2025届高考生物二轮复习【第1部分】大概念整合6限时规范训练14细胞工程(新教材)

限时规范训练(十四)细胞工程(限时：45分钟)一、选择题1．(2023·辽宁沈阳二模)人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷，利用植物细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如图。下列叙述正确的是()A．培养前人参根切块要经过严格的灭菌处理B．诱导后得到的①的分化程度高于外植体C．可用射线处理①获得人参皂苷高产的细胞D．进行过程②时常需要用胰蛋白酶处理①解析：C培养前人参根切块要经过消毒，但不进行严格的灭菌处理，A错误；诱导后得到的①为愈伤组织，分化程度低于外植体，B错误；可用射线处理①愈伤组织，促使其发生突变，从中筛选人参皂苷高产的细胞，C正确；进行过程②时需要用酶水解细胞壁，植物细胞壁成分为纤维素和果胶，因此应该用纤维素酶和果胶酶，D错误。2．(2023·山东泰安二模)胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞，其中一个细胞的细胞核消失后，两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”，制备过程如图所示，其中GFP(绿色荧光蛋白)基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测，“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，下列说法正确的是()A．制备原生质体时需用胰蛋白酶或纤维素酶去除细胞壁B．聚乙二醇或灭活的病毒可用于诱导原生质体A和B的融合C．“华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中D．应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号”解析：C制备原生质体时需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A错误；灭活的病毒不能用于植物原生质体的诱导，B错误；雄性不育的胞质杂种华柚2号的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，融合后品种A的细胞核消失，控制雄性不育的基因可能位于线粒体中，C正确；GFP(绿色荧光蛋白)基因转入了品种A的细胞核基因组中，而融合后的华柚2号不含品种A的细胞核，因此发绿色荧光的杂种细胞应被淘汰，D错误。3．(2023·山东日照三模)乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白，T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员将上述三种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体，然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三特异性抗体，简称三抗(如图)。下列说法错误的是()A．同时注射3种抗原蛋白，可刺激B细胞增殖分化为分泌三抗的浆细胞B．利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白C．与植物原生质体融合相比，制备单抗时可采用灭活的病毒进行诱导融合D．与单抗相比，三抗增加了两个特异性抗原结合位点，对癌细胞的杀伤更强解析：A同时注射3种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，进而产生三种抗体，一种浆细胞只能产生一种抗体，并不能产生三抗，A错误；由于抗体具有特异性，所以利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白，B正确；动物细胞融合与原生质体融合相比特有的融合方式是灭活的病毒进行诱导，C正确；抗体具有特异性，三抗可以结合癌细胞不同的部位，所以与单抗相比，三抗增加了两个特异性抗原结合位点，对癌细胞的杀伤更强，D正确。4．(2023·江苏南京二模)6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6PD)有F和S两种类型，分别由一对等位基因XF和XS编码。基因型为XFXS的女性体细胞中的两个X染色体，会有一个随机失活。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理后先进行细胞的原代培养，再对不同的细胞分别进行单克隆培养。分别对原代培养和单克隆培养的细胞进行G-6PD蛋白电泳检测，结果如图所示。下列说法错误的是()A．该过程用到的主要细胞工程技术是动物细胞培养B．用胰蛋白酶处理皮肤组织可使其分散成单个细胞C．原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞D．单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同解析：D无论是原代培养还是单克隆培养，用到的主要细胞工程技术是动物细胞培养，A正确；动物细胞之间的蛋白质，被胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解，分散成单个细胞，B正确；结合题干，基因型为XFXS女性体细胞中的两个X染色体会有一个随机失活，故一个细胞中6-磷酸葡萄糖脱氢酶，电泳后只显示一个条带，原代培养的细胞电泳有2个条带，故同时检测了多个细胞，C正确；单克隆培养的细胞，是通过有丝分裂得到的增殖的细胞，故单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7，所含基因相同，表达的基因不相同，D错误。5．(2023·辽宁东北育才学校校考)为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失问题，研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞，用EBV(一种病毒颗粒)感染，获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感。如图表示操作过程。下列分析错误的是()A．B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得B．HAT培养基和Oua筛选去除的是未融合的EBV转化细胞C．杂交瘤细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降D．图中获得的杂交瘤细胞需经克隆化培养和抗体检测筛选后才可用于生产解析：B对动物进行间歇注射抗原处理，以刺激动物机体产生相应的B淋巴细胞，B淋巴细胞在骨髓中发育成熟，可分布于淋巴结和脾脏等处，故B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得，A正确；由题干可知，HAT培养基去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞，Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞，B错误；抗体是由浆细胞分泌的，杂交瘤细胞若丢失来自B淋巴细胞的染色体，可能会导致抗体产生能力下降，C正确；图示获得的杂交瘤细胞还需要经过进一步的筛选，需经克隆化培养，并用专一抗体检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能直接用于生产单克隆抗体，D正确。6．细胞内DNA合成的途径有正常途径和补救途径(如图所示)，HGPRT缺陷型骨髓瘤细胞只能通过正常途径合成DNA，而氨基蝶呤(A)能阻断DNA的正常合成途径；补救合成途径则是利用从环境中获取的次黄嘌呤(H)和胸腺嘧啶核苷(T)，经激酶和转移酶的催化合成DNA。某生物兴趣小组利用HGPRT缺陷型骨髓瘤细胞进行单克隆抗体的制备，下列有关该过程的叙述，错误的是()A．灭活的病毒能诱导已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞发生融合B．筛选杂交瘤细胞的特定培养基中需添加H、A、T三种物质C．若筛选时仅添加H和T，则培养基上只有骨髓瘤细胞能连续增殖D．生产出的单克隆抗体特异性强、灵敏度高解析：C诱导动物细胞的融合可采用灭活的病毒，A正确；筛选杂交瘤细胞的特定培养基中需添加H、A、T三种物质，则只有杂交瘤细胞能长期存活与繁殖，B正确；由B选项分析可知，不加A物质，则自相融合的骨髓瘤细胞也能连续增殖，C错误；生产出的单克隆抗体特异性强、灵敏度高，D正确。7．(2023·山东师范大学附中校考)基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用)，最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是()A．体外培养卵母细胞时，为防止污染，需将培养皿置于二氧化碳培养箱中进行培养B．甲基化可能会关闭基因的活性，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达C．“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同D．移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来解析：B动物细胞培养时加入抗生素，防止培养过程中的污染，A错误；由题干可知，基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达，然后促进了细胞的全能性的表现，获得孤雌小鼠，B正确；“孤雌小鼠”是由两个生殖细胞(修饰后的次级卵母细胞和另一个卵子的极体)结合后发育形成，同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组，或发生基因突变，将导致两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同，C错误；囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化，D错误。8．(2023·山东青岛二模)细胞质雄性不育基因导致某些番茄(2N＝24)品种不能产生可育花粉，这种特性是细胞核基因组和线粒体之间不相容的结果。细胞核中有多种控制优良性状的核基因，通过植物体细胞杂交技术能培育番茄新品种，育种过程如图所示。下列相关叙述不正确的是()A．该技术能将不同种、属植物，甚至科间的原生质体通过人工诱导融合B．图中过程①②利用的生物学原理有相关酶的专一性和细胞膜的流动性C．与普通番茄相比，品种丙为多倍体，具有茎秆粗壮，叶、花、果实、种子较大等优点D．杂种细胞在植物组织培养过程中需要添加一定量的生长素和细胞分裂素来调节发育解析：C该技术为植物体细胞杂交技术，植物体细胞杂交技术能将不同种、属植物，甚至科间的原生质体通过人工诱导融合，A正确；图中①使用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，利用的生物学原理为酶具有专一性，过程②为原生质体融合过程，利用的生物学原理为细胞膜的流动性，B正确；与普通番茄相比，品种丙为异源多倍体，由于细胞质雄性不育基因导致某些番茄品种不能产生可育花粉，因此，品种丙无种子，C错误；杂种细胞在植物组织培养过程中需要添加一定量的生长素和细胞分裂素来诱导愈伤组织、芽和根的生长等调节发育，D正确。9．脂多糖(LPS)是伤寒沙门氏菌的主要致病毒素。在研发伤寒沙门氏菌LPS疫苗的过程中，利用多肽模拟细菌LPS，多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高，其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强。为初步鉴定多肽A、B模拟LPS抗原特征的相似程度，研究人员利用抗LPS单克隆抗体进行检测，部分实验步骤见图1，实验结果如图2。下列相关叙述不正确的是()图1图2A．抗LPS单克隆抗体的制备过程中利用了细胞膜的流动性和细胞增殖原理B．图1步骤c中与多肽结合的抗体会被洗脱掉，与LPS结合的抗体未被洗脱C．过程b利用的原理是抗原和抗体的特异性结合D．图2表明多肽B模拟LPS效果更好解析：D抗LPS单克隆抗体的制备过程中应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术，其原理分别是细胞膜的流动性和细胞增殖，A正确；图1步骤c中，与多肽结合的抗体会被洗脱掉，而LPS固定在检测板上，则未被洗脱的抗体就与LPS结合而残留在检测板上，B正确；b为加入多肽和抗体混合液以鉴定多肽A、B模拟LPS抗原特征的相似程度，该过程利用了抗原和抗体的特异性结合的原理，C正确；由题干可知，多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高，其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强，与多肽结合的抗体会被洗脱掉，而未被洗脱的抗体因与LPS结合而残留在检测板上，未被洗脱的抗体越少的多肽效果越好，图2显示加入多肽A，清洗后检测板上检出的抗体数量比加入多肽B的少，因此模拟LPS效果更好的多肽是多肽A，D错误。10．(2023·辽宁营口二模)VanderWoude综合征是一种常见的唇腭裂综合征，一对表型健康的夫妇生育了一位该病患儿。为帮助该夫妇生育健康的孩子，医生通过试管婴儿技术得到4枚发育正常的胚胎，并检测相应细胞的基因，结果如下表。胚胎编号极体类型突变基因检测结果2号第一极体突变型第二极体野生型4号第一极体野生型第二极体突变型5号第一极体野生型第二极体突变型6号第一极体突变型第二极体突变型下列叙述不正确的是()A．需对妻子注射促性腺激素以促进排卵B．可将受精卵细胞直接移植入母体子宫C．人工授精前需对精子进行获能处理D．移植2号胚胎得到健康孩子的可能性最高解析：B需对妻子注射促性腺激素促进排卵，获得卵母细胞，A正确；体外受精之后的受精卵需要在体外培养到一定阶段才能移入到母体子宫，B错误；采集到的精子不能直接受精，需要在体外进行获能处理，C正确；2号胚胎的第二极体为野生型，所以得到健康孩子的可能性最高，D正确。二、非选择题11．(2023·云南保山二模)水母雪莲属于我国传统中草药，其有效成分为粗毛豚草素。因临床上需求量大，但自然资源有限，难以满足。因此，利用雪莲细胞大量培养技术获得粗毛豚草素具有重要意义。请回答下列问题：(1)粗毛豚草素属于水母雪莲的__________代谢物，这类有机化合物，在植物____________方面发挥作用。利用植物细胞工厂化生产该有效成分，其优点是_________________________________________。(2)研究表明不同光质对水母雪莲愈伤组织生长、转化有效成分的中间物质和粗毛豚草素的形成有影响，研究结果如图：①本实验的自变量是____________。由图可知____________对愈伤组织中中间物质合成的促进作用最强；而____________条件下的中间物质含量最低。②在____________条件下利于愈伤组织的生长，而____________条件对愈伤组织的生长无明显作用。③有人提出，“培养过程中愈伤组织越大，生产的有效成分越多”。请你据图判断这种说法是否合理，为什么？____________________________。(3)植物细胞培养过程中需要不断通入无菌空气，并进行搅拌，其目的是_____________________________(写出两点即可)。解析：(1)水母雪莲的有效成分为粗毛豚草素，故粗毛豚草素属于水母雪莲的次生代谢物，次生代谢物是一类小分子化合物，在植物的抗性(抗病、抗虫)方面可发挥作用。植物细胞工厂化生产该有效成分不占用耕地，且几乎不受季节、天气等的限制，对于社会、经济、环境保护具有重要意义。(2)①本实验探究不同的光质对水母雪莲愈伤组织生长、转化有效成分的中间物质和粗毛豚草素的形成有影响，故自变量为光质，由图可知，使用蓝光组愈伤组织中中间物质含量最高，使用红光愈伤组织中中间物质含量最低，说明蓝光对愈伤组织中中间物质合成的促进作用最强；而红光条件下的中间物质含量最低。②由图可知，与黑暗条件下对比，使用红光组愈伤组织生长的最好，使用蓝光组愈伤组织生长的最差，故在红光条件下利于愈伤组织的生长，而蓝光条件对愈伤组织的生长无明显作用。③由图可知，红光组愈伤组织最大，但生产的有效成分最低，故不合理。(3)植物细胞需进行有氧呼吸，植物细胞培养过程中需要不断通入无菌空气，并进行搅拌，其目的是保证氧气供应充足，使培养液与细胞充分接触。答案：(1)次生抗性不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，对于社会、经济、环境保护具有重要意义(2)①光质蓝光红光②红光蓝光③不合理，由图可知红光组愈伤组织最大，有效成分的含量最少(3)保证氧气供应充足，使培养液与细胞充分接触12．(2023·江苏徐州校考)S棘突蛋白是新冠病毒侵染细胞的关键蛋白质，其结构域S-RBD能与人细胞表面的ACE2受体结合，介导病毒进入宿主细胞。科研人员制备抗S-RBD单克隆抗体并进行了相关实验(见图甲)。过程中获得四种杂交瘤细胞并进行抗体阳性检测(结果见图乙)，(注：酶标抗体携带的酶与底物反应，产物越多，显色越深吸光值越大。)请回答下列问题：甲乙(1)生产抗S-RBD单克隆抗体的过程，需要用到动物细胞工程中的_____________________(答出两点)技术。在体外大规模培养杂交瘤细胞时，为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是__________。(2)图甲中，抗原是________________，待测抗体是______________。(3)获取杂交瘤细胞时，诱导体系中除含有未融合的B细胞和杂交瘤细胞外，可能还有其他相互融合形成的细胞，出现多种类型细胞的原因是____________。(4)分析实验结果，杂交瘤细胞__________(填序号)产生的抗体为“最佳抗体”，理由是__________________________________________。解析：(1)培养抗S-RBD单克隆抗体时，需要培养B细胞、骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞等细胞，需要将B细胞与骨髓瘤细胞诱导融合。在体外大规模培养杂交瘤细胞时，为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，及时更换培养液，使代谢废物浓度降低，减少对细胞伤害。(2)图甲中，抗原和待测的抗S-RBD单克隆抗体特异性结合，抗原是S-RBD，待测抗体即是制得的抗S-RBD单克隆抗体。(3)诱导体系中出现多种类型细胞的原因是，诱导融合时，动物细胞融合是随机的，如果只考虑两两融合，会出现B细胞＋B细胞、骨髓瘤细胞＋骨髓瘤细胞、B细胞＋骨髓瘤细胞的融合。(4)据图乙，①杂交瘤细胞产生的抗体在各个稀释比时吸光值最高，酶标抗体携带的酶与底物反应，产物越多，显色越深吸光值越大，说明其产生的单克隆抗体浓度最高。答案：(1)动物细胞培养、动物细胞融合定期更换培养液(2)S-RBD抗S-RBD单克隆抗体(3)动物细胞融合时是随机融合的(4)①图乙中①杂交瘤细胞产生的抗体在各个稀释比时吸光值最高，单克隆抗体浓度最高13．(2023·湖南长沙二模)荷斯坦奶牛的产奶量很高，某良种公司引进了纯种荷斯坦奶牛，欲利用现代生物工程技术实现优良品种的快速繁殖，其操作流程设计如图，请回答下列问题：(1)胚胎工程的理论基础是____________________________________。(2)为了充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，通过途径1繁育小牛时，可以对供体进行____________处理，但毕竟供体母牛提供的卵子总量有限，因而可通过途径2，对早期胚胎进行____________以提高胚胎的利用率，相对于途径1、2，途径3在提供胚胎数量方面具有更大优势的理由是___________________。(3)为了繁育更多的母牛，除了途径3外，途径1、2都需要对早期胚胎进行性别鉴定。LAMP法是利用可特异性识别牛胚胎细胞中存在的雄性特异核酸序列的引物及可特异性识别雌雄共同核酸序列的引物进行核酸的扩增反应，根据扩增产物的有无进行性别鉴定的方法。LAMP法胚胎性别鉴定结果判定类别反应液Ⅰ管反应液Ⅱ管结果判定样品1＋＋雄性样品2－＋雌性样品3＋－需重做样品4－－需重做注：“＋”表示有扩增产物，“－”表示无扩增产物。根据LAMP法性别鉴定的原理，在反应液Ⅰ管中加入的是___________________的引物，反应液Ⅱ管中加入的是