热点06-干细胞-【热点必刷】2023年高考生物总复习热点必刷题(解析版)

热点06干细胞热点提醒：胚胎干细胞，iPS细胞，单倍体干细胞等一、单选题1．在2023年3月15日《自然》杂志上线的论文中，日本科学家展示其研究成果：通过将雄性小鼠的细胞培育为卵子，该团队首次利用两只雄性小鼠成功产生了后代。研究人员先利用雄性小鼠的皮肤细胞创造出诱导多能干细胞（mESCs），随后在特定培养条件下使其丢失Y染色体，再利用细胞的错误分裂，得到性染色体组成为XX的XX-mESCs细胞，最后诱导其分化为卵子，再与野生精子受精得到受精卵。下列说法错误的是（

）A．mESCs在后续培养过程中发生了染色体数目变异B．获得的早期胚胎需要通过胚胎移植在雌鼠子宫内发育C．该研究的理论基础是高度分化的动物细胞核具有全能性D．最终得到的子代小鼠遗传信息与提供皮肤细胞的小鼠一致【答案】D【分析】1、由题意可知，通过诱导高度分化的细胞脱分化形成多能干细胞，随后经染色体变异后形成卵子，再与精子受精，最终发育为完成的小鼠。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。【详解】A、由题意可知，多能干细胞（mESCs），随后在特定培养条件下使其丢失Y染色体，再利用细胞的错误分裂，得到性染色体组成为XX的XX-mESCs细胞，说明mESCs在后续培养过程中发生了染色体数目变异，A正确；B、获得的早期胚胎需要通过胚胎移植在同期发情处理的雌鼠子宫内发育，B正确；C、该研究的理论基础是高度分化的动物细胞核具有全能性，诱导相关基因进行选择性表达，C正确；D、最终得到的子代小鼠遗传信息与提供皮肤细胞的小鼠不完全一致，其遗传物质来自于提供皮肤细胞的小鼠和提供精子的小鼠，D错误。故选D。2．祖细胞属于成体干细胞，分别存在于生物的各种成体组织中，如血液祖细胞、皮肤祖细胞、小肠祖细胞。由于祖细胞具有帮助组织器官修复再生的“神奇”功能，因此科学家们正尝试培养祖细胞并将其移植到患者体内，用来治疗多种退行性疾病。下列关于人体祖细胞的叙述，正确的是（）A．祖细胞与小肠上皮细胞的基因组成不同，基因表达情况也不同B．祖细胞存在成体组织中，可形成多种组织细胞，说明其具有全能性C．祖细胞形成的红细胞在衰老的过程中，细胞的核质比会逐渐增大D．祖细胞的凋亡是受基因控制的程序性死亡，但其遗传信息不会改变【答案】D【分析】一个个体各种体细胞具有完成相同的遗传信息，形态、结构和功能有很大差别，这是细胞中基因选择性表达的结果；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；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡。【详解】A、祖细胞与小肠上皮细胞都是由受精卵分裂，基因组成一样，由于分化的过程中，基因的选择性表达，基因表达情况也不同，A错误；B、祖细胞存在成体组织中，如血液祖细胞、皮肤祖细胞、小肠祖细胞，祖细胞只能分化为一些目标细胞，被动员激活后替换受损的组织，不可形成多种组织细胞，也没有体现全能性，B错误；C、祖细胞形成的红细胞，细胞在成熟后细胞器和细胞核都会退化，无细胞器和细胞核，C错误；D、细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡，细胞凋亡是一种自然地生理过程，遗传信息没有发生改变，D正确。故选D。3．研究表明将小鼠Cdx2细胞（一种胎盘干细胞）由静脉注入心肌受损的模型小鼠，可再生出健康的心脏细胞，提高小鼠的心输出量。相关叙述正确的是（

）A．激烈的细胞自噬可诱导心肌细胞坏死，导致心脏功能异常B．在胚胎发育早期，Cdx2细胞通过有丝分裂形成胎盘、胎膜C．注入小鼠的Cdx2细胞可迁移至心脏，直接修复心脏D．注入小鼠的Cdx2细胞一般不被机体的免疫系统识别、攻击【答案】D【分析】细胞凋亡与细胞坏死的区别：细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于正常的生命现象，对生物体有利；细胞坏死是由外界环境因素引起的，属于不正常的细胞死亡，对生物体有害。【详解】A、细胞的结构受到损伤可诱发细胞自噬，细胞自噬会导致细胞正常功能受影响，严重时可能会诱导细胞凋亡，即激烈的细胞自噬可诱导心肌细胞凋亡，导致心脏功能异常，A错误；B、在胚胎发育早期，Cdx2细胞通过有丝分裂、分化形成胎盘，实现早期胚胎与母体子宫的联系，B错误；C、注入小鼠的Cdx2细胞可迁移至心脏，通过有丝分裂、分化实现对心脏的修复，C错误；D、Cdx2是一种胎盘干细胞（自体细胞），Cdx2细胞进入机体后能够逃避免疫系统的监视和攻击，否则不能迁移至心肌受损部位实现修复，D正确。故选D。4．科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞，该细胞可增殖分化形成多种组织细胞，用于相关疾病的治疗。下列有关叙述正确的是（）A．分化的实质是遗传物质的改变B．分化过程中细胞的结构和代谢发生异常C．诱导多能干细胞形成凋亡小体以利于分化D．诱导多能干细胞的分化程度低于成纤维细胞【答案】D【分析】细胞分化是指在个体发育中，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；细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，是一种持久性变化，分化导致的稳定性差异一般是不可逆转的。【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质不改变，A错误；B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，而基因的选择性表达产生不同功能的蛋白质，进而使细胞的结构与功能发生相应的改变，B错误；C、诱导多能干细胞分裂能力较强，不形成凋亡小体，C错误；D、诱导多能干细胞全能性高于成纤维细胞，分化程度低于成纤维细胞，D正确。故选D。5．北京大学邓宏魁团队首次在国际上使用化学小分子诱导人成体细胞转变为多潜能干细胞（CiPSC），并获得了功能成熟的人CiPSC细胞来源的胰岛细胞，同时还在糖尿病动物模型中验证了其安全性和有效性。下列叙述正确的是（

）A．CiPSC具有自我更新和分化的能力B．CiPSC分化成胰岛细胞的过程体现了细胞全能性C．小分子化学物质通过改变体细胞的遗传物质获得了CiPSCD．成体细胞转变为CiPSC过程中，蛋白质的种类未变【答案】A【分析】细胞分化是指在个体发育中，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。干细胞保留了增殖、分化能力。细胞的分裂程度与分化程度成反比，分化程度越低，分裂能力越强。高度分化的细胞不能再分裂。【详解】A、CiPSC属于干细胞，具有自我更新和分化的能力，A正确；B、CiPSC分化成胰岛细胞的过程未体现细胞全能性，B错误；C、小分子化学物质通过改变体细胞中基因的表达获得了CiPSC，但该过程中遗传物质未发生改变，C错误；D、成体细胞转变为CiPSC的过程中，细胞的形态、结构和功能发生了改变，由此可知细胞中蛋白质的种类发生了改变，D错误。故选A。6．尿苷是一种能延缓人类干细胞衰老、促进多组织再生修复的关键代谢物。研究人员用注射、涂抹、口服尿苷等方式处理小鼠可以促进多种组织器官的损伤后修复。研究还发现年轻个体血浆中的尿苷含量比老年人高。下列相关说法正确的是（

）A．尿苷与腺苷、鸟苷、胸苷可在细胞中连接形成RNAB．用3H标记的尿苷饲喂动物，可以在细胞核、细胞质、组织液中检测到放射性C．衰老的细胞物质运输功能加强，细胞核体积缩小，染色质收缩D．尿苷促进组织再生修复有可能是切除了端粒DNA序列【答案】B【分析】核糖核酸（缩写为RNA），存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体。RNA由核糖核苷酸经磷酸二酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由磷酸，核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有4种，即A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、U（尿嘧啶），其中，U（尿嘧啶）取代了DNA中的T（胸腺嘧啶）。核糖核酸在体内的作用主要是引导蛋白质的合成。【详解】A、胸苷参与DNA的形成，尿苷与腺苷、鸟苷、胞苷可在细胞中连接形成RNA，A错误；B、用3H标记的尿苷饲喂动物，可以由血液吸收，进入组织液，进而进入组织细胞，可以参与RNA的合成，而RNA主要在细胞核中合成，合成后移动到细胞质中，因此可以在细胞核、细胞质、组织液中检测到放射性，B正确；C、衰老的细胞物质运输功能减弱，细胞核体积增大，染色质收缩，C错误；D、端粒DNA序列有助于细胞分裂，有助于组织再生修复，若切除了端粒DNA序列，细胞分裂能力下降，D错误。故选B。7．研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”，对此种干细胞进行培养后能得到多种细胞（如图所示）。下列叙述正确的是（

）A．图中所示过程中细胞内的遗传物质会发生改变B．图中的性细胞和神经元细胞，蛋白质的种类完全不同C．分化后的细胞中，某些细胞器的数量会有差异D．图中过程是可逆的【答案】C【分析】图示表示干细胞分化形成不同的组织细胞。细胞分化的原因是基因的选择性表达。同一个体的两个细胞不同的直接原因是蛋白质不同，根本原因是mRNA不同；两个个体不同的直接原因是蛋白质不同，根本原因是DNA不同。【详解】A、图中所示过程属于细胞分化，其实质是基因的选择性表达，该过程中细胞内的遗传物质不发生改变，A错误；B、图中的性细胞和神经元细胞的mRNA和蛋白质不完全相同，而不是完全不同，B错误；C、分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异，如心肌细胞中线粒体多，胰腺细胞中高尔基体多，C正确；D、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，也就是说细胞分化具有不可逆性，D错误。故选C。8．骨髓间充质干细胞（BMSC）在某些诱导剂作用下可分化成心肌细胞，在心脏类疾病的治疗中拥有广阔的应用前景。在细胞培养的过程中，通过检测细胞中基因的表达产物可以判断细胞的分化方向。科研人员研究丹酚酸B（丹参提取物）对BMSC分化的影响，从大鼠体内分离BMSC并进行多代培养，用一定浓度的丹酚酸B处理一段时间后，与对照组相比，实验组中与分化为心肌细胞相关的关键基因的mRNA含量明显增加。下列叙述错误的是（）A．在使用丹酚酸B和生理盐水处理细胞前，需对两种试剂进行灭菌处理B．原代培养的BMSC出现接触抑制时，需要用胃蛋白酶处理并进行分瓶培养C．BMSC与诱导多能干细胞都是具有分裂能力的细胞，且具有一定的分化潜能D．推测丹酚酸B是通过促进相关基因的转录来促进BMSC分化为心肌细胞【答案】B【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。）【详解】A、动物细胞工程中，应注意无菌操作，在使用丹酚酸B和生理盐水处理细胞前，需对两种试剂进行灭菌处理，A正确；B、动物细胞培养的pH为7.2-7.4，胃蛋白酶在此条件下会变性失活，故原代培养的BMSC出现接触抑制时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理并进行分瓶培养，B错误；C、BMSC与诱导多能干细胞都是具有分裂能力的细胞，且具有一定的分化潜能，故能在某些诱导剂作用下可分化成心肌细胞，C正确；D、基因转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，分析题意可知，用一定浓度的丹酚酸B处理一段时间后，与对照组相比，实验组中与分化为心肌细胞相关的关键基因的mRNA含量明显增加，故据此推测丹酚酸B是通过促进相关基因的转录来促进BMSC分化为心肌细胞，D正确。故选B。9．我国研究人员创造出一种新型干细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞，具体研究过程如下图所示。下列说法错误的是（）A．异源二倍体ES中没有同源染色体和等位基因B．图中的单倍体ES应取自原肠胚的内细胞团细胞C．ES细胞在功能上表现为具有发育的全能性D．将精子培育成单倍体囊胚2，需要用到核移植技术【答案】B【分析】题图所示①为小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期，取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体ES细胞，②③将大鼠精子的核移植到去核卵母细胞中，体外培养到囊胚时期，取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体ES细胞，两种ES细胞融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞。由于大鼠和小鼠是不同物种，存在生殖隔离，因此自然情况下配子往往无法完成受精作用，人们为了研究，利用细胞融合技术创造出了杂合细胞。【详解】A、由于大鼠和小鼠是不同物种，二者细胞中染色体形态、所含的基因都不相同，所以异源二倍体ES中没有同源染色体和等位基因，A正确；B、由图可知单倍体ES应取自囊胚的内细胞团细胞，B错误；C、囊胚的内团细胞在功能上表现为具有发育的全能性，C正确；D、由图可知，②③先将精子核植到去核卵母细胞中，形成重组细胞，再体外培养到单倍体囊胚2，用到了核移植技术，D正确。故选B。10．“细胞核重编程”技术可将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，使其具备再分化形成多种类型细胞的能力。该技术可应用于临床医学，下图为其操作流程模式图，下列有关叙述错误的是（

）A．多功能干细胞与心肌细胞的基因组成不同，基因表达情况也不同B．多功能干细胞比神经细胞更容易表达出全能性C．该技术可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病D．该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望【答案】A【分析】细胞分化是指在个体发育中，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。细胞分化使细胞的种类增多，功能趋于专门化。细胞分化过程遗传物质不变，只是基因选择性表达的结果。【详解】A、多功能干细胞与心肌细胞是由同一个受精卵发育而来的，基因组成相同，但由于发生了分化，基因的表达情况不同，A错误；B、据图可知，多功能干细胞的分化程度较低，故比神经细胞更容易表达出全能性，B正确；C、据图可知，多功能干细胞可被定向诱导为胰岛细胞，故该技术可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病，C正确；D、该技术可将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，使其具备再分化形成多种类型细胞的能力，故该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望，D正确。故选A。11．下面是小鼠孤雌生殖和孤雄生殖的示意图。用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到phESC（孤雌单倍体干细胞），然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默，phESC的细胞核状态便可接近精子细胞核的状态，如图1。用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC（孤雄单倍体干细胞），然后对ahESC中的8个基因进行编辑，ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点，如图2。下列说法错误的是（）A．ahESC与精子和去核卵母细胞融合后，得到的融合细胞的性染色体组成是XY、YYB．卵母细胞转化为phESC的过程类似于植物组织培养中的脱分化过程C．只需要雌性小鼠便可获得孤雌小鼠，而只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠D．用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理处理可得到大量卵母细胞【答案】A【分析】动物细胞融合，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。在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。在脱分化过程中，植物细胞的分化程度逐渐降低，全能性逐渐升高。用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，可得到大量卵母细胞。【详解】A、孤雄单倍体干细胞ahESC是由精子（含X染色体或含Y染色体）培育形成的，其与精子和去核卵母细胞融合时，若ahESC（含X染色体或含Y染色体）与含X染色体的精子融合，则会形成XX或XY性染色体组成，若ahESC（含X染色体或含Y染色体）与含Y染色体的精子融合，则会形成XY或YY性染色体组成，综上所述，ahESC与精子和去核卵母细胞融合后，得到的融合细胞的性染色体组成是XY、YY、XX，A错误；B、卵母细胞转化为phESC的过程中，细胞的分化程度降低，因此类似于植物组织培养中的脱分化过程，B正确；C、由图可知，孤雌小鼠培育过程中不需要精子参与，但是孤雄小鼠培育过程中需要去核卵母细胞参与，因此只需要雌性小鼠便可获得孤雌小鼠，而只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠，C正确；D、为了获得较多卵母细胞，可以用促性腺激素对雌性小鼠进行处理，使其超数排卵，D正确。故选A。12．南开大学药物化学生物国家重点实验室课题组已经成功建立了小鼠单倍体胚胎干细胞系。相比传统的胚胎干细胞，其具有纯合子的特色，即能够从基因型直接显示表型。如图是单倍体胚胎干细胞系获得过程，下列相关叙述错误的是（

）A．单倍体胚胎干细胞系是探索隐性遗传基因功能的绝佳工具细胞B．过程①中对获取的精子需在ATP培养液中处理后才能用于受精C．过程②中获得的“早期胚胎”中的内细胞团细胞具有全能性D．图中单倍体的胚胎干细胞不存在同源染色体但可进行有丝分裂【答案】B【分析】胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。【详解】A、单倍体胚胎干细胞系具有纯合子的特点，即能够从基因型直接显示表型，是探索隐性遗传基因功能的绝佳工具细胞，A正确；B、刚排出的精子，不能立即与卵子结合，而必须经获能处理，一般用肝素或Ca2+载体等处理，才能获得受精能力，获能不是在ATP培养中处理，B错误；C、过程②是早期胚胎发育，分裂和分化，囊胚的内细胞团细胞具有全能性，C正确；D、所得的单倍体的胚胎干细胞不存在同源染色体，但可以进行有丝分裂，D正确。故选B。二、多选题13．有研究表明“渐冻症”是由于运动神经元合成了某种毒蛋白，阻碍了轴突内营养物质的流动。最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞（iPS细胞）制作前驱细胞，移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是（

）A．由iPS细胞分化形成的多种细胞中遗传物质发生改变B．神经冲动在神经元轴突上的传导是双向的C．运动神经元轴突营养物质流动受阻，影响K+、Na+离子转运D．植入神经干细胞，恢复受损的运动功能，也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善【答案】AB【分析】1、细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞，使细胞的种类增多，其实质是基因的选择性表达。2、iPS细胞的功能类似于胚胎干细胞。【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此iPS细胞分化成的多种细胞中核DNA相同，A错误；B、神经元轴突上具有突触结构，神经冲动在神经元轴突上的传导是单向的，B错误；C、运动神经元轴突营养物质流动受阻，影响K+、Na+的跨膜运输，C正确；D、植入神经干细胞，诱导分化成前驱细胞，恢复受损的运动功能，也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善，D正确。故选AB。14．我国科研团队使用一种无转基因、快速和可控的方法将人类多能干细胞（PSC）转化成为8细胞阶段全能性胚胎样细胞（简称8CLC，相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞）。下列相关叙述正确的是（

）A．8CLC的全能性高于PSC，体外培养时可能诱导分化为造血干细胞B．有丝分裂后期的8CLC中着丝粒分裂，细胞中含有92条染色体C．PSC转化为8CLC的过程中发生了细胞内多种基因的选择性表达D．8CLC发育为人类胚胎的过程中细胞不断分裂，但不会发生凋亡【答案】ABC【分析】有丝分裂过程：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）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；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详解】A、8CLC相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞，其全能性高于PSC（多能干细胞），在体外对全能干细胞进行培养时，可能诱导分化出多种干细胞，包括造血干细胞，A正确；B、人类细胞含有46条染色体，在有丝分裂后期由于着丝粒分裂，染色体数目加倍会出现92条染色体，B正确；C、细胞分化（或脱分化）都是细胞内基因选择性表达的结果，即PSC转化为8CLC的过程中发生了细胞内多种基因的选择性表达，C正确；D、8CLC发育为人类胚胎的过程中细胞不断分裂，同时也有细胞的凋亡，因为细胞凋亡是细胞正常的生命现象，D错误。故选ABC。15．渐冻症（ALS）是一种慢性运动神经元疾病，患者运动神经元损伤之后，可导致包括延髓支配的部分肌肉、四肢、躯干、胸部、腹部的肌肉逐渐无力和萎缩，已知健康的神经胶质细胞可以保护运动神经元。近期，科学家研究开发了一种联合干细胞治疗和基因治疗的新疗法，用神经干细胞来合成一种保护运动神经元的蛋白质一胶质细胞源性神经营养因子（GDNF），促进运动神经元的存活。以下相关叙述错误的是（

）A．新疗法是利用神经干细胞分化出新的运动神经元替代死亡的运动神经元B．神经干细胞在患者体内可分化出神经胶质细胞保护运动神经元C．肌肉细胞合成GDNF属于基因的选择性表达D．推测神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元的功能【答案】AC【分析】由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的.在神经纤维上，静息状态下的膜电位是外正内负，受到刺激产生兴奋以后，膜电位转变为外负内正，产生兴奋。【详解】A、科学家开发的新疗法是利用神经干细胞产生的GDNF，促进运动神经元的存活,并起保护等作用，而非直接分化出新的运动神经元，A错误；B、神经干细胞可分化成多种神经细胞，故可分化出星形胶质细胞，B正确；C、神经干细胞合成GDNF属于基因的选择性表达,肌肉细胞虽有控制合成GDNF的基因，但无法表达，C错误；D、神经胶质细胞具有支持、保护、修复和营养神经元的功能，D正确。故选AC。16．中国科学院使用单倍体胚胎干细胞和基因编辑技术创造出了一种特殊的“染色体融合”小鼠，他们利用3种不同染色体的整合方案人为编辑染色体，将实验小鼠标准的40条染色体改造为38条。图中展示的是该操作的流程，其中1过程是进行染色体整合，2过程是将一个细胞注入另一个细胞。下列相关叙述中错误的是（

）A．1过程中发生的变异为染色体结构和数量变异B．2过程利用的方法是显微注射，随机将3种不同染色体整合细胞进行融合C．4是内细胞团，将来发育为胎膜和胎盘D．在进行5前需要对受体小鼠进行免疫检测，防止小鼠对移植胚胎的排斥【答案】BCD【分析】该实验的流程是首先对单倍体干细胞中染色体（20条）进行融合，变成19条染色体，经细胞培养后得到大量相同细胞，然后通过显微注射将一个细胞注入相同的另一个细胞，使染色体数量加倍变为38条，最终培养成为一个小鼠个体。【详解】A、1过程中发生了染色体数量的变异，从20条变为19条，且在融合的过程中，进行染色体整合，存在染色体结构的变异，A正确；B、2过程的目的是使染色体数量加倍，使用方法是显微注射，需要对两个相同的单倍体细胞进行融合操作，B错误；C、4是滋养层细胞，C错误；D、小鼠子宫对外来的胚胎一般没有免疫排斥，所以不需要进行免疫检测，D错误。故选BCD。三、综合题17．如图是科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导胚胎干细胞（iPS细胞），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠的流程。回答下列有关问题：(1)图中黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的________过程类似。该过程结束后，细胞的全能性_________（填“提高”或“降低”）。(2)从黑鼠体内获得体细胞培养时，必须保证环境是__________的，培养液需定期更换，原因是_________。将它们置于含有_________的混合气体的CO2培养箱中进行培养(3)将重组囊胚移入白鼠子宫内的技术为_________，克隆鼠X的体色为_________。科学家又利用图中的三只鼠（黑鼠作为体细胞供体）通过核移植技术得到克隆鼠Y，克隆鼠X和克隆鼠Y的性状不完全相同，若不考虑环境因素的影响，造成该现象的原因可能是________。【答案】(1)脱分化提高(2)无菌、无毒细胞代谢物积累对细胞自身造成危害95%空气+5%CO2(3)胚胎移植黑鼠核移植技术需要卵细胞，卵细胞的细胞质基因对性状有一定影响【分析】1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。2、胚胎干细胞的特点：具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。【详解】（1）黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似，是组织细胞恢复分裂能力的过程。iPS细胞与小鼠内细胞团一样，具有全能性，该过程结束后，细胞的全能性提高。（2）细胞培养过程中首先要保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境中，培养液中除了营养物质外还要添加一定量的血清、血浆等天然成分；培养过程中，培养液需定期更换，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，细胞培养时，将其置于含有95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。（3）将重组囊胚移入白鼠子宫内的技术为胚胎移植，克隆属于无性繁殖，iPS细胞来自黑鼠，克隆鼠X的体色为黑色，上述技术流程中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠，可以是雄鼠的是体细胞供体黑鼠和克隆鼠X，其颜色都是黑色。若要利用图中的三只鼠（黑鼠作为体细胞供体）通过核移植技术得到克隆鼠Y，不考虑环境因素的影响，克隆鼠X和克隆鼠Y的性状不是完全相同，因为克隆鼠X的细胞质基因来源于黑鼠的卵细胞，克隆鼠Y的细胞质基因来源于灰鼠的卵细胞，卵细胞的细胞质基因对性状有一定影响。18．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培养出克隆鼠，流程如下图所示。请回答：(1)进行细胞培养时，用_____________法对从黑鼠体内获得的成块组织进行处理，分散成单个细胞；与成块组织相比，分散成单个细胞后容易培养，原因是_______________。（答出1点即可）(2)对黑鼠体细胞进行的初次培养称为____________，细胞贴壁生长到一定阶段会发生接触抑制，接触抑制是指______________。(3)图中重组囊胚通过___________技术移入白鼠子宫内继续发育，克隆鼠的遗传特性与黑鼠相同，理由是________________。(4)对iPS细胞进行定向诱导分化后可用于疾病的治疗等。若诱导iPS细胞定向分化为生殖细胞的技术发展成熟，该技术可能的应用有_________________。（至少答出2点）【答案】(1)胰蛋白酶（或胶原蛋白酶或机械）细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出；在细胞水平操作的技术容易实现。(2)原代培养当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会出现停止分裂增殖的现象(3)胚胎移植克隆鼠是由黑鼠体细胞去分化获得的诱导性多能干细胞（iPS）发育而来，其遗传物质与黑鼠相同(4)用于治疗不孕症；获得足够量的生殖细胞来进行濒危物种的克隆研究；获得生殖细胞进行转基因操作，再经过受精、胚胎发育等过程来获得转基因动物。【分析】据图分析，从黑鼠体内获得体细胞后，脱分化形成多能干细胞；从灰鼠体内提取出2-细胞胚胎，经过特殊处理形成囊胚，将多能干细胞移植到囊胚的内细胞团，形成重组胚胎，移植到白鼠子宫，形成克隆鼠。【详解】（1）用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶或机械）处理从黑鼠体内获得的成块组织进行处理，分散成单个细胞，然后进行细胞培养。由于分散的细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出；在细胞水平操作的技术容易实现，所以分散成单个细胞后容易培养。（2）从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养，培养的细胞在贴壁成长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制。（3）重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育产出克隆黑鼠，该技术属于生殖性克隆。由于克隆鼠是由黑鼠体细胞去分化获得的诱导性多能干细胞（iPS）发育而来，所以其遗传物质与黑鼠相同。（4）若诱导iPS细胞定向分化为生殖细胞的技术发展成熟，该技术用于治疗不孕症；获得足够量的生殖细胞来进行濒危物种的克隆研究；获得生殖细胞进行转基因操作，再经过受精、胚胎发育等过程来获得转基因动物。19．绿色荧光蛋白在紫外线的照射下能发出绿色荧光，最初是在一种海蜇中被发现的。转绿色荧光基因（Gfp）的幼鼠在紫外光下能发出绿色荧光。进一步研究发现，绿色荧光蛋白可以帮助了解细胞工作的机制，通过寻找荧光便可知道基因何时以及为什么“开启”，这项成就被称为“21世纪的显微镜”。下图表示转基因绿色荧光小鼠的培育过程，图中Neo基因编码的产物能分解G418，G418是一类对原核细胞和真核细胞都有毒性的抗生素。回答下列有关问题：(1)将绿色荧光蛋白基因与目的基因连接组成的融合基因转入细胞内，表达出的蛋白质就会带有经色荧光，观察绿色荧光就可以追踪目的基因编码的蛋白质，直观地揭示微观世界的运动规律。这项技术中需要_______等工具酶。(2)从______中可以提取胚胎干细胞；步骤②和⑤都需要用_______法，分别实现将基因表达载体导入胚胎干细胞、将转基因细胞导入囊胚。(3)步骤⑤应把转基因胚胎干细胞导入囊胚的_______，让转基因干细胞与这些细胞一起发育成胎儿；若幼鼠_________，则说明Gfp基因在幼鼠体内成功表达。(4)据图分析，Neo基因在转基因绿色荧光小鼠的培育过程中发挥作用的机理是_________。【答案】(1)限制酶和DNA连接酶(2)早期胚胎显微注射(3)内细胞团在紫外光下能发出绿色荧光(4)将Neo基因作为标记基因，用加有G418的选择培养液筛选出的转基因胚胎干细胞一般是能存活且含有目的基因的细胞【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。基因工程的基本操作程序：第一步：目的基因的获取；第二步：基因表达载体的构建；第三步：将目的基因导入受体细胞；第四步：目的基因的检测和表达。2、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。【详解】（1）过程①是基因表达载体的构建，该过程所使用的工具酶有限制酶、DNA连接酶，其中限制酶使目的基因和运载体产生相同黏性末端，DNA连接酶将目的基因和运载体进行连接。（2）从早期胚胎中可以提取胚胎干细胞。过程②是将目的基因导入胚胎干细胞（动物细胞），常用的方法是显微注射法；过程⑤则是通过显微注射将导入了目的基因的细胞注入囊胚中。这两个过程都用到了显微注射法。（3）囊胚期的细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，该细胞将来发育成胎儿的各种组织，因此步骤⑤应该将细胞注射入囊胚的内细胞团位置，该处细胞将发育成各种组织，进而发育为胎儿。通过步骤⑥为胚胎移植，移植的胚胎能在代孕母鼠体内存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，且供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，受体子宫为胚胎发育提供了所需的环境。从转基因小鼠体内提取蛋白质，可利用抗原和抗体特异性结合的原理，用抗原-抗体杂交法可以检测目的基因是否表达成功，若幼鼠体内产生绿色荧光蛋白，说明相关基因表达成功。（4）Neo基因是质粒中的标记基因，是一种抗生素抗性基因，能通过基因编码产物分解G418这种抗生素，因而可以用含有G418的培养基培养受体细胞，从而对受体细胞中是否含有目的基因进行鉴定，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。20．2006年，科学家利用病毒载体将四个转录因子(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型，称为诱导性多能干细胞(iPS细胞)。2007年11月，由中国科学家俞君英领衔的Thompson实验室报道，利用iPS技术同样可以诱导人皮肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞完全一样的多能干细胞。从ES细胞到iPS细胞，为早期胚胎发育的基础研究提供了一种新的体外研究系统，有助于我们了解早期胚胎发育和疾病发生之间的关系，以及研究和治疗出生缺陷和各种发育疾病，也使个体化器官再生最终有可能成为现实。下图1表示的是我国科学家获得iPS细胞，再将iPS细胞转入小鼠乙体内培养的过程，图2表示研究人员利用小鼠(2N=40)获取单倍体胚胎干细胞的一种方法。请回答下列问题：(1)图1过程中，小鼠的成纤维细胞转变为iPS细胞，类似于植物组织培养中的______过程。(2)研究人员发现，将iPS细胞团注射到缺乏T细胞的小鼠体内，细胞团能继续生长。由此可推测图1中iPS细胞团逐渐退化的原因可能是小鼠乙发生______反应，使得iPS细胞团失去生命力。(3)图2中，研究人员给小鼠丙注射了促性腺激素，目的是使其______，再利用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞，并体外培养至_______（填图2中的序号及名称），再筛选出________。(4)研究发现，单倍体胚胎干细胞有发育全能性，其分化过程从分子水平上看是_______的结果。该技术培育的单倍体动物可成为研究_______（填“显性基因”或“隐性基因”）功能的理想细胞模型。为提高胚胎的利用率，可以采用_______技术，选用发育良好、形态正常的_______阶段的胚胎进行操作，在操作时应注意______，以保证胚胎的成活率。胚胎工程最后一道工序的实质是________。(5)结合文中信息，下列可以应用iPS细胞实现的有。A．利用iPS细胞研究完整的哺乳动物胚胎体外发育过程B．利用iPS细胞分化获得神经元，用于治疗阿尔茨海默病C．诱导人的iPS细胞形成原肠胚并植入子宫，使其进一步发育成新个体D．利用iPS细胞诱导形成疾病模型细胞，对药物的安全性和有效性进行检测【答案】(1)脱分化(2)免疫排斥(3)超数排卵④囊胚期单倍体胚胎干细胞(4)基因选择性表达隐性基因胚胎分割桑葚胚或囊胚将内细胞团均等分割早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移(5)BD【分析】进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。【详解】（1）脱分化是指离体培养条件下，使一个已分化的细胞回复到原来未分化状态或分生组织状态或者胚性细胞状态的过程，题图1过程中，成纤维细胞转变为iPS细胞，即从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞，过程类似于植物组织培养中的脱分化过程。（2）T细胞是细胞免疫中主要发挥免疫作用的细胞，将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内，不发生免疫排斥反应，细胞团能继续生长，由此可推测题图1中iPS细胞团逐渐退