2023-2024学年高二生物下学期期末复习必考题精准练必考点02细胞工程教师版新人教版选择性必修3

必考点02细胞工程题型一植物细胞工程的基本技术及应用例题1.细胞工程是一门综合科学技术，下列技术中不属于细胞工程的是()A．有性杂交 B．植物体细胞杂交C．组织培养 D．植物细胞融合【答案】A【解析】细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。生物的有性杂交是生物的自然生殖过程，不能单纯地按照人的意愿来进行，不属于细胞工程的范畴。例题2.利用植物的花瓣就能培育出完整的植株，下列相关叙述不正确的是()A．组成花瓣的细胞具有全能性B．花瓣细胞中有个体发育所需的全套遗传物质C．利用花瓣培育出完整的植株涉及细胞分裂和细胞分化D．在生物的生长发育过程中，细胞都能表现出全能性【答案】D【解析】花瓣属于植物的体细胞，因其细胞中具有个体发育所需的全套遗传物质，所以，花瓣细胞具有全能性，A、B正确；生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，而是分化为各种组织和器官，由花瓣培育出完整植株，其前提是花瓣必须离体培养，且处于适宜的培养条件，在培养过程中涉及细胞分裂和细胞分化，C正确，D错误。例题3.某兴趣小组拟用组织培养技术繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是()A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控D．生根时，培养基通常应含α­萘乙酸等生长素类调节剂【答案】B【解析】消毒剂的使用原则是既要杀死材料表面的微生物，又要防止伤害组织细胞，影响组织培养，A项正确；植物细胞融合是指经纤维素酶和果胶酶处理后得到的原生质体的诱导融合，带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍的细胞，B项错误；出芽和生根都是细胞再分化的结果，其实质是基因的选择性表达，C项正确；α­萘乙酸为生长素类调节剂，可诱导愈伤组织生根，D项正确。例题4.如图表示利用植物体细胞杂交技术获得杂种植物白菜—甘蓝的过程，以下说法错误的是()A．①过程表示利用酶解法去除细胞壁获得原生质体的过程B．②过程可用聚乙二醇诱导原生质体融合C．③过程中高尔基体活动旺盛D．最终获得的杂种植株体细胞内含19条染色体【答案】D【解析】最终获得的杂种植株体细胞内含有两个亲本的全部遗传物质，即含有20＋18＝38(条)染色体，故D项错误。例题5.下列属于植物的快速繁殖技术的是()A．兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗B．水稻种子萌发并长成新个体C．扦插的葡萄枝长成新个体D．柳树芽发育成枝条【答案】A【解析】水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分；扦插的葡萄枝长成新个体属于无性繁殖中的营养繁殖。【解题技巧提炼】1．植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。2．植物组织培养的基本过程：外植体eq\o(――→,\s\up7(脱分化))愈伤组织eq\o(――→,\s\up7(再分化))胚状体eq\o(――→,\s\up7(诱导))生芽、生根―→植株。3．植物体细胞杂交技术的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。4．去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶酶。5．人工诱导原生质体融合的方法有物理法(电融合法、离心法等)和化学法[聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等]。6．植物体细胞杂交技术打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。1．在菊花的组织培养操作完成了3～4d后，观察同一温室中的外植体，发现有的外植体正常生长，有的外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是()A．外植体来自衰老的植物组织，其中细胞活性低或结构不完整B．接种时培养基灭菌不彻底，接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体C．培养过程中保持温度、pH的适宜，但没有及时调整各种营养物质、激素的比例D．愈伤组织形成初期没有给予充足的光照【答案】D【解析】愈伤组织形成过程中，细胞还没有开始再分化，也不可能进行光合作用，所以愈伤组织形成初期不需要充足的光照。2．菊花的组织培养过程中体现无菌操作的有()①用体积分数为70%的酒精擦拭超净工作台台面②自来水冲洗菊花茎段③无菌水清洗外植体④将外植体在次氯酸钠溶液中处理30min⑤无菌吸水纸处理⑥培养基灭菌⑦不经灭菌的培养基A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤⑥C．①②④⑤⑥ D．①②④⑤⑦【答案】B【解析】用体积分数为70%的酒精擦拭超净工作台台面，避免接种过程中感染杂菌；自来水冲洗是为了冲掉菊花茎段上的灰尘、泥土等，而自来水中含有杂菌；无菌水清洗是为了洗去外植体上的酒精等，不用自来水是为了防止自来水中的杂菌污染外植体；在次氯酸钠溶液中处理30min是为了给外植体消毒；使用无菌吸水纸的目的是在吸干外植体表面水分的同时防止杂菌污染；培养基灭菌是为了防止培养基上长出杂菌。3.设计植物体细胞杂交实验是为获得性状优良的新品种作物，通常不需要考虑的是()A．选择具有优良性状的亲本B．选择去除细胞壁的酶C．亲本间存在的生殖隔离D．培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例【答案】C【解析】植物体细胞杂交可打破生殖隔离，实现不同生物间远缘杂交育种，故通常不需要考虑亲本间存在的生殖隔离，C符合题意。4.研究发现，经水浴处理后再组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好。下列叙述错误的是()eq\x(小叶尚未展开的匍匐茎1cm)→eq\x(40℃水浴4h)→eq\x(剥取茎尖)→eq\x(接种培养)→eq\x(脱毒苗)A．病毒在植物体内的分布是不均匀的B．40℃水浴可能有利于延缓病毒增殖扩散速度C．剥取的茎尖需要进行无菌处理D．脱毒苗具有病毒抗性，不会再感染病毒【答案】D【解析】病毒在植物体内的分布是不均匀的，很少在茎尖分布，A正确；40℃水浴可能不利于病毒繁殖，有利于延缓病毒增殖扩散速度，B正确；剥取的茎尖需要进行无菌处理，以免培养过程中被污染，C正确；脱毒苗不具有病毒抗性，仍会感染病毒，D错误。5.科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。据图分析错误的是()A．由花粉培养到植株A，体现了植物的生殖细胞具有全能性B．植株A一定为单倍体植株，其特点之一是高度不育C．由花粉培养到植株B，必须在无菌条件下进行D．在植株B的细胞中，每对同源染色体上的成对基因都是纯合的【答案】C【解析】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，花粉具有番茄的全套遗传信息，因此从花粉培养到植株A，体现了植物的生殖细胞具有全能性，A项正确；由花粉直接发育而成的植株A为单倍体植株，该植株的体细胞中只含一个染色体组，没有同源染色体，减数分裂时不会发生联会，基本无法产生正常配子，所以该植株是高度不育的，B项正确；由花粉培养到植株A是植物组织培养，需要在无菌条件下进行，从植株A到植株B无需在无菌条件下进行，C项错误；植株A体细胞中不含同源染色体，经秋水仙素处理后，细胞中由一个染色体组变成两个染色体组，因此植株B细胞中的每对同源染色体上的成对基因都是纯合的，D项正确。1.通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐、乙高产)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：(1)B是__________________，D是具有________优良性状的幼芽。D长成的幼苗需要选择的原因是________________________________________________________________________。(2)由C形成植株的过程利用了____________________技术，形成愈伤组织需要经过______________________过程，愈伤组织形成D需要经过________过程。整个培养过程要在____________的条件下进行。(3)图示技术在打破____________，实现远缘杂交育种，培育植物新品种方面展示出独特的优势。(4)已知甲、乙植物分别为四倍体、二倍体，则得到的“甲—乙植株”属于________倍体植株。【答案】(1)融合的原生质体耐盐有耐盐高产和耐盐不高产两种幼苗(2)植物组织培养脱分化再分化无菌(3)生殖隔离(4)(异源)六【解析】(1)两个原生质体经PEG诱导后融合，再生出细胞壁后变成杂种细胞，利用植物组织培养技术可得到愈伤组织、丛芽结构和试管苗，并非每个细胞都能表达出耐盐性状，需要利用含盐培养基进行选择。(2)由C形成植株需要利用植物组织培养技术，经历脱分化过程和再分化过程。培养过程中需进行无菌操作。(3)植物体细胞杂交技术克服了远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离。(4)“甲—乙植株”属于异源六倍体植株。2．育种工作者利用现代生物技术进行了如下育种实验。请据图回答下列问题：(1)图甲中，生产上常用该方法培养珍贵药材、花卉，其原因主要是这种育种方式能够保持________________________________________________________________________。(2)若图甲中离体的植物细胞为花药，则过程①②所进行的细胞分裂方式是________________分裂。育种上利用这种方法培育的幼苗再经过________________处理，即可得到稳定遗传的植物品种，这种育种方法的优越性主要表现在_______________________________________________________________________________________________________________。(3)图乙中，过程③的发生必须进行人工处理，先利用__________________酶去除细胞壁，然后用__________等试剂诱导融合，融合成功的标志是__________________________________________________________________________________________________________。(4)图乙所示的育种技术的突出优点是可以__________________________________________________________________________________________________________，因而具有较高的应用价值。【答案】(1)亲本的优良性状(2)有丝秋水仙素(或低温)能明显缩短育种年限(3)纤维素酶和果胶聚乙二醇(PEG)杂种细胞再生出新的细胞壁(4)打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育出植物新品种【解析】(1)图甲所示方法为植物组织培养技术，用该方法培养珍贵药材、花卉，能够保持亲本的优良性状。(2)植物组织培养过程中，细胞所进行的分裂方式为有丝分裂。将花药进行离体培养得到的是高度不育的单倍体，再经秋水仙素或低温处理，即可获得可育的、能够稳定遗传的植物品种。该育种方法为单倍体育种，其优势表现在能明显缩短育种年限。(3)可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，用聚乙二醇(PEG)等试剂诱导原生质体融合，融合成功的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。(4)图乙所示的育种技术为植物体细胞杂交，其优点在于能够打破生殖隔离实现远缘杂交育种，培育出植物新品种。3.请回答下列问题：(1)植物快速繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的________________，繁殖种苗的速度________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部____________。(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免__________的污染。(3)二倍体植物(基因型为Aa)的花药经离体培养获得的植株进行______________________才能使其结出果实并产生后代(甲)，否则该植株只有通过____________的方式才能产生后代(乙)。甲、乙两种植株中，能产生可育花粉的是________植株，该植株产生的可育花粉的基因组成种类数为________种。花药离体培养在育种上的特殊意义是________________，从而开辟育种新途径。【答案】(1)遗传特性快遗传信息(2)微生物(3)染色体数目加倍无性繁殖甲1可明显缩短育种年限【解析】(1)叶肉细胞具有全能性，具有该植物的全部遗传信息，可经植物组织培养形成完整个体。植物快速繁殖技术属于无性繁殖，能保持亲本优良遗传特性且繁殖速度快。(2)植物组织培养全过程需要无菌操作，防止微生物污染。(3)二倍体植物的花药经离体培养获得的植株是单倍体，无法产生配子，只有将其染色体数目加倍才能结出果实产生二倍体后代(甲)，否则只能通过无性繁殖的方式继续产生单倍体的后代(乙)。甲植株是二倍体，能通过减数分裂产生可育花粉，乙植株是单倍体，无法通过减数分裂产生花粉。原二倍体植株的基因型是Aa，其花粉的基因组成是A或a，所以甲植株的基因型是AA或aa，其产生的可育花粉的基因组成为A或a一种。花药离体培养在育种上的特殊意义是可明显缩短育种年限。4.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示，请据图回答下列问题：(1)过程①常用的酶是_________________________________________________。(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理主要有_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂____________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)，当观察到____________________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程④中的培养基常添加的植物激素是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含________条染色体。【答案】(1)纤维素酶和果胶酶(2)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(3)聚乙二醇(或PEG)3融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光(4)生长素和细胞分裂素(5)2(m＋n)【解析】(1)分析题图可知，过程①是利用酶解法获取原生质体，常用的酶是纤维素酶和果胶酶。(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(或PEG)诱导融合；在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)，即番茄原生质体自身融合、马铃薯原生质体自身融合、番茄和马铃薯原生质体相互融合；根据题意，红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，因此当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)图中过程④是再分化，其培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素，可影响细胞分裂和细胞分化的方向。(5)植物原生质体融合过程中，融合后形成的细胞内染色体数目等于融合前的两细胞核内染色体数之和，若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞中的染色体数为m＋n，在有丝分裂后期由于着丝粒分裂导致染色体数目加倍，故有丝分裂后期细胞内含2(m＋n)条染色体。5.紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的高效抗癌物质，细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据图。(1)以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的________，愈伤组织细胞具有较强的________能力。这一技术的成功实现了组织培养技术在一个重要领域的应用，即______________________________________________。(2)对比分析两个曲线图可知：培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是____________________________________________________________________；在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是_____________________________________________________________________________________________(答三点)；与传统方法获得紫杉醇相比，利用植物组织培养技术生产紫杉醇，具有____________________等优点(答两点即可)。(3)植物生长调节剂在组织培养中具有极其重要的作用，其中赤霉素类植物生长调节剂的主要作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)脱分化分裂分化(分生)细胞产物的工厂化生产(2)培养的细胞数量最少、某些代谢产物积累等防止微生物污染，保证氧气供应充足，使细胞与培养液充分接触产量高、节约资源、保护环境等(3)促进培养细胞的伸长【解析】(1)以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的脱分化产生，愈伤组织细胞具有较强的分裂分化能力。这一技术的成功实现了细胞产物的工厂化生产。(2)对比分析两个曲线图可知：培养后期，培养的细胞数量最少、某些代谢产物积累等导致紫杉醇产量下降。植物细胞培养过程需要充足的氧气，因此，在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是防止微生物污染，保证O2供应充足，使细胞与培养液充分接触。与传统方法获得紫杉醇相比，利用植物组织培养技术生产紫杉醇，具有产量高、节约资源、保护环境等优点。(3)赤霉素类植物生长调节剂的主要作用是促进培养细胞的伸长。题型二动物细胞的培养、动物细胞的融合技术及单倍隆抗体例题1.一般来说，动物细胞体外培养需要满足的条件有()①无毒的环境②无菌的环境③培养液中需加血清等一些天然成分④温度与动物体温相近⑤需要O2⑥加CO2维持培养液的pHA．①②③④⑤⑥ B．①②③④C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥【答案】A【解析】动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒；在细胞培养液中需添加血清等一些天然成分；培养温度一般与动物体温相近；动物细胞培养还需要O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。例题2.下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是()A．动物细胞培养过程中，可用胃蛋白酶处理使细胞分散开B．通过动物细胞培养获得大量细胞，可体现动物细胞的全能性C．动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础D．动物细胞培养选用的培养材料大多是动物的受精卵【答案】C【解析】动物细胞培养的适宜pH是7.2～7.4，该pH下胃蛋白酶会失活，所以动物细胞培养过程中，应用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理使细胞分散并获得单个细胞，A错误；通过动物细胞培养获得大量细胞，应用了细胞增殖的原理，但不能体现动物细胞具有全能性，B错误；动物细胞培养选用的材料大多是动物早期胚胎组织或幼龄动物的组织器官，D错误。例题3.与植物体细胞杂交相比，动物细胞融合的原理及其特有的诱导方法分别是()A．细胞膜的流动性、离心B．细胞膜的流动性、灭活病毒诱导法C．细胞的全能性、电融合法D．细胞的全能性、灭活病毒诱导法【答案】B【解析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性、植物细胞的全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性；动物细胞融合的常用的方法有PGE诱导法、灭活病毒诱导法、电融合法等，其中灭活病毒诱导法是其特有的诱导方法，而PGE诱导法、电融合法均可用于诱导植物体细胞杂交。例题4.关于应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤如下，其中对单克隆抗体制备的相关叙述不正确的是()①将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞②从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞③利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合④将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔中培养⑤筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞⑥从腹水中提取抗体A．实验顺序应当是①②③⑤④⑥B．④过程中产生多个杂交瘤细胞的过程也属于克隆C．③过程中获得的细胞均可无限增殖D．③到⑤过程中通常要经过两次筛选【答案】C【解析】诱导动物细胞融合后，B淋巴细胞自身融合的细胞不能无限增殖。【解题技巧提炼】一、动物细胞培养1．动物细胞培养的过程：动物组织eq\o(―――――――――――――→,\s\up7(机械方法或),\s\do5(胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理))单个细胞eq\o(―――→,\s\up7(加培养液))细胞悬液―→原代培养―→传代培养。2．动物细胞培养一般选用胚胎或幼龄动物的组织，细胞在培养过程中会出现细胞贴壁(生长)和接触抑制现象。3．体外培养的动物细胞可以分为两大类：一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，大多数细胞属于这种类型。4．干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。5．诱导多能干细胞(iPS细胞)的应用前景优于胚胎干细胞。二、动物细胞融合技术与单倍隆抗体1．动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。2．动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇(PEG)法、灭活病毒诱导法、电融合法。3．动物细胞融合技术的主要用途是制备单克隆抗体。4．杂交瘤细胞是由经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的，具有既能大量增殖又能产生专一抗体的能力。5．制备单克隆抗体过程中第一次筛选是为了获得杂交瘤细胞，第二次筛选是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。6．单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高，并可大量制备。7．单克隆抗体的主要用途有：作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物。1.动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果，不能从该图获得的结论是()A．有无血清对正常细胞培养的影响较大B．正常细胞与癌细胞的增殖速率相同C．培养基中补充血清有助于正常细胞的培养D．培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大【答案】B【解析】分析图中曲线可知，对癌细胞来说，相同培养时间内，培养基中有无血清，其细胞数目相差不大，说明培养基中有无血清对癌细胞的培养影响不大；对正常细胞来说，在相同的培养时间内，有血清的培养基中培养的细胞数目远远多于没有血清的培养基中培养的细胞数目，说明有无血清对正常细胞的培养影响较大；在相同条件和相同的培养时间内，癌细胞和正常细胞的数目差距较大，增殖速率不相同，正常细胞达到一定的数目后不再增加，而癌细胞却能不断增加。2．下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是()A．培养基成分不同B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株【答案】A【解析】动物细胞培养所用的培养基是液体培养基，其中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和血清等，植物组织培养所用的培养基是固体培养基，其中通常含有蔗糖、氨基酸、无机盐和植物激素等，A正确；动物细胞培养与植物组织培养均需要灭菌处理，并且需要在无菌条件下进行，B错误；动、植物细胞都可以传代培养，C错误；植物细胞可以培养成植株，也能培养成大量细胞，D错误。3．下列有关单克隆抗体制备的叙述正确的是()A．小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40，其B淋巴细胞的染色体数为40，融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为80B．在单克隆抗体的制备过程中，只有一次筛选C．单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养、动物细胞融合和动物体细胞核移植等技术D．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(若仅考虑细胞两两融合的情况)【答案】D【解析】小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40，其B淋巴细胞的染色体数为40，融合后形成的杂交瘤细胞染色体数为80，由于细胞质中也有DNA，所以DNA数大于80，A错误；在单克隆抗体的制备过程中，至少涉及两次筛选，B错误；单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养、动物细胞融合等技术，不涉及动物体细胞核移植技术，C错误；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种两两融合的细胞类型，即杂交瘤细胞、B淋巴细胞—B淋巴细胞、骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞，D正确。4．将人、鼠细胞悬液混合并诱导细胞融合(只考虑细胞两两融合)后，在HAT培养基上，同时含有T、H基因(独立遗传)的细胞才能存活和增殖。增殖过程中，细胞内人染色体随机丢失，只残留一条或几条。对处于分裂中期的细胞进行镜检，结果如表所示。已知人、鼠细胞的基因型分别为ttHH和TThh，下列叙述正确的是()融合细胞细胞样编号残留人染色体①17②10、17③17、XA.在HAT培养基上，融合细胞均能存活和增殖B．可以确定①的基因组成为TTTTHHhhhhC．可以确定①②③的相关基因组成相同D．可以将T(t)基因定位于人第17号染色体【答案】B【解析】在HAT培养基上，同时含有T、H基因(独立遗传)的细胞才能存活和增殖，融合细胞中若携带有H基因或T基因的染色体丢失，该融合细胞就不能在HAT培养基上存活和增殖，A错误；①含有鼠的全部基因及人的第17号染色体上的基因，②含有鼠的全部基因及人的第10号和第17号染色体上的基因，③含有鼠的全部基因及人的第17号和X染色体上的基因，在细胞融合过程中鼠的染色体不丢失，①②③都含有鼠的全部基因，即一定都含有TThh，而①只含有人的第17号染色体上的基因，且可以在HAT培养基上存活，所以人的第17号染色体上一定携带H基因，故可以将H(h)基因定位于人第17号染色体，处于分裂中期的细胞由于DNA在间期已完成复制，基因已加倍，故①的基因组成为TTTTHHhhhh，B正确，C、D错误。1.《细胞—干细胞》杂志在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞(hihep细胞)的成果。hihep细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述正确的是()A.人成纤维细胞与hihep细胞的DNA和RNA基本相同B.人成纤维细胞重编程为hihep细胞过程中遗传物质发生了改变C.hihep细胞诱导成功彻底解决了人类重症肝病的治疗D.研究表明，分化的细胞其分化后的状态是可以改变的【答案】D【解析】人成纤维细胞与hihep细胞的DNA完全相同，而由于基因的选择性表达，RNA不完全相同，A错误；人成纤维细胞重编程为hihep细胞过程中遗传物质没有发生改变，B错误；由题干信息可知：hihep细胞具有肝细胞的许多功能，但并未完全代替肝脏细胞，故hihep细胞诱导成功不能彻底解决人类重症肝病的治疗，C错误；人成纤维细胞重编程为肝细胞的实验成功，说明分化的细胞其分化后的状态是可以改变的，D正确。2.下图为动物细胞培养的基本过程示意图。请回答：(1)培养时先要剪碎，然后用____________酶分散细胞，制成B瓶中的细胞悬液。将细胞悬液转入C瓶中进行的初次培养称为____________。(2)C、D瓶中的培养液为保证无菌、无毒的环境，需要添加一定量的____________。培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的作用主要是____________。(3)动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。下图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。据图可知，培养________细胞一定需要添加血清。【答案】(1)胰蛋白(或胶原蛋白)原代培养(2)抗生素维持培养液的pH(3)正常【解析】(1)培养时先要剪碎，然后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞，制成B瓶中的细胞悬液，将细胞悬液转入C瓶中进行的初次培养称为原代培养。(2)C、D瓶中的培养液为保证无菌、无毒的环境，需要添加一定量的抗生素。培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的作用主要是维持培养液的pH。(3)分析曲线图：是否添加血清对于癌细胞的增殖影响不大，而对于正常细胞增殖影响很大，故培养正常细胞一定需要添加血清。3.人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下面是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答问题：(1)制备单克隆抗体过程中要用到________________和________________技术。(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于________，使小鼠产生分泌相应________的B淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的________免疫。(3)在细胞内DNA的合成一般有两条途径，主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________具有筛选杂交瘤细胞的作用。②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)此过程生产的单克隆抗体可以与________________特异性结合，从而诊断早孕。【答案】(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)抗原抗体体液(3)氨基喋呤能无限增殖并分泌所需抗体(4)人绒毛膜促性腺激素(或HCG)【解析】(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养技术培养骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞，动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于抗原，使小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的体液免疫。(3)①由题述可知在配制的HAT培养基中添加的氨基喋呤具有筛选杂交瘤细胞的作用。②最终筛选获得的杂交瘤细胞具有能无限增殖并分泌所需抗体的特点。(4)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，该单克隆抗体可以与它特异性结合，从而诊断早孕。4.科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可以同时结合两种抗原。(1)科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内，引起机体的____________免疫，____________分泌相应抗体。(2)科研人员获得上述小鼠的脾脏细胞，制备两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图1所示。①制备杂交瘤细胞时，需将上述小鼠的脾脏组织，用________处理获得单细胞后，再与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞。将两种杂交瘤细胞用________试剂处理促进其融合，在培养基中加入________(天然成分)培养。如果两种细胞成功融合，则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。②抗体由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同)，重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同)。因此，双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多，其中有一种抗体能同时与抗原α、β结合称为双特异性抗体，如图2。请将A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格中。123456A2α(3)结合双特异性抗体特点，请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景：_____________________________________________________________________。【答案】(1)体液浆细胞(2)①胰蛋白酶PEG(或“聚乙二醇”)动物血清123456A2B2abαβ(3)研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，特异性杀死肿瘤细胞【解析】(1)抗原进入小鼠体内能够引起机体的体液免疫，使浆细胞分泌抗体。(2)①制备杂交瘤细胞，将小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理获得单细胞。动物细胞的融合可使用PEG进行诱导，在培养基中加入动物血清培养。②双抗体是同时含有与抗原α、β结合的抗体由于1是A2，根据图1的结构可知3为a，2是B2，4是b，5是α，6是β。(3)双抗体可以和两种抗原结合，所以可以研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，特异性杀死肿瘤细胞。题型三胚胎工程技术及其应用例题1．下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是()A．通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化B．胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡C．随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加D．发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加【答案】A【解析】在蛙的胚胎发育过程中，通过细胞分裂增加细胞数量，在囊胚期细胞开始分化，A项正确；胚胎发育过程中，既有细胞的分裂和分化，也有细胞的衰老和凋亡，B项错误；在蛙胚胎发育的过程中，由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量不断减少，C项错误；蛙胚发育过程中需要从环境中获得氧气，但利用的营养物质是受精卵自身含有的，D项错误。例题2.下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，几项指标的变化趋势，其中正确的是()A．①②B．①③C．②④D．①④【答案】D【解析】随受精卵的发育，DNA不断复制，呈指数增加，故①正确；蛙受精卵细胞在卵裂时，随着有丝分裂的进行，细胞数量增加，所以细胞核的总质量不断增加，但是胚胎的总体积并不增加或略有缩小，所以核质比将不断上升，故②、③错误；在该发育过程中，有机物总量不断减少，故④正确。例题3.发展试管动物技术具有重要意义，下列有关叙述错误的是()A．试管动物技术可解决动物生育率低的问题B．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵母细胞C．试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜D．试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖【答案】D【解析】试管动物技术能够将优良品种的雌雄生殖细胞体外受精并发育成大量胚胎，然后将这些胚胎移植到普通个体子宫内发育，从而实现家畜的快速繁殖，也能够解决动物生育率低的问题。例题4.如图表示利用二倍体小鼠所做的实验，下列有关叙述错误的是()A．胚胎移植最佳时期为桑葚胚或囊胚期B．图中囊胚细胞的基因型都相同C．代孕母鼠需进行同期发情处理D．嵌合体幼鼠是二倍体【答案】B【解析】图中囊胚是由白鼠和黑鼠8细胞胚合并形成的16细胞胚发育而来的，因此其中的细胞的基因型不都相同，B错误；胚胎移植时，为保证胚胎生活的生理状态相同，代孕母鼠需进行同期发情处理，C正确；嵌合体幼鼠仍属于二倍体，D正确。【解题技巧提炼】一、胚胎工程的理论基础1．胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。2．受精包括受精前的准备阶段和受精阶段，自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。3．判断卵子是否受精的标志是在卵细胞与透明带的间隙能观察到两个极体，受精作用完成的标志是雌雄原核融合形成合子。4．囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化。二、胚胎工程技术及其应用1．胚胎工程运用的技术手段主要有体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。2．哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。3．胚胎移植是指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。4．胚胎移植前一般用激素对供、受体进行同期发情处理，用促性腺激素对供体进行超数排卵处理。5．胚胎分割的对象是桑葚胚或囊胚，在对囊胚分割时，应注意将内细胞团均等分割。1．下列最能表现细胞全能性的细胞是()A.桑葚胚期细胞 B.囊胚期细胞C.外胚层细胞 D.滋养层细胞【答案】A【解析】已经高度分化的细胞仍然具有发育成个体的潜能，一般分化程度越低全能性越高。桑葚胚细胞具有发育的全能性，A正确；囊胚期的内细胞团具有发育的全能性，但滋养层细胞没有，B、D错误；外胚层细胞是已经分化的细胞，C错误。2.下图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是()A.①过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别B.②过程通过有丝分裂方式增殖C.③过程细胞的“核/质”比逐渐变小D.④过程细胞的基因表达发生了差异【答案】C【解析】①为受精过程，该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别，A正确；②为卵裂过程，该过程通过有丝分裂方式增殖，B正确；细胞卵裂过程中，单个细胞体积减小，因此核质比例增大，C错误；④过程中发生细胞分化，而细胞分化的实质是基因选择性表达，D正确。3．下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是()A.在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素能促使超数排卵B.滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘等结构发生在囊胚期C.若在囊胚期进行胚胎分割，内细胞团需均等分割D.从动物体内获取的精子能直接与卵细胞结合完成受精过程【答案】C【解析】促性腺激素的化学本质是蛋白质，不能口服，应该静脉注射，A错误；囊胚期细胞开始分化形成滋养层细胞和内细胞团细胞，因此滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘等结构发生在囊胚期之后，B错误；若在囊胚期进行胚胎分割，需要将内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C正确；从动物体内获取的精子需要获能后才能与成熟的卵细胞结合完成受精过程，D错误。4.软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者(Hh)，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法正确的是()A.注射性激素促进超数排卵处理后进行体外受精B.从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型C.根据检测结果筛选到基因型为hh的胚胎的概率为1/3D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫【答案】B【解析】由于性激素具有负反馈调节，故注射促性腺激素促进超数排卵处理后进行体外受精，A错误；胚胎移植前，需要从囊胚中分离少量滋养层细胞，培养后检测基因型，B正确；进行基因检测时，由于基因型为HH的个体早期死亡，仍存在HH的胚胎，故筛选到基因型为hh的胚胎的概率为1/4，C错误；培育试管婴儿时，需将胚胎培养至桑葚胚或囊胚期后移植到子宫，D错误。5.某课题组为解决本地奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行杂交：♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常________。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是________性状。(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力，需对其进行________处理；卵子的减数分裂Ⅱ是在过程________(填标号)中完成。为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的________和高产奶和适应生长的基因。(3)上述流程中所用的胚胎工程技术主要有_______________________________________________________________________________________________________等，在胚胎移植前，可采用________技术以获得更多胚胎。【答案】(1)生长发育或胚胎发育隐性(2)获能③性别(3)体外受精、胚胎移植胚胎分割【解析】(1)选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育；♂A(具有产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是隐性性状。(2)精子在受精前需进行获能处理，卵子的减数分裂Ⅱ是在受精作用(过程③)中才得以完成；过程⑤前应鉴定胚胎的性别，以及是否具有高产奶和适应生长等优良基因。(3)上述流程中所用的胚胎工程技术是体外培养、胚胎移植，利用胚胎分割和胚胎移植技术，可同时获得多个基因型相同的后代，提高了已有胚胎的利用率。1.试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。试管牛的生产流程如图所示，回答下列相关问题:(1)①②过程分别表示、。

(2)对供体母牛的要求是，通常母牛每次只排出一枚卵母细胞。

(3)在体外培养受精卵时，需要满足以下条件:的环境，一定的营养成分，适宜的温度、pH、渗透压以及气体环境等。

(4)生产上常用期的胚胎进行②过程。

【答案】(1)体外受精胚胎移植(2)遗传性状优良和生产能力强(3)无菌、无毒(4)桑葚胚或囊胚【解析】(1)题中①②过程分别表示体外受精、胚胎移植。(2)培育试管动物首先选择遗传性能和生产性能优良的母牛作为供体。(3)动物细胞培养时，需要无菌、无毒的环境，防止被杂菌污染，还要有一定的营养成分，适宜的温度和pH以及气体环境。(4)一般胚胎发育到桑葚胚或囊胚期时进行胚胎移植。2.如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题:(1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，特有的技术是技术，这两种动物繁殖方式相比，实质性的区别为前者是，后者是。

(2)为保证受精作用的顺利完成，需要给体外培养的生殖细胞提供 、 、 、 等合适的环境条件。

(3)供体牛的主要职能是，受体牛必须和供体牛属于 。

(4)早期胚胎形成后，一定时间内处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活的胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞的细胞膜 。

(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪