2025届高考生物二轮复习【第1部分】大概念整合6专题14细胞工程教案(新教材)

微专题1细胞工程1．(2023·广东卷)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是()A．细胞融合前应去除细胞壁B．高Ca2＋—高pH溶液可促进细胞融合C．融合的细胞即为杂交细胞D．杂交细胞可能具有生长快速的优势解析：C在细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，再诱导原生质体融合，A正确；人工诱导原生质体融合有物理法和化学法，用高Ca2＋—高pH溶液可促进细胞融合，B正确；融合的细胞中有人参根－人参根细胞、人参根－胡萝卜根细胞、胡萝卜根－胡萝卜根细胞，只有人参根－胡萝卜根细胞才是杂交细胞，C错误；杂交细胞含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D正确。2．(2023·山东卷)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是()A．利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物B．植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产C．次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养D．该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量解析：A有些产物不能或难以通过化学合成途径得到，故可利用该技术获得某些无法通过化学合成途径得到的产物，A正确；利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物，故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产，B错误；次生代谢物不是植物生长所必需的，其含量少，可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢物的产量，C错误；细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件，通过增加细胞的数量来增加次生代谢物的产量，不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。3．(2023·湖北卷，节选)某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。回答下列问题：(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞(含浆细胞)________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是________________。(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基(如HAT培养基)，该培养基对_______________和_______________生长具有抑制作用。(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是____________________________________________。解析：(1)一般认为，已免疫的脾细胞(含浆细胞)中已含足够数量的能产生特异性抗体的B淋巴细胞，不需要通过原代培养扩大细胞数量。聚乙二醇(PEG)分子能改变膜结构，使两细胞接触点处细胞膜的脂类分子发生疏散和重组，由于两细胞接触点处细胞膜的相互亲和以及彼此的表面张力作用，使细胞融合。(2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合后，有的细胞未融合，有的细胞已融合；融合细胞中有的是具有同种核的细胞，有的是具有不同种核的细胞(杂交瘤细胞)。使用选择培养基的目的是筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞；在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞的生长受到抑制，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。(3)将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交的目的是从杂交瘤细胞中筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。答案：(1)不需要改变细胞膜结构，使两细胞接触点处细胞膜的脂类分子发生疏散和重组(2)未融合的(亲本)细胞融合的具有同种核的细胞(3)筛选能分泌与该病毒外壳蛋白A特异性结合的抗体的杂交瘤细胞(1)(2022·辽宁卷)在蓝莓组织培养过程中宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体。(×)(2)(2022·浙江6月选考)用自然生长的菊花茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒。(×)(3)(2022·江苏卷)克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程。(√)(4)(2023·新课标卷，节选)取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体eq\o(――→,\s\up10(①))愈伤组织eq\o(――→,\s\up10(②))试管苗。其中①表示的过程是______________，②表示的过程是________________。由外植体最终获得完整的植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指________________________________________。提示：脱分化再分化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1．理清植物细胞工程两大技术提醒：①植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压；②脱分化阶段不需要光，再分化阶段需要光；③生长素与细胞分裂素的比值高时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值低时，促进芽的分化、抑制根的形成。2．动物细胞培养的过程提醒：①动物细胞培养的条件：添加血清的作用是血清中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质，如蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等；气体环境中CO2的作用是维持培养液pH，O2的作用是细胞代谢所必需的；②保障无菌、无毒的措施：对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作，定期更换培养液；③区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。3．单克隆抗体的制备——原理：细胞膜的流动性、细胞的增殖4．动物体细胞核移植技术——原理：动物细胞核的全能性命题点围绕植物细胞工程考查生命观念及科学探究1．(2023·黑龙江哈尔滨模拟预测)高山红景天在清朝时期曾被康熙钦封为“仙赐草”，在黑龙江省仅分布于海林市等地区，为濒危物种，其植株中含有红景天苷(一种次生代谢物)等物质，具有抗衰老、抗肿瘤等作用，研究人员拟利用植物细胞工程技术获得更多的红景天资源，下列有关叙述正确的是()A．外植体必须要经过灭菌处理后才可以进行接种培养B．植物细胞培养受季节、天气等限制严重C．可切取一定大小的茎尖进行组织培养而获得脱毒苗D．可用PEG诱导高山红景天原生质体融合获得单倍体解析：C植物组织培养过程需要避免杂菌污染，因此，外植体必须要经过消毒处理后才可以进行接种培养，A错误；植物细胞培养几乎不受季节、天气等限制，B错误；茎尖中带毒少或无毒，因而可切取一定大小的茎尖进行组织培养而获得脱毒苗，C正确；可用PEG诱导高山红景天原生质体融合获得多倍体，D错误。2．(2023·湖南联考)夏天饱受蚊虫叮咬是很多人的困扰。驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，再经过组织培养培育而成的。下列有关说法正确的是()A．Ⅰ、Ⅱ过程分别要用到纤维素酶处理、灭活的病毒诱导等B．Ⅳ过程光照强度太强会影响脱分化的效率C．植物体细胞杂交属于有性生殖，其结果是获得杂种植株D．上述育种过程的遗传学原理是染色体数目变异解析：D灭活的病毒是用于诱导动物细胞融合的方法，一般不会用于诱导植物原生质体融合，A错误；Ⅳ过程是脱分化，一般不需要光照，B错误；植物体细胞杂交属于无性生殖，最终结果是获得杂种植株，C错误；上述育种过程采用了植物体细胞杂交技术，属于细胞工程育种，该育种技术的遗传学原理是染色体数目变异，D正确。命题点围绕动物细胞工程考查科学探究及社会责任3．(2023·湖北武汉二模)DC—CIK免疫疗法是利用树突状细胞(DC)和杀伤细胞(CIK)治疗肿瘤的免疫治疗技术，其中DC和CIK均由患者外周血单个核细胞(PBMC)在体外诱导培养产生，流程如图。下列叙述错误的是()A．DC细胞和CIK细胞的DNA相同，mRNA不同B．培养DC细胞时，会发生接触抑制C．用于诱导的细胞因子是免疫活性物质，只能从免疫细胞中获取D．DC细胞和CIK细胞混合培养的目的是利用DC促进CIK成熟解析：C据题意可知，DC和CIK均由患者外周血单个核细胞(PBMC)在体外诱导培养产生，即它们来自同一细胞，DNA应该是相同的，但由于基因的选择性表达，它们的mRNA不同，因此导致它们的结构和功能出现差异，A正确；DC细胞为树突状细胞，培养DC细胞时，会发生接触抑制，癌细胞在培养时才会失去接触抑制现象，B正确；用于诱导的细胞因子是免疫活性物质，免疫活性物质可以从免疫细胞或者其他细胞中获取，C错误；据图可知，成熟的DC细胞与CIK细胞混合培养后，得到DC细胞与CIK细胞成熟细胞群，推测DC细胞和CIK细胞混合培养的目的是利用DC促进CIK成熟，D正确。4．(2023·山东潍坊二模)以纯化鉴定后的重组大肠杆菌RecQ解旋酶免疫小鼠(2n＝40)，融合免疫小鼠的脾细胞及骨髓瘤细胞(2n＝62～68)，筛选杂交瘤细胞，制备抗RecQ解旋酶单克隆抗体(mAb)，相关检测结果如图A、B所示。下列有关说法错误的是()eq\a\vs4\al(图A杂交瘤细胞,染色体数目)eq\a\vs4\al(图B不同浓度mAb对RecQ,蛋白结合DNA活性的影响)A．重组大肠杆菌RecQ解旋酶可刺激相应B淋巴细胞增殖分化B．单克隆抗体的制备过程中需要进行抗体检测，检测结果呈阴性的细胞为所需的细胞C．杂交瘤细胞在融合的过程中可能会发生染色体数目的丢失D．该mAb能特异性与RecQ解旋酶结合，在稀释度为1/800时可显著抑制RecQ解旋酶与DNA的结合解析：B重组大肠杆菌RecQ解旋酶相当于抗原，能刺激机体产生相应的体液免疫应答，则在人体内可刺激B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞，A正确；单克隆抗体的制备过程中需要进行抗体检测，检测结果为阳性的细胞为所需的细胞，B错误；据图A分析，存在染色体数目为80～93的细胞，免疫小鼠中B淋巴细胞染色体数目为40，骨髓瘤细胞染色体数目为62～68，两者之和大于80～93，故杂交瘤细胞在融合的过程中可能会发生染色体数目的丢失，C正确；据图B分析，单抗稀释度为1/800时RecQ解旋酶结合DNA活性较低，可知mAb能特异性与RecQ解旋酶结合可显著抑制RecQ解旋酶与DNA的结合，D正确。5．(2023·辽宁辽阳二模)由于胚胎发育率低，导致非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。我国科学家经过反复实验，成功培育出了体细胞克隆猴(2n＝54)，流程如图所示。下列叙述错误的是()A．体细胞克隆猴的线粒体DNA完全来自提供卵母细胞的母猴B．灭活的仙台病毒不具有感染能力但具有抗原结构C．重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率D．重构胚细胞中含有2个染色体组，54条染色体解析：A据图可知，体细胞克隆猴是由去核卵母细胞和胎猴的体细胞融合而成，故体细胞克隆猴的线粒体DNA来自提供卵母细胞的母猴和胎猴，A错误；灭活的仙台病毒可以诱导动物细胞融合，故灭活的病毒失去感染能力，但具有抗原结构，B正确；据图可知，需要先将重构胚中组蛋白mRNA去甲基化、加入组蛋白去乙酰酶抑制剂，再移入代孕母猴体内，故推测重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平升高可能会提高胚胎发育率，C正确；重构胚细胞中的染色体来自胎猴，则含有2个染色体组，54条染色体，D正确。1．(原因分析类)(1)在诱导形成愈伤组织阶段通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。提示：细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织(2)作物脱毒时应选取哪些部位的组织进行组织培养？原因是什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：一般选取根尖或茎尖的分生区。植物分生区的病毒极少，甚至无病毒，用分生区细胞进行组织培养，能得到大量的脱毒苗2．(科学探究类)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除教材提供的制备单克隆抗体技术外，请从不同的角度，再简要写出两种制备单克隆抗体的思路______________________________________。提示：通过基因工程向浆细胞中导入prG；利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的能无限增殖的细胞中3．(问题解决类)如图表示通过现代生物技术制备抗体的两种途径，其中①～⑥表示相关过程：以上获得的抗体称为鼠源性抗体。这种抗体在应用至人体时，可能被人体免疫系统当作“异物”清除，进而影响抗体的作用效果。针对这一问题解决的方案是___________________________________________________________________________________________________________________________。提示：构建人—鼠嵌合抗体；用完全由人类抗体基因编码的全人源抗体替代鼠源性抗体，应从康复者血液中分离到能产生所需抗体的B淋巴细胞，进而获得所需抗体基因。微专题2胚胎工程1．(2023·广东卷)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是()A．超数排卵 B．精子获能处理C．细胞核移植 D．胚胎培养解析：C由题干信息可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过胚胎移植，使长角羚羊成功妊娠并产仔，因此需要进行超数排卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养；由于该过程为有性生殖，因此不需要涉及细胞核移植，所以C符合题意。2．(2023·浙江1月选考)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是()A．经获能处理的精子才能用于体外受精B．受精卵经体外培养可获得早期胚胎C．胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率D．胚胎移植前需对受体进行选择和处理解析：C精子需要经过获能处理才具有受精能力，A正确；受精卵经体外培养可获得早期胚胎，B正确；胚胎分割技术可以获得多个胚胎，与移植胚胎成活率无关，C错误；胚胎移植前，需选择体质健康和正常繁殖能力的个体作受体，并对受体进行同期发情处理，D正确。(1)(2022·北京卷)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)。其中注射入的细胞会分化成Mc的多种组织。(√)(2)(2022·江苏卷)将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖。(×)(3)(2021·江苏卷)早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体。(√)(4)(2021·浙江6月选考)采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入到受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察荧光可确定早期胚胎的性别，能表达EGFP的即为雄性小鼠胚胎。(√)1．准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程提醒：①受精过程中的两个标志：受精的标志是观察到两个极体或雌雄原核；受精完成的标志是雌雄原核融合完成；②桑葚胚是由受精卵分裂形成的，没有分化；而囊胚期虽然已进行细胞分化，但囊胚的内细胞团仍具有全能性。2．理清胚胎工程的操作流程提醒：①胚胎移植过程中两次使用激素；第一次是对供、受体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵；②胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎发育的起点。若后代是由受精卵形成的，则为有性生殖；若后代是由核移植技术形成的重组细胞或胚胎分割形成的胚胎发育而成，则为无性生殖；③用于移植的胚胎来源：体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎和体外受精获得的胚胎、转基因获得的胚胎、胚胎分割获得的胚胎等。命题点围绕胚胎工程考查生命观念及科学探究1．(2023·湖北鄂州二模)如图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程，下列相关叙述正确的是()A．嵌合鼠的培育依据的原理是基因重组和细胞全能性B．过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的透明带C．过程②中一般利用聚乙二醇诱导卵裂球细胞发生融合D．过程③操作前需对多只代孕母鼠进行超数排卵处理解析：B嵌合鼠的培育依据的原理是细胞全能性，并没有进行基因重组，A错误；由图可知，过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的透明带，B正确；过程②不需要诱导卵裂球细胞发生融合，C错误；过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理，以保证受体与供体的生殖器官的生理变化是相同的，D错误。2．(2023·山东潍坊二模)科学家将外源分子导入动物体内，使其特定基因失活，通过培养出有基因缺陷的动物来研究该基因的功能，其流程如图所示。下列说法错误的是()A．过程①表示将体外转录的mRNA导入受精卵，常用到显微注射仪B．过程②要定期更换培养液，以防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害C．为更多地获得基因剔除小鼠，过程③需要对囊胚内细胞团进行均等分割D．采集的卵母细胞和精子可直接用于体外受精解析：D过程①表示将体外转录的mRNA导入受精卵，其过程常用显微注射技术，仪器是显微注射仪，A正确；②表示早期胚胎培养过程，培养液中一般需加入一定量的抗生素，还要定期更换培养液，以防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，B正确；胚胎分割技术可以更多地获得基因剔除小鼠，所以过程③需要对囊胚的内细胞团进行均等分割，C正确；采集到的卵母细胞和精子，要