专题二十 细胞工程-2024五年高考题分类训练（生物）

这是一份专题二十 细胞工程-2024五年高考题分类训练（生物），共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1. [2023广东，2分]人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是( C )
A. 细胞融合前应去除细胞壁B. 高Ca2+— 高pH 溶液可促进细胞融合
C. 融合的细胞即为杂交细胞D. 杂交细胞可能具有生长快速的优势
[解析]植物细胞外面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍着细胞间的杂交，因此，在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁，获得原生质体，A 正确。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类——物理法和化学法，物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇PEG 融合法、高Ca2+— 高pH 融合法等，B 正确。融合的细胞可能由一种细胞融合而成，也可能由两种细胞融合而成（即杂交细胞），C 错误。杂交细胞含有两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D 正确。
【考情速递】
注重现代生物技术的应用
该题以罕见的人参根和常见的胡萝卜根形成的愈伤组织融合为载体，引导考生深层次地认识植物体细胞杂交技术能解决在生产实践中遇到的现实问题，开阔了考生的科学视野。
2. [2023浙江1月选考，2分]在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是( C )
A. 经获能处理的精子才能用于体外受精
B. 受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C. 胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率
D. 胚胎移植前需对受体进行选择和处理
[解析]精子获能后才能进行体外受精，A 正确；受精卵经体外培养后可以获得早期胚胎，B 正确；胚胎分割可增加胚胎的数量，提高胚胎利用率，C 错误；胚胎移植的受体需要与供体是同种的且生理状态相同，因此需要对受体进行选择和处理，D 正确。
3. [2022浙江1月选考，2分]农作物秸秆的回收利用方式很多，其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用，相当于植物组织培养中固体培养基的( A )
A. 琼脂+ 蔗糖B. 蔗糖+ 激素C. 激素+ 无机盐D. 无机盐+ 琼脂
[解析]碎化秸秆中的纤维不仅可以为食用菌提供碳源，还可以作为食用菌附着的介质，A 符合题意。
4. [2022湖北，2分]某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能是( A )
A. 实验材料取自小鼠胚胎的脑组织B. 为了防止污染将培养瓶瓶口密封
C. 血清经过高温处理后加入培养基D. 所使用的培养基呈弱酸性
[解析]小鼠胚胎的脑组织中含有丰富的神经元，这些神经元增殖能力强，在体外培养的条件下一般不会生长缓慢，A 符合题意；将培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，影响细胞进行有氧呼吸，从而造成供能不足，可能会使原代神经元生长缓慢甚至死亡，B 不符合题意；血清经过高温处理后，其活性成分会因变性而失去原有功能，因此，将血清经过高温处理后加入培养基，可能会使原代神经元生长缓慢，C 不符合题意；小鼠内环境呈弱碱性，若使用呈弱酸性的培养基培养小鼠原代神经元，可能会导致原代神经元生长缓慢，D 不符合题意。
5. [2022江苏，2分]航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是( B )
A. 培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌
B. 培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
C. 心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖
D. 心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
[解析]培养心肌细胞的器具需要用高压蒸汽灭菌法灭菌，但是部分培养心肌细胞所用试剂（如动物血清）不能用高压蒸汽灭菌法灭菌，A 错误；培养心肌细胞的时候既需要氧气（有助于心肌细胞进行有氧呼吸）也需要二氧化碳( 有助于维持培养液的pH) ，B 正确；心肌细胞是高度分化的细胞，不能进行有丝分裂，C 错误；心肌细胞在神经细胞释放的神经递质的支配下跳动，D 错误。
6. [2021辽宁，2分]下列有关病毒在生物学和医学领域应用的叙述，错误的是( C )
A. 灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合
B. 用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体
C. 基因工程中常用噬菌体转化植物细胞
D. 经灭活或减毒处理的病毒可用于免疫预防
[解析]常用的诱导动物细胞融合的方法有PEG 融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，A 正确；用特定的病毒免疫小鼠可获得能产生特定抗体的B 淋巴细胞，进而制备单克隆抗体，B 正确；噬菌体是侵染细菌的病毒，基因工程中常用农杆菌转化植物细胞，C 错误；经灭活或减毒处理的病毒可作为疫苗引发机体的免疫反应，用于免疫预防，D 正确。
7. [2021辽宁，2分]如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图。有关叙述正确的是( B )
A. 后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
B. 过程①需要提供95% 空气和5%CO2 的混合气体
C. 过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
D. 过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
[解析]据图可知，后代丁的遗传物质来自甲牛和乙牛，丙牛只提供了胚胎发育的场所，并未提供遗传物质，故后代丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A 错误；进行动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95% 空气加5%CO2 的混合气体的培养箱中进行培养，B 正确；过程②常使用显微操作去核法对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞进行处理，C 错误；通常情况下，过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚阶段后移植，D 错误。
8. [2021福建，4分]一位患有单基因显性遗传病的妇女（其父亲与丈夫表型正常）想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析，筛选出不含该致病基因的卵细胞，采用试管婴儿技术辅助生育后代，技术流程示意图如图。
下列叙述正确的是( B )
A. 可判断该致病基因位于X 染色体上B. 可选择极体1或极体2用于基因分析
C. 自然生育患该病子女的概率是25% D. 在获能溶液中精子入卵的时期是③
[解析]据题意不能确定该致病基因是位于X 染色体上还是位于常染色体上，A 错误；据题意该患病妇女的父亲表型正常可知，该妇女关于该病的基因型是杂合的，故可选择极体1或极体2用于基因分析，以推测卵细胞中是否含有该病的致病基因，B 正确；该妇女关于该病的基因型是杂合的，她的丈夫表型正常，是隐性纯合子，故他们自然生育患该病子女的概率是50% ，C 错误；在获能溶液中精子入卵的时期是②，D 错误。
二、非选择题
9. [2023湖北，16分]某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。
回答下列问题:
（1） 与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞（含浆细胞）不需要（填“需要”或“不需要”）通过原代培养扩大细胞数量;添加脂溶性物质PEG 可促进细胞融合，该过程中PEG 对细胞膜的作用是改变细胞膜结构（4分）。
[解析]一般认为，已免疫的脾细胞（含浆细胞）中已含足够数量的能产生特异性抗体的细胞，不需要通过原代培养扩大细胞数量。聚乙二醇PEG 分子能改变细胞膜的结构，使两细胞接触点处细胞膜的脂类分子发生疏散和重组，从而使细胞发生融合。
（2） 在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基（如HAT 培养基），该培养基对未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞生长具有抑制作用。
[解析]淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合后，有的细胞未融合，有的细胞已融合；融合细胞中有的是具有同种核的细胞，有的是具有不同种核的细胞（杂交瘤细胞）。使用选择培养基的目的是筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞；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的生长受到抑制，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
（3） 单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是筛选能分泌与该病毒外壳蛋白A 特异性结合的抗体的杂交瘤细胞（3分）。
[解析]将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交的目的是从杂交瘤细胞中筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
（4） 构建重组质粒需要使用DNA 连接酶。下列属于DNA 连接酶底物的是④（3分）。
[解析]在核酸中，一个核苷酸的3′ 端羟基与另一个核苷酸的5′ 端磷酸基团发生脱水缩合，形成磷酸二酯键。故④符合题意。
10. [2022海南，13分]以我国科学家为主的科研团队将OSNL （即4个基因Oct4/Sx2/Nang/Lin28A 的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞CEFs ，诱导其重编程为诱导多能干细胞iPS ，再诱导iPS 分化为诱导原始生殖细胞iPGCs ，然后将iPGCs 注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中，最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代，实验流程如图。回答下列问题。
（1） CEFs 是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加血清等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。
[解析]进行动物细胞培养时，动物组织剪碎后需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，以获得单个细胞，制成细胞悬液。使用合成培养基培养动物细胞时，通常需要添加血清等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。
（2） 体外获取OSNL 的方法有PCR 、人工合成法（任答1种）（答出1种即可）。若要在CEFs 中表达外源基因的蛋白，需构建基因表达载体，载体中除含有目的基因和标记基因外，还须有启动子和终止子等。启动子是RNA 聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动目的基因转录出mRNA ，最终表达出所需要的蛋白质。
[解析]体外获取目的基因的方法有多种，如PCR 、人工合成法。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等结构，启动子是RNA 聚合酶识别和结合的部位，有了启动子才能驱动目的基因转录出mRNA ，最终获得所需要的蛋白质。
（3） iPS 细胞和iPGCs 细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达。
[解析]iPGCs 细胞是由iPS 细胞分化而来的，两者的遗传物质相同，两者在形态、结构和功能方面不同的根本原因是基因的选择性表达。
（4） 诱导iPS 细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是诱导iPS 细胞的技术是将已分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞iPS ，再诱导iPS 分化为诱导原始生殖细胞iPGCs 的技术；体细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术（4分）。
[解析]诱导iPS 细胞的技术与体细胞核移植技术存在明显的区别，主要表现在诱导iPS 细胞的技术是将已分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞iPS ，再诱导iPS 分化为诱导原始生殖细胞iPGCs 的技术；而体细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。
（5） 该实验流程中用到的生物技术有基因工程、动物细胞培养（2分）（答出2点即可）。
[解析]分析题意可知,该实验流程中用到的生物技术有基因工程、动物细胞培养等。
题组二
一、选择题
1. [2023广东，2分]科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( C )
A. 超数排卵B. 精子获能处理C. 细胞核移植D. 胚胎培养
[解析]胚胎工程的过程主要包括：①精子的采集与体外获能处理，卵子采集（注：为获得更多卵子可进行超数排卵处理）与成熟培养；②卵子与精子的体外受精；③胚胎的早期培养；④待胚胎生长到一定阶段后，进行胚胎移植。综上，C 符合题意。
2. [2022辽宁，2分]蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物。在蓝莓组织培养过程中，外植体切口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物，这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞甚至死亡，导致蓝莓组织培养失败。下列叙述错误的是( D )
A. 花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中
B. 适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变
C. 在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变
D. 宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体
[解析]蓝莓细胞中的花青素通常存在于液泡中，A 正确。结合题中信息“在蓝莓组织培养过程中……褐变”可推测，在培养基中添加合适的抗氧化剂可以减少褐变，适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率可以减少褐变，B 、C 正确。在植物组织培养过程中，一般选用蓝莓茎尖等分生区作为外植体，因为茎尖等分生区病毒极少甚至无病毒，同时其分裂旺盛，易于诱导其脱分化和再分化；成熟叶片含病毒多，分裂能力差，不易诱导其脱分化和再分化，D 错误。
3. [2022湖北，2分]纳米氧化亚铜是一种纳米材料。为了探究纳米氧化亚铜对贴壁生长细胞活性的影响，研究者在培养基中添加一定量的纳米氧化亚铜，8小时后观察到细胞萎缩、体积变小，细胞核变大、细胞膜内侧出现纳米氧化亚铜富集现象，培养瓶中大量贴壁细胞脱落，出现细胞悬浮。根据该实验现象，能得出的正确结论是( B )
A. 纳米氧化亚铜改变了细胞贴壁生长习性
B. 纳米氧化亚铜对该细胞生长有抑制作用
C. 纳米氧化亚铜能通过自由扩散进入细胞
D. 纳米氧化亚铜不影响细胞的新陈代谢
[解析]由题中信息“研究者在……细胞悬浮”可知，纳米氧化亚铜对该细胞生长有抑制作用，会影响细胞的新陈代谢，而非改变了细胞贴壁生长习性，A 、D 项错误，B 项正确；由“细胞膜内侧出现纳米氧化亚铜富集现象”可知，纳米氧化亚铜可以进入细胞，但不能说明其进入细胞的方式是自由扩散，C 项错误。
4. [2022山东，2分]如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是( D )
A. 双抗可同时与2种抗原结合
B. 利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C. 筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D. 同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
[解析]根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测，A 、B 、C 正确；同时注射2种抗原可刺激不同B 细胞分化形成不同的浆细胞，一个B 细胞通常只能分化成产一种特异性抗体的浆细胞，D 错误。
5. [2021江苏，2分]植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为无菌培养物建立→ 培养物增殖→ 生根培养→ 试管苗移栽及鉴定,下列相关叙述错误的是( D )
A. 为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可以接种培养
B. 组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构
C. 提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根
D. 用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异
[解析]用同一植株体细胞离体培养获得再生苗的过程中可能会发生基因突变、染色体变异，D 项错误。
二、非选择题
6. [2023浙江1月选考，15分]甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。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，应检验两种植物的原生质体是否具备形成再生植株的能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体来自幼苗的根，则乙植物原生质体来自幼苗的叶片。
[解析]在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备形成再生植株的能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体来自幼苗的根，则乙植物原生质体应来自幼苗的叶片（注：叶片细胞中含有叶绿体，叶片细胞的原生质体呈绿色）。
（2） 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，常采用相应的酶进行去壁处理。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的细胞质、细胞核失活。对处理后的原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数，确定原生质体密度。两种原生质体1:1 混合后，通过添加适宜浓度的PEG 进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是终止原生质体融合。
[解析]植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。由于甲原生质体提供的是核基因，因此需使其细胞质失活；乙原生质体提供的是细胞质基因，因此需使其细胞核失活。可采用血细胞计数板对原生质体进行计数。加入过量的培养基可降低PEG 浓度，使原生质体融合终止。
（3） 将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于一个融合原生质体。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞的理由是哪几项？ABD （2分）（A.甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂 B.同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂 C.培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂 D.杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂）。
[解析]由于将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合后，在凝固前倒入培养基,融合原生质体分散固定在平板中,可独立生长、分裂形成愈伤组织，因此同一块愈伤组织所有细胞来源于一个融合原生质体。综合分析可知，甲原生质体的细胞质失活，乙原生质体的细胞核失活，因此，未发生融合的甲原生质体、未发生融合的乙原生质体，以及同种融合（甲原生质体与甲原生质体融合、乙原生质体与乙原生质体融合）的原生质体无法生长、分裂，A 、B 项符合题意；杂种细胞的结构和功能完整，能够进行生长、分裂形成愈伤组织，D 项符合题意。
（4） 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，直接发育形成再生植株。
[解析]愈伤组织经再分化能形成胚状体或芽。胚状体能长出根、芽，直接发育成再生植株。
（5） 用PCR 技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA 序列a ，乙植物细胞质具有特异性DNA 序列b ；M1 、M2 为序列a 的特异性引物，N1 、N2 为序列b 的特异性引物。完善实验思路：
Ⅰ.提取纯化再生植株的总DNA ，作为PCR 扩增的模板。
Ⅱ.将DNA 提取物加入PCR 反应体系，M1 、M2 为特异性引物，扩增序列a ；用同样的方法扩增序列b 。
Ⅲ.得到的2个PCR 扩增产物经电泳后，若每个PCR 扩增产物在凝胶中均出现了预期的1个条带，则可初步确定再生植株来自杂种细胞。
[解析]提取纯化再生植株的总DNA ，可作为PCR 扩增的模板。扩增序列a 时所用的特异性引物是M1 和M2 。PCR 的扩增产物常用凝胶电泳进行鉴定。若在2个PCR 扩增体系中能分别扩增出a 序列和b 序列，则将2个PCR 扩增体系扩增的产物进行凝胶电泳后，可观察到1个凝胶中含a 序列对应的1个条带，1个凝胶中含b 序列对应的1个条带。
7. [2021湖南，15分]M 基因编码的M 蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA 片段F 插入M 基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M 基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：
（1） 在构建含有片段F 的重组质粒过程中，切割质粒DNA 的工具酶是限制性内切核酸酶（限制酶），这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
[解析]在构建含有片段F 的重组质粒过程中，切割质粒DNA 的工具酶是限制性内切核酸酶（限制酶）。限制性内切核酸酶作用于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
（2） 在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害；给细胞提供足够的营养（2分）。
[解析]在进行动物细胞培养过程中，可定期更换培养液，清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害；给细胞提供足够的营养。
（3） 与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难（2分）。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为细胞体积小，细胞核大，核仁明显（任选两点作答，2分）（答出两点即可），功能上具有发育的全能性（2分）。
[解析]动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，故与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为细胞体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性。
（4） 鉴定转基因动物：以免疫小鼠的B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M 蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M 基因是否失活的实验思路：从克隆动物A 的肝细胞中提取蛋白质，用此抗体进行抗原—抗体杂交（4分）。
[解析]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，制备M 蛋白的单克隆抗体。若要利用此抗体确定克隆动物A 中M 基因是否失活，可利用抗原—抗体杂交技术进行检测，若有杂交带出现，表明M 基因没有失活。
【高分必备】
从两个水平检测与鉴定目的基因
（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物的DNA 是否插入目的基因——DNA 分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA—— 分子杂交技术；③检测目的基因是否表达出蛋白质——抗原—抗体杂交技术。
（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
题组三
一、选择题
1. [2023浙江6月选考，2分]植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。
下列叙述正确的是( B )
A. 转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化
B. 使用ATP 合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降
C. 植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D. 培养基的pH 高于细胞内，有利于蔗糖的吸收
[解析]共转运体是转运蛋白，在运输蔗糖过程中会发生构型改变，A 错误；蔗糖的运输需要借助H+ 的顺浓度的化学势能，使用ATP 合成抑制剂会抑制组织细胞内的H+ 运输到细胞外,破坏了细胞内外的H+ 浓度差，进而影响蔗糖运输，B 正确；植物组培的培养基中还有氨基酸等有机物也可以作为碳源，C 错误；培养基的pH 高于细胞内意味着H+ 浓度小于细胞内，不利于蔗糖吸收，D 错误。
2. [2022江苏，2分]下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( C )
A. 通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C. 克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D. 将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
[解析]精子获能指的是精子获得受精能力，而不是获得能量，A 错误；哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需的营养物质与体内基本相同，需要的营养物质有糖、氨基酸、无机盐等，B 错误；克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程，C 正确；胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，D 错误。
3. [2022北京，2分]将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠Mc 。据此分析，下列叙述错误的是( A )
A. 获得Mc 的生物技术属于核移植
B. Mc 表皮中有两种基因型的细胞
C. 注射入的细胞会分化成Mc 的多种组织
D. 将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠
[解析]获得Mc 的生物技术属于胚胎工程，A 错误；结合题中信息知，Mc 表皮中有两种基因型的细胞，B 正确；由于注射的细胞为小鼠囊胚的内细胞团部分细胞，则注射入的细胞会分化成Mc 的多种组织，C 正确；将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠，D 正确。
4. [2022江苏，3分]（多选）如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人—鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性，只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有( ACD )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人—人、人—鼠、鼠—鼠融合细胞
C. 芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上
D. 胸苷激酶基因位于17号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X 染色体上
[解析]分析题中信息可知，Ⅰ保留的人类染色体有X 、11号染色体;Ⅱ保留的人类染色体有2、11号染色体，具有芳烃羟化酶活性；Ⅲ保留的人类染色体有X 、11、17号染色体，具有胸苷激酶活性。Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。故芳烃羟化酶基因位于2号染色体上，胸苷激酶基因位于17号染色体上；磷酸甘油酸激酶基因位于X 染色体上；乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上，C 、D 正确。可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇诱导动物细胞融合，A 正确。细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是在选择培养基上进行筛选过的细胞，所以是人—鼠融合细胞，B 错误。
二、非选择题
5. [2023新课标理综，12分]根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。
（1） 从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是根瘤菌单菌落。
[解析]纯培养物通常是由一个微生物生长、繁殖所形成的单菌落，根据题中信息“从豆科植物……获得纯培养物”可知，此实验中的纯培养物是根瘤菌单菌落。
（2） 取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体① 愈伤组织② 试管苗。其中①表示的过程是脱分化（1分），②表示的过程是再分化（1分）。由外植体最终获得完整的植株,这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
[解析]植物组织培养的简单过程：取外植体并消毒→ 脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织→ 再分化形成组织或器官→ 发育成一株完整的植株。植物细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
（3） 研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料,研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力,其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组,甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入无氮的培养液中培养,观察两组试管苗的生长状况,若甲组的生长状况好于乙组,则说明接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮作用。
[解析]若接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮作用，则该试管苗可以在无氮的培养液中正常生长。
（4） 若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是增加土壤肥力、改善土壤结构、提高作物的产量（答出2点即可）（答出2点即可）。
[解析]微生物肥料的作用有提高作物的产量、增加土壤肥力、改善土壤结构等。
6. [2022辽宁，10分]某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中，需要表达N 蛋白胞外段，制备相应的单克隆抗体，增加其对N 蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ.N 蛋白胞外段抗原制备，流程如图1
（1） 构建重组慢病毒质粒时，选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，目的是筛选出含目的基因（N 蛋白胞外段基因）的病毒包装细胞（2分）。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞，质粒被包在脂质体双分子层中（填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”）。
[解析]构建重组慢病毒质粒时，选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，将病毒包装细胞在含有氨苄青霉素的培养基上培养，就可以将含有目的基因（N 蛋白胞外段基因）的病毒包装细胞筛选出来。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞，质粒被包在脂质体的双分子层中。
（2） 质粒在包装细胞内组装出由核酸和蛋白质组成的慢病毒，用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N 蛋白胞外段。
Ⅱ.N 蛋白胞外段单克隆抗体制备，流程如图2
（3） 用N 蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后，取小鼠脾组织用胰蛋白或胶原蛋白酶处理，制成细胞悬液，置于含有混合气体的CO2 培养箱中培养，离心收集小鼠的B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞进行融合。
[解析]用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织，可使组织分散成单个细胞。可将细胞悬液置于含有95% 空气和5%CO2 的混合气体的CO2 培养箱中进行培养。
（4） 用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，将其接种到96孔板，进行克隆化培养。用抗原—抗体杂交技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生N 蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株，经体外扩大培养，收集细胞培养液，提取单克隆抗体。
[解析]使用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞后，将其接种到96孔板，进行克隆化培养。用抗原—抗体杂交技术检测每孔中的抗体，最终获得既能产生N 蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株，经扩大培养可获得大量的单克隆抗体。扩大培养的方式有两种：体外培养和注射到小鼠腹腔内增殖，前者可以从细胞培养液中获取单克隆抗体，后者可以从小鼠腹水中获取单克隆抗体。
（5） 利用N 蛋白胞外段抗体与药物结合，形成抗体—药物偶联物ADC ，实现特异性治疗。
[解析]利用N 蛋白胞外段抗体（可特异性识别N 蛋白胞外段）与药物结合，形成抗体—药物偶联物，实现特异性治疗。
7. [2020天津，10分]某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比（如表）进行预实验。
据表回答：
（1） Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织。
[解析]选择茎尖、幼叶等作为外植体是因为其富含分生组织，细胞分化程度低，诱导其脱分化形成愈伤组织更容易。
（2） 在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段。
[解析]阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别涉及脱分化、再分化和再分化过程，细胞形态、结构和功能在这些阶段都发生了变化，都存在基因的选择性表达。
（3） 为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品种B的激素配比m1>2.0 ，以0.5μml/L 为梯度，设计5个浓度水平的实验，细胞分裂素最高浓度应设为m1+1.0 μml/L 。
[解析]因为m1μml/L 为品种B 在Ⅰ阶段的最佳激素配比中的细胞分裂素浓度，所以确定品种A 在Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度时，若以0.5μml/L 为梯度设计5个浓度水平，设置的浓度由低到高应依次为m1−1.0 、m1−0.5 、m1 、m1+0.5 、m1+1.0 （单位均为μml/L ）。
（4） Ⅲ阶段时，科研人员分别选用浓度低于或高于n3μml/L 的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果，原因是处理幼芽时，选用低浓度生长素时的处理方法为浸泡法（长时间处理）（1分）,选用高浓度生长素时的处理方法为沾蘸法（短时间处理）（1分）。
[解析]用浸泡法处理幼芽时使用的生长素浓度较低，处理时间较长，用沾蘸法处理幼芽的时间较短，使用的生长素浓度较高，二者均可以得到最佳生根效果。
（5） 在Ⅰ阶段用秋水仙素对材料进行处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。
[解析]秋水仙素通过抑制分裂期纺锤体的形成使染色体加倍；Ⅱ、Ⅲ阶段中部分细胞可能已发生分化，失去了分裂能力，故用秋水仙素处理这两个阶段的材料，并非所有细胞的染色体数目都会加倍；而Ⅰ阶段形成的愈伤组织细胞都由已分化细胞经过脱分化形成，分化程度较低，分裂能力较强，因此该阶段中使用秋水仙素使染色体数目加倍，更容易获得由单个细胞形成的多倍体。品种B组织培养阶段
细胞分裂素浓度μml/L
生长素浓度μml/L
Ⅰ诱导形成愈伤组织
m1
n1
Ⅱ诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ诱导生根
m3
n3