考向27細胞工程1.（2021福建11）科研人員利用植物體細胞雜交技術培育矮牽牛新品種，技術流程示意圖如下。下列敘述正確的是（）A.愈傷組織是幼嫩葉片通過細胞分化形成的B.獲得的雜種植株都能表現雙親的優良性狀C.可用聚乙二醇誘導原生質體甲和乙的融合和細胞壁再生D.用纖維素酶和果膠酶處理愈傷組織以獲得原生質體【答案】D【解析】【分析】分析題圖：首先用酶解法去壁，一般使用纖維素酶和果膠酶處理；然后誘導原生質體融合，采用的方法一般包括物理法（離心、振蕩、電激）、化學法（用聚乙二醇處理）；培養融合的原生質體再生出新的細胞壁，形成雜種細胞。然后雜種細胞經過植物組織培養技術可以培養形成雜種植株。【詳解】A、愈傷組織是幼嫩葉片通過細胞脫分化形成的，A錯誤；B、由于基因的選擇性表達和基因間的互作效應，獲得的雜種植株不一定能夠表現親本的優良性狀，B錯誤；C、可用聚乙二醇誘導原生質體甲和乙的融合，但不能誘導細胞壁的再生，C錯誤；D、由于植物細胞壁的成分主要是纖維素和果膠，故可以用纖維素酶和果膠酶處理愈傷組織以獲得原生質體，D正確。故選D。2.（2021北京7）研究者擬通過有性雜交的方法將簇毛麥（2n=14）的優良性狀導入普通小麥（2n=42）中。用簇毛麥花粉給數以千計的小麥小花授粉，10天后只發現兩個雜種幼胚，將其離體培養，產生愈傷組織，進而獲得含28條染色體的大量雜種植株。以下表述錯誤的是（）A.簇毛麥與小麥之間存在生殖隔離B.培養過程中幼胚細胞經過脫分化和再分化C.雜種植株減數分裂時染色體能正常聯會D.雜種植株的染色體加倍后能產生可育植株【答案】C【解析】【分析】1、生殖隔離是指由于各方面的原因，使親緣關系接近的類群之間在自然條件下不交配，即使能交配也不能產生后代或不能產生可育后代的現象。2、植物組織培養：①原理：植物細胞具有全能性。②過程：離體的植物組織、器官或細胞（外植體）經過脫分化形成愈傷組織，又經過再分化形成胚狀體，最終形成植株（新植體）。【詳解】A、簇毛麥與小麥的后代在減數分裂時染色體聯會紊亂，不可育，故二者之間存在生殖隔離，A正確；B、幼胚細胞經過脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經過再分化形成胚狀體或叢芽，從而得到完整植株，B正確；C、雜種植株細胞內由于沒有同源染色體，故減數分裂時染色體無法正常聯會，C錯誤；D、雜種植株的染色體加倍后能獲得可育植株，D正確。故選C。3.(2020·天津等級考·T15)某植物有A、B兩品種。科研人員在設計品種A組織培養實驗時,參照品種B的最佳激素配比(見下表)進行預實驗。品種B組織培養階段細胞分裂素濃度/(μmol·L-1)生長素濃度/(μmol·L-1)Ⅰ誘導形成愈傷組織m1n1Ⅱ誘導形成幼芽m2n2Ⅲ誘導生根m3n3據表回答:(1)Ⅰ階段時通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體,原因是。

(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中發生基因選擇性表達的是階段。

(3)為確定品種A的Ⅰ階段的最適細胞分裂素濃度,參照品種B的激素配比(m1>2.0),以0.5μmol·L-1為梯度,設計5個濃度水平的實驗,細胞分裂素最高濃度應設為μmol·L-1。

(4)Ⅲ階段時,科研人員分別選用濃度低于或高于n3μmol·L-1的生長素處理品種A幼芽都能達到最佳生根效果,原因是處理幼芽時,選用低濃度生長素時的處理方法為,選用高濃度生長素時的處理方法為。

(5)在階段用秋水仙素對材料進行處理,最易獲得由單個細胞形成的多倍體。

【答案】(1)細胞分化程度低,容易誘導產生愈傷組織(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(3)m1+1.0(4)浸泡法(長時間處理)沾蘸法(短時間處理)(5)Ⅰ【解析】本題主要考查植物組織培養和植物激素調節。(1)莖尖、幼葉分化程度低,分裂能力強,在組織培養中作為外植體,容易經誘導產生愈傷組織。(2)在組織培養的脫分化和再分化過程中,均會發生基因的選擇性表達。(3)為確定品種A的Ⅰ階段最適細胞分裂素濃度,參照品種B的激素配比,以0.5μmol·L-1為梯度,設計5個濃度水平的實驗,m1應為中間濃度,則最高濃度應為m1+1.0μmol·L-1。(4)生根效果與所用生長素濃度及處理方法、處理時間有關,用低濃度生長素處理時,可用浸泡法進行較長時間處理;用高濃度生長素處理時,可用沾蘸法進行短時間處理,二者可取得相同的處理效果。(5)秋水仙素抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成,Ⅰ階段細胞分裂旺盛,秋水仙素作用較大,用秋水仙素處理容易獲得由單個細胞形成的多倍體。1.植物組織培養與植物體細胞雜交的比較2.植物體細胞雜交和有性雜交的辨析1.細胞工程的概念2.植物組織培養技術（2）過程（如菊花的組織培養）（3）植物激素在植物組織培養中的作用生長素/細胞分裂素植物組織的發育方向高有利于根的分化，抑制芽的形成低有利于芽的分化，抑制根的形成適中促進愈傷組織的生長簡記為：“高”根，“低”芽，“中”愈傷【注意】①由愈傷組織進行細胞分化時，一般要先誘導其生芽，然后誘導其生根，可通過控制培養基中生長素和細胞分裂素的比例來實現。②光照：在愈傷組織誘導階段，對有些植物來說，避光培養有利于細胞脫分化形成愈傷組織。當愈傷組織再分化出芽和葉時，一定要有光照，有利于葉片內葉綠素的合成。③體內細胞未表現全能性的原因：基因的表達具有選擇性。④細胞的全能性指的是細胞的一種潛在能力，這種潛在能力只有在特定的環境中才能表現出來，而不是指細胞在任何條件下都能發育成完整的生物體。⑤植物組織培養中所需的碳源一般為蔗糖，少數為葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可維持相對適中的滲透壓，而葡萄糖和果糖在與蔗糖提供相同數量碳源的前提下，其造成的滲透壓可能過高。3.植物體細胞雜交技術無性生殖（1）概念：將不同來源的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新植物體的技術。（2）原理：體細胞雜交利用了細胞膜的流動性，雜種細胞培育成雜種植株利用了植物細胞的全能性。（3）過程（4）優點和局限性①優點：打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種。②局限性：目前有許多理論和技術問題未解決，還不能讓雜種植株按照人們的需求表現出雙親的雜合性狀。4.植物細胞工程的應用（1）植物繁殖的新途徑（2）作物新品種的培育①單倍體育種原理：染色體數目變異優點：a.明顯縮短育種年限；b.可獲得純合子，后代不發生性狀分離，能穩定遺傳。②突變體的利用（3）細胞產物的工廠化生產【注意】工廠化生產不一定要培養出植物體，一般培養到愈傷組織階段，從培養愈傷組織細胞的培養液中就可提取細胞產物。1.（2022·山東濰坊統考）為探究矮牽牛原生質體的培養條件和植株再生能力，某研究小組的實驗過程如下圖。下列敘述正確的是（）A.過程①獲得的原生質體需懸浮在質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中B.過程②需提高生長素的比例，以促進芽的分化C.過程③需要用秋水仙素處理誘導細胞壁再生D.原生質體雖無細胞壁，但仍然保持細胞的全能性【答案】D【解析】過程①表示去除細胞壁獲得原生質體，獲得的原生質體需懸浮在等滲溶液中，若將得到的原生質體置于質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，原生質體會失水皺縮，A錯誤；過程②表示再分化，需提高細胞分裂素的比例，以促進芽的分化，B錯誤；過程③中細胞壁的再生是雜種細胞能進行新陳代謝的標志，不需要用秋水仙素誘導，C錯誤；原生質體雖無細胞壁，但細胞內的遺傳物質未改變，仍保持細胞的全能性，D正確。2.（2022·北京西城模擬）下圖是分離煙草原生質體的過程，下列說法錯誤的是（）A.制備原生質體的葉片應采用高壓蒸汽法進行消毒B.制備原生質體的酶溶液可能含纖維素酶和果膠酶C.血細胞計數板是檢測原生質體密度的工具之一D.分離出的煙草原生質體可用于植物體細胞雜交【答案】A【解析】高壓蒸汽法會使原生質體失活，A錯誤；纖維素酶和果膠酶可以水解植物細胞的細胞壁從而得到原生質體，B正確；顯微鏡下可以通過血細胞計數板觀察統計原生質體的數目，從而計算密度，C正確；分離出的煙草原生質體可以在物理、化學因素條件下，如PEG融合法，與其他原生質體融合，D正確。3.（2022·山東濟南調研）科學家用植物體細胞雜交技術，將番茄的原生質體和馬鈴薯的原生質體融合，成功地培育出了“番茄—馬鈴薯”雜種植株，培育過程如下圖所示，其中①～⑤表示過程，a～f表示細胞、組織或植株。據圖回答下列問題：（1）在植物體細胞雜交技術中，過程①常用酶處理植物細胞以除去細胞壁。（2）過程②表示，依據的生物學原理是___________________________。（3）與過程③密切相關的具有單層膜結構的細胞器是。（4）在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，依據的原理是，其中過程④表示過程，過程⑤涉及的細胞分裂方式為。（5）若番茄細胞內含m條染色體，馬鈴薯細胞內含n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”雜種植株的體細胞內含條染色體；若由雜種細胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經離體培養得到的植株為幾倍體？。（6）如果形成c的原生質體a、b來源于同一株番茄，那么更常用且有效地得到番茄植株f的處理方法是_______________________。【答案】（1）纖維素酶和果膠（2）誘導原生質體融合細胞膜具有流動性（3）高爾基體（4）植物細胞的全能性脫分化有絲分裂（5）m＋n單倍體（6）用適宜濃度的秋水仙素處理萌發的番茄種子或幼苗【解析】（1）由圖可知，過程①為用纖維素酶和果膠酶處理兩種植物細胞以除去細胞壁，得到原生質體。（2）過程②表示誘導原生質體融合，依據的生物學原理是細胞膜具有流動性。（3）過程③是雜種細胞再生出細胞壁，在此過程中高爾基體起重要作用。（4）在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，依據的原理是植物細胞的全能性，圖中過程④表示脫分化，過程⑤表示再分化，在過程⑤中細胞進行有絲分裂。（5）植物體細胞雜交得到的雜種細胞中染色體數目是番茄細胞和馬鈴薯細胞中染色體數目之和，即m＋n；若培育成的雜種植株是四倍體，則該雜種植株的花粉經離體培養得到的植株是單倍體，因為其是由配子（如花粉）發育而來的。（6）利用同一株植物的體細胞融合得到的植株是同源多倍體，獲得同源多倍體更常用且有效的方法是利用適宜濃度的秋水仙素處理萌發的植物種子或幼苗。4．（2021·1月浙江選考）下圖為動物成纖維細胞的培養過程示意圖。下列敘述正確的是（）A．步驟①的操作不需要在無菌環境中進行B．步驟②中用鹽酸溶解細胞間物質使細胞分離C．步驟③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶處理D．步驟④培養過程中不會發生細胞轉化【答案】C【分析】動物細胞培養過程：取動物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉入培養液中（原代培養）→放入二氧化碳培養箱培養→貼滿瓶壁的細胞用酶分散為單個細胞，制成細胞懸液→轉入培養液（傳代培養）→放入二氧化碳培養箱培養。【詳解】A、動物細胞培養過程需要無菌操作，故步驟①的操作需要在無菌環境中進行，A錯誤；B、動物細胞培養過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織，分散成單個細胞，制成細胞懸液，B錯誤；C、傳代培養時需要用胰蛋白酶處理貼壁生長的細胞，使之分散成單個細胞，再分瓶培養，C正確；D、步驟④為傳代培養過程，該過程中部分細胞可能發生細胞轉化，核型改變，D錯誤。故選C。5.(2021山東高考15)一個抗原往往有多個不同的抗原決定簇，一個抗原決定簇只能刺激機體產生一種抗體，由同一抗原刺激產生的不同抗體統稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72注入小鼠體內，可利用該小鼠的免疫細胞制備抗p72的單抗，也可以從該小鼠的血清中直接分離出多抗。下列說法正確的是（）A.注入小鼠體內的抗原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響大B.單抗制備過程中通常將分離出的漿細胞與骨髓瘤細胞融合C.利用該小鼠只能制備出一種抗p72的單抗D.p72部分結構改變后會出現原單抗失效而多抗仍有效的情況【答案】D【解析】根據題干信息“一個抗原往往有多個不同的抗原決定簇，一個抗決定簇只能刺激機體產生一種抗體”，非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72上有多個抗原決定簇，所以可以刺激機體產生多種抗體。每個抗原決定簇刺激產生的抗體是單抗。單抗的制作需要篩選，而多抗不需要篩選，抗原純度越高，產生的多抗純度越高，因此原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響小，A錯誤；單抗制備過程中通常將分離出的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，B錯誤；非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72上有多種抗原決定簇，一個抗決定簇只能刺激機體產生一種抗體，所以向小鼠體內注入p72后，可以刺激小鼠產生多種抗p72的單抗，C錯誤；p72部分結構改變只改變了部分抗原決定簇，因此由這部分抗原決定簇產生的抗體失效，但由于還存在由其他抗原決定簇刺激機體產生的抗體，所以多抗仍有效，D正確。6.(2020·全國Ⅰ卷·T38)[生物——選修3:現代生物科技專題](15分)為研制抗病毒A的單克隆抗體,某同學以小鼠甲為實驗材料設計了以下實驗流程。回答下列問題:(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A,該處理的目的是。

(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟:。

(3)為了得到能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞,需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養基屬于,使用該培養基進行細胞培養的結果是。圖中篩選2含多次篩選,篩選所依據的基本原理是。

(4)若要使能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖,可采用的方法有(答出2點即可)。

【答案】(1)誘導小鼠甲產生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞(2)取小鼠甲脾臟剪碎,用胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞,加入培養液制成單細胞懸液(3)選擇培養基只有雜交瘤細胞能夠生存抗原與抗體的反應具有特異性(4)將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內增殖;將雜交瘤細胞在體外培養【解析】本題主要考查動物細胞培養、動物細胞融合與單克隆抗體的制備。(1)實驗前給小鼠甲注射病毒A,是為了誘導小鼠甲產生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞。(2)制備單細胞懸液時可以取小鼠的脾臟,剪碎組織,用胰蛋白酶處理獲得單個細胞,加入培養液即可。(3)圖中篩選1需要用到選擇培養基,只有雜交瘤細胞可以存活。篩選2是為了獲得能產生特定抗體的雜交瘤細胞,該過程要用到抗原—抗體雜交,故篩選所依據的原理是抗原與抗體反應具有特異性。(4)獲得能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞后,生產單克隆抗體的過程有體外培養和體內培養兩條途徑。體外培養是指在體外培養液中進行培養,從培養液中提取單克隆抗體;體內培養是指將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內增殖,從小鼠腹水中提取單克隆抗體。【易錯易混】兩次篩選的目的不同(1)第一次篩選是指用選擇培養基篩選出雜交瘤細胞。(2)第二次篩選是指進行克隆化培養和專一抗體檢測,篩選出能產生特定抗體的雜交瘤細胞。1.植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較2.動物細胞培養與動物體細胞核移植的比較1.動物細胞培養原理：細胞增殖（1）地位：動物細胞工程常用的技術手段有動物細胞培養、動物細胞核移植、動物細胞融合等。其中動物細胞培養是動物細胞工程的基礎。（2）培養條件（3）培養過程【注意】（1）區分原代培養和傳代培養的關鍵是看用胰蛋白酶處理的對象和是否分瓶。①分瓶前，第一次用胰蛋白酶對動物組織進行處理后的培養是原代培養。②第二次用胰蛋白酶處理，使細胞從瓶壁上脫離下來，分瓶后的細胞培養為傳代培養。（2）細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞數目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現象稱為細胞的接觸抑制。2.干細胞的培養及其應用（1）概念：干細胞是一類具有自我更新和分化潛能的細胞，與組織、器官的發育、再生和修復密切相關。（2）來源：早期胚胎、骨髓和臍帶血等。（3）分類：包括胚胎干細胞和成體干細胞等3.動物細胞融合技術和單克隆抗體（1）動物細胞融合技術①概念：使兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的技術。②方法：PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導法等。動物細胞特有的融合方法③原理：細胞膜具有流動性。④結果：形成具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。⑤意義：突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能。成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。（2）單克隆抗體及其應用制備過程原理：細胞膜的流動性和細胞增殖【注意】①用特定抗原對小鼠進行免疫的原因：B淋巴細胞要經過免疫過程，即接觸抗原，增殖分化為有特異性免疫功能的B淋巴細胞，才能產生相應的抗體，所以，與骨髓瘤細胞融合的B淋巴細胞實際上是漿細胞。②獲取小鼠已經免疫的B淋巴細胞的部位：脾。③誘導融合的方法：動物細胞融合特有的誘導方法為用滅活的病毒處理，其他物理、化學誘導融合的方法與植物體細胞雜交過程中誘導原生質體融合的方法基本相同。④雜交細胞：在誘導因素的作用下進行細胞的誘導融合，形成的雜交細胞有多種，若僅考慮兩兩融合的情況，形成的雜交細胞有三種，AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我們所需要的雜交細胞，所以需要用選擇培養基進行篩選。⑤兩次篩選的目的：第一次是在誘導融合之后，利用特定的選擇培養基篩選出雜交瘤細胞。第二次是對上述雜交瘤細胞進行篩選，利用96孔板培養，采用專一抗體檢測的方法篩選出能產生所需特定抗體的雜交瘤細胞。4.動物體細胞核移植技術和克隆動物（1）原理：細胞核的全能性，即動物細胞核中具有該種動物全套的遺傳信息（2）類型：①胚胎細胞核移植：動物胚胎細胞分化程度低，表現全能性相對容易。②體細胞核移植：動物體細胞分化程度高，表現全能性十分困難。因此動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植。（3）涉及技術：動物細胞培養技術、動物細胞融合技術、核移植技術、胚胎移植技術等。其中，核移植是核心技術。（4）過程【注意】①核移植技術中選用的核供體應為具有優良性狀的個體，提供卵母細胞的個體和代孕受體只需為同一物種的健康雌性個體即可②動物細胞核移植可以有兩種操作方式：一是把供體細胞導入去核的卵母細胞，這是現在常用的方法；二是將供體動物的一個細胞核直接導入去核的卵母細胞，該過程需要用電融合的方法促進融合。③用物理或化學方法激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育進程，形成早期胚胎才能進行胚胎移植。④體細胞核移植體現了動物細胞核的全能性，而非動物細胞的全能性。4.（2022·廣東揭陽聯考）有研究表明“漸凍癥”是由突變的基因導致運動神經元合成了某種毒蛋白，從而阻礙了軸突內營養物質的流動。也有最新研究結果表明，利用誘導多功能干細胞（iPS細胞）制作前驅細胞，然后移植給漸凍癥實驗鼠，能延長其壽命。下列相關描述錯誤的是（）A.iPS細胞分化成的多種細胞中所有核酸相同，蛋白質卻不完全相同B.iPS細胞分化的實質是基因的選擇性表達，細胞種類增多C.若控制運動神經元合成毒蛋白的基因替換，則可以起到良好的治療作用D.植入神經干細胞，恢復受損的運動功能，也許會在一定程度上使“漸凍癥”病情改善【答案】A【解析】細胞分化的實質是基因的選擇性表達，因此iPS細胞分化成的多種細胞中DNA相同，RNA和蛋白質不完全相同，A錯誤；細胞分化的結果是形成形態、結構和生理功能不同的細胞，使細胞的種類增多，B正確；若控制運動神經元合成毒蛋白的基因替換，則無法合成該毒蛋白，所以可以起到治療該病的作用，C正確；植入神經干細胞，誘導分化成前驅細胞，恢復受損的運動功能，也許會在一定程度上使“漸凍癥”病情改善，D正確。5.（2020·北京等級模考，14）下列關于單克隆抗體制備過程的敘述，錯誤的是（）A.獲得B細胞之前需給動物注射特定的抗原B.分離出的B細胞應與骨髓瘤細胞融合C.需要從融合的細胞中篩選出雜交瘤細胞D.得到的所有雜交瘤細胞產生的抗體均相同【答案】D【解析】單克隆抗體制備之前，需給動物注射特定抗原，以便獲得所需的B細胞，A正確；分離出來的B細胞應與骨髓瘤細胞融合，B正確；B細胞與骨髓瘤細胞融合，只考慮細胞兩兩融合，形成的融合細胞就有B細胞自身融合細胞、骨髓瘤細胞自身融合細胞、雜交瘤細胞，需要從中篩選出雜交瘤細胞，C正確；動物體內存在多種B細胞，從小鼠體內獲得的B細胞與骨髓瘤細胞融合形成的雜交瘤細胞有多種，產生的抗體有多種，需要用相應抗原進行專一檢測才能得到相應的雜交瘤細胞，D錯誤。6．（2022·青海·海東市第一中學模擬預測）研究發現，新冠病毒外殼中的S蛋白是關鍵抗原，可利用其制備單克隆抗體，制備流程如下圖。請回答有關問題：(1)單克隆抗體技術是建立在________________技術和________________技術的基礎之上的。(2)③和⑤過程，需要用到的工具酶是________________________。(3)體外培養細胞Y時，首先應保證其處于____________的環境，其次還要適宜的溫度、pH、營養和氣體環境，這里的氣體環境是指____________________________________。(4)prG能激發細胞不斷分裂，通過基因工程導入prG可制備單克隆抗體。受體細胞X是__________________，細胞Y具有_________________________的特點。(5)單克隆抗體可用于診斷人體是否攜帶新冠病毒，其診斷原理是____________________。【答案】(1)

（動物）細胞培養

（動物）細胞融合(2)限制酶和DNA連接酶(3)

無菌、無毒

95%空氣加5%二氧化碳的混合氣體(4)

能產生特定抗體的漿細胞

既能無限增殖又能產生專一性抗體(5)抗原—抗體雜交【解析】【分析】題圖分析：圖1表示制備新冠病毒外殼中的S蛋白單克隆抗體流程，其中①表示獲取新冠病毒的RNA，②表示逆轉錄得到DNA，③表示用大腸桿菌構建新冠病毒的基因組文庫，④表示翻譯得到新冠病毒的S蛋白，⑤表示獲取無限增殖的調控基因的基因表達載體，⑥表示把含有無限增殖的調控基因的基因表達載體導入細胞X中。(1)單克隆抗體制備流程：先給小鼠注射特定抗原使之發生免疫反應，之后從小鼠脾臟中獲取已經免疫的B淋巴細胞；誘導B細胞和骨髓瘤細胞融合，利用選擇培養基篩選出雜交瘤細胞；進行抗體檢測，篩選出能產生特定抗體的雜交瘤細胞；進行克隆化培養，即用培養基培養和注入小鼠腹腔中培養。用到了（動物）細胞培養和（動物）細胞融合技術。(2)由題圖分析可知，③過程為用大腸桿菌構建新冠病毒的基因組文庫，⑤過程表示獲取無限增殖的調控基因的基因表達載體，在這兩個過程中均需用到基因工程中的工具酶—限制酶和DNA連接酶。(3)由動物細胞培養的條件可知，體外培養動物細胞Y時，首先應保證其處于無菌無毒的環境；其次還要適宜的溫度、pH、營養和氣體環境，這里的氣體環境指95%的空氣加5%二氧化碳的混合氣體。(4)prG為無限增殖調控基因，將其導入受體細胞X使得細胞Y具有無限增殖的能力，因此可知受體細胞X為能產生特定抗體的漿細胞；根據單克隆抗體制備的過程及對題圖的分析可知，細胞Y應為類似于雜交瘤細胞，即細胞Y應具有既能無限增殖又能產生專一的抗體的特點。(5)根據單克隆抗體的特異性，將其用于診斷人體是否攜帶新冠病毒時，依據抗原—抗體雜交原理即可進行檢測。若攜帶新冠病毒，則抗原-抗體雜交呈陽性。7.(2020·山東等級考·T14)經遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚,通過胚胎工程的相關技術可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是 ()A.用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子B.體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理C.胚胎移植前要檢查胚胎質量并在囊胚或原腸胚階段移植D.遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉基因等技術獲得【答案】C【解析】本題主要考查胚胎工程。為了獲得更多卵子,需要用促性腺激素對雌性個體進行超數排卵,A項正確;剛排出的精子不能與卵子受精,必須進行獲能處理即發生相應的生理變化后才能獲得受精能力,因此在體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理,B項正確;胚胎移植前要檢查胚胎質量,一般動物在桑椹胚或囊胚階段移植,小鼠可在更早的階段移植,C項錯誤;可以通過轉基因技術對小鼠胚胎干細胞進行遺傳改造,D項正確。8.（2021遼寧13）下圖是利用體細胞核移植技術克隆優質奶牛的簡易流程圖，有關敘述正確的是（）A.后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質共同決定B.過程①需要提供95%空氣和5%CO2的混合氣體C.過程②常使用顯微操作去核法對受精卵進行處理D.過程③將激活后的重組細胞培養至原腸胚后移植【答案】B【解析】【分析】分析圖解：圖示過程為體細胞克隆過程，取乙牛體細胞，對處于減數第二次分裂中期的卵母細胞去核，然后進行細胞核移植；融合后的細胞激活后培養到早期胚胎，再進行胚胎移植，最終得到克隆牛。【詳解】A、后代丁的細胞核的遺傳物質來自甲，細胞質的遺傳物質來自于乙牛，則丁的遺傳性狀由甲和乙的遺傳物質共同決定，A錯誤；B、動物細胞培養中需要提供95%空氣（保證細胞的有氧呼吸）和5%CO2（維持培養液的pH）的混合氣體，B正確；C、過程②常使用顯微操作去核法對卵母細胞進行處理，C錯誤；D、過程③將激活后的重組細胞培養至囊胚或桑椹胚后移植，D錯誤。故選B。9．（2022·全國甲卷·高考真題）某牧場引進一只產肉性能優異的良種公羊，為了在短時間內獲得具有該公羊優良性狀的大量后代，該牧場利用胚胎工程技術進行了相關操作。回答下列問題，(1)為了實現體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是____________。在體外受精前要對精子進行獲能處理，其原因是____________；精子體外獲能可采用化學誘導法，誘導精子獲能的藥物是___________（答出1點即可）。利用該公羊的精子進行體外受精需要發育到一定時期的卵母細胞，因為卵母細胞達到___________時才具備與精子受精的能力。(2)體外受精獲得的受精卵發育成囊胚需要在特定的培養液中進行，該培養液的成分除無機鹽、激素、血清外，還含的營養成分有___________（答出3點即可）等。將培養好的良種囊胚保存備用。(3)請以保存的囊胚和相應數量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作，以獲得具有該公羊優良性狀的后代。主要的操作步驟是___________。【答案】(1)

冷凍保存

剛排出的精子必須在雌性生殖道內發生相應生理變化后才能獲得受精能力

肝素或鈣離子載體A23187

MⅡ中期(2)維生素、氨基酸、核苷酸(3)對受體母羊進行發情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產下具有該公羊優良性狀的后代【解析】【分析】試管動物技術是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養發育為早期胚胎后，再經移植后產生后代的技術。(1)精液可以冷凍保存，使用前再將精液解凍離心分離。剛排出的精子必須在雌性生殖道內發生相應生理變化后才能獲得受精能力，故在體外受精前要對精子進行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養法和化學誘導法，化學誘導法是將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學藥物誘導精子獲能。卵母細胞需要培養到減數第二次分裂中期（MⅡ中期）才能具備與精子受精的能力。(2)進行早期胚胎培養的培養液中，除了無機鹽、激素、血清外，還含有維生素、氨基酸、核苷酸等。(3)要利用保存的囊胚和相應數量的非繁殖期受體母羊為材料，獲得具有該公羊優良性狀的后代，主要是利用胚胎移植技術，即對受體母羊進行發情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產下具有該公羊優良性狀的后代。1.胚胎工程概念的理解2.受精和早期胚胎發育的過程【注意】①精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量；排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。②減數分裂Ⅱ、受精作用和受精卵的早期細胞分裂都是在雌性動物的輸卵管中進行的。③卵子減數分裂Ⅱ是在精子和卵子結合的過程中完成的。3.體外受精（1）主要步驟：卵母細胞的采集、精子的獲取和受精。（2）過程（3）應用：提高動物繁殖能力，為胚胎移植提供可用的胚胎。4.胚胎移植5.胚胎移植的生理學基礎【注意】①體外受精、體內受精形成的胚胎進行胚胎移植屬于有性生殖，動物體細胞核移植形成的胚胎進行胚胎移植屬于無性生殖，即判斷胚胎移植為何種生殖方式時，關鍵是看胚胎通過何種方式獲得。②胚胎移植的地位是胚胎工程的最終技術環節。在胚胎工程中通過任何一項技術，如轉基因、核移植或體外受精等技術獲得的胚胎，都必須移植給受體才能獲得后代。6.胚胎分割無性繁殖或克隆的方法之一（1）概念胚胎分割是指采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。（2）胚胎分割的基礎①理論基礎：細胞的全能性。②物質基礎：每個細胞的細胞核內都具有相同的遺傳物質。（3）主要儀器設備體視顯微鏡和顯微操作儀。（4）操作程序【注意】①將內細胞團均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復和進一步發育。②同一胚胎經分割、移植形成的后代具有相同的遺傳物質，該過程中沒有減數分裂的過程、有性生殖細胞的形成和有性生殖細胞的結合，所以屬于無性生殖或克隆。③胚胎移植前進行性別鑒定的方法：取滋養層細胞做DNA分析。7.（2022·北京師大附中期中）下圖為受精作用及早期胚胎發育示意圖，下列敘述不正確的是（）A.①過程需要依賴細胞表面糖蛋白的識別B.②過程通過有絲分裂方式增殖C.③過程細胞的核質比逐漸變小D.④過程細胞的基因表達發生了差異【答案】C【解析】①為受精作用，該過程精子和卵細胞依賴細胞表面的糖蛋白識別，體現了細胞膜進行細胞間信息交流的功能，A正確；②為卵裂過程，該過程細胞通過有絲分裂方式增殖，B正確；細胞卵裂過程中，細胞數量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，說明單個細胞體積減小，因此細胞核質比增大，C錯誤；④過程中發生了細胞分化，細胞分化的實質是基因的選擇性表達，D正確。8.（2021·山東日照期末）如圖表示研究人員利用胚胎工程培育優質奶牛的過程，下列相關說法正確的是（）A.①代表體外受精，與體內受精不同的是體外受精前精子需要獲能B.②代表體外胚胎培養，該過程中細胞進行有絲分裂，無細胞分化C.③代表胚胎分割，需均等分割桑葚胚的內細胞團，以免影響胚胎發育D.⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，與供體和受體的生理狀態有關【答案】D【解析】①代表體外受精，體外受精前和體內受精前精子均需要獲能，A錯誤；②代表體外胚胎培養，該過程中細胞進行有絲分裂，當胚胎發育至囊胚階段，會開始進行細胞分化，B錯誤；③代表胚胎分割，在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內細胞團均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復和進一步發育，而桑葚胚階段的胚胎還未形成內細胞團，C錯誤；⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，與供體和受體的生理狀態有關，要對供、受體母牛進行同期發情處理，使供體和受體的生理狀態相同，D正確。9．（2022·河南開封·模擬預測）“大蒜”是我國第一只自主培育的克隆貓。工程師從剛死亡的寵物貓“大蒜”的大腿內側取了一塊皮下組織，通過與卵母細胞構建重組細胞，成功地克隆出貓科動物。如圖為克隆貓“大蒜”培育過程的示意圖。回答下列問題：(1)構建重組細胞前，需對從寵物貓“大蒜”腿部取得的組織細胞進行培養，過程①培養體細胞時，首先要保證細胞處于________的環境中，以防止污染。在實際操作中，常將供體細胞直接注入去核卵母細胞，再誘導形成重組細胞，與圖中過程②③相比，這種操作的優點是_______________________。(2)進行過程⑥前需不需要對克隆胚胎進行免疫排斥檢測，請做出判斷并說明理由。_____________________________________。(3)為充分利用早期胚胎，可將圖中克隆胚胎進行分割，胚胎分割時應注意________________，該要求的目的是_____________________________________。(4)胚胎干細胞在形態上具有的特點是____________________。為保證體外培養的胚胎干細胞保持不分化狀態，培養時應________________________________。【答案】(1)

無菌、無毒

可避免取核過程對細胞核（核遺傳物質）造成損傷(2)不需要，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生免疫排斥反應(3)

將內細胞團均等分割

保證分割后的胚胎恢復和進一步發育(4)

體積小、細胞核大、核仁明顯

將其培養在飼養層細胞上或在培養液中添加抑制因子[給分原則：只答“培養在飼養層細胞上”或“培養液中添加抑制因子”都給分]【解析】【分析】胚胎移植的生理學基礎：①動物發情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的．這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環境。②早期胚胎在一定時間內處于游離狀態．這就為胚胎的收集提供了可能。③受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應．這為胚胎在受體的存活提供了可能。④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。(1)動物細胞培養時，首先要保證被培養的細胞處于無毒、無菌的環境，即對培養液和培養用具進行無菌處理，以防止污染。與圖中過程②③相比，將供體細胞直接注入去核卵母細胞，再誘導形成重組細胞，可避免取核過程對細胞核（核遺傳物質）造成損傷。(2)胚胎移植的生理學基礎之一是受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應，這為胚胎在受體的存活提供了可能，因此進行過程⑥前需不需要對克隆胚胎進行免疫排斥檢測。(3)進行胚胎分割時，應選擇發育良好、形態正常的桑葚胚或囊胚，對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內細胞團進行均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發育，胚胎分割技術可用于提高胚胎的利用率。(4)胚胎干細胞在形態上表現為體積小，細胞核大，核仁明顯；在功能上具有發育的全能性。ES細胞在飼養層細胞上或在添加抑制因子的培養液中，能維持不分化的狀態，因此為保證體外培養的胚胎干細胞保持不分化狀態，培養時應將其培養在飼養層細胞上或在培養液中添加抑制因子。1．苜蓿是“牧草之王”，缺點是水溶性蛋白質過多易造成家畜瘤胃中泡沫過多，導致臌脹病。百脈根富含單寧，單寧能沉淀水溶性蛋白質，減少臌脹病的發生。科研人員將苜蓿與百脈根進行植物體細胞雜交以期獲得抗臌脹病首蓿新品種，技術路線如下圖所示。下列有關敘述正確的是（

）A．滅活的病毒能促進植物原生質體細胞膜的融合B．在培養基上愈傷組織的細胞會出現接觸抑制C．獲得的再生植株具有首蓿和百脈根全部優良性狀D．生芽培養基和生根培養基中生長素和細胞分裂素含量的比值不同【答案】D【解析】【分析】植物的體細胞雜交是將不同植物的細胞通過細胞融合技術形成雜種細胞，進而利用植物的組織培養將雜種細胞培育成多倍體的雜種植株。植物體細胞雜交依據的原理是細胞膜的流動性和植物細胞的全能性。【詳解】A、滅活的病毒可用于誘導動物細胞的融合，A錯誤；B、在培養基上愈傷組織的細胞不會出現接觸抑制，接觸抑制是動物細胞培養過程中表現的特點，B錯誤；C、植物體細胞雜交技術克服了遠緣雜交不親和的障礙，使雜種植株具有雙親的遺傳特性，但由于雜種細胞分裂過程中會發生部分染色體丟失等原因，使獲得的再生植株未必具有苜蓿和百脈根全部優良性狀，C錯誤；D、生芽培養基和生根培養基中生長素和細胞分裂素含量的比值不同，其中生芽培養基的細胞分裂素比例較高，而生根培養基的生長素比例較高，D正確。故選D。2．在科學技術飛速發展的今天，絕大部分生物技術已迅速轉化為生產力，形成了新興的生物工程新產業。下列關于植物細胞工程技術的研究成果及運用，正確的是（

）A．愈傷組織是一種具有特定結構和功能的薄壁細胞B．利用植物體細胞雜交技術可培育出超級雜種植株C．單倍體育種和多倍體育種過程都需經過植物組織培養技術D．利用組織培養技術培育脫毒苗，獲得具有抗病毒的新品種【答案】B【解析】【分析】植物組織培養的條件：①細胞離體和適宜的外界條件（如適宜溫度、適時的光照、pH和無菌環境等）；②一定的營養（無機、有機成分）和植物激素（生長素和細胞分裂素）。【詳解】A、愈傷組織是一團排列疏松而無規則、高度液泡化的、呈無定形狀態的、具有分生能力的薄壁細胞，不具有特定的結構和功能，A錯誤；B、利用植物體細胞雜交技術可以打破遠緣雜交不親和的障礙，培育出超級雜種植株，B正確；C、單倍體育種需要先用植物組織培養技術培育出單倍體幼苗，再用秋水仙素處理獲得可育的植株；多倍體育種是直接用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，使其染色體數目加倍，不需要植物組織培養技術，C錯誤；D、因為分生組織的病毒極少，甚至沒有病毒，所以將分生組織（如根尖、莖尖）進行離體培養能獲得脫毒植株，但不能獲得抗病毒植株，D錯誤。故選B。3．體細胞核移植技術在畜牧業、醫藥衛生以及其他領域有著廣泛的應用前景。下列關于體細胞核移植技術的應用前景及存在問題的敘述，錯誤的是（

）A．利用體細胞克隆技術可以加速家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育B．從“多莉”再到“中中”“華華”，體細胞核移植技術發展到今天已相當成熟，成功率較高C．利用體細胞核移植技術培育后代可以避免細胞核供體的線粒體遺傳病基因傳遞給后代D．有研究者指出，絕大多數克隆動物存在健康問題，如體型過大、臟器缺陷，免疫失調等【答案】B【解析】【分析】體細胞核移植技術的應用：（1）畜牧業：可以加速家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育。（2）保護瀕危物種：可望利用體細胞核移植技術增加瀕危動物的存活數量。（3）醫藥衛生：轉基因克隆動物可作為生物反應器，生產珍貴醫用蛋白；轉基因克隆動物細胞、組織和器官可作為異種移植的供體；人的核移植胚胎干細胞經過誘導分化，形成相應的組織、器官后，可用于組織器官的移植。【詳解】A、體細胞核移植技術在畜牧業的應用：可以加速家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育，A正確；B、盡管通過體細胞核移植技術已經獲得了多種克隆動物，但該技術的成功率仍然非常低，各個技術環節也有待進一步改進，B錯誤；C、在體細胞核移植技術中，供體細胞只提供細胞核，故利用體細胞核移植技術培育后代可以避免細胞核供體的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，C正確；D、目前絕大多數克隆動物存在健康問題，如體型過大、異常肥胖、發育困難、臟器缺陷、免疫失調等，D正確。故選B。4．下圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程，有關敘述不正確的是（

）A．甲為抗原，抗胃癌單克隆抗體可以和甲特異性結合B．將單個B淋巴細胞大量增殖即可產生大量單一抗體C．丁細胞既能無限增殖又能產生專一抗體D．單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高、可大量制備的特點【答案】B【解析】【分析】題圖分析：甲表示抗原，乙表示雜種細胞，丙表示雜交瘤細胞，丁表示能產生特異性抗體的雜交瘤細胞。單克隆抗體的兩次篩：①篩選得到雜交瘤細胞（去掉未雜交的細胞以及自身融合的細胞）；②篩選出能夠產生特異性抗體的細胞群，兩次抗體檢測：專一抗體檢驗陽性。【詳解】A、圖中甲注射小鼠，產生能分泌特異性抗體的B淋巴細胞，則甲屬于抗原，因此，抗胃癌單克隆抗體可以和甲特異性結合，A正確；

B、B淋巴細胞高度分化，無法增殖，B錯誤；C、丁表示能產生特異性抗體的雜交瘤細胞，既能無限增殖又能產生專一抗體，C正確；D、單克隆抗體最主要的優點是特異性強、靈敏度高、可大量制備，D正確。故選B。5．近年來，有科學家把來自動物體的精子注入去核的卵細胞中，獲得重組細胞，進一步培育出“孤雄單倍體胚胎”。下列說法錯誤的是（

）A．該過程用到的技術手段主要有核移植和早期胚胎培養B．單倍體胚胎干細胞類似于正常胚胎干細胞，可誘導分化成各種功能的組織和器官C．“孤雄單倍體胚胎”細胞由重組細胞減數分裂而來，其核遺傳物質由精子提供D．“孤雄單倍體胚胎”細胞，可當作精子使用，使卵細胞受精，并生下正常小鼠【答案】C【解析】【分析】動物細胞核移植技術是將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中，使這個重新組合的細胞發育成新胚胎，繼而發育成動物個體的技術。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物，其原理是動物細胞核的全能性。

【詳解】A、“把來自動物體的精子注入到去核的卵細胞中采用了核移植技術，將獲得的“重組細胞”培育出“孤雄單倍體胚胎”需要借助早期胚胎培養技術才能實現，A正確；

B、單倍體胚胎干細胞類似于正常胚胎干細胞，具有發育的全能性，可誘導分化成各種功能的細胞、組織和器官，B正確；C、孤雄單倍體胚胎細胞由重組細胞經過有絲分裂而來，其核遺傳物質由精子提供，C錯誤；D、孤雄單倍體胚胎細胞，含有的染色體的種類和數目與精子中的相同，可當作精子使用，使卵細胞受精，并生下正常小鼠，D正確；故鄉C。6．下圖是利用體細胞核移植技術克隆優質奶牛的簡易流程圖，有關敘述正確的是（

）A．過程①需要提供95%空氣和5%CO2的混合氣體B．后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質共同決定C．過程②常使用顯微操作去核法對受精卵進行處理D．過程③將激活后的重組細胞培養至原腸胚后移植【答案】A【解析】【分析】分析圖解：圖示過程為體細胞克隆過程，取甲牛體細胞，對處于減數第二次分裂中期的乙牛的卵母細胞去核，然后進行細胞核移植；融合后的細胞激活后培養到早期胚胎，再進行胚胎移植，最終得到克隆牛。【詳解】A、過程①進行動物細胞的培養，需要提供適宜的氣體環境，需要提供95%空氣和5%CO2的混合氣體，5%CO2可以維持培養液的pH，A正確；B、后代丁的細胞核的遺傳物質來自甲，細胞質的遺傳物質來自于乙牛，則丁的遺傳性狀由甲和乙的遺傳物質共同決定，B錯誤；C、過程②常使用顯微操作去核法對卵母細胞進行處理，C錯誤；D、過程③將激活后的重組細胞培養至囊胚或桑椹胚后移植，D錯誤。故選A。7．在胚胎工程中，胚胎分割能提高胚胎的利用率。下列關于胚胎分割的敘述，正確的是（

）A．胚胎分割時，應選取發育良好、形態正常的囊胚或原腸胚B．胚胎分割時，需將原腸胚的內細胞團均等分割C．胚胎分割移植所產生的后代的遺傳物質不相同D．利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎【答案】D【解析】【分析】1、胚胎分割是指采用機械方法將早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等，經移植獲得同卵雙胚或多胚的技術。2、特點：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質，胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。【詳解】A、胚胎分割時，應選取發育良好、形態正常的桑椹胚（桑葚胚）或囊胚，A錯誤；B、胚胎分割時，需將囊胚期的內細胞團均等分割，B錯誤；CD、來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質，因此利用胚胎分割技術可以獲得遺傳物質相同的胚胎，基因型相同，C錯誤，D正確。故選D。8．觀賞植物諸葛菜（A）具有高亞油酸、低亞麻酸的優良性狀，用甘藍型油菜品種奧羅（B）和諸葛菜進行體細胞雜交，獲得了油酸和亞油酸含量提高、亞麻酸含量降低的甘藍型油菜新品種，流程如下圖所示。請回答下列問題：(1)①過程需要用________________________處理植物細胞；②過程之后________（填“需要”或“不需要”）篩選。(2)僅考慮2個原生質體的相互融合，則形成的融合細胞的類型有________種，從中選出________進行培養。(3)③④過程利用了________________技術，獲得的雜種植株在形態上一般可表現出________________。已知雜種植株是不同于A、B兩種植物的新物種，其原因是_______________________________________________【答案】(1)

纖維素酶和果膠酶

需要(2)

3

雜種細胞(3)

植物組織培養

雜種特性

該雜種植株與A、B兩種植物間均存在生殖隔離【解析】【分析】植物體細胞雜交技術：就是將不同種的植物體細胞原生質體在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成完整植物體的技術，①表示去壁獲取原生質體，②表示原生質體融合，③表示脫分化，④表示再分化，⑤個體生長過程。（1）植物細胞壁的成分主要是纖維素和果膠，①表示去壁獲取原生質體，因此①過程需要用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞，使其稱為原生質體。②是人工誘導原生質體融合的過程，常用的化學試劑是聚乙二醇（PEG），誘導后形成的兩兩融合的原生質體有三種，所以需要進行篩選。（2）僅考慮2個原生質體的相互融合，則形成的融合細胞的類型有A與A融合、B與B融合、A與B融合，3種類型，從中選出A與B融合的雜種細胞進行培養。（3）據圖可知，③表示脫分化，④表示再分化，③④過程利用了植物組織培養技術，獲得的雜種植株在形態上一般可表現出雜種特性。圖中獲得的雜種植物與A、B兩種植物間均存在生殖隔離，與A、B不屬于同一個物種，所以是新形成的物種。9．人絨毛膜促性腺激素（HCG）是女性懷孕后胎盤滋養層細胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下面是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請分析回答問題：(1)制備單克隆抗體過程中要用到_______和_______技術。(2)制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當于________，使小鼠產生分泌相應________的B淋巴細胞，此過程屬于特異性免疫中的體液免疫。(3)在細胞內DNA的合成一般有兩條途徑，主要途徑是在細胞內由糖和氨基酸合成核苷酸，進而合成DNA，而氨基喋呤可以阻斷此途徑。另一輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下，經酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤細胞的DNA合成沒有此輔助途徑。①利用DNA合成途徑不同的特點配制的HAT培養基含有多種成分，其中添加的________具有篩選雜交瘤細胞的作用。②最終篩選獲得的雜交瘤細胞的特點是_________________。(4)此過程生產的單克隆抗體可以與__________特異性結合，從而診斷早孕。【答案】(1)

動物細胞培養

動物細胞融合(2)

抗原

抗體(3)

氨基喋呤

能無限增殖并分泌所需抗體(4)人絨毛膜促性腺激素（或HCG）【解析】【分析】1、單克隆抗體：由單個B淋巴細胞進行無性繁殖形成的細胞系所產生出的化學性質單一、特異性強的抗體，具有特異性強、靈敏度高，并可大量制備的特點。2、單克隆抗體的制備過程：首先用特定抗原注射到小鼠體內，使其發生免疫，小鼠體內產生具有免疫能力的B淋巴細胞，利用動物細胞融合技術將B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合，在經過兩次篩選：①篩選得到雜交瘤細胞(去掉未雜交的細胞以及自身融合的細胞)，②篩選出能夠產生特異性抗體的細胞群。3、單克隆抗體的作用：①作為診斷試劑：(最廣泛的用途)具有準確、高效、簡易、快速的優點，②用于治療疾病和運載藥物：主要用于治療癌癥，可制成“生物導彈”。（1）制備單克隆抗體過程中要用到動物細胞培養技術培養骨髓瘤細胞和雜交瘤細胞，動物細胞融合技術將B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞。（2）制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當于抗原，使小鼠產生免疫產生能分泌相應抗體的B淋巴細胞，此過程屬于特異性免疫中的體液免疫。（3）①利用DNA合成途徑不同的特點：氨基蝶呤可以阻斷合成DNA；次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下可合成DNA，而骨髓瘤細胞的DNA合成沒有此輔助途徑。可知在配制的HAT培養基中添加的氨基蝶呤可使骨髓瘤細胞及其骨髓瘤細胞的融合體不能存活，因此具有篩選雜交瘤細胞的作用。②雜交瘤細胞具有能無限增殖并分泌特異性抗體的特點。（4）人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養層細胞分泌的一種糖蛋白，單克隆抗體可以與它特異性結合，從而診斷早孕。10．如圖是科學家采用不同方法培育良種牛的過程，a～h為操作過程，請據圖回答有關問題。(1)剛采集到的精子還沒有受精能力，必須先對精子進行_____處理，才能進一步受精。(2)寫出圖中數字標號②代表的結構名稱：_____。(3)d操作的名稱是_____，受體子宮內胚胎發育的過程中細胞不斷分裂，其分裂方式為____。(4)圖中用到的激素是_____，過程h常用的方法是_____。(5)在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應注意_____，以免影響胚胎的恢復和進一步發育。(6)受體母牛必須和供體牛屬于同一物種，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎是：_____。【答案】(1)獲能(2)囊胚腔(3)

胚胎移植

有絲分裂(4)

促性腺激素

顯微注射法(5)將內細胞團均等分割(6)受體子宮對外來胚胎不發生排斥反應【解析】【分析】據圖分析，圖中采用培育良種牛的辦法有雜交育種和基因工程育種；①②③所在結構為囊胚，其中①表示滋養層，②表示囊胚腔，③表示囊胚；圖中a過程是受精作用，b過程是早期胚胎培養，d過程是胚胎分割移植，e過程是分割移植后胚胎發育，f過程是胚胎移植，g過程是胚胎移植后胚胎發育，h過程是外源基因導入受精卵。（1）受精作用中的精子必須經過獲能處理，才有受精能力。（2）②所在結構為囊胚，②表示囊胚腔。（3）cd之間的結構為正在進行胚胎分割的囊胚，d是胚胎分割移植。胚胎發育中的細胞增殖屬于體細胞增殖，均為有絲分裂。（4）由良種奶牛獲得較多的卵細胞，需要用促性腺激素使奶牛超數排卵。h是外源基因導入受精卵的過程，常用辦法為顯微注射法。（5）在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應注意對內細胞團均等分割。（6）胚胎對于母體而言是另一個個體，因此要使移植后的胚胎能在受體子宮中正常存活，必須保證母體對胚胎不進行免疫攻擊，所以受體子宮對外來胚胎不能發生排斥反應。1．為了給工廠化繁殖脫毒甘薯苗提供技術支持，科研人員利用植物組織培養技術研究了甘薯莖尖大小對誘導分化苗和脫毒苗的影響，結果如下表所示，相關敘述不正確的是（

）處理外植體數/個分化苗數/苗脫毒苗數/苗小于0.3mm20110.3~0.5mm20107大于0.5mm20134A．為防止細菌污染，應對外植體進行消毒處理B．脫分化時，應給予適宜光照誘導基因表達C．0.3~0.5mm大小的莖尖有利于培養脫毒甘薯苗D．根據培養階段的不同要調整培養基中激素比例【答案】B【解析】【分析】根據表格中信息可知，該實驗的自變量是甘薯莖尖大小，因變量是分化苗數和脫毒苗數，無關變量是外植體數，據此分析作答。【詳解】A、植物組織培養時，在接種前對外植體進行消毒處理可減少雜菌污染，A正確；B、脫分化時，愈傷組織的誘導往往需要暗培養，不能給予光照，B錯誤；C、根據表格中數據可知，0.3-0.5mm大小的莖尖，脫毒苗數最多，因此有利于培養脫毒甘薯，莖尖大于0．5mm會導致脫毒苗數減少，C正確；D、不同階段的培養基中細胞分裂素和生長素的比例不同，故應根據培養階段的不同要調整培養基中激素比例，D正確。故選B。2．用純種的高稈（DD）抗銹病（TT）小麥與矮稈（dd）易染銹病（tt）小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下圖，下列敘述不正確的是（

）高桿抗銹病小麥×矮桿易染銹病小麥F1雄配子幼苗選出符合要求的品種A．過程①是雜交，利用的原理是基因重組B．過程③處理后的幼苗，其基因型有4種C．過程④用秋水仙素處理后得到的植株是不育的純合體D．該育種方法與雜交育種相比，優點是明顯縮短育種年限【答案】C【解析】【分析】單倍體育種是植物育種手段之一。即利用植物組織培養技術（如花藥離體培養等）誘導產生單倍體植株，再通過某種手段使染色體組加倍（如用秋水仙素處理），從而使植物恢復正常染色體數。單倍體育種的優點是明顯縮短育種年限，且后代都是純合子。①表示雜交，②表示減數分裂，③表示花藥離體培養，④表示秋水仙素處理。【詳解】A、過程①是雜交，利用的原理是基因重組，A正確；B、子一代的基因型為DdTt，減數分裂產生DT、Dt、dT、dt四種類型的配子，因此過程③形成的單倍體幼苗，其基因型有4種，B正確；C、過程③形成的單倍體幼苗有DT、Dt、dT、dt四種基因型，經過秋水仙素處理后得到的植株為DDTT、DDtt、ddTT、ddtt，是可育的純合體，C錯誤；D、該育種方法為單倍體育種，與雜交育種相比，優點是明顯縮短育種年限，D正確。故選C。3．下圖所示菊花組織培養的過程，下列敘述錯誤的是（

）A．①過程需要用酒精和次氯酸鈉溶液對莖段進行消毒B．通過③過程葉肉細胞失去了其特有的結構和功能C．④過程需要先誘導生根，長出根后再誘導生芽D．⑤過程移栽前需要先打開培養瓶的瓶蓋讓試管苗適應外界環境【答案】C【解析】【分析】據圖分析，①是外植體消毒，②是無菌培養過程，③是脫分化，④是再分化，⑤是移栽。【詳解】A、植物組織培養過程中，應注意無菌操作，故①過程需要對外植體進行消毒處理，用70%乙醇和5%次氯酸鈉對莖段進行消毒，A正確；B、③表示脫分化形成愈傷組織的過程，該過程葉肉細胞失去了其特有的結構和功能，B正確；C、④表示再分化，一般先誘導生芽，再誘導生根，C錯誤；D、試管苗的光合作用能力較弱，需要逐步適應外界環境才能往大田移栽，故⑤過程移栽前需要先打開培養瓶的瓶蓋讓試管苗適應外界環境，D正確。故選C。4．新冠病毒表面的刺突蛋白可特異性結合宿主細胞上的受體CD147，從而介導新冠病毒入侵宿主細胞。單克隆抗體可結合刺突蛋白，阻斷刺突蛋白與CD147結合，阻止病毒繼續感染新的細胞。下列敘述錯誤的是（

）A．克隆化培養用刺突蛋白篩選出的雜交瘤細胞可獲得單克隆抗體B．單克隆抗體的制備過程至少需要兩次篩選，篩選的方法不同、目的相同C．給重癥新冠肺炎患者注射針對刺突蛋白的單克隆抗體是一種有效的治療手段D．可借助單克隆抗體的導向作用，在單克隆抗體上連接抗新冠病毒的藥物制成“生物導彈”【答案】B【解析】【分析】單克隆抗體的制備：（1）制備產生特異性抗體的B淋巴細胞：向免疫小鼠體內注射特定的抗原，然后從小鼠脾內獲得相應的B淋巴細胞；（2）獲得雜交瘤細胞：①將鼠的骨髓瘤細胞與脾細胞中形成的B淋巴細胞融合；②用特定的選擇培養基篩選出雜交瘤細胞，該雜種細胞既能夠增殖又能產生抗體。（3）克隆化培養和抗體檢測；（4）將雜交瘤細胞在體外培養或注射到小鼠腹腔內增殖；（5）提取單克隆抗體：從細胞培養液或小鼠的腹水中提取。【詳解】A、刺突蛋白為新冠病毒表面的抗原，能與相應抗體發生特異性結合，因此克隆化培養用刺突蛋白篩選出的雜交瘤細胞即為能大量增殖又能產生所需抗體的雜交瘤細胞，可產生單克隆抗體，A正確；B、單克隆抗體的制備至少需要兩次篩選，第一次篩選是用選擇培養基，得到雜交瘤細胞（去掉未雜交的細胞以及自身融合的細胞）；第二次篩選是用抗原抗體雜交的原理，篩選出能夠產生所需抗體的細胞群，因此兩次篩選的方法和目的都不同，B錯誤；C、給重癥新冠肺炎患者注射針對刺突蛋白的單克隆抗體后，單克隆抗體可與刺突蛋白結合，進而阻止新冠病毒表面的刺突蛋白與宿主細胞上的受體CD147特異性結合，從而抑制新冠病毒入侵宿主細胞，因此是一種有效的治療手段，C正確；D、抗體與抗原能特異性結合，因此參與構成抗體-藥物偶聯物的單克隆抗體可特異性識別抗原起導向作用，D正確。故選B。5．科學家將能特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體與藥物結合，制成了抗體—藥物偶聯物（ADC），實現了對腫瘤細胞的選擇性殺傷，機理如下圖所示。下列相關敘述不正確的是（

）A．ADC可與腫瘤細胞表面受體特異性結合B．單克隆抗體可特異性的殺傷腫瘤細胞C．雜交瘤細胞需進行克隆化培養和抗體檢測D．除ADC外，單克隆抗體在臨床上還可作為診斷試劑【答案】B【解析】【分析】據圖分析，抗體上帶有藥物，抗體與腫瘤細胞細胞膜上的特異性受體結合通過胞吞的方式把藥物一并帶進靶細胞，引起靶細胞溶酶體膜的破裂，最后導致細胞凋亡。【詳解】A、ADC(抗體藥物偶聯物)中的抗體可與腫瘤細胞表面受體特異性結合，將藥物帶到腫瘤細胞，A正確；B、單克隆抗體只是起導向作用，不能直接殺傷腫瘤細胞，B錯誤；C、制備單克隆抗體時，獲得的雜交瘤細胞需進行克隆化培養(用培養基培養和注入小鼠腹腔中培養)和抗體檢測(原理是抗體與抗原特異性結)，C正確；D、利用抗原抗體雜交的特異性，單克隆抗體還可以作為診斷試劑，D正確。故選B。6．下圖表示牛胚胎移植的流程，其中①～④表示相應的操作過程。下列相關敘述錯誤的是（

）A．過程①注射相關激素，使供、受體同期發情B．過程②注射促性腺激素，達到超數排卵的目的C．過程③主要涉及體內受精和從卵巢中沖取胚胎D．過程④的主要目的是選擇適合移植的胚胎【答案】C【解析】【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①對供、受體的選擇和處理（選擇遺傳特性和生產性能優秀的供體，有健康的體質和正常繁殖能力的受體。用孕激素進行同期發情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數排卵處理）；②配種或人工授精；③對胚胎的收集、檢查、培養或保存（對胚胎進行質量檢查，此時的胚胎應發育到桑椹或胚囊胚階段）；④對胚胎進行移植；⑤移植后的檢查。題圖分析：圖示為牛胚胎移植的流程，其中①表示同期發情處理；②表示超數排卵；③表示沖卵；④表示胚胎的收集、檢查、培養。【詳解】A、圖中過程①表示供、受體同期發情處理，該過程可通過注射孕激素實現，A正確；B、過程②是注射促性腺激素，達到超數排卵，從而獲得較多的卵母細胞，B正確；C、過程③為體內受精和從輸卵管中沖取胚胎，C錯誤；D、過程④的主要目的是選擇適合移植的胚胎，如可選擇健康的桑葚胚和囊胚，D正確。故選C。7．2019年1月24日，我國科學家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物節律紊亂體細胞克隆猴在中國誕生，開啟了克隆猴模型應用于生命科學研究的“春天”。科學家采集了一只一歲半的、睡眠紊亂最明顯的BMAL1（生物節律基因）敲除猴A6的體細胞，通過體細胞核移植技術，獲得了5只克隆猴一這是國際上首次成功構建的一批遺傳背景一致的生物節律紊亂獼猴模型。若不考慮變異，下列相關敘述錯誤的是（

）A．體細胞核移植技術的基礎是動物細胞培養B．5只克隆猴的核基因型與A6的完全一致C．取自新鮮卵巢的卵母細胞培養到減數分裂Ⅱ中期時才可以作為體細胞核移植的受體細胞D．核移植獲得的重構胚必須移入代孕獼猴體內才能成功，移入其他品種的猴體內不會成功【答案】D【解析】【分析】動物體細胞核移植：將動物的一個細胞的細胞核移入一個去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發育為克隆動物。克隆動物具備雙親的遺傳特性，因為其細胞核基因來自提供細胞核的生物，而細胞質基因來自提供細胞質的生物，但其性狀主要與提供細胞核的生物相似。【詳解】A、體細胞核移植需要對移植后的動物細胞進行培養，因此基礎是動物細胞培養，A正確；B、5只克隆獼猴是通過體細胞核移植技術獲得的，其細胞核基因型與核供體細胞（A6）完全一致，B正確；C、取自卵巢的卵母細胞尚未成熟，需要培養到MⅡ中期時，才可進行核移植，C正確；D、核移植獲得的重構胚移入其它品種的猴體內也會成功，只要胚胎能在子宮成功發育即可，D錯誤。故選D。8．CAR-T療法即嵌合抗原受體T細胞療法，基本過程是先獲取患者的T淋巴細胞，通過基因轉導使T細胞表達特異性識別腫瘤抗原的受體，體外擴增后回輸至患者體內，進而識別并攻擊自身的腫瘤細胞（如下圖所示）(1)一般來說，自身T淋巴細胞與其他體細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息___（填相同或不同），該療法選用患者自身T淋巴細胞的優點是____。(2)T淋巴細胞體外培養時需要提供無菌、無毒的條件，動物細胞培養液中常含有血清等成分，常采用____法除去微生物，還通過在培養液中加入____來抑制細菌和真菌。將患者體內分離得到的T淋巴細胞制成細胞懸液時____（需要/不需要）胰蛋白酶處理。(3)步驟①中需要使用的工具酶有_____，步驟②是為了_____。(4)利用特定的酶獲取識別腫瘤抗原的受體基因，然后將____后的產物連接到某逆轉錄病毒的遺傳物質上，然后利用該逆轉錄病毒去侵染T淋巴細胞以實現轉化。可運用____雜交技術檢驗目的基因是否在T細胞內成功表達，以篩選出成功改造好的T淋巴細胞（CAR-T細胞）進行擴增。【答案】(1)

相同

不會造成排異（排斥）反應(2)

過濾

抗生素

不需要(3)

限制性核酸內切酶、DNA連接酶

將目的基因導入受體細胞(4)

轉錄

抗原－抗體【解析】【分析】基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取；②基因表達載體的構建；③將目的基因導入受體細胞；④目的基因的檢測與表達。其中，基因表達載體的構建是基因工程的核心。（1）自身T淋巴細胞與其他體細胞都是有絲分裂而來，染色體相同，DNA相同，所含的遺傳信息相同；選用患者自身T淋巴細胞不會造成排異（排斥）反應，這是相比使用其他細胞的優點。（2）過濾滅菌法可以除去微生物；抗生素可以抑制細菌和真菌；T淋巴細胞是血細胞的一種，是懸浮生長型的細胞，沒有接觸抑制，不需要用胰蛋白酶處理。（3）步驟①為表達載體的構建，需要用到限制性核酸內切酶（切割形成相同的粘性末端）、DNA連接酶（連接粘性末端）；步驟②是將含目的基因的重組表達載體導入受體細胞（T淋巴細胞）。（4）逆轉錄病毒的遺傳物質為RNA，因此將轉錄后的產物與逆轉錄病毒的遺傳物質相連；抗原－抗體可以檢測目的基因是否表達，若表達成功，則有相應的雜交條帶。9．黑線姬鼠與小鼠是同科不同屬的兩個物種，具有極為相似的體型和生物學特性，為遠緣異種克隆提供良好的實驗材料。下圖為克隆黑線姬鼠的流程示意圖。回答下列問題：(1)培養成纖維細胞時所用的培養液為合成培養液，因此通常需要加入__________等天然的成分；在體外培養細胞時，必須保證環境是______________的，即需要對培養液和所有培養用具進行滅菌處理；動物細胞培養所需氣體主要為O2和CO2，其中CO2的主要作用是____________________________。(2)為獲得數量較多的卵母細胞，可以給雌性小鼠注射_______________，使其超數排卵；獲取卵母細胞后需要培養到___________期才可作為細胞核的受體，在去核操作中通常采用的方法是_______________。(3)為了提高早期胚胎的利用率，可以選擇發育良好、形態正常的__________或囊胚進行______________處理，在選擇囊胚操作時要注意將____________________均等分割。(4)若獲得的克隆鼠與黑線姬鼠的性狀不完全相同，從遺傳物質的角度分析其原因是____。【答案】(1)

血清

無菌

維持培養液的pH值(2)

促性腺激素

減數第二次分裂中期

顯微操作去核法(3)

桑葚胚

胚胎分割

內細胞團均等分割(4)克隆動物的遺傳物質來自兩個親本【解析】【分析】分析題圖：取黑線姬鼠成纖維細胞進行細胞培養，然后去其細胞核，植入去核的小鼠的卵母細胞中，形成重組細胞，誘導重組細胞發育成早期胚胎，將早期胚胎移植到代孕母鼠的子宮內，孕育獲得克隆鼠。由于克隆鼠的核遺傳物質來自黑線姬鼠的細胞核，細胞質中的遺傳物質來自小鼠卵母細胞的細胞質，故獲得的克隆鼠與黑線姬鼠的性狀不完全相同。（1）培養成纖維細胞時所用的培養液為合成培養液，由于人們對細胞所需的營養物質尚未全部研究清楚，因此通常需要加入血清等天然的成分；在體外培養細胞時，需要對培養液和所有培養器具進行滅菌處理以及在無菌條件下進行操作，以保證環境是無菌、無毒的；動物細胞培養所需氣體主要為O2和CO2，氧氣是細胞代謝所必須的，CO2的主要作用是維持培養液的pH。（2）可以給雌性小鼠注射促性腺激素，使其超數排卵，以獲得數量較多的卵母細胞。將獲取的卵母細胞培養到減數第二次分裂中期，通過顯微操作去核法去除細胞核，作為細胞核的受體。（3）可以選擇發育良好、形態正常的桑葚胚或者囊胚期的胚胎進行胚胎分割處理，以提高早期胚胎的利用率，操作時要注意將內細胞團均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復和進一步發育。（4）由于克隆動物的遺傳物質來自兩個親本，核遺傳物質來自黑線姬鼠的細胞核，細胞質中的遺傳物質來自小鼠卵母細胞的細胞質，小鼠卵母細胞的細胞質中的遺傳物質會對克隆動物的性狀產生影響，導致獲得的克隆鼠與黑線姬