专题14 细胞工程（9大考点）（期末真题汇编，福建专用）高二生物下学期

**基本信息** 福建高二下期末胚胎工程专题试题汇编，整合多地期末真题，聚焦体内受精、体外培养及胚胎工程应用三大考点，以科技前沿情境（如“三亲婴儿”“基因编辑小鼠”）和实验分析题为主，突出知识应用与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|22题|涵盖超数排卵、胚胎发育阶段（桑葚胚/囊胚）、精子获能、核移植等|结合“低乳糖奶牛培育”“2n/4n嵌合体胚胎”等实例，考查基础操作原理| |非选择题|7题|涉及基因表达载体构建（限制酶选择）、胚胎移植（同期发情）、CRISPR-Cas9技术应用|以“布鲁氏菌抗性绵羊构建”“人-猪嵌合肾培育”等实验为情境，综合考查实验设计与结果分析能力|

专题14 植物细胞工程 3大高频考点概览 考点01 植物组织培养技术 考点02 植物体细胞杂交技术 考点03 植物细胞工程的实际应用 考点04 动物细胞培养技术 考点05 动物体细胞核移植技术和克隆 考点06 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 考点07 体内受精及胚胎发育 考点08 体外受精和早期胚胎的培养 考点09 胚胎工程的应用及前景 地 城 考点01 植物组织培养技术 一、单选题 1．(24-25高二下·福建南平·期末)科学家利用人参细胞培养来生产人参皂苷，其生产流程如图所示。下列相关叙述，错误的是（　　） A．过程①为脱分化，细胞失去特有的结构和功能 B．用纤维素酶和果胶酶处理有利于促进细胞分离 C．人参皂苷的获得需经过诱导愈伤组织再分化的过程 D．该生产方式不占耕地，几乎不受季节、天气等限制 【答案】C 【分析】1、植物的组织培养指的是在无菌的条件下，将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块，培养在特制的培养基上，通过细胞的增殖和分化，使它逐渐发育成完整的植物体，利用了植物细胞全能性的特点。 2、植物细胞培养需要在无菌条件下进行人工操作：保证水、无机盐、碳源（常用蔗糖）、氮源（含氮有机物）、生长因子（维生素）等营养物质的供应；需要添加一些植物生长调节物质，主要是生长素和细胞分裂素；愈伤组织再分化到一定阶段，形成叶绿体，能进行光合作用，故需光照。 【详解】A、过程①是由外植体（已分化的人参根切块）形成愈伤组织（未分化的细胞团）的过程，为脱分化，在脱分化过程中细胞失去特有的结构和功能，A正确； B、植物细胞壁会阻碍细胞的分离，纤维素酶和果胶酶能够分解植物细胞壁的主要成分纤维素和果胶，从而有利于促进细胞分离，B正确； C、从图中可以看出，人参皂苷是从愈伤组织细胞中提取的，不需要经过愈伤组织再分化的过程，C错误； D、利用细胞培养生产人参皂苷是在室内进行的，不占耕地，几乎不受季节、天气等自然条件的限制，D正确。 故选C。 2．(24-25高二下·福建福州福清·期末)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。有关叙述错误的是（　　） A．可以通过该技术保持植物优良品种的遗传性 B．步骤⑥要进行光照培养，诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 C．从步骤⑤到步骤⑥需要更新培养基，主要原因是培养基中营养物质不足 D．步骤②的原则是能杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害 【答案】C 【详解】A、该技术属于无性生殖，可以通过该技术保持植物优良品种的遗传特性 ，A正确； B、步骤⑥要进行照光培养，诱导叶绿素的形成，因为叶绿素的形成需要光照，使试管苗能够进行光合作用，B正确； C、从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基主要是因为诱导愈伤组织形成的植物激素和诱导愈伤组织分化的植物激素的种类和比例不同，C错误； D、植物组织培养过程中应注意无菌操作，图中②对根段进行消毒，原则是既杀死材料表面的微生物，防止培养过程中杂菌污染，又减少消毒剂对细胞的伤害，D正确。 故选C。 3．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)水果红提中富含槲皮素，槲皮素具有抗氧化、抗癌等多种生物活性。科研人员以二倍体红提和植株F为材料，质子泵采用多种途径尝试培育不同品种，培育途径如图所示，其中①~⑤表示过程。下列有关叙述正确的是（　　） A．四种途径均利用了植物细胞的全能性的原理 B．过程④可以用离心法、聚乙二醇或灭活病毒诱导两种原生质体融合 C．上述植株中，属于四倍体的只有植株E D．进行过程④前需要用胶原蛋白酶处理植物细胞，从而获得原生质体 【答案】A 【分析】题图分析：途径甲为杂交育种；途径乙为单倍体育种；途径丙为多倍体育种；途径丁为植物体细胞杂交，其中①为花药离体培养，②为人工诱导染色体加倍，③为植物组织培养，④为植物体细胞融合，⑤是植物组织培养。 【详解】A、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。四种途径中，途径甲是通过种子繁殖，种子中的胚是由受精卵发育而来的，具有发育成完整植株的能力；途径乙中花粉粒经培养形成植株B，再经培养形成植株C，体现了生殖细胞的全能性；途径丙中体细胞经培养形成植株D，再经秋水仙素处理形成植株E，体现了体细胞的全能性；途径丁中两种体细胞融合形成杂种细胞，再经培养形成植株G，也体现了细胞的全能性，所以四种途径均利用了植物细胞的全能性的原理，A正确； B、不能用灭活病毒诱导原生质体融合，B错误； C、植株E和植株G均为四倍体，C错误； D、进行过程④前需要用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，从而获得原生质体，D错误。 故选A。 4．(23-24高二下·福建南平·期末)七叶一枝花属濒危名贵中药材，科学家尝试应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源，并通过植物细胞工程获取其有效成分。下列相关叙述，正确的是（　　） A．七叶一枝花叶片、根等部位，经诱导形成愈伤组织不含有叶绿体 B．七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于是否给予光照 C．七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，需要添加蔗糖，为幼苗提供碳源 D．通过植物细胞培养可大量获得七叶一枝花生命活动所必需的次生代谢物 【答案】A 【分析】1、植物组织培养的过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成胚状体，进一步发育植株（新植体）。 2、植物组织培养技术具有广泛的应用：植物繁殖的新途径（快繁技术、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、愈伤组织是经过外植体脱分化过程形成的高度液泡化的薄壁细胞，不含叶绿体，A正确； B、七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于细胞分裂素和生长素的比例，B错误； C、七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，可以自己进行光合作用，不需要添加蔗糖，C错误； D、七叶一枝花的次生代谢产物不是生命活动必需的，初生代谢产物才是必需的，D错误。 故选A。 5．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)下列有关植物细胞工程应用的叙述，正确的是（　　） A．可从花药离体培养获得玉米幼苗中直接选择出优良品种 B．应用植物组织培养技术获得的脱毒苗具有抗病毒能力 C．原生质体人工诱变的变异频率小于植物个体水平诱变的变异频率 D．由愈伤组织培养到幼苗的过程需要光照，以诱导叶绿素的形成 【答案】D 【详解】A、花药离体培养得到的是单倍体玉米植株，需通过染色体加倍才能形成可育的纯合体，A错误； B、脱毒苗是通过茎尖组织培养去除病毒，但未赋予抗病毒能力，B错误； C、原生质体离体状态更易受诱变因素影响，变异频率高于个体水平诱变，C错误； D、愈伤组织再分化成幼苗需光照诱导叶绿素合成，D正确。 故选D。 6．(24-25高二下·福建泉州四校联盟·期末)兰花的自然繁殖率极低，科研人员欲利用植物组织培养的方法快速繁殖兰花，以满足市场需求。下列叙述错误的是（　　） A．最好选择分生组织作为植物组织培养的外植体 B．离体的组织细胞形成愈伤组织的过程为脱分化过程 C．相对提高培养基中细胞分裂素和生长素的比值，有利于诱导生芽 D．部分组织细胞能培养成完整兰花植株的原因是细胞中基因的选择性表达 【答案】D 【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。 【详解】A、分生组织（如茎尖、根尖）细胞分裂能力强，容易脱分化，因此作为外植体效果较好，A正确； B、脱分化是指离体的组织细胞失去原有结构和功能，形成愈伤组织的过程，B正确； C、细胞分裂素与生长素的比值较高时，促进芽的分化；比值较低时，促进根的分化，C正确； D、细胞全能性是离体细胞发育成完整植株的根本原因，而基因选择性表达是细胞分化的原因，D错误。 故选D。 7．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)大量繁殖名贵的兰花品种寒兰，最适合的生物工程技术手段是（    ） A．将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中实现大规模的克隆 B．利用基因工程将促进寒兰生长发育的基因转入到寒兰细胞中 C．利用细胞融合技术将寒兰组织细胞与骨髓瘤细胞融合 D．取部分寒兰组织置于适合条件下进行组织培养 【答案】D 【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。 【详解】A、由于植物体细胞全能性易体现，不需要将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中，A不符合题意； B、基因工程是将一种生物的基因导入到另一种生物的细胞中，寒兰细胞中本身具有促进其生长发育的基因，不需要利用基因工程将促进寒兰生长发育的基因转入到寒兰细胞中，B不符合题意； C、骨髓瘤细胞是动物细胞，寒兰组织细胞为植物细胞，不能融合，C不符合题意； D、植物组织培养利用细胞全能性，可在短期内大量繁殖植株，保持优良性状，D符合题意； 故选D。 8．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)关于植物组织培养的再分化过程，说法错误的是（    ） A．再分化过程中，不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质 B．脱分化与再分化过程所使用的培养基主要是激素浓度及用量比例的不同 C．再分化过程在实验室或植物组织培养车间进行，需要避光处理 D．培养基中糖类既能作为碳源，又与维持渗透压有关 【答案】C 【详解】A、再分化过程中，细胞通过基因选择性表达合成不同的蛋白质，导致细胞功能差异，A正确； B、脱分化与再分化的关键区别在于生长素和细胞分裂素的浓度比例，B正确； C、再分化阶段中，芽的发育需要光照（如促进叶绿体形成），C错误； D、糖类在培养基中提供碳源并调节渗透压，D正确。 故选C。 9．(24-25高二下·金太阳福建福州八县（，区）协作校·期末)樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。我国已经利用组织培养技术繁育樱桃优良品种，以满足人们的食用和药用需要。下列叙述错误的是（    ） A．诱导生根和生芽所用的培养基中，植物激素的含量不同 B．选用茎尖组织培养获得抗病毒樱桃苗，可提高樱桃产量和品质 C．诱导愈伤组织期间一般不需要光照处理 D．应用樱桃细胞培养可工厂化生产次生代谢物槲皮素 【答案】B 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、在植物组织培养中，细胞分裂素与生长素的比值高低会调控器官分化，比值高时利于生芽，比值低时利于生根，因此诱导生根和生芽的培养基中激素含量不同，A正确； B、茎尖分生组织细胞分裂旺盛，病毒含量极少甚至无病毒，通过茎尖组织培养可获得脱毒苗，但脱毒苗并非抗病毒苗，不能直接提高抗病毒能力，B错误； C、愈伤组织的诱导属于脱分化过程，此过程通常需要在避光条件下进行，光照可能干扰脱分化，C正确； D、槲皮素为次生代谢产物，利用植物细胞培养技术可大规模生产这类物质，D正确。 故选B。 10．(24-25高二下·福建宁德·期末)百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如图。下列叙述正确的是（　　） A．由于分生区细胞未受病毒感染，所以取材后无需消毒处理 B．愈伤组织是未分化的细胞团块，形成过程与基因选择性表达无关 C．②为再分化过程，此过程可能会发生基因突变或基因重组 D．脱毒苗还需移植到消过毒的蛭石等环境中炼苗后再移栽入土 【答案】D 【详解】A、取材后需消毒，即使分生区细胞未受病毒感染，也需消毒，A 错误； B、愈伤组织形成是脱分化过程，与基因选择性表达有关，B 错误； C、②是再分化，此过程是有丝分裂，不会发生基因重组，C 错误； D、脱毒苗需移栽到消毒的蛭石等环境炼苗（适应外界环境 ）后再移栽入土，D 正确。 故选D。 二、非选择题 11．(24-25高二下·福建福州马尾一中等六校·期末)流程图是生物学研究中模型构建的一种表现形式。回答下列问题。 (1)半夏是我国常用的传统中药材，经过Ⅰ、Ⅱ阶段产生半夏试管苗C． ①在Ⅰ、Ⅱ阶段中发生基因选择性表达的是________阶段， A、B细胞中的蛋白质种类_________ （填“完全不”或“不完全”或“完全”）相同。 ②若要培育半夏新品种，常常用射线、化学物质等处理图中的________ （填“A”或“B”或“C”）， 原因是_____。 (2)科研人员已成功将Ⅱ型糖尿病病人的体细胞经重编程后诱导成iPS细胞，并定向分化为胰岛组织回植患者体内，科学家普遍认为 iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，原因是____。（答一点即可） (3)上述流程是否可以表示动物细胞培养技术的流程_________（填“是”或“否”），说明理由：_________。 【答案】(1) Ⅰ、Ⅱ 不完全 B 这种细胞一直处在不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响产生突变 (2) iPS细胞来自病人的体细胞，不发生免疫排斥/无需破坏胚胎不涉及伦理问题 (3) 否 动物细胞培养只涉及细胞增殖，不涉及细胞分化 【分析】题图分析，图示可表示植物组织培养过程，则过程Ⅰ是脱分化，过程Ⅱ是再分化。A是外植体，B是愈伤组织，C可代表完整植株。 【详解】（1）①过程Ⅰ是脱分化，过程Ⅱ是再分化，在Ⅰ、Ⅱ阶段中都会发生基因选择性表达。A、B细胞的分化状态不同，所以两个细胞中的蛋白质种类不完全相同。 ②由于B细胞处于未分化的状态，这种细胞一直处在不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响产生突变，所以若要培育半夏新品种，常常用射线、化学物质等处理图中的B细胞。 （2） 科研人员已成功将Ⅱ型糖尿病病人的体细胞经重编程后诱导成iPS细胞，并定向分化为胰岛组织回植患者体内。因为iPS细胞来自病人的体细胞，不发生免疫排斥，无需破坏胚胎，不涉及伦理问题，所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。 （3）图中过程Ⅰ是脱分化，过程Ⅱ是再分化。因为动物细胞培养只涉及细胞增殖，不涉及细胞分化，所以上述流程不可以表示动物细胞培养技术的流程。 12．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)枸杞是一味传统中药，野生黑果枸杞富含花青素，且抗逆性强，但比人工种植的宁夏枸杞个体小、产量低。研究人员尝试利用不对称植物体细胞杂交技术将野生黑果枸杞的抗逆性状转移到宁夏枸杞中。 (1)愈伤组织细胞生长旺盛，是制备原生质体的良好材料。在特定的培养条件下，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，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)不对称植物体细胞杂交操作过程如下： ①先用_______处理黑果枸杞细胞和宁夏枸杞细胞获得原生质体，再对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的染色体部分断裂，用药物处理宁夏枸杞原生质体，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。 ②用化学诱导剂_____诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织，且该过程需要在培养液中加入一定量的渗透压缓冲物质，目的是_______。 (3)研究人员对3种愈伤组织的同工酶进行检测。（同工酶是功能相同，但酶本身的分子结构、理化性质等方面有所不同的一组酶。） ①将提取的愈伤组织蛋白质进行电泳，在电场的作用下，不同大小和电荷的蛋白质会以不同的速度向正极或负极移动，进而得到蛋白电泳图谱。电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中，已知KI遇O2生成I2，一段时间后过氧化氢酶所在部位显色，如下图所示。显色条带为______色，显色深浅由酶的_______决定。 ②结果显示融合原生质体再生愈伤组织中缺乏来自______的部分过氧化氢同工酶，原因可能是_____。 (4)将融合愈伤组织进一步培养可获得多株杂种植株，和传统杂交技术相比，植物体细胞杂交技术的优点是_____。 【答案】(1) 离体 脱分化 生长素、细胞分裂素 (2) 纤维素酶、果胶酶 聚乙二醇/PEG 维持原生质体的正常形态 (3) 蓝 活性 宁夏枸杞和黑果枸杞 相关基因丢失或未表达 (4)打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 【分析】1、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。离体的植物器官、组织或细胞被称为外植体，植物组织培养的过程是外植体→脱分化→愈伤组织→再分化→根、芽→试管苗。 2、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 3、在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。杂交过程中的一个关键环节，是原生质体间的融合，这必须要借助一定的技术手段才能实现。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。 【详解】（1）在特定的培养条件下，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，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。生长素与细胞分裂素的用量比值高时，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，促进愈伤组织的形成。 （2）①植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶处理黑果枸杞细胞和宁夏枸杞细胞可获得原生质体。 ②用化学诱导剂聚乙二醇（PEG）诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织，且该过程需要在培养液中加入一定量的渗透压缓冲物质，目的是保持原生质体的正常形态。 （3）①过氧化氢酶的功能是催化过氧化氢分解。如果存在过氧化氢酶，催化过氧化氢分解为水和氧气，KI遇O2生成I2，淀粉遇I2变蓝，故显色条带为蓝色，显色深浅由酶的活性决定。 ②由图中第3、4行（从上到下数）条带情况可知，融合原生质体再生愈伤组织中缺少宁夏枸杞和黑果枸杞部分过氧化氢同工酶。这意味着在融合过程中，可能由于相关基因丢失或未表达等，导致某些原本存在于亲本中的过氧化氢同工酶基因没有在融合后的细胞中正常表达，或者表达量显著降低，以至于在检测中无法呈现出相应的同工酶条带。 （4）与传统杂交技术相比，植物体细胞杂交技术的优点是打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。 13．(24-25高二下·福建福州福清·期末)二倍体植物珙桐有“植物活化石”之称，是国家一级重点保护植物。科研人员从珙桐叶中分离出了具有抗肿瘤功效的次生代谢物——槲皮素。野生珙桐资源有限，下图是通过植物细胞工程等技术手段进行珙桐的扩大培养，其中序号代表相应的处理过程。回答下列问题： (1)通过过程①②③获得植株乙，利用的原理是__________，启动过程②的关键激素有__________，过程③为__________。 (2)过程④将愈伤组织作为诱变对象，原因是__________。 (3)进行过程⑤时，使用__________处理植物细胞制备得到原生质体。植株丁为四倍体，据图分析，其制备思路是____________________。 (4)过程⑥运用了______________技术，在离体条件下对珙桐细胞进行培养，使其增殖，以便获得更多的槲皮素。 【答案】(1) 植物细胞的全能性 生长素和细胞分裂素 再分化 (2) 愈伤组织细胞分裂能力强，突变率高 (3) 纤维素酶和果胶酶 取琪桐的二倍体体细胞，诱导原生质体融合，再培养获得四倍体植株 (4) 植物细胞培养 【分析】植物的组织培养又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。过程： 剪接植物器官或组织经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成组织或器官经过培养发育成一颗完整的植株。 【详解】（1）通过过程①②③获得植株乙，说明了已分化细胞具有全能性（植物细胞具有全能性）过程②属于脱分化过程，启动②过程的关键激素的区别是生长素和细胞分裂素的比例。过程③属于再分化过程。 （2）愈伤组织细胞分裂能力强，突变率高，因此愈伤组织作为诱变对象。 （3）使用纤维素酶和果胶酶理植物细胞制备得到原生质体。取琪桐的二倍体体细胞，诱导原生质体融合，再培养获得四倍体植株。 （4）利用植物细胞培养技术技术，在离体条件下对珙桐细胞进行培养，使其增殖，以便获得更多的槲皮素。 14．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)紫杉醇是珍稀植物红豆杉体内的一种次生代谢物。图1表示利用植物细胞工程生产紫杉醇的两条技术路线，其中①②③表示过程。请回答下列问题： (1)技术路线1利用的原理为_______；①过程为_______过程，①、②过程的关键激素是_______。③过程需用________酶处理后再制成细胞悬液进行培养。 (2)早期，人们认为紫杉醇是通过抑制癌细胞的分裂来发挥抗癌作用的。为探究紫杉醇的抗癌机制，研究人员用标准剂量的紫杉醇对乳腺癌患者进行治疗，观测患者乳腺癌细胞的分裂情况，结果如图2.图示结果_______（填“支持”或“不支持”）人们早期认知，理由是_______。 (3)研究发现紫杉醇能诱导细胞分裂中多极纺锤体的形成。为证实癌细胞对紫杉醇敏感性增强是由多极纺锤体增加引起的，研究人员设计三组实验：甲组为乳腺癌细胞悬液+紫杉醇；乙组为乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+CW-069（能增加多极纺锤体）；丙组为乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+逆转素（能减少多极纺锤体）。在适宜条件下培养一段时间后，检测各组多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞死亡率。上述三组中，实验组是_________组，预期结果是_______。 【答案】(1) 植物细胞的全能性 脱分化 生长素与细胞分裂素 果胶酶和纤维素 (2) 不支持 紫杉醇处理后患者的有丝分裂指数高于对照组，说明紫杉醇并未抑制细胞有丝分裂 (3) 乙、丙 与甲组相比，乙组多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞的死亡率增加而丙组下降 【分析】1、植物组织培养过程:离体的细胞、组织或器官脱分化形成愈伤组织再分化形成胚状体最后发育成植株。 2、植物组织培养的条件： ①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照pH和无菌环境等)。 ②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。 【详解】（1）技术路线1利用外植体经脱分化、再分化形成完整的植株的过程，原理是植物细胞的全能性；①表示外植体形成愈伤组织的过程，即脱分化过程，②表示再分化，①、②过程的关键激素是生长素和细胞分裂素。过程③是将愈伤组织分散成单个细胞的过程，需要用果胶酶和纤维素酶处理后再制成细胞悬液进行培养，因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。 （2）紫杉醇处理后有丝分裂指数高于对照组，有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂，以上实验结果不支持紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。 （3）为了进一步证实癌细胞对紫杉醇敏感性增强确实是由多极纺锤体的增加引起的，实验的自变量为多极纺锤体的量，所以甲组为对照组，乙组和丙组为实验组，因为乙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+CW-069（在有丝分裂后期能增加多极纺锤体）；丙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+逆转素（在有丝分裂后期能减少多极纺锤体）预期实验结果是与甲组相比，乙组多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞的死亡率增加而丙组下降。 地 城 考点02 植物体细胞杂交技术 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)利用青霉菌产生青霉素需要持续性提供高氧环境。透明颤菌含有血红蛋白，其携氧能力很强，可适应低氧环境。科学家们设计了以下方案来得到无需在高氧环境下生产青霉素的杂种菌株（如下图）。下列相关叙述正确的是（　　） A．①和②是用纤维素酶和果胶酶处理 B．③处理采用的方法是灭活病毒诱导法 C．④处理所用培养基缺乏甲硫氨酸和精氨酸 D．④处理得到的杂种菌株一定是适应低氧环境的 【答案】C 【详解】A、透明颤菌与青霉菌细胞壁的化学成分都不是纤维素，不能用纤维素酶去除细胞壁，A错误； B、灭活病毒诱导法常用于动物细胞融合，微生物细胞融合一般用化学法或物理法，B错误； C、要筛选出杂种菌株，需用缺乏甲硫氨酸和精氨酸的培养基，只有同时具备两种菌互补基因的杂种菌才能生长，C正确； D、杂种菌株虽含透明颤菌基因，但基因表达受多种因素影响，不一定能适应低氧环境，D错误。 故选C。 2．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)紫花苜蓿是利用最广泛的牧草，但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根富含缩合单宁（一种次生代谢产物），能防止反刍动物臌胀病的发生。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臌胀病型苜蓿，过程如下图。下列叙述错误的是（　　） A．过程①利用了细胞膜的流动性，过程②体现了植物细胞的全能性 B．缩合单宁不是百脉根生长所必需的，一般在特定的组织或器官中产生 C．该技术可获得杂种植株，说明紫花苜蓿和百脉根之间不存在生殖隔离 D．过程②获得的多株杂种植物功效有差异，原因可能是遗传物质表达差异 【答案】C 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，原生质体的融合的生物学原理是细胞膜具有一定的流动性，杂种细胞发育成杂种植株体现了植物细胞的全能性，A正确； B、百脉根富含缩合单宁（一种次生代谢产物），次生代谢产物是指生物体（特别是植物和微生物）在生长和发育过程中，除了维持生命活动所必需的初生代谢物（如蛋白质、核酸、糖类、脂类等）之外，所产生的一类小分子有机化合物，B正确； C、植物体细胞杂交技术的意义就是克服远缘杂交不亲和障碍，紫花苜蓿和百脉根属于不同的物种，它们之间存在生殖隔离，C错误； D、过程②获得的多株杂种植物功效有差异是因为基因的选择性表达，即遗传物质表达的差异，D正确。 故选C。 3．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)羊肚菌是公认的珍稀食用菌之一. 为提高羊肚菌产量，研究人员将细胞质失活的梯棱羊肚菌原生质体和核DNA 失活的黄色羊肚菌原生质体进行融合，获得杂种细胞，最终选育出高产稳产的羊肚菌新品种 F.下列叙述错误的是（    ） A．进行羊肚菌细胞融合前需用酶去除细胞壁 B．观察融合细胞能否再生可初步筛选出杂种细胞 C．新品种 F的遗传物质主要来自于梯棱羊肚菌 D．培育羊肚菌新品种依据的原理是染色体数目变异 【答案】D 【详解】A、细胞融合过程中细胞壁的存在会影响细胞膜的融合，因此细胞融合前需用酶解法去除细胞壁，获得原生质体，A正确； B、融合后的杂种细胞需再生细胞壁才能存活，因此能否再生细胞壁可作为初步筛选的依据，B正确； C、梯棱羊肚菌的核DNA正常（细胞质失活），黄色羊肚菌的核DNA失活（细胞质正常），融合后杂种细胞的核遗传物质来自梯棱羊肚菌，细胞质遗传物质来自黄色羊肚菌。由于遗传物质主要存在于细胞核中，因此F的遗传物质主要来自梯棱羊肚菌，C正确； D、由于黄色羊肚菌的核DNA失活，故杂种细胞内的染色体只来自梯棱羊肚菌，因此羊肚菌新品种中染色体数目没有发生变异，D错误。 故选D。 4．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①需使用纤维素酶、果胶酶处理后将原生质体放入清水中等待融合 B．融合后的原生质体再生出细胞壁是植物体细胞杂交技术成功的标志 C．采取该技术筛选后的抗病植株均具备亲本的所有优良性状 D．黑芥与甘蓝型油菜在自然状态下不能进行基因交流 【答案】D 【分析】植物体细胞杂交技术是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术，其核心是克服远缘杂交不亲和的障碍， 原理是植物细胞的全能性（杂种细胞能发育成完整植株）及细胞膜的流动性（体细胞原生质体可融合）。 【详解】A、过程①表示去除细胞壁的过程，可以用纤维素酶和果胶酶处理；原生质体需放在等渗的无菌水中，防止细胞会吸水胀破，A错误； B、融合后的原生质体再生出细胞壁是细胞融合成功的标志，B错误； C、黑芥的叶肉细胞原生质体经X射线照射后发生部分染色体结构破坏，因而最终获得的抗病植株不具有完整的黑芥的遗传信息，则不一定具有亲本的所有优良性状，C错误； D、根据题意可知，黑芥与甘蓝型油菜不能直接杂交，说明两者存在生殖隔离，自然状态下不能进行基因交流，D正确。 故选D。 5．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面，下图是利用胞质杂交培育抗病植株的实验流程，下列叙述正确的是（    ） A．过程①需纤维素酶和蛋白酶处理细胞壁 B．通常用灭活病毒诱导法诱导②过程的发生 C．④和⑤过程通常在同一种培养基中进行 D．在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁 【答案】D 【分析】原生质体是去除细胞壁后各种结构的总称，包括细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器等。在植物体细胞杂交过程中常采用人工诱导的方法促进原生质体的融合，诱导方法包括两大类：物理法和化学法。化学法一般常用聚乙二醇作为诱导剂。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，过程①需纤维素酶和果胶酶处理细胞壁，A错误； B、过程②是植物1的叶肉细胞原生质体与植物2的叶肉细胞原生质体发生融合的过程，该过程可以利用聚乙二醇诱导，不能用灭活病毒诱导法诱导，B错误； C、过程④是脱分化形成愈伤组织，过程⑤再分化形成芽和根，④和⑤过程通常不在同一种培养基中进行，C错误； D、过程③融合的原生质体会再生细胞壁，过程④⑤存在有丝分裂，故在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁，D正确。 故选D。 6．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)药用植物板蓝根（2n=14）具有抗病毒及抗菌等作用。某课题组以甘蓝型油菜（2n=38）与板蓝根作为原材料，通过体细胞杂交培育了抗病菌的板蓝根-油菜杂交种。部分杂交种细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示，下列叙述正确的是（    ） 杂交种 体细胞染色体数 后期I细胞两极染色体数目比的占比（%） 26:26 28:24 23:29 27:25 其它 AS1 52 63.4 10.6 7.2 14.8 0.0 AS6 52-62 32.3 9.6 8.2 11.0 38.8 AS7 52-58 40.3 9.6 7.2 12.5 30.5 A．板蓝根—油菜杂种AS1属于二倍体，体细胞中有两个染色体组 B．板蓝根产生的配子与甘蓝型油菜产生的配子受精后需用秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍 C．杂交种AS1在后期I时，有10.6%的细胞两极染色体数目比为28：24，造成这一现象的可能原因是后期I有部分染色单体未分离 D．若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本，最好选择AS1 【答案】D 【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 2、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两类：物理法和化学法，物理法包括电融合法、离心法；化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+——高pH融合法等。 3、植物体细胞杂交的一般步骤是：①先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体；②人工诱导原生质体融合；③融合后的杂种细胞再经过诱导脱分化形成愈伤组织；④通过植物组织培养发育成完整的杂种植株。 【详解】A、板蓝根—油菜杂种AS1属于异源四倍体，体细胞中含有四个染色体组，A错误； B、该技术使用的是体细胞杂交技术，没有涉及有性生殖的配子结合，B错误； C、杂交种AS1在后期I时，有10.6%的细胞两极染色体数目比为28：24，造成这一现象的可能原因是后期I同源染色体未分离，C错误； D、若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本，最好选择AS1，因为AS1中刚好含有两组板蓝根的染色体和两组油菜的染色体，可以进行有性生殖，D正确。 故选D。 7．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)野生黑芥（2n=16）具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜（2n=18）易患黑腐病而减产，研究者用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体使其染色体片段化，再诱导完整的花椰菜原生质体与紫外线处理的黑芥原生质体融合，流程如下图。下列相关叙述错误的是（    ） A．过程①需用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体 B．过程①②③④均需在无菌无毒的环境中操作 C．从过程③到过程④需要更换新的培养基 D．体细胞中含有34条染色体的即为所需的杂种植株 【答案】D 【分析】分析图示，表示植物体细胞杂交过程，①表示去掉细胞壁，获得的原生质体；②表示诱导原生质体融合；③表示脱分化；④表示再分化。 【详解】A、过程①需用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体，A正确； B、过程①②③④均需在无菌无毒的环境中操作，B正确； C、从过程③到过程④需要更换新的培养基，是由于脱分化和再分化所需要的植物激素种类和比例有差异，C正确； D、由于基因的选择性表达，体细胞中含有34条染色体的不一定是所需的杂种植株，D错误； 故选D。 二、非选择题 8．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)甲植物（2n=18）具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙（4n=32）的细胞质中存在抗除草剂基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，途径如图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯（IOA）处理会使线粒体失活，但不影响细胞分裂。回答下列问题： (1)利用植物体细胞杂交技术获得新植物体，利用的生物学原理是______。取植物的顶芽细胞进行培育，有利于获得脱毒苗，原因是______。 (2)过程①常用酶解法去除细胞壁，利用的酶是______。过程②可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有______法等。 (3)过程④中，会在培养基中加入蔗糖，蔗糖的作用是______。过程⑤先将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上，通常应在培养基中加入两类植物激素，此时生长素与细胞分裂素的比值______（填“>1”、“<1”或“=1”）。 (4)与其他育种方式相比，植物体细胞杂交的突出优点是______。杂种植株丙的染色体组数为______组，其体内抗除草剂基因的遗传______（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔遗传定律。 (5)在细胞融合体系中，未融合的细胞不能形成愈伤组织，原因是______。 【答案】(1) 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒 (2) 纤维素酶和果胶酶 高Ca2+-高pH融合 (3) 提供碳源、能源（或提供营养）和维持渗透压 <1 (4) 克服远缘杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离，实现远缘杂交 6 不遵循 (5)甲细胞用IOA处理后线粒体失活，细胞生命活动受限；乙细胞经X射线处理后失去分裂能力 【分析】该图为植物体细胞杂交过程，其中①为去除细胞壁，制备原生质体，可用酶解法；②为诱导融合过程，可以用聚乙二醇处理；③为杂种细胞再生细胞壁的过程；④为脱分化；⑤为再分化形成杂种植株。 【详解】（1）植物体细胞杂交利用细胞膜的流动性，杂种细胞形成新植物体利用植物细胞的全能性。植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗。 （2）植物细胞的主要成分是纤维素和果胶，去壁是用纤维素酶和果胶酶。步骤②是促进原生质体融合，可以采用化学法进行诱导，其中化学方法除了聚乙二醇(PEG)融合法，还有高Ca2+-高pH融合法等。 （3）程④为脱分化，蔗糖的作用是提供碳源、能源(或提供营养)和维持渗透压。植物组织培养时，细胞分裂素用量较高，即生长素与细胞分裂素的比值＜1，有利于芽的分化，抑制根的形成。 （4） 植物体细胞杂交的突出优点是克服远缘杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离，实现远缘杂交。甲植物（2n=18），含2个染色体组，植物乙（4n=32），含4个染色体组，杂种植株丙的染色体组数为4+2=6组，其体内抗除草剂基因存在于细胞质，不遵循孟德尔遗传定律。 （5）X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体的功能，IOA处理会使线粒体失活，但不影响细胞分裂，因此未融合的细胞和同种细胞的融合细胞均不能正常分裂，都不能形成愈伤组织，只有杂种细胞由于生理互补能形成愈伤组织。 9．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)富含氮磷的污水排入水体会导致铜绿微囊藻疯长，利用溶藻细菌进行治理具有成本低、安全环保等优点。但溶藻过程中，藻细胞内氮、磷等元素的释放会使水体富营养化程度加重。为解决上述问题，科研人员将溶藻菌R1与脱氮除磷菌B8融合，以期获得溶藻、脱氮、除磷效率均较高的三效工程菌。 请回答： (1)过程①需利用溶菌酶处理细菌，以去除_______。过程②依据的生物学原理是_______。 (2)过程③用_______（接种工具）进行平板划线得到纯培养物，根据在_______（填“固体”或“液体”）培养基上观察的菌落特征，筛选出杂种菌株HL。 (3)用R1、B8、HL三种菌分别处理铜绿微囊藻，测定相关指标，结果如下表所示。 菌株种类 溶藻率/% 脱氮率/% 除磷率/% B8 9 78 82 R1 72 20 5 HL 82 59 60 据此，科研人员认为HL_________（填“符合” 或“不符合”）三效工程菌的要求，判断依据是_______。 (4)为了进一步探究菌株HL的溶藻机理，设置以下5种处理方式： A．HL菌发酵液 B．发酵一段时间后，除去HL菌的发酵液 C．经高温灭菌的HL菌发酵液 D．用超纯水洗涤HL菌，并制备成菌悬液 E.液体培养基 测定各组的溶藻效果，结果如图。据此推测HL的溶藻机理是_______。 【答案】(1) 细胞壁 细胞膜具有流动性 (2) 接种环 固体 (3) 符合 HL具有高效溶藻，稳定脱氮除磷能力 (4)HL可分泌溶解铜绿微囊藻的细胞壁的物质，导致铜绿微囊藻细胞破碎死亡 【分析】平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 【详解】（1）过程①需利用溶菌酶处理细菌，以去除细胞壁。过程②原生质体融合，依据的生物学原理是细胞膜具有流动性。 （2）接种微生物，平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，根据在固体培养基上观察的菌落特征，筛选出杂种菌株HL。 （3）由图表可知，R1、B8、HL三种菌中，HL溶藻率最高，脱氮率和除磷率相对较高，据此，科研人员认为HL符合三效工程菌的要求，判断依据是HL具有高效溶藻，稳定脱氮除磷能力。 （4）由图可知，ABC三组溶藻率高，三组都含有HL的代谢产物，推测HL的溶藻机理是HL可分泌溶解铜绿微囊藻的细胞壁的物质，导致铜绿微囊藻细胞破碎死亡。 地 城 考点03 植物细胞工程的实际应用 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）提前到杂种细胞，并实现有效成分的工厂化生产，操作如图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．③过程融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂 B．④过程生产的药物属于植物的次生代谢物 C．杂种细胞形成愈伤组织的过程中，其特有功能丧失，但结构不变 D．图中所示的生产流程体现了细胞膜的流动性，但未体现植物细胞的全能性 【答案】C 【分析】植物体细胞杂交技术：（1）概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把该细胞培育成新植物体的技术。（2）原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。（3）过程：首先用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁从而获得两种细胞的原生质体，再通过物理法(电融合法、离心法)和化学法(聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法)促进细胞融合，细胞融合的标志是形成新的细胞壁。 【详解】A、细胞融合的标志是形成新的细胞壁，③过程融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂，A正确； B、④过程生产的药物不是植物基本生命活动所必需的产物，其含量低，属于植物的次生代谢物，B正确； C、植物细胞的脱分化就是让已分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能，而转变为未分化的细胞——愈伤组织的过程，因此杂种细胞形成愈伤组织的过程中，其特有功能丧失，结构也发生改变，C错误； D、图中过程②原生质体融合体现了细胞膜的流动性；将杂种细胞培育成一个完整的新的植物体的过程才体现了植物细胞的全能性，D正确。 故选C。 2．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)铁皮石斛可以用种子、茎段、腋芽以及根尖诱导形成愈伤组织、类原球茎，或直接转化成芽获得再生植株。科研工作者用铁皮石斛的叶片做外植体进行组培实验，诱导其脱分化后，发芽、生根并培养成完整植株，但成功率比较低。生物碱为铁皮石斛的次生代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料，培养类原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（　　） A．生物碱是铁皮石斛进行正常生命活动时所必需的物质 B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱 C．图中过程运用了植物细胞培养技术，原理是植物细胞的全能性 D．生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素 【答案】D 【分析】在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。在脱分化过程中，植物细胞的分化程度逐渐降低，全能性逐渐升高。脱分化形成的愈伤组织由一些排列疏松而无规则，高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞组成。 【详解】A、生物碱是铁皮石斛的次生代谢物，不是细胞进行正常生命活动必需的物质，A错误； B、题意显示PLBs类似愈伤组织，因此，图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为植物细胞培养过程，不属于再分化，B错误； C、该过程中的PLBs类似愈伤组织，运用了植物细胞培养技术，过程②为植物细胞培养过程，原理是植物细胞增殖，C错误； D、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向，D正确。 故选D。 3．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)青蒿素是治疗疟疾的特效药，目前生产青蒿素有两种途径。途径一：用发根农杆菌侵染青蒿后产生毛状根，培养毛状根细胞可提取青蒿素。途径二：用青蒿的外植体诱导形成愈伤组织，培养愈伤组织细胞可提取青蒿素。下列叙述错误的是（　　） A．途径一中若发根农杆菌导入促进青蒿素合成的有关基因，可提高青蒿素产量 B．途径二中进行工厂化生产青蒿素的原理是植物细胞的全能性 C．途径二中形成愈伤组织过程中需要添加生长素和细胞分裂素 D．上述生产青蒿素的两种途径均利用了植物细胞培养技术 【答案】B 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、途径一是用发根农杆菌侵染青蒿后产生毛状根，培养毛状根细胞可提取青蒿素，若发根农杆菌导入促进青蒿素合成的有关基因，可提高青蒿素产量，A正确； B、途径二是用青蒿的外植体诱导形成愈伤组织，培养愈伤组织细胞可提取青蒿素，该过程没有将外植体培育为个体，所以不能体现植物细胞全能性，B错误； C、途径二中外植体形成愈伤组织过程中需要添加生长素和细胞分裂素，诱导细胞分裂和脱分化，C正确； D、两条途径都利用了植物细胞培养技术，D正确。 故选B。 4．(24-25高二下·福建三明·期末)草莓是大家非常喜爱的水果，草莓园易出现甜菜夜蛾、斜纹夜蛾以及蚜虫等虫害，另外，草莓植株也常出现细菌性斑叶病、白粉病等，科学种植才能保证草莓丰产和果实品质。下列相关叙述正确的是（　　） A．应该种植草莓脱毒苗以防止各种病菌的寄生 B．甜菜夜蛾、斜纹夜蛾以及蚜虫等属于分解者 C．流入草莓园生态系统的总能量为草莓固定的太阳能 D．草莓园易发生病虫害的主要原因是其营养结构简单 【答案】D 【分析】①植物细胞工程的应用包括植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产（生产紫草宁、人参皂苷）。②在一个自然生态系统中，输入该生态系统的总能量是所有生产者固定的太阳能总量。 【详解】A、植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。可见，种植草莓脱毒苗不能防止各种病菌的寄生，A错误； B、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾以及蚜虫等属于消费者，B错误； C、草莓固定的太阳能只是流入草莓园生态系统的总能量中的一部分，C错误； D、草莓园是人工建立的生态系统，其营养结构简单，自我调节能力弱，抵抗力稳定性低，因此容易发生病虫害，D正确。 故选D。 5．(24-25高二下·福建三明·期末)2025年国际空间站公布实验成果：在微重力环境下，番茄与枸杞的原生质体融合效率较地球环境提高80%。实验采用聚乙二醇—激光融合法，融合细胞经特殊培养基培养形成“番茄—枸杞”嵌合体植株。检测发现，该植株叶片的类胡萝卜素含量显著增高，但果实发育异常。下列分析错误的是（　　） A．还可以用灭活病毒诱导法、电融合法等诱导原生质体融合 B．两种植株的原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁 C．“番茄—枸杞”嵌合体植株不一定能结出枸杞味的番茄 D．题述技术可以打破生殖隔离，实现杂交育种 【答案】A 【分析】诱导原生质体融合的化学试剂是聚乙二醇；原生质体融合的理论基础是细胞膜的流动性；植物组织培养包括脱分化和再分化，其原理是植物细胞具有全能性，涉及的细胞分裂方式是有丝分裂；植物体细胞杂交的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍。 【详解】A、植物体细胞杂交可用电融合法、离心法、PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等诱导融合，不可采用灭活病毒诱导法，A错误； B、两种植株的原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁，B正确； C、细胞中的基因表达受到多种因素影响，不一定完全按照人们的意愿进行，且据题可知，该植株果实发育异常，故“番茄—枸杞”嵌合体植株不一定能结出枸杞味的番茄，C正确； D、植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离，实现杂交育种，D正确。 故选A。 6．(23-24高二下·福建漳州·期末)某机构欲生产出同时含有中药三白草和鱼腥草成分的有效成分D，并实现有效成分D 的工业化生产，操作流程如下图。下列说法正确的是（　　） A．过程①用酶解法处理，将组织分散成单个细胞 B．过程②可以采用高Ca²⁺一高 pH融合法来诱导原生质体融合 C．过程③使细胞失去了特有的结构和功能，细胞的全能性降低 D．过程④工厂化生产能提高单个细胞次生代谢产物的产量 【答案】B 【分析】植物体细胞杂交 （1）概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 （2）原理：原生质体融合利用了细胞膜具有一定的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 （3）意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 【详解】A、过程①是获得原生质体，因为植物细胞的细胞壁阻碍着细胞间的杂交，因此必须先用纤维素和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，不是将组织分散成单个细胞，A错误； B、过程②是诱导原生质体融合，人工诱导原生质体融合的方法包括物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法；化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法，B正确； C、过程③为诱导杂种原生质体经脱分化形成愈伤组织，脱分化指已分化的细胞失去其特定的结构和功能，转变为未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，因此细胞的全能性增强，C错误。 D、利用植物细胞培养技术对单个细胞或细胞团进行增殖，从中提取次生代谢物，实现细胞产物的工厂化生产，但工厂化生产不能提高单个细胞次生代谢物的产量，D错误。 故选B。 7．(24-25高二下·福建福州平潭第一中学·期末)如图表示工厂化生产紫杉醇的过程。对红豆杉愈伤组织进行液体悬浮培养，分离出单细胞，再用“普通培养基+0.5mg/LNAA+0. 5mg/LBA（BA是一种细胞分裂素）+25g/L蔗糖”的培养液培养获得大量红豆杉细胞，下列叙述不正确的是（    ） A．选择红豆杉种子萌发后的胚根比用成熟植株的叶片作为外植体培养更容易脱分化形成愈伤组织 B．外植体的愈伤化发生了基因表达，细胞失去了特有的结构和功能，形成不定形的薄壁组织团块 C．若要进一步培养成红豆杉植株，则需要更换培养基，改变生长素和细胞分裂素的浓度和比例 D．紫杉醇是红豆杉细胞生长和生存所必需的，在整个生命过程中一直进行合成，属于初生代谢物 【答案】D 【分析】除了幼嫩纸条外，其余树皮均为死细胞积累而成。通过对红豆杉细胞进行培养可以获得紫杉醇，说明紫杉醇是红豆杉细胞外分泌的物质，不是红豆杉细胞基本生命活动所必需的物质。 【详解】A、胚根的分化程度低，更容易脱分化，A正确； B、愈伤化过程细胞脱分化，失去原有的结构和功能，形成愈伤组织，愈伤组织进行细胞分裂，会发生DNA的复制，活细胞中一直有基因的表达，B正确； C、要培养获得红豆杉植株，应该更换培养基，改变激素的浓度和比例，先接种至愈伤组织培养基，在转接至诱导生芽培养基，最后转接至生根培养基，C正确； D、紫杉醇是次生代谢产物，不是红豆杉细胞生长和生存所必需的，D错误。 故选D。 8．(24-25高二下·福建莆田·期末)紫杉醇存在于红豆杉属植物体内，具有较强抗癌作用。为保护野生红豆杉资源，科研人员用图示方法提取紫杉醇。下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①需要调控细胞分裂素和生长素的比例 B．过程①②每天都需要在光照条件下进行 C．过程②③需要转接到生根培养基上培养 D．过程①②③体现出红豆杉细胞具有全能性 【答案】A 【分析】分析题意可知，紫杉醇工厂化生产的主要过程为：红豆杉→愈伤组织→单个细胞→筛选稳定高产紫杉醇细胞群→提取紫杉醇。 【详解】A、过程①为脱分化过程，需要调控细胞分裂素和生长素的比例，细胞分裂素与生长素的比例相当，才能促进愈伤组织的形成，A正确； B、过程①②为生成愈伤组织及愈伤组织分散成单个细胞，该过程不需要在光照条件下进行，B错误； C、过程②③得到的是细胞群，不需要在再分化培养，即不需要转接到生根培养基上培养，C错误； D、单个细胞或组织器官经过脱分化、再分化，长成植物体才能体现全能性，①②③培养结果得到的是细胞系，没有长成植株，也没有分化为各种细胞，没有体现出红豆杉细胞具有全能性，D错误。 故选A。 9．(24-25高二下·福建三明·期末)寒兰为名贵的兰花品种，一般生长在深山幽谷的山腰谷壁。由于人类的过度采摘，现在很难找到寒兰，偶尔能发现的也只有较小的植株。为了增加野生寒兰数量，科研人员希望对其进行人工大量繁殖，再移栽至原有生境。在人工繁殖时可以应用的最适合的生物工程技术手段是（    ） A．将寒兰体细胞与繁殖力强的其他植物细胞进行融合 B．将寒兰的组织放置在培养基中进行植物组织培养 C．将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中 D．将生长素基因转入野生寒兰获得生长速度快的寒兰 【答案】B 【分析】植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。 【详解】A、若将寒兰体细胞与繁殖力强的其他植物细胞进行融合，需要进行体细胞杂交，技术要求较高，且成功率不一定高，A错误； B、 将寒兰的组织放置在培养基中进行植物组织培养，是最快也最简单的方式，B正确； C、 由于植物体细胞全能性易体现，因此将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中，对于植物细胞来说太过繁琐，一般核移植多用于动物克隆，C错误； D、 将生长素基因转入野生寒兰获得生长速度快的寒兰，要求的技术较高，成功率低，D错误。 故选B。 二、非选择题 10．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一，目前在临床上已经广泛用于乳腺癌等的治疗，但其药源植物红豆杉十分稀缺，植物细胞工程是生产紫杉醇的重要技术手段，是解决紫杉醇药源紧缺问题的有效途径之一。下图表示两条技术路线，其中①②③表示过程。请回答下列问题： (1)过程①一般_______（填“需要”或“不需要”）光照，过程②为_______过程。 (2)③需要_______酶处理，欲利用植物细胞培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到愈伤组织阶段，原因是_______。 (3)技术路线2为优化悬浮细胞培养体系，最重要的条件是蔗糖浓度的筛选，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是_______。 (4)早期，人们普遍认为紫杉醇是通过抑制癌细胞的分裂来发挥抗癌作用的。为探究紫杉醇的作用机制，研究人员进行了一项临床实验，用标准剂量的紫杉醇对乳腺癌患者进行治疗，观测患者乳腺癌细胞的分裂情况，结果如下图。图示结果_______（填“支持”或“不支持”）人们早期认知的紫杉醇抗癌机理，理由是_______。 （注：有丝分裂指数指在某一分裂组织或细胞群中，处于有丝分裂M期的细胞数占其总细胞数的百分数。） (5)实验还发现，紫杉醇能诱导细胞分裂中多极纺锤体的形成。为了进一步证实癌细胞对紫杉醇敏感性增强确实是由多极纺锤体的增加引起的，研究人员设计了三组实验： 甲组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇 乙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+CW-069（在有丝分裂后期能增加多极纺锤体） 丙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+逆转素（在有丝分裂后期能减少多极纺锤体） 适宜条件下培养一段时间，检测每组中多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞的死亡率。上述三组实验中，实验组是______组，预期实验结果是_______。 【答案】(1) 不需要 再分化 (2) 纤维素酶和果胶/果胶酶和纤维素 愈伤组织既能大量增殖，又能产生紫杉醇 (3) 蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高渗透压过高细胞失水死亡 (4) 不支持 紫杉醇处理后患者的有丝分裂指数高于对照组 (5) 乙组、丙组 与甲组相比，乙组多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞的死亡率增加而丙组下降 【分析】植物组织培养过程：离体的细胞、组织或器官脱分化形成愈伤组织再分化形成胚状体最后发育成植株。 【详解】（1）过程①为脱分化过程，光照会影响愈伤组织的形成，所以脱分化不需要光照，常避光进行。过程②为再分化过程。 （2）植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性可知，分散植物细胞需要用纤维素酶和果胶酶处理；愈伤组织分化程度低分裂能力强，红豆杉的愈伤组织能产生紫杉醇。 （3）蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡，故蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养。 （4）紫杉醇处理后有丝分裂指数高于对照组，有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂，以上实验结果不支持紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。 （5）为了进一步证实癌细胞对紫杉醇敏感性增强确实是由多极纺锤体的增加引起的，实验的因变量为多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞的死亡率，所以甲组为对照组，乙组和丙组为实验组，因为乙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+CW-069（在有丝分裂后期能增加多极纺锤体）；丙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+逆转素（在有丝分裂后期能减少多极纺锤体），预期实验结果是与甲组相比，乙组多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞的死亡率增加而丙组下降。 地 城 考点04 动物细胞培养技术 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州四校联盟·期末)胚胎干细胞（简称ES细胞）是可以分化为成年动物体内的任何一种类型细胞的干细胞，存在于早期胚胎中。生物学上常以小鼠ES细胞为材料，通过定向诱导获得多种功能细胞。下列叙述错误的是（　　） A．随着细胞分化程度的增加，细胞表达全能性的能力逐渐减弱 B．若将ES细胞诱导分化成肝脏细胞，则可说明ES细胞具有全能性 C．为减少排异反应，可诱导患者自身干细胞分化成真皮细胞，用于治疗皮肤烧伤 D．体外培养过程中，若贴壁细胞出现接触抑制现象，则可用胰蛋白酶进行处理 【答案】B 【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺，胚胎干细胞的特点：具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞。 【详解】A、细胞分化程度越高，细胞的全能性越难以表达，即随着细胞分化程度的增加，细胞表达全能性的能力逐渐减弱，A正确； B、全能性指细胞发育为完整个体的能力。ES细胞分化为肝脏细胞仅体现其分化能力，未体现全能性，B错误； C、患者自身干细胞分化的细胞与自身组织相容性抗原一致，可避免免疫排斥反应，C正确； D、贴壁细胞接触抑制时，需用胰蛋白酶分散细胞以进行传代培养，D正确。 故选B。 2．(24-25高二下·福建三明·期末)MDCK细胞是从犬的肾脏组织分离培育建立的细胞株。为探究关键基因对MDCK细胞悬浮特性的影响，利用siRNA技术成功降低了MDCK细胞内相应基因的表达（简称为基因的敲低）。如图为“敲低相关基因对MDCK细胞黏附效率的影响”。下列叙述错误的是（    ） A．CDH6、PLOD2、LICAM这三个基因被敲低后，有利于MDCK细胞的悬浮生长 B．COL12A1基因表达被降低后，会降低MDCK细胞黏附能力 C．动物细胞培养所需的气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH D．动物细胞培养前可用机械法或胰蛋白酶等处理一段时间，将组织分散成单个细胞 【答案】B 【分析】动物细胞培养需要满足以下条件：①无菌、无毒的环境。②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。③温度：适宜温度。④气体环境：95%空气+5%CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 【详解】A、由图可知，CDH6、PLOD2、LICAM这三个基因被敲低后，MDCK细胞的黏附能力显著降低，从而有利于其适应悬浮生长，A正确； B、COL12A1基因表达被降低后细胞黏附率反而增加，由此推测促进COL12A1基因的表达也可以达到降低MDCK细胞黏附能力的目的，B错误； C、动物细胞培养所需的气体中CO2的主要作用是维持培养液的pH，C正确； D、动物细胞培养前可用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间，将组织分散成单个细胞，D正确。 故选B。 3．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)悬浮细胞分离培养法可用于分离流感病毒。下列有关叙述错误的是（    ） A．传代培养时，悬浮培养的细胞需要先用胰蛋白酶处理再离心收集 B．原代培养时，悬浮细胞培养的气体环境为95%的空气和5%的CO2 C．悬浮培养的细胞会因密度过大、代谢产物积累等因素而分裂受阻 D．培养过程中分裂期的细胞染色体平均分配，没有同源染色体联会 【答案】A 【分析】动物细胞培养的流程：取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎，并用胰蛋白酶（或用胶原蛋白酶）处理（消化），形成分散的单个细胞，将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。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。再配成一定浓度的细胞悬浮液。 【详解】A、悬浮培养的细胞直接用离心法收集，不需要用胰蛋白酶处理，A错误； B、细胞培养时，气体环境为95%的空气和5%的CO2，B正确； C、悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻，C正确； D、悬浮细胞的分裂方式是有丝分裂，分裂期没有同源染色体的联会，染色体经复制后平均分配到子细胞中，D正确。 故选A。 4．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)分泌抗PEDV单克隆抗体的杂交瘤细胞株已适应无血清培养，通过添加生长因子和细胞因子可维持正常的细胞生长与增殖。科研人员在培养体系中加入不同浓度的谷氨酰胺（0～10 mmol/mL），探究其对杂交瘤细胞生长的影响，结果如图所示。下列分析错误的是（    ） A．随着培养时间的延长，杂交瘤细胞会因为接触抑制而停止分裂 B．选择能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞需经过克隆化培养和抗体检测 C．在不添加谷氨酰胺的无血清培养条件下，杂交瘤细胞无法正常生长增殖 D．4d时，4 mmol/mL谷氨酰胺添加组的细胞密度最大，其增殖速度可能最快 【答案】A 【分析】动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。 【详解】A、杂交瘤细胞具有无限增殖的能力，不会出现接触抑制的现象，A错误； B、在制备单克隆抗体过程中，要获得能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，需经过克隆化培养以得到大量单一细胞，再通过抗体检测筛选出能分泌所需抗体的细胞，B正确； C、由图可知，在不添加谷氨酰胺（0 mmol/mL谷氨酰胺组）时，随着培养天数增加，细胞密度一直维持在0，说明在不添加谷氨酰胺的无血清培养条件下，杂交瘤细胞无法正常生长增殖，C正确； D、由图可知，4d时，4 mmol/mL谷氨酰胺添加组的细胞密度最大，说明在该时间点该组细胞数量最多，其增殖速度可能最快，D正确。 故选A。 二、非选择题 5．(23-24高二下·福建漳州·期末)CRISPR/Cas9 是一种高效的基因编辑技术，原理如图1 所示：由一条单链向导SgRNA 引导 Cas9 蛋白识别并切割目标 DNA 双链的特定序列，以敲除目标基因或插入新的基因。我国科学家领衔的团队利用CRISPR/Cas9 等技术，将的人突变亨廷顿舞蹈病致病基因（HTT 基因）部分片段，插入猪基因组内，获得了人-猪“镶嵌”HTT基因，利用胚胎工程技术成功地构建了亨廷顿舞蹈病的动物模型。回答下列问题： (1)PCR 技术是获得HTT 基因常用的方法，制备 PCR 反应体系时，向缓冲溶液中分别加入 HTT 基因模板、4种脱氧核糖核苷酸、________、_________等进行扩增。 (2)SgRNA 可识别并特异性结合目标 DNA 序列，二者结合所遵循的原则是________。Cas9蛋白相当于________酶，可催化________键断裂，可在受体细胞中特定的基因位点进行切割，改变基因结构。 (3)CRISPR/Cas9 基因编辑技术可通过改变________的碱基序列，从而任意编辑基因组上的各种靶序列。若要将目标基因从目标 DNA 上切除下来，一般需要设计________种不同的 SgRNA． (4)含有插入序列的猪胚胎成纤维细胞在体外培养时通过细胞分裂，数量不断增加，当细胞贴壁生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖，这种现象称为_________。将含有插入序列的猪胚胎成纤维细胞的细胞核导入去核的卵母细胞的过程，称为_________。此后进行体外胚胎培养并移植到代孕母猪体内，最终获得亨廷顿舞蹈病动物模型。 (5)CRISPR/Cas9 基因编辑技术存在一定的脱靶效应： 正常情况下， SgRNA 通过20个核苷酸长度的引导序列与目标 DNA 序列发生碱基互补配对准确识别需要编辑的位点，然而有时会发生第18-20个碱基不匹配的情况，此时，Cas9 可通过一个手指状的结构紧紧抓住错配区稳定住RNA-DNA 双链，从而为 Cas9切割 DNA 铺平道路，但这可能会导致 Cas9 在错误的基因位点切割双链DNA，从而引发潜在风险。请就如何降低脱靶效应，提出可能的思路：____________。 【答案】(1) 引物 耐高温的 DNA 聚合酶 (2) 碱基互补配对原则 限制酶 磷酸二酯 (3) SgRNA 的引导序列 2 (4) 接触抑制 动物体细胞核移植 (5) 设计SgRNA 的长度为17个碱基，避免第18-20个碱基不匹配时，导致错误位点的切割。 【分析】PCR技术是获取目的基因的一种技术，需要有基因模板、4种脱氧核糖核苷酸作为原料、以及引物和Taq酶等才能进行。 【详解】（1）PCR 反应体系中除了 HTT 基因模板、4 种脱氧核糖核苷酸，还需要加入耐热的 DNA 聚合酶（如 Taq 酶）和引物。 （2）结合图1可知，SgRNA 与目标 DNA 序列结合遵循碱基互补配对原则； Cas9 蛋白相当于限制酶，可催化磷酸二酯键断裂，可在受体细胞中特定的基因位点进行切割，改变基因结构。 （3）RISPR/Cas9 是一种高效的基因编辑技术，原理如图1 所示：由一条单链向导SgRNA 引导 Cas9 蛋白识别并切割目标 DNA 双链的特定序列，以敲除目标基因或插入新的基因。因此CRISPR/Cas9 基因编辑技术可通过SgRNA 的引导序列来编辑基因组上的靶序列； 要将目标基因从目标 DNA 上切除下来，一般需要设计 2 种不同的 SgRNA。设计两种 sgRNA 时，它们可以分别与目标基因两侧的特定序列互补。当 Cas9 蛋白在这两个 sgRNA 的引导下进行切割时，就会将目标基因所在的片段从 DNA 链上更精确地切除。 （4）细胞贴壁生长到表面相互接触时停止分裂增殖的现象称为接触抑制； 将细胞核导入去核的卵母细胞的过程称为体细胞核移植。 （5）CRISPR/Cas9 基因编辑技术存在脱靶效应的原因，即有时会出现第 18-20 个碱基不匹配时，Cas9 仍能通过手指状结构稳定双链从而导致在错误位点切割 DNA。可以从提高 SgRNA 与目标 DNA 序列碱基互补配对的准确性、优化 Cas9 对匹配程度的识别能力等方面来思考降低脱靶效应的思路。例如设计SgRNA 的长度为17个碱基，避免第18-20个碱基不匹配时，导致错误位点的切割。 6．(23-24高二下·福建南平·期末)人乳头状瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关。我国科学家以该病毒外壳蛋白A为抗原制备抗HPV的单克隆抗体，实现HPV 的准确检测，其流程如下图所示。    回答问题。 (1)基因A来自_______，基因A 需要与_______连接才能导入工程菌的细胞内并表达；步骤①中，用蛋白A 对实验小鼠进行多次免疫， 目的是_______。 (2)经过步骤②后，需要利用_______获得杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行______，再经过步骤③多次筛选获得足够数量能分泌抗HPV 抗体的细胞。 (3)科学家把抗HPV的单克隆抗体与特定的宫颈癌治疗药物进行连接，可用于治疗宫颈癌。该方法能降低药物的副作用，原因是_______。 【答案】(1) 人乳头状瘤病毒 载体 获得足够多的能产生抗蛋白A抗体的B淋巴细胞 (2) 特定的选择培养基 克隆化培养和抗体检测 (3) 单克隆抗体能精确地定位宫颈癌细胞、减少药量 【分析】单克隆抗体制备流程：对小鼠注射特定的抗原蛋白，使小鼠产生免疫反应，从脾脏中获得相应的B淋巴细胞；将小鼠骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞诱导融合；（筛选①）再用特定的选择性培养基进行筛选，只有融合的杂种细胞才能生长；（筛选②）对上述杂种细胞进行克隆化培养和抗体检测，获得能产生专一抗体的杂交瘤细胞；将杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，最终获得单克隆抗体。 【详解】（1）基因 A 是目的基因，来自人乳头状瘤病毒（HPV）；基因 A 需要与载体连接才能导入工程菌的细胞内并表达；步骤①中，用蛋白 A 对实验小鼠进行多次免疫，目的是使小鼠产生更多的能分泌抗蛋白 A 抗体的 B 淋巴细胞。 （2）经过步骤②后，进行细胞融合，需要特定的选择培养基获得杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，再经过步骤③多次筛选获得足够数量能分泌抗 HPV 抗体的细胞。 （3）该方法能降低药物的副作用，原因是单克隆抗体能特异性地识别并结合宫颈癌细胞，将药物定向带到癌细胞所在部位，减少对正常细胞的伤害。 7．(24-25高二下·福建南平·期末)BMAL1基因是产生昼夜节律所必需的基因。我国科学家利用基因编辑技术和体细胞核移植（SCNT）技术，成功构建了世界首例体细胞BMAL1基因敲除的生物节律紊乱猕猴模型，其基本构建流程如下图所示。第一代BMAL1基因敲除猴的5只个体（A3、A4、A6、A8、A10）表现出不同程度的节律紊乱症状。为进一步获得理想动物模型，研究团队采集A6个体（基因敲除最完全，睡眠紊乱症状最明显）的成纤维细胞，经SCNT后最终获得多只第二代BMAL1基因敲除猕猴模型。回答下列问题： (1)第一代5只基因敲除猴是通过_______（填“无性”或“有性”）生殖方式获得。利用A6的成纤维细胞进行SCNT获得多只猕猴的基因型_______（填“相同”或“不相同”）。 (2)从A6获取的成纤维细胞在用于SCNT之前需进行细胞培养，通常在合成培养基中加入适量血清，其作用是_______。细胞培养应在含_______的混合气体的恒温培养箱中进行。 (3)实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至_______期后去核。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是_______。 (4)与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，使用遗传背景相同的第二代克隆猴用于实验研究及相关药物研发具有的优点是_______（答出1点即可）。 【答案】(1) 有性 相同 (2) 血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 95%空气和5%CO2 (3) MII中（MII） 体细胞的分化程度高，表现全能性困难 (4) 避免个体间差异对实验的干扰（或大大减少实验动物的使用数量、批量化、标准化创建克隆猴模型） 【分析】动物细胞培养的条件营养：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。（通常需要加入血清等一些天然成分）无菌、无毒的环境：添加抗生素温度、pH和渗透压：36.5±0.5℃ 7.2~7.4。气体环境：O2是细胞代谢所需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱进行培养。动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 【详解】（1）据题图分析可知，第一代5只基因敲除猴是通过受精卵发育而来，即通过有性生殖方式获得。利用A6的成纤维细胞进行SCNT获得多只猕猴，属于无性繁殖，所以多只猕猴的基因型相同。 （2）从A6获取的成纤维细胞在用于SCNT之前需进行细胞培养，通常在合成培养基中加入适量血清，其作用是血清可以补充合成培养基中缺乏的物质，进行动物成纤维细胞体外培养时置于含有95％空气和5%CO2的混合气体的培养箱中。 （3）由于MII期卵母细胞具备受精能力，细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质和营养条件，实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至MⅡ期后去核，体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞的分化程度高，表现全能性困难。 （4）与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，使用遗传背景相同的第二代克隆猴用于实验研究及相关药物研发具有的优点是避免个体间差异对实验的干扰（或大大减少实验动物的使用数量、批量化、标准化创建克隆猴模型）。 地 城 考点05 动物体细胞核移植技术和克隆 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福州马尾一中等六校·期末)动物细胞工程技术在动物育种中有着广泛的应用，下列叙述正确的是（　　） A．获得克隆动物和转基因动物的过程都属于无性生殖 B．三种动物的培育过程都需要动物细胞培养技术和胚胎移植技术 C．目前三种动物培育成功率很低，且都大多数存在健康问题，应用受限 D．对转基因动物再应用体外受精技术得到的后代都能够稳定遗传其优良性状 【答案】B 【详解】A、克隆动物的培育利用的是动物体细胞核移植技术，属于无性生殖；而转基因动物的培育，若采用的是体外受精结合转基因技术，属于有性生殖，A错误； B、体外受精技术需要对精子进行获能培养、对卵细胞进行培养等动物细胞培养技术，且都需要胚胎移植技术将胚胎移植到受体动物子宫中；动物体细胞核移植技术需要培养重组细胞等动物细胞培养技术，也需要胚胎移植；转基因技术常结合体外受精等，同样需要动物细胞培养和胚胎移植技术，所以三种动物的培育过程都需要动物细胞培养技术和胚胎移植技术，B正确； C、目前克隆动物培育成功率很低，且很多存在健康问题，应用受限，但试管动物（体外受精培育的动物）技术相对成熟，成功率较高，C错误； D、转基因动物通过体外受精技术得到的后代，由于减数分裂时基因的分离和自由组合，不一定都能稳定遗传其优良性状，D错误。 故选B。 2．(24-25高二下·福建宁德·期末)据第四次全国大熊猫野外种群调查显示，全国野生大熊猫种群数量有1864只。为保护和繁殖大熊猫，科研人员进行了如图实验，下列叙述错误的是（　　） A．熊猫甲培育成功原因可能是卵母细胞的细胞质可使细胞核全能性得到表达 B．采集来的卵母细胞要进行成熟培养和精子要获能处理，才能用于体外受精 C．若早期胚胎发育到桑葚胚，可将胚胎中的内细胞团进行均等分割，则可以培育出熊猫乙和熊猫丙 D．熊猫甲、乙和丙的培育过程都有胚胎移植技术，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 【答案】C 【详解】A、在核移植技术中，卵母细胞的细胞质中含有促使细胞核全能性表达的物质，所以熊猫甲（通过核移植技术培育）培育成功原因可能是卵母细胞的细胞质可使细胞核全能性得到表达，A正确； B、在体外受精技术中，采集来的卵母细胞要培养到减数第二次分裂中期（进行成熟培养），精子要进行获能处理，才能用于体外受精，B正确； C、内细胞团是囊胚期才出现的结构，桑葚胚还没有内细胞团。若要通过胚胎分割培育出熊猫乙和熊猫丙，应该在囊胚期对胚胎中的内细胞团进行均等分割，C错误； D、由图可知，熊猫甲、乙和丙的培育过程都有胚胎移植技术，胚胎移植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正确。 故选C。 3．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)我国科学家利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。下列说法错误的是（　　） A．培育孤雄小鼠需将成熟的精子放入 ATP 溶液中进行获能处理 B．用促性腺激素对雌性小鼠超数排卵处理以获得大量卵细胞 C．对在桑葚胚或囊胚时期的甲进行胚胎分割，可获得多只孤雄小鼠 D．不考虑致死，孤雄小鼠的性染色体组成可能为XX、XY、YY 【答案】A 【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。 【详解】A、获能是指获得受精的能力而不是获得能量，需将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中，用化学药物诱导精子获能，不是放在ATP溶液中，A错误； B、利用促性腺激素作用于性腺，促进性激素的分泌，以促进生殖细胞形成的原理，用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，以增加卵母细胞数量，B正确； C、在桑葚胚或囊胚时期时，可进行胚胎分割，从而获得多个胚胎，进而可获得多只孤雄小鼠，C正确； D、不考虑致死情况，理论上孤雄小鼠是由去核卵细胞、精子（X或Y）、具卵细胞细胞核的ahESC（X或Y）组成，性染色体组成为XX、XY或YY，D正确。 故选A。 4．(24-25高二下·福建福州福清·期末)第四代试管婴儿技术又称线粒体替换治疗，该技术主要解决了女性卵子质量不好的问题，其简易流程图如下图所示。据图分析，下列叙述正确的是（　　） A．该技术可使携带细胞核遗传基因的母亲生下健康后代 B．构建重组卵母细胞时需移植病人卵母细胞中的第一极体 C．捐赠卵子者携带的红绿色盲基因可能会遗传给子代 D．该技术属于有性生殖，子代细胞核遗传物质来自三个亲本 【答案】A 【详解】A、该技术保留母亲的细胞核遗传物质，仅替换线粒体，若母亲核基因正常但线粒体异常，可生下健康后代，A正确； B、重组卵母细胞需移植的是母亲的卵细胞的细胞核（核DNA是体细胞的一半），而非第一极体（第一极体是减数第一次分裂后的子细胞，核DNA与体细胞相同），B错误； C、红绿色盲基因位于核DNA的X染色体上，捐赠者仅提供线粒体DNA，核DNA由父母提供，故捐赠卵子者携带的红绿色盲基因不会遗传给子代，C错误； D、子代核DNA来自父母双方，线粒体DNA来自捐赠者，但核遗传物质仅来自两个亲本，D错误。 故选A。 5．(24-25高二下·福建福州福清·期末)生物技术是把双刃剑，造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题，人们必须高度重视。下列相关叙述正确的是（　　） A．通过核移植和体外受精技术为不孕不育家庭带来福音 B．将抗性基因导入植物叶绿体中防止基因通过花粉传播 C．多数国家不发展生物武器是因为生物武器研制门槛高 D．大面积种植抗虫棉，会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率减小 【答案】B 【详解】A、核移植技术属于体细胞克隆范畴，用于不孕症治疗的主要是体外受精等技术，核移植并非直接解决不孕问题的方法，A错误； B、叶绿体基因属于细胞质遗传，花粉中几乎不含叶绿体，将抗性基因导入叶绿体可有效防止基因通过花粉扩散，B正确； C、多数国家不发展生物武器是因《禁止生物武器公约》的约束及伦理问题，而非研制门槛高，C错误； D、抗虫棉的选择压力会淘汰不抗虫个体，导致棉铃虫抗性基因频率增加而非减小，D错误。 故选B。 6．(24-25高二下·福建福州福清·期末)细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列叙述错误的是（　　） A．选择植物的茎尖分生区进行组织培养，可以获得脱毒植物幼苗 B．选择病人的核移植胚胎干细胞诱导分化后可形成免疫匹配的移植器官 C．选择去核卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率 D．选择分化程度较高的动物体细胞进行培养有利于获得大量的细胞 【答案】D 【详解】A、茎尖分生区细胞分裂旺盛，病毒含量极少，通过组织培养可获得脱毒苗，A正确； B、核移植胚胎干细胞的遗传物质来自病人，诱导分化的器官与病人免疫匹配，移植后不会出现免疫排斥作用，B正确； C、卵母细胞质中含有激活细胞核全能性的物质，选择去核卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率，C正确； D、分化程度高的细胞分裂能力弱，难以大量增殖，应选择分化程度低的细胞进行培养，D错误。 故选D。 7．(24-25高二下·金太阳福建福州八县（，区）协作校·期末)体细胞核移植胚胎的发育过程中伴随一系列的表观遗传重编程事件，主要包括染色质重塑、转录因子的激活和抑制、组蛋白修饰、DNA甲基化等。将供体细胞注入去核卵母细胞进行融合后，供体细胞需要删 除自己原有的表观遗传模式进行重编程，使体细胞重新获得发育的全能性。下列有关核移植的叙述，正确的是（　　） A．在培养基中添加Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成激活剂等激活重构胚 B．激活重构胚过程中涉及表观遗传重编程，重构胚的遗传信息不发生改变 C．对移植胚胎的受体动物进行同期发情处理，目的是降低对外源胚胎的免疫排斥反应 D．通过图中步骤最终获得的动物的遗传物质来自a 【答案】B 【分析】克隆过程(核移植)中一般利用未受精的去核卵细胞作为受体细胞，原因是卵细胞体积大，易操作，营养丰富，未受精的卵细胞的细胞质中含有激活体细胞的细胞核全能性的物质。对供体注射促性腺激素可以促进其超数排卵，获得更多的卵母细胞；受体卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能进行核移植。 【详解】A、用电刺激、Ca2+载体和蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚，A错误； B、表观遗传不改变遗传信息，B正确； C、胚胎移植前，对受体动物进行同期发情处理，目的是为胚胎移入受体提供相同的生理环境，C错误； D、通过图中步骤最终获得的动物的细胞质中的遗传物质来自b，细胞核中的遗传物质来自a，D错误。 故选B。 8．(24-25高二下·金太阳福建福州八县（，区）协作校·期末)治疗性克隆是胚胎干细胞造福人类的一种非常重要的途径，治疗性克隆的大致过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．治疗性克隆应用了生物工程中的细胞工程技术 B．去核是指通过显微操作去除纺锤体——染色体复合物 C．图中胚胎干细胞具有组织特异性，不具有发育成完整个体的潜力 D．治疗性克隆有望解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题 【答案】C 【分析】治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。细胞的全能性是指细胞经分裂、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。 【详解】A、治疗性克隆应用了生物工程中的细胞工程技术，如动物细胞培养和核移植，A正确； B、图中卵母细胞“去核”其实去的是纺锤体—染色体复合物，而不是去除所有的核结构，因为此时的卵母细胞处于减数第二次分裂中期，B正确； C、图中胚胎干细胞不具有组织特异性，具有发育成完整个体的潜力，C错误； D、治疗性克隆有望解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题，因而我国不反对治疗性克隆的设计，D正确。 故选C。 9．(24-25高二下·福建龙岩·期末)科学家尝试将某种濒危猫科动物的体细胞核移植到去核的家猫卵母细胞中形成重构胚，以实现濒危猫科动物的克隆繁殖。下列说法错误的是（    ） A．家猫的卵母细胞需要在体外培养至MII期 B．可通过电融合法使濒危猫科动物的细胞与去核的家猫卵母细胞融合 C．通过该技术可对濒危猫科动物进行100%复制，有望拯救部分濒危动物 D．重构胚进行胚胎移植前需用物理或化学方法激活，使其完成细胞分裂和发育 【答案】C 【分析】本题考察核移植技术及克隆动物的相关知识，需结合细胞工程和胚胎工程内容分析选项。 【详解】A、卵母细胞需在体外培养至MII期，此时细胞质成熟，利于细胞核全能性表达，A正确； B、电融合法可诱导细胞膜融合，使供体细胞核与去核卵母细胞结合，B正确； C、克隆个体的核DNA来自供体，但细胞质DNA（如线粒体DNA）来自受体家猫，且表型受环境影响，无法100%复制，C错误； D、重构胚需激活（如电刺激或Ca²⁺载体）以启动细胞分裂和发育进程，D正确。 故选C。 10．(24-25高二下·福建三明·期末)“猪繁殖与呼吸综合征”是一种由PRRSV病毒引发的传染病。科学家通过以下流程培育能自动产生PRRSV抗体的转基因克隆猪。下列说法正确的是（    ） A．去核是指去除卵母细胞中DNA-蛋白质复合物 B．步骤①通常采用高Ca2+-高pH融合法使两细胞融合 C．步骤②中可采用Ca2+载体激活重构胚 D．步骤③中涉及的主要是早期胚胎培养技术 【答案】C 【详解】A、去核是指去除卵母细胞中纺锤体—染色体复合物，A错误； B、高Ca2+-高pH融合法用于促进植物原生质体融合，步骤①通常通过电融合法使两细胞融合，B错误； C、通常用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确； D、步骤③表示将早期胚胎移植给C猪，其技术手段为胚胎移植，D错误。 故选C。 11．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)关于细胞工程，下列说法错误的是（    ） A．核移植过程中，可以使用梯度离心、紫外线短时间照射等方法进行去核 B．用水稻的雄配子或雌配子离体培养获得植株的过程为单倍体育种，能明显缩短育种年限 C．动物体细胞核移植的过程中，可以用物理法或化学法激活重构胚 D．动物细胞工程可用于制备靶向制剂、保护濒危物种等 【答案】B 【分析】哺乳动物核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植。由于动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，而胚胎细胞的全能性高于体细胞，因此体细胞核移植的难度明显高于后者。核移植过程中，可以使用显微操作法、梯度离心、紫外线短时间照射等方法进行去核。 【详解】A、在核移植过程中，对于卵母细胞的去核，可以使用梯度离心、紫外线短时间照射等方法，A正确； B、用水稻的雄配子或雌配子离体培养获得单倍体植株，然后再用秋水仙素等处理使染色体加倍，这样的过程才是单倍体育种，仅用配子离体培养获得植株只是单倍体植株，单倍体育种能明显缩短育种年限，B错误； C、在动物体细胞核移植的过程中，融合后的重构胚可以用物理法（如电刺激）或化学法（如钙离子载体、乙醇等）进行激活，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确； D、动物细胞工程中的核移植技术等可用于保护濒危物种（如克隆濒危动物），动物细胞融合技术制备的单克隆抗体可用于制备靶向制剂，D正确。 故选B。 12．(24-25高二下·福建三明·期末)我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是（    ） A．图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术 B．③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合 C．步骤①使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达 D．Kdm4d和TSA促进了重构胚中组蛋白的甲基化和乙酰化 【答案】C 【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。 【详解】A、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术，并未运用重组DNA技术（基因工程中核心技术），A错误； B、③为动物细胞融合的过程，诱导动物细胞发生融合所用的是灭活的病毒，B错误； C、步骤①是将小鼠成纤维细胞诱导为iPS细胞，iPS细胞是一种诱导性多能干细胞，该过程使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达，从而具有了多能性，C正确； D、已知Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，会促进组蛋白的去甲基化，而不是甲基化；TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，会抑制组蛋白脱乙酰酶的活性，从而抑制组蛋白的脱乙酰化，即促进了组蛋白的乙酰化，D错误。 故选C。 二、非选择题 13．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)“人造精子”是一种可以替代精子使卵细胞受精的单倍体胚胎干细胞。科研人员通过两种方式获得小鼠“人造精子”，流程如下图所示。请回答： (1)方式一中常用显微操作法对__________期卵母细胞去核，再将__________转到去核的卵母细胞中。 (2)方式二是通过精子与卵子的受精作用“替代”核移植技术，受精作用中防止多精入卵的两道屏障是________。在核融合之前，剔除卵细胞中的________，得到只含精子的染色体组的胚胎干细胞。干细胞体外培养时，为避免代谢物积累过多可采取_______措施。 (3)构建成功的单倍体胚胎干细胞的性染色体全为X染色体。已知小鼠Y染色体比X染色体短小。实验无法获得含Y染色体的单倍体胚胎干细胞，最可能的原因是_______。 【答案】(1) MⅡ 精子（头部或细胞核） (2) 透明带反应和卵细胞膜反应 雌原核 定期更换培养液 (3) Y染色体上的基因无法支持单倍体胚胎干细胞的存活（或Y染色体上缺少支持单倍胚胎干细胞存活的基因） 【分析】1、动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。 2、动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎。 3、动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。 【详解】（1）核移植技术中，为保证卵母细胞具备受精能力等，通常选择减数第二次分裂中期的卵母细胞去核，因为此时期卵母细胞细胞质环境适宜，能支持后续发育 。方式一是要获得含精子遗传物质的重组细胞，所以需将精子（头部或细胞核，精子头部主要是细胞核 ） 转到去核的卵母细胞中，这样可利用卵母细胞的细胞质环境，促使新细胞发育。 （2）防止多精入卵的屏障：受精作用中，防止多精入卵的两道屏障依次是透明带反应（精子穿过透明带触及卵细胞膜时，透明带会发生生理变化，阻止后续精子进入透明带 ）和卵细胞膜反应（精子入卵后，卵细胞膜会发生生理变化，拒绝其他精子再进入卵内 ） 。方式二是 “替代” 核移植技术，要得到只含精子染色体组的胚胎干细胞，在核融合之前，需剔除卵细胞中的雌原核（卵细胞受精后形成的含卵细胞核遗传物质的结构 ） 。干细胞体外培养时，代谢产物积累会影响细胞生存环境，为避免这种情况，可采取定期更换培养液的措施，以保证培养液中营养物质充足且代谢废物较少 。 （3）已知构建成功的单倍体胚胎干细胞性染色体全为X染色体，无法获得含Y染色体的，最可能是因为 Y染色体上的基因无法支持单倍体胚胎干细胞的存活（或Y染色体上缺少支持单倍体胚胎干细胞存活的关键基因 ），即Y染色体的遗传信息不能满足单倍体胚胎干细胞生存、增殖等需求 。 14．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因表遗传修饰及胎盘发育异常问题，我国科学家采用技术手段对克隆胚胎进行处理，提高了克隆成功率。操作流程如图： (1)将成纤维细胞注入去核的食蟹猴MⅡ期卵母细胞，再用灭活的仙台病毒短暂处理，其目的是________。去核的实质是去除_______，去核的常用方法是________。 (2)囊胚a的内细胞团能发育形成_______，将囊胚a的滋养层置换的目的是_______。 (3)重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键。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________。 【答案】(1) 促进动物细胞融合 纺锤体-染色体复合物 显微操作法 (2) 完整胚胎 避免囊胚a的滋养层发育成的胎盘等异常问题 (3) Kdm4d降低基因A甲基化程度，TSA提高组蛋白的乙酰化程度，有利于A基因的正常表达 【分析】胚胎发育包括受精卵形成、分裂成囊胚、子宫内植入、器官形成及胚胎胎儿期等阶段。 【详解】（1）用灭活的仙台病毒短暂处理核移植后的细胞，可促进动物细胞融合；图中母猴的卵母细胞，待其培养到一定时期后去核，其中，卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物；目前动物细胞核移植技术普遍使用的去核方法是显微操作法。 （2）囊胚a的内细胞团能发育形成完整胚胎，滋养层发育成胚胎的附属结构如胎盘等，猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因表观遗传修饰及胎盘发育异常问题，因此将囊胚a的滋养层置换成囊胚b的。 （3）细胞在分化过程中，细胞核中的DNA甲基化、组蛋白甲基化及乙酰化等多种表观遗传修饰会抑制细胞核中相关基因的表达。由图1可知，Kdm4d是去甲基化酶，TSA是组蛋白去乙酰化抑制剂，将Kdm4d的mRNA注入重构胚和用TSA处理重构胚后，Kdm4d能降低基因A甲基化，TSA提高组蛋白的乙酰化，有利于A基因的正常表达，所以将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。 地 城 考点06 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)CD87是某种癌细胞膜上的受体蛋白，与癌细胞的转移和增殖有关。CD3是所有T细胞表面的特异性抗原，该抗原被激活后，能极大促进T细胞的免疫效力。科研人员尝试通过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，以筛选出能同时结合CD87和CD3的双特异性抗体CD87×CD3，如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．制备双杂交瘤细胞时，需要将CD87、CD3分别注射到小鼠体内 B．体外培养的双杂交瘤细胞会出现贴壁生长和接触抑制现象 C．小鼠体内培养双杂交瘤细胞时需从小鼠腹水中提取双特异性抗体 D．双特异性抗体CD87×CD3的结合不会改变抗体CD87和抗体CD3原有的氨基酸序列 【答案】B 【详解】A、制备双杂交瘤细胞时，需要将CD87、CD3分别注射到小鼠体内，引起机体的体液免疫，获得分别能产生CD87抗体、CD3抗体的B淋巴细胞，A正确； B、体外培养的双杂交瘤细胞能无限增殖，不会出现贴壁生长和接触抑制现象，B错误； C、小鼠体内培养双杂交瘤细胞时需从小鼠腹水中提取双特异性抗体，C正确； D、双特异性抗体CD87×CD3的结合并没有改变遗传物质，抗体CD87和抗体CD3原有的氨基酸序列也不会发生改变，D正确。 故选B。 2．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)生物技术与工程的发展催生了生物药的生产。下列叙述正确的是（    ） A．体外培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体时培养液中加入血浆会影响单克隆抗体纯度 B．将药用蛋白基因与腺病毒重组，然后侵染奶牛的乳腺可得到乳腺生物反应器 C．将胰岛素基因与大肠杆菌的DNA重组后可利用发酵工程生产胰岛素 D．对动物细胞培养时需要无菌无毒的环境，对培养基及动物血清要湿热灭菌 【答案】A 【详解】A、体外培养杂交瘤细胞时，若培养液中加入血浆，血浆中的其他抗体（如动物自身抗体）会混入单克隆抗体中，降低纯度，A正确； B、乳腺生物反应器需将药用蛋白基因导入受精卵，而非腺病毒侵染乳腺细胞，B错误； C、大肠杆菌是原核生物，无法对胰岛素进行加工，不能直接得到胰岛素，C错误； D、动物细胞培养的培养基需添加血清，但血清需过滤灭菌，湿热灭菌会破坏其活性，D错误。 故选A。 3．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)动物体细胞融合后染色体核型不稳定，来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条，这种现象常应用于基因的定位。在单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象（不考虑基因相互作用和其他变异）。为解这个问题，研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞，用EBV（一种病毒颗粒）感染，获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列叙述错误的是（    ） A．筛选后的杂交瘤细胞具有产生EBV抗体的能力 B．HAT培养基和Oua筛选去除的不止是未融合的BV转化细胞和未融合的骨髓瘤细胞 C．利用抗体检测筛选上图的杂交瘤细胞经克隆化培养可具有持续产生所需抗体的能力 D．若杂交瘤细胞丢失某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失，则该抗体的基因就位于这条染色体上 【答案】A 【详解】A、EBV是为了让其染色体核型相对稳定，并不是做抗原，筛选后的杂交瘤细胞不具有产生EBV抗体的能力，A错误； B、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感，骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感”可知，HAT培养基去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞，Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞，B正确； C、EBV可以使染色体核型相对稳定，利用抗体检测筛选上图的杂交瘤细胞经克隆化培养可具有持续产生所需抗体的能力，C正确； D、编码单克隆抗体的基因位于染色体上，与亲代杂交瘤细胞相比，若杂交瘤细胞丢失某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失，则该抗体的基因就位于这条染色体上，D正确。 故选A。 4．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）是一种自身免疫性疾病，病因是机体产生了抗水通道蛋4（AQP4）的抗体。NMOSD的诊断依赖对外周血的检测，检测过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） 注：图中的“二抗”是能与抗AQP4抗体特异性结合的抗体 A．动物注射抗AQP4抗体，再通过杂交瘤技术可制备出相应的二抗 B．图示操作的目的是检测患者体内是否存在抗AQP4抗体 C．这种检测方法保持了抗原原本结构，因此具有较高的特异性 D．若血浆样本来自NMOSD患者，则可在显微镜下观察到细胞质发出荧光 【答案】D 【详解】A、二抗是能与抗AQP4抗体特异性结合的抗体，动物注射抗AQP4抗体作为抗原，再通过杂交瘤技术可制备出相应的二抗，A正确； B、图示操作加入患者血浆样本，血浆中含有抗体，因此图示操作的目的是检测患者体内是否存在抗AQP4抗体，B正确； C、这种方法能与抗原结合的抗体不会被洗脱，不能结合的就会被洗脱，加入的二抗能与结合的抗体结合并通过荧光观察，这种检测方法保持了抗原结构，且具有较高的特异性，C正确； D、抗体分布在细胞外液中，则患者的检测结果应为在细胞外观察到免疫荧光，D错误。 故选D。 5．(24-25高二下·福建南平·期末)治疗HER2阳性乳腺癌的抗体-药物偶联物（T-DM1）被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗和细胞毒性药物DM1偶联形成，其作用机制见下图。下列相关叙述，正确的是（　　） A．T-DM1进入人体内环境后连接物发生断裂 B．曲妥珠单抗的制备可选择DM1作为抗原对小鼠进行免疫 C．阳性患者乳腺癌细胞中HER2的表达量高于阴性患者 D．DM1的特异性确保了T-DM1对乳腺癌细胞的选择性杀伤 【答案】C 【详解】A、分析题图可知，T-DM1与细胞膜上的受体HER2结合后通过胞吞的方式进入乳腺癌细胞，在人体内环境中不会发生连接物断裂，A错误； B、曲妥珠单抗是能与HER2特异性结合的抗体，故曲妥珠单抗制备中可选择HER2作为抗原刺激小鼠产生免疫应答，而不是DM1，B错误； C、HER2阳性乳腺癌的特点是癌细胞表面HER2蛋白过量表达，因此阳性患者乳腺癌细胞中HER2的表达量高于阴性患者，C正确； D、DM1是药物，不具有特异性；曲妥珠单抗具有特异性确保了T-DM1对乳腺癌细胞的选择性杀伤，D错误。 故选C。 6．(24-25高二下·福建龙岩·期末)抗体偶联药物(ADC)是单克隆抗体的重要应用之一，通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成。某科研团队近期开发了一种新型的ADC用于治疗HER2阳性乳腺癌，作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．将纯化的Ⅳ反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离的抗体为单克隆抗体 B．将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞 C．ADC的I部分具有靶向运输作用，能显著降低药物对正常组织的损伤 D．ADC进入癌细胞后，Ⅱ在肿瘤细胞的高尔基体中释放，进而促进癌细胞坏死 【答案】C 【分析】单克隆抗体制备流程：（1）对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应；（2）从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；（3）将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，再用特定的选择培养基进行筛选；（4）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都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长；（5）对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞；（6）最后，将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。这样从细胞培养液或小鼠腹水中，就可以提取出大量的单克隆抗体。 【详解】A、分析题图可知，Ⅳ为抗原，将抗原注射到小鼠体内，使其产生免疫反应，从小鼠血清中分离的抗体有多种，A错误。 B、将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞为融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞，B错误； C、分析题图可知，ADC的I部分为抗体，能特异性识别肿瘤细胞抗原，具有靶向运输作用，能显著降低药物对正常组织的损伤，C正确； D、分析题图可知，ADC的Ⅱ部分为药物，ADC进入癌细胞后，药物释放后诱导溶酶体破裂，释放药物加速了癌细胞的凋亡，D错误。 故选C。 7．(24-25高二下·福建莆田·期末)HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体，其过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。科研人员开发了用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物（抗HER2-ADC），然后将乳腺癌细胞移植到裸鼠（先天性胸腺缺陷的突变小鼠）体内，待肿瘤体积达到200mm³时将裸鼠分为4组并分别给药处理，实验过程及结果如下。下列叙述错误的是（　　） A．①过程可使用同时失去感染性和抗原性的灭活病毒 B．抗HER2-ADC由抗HER2抗体、接头和药物三部分组成 C．实验结果表明抗HER2-ADC对肿瘤治疗效果较其他药物更佳 D．在制备抗HER2-ADC的过程中，需要用HER2对小鼠多次进行免疫 【答案】A 【详解】A、①过程是诱导免疫反应，需用保留抗原性、失去感染性的灭活病毒 （灭活病毒可激活免疫，若失去抗原性则无法诱导免疫 ），A错误； B、抗 HER2 - ADC 是抗体偶联药物，由抗 HER2 抗体、接头、药物 三部分组成（抗体靶向肿瘤细胞，接头连接抗体与药物，药物发挥杀伤作用 ），B正确； C、图 2 显示，抗 HER2 - ADC 处理组肿瘤体积增长最慢，说明治疗效果优于其他药物 ，C正确； D、制备抗 HER2 抗体时，需用 HER2 多次免疫小鼠，以刺激 B 细胞产生更多特异性抗体 ，利于后续杂交瘤细胞筛选，D正确 。 故选A。 8．(24-25高二下·福建百校·期末)甲型H1N1流感病毒表面的神经氨酸酶有4个抗原决定簇，一种抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体（Ab）。由多种抗原决定簇刺激机体产生的抗体称为多克隆抗体。如图为制备多克隆抗体（简称“多抗”）和单克隆抗体（简称“单抗”）的示意图。下列叙述正确的是（    ） A．多抗由单一B细胞克隆产生，可以识别多种抗原表位 B．利用灭活病毒诱导法融合骨髓瘤细胞与B细胞时，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子会重新排布 C．筛选②需将抗体检测呈阴性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔进行培养 D．甲型H1N1流感病毒部分抗原结构改变后，会出现多抗失效而单抗有效的情况 【答案】B 【分析】单克隆抗体是由单一B淋巴细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。 制备原理 将能产生特定抗体的B淋巴细胞与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既保留了B淋巴细胞产生特异性抗体的能力，又具备骨髓瘤细胞无限增殖的特性，可在体外培养或体内增殖，大量产生单一抗体。 【详解】A、一种抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由多种抗原决定簇刺激机体产生的抗体称为多克隆抗体，因此需要多种B细胞参与，A错误； B、利用灭活病毒诱导法融合骨髓瘤细胞与B细胞时，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子会重新排布，有利于细胞融合，B正确； C、筛选②需将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔进行培养，C错误； D、甲型H1N1流感病毒部分抗原结构改变后，会出现与该抗原对应的原单抗失效，而对没有改变的其他抗原仍有效，D错误。 故选B。 9．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等优点，被广泛用作诊断试剂。下图是医学上常用的定量检测抗原含量的“双抗体夹心法”示意图。将过量的固相抗体固定在某种固相载体表面上，加入抗原，再加入酶标抗体，洗脱未结合的酶标抗体，最后加入无色底物，该底物在酶标抗体上的酶的催化作用下形成产物，通过一定时间内产物（有色）的量反映抗原量。下列说法合理的是（    ） A．固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，说明抗原-抗体反应不具有特异性 B．实验过程所加入的酶标抗体不能过量，底物可以过量 C．反应体系最终呈现的颜色深浅与抗原量呈负相关 D．若酶标抗体有一定几率能与固相抗体结合，则检测结果可能出现假阳性 【答案】D 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、据图可知，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，但固相抗体和酶标抗体分别与抗原的不同部位结合，抗原-抗体反应仍具有特异性，A错误； B、实验中加入过量的酶标抗体，保证抗原能充分与之结合；而加入过量的底物，保证在酶标抗体上酶的催化作用下能充分反应形成产物，从而更准确地通过产物量反映抗原量，二者均可过量，B错误； C、抗原越多，留下的酶标抗体越多，颜色越深，因此反应体系最终呈现的颜色深浅与抗原量呈正相关，C错误； D、若酶标抗体有一定几率能与固相抗体结合，即使待检测物中没有抗原，检测结果仍可能出现有色产物，导致假阳性，D正确。 故选D。 10．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)抗体结构分为可变区（V区）和恒定区（C区），与抗原特异性结合的区域为CDR区，位于V区中。在医药领域，单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发挥重要作用，但鼠源的单抗容易在人体内引发人抗鼠抗体反应（HAMA），从而削弱其治疗的有效性。科学家对鼠源杂交抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，主要流程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．鼠—人嵌合抗体至少含有4个游离氨基，其抗体特异性由肽链的C区决定 B．上述表达载体的构建过程主要利用了基因突变的生物学原理 C．为提高嵌合基因与载体的连接效率，扩增时应在两条引物的3'端添加同种限制酶酶切位点 D．鼠—人嵌合抗体的研制过程属于蛋白质工程，图中转染细胞的方法可能是显微注射法 【答案】D 【分析】单克隆抗体的制备： 1、细胞来源：B淋巴细胞：能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖；骨髓瘤细胞：不产生专一性抗体，体外能无限繁殖； 2、杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体； 3、两次次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交细胞以及自身融合的细胞)；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群； 4、两次抗体检测：专一抗体检验阳性； 5、提取单克隆抗体：从培养液或小鼠腹水中提取； 6、单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。 【详解】A、由图可知，鼠一人嵌合抗体含有4条肽链，因此至少含有4个游离氨基，其抗体特异性由肽链的V区决定，A错误； B、表达载体的构建过程主要利用了基因重组的生物学原理，不是基因突变，B错误； C、子链延伸只能从5′端向3′端，为避免自身环化和反向链接，应使用两种不同的限制酶进行酶切，因此应在两条引物的5′端添加不同的限制酶酶切位点，C错误； D、鼠-人嵌合抗体是对鼠源抗体改造，即对蛋白质改造，属于蛋白质工程；将基因表达载体导入动物细胞（Sp2/0细胞 ）常用显微注射法，D正确。 故选D。 11．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)人体发生应激反应后，唾液中的嗜铬粒蛋白A(CHGA)迅速达到峰值。研究人员通过制备两种CHGA单克隆抗体用于检测唾液中CHGA含量，作为评估应激反应程度的指标之一。检测原理如图(其中一种附着在基质上为固相抗体，另一种是连接上能催化底物发生显色反应的酶为酶标抗体)。下列有关叙述错误的是（　　） A．向小鼠多次注射CHGA可诱导其产生用于制备单克隆抗体的B淋巴细胞 B．单克隆抗体较强的特异性可排除唾液中其他成分对结果的干扰 C．固相抗体与酶标抗体需识别并结合在CHGA的不同区域 D．洗脱的目的是为了使CHGA从固相抗体脱离从而有利于发生显色反应 【答案】D 【分析】1、单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。 2、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。 3、单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。 【详解】A、向小鼠多次注射CHGA（抗原）可诱导其发生体液免疫产生用于制备单克隆抗体的B淋巴细胞，A正确； B、单克隆抗体具有特异性强灵敏度高的特点，可排除唾液中其他成分对结果的干扰，B正确； C、由图可知，固相抗体与酶标抗体需识别并结合在CHGA的不同区域，C正确； D、洗脱的目的是清除未结合或游离的酶标抗体，而不是将CHGA从固相抗体上洗脱下来，D错误。 故选D。 二、非选择题 12．(24-25高二下·福建宁德·期末)牛支原体能引起牛肺炎、关节炎等多种疾病危害养殖业。VspX蛋白是牛支原体表面的一种脂蛋白，在牛支原体感染宿主细胞时起黏附作用。科研人员制备抗VspX单克隆抗体进行相关研究。回答下列问题： (1)将纯化VspX蛋白作为__________注射到小鼠体内。 (2)在融合前三天，对实验小鼠加强免疫一次，目的是__________。然后取小鼠的B淋巴细胞用__________（填化学试剂）诱导与骨髓瘤细胞融合，筛选得到杂交瘤细胞。 (3)一段时间后，将杂交瘤细胞接种到96孔培养板上进行抗体检测，检测原理如图。 ①在检测时，需将待测样本即96孔板培养槽中的__________（填“细胞”或“上清液”），加入到含VspX蛋白的固相载体的小孔中。 ②加入酶标抗体一段时间后，需要用洗涤剂将未与__________结合的酶标抗体洗去。 ③加入相应酶促反应底物显色后，蓝色的深浅可代表__________。 (4)将上述检测呈阳性的杂交瘤细胞制成细胞悬液，培养瓶中除添加一般营养物质外，还需加入__________等天然成分，并置于__________（填仪器）培养。 【答案】(1) 抗原 (2) 刺激机体产生更多的B细胞 PEG (3) 上清液 抗VspX抗体 抗VspX抗体的含量 (4) 血清 二氧化碳培养箱 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，再通过克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】（1）将纯化VspX蛋白作为抗原注射到小鼠体内，刺激小鼠获得能产生抗VspX抗体的B淋巴细胞。 （2）在融合前三天，对实验小鼠加强免疫一次，目的是刺激机体产生更多的B细胞。然后取小鼠的B淋巴细胞用聚乙二醇（PEG）诱导与骨髓瘤细胞融合，筛选得到杂交瘤细胞。 （3）①在检测时需要将待测样本即96孔板培养槽中的上清液，加入到含VspX蛋白的固相载体的小孔中。 ②加入酶标抗体一段时间后，需要用洗涤剂将未与抗VspX抗体结合的酶标抗体洗去。 ③加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表抗VspX抗体的量，蓝色越深，说明抗VspX抗体的量越高。 （4）将上述检测呈阳性的杂交瘤细胞制成细胞悬液，培养瓶中除添加一般营养物质外，还需加入血清等天然成分，并置于二氧化碳培养箱培养。 13．(24-25高二下·福建三明·期末)非洲猪瘟病毒（ASFV）表面CP312R是一个具有较好免疫原性和诊断潜力的蛋白，科学家通过大肠杆菌表达系统成功表达CP312R重组蛋白，免疫小鼠后成功制备了单克隆抗体，其流程如下图。 (1)图中A蛋白具体是指_______。制备单克隆抗体过程涉及的动物细胞工程技术包括_______和_______。 (2)技术中符合生产的杂交瘤细胞具有_______的特点，图中抗体检测筛选的原理是_______，最终可从培养液或_______中获得大量的单克隆抗体。 (3)研究者用A蛋白分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z），每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后采用间接ELISA方法测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如图所示。 制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过_______次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是_______小鼠，理由是____________。 (4)细胞融合实验后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有其他种类融合细胞，体系中出现多种类型细胞的原因是_________。 【答案】(1) CP312R蛋白 动物细胞融合 动物细胞培养（②、③可以颠倒顺序） (2) 既能迅速大量增殖，又能产生特异性抗体 抗原 - 抗体特异性结合 小鼠腹水 (3) 4 Y Y小鼠的血清抗体效价最高 (4) 细胞融合是随机的，且融合率未达到 100% 【分析】先以特定抗原免疫小鼠获取 B 淋巴细胞，与骨髓瘤细胞诱导融合，经选择培养基及抗体检测筛选出杂交瘤细胞，克隆化培养后，通过体外培养或小鼠腹腔接种大量制备单克隆抗体。 【详解】（1）要制备针对非洲猪瘟病毒（ASFV）表面CP312R蛋白的单克隆抗体，首先需要用CP312R蛋白（A蛋白）免疫小鼠，使小鼠产生能分泌抗CP312R抗体的B淋巴细胞；制备单克隆抗体过程中，需要将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞诱导融合，这涉及动物细胞融合技术； 之后对杂交瘤细胞进行培养，涉及动物细胞培养技术 （2）杂交瘤细胞具有既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体的特点 。大量增殖可以不断产生抗体，产生专一抗体保证了抗体的特异性；抗体检测筛选的原理是抗原 - 抗体特异性结合。即只有能产生抗CP312R抗体的杂交瘤细胞，才能与CP312R蛋白发生特异性结合，从而被筛选出来；杂交瘤细胞在体外培养时，可从培养液中获得单克隆抗体；也可将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔，使其在腹腔内增殖，最终从小鼠腹水中获得大量的单克隆抗体。 （3）从图中可以看出，小鼠Y在第四次免疫后血清抗体效价达到16000以上 ，所以小鼠最少需要经过4次免疫后才能有符合要求的；达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是Y小鼠；理由是Y小鼠的血清抗体效价最高，产生的能分泌特异性抗体的B淋巴细胞相对更多。 （4）细胞融合实验中，细胞融合是随机的，且融合率达不到100%，所以融合体系中除含有未融合的细胞（B淋巴细胞、骨髓瘤细胞 ）和杂交瘤细胞（B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成）外，还可能有B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞，即体系中出现多种类型细胞的原因是细胞融合是随机的，且融合率未达到 100%。 14．(24-25高二下·福建福州福清·期末)某病毒可通过其表面的蛋白X与人呼吸道黏膜上皮细胞的膜受体结合，侵入人体，引起肺炎。图1为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体药物的研发已成为治疗该疾病的研究热点之一。图2为筛选、制备抗蛋白X单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题。 (1)据图2所示，需先注射__________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞。图2中的a细胞是__________细胞，b细胞是__________细胞。诱导两种细胞融合后用HAT培养基筛选获得杂交瘤细胞，在HAT培养基中不能生存的细胞有__________。 (2)HAT培养基筛选后还需进行__________，获得所需杂交瘤细胞。图中动物细胞培养需要加入__________等天然成分。 (3)抗蛋白X单克隆抗体可用于防治该病毒，其原理是__________。 【答案】(1) 蛋白X B淋巴细胞（浆细胞前体） 骨髓瘤 未融合的亲本细胞和同种细胞融合的细胞 (2) 克隆化培养和抗体检测 血清（或血浆） (3) 抗蛋白X单克隆抗体能与病毒表面的蛋白X结合，阻止病毒与人体呼吸道黏膜上皮细胞的膜受体结合，从而抑制病毒侵入细胞 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】（1）要制备抗蛋白X的单克隆抗体，需先给小鼠注射蛋白X ，刺激小鼠免疫系统产生特异性免疫细胞。图 2 中a是B 淋巴细胞（或浆细胞前体），能产生针对蛋白X的抗体，但不能无限增殖。b是骨髓瘤细胞 ，具有无限增殖能力，但不能产生抗体。HAT 培养基（选择培养基）中，未融合的B细胞和骨髓瘤细胞因无法满足增殖条件（B细胞不能无限增殖，骨髓瘤细胞缺乏合成 DNA 的关键途径 ）而不能存活 ；同种细胞融合的细胞（B-B 融合、瘤-瘤融合 ）也因功能缺陷无法存活，只有杂交瘤细胞（B-瘤融合 ）能存活。 （2）HAT 筛选后，还需进行克隆化培养和抗体检测 ，筛选出能稳定分泌抗蛋白X抗体的杂交瘤细胞。动物细胞培养需加入血清（或血浆）等天然成分，提供细胞生长所需的未知营养因子。 （3）抗蛋白X单克隆抗体可与病毒表面的蛋白X 特异性结合 ，阻止病毒通过蛋白X与人体呼吸道黏膜上皮细胞的膜受体结合，从而抑制病毒入侵细胞 ，达到防治目的。 15．(24-25高二下·金太阳福建福州八县（，区）协作校·期末)与正常乳腺细胞相比，乳腺癌细胞表面部分抗原的结构发生变异或者成为特异性抗原。为制备针对乳腺癌细胞特异性抗原的单克隆抗体，研究人员进行了实验，流程如图所示。回答下列问题： (1)给小鼠注射驱动细胞后，机体合成Y1类~ Y3类等抗体的细胞是_________。对小鼠进行多次免疫的目的是_________。 (2)Y1类~Y3类抗体与测试细胞孵育，使Y1类~Y3类抗体与乳腺癌细胞结合，再将测试细胞对第二组小鼠进行多次免疫，得到_________类抗体，该抗体为乳腺癌细胞特异性抗原的单克隆抗体，其作用特点是_________。 (3)从第二组小鼠体内取出B淋巴细胞，可用_________促进B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。在融合体系中，存在_________种细胞类型（融合细胞只考虑两两融合的情况）。 (4)若乳腺癌细胞已发生基因突变，为生产针对突变基因所编码蛋白质的单克隆抗体，可将突变基因编码的mRNA通过_________获得DNA，构建_________后导入大肠杆菌。 【答案】(1) 浆细胞 刺激机体产生更多的B淋巴细胞，便于获得更多的抗体 (2) Y4 能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备 (3) 灭活的病毒/PEG 5/五 (4) 逆转录 基因表达载体 【分析】单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。 【详解】（1）能合成抗体的细胞是浆细胞；对小鼠进行多次免疫的目的是刺激机体产生更多的B淋巴细胞，便于获得更多的抗体。 （2）分析题图可知，Y1类~Y3类抗体与测试细胞孵育，使Y1类~Y3类抗体与乳腺癌细胞结合，再将测试细胞对第二组小鼠进行多次免疫，得到Y4类抗体。单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。 （3）促进动物细胞融合的常用方法有PEG融合法（化学方法）、电融合（物理方法）和灭活病毒诱导法，故从第二组小鼠体内取出B淋巴细胞，可用PEG或灭活病毒促进B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。在融合体系中，存在5种细胞类型（B-B细胞、瘤-瘤细胞、B-瘤细胞、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞）。 （4）若乳腺癌细胞已发生基因突变，为生产针对突变基因所编码蛋白质的单克隆抗体，可将突变基因编码的mRNA通过逆转录获得DNA，构建基因表达载体后导入大肠杆菌。 16．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)人乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关，研究人员以HPV衣壳蛋白（蛋白A）为抗原制备出单克隆抗体，技术路线如图所示，回答下列问题： (1)制备单克隆抗体的过程中用到了___________和___________技术。 (2)图中用蛋白A对小鼠免疫处理的目的是从小鼠的脾中得到___________。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，与植物原生质体融合的基本原理___________（填“相同”或“不同”），从膜的组成成分和结构特点方面分析，不同细胞能融合的原因是___________。 (3)在杂交瘤细胞筛选过程中，在特定的选择培养基上不能存活的细胞是___________和___________。 (4)图中制备的单克隆抗体的具体应用有___________（答两点）。 【答案】(1) 动物细胞融合 动物细胞培养（两空顺序可颠倒） (2) 能产生抗蛋白A抗体的（或已免疫的）B淋巴细胞 相同 不同细胞的细胞膜都含有磷脂和蛋白质，磷脂和蛋白质都是可以运动的 (3) 未融合的亲本细胞 融合的具有同种核的细胞 (4) 作诊断试剂，诊断是否感染HPV；制备抗体——药物偶联物，对HPV导致的肿瘤选择性杀伤 【分析】单克隆抗体制备流程：对小鼠注射特定的抗原蛋白，使小鼠产生免疫反应，从脾脏中获得相应的B淋巴细胞；将小鼠骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞诱导融合；再用特定的选择性培养基进行筛选，只有融合的杂种细胞才能生长；对上述杂种细胞进行克隆化培养和抗体检测，获得能产生专一抗体的杂交瘤细胞；将杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，最终获得单克隆抗体。 【详解】（1）动物细胞融合和动物细胞培养是单克隆抗体制备所依赖的两大关键技术。 （2）对小鼠进行免疫处理，就是用抗原（蛋白A）刺激小鼠的免疫系统。免疫系统会发生特异性免疫反应，产生大量能够识别并结合蛋白A的B淋巴细胞。无论是动物细胞融合，还是植物原生质体（去除了细胞壁的植物细胞）融合，其根本都是细胞膜的融合。细胞膜融合的物理基础是细胞膜的流动性。因此，它们的基本原理是相同的。所有细胞的细胞膜基本组成是相似的，主要由磷脂双分子层（磷脂）和蛋白质构成。组成细胞膜的磷脂分子和大部分蛋白质分子都不是静止的，而是可以运动的。正是这种流动性，使得两个不同的细胞膜在接触时可以相互嵌入、重组，最终融合成一个完整的细胞膜。 （3）选择性培养基（如HAT培养基）的作用就是淘汰掉不需要的细胞，只留下杂交瘤细胞。 淘汰未融合的亲本细胞，即未融合的B淋巴细胞自身不能无限增殖，在体外培养条件下很快就会死亡。 用于融合的骨髓瘤细胞是经过特殊处理的缺陷型细胞，它在选择性培养基上无法生存。 淘汰融合的具有同种核的细胞，如 B-B融合细胞，和单个B细胞一样，不能无限增殖，会自然死亡。 如M-M融合细胞，和单个骨髓瘤细胞一样，是缺陷型，在选择性培养基上无法生存。 （4）单克隆抗体最大的优点是特异性强、纯度高。针对HPV蛋白A的单克隆抗体，其应用可以是作诊断试剂，诊断是否感染HPV，或者制备抗体——药物偶联物，对HPV导致的肿瘤选择性杀伤。 17．(24-25高二下·福建泉州四校联盟·期末)CD47 是一种跨膜糖蛋白，可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。研究表明，肺癌肿瘤细胞表面的 CD47 含量比正常细胞表面的高 1.6～5 倍，为获得抗 CD47 的单克隆抗体，科研人员设置如图所示的实验过程，其中①②③为相关过程。回答下列问题： (1)过程②中融合细胞可使用的方法有__________（答出2点），该过程得到的杂交瘤细胞分泌的是否均为单克隆抗体？__________（答“是”或“否”），原因是__________。 (2)过程③中，培养过程中的气体条件应设置为__________，通过过程③获得的杂交瘤细胞可经__________的方式大规模培养，而且从中可获得大量单克隆抗体。 (3)为证明抗CD47的单克隆抗体很大程度上可解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，科研人员设置如表所示实验，其中吞噬指数可反映吞噬细胞的吞噬能力，吞噬指数越高，吞噬能力越强。若实验结果为__________，则可证明抗CD47的单克隆抗体具有上述作用。 组别 甲 乙 丙 细胞类型 巨噬细胞＋正常 衰老细胞 巨噬细胞＋肿 瘤细胞 巨噬细胞＋肿瘤细 胞＋单克隆抗体 吞噬指数 ？ 【答案】(1) PEG融合法、电融合法 否 融合细胞可能有多种，只有杂交瘤细胞能分泌特异性抗体 (2) 95%空气加5%CO2养 体外培养或体内培 (3) 丙组吞噬指数高于乙组，接近或等于甲组 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】（1）诱导动物细胞融合的方法有物理法（如电融合法）、化学法（如PEG融合法）、生物法（如灭活的病毒诱导法），在细胞融合过程中，可能会有多种细胞融合情况发生，如B-B融合细胞、瘤-瘤融合细胞等，只有杂交瘤细胞能分泌特异性抗体，所以不是所有杂交瘤细胞分泌的都是针对CD47的单克隆抗体。 （2）动物细胞培养过程中的气体条件应设置为95%空气和5% CO2，其中空气为细胞呼吸提供氧气，CO2可以维持培养液的pH，通过过程③获得的杂交瘤细胞可以采用体外培养或体内培养（小鼠腹腔中）的方式大规模培养，通过培养，杂交瘤细胞可以大量增殖并分泌单克隆抗体。 （3）为证明抗CD47的单克隆抗体很大程度上可解除CD47对巨噬细胞的抑制作用进行相关实验，自变量为添加的细胞类型，因变量为吞噬指数，如果抗CD47的单克隆抗体能在很大程度上解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，那么巨噬细胞+肿瘤细胞+单克隆抗体（丙组）的吞噬指数应该明显高于巨噬细胞+肿瘤细胞（乙组），即丙组吞噬指数高于乙组，接近或等于甲组。 18．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)羊乳因其营养成分最接近人乳，且不含牛乳中的某些可致过敏的异性蛋白质而受到消费者的青睐，但市场上存在着用牛乳冒充羊乳欺骗消费者的现象。对此，我国研究人员开发制备了羊乳as1一酪蛋白单克隆抗体检测试剂盒。 羊乳 asl一酪蛋白单克隆抗体的特异性检测结果 OD450值 山羊酪蛋白 牛酪蛋白 乳品1 乳品2 乳品3 乳品4 P/N 16.89 1 16.17 0.83 16.41 0.71 注：结果以P/N≥2.1判为阳性.效果显著 (1)制备单克隆抗体利用的生物学技术有____________和___________。 (2)给小鼠多次注射 asl一酪蛋白，取小鼠__________中细胞制成单个细胞后与骨髓瘤细胞混合，加入____________诱导融合，筛选得到两株杂交瘤细胞株4C和7H，所分泌抗体能与羊 asl一酪蛋白发生特异性结合。 (3)3天后分别从两株杂交瘤细胞培养液中吸取上清液，与________混合，进一步筛选出对羊乳酪蛋白呈阳性，而对牛奶不识别的杂交瘤细胞株7H。 (4)为使结果更准确，实际操作中还需检测筛选到的单克隆抗体的特异性。本研究的筛选方法是分别将______________和牛乳酪蛋白固定在固相载体上，加入待测单抗，洗脱未结合的单抗，再加入能与该单抗结合的羊抗鼠的IgG 酶标抗体，洗脱未结合的IgG 酶标抗体，然后加入底物，15 分钟后终止反应，置于酶标仪中读取0D450 值，0D值与产物浓度正相关。现用该单克隆抗体检测试剂盒对市面上的4类乳品进行检测，结果如表1，结果显示__________。 (5)单克隆抗体除了用作诊断试剂，还可以______________（写出两种功能） 【答案】(1) 动物细胞融合 动物细胞培养技术 (2) 脾脏 灭活的病毒或PEG (3) 牛乳 (4) 羊乳酪蛋白 乳品1、乳品3含有较多的羊乳as1-酪蛋白，乳品2、乳品4几乎不含as1-酪蛋白 (5) 运载药物，也能直接用于治疗疾病， 【分析】在单克隆抗体的制备过程中，需要先给小鼠进行免疫，给小鼠注射特定的抗原，然后从小鼠的脾脏中取出B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞融合；第一次是选择出杂交瘤细胞，第二次是选择能产生所需抗体的杂交瘤细胞。单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高、能大量制备。 【详解】（1）单克隆抗体运用了动物细胞融合和动物细胞培养技术。 （2）单克隆抗体制备过程中，多次向小鼠注射 asl一酪蛋白，由于B细胞分布于脾脏，所以取小鼠脾脏中细胞制成单个细胞后与骨髓瘤细胞混合，加入灭活的病毒或PEG诱导细胞融合。 （3）筛选到两株杂交瘤细胞株4C和7H，所分泌抗体能与羊as1-酪蛋白发生特异性结合。3天后分别从两株杂交瘤细胞培养液中吸取上清液，与牛奶混合，进一步筛选出对羊乳酪蛋白呈阳性，而对牛奶不识别的杂交瘤细胞株7H。 （4）为使结果更准确，实际操作中还需检测筛选到的单克隆抗体的特异性，本研究的筛选方法是分别将羊乳酪蛋白和牛乳酪蛋白固定在固相载体上，加入待测单抗，洗脱未结合的单抗，再加入能与该单抗结合的羊抗鼠的IgG酶标抗体，洗脱未结合的IgG酶标抗体，然后加入底物，15分钟后终止反应，置于酶标仪中读取OD450值，OD值与产物浓度正相关，用该单克隆抗体检测试剂盒对市面上的4类乳品进行检测，由表中数据可知：OD450值乳品1、乳品3较高，含有较多的羊乳as1-酪蛋白，而乳品2、乳品4该值较低，几乎不含as1-酪蛋白。 （5）单克隆抗体被广泛用作诊断试剂，还可以运载药物，也能直接用于治疗疾病 地 城 考点07 体内受精及胚胎发育 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作，获得了羊毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是（    ） A．为获取足够的卵子，需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理 B．为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致，需进行同期发情处理 C．受精卵发育至桑葚胚阶段，细胞数量增加，但胚胎总体积基本不变 D．人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道 【答案】D 【详解】A．促性腺激素可促进供体超数排卵，以获取更多卵子，A正确； B．受体与供体同期发情处理可保证生理状态同步，利于胚胎着床，B正确； C．桑葚胚阶段属于卵裂期，卵裂期细胞数量不断增加，但胚胎总体积基本不变或略有减小，C正确； D．人工授精时，精子可在雌性生殖道中获能，不一定要经获能液处理，D错误。 故选D。 2．(24-25高二下·福建泉州四校联盟·期末)科研人员以精子为载体，将外源基因导入受体细胞获得转基因牛的过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．刚采集到的卵母细胞和精子需要立即进行受精作用，防止两者的生理功能降低 B．早期胚胎应培养至原肠胚时期再导入受体母牛子宫 C．应对受体母牛进行同期发情处理并注射免疫抑制剂，以提高移植胚胎的成活率 D．获得的转基因牛体内不含有受体母牛的遗传物质 【答案】D 【详解】A、采集的卵母细胞须培养至MⅡ期，精子需要经过获能培养才能参与受精作用，A错误； B、早期胚胎应培养至桑葚胚或囊胚时期再导入受体母牛子宫内，B错误； C、由于受体子宫对外来的胚胎不会产生免疫排斥，因此在胚胎移植前不需要给受体注射免疫抑制剂，C错误； D、转基因牛的遗传物质来自供体提供的精子和卵细胞以及导入的外源基因，受体母牛没有提供遗传物质，因此获得的转基因牛体内不含有受体母牛的遗传物质，D正确。 故选D。 3．(24-25高二下·福建福州平潭第一中学·期末) 2n/4n嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体(2n)胚胎或胚胎干细胞(ES 细胞)进行聚合，形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。嵌合体胚胎构建的常用方法如图。通过检测发现用ES细胞经2n/4n嵌合体方法获得的克隆鼠体内均为 2n细胞来源。下列叙述错误的是（    ） A．图中受精卵是发育到MⅡ期的卵母细胞和获能的精子体外受精而形成 B．利用显微注射法将2n的 ES细胞注射至 A 的囊胚内完成2n/4n嵌合体胚胎B的构建 C．嵌合体胚胎 C发育到原肠胚时期可植入代孕母鼠，移植前通常对代孕母鼠作同期发情处理 D．推测2n/4n嵌合体胚胎发育时2n和4n这两种细胞类型表现出非随机性分布的特点 【答案】C 【分析】1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 2、嵌合体-遗传学上用以指不同遗传性状嵌合或混杂表现的个体。 【详解】A、图中为体外受精，受精卵是将发育到减数第二次分裂中期的卵母细胞和经过获能处理后的精子体外受精而形成的，A正确； B、显微注射法是构建嵌合体胚胎常用的方法，为了提高成功率，待胚胎A发育到囊胚期时，利用显微注射法将2N的ES细胞注射至A的囊胚内完成2n/4n嵌合体胚胎B的构建，B正确； C、待嵌合体胚胎C发育到桑椹胚或囊胚期可植入代孕母鼠体内，移植前通常对代孕母鼠做同期发情处理使其达到受孕的状态，C错误； D、2n/4n嵌合体方法获得的克隆鼠体内均为2n细胞来源由图可知只有胎盘由4n细胞发育而成，由此推测，2n/4n嵌合体胚胎在发育过程中，2n和4n这两种细胞类型表现出非随机性分布的特点，D正确。 故选C。 4．(23-24高二下·福建泉州·期末)有部分人体内缺乏乳糖酶，饮用鲜牛奶后会导致肠胃不适、消化不良。“低乳糖奶牛”的诞生有望给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。下图是“低乳糖奶牛”的培育过程，相关叙述正确的是（    ） A．犊牛的性状和黑白花奶牛的性状完全一致 B．去核的卵母细胞可用去核的乳腺细胞代替 C．犊牛的出生体现了动物细胞的全能性 D．体细胞核移植技术可用于保护濒危动物 【答案】D 【分析】分析题图：图示为“低乳糖奶牛”的培育过程，首先采用基因工程技术将“乳糖分解酶基因”导入受体细胞，再采用核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术获得转基因克隆动物。 【详解】A、犊牛的细胞核基因来自黑白花奶牛，但其细胞质基因来自卵母细胞，因此其性状与黑白花奶牛的性状不完全一致，A错误； B、卵母细胞质中有促进细胞核全能性表达的物质，因此去核的卵母细胞不可用去核的乳腺细胞代替，B错误； C、高度分化的动物细胞的全能性受到了限制，犊牛的出生体现了动物细胞的细胞核具有全能性，C错误； D、体细胞核移植技术可以用于动物繁殖，进而保护濒危动物，D正确。 故选D。 二、非选择题 5．(24-25高二下·福建龙岩·期末)布鲁氏菌感染引起的疾病是阻碍我国畜牧业发展的重要原因之一，某生物兴趣小组查询文献发现绵羊N蛋白基因(N基因)过量表达能够有效抵抗布鲁氏菌感染。该小组欲构建N基因过量表达绵羊模型，设计如下思路，请回答下列问题。 (一)从绵羊基因组中扩增的N基因与外源强启动子连接，构建表达载体 (1)已知N基因转录的模板链是甲链，则下图中N基因转录方向是___________（填“从左往右”或“从右往左”)。结合图分析，为确保N基因的正常转录，构建基因表达载体时选用限制酶组合为________________原因是_____________。 (二)收集受精卵，并将表达载体导入受精卵，后进行胚胎移植 (2)收集受精卵，利用________________将表达载体导入动物的受精卵中。受精卵体外培养后将胚胎移植到供体羊的子宫中，应选用16细胞阶段胚胎的原因是____________。该阶段胚胎细胞数量增加，胚胎的总体积________________(增加或不增加)。 (三)转基因绵羊的目的基因检测与鉴定 (3)为检测获得的转基因绵羊中是否导入N基因，该兴趣小组认为使用PCR扩增时设计的引物组合使用图中的②和③不合理，不合理的原因是_________。该兴趣小组还通过AI技术精确预测N蛋白发挥强作用力的氨基酸残基特定位点，通过设计、合成、构建、转化得到多种N蛋白基因，该技术属于______。 【答案】(1) 从右往左 HindIII和KpnI 既能将N基因切割下来，又能保证强启动子和N基因的完整性，且能使目的基因和载体正确连接 (2) 显微注射技术 16细胞阶段的胚胎还未出现细胞分化，全能性较高，移植后容易发育成完整个体 不增加 (3) 引物②和③会引导引物之间的DNA片段进行扩增，无法准确检测N基因是否导入 蛋白质工程 【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；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感受态细胞法。（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——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；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）转录时RNA聚合酶沿模板链（甲链）移动方向与转录方向相反，甲链3′→5′，则N基因转录方向从右往左；选限制酶HindIII和KpnI，既能将N基因切割下来，又能保证强启动子和N基因的完整性，且能使目的基因和载体正确连接，保证转录。 （2）收集受精卵，利用显微注射技术将表达载体导入动物的受精卵中。受精卵体外培养后将胚胎移植到供体羊的子宫中，应选用16细胞阶段胚胎的原因是：16细胞阶段的胚胎还未出现细胞分化，属于桑椹胚，全能性较高，移植后容易发育成完整个体。该阶段胚胎细胞数量增加，但胚胎的总体积不增加。 （3）为检测获得的转基因绵羊中是否导入N基因，使用PCR扩增时设计的引物组合使用图中的②和③不合理，不合理的原因是：引物②和③会引导引物之间的DNA片段进行扩增，而不是以N基因的两条链为模板进行扩增，无法准确检测N基因是否导入。 该兴趣小组通过AI技术精确预测N蛋白发挥强作用力的氨基酸残基特定位点，通过设计、合成、构建、转化得到多种N蛋白基因，该技术属于蛋白质工程。蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 6．(24-25高二下·福建百校·期末)世界首个核移植“三亲婴儿”在美国诞生。其培养过程如下图，请据图回答下列问题： (1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，在取卵前通常需要______（填“注射”“口服”或“注射或口服”）促性腺激素，而不通过服用雌激素来直接促进更多的卵泡发育，原因是____________________。 (2)捐献者乙“去核”操作去除的是______。“三亲婴儿”的培育技术______（填“能”或“不能”）避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代。“三亲婴儿”的获得过程，除运用动物细胞核移植技术外，还要运用胚胎工程的技术手段，其中______技术是胚胎工程的最后一道“工序”。 (3)若需要鉴定胚胎的性别，为了降低可能的风险，可取囊胚的______细胞进行鉴定。 (4)采集到的卵细胞需在体外培育到______，才能用于体外受精；过程④受精的标志是______。 (5)设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行______。 【答案】(1) 注射 过量的雌激素会通过负反馈调节影响卵巢的发育 (2) 纺锤体—染色体复合物 能 胚胎移植 (3) 滋养层 (4) 减数第二次分裂中期（或MⅡ期或MⅡ中期） 能观察到两个极体（或能观察到雌雄原核） (5) 遗传学诊断（或基因检测或基因诊断） 【分析】1、动物细胞核移植：将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为克隆动物．动物细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性．克隆动物的遗传物质来自双亲，其核遗传物质来自供核生物，而细胞质基因来自提供细胞质的生物。 2、动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。3、线粒体中遗传物质的遗传方式为细胞质遗传（母系遗传）． 4、分析题图：图示表示三亲婴儿的培育过程，由图可知，三亲婴儿的培育采用了核移植技术、体外受精、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。 【详解】（1）促性腺激素是垂体分泌的蛋白质类激素，口服会被分解，故不能口服，只能注射；下丘脑—垂体—性腺轴存在分级调节，也存在反馈调节，体内雌激素过多会通过负反馈调节影响卵巢的发育，所以不通过服用雌激素来直接促进更多的卵泡发育。 （2）去核实际是指去除纺锤体—染色体复合物；三亲婴儿的线粒体来自捐献者卵母细胞，细胞核由母亲卵母细胞的细胞核与父亲精子的细胞核融合而成，因此三亲婴儿的培育技术能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代；通过任何一项技术获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代，因此胚胎移植技术是胚胎工程的最后一道工序。 （3）若需要鉴定胚胎的性别，滋养层细胞将来发育成胎盘，为了降低可能的风险，可取囊胚的内细胞团进行鉴定。 （4）在体外受精前需要将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，因为只有处于这个时期的卵母细胞才具备受精的能力；受精的标志是观察到两个极体或雌雄原核。 （5）设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断，筛选符合需要的胚胎再移植。 7．(24-25高二下·福建厦门·期末)在哺乳动物胚胎发育过程中，单核滋养细胞 （一种滋养层细胞）融合形成合体滋养细胞是保证胎盘正常发育的关键步骤。为探讨同型半胱氨酸 （Hcy）对滋养细胞融合过程的影响及潜在机制，研究人员在滋养细胞培养基中加入毛喉素培养一段时间后，再将其随机分成数量相等的两组，一组不做处理，另一组额外加入 Hcy进行培养，检测相关指标，结果如图所示. 回答下列问题： (1)单核滋养细胞最早出现在胚胎发育的____期。培养单核滋养细胞时，为防止细胞代谢物积累对自身造成危害，需进行的操作是____。 (2)实验结果表明，Hcy ____  （填“促进”或“抑制”或“不影响”）毛喉素对细胞融合率的促进作用。 (3)有人认为可通过培养液中 hCG分泌量评估滋养细胞融合率。上述实验结果是否支持该观点?请作出判断并说明理由____。 (4)细胞内的活性氧 （ROS）含量升高可诱导细胞膜脂质过氧化，影响细胞膜的结构和功能。据图及所学知识推测，Hcy影响滋养细胞融合的机制是____。 【答案】(1) 囊胚 定期更换培养液 (2) 抑制 (3) 本题为开放性试题。 答案1：支持，hCG由合体滋养细胞分泌，且各组的hCG浓度变化与细胞融合率变化具有相关性（呈正相关）； 答案2：不支持。实验数据少，不能充分说明hCG浓度与细胞融合率之间的相关性 (4) Hcy促进细胞内活性氧的生成，诱导细胞膜脂质过氧化，导致细胞膜损伤，进而抑制细胞融合 【分析】胚胎发育过程： (1)卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。 (2)桑葚胚：32个细胞左右的胚胎。 (3)囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐新 出现囊胚腔。 (4)原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔[细胞分化在胚胎期达到最大限度。 【详解】（1）哺乳动物胚胎发育至囊胚期时，细胞分化为内细胞团和滋养层，滋养层中的单核滋养细胞开始出 现。细胞培养过程中，代谢产物积累会抑制细胞生长，需定期更换培养液以维持环境稳定。 （2） 有图可知，毛喉素组与空白对照组相比，融合率上升，说明毛喉素对融合有促进作用，而毛喉素 +Hcy组的融合率低于毛喉素组，说明Hcy抑制了毛喉素的促进作用。 （3） 支持：合体滋养细胞分泌hCG,图表显示hCG浓度与融合率同步变化（如均升高或降低），两者呈正相关。 不支持：实验仅对比两组数据，样本量过少，无法排除偶然性，需更多数据验证。 （4） 活性氧(ROS)升高会导致细胞膜脂质过氧化，破坏膜结构。实验显示Hcy组的ROS含量显著增 加，则推测Hcy通过促进ROS生成→诱导脂质过氧化→损伤细胞膜→抑制细胞融合。 地 城 考点08 体外受精和早期胚胎的培养 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)基因组印记（通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达）阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．体外培养卵母细胞时，为防止污染，需将培养皿置于含95% O2和5%CO2的培养箱中进行培养 B．基因组印记会阻碍次级卵母细胞与精子或第二极体的结合 C．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 D．“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同 【答案】C 【分析】动物细胞培养：指从动物体内中取出相关的组织，将它们分散成单个细胞，然后在适宜的条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养的条件：①营养：一般用液体培养基，要添加血清，以补充动物细胞所需的未知营养物质；②无菌无毒的环境：培养液定期更换以清除代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成危害；③温度、PH和渗透压：温度为36.5±0.5℃、PH为7.2~7.4。④气体环境：95%空气和5%CO2。 【详解】A、动物细胞培养时，为防止培养过程中的污染，可以在培养液中添加适量抗生素，A错误； B、基因组印记会阻碍哺乳动物的“孤雌生殖”，但不能判断是否阻碍次级卵母细胞与精子或第二极体的结合，B错误； C、囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化，C正确； D、“孤雌小鼠”是由修饰后的次级卵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。 故选C。 2．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)如图所示将小鼠多能干细胞（PSC）诱导成为精子，使其与卵细胞受精，得到正常后代。下列分析不合理的是（    ） A．PSC诱导形成精子的过程中，会发生细胞染色体数目的变化 B．步骤④只能加入一个分化出的精子，避免多个精子和卵细胞融合 C．步骤⑤受精卵在体外培养时需提供95%空气和5%CO2的混合气体环境 D．上述流程利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术 【答案】B 【详解】A、小鼠多能干细胞(PSC)诱导成为精子，并成功与卵细胞受精，得到正常后代(染色体数目与体细胞相同)，诱导形成精子的过程中，会发生减数分裂，会发生细胞染色体数目的减半，A正确； B、为保证受精的成功，步骤④可加入多个分化出的精子，卵细胞受精后会发生相应的生理变化避免多精入卵，B错误； C、动物细胞培养时需要提供95%空气和5%CO2（维持pH平衡）的混合气体环境，C正确； D、由图可知，上述流程中包含的技术手段有动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术，D正确。 故选B。 3．(24-25高二下·福建厦门·期末)研究人员将蛛丝蛋白基因导入牛的受精卵，成功培育出转基因乳腺生物反应器，具体流程见下图，其中①②③④表示相应操作。下列叙述错误的是（    ） A．①需对雌牛注射促性腺激素促其超数排卵 B．②中的卵母细胞需培养到 MⅡ期才能受精 C．③需用 Ca2+处理受精卵以增强膜的通透性 D．④前需检查胚胎细胞的性染色体组成 【答案】C 【分析】图中：①表示获取卵子，②表示体外受精，③表示把目的基因导入受精卵，④表示胚胎移植。 【详解】A、①需对雌牛注射促性腺激素促其超数排卵，获得较多的卵子，A正确； B、②中的卵母细胞需培养到 MⅡ期，才具备受精能力，B正确； C、③常用显微注射法将目的基因导入受精卵中，不需要用钙离子处理，C错误； D、④表示胚胎移植，胚胎移植前需要检查胚胎细胞的性染色体组成，选择XX型的胚胎进行移植，D正确。 故选C。 4．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)青海的科研人员对陶赛特母羊超数排卵处理后，收集卵子使其在体外成熟，同时采集陶赛特公羊的精子并获能处理，在体外环境中完成受精和早期胚胎发育，将胚胎移植到经同期发情处理的藏系母羊子宫中，成功获得了数量可观的陶赛特试管羊。下列相关叙述正确的是（    ） A．排出的卵子已经完成了减数分裂 B．陶赛特试管羊比陶赛特杂交羊更优质 C．精子获能是使精子获得受精所需能量 D．试管动物的繁殖也遵循孟德尔定律 【答案】D 【分析】胚胎移植的基本程序：①对供、受体的选择和处理；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查．对受体母牛进行是否妊娠的检查。 【详解】A、不同动物排出的卵子所处细胞时期可能不同，如马、犬排出的卵子可能是初级卵母细胞，猪、羊排出的卵子可能是次级卵母细胞，并没有完成了减数分裂全过程，A错误； B、陶赛特试管羊和陶赛特杂交羊都是有性生殖的产物，前者是体外受精，后者为体内受精，无法判断谁更优质，B错误； C、精子获得受精的能力的过程称为精子获能，而不是获得能量，C错误； D、试管动物属于有性生殖，遵循孟德尔的遗传定律，D正确。 故选D。 阅读下列材料，完成下面小题。 器官移植的供体严重短缺是全球性问题。在异种动物体内培育人源器官，或是解决途径之一。中国科学院研究员先对人类成体细胞进行编辑，形成诱导多能干细胞（iPSCs）。之后将一定数量的iPSCs注射到缺失肾脏发育关键基因的猪胚胎中，构建出嵌合胚胎。24小时后，这些猪胚胎被移植入选定的代孕母猪体内。28天后，这些胚胎中的一些会发育成为未成熟的人类肾脏。从动物体内“收获”人体器官不再是纸上谈兵。实验思路如下图所示。 5．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)关于该实验的叙述，正确的是（    ） A．过程③需要将胚胎细胞放在充满CO2的培养箱中培养 B．过程④需要利用灭活的仙台病毒诱导细胞发生融合 C．过程⑤需要对代孕母猪进行超数排卵和同期发情处理 D．过程⑥所得个体不同组织细胞中的基因组成存在着差异 6．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)基于伦理规定及国际惯例，代孕猪在胎龄3-4周时终止妊娠，但该做法依然引起了民众普遍的担忧。下列各项不属于担忧依据的是（    ） A．嵌合体的出现会导致人类和其他动物之间的界限模糊 B．接受该种肾脏移植的患者，其后代可能携带有部分猪的染色体 C．实验获得的人类肾脏，其人类细胞占比、器官功能等指标都是未知数 D．器官使用者很可能不希望使用被编辑过的细胞长成的器官 【答案】5．D 6．B 【分析】1、器官移植是将一个个体的某一器官整体或部分地转移到另一个体（或本体的另一位置，如自体皮肤移植）的过程； 2、器官移植存在的主要问题：免疫排斥反应和供体器官不足。针对免疫排斥反应，可采用免疫抑制剂来提高移植器官的成活率。 3、动物细胞培养的气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需， CO2主要作用是维持培养液的pH。 5．A、过程③需要将胚胎细胞放在95%空气和5%CO2的培养箱中培养，A错误； B、构建嵌合胚胎的时候没有用到细胞融合，不用进行细胞融合的过程，B错误； C、过程⑤需要对代孕母猪进行同期发情处理，不需要进行超数排卵处理，C错误； D、由于嵌合体含有人和猪的基因，因此过程⑥所得个体不同组织细胞中的基因组成存在着差异，D正确。 故选D。 6．基于伦理规定及国际惯例，代孕猪在胎龄3-4周时终止妊娠，但该做法依然引起了民众普遍的担忧。原因是嵌合体的出现会导致人类和其他动物之间的界限模糊、实验获得的人类肾脏，其人类细胞占比、器官功能等指标都是未知数、器官使用者很可能不希望使用被编辑过的细胞长成的器官，但接受该种肾脏移植的患者，其后代不可能携带有部分猪的染色体，因为患者的遗传物质没有改变，ACD正确、B错误。 故选B。 7．(24-25高二下·福建百校·期末)下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法错误的是（    ） A．③代表胚胎分割，需均等分割囊胚的内细胞团，以免影响胚胎发育 B．①代表体外受精，精子需放入ATP溶液中进行获能处理才具备受精能力 C．②代表早期胚胎培养，可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段 D．⑤代表胚胎移植，需要用相关激素对供体、受体进行同期发情处理 【答案】B 【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，分析题图，①是体外受精过程，②是早期胚胎培养，③是胚胎分割，④是分割后胚胎的恢复， ⑤是胚胎移植。 【详解】A、③代表胚胎分割，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，A正确； B、①代表体外受精，精子可放入人工配制的获能液中，或利用雌性动物的生殖道使其获能，获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、载体等，B错误； C、②代表早期胚胎培养，不同的动物胚胎移植的时间不同，例如，牛、羊一般要培养到16细胞阶段（桑椹胚）或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎即试管胚胎，可在4细胞阶段移植，故培育优质奶牛可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚，C正确； D、⑤代表胚胎移植，胚胎移植时，需对供体和受体使用激素进行同期发情处理，以保证胚胎移植入相同的生理环境，D正确。 故选B。 8．(24-25高二下·福建福州平潭第一中学·期末)研究者通过下图所示的操作过程，获得导入S基因的基因编辑小鼠。下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①用促性腺激素处理以获得更多卵母细胞 B．过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精 C．过程③需将表达载体注射到子宫中 D．过程④需抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥 【答案】A 【分析】胚胎移植的生理学基础： ①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 ②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。 ③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。 ④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。 【详解】A、过程①用促性腺激素对供体进行超数排卵处理，获得更多的卵母细胞，A正确； B、过程②是体外受精，体外受精是将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精，B错误； C、③是导入含S基因的表达载体，应该将含S基因的表达载体通过显微注射法注射至小鼠的受精卵中，C错误； D、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，故过程④不需要抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥，D错误。 故选A。 二、非选择题 9．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)科研人员制备双父源(遗传物质来自两个雄原核)小鼠，以期为濒危动物保护提供新思路。在研究过程中，发现双父源小鼠胚胎过度生长、器官畸形，无法形成功能性胎盘，这与基因组印记有关。已知印记基因是一类对生物个体发育具有重要调控作用的基因，这类基因表达与否取决于它们所在染色体的来源(父源或母源)，父源的印记基因能促进胚胎生长发育，母源的印记基因能抑制胚胎过度生长并促进胎盘生长。我国科研人员利用相关工程技术成功培育出双父源小鼠，相关技术流程如图所示。请回答： (1)培育单倍体胚胎干细胞(haESCs)。对雌鼠注射________使其超数排卵，选择________期的卵母细胞去核，并与精子甲完成受精；进而将获得的单倍体胚胎干细胞置于95%空气和______气体条件下进行培养。 (2)编辑haESCs印记基因。研究人员运用CRISPR/Cas9编辑系统对相关印记基因进行编辑，该编辑系统由一个具有剪切DNA链的蛋白质(Cas9)和一段将Cas9精确地引导到基因组中的特定位置的RNA(gRNA)结合而成。为精确对印记基因进行编辑，应制备________的gRNA。 (3)培育胚胎干细胞a。将精子乙和编辑印记基因的haESCs共注射到去核卵母细胞2中，经诱导培育得到二倍体的胚胎干细胞a。其中对haESCs进行印记基因编辑的目的是________。 (4)培育印记基因编辑小鼠。 ①从代孕小鼠中收集一个2细胞胚，经________处理获得四倍体胚胎，体外培养至囊胚阶段，其作用一方面是四倍体囊胚无法正常发育成个体，从而保证培育出工程小鼠的细胞核遗传物质来自________；另一方面，为胚胎干细胞a提供________。 ②将胚胎干细胞a注入四倍体囊胚中，运用________技术送入代孕小鼠，进而培育出印记基因编辑小鼠。 【答案】(1) 促性腺激素/外源促性腺激素 MⅡ期/减Ⅱ中/减数分裂Ⅱ中期 5%CO2/5%二氧化碳 (2) 与印记基因相应序列碱基互补配对/与印记基因一条链特异性结合 (3) 使胚胎干细胞a能正常发育/避免胚胎发育时过度生长、器官畸形，无法形成功能性胎盘 (4) 诱导细胞融合（写具体的物理方法，化学方法或者灭活病毒） 精子甲和精子乙 发育所需的营养等条件 胚胎移植 【分析】1、动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 2、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值）。 【详解】（1）超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子；成熟的卵母细胞处于减数第二次分裂中期，可以选用该时期的卵母细胞去核；体外培养动物细胞应置于含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。 （2）研究人员运用CRISPR/Cas9编辑系统对相关印记基因进行编辑，应制备与印记基因相应序列碱基互补配对的gRNA，以准确确定基因组中的特定位置的基因。 （3）父源的印记基因能促进胚胎生长发育，母源的印记基因能抑制胚胎过度生长并促进胎盘生长，对haESCs进行印记基因编可使胚胎干细胞a能正常发育。 （4）①2细胞胚融合能形成四倍体胚胎；母源的印记基因能抑制胚胎过度生长并促进胎盘生长，培育印记基因编辑小鼠，体外培养至囊胚阶段，其作用一方面是四倍体囊胚无法正常发育成个体，从而保证培育出工程小鼠的细胞核遗传物质来自精子甲和精子乙；另一方面，为胚胎干细胞a提供发育所需的营养等条件。②胚胎移植可以将体外发育的胚胎移植到子宫中。 地 城 考点09 胚胎工程的应用及前景 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)生物科技已有广泛的应用，下列相关叙述正确的是（    ） A．基因工程可实现同一基因在不同生物体内进行不同的表达，这表明生物界在遗传物质种类及遗传密码方面具有统一性 B．单克隆抗体的制备过程中需要进行严格的细胞筛选，这表明一种B淋巴细胞可以产生多种抗体，B淋巴细胞具有多样性和特异性 C．胚胎移植时需要选择合适发育时期的胚胎，这与胚胎发育中细胞分化程度及胚胎是否处于游离状态有重要关系 D．蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行改造或合成，因此改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的脱氧核苷酸序列出发 【答案】C 【详解】A、借助基因工程可实现同一基因在不同生物体内进行不同的表达，主要与基因表达的调控有关，而遗传密码的统一性使基因跨物种表达成为可能，但遗传物质种类（均为DNA）的统一性并非由该现象直接体现，A错误； B、单克隆抗体制备需筛选两次，但一种B淋巴细胞只能产生一种特异性抗体，B错误； C、胚胎移植通常选择发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎，因该阶段胚胎细胞分化程度低且处于游离状态，便于收集和存活，C正确； D、蛋白质工程应先设计目标蛋白质结构，再逆推相应基因序列，D错误。 故选C。 2．(24-25高二下·福建龙岩·期末)干细胞有着广泛的应用前景，下列相关叙述错误的是（    ） A．干细胞是只从早期胚胎中分离提取且可分化成其他类型的细胞 B．干细胞的培养过程中需要定期更换培养液以便清除代谢物 C．由诱导多能干细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用 D．干细胞的培养需要在含有95%空气和5%二氧化碳的培养箱中培养 【答案】A 【详解】A、干细胞是指动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，主要存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等，并非只从早期胚胎中分离提取，A错误； B、干细胞的培养过程中，代谢产物积累会影响细胞生长，需定期更换培养液以清除代谢物并补充营养，B正确； C、诱导多能干细胞能分化产生的特定细胞，是一类类似胚胎干细胞的细胞，具有发育的全能性，故可以在新药的测试中发挥重要作用，C正确； D、动物细胞培养时需要提供95%空气和5%CO2的混合气体环境，培养干细胞也不例外，其中5%的CO2有调节pH的作用，D正确。 故选A。 3．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)设计试管婴儿是对早期胚胎进行遗传学诊断，将符合人们需要的胚胎植入母体孕育。下列相关叙述错误的是（　　） A．该技术可以帮助具有基因疾病的夫妇拥有健康孩子 B．设计试管婴儿与生殖性克隆人的原理不同 C．设计试管婴儿无需考虑早期胚胎性别 D．经济、文化和伦理道德观念的不同会影响人们对设计试管婴儿的看法 【答案】C 【分析】试管婴儿是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术，属于有性生殖。设计试管婴儿需要进行遗传学诊断。 【详解】A、设计试管婴儿是指为确保小孩具有某些长处或者避免某些缺陷，在出生以前就对他（她）的基因构成进行了选择的那一类孩子，该技术可以帮助具有基因疾病的夫妇拥有健康孩子，A正确； B、设计试管婴儿属于有性生殖，“克隆动物”属于无性生殖，两者原理不同，B正确； C、设计试管婴儿是在早期胚胎移入母体子宫之前，对胚胎进行遗传学诊断，选出无遗传疾病的胚胎植入母体子宫，若是伴性遗传，该技术需要考虑性别，C错误； D、经济、文化和伦理道德观念的不同会影响人们对转基因技术的看法，也会影响人们对设计试管婴儿的看法，D正确。 故选C。 4．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)我国科学家综合利用多种现代生物技术，首次在猪胚胎内培育出主要由人体细胞构成的“人—猪嵌合中期肾”，且维持到胚胎第28天（过程如图所示）。已知胚胎在未分化前细胞间相互连接比较松散，可塑性强。过程①采用了CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除掉与猪肾脏发育密切相关的关键基因SLX1。下列相关叙述正确的是（    ） A．采用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除基因SLX1，可促进人源化肾脏的发育 B．过程③中选择猪的桑葚胚或原肠胚等早期胚胎导入iPS细胞成功率更高 C．动物细胞应放入含5%CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是刺激细胞呼吸 D．利用胚胎分割技术增加人源化中肾数量的过程属于有性生殖 【答案】A 【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。 【详解】A、题干中提到采用CRISPR - Cas9基因编辑技术敲除与猪肾脏发育密切相关的关键基因SLX1。 因为要在猪胚胎内培育主要由人体细胞构成的“人 - 猪嵌合中期肾”，敲除猪自身与肾脏发育相关基因后，减少了猪自身基因对肾脏发育的影响，有利于人源化肾脏的发育，A正确； B、胚胎在未分化前相互连接比较松散，可塑性强，所以过程③中选择猪的桑葚胚导入iPS成功率更高，B错误； C、动物细胞应放入含5%CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是维持pH的相对稳定，C错误； D、利用胚胎分割技术增加人源化中肾数量的过程属于无性生殖，D错误。 故选A。 5．(24-25高二下·福建泉州四校联考·期末)Foxn1基因对于功能性胸腺的形成是必要的，其突变导致无胸腺表型。研究人员将某小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎，将嵌合胚胎移入受体小鼠的子宫内，成功培育出含有正常胸腺的嵌合体小鼠。下列叙述正确的是（    ） A．导入的胚胎干细胞发育成正常胸腺体现了动物细胞的全能性 B．嵌合胚胎在原肠胚阶段切割后移植可获得更多的嵌合体小鼠 C．植入胚胎前通常需对受体小鼠注射促性腺激素使其超数排卵 D．嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的 【答案】D 【分析】胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。胚胎干细胞，是高度未分化的细胞。如果进行体外培养，能够无限的增殖和分化。胚胎肝细胞还可以分化成多功能的细胞。胚胎干细胞具有多能性，可以分化成多种组织的能力但是无法独自发育成一个个体细胞。胚胎里的干细胞被称为一种“全能”细胞，可以分化成所有类型的细胞，并且携带生物体的全套遗传信息。 【详解】A、导入的胚胎干细胞发育成正常胸腺只是发育成了相应的器官，没有发育成完整的个体，不能体现动物细胞的全能性，A错误； B、原肠胚阶段细胞已经分化，所以嵌合原肠胚阶段进行胚胎分割一般不会产生更多的嵌合体猴，B错误； C、嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴注射孕激素，进行同期发情处理，C错误； D、将某小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎，嵌合胚胎至少由两种遗传信息的细胞组成，因此嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的，D正确。 故选D。 6．(24-25高二下·福建福州平潭第一中学·期末)如图为诺贝尔奖获得者山中伸弥团队制备iPS细胞（诱导多能干细胞）的过程示意图：①小鼠胚胎成纤维细胞培养→②用分别含有Oct4、Sox2、c－Myc、Klf4基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞→③置于含有饲养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养→④鼠胚胎成纤维细胞脱分化，形成iPS细胞。下列相关叙述正确的是（    ） A．步骤①应在含10％CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH B．步骤②由于慢病毒载体会受到免疫细胞的攻击，可能导致感染效率的降低 C．步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子 D．步骤④形成iPS细胞的实质是基因的选择性表达，使其功能趋向于专门化 【答案】C 【分析】诱导的多能性干细胞可以通过基因转染等细胞重编程技术人工诱导获得的，具有类似于胚胎干细胞多能性分化潜力的干细胞。干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能APSC多能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。 【详解】A、据图可知，步骤①是小鼠胚胎成纤维细胞培养，应在含5％CO2的恒温培养箱中进行，其中O2是细胞代谢必需的，CO2的作用是维持培养液的pH，A错误； B、图中培养基中培养的是胚胎成纤维细胞，没有免疫细胞，因此慢病毒载体不会受到免疫细胞的攻击，B错误； C、细胞需依赖于饲养层细胞所分泌的生长因子，以维持自身生长、繁殖的需要，因此步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子，C正确； D、步骤④是脱分化形成iPS细胞，未发生基因的选择性表达，其功能未趋向于专门化，在诱导因子的作用下，iPS细胞可分化成多种细胞，D错误。 故选C。 7．(23-24高二下·福建厦门·期末)我国科学家经多年努力，成功培育出体细胞克隆猴，大致流程如下图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．过程①通过显微操作去除的核实际上是“纺锤体-染色体复合物” B．过程②得到的重构胚需要激活才能完成细胞分裂和发育进程 C．过程③为胚胎移植，移植前需对代孕母猴进行超数排卵处理 D．克隆猴同时具有甲、乙的部分基因，遗传特性与乙更为接近 【答案】C 【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 胚胎移植是指将通过体外受精及其 他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体” 。通过任何一项技术（如转基因、核移植和体外 受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。 【详解】A、减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期） 卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物， 过程①通过显微操作去核是去除该复合物，A正确； B、过程②得到的重构胚用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、 乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活， 使其完成细胞分裂和发育进程，B正确； C、过程③为胚胎移植，移植前需对代孕母猴进行同期发情处理，C错误； D、克隆猴同时具有甲、乙的部分基因，由于乙猴提供细胞核，所以克隆号的遗传特性与乙更为接近，D正确。 故选C。 8．(23-24高二下·福建漳州·期末)通过多种技术获得的胚胎，均需胚胎移植给受体才能获得后代，下图列举了几项技术成果。据此分析，叙述正确的是（　　） A．①过程需获得 MII期的去核卵母细胞 B．②过程是通过有性生殖获得的克隆动物 C．①②可通过③技术实现性状改良 D．经胚胎移植产生的后代与受体性状保持一致 【答案】C 【分析】分析图可知，图中过程①是培育试管动物，过程②是克隆技术，属于无性繁殖，过程③是转基因技术获得转基因动物，据此答题即可。 【详解】A、核移植过程中需要处于MII中期的去核卵母细胞，而过程①是培育试管动物，需要培育到适宜时期（桑葚胚或囊胚等时期）进行胚胎移植，A错误； B、过程②得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，B错误； C、过程③是转基因技术，转基因可导入外源优良基因，为过程①②提供了改良性状的方式，C正确； D、经胚胎移植产生的后代与供体性状基本保持一致，D错误。 故选C。 9．(23-24高二下·福建漳州·期末)“筛选”是生物技术与工程常用的技术手段，下列筛选目的与选用的技术手段不一致的是（　　） 生物技术与工程 筛选目的 技术手段 A 基因工程 获得含重组质粒的受体细胞 用特定的标记基因筛选 B 胚胎工程 获得高质量健康胚胎 移植前对胚胎进行遗传筛查 C 单克隆抗体制备 获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞 克隆化培养和抗体检测 D 微生物的培养 获得尿素分解菌 配制添加尿素的马铃薯培养基 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、质粒上的标记基因可表达出特殊的物质或使得细胞具有特殊的属性，因而可利用质粒上的标记基因筛选重组DNA分子，A正确； B、胚胎移植前，需要对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选，以便选择发育良好的胚胎进行移植，提高移植后胚胎的成活率，B正确； C、制备单克降抗体时，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞，C正确； D、要筛选能分解尿素的细菌，配制的培养基中要以尿素为唯一氮源，而蛋白胨可提供氮源，筛选出能分解尿素的细菌需要在以尿素为唯一氮源的培养基上筛选，马铃薯培养基上含有氮源，不能用其添加尿素来筛选能分解尿素的细菌，D错误。 故选D。 二、非选择题 10．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默（基因转录活性被抑制），仅有少数基因仍能正常表达，这一生理过程称作X染色体失活（XCI）。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致，其异常会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。 (1)为制备体外受精（IVF）的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠______期卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行_______处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过________处理的代孕母鼠中，应选用桑葚胚的原因是_____。获得的胚胎含有______（填“单”“双”或“三”）亲的遗传物质。 (2)研究人员取体外受精胎儿的囊胚的_____部分的细胞做DNA分析，进行性别鉴定，表中数据显示自然生产（IVO）胎儿性别比例（雄/雌）_____体外受精（IVF）胎儿的性别比例。 组别 胚胎数 活仔率（%） 雄/雌 体外受精（IVF） 82 45.58 1.48 自然生产（IVO） 81 56.25 1.08 (3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图1： ①图1结果显示体外受精过程对雄性胚胎发育率的影响_______雌性胚胎发育率。 ②XCI会抑制基因转录活性，研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“沉默”基因，结果显示这些基因的表达量在IVF雌性胚胎中显著_______（选填“低于”或“等于”或“高于”）IVO雌性胚胎，说明IVF雌性胚胎XCI不足。 ③已有研究表明，XCI高度依赖激活因子RNF12（一种蛋白质），研究人员利用免疫荧光技术检测胚胎中RNF12蛋白的表达量如图2。 注：图中白色的荧光强度与RNF12蛋白的表达量呈正相关。 据此分析，XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________。 【答案】(1) MⅡ 获能 同期发情 桑葚胚细胞具有发育的全能性，且桑葚胚易于在小鼠子宫着床 双 (2) 滋养层 低于 (3) 小于 高于 体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活（XCI）下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高 【分析】胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎，或通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。 【详解】（1）通常用促性腺激素处理雌性哺乳动物，使其超数排卵，采集小鼠MII期卵母细胞，此时的卵母细胞已经发育成熟；另一方面，获得的精子在体外进行获能处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。受精卵在体外培养成早期胚胎，移植到经过同期发情处理的代孕母鼠中，选择桑葚胚进行移植的原因是桑葚胚细胞具有发育的全能性，且桑葚胚易于在小鼠子宫着床。获得的胚胎含有提供卵细胞和精子双亲的遗传物质。 （2）研究人员取体外受精胎儿的囊胚的滋养层部分的细胞做DNA分析，进行性别鉴定。依据表格数据可知，表中结果显示自然生产（IVO）胎儿性别比例（雄/雌）低于体外受精（IVF）胎儿的性别比例。 （3）①分析题图可知，图1结果显示体外受精（IVF）过程对雄性胚胎发育率的影响小于雌性胚胎发育率。 ②依题意，“沉默”基因起作用，即基因转录活性被抑制，表现出X染色体失活（XCI），因而从结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著高于IVO雌性胚胎。 ③根据图2可知，IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO，由此分析，体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活（XCI）下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 细胞工程 3大高频考点概览 考点01 植物组织培养技术 考点02 植物体细胞杂交技术 考点03 植物细胞工程的实际应用 考点04 动物细胞培养技术 考点05 动物体细胞核移植技术和克隆 考点06 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 考点07 体内受精及胚胎发育 考点08 体外受精和早期胚胎的培养 考点09 胚胎工程的应用及前景 地 城 考点01 植物组织培养技术 一、单选题 1．(24-25高二下·福建南平·期末)科学家利用人参细胞培养来生产人参皂苷，其生产流程如图所示。下列相关叙述，错误的是（　　） A．过程①为脱分化，细胞失去特有的结构和功能 B．用纤维素酶和果胶酶处理有利于促进细胞分离 C．人参皂苷的获得需经过诱导愈伤组织再分化的过程 D．该生产方式不占耕地，几乎不受季节、天气等限制 2．(24-25高二下·福建福州福清·期末)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。有关叙述错误的是（　　） A．可以通过该技术保持植物优良品种的遗传性 B．步骤⑥要进行光照培养，诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 C．从步骤⑤到步骤⑥需要更新培养基，主要原因是培养基中营养物质不足 D．步骤②的原则是能杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害 3．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)水果红提中富含槲皮素，槲皮素具有抗氧化、抗癌等多种生物活性。科研人员以二倍体红提和植株F为材料，质子泵采用多种途径尝试培育不同品种，培育途径如图所示，其中①~⑤表示过程。下列有关叙述正确的是（　　） A．四种途径均利用了植物细胞的全能性的原理 B．过程④可以用离心法、聚乙二醇或灭活病毒诱导两种原生质体融合 C．上述植株中，属于四倍体的只有植株E D．进行过程④前需要用胶原蛋白酶处理植物细胞，从而获得原生质体 4．(23-24高二下·福建南平·期末)七叶一枝花属濒危名贵中药材，科学家尝试应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源，并通过植物细胞工程获取其有效成分。下列相关叙述，正确的是（　　） A．七叶一枝花叶片、根等部位，经诱导形成愈伤组织不含有叶绿体 B．七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于是否给予光照 C．七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，需要添加蔗糖，为幼苗提供碳源 D．通过植物细胞培养可大量获得七叶一枝花生命活动所必需的次生代谢物 5．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)下列有关植物细胞工程应用的叙述，正确的是（　　） A．可从花药离体培养获得玉米幼苗中直接选择出优良品种 B．应用植物组织培养技术获得的脱毒苗具有抗病毒能力 C．原生质体人工诱变的变异频率小于植物个体水平诱变的变异频率 D．由愈伤组织培养到幼苗的过程需要光照，以诱导叶绿素的形成 6．(24-25高二下·福建泉州四校联盟·期末)兰花的自然繁殖率极低，科研人员欲利用植物组织培养的方法快速繁殖兰花，以满足市场需求。下列叙述错误的是（　　） A．最好选择分生组织作为植物组织培养的外植体 B．离体的组织细胞形成愈伤组织的过程为脱分化过程 C．相对提高培养基中细胞分裂素和生长素的比值，有利于诱导生芽 D．部分组织细胞能培养成完整兰花植株的原因是细胞中基因的选择性表达 7．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)大量繁殖名贵的兰花品种寒兰，最适合的生物工程技术手段是（    ） A．将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中实现大规模的克隆 B．利用基因工程将促进寒兰生长发育的基因转入到寒兰细胞中 C．利用细胞融合技术将寒兰组织细胞与骨髓瘤细胞融合 D．取部分寒兰组织置于适合条件下进行组织培养 8．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)关于植物组织培养的再分化过程，说法错误的是（    ） A．再分化过程中，不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质 B．脱分化与再分化过程所使用的培养基主要是激素浓度及用量比例的不同 C．再分化过程在实验室或植物组织培养车间进行，需要避光处理 D．培养基中糖类既能作为碳源，又与维持渗透压有关 9．(24-25高二下·金太阳福建福州八县（，区）协作校·期末)樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。我国已经利用组织培养技术繁育樱桃优良品种，以满足人们的食用和药用需要。下列叙述错误的是（    ） A．诱导生根和生芽所用的培养基中，植物激素的含量不同 B．选用茎尖组织培养获得抗病毒樱桃苗，可提高樱桃产量和品质 C．诱导愈伤组织期间一般不需要光照处理 D．应用樱桃细胞培养可工厂化生产次生代谢物槲皮素 10．(24-25高二下·福建宁德·期末)百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如图。下列叙述正确的是（　　） A．由于分生区细胞未受病毒感染，所以取材后无需消毒处理 B．愈伤组织是未分化的细胞团块，形成过程与基因选择性表达无关 C．②为再分化过程，此过程可能会发生基因突变或基因重组 D．脱毒苗还需移植到消过毒的蛭石等环境中炼苗后再移栽入土 二、非选择题 11．(24-25高二下·福建福州马尾一中等六校·期末)流程图是生物学研究中模型构建的一种表现形式。回答下列问题。 (1)半夏是我国常用的传统中药材，经过Ⅰ、Ⅱ阶段产生半夏试管苗C． ①在Ⅰ、Ⅱ阶段中发生基因选择性表达的是________阶段， A、B细胞中的蛋白质种类_________ （填“完全不”或“不完全”或“完全”）相同。 ②若要培育半夏新品种，常常用射线、化学物质等处理图中的________ （填“A”或“B”或“C”）， 原因是_____。 (2)科研人员已成功将Ⅱ型糖尿病病人的体细胞经重编程后诱导成iPS细胞，并定向分化为胰岛组织回植患者体内，科学家普遍认为 iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，原因是____。（答一点即可） (3)上述流程是否可以表示动物细胞培养技术的流程_________（填“是”或“否”），说明理由：_________。 12．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)枸杞是一味传统中药，野生黑果枸杞富含花青素，且抗逆性强，但比人工种植的宁夏枸杞个体小、产量低。研究人员尝试利用不对称植物体细胞杂交技术将野生黑果枸杞的抗逆性状转移到宁夏枸杞中。 (1)愈伤组织细胞生长旺盛，是制备原生质体的良好材料。在特定的培养条件下，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，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)不对称植物体细胞杂交操作过程如下： ①先用_______处理黑果枸杞细胞和宁夏枸杞细胞获得原生质体，再对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的染色体部分断裂，用药物处理宁夏枸杞原生质体，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。 ②用化学诱导剂_____诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织，且该过程需要在培养液中加入一定量的渗透压缓冲物质，目的是_______。 (3)研究人员对3种愈伤组织的同工酶进行检测。（同工酶是功能相同，但酶本身的分子结构、理化性质等方面有所不同的一组酶。） ①将提取的愈伤组织蛋白质进行电泳，在电场的作用下，不同大小和电荷的蛋白质会以不同的速度向正极或负极移动，进而得到蛋白电泳图谱。电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中，已知KI遇O2生成I2，一段时间后过氧化氢酶所在部位显色，如下图所示。显色条带为______色，显色深浅由酶的_______决定。 ②结果显示融合原生质体再生愈伤组织中缺乏来自______的部分过氧化氢同工酶，原因可能是_____。 (4)将融合愈伤组织进一步培养可获得多株杂种植株，和传统杂交技术相比，植物体细胞杂交技术的优点是_____。 13．(24-25高二下·福建福州福清·期末)二倍体植物珙桐有“植物活化石”之称，是国家一级重点保护植物。科研人员从珙桐叶中分离出了具有抗肿瘤功效的次生代谢物——槲皮素。野生珙桐资源有限，下图是通过植物细胞工程等技术手段进行珙桐的扩大培养，其中序号代表相应的处理过程。回答下列问题： (1)通过过程①②③获得植株乙，利用的原理是__________，启动过程②的关键激素有__________，过程③为__________。 (2)过程④将愈伤组织作为诱变对象，原因是__________。 (3)进行过程⑤时，使用__________处理植物细胞制备得到原生质体。植株丁为四倍体，据图分析，其制备思路是____________________。 (4)过程⑥运用了______________技术，在离体条件下对珙桐细胞进行培养，使其增殖，以便获得更多的槲皮素。 14．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)紫杉醇是珍稀植物红豆杉体内的一种次生代谢物。图1表示利用植物细胞工程生产紫杉醇的两条技术路线，其中①②③表示过程。请回答下列问题： (1)技术路线1利用的原理为_______；①过程为_______过程，①、②过程的关键激素是_______。③过程需用________酶处理后再制成细胞悬液进行培养。 (2)早期，人们认为紫杉醇是通过抑制癌细胞的分裂来发挥抗癌作用的。为探究紫杉醇的抗癌机制，研究人员用标准剂量的紫杉醇对乳腺癌患者进行治疗，观测患者乳腺癌细胞的分裂情况，结果如图2.图示结果_______（填“支持”或“不支持”）人们早期认知，理由是_______。 (3)研究发现紫杉醇能诱导细胞分裂中多极纺锤体的形成。为证实癌细胞对紫杉醇敏感性增强是由多极纺锤体增加引起的，研究人员设计三组实验：甲组为乳腺癌细胞悬液+紫杉醇；乙组为乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+CW-069（能增加多极纺锤体）；丙组为乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+逆转素（能减少多极纺锤体）。在适宜条件下培养一段时间后，检测各组多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞死亡率。上述三组中，实验组是_________组，预期结果是_______。 地 城 考点02 植物体细胞杂交技术 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)利用青霉菌产生青霉素需要持续性提供高氧环境。透明颤菌含有血红蛋白，其携氧能力很强，可适应低氧环境。科学家们设计了以下方案来得到无需在高氧环境下生产青霉素的杂种菌株（如下图）。下列相关叙述正确的是（　　） A．①和②是用纤维素酶和果胶酶处理 B．③处理采用的方法是灭活病毒诱导法 C．④处理所用培养基缺乏甲硫氨酸和精氨酸 D．④处理得到的杂种菌株一定是适应低氧环境的 2．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)紫花苜蓿是利用最广泛的牧草，但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根富含缩合单宁（一种次生代谢产物），能防止反刍动物臌胀病的发生。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臌胀病型苜蓿，过程如下图。下列叙述错误的是（　　） A．过程①利用了细胞膜的流动性，过程②体现了植物细胞的全能性 B．缩合单宁不是百脉根生长所必需的，一般在特定的组织或器官中产生 C．该技术可获得杂种植株，说明紫花苜蓿和百脉根之间不存在生殖隔离 D．过程②获得的多株杂种植物功效有差异，原因可能是遗传物质表达差异 3．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)羊肚菌是公认的珍稀食用菌之一. 为提高羊肚菌产量，研究人员将细胞质失活的梯棱羊肚菌原生质体和核DNA 失活的黄色羊肚菌原生质体进行融合，获得杂种细胞，最终选育出高产稳产的羊肚菌新品种 F.下列叙述错误的是（    ） A．进行羊肚菌细胞融合前需用酶去除细胞壁 B．观察融合细胞能否再生可初步筛选出杂种细胞 C．新品种 F的遗传物质主要来自于梯棱羊肚菌 D．培育羊肚菌新品种依据的原理是染色体数目变异 4．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①需使用纤维素酶、果胶酶处理后将原生质体放入清水中等待融合 B．融合后的原生质体再生出细胞壁是植物体细胞杂交技术成功的标志 C．采取该技术筛选后的抗病植株均具备亲本的所有优良性状 D．黑芥与甘蓝型油菜在自然状态下不能进行基因交流 5．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面，下图是利用胞质杂交培育抗病植株的实验流程，下列叙述正确的是（    ） A．过程①需纤维素酶和蛋白酶处理细胞壁 B．通常用灭活病毒诱导法诱导②过程的发生 C．④和⑤过程通常在同一种培养基中进行 D．在③④⑤过程中都会形成新的细胞壁 6．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)药用植物板蓝根（2n=14）具有抗病毒及抗菌等作用。某课题组以甘蓝型油菜（2n=38）与板蓝根作为原材料，通过体细胞杂交培育了抗病菌的板蓝根-油菜杂交种。部分杂交种细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示，下列叙述正确的是（    ） 杂交种 体细胞染色体数 后期I细胞两极染色体数目比的占比（%） 26:26 28:24 23:29 27:25 其它 AS1 52 63.4 10.6 7.2 14.8 0.0 AS6 52-62 32.3 9.6 8.2 11.0 38.8 AS7 52-58 40.3 9.6 7.2 12.5 30.5 A．板蓝根—油菜杂种AS1属于二倍体，体细胞中有两个染色体组 B．板蓝根产生的配子与甘蓝型油菜产生的配子受精后需用秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍 C．杂交种AS1在后期I时，有10.6%的细胞两极染色体数目比为28：24，造成这一现象的可能原因是后期I有部分染色单体未分离 D．若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本，最好选择AS1 7．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)野生黑芥（2n=16）具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜（2n=18）易患黑腐病而减产，研究者用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体使其染色体片段化，再诱导完整的花椰菜原生质体与紫外线处理的黑芥原生质体融合，流程如下图。下列相关叙述错误的是（    ） A．过程①需用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体 B．过程①②③④均需在无菌无毒的环境中操作 C．从过程③到过程④需要更换新的培养基 D．体细胞中含有34条染色体的即为所需的杂种植株 二、非选择题 8．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)甲植物（2n=18）具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙（4n=32）的细胞质中存在抗除草剂基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，途径如图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯（IOA）处理会使线粒体失活，但不影响细胞分裂。回答下列问题： (1)利用植物体细胞杂交技术获得新植物体，利用的生物学原理是______。取植物的顶芽细胞进行培育，有利于获得脱毒苗，原因是______。 (2)过程①常用酶解法去除细胞壁，利用的酶是______。过程②可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有______法等。 (3)过程④中，会在培养基中加入蔗糖，蔗糖的作用是______。过程⑤先将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上，通常应在培养基中加入两类植物激素，此时生长素与细胞分裂素的比值______（填“>1”、“<1”或“=1”）。 (4)与其他育种方式相比，植物体细胞杂交的突出优点是______。杂种植株丙的染色体组数为______组，其体内抗除草剂基因的遗传______（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔遗传定律。 (5)在细胞融合体系中，未融合的细胞不能形成愈伤组织，原因是______。 9．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)富含氮磷的污水排入水体会导致铜绿微囊藻疯长，利用溶藻细菌进行治理具有成本低、安全环保等优点。但溶藻过程中，藻细胞内氮、磷等元素的释放会使水体富营养化程度加重。为解决上述问题，科研人员将溶藻菌R1与脱氮除磷菌B8融合，以期获得溶藻、脱氮、除磷效率均较高的三效工程菌。 请回答： (1)过程①需利用溶菌酶处理细菌，以去除_______。过程②依据的生物学原理是_______。 (2)过程③用_______（接种工具）进行平板划线得到纯培养物，根据在_______（填“固体”或“液体”）培养基上观察的菌落特征，筛选出杂种菌株HL。 (3)用R1、B8、HL三种菌分别处理铜绿微囊藻，测定相关指标，结果如下表所示。 菌株种类 溶藻率/% 脱氮率/% 除磷率/% B8 9 78 82 R1 72 20 5 HL 82 59 60 据此，科研人员认为HL_________（填“符合” 或“不符合”）三效工程菌的要求，判断依据是_______。 (4)为了进一步探究菌株HL的溶藻机理，设置以下5种处理方式： A．HL菌发酵液 B．发酵一段时间后，除去HL菌的发酵液 C．经高温灭菌的HL菌发酵液 D．用超纯水洗涤HL菌，并制备成菌悬液 E.液体培养基 测定各组的溶藻效果，结果如图。据此推测HL的溶藻机理是_______。 地 城 考点03 植物细胞工程的实际应用 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）提前到杂种细胞，并实现有效成分的工厂化生产，操作如图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．③过程融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂 B．④过程生产的药物属于植物的次生代谢物 C．杂种细胞形成愈伤组织的过程中，其特有功能丧失，但结构不变 D．图中所示的生产流程体现了细胞膜的流动性，但未体现植物细胞的全能性 2．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)铁皮石斛可以用种子、茎段、腋芽以及根尖诱导形成愈伤组织、类原球茎，或直接转化成芽获得再生植株。科研工作者用铁皮石斛的叶片做外植体进行组培实验，诱导其脱分化后，发芽、生根并培养成完整植株，但成功率比较低。生物碱为铁皮石斛的次生代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料，培养类原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（　　） A．生物碱是铁皮石斛进行正常生命活动时所必需的物质 B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱 C．图中过程运用了植物细胞培养技术，原理是植物细胞的全能性 D．生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素 3．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)青蒿素是治疗疟疾的特效药，目前生产青蒿素有两种途径。途径一：用发根农杆菌侵染青蒿后产生毛状根，培养毛状根细胞可提取青蒿素。途径二：用青蒿的外植体诱导形成愈伤组织，培养愈伤组织细胞可提取青蒿素。下列叙述错误的是（　　） A．途径一中若发根农杆菌导入促进青蒿素合成的有关基因，可提高青蒿素产量 B．途径二中进行工厂化生产青蒿素的原理是植物细胞的全能性 C．途径二中形成愈伤组织过程中需要添加生长素和细胞分裂素 D．上述生产青蒿素的两种途径均利用了植物细胞培养技术 4．(24-25高二下·福建三明·期末)草莓是大家非常喜爱的水果，草莓园易出现甜菜夜蛾、斜纹夜蛾以及蚜虫等虫害，另外，草莓植株也常出现细菌性斑叶病、白粉病等，科学种植才能保证草莓丰产和果实品质。下列相关叙述正确的是（　　） A．应该种植草莓脱毒苗以防止各种病菌的寄生 B．甜菜夜蛾、斜纹夜蛾以及蚜虫等属于分解者 C．流入草莓园生态系统的总能量为草莓固定的太阳能 D．草莓园易发生病虫害的主要原因是其营养结构简单 5．(24-25高二下·福建三明·期末)2025年国际空间站公布实验成果：在微重力环境下，番茄与枸杞的原生质体融合效率较地球环境提高80%。实验采用聚乙二醇—激光融合法，融合细胞经特殊培养基培养形成“番茄—枸杞”嵌合体植株。检测发现，该植株叶片的类胡萝卜素含量显著增高，但果实发育异常。下列分析错误的是（　　） A．还可以用灭活病毒诱导法、电融合法等诱导原生质体融合 B．两种植株的原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁 C．“番茄—枸杞”嵌合体植株不一定能结出枸杞味的番茄 D．题述技术可以打破生殖隔离，实现杂交育种 6．(23-24高二下·福建漳州·期末)某机构欲生产出同时含有中药三白草和鱼腥草成分的有效成分D，并实现有效成分D 的工业化生产，操作流程如下图。下列说法正确的是（　　） A．过程①用酶解法处理，将组织分散成单个细胞 B．过程②可以采用高Ca²⁺一高 pH融合法来诱导原生质体融合 C．过程③使细胞失去了特有的结构和功能，细胞的全能性降低 D．过程④工厂化生产能提高单个细胞次生代谢产物的产量 7．(24-25高二下·福建福州平潭第一中学·期末)如图表示工厂化生产紫杉醇的过程。对红豆杉愈伤组织进行液体悬浮培养，分离出单细胞，再用“普通培养基+0.5mg/LNAA+0. 5mg/LBA（BA是一种细胞分裂素）+25g/L蔗糖”的培养液培养获得大量红豆杉细胞，下列叙述不正确的是（    ） A．选择红豆杉种子萌发后的胚根比用成熟植株的叶片作为外植体培养更容易脱分化形成愈伤组织 B．外植体的愈伤化发生了基因表达，细胞失去了特有的结构和功能，形成不定形的薄壁组织团块 C．若要进一步培养成红豆杉植株，则需要更换培养基，改变生长素和细胞分裂素的浓度和比例 D．紫杉醇是红豆杉细胞生长和生存所必需的，在整个生命过程中一直进行合成，属于初生代谢物 8．(24-25高二下·福建莆田·期末)紫杉醇存在于红豆杉属植物体内，具有较强抗癌作用。为保护野生红豆杉资源，科研人员用图示方法提取紫杉醇。下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①需要调控细胞分裂素和生长素的比例 B．过程①②每天都需要在光照条件下进行 C．过程②③需要转接到生根培养基上培养 D．过程①②③体现出红豆杉细胞具有全能性 9．(24-25高二下·福建三明·期末)寒兰为名贵的兰花品种，一般生长在深山幽谷的山腰谷壁。由于人类的过度采摘，现在很难找到寒兰，偶尔能发现的也只有较小的植株。为了增加野生寒兰数量，科研人员希望对其进行人工大量繁殖，再移栽至原有生境。在人工繁殖时可以应用的最适合的生物工程技术手段是（    ） A．将寒兰体细胞与繁殖力强的其他植物细胞进行融合 B．将寒兰的组织放置在培养基中进行植物组织培养 C．将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中 D．将生长素基因转入野生寒兰获得生长速度快的寒兰 二、非选择题 10．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一，目前在临床上已经广泛用于乳腺癌等的治疗，但其药源植物红豆杉十分稀缺，植物细胞工程是生产紫杉醇的重要技术手段，是解决紫杉醇药源紧缺问题的有效途径之一。下图表示两条技术路线，其中①②③表示过程。请回答下列问题： (1)过程①一般_______（填“需要”或“不需要”）光照，过程②为_______过程。 (2)③需要_______酶处理，欲利用植物细胞培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到愈伤组织阶段，原因是_______。 (3)技术路线2为优化悬浮细胞培养体系，最重要的条件是蔗糖浓度的筛选，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是_______。 (4)早期，人们普遍认为紫杉醇是通过抑制癌细胞的分裂来发挥抗癌作用的。为探究紫杉醇的作用机制，研究人员进行了一项临床实验，用标准剂量的紫杉醇对乳腺癌患者进行治疗，观测患者乳腺癌细胞的分裂情况，结果如下图。图示结果_______（填“支持”或“不支持”）人们早期认知的紫杉醇抗癌机理，理由是_______。 （注：有丝分裂指数指在某一分裂组织或细胞群中，处于有丝分裂M期的细胞数占其总细胞数的百分数。） (5)实验还发现，紫杉醇能诱导细胞分裂中多极纺锤体的形成。为了进一步证实癌细胞对紫杉醇敏感性增强确实是由多极纺锤体的增加引起的，研究人员设计了三组实验： 甲组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇 乙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+CW-069（在有丝分裂后期能增加多极纺锤体） 丙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+逆转素（在有丝分裂后期能减少多极纺锤体） 适宜条件下培养一段时间，检测每组中多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞的死亡率。上述三组实验中，实验组是______组，预期实验结果是_______。 地 城 考点04 动物细胞培养技术 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州四校联盟·期末)胚胎干细胞（简称ES细胞）是可以分化为成年动物体内的任何一种类型细胞的干细胞，存在于早期胚胎中。生物学上常以小鼠ES细胞为材料，通过定向诱导获得多种功能细胞。下列叙述错误的是（　　） A．随着细胞分化程度的增加，细胞表达全能性的能力逐渐减弱 B．若将ES细胞诱导分化成肝脏细胞，则可说明ES细胞具有全能性 C．为减少排异反应，可诱导患者自身干细胞分化成真皮细胞，用于治疗皮肤烧伤 D．体外培养过程中，若贴壁细胞出现接触抑制现象，则可用胰蛋白酶进行处理 2．(24-25高二下·福建三明·期末)MDCK细胞是从犬的肾脏组织分离培育建立的细胞株。为探究关键基因对MDCK细胞悬浮特性的影响，利用siRNA技术成功降低了MDCK细胞内相应基因的表达（简称为基因的敲低）。如图为“敲低相关基因对MDCK细胞黏附效率的影响”。下列叙述错误的是（    ） A．CDH6、PLOD2、LICAM这三个基因被敲低后，有利于MDCK细胞的悬浮生长 B．COL12A1基因表达被降低后，会降低MDCK细胞黏附能力 C．动物细胞培养所需的气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH D．动物细胞培养前可用机械法或胰蛋白酶等处理一段时间，将组织分散成单个细胞 3．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)悬浮细胞分离培养法可用于分离流感病毒。下列有关叙述错误的是（    ） A．传代培养时，悬浮培养的细胞需要先用胰蛋白酶处理再离心收集 B．原代培养时，悬浮细胞培养的气体环境为95%的空气和5%的CO2 C．悬浮培养的细胞会因密度过大、代谢产物积累等因素而分裂受阻 D．培养过程中分裂期的细胞染色体平均分配，没有同源染色体联会 4．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)分泌抗PEDV单克隆抗体的杂交瘤细胞株已适应无血清培养，通过添加生长因子和细胞因子可维持正常的细胞生长与增殖。科研人员在培养体系中加入不同浓度的谷氨酰胺（0～10 mmol/mL），探究其对杂交瘤细胞生长的影响，结果如图所示。下列分析错误的是（    ） A．随着培养时间的延长，杂交瘤细胞会因为接触抑制而停止分裂 B．选择能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞需经过克隆化培养和抗体检测 C．在不添加谷氨酰胺的无血清培养条件下，杂交瘤细胞无法正常生长增殖 D．4d时，4 mmol/mL谷氨酰胺添加组的细胞密度最大，其增殖速度可能最快 二、非选择题 5．(23-24高二下·福建漳州·期末)CRISPR/Cas9 是一种高效的基因编辑技术，原理如图1 所示：由一条单链向导SgRNA 引导 Cas9 蛋白识别并切割目标 DNA 双链的特定序列，以敲除目标基因或插入新的基因。我国科学家领衔的团队利用CRISPR/Cas9 等技术，将的人突变亨廷顿舞蹈病致病基因（HTT 基因）部分片段，插入猪基因组内，获得了人-猪“镶嵌”HTT基因，利用胚胎工程技术成功地构建了亨廷顿舞蹈病的动物模型。回答下列问题： (1)PCR 技术是获得HTT 基因常用的方法，制备 PCR 反应体系时，向缓冲溶液中分别加入 HTT 基因模板、4种脱氧核糖核苷酸、________、_________等进行扩增。 (2)SgRNA 可识别并特异性结合目标 DNA 序列，二者结合所遵循的原则是________。Cas9蛋白相当于________酶，可催化________键断裂，可在受体细胞中特定的基因位点进行切割，改变基因结构。 (3)CRISPR/Cas9 基因编辑技术可通过改变________的碱基序列，从而任意编辑基因组上的各种靶序列。若要将目标基因从目标 DNA 上切除下来，一般需要设计________种不同的 SgRNA． (4)含有插入序列的猪胚胎成纤维细胞在体外培养时通过细胞分裂，数量不断增加，当细胞贴壁生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖，这种现象称为_________。将含有插入序列的猪胚胎成纤维细胞的细胞核导入去核的卵母细胞的过程，称为_________。此后进行体外胚胎培养并移植到代孕母猪体内，最终获得亨廷顿舞蹈病动物模型。 (5)CRISPR/Cas9 基因编辑技术存在一定的脱靶效应： 正常情况下， SgRNA 通过20个核苷酸长度的引导序列与目标 DNA 序列发生碱基互补配对准确识别需要编辑的位点，然而有时会发生第18-20个碱基不匹配的情况，此时，Cas9 可通过一个手指状的结构紧紧抓住错配区稳定住RNA-DNA 双链，从而为 Cas9切割 DNA 铺平道路，但这可能会导致 Cas9 在错误的基因位点切割双链DNA，从而引发潜在风险。请就如何降低脱靶效应，提出可能的思路：____________。 6．(23-24高二下·福建南平·期末)人乳头状瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关。我国科学家以该病毒外壳蛋白A为抗原制备抗HPV的单克隆抗体，实现HPV 的准确检测，其流程如下图所示。    回答问题。 (1)基因A来自_______，基因A 需要与_______连接才能导入工程菌的细胞内并表达；步骤①中，用蛋白A 对实验小鼠进行多次免疫， 目的是_______。 (2)经过步骤②后，需要利用_______获得杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行______，再经过步骤③多次筛选获得足够数量能分泌抗HPV 抗体的细胞。 (3)科学家把抗HPV的单克隆抗体与特定的宫颈癌治疗药物进行连接，可用于治疗宫颈癌。该方法能降低药物的副作用，原因是_______。 7．(24-25高二下·福建南平·期末)BMAL1基因是产生昼夜节律所必需的基因。我国科学家利用基因编辑技术和体细胞核移植（SCNT）技术，成功构建了世界首例体细胞BMAL1基因敲除的生物节律紊乱猕猴模型，其基本构建流程如下图所示。第一代BMAL1基因敲除猴的5只个体（A3、A4、A6、A8、A10）表现出不同程度的节律紊乱症状。为进一步获得理想动物模型，研究团队采集A6个体（基因敲除最完全，睡眠紊乱症状最明显）的成纤维细胞，经SCNT后最终获得多只第二代BMAL1基因敲除猕猴模型。回答下列问题： (1)第一代5只基因敲除猴是通过_______（填“无性”或“有性”）生殖方式获得。利用A6的成纤维细胞进行SCNT获得多只猕猴的基因型_______（填“相同”或“不相同”）。 (2)从A6获取的成纤维细胞在用于SCNT之前需进行细胞培养，通常在合成培养基中加入适量血清，其作用是_______。细胞培养应在含_______的混合气体的恒温培养箱中进行。 (3)实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至_______期后去核。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是_______。 (4)与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，使用遗传背景相同的第二代克隆猴用于实验研究及相关药物研发具有的优点是_______（答出1点即可）。 地 城 考点05 动物体细胞核移植技术和克隆 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福州马尾一中等六校·期末)动物细胞工程技术在动物育种中有着广泛的应用，下列叙述正确的是（　　） A．获得克隆动物和转基因动物的过程都属于无性生殖 B．三种动物的培育过程都需要动物细胞培养技术和胚胎移植技术 C．目前三种动物培育成功率很低，且都大多数存在健康问题，应用受限 D．对转基因动物再应用体外受精技术得到的后代都能够稳定遗传其优良性状 2．(24-25高二下·福建宁德·期末)据第四次全国大熊猫野外种群调查显示，全国野生大熊猫种群数量有1864只。为保护和繁殖大熊猫，科研人员进行了如图实验，下列叙述错误的是（　　） A．熊猫甲培育成功原因可能是卵母细胞的细胞质可使细胞核全能性得到表达 B．采集来的卵母细胞要进行成熟培养和精子要获能处理，才能用于体外受精 C．若早期胚胎发育到桑葚胚，可将胚胎中的内细胞团进行均等分割，则可以培育出熊猫乙和熊猫丙 D．熊猫甲、乙和丙的培育过程都有胚胎移植技术，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 3．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)我国科学家利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。下列说法错误的是（　　） A．培育孤雄小鼠需将成熟的精子放入 ATP 溶液中进行获能处理 B．用促性腺激素对雌性小鼠超数排卵处理以获得大量卵细胞 C．对在桑葚胚或囊胚时期的甲进行胚胎分割，可获得多只孤雄小鼠 D．不考虑致死，孤雄小鼠的性染色体组成可能为XX、XY、YY 4．(24-25高二下·福建福州福清·期末)第四代试管婴儿技术又称线粒体替换治疗，该技术主要解决了女性卵子质量不好的问题，其简易流程图如下图所示。据图分析，下列叙述正确的是（　　） A．该技术可使携带细胞核遗传基因的母亲生下健康后代 B．构建重组卵母细胞时需移植病人卵母细胞中的第一极体 C．捐赠卵子者携带的红绿色盲基因可能会遗传给子代 D．该技术属于有性生殖，子代细胞核遗传物质来自三个亲本 5．(24-25高二下·福建福州福清·期末)生物技术是把双刃剑，造福人类的同时也带来了安全性和伦理问题，人们必须高度重视。下列相关叙述正确的是（　　） A．通过核移植和体外受精技术为不孕不育家庭带来福音 B．将抗性基因导入植物叶绿体中防止基因通过花粉传播 C．多数国家不发展生物武器是因为生物武器研制门槛高 D．大面积种植抗虫棉，会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率减小 6．(24-25高二下·福建福州福清·期末)细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列叙述错误的是（　　） A．选择植物的茎尖分生区进行组织培养，可以获得脱毒植物幼苗 B．选择病人的核移植胚胎干细胞诱导分化后可形成免疫匹配的移植器官 C．选择去核卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率 D．选择分化程度较高的动物体细胞进行培养有利于获得大量的细胞 7．(24-25高二下·金太阳福建福州八县（，区）协作校·期末)体细胞核移植胚胎的发育过程中伴随一系列的表观遗传重编程事件，主要包括染色质重塑、转录因子的激活和抑制、组蛋白修饰、DNA甲基化等。将供体细胞注入去核卵母细胞进行融合后，供体细胞需要删 除自己原有的表观遗传模式进行重编程，使体细胞重新获得发育的全能性。下列有关核移植的叙述，正确的是（　　） A．在培养基中添加Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成激活剂等激活重构胚 B．激活重构胚过程中涉及表观遗传重编程，重构胚的遗传信息不发生改变 C．对移植胚胎的受体动物进行同期发情处理，目的是降低对外源胚胎的免疫排斥反应 D．通过图中步骤最终获得的动物的遗传物质来自a 8．(24-25高二下·金太阳福建福州八县（，区）协作校·期末)治疗性克隆是胚胎干细胞造福人类的一种非常重要的途径，治疗性克隆的大致过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．治疗性克隆应用了生物工程中的细胞工程技术 B．去核是指通过显微操作去除纺锤体——染色体复合物 C．图中胚胎干细胞具有组织特异性，不具有发育成完整个体的潜力 D．治疗性克隆有望解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题 9．(24-25高二下·福建龙岩·期末)科学家尝试将某种濒危猫科动物的体细胞核移植到去核的家猫卵母细胞中形成重构胚，以实现濒危猫科动物的克隆繁殖。下列说法错误的是（    ） A．家猫的卵母细胞需要在体外培养至MII期 B．可通过电融合法使濒危猫科动物的细胞与去核的家猫卵母细胞融合 C．通过该技术可对濒危猫科动物进行100%复制，有望拯救部分濒危动物 D．重构胚进行胚胎移植前需用物理或化学方法激活，使其完成细胞分裂和发育 10．(24-25高二下·福建三明·期末)“猪繁殖与呼吸综合征”是一种由PRRSV病毒引发的传染病。科学家通过以下流程培育能自动产生PRRSV抗体的转基因克隆猪。下列说法正确的是（    ） A．去核是指去除卵母细胞中DNA-蛋白质复合物 B．步骤①通常采用高Ca2+-高pH融合法使两细胞融合 C．步骤②中可采用Ca2+载体激活重构胚 D．步骤③中涉及的主要是早期胚胎培养技术 11．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)关于细胞工程，下列说法错误的是（    ） A．核移植过程中，可以使用梯度离心、紫外线短时间照射等方法进行去核 B．用水稻的雄配子或雌配子离体培养获得植株的过程为单倍体育种，能明显缩短育种年限 C．动物体细胞核移植的过程中，可以用物理法或化学法激活重构胚 D．动物细胞工程可用于制备靶向制剂、保护濒危物种等 12．(24-25高二下·福建三明·期末)我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是（    ） A．图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术 B．③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合 C．步骤①使小鼠成纤维细胞中原本不能表达的部分基因表达 D．Kdm4d和TSA促进了重构胚中组蛋白的甲基化和乙酰化 二、非选择题 13．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)“人造精子”是一种可以替代精子使卵细胞受精的单倍体胚胎干细胞。科研人员通过两种方式获得小鼠“人造精子”，流程如下图所示。请回答： (1)方式一中常用显微操作法对__________期卵母细胞去核，再将__________转到去核的卵母细胞中。 (2)方式二是通过精子与卵子的受精作用“替代”核移植技术，受精作用中防止多精入卵的两道屏障是________。在核融合之前，剔除卵细胞中的________，得到只含精子的染色体组的胚胎干细胞。干细胞体外培养时，为避免代谢物积累过多可采取_______措施。 (3)构建成功的单倍体胚胎干细胞的性染色体全为X染色体。已知小鼠Y染色体比X染色体短小。实验无法获得含Y染色体的单倍体胚胎干细胞，最可能的原因是_______。 14．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因表遗传修饰及胎盘发育异常问题，我国科学家采用技术手段对克隆胚胎进行处理，提高了克隆成功率。操作流程如图： (1)将成纤维细胞注入去核的食蟹猴MⅡ期卵母细胞，再用灭活的仙台病毒短暂处理，其目的是________。去核的实质是去除_______，去核的常用方法是________。 (2)囊胚a的内细胞团能发育形成_______，将囊胚a的滋养层置换的目的是_______。 (3)重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键。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________。 地 城 考点06 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)CD87是某种癌细胞膜上的受体蛋白，与癌细胞的转移和增殖有关。CD3是所有T细胞表面的特异性抗原，该抗原被激活后，能极大促进T细胞的免疫效力。科研人员尝试通过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，以筛选出能同时结合CD87和CD3的双特异性抗体CD87×CD3，如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．制备双杂交瘤细胞时，需要将CD87、CD3分别注射到小鼠体内 B．体外培养的双杂交瘤细胞会出现贴壁生长和接触抑制现象 C．小鼠体内培养双杂交瘤细胞时需从小鼠腹水中提取双特异性抗体 D．双特异性抗体CD87×CD3的结合不会改变抗体CD87和抗体CD3原有的氨基酸序列 2．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)生物技术与工程的发展催生了生物药的生产。下列叙述正确的是（    ） A．体外培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体时培养液中加入血浆会影响单克隆抗体纯度 B．将药用蛋白基因与腺病毒重组，然后侵染奶牛的乳腺可得到乳腺生物反应器 C．将胰岛素基因与大肠杆菌的DNA重组后可利用发酵工程生产胰岛素 D．对动物细胞培养时需要无菌无毒的环境，对培养基及动物血清要湿热灭菌 3．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)动物体细胞融合后染色体核型不稳定，来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条，这种现象常应用于基因的定位。在单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象（不考虑基因相互作用和其他变异）。为解这个问题，研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞，用EBV（一种病毒颗粒）感染，获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列叙述错误的是（    ） A．筛选后的杂交瘤细胞具有产生EBV抗体的能力 B．HAT培养基和Oua筛选去除的不止是未融合的BV转化细胞和未融合的骨髓瘤细胞 C．利用抗体检测筛选上图的杂交瘤细胞经克隆化培养可具有持续产生所需抗体的能力 D．若杂交瘤细胞丢失某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失，则该抗体的基因就位于这条染色体上 4．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）是一种自身免疫性疾病，病因是机体产生了抗水通道蛋4（AQP4）的抗体。NMOSD的诊断依赖对外周血的检测，检测过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） 注：图中的“二抗”是能与抗AQP4抗体特异性结合的抗体 A．动物注射抗AQP4抗体，再通过杂交瘤技术可制备出相应的二抗 B．图示操作的目的是检测患者体内是否存在抗AQP4抗体 C．这种检测方法保持了抗原原本结构，因此具有较高的特异性 D．若血浆样本来自NMOSD患者，则可在显微镜下观察到细胞质发出荧光 5．(24-25高二下·福建南平·期末)治疗HER2阳性乳腺癌的抗体-药物偶联物（T-DM1）被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗和细胞毒性药物DM1偶联形成，其作用机制见下图。下列相关叙述，正确的是（　　） A．T-DM1进入人体内环境后连接物发生断裂 B．曲妥珠单抗的制备可选择DM1作为抗原对小鼠进行免疫 C．阳性患者乳腺癌细胞中HER2的表达量高于阴性患者 D．DM1的特异性确保了T-DM1对乳腺癌细胞的选择性杀伤 6．(24-25高二下·福建龙岩·期末)抗体偶联药物(ADC)是单克隆抗体的重要应用之一，通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成。某科研团队近期开发了一种新型的ADC用于治疗HER2阳性乳腺癌，作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．将纯化的Ⅳ反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离的抗体为单克隆抗体 B．将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞 C．ADC的I部分具有靶向运输作用，能显著降低药物对正常组织的损伤 D．ADC进入癌细胞后，Ⅱ在肿瘤细胞的高尔基体中释放，进而促进癌细胞坏死 7．(24-25高二下·福建莆田·期末)HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体，其过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。科研人员开发了用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物（抗HER2-ADC），然后将乳腺癌细胞移植到裸鼠（先天性胸腺缺陷的突变小鼠）体内，待肿瘤体积达到200mm³时将裸鼠分为4组并分别给药处理，实验过程及结果如下。下列叙述错误的是（　　） A．①过程可使用同时失去感染性和抗原性的灭活病毒 B．抗HER2-ADC由抗HER2抗体、接头和药物三部分组成 C．实验结果表明抗HER2-ADC对肿瘤治疗效果较其他药物更佳 D．在制备抗HER2-ADC的过程中，需要用HER2对小鼠多次进行免疫 8．(24-25高二下·福建百校·期末)甲型H1N1流感病毒表面的神经氨酸酶有4个抗原决定簇，一种抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体（Ab）。由多种抗原决定簇刺激机体产生的抗体称为多克隆抗体。如图为制备多克隆抗体（简称“多抗”）和单克隆抗体（简称“单抗”）的示意图。下列叙述正确的是（    ） A．多抗由单一B细胞克隆产生，可以识别多种抗原表位 B．利用灭活病毒诱导法融合骨髓瘤细胞与B细胞时，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子会重新排布 C．筛选②需将抗体检测呈阴性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔进行培养 D．甲型H1N1流感病毒部分抗原结构改变后，会出现多抗失效而单抗有效的情况 9．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等优点，被广泛用作诊断试剂。下图是医学上常用的定量检测抗原含量的“双抗体夹心法”示意图。将过量的固相抗体固定在某种固相载体表面上，加入抗原，再加入酶标抗体，洗脱未结合的酶标抗体，最后加入无色底物，该底物在酶标抗体上的酶的催化作用下形成产物，通过一定时间内产物（有色）的量反映抗原量。下列说法合理的是（    ） A．固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，说明抗原-抗体反应不具有特异性 B．实验过程所加入的酶标抗体不能过量，底物可以过量 C．反应体系最终呈现的颜色深浅与抗原量呈负相关 D．若酶标抗体有一定几率能与固相抗体结合，则检测结果可能出现假阳性 10．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)抗体结构分为可变区（V区）和恒定区（C区），与抗原特异性结合的区域为CDR区，位于V区中。在医药领域，单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发挥重要作用，但鼠源的单抗容易在人体内引发人抗鼠抗体反应（HAMA），从而削弱其治疗的有效性。科学家对鼠源杂交抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，主要流程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．鼠—人嵌合抗体至少含有4个游离氨基，其抗体特异性由肽链的C区决定 B．上述表达载体的构建过程主要利用了基因突变的生物学原理 C．为提高嵌合基因与载体的连接效率，扩增时应在两条引物的3'端添加同种限制酶酶切位点 D．鼠—人嵌合抗体的研制过程属于蛋白质工程，图中转染细胞的方法可能是显微注射法 11．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)人体发生应激反应后，唾液中的嗜铬粒蛋白A(CHGA)迅速达到峰值。研究人员通过制备两种CHGA单克隆抗体用于检测唾液中CHGA含量，作为评估应激反应程度的指标之一。检测原理如图(其中一种附着在基质上为固相抗体，另一种是连接上能催化底物发生显色反应的酶为酶标抗体)。下列有关叙述错误的是（　　） A．向小鼠多次注射CHGA可诱导其产生用于制备单克隆抗体的B淋巴细胞 B．单克隆抗体较强的特异性可排除唾液中其他成分对结果的干扰 C．固相抗体与酶标抗体需识别并结合在CHGA的不同区域 D．洗脱的目的是为了使CHGA从固相抗体脱离从而有利于发生显色反应 二、非选择题 12．(24-25高二下·福建宁德·期末)牛支原体能引起牛肺炎、关节炎等多种疾病危害养殖业。VspX蛋白是牛支原体表面的一种脂蛋白，在牛支原体感染宿主细胞时起黏附作用。科研人员制备抗VspX单克隆抗体进行相关研究。回答下列问题： (1)将纯化VspX蛋白作为__________注射到小鼠体内。 (2)在融合前三天，对实验小鼠加强免疫一次，目的是__________。然后取小鼠的B淋巴细胞用__________（填化学试剂）诱导与骨髓瘤细胞融合，筛选得到杂交瘤细胞。 (3)一段时间后，将杂交瘤细胞接种到96孔培养板上进行抗体检测，检测原理如图。 ①在检测时，需将待测样本即96孔板培养槽中的__________（填“细胞”或“上清液”），加入到含VspX蛋白的固相载体的小孔中。 ②加入酶标抗体一段时间后，需要用洗涤剂将未与__________结合的酶标抗体洗去。 ③加入相应酶促反应底物显色后，蓝色的深浅可代表__________。 (4)将上述检测呈阳性的杂交瘤细胞制成细胞悬液，培养瓶中除添加一般营养物质外，还需加入__________等天然成分，并置于__________（填仪器）培养。 13．(24-25高二下·福建三明·期末)非洲猪瘟病毒（ASFV）表面CP312R是一个具有较好免疫原性和诊断潜力的蛋白，科学家通过大肠杆菌表达系统成功表达CP312R重组蛋白，免疫小鼠后成功制备了单克隆抗体，其流程如下图。 (1)图中A蛋白具体是指_______。制备单克隆抗体过程涉及的动物细胞工程技术包括_______和_______。 (2)技术中符合生产的杂交瘤细胞具有_______的特点，图中抗体检测筛选的原理是_______，最终可从培养液或_______中获得大量的单克隆抗体。 (3)研究者用A蛋白分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z），每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后采用间接ELISA方法测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如图所示。 制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过_______次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是_______小鼠，理由是____________。 (4)细胞融合实验后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有其他种类融合细胞，体系中出现多种类型细胞的原因是_________。 14．(24-25高二下·福建福州福清·期末)某病毒可通过其表面的蛋白X与人呼吸道黏膜上皮细胞的膜受体结合，侵入人体，引起肺炎。图1为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体药物的研发已成为治疗该疾病的研究热点之一。图2为筛选、制备抗蛋白X单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题。 (1)据图2所示，需先注射__________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞。图2中的a细胞是__________细胞，b细胞是__________细胞。诱导两种细胞融合后用HAT培养基筛选获得杂交瘤细胞，在HAT培养基中不能生存的细胞有__________。 (2)HAT培养基筛选后还需进行__________，获得所需杂交瘤细胞。图中动物细胞培养需要加入__________等天然成分。 (3)抗蛋白X单克隆抗体可用于防治该病毒，其原理是__________。 15．(24-25高二下·金太阳福建福州八县（，区）协作校·期末)与正常乳腺细胞相比，乳腺癌细胞表面部分抗原的结构发生变异或者成为特异性抗原。为制备针对乳腺癌细胞特异性抗原的单克隆抗体，研究人员进行了实验，流程如图所示。回答下列问题： (1)给小鼠注射驱动细胞后，机体合成Y1类~ Y3类等抗体的细胞是_________。对小鼠进行多次免疫的目的是_________。 (2)Y1类~Y3类抗体与测试细胞孵育，使Y1类~Y3类抗体与乳腺癌细胞结合，再将测试细胞对第二组小鼠进行多次免疫，得到_________类抗体，该抗体为乳腺癌细胞特异性抗原的单克隆抗体，其作用特点是_________。 (3)从第二组小鼠体内取出B淋巴细胞，可用_________促进B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。在融合体系中，存在_________种细胞类型（融合细胞只考虑两两融合的情况）。 (4)若乳腺癌细胞已发生基因突变，为生产针对突变基因所编码蛋白质的单克隆抗体，可将突变基因编码的mRNA通过_________获得DNA，构建_________后导入大肠杆菌。 16．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)人乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关，研究人员以HPV衣壳蛋白（蛋白A）为抗原制备出单克隆抗体，技术路线如图所示，回答下列问题： (1)制备单克隆抗体的过程中用到了___________和___________技术。 (2)图中用蛋白A对小鼠免疫处理的目的是从小鼠的脾中得到___________。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，与植物原生质体融合的基本原理___________（填“相同”或“不同”），从膜的组成成分和结构特点方面分析，不同细胞能融合的原因是___________。 (3)在杂交瘤细胞筛选过程中，在特定的选择培养基上不能存活的细胞是___________和___________。 (4)图中制备的单克隆抗体的具体应用有___________（答两点）。 17．(24-25高二下·福建泉州四校联盟·期末)CD47 是一种跨膜糖蛋白，可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。研究表明，肺癌肿瘤细胞表面的 CD47 含量比正常细胞表面的高 1.6～5 倍，为获得抗 CD47 的单克隆抗体，科研人员设置如图所示的实验过程，其中①②③为相关过程。回答下列问题： (1)过程②中融合细胞可使用的方法有__________（答出2点），该过程得到的杂交瘤细胞分泌的是否均为单克隆抗体？__________（答“是”或“否”），原因是__________。 (2)过程③中，培养过程中的气体条件应设置为__________，通过过程③获得的杂交瘤细胞可经__________的方式大规模培养，而且从中可获得大量单克隆抗体。 (3)为证明抗CD47的单克隆抗体很大程度上可解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，科研人员设置如表所示实验，其中吞噬指数可反映吞噬细胞的吞噬能力，吞噬指数越高，吞噬能力越强。若实验结果为__________，则可证明抗CD47的单克隆抗体具有上述作用。 组别 甲 乙 丙 细胞类型 巨噬细胞＋正常 衰老细胞 巨噬细胞＋肿 瘤细胞 巨噬细胞＋肿瘤细 胞＋单克隆抗体 吞噬指数 ？ 18．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)羊乳因其营养成分最接近人乳，且不含牛乳中的某些可致过敏的异性蛋白质而受到消费者的青睐，但市场上存在着用牛乳冒充羊乳欺骗消费者的现象。对此，我国研究人员开发制备了羊乳as1一酪蛋白单克隆抗体检测试剂盒。 羊乳 asl一酪蛋白单克隆抗体的特异性检测结果 OD450值 山羊酪蛋白 牛酪蛋白 乳品1 乳品2 乳品3 乳品4 P/N 16.89 1 16.17 0.83 16.41 0.71 注：结果以P/N≥2.1判为阳性.效果显著 (1)制备单克隆抗体利用的生物学技术有____________和___________。 (2)给小鼠多次注射 asl一酪蛋白，取小鼠__________中细胞制成单个细胞后与骨髓瘤细胞混合，加入____________诱导融合，筛选得到两株杂交瘤细胞株4C和7H，所分泌抗体能与羊 asl一酪蛋白发生特异性结合。 (3)3天后分别从两株杂交瘤细胞培养液中吸取上清液，与________混合，进一步筛选出对羊乳酪蛋白呈阳性，而对牛奶不识别的杂交瘤细胞株7H。 (4)为使结果更准确，实际操作中还需检测筛选到的单克隆抗体的特异性。本研究的筛选方法是分别将______________和牛乳酪蛋白固定在固相载体上，加入待测单抗，洗脱未结合的单抗，再加入能与该单抗结合的羊抗鼠的IgG 酶标抗体，洗脱未结合的IgG 酶标抗体，然后加入底物，15 分钟后终止反应，置于酶标仪中读取0D450 值，0D值与产物浓度正相关。现用该单克隆抗体检测试剂盒对市面上的4类乳品进行检测，结果如表1，结果显示__________。 (5)单克隆抗体除了用作诊断试剂，还可以______________（写出两种功能） 地 城 考点07 体内受精及胚胎发育 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作，获得了羊毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是（    ） A．为获取足够的卵子，需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理 B．为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致，需进行同期发情处理 C．受精卵发育至桑葚胚阶段，细胞数量增加，但胚胎总体积基本不变 D．人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道 2．(24-25高二下·福建泉州四校联盟·期末)科研人员以精子为载体，将外源基因导入受体细胞获得转基因牛的过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．刚采集到的卵母细胞和精子需要立即进行受精作用，防止两者的生理功能降低 B．早期胚胎应培养至原肠胚时期再导入受体母牛子宫 C．应对受体母牛进行同期发情处理并注射免疫抑制剂，以提高移植胚胎的成活率 D．获得的转基因牛体内不含有受体母牛的遗传物质 3．(24-25高二下·福建福州平潭第一中学·期末) 2n/4n嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体(2n)胚胎或胚胎干细胞(ES 细胞)进行聚合，形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。嵌合体胚胎构建的常用方法如图。通过检测发现用ES细胞经2n/4n嵌合体方法获得的克隆鼠体内均为 2n细胞来源。下列叙述错误的是（    ） A．图中受精卵是发育到MⅡ期的卵母细胞和获能的精子体外受精而形成 B．利用显微注射法将2n的 ES细胞注射至 A 的囊胚内完成2n/4n嵌合体胚胎B的构建 C．嵌合体胚胎 C发育到原肠胚时期可植入代孕母鼠，移植前通常对代孕母鼠作同期发情处理 D．推测2n/4n嵌合体胚胎发育时2n和4n这两种细胞类型表现出非随机性分布的特点 4．(23-24高二下·福建泉州·期末)有部分人体内缺乏乳糖酶，饮用鲜牛奶后会导致肠胃不适、消化不良。“低乳糖奶牛”的诞生有望给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。下图是“低乳糖奶牛”的培育过程，相关叙述正确的是（    ） A．犊牛的性状和黑白花奶牛的性状完全一致 B．去核的卵母细胞可用去核的乳腺细胞代替 C．犊牛的出生体现了动物细胞的全能性 D．体细胞核移植技术可用于保护濒危动物 二、非选择题 5．(24-25高二下·福建龙岩·期末)布鲁氏菌感染引起的疾病是阻碍我国畜牧业发展的重要原因之一，某生物兴趣小组查询文献发现绵羊N蛋白基因(N基因)过量表达能够有效抵抗布鲁氏菌感染。该小组欲构建N基因过量表达绵羊模型，设计如下思路，请回答下列问题。 (一)从绵羊基因组中扩增的N基因与外源强启动子连接，构建表达载体 (1)已知N基因转录的模板链是甲链，则下图中N基因转录方向是___________（填“从左往右”或“从右往左”)。结合图分析，为确保N基因的正常转录，构建基因表达载体时选用限制酶组合为________________原因是_____________。 (二)收集受精卵，并将表达载体导入受精卵，后进行胚胎移植 (2)收集受精卵，利用________________将表达载体导入动物的受精卵中。受精卵体外培养后将胚胎移植到供体羊的子宫中，应选用16细胞阶段胚胎的原因是____________。该阶段胚胎细胞数量增加，胚胎的总体积________________(增加或不增加)。 (三)转基因绵羊的目的基因检测与鉴定 (3)为检测获得的转基因绵羊中是否导入N基因，该兴趣小组认为使用PCR扩增时设计的引物组合使用图中的②和③不合理，不合理的原因是_________。该兴趣小组还通过AI技术精确预测N蛋白发挥强作用力的氨基酸残基特定位点，通过设计、合成、构建、转化得到多种N蛋白基因，该技术属于______。 6．(24-25高二下·福建百校·期末)世界首个核移植“三亲婴儿”在美国诞生。其培养过程如下图，请据图回答下列问题： (1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，在取卵前通常需要______（填“注射”“口服”或“注射或口服”）促性腺激素，而不通过服用雌激素来直接促进更多的卵泡发育，原因是____________________。 (2)捐献者乙“去核”操作去除的是______。“三亲婴儿”的培育技术______（填“能”或“不能”）避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代。“三亲婴儿”的获得过程，除运用动物细胞核移植技术外，还要运用胚胎工程的技术手段，其中______技术是胚胎工程的最后一道“工序”。 (3)若需要鉴定胚胎的性别，为了降低可能的风险，可取囊胚的______细胞进行鉴定。 (4)采集到的卵细胞需在体外培育到______，才能用于体外受精；过程④受精的标志是______。 (5)设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行______。 7．(24-25高二下·福建厦门·期末)在哺乳动物胚胎发育过程中，单核滋养细胞 （一种滋养层细胞）融合形成合体滋养细胞是保证胎盘正常发育的关键步骤。为探讨同型半胱氨酸 （Hcy）对滋养细胞融合过程的影响及潜在机制，研究人员在滋养细胞培养基中加入毛喉素培养一段时间后，再将其随机分成数量相等的两组，一组不做处理，另一组额外加入 Hcy进行培养，检测相关指标，结果如图所示. 回答下列问题： (1)单核滋养细胞最早出现在胚胎发育的____期。培养单核滋养细胞时，为防止细胞代谢物积累对自身造成危害，需进行的操作是____。 (2)实验结果表明，Hcy ____  （填“促进”或“抑制”或“不影响”）毛喉素对细胞融合率的促进作用。 (3)有人认为可通过培养液中 hCG分泌量评估滋养细胞融合率。上述实验结果是否支持该观点?请作出判断并说明理由____。 (4)细胞内的活性氧 （ROS）含量升高可诱导细胞膜脂质过氧化，影响细胞膜的结构和功能。据图及所学知识推测，Hcy影响滋养细胞融合的机制是____。 地 城 考点08 体外受精和早期胚胎的培养 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)基因组印记（通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达）阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．体外培养卵母细胞时，为防止污染，需将培养皿置于含95% O2和5%CO2的培养箱中进行培养 B．基因组印记会阻碍次级卵母细胞与精子或第二极体的结合 C．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 D．“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同 2．(24-25高二下·福建福州福建师大附中·期末)如图所示将小鼠多能干细胞（PSC）诱导成为精子，使其与卵细胞受精，得到正常后代。下列分析不合理的是（    ） A．PSC诱导形成精子的过程中，会发生细胞染色体数目的变化 B．步骤④只能加入一个分化出的精子，避免多个精子和卵细胞融合 C．步骤⑤受精卵在体外培养时需提供95%空气和5%CO2的混合气体环境 D．上述流程利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术 3．(24-25高二下·福建厦门·期末)研究人员将蛛丝蛋白基因导入牛的受精卵，成功培育出转基因乳腺生物反应器，具体流程见下图，其中①②③④表示相应操作。下列叙述错误的是（    ） A．①需对雌牛注射促性腺激素促其超数排卵 B．②中的卵母细胞需培养到 MⅡ期才能受精 C．③需用 Ca2+处理受精卵以增强膜的通透性 D．④前需检查胚胎细胞的性染色体组成 4．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)青海的科研人员对陶赛特母羊超数排卵处理后，收集卵子使其在体外成熟，同时采集陶赛特公羊的精子并获能处理，在体外环境中完成受精和早期胚胎发育，将胚胎移植到经同期发情处理的藏系母羊子宫中，成功获得了数量可观的陶赛特试管羊。下列相关叙述正确的是（    ） A．排出的卵子已经完成了减数分裂 B．陶赛特试管羊比陶赛特杂交羊更优质 C．精子获能是使精子获得受精所需能量 D．试管动物的繁殖也遵循孟德尔定律 阅读下列材料，完成下面小题。 器官移植的供体严重短缺是全球性问题。在异种动物体内培育人源器官，或是解决途径之一。中国科学院研究员先对人类成体细胞进行编辑，形成诱导多能干细胞（iPSCs）。之后将一定数量的iPSCs注射到缺失肾脏发育关键基因的猪胚胎中，构建出嵌合胚胎。24小时后，这些猪胚胎被移植入选定的代孕母猪体内。28天后，这些胚胎中的一些会发育成为未成熟的人类肾脏。从动物体内“收获”人体器官不再是纸上谈兵。实验思路如下图所示。 5．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)关于该实验的叙述，正确的是（    ） A．过程③需要将胚胎细胞放在充满CO2的培养箱中培养 B．过程④需要利用灭活的仙台病毒诱导细胞发生融合 C．过程⑤需要对代孕母猪进行超数排卵和同期发情处理 D．过程⑥所得个体不同组织细胞中的基因组成存在着差异 6．(24-25高二下·福建福州福9校·期末)基于伦理规定及国际惯例，代孕猪在胎龄3-4周时终止妊娠，但该做法依然引起了民众普遍的担忧。下列各项不属于担忧依据的是（    ） A．嵌合体的出现会导致人类和其他动物之间的界限模糊 B．接受该种肾脏移植的患者，其后代可能携带有部分猪的染色体 C．实验获得的人类肾脏，其人类细胞占比、器官功能等指标都是未知数 D．器官使用者很可能不希望使用被编辑过的细胞长成的器官 7．(24-25高二下·福建百校·期末)下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法错误的是（    ） A．③代表胚胎分割，需均等分割囊胚的内细胞团，以免影响胚胎发育 B．①代表体外受精，精子需放入ATP溶液中进行获能处理才具备受精能力 C．②代表早期胚胎培养，可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段 D．⑤代表胚胎移植，需要用相关激素对供体、受体进行同期发情处理 8．(24-25高二下·福建福州平潭第一中学·期末)研究者通过下图所示的操作过程，获得导入S基因的基因编辑小鼠。下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①用促性腺激素处理以获得更多卵母细胞 B．过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精 C．过程③需将表达载体注射到子宫中 D．过程④需抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥 二、非选择题 9．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)科研人员制备双父源(遗传物质来自两个雄原核)小鼠，以期为濒危动物保护提供新思路。在研究过程中，发现双父源小鼠胚胎过度生长、器官畸形，无法形成功能性胎盘，这与基因组印记有关。已知印记基因是一类对生物个体发育具有重要调控作用的基因，这类基因表达与否取决于它们所在染色体的来源(父源或母源)，父源的印记基因能促进胚胎生长发育，母源的印记基因能抑制胚胎过度生长并促进胎盘生长。我国科研人员利用相关工程技术成功培育出双父源小鼠，相关技术流程如图所示。请回答： (1)培育单倍体胚胎干细胞(haESCs)。对雌鼠注射________使其超数排卵，选择________期的卵母细胞去核，并与精子甲完成受精；进而将获得的单倍体胚胎干细胞置于95%空气和______气体条件下进行培养。 (2)编辑haESCs印记基因。研究人员运用CRISPR/Cas9编辑系统对相关印记基因进行编辑，该编辑系统由一个具有剪切DNA链的蛋白质(Cas9)和一段将Cas9精确地引导到基因组中的特定位置的RNA(gRNA)结合而成。为精确对印记基因进行编辑，应制备________的gRNA。 (3)培育胚胎干细胞a。将精子乙和编辑印记基因的haESCs共注射到去核卵母细胞2中，经诱导培育得到二倍体的胚胎干细胞a。其中对haESCs进行印记基因编辑的目的是________。 (4)培育印记基因编辑小鼠。 ①从代孕小鼠中收集一个2细胞胚，经________处理获得四倍体胚胎，体外培养至囊胚阶段，其作用一方面是四倍体囊胚无法正常发育成个体，从而保证培育出工程小鼠的细胞核遗传物质来自________；另一方面，为胚胎干细胞a提供________。 ②将胚胎干细胞a注入四倍体囊胚中，运用________技术送入代孕小鼠，进而培育出印记基因编辑小鼠。 地 城 考点09 胚胎工程的应用及前景 一、单选题 1．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)生物科技已有广泛的应用，下列相关叙述正确的是（    ） A．基因工程可实现同一基因在不同生物体内进行不同的表达，这表明生物界在遗传物质种类及遗传密码方面具有统一性 B．单克隆抗体的制备过程中需要进行严格的细胞筛选，这表明一种B淋巴细胞可以产生多种抗体，B淋巴细胞具有多样性和特异性 C．胚胎移植时需要选择合适发育时期的胚胎，这与胚胎发育中细胞分化程度及胚胎是否处于游离状态有重要关系 D．蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行改造或合成，因此改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的脱氧核苷酸序列出发 2．(24-25高二下·福建龙岩·期末)干细胞有着广泛的应用前景，下列相关叙述错误的是（    ） A．干细胞是只从早期胚胎中分离提取且可分化成其他类型的细胞 B．干细胞的培养过程中需要定期更换培养液以便清除代谢物 C．由诱导多能干细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用 D．干细胞的培养需要在含有95%空气和5%二氧化碳的培养箱中培养 3．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)设计试管婴儿是对早期胚胎进行遗传学诊断，将符合人们需要的胚胎植入母体孕育。下列相关叙述错误的是（　　） A．该技术可以帮助具有基因疾病的夫妇拥有健康孩子 B．设计试管婴儿与生殖性克隆人的原理不同 C．设计试管婴儿无需考虑早期胚胎性别 D．经济、文化和伦理道德观念的不同会影响人们对设计试管婴儿的看法 4．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)我国科学家综合利用多种现代生物技术，首次在猪胚胎内培育出主要由人体细胞构成的“人—猪嵌合中期肾”，且维持到胚胎第28天（过程如图所示）。已知胚胎在未分化前细胞间相互连接比较松散，可塑性强。过程①采用了CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除掉与猪肾脏发育密切相关的关键基因SLX1。下列相关叙述正确的是（    ） A．采用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除基因SLX1，可促进人源化肾脏的发育 B．过程③中选择猪的桑葚胚或原肠胚等早期胚胎导入iPS细胞成功率更高 C．动物细胞应放入含5%CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是刺激细胞呼吸 D．利用胚胎分割技术增加人源化中肾数量的过程属于有性生殖 5．(24-25高二下·福建泉州四校联考·期末)Foxn1基因对于功能性胸腺的形成是必要的，其突变导致无胸腺表型。研究人员将某小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎，将嵌合胚胎移入受体小鼠的子宫内，成功培育出含有正常胸腺的嵌合体小鼠。下列叙述正确的是（    ） A．导入的胚胎干细胞发育成正常胸腺体现了动物细胞的全能性 B．嵌合胚胎在原肠胚阶段切割后移植可获得更多的嵌合体小鼠 C．植入胚胎前通常需对受体小鼠注射促性腺激素使其超数排卵 D．嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的 6．(24-25高二下·福建福州平潭第一中学·期末)如图为诺贝尔奖获得者山中伸弥团队制备iPS细胞（诱导多能干细胞）的过程示意图：①小鼠胚胎成纤维细胞培养→②用分别含有Oct4、Sox2、c－Myc、Klf4基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞→③置于含有饲养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养→④鼠胚胎成纤维细胞脱分化，形成iPS细胞。下列相关叙述正确的是（    ） A．步骤①应在含10％CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH B．步骤②由于慢病毒载体会受到免疫细胞的攻击，可能导致感染效率的降低 C．步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子 D．步骤④形成iPS细胞的实质是基因的选择性表达，使其功能趋向于专门化 7．(23-24高二下·福建厦门·期末)我国科学家经多年努力，成功培育出体细胞克隆猴，大致流程如下图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．过程①通过显微操作去除的核实际上是“纺锤体-染色体复合物” B．过程②得到的重构胚需要激活才能完成细胞分裂和发育进程 C．过程③为胚胎移植，移植前需对代孕母猴进行超数排卵处理 D．克隆猴同时具有甲、乙的部分基因，遗传特性与乙更为接近 8．(23-24高二下·福建漳州·期末)通过多种技术获得的胚胎，均需胚胎移植给受体才能获得后代，下图列举了几项技术成果。据此分析，叙述正确的是（　　） A．①过程需获得 MII期的去核卵母细胞 B．②过程是通过有性生殖获得的克隆动物 C．①②可通过③技术实现性状改良 D．经胚胎移植产生的后代与受体性状保持一致 9．(23-24高二下·福建漳州·期末)“筛选”是生物技术与工程常用的技术手段，下列筛选目的与选用的技术手段不一致的是（　　） 生物技术与工程 筛选目的 技术手段 A 基因工程 获得含重组质粒的受体细胞 用特定的标记基因筛选 B 胚胎工程 获得高质量健康胚胎 移植前对胚胎进行遗传筛查 C 单克隆抗体制备 获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞 克隆化培养和抗体检测 D 微生物的培养 获得尿素分解菌 配制添加尿素的马铃薯培养基 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题 10．(24-25高二下·福建泉州鲤城区福建泉州第七中学·期末)雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默（基因转录活性被抑制），仅有少数基因仍能正常表达，这一生理过程称作X染色体失活（XCI）。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致，其异常会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。 (1)为制备体外受精（IVF）的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠______期卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行_______处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过________处理的代孕母鼠中，应选用桑葚胚的原因是_____。获得的胚胎含有______（填“单”“双”或“三”）亲的遗传物质。 (2)研究人员取体外受精胎儿的囊胚的_____部分的细胞做DNA分析，进行性别鉴定，表中数据显示自然生产（IVO）胎儿性别比例（雄/雌）_____体外受精（IVF）胎儿的性别比例。 组别 胚胎数 活仔率（%） 雄/雌 体外受精（IVF） 82 45.58 1.48 自然生产（IVO） 81 56.25 1.08 (3)为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图1： ①图1结果显示体外受精过程对雄性胚胎发育率的影响_______雌性胚胎发育率。 ②XCI会抑制基因转录活性，研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“沉默”基因，结果显示这些基因的表达量在IVF雌性胚胎中显著_______（选填“低于”或“等于”或“高于”）IVO雌性胚胎，说明IVF雌性胚胎XCI不足。 ③已有研究表明，XCI高度依赖激活因子RNF12（一种蛋白质），研究人员利用免疫荧光技术检测胚胎中RNF12蛋白的表达量如图2。 注：图中白色的荧光强度与RNF12蛋白的表达量呈正相关。 据此分析，XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $