2020-2024年五年高考1年模拟生物真题分类汇编（北京专用） 专题17 细胞工程与胚胎工程（解析版）

2020-2024年五年高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题17细胞工程与胚胎工程五年考情考情分析细胞工程与胚胎工程2024年北京卷第11题2024年北京卷第12题2024年北京卷第13题2023年北京卷第12题2022年北京卷第11题2020年北京卷第11题2020年北京卷第13题2020年北京卷第20题生物技术与工程因其科技前沿性，多以实验过程和结果分析的新情境呈现。新情境呈现方式多样,有坐标曲线,有图表,还有流程图及文字介绍,这些新情境类题目一般具有很高的“陌生度”，大量的专业术语和未知的新技术、新流程介绍,往往让学生不知所措。应对此类考题，首先需要从生物学视角获取关键信息,再有效整合头脑中已有的必备知识,对实验过程中出现的问题和结果进行分析和推理。生物技术与工程方面的考题，可以很好地考查考生在新情境下获取信息的理解能能力、解决问题能力、实验探究能力和创新能力。1、（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【解析】〖祥解〗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。【详析】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。2、（2024·北京·高考真题）五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是（）A.用花瓣细胞观察质壁分离现象B.用花瓣大量提取叶绿素C.探索生长素促进其插条生根的最适浓度D.利用幼嫩茎段进行植物组织培养【答案】B【解析】〖祥解〗当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。【详析】A、花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符合题意；B、花瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素，B符合题意；C、生长素能促进月季的茎段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C不符合题意；D、月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。故选B。3、（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【解析】〖祥解〗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。【详析】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。4、（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〖祥解〗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。【详析】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。5、（2022·北京·高考真题）将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠（Mc）。据此分析，下列叙述错误的是（）A．获得Mc的生物技术属于核移植B．Mc表皮中有两种基因型的细胞C．注射入的细胞会分化成Mc的多种组织D．将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠【答案】A〖祥解〗胚胎发育的过程：①卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；②桑葚胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）；③囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔（注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂胚胎伸展出来，这一过程叫孵化）﹔④原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。【详析】A、内细胞团是已经分化的细胞组成，获得Mc的生物技术并未利用核移植技术，A错误；B、接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠，说明Mc表皮中有两种基因型的细胞，B正确；C、内细胞团能发育成胎儿的各种组织，注射的细胞来自黑色小鼠的内细胞团，会分化成Mc的多种组织，C正确；D、利用胚胎分割技术将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠，D正确。故选A。6、（2020·北京·高考真题）人体感染新冠病毒后，机体会产生多种特异性抗体。我国科学家从康复者的浆细胞中克隆出针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列，构建表达载体并在相应系统中表达，可制备出全人源单克隆抗体。以下表述错误的是（

）A．该单抗可直接用于新冠病毒的核酸检测B．在该单抗制备过程中利用了基因工程技术C．该单抗可与新冠病毒相应蛋白特异性结合D．可用抗原-抗体反应检测抗体基因表达产物【答案】A〖祥解〗1、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。2、两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体。【详析】A、单抗检测病毒是否存在的原理是抗原―抗体杂交，检测病毒蛋白；直接检测新冠病毒核酸是分子杂交，检测是否含有病毒的核酸，所以抗体不能直接检测核酸，A错误；B、题意显示，我国科学家从康复者的浆细胞中克隆出针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列，构建表达载体并在相应系统中表达，制备出全人源单克隆抗体。据此可推测，在该单抗制备过程中利用了基因工程技术，B正确；C、针对新冠病毒表面抗原制备出的单抗，可与新冠病毒相应蛋白特异性结合，C正确；D、抗体基因表达产物检测的方法是采用抗原―抗体杂交反应，若呈阳性，则说明已翻译出相应的蛋白质，D正确。故选A。7、（2020·北京·高考真题）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（

）A．过程①需使用胰蛋白酶处理B．实现过程②依赖膜的流动性C．过程③需应用植物组培技术D．三倍体植株可产生无籽柑橘【答案】A〖祥解〗分析图示可知，①过程为原生质体的制备过程，需要纤维素酶和果胶酶，②过程为原生质体的融合过程，需要诱导剂诱导融合，③过程为植物组织培养的过程。【详析】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；B、②过程为细胞融合过程，该过程依赖膜的流动性，B正确；C、过程③需应用植物组培技术将杂种细胞培养形成个体，C正确；D、三倍体植株含有三个染色体组，减数分裂时联会紊乱，可产生无籽柑橘，D正确。故选A。8、（2020·北京·高考真题）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。（1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有。在组织培养过程中，根段细胞经过形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。（2）在愈伤组织生芽过程中，CK通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的（高CK）培养基中诱导生芽，在此过程中测定W基因的表达量。图1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是。分析图1结果可得出的结论是：在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为：与野生型相比，。

（3）用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括。A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用B．w基因的表达产物调控A基因的表达C．缺失A基因时W基因表达不能促进生芽D．过量表达W基因可使生芽时间提前【答案】全能性脱分化随着高CK诱导时间的延长，野生型的W基因表达量显著升高随着高CK诱导时间的延长，突变体的W基因表达量低于野生型AD〖祥解〗植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化，在培养的不同时期对两者的比例会有不同要求，在再分化过程中，生长素高，促进根的分化，细胞分裂素比例高，促进芽的分化。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）。【详析】（1）离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了细胞的全能性。已分化的细胞形成愈伤组织的过程称之为脱分化。（2）由图可知，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长，W基因的表达量显著升高，突变体的W基因的表达量明显少于对照组，说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。（3）由题可知，材料甲体内的W基因过量表达，突变体a的A基因不能表达，野生型是正常的，分析图2可知，由野生型曲线和突变体a曲线对比可知，A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用，缺失A基因时W基因表达能促进生芽；由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前，故选AD。【『点石成金』】本题结合柱形图和折线图，考查植物组织培养过程分析，要求考生能够从题目中提取有效信息进行分析，并得出正确结论。一、单选题1．（2024·北京东城·二模）雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MII排出第二极体（如图），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是（）

A．极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关B．MII的过程中不会发生染色体DNA的复制C．胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流D．第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用【答案】D〖祥解〗1、减数分裂的过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制和相关蛋白质的合成；（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；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）减数分裂Ⅱ：①前期：染色体散乱的排布与细胞内；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。2、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。【详析】A、减数分裂Ⅰ的后期由于细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞，大的细胞被称为次级卵母细胞，小的细胞叫极体，可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关，A正确；B、减数分裂的特点是DNA只复制一次，而细胞分裂两次，所以在减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制，B正确；C、由题干信息可知，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触，所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流，C正确；D、由题干信息可知，雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，D错误。故选D。2．（2024·北京昌平·二模）我国科研人员在太空中进行细胞电融合实验，获得烟草黄花品种叶肉细胞与烟草革新一号叶肉细胞的杂交细胞，又成功完成小鼠淋巴细胞和人骨髓瘤细胞杂交实验。相关叙述不正确的是（

）A．两个电融合实验中，融合前都需用一定浓度的特定酶预处理实验材料B．细胞经电融合处理后，需进一步筛选，以淘汰未融合细胞和多核细胞C．电融合处理后的烟草细胞经组织培养，可获得具双亲优良性状的植株D．经电融合获得的人、鼠杂交瘤细胞，培养过程中体现了细胞的全能性【答案】D〖祥解〗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，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。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。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。【详析】A、因植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交，因此在诱导两个品种烟草的叶肉细胞融合之前，先要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁；动物细胞虽然没有细胞壁，但为了防止人骨髓瘤细胞在培养过程中出现贴壁生长，在诱导小鼠淋巴细胞和人骨髓瘤细胞电融合前，也需用一定浓度的特定酶预处理实验材料，A正确；B、融合后的细胞最初是多核的，经过有丝分裂后，细胞核才能融合，细胞经电融合处理后，需进一步筛选，以淘汰未融合细胞和多核细胞，B正确；C、电融合处理后的烟草细胞经组织培养，可获得完整的植株。由于该植株的遗传物质来自双亲，所以能具有双亲的优良性状，C正确；D、经电融合获得的人、鼠杂交瘤细胞，培养过程中体现了细胞膜的流动性，没有体现细胞的全能性，D错误。故选D。3．（2024·北京昌平·二模）大白菜体细胞中有20条染色体，染色体组为AA；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，染色体组为AABB，其中A来源于大白菜，B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂交，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是（

）A．F1体细胞中无同源染色体B．F1体细胞中含有四个染色体组C．大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离D．大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，不存在生殖隔离【答案】C〖祥解〗染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组；每个染色体组含有控制该生物性状的全套基因。【详析】AB、大白菜的染色体组为AA，芥菜型油菜体细胞的染色体组为AABB，二者杂交所产生的F1染色体组为AAB，体细胞中含有同源染色体，含有三个染色体组，AB错误；C、大白菜体细胞中有20条染色体；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，大白菜和芥菜型油菜杂交，F1中含有的染色体数为28，而依据题干信息，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条，说明大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离，C正确；D、大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，利用的是植物体细胞杂交技术，大白菜和黑芥存在生殖隔离，D错误。故选C。4．（2024·北京海淀·二模）体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是（）A．胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚B．动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术C．Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程D．胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果【答案】A〖祥解〗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椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。【详析】A、胚胎发育早期依次经历卵裂、桑葚胚和囊胚，A错误；B、动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术，B正确；C、Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高，因此Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程，C正确；D、胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果，是基因控制的主动死亡的结果，D正确。故选A。5．（2024·北京海淀·二模）研究者将M病毒膜蛋白注射小鼠，分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合，通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是（）A．用动物细胞培养液培养M病毒，通过离心可获得膜蛋白作为抗原B．可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠，以获得更多的浆细胞C．S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力D．体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性【答案】B〖祥解〗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。【详析】A、M病毒必须寄生在活细胞中才能完成生命活动，故不能用动物细胞培养液培养M病毒，A错误；B、可用M病毒膜蛋白（抗原）多次免疫小鼠，以获得更多的能产生特异性抗体的浆细胞，B正确；C、S细胞不是杂交瘤细胞，具有无限繁殖的特点，不具有产生抗体的特点，C错误；D、体外培养单个杂交瘤细胞由于没有发育完整有机体或分化为任何细胞，因此不能体现细胞的全能性，D错误。故选B。6．（2024·北京朝阳·二模）肿瘤细胞通过细胞膜上的PD-L1蛋白与机体T细胞膜上PD-1蛋白结合，抑制T细胞激活，实现免疫逃逸。科研人员制备靶向PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤，下列说法错误的是（

）A．需用PD-1免疫小鼠以获得B细胞B．用灭活的病毒诱导产生杂交瘤细胞C．杂交瘤细胞的培养液中需添加动物血清D．利用抗原-抗体结合的原理制备靶向药物【答案】A〖祥解〗1、动物细胞融合指用自然或人工方法使两个或多个不同的动物细胞融合成一个细胞的过程的技术。诱导动物细胞融合的方法有PEG（聚乙二醇）融合法，电融合法、离心，灭活病毒诱导法等。2、把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞融合，实际操作中有多种融合情况，B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，其中B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合所得到的杂交瘤细胞就可能大量增殖，产生足够数量的特定抗体。【详析】A、科研人员制备靶向PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤，所以需用PD-L1免疫小鼠以获得B细胞，A错误；B、诱导动物细胞融合的方法有物理、化学和生物方法，其中生物方法是用灭活的病毒诱导产生杂交瘤细胞，B正确；C、动物细胞培养时需要添加血清，补充人工培养基缺乏的物质，所以杂交瘤细胞的培养液中需添加动物血清，C正确；D、PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤利用的原理是抗原-抗体结合，利用抗体与靶抗原结合的特性携带其进入肿瘤细胞从而发挥作用，D正确。故选A。7．（2024·北京朝阳·二模）育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。下列分析不正确的是（

）A．异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理B．杂交后代①的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体C．通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③D．射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上【答案】A〖祥解〗杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，杂交后代①AABBCD与普通小麦AABBDD杂交得到杂交后代②，杂交后代②通过筛选获得杂交后代③。【详析】A、异源多倍体AABBCC的培育也可以采用两种植物AABB与CC通过植物体细胞杂交的方法获得，A错误；B、杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，含有6个染色体组，每组有7条染色体，含有42条染色体，B正确；C、杂交后代②通过筛选获得杂交后代③，杂交后代③含有抗病基因的染色体，有抗病性状，因此通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③，C正确；D、射线照射可以提高突变率，有利于染色体发生结构变异，含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，D正确；故选A。8．（2024·北京西城·二模）将优质、耐贮藏的巨大口蘑（甲）和高产、适应性强的双孢蘑菇（乙）作为亲本菌株，进行原生质体融合育种，以得到具有新生理特性的融合菌株。图为育种过程，以下说法错误的是（

）

A．利用酶解法对甲和乙的菌丝去壁B．使用适宜浓度的PEG诱导原生质体融合C．融合时间和温度不会影响原生质体融合率D．原生质体融合育种可以实现远缘杂交的目的【答案】C〖祥解〗诱导原生质体融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。【详析】A、可以通过酶解法对甲和乙的菌丝去壁，A正确；B、诱导原生质体融合的方法可以使用适宜浓度的PEG，B正确；C、融合时间和温度会影响原生质体融合率，C错误；D、本方法的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍，D正确。故选C。9．（2024·北京丰台·二模）单倍体胚胎干细胞（haESCs）取自于孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞，具有极大的应用前景。下列叙述正确的是（）A．培养液中通常含有蔗糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清B．细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸C．haESCs通常不含等位基因，有利于研究隐性基因的功能D．haESCs可取自于孤雌或孤雄发育至囊胚中任何一个细胞【答案】C〖祥解〗胚胎干细胞（简称ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。【详析】A、动物细胞不能直接吸收蔗糖，因此动物细胞培养液中通常含有的糖类是葡萄糖，A错误；B、动物细胞培养中CO2的主要作用是维持培养液的pH，B错误；C、haESCs取自于孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞，其细胞中通常只有一个染色体组，因此不含等位基因，有利于研究隐性基因的功能，C正确；D、haESCs可取自于孤雌或孤雄发育至桑葚胚中任何一个细胞或囊胚的内细胞团的细胞，D错误。故选C。10．（2024·北京顺义·一模）克隆猴“中中”和“华华”的产生涉及到（）A．转基因技术 B．体细胞核移植技术C．体外受精技术 D．动物细胞融合技术【答案】B〖祥解〗克隆即细胞核移植，先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中，利用微电流刺激等使两者融合为一体，然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎，当胚胎发育到一定程度后，再被植入动物子宫中使动物怀孕，便可产下与提供细胞核者基因相同的动物。【详析】体细胞克隆猴培养过程，需将体细胞细胞核移入去核卵母细胞中，构成重构胚，用物理或化学法诱导重构胚发育，然后进行胚胎体外培养和胚胎移植，克隆技术属于无性生殖，该过程涉及到体细胞核移植技术，不涉及转基因技术、动物细胞融合技术和体外受精技术，B正确，ACD错误。故选B。11．（2024·北京房山·一模）白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本，经人工杂交可获得杂种子代。显微镜观察杂种子代细胞，一般不能观察到的是（

）A．含有19条染色体的体细胞 B．染色体移向细胞两极C．含有19个四分体的细胞 D．核膜核仁消失的细胞【答案】C〖祥解〗如果通过直接有性杂交产生白菜-甘蓝，体细胞染色体数目为19，属于异源二倍体，由于异源二倍体没有同源染色体，通过减数分裂产生有效配子的可能性很小，所以一般是不育的。【详析】A、通过直接有性杂交产生白菜-甘蓝，体细胞染色体数目为19，A正确；B、有丝分裂后期和减数第一次分裂后期以及减数第二次分裂后期，染色体均移向细胞两极，B正确；C、四分体只出现在减数第一次分裂前期，异源二倍体没有同源染色体，C错误；D、有丝分裂前期和减数第一次分裂前期，核膜核仁均消失，D正确。故选C。12．（2024·北京门头沟·一模）研究者通过植物体细胞杂交技术，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．诱导原生质体融合的方法有电融合法、灭活病毒诱导法等D．融合后的原生质体再生出细胞壁后经植物组培得到完整植株【答案】D〖祥解〗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。【详析】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的主要成分为纤维素和果胶，需要用纤维素酶和果胶酶处理，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、诱导原生质体融合的方法有电融合法、PEG诱导法等，而灭活病毒用于动物细胞融合的促融剂，C错误；D、融合后的原生质体再生出细胞壁得到杂种细胞，后经植物组培得到完整植株，D正确。故选D。13．（2024·北京海淀·一模）某科学小组探索长寿花组织培养过程中外植体的消毒条件，实验结果如下表。下列分析不正确的是（

）2%次氯酸钠处理时间（min）8101275%酒精处理时间（min）203040203040203040污染率（%）25.621.113.322.216.712.22017.88.9褐化率（%）008.905.614.47.816.716.7注：褐化是指培养材料在组培过程中向培养基中释放褐色物质，并变褐死亡的现象。A．消毒处理时间越长，组织培养成功率越高B．消毒处理时间越长，外植体的污染率越低C．诱导培养外植体脱分化为愈伤组织的过程中一般不需要光照D．组织培养过程中提高生长素与细胞分裂素的比例有助于生根【答案】A〖祥解〗表格分析：本实验的自变量为次氯酸钠处理时间和酒精处理时间，因变量为污染率和褐化率。【详析】A、由表格信息可知，消毒处理时间越长褐化率越高，死亡率越高，组织培养成功率越低，A错误；B、表中数据显示消毒处理时间越长污染率越低，B正确；C、诱导愈伤组织形成过程中一般不需要光照，因为光可以诱导产生微管组织，不利于愈伤组织形成，C正确；D、生长素和细胞分裂素的比值大时有利于根的形成，因此提高生长素与细胞分裂素的比例有助于生根，D正确。故选A。14．（2024·北京海淀·一模）60Co辐射可使部分花粉活力降低，通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理，通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。下列相关叙述不正确的是（

）A．雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰B．经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同C．④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成D．③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体【答案】D〖祥解〗结合图解和题意分析，将采集的雄蕊进行60Co辐射处理，目的是诱导花药母细胞内发生基因突变或染色体变异，使其产生活力极低的花粉而无法完成正常受精，用这样的花粉涂抹在雌蕊柱头，诱导其受精过程（事实因花粉活力低而无法真正完成受精），目的是促进雌蕊中卵细胞（染色体数目只有体细胞的一半：20条）发育为幼胚，取出幼胚离体培养即可得到单倍体植株。由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择。【详析】A、雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱状上完成受精而影响实验的结果，A正确；B、②是体细胞发育成幼苗，幼苗体细胞染色体数目与体细胞相同，④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，与体细胞相同，B正确；C、④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗，在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，C正确；D、由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择，D错误。故选D。15．（2024·北京朝阳·一模）为培育繁殖周期快、高产人参皂苷的杂种植物，研究人员将人参和胡萝卜的原生质体进行融合，并检测了原生质体密度对融合率的影响，结果如表。原生质体密度（1：1混合）0．5×105个/mL2×105个/mL5×105个/mL10×105个/mL融合率（%）18.635.829.223.6下列相关叙述不正确的是（）A．利用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理获得原生质体B．原生质体密度过高或过低均不利于原生质体的融合C．融合后的原生质体经过脱分化即可发育成杂种植株D．对杂种植株需进行生长速度和人参皂苷含量的检测【答案】C〖祥解〗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。【详析】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，利用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理获得原生质体，A正确；B、由表格数据分析可知，密度过低和密度过高融合率都不高，说明原生质体密度过高或过低均不利于原生质体的融合，B正确；C、融合后的原生质体经过脱分化和再分化后可形成杂种植株，C错误；D、该实验目的是为培育繁殖周期快、高产人参皂苷的杂种植物，因此实验过程中对杂种植株需进行生长速度和人参皂苷含量的检测，D正确。故选C。16．（2024·北京东城·一模）与常规栽培技术相比，利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著的优越性，根据不同的需求可以采用不同的技术流程（如图）。相关叙述错误的是（）A．同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物B．外植体形成愈伤组织的过程中，经历了脱分化和再分化两个阶段C．将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞，有望提高产量D．由于不受土壤、气候条件限制，利用该技术有利于缓解资源短缺问题【答案】B〖祥解〗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）。【详析】A、据图可知，同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物，如经悬浮细胞培养可得到转基因细胞系，经外植体诱导能够获得完整植株等，A正确；B、外植体形成愈伤组织的过程中，只经历了脱分化过程，B错误；C、基因工程是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传，表达出新产物或新性状，将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞，有望提高产量，C正确；D、由于不受土壤、气候条件限制，该技术能够实现工厂化生产，故利用该技术有利于缓解资源短缺问题，D正确。故选B。17．（2024·北京西城·一模）下列技术能够体现细胞全能性的是（

）A．植物组织培养 B．动物细胞培养 C．动物细胞融合 D．胚胎移植【答案】A〖祥解〗1、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。2、动物细胞培养：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。【详析】A、植物组织培养体现了植物细胞的全能性，A符合题意；BC、动物细胞培养和动物细胞融合都没有体现细胞的全能性，BC不符合题意；D、胚胎移植没有体现细胞的全能性，D不符合题意。故选A。18．（2024·北京西城·一模）研究不同激素对猕猴桃组织培养过程的影响，实验结果如下，相关说法错误的是（

）

组别处理（浓度/ppm）愈伤组织诱导率（%）愈伤组织生长状况1—29.6++2细胞分裂素0.526.7++3玉米素187.5++42，4-D0.585.2+++52，4D0.5，细胞分裂素0.595.0+++注：“+”越多，生长状况越好A．愈伤组织是已分化植物细胞发生脱分化的结果B．第1组能诱导愈伤组织形成是内源激素的作用C．诱导猕猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案D．玉米素浓度超过1ppm会抑制愈伤组织再分化【答案】D〖祥解〗1、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度；④充足的养料。2、影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光照。【详析】A、愈伤组织是已分化植物细胞发生脱分化的结果，脱分化指的是已经分化的细胞失去原有结构和功能的状态，愈伤组织的全能性高，A正确；B、第1组中没有添加外源激素，说明此时愈伤组织的形成是在内源激素的作用下产生的，B正确；C、根据表中结果可知，第5组诱导猕猴桃组织脱分化形成的愈伤组织的成功率最高，且愈伤组织生长状况好，因此，应选择第5组处理方案用于诱导愈伤组织，C正确；D、结合实验结果可知，玉米素浓度超过8ppm左右会抑制愈伤组织再分化，D错误。故选D。19．（2024·北京石景山·一模）应用植物体细胞杂交技术获得“人参-胡萝卜”杂种植株，拓展了植物的种质资源。下列叙述正确的是（）A．该技术能体现植物细胞具有全能性B．该过程需要使用纤维素酶与胰蛋白酶C．利用灭活的病毒诱导原生质体融合D．该技术只适用于染色体数目相同的两个物种【答案】A〖祥解〗在植物体细胞杂交过程中，要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，常用聚乙二醇诱导原生质体融合而不是灭活的病毒。利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株，可根据细胞中染色体数目或形态的差异来鉴定杂种细胞。【详析】A、植物体细胞杂交技术能体现植物细胞具有全能性，A正确；B、该过程需要使用纤维素酶与果胶酶，去除植物的细胞壁，B错误；C、利用灭活的病毒诱导动物细胞融合，C错误；D、该技术适用于染色体数目相同的两个物种，也适用于染色体数目不同的两个物种，D错误。故选A。20．（23-24高三上·北京丰台·期末）我国科学家成功构建了首个活产的嵌合灵长类动物——嵌合幼猴。研究人员将遗传信息改造后的胚胎干细胞（ES细胞）注射到受体猴囊胚中，再将胚胎移植到代孕母猴中，生育出嵌合幼猴。下列叙述错误的是（）A．植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的性激素B．嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息一定能传给后代C．嵌合幼猴的部分组织细胞会发出绿色荧光D．嵌合幼猴是由两种来源的细胞发育而成的【答案】B〖祥解〗由图中可看出，整个过程涉及到的技术有：胚胎体外培养、胚胎干细胞培养、胚胎移植等。嵌合幼猴是由ES细胞和囊胚细胞发育而成。【详析】A、植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的性激素，使之处于易受孕的生理状态，A正确；B、嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息是否遗传给后代，取决于基因的表达状况和存在位置，基因在不同的细胞中表达状况不同，若ES存在于体细胞中，则不会遗传给后代，所以，来源于ES细胞的遗传信息不一定能传给后代，B错误；C、由于ES细胞经过了荧光标记，所以嵌合幼猴的部分组织细胞会发出绿色荧光，C正确；D、依据题干信息，嵌合幼猴是由ES细胞和囊胚细胞发育而成，D正确。故选B。21．（23-24高三上·北京石景山·期末）下表为抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的操作步骤及其目的或结果。下列叙述不正确的是（

）操作步骤目的或结果处死注射了丙肝病毒特定抗原的小鼠，取出脾脏①诱导上述细胞与②融合产生多种融合细胞③淘汰未融合的细胞及同种融合细胞进行抗原-抗体检测筛选出④注射到健康小鼠体内获得抗丙肝病毒的单克隆抗体A．①是促使B细胞产生更多的抗体B．②是小鼠的骨髓瘤细胞C．③是在特定的选择培养基上培养D．④是能分泌所需抗体的杂交瘤细胞【答案】A〖祥解〗制备单克隆抗体的具体过程：用特定抗原免疫小鼠，使小鼠产生经过免疫的B淋巴细胞，诱导各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合，形成杂交瘤细胞，在选择性培养基中，未融合的骨髓瘤细胞、未融合的淋巴细胞死亡，以及同种相同细胞的融合体不能增殖，只有融合的杂交瘤细胞存活和增殖→筛选和克隆化→单克隆抗体的大量制备。【详析】A、丙肝病毒特定抗原能引起机体发生免疫反应，处死注射了丙肝病毒特定抗原的小鼠，取出脾脏，目的①为获得已免疫的B淋巴细胞，A错误；B、②将已免疫的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞进行融合，目的是获得融合细胞，B正确；C、③是在特定的选择培养基上培养进行筛选杂交瘤细胞，能淘汰未融合的细胞及同种融合细胞，C正确；D、进行专一抗体阳性检测，是利用了抗原-抗体杂交技术筛选出④能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，D正确。故选A。二、多选题22．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）下图为某生物工程操作流程模式图，①、②为具体制备方法。下列叙述正确的是（

）A．若此图表示植物体细胞杂交，则①表示脱分化，②表示再分化B．若此图表示克隆羊的培育，则①涉及到体外受精、核移植等技术C．若此图表示单克隆抗体的制备，则①可用灭活的病毒进行诱导D．若此图表示胚胎分割移植，则②对囊胚期的胚胎分割后，可直接移植给受体母牛【答案】CD〖祥解〗1、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。2、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椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。3、动物核移植的概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个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。这个新的胚胎最终发育为克隆动物。【详析】A、若此图表示植物体细胞杂交，则①表示植物细胞融合，②表示植物组织培养，A错误；B、克隆羊是无性繁殖，不涉及体外受精，B错误；C、若此图表示单克隆抗体的制备，则①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，可用灭活的病毒进行诱导二者融合，C正确；D、由于胚胎分割移植时的胚胎是囊胚，分割以后还是囊胚，可以直接移植，D正确。故选CD。三、非选择题23．（2024·北京东城·二模）学习以下材料，回答（1）~（5）题。黑色素干细胞的动态变化毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期（毛发脱落），毛发的生长和更新由毛囊的变化所驱动，毛囊的结构如图。毛发呈现出黑色是由于黑色素干细胞（McSC）分化的成熟黑色素细胞产生真黑色素将毛发“染”成了黑色。在人类和大多数动物毛囊中，McSC的耗尽会导致毛发变白。研究人员构建McSC带有红色荧光标记的模型小鼠，对毛囊持续观察，研究McSC的生命历程。发现在毛发的生长期初期，McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞（一种中间状态的细胞，可快速增殖，然后分化为成熟的黑色素细胞）；生长期中后期，在毛基质区全部为成熟黑色素细胞，这些细胞会在生长期结束时死亡；在生长期中后期，隆起区出现McSC，并表现出增殖能力；退化期后期，McSC出现在隆起区下部，到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。研究人员据此提出大胆假设，毛基质区的大部分TA细胞会随着毛囊的生长而分化，McSC数量的维持依赖于TA细胞的分化、这有别于以往对成体干细胞的认知。进一步研究发现，WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子，缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足。McSC和TA细胞在隆起区和毛基质区的移动，使它们能够处于不同的WNT信号水平，从而可逆地走向分化或去分化。对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中，检测到在第七个休止期的毛基质区有显著的McSC丢失，这些小鼠表现出毛发变灰。值得注意的是，老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置，分散到隆起区，而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的McSC数量从拔毛前的10%增加到了50%。小鼠毛发变白机制可能同样存在于人类，对此进行深入研究有望为实现白发变青丝提供依据。(1)干细胞是动物或人体内保留的少数具有能力的细胞。成熟黑色素细胞由McSC转变而来，请从分子或细胞水平提出可以区分这两种细胞的检测思路（答出2条）。(2)文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”，是指McSC可来源于。(3)综合文中内容，完善McSC在毛发生长周期中的生命历程。（在实线框中以文字和箭头的形式做答）(4)根据文中信息，下列与WNT有关的推测合理的是____（多选）。A．毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期B．隆起区WNT基因表达在生长期中后期被上调C．持续激活隆起区WNT信号，会促进McSC分化(5)根据文中研究成果提出有望使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路。【答案】(1)分裂和分化观察细胞的形态结构；检测某些特定基因表达的情况；检测细胞中黑色素的含量等(2)TA细胞的去分化(3)(4)AC(5)促使隆起区的McSC重新恢复移动能力，回到毛基质区，分化为成熟的黑色素细胞〖祥解〗1、在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。2、成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。【详析】（1）干细胞是动物或人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。题干信息：成熟黑色素细胞由McSC转变而来，可见这两种细胞形态、结构功能不同，存在基因的选择性表达，故可以通过观察细胞的形态结构；检测某些特定基因表达的情况；检测细胞中黑色素的含量等区分成熟黑色素细胞核McSC细胞。（2）成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”，是指McSC可来源于TA细胞的去分化。（3）McSC的生命历程：在毛发的生长期初期，McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞（一种中间状态的细胞，可快速增殖，然后分化为成熟的黑色素细胞）；生长期中后期，在毛基质区全部为成熟黑色素细胞，这些细胞会在生长期结束时死亡；在生长期中后期，隆起区出现McSC，并表现出增殖能力；退化期后期，McSC出现在隆起区下部，到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。如下图：（4）A、生长期中后期，在毛基质区全部为成熟黑色素细胞，又缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足，可见毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期，A正确；B、隆起区生长期中后期，TA细胞去分化为McSC，可见隆起区WNT基因表达在生长期中后期被下调，B错误；C、WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子，可见持续激活隆起区WNT信号，会促进McSC分化，C正确。故选AC。（5）根据文中研究成果：对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中，老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置，分散到隆起区，而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的MeSC数量从拔毛前的10%增加到了50%；可知使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路为促使隆起区的McSC重新恢复移动能力，回到毛基质区，分化为成熟的黑色素细胞。24．（2024·北京朝阳·二模）栽培水稻（二倍体）主要有亚洲栽培稻和非洲栽培稻两种类型，二者育性均正常，杂交可以产生具有杂种优势的后代，但远缘杂交带来的杂种不育现象，严重限制了杂种优势的利用。研究人员对杂种不育的相关基因进行了研究。(1)亚洲栽培稻与非洲栽培稻进行杂交，得F1，F1自交得F2，观察每一代植株的花粉育性。亲本花粉育性正常，F1花粉一半不育，F2植株花粉可育与一半不育之比为1：1。请写出F1产生的雌配子种类数及比例。(2)研究发现非洲栽培稻与花粉育性相关的基因G。①将非洲栽培稻的一个G基因敲除（基因型记为Gg）并自交，后代中GG、Gg、gg的个体数之比为107：123：16。以上结果可知，Gg个体产生的不含基因的花粉育性极低（不育）。②Gg做母本与亚洲栽培稻杂交，F1的基因型有种。③观察发现gg个体花粉全可育。综合以上信息可知在花粉半不育性状产生中，G基因的作用是。(3)Gg细胞中转入一个G基因，整合至染色体上，获得的转基因个体花粉育性有大幅度提高，则G基因被转入的位置及花粉可育的占比是：位置一及占比；位置二及占比。【答案】(1)两种、1：1(2)G两杀死不含G基因的雄配子（保护含G基因的花粉）(3)被转入到原G基因的非同源染色体上，3/4被转入g基因所在染色体上，1（或比例介于0.75~1之间）〖祥解〗由题意可知，亚洲栽培稻和非洲栽培稻杂种花粉育性降低，研究者试图通过基因敲除的方法研究育性降低的原因。【详析】（1）经统计，F2植株花粉育性的表现型及比例为可育：一半不育=1:1，可育与不可育为由与一对基因控制，F1产生的雌配子种类数为两种，比例为1：1。（2）①将非洲栽培稻的一个G基因敲除（基因型记为Gg）并自交，后代中GG、Gg、gg的个体数之比为107：123：16。Gg个体产生的不含G基因的花粉育性极低（不育）。②Gg做母本与亚洲栽培稻杂交，F1的基因型有GG、Gg，共2种。③观察发现gg个体花粉全可育，综合以上信息可知在花粉半不育性状产生中，G基因的作用是杀死不含G基因的雄配子（保护含G基因的花粉）。（3）G基因被转入的位置及花粉可育的占比是：位置一被转入到原G基因的非同源染色体上，占比为3/4，位置二被转入g基因所在染色体上，占比为1。25．（2024·北京丰台·一模）紫杉醇是存在于珍稀植物红豆杉体内的一种次生代谢产物，具有高抗癌活性。(1)利用植物细胞培养生产紫杉醇的过程（体现/未体现）细胞的全能性。与从天然红豆杉植株中提取相比，该技术的意义是。(2)灵芝诱导子可能通过介导植物的防御反应来促进紫杉醇合成，在最佳诱导条件下对红豆杉进行细胞悬浮培养，结果如图1。

PPO能催化酚类物质氧化导致细胞褐化，进而使细胞膜的结构遭到破坏。PAL是紫杉醇形成途径中的关键酶，经灵芝诱导子处理后，PAL活性与对照相比明显上升。结合图1，在答题卡的图中（

）内填入“+”或“-”。(3)过去普遍认为紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。用标准剂量紫杉醇治疗后对患者的乳腺癌细胞进行研究，结果如图2。

以上实验结果是否支持传统认知的紫杉醇抗癌机理，请说明理由。(4)新的研究发现只有染色体不稳定性（CIN）水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感，推测紫杉醇可能通过提高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。选择一种药物，结合必需的实验材料和试剂，补充实验进行验证。药物a：能提高CIN水平，且抑制有丝分裂药物b：能提高CIN水平，但不能抑制有丝分裂药物c：不能提高CIN水平，但能抑制有丝分裂将CIN水平低的乳腺癌细胞分两组，，培养一段时间，结果显示实验组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。【答案】(1)未体现保护珍稀植物红豆杉(2)

(3)不支持，紫杉醇处理后患者的有丝分裂指数高于对照组，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂(4)实验组使用药物b和紫杉醇处理，对照组用等量紫杉醇处理〖祥解〗细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍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。【详析】（1）细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍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。利用植物细胞培养生产紫杉醇的过程，没有获得个体和核各种细胞，未体现细胞的全能性。植物细胞培养能快速增加细胞数目，从而增加代谢物量，故与从天然红豆杉植株中提取相比，该技术可以保护珍稀植物红豆杉，减少对红豆杉的砍伐。（2）由图可知，灵芝诱导子抑制OPP活性，PPO能催化酚类物质氧化导致细胞褐化，因而灵芝诱导子在一定范围内能使分类总量增加。PAL是紫杉醇形成途径中的关键酶，经灵芝诱导子处理后，PAL活性与对照相比明显上升，因此关系为：

（3）紫杉醇处理后有丝分裂指数高于对照组，有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂，以上实验结果不支持紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。（4）只有染色体不稳定性（CIN）水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感，推测紫杉醇可能通过提高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。紫杉醇不抑制有丝分裂，因此应选择能提高CIN水平，但不能抑制有丝分裂的药物b进行处理，实验组使用药物b和紫杉醇处理，对照组用等量紫杉醇处理，药物b能提高CIN水平，增加细胞对紫杉醇的敏感性，诱导癌细胞死亡，对照组细胞CIN水平较低，细胞对紫杉醇的敏感性较低，癌细胞死亡数量少，因此培养一段时间，结果显示实验组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。26．（2024·北京密云·模拟预测）三白草和鱼腥草是同科不同属的两种药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。科研人员将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）用到个体生长或生产过程，并实现有效成分的工厂化生产的具体操作如图1，进一步研究不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响，结果如图2。

(1)图1中①过程通过酶解法去除获取原生质体，并向三白草和鱼腥草细胞酶解液中分别加入红、绿荧光色素（带荧光色素的原生质体仍能融合和再生）。过程②利用化学诱导剂诱导融合，随后在荧光显微镜下选择带的杂种原生质体。(2)由图2可知，促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为个/mL。(3)通常情况下，能增加免疫器官的重量表明该物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响，科研人员取同种小鼠30只，雌雄各半，随机均分为三组，实验处理如下表。组别A组B组C组（空白对照组）实验处理三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物每天一次等量灌胃，连续一周，检测各组小鼠的胸腺重量①表格中C组的实验处理为。②若实验结果为，则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。【答案】(1)细胞壁聚乙二醇（PEG）双色(2)1×106(3)加入等量的蒸馏水A、B两组小鼠的胸腺重量相同且都大于C组〖祥解〗分析图可知，图1表示三白草和鱼腥草体细胞杂交过程，其中①为去除细胞壁，②为原生质体融合，③为脱分化形成愈伤组织，④为提取代谢产物。图2柱形图中，随着原生质体密度增大，双核异核融合体比例先升高后降低，其中在1×106个·mL-1时，比例最高，据此答题即可。【详析】（1）据图示可知，过程①通过酶解法去除细胞壁获取原生质体。诱导植物细胞融合的方法有利用化学诱导剂PEG（（聚乙二醇））诱导融合，所以过程②利用化学诱导剂PEG诱导融合。由于三百草细胞酶解液中加入了红荧光色素，鱼腥草细胞酶解液中加入了绿荧光色素，所以杂种原生质体应该带红、绿双色荧光色素。（2）由图2柱形图可知，在密度为1×106个·mL-1时，双核异核融合体比例最高，说明促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为1×106个·mL-1。（3）①C组为对照组，根据对A、B两组的处理，C组应用等量的蒸馏水。②C组为对照组，若实验结果为A、B两组的胸腺重量相同且都大于C组，则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。27．（23-24高三上·北京朝阳·期末）P基因缺失可诱发多种神经发育障碍疾病，研究者利用人诱导多能干细胞（hiPSC）制备的人脑类器官进行相关实验。(1)研究者获得P基因敲除的人诱导多能干细胞（P-KO），并将野生型人诱导多能干细胞（WT）和P-KO培养在气体环境为的培养箱中。hiPSC贴壁生长至相互接触时会出现现象，用酶处理进行传代。经过诱导分化形成的神经祖细胞，产生多层不同的神经细胞，最终形成人脑类器官。(2)实验发现P-KO形成的人脑类器官分层少，研究者推测P-KO所得的神经祖细胞随着培养时间的延长分裂次数减少导致分层少，并进行实验验证。BrdU是碱基类似物可在间期掺入DNA中。分别将等量的WT、P-KO形成的神经祖细胞在含BrdU的培养基中培养略长于一个细胞周期的时间。处于细胞周期的细胞表达Ki67蛋白，退出细胞周期的细胞中Ki67蛋白迅速降解。检测WT、P-KO形成的神经祖细胞被BrdU标记数目，两组无显著差异，说明培养初期两组神经祖细胞增殖能力；检测并计算，若结果为，则支持推测。(3)与利用动物模型进行实验相比，hiPSC诱导形成的人脑类器官作为神经系统研究模型的优势是：。【答案】(1)含有95%空气和5%CO2的混合气体接触抑制胰蛋白酶(2)相同P-KO＜WT(3)具备人类遗传背景，能够模拟人脑特征〖祥解〗胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境，ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。【详析】（1）动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH，在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养；动物细胞培养时细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁，贴壁细胞在生长增殖时会发生接触抑制现象，即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集，之后，将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶进行传代培养。（2）由题意可知，BrdU是碱基类似物可在间期掺入DNA中，将等量的WT、P-KO形成的神经祖细胞在含BrdU的培养基中培养略长于一个细胞周期的时间后，细胞会被BrdU标记，且可以连续分裂的细胞会表达Ki67蛋白，不再连续分裂的细胞内不含Ki67蛋白，若检测WT、P-KO形成的神经祖细胞被BrdU标记数目，两组无显著差异，说明培养初期两组神经祖细胞增殖能力相同；BrdU标记且表达Ki67蛋白的细胞可以进行连续分裂，检测并计算a=BrdU标记且表达Ki67蛋白的细胞数目/BrdU标记的细胞总数，由于P-KO分裂次数减少，所以当培养培养略长于一个细胞周期的时间后，P-KO的细胞已经脱离了细胞周期，而WT依然有细胞周期。故答案为a值：P-KO＜WT。（3）与利用动物模型进行实验相比，人脑类器官模型具备人类遗传背景，能够模拟人脑特征，更适于研究人脑功能与疾病。专题17细胞工程与胚胎工程五年考情考情分析细胞工程与胚胎工程2024年北京卷第11题2024年北京卷第12题2024年北京卷第13题2023年北京卷第12题2022年北京卷第11题2020年北京卷第11题2020年北京卷第13题2020年北京卷第20题生物技术与工程因其科技前沿性，多以实验过程和结果分析的新情境呈现。新情境呈现方式多样,有坐标曲线,有图表,还有流程图及文字介绍,这些新情境类题目一般具有很高的“陌生度”，大量的专业术语和未知的新技术、新流程介绍,往往让学生不知所措。应对此类考题，首先需要从生物学视角获取关键信息,再有效整合头脑中已有的必备知识,对实验过程中出现的问题和结果进行分析和推理。生物技术与工程方面的考题，可以很好地考查考生在新情境下获取信息的理解能能力、解决问题能力、实验探究能力和创新能力。1、（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【解析】〖祥解〗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。【详析】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。2、（2024·北京·高考真题）五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是（）A.用花瓣细胞观察质壁分离现象B.用花瓣大量提取叶绿素C.探索生长素促进其插条生根的最适浓度D.利用幼嫩茎段进行植物组织培养【答案】B【解析】〖祥解〗当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。【详析】A、花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符合题意；B、花瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素，B符合题意；C、生长素能促进月季的茎段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C不符合题意；D、月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。故选B。3、（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【解析】〖祥解〗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。【详析】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。4、（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〖祥解〗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。【详析】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。5、（2022·北京·高考真题）将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠（Mc）。据此分析，下列叙述错误的是（）A．获得Mc的生物技术属于核移植B．Mc表皮中有两种基因型的细胞C．注射入的细胞会分化成Mc的多种组织D．将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠【答案】A〖祥解〗胚胎发育的过程：①卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；②桑葚胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）；③囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔（注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂胚胎伸展出来，这一过程叫孵化）﹔④原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。【详析】A、内细胞团是已经分化的细胞组成，获得Mc的生物技术并未利用核移植技术，A错误；B、接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠