酶不能干预或延缓AATD病程进展；该病为遗传病，所有体细胞中均含有显性致病基因，移植患者本人的干细胞不能干预或延缓AATD病程进展；为患者注射重组AAT制剂干预或延缓AATD病程进展。故选③。 （7）模板链指导RNA的合成，即转录过程，从模板链的3’开始，若含突变碱基的DNA部分序列为5’ -TATACTGGC-3’ ，则指导RNA相应的序列应设计为5’ -GCCAGUAUA -3'。 （8）①胰蛋白酶可以降解蛋白质，降解时与蛋白质特异性相互识别结合，①正确； ②胰岛素与胰高血糖素是两种激素，无法结合，②错误； ③记忆细胞能识别抗原，与相应抗原特异性结合，③正确； ④甲状腺素与甲状腺素受体特异性结合，发挥调节作用，④正确； ⑤限制酶破坏磷酸二酯键，DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，限制酶与DNA连接酶不会结合，⑤错误。 故选①③④。 3．（2024-2025高二下·上海浦东新·期末）培育抗虫耐除草剂转基因水稻是应对病虫草害导致水稻减产的一种防治方式， Cry1Ab蛋白和Vip3Af2蛋白分别对水稻螟蛾科害虫和夜蛾科害虫有较强的杀伤效果，科研人员构建了cry1Ab-vip3Af2抗虫融合基因(简称c-v基因)，并从某种细菌中分离得到了对常用除草剂草甘膦有高度耐受能力的cp4基因，培育了一种新型抗虫耐除草剂转基因水稻。 以下为主要研究过程： I：   利用工具酶、  目的基因等构建表达载体； Ⅱ：  将构建的表达载体导入农杆菌，将此农杆菌接种到1号培养基； Ⅲ：从1号培养基选取合适的单菌落接种到2号培养基扩大培养； IV：将利用水稻种子形成的愈伤组织与第Ⅲ步获得的菌种共同培养； V：  将第IV步获得的愈伤组织转移到3号培养基促进愈伤组织的生长； VI：将第V步获得的愈伤组织转移到4号培养基，诱导芽的形成； Ⅶ：将第VI步获得的幼体转移培养，获得第1代转基因水稻(T1)，经筛选获得两株抗虫耐除草剂转基因水稻s6和s8； VIII：s6和s8分别自交，分别收集种子，萌发培养后获得第2代转基因水稻(T2)，重复该过程获得第3 代转基因水稻 (T3)。 (1)第Ⅰ步构建的表达载体中，包含的基因或序列有_。 A．c-v基因 B．启动子 C．cp4基因 D．标记基因 (2)下列对1号和2号培养基的分析中， 正确的是_。 A．1号培养基一般使用选择培养基 B．2号培养基一般使用天然培养基 C．1号培养基一般采用稀释涂布法接种 D．2号培养基一般采用平板划线法接种 (3)下列关于3号和4号培养基区别的分析中， 正确的是_。 A．琼脂的浓度不同 B．生长素和细胞分裂素的浓度不同 C．抗生素的种类不同 D．赤霉素和细胞分裂素的浓度不同 目的基因进入受体细胞后，有的可以整合到水稻基因组中 图a， 有的不会发生整合 图b，只有整合到水稻基因组中的目的基因才能随染色体遗传到下一代。 为评估c-ν基因是否稳定整合到水稻基因组中，科研人员设计了特异性引物， 利用PCR 对s6和s8株系 T1~T3 的所有个体进行检测分析， 结果见表。 株系 世代 s6 s8 检测到c-v基因 未检测到c-v基因 检测到 c-v基因 未检测到 c-v基因 T1 100% 0 100% 0 T2 75% 25% 1% 99% T3 62.5% 37.5% 0 100% (4)利用PCR 检测 c-v基因需要合适的引物，根据下图可知需要选择引物_______和引物_______。 (5)在s6的T2中, 有25%没有检测到c-v基因, 面s8的T2中, 有99%没有检测到c-v基因, 产生该结果的原因可能是: s6中, c-v基因_______; s8中, c-v基因_______。(编号选填) ①整合到一条染色体中②整合到一对同源染色体中③没有整合到基因组中 国家口岸常需快速检测进出口产品是否为转基因产品。为检测出含耐草甘膦基因的转基因产品，科研人员利用如下图所示的流程制备了单克隆抗体。 甲表示细胞，a~e表示过程。 (6)图中过程a注入小鼠体内的是_。 A．c-v基因 B．cp4基因 C．cp4蛋白 D．Cry1Ab蛋白和 Vip3Af2蛋白 (7)图中细胞甲一般选用_。 A．人骨髓瘤细胞 B．水稻体细胞原生质体 C．小鼠骨髓瘤细胞 D．水稻愈伤组织原生质体 (8)下列关于图中过程b~e的分析中， 正确的是_. A．过程b表示细胞融合 B．过程c是筛选抗体分泌阳性的细胞 C．过程d是筛选杂合细胞 D．过程e必须在严格无菌环境下进行 【答案】(1)ABCD (2)AC (3)B (4) 4 5 (5) ① ③ (6)C (7)C (8)AD 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。从分子水平上检测目的基因的方法：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。 【详解】（1）题意显示，科研人员构建了cry1Ab-vip3Af2抗虫融合基因(简称c-v基因)，并从某种细菌中分离得到了对常用除草剂草甘膦有高度耐受能力的cp4基因，培育了一种新型抗虫耐除草剂转基因水稻，该信息说明转基因水稻中含有目的基因c-v基因和cp4基因，即在培育该转基因水稻的过程中首先要构建目的基因表达载体，为了保证目的基因正常表达，需要基因表达载体中包含能在水稻细胞中驱动转录过程的启动子，同时为了筛选含有目的基因的受体细胞还需要让目的基因表达载体带有标记基因，即在构建表达载体过程中其中需要包含c-v基因、 标记基因、 cp4基因和 启动子，即ABCD正确。 故选ABCD。 （2）A、将构建的表达载体导入农杆菌，将此农杆菌接种到1号培养基，这里1号培养基能够将成功导入目的基因的农杆菌筛选出来，即1号培养基一般使用选择培养基，A正确； B、从1号培养基选取合适的单菌落接种到2号培养基扩大培养，该步骤的目的是获得数量较多的转基因农杆菌，该培养基不是天然培养基，应该用合成培养基，这样可以避免杂菌污染，B错误； C、1号培养基一般采用稀释涂布法接种，这样可以获得单菌落，而后根据单菌落的生长情况筛选目的菌，C正确； D、2号培养基的目的是扩大培养，此时选择的是液体培养基，因而不能采用平板划线法接种，D错误。 故选AC。 （3） A、题意显示，将第Ⅳ步获得的愈伤组织转移到3号培养基促进愈伤组织的生长，将第Ⅴ步获得的愈伤组织转移到4号培养基，诱导芽的形成，这两个培养基均为固体培养基，因此，两种培养基种琼脂的浓度是相同的，A错误； B、在3号培养基上获得的是愈伤组织，在4号培养基获得的是芽，可见两种培养基上的培养物分化方向不同，因此它们的不同表现为生长素和细胞分裂素的浓度不同，B正确； C、这两个培养基上若添加抗生素的话，则抗生素的种类相同，C错误； D、在3号和4号培养基上获得的培养物不同，是由于生长素和细胞分裂素的比例不同，与赤霉素无关，即D错误。 故选B。 （4）在PCR扩增DNA的过程中需要合适的引物，首先引物需要和模板链进行配对，且在引物的作用下延伸子链的方向是5’→3’，即脱氧核苷酸依次连接到引物的3’端，且扩增出的DNA需要包含两个目的基因，因此需要选择的引物是图中的引物4和引物5。这样可以获得含有两种目的基因的DNA片段，进而可以完成后续的检测。 （5） 在s6的T2中，有1/4=25%没有检测到c-v基因，T3中有3/8=37.5%的个体没有检测到c-v基因，说明相关基因①整合到一条染色体中，则s6相当于基因型为Aa的个体自交一代和自交两代获得的后代中含有基因型为aa个体的比例（分别为1/4和3/8）；s8的T2中，有99%没有检测到c-v基因，说明目的基因③没有整合到基因组中，因而不能遗传给子代。 （6）由题意可知，为检测出含耐草甘膦基因的转基因产品，所以该操作目的是获得抗草甘膦的抗体，应向小鼠体内注入cp4蛋白，以便获得能分泌抗草甘膦抗体的B细胞，ABD错误，C正确。 故选C。 （7）图中细胞甲一般选用小鼠骨髓瘤细胞，利用其具有无限增殖的特性，同时可以更好地与小鼠B细胞融合，ABD错误，C正确。 故选C。 （8）A、b表示将瘤细胞和从小鼠体内分泌出的可分泌抗体的B细胞进行融合，A正确； B、c表示筛选融合细胞，B错误； C、d表示筛选出既能无限增殖，又能分泌出特异性抗体的融合细胞，C错误； D、e表示细胞培养，必须在严格无菌环境下进行 D正确。 故选AD。 4．（2024-2025高二下·上海浦东新·期末）紫杉醇是治疗某些癌症的特效药，传统获取方法是从红豆杉的树皮中提取。为提高生产效率，研究人员构建了转紫杉醇合成关键酶(Bapt)基因的红豆杉细胞，通过悬浮培养获得了高纯度的紫杉醇，主要流程见图，其中Ⅰ~Ⅳ代表操作步骤，Ap'表示氨苄青霉抗性基因， GFP 表示绿色荧光蛋白基因。 (1)为与 Ti质粒高效连接, Bapt基因两端应携带EcoRⅠ 或SacⅠ的识别序列, 同时要有额外的保护碱基。在设计 PCR 引物时，保护碱基应添加在_。 A．两条引物的3'端 B．两条引物的5'端 C．引物2 的 3'端和引物1 的5'端 D．引物1 的3'端和引物2的 5'端 (2)步骤Ⅰ~Ⅳ中， 需作筛选处理的是_____ (3)步骤Ⅲ中，用于转化红豆杉细胞的农杆菌的表型应为_____。(编号选填) ①氨苄青霉素敏感②氨苄青霉素抗性③发出绿色荧光④不发绿色荧光 (4)为进一步提升转基因红豆杉细胞产紫杉醇的能力，下列策略合理的有_。 A．提升 Bapt基因的复制能力 B．提升 Bapt基因的转录水平 C．对 Bapt 酶进行定点突变 D．对 Bapt基因进行定向进化 进一步研究发现，红豆杉组织中存在内生微生物，也能合成紫杉醇。下图为内生微生物的分离筛选， 以及利用红豆杉组织碎、麦麸等废弃物发酵生产紫杉醇的主要流程。 (5)红豆杉组织中存在内生微生物，并能合成紫杉醇。下列有关该现象的说法，合理的是_ A．红豆杉与内生微生物可能存在共同的原始祖先 B．红豆杉与内生微生物的共生关系是相互选择的结果 C．内生微生物合成紫杉醇的能力由红豆杉的遗传物质决定 D．内生微生物为了适应红豆杉环境，产生了合成紫杉醇的变异 (6)根据研究目的， 图中培养基①的类型是______、(编号选填) ①液体培养基②固体培养基③选择培养基④通用培养基 (7)下列控制参数中，对反应器①和反应器②的反应都有较大影响的是_ A．温度 B．pH C．溶解氧 D．反应物浓度 (8)本案例中，运用植物细胞培养技术和内生菌发酵技术生产紫杉醇，就其产业化应用而言，它们的基本原理是_。 A．必须改造相关生物的基因 B．以原生物体的代谢物为产品 C．以活细胞作为生物反应器 D．以糖类等有机物作为主要原料 【答案】(1)B (2)II和IV (3)②④ (4)BD (5)AB (6)②④ (7)ABD (8)C 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）在设计 PCR 引物时，限制性内切酶的识别序列需添加在引物的 5' 端，而保护碱基应位于识别序列的外侧（即更远离 3' 端）。由于 PCR 扩增时，引物的 3' 端需与模板严格互补配对以启动 DNA 合成，因此保护碱基只能添加在5' 端（不影响配对）。两条引物分别对应基因的两端，故保护碱基应添加在两条引物的 5' 端。综上所述，ACD错误，B正确。 故选B。 （2）步骤 II：将重组 Ti 质粒导入农杆菌后，需通过氨苄青霉素抗性筛选含目的基因的农杆菌。 步骤 IV：悬浮培养转基因红豆杉细胞后，需筛选高产紫杉醇的细胞株。 步骤 I（构建重组质粒）和 III（农杆菌转化植物细胞）无需直接筛选，因此需筛选的步骤为 II 和 IV。 （3）重组 Ti 质粒含氨苄青霉素抗性基因（Apr），因此成功导入质粒的农杆菌具有氨苄青霉素抗性。 绿色荧光蛋白基因（GFP）虽在 Ti 质粒上，但 GFP 通常在植物细胞中表达，农杆菌本身不发光，故表型为不发绿色荧光。综上所述，①③错误，②④正确。 故选②④。 （4）  A 、基因复制能力与表达量无直接关联，且细胞内质粒拷贝数有限，A错误； B、提升Bapt基因的转录水平可直接增加 Bapt 基因的 mRNA 量，从而提高酶的合成量，促进紫杉醇合成，B正确； C、定点突变需对基因进行操作，C错误； D、通过不断筛选高产紫杉醇细胞，可使Bapt基因定向进化，D正确。 故选BD。 （5）A、红豆杉与内生微生物可能因共同祖先保留了合成紫杉醇的相关基因，A正确； B、共生关系是长期相互选择、协同进化的结果，B正确； C 、内生微生物的遗传物质独立，合成能力由自身基因决定，C错误； D 、变异是不定向的，环境（红豆杉）仅起选择作用，而非诱导变异，D错误。 故选AB。 （6）②固体培养基：用于分离单菌落（图 2 中 “挑取单菌落” 需固体培养基）。 ④通用培养基：分离内生微生物时，若未添加特殊选择成分，默认使用通用培养基（非选择培养基）。 （7）温度、pH、反应物浓度是细胞培养和微生物发酵的共同关键参数，显著影响细胞代谢和产物合成，而植物细胞培养和需氧 / 厌氧微生物发酵需求不同，题干未明确微生物类型，故非共同关键参数。综上所述，ABD正确，C错误。 故选ABD。 （8）植物细胞培养和内生菌发酵的共同点是利用活细胞作为生物反应器，通过细胞代谢合成目标产物（紫杉醇）。综上所述，ABD错误，C正确。 故选C。 5．（2024-2025高二下·上海·专题练习）愈伤组织在生物技术中有广泛的应用价值。为探究愈伤组织形成过程中的分子调控机制，研究人员以拟南芥为实验材料设计了一系列实验。 (1)植物组织培养是指在一定条件下，将________的植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过________过程转变为愈伤组织，并重新分化，最终形成完成植株的过程。植物激素中________的浓度、比例等会影响着植物细胞的发育方向。 (2)已有研究表明转录因子W物质会影响愈伤组织的形成。 ①研究者利用生长素受体缺失型幼苗的茎尖在愈伤组织培养基中培养一段时间，测得转录因子W的基因相对表达量如图1所示，结果显示：________。 ②研究人员利用野生型、突变体1（W基因缺失）、突变体2（W基因过表达）进一步设计实验，每组分化情况如图2所示，结果表明：________。 (3)研究人员发现W物质会激活PLT7基因的转录，推测其通过PLT7调控愈伤组织的形成。并通过后续实验证明该推测。请在下表中补充支持该结论的实验组设计。 实验分组 WT W基因过表达 ______ 愈伤组织大小 +++ ______ + (4)请根据文中信息，写出生长素诱导愈伤组织形成的分子机制________。 【答案】(1) 离体 脱分化 生长素、细胞分裂素 (2) 与野生型植株相比，生长素受体缺失突变体中W基因的相对表达量始终更低 W物质能促进愈伤组织形成，促进芽的分化 (3) PLT7基因缺失突变体+W基因过表达 ++++ (4) 【分析】植物组织培养的流程是：离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经再分化形成胚状体，长出芽和根，进而形成完整植株。 【详解】（1）植物组织培养是指在一定条件下，将离体的植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过脱分化过程转变为愈伤组织，并重新分化，最终形成完成植株的过程。植物组织培养时，生长素与细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，因此植物激素中生长素、细胞分裂素的浓度、比例等会影响着植物细胞的发育方向。 （2）①由图1可知：与野生型植株（WT）相比，生长素受体缺失突变体中W基因的相对表达量始终更低。 ②由题意可知，突变体1的W基因缺失，不能合成W物质；突变体2的W基因过表达，合成的W物质较正常植株多；野生型含有W基因且W基因表达正常。分析图2可知：与野生型相比，突变体1的愈伤组织和芽较小，突变体2的愈伤组织和芽较大，表明W物质能促进愈伤组织形成，促进芽的分化。 （3）W物质会激活PLT7基因的转录，推测其通过PLT7调控愈伤组织的形成。欲通过后续实验证明该推测，则依据表中信息可推知该实验的自变量是PLT7基因的有无及W基因表达情况，因变量是愈伤组织大小，因此表中需要补充的一组应该是PLT7基因缺失突变体+W基因过表达，W基因过表达组的愈伤组织应该是最大的，可表示为“++++”。 （4） 综上分析，生长素诱导愈伤组织形成的分子机制为：生长素能够促进W基因表达，其表达产物W物质能够激活PLT7基因的转录，进而通过PLT7的调控来促进愈伤组织的形成。生长素诱导愈伤组织形成的分子机制可用下图表示。 6．（2024-2025高二下·上海·期中）莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，按下图1程序选育能降解莠去津的细菌（目的菌）。已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明。 (1)由图1推断，从A瓶到C瓶液体培养的目的是_______（编号选填）。 ①初步选择能降解莠去津的细菌 ②初步选择能降解莠去津的细菌菌落 ③增加能降解莠去津的细菌数量 ④去除土壤中的杂质 (2)图2为A~C瓶中三类细菌的最大密度柱形图，甲类细菌密度迅速降低的主要原因可能是_______（编号选填）。 ①莠去津会杀死甲类细菌 ②培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源 ③振荡造成培养液中溶氧增加，抑制了甲类细菌生长 ④培养液中没有甲类细菌寄生的宿主 (3)实验中将C瓶菌种接种到固体培养基的方法是________（①平板划线法/②稀释涂布法/③逐个接种法）（编号选填），菌种接种之前通常要进行________。 (4)一段时间后，培养基出现无透明圈和有透明圈两种菌落。请根据培养结果，分析哪种菌落中的细菌是筛选出来的目的菌，并说明理由：________。 (5)为探究固体培养基中的非目的菌来自C瓶菌种还是培养基，应如何设置对照组？_______。 花椰菜（2n=18）是人们喜爱的蔬菜，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。科研人员利用相关技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种，过程如图3所示。 (6)科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过一定处理，得到两种原生质体，下列适合用于制备原生质体的是（　　）（多选） A．蛋白酶 B．纤维素酶 C．果胶酶 D．机械分离 (7)过程②诱导两种原生质体融合的方法有________（编号选填）。 ①酶解法②PEG促融③灭活病毒④电融合⑤农杆菌介导法⑥显微注射法⑦胰蛋白酶处理 (8)所得新品种花椰菜染色体数目为________（编号选填）。 ①2n=16②4n=18③2n=32④4n=32 融合较好的原生质体呈哑铃型。研究人员用不同浓度促溶剂诱导，然后用光学显微镜观察融合原生质体，结果如表所示。 促溶剂质量分数 原生质体状态 25% 有破碎现象，哑铃型原生质体比例<0.01% 30% 形态正常，哑铃型原生质体比例0.03% 35% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01—0.02% 40% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01—0.02% (9)当促融剂质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象，试分析原因：_________。 愈伤组织后续培养所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，愈伤组织的变化情况如图4所示。 (10)植物激素X和Y分别是________和________（①生长素②细胞分裂素③赤霉素④脱落酸⑤乙烯），新品种花椰菜培育过程中主要涉及的生物技术有________（①胚胎移植技术②植物细胞和组织培养技术③体细胞杂交技术④体外受精技术⑤无菌操作技术）（编号选填）。 【答案】(1)①③ (2)②③ (3) ② 梯度稀释 (4)有透明圈菌落中的细菌是筛选出来的目的菌，理由是目的菌能降解莠去津，使菌落周围的莠去津被分解，从而出现透明圈 (5)配制的培养基灭菌后不接种，与实验组放在相同条件下培养 (6)BCD (7)②④ (8)④ (9)促融剂溶液浓度大于原生质体内的浓度，导致原生质体失水 (10) ② ① ②③⑤ 【分析】当可能提供目的菌的环境中菌种较少时，为确保能够从样品中分离到所需要的微生物，通常要进行数次选择培养以提高其密度。选择培养后目的菌仍与其他杂菌混在一起，因此若要获得纯种菌，必须在固体培养基上接种分离，为保证在固体培养基上得到单个菌形成的菌落，在接种前要进行梯度稀释。培养基上有透明带，说明莠去津被降解了，也就说明有我们所需要的目的菌。 【详解】（1）在选育能降解莠去津的细菌实验中，使用无氮培养液 + 过量莠去津进行培养。无氮培养液意味着只有能利用莠去津作为氮源的细菌才能生长。①在无氮且含过量莠去津的培养液中，只有能降解莠去津获取氮源的细菌才能生存，所以从 A 瓶到 C 瓶的液体培养可以初步选择能降解莠去津的细菌，①正确； ②液体培养阶段还未形成菌落，菌落是在固体培养基上形成的，②错误；③通过在适宜条件下进行液体振荡培养，能为细菌提供良好的生长环境，从而增加能降解莠去津的细菌数量，③正确；④从 A 瓶到 C 瓶的液体培养主要目的不是去除土壤中的杂质，虽然在培养过程中可能会有一些杂质被去除，但这不是主要目的，④错误。 故本题答案为：①③； （2）在无氮培养液+过量莠去津的环境中，甲类细菌密度迅速降低。莠去津是含氮农药，培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源可能导致其无法正常生长繁殖，从而数量减少；振荡造成培养液中溶氧增加，若甲类细菌是厌氧型细菌，也可能抑制其生长；若莠去津会杀死甲类细菌以及甲类细菌需要寄生宿主，则其在A瓶中不会有较多的数量，。所以主要原因可能是②③； （3）观察图1，将C瓶菌种接种到固体培养基时，是将1mL菌液均匀涂布在固体培养基表面，所以采用的方法是②稀释涂布法。菌种接种之前通常要进行梯度稀释，这样可以使接种到固体培养基上的菌液中的细菌数量适中，便于形成单个菌落； （4）因为莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明，而能降解莠去津的细菌会将其周围的莠去津分解，从而在菌落周围形成透明圈。所以有透明圈菌落中的细菌是筛选出来的目的菌，理由是目的菌能降解莠去津，使菌落周围的莠去津被分解，从而出现透明圈； （5）设置对照组为配制的培养基灭菌后不接种，与实验组（接种 C 瓶菌种的培养基）放在相同条件下培养。若对照组无菌落出现，说明非目的菌来自 C 瓶菌种；若对照组出现菌落，说明非目的菌来自培养基； （6）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，要制备植物细胞的原生质体，需要去除细胞壁，常用纤维素酶和果胶酶处理，因为它们可以特异性地分解纤维素和果胶，而不破坏细胞的其他结构。蛋白酶主要用于分解蛋白质，植物细胞壁中不含蛋白质，A选项不合适；机械分离也可于制备原生质体。所以答案选BCD； （7）①酶解法主要用于去除细胞壁，不是诱导原生质体融合的方法，①错误；②PEG促融是常用的诱导植物原生质体融合的化学方法，②正确；③灭活病毒常用于诱导动物细胞融合，对植物原生质体融合一般不适用，③错误；④电融合是诱导植物原生质体融合的物理方法，④正确；⑤农杆菌介导法是将目的基因导入植物细胞的方法，不是诱导原生质体融合的方法，⑤错误；⑥显微注射法一般用于将外源基因导入动物细胞或受精卵等，不是诱导原生质体融合的方法，⑥错误；⑦胰蛋白酶处理常用于动物细胞培养中使细胞分散，不适用于植物原生质体融合，⑦错误。所以过程②诱导两种原生质体融合的方法有②④； （8）花椰菜（2n = 18），紫罗兰（2n=14），通过原生质体融合得到的新品种花椰菜是异源四倍体，其染色体数目为18 + 14=32，即4n = 32。 故本问答案为：④； （9）当促融剂质量分数为35%和40%时，促融剂溶液浓度大于原生质体内的溶液浓度，根据渗透作用原理，水分子会从低浓度的原生质体溶液向高浓度的促融剂溶液扩散，导致原生质体失水，从而出现缩小现象； （10）在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例会影响愈伤组织的分化方向。当生长素与细胞分裂素比例适中时，促进愈伤组织的形成；当生长素含量高于细胞分裂素时，有利于根的分化；当细胞分裂素含量高于生长素时，有利于芽的分化。观察可知，植物激素Y含量较高时有利于根的分化，植物激素X含量较高时有利于芽的分化，所以植物激素Y是生长素（①），植物激素X是细胞分裂素（②）。新品种花椰菜培育过程中，需要将离体的组织、细胞培养成完整的植株，这涉及植物细胞和组织培养技术（②），在植物细胞和组织培养过程中需要在无菌条件下操作，涉及无菌操作技术（⑤）；如果是通过体细胞杂交培育新品种，还会涉及体细胞杂交技术（③）。胚胎移植技术和体外受精技术主要应用于动物的繁殖过程，与花椰菜培育无关。所以新品种花椰菜培育过程中主要涉及的生物技术有②③⑤； 7．（2024-2025高二下·上海闵行·期末）中国仓鼠卵巢（CHO）细胞是生成治疗性蛋白质的主要工具。但是，大量合成蛋白质会导致细胞内未折叠的蛋白质增多，这些未折叠蛋白在内质网上积累后会破坏内质网，并诱导CHO细胞凋亡。 为改善这些问题，科研人员尝试在能稳定表达某单克隆抗体的中国仓鼠卵巢细胞（CHO-PAb）中导入HsQSOXIb基因和Survivin基因，形成CHO-PAb-QS细胞（如图），其中基因表达盒为导入的多个基因及调控序列的组合。 (1)已知该研究使用的表达载体上，有限制酶HindⅢ（）、BamHⅠ（）、BclⅠ（）的识别序列。为提高基因表达盒与表达载体的重组效率，需在PCR扩增时通过引物设计，向基因表达盒两端添加特定的限制酶识别序列。以下选项最合适的是（    ） A、HindⅢ B、HindⅢ和BamHⅠ C、BcⅡ D、BcⅡ和BamHⅠ 基因表达盒在CMV启动子的调控下会转录成一个mRNA分子，基因表达盒的A、B、C部位包含了如下所示的5个基因及调控序列。 ①HsQSOXIb基因②Survivin基因③荧光蛋白基因EGFP：定位和观察相邻的目的基因在内质网上的表达情况④内质网定位序列KDEL：确保目的基因表达的蛋白质能准确地定位并驻留在内质网中⑤自剪切肽T2A：使一条多肽在T2A所在位置断开 (2)自剪切肽T2A发生作用的时期是（    ） A、DNA复制 B、转录 C、翻译 D、逆转录 (3)根据上图信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为：A：_______；B：⑤；C：_______。（编号选填） (4)在对CHO-PAb-QS细胞进行培养时，以下条件必需的是_______。（编号选填） ①适宜温度（37℃左右）②通入纯氧③1%的混合抗生素④定期更换培养液⑤适宜的光照条件⑥稳定的渗透压 下图为两种细胞系的细胞凋亡率检测结果，检测过程中限制培养条件，使细胞内蛋白质的合成处于低水平状态，嘌呤霉素的主要作用为诱导细胞凋亡。图中“**”表示实验数据差异具有高度显著性，”n.s.”表示无显著性差异。 (5)在图中，能说明CHO-PAb-QS细胞系比CHO-PAb细胞系抗凋亡能力更强的组别组合是（    ） A、1、3 B、2、4 C、1、2 D、3、4 (6)在有丝分裂过程中，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用。这些结构可能是（    ） A、着丝粒 B、赤道面 C、核膜 D、纺锤丝 (7)已知HsQSOXIb基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶。以下关于CHO-PAb-QS细胞系中HsQSOXIb基因表达的作用，正确的是（    ） A、有助于维持抗体结构稳定 B、有助于维持内质网结构稳定 C、有助于维持高尔基体结构稳定 D、有助于囊泡运输 【答案】(1)B (2)C (3) ①③④ ②（A和C的答案可交换） (4)①③④⑥ (5)D (6)AD (7)ABD 【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】（1）基因表达载体构建时，为避免反向连接和自身环化，通常选用两种不同酶位点可实现定向插入并提高重组效率，又因为BamHⅠ和BclⅠ切割后产生的的黏性末端相同，故不能同时选择这两种酶，结合所给选项可知，B符合题意。 故选B。 （2）分析题意可知，T2A 肽使一条多肽在T2A所在位置断开，是在翻译过程中使多肽链自行“折断”，从而得到多个独立蛋白，故其作用的时期是翻译。 故选C。 （3）根据上图信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为A区：①HsQSOXIb基因＋③EGFP＋④KDEL；B区：⑤T2A；C区：②Survivin，这样既可在同一条 mRNA 上同时表达两种蛋白，又能借助EGFP与KDEL实现对QSOXIb在内质网中的定位和观察。 （4）进行动物细胞培养时，必需条件是①适宜温度（约37 ℃）＋④定期更换培养液＋⑥稳定的渗透压，同时为实现无菌环境，也可加入③1%的混合抗生素，培养哺乳动物细胞通常并不需要纯氧（气体环境是95%空气和5%的CO2）或特意光照。 故选①③④⑥。 （5）据图可知，图中对照组(1、2)二者细胞凋亡率无显著差异(n.s.)，而嘌呤霉素处理组(3、4)表现出显著差异(**)，说明在相同诱导凋亡条件下，CHO-PAb-QS(组4)比CHO-PAb(组3)抗凋亡能力更强。 故选D。 （6）由题干信息可知，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用，而着丝粒连接着两个姐妹染色单体，纺锤丝与细胞分裂有关，故这些结构可能是着丝粒和纺锤丝。 故选AD。 （7）已知HsQSOXIb基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶，在CHO-PAb-QS细胞系中，HsQSOXIb基因的表达有助于维持抗体的结构稳定，抗体是一种蛋白质，其功能的正常发挥依赖于其正确的空间结构，通过催化二硫键的形成，HsQSOXIb能够确保抗体分子在合成过程中正确折叠，从而维持其功能活性，且蛋白质中二硫键的形成是在内质网进行的，需要经过囊泡运输。 故选ABD。 8．（2024-2025高二下·上海·期中）细胞培养肉 随着世界总人口增长和肉类消费量的持续提高，细胞培养肉有望成为未来人类肉制品的来源之一。细胞培养肉的制造过程如下图1所示： (1)细胞培养肉制造过程中主要涉及的生物技术有______。（编号选填）①核移植技术 ②细胞培养技术 ③干细胞技术 ④试管动物技术 (2)图1步骤②的生物反应器中，在满足细胞培养所需要的温度、PH和溶解氧等条件下，以下操作正确的是_。（多选） A．严格控制无菌环境 B．定期更换培养液 C．及时清除代谢产物 D．定期添加琼脂 (3)图1步骤②的生物反应器中，所有细胞均能发生的生理过程为________，只能发生在干细胞增殖过程中的生理过程为_________。（图2中的编号选填） (4)图1的步骤①→②过程中，能够说明干细胞已被成功地培养为肌细胞的证据是细胞_。（多选） A．形态呈梭形 B．具备收缩功能 C．具有肌原纤维蛋白基因 D．能合成肌浆蛋白 某科研团队探究了维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖的影响，部分实验结果如图3所示，图4是验证维生素C通过影响P13K（一种与细胞增殖相关的信号分子）水平来影响细胞增殖的实验及获得的数据。 (5)在猪肌肉干细胞培养基中添加的维生素C属于_。（单选） A．碳源 B．氮源 C．能源 D．生长因子 (6)图3实验所研究的各浓度中，___________μM维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖有促进作用。图4中实验组合____________可对照说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制。 【答案】(1)②③ (2)ABC (3) ②③ ① (4)ABD (5)D (6) 100和200 ①②④ 【分析】1、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。（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）。 2、当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。 【详解】（1）细胞培养肉制造过程中主要涉及的生物技术有 ②细胞培养技术 和③干细胞技术 。 （2）步骤②细胞培养过程中，在满足细胞培养所需要的温度、pH和溶解氧等条件下，还需要严格控制无菌环境，定期更换培养液，及时清除代谢产物，ABC正确，D错误。 故选ABC。 （3）图1步骤②的生物反应器中，所有细胞均能发生的生理过程为②转录和③翻译过程。 （4）①→②过程中，能够说明干细胞已被成功地培养为肌细胞的证据是细胞形态呈梭形，具备收缩功能，能合成肌浆蛋白，ABD正确，C错误。 故选ABD。 （5）在猪肌肉干细胞培养基中添加的维生素C属于生长因子，ABC错误，D正确。 故选D。 （6）与对照组不加维生素C组相比，100和200μM维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖有促进作用。图4是验证维生素C通过影响P13K（一种与细胞增殖相关的信号分子）水平来影响细胞增殖的实验及获得的数据，图4中实验组合①②④可对照说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制。 9．（2023-2024高二下·上海浦东新·期末）细胞工程在育种和药物生产领域应用十分广泛，阅读材料回答下列问题。 材料一：花椰菜（2n=18）是人们喜爱的蔬菜，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具有抗病性状的花椰菜新品种。 (1)科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过一定处理，得到两种原生质体，下列适合用于制备原生质体的是____。 A．蛋白酶 B．纤维素酶 C．果胶酶 D．机械分离 (2)过程②诱导两种原生质体融合的方法有____（编号选填）。 ①酶解法  ②PEG促融  ③灭活病毒  ④电融合⑤机械促融法  ⑥农杆菌介导法  ⑦胰蛋白酶 (3)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，结果图1（右）所示。据图判断，____号为杂种植株。 融合较好的原生质体呈哑铃型。研究人员用不同浓度促溶剂诱导，然后用光学显微镜观察融合原生质体，获得结果如表。 促溶剂质量分数 原生质体状态 25% 有破碎现象，哑铃型原生质体比例<0.01% 30% 形态正常，哑铃型原生质体比例0.03% 35% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% 40% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% (4)当促融剂质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象，原因是____。若想确定促融剂溶液诱导原生质体融合的最适浓度，需在____范围内缩小浓度梯度继续实验。 (5)PEG诱导后需要筛选。筛选时用光学显微镜挑选出含____（填细胞器）且形态为哑铃型的原生质体，在黑暗的环境中进一步培养获得____的细胞团，即愈伤组织，之后再分化，并进一步发育成完整植株，此技术称为____。 愈伤组织再分化所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，愈伤组织的变化情况如图2所示。    (6)据图2中信息和所学知识判断，植物激素X和Y分别是____和____。（编号选填） ①生长激素 ②细胞分裂素 ③生长素 ④赤霉素 ⑤脱落酸 ⑥乙烯 ⑦2，4-D 材料二：科学家利用细胞工程成功制备了单克隆抗体，这一技术在医药领域发挥了极其重要的作用。在此基础上制备的抗体—药物偶联物（ADC）更是为癌症的治疗开辟了崭新的路径，其作用机制如图3所示，请回答。 (7)单克隆抗体制备中所用到的生物技术有____（写两种）。 (8)新冠肺炎康复者捐献的血浆中含有抗体，可用于重症患者的治疗。我国科研工作者提出，也可以利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效，其依据在于____。 A．单克隆抗体特异性高 B．记忆B细胞可无限增殖 C．细胞融合技术更安全 D．血浆中的抗体种类更多 (9)结合图3及已有知识，描述在ADC作用过程中，ADC中抗体、药物的作用分别是什么？与直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比，ADC在临床应用上有何优势？____。 【答案】(1)BCD (2)②④ (3)4、5号 (4) 促溶剂浓度过高导致原生质体失水皱缩 25%-35% (5) 叶绿体 无组织结构的松散的 植物组织培养技术 (6) ② ③ (7)动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 (8)A (9)ADC中抗体与肿瘤细胞特异性结合，将药物带到肿瘤细胞，药物诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞。优势：由于抗体药物偶联物只针对癌细胞，因此副作用相对于传统的化疗药物来说，可以大大减少 【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株，依据的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】（1）科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过纤维素酶、果胶酶、机械分离处理，得到两种原生质体，A错误，BCD正确。 故选BCD。 （2）过程②为原生质体融合过程，诱导两种原生质体融合的方法有 ②PEG促融 、④电融合。 （3）据图1（右）可知，4号和5号个体同时含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，说明4号和5号为杂种植株。 （4）原生质层具有选择透性，PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩，因此当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象;30%时形态正常，说明原生质体既不吸水也不失水，有助于维持其正常形态，该浓度诱导原生质体融合效果最好；25%时有破碎现象，说明25%浓度较小，原生质体有的吸水涨破，35%时原生质体出现缩小现象，说明35%浓度较大，原生质体失水皱缩，因此需要在质量分数为25%-35%之间的PEG溶液重复上述实验。 （5）叶肉细胞原生质体含有叶绿体，光学显微镜下可见，可挑选出含叶绿体且形态为哑铃型的原生质体。在黑暗的环境中进一步培养获得无组织结构的松散的细胞团，即愈伤组织，之后再分化，并进一步发育成完整植株，此技术称为植物组织培养技术。 （6）据图2中信息和所学知识判断，生长素与细胞分裂素比值大于1时诱导根的分化，故植物激素X是细胞分裂素②、Y是生长素③。 （7）单克隆抗体制备中所用到的生物技术有动物细胞融合技术、动物细胞培养技术。 （8）A、利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效。其依据在于单克隆抗体特异性高，A正确； B、记忆B细胞不能无限增殖，B错误； C、利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效。与细胞融合技术 更安全关系不大，C错误； D、利用康复者血液中的记忆B细胞制备单克隆抗体，比血浆注射疗法更为有效，血浆中的抗体产量低、纯度低、特异性差，D错误。 故选A。 （9）抗体能与抗原发生特异性结合，ADC中，抗体的作用是与肿瘤细胞特异性结合，将药物带到肿瘤细胞。由图可知，ADC中药物的作用是通过诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞。直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞没有选择性，正常的细胞也会遭到杀伤，而ADC依靠单克隆抗体，靶点清楚，将药物靶向运输到肿瘤细胞，毒副作用小。 10．（2024-2025高二下·上海·期末）植物体细胞杂交技术可将不同种植物的优势集中在一个个体上，培育人们生产所需的优良杂种植株。如图为利用某种耐酸植物甲（4N）和高产植物乙（2N），培育高产耐酸植物丙的过程。回答下列问题。 (1)①过程为酶解法去壁，该过程所需的酶是_______，进行该操作前需对甲、乙植物细胞进行_______处理，以防止杂菌污染。 (2)PEG诱导后，除了“甲'+乙'”，还存在________。 (3)图中过程②称为________。 (4)在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如图所示。植物激素X的名称是_____。当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，___________。 (5)除植物组织培养外，举例说明植物激素Y及其类似物在农业生产中的应用：_______（要求写出2个）。 (6)从用途上看，图中含一定浓度酸的固体培养基属于______培养基。植物丙'的体细胞中有_____个染色体组。 (7)得到植物丙之后，可以利用植物组织培养技术进行繁殖。请说明与常规的种子繁殖方法相比，用植物组织培养技术进行繁殖具有的优点：_______（写出两点）。 【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 消毒 (2)甲′+甲′、乙′+乙′ (3)脱分化 (4) 细胞分裂素    诱导未分化细胞群分化出芽 (5)促进生根、除草剂等 (6) 选择   6 (7)能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快、不受季节、气候和地域的限制等 【分析】1、利用细胞工程技术培养杂交植株时，首先利用纤维素酶和果胶酶（①）处理细胞去除其细胞壁；甲乙两细胞的原生质体经诱导产生“甲'+乙'”，即融合的原生质体，其再生新的细胞壁，形成杂种细胞，杂种细胞经过②脱分化过程形成愈伤组织，再经过再分化过程形成植株丙'，该植株经过图中③过程的选择作用培养出高产耐酸植物丙。 2、植物组织培养的过程：外植体→愈伤组织→胚状体→目的植株。 3、微型繁殖又叫快速繁殖技术，其优点包括：（1）保持的遗传的优良特性；（2）能实现种苗的快速繁殖；（3）不受自然生长季节、气候和地域的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。 【详解】（1）由植物细胞变成原生质体，需要去掉细胞壁，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，酶具有专一性，所以应用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。为了防止杂菌污染，进行该操作前需对甲、乙植物细胞进行消毒处理。 （2）PEG诱导后，除了“甲'+乙'”，还有自身融合的细胞甲′+甲′、乙′+乙′。 （3）利用植物组织培养技术可通过脱分化得到愈伤组织，即图中②过程。 （4）由图可知，当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，诱导未分化细胞群分化出芽，说明植物激素X为细胞分裂素。 （5）植物激素Y与植物激素X的比值大于1时，诱导未分化细胞群分化出根，植物激素Y为生长素，植物激素Y及其类似物在农业生产中可促进生根、除草剂等。 （6）从用途上看，图中含一定浓度酸的固体培养基属于选择培养基。根据题意可知，某种耐酸植物甲（4N）有4个染色体组，高产植物乙（2N）有2个染色体组，因此丙'植株的体细胞中有6个染色体组。 （7）根据以上分析可知，植物微型繁殖技术具有的优点：能保持植物原有的优良的遗传特性、繁殖速度快、不受季节、气候和地域的限制等。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $