专题14 细胞工程与胚胎工程(3年汇编)(全国通用)2024-2026年高考生物真题分类汇编
2026-08-28
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3份
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摘要:
**基本信息**
细胞工程与胚胎工程高考真题汇编,覆盖2024-2026年多省份试题,聚焦植物组织培养、单抗制备等核心技术,结合农业育种、医药生产等真实应用情境,突出技术流程分析与实验细节考查。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----|----|
|选择题|60题|植物细胞工程(脱分化、原生质体融合)、动物细胞工程(细胞培养、核移植)、胚胎工程(胚胎移植、早期发育)|以甜菊糖苷工厂化生产考外植体选择,用单抗制备流程考细胞融合,注重技术应用与实验判断|
|非选择题|4题|细胞悬浮培养、胚胎发育|2024浙江题结合次生代谢产物生产考培养条件优化,体现科学探究与生产实践结合|
内容正文:
专题14 细胞工程与胚胎工程
考点分类
考情示例
命题规律
考点1 植物细胞工程
2026甘肃(1题)、2026河北(1题)、2026山东(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2026河南(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026云南(1题)、2025广西(2题)、2025浙江(1题)、2025四川(1题)、2025湖北(1题)、2025江苏(1题)、2025黑龙江&吉林(1题)、2024广西(1题)、2024江苏(1题)、2024北京(1题)、2024浙江(1题)、2024甘肃(1题)、2024安徽(1题)、2024山东(1题)、2024湖北(1题)、2024黑龙江(1题)
· 情境多依托组织培养、脱毒繁殖、体细胞杂交及次生代谢产物生产。
· 重点考查植物组织培养流程、激素配比、原生质体制备融合及工厂化培养。
· 趋向融合农业育种、药用植物开发和资源保护,强调技术选择与实验细节。
考点2 动物细胞工程
2026甘肃(1题)、2026湖北(1题)、2026湖南(1题)、2026江西(2题)、2026广东(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2026河南(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026安徽(1题)、2026浙江(1题)、2025贵州(1题)、2025甘肃(1题)、2025广东(1题)、2025湖北(1题)、2025北京(1题)、2025山东(1题)、2025河北(1题)、2025黑龙江&吉林(1题)、2025安徽(1题)、2024福建(1题)、2024海南(1题)、2024江苏(1题)、2024重庆(1题)、2024江西(1题)、2024湖北(1题)、2024黑龙江(1题)
· 情境多结合单抗制备、细胞培养、核移植、干细胞及类器官应用。
· 重点考察动物细胞培养条件、细胞融合、单抗制备、核移植及干细胞技术。
· 趋向联系疾病诊断、疫苗生产、濒危动物保护,突出流程分析与实验判断。
考点3 胚胎工程
2026贵州(1题)、2026湖南(1题)、2026四川(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2025浙江(1题)、2025重庆(1题)、2025云南(1题)、2025江苏(1题)、2025陕西&山西(1题)、2025黑龙江&吉林(1题)、2024北京(1题)、2024甘肃(1题)、2024湖北(1题)
· 情境多围绕转基因动物、胚胎移植、体细胞核移植和胚胎干细胞研究。
· 重点考查卵母细胞成熟、受精、早期胚胎发育、性别鉴定及移植条件。
· 趋向结合畜牧育种、濒危动物保护和基因编辑,突出流程综合判断。
考点4 生物技术的安全性与伦理问题
2025浙江(1题)
· 情境主要涉及克隆、基因编辑、转基因技术及“设计婴儿”等社会议题。
· 重点考查生物技术安全风险、伦理边界和相关技术的合理态度。
· 趋向以观点辨析和案例判断为主,强调科学、伦理与社会责任的统一。
考点1 植物细胞工程
1.(2026·甘肃·高考真题)甜菊糖苷是甜叶菊产生的糖苷类次生代谢物,可作为蔗糖等甜味剂的替代品,适用于糖尿病患者。甜菊糖苷的工厂化生产设计流程如图。下述操作错误的是( )
A. 选择甜叶菊的幼嫩组织作为外植体,更容易脱分化形成愈伤组织
B. 使用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织,去除细胞壁获得离散细胞
C. 配制悬浮细胞的培养基时,不需要在培养基中添加琼脂等凝固剂
D. 细胞悬浮培养时需要震荡或搅拌,以提高溶氧量并防止细胞沉聚。
2.(2026·河北·高考真题)植物细胞工程技术可用于马铃薯育种,下列分析错误的是( )
A. 将融合的原生质体在细胞壁形成前转到固体培养基上,以诱导愈伤组织
B. 用优良栽培品种与抗青枯病野生种进行体细胞杂交,以获得抗病新材料
C. 采集四倍体植株的花粉进行组织培养,以获得单倍体植株
D. 利用茎尖进行组织培养,以培育脱毒苗
3.(2026·山东·高考真题)利用微型繁殖技术扩繁某种兰花时,待愈伤组织诱导出芽后,将芽转入增殖培养基进行扩增培养,以诱导芽的数量增加。下列说法正确的是( )
A. 扩增培养期间不需要光照
B. 接种时应将芽的形态学上端插入培养基
C. 诱导出的芽在转入增殖培养基时,必须对芽进行消毒处理
D. 为获得试管苗,还需将芽转接到诱导生根的培养基上培养
4.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)下列关于菊花愈伤组织诱导及培养的叙述,正确的是( )
A. 诱导愈伤组织形成及后期培养,全程需光照
B. 为防止植物激素高温失活,培养基可不灭菌
C. 用幼嫩的茎段作外植体能诱导形成愈伤组织
D. 生长素与细胞分裂素的比例不影响愈伤组织细胞分化方向
5.(2026·河南·高考真题)植物细胞工程在生产实践中有着广泛的应用,技术选择的决策流程如图所示。甲、乙、丙、丁所代表的最适技术依次为( )
A. 植物细胞培养、快速繁殖、杂交+单倍体育种、体细胞杂交
B. 快速繁殖、植物细胞培养、体细胞杂交、杂交+单倍体育种
C. 快速繁殖、杂交+单倍体育种、植物细胞培养、体细胞杂交
D. 植物细胞培养、体细胞杂交、快速繁殖、杂交+单倍体育种
6.(2026·陕晋青宁·高考真题)研究人员将调控根尖干细胞微环境的P、W基因过表达系统导入某植物根尖外植体,在无外源激素条件下诱导外植体形成胚状体,并最终发育为完整植株。下列叙述正确的是( )
A. P、W基因过表达诱导组织形成新植株需经历细胞分化
B. 将流水充分冲洗后的外植体用无菌水反复冲洗进行灭菌
C. 使用无激素培养基时不涉及激素对植物分化的调节作用
D. 导入P、W基因过表达系统使根尖细胞具备了全能性
7.(2026·云南·高考真题)菊花的组织培养实现了从茎段到植株的转变。下列说法正确的是( )
A. 培养基、玻璃器皿和金属器具需进行干热灭菌
B. 诱导愈伤组织的培养基中,生长素与细胞分裂素的质量比大于1
C. 外植体茎段先脱分化形成愈伤组织,再诱导生芽
D. 愈伤组织后续分化培养过程一般不需要光照
8.(2025·广西·高考真题)甘薯是重要的农作物,为了改良甘薯品质,科学家利用甘薯(2N=90)与其近缘野生种(2N=30)进行体细胞杂交,选育得到杂种植株M1。下列说法正确的是( )
A. 需用几丁质酶和果胶酶来降解甘薯细胞壁
B. 为防止原生质体失水,需使用低渗缓冲液
C. M1具有两个物种的所有性状,且染色体数目为2N=120
D. 在培育M1时,配制的各种培养基常以MS培养基为基础
9.(2025·广西·高考真题)切取虎尾兰的叶插入土壤,置于适宜条件下培养。一段时间后,切口处会长出新植株。下列有关该过程的说法错误的是( )
A. 体现了细胞的全能性
B. 受到植物激素的调节
C. 属于有性生殖的范畴
D. 包含脱分化及再分化
10.(2025·浙江·高考真题)科研人员研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响,甲组为细胞悬浮培养,乙组为原生质体的液体静置培养,丙组为琼脂糖包埋后的原生质体悬浮培养。三组的培养基相同,其中乙、丙两组另加细胞壁合成抑制剂等。结果如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 比较甲和丙,丙组的培养方式有利于原生质体的增殖,从而提高紫杉醇总产量
B. 比较乙和丙,丙组的培养方式有利于应用到发酵罐进行紫杉醇的生产
C. 丙组中琼脂糖凝胶的作用是持续为原生质体供应碳源
D. 上述实验表明细胞壁完整有助于紫杉醇在细胞内的合成与积累
11.(2025·四川·高考真题)研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
12.(2025·湖北·高考真题)水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢,长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
转速(r/min)
55
65
75
85
相对生长速率
0.21
0.25
0.26
0.25
细胞干重(g/L)
7.5
9.7
11.4
9.5
黄酮产量(g/L)
0.2
0.27
0.32
0.25
A. 黄酮产量与细胞干重呈正相关
B. 黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
C. 氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D. 转速为75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累
13.(2025·江苏·高考真题)图示一种植物组织培养周期,①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂
B. 过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞
C. 过程②③所用培养基的成分、浓度相同
D. 培养基中糖类既能作为碳源,又与维持渗透压有关
14.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是( )
A. 细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B. 培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌
C. 芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体
D. 紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优势明显
15.(2024·广西·高考真题)广西是我国甘蔗主产地。甘蔗一般采用无性繁殖,但会由于病毒积累而产量下降,可通过植物组织培养获得脱毒苗的方法来解决。关于该方法,下列说法错误的是( )
A. 可选用甘蔗的茎尖为外植体
B. 选用的外植体需经高温灭菌处理
C. 一般采用加入琼脂的固体培养基
D. 脱毒苗的形成包括再分化过程
16.(2024·江苏·高考真题)图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤①添加盐酸以去除细胞壁
B. 步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗
C. 原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
D. 台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养
17.(2024·北京·高考真题)大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后,可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是( )
A. 制备时需用纤维素酶和果胶酶
B. 膜具有选择透过性
C. 可再生出细胞壁
D. 失去细胞全能性
18.(2024·甘肃·高考真题)兰州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. ①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
19.(2024·安徽·高考真题)植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素,设计了以下实验流程和培养装置(如图),请同学们进行评议。下列评议不合理的是( )
A. 实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织,制备悬浮细胞
B. 装置中的充气管应置于液面上方,该管可同时作为排气管
C. 装置充气口需要增设无菌滤器,用于防止杂菌污染培养液
D. 细胞培养需要适宜的温度,装置需增设温度监测和控制设备
20.(2024·山东·高考真题)(多选)下列关于植物愈伤组织的说法正确的是( )
A. 用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B. 融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C. 体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D. 通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
21.(2024·湖北·高考真题)植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中酶处理的时间差异,原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B. 过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株
22.(2024·黑龙江·高考真题)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时,先诱导外植体形成愈伤组织,再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸,加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是( )
A. 迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B. 诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C. 悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D. 茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
23.(2024·浙江·高考真题)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下:筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ,经脱分化形成愈伤组织,然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行 培养,并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导子加入培养基中,该过程模拟了 的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图 (填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过 培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上,可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物,利用 工程生产植物的次生代谢产物。
考点2 动物细胞工程
1.(2026·甘肃·高考真题)支原体是动物细胞培养中常见的污染物,可附着于动物细胞表面或侵入细胞内部,通过争夺培养液中的养分,使细胞因营养缺乏而生长迟缓,形态异常,甚至死亡。下列叙述正确的是( )
A. 支原体是目前已经发现的最小、最简单的单细胞真核生物
B. 培养动物细胞时,需要适宜的温度、气体环境及光照强度
C. 培养液中的葡萄糖通过协助扩散进入动物细胞被氧化分解
D. 定期更换细胞培养液,是清除支原体污染的有效手段之一
2.(2026·湖北·高考真题)类器官是体外培养的由干细胞分化形成的微型器官样结构。我国科学家培育出胰岛类器官、肾类器官等,能模拟真实器官部分结构与功能。下列叙述错误的是( )
A. 体外培养基质中的钾离子浓度高于胞内钾离子浓度
B. 多种类器官的成功培育,为体外研究器官间相互作用奠定了基础
C. 若要使胰岛类器官分泌更多胰岛素,可诱导更多干细胞向胰岛B细胞定向分化
D. 若要初步判断肾类器官的培育是否成功,可检测其对水、无机盐平衡的调节能力
3.(2026·湖南·高考真题)大规模生产治疗性单克隆抗体时,常采用悬浮细胞表达系统。下列叙述错误的是( )
A. 该类抗体在细胞中的翻译起始于游离在细胞质基质中的核糖体
B. 该类抗体在细胞的内质网和高尔基体中修饰加工
C. 悬浮细胞在培养过程中出现增殖能力下降的原因是接触抑制
D. 一种治疗性单克隆抗体一般只能与一种抗原结合
4.(2026·江西·高考真题)植物生物反应器是一种新兴的重组蛋白表达系统,研究人员按图示流程制备抗蛋白F的抗体。下列叙述错误的是( )
A. 制备杂交瘤细胞需将免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
B. 利用F免疫的小鼠能制备出多种抗F的单克隆抗体
C. 单克隆抗体阳性克隆培养液中通常需要添加血清
D. 可用PCR检测植物叶片中是否含有抗F的抗体
5.(2026·江西·高考真题)为探究从冰冻多年的组织细胞中“复活”基因组的可能性,研究人员将-20℃冷冻后的实验小鼠解冻,检测发现细胞均死亡,细胞膜受损;提取不同组织细胞的细胞核,分别注入去核卵母细胞进行克隆,结果如表。下列叙述合理的是( )
细胞核来源
激活的重构胚数量(个)
发育至桑葚胚的比例(%)
成功构建核移植胚胎干细胞系(ntES)的比例(%)
脑
109
39.4
10.1
胰腺
85
15.3
1.2
心脏
82
6.1
0
A. 利用差速离心法可从解冻组织匀浆液中获得细胞核
B. 细胞核注入去核卵母细胞后还需采用电融合法将两者融合
C. 利用心脏来源的细胞核未能成功构建ntES,说明其没有全能性
D. 利用胰腺细胞的核成功构建ntES的比例比脑低,说明此分化程度更高
6.(2026·广东·高考真题)中华鲟和长江鲟均为国家重点保护动物,其性成熟时间分别约为20年和5年。如图示我国科学家运用鱼类生殖干细胞移植技术成功繁殖中华鲟的过程,该技术显著缩短了繁殖周期。下列分析错误的是( )
A. ①示从供体中华鲟分离性腺组织
B. ②示用胰蛋白酶处理,获取生殖干细胞
C. ③示干细胞移植过程,应在无菌环境中操作
D. ④示体外受精,受精卵基因组均与中华鲟的相同
7.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)人端粒酶催化亚基(hTERT)能维持端粒DNA序列长度。将间充质干细胞分为两组并进行贴壁培养:a组导入空载体;b组导入hTERT基因并持续表达。下列叙述错误的是( )
A. 细胞培养过程中,培养液需要定期更换
B. 传代培养时,可用纤维素酶处理使贴壁细胞分散
C. a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加而逐渐缩短
D. 与a组细胞相比,b组细胞可分裂的次数会明显增加
8.(2026·河南·高考真题)利用细胞融合技术将小鼠骨髓瘤细胞和烟草叶肉细胞融合,拟通过观察细胞器确认杂种细胞,下列能作为确认依据的细胞器组合是( )
A. 线粒体和液泡
B. 叶绿体和中心体
C. 叶绿体和线粒体
D. 内质网和高尔基体
9.(2026·陕晋青宁·高考真题)将人类免疫球蛋白(Ig)基因导入小鼠胚胎干细胞后,经核移植技术获得的转基因小鼠可用于制备单克隆抗体。下列叙述正确的是( )
A. 核移植受体卵母细胞培养成熟的标志是排出第二极体
B. 人Ig基因在小鼠胚胎干细胞不表达是因为未接受抗原刺激
C. 免疫的B淋巴细胞无需克隆化培养即可与小鼠骨髓瘤细胞融合
D. 将选择培养基上存活的杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养获得单克隆抗体
10.(2026·安徽·高考真题)动物体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生等领域有着广泛的应用前景。下列叙述错误的是( )
A. 若卵母细胞去核不完全,可能会导致重构胚细胞中染色体数目改变
B. 胚胎移植前,需要对核移植获得的重构胚进行遗传筛查和性别鉴定
C. 胚胎移植前,需要对受体进行处理,使其生理状态适合胚胎发育
D. 克隆动物的核遗传物质与供体相同,但性状与供体不完全相同
11.(2026·浙江·高考真题)β-淀粉样蛋白(Aβ)的异常聚集是阿尔茨海默症的致病因素之一。研究者拟利用小鼠作为实验动物,通过细胞融合技术制备抗Aβ的单克隆抗体以用于该病的研究。下列叙述错误的是( )
A. 产生抗Aβ抗体的B细胞来自于用Aβ抗原免疫的小鼠
B. 杂交瘤细胞来自于小鼠B细胞与骨髓瘤细胞的融合
C. 杂交瘤细胞产生的抗体即为抗Aβ的单克隆抗体
D. 抗Aβ的单克隆抗体可辅助该病的特异性诊断
12.(2025·贵州·高考真题)下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述正确的是( )
A. 应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间
B. W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML蛋白免疫而获得
C. 步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞
D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
13.(2025·甘肃·高考真题)肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种细胞因子,高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体,用于治疗由TNF-α引发的疾病,制备流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①是从小鼠的血液中获得的骨髓瘤细胞
B. ②含未融合细胞、同种核及异种核融合细胞
C. ③需用特定培养基筛选得到大量的杂交瘤细胞
D. ④需在体外或小鼠腹腔进行克隆化培养和抗体检测
14.(2025·广东·高考真题)将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及( )
A. 制备细胞悬液
B. 置于等适宜条件下培养
C. 离心收集细胞
D. 用胰蛋白酶消化支架后分离片层
15.(2025·湖北·高考真题)利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒,生产流感疫苗,具有标准化、产量高等优点。但MDCK细胞贴壁生长的特性不利于生产规模的扩大,严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选,成功获得一种无成瘤性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06.下列叙述错误的是( )
A. XF06悬浮培养可提高细胞密度,进而提升生产效率
B. 细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染所导致
C. 可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒
D. 采用无成瘤性细胞生产疫苗,是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染
16.(2025·北京·高考真题)动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时,调控pH的CO2耗尽,培养基转为黄色。由此推断使培养基呈淡红色的是( )
A. 必需氨基酸
B. 抗生素
C. 酸碱指示剂
D. 血清
17.(2025·山东·高考真题)利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示,下列说法错误的是( )
A. 对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞
B. 卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行
C. 培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D. 可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
18.(2025·河北·高考真题)生物工程在社会生产中的应用日益广泛,下列相关技术和方法错误的是( )
A. 利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持
B. 在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养
C. 利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
D. 对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备
19.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)(多选)下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选T淋巴细胞
B. 步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶,制成单细胞悬液
C. 步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合,体现了细胞膜的流动性
D. 步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞
20.(2025·安徽·高考真题)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B. 将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C. 将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
21.(2024·福建·高考真题)我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒,该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是( )
A. 该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术
B. 该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合
C. 该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤
D. 该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测
22.(2024·海南·高考真题)海南龙血树具有药用和观赏价值,可利用植物组织培养技术产生愈伤组织,进而获得该种植株。动物细胞融合技术可将骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞,进而制备单克隆抗体。下列有关这两种技术的叙述,正确的是( )
A. 利用的原理均是细胞的全能性
B. 使用的培养基均需添加葡萄糖和血清
C. 培养时的温度和pH均相同
D. 产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力
23.(2024·江苏·高考真题)(多选)从牛卵巢采集卵母细胞进行体外成熟培养,探究高温对卵母细胞成熟的影响,结果如图所示。下列相关叙述错误的有( )
A. 选取发育状态一致的卵母细胞进行培养
B. 体外培养卵母细胞时通常加入湿热灭菌后的血清
C. 对采集的卵母细胞传代培养以产生大量卵细胞
D. 体外培养时高温提高了卵母细胞发育的成熟率
24.(2024·重庆·高考真题)自然条件下,甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代,甲属于国家保护的稀有物种,乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究,以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是( )
A. 诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性
B. 移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C. 该实验中,子一代的遗传物质来源于物种甲
D. 通过该实验可以获得甲的克隆
25.(2024·江西·高考真题)(多选)某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体(如图)。下列说法正确的是( )
A. 利用胶原蛋白酶处理,可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C. 用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,但不能冻存
D. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
26.(2024·湖北·高考真题)糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现,向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体(mAb),可以促进胰岛A细胞增殖,诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化,促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果,下列叙述错误的是( )
A. mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B. 注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C. mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D. 胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖,升高血糖水平
27.(2024·黑龙江·高考真题)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. 传代培养时,培养皿需密封防止污染
B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
考点3 胚胎工程
1.(2026·贵州·高考真题)利用胚胎干细胞法构建转基因动物的流程如图。下列叙述错误的是( )
A. 甲可以通过将获能的精子和成熟的卵子共培养获得
B. 可从嵌合体动物发绿色荧光的皮肤组织中分离胚胎干细胞
C. 进行①过程后乙须在代孕动物体内正常孵化才能继续发育
D. 可从嵌合体动物的后代中筛选出所需转基因动物个体
2.(2026·湖南·高考真题)科研人员将6个处于4细胞期的恒河猴胚胎融合后,成功培育出了二倍体嵌合体猴。下列叙述正确的是( )
A. 该融合胚胎在体外发育成嵌合体猴
B. 4细胞期胚胎细胞具有发育成完整个体的潜能
C. 该嵌合体猴的培育过程运用了动物细胞融合技术
D. 该嵌合体猴的体细胞中含有12个染色体组
3.(2026·四川·高考真题)为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响,有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是( )
A. 采集卵子后立即与获能的精子受精,可有效提高受精率
B. 将胚胎1培养至桑葚胚期,取成纤维细胞完成后续实验
C. 用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚,可获得胚胎2和胚胎3
D. 利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样
4.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)为模拟胚胎发育过程中子宫的力学环境,科学家设计了水凝胶材料,小鼠囊胚在其内部生长,如下图。下列叙述正确的是( )
A. 囊胚置于水凝胶之前,已经历了桑葚胚阶段
B. 胚胎培养时,物质分子由培养基至胚胎单向转移
C. 水凝胶基质硬度越大,越有利于胚胎生长
D. 囊胚孵化后,与水凝胶接触的部位由滋养层变为透明带
5.(2025·重庆·高考真题)为保护濒危哺乳动物甲,科研工作者将甲的近亲物种乙(种群数量多)进行了如图所示的研究,下列叙述正确的是( )
A. 克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B. 体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C. 囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D. 滋养层可影响内细胞团的发育
6.(2025·云南·高考真题)孕酮具有促进子宫内膜增生,为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠,该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代,下列说法正确的是( )
A. 运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率
B. 使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎
C. 体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率
D. 使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代
7.(2025·江苏·高考真题)梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好,但自然杂交很难完成,人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用,可提高繁殖率,增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是( )
A. 采集的精液无需固定、稀释,即可用血细胞计数板检测精子密度
B. 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
C. 超数排卵处理时,常用含促性腺激素的促排卵剂
D. 母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础
8.(2025·陕西&山西·高考真题)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,细胞数量和胚胎总体积均增加
D. 对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响
9.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B. 移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C. 胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D. 为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
10.(2024·北京·高考真题)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞,形成了类似囊胚的结构(类囊胚),为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是( )
A. 实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能
B. 实验过程中使用的培养基含有糖类
C. 类囊胚的获得利用了核移植技术
D. 可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
11.(2024·甘肃·高考真题)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,是季节性发情动物,每年产羔一次,每胎一羔,繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率,流程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B. 藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C. 受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D. 后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
12.(2024·湖北·高考真题)波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉,具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是( )
A. 选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B. 胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C. 普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D. 生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
13.(2025·浙江·高考真题)某同学欲开展小鼠的排卵、受精以及观察受精卵发育的实验,其基本过程如下。
(1)制备垂体细胞提取液:取小鼠的垂体,加入少量的培养液,剪碎, ,经处理制成垂体细胞悬液。取垂体细胞悬液, ,制成某一浓度的垂体细胞悬液。将垂体细胞培养一段时间后,破碎, ,取上清液,经处理获得提取液。
(2)采集精子:将人工采集的精子置于培养液中,培养一段时间。此过程可使精子获得 。
(3)采集卵细胞:给成年雌鼠注射垂体细胞提取液,一段时间后,采集卵子。注射垂体细胞提取液可促进雌鼠排卵的原因是 。
(4)受精:将精子和卵细胞混合培养。精子入卵后,会使卵子完成减数第二次分裂,排出 ,形成雌原核。
(5)观察受精卵的发育:受精卵开始卵裂,其中的细胞体积 ,细胞数量增加,但胚胎的总体积变化 。结果表明这一阶段胚胎细胞的细胞周期中,显著缩短的时期是 。
考点4 生物技术的安全性与伦理问题
1.(2025·浙江·高考真题)下列关于生物技术安全和伦理问题的叙述,错误的是( )
A. 反对设计完美婴儿
B. 反对人的生殖性克隆
C. 禁止生物武器的使用
D. 禁止转基因技术的应用
试卷第1页,共3页
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专题14 细胞工程与胚胎工程
考点1 植物细胞工程
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】B
12.【答案】B
13.【答案】C
14.【答案】A
15.【答案】B
16.【答案】C
17.【答案】D
18.【答案】D
19.【答案】B
20.【答案】BD
21.【答案】B
22.【答案】B
23.【答案】(1)① 外植体 ② 过滤 (2)① 克隆 ② DNA合成抑制剂 ③ 微生物侵害 (3)① 丙 ② 先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X (4)① 器官 ② 代谢途径 ③ 关键酶 ④ 发酵
考点2 动物细胞工程
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】C
12.【答案】D
13.【答案】B
14.【答案】D
15.【答案】B
16.【答案】C
17.【答案】B
18.【答案】B
19.【答案】ABD
20.【答案】B
21.【答案】D
22.【答案】D
23.【答案】BCD
24.【答案】C
25.【答案】AD
26.【答案】B
27.【答案】D
考点3 胚胎工程
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】C
11.【答案】B
12.【答案】D
13.【答案】(1)① 用胰蛋白酶消化 ② 用血细胞计数板在显微镜下计数,用培养液稀释 ③ 离心 (2)受精能力 (3)提取液中含有促性腺激素 (4)第二极体 (5)① 变小 ② 不明显 ③ 间期
考点4 生物技术的安全性与伦理问题
1.【答案】D
试卷第1页,共3页
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专题14 细胞工程与胚胎工程
考点分类
考情示例
命题规律
考点1 植物细胞工程
2026甘肃(1题)、2026河北(1题)、2026山东(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2026河南(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026云南(1题)、2025广西(2题)、2025浙江(1题)、2025四川(1题)、2025湖北(1题)、2025江苏(1题)、2025黑龙江&吉林(1题)、2024广西(1题)、2024江苏(1题)、2024北京(1题)、2024浙江(1题)、2024甘肃(1题)、2024安徽(1题)、2024山东(1题)、2024湖北(1题)、2024黑龙江(1题)
· 情境多依托组织培养、脱毒繁殖、体细胞杂交及次生代谢产物生产。
· 重点考查植物组织培养流程、激素配比、原生质体制备融合及工厂化培养。
· 趋向融合农业育种、药用植物开发和资源保护,强调技术选择与实验细节。
考点2 动物细胞工程
2026甘肃(1题)、2026湖北(1题)、2026湖南(1题)、2026江西(2题)、2026广东(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2026河南(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2026安徽(1题)、2026浙江(1题)、2025贵州(1题)、2025甘肃(1题)、2025广东(1题)、2025湖北(1题)、2025北京(1题)、2025山东(1题)、2025河北(1题)、2025黑龙江&吉林(1题)、2025安徽(1题)、2024福建(1题)、2024海南(1题)、2024江苏(1题)、2024重庆(1题)、2024江西(1题)、2024湖北(1题)、2024黑龙江(1题)
· 情境多结合单抗制备、细胞培养、核移植、干细胞及类器官应用。
· 重点考察动物细胞培养条件、细胞融合、单抗制备、核移植及干细胞技术。
· 趋向联系疾病诊断、疫苗生产、濒危动物保护,突出流程分析与实验判断。
考点3 胚胎工程
2026贵州(1题)、2026湖南(1题)、2026四川(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2025浙江(1题)、2025重庆(1题)、2025云南(1题)、2025江苏(1题)、2025陕西&山西(1题)、2025黑龙江&吉林(1题)、2024北京(1题)、2024甘肃(1题)、2024湖北(1题)
· 情境多围绕转基因动物、胚胎移植、体细胞核移植和胚胎干细胞研究。
· 重点考查卵母细胞成熟、受精、早期胚胎发育、性别鉴定及移植条件。
· 趋向结合畜牧育种、濒危动物保护和基因编辑,突出流程综合判断。
考点4 生物技术的安全性与伦理问题
2025浙江(1题)
· 情境主要涉及克隆、基因编辑、转基因技术及“设计婴儿”等社会议题。
· 重点考查生物技术安全风险、伦理边界和相关技术的合理态度。
· 趋向以观点辨析和案例判断为主,强调科学、伦理与社会责任的统一。
考点1 植物细胞工程
1.(2026·甘肃·高考真题)甜菊糖苷是甜叶菊产生的糖苷类次生代谢物,可作为蔗糖等甜味剂的替代品,适用于糖尿病患者。甜菊糖苷的工厂化生产设计流程如图。下述操作错误的是( )
A. 选择甜叶菊的幼嫩组织作为外植体,更容易脱分化形成愈伤组织
B. 使用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织,去除细胞壁获得离散细胞
C. 配制悬浮细胞的培养基时,不需要在培养基中添加琼脂等凝固剂
D. 细胞悬浮培养时需要振荡或搅拌,以提高溶氧量并防止细胞沉聚。
【答案】B
【解析】A、幼嫩组织分化程度低、分裂能力旺盛,更容易脱分化形成愈伤组织,A正确;B、使用纤维素酶和果胶酶处理会去除植物细胞的细胞壁,得到原生质体,而悬浮培养需要保留完整的植物细胞,获得离散愈伤组织细胞不需要去除细胞壁,B错误;C、悬浮细胞培养使用的是液体培养基,琼脂是固体培养基的凝固剂,因此配制该培养基不需要添加琼脂,C正确;D、悬浮培养时震荡或搅拌,一方面可以提高培养液的溶氧量,满足细胞有氧呼吸的需求,另一方面可以避免细胞沉聚,使细胞和营养物质充分接触,D正确。
2.(2026·河北·高考真题)植物细胞工程技术可用于马铃薯育种,下列分析错误的是( )
A. 将融合的原生质体在细胞壁形成前转到固体培养基上,以诱导愈伤组织
B. 用优良栽培品种与抗青枯病野生种进行体细胞杂交,以获得抗病新材料
C. 采集四倍体植株的花粉进行组织培养,以获得单倍体植株
D. 利用茎尖进行组织培养,以培育脱毒苗
【答案】A
【解析】A、融合的原生质体需要先再生出细胞壁,完成细胞融合的标志后,再转到固体培养基上诱导脱分化形成愈伤组织,细胞壁形成前转移无法正常诱导愈伤组织,A错误;B、体细胞杂交技术可克服远缘杂交不亲和的障碍,将优良栽培品种和抗病野生种的体细胞融合,可培育出同时具备两种优良性状的抗病新材料,B正确;C、单倍体是由配子直接发育而来的个体,花粉是植物的雄配子,无论亲本是几倍体,经花粉组织培养得到的植株都是单倍体,C正确;D、植物茎尖分生区细胞分裂旺盛,几乎不含病毒,利用茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,D正确。
3.(2026·山东·高考真题)利用微型繁殖技术扩繁某种兰花时,待愈伤组织诱导出芽后,将芽转入增殖培养基进行扩增培养,以诱导芽的数量增加。下列说法正确的是( )
A. 扩增培养期间不需要光照
B. 接种时应将芽的形态学上端插入培养基
C. 诱导出的芽在转入增殖培养基时,必须对芽进行消毒处理
D. 为获得试管苗,还需将芽转接到诱导生根的培养基上培养
【答案】D
【解析】A、扩增培养是芽的增殖培养阶段,属于再分化过程,需要光照以利于叶绿素合成和光合作用进行,A错误;B、接种时应将芽的形态学下端插入培养基,便于吸收营养物质,同时符合生长素极性运输的特点,利于生长,B错误;C、诱导出的芽是无菌环境下培养获得的,转入增殖培养基时仅需无菌操作即可,再次消毒会杀伤芽细胞,C错误;D、当前仅诱导获得了芽,要得到完整试管苗,还需要将芽转接到生长素比例相对较高的生根培养基中,诱导根的分化,D正确。
4.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)下列关于菊花愈伤组织诱导及培养的叙述,正确的是( )
A. 诱导愈伤组织形成及后期培养,全程需光照
B. 为防止植物激素高温失活,培养基可不灭菌
C. 用幼嫩的茎段作外植体能诱导形成愈伤组织
D. 生长素与细胞分裂素的比例不影响愈伤组织细胞分化方向
【答案】C
【解析】A、诱导愈伤组织形成的脱分化阶段一般不需要光照,A错误;B、为避免杂菌污染导致培养失败,培养基必须经过灭菌处理,植物激素可在培养基灭菌冷却后添加,不会出现高温失活的问题,B错误;C、幼嫩茎段的细胞分化程度低,全能性更容易表达,作为外植体可经脱分化过程诱导形成愈伤组织,C正确;D、生长素与细胞分裂素的比例会调控愈伤组织的分化方向:比例偏高时利于根的分化,比例偏低时利于芽的分化,比例适中时利于愈伤组织的生长,D错误。
5.(2026·河南·高考真题)植物细胞工程在生产实践中有着广泛的应用,技术选择的决策流程如图所示。甲、乙、丙、丁所代表的最适技术依次为( )
A. 植物细胞培养、快速繁殖、杂交+单倍体育种、体细胞杂交
B. 快速繁殖、植物细胞培养、体细胞杂交、杂交+单倍体育种
C. 快速繁殖、杂交+单倍体育种、植物细胞培养、体细胞杂交
D. 植物细胞培养、体细胞杂交、快速繁殖、杂交+单倍体育种
【答案】A
【解析】甲对应获取代谢物的生产目标,植物细胞培养可通过体外培养植物细胞提取次生代谢产物;乙对应优良性状仅来自单株的植株获取需求,快速繁殖属于无性繁殖,可保持单株优良性状,短时间获得大量遗传特性一致的植株;丙对应优良性状来自亲缘关系近的不同植株,可先通过杂交集中优良性状,再结合单倍体育种快速获得纯合可稳定遗传的品种;丁对应亲本亲缘关系远的情况,体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和的障碍,获得整合两个亲本优良性状的杂种植株,B、C、D错误,A正确。
6.(2026·陕晋青宁·高考真题)研究人员将调控根尖干细胞微环境的P、W基因过表达系统导入某植物根尖外植体,在无外源激素条件下诱导外植体形成胚状体,并最终发育为完整植株。下列叙述正确的是( )
A. P、W基因过表达诱导组织形成新植株需经历细胞分化
B. 将流水充分冲洗后的外植体用无菌水反复冲洗进行灭菌
C. 使用无激素培养基时不涉及激素对植物分化的调节作用
D. 导入P、W基因过表达系统使根尖细胞具备了全能性
【答案】A
【解析】A、外植体诱导形成胚状体并发育为完整植株的过程,需要经过脱分化和再分化阶段,再分化的本质就是细胞的选择性分化,形成不同的组织和器官,因此该过程必然经历细胞分化,A正确;B、外植体不能灭菌,流水冲洗、无菌水冲洗仅为外植体消毒的部分操作,且外植体消毒还需酒精、次氯酸钠等消毒剂处理,B错误;C、无外源激素的培养基中,植物细胞自身可合成内源激素,仍会通过内源激素调节细胞分化过程,C错误;D、植物体细胞本身就具有全能性(全能性的基础是细胞含有该物种全套遗传物质),导入P、W基因过表达系统只是促进了细胞全能性的表达,D错误。
7.(2026·云南·高考真题)菊花的组织培养实现了从茎段到植株的转变。下列说法正确的是( )
A. 培养基、玻璃器皿和金属器具需进行干热灭菌
B. 诱导愈伤组织的培养基中,生长素与细胞分裂素的质量比大于1
C. 外植体茎段先脱分化形成愈伤组织,再诱导生芽
D. 愈伤组织后续分化培养过程一般不需要光照
【答案】C
【解析】A、培养基需用高压蒸汽灭菌,干热灭菌会破坏培养基的营养成分、导致水分流失,仅玻璃器皿、金属器具可采用干热灭菌,A错误;B、诱导愈伤组织时,生长素与细胞分裂素的比值适中,当二者比值大于1时更有利于诱导生根,而非愈伤组织形成,B错误;C、植物组织培养过程中,外植体茎段首先经脱分化形成愈伤组织,调整培养基激素比例后可诱导愈伤组织分化生芽,C正确;D、愈伤组织诱导阶段一般不需要光照,但后续再分化(分化)培养时需要光照,用于诱导叶绿素合成,满足植株光合作用需求,D错误。
8.(2025·广西·高考真题)甘薯是重要的农作物,为了改良甘薯品质,科学家利用甘薯(2N=90)与其近缘野生种(2N=30)进行体细胞杂交,选育得到杂种植株M1。下列说法正确的是( )
A. 需用几丁质酶和果胶酶来降解甘薯细胞壁
B. 为防止原生质体失水,需使用低渗缓冲液
C. M1具有两个物种的所有性状,且染色体数目为2N=120
D. 在培育M1时,配制的各种培养基常以MS培养基为基础
【答案】D
【解析】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此需用纤维素酶和果胶酶降解细胞壁,而非几丁质酶,A错误;B、原生质体在低渗溶液中会因渗透吸水而涨破,需使用等渗缓冲液维持渗透压平衡,B错误;C、体细胞杂交后,杂种细胞的染色体数为两亲本之和(90+30=120),但由于基因选择性表达或存在不亲和性,杂种植株的性状可能不完全包含两个物种的所有性状,C错误;D、MS培养基是植物组织培养的常用基础培养基,体细胞杂交后的杂种细胞需在MS培养基中诱导脱分化和再分化,D正确。故选D。
9.(2025·广西·高考真题)切取虎尾兰的叶插入土壤,置于适宜条件下培养。一段时间后,切口处会长出新植株。下列有关该过程的说法错误的是( )
A. 体现了细胞的全能性
B. 受到植物激素的调节
C. 属于有性生殖的范畴
D. 包含脱分化及再分化
【答案】C
【解析】A、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。虎尾兰叶插后,切口处细胞能发育成新植株,体现了细胞的全能性,A正确;B、植物生长受激素(如生长素、细胞分裂素)调节,B正确;C、叶插未经过两性生殖细胞结合,属于无性生殖,C错误;D、叶插需切口处细胞脱分化形成愈伤组织,再分化出根和芽,D正确。故选C。
10.(2025·浙江·高考真题)科研人员研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响,甲组为细胞悬浮培养,乙组为原生质体的液体静置培养,丙组为琼脂糖包埋后的原生质体悬浮培养。三组的培养基相同,其中乙、丙两组另加细胞壁合成抑制剂等。结果如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 比较甲和丙,丙组的培养方式有利于原生质体的增殖,从而提高紫杉醇总产量
B. 比较乙和丙,丙组的培养方式有利于应用到发酵罐进行紫杉醇的生产
C. 丙组中琼脂糖凝胶的作用是持续为原生质体供应碳源
D. 上述实验表明细胞壁完整有助于紫杉醇在细胞内的合成与积累
【答案】B
【解析】A、题干体现的是紫杉醇含量,没有体现对细胞增殖的影响,A错误;B、丙组的胞外紫杉醇浓度比乙组高,这意味着丙组的培养方式能更多地产生可提取的紫杉醇,有利于用发酵罐进行紫杉醇的生产,B正确;C、琼脂糖的作用是为细胞提供支撑和固定,它不能为细胞提供碳源,C错误;D、甲组细胞有细胞壁,不过从紫杉醇合成量来看,甲组低于乙组和丙组,D错误。故选B。
11.(2025·四川·高考真题)研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
【答案】B
【解析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导,其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。A、两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞,有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合等,A 错误;B、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,杂种细胞经过培养形成再生植株 N,这证明了杂种细胞仍具有全能性,B正确;C、花椰菜和黑芥是不同物种,它们之间存在生殖隔离。原生质体能融合并不能证明不存在生殖隔离,因为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,C错误;D、植株 N 是花椰菜(BB,2n=18)和黑芥(CC,2n=16),二者原生质体经 PEG 诱导融合形成杂种细胞后,染色体组成是 BBCC,存在同源染色体,在减数分裂时能正常联会配对,能产生可育配子,D错误。故选B。
12.(2025·湖北·高考真题)水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢,长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
转速(r/min)
55
65
75
85
相对生长速率
0.21
0.25
0.26
0.25
细胞干重(g/L)
7.5
9.7
11.4
9.5
黄酮产量(g/L)
0.2
0.27
0.32
0.25
A. 黄酮产量与细胞干重呈正相关
B. 黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
C. 氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D. 转速为75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累
【答案】B
【解析】分析表格,随着转速升高,细胞干重增加,黄酮产量最多。A.从图中看出,黄酮产量随着细胞干重增加而增加,所以黄酮产量与细胞干重呈正相关,A正确;B.黄酮属于次生 代谢产物,并非细胞生存和生长所必需,B错误;C.氧气参与有氧呼吸,为细胞生长、分裂和代谢提供能量,所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的,C正确;D.75r/min时相对生长速率、细胞干重和黄酮产量均最高,所以转速为75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累,D正确;故选B。
13.(2025·江苏·高考真题)图示一种植物组织培养周期,①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂
B. 过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞
C. 过程②③所用培养基的成分、浓度相同
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
【解析】离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫作再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株体。A、过程① 形成了愈伤组织,发生了细胞的脱分化,此时细胞还进行有丝分裂,A正确;B、过程② 是愈伤组织经再分化形成胚状体的过程,故经过再分化形成不同种类的细胞,B正确;C、过程② ③ 所有培养基的成分、浓度不完全相同,如细胞分裂素和生长素的浓度不同,C错误;D、培养基中常加入蔗糖,既能作为碳源,又与维持渗透压有关,D正确。故选C。
14.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是( )
A. 细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B. 培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌
C. 芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体
D. 紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优势明显
【答案】A
【解析】植物组织培养技术:1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。2、原理:植物细胞的全能性。3、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)。4、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。A、在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例直接影响细胞的分化方向。当二者比例适中时,促进愈伤组织的形成;比例过高时促进生根,比例过低时促进生芽,A正确;B、培养基含大量水分,需用高压蒸汽灭菌法灭菌(121℃,15-30分钟);干热灭菌法适用于耐高温且干燥的物品(如玻璃器皿),不能用于培养基灭菌,B错误;C、外植体可以是植物的任何活细胞、组织或器官,只要具有全能性。芽原基细胞是分生组织的一部分,全能性高,可作为外植体。基因选择性表达是细胞分化的基础,不影响其作为外植体的能力,C错误;D、细胞产物的工厂化生产正是通过植物组织培养技术实现的,如大量培养红豆杉细胞,从培养液中提取紫杉醇。因此,紫杉醇可通过此方法获取,植物组织培养的优势(如快速增殖、大量生产细胞产物)在此体现,D错误。故选A。
15.(2024·广西·高考真题)广西是我国甘蔗主产地。甘蔗一般采用无性繁殖,但会由于病毒积累而产量下降,可通过植物组织培养获得脱毒苗的方法来解决。关于该方法,下列说法错误的是( )
A. 可选用甘蔗的茎尖为外植体
B. 选用的外植体需经高温灭菌处理
C. 一般采用加入琼脂的固体培养基
D. 脱毒苗的形成包括再分化过程
【答案】B
【解析】植物组织培养即植物无菌培养技术,又称离体培养,是根据植物细胞具有全能性的理论,利用植物体离体的器官(如根、茎、叶、茎尖、花、果实等)、组织(如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等)或细胞(如大孢子、小孢子、体细胞等)以及原生质体,在无菌和适宜的人工培养基及温度等人工条件下,能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根,最后形成完整的植株的学科。A、培育脱毒苗时,一般选取茎尖(或芽尖或根尖)作为外植体,其依据是植物分生区附近(茎尖)病毒极少,甚至无病毒,A正确;B、植物组织培养过程中,为防止杂菌污染,外植体需消毒处理,B错误;C、植物组织培养过程中的脱分化与再分化所用的培养基一般采用加入了不同植物激素比例的琼脂固体培养基,C正确;D、细胞脱分化是指已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变为未分化细胞的过程,切取植物的茎尖进行组织培养时经过脱分化与再分化的过程可以获得脱毒苗,D正确。故选B。
16.(2024·江苏·高考真题)图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 步骤①添加盐酸以去除细胞壁
B. 步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗
C. 原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
D. 台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养
【答案】C
【解析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。A、步骤① 添加纤维素酶或果胶酶去除细胞,其原理是酶的专一性,A错误;B、步骤② 吸取原生质体放入等渗液中清洗,否则会导致原生质体吸水胀破,B错误;C、结合图示可知原生质体处于甘露醇和蔗糖溶液之间,因而可推测原生质体的密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间,C正确;D、台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养,染成蓝色的原生质体活性差或死亡,D错误。故选C。
17.(2024·北京·高考真题)大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后,可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是( )
A. 制备时需用纤维素酶和果胶酶
B. 膜具有选择透过性
C. 可再生出细胞壁
D. 失去细胞全能性
【答案】D
【解析】植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞,在一定的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。该技术涉及的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性。A、大豆叶片细胞是植物细胞,具有细胞壁,其细胞壁的成分是纤维素和果胶,所以制备原生质体,需用纤维素酶和果胶酶进行处理,A正确;B、生物膜的功能特点是具有选择透过性,所以膜具有选择透过性,B正确;C、原生质体可以再生出新的细胞壁,C正确;D、分离出的原生质体具有全能性,可用于植物体细胞杂交,为杂种植株的获得提供了理论基础,D错误。故选D。
18.(2024·甘肃·高考真题)兰州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. ①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体
【答案】D
【解析】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。A、在脱分化过程中,1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块,A错误;B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变,但基因重组发生在减数分裂过程中,而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂,所以不会发生基因重组,B错误。C、3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1,C错误;D、百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此可以作为该研究中的外植体,D正确;故选D。
19.(2024·安徽·高考真题)植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素,设计了以下实验流程和培养装置(如图),请同学们进行评议。下列评议不合理的是( )
A. 实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织,制备悬浮细胞
B. 装置中的充气管应置于液面上方,该管可同时作为排气管
C. 装置充气口需要增设无菌滤器,用于防止杂菌污染培养液
D. 细胞培养需要适宜的温度,装置需增设温度监测和控制设备
【答案】B
【解析】植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,欲利用愈伤组织制备悬浮细胞,可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织,A正确; B、装置中的充气管应置于液面下方,以利于培养液中的溶氧量的增加,该管不能同时作为排气管,B错误;C、为了防止杂菌污染培养液,装置充气口需要增设无菌滤器,C正确; D、细胞培养时需要保证适宜的温度,因此装置需增设温度监测和控制设备,D正确。故选B。
20.(2024·山东·高考真题)(多选)下列关于植物愈伤组织的说法正确的是( )
A. 用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B. 融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C. 体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D. 通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
【答案】BD
【解析】植物体细胞杂交过程:将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理,得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B,运用物理方法或化学方法诱导融合,形成杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,故用果胶酶和纤维素酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体,A错误;B、用纤维素酶和果胶酶分别处理不同的植物细胞,得到原生质体,运用物理方法或化学方法诱导融合,形成杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株,故融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织,B正确;C、体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的遗传物质,只有1个细胞核,C错误;D、通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于植物的组织培养,从繁殖看属于无性繁殖,D正确。故选BD。
21.(2024·湖北·高考真题)植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中酶处理的时间差异,原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B. 过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株
【答案】B
【解析】1、植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞(植物体细胞杂交技术),把杂种细胞培育成植株(植物组织培养技术)。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志,细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系。植物体细胞杂交技术可以克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。2、分析题图:图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程,其中① 表示去壁获取原生质体的过程;② ③ 表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程;④ 表示脱分化形成愈伤组织;⑤ 表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁,过程① 中酶处理的时间不同,说明两种亲本的细胞壁结构有差异,A正确;B、过程② 为原生质体的融合,常用PEG诱导原生质体融合,灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合,不能用于植物,B错误;C、过程④ 脱分化和⑤ 再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素,但在两个过程中比例不同,C正确;D、植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体,应具备两者的遗传物质,因此可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株,D正确。故选B。
22.(2024·黑龙江·高考真题)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时,先诱导外植体形成愈伤组织,再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸,加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是( )
A. 迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B. 诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C. 悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D. 茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
【答案】B
【解析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。 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)。A、迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体,生长旺盛,分裂能力较强,A正确;B、诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素,B错误;C、悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团,获得更多的营养物质和氧气,使得其可以进一步分裂,C正确;D、加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量,推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物(不是植物生长所必需的)的合成速率,D正确。故选B。
23.(2024·浙江·高考真题)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下:筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ,经脱分化形成愈伤组织,然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行 培养,并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导子加入培养基中,该过程模拟了 的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图 (填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过 培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上,可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物,利用 工程生产植物的次生代谢产物。
【答案】(1)① 外植体 ② 过滤 (2)① 克隆 ② DNA合成抑制剂 ③ 微生物侵害 (3)① 丙 ② 先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X (4)① 器官 ② 代谢途径 ③ 关键酶 ④ 发酵
【解析】【关键能力】(1)信息获取与加工 (2)逻辑推理与论证:(1) 植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体,经脱分化形成愈伤组织,将愈伤组织进行振荡培养,使其分散成小的细胞团或单细胞,然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤,除去大的细胞团和残渣,离心除去小的残渣,得到单细胞悬浮液。(2) 分离获得的单细胞进行克隆培养,并通过添加DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,洗去TdR后可恢复正常分裂,而处于其他时期的细胞不受过量TdR影响或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,模拟了微生物侵害的迫害条件。(3) 由题可知X只在细胞生长停止后才能合成,所以丙图符合。所以要获得大量X的方法,是先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X。(4) 由题知,多种次生代谢产物在根部合成与积累,所以要对根进行培养,为了方便进行次生代谢物的收集,可以通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。要大量获得次生代谢物可以通过基因工程,将相关基因转入酵母菌体内,然后通过发酵工程获得,基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶。
题干关键信息
所学知识
信息加工
获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
细胞在外源激素或某些化学物质作用下,或营养缺乏时会停止在细胞周期的特定时期
分离获得的单细胞进行克隆培养,并通过添加DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,洗去TdR后可恢复正常分裂,而处于其他时期的细胞不受过量TdR影响或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
X只在细胞生长停止后才能合成
观察图形
丙图细胞停止生长后,次生代谢产物才大量增加,符合X的合成特点
考点2 动物细胞工程
1.(2026·甘肃·高考真题)支原体是动物细胞培养中常见的污染物,可附着于动物细胞表面或侵入细胞内部,通过争夺培养液中的养分,使细胞因营养缺乏而生长迟缓,形态异常,甚至死亡。下列叙述正确的是( )
A. 支原体是目前已经发现的最小、最简单的单细胞真核生物
B. 培养动物细胞时,需要适宜的温度、气体环境及光照强度
C. 培养液中的葡萄糖通过协助扩散进入动物细胞被氧化分解
D. 定期更换细胞培养液,是清除支原体污染的有效手段之一
【答案】D
【解析】A、支原体属于原核生物,不是真核生物,是目前发现的最小、最简单的原核生物,A错误;B、动物细胞培养需要适宜的温度、pH、气体环境,不需要光照,动物细胞不能进行光合作用,B错误;C、葡萄糖进入动物细胞的方式不都是协助扩散,如葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输,C错误;D、定期更换培养液,可以带走部分支原体以及代谢废物,减少营养争夺,是清除支原体污染的有效手段之一,D正确。
2.(2026·湖北·高考真题)类器官是体外培养的由干细胞分化形成的微型器官样结构。我国科学家培育出胰岛类器官、肾类器官等,能模拟真实器官部分结构与功能。下列叙述错误的是( )
A. 体外培养基质中的钾离子浓度高于胞内钾离子浓度
B. 多种类器官的成功培育,为体外研究器官间相互作用奠定了基础
C. 若要使胰岛类器官分泌更多胰岛素,可诱导更多干细胞向胰岛B细胞定向分化
D. 若要初步判断肾类器官的培育是否成功,可检测其对水、无机盐平衡的调节能力
【答案】A
【解析】A、动物细胞内钾离子浓度远高于细胞外,体外培养基质属于细胞生活的外界环境,钾离子浓度应低于胞内钾离子浓度,A错误;B、多种类器官能分别模拟对应真实器官的部分结构与功能,因此其成功培育可为体外研究不同器官间的相互作用提供实验材料,奠定研究基础,B正确;C、胰岛素是由胰岛B细胞合成分泌的,因此诱导更多干细胞向胰岛B细胞定向分化,可使胰岛类器官分泌更多胰岛素,C正确;D、肾脏的核心功能之一是调节水、无机盐平衡,因此检测该调节能力可初步判断肾类器官培育是否成功,D正确。
3.(2026·湖南·高考真题)大规模生产治疗性单克隆抗体时,常采用悬浮细胞表达系统。下列叙述错误的是( )
A. 该类抗体在细胞中的翻译起始于游离在细胞质基质中的核糖体
B. 该类抗体在细胞的内质网和高尔基体中修饰加工
C. 悬浮细胞在培养过程中出现增殖能力下降的原因是接触抑制
D. 一种治疗性单克隆抗体一般只能与一种抗原结合
【答案】C
【解析】A、抗体属于分泌蛋白,分泌蛋白的翻译起始于细胞质基质中游离的核糖体,合成一段信号肽后才转移至附着在内质网的核糖体上继续合成,A正确;B、抗体作为分泌蛋白,需要先在内质网中完成折叠、初步糖基化等加工,再进入高尔基体完成进一步的修饰加工,才具备生物活性,B正确;C、接触抑制是贴壁生长的动物细胞特有的现象,即贴壁细胞增殖到细胞间相互接触时就会停止分裂增殖,悬浮培养的细胞不需要贴壁生长,不会出现接触抑制,其增殖能力下降与接触抑制无关,C错误;D、单克隆抗体具有特异性强的特点,一种单克隆抗体只能识别一种抗原的特定抗原表位,因此一般只能与一种抗原结合,D正确。
4.(2026·江西·高考真题)植物生物反应器是一种新兴的重组蛋白表达系统,研究人员按图示流程制备抗蛋白F的抗体。下列叙述错误的是( )
A. 制备杂交瘤细胞需将免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
B. 利用F免疫的小鼠能制备出多种抗F的单克隆抗体
C. 单克隆抗体阳性克隆培养液中通常需要添加血清
D. 可用PCR检测植物叶片中是否含有抗F的抗体
【答案】D
【解析】A、制备杂交瘤细胞的核心操作就是将免疫小鼠的B淋巴细胞(可分泌特异性抗体)与骨髓瘤细胞(可无限增殖)融合,符合单克隆抗体制备的流程,A正确;B、抗原蛋白F上存在多个不同的抗原决定簇,可刺激小鼠产生多种分泌抗F抗体的B淋巴细胞,因此可制备多种抗F的单克隆抗体,B正确;C、单克隆抗体阳性克隆的培养属于动物细胞培养,目前人类未完全掌握动物细胞所需的全部营养物质,因此培养液中通常需要添加血清等天然成分补充未知营养,C正确;D、PCR是扩增和检测核酸的技术,抗F抗体的本质是蛋白质,无法用PCR检测,检测抗体需要使用抗原-抗体杂交技术,D错误。
5.(2026·江西·高考真题)为探究从冰冻多年的组织细胞中“复活”基因组的可能性,研究人员将-20℃冷冻后的实验小鼠解冻,检测发现细胞均死亡,细胞膜受损;提取不同组织细胞的细胞核,分别注入去核卵母细胞进行克隆,结果如表。下列叙述合理的是( )
细胞核来源
激活的重构胚数量(个)
发育至桑葚胚的比例(%)
成功构建核移植胚胎干细胞系(ntES)的比例(%)
脑
109
39.4
10.1
胰腺
85
15.3
1.2
心脏
82
6.1
0
A. 利用差速离心法可从解冻组织匀浆液中获得细胞核
B. 细胞核注入去核卵母细胞后还需采用电融合法将两者融合
C. 利用心脏来源的细胞核未能成功构建ntES,说明其没有全能性
D. 利用胰腺细胞的核成功构建ntES的比例比脑低,说明此分化程度更高
【答案】A
【解析】A、差速离心法通过控制不同的离心速率,可将质量不同的细胞组分分离,细胞核质量大,会在较低转速下最先沉淀,因此可从解冻组织匀浆液中获得细胞核,A正确;B、电融合法是用于诱导供体细胞与去核卵母细胞的细胞膜融合的操作,若已经直接将提取的细胞核注入去核卵母细胞的细胞质中,无需再进行电融合,只需进行激活处理即可,B错误;C、细胞核全能性是指细胞核含有发育为完整个体的全套遗传物质,具有发育成完整个体的潜能,利用心脏来源的细胞核未成功构建ntES是受当前实验条件限制,不能说明其细胞核本身不具有全能性,C错误;D、核移植的成功比例受冷冻对不同组织细胞核的损伤程度、操作误差等多种因素影响,不能仅根据成功率更低就直接判定胰腺细胞分化程度更高,且神经细胞属于高度分化的终末细胞,分化程度高于多数胰腺细胞,D错误。
6.(2026·广东·高考真题)中华鲟和长江鲟均为国家重点保护动物,其性成熟时间分别约为20年和5年。如图示我国科学家运用鱼类生殖干细胞移植技术成功繁殖中华鲟的过程,该技术显著缩短了繁殖周期。下列分析错误的是( )
A. ①示从供体中华鲟分离性腺组织
B. ②使用胰蛋白酶处理,获取生殖干细胞
C. ③示干细胞移植过程,应在无菌环境中操作
D. ④示体外受精,受精卵基因组均与中华鲟的相同
【答案】D
【解析】A、本技术的目的是繁殖中华鲟,生殖干细胞存在于性腺组织中,因此① 是从供体中华鲟分离性腺组织,A正确;B、动物组织细胞间通过蛋白质类物质连接,用胰蛋白酶处理可分解胞间连接物质,将性腺组织分散为单个生殖干细胞,B正确;C、细胞移植操作需要在无菌环境中进行,避免杂菌污染导致移植失败,因此③ 干细胞移植过程应保持无菌环境,C正确;D、④ 表示体外受精作用,受精卵基因组可能来自长江鲟,D错误。
7.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)人端粒酶催化亚基(hTERT)能维持端粒DNA序列长度。将间充质干细胞分为两组并进行贴壁培养:a组导入空载体;b组导入hTERT基因并持续表达。下列叙述错误的是( )
A. 细胞培养过程中,培养液需要定期更换
B. 传代培养时,可用纤维素酶处理使贴壁细胞分散
C. a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加而逐渐缩短
D. 与a组细胞相比,b组细胞可分裂的次数会明显增加
【答案】B
【解析】A、动物细胞培养过程中,细胞代谢会积累有害代谢产物,同时会消耗营养物质,因此需要定期更换培养液以清除代谢废物、补充营养,A正确;B、动物细胞没有细胞壁,传代培养时需用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理使贴壁细胞分散,B错误;C、a组导入空载体,无hTERT表达,不能维持端粒DNA长度,根据端粒学说,细胞每分裂一次端粒DNA就会缩短一截,因此a组细胞端粒DNA序列会随分裂次数增加逐渐缩短,C正确;D、b组导入hTERT基因且持续表达,可维持端粒DNA序列长度,避免端粒过短导致细胞分裂停止,因此与a组相比,b组细胞可分裂的次数明显增加,D正确。
8.(2026·河南·高考真题)利用细胞融合技术将小鼠骨髓瘤细胞和烟草叶肉细胞融合,拟通过观察细胞器确认杂种细胞,下列能作为确认依据的细胞器组合是( )
A. 线粒体和液泡
B. 叶绿体和中心体
C. 叶绿体和线粒体
D. 内质网和高尔基体
【答案】B
【解析】A、线粒体是动物细胞和植物细胞共有的细胞器,无法证明细胞中含有小鼠骨髓瘤细胞的成分,A错误;B、叶绿体是烟草叶肉细胞特有的细胞器,小鼠骨髓瘤细胞不含叶绿体;中心体是动物细胞特有的细胞器,烟草是高等植物,细胞不含中心体,若融合细胞同时含有这两种细胞器,即可证明是两种细胞融合得到的杂种细胞,B正确;C、线粒体是两种细胞共有的细胞器,仅能通过叶绿体证明含有烟草叶肉细胞的成分,无法证明含有小鼠骨髓瘤细胞的成分,C错误;D、内质网和高尔基体是动物细胞和植物细胞共有的细胞器,无法区分两种细胞的成分,D错误。
9.(2026·陕晋青宁·高考真题)将人类免疫球蛋白(Ig)基因导入小鼠胚胎干细胞后,经核移植技术获得的转基因小鼠可用于制备单克隆抗体。下列叙述正确的是( )
A. 核移植受体卵母细胞培养成熟的标志是排出第二极体
B. 人Ig基因在小鼠胚胎干细胞不表达是因为未接受抗原刺激
C. 免疫的B淋巴细胞无需克隆化培养即可与小鼠骨髓瘤细胞融合
D. 将选择培养基上存活的杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养获得单克隆抗体
【答案】C
【解析】A、核移植的受体卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期,第二极体是卵母细胞完成受精的标志之一,A错误;B、人Ig基因在小鼠胚胎干细胞中不表达是基因选择性表达的结果,胚胎干细胞为未分化细胞,缺乏表达Ig基因的相关调控条件,与是否接受抗原刺激无关,B错误;C、单克隆抗体制备流程中,获取免疫后的B淋巴细胞后,直接即可与骨髓瘤细胞融合;克隆化培养是融合筛选得到杂交瘤细胞之后的步骤,且B淋巴细胞是高度分化的细胞,无法在融合前进行克隆化培养,因此免疫B淋巴细胞无需克隆化培养即可融合,C正确;D、选择培养基上存活的仅为杂交瘤细胞,还未经过抗体阳性检测,不一定能产生所需的特异性抗体,需筛选出可产生目标抗体的杂交瘤细胞后,才能注入小鼠腹腔培养获得单克隆抗体,D错误。
10.(2026·安徽·高考真题)动物体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生等领域有着广泛的应用前景。下列叙述错误的是( )
A. 若卵母细胞去核不完全,可能会导致重构胚细胞中染色体数目改变
B. 胚胎移植前,需要对核移植获得的重构胚进行遗传筛查和性别鉴定
C. 胚胎移植前,需要对受体进行处理,使其生理状态适合胚胎发育
D. 克隆动物的核遗传物质与供体相同,但性状与供体不完全相同
【答案】B
【解析】A、在动物体细胞核移植中,细胞核内染色体来自供体细胞,若卵母细胞去核不完全,残留的卵母细胞核(含染色体)会与供体细胞核融合,因此可能导致重构胚细胞中染色体数目改变,A正确;B、在动物体细胞核移植中,重构胚的遗传物质主要来自供体细胞,而供体细胞来源于已知性别的个体,因此重构胚的性别是确定的,即无需对重构胚进行性别鉴定,B错误;C、在胚胎移植前,通常需要对受体进行同期发情处理,使其生殖器官的生理状态与移植胚胎的发育阶段同步,从而为胚胎提供适宜的着床和发育环境,C正确;D、克隆动物的核DNA全部来自供体细胞,因此核遗传物质与供体相同,但细胞质遗传物质来自卵细胞,而生物的性状是由核遗传物质、细胞质遗传物质以及环境因素共同决定的,因此克隆动物的性状与供体不完全相同,D正确。
11.(2026·浙江·高考真题)β-淀粉样蛋白(Aβ)的异常聚集是阿尔茨海默症的致病因素之一。研究者拟利用小鼠作为实验动物,通过细胞融合技术制备抗Aβ的单克隆抗体以用于该病的研究。下列叙述错误的是( )
A. 产生抗Aβ抗体的B细胞来自用Aβ抗原免疫的小鼠
B. 杂交瘤细胞来自小鼠B细胞与骨髓瘤细胞的融合
C. 杂交瘤细胞产生的抗体即为抗Aβ的单克隆抗体
D. 抗Aβ的单克隆抗体可辅助该病的特异性诊断
【答案】C
【解析】A、制备单克隆抗体时,需用特定抗原(Aβ)免疫小鼠,刺激其B淋巴细胞分化为浆细胞并产生相应抗体,故产生抗Aβ抗体的B细胞确实来源于Aβ抗原免疫的小鼠,A正确;B、杂交瘤细胞由免疫后小鼠的B淋巴细胞(能产生特定抗体)与骨髓瘤细胞(具有无限增殖能力)通过细胞融合技术形成,B正确;C、杂交瘤细胞是多种融合细胞的混合物,其中仅部分细胞能产生抗Aβ抗体。需经特异性抗体检测和克隆化培养筛选后,才能获得稳定分泌抗Aβ单克隆抗体的杂交瘤细胞系,故未筛选前的杂交瘤细胞产生的抗体不一定是目标单克隆抗体,C错误;D、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,抗Aβ的单克隆抗体可特异性结合Aβ蛋白,用于阿尔茨海默症的病理检测或辅助诊断,D正确。故选C。
12.(2025·贵州·高考真题)下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述正确的是( )
A. 应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间
B. W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML蛋白免疫而获得
C. 步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞
D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
【答案】D
【解析】A、PML蛋白单克隆抗体的制备过程,应用PML蛋白作为抗原间隔多次免疫小鼠,目的是获得更多的能产生PML蛋白抗体的B淋巴细胞,A错误;B、W细胞是先用PML蛋白免疫而获得相应的B淋巴细胞,后通过筛选提取能产生单一抗体的B淋巴细胞,B错误;C、根据题意可知步骤1是诱导W细胞与骨髓瘤细胞融合,步骤2是利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,C错误;D、根据电泳结果可知应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体,因为孔2中的细胞能特异性产生PML蛋白的抗体,,D正确。故选D。
13.(2025·甘肃·高考真题)肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种细胞因子,高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体,用于治疗由TNF-α引发的疾病,制备流程如下图。下列叙述正确的是( )
A. ①是从小鼠的血液中获得的骨髓瘤细胞
B. ②含未融合细胞、同种核及异种核融合细胞
C. ③需用特定培养基筛选得到大量的杂交瘤细胞
D. ④需在体外或小鼠腹腔进行克隆化培养和抗体检测
【答案】B
【解析】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。A、骨髓瘤细胞应该从骨髓中获取,A错误;B、B细胞和骨髓瘤细胞的融合是随机的,可能有些细胞不发生融合,有些两两融合,有些多个融合,有同种核融合细胞,也有异种核融合细胞,B正确;C、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,但不能得到大量的,C错误;D、进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养,抗体检测不是在小鼠腹腔内进行,D错误。故选B。
14.(2025·广东·高考真题)将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及( )
A. 制备细胞悬液
B. 置于等适宜条件下培养
C. 离心收集细胞
D. 用胰蛋白酶消化支架后分离片层
【答案】D
【解析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:① 消毒、灭菌② 添加一定量的抗生素③ 定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH。)A、动物细胞培养时,为增大细胞与培养液的接触面积,需要制备细胞悬液,A不符合题意;B、置于等适宜条件下培养,其中5%的CO2可维持培养液的pH,B不符合题意;C、在成纤维细胞传代培养过程中需要通过离心收集细胞,C不符合题意;D、不用胰蛋白酶消化支架,避免将上皮细胞片层分离成单独细胞,D符合题意。故选D。
15.(2025·湖北·高考真题)利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒,生产流感疫苗,具有标准化、产量高等优点。但MDCK细胞贴壁生长的特性不利于生产规模的扩大,严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选,成功获得一种无成瘤性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06.下列叙述错误的是( )
A. XF06悬浮培养可提高细胞密度,进而提升生产效率
B. 细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染所导致
C. 可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒
D. 采用无成瘤性细胞生产疫苗,是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染
【答案】B
【解析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适当的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养需满足基本的营养条件,培养液中需有氨基酸、无机盐、糖类和维生素等,同时需要适宜的温度、pH和渗透压,还需在无菌无毒的环境下培养。无菌:对培养液和所有的培养用具进行灭菌处理,在无菌的环境下进行操作;无毒:定期更换培养液,以便清除代谢产物。A、悬浮培养的XF06细胞无需贴壁,可在培养液中自由增殖,从而提高细胞密度,扩大病毒产量,提升生产效率,A正确;B、XF06细胞的贴壁特性改变是通过筛选获得的遗传特性,而非流感病毒感染所致(病毒感染仅用于扩增病毒,不改变宿主细胞生长方式),B错误;C、流感病毒释放到细胞裂解液后,离心可分离细胞碎片(沉淀)与病毒(上清液),C正确;D、无成瘤性细胞不含癌基因,可避免疫苗中混入致瘤性DNA片段,确保疫苗安全性,D正确;故选B。
16.(2025·北京·高考真题)动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时,调控pH的CO2耗尽,培养基转为黄色。由此推断使培养基呈淡红色的是( )
A. 必需氨基酸
B. 抗生素
C. 酸碱指示剂
D. 血清
【答案】C
【解析】适宜大多数细胞生长的培养基pH在7.0-7.4之间,pH7.4的环境适合大多数的哺乳动物细胞系。酚红在培养基中被用来作为pH值的指示剂,用以持续监测培养液的酸碱度,在低pH值时酚红使培养液呈黄色,而较高的pH值时使培养液呈紫色,pH值7.2-7.4时为红色,最适合细胞培养。A、必需氨基酸是细胞生长的营养成分,不参与指示pH变化,A错误;B、抗生素用于抑制微生物污染,与培养基颜色无关,B错误;C、酸碱指示剂在培养基中用于显示pH变化,C正确;D、血清提供生长因子,不直接导致颜色变化,D错误。故选C。
17.(2025·山东·高考真题)利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示,下列说法错误的是( )
A. 对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞
B. 卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行
C. 培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D. 可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
【答案】B
【解析】动物细胞培养的条件(1)营养条件。(2)无菌、无毒的环境:培养液和培养用具灭菌处理、无菌环境下操作、定期更换培养液。(3)适宜的温度、pH和渗透压。(4)气体环境:95%空气和5%CO2。A、对牛乙注射促性腺激素进行超数排卵,目的是收集更多数量的卵母细胞,以便后续进行核移植操作,A正确;B、卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅱ中期进行,B错误;C、在培养动物体细胞时,需要定期更换培养液,防止细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害,C正确;D、PCR技术可以扩增特定的DNA片段,通过检测犊牛丁细胞中是否含有转基因的DNA片段,就可以鉴定犊牛丁是否为转基因牛,D正确。故选B。
18.(2025·河北·高考真题)生物工程在社会生产中的应用日益广泛,下列相关技术和方法错误的是( )
A. 利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持
B. 在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养
C. 利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
D. 对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备
【答案】B
【解析】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。A、植物组织培养技术可以快速繁殖植物,并且由于是无性繁殖,能保持母本的优良性状,兰花可以利用组织培养技术实现快速繁殖和优良性状的保持,A正确;B、胚胎干细胞培养时,需要一定浓度的CO2,CO2的作用是维持培养液的pH,所以不能在没有CO2的环境中进行胚胎干细胞培养,B错误;C、诱导动物细胞融合的方法有物理法(如电激)、化学法(如聚乙二醇)和生物法(如灭活病毒),可以利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,C正确;D、在胚胎工程中,对供体母牛注射促性腺激素,能使其超数排卵,从而获得更多的卵母细胞用于胚胎制备,D正确。故选B。
19.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)(多选)下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选T淋巴细胞
B. 步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶,制成单细胞悬液
C. 步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合,体现了细胞膜的流动性
D. 步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞
【答案】ABD
【解析】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。A、步骤① 给小鼠注射IL-6后,应从小鼠的脾中获取B淋巴细胞,A错误;B、步骤② 需要在组织中加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶,使其成为单细胞,进而制成悬液,B错误;C、步骤③ 是诱导细胞融合过程,该过程可加入灭活病毒或PEG诱导,细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性,C正确;D、步骤④ 是在选择培养基上筛选得到的杂交瘤细胞,该过程得到的杂交瘤细胞不一定能产生所需抗体,步骤⑤ 经过克隆化培养和抗体检测筛选出了分泌所需抗体的杂交瘤细胞,D错误。故选ABD。
20.(2025·安徽·高考真题)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B. 将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C. 将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
【答案】B
【解析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。A、胰蛋白酶处理后直接培养的细胞为原代细胞,A错误;B、将特定基因或特定蛋白(特定的转录因子如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞,B正确;C、融合细胞具有同种核的融合细胞和杂交瘤细胞,需筛选才能获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞,C错误;D、囊胚细胞已开始分化,D错误。故选B。
21.(2024·福建·高考真题)我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒,该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是( )
A. 该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术
B. 该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合
C. 该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤
D. 该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测
【答案】D
【解析】单克隆抗体的制备利用了动物细胞培养、动物细胞融合等技术。A、依据题干信息,戊肝诊断试剂盒属于单克隆抗体的研究成果,单克隆抗体制备过程需要已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合,所以动物细胞融合技术,A正确;B、该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合,B正确;C、依据题干信息,该试剂盒以尿液中的抗原为靶标,所以该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤,C正确;D、抗体具有特异性,所以戊肝诊断试剂盒只能用于戊肝的检测,不能用于其他类型病毒性肝炎的检测,D错误。故选D。
22.(2024·海南·高考真题)海南龙血树具有药用和观赏价值,可利用植物组织培养技术产生愈伤组织,进而获得该种植株。动物细胞融合技术可将骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞,进而制备单克隆抗体。下列有关这两种技术的叙述,正确的是( )
A. 利用的原理均是细胞的全能性
B. 使用的培养基均需添加葡萄糖和血清
C. 培养时的温度和pH均相同
D. 产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力
【答案】D
【解析】(1)植物组织培养利用了植物细胞具有全能性的原理,其流程是:外植体(离体的植物器官、组织或细胞)经脱分化形成愈伤组织,经再分化形成胚状体,长出芽和根,进而形成完整植株。(2)制备单克隆抗体的流程为:① 向小鼠体内注射特定的抗原,使其发生免疫,然后从小鼠脾内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞。② 将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。③ 克隆化培养和抗体检测,从而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。④ 将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。A、利用植物组织培养技术获得海南龙血树,利用的原理是细胞的全能性;制备单克隆抗体使用了动物细胞培养技术和细胞融合技术,这两种技术利用的原理分别是细胞的增殖和细胞膜的流动性,A错误;B、利用植物组织培养技术获得海南龙血树,使用的培养基中添加的是蔗糖,不需添加葡萄糖和血清,B错误;C、由于植物细胞和动物细胞生长所需的适宜温度和pH存在差异,所以培养时的温度和pH均不相同, C错误;D、愈伤组织是外植体(离体的植物器官、组织或细胞)经脱分化形成的,杂交瘤细胞是由骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合后形成的,因此产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力,D正确。故选D。
23.(2024·江苏·高考真题)(多选)从牛卵巢采集卵母细胞进行体外成熟培养,探究高温对卵母细胞成熟的影响,结果如图所示。下列相关叙述错误的有( )
A. 选取发育状态一致的卵母细胞进行培养
B. 体外培养卵母细胞时通常加入湿热灭菌后的血清
C. 对采集的卵母细胞传代培养以产生大量卵细胞
D. 体外培养时高温提高了卵母细胞发育的成熟率
【答案】BCD
【解析】在探究高温对卵母细胞成熟的影响实验中,需要控制变量,选取发育状态一致的卵母细胞进行培养,以确保实验结果的准确性。血清可以为卵母细胞的培养提供营养物质。 A、选取发育状态一致的卵母细胞进行培养,这样可以排除其他因素的干扰,保证实验结果是由温度这一变量引起的,A正确;B、体外培养卵母细胞时通常加入血清,但是动物血清并不能进行湿热灭菌,否则会使其中部分有效成分失活,B错误;C、卵母细胞不能进行传代培养,因为卵母细胞是生殖细胞,不具有连续分裂的能力,C错误;D、由图可知,高温降低了卵母细胞发育的成熟率,而不是提高,D错误。故选BCD。
24.(2024·重庆·高考真题)自然条件下,甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代,甲属于国家保护的稀有物种,乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究,以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是( )
A. 诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性
B. 移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C. 该实验中,子一代的遗传物质来源于物种甲
D. 通过该实验可以获得甲的克隆
【答案】C
【解析】胚胎移植的基本程序主要包括: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。体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。A、胚胎干细胞具有发育的全能性,iPGCs是诱导型原始生殖细胞,具有成为卵原细胞或精原细胞的潜能,诱导后的iPGCs不具有胚胎干细胞的特性,A错误;B、移植的iPGCs分化形成卵原细胞或精原细胞后,通过减数分裂形成配子,在减数分裂过程中基因会发生重组,最终产生的配子的遗传信息不一定相同,B错误;C、由图可知,将物种甲的囊胚期的iPGCs移植到阻止PGCs形成的乙鱼的胚胎中,培育出的乙鱼的生殖腺中的细胞由甲鱼的iPGCs增殖分化而来,该乙鱼再与物种甲杂交,配子均是由物种甲的生殖腺细胞产生,故子一代的遗传物质来源于物种甲,C正确;D、克隆属于无性繁殖,该实验过程中涉及有性生殖,D错误。故选C。
25.(2024·江西·高考真题)(多选)某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体(如图)。下列说法正确的是( )
A. 利用胶原蛋白酶处理,可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C. 用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,但不能冻存
D. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
【答案】AD
【解析】单克隆抗体的制备:用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞,将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合,利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。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。将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。A、胶原蛋白酶可以催化分解细胞外的胶原蛋白,因此利用胶原蛋白酶处理,可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞,A正确;B、由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体,单克隆抗体A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞,因此制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不是相同的单克隆抗体,B错误;C、用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,也可以冷冻保存,C错误;D、单克隆抗体A和单克隆抗体B都来自筛选出的杂交瘤细胞,因此都能够特异性识别S蛋白上的抗原决定簇,D正确。故选AD。
26.(2024·湖北·高考真题)糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现,向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体(mAb),可以促进胰岛A细胞增殖,诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化,促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果,下列叙述错误的是( )
A. mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B. 注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C. mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D. 胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖,升高血糖水平
【答案】B
【解析】血糖调节是神经调节和体液调节共同作用的结果。胰岛素是唯一降血糖的激素,胰高血糖素和肾上腺素是升血糖的激素。血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源。A、单克隆抗体的制备涉及细胞融合技术和动物细胞培养技术,mAb属于单克隆抗体,其制备可能涉及细胞融合技术,A正确;B、单克隆抗体(mAb)可以促进胰岛A细胞增殖;而胰岛A细胞可分泌胰高血糖素,可见注射mAb可提高胰岛A细胞分泌胰高血糖素的量,B错误;C、题干信息,mAb是胰高血糖素受体单克隆抗体,可见mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合,C正确;D、胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平,D正确。故选B。
27.(2024·黑龙江·高考真题)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. 传代培养时,培养皿需密封防止污染
B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
【答案】D
【解析】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。A、传代培养时培养器皿容许内部气体和培养箱中的气体进行交换,A错误;B、选取② 的细胞进行传代培养比① 更合理,② 时细胞增长开始变得缓慢,B错误;C、对于贴壁生长的细胞进行传代培养时,先需要用胰蛋白酶等处理,使之分散为单个细胞,然后再用离心法收集,C错误;D、细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞间产生接触抑制有关,D正确。故选D。
考点3 胚胎工程
1.(2026·贵州·高考真题)利用胚胎干细胞法构建转基因动物的流程如图。下列叙述错误的是( )
A. 甲可以通过将获能的精子和成熟的卵子共培养获得
B. 可从嵌合体动物发绿色荧光的皮肤组织中分离胚胎干细胞
C. 进行①过程后乙须在代孕动物体内正常孵化才能继续发育
D. 可从嵌合体动物的后代中筛选出所需转基因动物个体
【答案】B
【解析】A、图中甲是桑椹胚,体外受精时,获能的精子和成熟的卵子在体外共培养可完成受精,受精卵早期发育可得到桑椹胚,因此甲可通过该方式获得,A正确;B、胚胎干细胞来源于早期胚胎(如囊胚内细胞团)或原始性腺,嵌合体的皮肤组织是高度分化的体细胞组织,即使发绿色荧光,也属于已分化的体细胞,无法从中分离出胚胎干细胞,B错误;C、①为胚胎移植,乙是囊胚,囊胚需要孵化(透明带破裂,胚胎脱出)后才能着床继续发育,该过程发生在代孕动物体内,C正确;D、该嵌合体的部分生殖细胞可携带目的基因(来自注入的转基因胚胎干细胞),因此可从嵌合体的后代中筛选得到所需转基因动物个体,D正确。
2.(2026·湖南·高考真题)科研人员将6个处于4细胞期的恒河猴胚胎融合后,成功培育出了二倍体嵌合体猴。下列叙述正确的是( )
A. 该融合胚胎在体外发育成嵌合体猴
B. 4细胞期胚胎细胞具有发育成完整个体的潜能
C. 该嵌合体猴的培育过程运用了动物细胞融合技术
D. 该嵌合体猴的体细胞中含有12个染色体组
【答案】B
【解析】A、 哺乳动物早期胚胎体外培养只能发育至桑葚胚或囊胚阶段,后续发育需要将胚胎移植到受体母猴的子宫中才能完成,无法完全在体外发育成嵌合体猴,A错误;B、 4细胞期属于早期胚胎阶段,该时期的细胞仍具有全能性,具备发育成完整个体的潜能,B正确;C、 动物细胞融合技术是将两个或多个动物细胞融合为一个单核杂交细胞的技术,该培育过程是将多个完整的早期胚胎整合为嵌合胚胎,运用的是胚胎融合技术,不属于动物细胞融合技术,C错误;D、 嵌合体猴是由不同来源的二倍体细胞嵌合发育而来,每个体细胞中仍然只含有2个染色体组,染色体组数目不会叠加为12个,D错误。
3.(2026·四川·高考真题)为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响,有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是( )
A. 采集卵子后立即与获能的精子受精,可有效提高受精率
B. 将胚胎1培养至桑葚胚期,取成纤维细胞完成后续实验
C. 用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚,可获得胚胎2和胚胎3
D. 利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样
【答案】C
【解析】A、采集的卵子需要在体外培养至减数第二次分裂中期(MⅡ 中期)才具备受精能力,不能采集后立即和获能精子受精,否则无法正常完成受精,A错误;B、桑葚胚阶段的细胞尚未分化,还没有成纤维细胞;囊胚仅分化为滋养层细胞和内细胞团,尚未分化形成成纤维细胞,无法直接分离得到成纤维细胞,B错误;C、核移植后形成的重构胚需人工激活以启动发育程序,常用方法包括蛋白酶合成抑制剂、电脉冲或钙离子载体等,可有效诱导胚胎2和胚胎3的形成,C正确;D、成纤维细胞甲与乙均来自同一胚胎1,核遗传物质除T基因外其余都相同,性染色体组成一致,故小狗甲与乙性别一定相同。毛色受T基因影响(编码酪氨酸酶),敲除后可能导致白化表型,但其他毛色相关基因未变,因此毛色“可能不同”,D错误。
4.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)为模拟胚胎发育过程中子宫的力学环境,科学家设计了水凝胶材料,小鼠囊胚在其内部生长,如下图。下列叙述正确的是( )
A. 囊胚置于水凝胶之前,已经历了桑葚胚阶段
B. 胚胎培养时,物质分子由培养基至胚胎单向转移
C. 水凝胶基质硬度越大,越有利于胚胎生长
D. 囊胚孵化后,与水凝胶接触的部位由滋养层变为透明带
【答案】A
【解析】A、小鼠早期胚胎发育依次经历受精卵、卵裂、桑葚胚、囊胚阶段,因此囊胚置于水凝胶之前已经历了桑葚胚阶段,A正确;B、胚胎培养时,物质分子是双向转移的:培养基中的营养物质进入胚胎,胚胎代谢产生的废物排出到培养基中,B错误;C、水凝胶模拟子宫的力学环境,只有基质硬度与子宫正常力学环境相近时才有利于胚胎生长,并非硬度越大越有利,C错误;D、囊胚孵化是指囊胚扩大导致透明带破裂、胚胎从透明带中伸出的过程,孵化后透明带消失,与水凝胶接触的部位是滋养层,D错误。
5.(2025·重庆·高考真题)为保护濒危哺乳动物甲,科研工作者将甲的近亲物种乙(种群数量多)进行了如图所示的研究,下列叙述正确的是( )
A. 克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B. 体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C. 囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D. 滋养层可影响内细胞团的发育
【答案】D
【解析】A、克隆动物的核基因组来源于甲,细胞质中的基因来源于乙,A错误;B、体外受精需用获能的精子与MⅡ期的卵母细胞受精,而不是MI期,B错误;C、囊胚① 的内细胞团可发育为个体,滋养层细胞发育为胎膜和胎盘,C错误;D、滋养层可影响内细胞团的发育,如滋养层细胞分泌的某些物质可能会影响内细胞团细胞的分化等,D正确。故选D。
6.(2025·云南·高考真题)孕酮具有促进子宫内膜增生,为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠,该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代,下列说法正确的是( )
A. 运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率
B. 使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎
C. 体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率
D. 使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代
【答案】B
【解析】体外受精是指将卵子和精子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。A、该母牛孕酮量低于正常母牛,子宫内膜增生可能不足,不利于受精卵着床,即使运用体外受精或人工授精技术,也难以提高妊娠率,A 错误; B、使用外源促性腺激素处理该牛,可促使其超数排卵,获得更多卵子,进而可获得多枚胚胎,B 正确; C 、受精卵要发育到桑葚胚或囊胚期才能移植,C 错误; D 、核移植过程中MⅡ期卵母细胞提供细胞质,而不是提供细胞核,D 错误。
7.(2025·江苏·高考真题)梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好,但自然杂交很难完成,人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用,可提高繁殖率,增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是( )
A. 采集的精液无需固定、稀释,即可用血细胞计数板检测精子密度
B. 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
C. 超数排卵处理时,常用含促性腺激素的促排卵剂
D. 母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础
【答案】C
【解析】体外受精主要操作步骤:(1)卵母细胞的采集和培养:方法一:对小型动物一般用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。方法二:对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精(或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞)。(2)精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。采集方法:假阴道法、手握法和电刺激法等。获能方法:培养法和化学法。(3)受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。。A、采集的精子需要经过稀释和固定处理,否则活动精子会影响计数准确性,且血细胞计数板通常用于已固定的细胞,A错误;B、人工授精时,精子在雌性生殖道内自然获能,无需提前体外处理,B错误;C、超数排卵通过注射促性腺激素(如FSH和LH)促进卵泡发育和排卵,C正确; D、胚胎移植的生理学基础是母体子宫对胚胎的免疫耐受性高,不会发生免疫排斥,而非耐受低下,D错误。故选C。
8.(2025·陕西&山西·高考真题)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,细胞数量和胚胎总体积均增加
D. 对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响
【答案】C
【解析】动物胚胎发育的基本过程:(1) 受精场所是母体的输卵管。(2) 卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。(3) 桑葚胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑葚,是全能细胞。(4) 囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高),聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。(5) 原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。A、促性腺激素可促进供体超数排卵,从而获得更多卵子,A正确;B、为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致,受体与供体需同期发情处理以保证胚胎移植后生理环境同步,B正确;C、桑葚胚阶段的细胞通过卵裂增殖,细胞数量增加,但胚胎总体积不变,或略有减小,C错误;D、本实验的自变量是是否对绵羊受精卵进行基因编辑等,其余为无关变量,对照组与实验组的无关变量(如年龄、性别)需保持一致,以排除干扰,D正确。故选C。
9.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B. 移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C. 胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D. 为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
【答案】C
【解析】动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。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。A、由于M Ⅱ期卵母细胞的细胞更大,便于进行技术操作,细胞质中含有激发细胞核全能性的物质,因此体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚,A正确;B、移植前胚胎发育率低,细胞核来自已分化的体细胞,全能性容易受到影响,因此可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态,B正确; C、根据题干,早期胚胎大多都不能发育至囊胚期,必然不是孵化的原因,着床在孵化之后发生,孵化是胚胎从透明带中伸展出来(不是滋养层),C错误;D、胚胎细胞核全能性高于体细胞,因此为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植,D正确。 故选C。
10.(2024·北京·高考真题)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞,形成了类似囊胚的结构(类囊胚),为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是( )
A. 实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能
B. 实验过程中使用的培养基含有糖类
C. 类囊胚的获得利用了核移植技术
D. 可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
【答案】C
【解析】该过程利用胚胎干细胞创造出了类胚胎结构,并在体外培养至原肠胚时期,将类囊胚移植进雄猴体内后,成功引起了雌猴的早期妊娠反应有可能会产生新生个体,该过程属于无性生殖。A、体外诱导食蟹猴胚胎干细胞, 形成了类似囊胚的结构(类囊胚),证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能,A正确;B、实验过程中使用的培养基需含有糖类,糖类可为细胞培养提供能源物质,B正确;C、类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术,并没有进行核移植,C错误;D、可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育,从而可以用来研究类囊胚的后续发育,D正确。故选C。
11.(2024·甘肃·高考真题)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种,是季节性发情动物,每年产羔一次,每胎一羔,繁殖率较低。为促进畜牧业发展,研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率,流程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B. 藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C. 受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D. 后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
【答案】B
【解析】胚胎移植基本程序主要包括: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。A、促性腺激素能作用于卵巢,藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵,A正确;B、从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(减数第二次分裂中期)后才可与获能的精子进行体外受精,B错误;C、在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理,使受体的生理状况相同,因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理,C正确;D、后代丁是由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来,因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙,D正确。故选B。
12.(2024·湖北·高考真题)波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉,具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是( )
A. 选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B. 胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C. 普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D. 生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
【答案】D
【解析】胚胎移植的基本程序主要包括:① 对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。② 配种或人工授精。③ 对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。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。A、选择遗传性状优良的健康波尔母山羊作为供体,进行超数排卵处理,A正确;B、胚胎移植前,采集部分滋养层细胞进行遗传学检测,B正确;C、作为受体的杜泊母山羊只需具备健康的体质和正常繁殖能力即可,但山羊和绵羊是不同的物种,具有生殖隔离,不能将山羊的胚胎移植到绵羊子宫发育,即普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体,C正确;D、生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子,D错误。故选D。
13.(2025·浙江·高考真题)某同学欲开展小鼠的排卵、受精以及观察受精卵发育的实验,其基本过程如下。
(1)制备垂体细胞提取液:取小鼠的垂体,加入少量的培养液,剪碎, ,经处理制成垂体细胞悬液。取垂体细胞悬液, ,制成某一浓度的垂体细胞悬液。将垂体细胞培养一段时间后,破碎, ,取上清液,经处理获得提取液。
(2)采集精子:将人工采集的精子置于培养液中,培养一段时间。此过程可使精子获得 。
(3)采集卵细胞:给成年雌鼠注射垂体细胞提取液,一段时间后,采集卵子。注射垂体细胞提取液可促进雌鼠排卵的原因是 。
(4)受精:将精子和卵细胞混合培养。精子入卵后,会使卵子完成减数第二次分裂,排出 ,形成雌原核。
(5)观察受精卵的发育:受精卵开始卵裂,其中的细胞体积 ,细胞数量增加,但胚胎的总体积变化 。结果表明这一阶段胚胎细胞的细胞周期中,显著缩短的时期是 。
【答案】(1)① 用胰蛋白酶消化 ② 用血细胞计数板在显微镜下计数,用培养液稀释 ③ 离心 (2)受精能力 (3)提取液中含有促性腺激素 (4)第二极体 (5)① 变小 ② 不明显 ③ 间期
【解析】动物体外受精是指精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术,是胚胎工程的核心技术之一,主要应用于家畜繁育、辅助生殖(如人类试管婴儿)及濒危动物保护等领域。(1) 在制备细胞悬液时,剪碎组织后通常需要用胰蛋白酶消化,以分散细胞。因为胰蛋白酶可以分解细胞间的蛋白质成分,使细胞相互分离。 要制成某一浓度的垂体细胞悬液,在取垂体细胞悬液后,用血细胞计数板在显微镜下计数,稀释。将垂体细胞培养一段时间后破碎,为了获得细胞内的物质(提取液的有效成分),需要进行离心操作,离心后细胞碎片等杂质会沉淀在底部,而上清液中含有我们需要的物质。(2) 在体外受精过程中,将人工采集的精子置于培养液中培养一段时间,此过程可使精子获得获能。精子获能后才具备与卵子受精的能力。(3) 提取液中含有促性腺激素,能作用于雌鼠的卵巢,促进卵泡发育和成熟,从而促使雌鼠排卵。(4) 卵子在体外培养至减数第二次分裂中期(MⅡ 期)时具备受精能力,此时细胞内存在一个第二极体(减数第一次分裂产生第一极体后,次级卵母细胞停滞在 MⅡ 期)。当精子成功入卵后,会激活卵子完成减数第二次分裂,最终排出第二极体,剩余的细胞核则形成雌原核。(5) 受精卵进行的早期分裂称为卵裂,其特点是:细胞持续进行有丝分裂,但分裂过程中不伴随细胞生长(或生长极短)。因此: 每次分裂后,子细胞的体积会逐渐变小(因细胞质被平均分配,且无明显物质积累); 尽管细胞数量不断增加,但胚胎的总体积基本不变或略有缩小(不会随细胞数增多而明显增大)。 细胞周期包括分裂间期(G₁期、S期、G₂期,占时较长)和分裂期(M期,占时较短)。卵裂阶段胚胎细胞需快速增殖以增加细胞数量,核心是缩短细胞周期时长。由于S期(DNA复制期)和M期(染色体分离期)的生理过程相对固定,难以大幅缩短,因此主要通过缩短分裂间期的(尤其是 G₁期,为DNA复制做准备的时期)来实现快速分裂。
考点4 生物技术的安全性与伦理问题
1.(2025·浙江·高考真题)下列关于生物技术安全和伦理问题的叙述,错误的是( )
A. 反对设计完美婴儿
B. 反对人的生殖性克隆
C. 禁止生物武器的使用
D. 禁止转基因技术的应用
【答案】D
【解析】A、设计完美婴儿涉及基因编辑技术,可能引发基因歧视、破坏基因多样性等伦理问题,因此反对是合理的,A正确;B、生殖性克隆会冲击现有伦理体系,且克隆人存在技术风险,国际社会普遍反对,B正确;C、生物武器具有大规模杀伤性,国际公约明确禁止其研发和使用,C正确;D、转基因技术需在严格监管下合理应用(如转基因作物),并非完全禁止,D错误。故选D。
试卷第1页,共3页
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