资源简介

（15）细胞工程
——2024年高考生物学真题模拟试题专项汇编
一、单选题
1．[2024年甘肃高考真题]甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物、每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（ ）
A.藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B.藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C.受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D.后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
2．[2024年甘肃高考真题]兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗、操作流程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A.①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B.②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C.3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D.百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体
3．[2024年安徽高考真题]植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不合理的是（ ）
A.实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞
B.装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C.装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D.细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
4．[2024年湖北高考真题]植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B.过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C.过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D.可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株
5．[2024年湖北高考真题]波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是（ ）
A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C.普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D.生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
6．[2024届·广东·模拟考试]利用细胞核移植技术培育克隆牛的过程中，不涉及的操作是（ ）
A.卵母细胞的培养 B.重构胚的激活
C.动物细胞融合 D.体外受精
7．[2024届·安徽·模拟考试]下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述错误的是（ ）
A.过程①细胞培养液中通常需要添加血清等物质
B.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
C.过程③后，胚胎分割获得同卵双胎属于无性繁殖
D.过程④胚胎移植前，需对代孕牛进行选择和处理
8．[2024届·山东·模拟考试]嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）免疫疗法能赋予T细胞肿瘤靶向性、更强的杀伤活性和持久的杀伤力，达到高效识别、杀死癌细胞的治疗效果。该疗法的主要流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.②过程的核心工作是构建含有CAR结构的表达载体
B.③过程之前需要对构建的CAR-T细胞进行检测和鉴定，以确定细胞表面含有嵌合抗原受体
C.③过程需要在含有95%空气和5%CO2的CO2培养箱中进行
D.只要提供合适的条件并及时传代，CAR-T细胞可在培养条件下不断增殖
9．[2024届·河北·二模]下列关于植物细胞工程的叙述中，正确的是（ ）
A.植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素比例2：1时能促进愈伤组织的形成
B.融合植物细胞时，常用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂，其作用是促进细胞融合
C.植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，但无法培育作物新品种
D.植物组织培养过程中，培养基中添加的蔗糖浓度越高，越有利于细胞的生长和分化
10．[2024届·甘肃·模拟考试]胚胎工程技术的迅速发展实现了优良家畜品种的大量繁殖，能显著提高畜产品质量改善人民生活，还可以解决濒危动物繁育的问题。下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A.刚采集到的卵母细胞即可与获能处理后的精子在体外受精
B.在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，标志着卵子受精
C.卵裂在透明带内进行，此时胚胎细胞数量和总体积不断增加
D.为了获得大量同卵多胚，可对囊胚或桑葚胚进行无限次分割
11．[2024届·广东·一模]猴痘是一种病毒性人畜共患病，在人类中出现的症状与过去在天花患者身上所看到的症状相似，B6R蛋白是猴痘病毒的抗原。为制备抗B6R蛋白的单克隆抗体，研究人员进行了相关实验，如图所示，其中①~④表示细胞。下列叙述正确的是（ ）
A.细胞①含有从小鼠的脾中得到的能产生特定抗体的B淋巴细胞
B.诱导细胞①②融合的常用方法与诱导原生质体融合的方法相同
C.可将抗体检测呈阴性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养
D.图中的培养瓶需要置于含有95%CO2和5%O2的混合气体中培养
12．[2024届·山东·模拟考试]研究者用绿色荧光染料标记干细胞的蛋白质，再将其中一个干细胞子集注射到早期的猴子桑葚期胚胎，最后产生出了2只发光的嵌合猴。下列说法错误的是（ ）
A.胚胎干细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了它在医学上的应用
B.受精卵发育成桑葚胚的体外培养过程需要定期更换培养液，以便及时清除代谢物并及时补充营养
C.含有干细胞子集的早期胚胎移植后一般不需要对受体母猴注射免疫抑制剂
D.嵌合猴具备来自两个不同胚胎的细胞，其不同部位的细胞中基因型可能不同
二、多选题
13．[2024年山东高考真题]下列关于植物愈伤组织的说法正确的是（ ）
A.用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B.融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C.体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D.通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
14．[2024届·山东·模拟考试]“不对称体细胞杂交”可以将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内，获得不对称杂种植株。大剂量的X射线能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，细胞不再持续分裂。碘乙酰胺（IOA）可使细胞质中某些酶失活，抑制细胞分裂。下列说法正确的是（ ）
A.“不对称体细胞杂交”能体现细胞膜的流动性
B.由异源融合后的原生质体培育愈伤组织的过程中，光照可以促进愈伤组织的形成和生长
C.所获得的不对称杂种植株细胞中染色体数目均少于两亲本染色体数目之和
D.“不对称体细胞杂交”的一个优点是可转移控制优良性状的多基因甚至是未知基因
三、非选择题
15．[2024年广东高考真题]某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-Ll和PD-1的结合，可恢复CTL的活性，用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料，开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。
回答下列问题：
（1）据图分析，__________疗法的治疗效果最佳，推测其原因是__________。
（2）黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1。为使CTL响应此信号，可在CTL中导入__________基因后再将其回输小鼠体内，从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的__________ （答位置）且基因导入后不影响CTL__________的能力。
（3）某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一：将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起。方案二：将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起。你认为方案________（填“一”或“二”）可行，理由是__________。
参考答案
1．答案：B
解析：A、促性腺激素能作用于卵巢，藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵，A正确；B、从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟（减数第二次分裂中期）后才可与获能的精子进行体外受精，B错误；C、在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理，使受体的生理状况相同，因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理，C正确；D、后代丁是由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来，因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙，D正确。故选B。
2．答案：D
解析：A、在脱分化过程中，1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块，A错误；B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变，但基因重组发生在减数分裂过程中，而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂，所以不会发生基因重组，B错误。C、3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1，C错误；D、百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此可以作为该研究中的外植体，D正确。
3．答案：B
解析：A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，欲利用愈伤组织制备悬浮细胞，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，A正确；
B、装置中的充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，该管不能同时作为排气管，B错误；
C、为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器，C正确；
D、细胞培养时需要保证适宜的温度，因此装置需增设温度监测和控制设备，D正确。
故选B。
4．答案：B
解析：植物细胞工程过程①中酶处理的时间不同，可能是由两种亲本的细胞壁结构有差异造成的，A正确；诱导原生质体融合的方法有高Ca2+一高pH融合法、聚乙二醇（PEG）融合法、电融合法等，诱导动物细胞融合的方法主要是灭活病毒诱导法，B错误；添加不同浓度和比例的生长素和细胞分裂素能诱导愈伤组织的形成和分化，C正确；可对植物丙的染色体进行分析，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。
5．答案：D
解析：胚胎工程采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊过程中，应选择遗传性状优良、生产能力强的健康波尔母山羊进行超数排卵处理，以获得更多的卵子，A正确；胚胎移植前，可采集滋养层细胞进行遗传学检测，这对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义，B正确；接受胚胎的个体叫受体，其应具备健康的体质和正常繁殖能力，应将胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，因此，普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体，C正确；生产中提供精子的波尔公山羊应具备优良性状，因此，需对提供精子的波尔公山羊筛选，D错误。
6．答案：D
解析：A、在该过程中需要采集卵母细胞并在体外培养到MI期，A错误；B、在细胞核移植过程中需要用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B错误；C、通过电融合法使两细胞融合，供体细胞与去核的卵母细胞融合，形成重构细胞，涉及动物细胞融合，C错误；D、在细胞核移植技术中没有涉及体外受精，D正确。故选D。
7．答案：B
解析：
8．答案：D
解析：A、②是构建含有CAR-T细胞，该过程的关键是构建含CAR结构的表达载体，A正确；B、③是体外扩增CAR-T细，扩增之前需要对构建的CAR-T细胞进行检测和鉴定，以确定细胞表面含有嵌合抗原受体，B正确；C、动物细胞培养的气体环境是在含有95%空气和5%CO2的CO2培养箱中进行培养，C正确；D、CAR-T细胞有一定的分裂次数，即条件适宜也不能无限增殖，D错误。
9．答案：B
解析：植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素比例2：1时，有利于根的分化，A错误；融合植物细胞时，常用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂，其作用是促进细胞融合，B正确；植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，也可以培育作物新品种，C错误；植物组织培养过程中，培养基中添加的蔗糖浓度过高，不利于细胞的生长和分化，D错误。
10．答案：B
解析：刚采集到的卵母细胞需要培养到MⅡ期才能与获能处理后的精子在体外受精，A错误；在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，标志着卵子受精，B正确；卵裂在透明带内进行，此时胚胎细胞数量不断增加，但总体积基本不变，C错误；为了获得大量同卵多胚，可对桑椹胚或囊胚进行分割，但不能无限次分割，D错误。
11．答案：A
解析：本题考查动物细胞培养、单克隆抗体制备等相关知识点，考查学生的理解能力和解决问题能力。诱导细胞①②融合的常用方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等，诱导原生质体融合的方法主要有PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法以及电融合法、离心法等，故二者不完全相同，B项错误。可将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，C项错误。图中的培养瓶需要置于含有95%空气和5%CO2的混合气体中培养，D项错误。
12．答案：B
解析：A、胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用，A正确；B、受精卵发育成桑葚胚阶段是在透明带内，需要的营养主要来自卵母细胞的细胞质，B错误；C、胚胎移植时，受体对植入的胚胎不会发生排斥反应，一般不需要对受体母猴注射免疫抑制剂，C正确；D、由题意，嵌合猴具备来自两个不同胚胎的细胞，其不同部位的细胞中基因型可能不同，D正确。
13．答案：BD
解析：植物组织培养愈伤组织的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，可用纤维素酶和果胶酶去除愈伤组织的细胞壁，不能用胶原蛋白酶去除植物细胞的细胞壁，A错误。融合的原生质体再生出细胞壁标志着原生质体融合完成，之后才能形成愈伤组织，B正确。体细胞杂交获得的杂种植株细胞中只有一个细胞核，C错误。通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程没有生殖细胞的参与，属于无性繁殖，D正确。
14．答案：AD
解析：A、“不对称体细胞杂交”涉及细胞的融合，故能体现细胞膜的流动性，A正确；B、愈伤组织形成过程中，应避光处理，B错误；C、“不对称体细胞杂交”可以将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内，理论上不对称杂种植株细胞中染色体数目均少于两亲本染色体数目之和，但若处于有丝分裂后期，可能大于该数值，C错误；D、“不对称体细胞杂交”可以将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内，一个优点是可转移控制优良性状的多基因甚至是未知基因，D正确。
15．答案：（1）联合该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量
（2）CXCL1受体（细胞膜）表面杀伤肿瘤细胞
（3）一方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞
解析：（1）由图a可知，联合疗法肿瘤体积最小，再根据图b可知，采用联合疗法时活化的CTL的数目明显高于免疫检查点疗法和化疗等，原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量。
（2）由于黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1，故要进一步提高治疗效果，可以在CTL中导入细胞因子CXCL1受体基因，使CTL表达出细胞因子CXCL1受体，达到治疗的效果。由于细胞因子是一类肽类化合物，故该基因的表达产物应定位于CTL的细胞膜上，且基因导入后不影响CTL杀伤肿瘤细胞的能力。
（3）某肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，故应该将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合在一起，即方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞。

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