专题14 细胞工程（期末真题汇编，四川专用）高二生物下学期人教版

**基本信息** 聚焦细胞工程三大核心考点，汇编四川多地期末试题，以科研情境为载体，突出技术应用与实验探究，适配高二下学期期末复习。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|约30题|植物组织培养、原生质体融合、动物细胞培养、核移植、单克隆抗体制备|结合抗盐水稻培育、脱毒苗生产等科研案例，考查操作细节与原理| |实验/解答题|约5题|体细胞杂交流程、单克隆抗体制备步骤、细胞培养条件|以流程图为信息载体，综合考查实验设计与结果分析，如植物细胞杂交中去壁与融合筛选|

专题14 细胞工程 3大高频考点概览 考点01 植物细胞工程的基本技术及应用 考点02 动物细胞的培养和核移植技术 考点03 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 地 城 考点01 植物细胞工程的基本技术及应用 一、单选题 1．D 2．B 3．D 4．A 5．A 6．C 7．C 8．D 9．A 10．B 11．C 12．A 二、实验题 13．(1)纤维素酶和果胶酶 (2) 物理法和化学法 形成新的细胞壁 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 (3)生长素和细胞分裂素的比例不同 (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 三、解答题 14．(1)植物细胞具有全能性 (2) 纤维素酶和果胶酶 再生出细胞壁 脱分化和再分化 (3)可克服远缘杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离，实现远缘杂交 (4)次生 15．(1) 纤维素酶和果胶 保证融合细胞中含有甲的细胞质基因和乙的细胞核基因 聚乙二醇/PEG 3 (2) 融合的 只有融合的原生质体才具有甲的细胞质基因和乙的细胞核基因，能独立生长、分裂 再分化 根和芽 地 城 考点02 动物细胞的培养和核移植技术 一、单选题 1．D 2．C 3．A 4．B 5．C 6．D 7．D 8．B 9．D 10．C 11．D 二、解答题 12．(1) 乳腺中特异性表达的基因的 限制酶和DNA连接酶 显微注射 (2) MⅡ 纺锤体—染色体复合物 保证重组细胞的核遗传物质来自整合有目的基因的成纤维细胞 (3) 同期发情处理 为供体胚胎移入受体子宫提供相同的生理环境 不会 13．(1) 编码起始密码子AUG的碱基序列 保证翻译能从正确的起始点开始 (2) 培养液中的营养物质消耗完毕，空间有限 胰蛋白酶/胶原蛋白酶 传代 维持培养液的pH B、D 蛋白乙（含B、C、D片段）促进T淋巴细胞增殖的效果比蛋白甲好，蛋白丙（含B、D片段）促进效果与蛋白乙相近，说明C片段不是必需的，而B、D片段是必需的 14．(1)体内受精和早期胚胎发育 (2) 促性腺激素 核移植 动物细胞核的全能性 (3)同期发情 (4)应用1、应用3 (5)胚胎移植 地 城 考点03 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 一、单选题 1．C 2．B 3．A 4．D 5．A 6．A 7．D 二、解答题 8．(1) 定期更换培养液 加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞 胰蛋白酶 (2) 未融合的亲本细胞 融合的具有同种核的细胞 既能无限增殖又能产生抗体 (3) 克隆化 抗原-抗体结合（抗原-抗体杂交） (4)抗体与待测抗原结合，酶催化特定底物反应 9．(1) 刺激小鼠产生能分泌特异性抗体的B淋巴细胞 胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） (2) B—B融合细胞、瘤—瘤融合细胞（合理即可） 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 (3) 抗体检测 体外 注射到小鼠腹腔内 10．(1)使机体产生更多能分泌抗癌胚抗原抗体的B淋巴细胞 (2) 灭活病毒诱导法 5/五 (3) 氨基蝶呤 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的 克隆化培养 既能迅速大量增殖又能产生所需抗体 (4)细胞密度过大、有害代谢物的积累、培养液中营养物质缺乏 (5)双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，而对其他健康细胞的伤害小 三、实验题 11．(1) 动物血清 定期更换培养液（或传代培养） (2) 电融合法、PEG（聚乙二醇）融合法、灭活病毒诱导法 细胞融合是随机的，且融合率不到100％ (3) 既能迅速大量增殖，又能产生特异性抗体 克隆化培养 每个孔中只接种一个杂交瘤细胞 (4) 黄曲霉素的种类、抗体种类 D3 12．(1)特异性强、灵敏度高、可大量制备 (2) 抗PD-1的单克隆抗体与PD-1结合，阻断了PD-1与PD-L1的结合，避免了PD-L1抑制T细胞的活化 PD-1蛋白 PEG（或灭活的病毒） (3) 上清液 抗PD-1抗体 抗PD-1抗体含量越高 13．(1) 更多的抗CD47的B淋巴细胞 化学融合法（PEG诱导等）、物理融合法（电刺激等）、生物融合法（灭活的仙台病毒） 既能迅速增殖，又能产生大量抗体 (2) 不加单克隆抗体的巨噬细胞+肿瘤细胞共培养体系 对照组中吞噬细胞的吞噬指数明显低于实验组 (3)抗CD47的单克隆抗体与CD47结合，使得CD47对巨噬细胞的抑制作用解除 (4)鼠源单克隆抗体是否引起人的排斥反应；肿瘤细胞表面的CD47作为治疗靶点的有效性 14．(1)动物细胞培养、动物细胞融合 (2) ①④ 过程中HER2蛋白作为抗原刺激小鼠产生能产生抗HER2蛋白抗体的B淋巴细胞；作为抗原检测杂交瘤细胞是否产生了抗HER2蛋白抗体 (3) 灭活病毒诱导法 既能大量增殖也能产生抗HER2蛋白抗体 (4)双特异性抗体同时结合HER2蛋白和CD28，使CD28接收激活信号，且实现癌细胞与T细胞的聚集，最终激活T细胞杀伤癌细胞。 试卷第1页，共3页 / 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 植物细胞工程的基本技术及应用 考点02 动物细胞的培养和核移植技术 考点03 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 地 城 考点01 植物细胞工程的基本技术及应用 一、单选题 1．(24-25高二下·四川广元·期末)某科研团队为培育抗盐水稻新品种，将耐盐基因导入水稻愈伤组织。以下关于该过程的叙述正确的是（　　） A．利用PCR技术扩增耐盐基因属于植物细胞工程范畴 B．愈伤组织分化形成芽和根的过程需添加等量的生长素和细胞分裂素 C．导入耐盐基因的愈伤组织经再分化获得的植株均为纯合子 D．经植物组织培养获得的再生植株需进行耐盐性筛选 2．(24-25高二下·四川眉山·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组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．从百合剪取的分生区细胞处于未分化状态，利于愈伤组织的形成 B．分生区细胞分裂能力强，是选做外植体培育脱毒苗的主要原因 C．剪取的分生区需要用纤维素酶和果胶酶进行处理后才能接种 D．在①②过程中用射线辐射处理可筛选培育品质更好的脱毒苗 3．(24-25高二下·四川绵阳·期末)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生一类防御物质，这类物质属于次生代谢物。植物细胞培养过程中，次生代谢物(X)的产生与其细胞生长的关系模型可分为三类，如下图所示。下列说法错误的是（　　） A．若次生代谢物X随着细胞生长过程不断产生，则X的产生符合图甲 B．若次生代谢物X在细胞生长停止后才能产生，则X的产生符合图丙 C．将微生物菌体或其产物加入植物细胞培养基中，可提高目标细胞的X产量 D．次生代谢物是植物生长所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养 4．(24-25高二下·四川乐山·期末)下图为细胞工程的示意图，相关说法错误的是（　　）    A．若C为受精卵，它将在卵巢内进行卵裂。胚胎发育早期，胚胎总体积不变，细胞数目增多 B．若A、B分别为来自优质奶牛的卵母细胞和精子，则A细胞需在体外培养至MⅡ期才能受精 C．若A、B为动物细胞，诱导它们融合形成C可用PEG融合法，该法利用了细胞膜具有流动性 D．若A、B为植物原生质体，诱导它们融合形成C的方法可用高Ca2+—高PH融合法、离心法 5．(24-25高二下·四川广元·期末)科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株，相关过程如图所示。有关分析正确的是（　　） A．过程①应将叶片置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液中，以保持原生质体的正常形态 B．过程②中的原生质体由细胞膜、细胞质和细胞核构成，不包括液泡 C．过程④只能用物理法如电融合法促进原生质体融合 D．过程⑤脱分化和再分化中，杂种植株一定能表现出马铃薯和西红柿的所有优良性状 6．(24-25高二下·四川泸州·期末)天山雪莲是一种十分珍贵的植物，分布在我国新疆、西藏等地，是我国三级濒危植物。下图是科学家用雪莲幼茎进行植物组织培养的流程图，下列有关叙述正确的是（　　） A．选取雪莲幼茎作为外植体的主要原因是幼嫩的细胞才具有全能性 B．图中②、③、④过程均涉及基因的选择性表达，而①过程不涉及 C．培养基中添加植物激素的浓度、比例会影响植物细胞的发育方向 D．在整个培养过程中需要提供无菌条件、适宜的温度和持续的光照 7．(24-25高二下·四川南充·期末)下图为烟草植物组织培养的流程。下列叙述正确的是（    ） A．过程①获取的烟草根组织块可直接用无菌水冲洗 B．过程②接种时应注意外植体的房间。并给予光照 C．过程③④为再分化，每日需要给予适当时间和强度的光照 D．配制MS培养基时，加入葡萄糖为外植体提供碳源和能量 8．(24-25高二下·四川雅安·期末)辣椒素是食品调味料的重要成分，辣椒素可通过下图途径获得，下列说法正确的是（    ） A．①过程需对外植体进行灭菌以防止后续培养过程中杂菌污染，且有利于获得脱毒苗 B．过程①②的培养基为固体培养基，培养基中的生长素和细胞分裂素比例相同 C．辣椒素是辣椒的初生代谢产物，可通过细胞产物的工厂化生产 D．脱分化过程中一般不需要光照，再分化过程中光照可诱导植物形态建成 9．(24-25高二下·四川南充·期末)紫杉醇是珍稀植物红豆杉体内的一种代谢产物，具有良好的抗癌作用。目前在临床上已经广泛用于乳腺癌等疾病的治疗。下图是生产紫杉醇的两条技术路线。下列叙述正确的是（    ） 技术路线1：红豆杉外植体→愈伤组织→根、芽等→完整小植株 技术路线2：红豆杉外植体→愈伤组织→单个细胞→细胞悬浮振荡培养→提取、检测紫花醇 A．路线1中，小植株移栽入土前要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中 B．路线1中，用红豆杉的茎尖作为外植体获得的无毒幼苗可抵抗病毒的侵染 C．路线2提取到的紫杉醇是一种红豆杉生长所必需的次生代谢物 D．路线2是细胞产物的工厂化生产，其原理是植物细胞的全能性 10．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示，其中的数字序号表示不同的处理或生理过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．外植体需灭菌以防止杂菌污染，过程②③需适宜强度光照诱导 B．过程④用射线处理愈伤组织比处理光果甘草植株更易产生突变 C．植物乙与植株丁的核遗传物质与甲完全相同，属于同一物种 D．过程⑥应保持在无菌、无毒和5%CO2环境条件下悬浮震荡培养 11．(24-25高二下·四川广安·期末)甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．接种外植体前，要依次用酒精和次氯酸钠对外植体进行灭菌处理 B．①过程应避光处理，相比于生芽培养基，生根培养基中生长素含量比例较高 C．①③过程培养基中含有植物激素和多种无机盐，还需要添加蔗糖等能源物质 D．B代表愈伤组织，两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性 12．(24-25高二下·四川遂宁·期末)黄苓素是濒危植物山西黄苓（二倍体）的主要药效成分之一，具有调节免疫、抗肿瘤的功能。科研人员对山西黄苓进行了如图所示的处理。下列有关分析正确的是（    ） A．过程①一般不需要光照，过程③需要给予适宜光照诱导叶绿素的合成 B．将山西黄苓的无毒茎尖经①－③过程的处理，可培育出抗病毒的新品种 C．对山西黄苓的愈伤组织进行细胞工厂化生产运用了植物细胞全能性原理 D．用一定浓度秋水仙素处理山西黄苓的单倍体幼苗或种子，可得到纯合子 二、实验题 13．(24-25高二下·四川南充·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)过程①常用酶解法去除细胞壁，利用的酶是________。 (2)过程②的方法基本可以分为两大类，即________。细胞融合成功的标志是________。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________。 (3)过程⑤一般需要两种培养基，二者在成分上主要的不同之处是________。 (4)与其他育种方式相比，植物体细胞杂交的突出优点是________。 三、解答题 14．(24-25高二下·四川凉山州·期末)如图中亲本植株的基因型为Aa（体细胞染色体数为2n），A、B、C表示以亲本植株为材料进行的三种人工繁殖过程，请据图回答下列问题： (1)三种人工繁殖过程都能获得子代植株，其原理是_____。 (2)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用______处理，过程②中，将该植物的两个原生质体融合成杂种细胞的标志是_______；杂种细胞再经______两个过程发育成完整植株。 (3)与其他育种方式相比，通过C过程获得子代植株的优点是______。 (4)该植物根富含单宁，单宁不是其生长和生存所必需的产物，属于______（填“初生”或“次生”）代谢物。 15．(24-25高二下·四川眉山·期末)甲植物细胞质基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞核基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题： (1)根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，使用_______酶进行去壁处理, 以分别获得甲、乙的原生质体。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体的细胞核失活和乙原生质体的细胞质失活，目的是_______。将处理后的甲、乙原生质体分别制成原生质体悬浮液，再将甲乙原生质体悬浮液混合，并向悬浮液中加入_______，以促使原生质体融合，甲乙原生质体两两融合的方式有_______种。 (2)将上述经过促融处理的原生质体悬浮液和液态的琼脂培养基混合，在凝固前倒入培养皿，原生质体分散固定在平板中，在培养基中能独立生长、分裂形成愈伤组织的是___________原生质体，理由是________。愈伤组织经___________可形成胚状体或芽。胚状体能长出___________，直接发育形成再生植株。 地 城 考点02 动物细胞的培养和核移植技术 一、单选题 1．(24-25高二下·四川凉山州·期末)藏羊主要分布于青藏高原，对高寒、缺氧的自然环境具有良好适应性，但母羊繁殖效率不高，优秀种公羊利用率低。为解决这些问题，我国科学家利用优秀种公羊成功繁殖出世界首例体细胞克隆藏羊“青青”。下列叙述正确的是（    ） A．“青青”的成功培育证明了动物细胞具有全能性 B．胚胎移入受体前需取滋养层的细胞进行性别鉴定 C．“青青”的遗传特性与代孕母羊基本一致 D．“青青”的获得需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术 2．(24-25高二下·四川泸州·期末)有研究者利用捐献的人类胚胎，在体外构建了人类胚胎甲状腺类器官（hFTO）培养系统，如图所示。在体外培养体系中通过激活cAMP信号可诱导hFTO成熟，成为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO，从而模拟甲状腺的发育。下列有关叙述错误的是（　　） A．可利用胶原蛋白酶将甲状腺组织分散成单个细胞 B．培养过程提供5%的CO2，主要作用是维持培养液的pH C．激活cAMP信号后所培养细胞中的遗传物质和蛋白质均会改变 D．贴壁生长的细胞需先用胰蛋白酶处理，再离心收集用于传代培养 3．(24-25高二下·四川南充·期末)2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雌牛。下列关于保护该物种的叙述错误的是（    ） A．将北方白犀牛的体细胞取出，利用组织培养可以培育出新个体 B．建立基因库，利用生物技术对其保护是保护该物种的重要措施 C．人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力会下降 D．可以通过动物体细胞核移植技术获得胚胎，再用胚胎分割技术繁育犀牛群体 4．(24-25高二下·四川眉山·期末)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．平台期的细胞增殖受阻的原因是发生了接触抑制现象 B．在配制合成培养基时通常需要加入适量的血清 C．①到②的指数增长期，小鼠的成纤维细胞会分化成iPS细胞 D．传代培养时应将培养瓶置于恒温培养箱中以促进细胞的增殖 5．(24-25高二下·四川眉山·期末)培养基通常指人工配制的适合生物或组织细胞生长、增殖或积累代谢产物的营养基质。微生物的培养、植物组织培养以及动物细胞培养都需要配制适宜的培养基。下列相关叙述正确的是（    ） A．培养微生物和动物细胞的培养基都需要添加维生素 B．微生物培养和植物组织培养的培养基都要添加琼脂 C．微生物培养、植物组织培养以及动物细胞培养的培养基都需要灭菌处理 D．工厂化生产次生代谢物时，应增大培养基中细胞分裂素与生长素的比值 6．(24-25高二下·四川眉山·期末)“中中”和“华华”是我国科学家于 2017 年克隆的两只可爱小猴。其克隆过程如下图所示，在克隆过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，科研人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d 的 mRNA 注入重构胚。下列相关叙述正确的是（    ） A．由于使用了灭活的仙台病毒进行促融处理，因此不需要将体细胞显微注入去核卵母细胞 B．克隆小猴的质 DNA 全部来源于母猴 C．可利用异种的母猴来作代孕母猴 D．将 Kdm4d 的 mRNA 注入重构胚，其目的是降低组蛋白的甲基化水平 7．(24-25高二下·四川南充·期末)科学家将雄性小鼠A的皮肤细胞，转化为诱导多能干细胞，再通过基因编辑将其转化为卵细胞，与另一只雄性小鼠B的精子结合形成受精卵，在代孕母鼠的协助下，最终孕育出健康的小鼠。下列叙述错误的是（    ） A．该过程涉及动物细胞培养、体外受精、胚胎发育和胚胎移植技术 B．可直接将特定蛋白导入小鼠A的皮肤细胞中诱导其形成iPS细胞 C．小鼠B的精子要进行获能处理，才能用于体外受精 D．代孕母鼠孕育出的健康小鼠的性染色体组成为XY 8．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示，其中的数字序号表示不同的处理或生理过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．外植体需灭菌以防止杂菌污染，过程②③需适宜强度光照诱导 B．过程④用射线处理愈伤组织比处理光果甘草植株更易产生突变 C．植物乙与植株丁的核遗传物质与甲完全相同，属于同一物种 D．过程⑥应保持在无菌、无毒和5%CO2环境条件下悬浮震荡培养 9．(24-25高二下·四川南充·期末)某小趣小组开展小鼠原代神经元（即从机体取出后立即培养的神经细胞）培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢或不生长，其原因不可能是（    ） A．为了防止污染将培养瓶瓶口密封 B．实验材料取自小鼠运动神经细胞 C．血清经过高温处理后加入培养基 D．所使用的培养基pH值呈弱碱性 10．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)科学家通过将数百个人类诱导多能干细胞（iPS细胞）衍生的肝芽合并，成功构建了较大的肝脏类器官（hiPSC-LO）。当这些器官被移植到免疫缺陷的小鼠肝脏中时，它们能够发展成胆管和其他肝组织，并能够与宿主小鼠的肝脏血管系统形成连接。研究还发现，这些移植的类器官能通过改变巨噬细胞的极化状态，部分逆转由化学物质引起的肝纤维化。下列有关叙述错误的是（    ） A．培养iPS细胞时，需提供适量CO2以维持培养液的PH B．iPS细胞衍生成肝芽的过程未体现动物细胞的全能性 C．hiPSC-LO移植到肝衰竭的小鼠体内不会发生免疫排斥 D．hiPSC-LO移植可能成为治疗肝脏纤维化的一种新方法 11．(24-25高二下·四川乐山·期末)据报道，中国首个诱导多能干细胞（iPS细胞）衍生细胞疗法在治疗帕金森病方面取得了突破性进展。最初，科学家利用病毒载体将四个转录因子（Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4，其中c-Myc为原癌基因）组合转入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞，成功诱导细胞转化成诱导多能干细胞。这些iPS细胞在形态、基因表达、表观遗传修饰状态以及分化能力等方面都与胚胎干细胞（ES细胞）极为相似。下图展示了该操作过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．由于iPS细胞理论上可避免免疫排斥反应，iPS细胞的应用前景优于ES细胞 B．若c-Myc基因突变或表达过强，移植iPS细胞可能存在发生恶性肿瘤的风险 C．培养iPS细胞时，通常会置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱 D．iPS细胞分裂分化而成的多种细胞中所有核酸均相同，蛋白质却不完全相同 二、解答题 12．(24-25高二下·四川雅安·期末)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。回答下列问题：    (1)获得A需将人凝血因子IX基因与_______启动子等调控元件重组在一起，该过程需_____酶，通过_______法将A导入绵羊胎儿成纤维细胞。 (2)受体细胞应选用_______期的卵母细胞，核移植之前，必须先去掉卵母细胞的核，“核”是指_______，去核的目的是______。 (3)进行胚胎移植前，需对代孕母羊进行__________处理，目的是__________。对移入子宫的重组胚胎__________（选填“会”或“不会”）发生免疫排斥反应，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。 13．(24-25高二下·四川眉山·期末)蛋白甲具有促进T淋巴细胞增殖的作用，但促进效率不高，为获得具有高效促进作用的蛋白质，某科研小组开展了相关研究，将编码蛋白甲的DNA序列（序列甲，由A、B、C、D、E五个片段组成）进行改造，获得了编码蛋白乙和丙的序列，由序列甲的部分片段组成，如图1所示。序列甲的A片段中含有编码起始密码AUG的碱基序列。 回答下列问题： (1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若要使编码蛋白乙的DNA序列在宿主细胞中能翻译出蛋白乙，则在通过PCR技术扩增编码蛋白乙的DNA序列时，所设计的一对引物之一，其5′端应加上的碱基序列是___________，理由是_________。 (2)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白对T淋巴细胞增殖的作用效果，某研究小组做了T淋巴细胞的悬浮培养实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，分装于培养瓶中，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。 ①由图2可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，原因是__________，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，需用__________方法收集细胞并制成细胞悬液，之后进行__________培养。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是__________。 ②根据图1、图2分析，在对编码蛋白甲的DNA序列进行改造，以期获得促进作用更强的蛋白时，编码蛋白甲的DNA序列中不可缺少的序列片段________（填“A”“B”“C”“D”或“E”），原因是__________。 14．(24-25高二下·四川射洪中学·期末)随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图回答下列问题： (1)胚胎工程的理论基础是_______。 (2)应用1中，细胞B获取需对供体2注射________，以便获得更多的卵母细胞，使用_______技术获得重组细胞，最终获得的良种小牛，该技术的原理是_______。 (3)应用2中，为使受体牛生理状况更适合完成该技术操作，要对受体牛进行_______处理，以提高成功率。 (4)图中属于无性生殖得有_______（填序号：如应用1、应用2等）。 (5)进行胚胎工程的最终技术环节是_______。 地 城 考点03 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·四川达州普通高中·期末)CD47是一种细胞膜表面的糖蛋白，可与巨噬细胞结合，从而抑制巨噬细胞的功能。为验证抗CD47的单克隆抗体能减弱CD47对巨噬细胞的抑制作用，某科研小组取某种小鼠的脾脏细胞和骨髓瘤细胞进行了实验，实验过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．融合过程使用的病毒需灭活以保证细胞膜分子排布不改变 B．第一次筛选时可根据细胞中染色体的数目筛选杂交瘤细胞 C．多次筛选时用到“抗原一抗体”杂交技术和克隆化培养技术 D．预期实验结果为对照组巨噬细胞的吞噬能力高于实验组 2．(24-25高二下·四川绵阳·期末)依若奇单抗作为首个国产自主研发获批上市的全人源化“双靶向”单克隆抗体，通过与人体细胞因子IL-12和IL-23的p40蛋白特异性结合，抑制下游干扰素等的合成和分泌，从而高效治疗银屑病。下列说法正确的是（　　） A．该单抗通过激活IL-12和IL-23信号传导，促进细胞因子的释放 B．该单抗是全人源化单克隆抗体，因而可减少免疫原性反应的风险 C．用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冷冻保存 D．该单抗是全人源化抗体，所获得的杂交瘤细胞无需进行抗体检测 3．(24-25高二下·四川乐山·期末)下图为细胞工程的示意图，相关说法错误的是（　　）    A．若C为受精卵，它将在卵巢内进行卵裂。胚胎发育早期，胚胎总体积不变，细胞数目增多 B．若A、B分别为来自优质奶牛的卵母细胞和精子，则A细胞需在体外培养至MⅡ期才能受精 C．若A、B为动物细胞，诱导它们融合形成C可用PEG融合法，该法利用了细胞膜具有流动性 D．若A、B为植物原生质体，诱导它们融合形成C的方法可用高Ca2+—高PH融合法、离心法 4．(24-25高二下·四川广元·期末)人乳头瘤病毒（HPV）是一种DNA病毒，可诱发细胞癌变。抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生。以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．向小鼠注射HPV衣壳蛋白进行免疫处理，目的是使小鼠产生能分泌特定抗体的B淋巴细胞 B．细胞融合后转到HAT培养基上培养，利用了小鼠骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上生长的特性 C．单克隆抗体能准确检测HPV，体现了其特异性强的特点 D．单克隆抗体制备过程中，细胞融合依据的原理是细胞膜的选择透过性 5．(24-25高二下·四川眉山·期末)脂质体可作为运载工具，将药物分子运送到特定的细胞内发挥作用。为了提高药物运送的特异性，可在脂质体表面连接识别特定细胞的单克隆抗体，形成药物—脂质体—单克隆抗体复合物（如图）。下列叙述错误的是（    ） A．利用复合物所运送的药物不能包在两层磷脂分子之间 B．复合物利用了单克隆抗体的特异性从而实现药物的靶向运送 C．复合物与靶细胞接触时脂质体与细胞膜可发生融合现象 D．单克隆抗体的制备需使用特定的选择培养基来筛选杂交瘤细胞 6．(24-25高二下·四川射洪中学·期末)下列关于单克隆抗体的叙述，正确的是（　　） A．动物细胞融合过程中与磷脂分子和蛋白质分子的运动有关 B．制备单克隆抗体时，最后一般从细胞培养液或小鼠脾脏中获取单克隆抗体 C．诱导细胞融合的杂交瘤细胞都能大量增殖且产生的抗体种类相同 D．经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时也可分泌单克隆抗体 7．(24-25高二下·四川绵阳·期末)生物学中的“克隆”有多种含义，以下克隆应用的对应叙述，错误的是（　　） A．分子克隆：转基因抗虫棉新品种的培育 B．细胞克隆：杂交瘤细胞培养生产单克隆抗体 C．个体克隆：我国克隆猴“中中”“华华” D．自然克隆：如马铃薯块茎繁殖属于有性生殖 二、解答题 8．(24-25高二下·四川乐山·期末)为研制抗病毒A的单克隆抗体，某研究团队以小鼠甲为实验材料设计了以下实验。    请回答下列问题： (1)该实验使用了动物细胞培养技术，为防止有害代谢物的积累，可采用_____的方法。实验时，每隔2周用灭活病毒A作为抗原注射小鼠1次，共注射3次，目的是_____。最后一次免疫后第3天，取小鼠脾组织用_____酶处理，制成细胞悬液，培养后，离心收集小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合。 (2)在筛选1过程中，常使用特定的选择培养基（如HAT培养基），该培养基对_____和_____的生长具有抑制作用。经过筛选1获得杂交瘤细胞，其特点是_____。 (3)筛选2过程中，用96孔板培养和筛选上述细胞，进行_____培养，用_____技术检测每孔中的抗体，筛选得到的目的细胞株，经体外扩大培养，收集细胞培养液，提取单克隆抗体。 (4)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体原理如图所示：    据图分析，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是因为不同抗体能与同一抗原表面的表位结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是_____，可通过测定产物量来判断待测抗原量。 9．(24-25高二下·四川凉山州·期末)轮状病毒是引起婴幼儿腹泻的主要病原体之一，快速准确检测轮状病毒十分关键。科研人员利用杂交瘤技术制备抗轮状病毒衣壳蛋白（VP6）的单克隆抗体，用于检测试剂盒开发，其制备流程如图所示。回答下列问题：    (1)将特定的抗原注入小鼠体内的目的是_____，获取B淋巴细胞时，常采用_____（酶）等处理使组织分散。 (2)只考虑细胞的两两融合，则图中的细胞融合过程除了产生杂交瘤细胞外，还有_____，筛选出的杂交瘤细胞具有______特点。 (3)图中最后一个环节是对细胞进行克隆培养和_____，最终获得的细胞需要在_____大规模培养或_____增殖。 10．(24-25高二下·四川广安·期末)目前，单克隆抗体的制备主要依赖于杂交瘤技术，长春花作为野生花卉，含有长春碱，该化合物具有显著的抗肿瘤活性。图1展示了双特异性抗体的作用机制示意图，图2则呈现了研究人员采用二次杂交瘤技术（即将免疫的B淋巴细胞与杂交瘤细胞进行融合）的部分流程，该技术用于制备能够同时靶向癌胚抗原（CEA）和长春碱的双特异性单克隆抗体。请据图回答下列问题：    (1)过程①注射癌胚抗原一般需多次注射，目的是________。 (2)制备单克隆抗体时，与植物体细胞杂交技术不同的是过程②中可用________（填方法）促进细胞融合。假设不考虑三个或三个以上细胞的融合，则经过②过程试管内最多含有________种类型的细胞。 (3)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基蝶呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。利用两条DNA合成途径的不同特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。在该培养基上，________细胞不能生长。经选择培养的杂交瘤细胞还需进行________和抗体检测，经过多次筛选，最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________。 (4)体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞因为________（答出2点）等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 (5)与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是________。 三、实验题 11．(24-25高二下·四川遂宁·期末)黄曲霉素是黄曲霉菌等霉菌产生的对人和动物具有剧毒、强致癌的一类代谢产物，包括AFB1、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1等几种。其中AFB1是对玉米和花生造成污染最严重的黄曲霉素。通过制备单克隆抗体可明显提高对玉米等粮食中黄曲霉素检测的灵敏度和特异性。以下是抗AFB1的单克隆抗体的简要制备思路。请回答下列问题： (1)动物细胞培养时，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的____。为防止有害代谢物的积累对细胞自身造成危害，可采用的方法是____。 (2)步骤②为诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合，此时可以采用____法（写出一种即可）。融合操作后，体系中出现多种类型细胞的原因是____。 (3)步骤③为用特定的选择培养基进行筛选，得到的细胞具有____的特点。经HAT培养基得到的杂交瘤细胞还需要进行步骤④____和抗体检测，这个过程常用96孔板进行培养和筛选，原理是对杂交瘤细胞的培养液充分稀释，尽量使____，通过培养让它增殖为单克隆细胞，再进行相应的抗体检测。 (4)利用抗原-抗体杂交技术对抗AFB1抗体进行特异性（抗体与AFB2、AFG1、AFG2、AFM1的交叉反应率）和灵敏度（抗体与AFB1的交叉反应率）鉴定。下表是三种抗AFB1抗体（D1、D2、D3）的交叉反应鉴定结果。 被测黄曲霉素 AFB1 AFB2 AFG1 AFG2 AFM1 D1交叉反应率（%） 100 17.1 0.56 0.37 未检测到 D2交叉反应率（%） 100 7.8 20.2 0.6 <0.1 D3交叉反应率（%） 100 6.4 <0.1 <0.1 未检测到 注：交叉反应率表示抗体和抗原或抗原类似物的结合程度 该实验的自变量是____，根据交叉反应结果，应选用能产生____抗体的杂交瘤细胞培养以获得大量的该抗体用于检测。 12．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)研究发现，某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1，如图1所示。PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，在癌症治疗方法中取得越来越突出地位。其中，PD-1免疫疗法给许多癌症病人带来生的希望。    (1)临床上可利用抗PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。单克隆抗体主要的优点在于________。 (2)据图1推测抗PD-1的单克隆抗体可治疗癌症的原因_______。制备该抗体时将纯化的_____注射进小鼠体内，三天后再进行一次加强免疫，然后取小鼠的脾脏细胞，用_______试剂诱导其与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。 (3)一段时间后，将筛选得到的杂交瘤细胞经过稀释后接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，检测原理如图2。在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成固相抗原，并加入多孔板培养槽中的_______（填“细胞”或“上清液”），即待测样本。加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与_____结合的酶标抗体洗去，最后加入相应酶促反应底物显色，蓝色越深代表_____。 13．(24-25高二下·四川泸州·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。肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测：可通过使用抗CD47的单克隆抗体来解除CD47对巨噬细胞的抑制作用。研究人员以小鼠为实验材料，进行了如下实验。请分析回答： (1)图中过程①的目的是让小鼠体内产生_____；过程②诱导融合常用方法_____（至少答1种）；过程③筛选出的杂交瘤细胞具有_____的特点。 (2)为验证科学家的推测，除图中的实验组外，还需增设一个对照组，该对照组的具体操作为_____。若出现_____的结果，则说明抗CD47的单克隆抗体能解除CD47对巨噬细胞的抑制作用。 (3)若实验证明科学家的推测正确，你认为抗CD47的单克隆抗体的作用机理是_____，从而有利于巨噬细胞发挥吞噬作用。 (4)若想将上述实验的研究成果运用到人类癌症治疗中，还需进行哪些进一步的研究？_____（答一点）。 14．(24-25高二下·四川宜宾·期末)人类表皮生长因子受体HER2蛋白在细胞生长发育及分化过程中起重要作用，HER2蛋白过量表达会导致细胞功能紊乱，常与肿瘤的发生发展密切相关。乳腺癌细胞上的HER2蛋白是正常组织中的100倍以上，是理想的肿瘤治疗靶标。下图甲表示制备抗HER2蛋白单克隆抗体的过程，为了增强作用效果制备了双特异性抗体，其结构及作用机理如图乙所示。请回答下列问题： (1)图甲单克隆抗体制备过程中，用到的细胞工程技术有________。（答两项） (2)图甲中用到HER2蛋白的过程是_________（用数字表示），作用分别是_____。 (3)相对于植物细胞融合，步骤②特有的诱导融合方法是_____。图中丁细胞的特点是______。 (4)乳腺癌细胞表面有高表达HER2蛋白，CD28是T细胞表面受体。T细胞的有效激活依赖于两个条件：一是CD28接收激活信号，二是癌细胞与T细胞的聚集。请据图乙分析：该双特异性抗体协助杀伤癌细胞增强作用效果的机理可能是_______。 试卷第1页，共3页 / 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 植物细胞工程的基本技术及应用 考点02 动物细胞的培养和核移植技术 考点03 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 地 城 考点01 植物细胞工程的基本技术及应用 一、单选题 1．(24-25高二下·四川广元·期末)某科研团队为培育抗盐水稻新品种，将耐盐基因导入水稻愈伤组织。以下关于该过程的叙述正确的是（　　） A．利用PCR技术扩增耐盐基因属于植物细胞工程范畴 B．愈伤组织分化形成芽和根的过程需添加等量的生长素和细胞分裂素 C．导入耐盐基因的愈伤组织经再分化获得的植株均为纯合子 D．经植物组织培养获得的再生植株需进行耐盐性筛选 【答案】D 【详解】A、PCR技术属于分子生物学技术，用于体外扩增DNA，属于基因工程范畴，而非植物细胞工程（如细胞培养、组织培养等），A错误； B、愈伤组织分化时，生长素与细胞分裂素的比例决定器官类型：高生长素比例促进根分化，低比例促进芽分化。添加“等量”无法保证特定分化方向，B错误； C、导入耐盐基因的愈伤组织细胞可能为杂合状态（外源基因插入一个DNA链），再分化后的植株可能为杂合体，不一定是纯合子，C错误； D、基因转化存在随机性，并非所有愈伤组织细胞均成功导入并表达耐盐基因，需通过耐盐性筛选确认有效植株，D正确。 故选D。 2．(24-25高二下·四川眉山·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组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．从百合剪取的分生区细胞处于未分化状态，利于愈伤组织的形成 B．分生区细胞分裂能力强，是选做外植体培育脱毒苗的主要原因 C．剪取的分生区需要用纤维素酶和果胶酶进行处理后才能接种 D．在①②过程中用射线辐射处理可筛选培育品质更好的脱毒苗 【答案】B 【详解】A、从百合剪取的分生区细胞是已分化的细胞，只是分化程度较低，A 错误； B、分生区细胞分裂能力强，且病毒极少甚至无病毒，所以适合作为外植体培育脱毒苗，这是选做外植体培育脱毒苗的主要原因，B 正确； C、剪取的分生区不需要用纤维素酶和果胶酶进行处理，在植物组织培养中，通常对取材进行消毒处理后即可接种，C 错误； D、在①②过程中用射线辐射处理属于诱变育种，可诱发基因突变，由于基因突变是不定向，多害少利的特点，筛选培育品质更好的脱毒苗，筛选还需要在个体水平上进行大量筛选，D 错误。 故选B。 3．(24-25高二下·四川绵阳·期末)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生一类防御物质，这类物质属于次生代谢物。植物细胞培养过程中，次生代谢物(X)的产生与其细胞生长的关系模型可分为三类，如下图所示。下列说法错误的是（　　） A．若次生代谢物X随着细胞生长过程不断产生，则X的产生符合图甲 B．若次生代谢物X在细胞生长停止后才能产生，则X的产生符合图丙 C．将微生物菌体或其产物加入植物细胞培养基中，可提高目标细胞的X产量 D．次生代谢物是植物生长所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养 【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。 原理是植物细胞具有全能性 。 【详解】A、图甲中细胞生物量增长和次生代谢物X产量增长是同步的，若次生代谢物X随着细胞生长过程不断产生，符合图甲的模型，A正确； B、图丙中细胞生物量先增长，之后细胞生长停止，次生代谢物X才开始产生并增长，若次生代谢物X在细胞生长停止后才能产生，符合图丙的模型，B正确； C、因为植物在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫下会产生防御物质（次生代谢物 ），所以将微生物菌体或其产物加入植物细胞培养基中，模拟胁迫环境，可提高目标细胞的X产量，C正确； D、次生代谢物不是植物生长所必需的，它是植物在特定环境下产生的防御物质等，D错误。 故选D。 4．(24-25高二下·四川乐山·期末)下图为细胞工程的示意图，相关说法错误的是（　　）    A．若C为受精卵，它将在卵巢内进行卵裂。胚胎发育早期，胚胎总体积不变，细胞数目增多 B．若A、B分别为来自优质奶牛的卵母细胞和精子，则A细胞需在体外培养至MⅡ期才能受精 C．若A、B为动物细胞，诱导它们融合形成C可用PEG融合法，该法利用了细胞膜具有流动性 D．若A、B为植物原生质体，诱导它们融合形成C的方法可用高Ca2+—高PH融合法、离心法 【答案】A 【分析】诱导植物原生质体融合，采用的方法一般包括物理法（离心法、电融合法）、化学法（聚乙二醇融合法、高 Ca²⁺—高pH等）；诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。 【详解】A、若 C 为受精卵，哺乳动物的受精卵通常在输卵管内进行卵裂（而非卵巢内）。胚胎发育早期（卵裂期），细胞通过有丝分裂增殖，细胞数目增多，但胚胎总体积基本不变或略有缩小，A错误； B、动物体细胞核移植或体外受精中，卵母细胞需在体外培养至 MⅡ 期（减数第二次分裂中期） 才具备受精能力或核移植受体的条件，B正确； C、动物细胞融合的方法包括 PEG 融合法（聚乙二醇融合法）、电融合法、灭活病毒诱导法等。PEG 融合法的原理是利用 PEG 破坏细胞膜表面张力，使细胞膜发生融合，依赖细胞膜的流动性，C正确； D、植物原生质体融合的物理方法包括离心法、振动法、电融合法；化学方法包括高 Ca²⁺— 高 pH 融合法、PEG 融合法等，D正确。 故选A。 5．(24-25高二下·四川广元·期末)科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株，相关过程如图所示。有关分析正确的是（　　） A．过程①应将叶片置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液中，以保持原生质体的正常形态 B．过程②中的原生质体由细胞膜、细胞质和细胞核构成，不包括液泡 C．过程④只能用物理法如电融合法促进原生质体融合 D．过程⑤脱分化和再分化中，杂种植株一定能表现出马铃薯和西红柿的所有优良性状 【答案】A 【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株，体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。在融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体，杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。 【详解】A、过程①应将叶片下表皮的一面朝下（能与溶液接触），置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中去除细胞壁，原生质体没有细胞壁，为避免原生质体吸水涨破，将叶片置于等渗或略高渗溶液中，A正确； B、原生质层是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成，而原生质体是指植物细胞去除细胞壁后的剩余部分，B错误； C、过程④促进原生质体融合的方法有物理法（如电融合法）、化学法（如 PEG 诱导法）等，并非只能用物理法，C错误； D、由于基因的选择性表达，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，如番茄-马铃薯杂种植物，地上没有结番茄，地下也没有长马铃薯，D错误。 故选A。 6．(24-25高二下·四川泸州·期末)天山雪莲是一种十分珍贵的植物，分布在我国新疆、西藏等地，是我国三级濒危植物。下图是科学家用雪莲幼茎进行植物组织培养的流程图，下列有关叙述正确的是（　　） A．选取雪莲幼茎作为外植体的主要原因是幼嫩的细胞才具有全能性 B．图中②、③、④过程均涉及基因的选择性表达，而①过程不涉及 C．培养基中添加植物激素的浓度、比例会影响植物细胞的发育方向 D．在整个培养过程中需要提供无菌条件、适宜的温度和持续的光照 【答案】C 【分析】植物组织培养是指在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、器官等培养在人工配制的培养基上，使其生成完整植株或使其细胞增殖产生细胞代谢产物的技术。 【详解】A、选取天山雪莲的幼茎作为外植体的主要原因是其分裂能力强、分化程度低，更容易诱导脱分化和再分化，而不是因为细胞具有全能性，植物细胞都具有全能性，A错误； B、图中①过程为外植体脱分化形成愈伤组织，②③④过程为愈伤组织再分化形成根、芽等器官。脱分化和再分化均涉及基因的选择性表达，脱分化是细胞恢复分裂能力、表达与分裂相关的基因，再分化是细胞表达与特定器官形成相关的基因，B错误； C、生长素和细胞分裂素的浓度、比例会影响植物细胞的发育方向。例如，生长素浓度高、细胞分裂素浓度低时，有利于根的分化；生长素浓度低、细胞分裂素浓度高时，有利于芽的分化，C正确； D 、整个培养过程中需要提供无菌条件、适宜的温度，但不需要不间断的人工光照，在诱导愈伤组织形成时一般不需要光照，再分化培养时需要光照，D错误。 故选C。 7．(24-25高二下·四川南充·期末)下图为烟草植物组织培养的流程。下列叙述正确的是（    ） A．过程①获取的烟草根组织块可直接用无菌水冲洗 B．过程②接种时应注意外植体的房间。并给予光照 C．过程③④为再分化，每日需要给予适当时间和强度的光照 D．配制MS培养基时，加入葡萄糖为外植体提供碳源和能量 【答案】C 【分析】由愈伤组织进行细胞分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现；光照：在愈伤组织诱导阶段，对有些植物来说，避光培养有利于细胞脱分化形成愈伤组织。当愈伤组织再分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。 【详解】A、过程①获取的外植体要进行消毒后再接种，A错误； B、形成愈伤组织时不需要光照，B错误； C、当愈伤组织再分化出芽和叶时，给予适当时间和强度的光照，有利于叶片内叶绿素的合成，C正确； D、配制MS培养基时，加入的是蔗糖，D错误。 故选C。 8．(24-25高二下·四川雅安·期末)辣椒素是食品调味料的重要成分，辣椒素可通过下图途径获得，下列说法正确的是（    ） A．①过程需对外植体进行灭菌以防止后续培养过程中杂菌污染，且有利于获得脱毒苗 B．过程①②的培养基为固体培养基，培养基中的生长素和细胞分裂素比例相同 C．辣椒素是辣椒的初生代谢产物，可通过细胞产物的工厂化生产 D．脱分化过程中一般不需要光照，再分化过程中光照可诱导植物形态建成 【答案】D 【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，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。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。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。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。 【详解】A、在植物组织培养过程中，对外植体进行的是消毒处理，而不是灭菌处理。灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，若对外植体进行灭菌，会杀死外植体细胞，导致外植体死亡，无法进行后续培养；消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子），对外植体消毒既能防止杂菌污染，又能保证外植体细胞的活性。获得脱毒苗一般选取植物的茎尖（或根尖）等分生组织进行组织培养，因为分生区病毒极少，甚至无病毒，而不是通过对外植体灭菌来获得脱毒苗，A错误； B、培养基类型：过程①（脱分化）和过程②（再分化）的培养基通常为固体培养基，固体培养基可以为植物细胞的生长和分化提供稳定的支撑。在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例会影响植物细胞的分化方向。当生长素与细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化；比值低时，有利于芽的分化；比值适中时，促进愈伤组织的形成。因此，过程①和过程②中生长素和细胞分裂素的比例是不同的，而不是相同，B错误； C、初生代谢产物是生物生长和生存必需的代谢产物，如糖类、脂肪、蛋白质和核酸等；次生代谢产物是由初生代谢途径中产生的中间产物或分支代谢途径中产生的非生长发育所必需的小分子有机化合物，如生物碱、萜类、酚类和抗生素等。辣椒素是辣椒的次生代谢产物，不是初生代谢产物。细胞产物的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术，通过大量培养特定细胞系，来生产具有重要价值的次生代谢产物，如药物、香料、生物碱等，C错误； D、脱分化是指已分化的细胞失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。在脱分化过程中，一般不需要光照，因为光照可能会诱导细胞进行光合作用，影响细胞的脱分化进程，且黑暗环境有利于细胞分裂和愈伤组织的形成。再分化是指愈伤组织重新分化形成根、芽等器官的过程。光照可以诱导植物形态建成，例如促进叶绿素的合成、影响植物的向光性等，在再分化过程中，适当的光照条件有利于芽的分化形成，D正确。 故选D。 9．(24-25高二下·四川南充·期末)紫杉醇是珍稀植物红豆杉体内的一种代谢产物，具有良好的抗癌作用。目前在临床上已经广泛用于乳腺癌等疾病的治疗。下图是生产紫杉醇的两条技术路线。下列叙述正确的是（    ） 技术路线1：红豆杉外植体→愈伤组织→根、芽等→完整小植株 技术路线2：红豆杉外植体→愈伤组织→单个细胞→细胞悬浮振荡培养→提取、检测紫花醇 A．路线1中，小植株移栽入土前要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中 B．路线1中，用红豆杉的茎尖作为外植体获得的无毒幼苗可抵抗病毒的侵染 C．路线2提取到的紫杉醇是一种红豆杉生长所必需的次生代谢物 D．路线2是细胞产物的工厂化生产，其原理是植物细胞的全能性 【答案】A 【分析】初生代谢物是维持细胞生命活动所必需基本代谢物。如糖类、脂质、蛋白质及核酸等。次生代谢物是由次生代谢产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物。 【详解】A、植物组织培养中，移栽前需将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等基质中进行炼苗，使其逐步适应自然环境，A正确； B、茎尖分生组织培养可脱除病毒，但脱毒苗仅自身不含病毒，无法抵抗后续病毒的侵染，B错误； C、紫杉醇是次生代谢物，但次生代谢物并非植物生长所必需，C错误； D、路线2的工厂化生产原理是细胞增殖以获取产物，而植物细胞全能性需发育为完整个体，D错误。 故选A。 10．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示，其中的数字序号表示不同的处理或生理过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．外植体需灭菌以防止杂菌污染，过程②③需适宜强度光照诱导 B．过程④用射线处理愈伤组织比处理光果甘草植株更易产生突变 C．植物乙与植株丁的核遗传物质与甲完全相同，属于同一物种 D．过程⑥应保持在无菌、无毒和5%CO2环境条件下悬浮震荡培养 【答案】B 【详解】A、外植体消毒（不能灭菌，会杀死外植体）以防止杂菌污染；过程②是脱分化，脱分化阶段需要避光，A错误； B、愈伤组织分裂旺盛，易发生突变，过程④用射线处理愈伤组织比处理光果甘草植株更易产生突变，B正确； C、植株丁是原生质体融合形成的，其核遗传物质与甲不完全相同（可能有其他植株的核遗传物质），C错误； D、过程⑥是植物细胞培养获取细胞产物，不需要5%CO2环境（动物细胞培养需要），D错误。 故选B。 11．(24-25高二下·四川广安·期末)甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．接种外植体前，要依次用酒精和次氯酸钠对外植体进行灭菌处理 B．①过程应避光处理，相比于生芽培养基，生根培养基中生长素含量比例较高 C．①③过程培养基中含有植物激素和多种无机盐，还需要添加蔗糖等能源物质 D．B代表愈伤组织，两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性 【答案】C 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、接种外植体前，要依次用酒精和次氯酸钠对外植体进行消毒处理，A错误； B、①为再分化过程，需要光照处理，B错误； C、①③涉及的过程是植物组织培养中的相关阶段，其培养基中含有植物激素（如生长素和细胞分裂素等，用于调控细胞的分裂和分化）、多种无机盐（为细胞生长提供必需的矿质元素），还需要添加蔗糖等能源物质（为细胞的生命活动提供能量） ，C正确； D、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株，不能体现植物细胞的全能性，D错误。 故选C。 12．(24-25高二下·四川遂宁·期末)黄苓素是濒危植物山西黄苓（二倍体）的主要药效成分之一，具有调节免疫、抗肿瘤的功能。科研人员对山西黄苓进行了如图所示的处理。下列有关分析正确的是（    ） A．过程①一般不需要光照，过程③需要给予适宜光照诱导叶绿素的合成 B．将山西黄苓的无毒茎尖经①－③过程的处理，可培育出抗病毒的新品种 C．对山西黄苓的愈伤组织进行细胞工厂化生产运用了植物细胞全能性原理 D．用一定浓度秋水仙素处理山西黄苓的单倍体幼苗或种子，可得到纯合子 【答案】A 【分析】本题围绕植物组织培养技术展开，考查植物组织培养的过程、原理及应用，需结合脱分化、再分化的条件和特点，以及植物细胞全能性等知识辨析选项。 【详解】A、过程①是脱分化，指已分化的细胞在一定条件下恢复分裂能力形成愈伤组织的过程，该过程一般不需要光照（光照会影响愈伤组织的形成，愈伤组织不含叶绿体，无需光照进行光合作用 ）。过程③是再分化，指愈伤组织重新分化形成根、芽等器官的过程，叶肉细胞形成需要光照诱导叶绿素合成，所以需要给予适宜光照，A正确； B、植物的茎尖无毒或病毒极少，将山西黄苓的无毒茎尖经①－③过程的处理，可培育出脱毒苗，但不能培育出抗病毒的新品种（培育抗病毒品种需通过基因工程等引入抗病毒基因 ），B错误； C、对愈伤组织进行细胞工厂化生产黄芩素，利用的是植物细胞增殖产生大量细胞，进而提取代谢产物，未体现植物细胞全能性（全能性是指细胞发育成完整个体的潜能 ），C错误； D、山西黄芩是二倍体，其单倍体幼苗经一定浓度秋水仙素处理，可使染色体加倍得到纯合子；但单倍体没有种子，D错误。 故选A。 二、实验题 13．(24-25高二下·四川南充·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)过程①常用酶解法去除细胞壁，利用的酶是________。 (2)过程②的方法基本可以分为两大类，即________。细胞融合成功的标志是________。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________。 (3)过程⑤一般需要两种培养基，二者在成分上主要的不同之处是________。 (4)与其他育种方式相比，植物体细胞杂交的突出优点是________。 【答案】(1)纤维素酶和果胶酶 (2) 物理法和化学法 形成新的细胞壁 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 (3)生长素和细胞分裂素的比例不同 (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 【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）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，利用纤维素酶和果胶酶可以去除细胞壁。 （2）过程②细胞融合的方法基本分为物理法和化学法两大类。物理法如离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂来诱导细胞融合。细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁。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：甲细胞经 IOA 处理后线粒体失活，无法提供足够能量进行分裂等生命活动；乙细胞经 X 射线处理后失去分裂功能，所以都不能形成愈伤组织 。 （3）过程⑤是植物组织培养的再分化过程，一般需要生根培养基和生芽培养基。二者在成分上主要的不同之处是生长素和细胞分裂素的比例不同。当生长素与细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成。 （4）与其他育种方式相比，植物体细胞杂交的突出优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，打破物种之间的生殖隔离，培育出自然界中原本不存在的新物种。 三、解答题 14．(24-25高二下·四川凉山州·期末)如图中亲本植株的基因型为Aa（体细胞染色体数为2n），A、B、C表示以亲本植株为材料进行的三种人工繁殖过程，请据图回答下列问题： (1)三种人工繁殖过程都能获得子代植株，其原理是_____。 (2)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用______处理，过程②中，将该植物的两个原生质体融合成杂种细胞的标志是_______；杂种细胞再经______两个过程发育成完整植株。 (3)与其他育种方式相比，通过C过程获得子代植株的优点是______。 (4)该植物根富含单宁，单宁不是其生长和生存所必需的产物，属于______（填“初生”或“次生”）代谢物。 【答案】(1)植物细胞具有全能性 (2) 纤维素酶和果胶酶 再生出细胞壁 脱分化和再分化 (3)可克服远缘杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离，实现远缘杂交 (4)次生 【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）步骤：要进行植物体细胞杂交，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】（1）植物细胞具有全能性，即已经分化的植物细胞，仍然具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能。在这三种人工繁殖过程中，无论通过胚状体繁殖（A途径）、植物组织培养（B途径），还是植物体细胞杂交（C途径），都是利用了植物细胞的全能性，使得细胞能够发育成子代植株。 （2）植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，要获得具有活力的原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。植物体细胞融合成杂种细胞的标志是杂种细胞再生出细胞壁。杂种细胞经过脱分化生成愈伤组织，再经过再分化发育成完整植株。 （3）C过程指通过植物体细胞杂交技术获得杂种植株，与其他育种方式相比，该方式可克服远缘杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离，实现远缘杂交。 （4）次生代谢物不是植物基本生命活动所必需的产物，其含量低，初生代谢物是植物基本生命活动所必需的产物，其含量高。单宁不是其生长和生存所必需的产物，属于次生代谢物。 15．(24-25高二下·四川眉山·期末)甲植物细胞质基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞核基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题： (1)根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，使用_______酶进行去壁处理, 以分别获得甲、乙的原生质体。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体的细胞核失活和乙原生质体的细胞质失活，目的是_______。将处理后的甲、乙原生质体分别制成原生质体悬浮液，再将甲乙原生质体悬浮液混合，并向悬浮液中加入_______，以促使原生质体融合，甲乙原生质体两两融合的方式有_______种。 (2)将上述经过促融处理的原生质体悬浮液和液态的琼脂培养基混合，在凝固前倒入培养皿，原生质体分散固定在平板中，在培养基中能独立生长、分裂形成愈伤组织的是___________原生质体，理由是________。愈伤组织经___________可形成胚状体或芽。胚状体能长出___________，直接发育形成再生植株。 【答案】(1) 纤维素酶和果胶 保证融合细胞中含有甲的细胞质基因和乙的细胞核基因 聚乙二醇/PEG 3 (2) 融合的 只有融合的原生质体才具有甲的细胞质基因和乙的细胞核基因，能独立生长、分裂 再分化 根和芽 【分析】植物体细胞杂交技术： （1）植物体细胞杂交技术：是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术； （2）过程：①诱导融合的方法：物理法；化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂；②细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成；③植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；④杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质； （3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 【详解】（1）植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，在获取原生质体时，常采用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体的细胞核失活和乙原生质体的细胞质失活，目的是保证融合细胞中含有甲的细胞质基因和乙的细胞核基因。用适宜浓度的PEG促进融合，甲乙原生质体两两融合的方式有甲-甲、乙-乙、甲-乙。 （2）同一块愈伤组织所有细胞源于一个融合原生质体。未融合的原生质体因为细胞质或细胞核的失活，无法正常生长、分裂；同种融合的原生质体也因为甲原生质体细胞质或乙原生质体细胞核失活而不能生长、分裂；只有融合的原生质体才具备有活性的细胞质和细胞核，可以生长、分裂。愈伤组织经再分化可形成胚状体或芽。胚状体能长出根和芽，直接发育成再生植株。 地 城 考点02 动物细胞的培养和核移植技术 一、单选题 1．(24-25高二下·四川凉山州·期末)藏羊主要分布于青藏高原，对高寒、缺氧的自然环境具有良好适应性，但母羊繁殖效率不高，优秀种公羊利用率低。为解决这些问题，我国科学家利用优秀种公羊成功繁殖出世界首例体细胞克隆藏羊“青青”。下列叙述正确的是（    ） A．“青青”的成功培育证明了动物细胞具有全能性 B．胚胎移入受体前需取滋养层的细胞进行性别鉴定 C．“青青”的遗传特性与代孕母羊基本一致 D．“青青”的获得需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术 【答案】D 【详解】A、克隆羊“青青”的培育是将体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中，最终发育成个体，该过程体现的是动物细胞核的全能性，而非整个细胞的全能性，A错误； B、胚胎移植前进行性别鉴定时，通常取滋养层细胞进行检测，因其不会影响胚胎发育。但题中克隆的供体为已知性别的优秀种公羊，无需额外鉴定性别，B错误； C、“青青”的遗传物质主要来自供体细胞核，代孕母羊仅提供胚胎发育的生理环境，其遗传特性与代孕母羊无关，C错误； D、“青青”的获得是通过体细胞克隆技术获得的，该过程中需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术，D正确。 故选D。 2．(24-25高二下·四川泸州·期末)有研究者利用捐献的人类胚胎，在体外构建了人类胚胎甲状腺类器官（hFTO）培养系统，如图所示。在体外培养体系中通过激活cAMP信号可诱导hFTO成熟，成为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO，从而模拟甲状腺的发育。下列有关叙述错误的是（　　） A．可利用胶原蛋白酶将甲状腺组织分散成单个细胞 B．培养过程提供5%的CO2，主要作用是维持培养液的pH C．激活cAMP信号后所培养细胞中的遗传物质和蛋白质均会改变 D．贴壁生长的细胞需先用胰蛋白酶处理，再离心收集用于传代培养 【答案】C 【分析】1、动物细胞培养的概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 2、动物细胞培养的条件：（1）培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质，如糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此通常需要加入血清等一些天然成分；（2）无菌、无毒的环境；（3）适宜的温度、pH和渗透压；（4）气体环境：95%的空气+5%的CO2。 【详解】A、动物组织细胞间存在蛋白质连接（如胶原蛋白），胶原蛋白酶可分解这些蛋白质，使组织分散成单个细胞，便于体外培养，A正确； B、动物细胞培养时，培养液中通入 5% 的 CO₂，其主要作用是与培养液中的缓冲物质反应，维持 pH 的相对稳定，B错误； C、激活cAMP信号可诱导hFTO成熟为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO，hMTO与hFTO相比，细胞中的RNA和蛋白质发生改变，遗传物质未改变，C错误； D、贴壁生长的细胞会通过接触抑制停止分裂，传代培养时需用胰蛋白酶处理，使细胞间连接破坏并分散，再离心收集细胞，D正确。 故选C。 3．(24-25高二下·四川南充·期末)2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雌牛。下列关于保护该物种的叙述错误的是（    ） A．将北方白犀牛的体细胞取出，利用组织培养可以培育出新个体 B．建立基因库，利用生物技术对其保护是保护该物种的重要措施 C．人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力会下降 D．可以通过动物体细胞核移植技术获得胚胎，再用胚胎分割技术繁育犀牛群体 【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”。 【详解】A、动物细胞的全能性受到限制，目前无法通过体细胞直接进行组织培养获得完整个体，必须借助核移植等技术，A错误； B、建立基因库保存遗传物质是保护濒危物种的有效措施，B正确； C、人工繁育的种群因亲本数量有限，遗传多样性降低，易出现近交衰退，导致适应能力下降，即人工繁育的北方白犀牛种群与野生种群相比，遗传多样性降低和野外生存能力下降是普遍面临的挑战，C正确； D、体细胞核移植可形成重组细胞并发育为胚胎，胚胎分割可增加繁殖数量，该方案理论上可行，D正确。 故选A。 4．(24-25高二下·四川眉山·期末)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．平台期的细胞增殖受阻的原因是发生了接触抑制现象 B．在配制合成培养基时通常需要加入适量的血清 C．①到②的指数增长期，小鼠的成纤维细胞会分化成iPS细胞 D．传代培养时应将培养瓶置于恒温培养箱中以促进细胞的增殖 【答案】B 【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有：①无菌、无毒的环境；②营养；③温度和pH；④气体环境：95%空气+5%CO2；动物细胞培养技术主要应用在：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。 【详解】A、通常动物细胞培养平台期增殖受阻主要是营养物质消耗、代谢废物积累等多种因素，接触抑制只是部分原因，A 表述不全面，A错误； B、动物细胞培养时，在配制合成培养基时通常需要加入适量血清，因为血清中含有细胞生长所必需的一些未知成分，能促进细胞的生长和增殖，B 正确； C、①到②的指数增长期，小鼠成纤维细胞主要进行的是细胞分裂，以增加细胞数量，而不是分化成 iPS 细胞，C 错误； D、传代培养时更换新鲜的培养基，能够去除这些有害的代谢产物，为细胞提供一个良好的生存环境，而恒温培养在原代培养和传代培养时都需要，不是传代培养促进细胞增殖的方式，D错误。 故选B。 5．(24-25高二下·四川眉山·期末)培养基通常指人工配制的适合生物或组织细胞生长、增殖或积累代谢产物的营养基质。微生物的培养、植物组织培养以及动物细胞培养都需要配制适宜的培养基。下列相关叙述正确的是（    ） A．培养微生物和动物细胞的培养基都需要添加维生素 B．微生物培养和植物组织培养的培养基都要添加琼脂 C．微生物培养、植物组织培养以及动物细胞培养的培养基都需要灭菌处理 D．工厂化生产次生代谢物时，应增大培养基中细胞分裂素与生长素的比值 【答案】C 【详解】A、微生物培养基不一定都添加维生素，有些微生物自身可合成，动物细胞培养基需添加维生素等，A错误； B、微生物液体培养基无需琼脂，植物组织培养常用固体培养基（含琼脂），B错误； C、微生物培养、植物组织培养及动物细胞培养的培养基都要灭菌，防止杂菌污染，C正确； D、次生代谢物在愈伤组织中积累，需维持脱分化状态（低细胞分裂素/生长素比值），D错误。 故选C。 6．(24-25高二下·四川眉山·期末)“中中”和“华华”是我国科学家于 2017 年克隆的两只可爱小猴。其克隆过程如下图所示，在克隆过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，科研人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d 的 mRNA 注入重构胚。下列相关叙述正确的是（    ） A．由于使用了灭活的仙台病毒进行促融处理，因此不需要将体细胞显微注入去核卵母细胞 B．克隆小猴的质 DNA 全部来源于母猴 C．可利用异种的母猴来作代孕母猴 D．将 Kdm4d 的 mRNA 注入重构胚，其目的是降低组蛋白的甲基化水平 【答案】D 【详解】A、去核卵母细胞需要将体细胞的细胞核注入其中，这是克隆过程中的关键步骤，即使使用了灭活的仙台病毒进行促融处理，也不能省略这一步骤，A错误； B、由图可知，克隆小猴的质DNA部分来源于提供卵母细胞的母猴，部分来自胎猴的体细胞，B错误； C、可利用同种的母猴来作代孕母猴，一般不利用异种母猴，因为存在生殖隔离等问题可能导致代孕失败等情况，C错误； D、因为注入的是组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA，该酶可去甲基化，所以注入其mRNA目的是降低组蛋白的甲基化水平，D正确。 故选D。 7．(24-25高二下·四川南充·期末)科学家将雄性小鼠A的皮肤细胞，转化为诱导多能干细胞，再通过基因编辑将其转化为卵细胞，与另一只雄性小鼠B的精子结合形成受精卵，在代孕母鼠的协助下，最终孕育出健康的小鼠。下列叙述错误的是（    ） A．该过程涉及动物细胞培养、体外受精、胚胎发育和胚胎移植技术 B．可直接将特定蛋白导入小鼠A的皮肤细胞中诱导其形成iPS细胞 C．小鼠B的精子要进行获能处理，才能用于体外受精 D．代孕母鼠孕育出的健康小鼠的性染色体组成为XY 【答案】D 【分析】诱导多能干细胞（iPS细胞）类似胚胎干细胞，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。动物细胞培养的条件：①充足的营养物质；②无菌、无毒的环境；③适宜的温度、PH和渗透压；④气体环境。 【详解】A、皮肤细胞转化为iPS细胞需动物细胞培养技术，卵细胞与精子结合为体外受精，胚胎需移植到代孕母鼠体内，涉及胚胎移植技术，A正确； B、制备iPS细胞时，可以借助载体将特定基因导入雌性小鼠体细胞而获得，也可以直接将特定蛋白导入雌性小鼠体细胞中获得，B正确； C、体外受精前精子需获能处理以激活其受精能力，C正确； D、小鼠A的皮肤细胞（XY）经基因编辑形成卵细胞，性染色体为X或Y，与小鼠B的精子（X或Y）结合后，存活后代性染色体可能为XX或XY，D错误。 故选D。 8．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示，其中的数字序号表示不同的处理或生理过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．外植体需灭菌以防止杂菌污染，过程②③需适宜强度光照诱导 B．过程④用射线处理愈伤组织比处理光果甘草植株更易产生突变 C．植物乙与植株丁的核遗传物质与甲完全相同，属于同一物种 D．过程⑥应保持在无菌、无毒和5%CO2环境条件下悬浮震荡培养 【答案】B 【详解】A、外植体消毒（不能灭菌，会杀死外植体）以防止杂菌污染；过程②是脱分化，脱分化阶段需要避光，A错误； B、愈伤组织分裂旺盛，易发生突变，过程④用射线处理愈伤组织比处理光果甘草植株更易产生突变，B正确； C、植株丁是原生质体融合形成的，其核遗传物质与甲不完全相同（可能有其他植株的核遗传物质），C错误； D、过程⑥是植物细胞培养获取细胞产物，不需要5%CO2环境（动物细胞培养需要），D错误。 故选B。 9．(24-25高二下·四川南充·期末)某小趣小组开展小鼠原代神经元（即从机体取出后立即培养的神经细胞）培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢或不生长，其原因不可能是（    ） A．为了防止污染将培养瓶瓶口密封 B．实验材料取自小鼠运动神经细胞 C．血清经过高温处理后加入培养基 D．所使用的培养基pH值呈弱碱性 【答案】D 【详解】A、密封培养瓶会阻碍气体交换，导致细胞缺氧，影响细胞呼吸和代谢，A不符合题意； B、运动神经细胞属于高度分化的细胞，已失去分裂能力，无法增殖，导致培养时生长停滞，B不符合题意； C、高温处理血清会破坏其中的蛋白质（如生长因子），导致营养缺失，细胞无法正常生长，C不符合题意； D、动物细胞培养基的pH通常为7.2-7.4，符合细胞生理需求，不会导致生长异常，D符合题意。 故选D。 10．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)科学家通过将数百个人类诱导多能干细胞（iPS细胞）衍生的肝芽合并，成功构建了较大的肝脏类器官（hiPSC-LO）。当这些器官被移植到免疫缺陷的小鼠肝脏中时，它们能够发展成胆管和其他肝组织，并能够与宿主小鼠的肝脏血管系统形成连接。研究还发现，这些移植的类器官能通过改变巨噬细胞的极化状态，部分逆转由化学物质引起的肝纤维化。下列有关叙述错误的是（    ） A．培养iPS细胞时，需提供适量CO2以维持培养液的PH B．iPS细胞衍生成肝芽的过程未体现动物细胞的全能性 C．hiPSC-LO移植到肝衰竭的小鼠体内不会发生免疫排斥 D．hiPSC-LO移植可能成为治疗肝脏纤维化的一种新方法 【答案】C 【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，iPS与ES细胞一样，可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。 【详解】A、动物细胞培养时，CO₂的作用是维持培养液的pH，A正确； B、iPS细胞形成肝芽仅分化成特定组织，未发育为完整个体，未体现全能性，B正确； C、移植成功的前提是受体为免疫缺陷小鼠，若肝衰竭小鼠免疫系统正常，仍会发生免疫排斥，C错误； D、类器官可逆转肝纤维化，说明其具有治疗潜力，D正确。 故选C。 11．(24-25高二下·四川乐山·期末)据报道，中国首个诱导多能干细胞（iPS细胞）衍生细胞疗法在治疗帕金森病方面取得了突破性进展。最初，科学家利用病毒载体将四个转录因子（Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4，其中c-Myc为原癌基因）组合转入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞，成功诱导细胞转化成诱导多能干细胞。这些iPS细胞在形态、基因表达、表观遗传修饰状态以及分化能力等方面都与胚胎干细胞（ES细胞）极为相似。下图展示了该操作过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．由于iPS细胞理论上可避免免疫排斥反应，iPS细胞的应用前景优于ES细胞 B．若c-Myc基因突变或表达过强，移植iPS细胞可能存在发生恶性肿瘤的风险 C．培养iPS细胞时，通常会置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱 D．iPS细胞分裂分化而成的多种细胞中所有核酸均相同，蛋白质却不完全相同 【答案】D 【分析】iPS细胞为诱导多能干细胞，诱导过程无需破坏胚胎，且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。 【详解】A、iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞，只需对体细胞进行操作及适当的培养即可，没有伦理学的问题，还可以避免免疫排斥，故iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，A正确； B、c-Myc为原癌基因，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，若c-Myc基因突变或表达过强，移植iPS细胞可能存在发生恶性肿瘤的风险，B正确； C、动物细胞培养时的气体条件通常是置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱培养，C正确； D、iPS细胞分裂分化而成的多种细胞中DNA相同，RNA和蛋白质不完全相同，D错误。 故选D。 二、解答题 12．(24-25高二下·四川雅安·期末)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。回答下列问题：    (1)获得A需将人凝血因子IX基因与_______启动子等调控元件重组在一起，该过程需_____酶，通过_______法将A导入绵羊胎儿成纤维细胞。 (2)受体细胞应选用_______期的卵母细胞，核移植之前，必须先去掉卵母细胞的核，“核”是指_______，去核的目的是______。 (3)进行胚胎移植前，需对代孕母羊进行__________处理，目的是__________。对移入子宫的重组胚胎__________（选填“会”或“不会”）发生免疫排斥反应，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。 【答案】(1) 乳腺中特异性表达的基因的 限制酶和DNA连接酶 显微注射 (2) MⅡ 纺锤体—染色体复合物 保证重组细胞的核遗传物质来自整合有目的基因的成纤维细胞 (3) 同期发情处理 为供体胚胎移入受体子宫提供相同的生理环境 不会 【分析】动物体细胞核移植技术（又称体细胞核移植）是将动物的一个体细胞的细胞核，移入一个已经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动物个体的技术。其核心是将体细胞核移入去核卵母细胞，实现细胞核的全能性表达。 【详解】（1）要获得能在乳腺中表达人凝血因子IX的转基因绵羊，需将人凝血因子IX基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，这样才能使目的基因在乳腺细胞中特异性表达。 基因表达载体的构建过程需要限制酶切割目的基因和载体，DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，所以该过程需要限制酶和DNA连接酶。 将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，所以通过显微注射法将A导入绵羊胎儿成纤维细胞。 （2）受体细胞应选用MⅡ（减数第二次分裂）期的卵母细胞，因为此时的卵母细胞细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质。核移植之前，必须先去掉卵母细胞的核，这里的“核”是指纺锤体—染色体复合物。 去核的目的是保证重组细胞的核遗传物质来自整合有目的基因的成纤维细胞。 （3）进行胚胎移植前，需对代孕母羊进行同期发情处理。 同期发情处理的目的是使供、受体生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体子宫提供相同的生理环境。 对移入子宫的重组胚胎不会发生免疫排斥反应，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。 13．(24-25高二下·四川眉山·期末)蛋白甲具有促进T淋巴细胞增殖的作用，但促进效率不高，为获得具有高效促进作用的蛋白质，某科研小组开展了相关研究，将编码蛋白甲的DNA序列（序列甲，由A、B、C、D、E五个片段组成）进行改造，获得了编码蛋白乙和丙的序列，由序列甲的部分片段组成，如图1所示。序列甲的A片段中含有编码起始密码AUG的碱基序列。 回答下列问题： (1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若要使编码蛋白乙的DNA序列在宿主细胞中能翻译出蛋白乙，则在通过PCR技术扩增编码蛋白乙的DNA序列时，所设计的一对引物之一，其5′端应加上的碱基序列是___________，理由是_________。 (2)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白对T淋巴细胞增殖的作用效果，某研究小组做了T淋巴细胞的悬浮培养实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，分装于培养瓶中，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。 ①由图2可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，原因是__________，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，需用__________方法收集细胞并制成细胞悬液，之后进行__________培养。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是__________。 ②根据图1、图2分析，在对编码蛋白甲的DNA序列进行改造，以期获得促进作用更强的蛋白时，编码蛋白甲的DNA序列中不可缺少的序列片段________（填“A”“B”“C”“D”或“E”），原因是__________。 【答案】(1) 编码起始密码子AUG的碱基序列 保证翻译能从正确的起始点开始 (2) 培养液中的营养物质消耗完毕，空间有限 胰蛋白酶/胶原蛋白酶 传代 维持培养液的pH B、D 蛋白乙（含B、C、D片段）促进T淋巴细胞增殖的效果比蛋白甲好，蛋白丙（含B、D片段）促进效果与蛋白乙相近，说明C片段不是必需的，而B、D片段是必需的 【分析】动物细胞培养中，细胞具有贴壁生长以及接触抑制的特点，因此若要使淋巴细胞继续增殖，在培养中需要用胰蛋白酶处理贴壁的细胞并进行分瓶培养，分瓶后的培养成为传代培养，动物细胞培养过程中加入，作用是维持培养液的pH值。 【详解】（1）由于编码乙的DNA序列起始端无ATG，转录出的mRNA无起始密码子，因此5′端应加上的碱基序列是编码起始密码子AUG的碱基序列，从而保证翻译能从正确的起始点开始。 （2）①由于培养液中的营养物质消耗完毕，空间有限，因此当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加。此时若要使T淋巴细胞继续增殖，需用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）方法收集细胞并制成细胞悬液，之后进行传代培养。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是维持培养液的pH。 ②蛋白乙（含B、C、D片段）促进T淋巴细胞增殖的效果比蛋白甲好，蛋白丙（含B、D片段）促进效果与蛋白乙相近，说明C片段不是必需的，而B、D片段是必需的。 14．(24-25高二下·四川射洪中学·期末)随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图回答下列问题： (1)胚胎工程的理论基础是_______。 (2)应用1中，细胞B获取需对供体2注射________，以便获得更多的卵母细胞，使用_______技术获得重组细胞，最终获得的良种小牛，该技术的原理是_______。 (3)应用2中，为使受体牛生理状况更适合完成该技术操作，要对受体牛进行_______处理，以提高成功率。 (4)图中属于无性生殖得有_______（填序号：如应用1、应用2等）。 (5)进行胚胎工程的最终技术环节是_______。 【答案】(1)体内受精和早期胚胎发育 (2) 促性腺激素 核移植 动物细胞核的全能性 (3)同期发情 (4)应用1、应用3 (5)胚胎移植 【分析】题图分析：应用1中：供体1提供细胞核，供体2提供细胞质，经过核移植技术形成重组细胞，并发育形成早期胚胎，再胚胎移植到受体子宫发育成小牛，称为克隆牛；应用2中：优良公牛和供体1配种形成受精卵，并发育成早期胚胎，再胚胎移植到受体子宫发育成小牛，属于有性生殖；应用3中：采用了胚胎分割技术；应用4中：从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞，并进行体外干细胞培养。 【详解】（1）胚胎工程的理论基础是体内受精和早期胚胎发育，因为胚胎工程中的各项技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割等，都是基于对动物体内受精和早期胚胎发育过程的理解和认识来开展的。 （2）应用1中，为获得更多的卵母细胞，需对供体2注射促性腺激素，促性腺激素能促进卵巢产生更多的卵母细胞，使用核移植技术获得重组细胞，即将供体1的细胞核移入供体2去核的卵母细胞中，该技术（核移植技术）的原理是动物细胞核的全能性，因为重组细胞最终能发育成完整个体，体现了细胞核中含有发育成完整个体所需的全套遗传物质。 （3）应用2属于有性生殖，将早期胚胎注入受体牛子宫内的技术叫胚胎移植，移植前对受体牛进行同期发情处理，可以使供体和受体处于相同的生理状态，提高成功率。 （4）图中应用1是核移植技术，属于无性生殖，因为没有经过两性生殖细胞的结合，应用2是胚胎移植，其胚胎是由受精卵发育而来，属于有性生殖，应用3是胚胎分割移植，属于无性生殖，因为分割后的胚胎是由同一个早期胚胎发育而来，没有经过两性生殖细胞的结合，应用4是胚胎干细胞培养，不涉及生殖方式，所以属于无性生殖的有应用1、应用3。 （5）进行胚胎工程的最终技术环节是胚胎移植，因为胚胎工程中无论采用何种技术手段获得早期胚胎，最终都需要将胚胎移植到受体母畜体内才能发育成新个体。 地 城 考点03 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·四川达州普通高中·期末)CD47是一种细胞膜表面的糖蛋白，可与巨噬细胞结合，从而抑制巨噬细胞的功能。为验证抗CD47的单克隆抗体能减弱CD47对巨噬细胞的抑制作用，某科研小组取某种小鼠的脾脏细胞和骨髓瘤细胞进行了实验，实验过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．融合过程使用的病毒需灭活以保证细胞膜分子排布不改变 B．第一次筛选时可根据细胞中染色体的数目筛选杂交瘤细胞 C．多次筛选时用到“抗原一抗体”杂交技术和克隆化培养技术 D．预期实验结果为对照组巨噬细胞的吞噬能力高于实验组 【答案】C 【详解】A、灭活病毒诱导细胞融合的原理：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，所以融合过程中细胞膜分子排布会改变 ，A 错误； B、第一次筛选是要选出杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生抗体，不能根据细胞中染色体的数目筛选，B 错误； C、多次筛选时用到抗原-抗体杂交技术来检测是否产生所需抗体，同时进行克隆化培养技术以获得大量能产生特定抗体的细胞，C正确； D、实验组中加入了单克隆抗体，抗体与肿瘤细胞表面的CD47发生特异性结合，从而解除CD47对巨噬细胞的抑制作用， 而对照组中没有加入单克隆抗体，不能与肿瘤细胞表面的CD47 结合，因而无法解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，因此，预期实验结果为实验组中吞噬细胞的吞噬指数显著高于对照组， D错误。 故选C。 2．(24-25高二下·四川绵阳·期末)依若奇单抗作为首个国产自主研发获批上市的全人源化“双靶向”单克隆抗体，通过与人体细胞因子IL-12和IL-23的p40蛋白特异性结合，抑制下游干扰素等的合成和分泌，从而高效治疗银屑病。下列说法正确的是（　　） A．该单抗通过激活IL-12和IL-23信号传导，促进细胞因子的释放 B．该单抗是全人源化单克隆抗体，因而可减少免疫原性反应的风险 C．用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冷冻保存 D．该单抗是全人源化抗体，所获得的杂交瘤细胞无需进行抗体检测 【答案】B 【详解】A、依若奇单抗通过结合IL-12和IL-23的p40蛋白，阻断其信号传导，抑制下游干扰素分泌，而非激活信号传导，A错误； B、全人源化单抗的氨基酸序列与人类抗体高度一致，可降低被免疫系统识别为异物的风险，减少免疫原性反应，B正确； C、杂交瘤细胞既能传代培养，也可通过冷冻保存长期维持其特性，C错误； D、无论抗体是否全人源化，均需通过抗体检测筛选出能分泌目标抗体的杂交瘤细胞，D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·四川乐山·期末)下图为细胞工程的示意图，相关说法错误的是（　　）    A．若C为受精卵，它将在卵巢内进行卵裂。胚胎发育早期，胚胎总体积不变，细胞数目增多 B．若A、B分别为来自优质奶牛的卵母细胞和精子，则A细胞需在体外培养至MⅡ期才能受精 C．若A、B为动物细胞，诱导它们融合形成C可用PEG融合法，该法利用了细胞膜具有流动性 D．若A、B为植物原生质体，诱导它们融合形成C的方法可用高Ca2+—高PH融合法、离心法 【答案】A 【分析】诱导植物原生质体融合，采用的方法一般包括物理法（离心法、电融合法）、化学法（聚乙二醇融合法、高 Ca²⁺—高pH等）；诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。 【详解】A、若 C 为受精卵，哺乳动物的受精卵通常在输卵管内进行卵裂（而非卵巢内）。胚胎发育早期（卵裂期），细胞通过有丝分裂增殖，细胞数目增多，但胚胎总体积基本不变或略有缩小，A错误； B、动物体细胞核移植或体外受精中，卵母细胞需在体外培养至 MⅡ 期（减数第二次分裂中期） 才具备受精能力或核移植受体的条件，B正确； C、动物细胞融合的方法包括 PEG 融合法（聚乙二醇融合法）、电融合法、灭活病毒诱导法等。PEG 融合法的原理是利用 PEG 破坏细胞膜表面张力，使细胞膜发生融合，依赖细胞膜的流动性，C正确； D、植物原生质体融合的物理方法包括离心法、振动法、电融合法；化学方法包括高 Ca²⁺— 高 pH 融合法、PEG 融合法等，D正确。 故选A。 4．(24-25高二下·四川广元·期末)人乳头瘤病毒（HPV）是一种DNA病毒，可诱发细胞癌变。抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生。以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．向小鼠注射HPV衣壳蛋白进行免疫处理，目的是使小鼠产生能分泌特定抗体的B淋巴细胞 B．细胞融合后转到HAT培养基上培养，利用了小鼠骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上生长的特性 C．单克隆抗体能准确检测HPV，体现了其特异性强的特点 D．单克隆抗体制备过程中，细胞融合依据的原理是细胞膜的选择透过性 【答案】D 【分析】单克隆抗体的制备过程：对小鼠注射特定的抗原蛋白，使小鼠产生免疫反应；得到相应的B淋巴细胞；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；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（这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖又能产生专一的抗体）；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；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、向小鼠注射HPV衣壳蛋白进行免疫处理，目的是使小鼠体内发生免疫反应，产生能分泌特定抗体的 B 淋巴细胞，A正确； B、细胞融合后转到 HAT 培养基上培养，利用了小鼠骨髓瘤细胞不能在 HAT 培养基上生长的特性，从而筛选出杂交瘤细胞（小鼠骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞融合形成的细胞），B正确； C、单克隆抗体是由单一 B 淋巴细胞克隆形成的细胞群所产生的抗体，能准确检测 HPV，体现了其特异性强的特点，C正确； D、单克隆抗体制备过程中，细胞融合依据的原理是细胞膜的流动性，而不是选择透过性，D错误。 故选D。 5．(24-25高二下·四川眉山·期末)脂质体可作为运载工具，将药物分子运送到特定的细胞内发挥作用。为了提高药物运送的特异性，可在脂质体表面连接识别特定细胞的单克隆抗体，形成药物—脂质体—单克隆抗体复合物（如图）。下列叙述错误的是（    ） A．利用复合物所运送的药物不能包在两层磷脂分子之间 B．复合物利用了单克隆抗体的特异性从而实现药物的靶向运送 C．复合物与靶细胞接触时脂质体与细胞膜可发生融合现象 D．单克隆抗体的制备需使用特定的选择培养基来筛选杂交瘤细胞 【答案】A 【详解】A、脂质体由磷脂双分子层构成，药物可包在两层磷脂分子层之间或者脂质体内部，A错误； B、抗体具有特异性，能与抗原特异性识别结合，脂质体表面连接的单克隆抗体可与特定靶细胞膜表面的受体结合，实现药物的定向运送，B正确； C、 脂质体与细胞膜结构相似，接触时可融合让药物进入细胞，C正确； D、获得能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞至少需要两次筛选，第一次利用特定的选择培养基筛选得到杂交瘤细胞，即在特定的选择培养基（HAT培养基）上存活的细胞为杂交瘤细胞，同种融合的细胞或未融合的细胞均不能生存，第二次利用抗体检测筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细，D正确。 故选A。 6．(24-25高二下·四川射洪中学·期末)下列关于单克隆抗体的叙述，正确的是（　　） A．动物细胞融合过程中与磷脂分子和蛋白质分子的运动有关 B．制备单克隆抗体时，最后一般从细胞培养液或小鼠脾脏中获取单克隆抗体 C．诱导细胞融合的杂交瘤细胞都能大量增殖且产生的抗体种类相同 D．经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时也可分泌单克隆抗体 【答案】A 【分析】动物细胞融合特有的诱导因素为灭活的病毒；免疫后的小鼠从脾脏中获取的是多种B淋巴细胞；单克隆抗体是杂交瘤细胞增殖并产生的抗体。 【详解】A、动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核膜的融合，该过程可以体现细胞膜具有一定的流动性，与磷脂分子和蛋白质分子的运动有关，A正确； B、融合的杂交瘤细胞需要筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，再在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖，再从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体，B错误； C、经诱导细胞融合形成的杂交瘤细胞要用特定的选择培养基进行筛选，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，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。但从经抗原免疫的动物体内获取的B淋巴细胞是多种 B淋巴细胞，因此，融合后形成的杂交瘤细胞产生的抗体种类也多种多样，之后要对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，C错误； D、经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外无增殖能力，无法通过克隆化培养获得单克隆抗体，D错误。 故选A。 7．(24-25高二下·四川绵阳·期末)生物学中的“克隆”有多种含义，以下克隆应用的对应叙述，错误的是（　　） A．分子克隆：转基因抗虫棉新品种的培育 B．细胞克隆：杂交瘤细胞培养生产单克隆抗体 C．个体克隆：我国克隆猴“中中”“华华” D．自然克隆：如马铃薯块茎繁殖属于有性生殖 【答案】D 【分析】在生物学中，“克隆” 有多种含义： 分子克隆：指 DNA 克隆。通过将特定的 DNA 片段插入到载体（如质粒）中，再导入宿主细胞（如大肠杆菌），随着细胞的增殖，这个 DNA 片段就能大量复制。像科学家想大量获取某个特定基因时，就可采用这种方式，从而便于对基因结构、功能等进行研究 。 细胞克隆：从一个单一的细胞，通过培养使其不断分裂增殖，形成一群遗传上完全相同的细胞群体。例如在动物细胞培养时，筛选出单个有优良性状的细胞，经培养形成细胞株，这就是细胞克隆的过程，可用于生产单克隆抗体等 。 个体克隆：即通常说的克隆动物。通过核移植技术，将供体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，再通过刺激使重组细胞发育成胚胎，最后植入代孕母体，生出与供体遗传物质基本相同的个体。如克隆羊多莉，就是用这种方法诞生的 。。 【详解】A、分子克隆指DNA分子的复制或重组，转基因抗虫棉通过导入目的基因实现，属于分子克隆，A正确； B、细胞克隆指细胞的无性增殖，杂交瘤细胞培养产生大量相同细胞并分泌单克隆抗体，B正确； C、个体克隆指遗传背景相同的个体，克隆猴通过体细胞核移植技术获得，属于个体克隆，C正确； D、自然克隆为无性生殖，马铃薯块茎繁殖属于无性生殖，而选项描述为“有性生殖”，D错误。 故选D。 二、解答题 8．(24-25高二下·四川乐山·期末)为研制抗病毒A的单克隆抗体，某研究团队以小鼠甲为实验材料设计了以下实验。    请回答下列问题： (1)该实验使用了动物细胞培养技术，为防止有害代谢物的积累，可采用_____的方法。实验时，每隔2周用灭活病毒A作为抗原注射小鼠1次，共注射3次，目的是_____。最后一次免疫后第3天，取小鼠脾组织用_____酶处理，制成细胞悬液，培养后，离心收集小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合。 (2)在筛选1过程中，常使用特定的选择培养基（如HAT培养基），该培养基对_____和_____的生长具有抑制作用。经过筛选1获得杂交瘤细胞，其特点是_____。 (3)筛选2过程中，用96孔板培养和筛选上述细胞，进行_____培养，用_____技术检测每孔中的抗体，筛选得到的目的细胞株，经体外扩大培养，收集细胞培养液，提取单克隆抗体。 (4)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体原理如图所示：    据图分析，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是因为不同抗体能与同一抗原表面的表位结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是_____，可通过测定产物量来判断待测抗原量。 【答案】(1) 定期更换培养液 加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞 胰蛋白酶 (2) 未融合的亲本细胞 融合的具有同种核的细胞 既能无限增殖又能产生抗体 (3) 克隆化 抗原-抗体结合（抗原-抗体杂交） (4)抗体与待测抗原结合，酶催化特定底物反应 【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）在动物细胞培养时，为防止有害代谢物的积累对细胞造成危害，可采用定期更换培养液的方法，这样能及时清除有害代谢物，补充营养物质。多次注射抗原可以使小鼠的免疫系统持续受到刺激，从而产生更强烈的免疫反应，生成更多相关的B淋巴细胞，因此每隔2周用灭活病毒A作为抗原注射小鼠1次，共注射3次，目的是加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的能分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。取小鼠脾组织后，用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理，因为胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）能将组织中的细胞分散开来，制成细胞悬液，便于后续的细胞融合等操作。 （2）HAT培养基中的成分可以阻断未融合亲本细胞和同种核融合细胞的代谢途径，使其无法生长，因此在筛选1过程中使用的 HAT培养基对未融合的亲本细胞（即B淋巴细胞和骨髓瘤细胞）和融合的具有同种核的细胞（如B-B融合细胞、骨髓瘤-骨髓瘤融合细胞）的生长具有抑制作用。经过筛选1获得的杂交瘤细胞的特点是既能大量增殖，又能产生抗体。 （3）筛选2过程中，用96孔板培养和筛选细胞，进行克隆化培养。克隆化培养可以使杂交瘤细胞大量增殖，并且保证每个孔中的细胞都来自同一个细胞，即具有相同的遗传物质，从而产生相同的抗体。用抗原-抗体杂交技术检测每孔中的抗体，过这种技术可以检测出孔中是否存在能与抗病毒A抗原结合的抗体，从而筛选出目的细胞株。 （4）酶标抗体的作用是与待测抗原结合，同时酶标抗体上的酶能催化特定底物反应，由于产物量与抗原量相关，所以可通过测定产物量来判断待测抗原量。 9．(24-25高二下·四川凉山州·期末)轮状病毒是引起婴幼儿腹泻的主要病原体之一，快速准确检测轮状病毒十分关键。科研人员利用杂交瘤技术制备抗轮状病毒衣壳蛋白（VP6）的单克隆抗体，用于检测试剂盒开发，其制备流程如图所示。回答下列问题：    (1)将特定的抗原注入小鼠体内的目的是_____，获取B淋巴细胞时，常采用_____（酶）等处理使组织分散。 (2)只考虑细胞的两两融合，则图中的细胞融合过程除了产生杂交瘤细胞外，还有_____，筛选出的杂交瘤细胞具有______特点。 (3)图中最后一个环节是对细胞进行克隆培养和_____，最终获得的细胞需要在_____大规模培养或_____增殖。 【答案】(1) 刺激小鼠产生能分泌特异性抗体的B淋巴细胞 胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） (2) B—B融合细胞、瘤—瘤融合细胞（合理即可） 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 (3) 抗体检测 体外 注射到小鼠腹腔内 【分析】1、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。 2、单克隆抗体应用：用于诊断试剂(最广泛用途)、运载药物（ADC）、治疗疾病。 【详解】（1）对小鼠注射特定的抗原，目的是使小鼠产生免疫反应，刺激小鼠产生能分泌特异性抗体的B淋巴细胞。动物组织经过胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，可分散成单个细胞以便获取B淋巴细胞。 （2）B细胞和骨髓瘤细胞的融合过程体现了细胞膜具有流动性，只考虑细胞两两融合，会出现杂交瘤细胞（B细胞和骨髓瘤细胞融合）、B－B融合细胞、瘤－瘤融合细胞，然后用特定的选择培养基进行筛选，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，只有杂交瘤细胞才能生长，筛选出的杂交瘤细胞的特点为既能迅速大量增殖，又能产生抗体。 （3）图中最后一个环节对细胞进行克隆培养和抗体检测，目的是筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。 最终获得的细胞需要在体外条件下大规模培养，这样可以大量生产单克隆抗体。 也可以将细胞注射到小鼠腹腔内增殖，小鼠腹腔为细胞提供了适宜的生长环境，也能获得大量单克隆抗体。 10．(24-25高二下·四川广安·期末)目前，单克隆抗体的制备主要依赖于杂交瘤技术，长春花作为野生花卉，含有长春碱，该化合物具有显著的抗肿瘤活性。图1展示了双特异性抗体的作用机制示意图，图2则呈现了研究人员采用二次杂交瘤技术（即将免疫的B淋巴细胞与杂交瘤细胞进行融合）的部分流程，该技术用于制备能够同时靶向癌胚抗原（CEA）和长春碱的双特异性单克隆抗体。请据图回答下列问题：    (1)过程①注射癌胚抗原一般需多次注射，目的是________。 (2)制备单克隆抗体时，与植物体细胞杂交技术不同的是过程②中可用________（填方法）促进细胞融合。假设不考虑三个或三个以上细胞的融合，则经过②过程试管内最多含有________种类型的细胞。 (3)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基蝶呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。利用两条DNA合成途径的不同特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。在该培养基上，________细胞不能生长。经选择培养的杂交瘤细胞还需进行________和抗体检测，经过多次筛选，最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________。 (4)体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞因为________（答出2点）等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 (5)与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是________。 【答案】(1)使机体产生更多能分泌抗癌胚抗原抗体的B淋巴细胞 (2) 灭活病毒诱导法 5/五 (3) 氨基蝶呤 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的 克隆化培养 既能迅速大量增殖又能产生所需抗体 (4)细胞密度过大、有害代谢物的积累、培养液中营养物质缺乏 (5)双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，而对其他健康细胞的伤害小 【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）注射癌胚抗原是为了刺激小鼠发生免疫反应，产生相应的B淋巴细胞，注射癌胚抗原一般需多次注射，使机体产生更多能分泌抗癌胚抗原抗体的B淋巴细胞。 （2）动物细胞融合包括采用灭活病毒诱导法、PEG、电融合等，植物原生质体融合包括电融合、离心法、PEG、高Ca2+-高PH融合法，动物细胞融合特有的促融方法是灭活的病毒 。细胞融合时，B淋巴细胞（设为B）、骨髓瘤细胞（设为A ），融合后有AA、BB、AB ，加上未融合的A、B，共5种细胞。 （3）氨基蝶呤阻断主要合成途径，骨髓瘤细胞及自身融合细胞因无辅助途径不能生长，从而筛选出杂交瘤细胞；杂交瘤细胞需经克隆化培养和抗体检测；最终筛选的细胞既能迅速大量增殖又能产生所需抗体。 （4）杂交瘤细胞属于悬浮培养类的细胞，由于细胞密度过大、有害代谢物的积累、培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 （5）双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，而对其他健康细胞的伤害小。 三、实验题 11．(24-25高二下·四川遂宁·期末)黄曲霉素是黄曲霉菌等霉菌产生的对人和动物具有剧毒、强致癌的一类代谢产物，包括AFB1、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1等几种。其中AFB1是对玉米和花生造成污染最严重的黄曲霉素。通过制备单克隆抗体可明显提高对玉米等粮食中黄曲霉素检测的灵敏度和特异性。以下是抗AFB1的单克隆抗体的简要制备思路。请回答下列问题： (1)动物细胞培养时，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的____。为防止有害代谢物的积累对细胞自身造成危害，可采用的方法是____。 (2)步骤②为诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合，此时可以采用____法（写出一种即可）。融合操作后，体系中出现多种类型细胞的原因是____。 (3)步骤③为用特定的选择培养基进行筛选，得到的细胞具有____的特点。经HAT培养基得到的杂交瘤细胞还需要进行步骤④____和抗体检测，这个过程常用96孔板进行培养和筛选，原理是对杂交瘤细胞的培养液充分稀释，尽量使____，通过培养让它增殖为单克隆细胞，再进行相应的抗体检测。 (4)利用抗原-抗体杂交技术对抗AFB1抗体进行特异性（抗体与AFB2、AFG1、AFG2、AFM1的交叉反应率）和灵敏度（抗体与AFB1的交叉反应率）鉴定。下表是三种抗AFB1抗体（D1、D2、D3）的交叉反应鉴定结果。 被测黄曲霉素 AFB1 AFB2 AFG1 AFG2 AFM1 D1交叉反应率（%） 100 17.1 0.56 0.37 未检测到 D2交叉反应率（%） 100 7.8 20.2 0.6 <0.1 D3交叉反应率（%） 100 6.4 <0.1 <0.1 未检测到 注：交叉反应率表示抗体和抗原或抗原类似物的结合程度 该实验的自变量是____，根据交叉反应结果，应选用能产生____抗体的杂交瘤细胞培养以获得大量的该抗体用于检测。 【答案】(1) 动物血清 定期更换培养液（或传代培养） (2) 电融合法、PEG（聚乙二醇）融合法、灭活病毒诱导法 细胞融合是随机的，且融合率不到100％ (3) 既能迅速大量增殖，又能产生特异性抗体 克隆化培养 每个孔中只接种一个杂交瘤细胞 (4) 黄曲霉素的种类、抗体种类 D3 【分析】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。 【详解】（1）动物细胞培养时，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的动物血清，以满足动物细胞培养的营养需要。为了防止有害代谢物的积累，可采用定期更换培养液的方法，以便清除代谢物。 （2）诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，可用PEG融合法、电融合法、灭活的病毒诱导。细胞融合是随机的，且融合率不到100％，因此融合操作后，体系中出现多种类型细胞。在融合过程中，可能出现B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合等多种情况。 （3）步骤③用特定的选择培养基筛选，得到的细胞是杂交瘤细胞，具有既能迅速大量增殖，又能产生特异性抗体的特点。筛选的杂交瘤细胞还需要经过步骤④，在多孔板上进行克隆化培养和抗体检测，其原理是对杂交瘤细胞的培养液充分稀释，使一个孔里最多只接种一个杂交瘤细胞，通过培养让它增殖为单克隆，再进行相应的抗体检测，利用了抗原与抗体结合的特异性。 （4）实验目的是对抗AFB1抗体进行特异性（抗体与AFB2、AFG1、AFG2、AFM1的交叉反应率）和灵敏度（抗体与AFB1的交叉反应率）鉴定，实验的自变量为黄曲霉素的种类、抗体种类。根据表格中交叉反应的结果可看出，抗AFB1抗体与其他黄曲霉素交叉反应率最小，说明D3交叉反应的特异性最强，故应选择能产生D3抗体的杂交瘤细胞培养以获得大量的该抗体用于检测。 12．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)研究发现，某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1，如图1所示。PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，在癌症治疗方法中取得越来越突出地位。其中，PD-1免疫疗法给许多癌症病人带来生的希望。    (1)临床上可利用抗PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。单克隆抗体主要的优点在于________。 (2)据图1推测抗PD-1的单克隆抗体可治疗癌症的原因_______。制备该抗体时将纯化的_____注射进小鼠体内，三天后再进行一次加强免疫，然后取小鼠的脾脏细胞，用_______试剂诱导其与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。 (3)一段时间后，将筛选得到的杂交瘤细胞经过稀释后接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，检测原理如图2。在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成固相抗原，并加入多孔板培养槽中的_______（填“细胞”或“上清液”），即待测样本。加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与_____结合的酶标抗体洗去，最后加入相应酶促反应底物显色，蓝色越深代表_____。 【答案】(1)特异性强、灵敏度高、可大量制备 (2) 抗PD-1的单克隆抗体与PD-1结合，阻断了PD-1与PD-L1的结合，避免了PD-L1抑制T细胞的活化 PD-1蛋白 PEG（或灭活的病毒） (3) 上清液 抗PD-1抗体 抗PD-1抗体含量越高 【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）单克隆抗体最主要的优点在于能准确地识别抗原的细微差异（灵敏度高），与特定抗原发生特异性结合（特异性强），并且可以大量制备。因此，临床上可利用抗PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗，也可用于癌症的诊断。 （2）据图1推测抗PD-1的单克隆抗体可治疗癌症的原因是因为，抗PD-1的单克隆抗体与PD-1结合，阻断了PD-1与PD-L1的结合，避免了PD-L1抑制T细胞的活化，提高了免疫力。制备该抗体时将纯化的PD-1蛋白注射进小鼠体内，该蛋白作为抗原会引发特异性免疫反应，三天后再进行一次加强免疫，然后取小鼠的脾脏细胞，用PEG（或灭活的病毒）试剂诱导其与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞，此时的杂交瘤细胞还需要进一步的筛选。 （3）一段时间后，将筛选得到的杂交瘤细胞经过稀释后接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，检测原理如图2。在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成固相抗原，并加入多孔板培养槽中的“上清液”，即待测样本，因为单克隆抗体是分泌蛋白，分布在上清液中，所以在固定抗原上加入多孔板培养槽中的上清液。加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与抗PD-1抗体结合的酶标抗体洗去，避免造成干扰，最后加入相应酶促反应底物显色，酶标抗体可催化无色底物生成蓝色物质，PD-1蛋白与抗PD-1抗体的结合量越多颜色越深，所以加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表与抗PD-1抗体的量。 13．(24-25高二下·四川泸州·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。肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测：可通过使用抗CD47的单克隆抗体来解除CD47对巨噬细胞的抑制作用。研究人员以小鼠为实验材料，进行了如下实验。请分析回答： (1)图中过程①的目的是让小鼠体内产生_____；过程②诱导融合常用方法_____（至少答1种）；过程③筛选出的杂交瘤细胞具有_____的特点。 (2)为验证科学家的推测，除图中的实验组外，还需增设一个对照组，该对照组的具体操作为_____。若出现_____的结果，则说明抗CD47的单克隆抗体能解除CD47对巨噬细胞的抑制作用。 (3)若实验证明科学家的推测正确，你认为抗CD47的单克隆抗体的作用机理是_____，从而有利于巨噬细胞发挥吞噬作用。 (4)若想将上述实验的研究成果运用到人类癌症治疗中，还需进行哪些进一步的研究？_____（答一点）。 【答案】(1) 更多的抗CD47的B淋巴细胞 化学融合法（PEG诱导等）、物理融合法（电刺激等）、生物融合法（灭活的仙台病毒） 既能迅速增殖，又能产生大量抗体 (2) 不加单克隆抗体的巨噬细胞+肿瘤细胞共培养体系 对照组中吞噬细胞的吞噬指数明显低于实验组 (3)抗CD47的单克隆抗体与CD47结合，使得CD47对巨噬细胞的抑制作用解除 (4)鼠源单克隆抗体是否引起人的排斥反应；肿瘤细胞表面的CD47作为治疗靶点的有效性 【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；进行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。用培养瓶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） CD47对于小鼠是抗原，可引发小鼠特异性免疫反应，产生抗CD47的B淋巴细胞。过程②诱导动物细胞融合，常用灭活的病毒、电刺激、PEG诱导等；过程③可能产生未融合的骨髓瘤细胞、未融合的B淋巴细胞、融合后具有同种核的细胞、杂交瘤细胞，用特定的选择培养基培养后只有杂交瘤细胞能存活，这类杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量增殖，又能产生抗体。 （2） 本实验的目的是证明抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，实验组设置为“巨噬细胞+肿瘤细胞共培养体系+单克隆抗体”，遵循实验的对照原则和单一变量原则，对照组应设置为“巨噬细胞+肿瘤细胞共培养体系”，但不加入单克隆抗体，检测并比较两组巨噬细胞的吞噬指数，由于具有抗CD47的单克降抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，所以实验组的巨噬细胞的吞噬作用加强，实验组的吞噬指数高于对照组。 （3）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，抗CD47的单克隆抗体与CD47结合，使得CD47对巨噬细胞的抑制作用解除，有利于巨噬细胞发挥吞噬作用。 （4）若想将上述实验的研究成果运用到人类癌症治疗中，还可进行研究的是：鼠源单克隆抗体在人体内易引发免疫反应，导致疗效下降和不良反应。需通过人源化改造（如人鼠嵌合抗体）降低免疫原性，或直接使用全人源单抗（如阿达木单抗）以提高安全性和疗效。需确认肿瘤细胞表面的CD47作为治疗靶点的有效性。例如，抗CD47抗体通过解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，但需验证该机制在人类癌症中的适用性。 ‌ 14．(24-25高二下·四川宜宾·期末)人类表皮生长因子受体HER2蛋白在细胞生长发育及分化过程中起重要作用，HER2蛋白过量表达会导致细胞功能紊乱，常与肿瘤的发生发展密切相关。乳腺癌细胞上的HER2蛋白是正常组织中的100倍以上，是理想的肿瘤治疗靶标。下图甲表示制备抗HER2蛋白单克隆抗体的过程，为了增强作用效果制备了双特异性抗体，其结构及作用机理如图乙所示。请回答下列问题： (1)图甲单克隆抗体制备过程中，用到的细胞工程技术有________。（答两项） (2)图甲中用到HER2蛋白的过程是_________（用数字表示），作用分别是_____。 (3)相对于植物细胞融合，步骤②特有的诱导融合方法是_____。图中丁细胞的特点是______。 (4)乳腺癌细胞表面有高表达HER2蛋白，CD28是T细胞表面受体。T细胞的有效激活依赖于两个条件：一是CD28接收激活信号，二是癌细胞与T细胞的聚集。请据图乙分析：该双特异性抗体协助杀伤癌细胞增强作用效果的机理可能是_______。 【答案】(1)动物细胞培养、动物细胞融合 (2) ①④ 过程中HER2蛋白作为抗原刺激小鼠产生能产生抗HER2蛋白抗体的B淋巴细胞；作为抗原检测杂交瘤细胞是否产生了抗HER2蛋白抗体 (3) 灭活病毒诱导法 既能大量增殖也能产生抗HER2蛋白抗体 (4)双特异性抗体同时结合HER2蛋白和CD28，使CD28接收激活信号，且实现癌细胞与T细胞的聚集，最终激活T细胞杀伤癌细胞。 【分析】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。 【详解】（1）据图可知，单克隆抗体制备过程中，用到的细胞工程技术有动物细胞培养、动物细胞融合。 （2）该实验的目的是制备抗HER2蛋白单克隆抗体，为了获取特异性的经过免疫的B淋巴细胞，在①过程中需要先用HER2蛋白注射到小鼠体内，使其作为抗原刺激小鼠产生能产生抗HER2蛋白抗体的B淋巴细胞；为了检测杂交瘤细胞是否能产生所需的抗体，在过程④中还需要用HER2蛋白进行抗原-抗体检测。 （3）与植物细胞融合相比，用灭活病毒诱导法诱导细胞融合，是动物细胞融合特有的方法。图中丁是经过至少两次筛选获得的杂交瘤细胞，既能大量增殖也能产生抗HER2蛋白抗体的特点。 （4）清除癌细胞主要依靠T细胞发挥作用。而T细胞的有效激活依赖于两个条件：一是CD28接收激活信号，二是癌细胞与T细胞的聚集。据图乙可知，双特异性抗体同时结合HER2蛋白和CD28，使CD28接收激活信号，且实现癌细胞与T细胞的聚集，最终激活T细胞杀伤癌细胞，因此该双特异性抗体能协助杀伤癌细胞增强作用效果。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $