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      备战2026年高考生物精品试题汇编专题17细胞工程与胚胎工程(Word版附解析)

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      备战2026年高考生物精品试题汇编专题17细胞工程与胚胎工程(Word版附解析)

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      这是一份备战2026年高考生物精品试题汇编专题17细胞工程与胚胎工程(Word版附解析),文件包含备战2026年高考精品试题汇编生物专题17细胞工程与胚胎工程原卷版docx、备战2026年高考精品试题汇编生物专题17细胞工程与胚胎工程Word版含解析docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共54页, 欢迎下载使用。

      考点01 植物细胞工程
      1.(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
      【分析】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。
      【详解】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。
      2.(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( )
      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
      【分析】分析表格,随着转速升高,细胞干重增加,黄酮产量最多。
      【详解】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。
      3.(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
      【分析】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,这个过程叫做再分化。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。
      【详解】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②③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。
      4.(2025·黑吉辽蒙卷·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
      【分析】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。
      【详解】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。
      5.(2025·浙江·高考真题)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。
      注:从生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质
      下列叙述正确的是( )
      A.流程①的效果取决于消毒剂浓度
      B.流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
      C.与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
      D.与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根
      【答案】B
      【分析】植物组织培养过程中,激素的比例影响其分化的方向,当细胞分裂素与生长素比例相当时,产生愈伤组织,生长素浓度较高时,诱导根的形成,细胞分裂素浓度较高时,诱导芽的形成。
      【详解】A、流程①中,消毒效果不仅取决于消毒剂浓度,还取决于消毒时间和消毒剂种类,A错误;
      B、流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段,直接经腋芽直接分化为丛生苗,B正确;
      C、与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值小,C错误;
      D、与流程③相比,提高流程④培养基的IBA浓度有利于从生苗的生根,D错误。
      故选B。
      6.(2025·甘肃·高考真题)水稻白叶枯病(植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑)由白叶枯病菌引起,严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术,对水稻白叶枯病的感病基因SWEET(该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻)的启动子区进行了定点“修改”,编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株(如下图)。回答下列问题。
      (1)CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后,可通过 (方法)将该质粒转入植物细胞,并将 整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞,需要在植物组织培养基中添加 。
      (2)实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为 ,对其消毒时需依次使用酒精和 处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素,原因是 。
      (3)为了检测基因编辑水稻是否成功,首先需采用 技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑;然后,在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌,通过比较 来验证抗病性。
      (4)在该研究中,基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为 。
      【答案】(1) 农杆菌转化法 Ti质粒上的T - DNA 潮霉素
      (2)外植体 次氯酸钠 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素
      (3)PCR - 测序 病斑的大小(或病斑面积、发病情况等合理答案)
      (4)对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后,白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻。
      【分析】基因工程的基本操作程序包括:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测和鉴定。植物组织培养技术是指在无菌和人工控制的环境条件下,将离体的植物器官(如根、茎、叶、花、果实等)、组织、细胞以及原生质体,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,使其长成完整植株的技术。
      【详解】(1)将重组Ti质粒转入植物细胞常用农杆菌转化法。因为农杆菌中的Ti质粒上的T - DNA(可转移DNA)能够整合到植物细胞的染色体DNA上。利用农杆菌侵染植物细胞,从而将重组Ti质粒导入植物细胞。为了筛选出转化成功的细胞,由于重组Ti质粒上含有潮霉素抗性基因(HygR),所以需要在植物组织培养的培养基中添加潮霉素,只有成功导入重组Ti质粒的细胞才能在含有潮霉素的培养基上存活。
      (2)在植物组织培养中,离体的植物器官、组织或细胞被称为外植体,所以实验中用到的水稻幼胚被称为外植体。 对水稻幼胚消毒时需依次使用酒精、次氯酸钠处理。 在植物组织培养诱导形成再生植株的过程中,生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。不同浓度的生长素和细胞分裂素的配比可以调控细胞的分裂和分化方向,从而诱导形成根和芽等不同的器官,最终形成再生植株。
      (3)为了检测基因编辑水稻是否成功,首先需采用PCR - 测序技术检测目标基因的启动子区是否编辑成功。通过PCR扩增目标基因的启动子区片段,然后进行测序,与编辑前的序列进行对比,看是否发生了预期的改变。 在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌,通过比较病斑的大小(或病斑面积、发病情况等)来验证抗病性。如果基因编辑后的水稻病斑明显小于野生型水稻,说明其抗病性增强。
      (4)在该研究中,基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为:对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后,白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻,从而使水稻获得了抗病性。
      7.(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
      【分析】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。
      【详解】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。
      8.(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
      【分析】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。
      【详解】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涨破,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。
      9.(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
      【分析】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。
      【详解】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。
      10.(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
      【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、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。
      11.(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
      【分析】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。
      【详解】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。
      12.(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
      【分析】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;②③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。
      【详解】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。
      13.(2024·吉林·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
      【分析】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)。
      【详解】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(不是植物生长所必须的)的合成速率,D正确。
      故选B。
      14.(2024·浙江·高考真题)山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗,可恢复其原有的优质高产特性,流程如图。下列操作不可行的是( )
      外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
      A.选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
      B.培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
      C.将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
      D.提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
      【答案】D
      【分析】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)。
      【详解】A、芽尖等分生组织分裂旺盛,且含病毒少,取材时常选用其作为外植体,A正确;
      B、培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染,加入抗生素可降低杂菌的污染,B正确;
      C、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养,其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养,每进行一次继代培养,培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养,所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍,可实现快速繁殖,C正确;
      D、提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽,D错误。
      故选D。
      15.(多选·2024·江苏·高考真题)图示普通韭菜(2n=16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系,科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述正确的有( )
      A.花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
      B.培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
      C.镜检根尖分生区细胞的染色体,可鉴定出单倍体幼苗
      D.秋水仙素处理单倍体幼苗,所得植株的细胞中染色体数都是16
      【答案】ABC
      【分析】生长素与细胞分裂素的用量比值高,有利于根的分化,抑制芽的形成;用量比值低,有利于芽的分化,抑制根的形成;用量比值适中,促进愈伤组织的形成。
      【详解】A、花粉细胞含有一个完整的染色体组,花药壁细胞含有2个染色体组,都含有该生物生长发育繁殖的全部遗传信息,均具有全能性,A正确;
      B、愈伤组织再分化过程中,如果细胞分裂素和生长素同时使用,且生长素用量较高,有利于根的分化、抑制芽的形成,如果同时使用,且细胞分裂素用量较高,有利于芽的分化、抑制根的形成,所以培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向,B正确;
      C、单倍体幼苗细胞含有的染色体数目减半,因此可镜检根尖分生区细胞的染色体,鉴定出单倍体幼苗,C正确;
      D、秋水仙素处理单倍体幼苗,可能有些细胞染色体数目没有加倍,只含有8条,D错误。
      故选ABC。
      16.(多选·2024·山东·高考真题)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
      【分析】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。
      【详解】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。
      17.(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到培养基中,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) 外植体 过滤
      (2)克隆 DNA合成抑制剂 微生物侵害
      (3)丙 先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X
      (4)器官 代谢途径 关键酶 发酵
      【分析】【关键能力】
      (1)信息获取与加工
      (2)逻辑推理与论证:
      【详解】(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,而处于其它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。
      18.(2023·河北·高考真题)植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是( )
      A.植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理
      B.经纤维素酶和果胶酶充分处理后,植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞
      C.为使悬浮细胞正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压
      D.利用悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少植物资源的消耗
      【答案】B
      【分析】植物细胞培养需要在无菌条件下进行人工操作:保证水、无机盐、碳源(常用蔗糖)、氮源(含氮有机物)、生长因子(维生素)等营养物质的供应;需要添加一些植物生长调节物质,主要是生长素和细胞分裂素;愈伤组织再分化到一定阶段,形成叶绿体,能进行光合作用,故需光照。
      【详解】A、为了避免杂菌污染,植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理,A正确;
      B、纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得的是原生质体,不能获得单个完整的悬浮细胞,B错误;
      C、细胞的正常生长需要适宜的条件,因此,为使悬浮细胞正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压,C正确;
      D、利用悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少植物资源的消耗,同样也不受季节和天气得限制,D正确。
      故选B。
      19.(2023·江苏·高考真题)研究者通过体细胞杂交技术,探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是( )
      A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
      B.原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
      C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理,活的原生质体被染色
      D.聚乙二醇促进原生质体融合后,以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
      【答案】D
      【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种新培育成新植物体的技术。
      【详解】A、从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶,不能用于去除细胞壁,因为紫菜细胞的细胞壁成分中没有蛋白质,A错误;
      B、获得的原生质体若处在低渗溶液中,会吸水涨破,B错误;
      C、检测原生质体活力时可用台盼蓝染色,活的原生质体不能被染色,C错误;
      D、聚乙二醇作为诱导剂可促进原生质体融合,对于杂种细胞可以叶绿体颜色等差异为标志来进行识别,D正确。
      故选D。
      20.(2023·山东·高考真题)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
      A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
      B.植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
      C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
      D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
      【答案】A
      【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到,因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
      【详解】A、有些产物不能或难以通过化学合成途径得到,故可利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物,A正确;
      B、利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物,故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产,B错误;
      C、次生代谢物不是植物生长所必需的,其含量少,可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产量,C错误;
      D、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件,提高了多个细胞中次生代谢物的含量,不能提高单个细胞中次生代谢物的含量,D错误。
      故选A。
      21.(2023·湖北·高考真题)栽培稻甲产量高、品质好,但每年只能收获一次。野生稻乙种植一次可连续收获多年,但产量低。中国科学家利用栽培稻甲和野生稻乙杂交,培育出兼具两者优点的品系丙,为全球作物育种提供了中国智慧。下列叙述错误的是( )
      A.该成果体现了生物多样性的间接价值
      B.利用体细胞杂交技术也可培育出品系丙
      C.该育种技术为全球农业发展提供了新思路
      D.品系丙的成功培育提示我们要注重野生种质资源的保护
      【答案】A
      【分析】生物多样性的直接价值提现在食用、药用、文学艺术创作等,间接价值体现在调节生态系统的功能上,培育新品系不属于间接价值,潜在价值指的是尚未发现的。植物体细胞杂交是以原生质体培养为基础,人工诱导使不同亲本原生质体融合,并通过对异核体的培养产生体细胞杂种的技术。体细胞杂交在转移抗逆性状,进行作物改良,实现远缘重组,创造新型物种,以及定向转移胞质基因控制的性状和利用配子一体细胞杂交产生三倍体植物上显示出重要的应用前景,并对丰富种质、保持和促进生物多样性具有重大的意义。
      【详解】A、生物多样性的直接价值提现在食用、药用、文学艺术创作等,间接价值体现在调节生态系统的功能上,培育新品系不属于间接价值,A错误;
      B、植物体细胞杂交是以原生质体培养为基础,人工诱导使不同亲本原生质体融合,并通过对异核体的培养产生体细胞杂种的技术。植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组,创造和培养植物新品种乃至新物种,尤其在多基因控制农艺性状的改良上具有较大优势。因此可以利用该方法培育品系丙,B正确;
      C、该育种技术把栽培稻和野生稻杂交,为全球农业发展提供了新思路,C正确;
      D、品系丙的成功培育需要依靠野生稻的参与,提示我们要注重野生种质资源的保护,D正确。
      故选A。
      22.(2023·广东·高考真题)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( )
      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
      【答案】C
      【分析】植物体细胞杂交技术:就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。
      【详解】A、在细胞融合前,必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,再诱导原生质体融合,A正确;
      B、人工诱导原生质体融合有物理法和化学法,用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合,B正确;
      C、融合的细胞中有人参根-人参根细胞、人参根-胡萝卜根细胞、胡萝卜根-胡萝卜根细胞,只有人参根-胡萝卜根细胞才是杂交细胞,C错误;
      D、杂交细胞含两种细胞的遗传物质,可能具有生长快速的优势,D正确。
      故选C。
      考点02 动物细胞工程
      1.(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
      【分析】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。)
      【详解】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正确;
      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正确;
      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正确;
      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错误。
      故选D。
      2.(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
      【分析】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去培养。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。
      【详解】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。
      3.(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
      【分析】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。
      【详解】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(如酚红)在培养基中用于显示pH变化,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,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。
      4.(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
      【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
      【详解】A、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。
      5.(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
      【分析】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。
      【详解】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、Sx2、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、融合细胞有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。
      6.(多选·2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)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
      【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
      【详解】A、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。
      7.(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
      【分析】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。
      【详解】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增值分化而来,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,该实验过程中涉及到有性生殖,D错误。
      故选C。
      8.(2024·吉林·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
      【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、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。
      9.(2024·浙江·高考真题)某动物细胞培养过程中,细胞贴壁生长至接触抑制时,需分装培养,实验操作过程如图。
      下列叙述错误的是( )
      A.①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离B.②加培养液的目的是促进细胞增殖
      C.③分装时需调整到合适的细胞密度D.整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
      【答案】B
      【分析】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:36.5℃±0.5℃;适宜的pH: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)。
      【详解】A、①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离,A正确;
      B、②加培养液,多次加培养液先洗去残留的消化酶,然后终止消化液的消化作用,并对细胞加以稀释,B错误;
      C、③分装时需调整到合适的细胞密度,因为若密度过大细胞直接仍存在接触抑制,C正确;
      D、动物细胞培养需要无菌无毒环境,因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行,D正确。
      故选B。
      10.(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
      【分析】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。
      【详解】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。
      11.(多选·2024·江西·高考真题)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
      【分析】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。
      【详解】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。
      12.(2023·辽宁·高考真题)大量悬浮培养产流感病毒的单克隆细胞,可用于流感疫苗的生产。下列叙述错误的是( )
      A.悬浮培养单克隆细胞可有效避免接触抑制
      B.用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清
      C.当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖
      D.培养基pH不会影响单克隆细胞的病毒产量
      【答案】D
      【分析】培养动物细胞使用合成培养基时需要加入血清等一些天然成分,必须保证环境是无菌、无毒的,培养液还需要定期更换。O2是细胞代谢所必需的,CO2主要作用是维持培养液的pH。细胞贴附在培养瓶的瓶壁上称为细胞贴壁,贴壁细胞在生长增殖时会发生接触抑制的现象。
      【详解】A、悬浮培养单克隆细胞,可以保证足够的气体交换,通过振荡或转动装置使细胞始终处于分散悬浮于培养液内,可有效避免接触抑制,A正确;
      B、由于细胞的生长是比较复杂的过程,血清中含有一些必须的因子,用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清,B正确;
      C、病毒借助于细胞进行繁殖,利用了活细胞的物质、能量、酶等,当病毒达到一定数量时细胞的生命活动受到影响,会影响细胞的增殖,C正确;
      D、细胞的正常生命活动需要适宜的pH,培养基pH会影响细胞代谢,进而影响单克隆细胞的病毒产量,D错误。
      故选D。
      13.(2023·北京·高考真题)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是( )
      A.需要使用动物细胞培养技术
      B.需要制备用PTH免疫的小鼠
      C.利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
      D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
      【答案】D
      【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞,诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
      【详解】A、单克隆抗体制备过程中需要对骨髓瘤细胞等进行培养,即需要使用动物细胞培养技术,A正确;
      B、该操作的目的是制备单克隆抗体用于快速检测PTH,故应用PTH刺激小鼠,使其产生相应的B细胞,B正确;
      C、抗原与抗体的结合具有特异性,可利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞,C正确;
      D、由于一种B细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体,故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体,D错误。
      故选D。
      14.(多选·2023·江苏·高考真题)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”,研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
      A.猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同,但具有相同的基因组
      B.囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成,但表达的基因都不同
      C.移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO₂的培养箱中进行
      D.移植后胚胎的发育受母体激素影响,也影响母体激素分泌
      【答案】AD
      【分析】胚胎干细胞具有全能性,利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”,是利用了胚胎干细胞的全能性。
      【详解】A、由于猴的成纤维细胞和胚胎干细胞是由猴胚胎干细胞分裂分化而来,虽然功能不同,但基因组相同,A正确;
      B、囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成,但表达的基因有部分不同,但有部分基因所有细胞都表达(如呼吸酶基因),B错误;
      C、动物细胞培养和早期胚胎培养需要在95%空气和5%二氧化碳的环境中培养,C错误;
      D、胚胎移植后胚胎的发育受母体激素影响,也影响母体激素分泌,D正确。
      故选AD。
      15.(2023·浙江·高考真题)赖氨酸是人体不能合成的必需氨基酸,而人类主要食物中的赖氨酸含量很低,利用生物技术可提高食物中赖氨酸含量。回答下列问题:
      (1)植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时,能抑制合成过程中两种关键酶的活性,导致赖氨酸含量维持在一定浓度水平,这种调节方式属于 。根据这种调节方式,在培养基中添加 ,用于筛选经人工诱变的植物悬浮细胞,可得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体,通过培养获得再生植株。
      (2)随着转基因技术与动物细胞工程结合和发展,2011年我国首次利用转基因和体细胞核移植技术成功培育了高产赖氨酸转基因克隆奶牛。其基本流程为:
      ①构建乳腺专一表达载体。随着测序技术的发展,为获取富含赖氨酸的酪蛋白基因(目的基因),可通过检索 获取其编码序列,用化学合成法制备得到。再将获得的目的基因与含有乳腺特异性启动子的相应载体连接,构建出乳腺专一表达载体。
      ②表达载体转入牛胚胎成纤维细胞(BEF)。将表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内,与BEF膜发生 ,表达载体最终进入细胞核,发生转化。
      ③核移植。将转基因的BEF作为核供体细胞,从牛卵巢获取卵母细胞,经体外培养及去核后作为 。将两种细胞进行电融合,电融合的作用除了促进细胞融合,同时起到了 重组细胞发育的作用。
      ④重组细胞的体外培养及胚胎移植。重组细胞体外培养至 ,植入代孕母牛子宫角,直至小牛出生。
      ⑤检测。DNA水平检测:利用PCR技术,以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照,以 为阳性对照,检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。RNA水平检测:从非转基因牛乳汁中的脱落细胞、转基因牛乳汁中的脱落细胞和转基因牛耳组织细胞,提取总RNA,对总RNA进行 处理,以去除DNA污染,再经逆转录形成cDNA,并以此为 ,利用特定引物扩增目的基因片段。结果显示目的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达,而不在牛耳组织细胞内表达,原因是什么? 。
      【答案】(1) 负反馈调节 过量赖氨酸类似物
      (2)①基因数据库 ②融合 ③核受体细胞 激活 ④早期囊胚 ⑤转基因BEF
      DNA酶 PCR的模板 构建的表达载体只含有乳腺特异性启动子,只能在乳腺细胞中启动转录,而在牛耳细胞中不能表达。
      【分析】负反馈调节是指在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,有助于系统保持稳定。基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
      【详解】(1)负反馈调节是指在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,有助于系统保持稳定。植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时,能抑制合成过程中两种关键酶的活性,导致赖氨酸含量维持在一定浓度水平,这种调节方式属于负反馈调节。如果想得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体可在培养基中添加过量赖氨酸类似物。
      (2)①从基因数据库获取获取目的基因编码序列,用化学合成法制备可得到目的基因。
      ②表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内,根据细胞膜成分,其与BEF膜发生融合。
      ③去核的卵母细胞作为受体细胞,其处于减数第二次分裂中期,因为卵母细胞中含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。电融合的作用除了促进细胞融合,同时起到了激活重组细胞发育的作用。
      ④胚胎发育到适宜阶段可取出向受体移植。牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段;植入代孕母牛子宫角,直至小牛出生。
      ⑤阳性对照:按照当前实验方案一定能得到正面预期结果的对照实验。阳性对照是已知的对测量结果有影响的因素,目的是确定实验程序无误。阴性对照和阳性对照相反,按照当前的实验方案一定不能得到正面预期结果的对照实验。排除未知变量对实验产生的不利影响。本实验以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照,为了检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。应该以含有目的基因的牛耳组织细胞为阳性对照。为了除去DNA污染,可以使用DNA酶使其水解。经逆转录形成cDNA,并以此为PCR的模板进行扩增。目的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达,而不在牛耳组织细胞内表达,原因是构建的表达载体只含有乳腺特异性启动子,只能在乳腺细胞中启动转录,而在牛耳细胞中不能表达。
      考点03 胚胎工程
      1.(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
      【详解】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。
      2.(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】C
      【分析】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。
      【详解】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,但孕酮量低于正常母牛,受精卵不能成功着床,不能获得成活胚胎,B 错误;
      C 、该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛,故可通过体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康的受体内可提高存活率,C 正确;
      D 、使用该牛 MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植,由于该牛本身孕酮分泌异常等问题,获得的后代也可能存在发育等方面的问题,不一定可育,D 错误。
      故选C。
      3.(2025·陕晋青宁卷·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
      【分析】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。
      【详解】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。
      4.(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
      【分析】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。。
      【详解】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。
      5.(2025·黑吉辽蒙卷·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
      【分析】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。
      【详解】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,细胞核来自于已分化的体细胞,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。
      6.(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
      【分析】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。
      【详解】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。
      7.(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
      【分析】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。
      【详解】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。
      8.(2024·湖北·高考真题)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响,实验结果如下表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是( )
      A.实验结果说明甲抑制卵裂过程
      B.甲浓度过高抑制第一极体的排出
      C.添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力
      D.本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
      【答案】A
      【分析】据表可知,较对照组(甲浓度为0μg/mL)而言,甲浓度增大均使卵母细胞数量增多,对与第一机体排出个数、成熟率、卵裂数、卵裂率都呈先增加,后下降的趋势。
      【详解】A、由表可知,甲低浓度时促进卵裂,高浓度时抑制卵裂,A错误;
      B、对照组第一极体排出个数为70个,甲浓度过高(>10μg/mL,第一极体排出个数<70)抑制第一极体的排出,B正确;
      C、添加1μg/mL的甲,卵裂数增大,即该条件可提高受精后胚胎发育能力,C正确;
      D、卵母细胞成熟的判断标准是第一极体的排出,D正确。
      故选A。
      9.(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
      【分析】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。
      【详解】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。
      10.(2023·福建·高考真题)从基因型为 AaBb的母羊输卵管中采集卵子进行体外受精,被激活的卵子排出的第二极体的基因组成是aB,则该卵子及其对应的初级卵母细胞的基因组成分别是( )
      A.AAbb AAaaBBbbB.aaBB AaBb
      C.aaBB AAaaBBbbD.AAbb AaBb
      【答案】C
      【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
      (2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
      (3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
      【详解】根据题意,母羊输卵管中采集卵子处于减数第二次分裂的中期,即为次级卵母细胞,受精过程中被激活的卵子排出的第二极体的基因组成是aB,说明减数第一次分裂后期,含有基因a和基因B的非同源染色体组合到一起,共同进入该次级卵母细胞(基因组成为aaBB),而含有基因A和基因B的非同源染色体组合到一起,共同进入第一极体,因此该卵子对应的初级卵母细胞的基因组成为AAaaBBbb(核DNA完成了复制,基因加倍),C符合题意。
      故选C。
      11.(2023·天津·高考真题)多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体 才能获得后代。下图列举了几项技术成果。
      下列叙述正确的是 ( )
      A.经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致
      B.①需获得MII期的去核卵母细胞
      C.②能大幅改良动物性状
      D.③可通过②技术实现扩大化生产,①②可通过③技术实现性状改良
      【答案】D
      【分析】动物核移植是将动物的一个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,这个胚胎最终发育为动物。
      【详解】A、子代动物的遗传性状与供体基本一致,但与受体无关,A错误;
      B、核移植过程中需要处于MII中期的去核卵母细胞,而过程1是培育试管动物,需要培育到适宜时期(桑葚胚或囊胚等时期)进行胚胎移植,B错误;
      C、过程2得到的是克隆动物,是无性生殖的一种,不能大幅改良动物性状,C错误;
      D、过程2克隆技术可得到大量同种个体,为过程3提供了量产方式;过程3是转基因技术,转基因可导入外源优良基因,为过程1、2提供了改良性状的方式,D正确。
      故选D。
      12.(2023·广东·高考真题)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( )
      A.超数排卵B.精子获能处理
      C.细胞核移植D.胚胎培养
      【答案】C
      【分析】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。
      (1)卵母细胞的采集和培养①主要方法是:用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后,从输卵管中冲取卵子。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
      (2)精子的采集和获能①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法;②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
      (3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
      【详解】由题干信息可知,该过程通过体外受精获得胚胎,再通过胚胎移植,使长角羚羊成功妊娠并产仔,因此需要进行超数排卵、精子获能处理,并对获得的受精卵进行胚胎培养;由于该过程为有性生殖,因此不需要涉及细胞核移植,所以C正确、ABD错误。
      故选C。
      13.(2023·浙江·高考真题)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( )
      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
      【答案】C
      【分析】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,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(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
      【详解】A、精子需要经过获能处理才具有受精能力,A正确;
      B、受精卵经体外培养可获得早期胚胎,B正确;
      C、胚胎分割可以获得多个胚胎,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,C错误;
      D、胚胎移植前,需选择健康体质和正常繁殖能力的受体且进行同期发情处理,D正确。
      故选C。
      考点04 生物技术的安全性和伦理问题
      1.(2024·浙江·高考真题)关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是( )
      A.试管动物的培育B.转基因食品的生产
      C.治疗性克隆的研究D.生物武器的发展和生产
      【答案】D
      【分析】1、我国政府一再重申 四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
      2、2010年,在第65 届联合国大会上,我国政府重申支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标,全面、严格履行公约义务,支持不断加强公约的约束力,并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
      【详解】A、试管动物的培育属于胚胎工程,没有禁止,A正确;
      B、我国目前不反对转基因的食品的生产,B正确;
      C、中国政府禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆,C正确;
      D、生物武器致病能力强、攻击范围广,世界范围内应全面禁止生物武器,D错误。
      故选D。
      2.(2023·浙江·高考真题)以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。对生物技术应用于人类,在安全与伦理方面有不同的观点,下列叙述正确的是( )
      A.试管婴儿技术应全面禁止
      B.治疗性克隆不需要监控和审查
      C.生殖性克隆不存在伦理道德方面的风险
      D.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
      【答案】D
      【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别。
      【详解】A、我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,但治疗性克隆可在有效监控和严格审查下实施,A错误;
      B、我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查,B错误;
      C、生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念,C错误;
      D、我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,D正确。
      故选D。考点
      三年考情(2023-2025)
      命题趋势
      考点1
      植物细胞工程
      2025四川卷:植物体细胞杂交技术;
      2025湖北卷:植物细胞工程的实际应用;
      2025江苏卷:植物组织培养技术综合;
      2025黑吉辽蒙卷:植物组织培养技术综合 植物细胞工程的实际应用;
      2025浙江卷:植物组织培养技术综合 植物组织的培养及基本过程;
      2025甘肃卷:将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 植物组织培养技术综合;
      2024广西卷:植物组织培养技术综合;
      2024江苏卷:植物体细胞杂交技术;
      2024北京卷:植物体细胞杂交技术 生物膜的功能特性;
      2024甘肃卷:植物组织培养技术综合;
      2024安徽卷:植物细胞工程的实际应用;
      2024湖北卷:植物体细胞杂交技术 植物组织的培养及基本过程 影响植物组织培养的因素;
      2024吉林卷:植物细胞工程的实际应用 植物组织的培养及基本过程;
      2024浙江卷:植物组织培养技术综合 植物细胞工程的实际应用 植物组织的培养及基本过程;
      2024江苏卷:细胞的全能性 染色体数目的变异 植物细胞工程的实际应用 植物组织的培养及基本过程;
      2024山东卷:植物体细胞杂交技术 植物细胞工程的实际应用;
      2024浙江卷:植物组织培养技术综合 植物细胞工程的实际应用;
      2023河北卷:植物组织培养技术综合;
      2023江苏卷:植物体细胞杂交技术;
      2023山东卷:植物细胞工程的实际应用;
      2023湖北卷:杂交育种 植物体细胞杂交技术 生物多样性及其价值;
      2023广东卷:植物体细胞杂交技术;
      1.植物细胞工程高考考查频率较高的知识主要表现在
      ①植物体细胞杂交技术
      ②植物细胞工程的实际应用
      ③植物组织培养技术综合
      ④植物组织的培养及基本过程
      ⑤影响植物组织培养的因素
      2.动物细胞工程高考考查频率较高的知识主要表现在
      ①动物细胞培养技术
      ②动物细胞融合与单克隆抗体的制备
      ③干细胞工程
      ④克隆
      ⑤动物体细胞核移植技术和克隆
      3.胚胎工程高考考查频率较高的知识主要表现在
      ①胚胎发育
      ②动物的体外受精
      ③胚胎移植技术
      ④胚胎的体外培养
      ⑤胚胎工程综合
      ⑥精子和卵子的发生
      4.生物技术的安全性和伦理问题高考考查频率较高的知识主要表现在
      ①转基因生物安全性
      ②生物技术中的伦理问题
      ③禁止生物武器
      ④生物技术的安全性和伦理问题综合
      考点2 动物细胞工程
      2025广东卷:动物细胞培养技术;
      2025湖北卷:动物细胞培养技术;
      2025北京卷:培养基的成分及其功能 动物细胞培养技术;
      2025甘肃卷:动物细胞融合与单克隆抗体的制备;
      2025安徽卷:动物细胞培养技术 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 干细胞工程 胚胎分割技术;
      2025黑吉辽蒙卷:动物细胞培养技术 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 生物膜的结构特点;
      2024重庆卷:干细胞工程 克隆;
      2024吉林卷:动物细胞培养技术;
      2024浙江卷:动物细胞培养技术;
      2024福建卷:体液免疫 动物细胞融合与单克隆抗体的制备;
      2024江西卷:动物细胞培养技术 动物细胞融合与单克隆抗体的制备;
      2023辽宁卷:动物细胞培养技术;
      2023北京卷:动物细胞融合与单克隆抗体的制备;
      2023江苏卷:动物细胞培养技术 动物体细胞核移植技术和克隆 胚胎移植技术;
      2023浙江卷:动物细胞培养技术 动物体细胞核移植技术和克隆 动物细胞融合与单克隆抗体的制备 筛选、获取合适的目的基因;
      考点3 胚胎工程
      2025重庆卷:胚胎发育 动物的体外受精 克隆;
      2025云南卷:动物的体外受精 胚胎移植技术;
      2025陕晋青宁卷:胚胎发育 胚胎的体外培养 胚胎移植技术 验证性实验与探究性实验;
      2025江苏卷:动物的体外受精 胚胎工程综合;
      2025黑吉辽蒙卷:胚胎发育 胚胎的体外培养 胚胎移植技术 胚胎工程综合;
      2024北京卷:胚胎发育 胚胎移植技术 胚胎干细胞技术;
      2024甘肃卷:动物的体外受精 胚胎移植技术;
      2024湖北卷:精子和卵子的发生 胚胎发育 验证性实验与探究性实验;
      2024湖北卷:动物的体外受精 胚胎移植技术;
      2023福建卷:卵细胞的形成过程 动物的体外受精;
      2023天津卷:基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用 动物体细胞核移植技术和克隆 胚胎移植技术;
      2023广东卷:动物的体外受精 胚胎的体外培养 胚胎移植技术;
      2023浙江卷:动物的体外受精 胚胎的体外培养;
      考点4 生物技术的安全性和伦理问题
      2024浙江卷:转基因生物安全性 生物技术中的伦理问题 禁止生物武器 生物技术的安全性和伦理问题综合;
      2023浙江卷:生物技术的安全性和伦理问题综合;
      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
      流程
      最佳措施或最适培养基
      ①外植体腋芽消毒
      75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
      ②诱导出丛生苗
      MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
      ③丛生苗的扩增
      MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
      ④丛生苗的生根
      1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
      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,而处于其它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
      甲的浓度(μg/mL)
      卵母细胞(个)
      第一极体排出(个)
      成熟率(%)
      卵裂数(个)
      卵裂率(%)
      0
      106
      70
      66.0
      28
      40.0
      1
      120
      79
      65.8
      46
      58.2
      10
      113
      53
      46.9
      15
      28.3
      100
      112
      48
      42.8
      5
      10.4

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