專題十二細胞工程1．(2022·涪陵實驗中學模擬)紫羅蘭(2n＝14)花色豐富、抗蟲性強、種子富含亞麻酸。為了讓油菜(2n＝38)具有紫羅蘭的諸多優良性狀，科研人員進行了下圖所示實驗。下列有關敘述錯誤的是(C)A．制備原生質體時，可用酶解法處理植物細胞B．原生質體融合依賴膜的流動性，融合的原生質體形成細胞壁后再進行有絲分裂C．誘導融合時可以用滅活的病毒誘導融合D．融合原生質體后，可以利用選擇培養基從混合細胞群體中篩選出所需雜種細胞【解析】可以通過用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞壁，獲得原生質體，這屬于酶解法，A正確；原生質體融合依賴膜的流動性，融合的原生質體形成細胞壁后再進行有絲分裂形成子細胞，B正確；用滅活的病毒處理細胞是誘導動物細胞融合常用的方法，而植物原生質體融合一般不用滅活的病毒誘導融合，C錯誤；融合原生質體后，由于存在同種細胞相融合的現象，還有一些未融合的細胞，所以可以利用選擇培養基從混合細胞群體中篩選出所需雜種細胞，D正確。2．(2022·淮安模擬)研究植物脫毒對地下土壤生態系統的影響，提高植物對環境的適應和改造能力，對于實現未來高產高效農業的發展具有重要意義。下列敘述正確的是(D)A．分生組織等外植體必須經過滅菌后才能接種到培養基上B．該過程所用的培養基只能給外植體提供無機營養C．地下土壤微生物在土壤生態系統中只有消費者和分解者D．經單次a→f培養形成的植株不一定是符合生產要求的無病毒植株【解析】分生組織等外植體必須經過消毒后才能接種到培養基上，A錯誤；該過程所用的培養基除無機營養外，還能提供外源激素等，B錯誤；土壤中的硝化細菌屬于生產者，C錯誤；莖尖很少感染病毒，也可能含有病毒，經單次a→f培養形成的植株不一定是符合生產要求的無病毒植株，D正確。3．(2022·本溪模擬)高等哺乳動物受精后，受精卵開始進行細胞分裂。經桑葚胚、囊胚、原腸胚和組織器官的分化，最后發育成一個完整的幼體，完成胚胎發育的全過程，下列有關敘述正確的是(C)A．圖中①②③依次稱之為透明帶、內細胞團、滋養層B．胚胎從①中伸展出來的過程叫孵化，發生在原腸胚期C．胚胎移植前可以取出②的細胞進行性別鑒定D．胚胎分割移植應選取發育良好、形態正常的囊胚或原腸胚【解析】題圖是胚胎發育過程中囊胚期示意圖，①②③依次稱之為透明帶、滋養層、內細胞團，A錯誤；囊胚進一步擴大，會導致①(透明帶)破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫孵化，即孵化發生在囊胚期，B錯誤；進行胚胎移植前，取囊胚中②滋養層細胞進行性別鑒定，這樣不會破壞胚胎，C正確；胚胎分割移植應選取發育良好、形態正常的桑葚胚或囊胚，D錯誤。4．(2022·濰坊模擬)我國科學家利用基因編輯技術，獲得一只生物節律核心基因BMAL1敲除的獼猴。用高精度工具去除該猴卵母細胞的細胞核，再與成纖維細胞融合，將發育形成的早期胚胎植入代孕雌猴，獲得5只克隆猴，用于研究生物節律機制。以下敘述錯誤的是(A)A．卵母細胞去核的方法是顯微注射法，還可以用紫外光短時間照射等方法B．胚胎體外培養過程不需要利用相關技術去除早期胚胎外的透明帶C．重組胚胎需要用物理或化學方法激活，使之完成細胞分裂和發育進程D．早期胚胎植入代孕雌猴前，可用分割針平均分割處理提高胚胎利用率【解析】MⅡ期卵母細胞核的位置靠近第一極體，通過顯微操作(而非顯微注射)去核法去除卵母細胞核時將另一極體一并吸出，也可采用紫外光短時間照射、化學物質處理等手段，A錯誤；動物胚胎發育的早期有一段時間是在透明帶內進行的，胚胎體外培養過程不需要利用相關技術去除早期胚胎外的透明帶，B正確；為使重組胚胎完成細胞分裂和發育進程，需要用物理或化學方法激活重組胚胎，C正確；早期胚胎植入代孕雌猴前，可用分割針平均分割處理提高胚胎利用率，該過程中若選用囊胚期的胚胎，需要將內細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發育，D正確。5．(2022·華中師大一附中模擬)當前生物技術發展非常迅猛，很多生物技術的應用已經與我們的日常生活密切相關。下列有關生物技術的說法或做法正確的是(C)A．設計試管嬰兒是指通過遺傳咨詢有選擇地生育優良性狀的小孩B．在我國，通過生殖性克隆有可能解決一些夫婦不孕不育的問題C．胚胎工程繁育良種時，供體和受體母畜都要進行同期發情處理D．對囊胚進行胚胎分割時，必須對整個胚胎進行均等分割【解析】設計試管嬰兒是指通過胚胎移植前對胚胎進行遺傳學診斷有選擇地生育符合特殊要求的小孩，通過遺傳咨詢有選擇地生育優良性狀的小孩能降低遺傳病的發生概率，A錯誤；在我國，通過試管嬰兒技術有可能解決一些夫婦不孕不育的問題，B錯誤；胚胎工程繁育良種時，供體和受體母畜都要進行同期發情處理，保證胚胎移植入相同的生理環境，C正確；對囊胚進行胚胎分割時，必須對內細胞團進行均等分割，D錯誤。6．(2021·淄博二模)我國科研人員利用大鼠、小鼠兩個遠親物種創造出世界首例異種雜合二倍體胚胎干細胞(AdESCs)，過程如圖所示。該細胞可分化成各種雜種體細胞，為研究不同物種性狀差異的分子機制提供了模型。相關敘述不正確的是(D)A．單倍體囊胚1最可能由小鼠的卵細胞經體外誘導培養獲得B．體外培養AdESCs需向培養液中添加動物血清等天然成分C．該項技術突破生殖隔離獲得了哺乳動物遠親物種的雜種細胞D．AdESCs的染色體組數與大鼠—小鼠體細胞融合的雜種細胞相同【解析】單倍體囊胚1能發育成孤雌單倍體胚胎干細胞，因此單倍體囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵細胞)發育而來，所采用的技術應為早期胚胎培養技術，A正確；動物細胞培養過程中，使用的培養液需添加動物血清等天然成分，B正確；由于物種間存在生殖隔離，自然情況下哺乳動物遠親物種間的配子往往無法完成受精作用，或者即便能完成受精也不能發育，該項技術突破生殖隔離獲得了哺乳動物遠親物種的雜種細胞，C正確；結合題干信息和圖示分析可知，該AdESCs是“雜合二倍體胚胎干細胞”，故體內有2個染色體組，但小鼠—大鼠雜交細胞是由體細胞融合產生的，因此雜交細胞中通常含有4個染色體組，兩者染色體組數不同，D錯誤。6．(不定項)(2022·宿遷模擬)科學家在蛙的核移植實驗中發現，腸上皮核移植實驗中有1%～2%能形成蝌蚪，囊胚核移植實驗中有50%能形成蝌蚪或成蛙。下列敘述錯誤的是(ABD)A．核移植得到的重組細胞須立即移植到蛙體內B．由于科技的進步，用猴進行體細胞核移植實驗的成功率與用蛙的相當C．該實驗說明胚胎細胞分化程度較低，全能性的表達更容易D．核移植得到的克隆蛙的遺傳性狀與供核蛙的完全相同【解析】蛙是體外受精，生殖發育過程都是在體外完成的，所以實驗中用到核移植技術得到的重組細胞，不用移植到蛙體內，A錯誤；蛙是體外受精，生殖發育過程都是在體外完成的，猴子是體內受精、體內發育的，用猴進行體細胞核移植實驗的成功率與用蛙無可比性，B錯誤；題意顯示，腸上皮核移植實驗中有1%～2%能形成蝌蚪，囊胚核移植實驗中有50%能形成蝌蚪或成蛙，該實驗說明胚胎細胞分化程度較低，全能性的表達更容易，C正確；蛙的性狀有些是核基因控制，有些是質基因控制，核移植得到的克隆蛙的遺傳性狀與供核蛙的不完全相同，D錯誤。7．(2022·大連二十四中模擬)紫草寧是從紫草細胞中提取的一種色素，具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性。科研人員利用紫草外植體獲得愈傷組織，然后在液體培養基中進行懸浮培養，以獲得更多的紫草寧。下列說法錯誤的是(A)A．需要在培養液中加入大量的蔗糖以提供植物細胞所需的能量B．利用果膠酶將愈傷組織分散成單個細胞，然后進行懸浮培養C．誘導形成愈傷組織需要利用生長素、細胞分裂素等進行調節D．紫草寧是植物細胞次生代謝產物，其合成具有時間和組織特異性【解析】培養基中應加入適量蔗糖，不能加入大量的蔗糖，否則會發生質壁分離甚至導致細胞死亡，A錯誤；植物細胞壁的主要成分為纖維素和果膠，所以懸浮培養時，可以利用果膠酶(酶的專一性)處理將植物細胞分散開，B正確；誘導外植體脫分化獲得愈傷組織的過程通常需要一定比例的生長素和細胞分裂素來調節，C正確；植物次生代謝產物是由植物次生代謝產生的一類非必需的小分子有機化合物，其產生和分布通常有種屬、器官、組織以及生長發育時期的特異性，D正確。7．(不定項)(2022·煙臺模擬)SOD是一種廣泛分布于各種細胞中的抗氧化酶，它能催化超氧陰離子自由基形成H2O2，增強植物的抗逆性。如圖為培育能夠產生SOD的農作物新品種的一種方式，下列有關敘述錯誤的是(ABD)A．①過程中最常用的方法是采用顯微注射技術將SOD基因導入植物細胞B．②、③分別表示脫分化、再分化過程，無需嚴格的無菌操作C．該育種方式利用了細胞工程和基因工程，能體現細胞的全能性D．利用植物組織培養生產SOD時，需要將外植體培養到胚狀體【解析】①過程中最常用的方法是采用農桿菌轉化法將SOD基因導入植物細胞，A錯誤；②、③分別表示脫分化、再分化過程，均需要在嚴格的無菌條件下完成，B錯誤；該育種方式利用了細胞工程和基因工程，將植物細胞培育成植物個體，能體現細胞的全能性，C正確；利用植物組織培養生產SOD時，只需要將外植體培養到愈傷組織，D錯誤。8．(2021·1月浙江高考)三葉青為蔓生的藤本植物，以根入藥。由于野生三葉青對生長環境要求非常苛刻，以及生態環境的破壞和過度的采挖，目前我國野生三葉青已十分珍稀。(1)為保護三葉青的遺傳多樣性和保證藥材的品質，科技工作者依據生態工程原理，利用間種技術，實現了三葉青的林下種植。(2)依據基因工程原理，利用發根農桿菌侵染三葉青帶傷口的葉片，葉片產生酚類化合物，誘導發根農桿菌質粒上vir系列基因表達形成DNA聚合酶和限制性內切核酸酶等，進而從質粒上復制并切割出一段可轉移的DNA片段(T-DNA)。T-DNA進入葉片細胞并整合到染色體上，T-DNA上rol系列基因表達，產生相應的植物激素，促使葉片細胞持續不斷地分裂形成愈傷組織，再分化形成毛狀根。(3)剪取毛狀根，轉入含頭孢類抗生素的固體培養基上進行多次傳代培養，培養基中添加抗生素的主要目的是殺滅發根農桿菌。最后取毛狀根轉入液體培養基、置于搖床上進行懸浮培養，通過控制搖床的轉速和溫度，調節培養基成分中的營養元素以及生長調節劑的種類和濃度，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。【解析】(1)根據題意可知，對三葉青的保護屬于遺傳多樣性；三葉青的林下種植，是利用間種技術。(2)分析題意可知，從質粒上復制并切割出一段可轉移的DNA片段(T-DNA)，DNA復制需要DNA聚合酶，故可知，酚類化合物誘導發根農桿菌質粒上vir系列基因表達，形成DNA聚合酶和限制性內切核酸酶等。根據植物組織培養技術過程可知，相應植物激素可以促使葉片細胞脫分化形成愈傷組織，再分化形成毛狀根。(3)剪取毛狀根，轉入含頭孢類抗生素的固體培養基上進行多次傳代培養，培養基中添加抗生素的主要目的是殺滅發根農桿菌。最后取毛狀根轉入液體培養基、置于搖床上進行懸浮培養，通過控制搖床的轉速和溫度，調節培養基成分中的營養元素以及生長調節劑的種類和濃度，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。9．(2022·棗莊期末)基因剔除動物模型一直以來是開展基因功能研究的重要工具，其原理是通過導入外源分子使動物的某特定基因失活，進而培養出有基因缺陷的動物來研究相應基因的功能。下圖是制作某類基因剔除小鼠流程示意圖。請據圖回答相關問題：(1)圖中①過程常用的技術是顯微注射，②過程是早期胚胎培養。(2)體外受精時需要對精子進行獲能處理，然后與處于減數第二次分裂中期的卵母細胞在專用的受精溶液中完成受精過程。(3)為更多地獲得基因剔除小鼠，可對囊胚階段的胚胎進行分割移植，此時要對內細胞團進行均等分割。請說明理由：內細胞團將來發育成胎兒的組織器官，若不均等分割，會影響分割后胚胎的恢復和進一步發育。(4)研究發現人的SP1基因與乳腺癌細胞的異常表達和增殖密切相關。你認為基因剔除技術可以為乳腺癌的治療提供怎樣的新思路：通過基因剔除技術使SP1基因失活，從而阻止乳腺細胞癌變。【解析】(1)圖中①過程常用顯微注射技術，②是早期胚胎培養過程。(2)精子需要經過獲能才能與成熟的卵母細胞(減數第二次分裂中期的卵母細胞)結合形成受精卵。(3)對囊胚階段的胚胎進行分割移植時要對內細胞團進行均等分割，因為內細胞團將來發育成胎兒的組織器官，若不均等分割，會影響分割后胚胎的恢復和進一步發育。(4)由于人的SP1基因與乳腺癌細胞的異常表達和增殖密切相關，則可通過基因剔除技術使SP1基因失活，從而阻止乳腺細胞癌變。10．(2022·邯鄲一中模擬)某科研人員將人的體細胞的細胞核植入兔去核的卵母細胞中，使之融合形成雜種細胞，培養雜種細胞使之發育至囊胚期，從中分離出人的胚胎干細胞，通過體外培養可知，獲得的胚胎干細胞能長期增殖并保持不分化的狀態。回答下列問題：(1)動物細胞培養技術是其他動物細胞工程的基礎，該技術的原理是細胞增殖。培養