2026届高三生物二轮专题复习课件第1部分专题9生物技术与工程第2讲细胞工程

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专题九　生物技术与工程
融会贯通　构建知识网络
概念辨析　筛查知识漏洞
深挖教材　练习长句描述
重难盘查　突破核心考点
课标自省　明确备考方向
1．植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。(　　)提示：×　细胞在离体条件下，提供适宜的培养条件，并加入激素进行诱导，才能表现出全能性。2．在进行植物组织培养时，对外植体要进行灭菌处理。(　　)提示：×　对外植体要进行消毒处理。3．用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性。(　　)提示：×　植物原生质体再生出新的细胞壁之后，仍然具有发育成完整个体的潜能，因为细胞中的遗传物质并没有丢失，原生质体也未失去全能性。
4．作物脱毒后不再感染病毒。(　　)提示：×　作物脱毒后病毒很少甚至不含病毒，而不是不再感染病毒。5．紫杉醇存在于红豆杉属植物体内，是初生代谢物，具有高抗癌活性，现在已被广泛用于乳腺癌的治疗。(　　)提示：×　紫杉醇是一种次生代谢物。6．需使用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，然后选用灭活的病毒诱导原生质体融合。(　　)提示：×　灭活的病毒一般用于诱导动物细胞的融合，不能用于植物原生质体的融合。
7．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性，可用秋水仙素处理诱导细胞壁再生。(　　)提示：×　秋水仙素可用于诱导染色体加倍，不能诱导细胞壁的再生。8．植物体细胞杂交的最终目的是得到细胞的代谢产物。(　　)提示：×　植物体细胞杂交的最终目的是得到杂种植株，培养新品种的作物。9．动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。(　　)提示：×　动物细胞培养技术的原理是细胞增殖。
10．培养动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培养。(　　)提示：×　原代培养指动物组织经处理后的初次培养。11．制备单克隆抗体时，要选用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。(　　)提示：√　12．通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中，可用显微操作技术处理次级卵母细胞，去除细胞核。(　　)提示：√
13．经细胞核移植培育出的新个体只有一个亲本的遗传性状。(　　)提示：×　经细胞核移植培育出的新个体其遗传物质中核遗传物质由供体提供，但也获得了去核卵母细胞的细胞质遗传物质，应该含有两个亲本的遗传性状。14．胰蛋白酶处理动物细胞的时间过长可能会改变细胞膜的通透性。(　　)提示：√
15．选择卵母细胞作为核移植的受体细胞的主要原因是该细胞大，显微操作方便。(　　)提示：×　选择卵母细胞作为核移植的受体细胞的主要原因是去核卵母细胞的细胞质含有使细胞核表现出全能性的物质。16．胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植。(　　)提示：×　胚胎移植一般选取发育良好的桑葚胚或囊胚，原肠胚不能用于胚胎移植。
17．为了获得更多的囊胚，可以采用注射激素的方法促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎。(　　)提示：×　卵细胞培养到MⅡ期，精子获能后才能进行体外受精。18．从雄性奶牛中采集到的成熟精子可直接用于受精。(　　)提示：×　发育成熟的精子需要获能处理后才能与卵细胞受精。19．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的。(　　)提示：√
20．胚胎移植时需使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎产生排斥反应。(　　)提示：×　雌性个体对移入子宫的胚胎一般不会出现免疫排斥反应。
1．在组织培养过程中，诱导愈伤组织的培养基、诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基的成分的主要不同之处是__________________________________________。2．“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上结番茄、地下长马铃薯，主要原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，“番茄—马铃薯”杂种植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序地表达
3．植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢物的一条有效途径，在生产中通常要培养到____________阶段，原因是_____________________________________________________________________。4．动物细胞培养需要添加血清的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．动物细胞培养时定期更换培养液的目的是________________________________________________________________________。
此阶段细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产物生成
由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分
提供营养物质，清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
6．动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是_____________。也有人采用____________、______________________和______________等方法，其实质是________________________________________________________________。7．____________是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。进行同期发情处理的目的是___________________________________________________________。8．胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，其原因是 ____________________________________________________________。
在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中
的生理变化同步，保证相同的生理环境
无两性生殖细胞的结合，来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质
1.植物组织培养的过程——原理：植物细胞的全能性
(1)植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。(2)脱分化阶段不需要光，再分化阶段需要光。(3)生长素与细胞分裂素的比值高时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值低时，促进芽的分化、抑制根的形成，比例适中有利于愈伤组织的形成。(4)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。
2.植物体细胞杂交技术——原理：植物细胞的全能性、细胞膜的流动性
3．针对二类目标(试管苗、细胞产物)的培养流程4．植物繁殖的新途径(1)快速繁殖：也叫微型繁殖，可对优良品种进行规模化繁殖的植物组织培养。(2)作物脱毒：植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，对离体茎尖进行组织培养可获得脱毒苗。
常考题型一　植物组织培养 1.(2025·辽宁卷)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】　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；比例高时促进生根，比例低时促进生芽，A正确；培养基含大量水分，需用高压蒸汽灭菌法灭菌(121℃，15～20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；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；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。
2.(2025·浙江1月卷)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：丛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丛生苗的生根【答案】　B
【解析】　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；流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段，直接经腋芽分化为丛生苗，B正确；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；与流程③相比，提高流程④培养基的IBA浓度有利于丛生苗的生根，D错误。
3. (2025·江苏卷)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】　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；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；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；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。
4.(2025·湖北卷)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75 r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累【答案】　B
【解析】　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；黄酮属于次生代谢产物，并非细胞生存和生长所必需的，B错误；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；75 r/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75 r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累，D正确。
植物激素对植物组织培养的影响1．按照不同的顺序使用生长素、细胞分裂素这两类激素，会得到不同的实验结果
常考题型二　植物体细胞杂交 5.(2024·湖北卷)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中酶处理的时间有差异，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】　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；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；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，但在两个过程中二者的比例不同，C正确；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。
6.(2025·四川卷)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】　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；全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然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，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；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；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培育而成的杂种植株，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。
7.(2024·山东卷改编)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．融合的原生质体可直接分裂分化形成杂种植株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】　D
【解析】　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；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，生出新的细胞壁后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错误；体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自两个亲本的遗传物质，只有1个细胞核，C错误；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D。
8.(2023·浙江1月卷)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________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，若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的________为外植体。
(2)植物细胞壁的主要成分为________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__________________失活。对处理后的原生质体在显微镜下用__________________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____________________________________________________________________。
(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______________________________________。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自于杂种细胞的理由是哪几项？_________。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
(4)愈伤组织经________可形成胚状体或芽。胚状体能长出________，直接发育形成再生植株。(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________。Ⅱ.将DNA提取物加入PCR反应体系，____________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____________后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的__________个条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。
【答案】　(1)再生　叶(2)纤维素　细胞质和细胞核基因　血细胞计数板　降低PEG浓度，使其失去促融合作用(3)同一个杂种融合的原生质体　ABD(4)再分化　根和芽(5)模板　M1、M2　凝胶电泳　1
【解析】　(1)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再生的能力。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，若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的叶为外植体。(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。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，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基因和细胞核基因失活，融合后具有甲植物的细胞核基因和乙植物的细胞质基因。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，稀释的目的是降低PEG浓度，使其失去促融合作用。
(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同一个杂种融合的原生质体。未融合的原生质体因为细胞质或细胞核的失活，无法正常生长、分裂；同种融合的原生质体也因为甲原生质体细胞质或乙原生质体细胞核失活而不能生长、分裂；只有杂种细胞才具备有活性的细胞质和细胞核，可以生长、分裂，因此这些愈伤组织只能来自于杂种细胞。故选ABD。(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。(5)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扩增产物经凝胶电泳后，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于杂种细胞。
关于植物体细胞的筛选植物体细胞杂交中涉及不同植物原生质体的融合。在融合细胞中有同种和异种融合两种类型，因此涉及对杂种细胞的筛选和培养。杂种细胞的筛选，可用机械方法，也可用生理学或遗传学的方法。以机械方法为例，根据两种亲本细胞在形态、色泽上的差异，将细胞分别接种在带有小格的培养皿中，每个小格中放1～3个细胞。在显微镜下找出杂种细胞，并且标定位置。等杂种细胞分裂成细胞团时，转移到培养皿中，培养成愈伤组织。待长出愈伤组织后按常规方法诱导其长芽、生根、成苗。在此过程中可对杂种细胞或植株进行鉴别与筛选。
1.动物细胞培养——原理：细胞增殖(1)动物细胞培养过程
①动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同：第一次：处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞；第二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来，使其分散成单个细胞。②保障无菌、无毒的措施：对培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌条件下进行操作，定期更换培养液。③区分原代培养和传代培养的关键：是否分瓶培养。
2.单克隆抗体的制备——原理：细胞膜的流动性、细胞的增殖
(1)3种细胞特点不同：①B淋巴细胞：能产生抗体，不能大量增殖。②骨髓瘤细胞：能迅速大量增殖，不能产生抗体。③杂交瘤细胞：既能产生抗体，又能迅速大量增殖。(2)两次筛选目的不同：①第1次：获得杂交瘤细胞。②第2次：获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。
3．动物体细胞核移植技术——原理：动物细胞核的全能性
(1)核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因：①克隆动物遗传物质来自两个亲本。②发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。③外界环境可能引起不可遗传的变异。(2)克隆动物的产生是无性繁殖，而试管动物则是在体外受精形成受精卵，由受精卵发育成的个体，因此属于有性繁殖。
常考题型一　动物细胞培养和单克隆抗体 1.(2025·安徽卷)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】　胰蛋白酶处理后直接培养的细胞为原代细胞，A错误；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；融合细胞有具有同种核的融合细胞和杂交瘤细胞，需筛选才能获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞，C错误；囊胚细胞已开始分化，D错误。
2.(2025·辽宁卷)下图是制备抗白细胞介素－6(IL－6)单克隆抗体的示意图。下列叙述正确的是(　　)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】　C【解析】　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；步骤②需要在脾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；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；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能产生特定抗体的杂交瘤细胞，D错误。
3.(2025·广东卷)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5% CO2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；置于5%CO2等适宜条件下培养，其中5%的CO2可维持培养液的pH，B正确；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；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。
4.(2025·湖北卷)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】　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；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；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；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。
动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较
常考题型二　核移植与克隆动物的培养 5.(2025·山东卷)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】　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；卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅱ中期进行，B错误；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；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。
6.(2025·辽宁卷)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】　由于MⅡ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；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；胚胎移植到代孕母鼠后成活率低，可能是早期胚胎未能成功在代孕母鼠子宫内着床，胚胎从透明带中出来称为孵化，C错误；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。
7.(2023·浙江6月卷)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_______________，植入代孕母牛子宫内，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　一定浓度的赖氨酸类似物(2)①基因文库　②融合　③受体细胞　激活　④桑葚胚或囊胚　⑤含有目的基因的牛耳组织细胞　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
【解析】　(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，可在培养基中添加一定浓度的赖氨酸类似物。(2)①从基因文库中获取目的基因：将含有某种生物的许多基因片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物不同的基因，称为基因文库。当需要某一片段时，根据目的基因的有关信息，如根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物，以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因。
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、羊一般要培养到桑葚胚或囊胚阶段植入代孕母牛子宫内，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。
8.(2021·湖南卷)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____________________________，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的______________断开。(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________________________________________________________________________。(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______________________________________________________。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为_____________________________(答出两点即可)，功能上具有___________________。
(4)鉴定转基因动物：以免疫小鼠的_________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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)限制酶(限制性内切核酸酶)　磷酸二酯键(2)提供营养；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(3)体细胞分化程度高，恢复(表现)其全能性十分困难　细胞体积小，细胞核大，核仁明显　发育的全能性(4)B　提取此克隆动物的肝脏蛋白，作为抗原，与M蛋白的单克隆抗体进行抗原—抗体杂交，若未出现杂交带，证明M基因已失活
【解析】　(1)限制酶识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。(2)动物细胞体外培养需要无菌、无毒等适宜环境，因此动物细胞培养的培养液及所有培养用具使用前应进行无菌处理，还应定期更换培养液，以便为培养物提供营养并清除代谢(产)物，防止代谢(产)物积累对细胞自身造成危害。(3)哺乳动物核移植分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，其中胚胎细胞核移植较易成功，因为与胚胎细胞相比，动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。胚胎干细胞存在于早期胚胎中，在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上具有发育的全能性。
(4)制备单克隆抗体时，应将从免疫小鼠中得到的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合并筛选出可大量产生M蛋白抗体的杂交瘤细胞。为确定克隆动物A中M基因是否失活，可利用抗原—抗体特异性结合原理，将制备的M蛋白的单克隆抗体与转基因动物肝脏中提取的蛋白质混合，观察是否产生杂交带，若未出现杂交带，说明M基因已失活。
对核移植与克隆的理解　(1)核移植技术中选用的核供体应为具有优良性状的个体，提供卵母细胞的个体和代孕个体只需为同一物种的健康雌性个体即可。(2)动物细胞核移植可以有两种操作方式：一是把供体细胞导入去核的卵母细胞，这是现在常用的方法，该过程需要用电刺激的方法促进融合；二是将供体动物的一个细胞核直接导入去核的卵母细胞。(3)用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，形成早期胚胎才能进行胚胎移植。(4)体细胞核移植体现了动物细胞核的全能性，而非动物细胞的全能性。
1.准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程
(1)受精过程中的两个标志：受精的标志是观察到两个极体或雌雄原核；受精完成的标志是雌雄原核融合完成。(2)桑葚胚是由受精卵分裂形成的，没有分化；而囊胚期虽然已进行细胞分化，但囊胚的内细胞团细胞仍具有全能性。
2.胚胎移植的操作流程
(1)胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。(2)胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎发育的起点。若后代是由受精卵形成的，则为有性生殖；若后代是由核移植技术形成的重构胚或胚胎分割形成的胚胎发育而成，则为无性生殖。(3)用于移植的胚胎来源：体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎和体外受精获得的胚胎、转基因获得的胚胎、胚胎分割获得的胚胎等。(4)胚胎存活的基础：受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应。
4．“克隆羊”“试管羊”“转基因羊”的产生过程及分析比较
常考题型一　胚胎工程的理论基础及过程 1.(2023·广东卷)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
【解析】　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符合题意，A、B、D不符合题意。故选C。
2.(2025·云南卷)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【解析】　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； 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；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；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。
3.(2024·甘肃卷)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】　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；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；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，使供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；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。
4.(2025·山西卷)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】　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；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；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；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。
1．胚胎移植中的几个注意点
2.胚胎移植的生理学基础
常考题型二　胚胎工程的应用 5.(2024·湖北卷)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】　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；胚胎移植前，可采集部分滋养层细胞进行遗传学检测，B正确；作为受体的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；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。
6.(2025·重庆卷)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】　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；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；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；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。
7.(2025·江苏卷)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】　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；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；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；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，而非耐受性低下，D错误。
8.(2024·北京卷)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】　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；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；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；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。
胚胎移植的优势、地位和实质1．优势(1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(2)大大缩短了供体本身的繁殖周期。(3)对供体施行超数排卵后，可获得多枚胚胎，增加供体一生繁殖后代的数量。2．地位：胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。3．实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。