周练（十九）细胞工程-【高考领航】2027年高考生物总复习四测通关卷（A版）

**基本信息** 聚焦细胞工程核心技术，通过选择与非选择题结合，系统考查植物组织培养、体细胞杂交、动物细胞工程及胚胎工程等知识，注重生命观念与科学思维的综合应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |植物组织培养|4题|以脱毒苗培育、愈伤组织诱导为情境，考查脱分化与再分化过程|从细胞全能性基础到激素调控机制，构建"理论-技术-应用"逻辑链| |体细胞杂交|2题|结合流程图考查原生质体制备与融合过程|体现"打破生殖隔离-杂种细胞培养-植株再生"技术路线| |动物细胞工程|3题|围绕单克隆抗体制备、核移植技术设置问题|遵循"细胞融合-筛选培养-产物应用"技术流程| |胚胎工程|4题|以斑鳖繁殖、异种克隆为实例，考查胚胎发育与移植|构建"生殖细胞操作-早期胚胎培养-胚胎移植"完整体系| |综合应用|3题|非选择题整合基因编辑、转基因技术等跨模块知识|形成"细胞工程-基因工程-胚胎工程"多技术协同应用框架|

周练(十九)　细胞工程 (时间：45分钟　满分：100分) 一、选择题：本题共9小题，每小题4分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．生姜是我国重要的蔬菜品种，常用其根茎进行无性繁殖。长期无性繁殖会导致生姜体内积累多种病毒，种性退化严重，造成产量下降、品质降低、抗逆性减弱等问题。采用生姜脱毒快繁技术成为解决这一问题、提高生姜生产效益的关键手段，其具体流程如图所示。下列相关说法错误的是(　　) 茎尖愈伤组织芽、根→脱毒苗(试管苗)→脱毒植株 A．生姜脱毒苗的培育利用了植物细胞的全能性 B．选取茎尖作为外植体的原因是植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒 C．过程①为脱分化，过程②为再分化，两个过程中均存在基因的选择性表达 D．过程②中为了促进芽的产生，需要提高生长素的相对含量 2．为工厂化快速繁殖贯叶连翘，研究人员用野生贯叶连翘幼嫩茎尖诱导形成愈伤组织，将愈伤组织作为外植体，研究了不同激素及质量浓度对贯叶连翘愈伤组织诱导形成不定芽的影响，部分结果如表所示。下列叙述错误的是(　　) 组别 处理 外植体数/个 诱导率/% 增殖芽数/个 芽苗长度/cm 甲 6-BA 3.0 mg/L＋2.4-D 2.0 mg/L 288 100 6.9717 2.308 乙 6-BA 2.0 mg/L＋NAA 0.5 mg/L 288 98.6 4.7500 3.333 丙 6-BA 1.0 mg/L＋IBA 0.2 mg/L 288 96.7 2.0000 1.270 A．细胞的全能性是植物快速繁殖的理论基础 B．愈伤组织是茎尖经脱分化和再分化后形成的 C．甲组处理对诱导形成不定芽最有利 D．实验中应至少还有不施加外源激素的对照组 3．在植物组织培养过程中，外植体经过一系列培养阶段最终形成完整植株。下列叙述正确的是(　　) A．外植体在诱导愈伤组织的过程中，需要在光照条件下进行培养，以促进光合作用 B．植物组织培养的理论基础是细胞的全能性，即植物细胞有发育成完整植株的潜能 C．在再分化阶段，生长素和细胞分裂素的比例对细胞分化方向影响不大 D．植物组织培养过程中，培养基中添加的琼脂可以为细胞提供营养物质 4．利用植物体细胞杂交技术可以打破远缘杂交不亲和性，能获得同时产生两种植物有效成分的杂种细胞。据图分析，下列叙述正确的是(　　) A．一个植物细胞就是一个原生质体 B．图中过程②可形成两种融合细胞 C．图中过程③为脱分化过程，需要光照 D．愈伤组织需要经过再分化过程才能形成杂种植株 5．育种是指通过人为干预，利用遗传学原理和技术手段，改良动植物或微生物的遗传特性，使其具备更优良性状的过程。下列有关育种的描述正确的是(　　) A．单倍体育种培育出的个体是单倍体 B．三倍体无子西瓜培育的原理是基因突变 C．用X射线照射萌发的大豆种子，可能选育出新品种 D．利用杂交育种培育新品种，能够明显缩短育种年限 6．异体胰岛细胞移植是治疗1型糖尿病的新型手段，但异体胰岛细胞表面的CD47蛋白可引起NK细胞对异体胰岛细胞的攻击，从而导致异体胰岛细胞坏死。科学家研发用于针对异体胰岛细胞的CD47蛋白的单克隆抗体，有关研发过程的叙述，错误的是(　　) A．需要制备用CD47蛋白免疫的动物 B．必须使用灭活病毒诱导细胞融合 C．获得目标细胞可用CD47蛋白来检测 D．需定期更换杂交瘤细胞的培养液 7．下列关于动植物细胞工程和胚胎工程的叙述，错误的是(　　) A．利用花药离体培养得到单倍体植株和利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株，都利用了植物组织培养技术 B．由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生细胞脱分化、染色体变异或基因突变，通常不发生细胞分化和基因重组 C．试管婴儿实质上就是体外受精和胚胎移植的产物，该技术可实现能产生精子和卵细胞、但不能生育的夫妇得到自己的孩子 D．动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法、所用的技术手段以及所依据的原理均相同，都能形成杂种个体 8．斑鳖是比熊猫数量还要稀少的一种濒危龟类，中外科学家都在尝试各种方法帮助斑鳖繁殖。目前中国已知仅一只雄性斑鳖存在于苏州的一公园内，研究人员设法保存了斑鳖的生殖细胞以便后续技术发展有机会拯救该物种。下列有关说法正确的是(　　) A．收集的精子在ATP溶液中获能后就可以与卵母细胞结合完成受精 B．通过体细胞核移植的方法培育出的斑鳖克隆动物为雌性 C．在进行胚胎分割时，应选择发育良好的原肠胚来操作 D．早期胚胎在透明带中分裂时胚胎总DNA增加、总体积不增加 9．某研究人员从人的皮肤细胞中提取出细胞核，然后将其植入去核的牛卵母细胞中，从而培育出混合胚胎。该胚胎发育到一定阶段时，可从中提取胚胎干细胞供医学研究使用。下列有关该过程的叙述，错误的是(　　) A．运用的现代生物技术有核移植、胚胎体外培养等 B．卵母细胞的细胞质发挥了调控细胞核发育的作用 C．培育出的混合胚胎的遗传物质主要来自人的细胞核 D．该胚胎发育到囊胚期时，其中的每个细胞都已经分化 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 10．紫杉醇是一种有效的抗癌药物，传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取，下图为利用植物细胞工程生产紫杉醇的流程图，相关叙述正确的是(　　) A．紫杉醇是植物代谢活动产生的初生代谢物 B．①过程为脱分化，添加生长素和细胞分裂素比例约为1∶1 C．②过程采用液体培养基，需要适当强度的光照 D．③过程需要用纤维素酶和果胶酶处理 11．牙齿再生术是一种重建修复牙齿结构的医疗手段，常见做法是通过从患者脱落的乳牙中获取具有细胞贴壁现象的牙髓干细胞，经过体外培养，将形成的成体干细胞聚合体植入患者牙髓腔里，使牙齿神经、血管再生，从而恢复牙齿原有功能。下列叙述正确的是(　　) A．恢复牙齿功能的过程中，细胞的数目未改变 B．培养过程中定期更换培养液，可防止杂菌污染 C．牙髓干细胞和胚胎干细胞均能分化为动物体内任何一种类型的细胞 D．在体外培养过程中需用胰蛋白酶处理具有细胞贴壁现象的牙髓干细胞 12．中国科学院动物研究所的研究人员首次进行了大熊猫异种克隆的研究工作，利用兔得到克隆大熊猫幼崽，标志着异种核质相容的问题得到解决。下图是该研究的流程图。下列说法错误的是(　　) A．核移植成功后培育得到的重组胚胎在囊胚或原肠胚时期移入兔子宫为宜 B．步骤甲可以将大熊猫供体细胞注入兔去核的MⅡ期卵母细胞中 C．超数排卵时可使用外源促性腺激素，诱发卵巢排出更多的成熟卵子 D．利用胚胎分割将桑葚胚的内细胞团和滋养层细胞均等分割，可以得到同卵多胎 答 题 栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 三、非选择题：本题共3小题，共46分。 13．(15分)三白草和鱼腥草二者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)提前到个体生长或生产过程，并实现有效成分的工厂化生产，流程如下图。回答下列问题： (1)①过程常用____________________处理，并需在________(填“等渗”或“高渗”)溶液中进行。 (2)②过程可利用____________________等化学方法诱导原生质体融合，该体系中除所需的杂种原生质体，还存在哪些种类的原生质体？______________________________ (不考虑三个及三个以上原生质体融合)。 (3)③过程通常使用________(填“固体”或“液体”)培养基，其中需加入植物激素____________________来诱导杂种细胞________形成愈伤组织。 (4)④过程生产的药物属于植物的________(填“初生”或“次生”)代谢物，相比传统的从植物中提取药物，此方法生产药物的优点有________。 a．不占用耕地 　　 b．不受季节、天气限制 　　　　 c．操作简单，技术要求低 d．产量高 　　 e．对环境的破坏小 14．(14分)某种由于基因突变引起的神经退行性疾病通常进展急速、症状严重影响患者的生活。若将患者体内的成纤维细胞中的致病基因经过基因编辑定向敲除后，通过体细胞核移植等一系列复杂操作后获得正常的神经干细胞植入患者体内可减轻病情。具体思路如下图，请回答下列问题： (1)卵母细胞应在____________________期去核，通过________方法可使①融合成重构胚，过程②、③培养的气体条件是________________________。 (2)早期胚胎发育中，滋养层细胞将来可以发育成____________的一部分，ES细胞________组织特异性(填“具有”或“不具有”)。 (3)将神经干细胞移植回患者体内理论上不会引起免疫排斥，理由是_______________________________。 (4)ES细胞可以发育成神经干细胞，但不可以发育成胎儿植入代孕妇女的子宫，让其发育成胎儿将触及伦理道德底线，请谈谈我国对此的看法：_______________________________________。 15．(17分)图1模型图表示细胞融合技术的一些过程，图2是科学家通过不同方法培育优良种牛的过程，其中①～⑤表示操作过程。请回答以下问题： 　　　　 图1　　　　　　　　　　　　　　　图2 (1)图1过程表示植物体细胞杂交技术部分过程，则a、b细胞是酶解法获取的____________，植物体细胞杂交技术的原理是___________________________。 (2)图2中①过程涉及的精子需进行____________处理，而良种母牛的激素处理中使用的激素是____________。②过程是转化，该过程指的是______________________________，将某抗病外源基因插入牛受精卵后能培育成转基因牛，鉴定培育是否成功的个体生物学水平方法是_____________________。图2中显示的早期胚胎中b指的是________。在植物的转基因工程中，易发生基因扩散，科学家会采取很多方法防止其发生。例如我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因和目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以_____________，因而可以防止转基因花粉的传播。 (3)欲在短时间内获得更多的良种奶牛，常常在图2④之前采用________技术进行操作，该技术主要的仪器设备为________________________________，为确保得到雌性奶牛，该技术还可以对移植的胚胎进行性别鉴定，请写出该技术对早期胚胎进行性别鉴定的具体操作方法：_______________________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 周练(十九)　细胞工程 1．D　再分化过程中，芽的形成需要细胞分裂素相对含量较高，而生长素相对含量较高时会促进根的分化，D错误。 2．B　愈伤组织是茎尖细胞经过脱分化形成的，脱分化是让已分化的细胞恢复全能性，形成未分化的愈伤组织，再分化才会形成其他组织器官，B错误。 3．B　诱导愈伤组织的过程不需要在光照条件下进行，A错误。植物组织培养的理论基础是细胞的全能性，即植物细胞具有发育成完整植株的潜能，B正确。生长素和细胞分裂素的比例在再分化阶段对细胞分化方向有重要影响；高浓度生长素有利于根的分化，高浓度细胞分裂素有利于芽的分化，C错误。琼脂在植物组织培养中主要作为凝固剂，用于使培养基凝固成胶状，便于植物组织附着和生长，但不能为细胞提供营养物质，D错误。 4．D　一个去除细胞壁的植物细胞才是一个原生质体，A错误；题图中两两融合的细胞共有三种：AA、BB、AB，B错误；脱分化过程不需要光照，在无光的条件下，愈伤组织生长得更快，C错误；愈伤组织需要经过再分化过程才能形成杂种植株，D正确。 5．C　单倍体育种是通过花药离体培养得到单倍体植株(可能含有1个或多个染色体组)，再用秋水仙素处理使染色体加倍，最终获得二倍体植株或多倍体植株，不是单倍体，A错误；三倍体无子西瓜的培育原理是染色体数目变异，B错误；X射线是一种物理诱变剂，可诱发基因突变，照射萌发的大豆种子后，通过筛选突变体可能获得优良性状，从而选育出新品种，C正确；杂交育种通过杂交、自交和多代选择来聚合优良性状，需多代才能获得稳定遗传的纯合子，育种年限较长，而单倍体育种能明显缩短育种年限，D错误。 6．B　诱导动物细胞融合的方法包括聚乙二醇(PEG)、灭活病毒、电融合等，灭活病毒融合并非唯一手段，B错误。 7．D　动物细胞融合与植物体细胞杂交的诱导方法部分相同(如聚乙二醇)，但动物细胞融合无法直接形成杂种个体(需借助核移植等技术)，而植物体细胞杂交通过组织培养可形成个体。此外，动物细胞融合的原理仅为细胞膜流动性，而植物体细胞杂交还涉及细胞全能性，D错误。 8．D　精子获能是指发生一系列生理变化而不是获得能量，需在获能液或雌性生殖道中进行，且卵母细胞需培养至MⅡ期才能受精，A错误；体细胞核移植动物的性别由供体细胞核的性染色体决定，现存雄性斑鳖的体细胞核含XY性染色体，克隆个体应为雄性，B错误；胚胎分割应选择桑葚胚或囊胚期，原肠胚细胞已分化，分割后难以发育，C错误；透明带内的卵裂期，细胞不断分裂导致总DNA增加，但受透明带限制，胚胎总体积不增加，D正确。 9．D　据题干信息可知，题述过程运用核移植技术获得重构胚，再通过胚胎体外培养技术培育出早期胚胎，即运用的现代生物技术有核移植、胚胎体外培养等，A正确；移植过程中，卵母细胞的细胞质发挥了调控细胞核发育(激发细胞核全能性)的作用，B正确；题干信息“某研究人员从人的皮肤细胞中提取出细胞核……”可知，题述过程培育出的混合胚胎的遗传物质主要来自人的细胞核，C正确；发育到囊胚期的胚胎中，内细胞团的细胞是胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，D错误。 10．BD　紫杉醇是植物代谢活动产生的，对植物自身生命活动无明显功能，属于次生代谢物，而非初生代谢物，A错误；①过程表示形成愈伤组织，该过程中添加生长素和细胞分裂素比例约为1∶1，有利于脱分化，B正确；②过程是愈伤组织形成胚状体，采用固体培养基，需要适当强度的光照，C错误；③过程愈伤组织形成单个细胞，需要用纤维素酶和果胶酶处理，D正确。 11．D　恢复牙齿功能需神经、血管再生，涉及细胞分裂和分化，细胞数目会增加，A错误；定期更换培养液主要为了清除代谢废物并补充营养，防止污染需无菌操作及抗生素，B错误；胚胎干细胞具有全能性，但牙髓干细胞属于成体干细胞，只能分化为特定类型细胞，C错误；贴壁细胞在传代培养时需用胰蛋白酶处理使其脱离培养瓶，D正确。 12．ACD　核移植成功后培育得到的重组胚胎一般在桑葚胚或囊胚时期移入受体子宫为宜，原肠胚时期细胞分化程度较高，不适宜进行胚胎移植，A错误；步骤甲为核移植过程，可以将大熊猫供体细胞注入兔去核的MⅡ期卵母细胞中，因为MⅡ期卵母细胞含有促使细胞核全能性表达的物质和环境，B正确；超数排卵时使用外源促性腺激素，诱发卵巢排出更多的卵子，但这些卵子一般不是成熟卵子，需要在体外培养成熟，C错误；利用胚胎分割将囊胚的内细胞团均等分割，可以得到同卵多胎，桑葚胚还未出现内细胞团和滋养层细胞的分化，D错误。 13．(1)纤维素酶和果胶酶　等渗　(2)聚乙二醇融合法　三白草原生质体、鱼腥草原生质体、三白草和三白草融合原生质体、鱼腥草和鱼腥草融合原生质体 (3)固体　生长素和细胞分裂素　脱分化　(4)次生　abde 14．(1)减数分裂Ⅱ中(MⅡ)　电融合　95%空气和5% CO2　(2)胎膜和胎盘　不具有　(3)神经干细胞遗传物质与患者体细胞基本相同，表面抗原一致，不会引发免疫排斥　(4)我国禁止生殖性克隆人，遵循“四不原则”，允许治疗性克隆研究，需严格伦理监管，保障科学应用，符合伦理道德与法律规范 15．解析：(1)植物体细胞杂交时，首先要用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁，获得原生质体，所以a、b细胞是酶解法获取的原生质体。植物体细胞杂交技术中，原生质体的融合依赖于植物细胞膜具有一定的流动性，而最终培育出杂种植株依赖于植物细胞具有全能性，故植物体细胞杂交技术的原理是植物细胞膜具有一定的流动性、植物细胞具有全能性。(2)图2中①过程表示受精作用，涉及的精子需进行获能处理才具备受精能力。对良种母牛用促性腺激素进行处理，可使其超数排卵。②过程是转化，该过程指的是目的基因导入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。将某抗病外源基因插入牛受精卵后能培育成转基因牛，在个体生物学水平上鉴定培育是否成功的方法是对培育的转基因牛进行相应病原体接种，检测是否抗病及抗病程度。图2中显示的早期胚胎中b指的是囊胚腔。在植物的转基因工程中，我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因和目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播。(3)欲在短时间内获得更多的良种奶牛，常常在图2 ④胚胎移植之前采用胚胎分割技术进行操作，该技术主要的仪器设备为体视显微镜和显微操作仪。为确保得到雌性奶牛，对早期胚胎进行性别鉴定的具体操作方法是取滋养层细胞进行DNA分析。 答案：(1)原生质体　植物细胞膜具有一定的流动性、植物细胞具有全能性　(2)获能　促性腺激素　目的基因导入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程　对培育的转基因牛进行相应病原体接种，检测是否抗病及抗病程度　囊胚腔　阻断淀粉储藏使花粉失去活性　(3)胚胎分割　体视显微镜和显微操作仪　取滋养层细胞进行DNA分析 学科网（北京）股份有限公司 $