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（22）细胞工程与胚胎工程
——2025高考生物学一轮复习易混易错专项复习
易混易错梳理
1.对植物组织培养与细胞全能性的关系混淆不凊
（1）理论上每个具有细胞核的活细胞都具有全能性，但要实现全能性还需要一定的条件。（2）全能性一定由一个细胞（细胞核）发育成完整个体中体现出来，而不是组织、器官等。（3）全能性的原理是细胞具有发育成完整个体所必需的“全套”基因而不是“全部”基因，因此含一个染色体组的配子中也有全套基因，同样有全能性
2.对植物体细胞杂交的结果理解不透彻
（1）植物体细胞杂交过程中，细胞之间的融合是随机的，很多种类型的鬲蛤合细胞，要得到所需要的杂交细胞，需要进一步的筛选。
（2）体细胞杂交目两个细胞融合成—一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接加的方法。若一植物细胞含有条染色体，2个染色体组，基因型为Aab，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体基因型为cDd，则新植株应为昇源四倍体，其体细胞中染色体为基因型为 AabbccDd。
（3）从生殖类型上看，植物体细胞杂交技术没有生殖细胞的物质，因此具有两个亲本的遗传性状。
（4）植物体细胞杂交最终是要获得植物体，而并非杂种细胞。
（5）培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律，只有在有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定律，而体细胞杂交没有此过程
3.对动物细胞培养与植物组织培养的异同点辨别不凊
动物细胞培养与植物组织培养的主要区别有：①培养基不同：植物组织培养通常是固体培养基，动物细胞培养是液体培养基；②培养基的成分不同：动物细胞培养的碳源是葡萄糖必须利用动物血清，植物组织培养最后一般得到新的植物个体，而动物细胞培养得到的是只细胞群；④原理不同：植物组织培养的原理为植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理为细胞的增殖；⑤过程植物组织培养的过程为脱分化和再分化，动物细胞培养的过程为原代培养和传代培养；⑥培养基的不同：植物组织培养是为了快速繁殖和获得无病毒植株，动物细胞培养是获得生物制相同点有：①都要人工条件下的无菌操作，无菌培养；②都是合成培养基；③都需要
4.混淆动物细胞融合与植物体细胞杂交的特点
动物细胞融合和植物体细胞的主要区别是：
植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性、细胞的增殖
融合方法 去除细胞壁后诱导原生质体融合 使细胞分散后诱导细胞融合
使用的酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶或胶原酶
诱导手段 物理法：离心、电击、振动
化学法：聚乙二醇等试剂诱导 除物理法和化学法外，也可用灭活的病毒诱导
5.单克隆抗体的易错提示
（1）动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体
（2）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
（3）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
6.胚胎发育中的易混问题
（1）成熟的精子必须获能后才具备受精能力。
（2）动物排出的卵子成熟程度不同，需要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能力。
（3）卵裂阶段的细胞分裂方式为有丝分裂
（4）细胞开始出现分化的阶段是囊胚期，可以进行胚胎移植或胚胎分割的阶段为桑椹胚期和囊胚期。
7.体外受精及胚胎移植中的3点易错警示
（1）胚胎移植过程中两次使用激素，第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理：第二次用促性腺激素对供体做超数排卵处理。
（2）胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成的，还是由核移植技术形成重组细胞并发育而成或胚胎分割形成的。
（3）胚胎分割的2个注意事项
①材料选择：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
②分割注意点：选材为囊胚时，注意将内细胞团均等分割。
易混易错通关
1.植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是（ ）
A.植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理
B.经纤维素酶和果胶酶充分处理后，植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞
C.为使悬浮细胞正常生长，培养基须保持适当的温度、pH和渗透压
D.利用悬浮培养技术生产次生代谢物，可减少植物资源的消耗
2.甲、乙两种远缘植物体细胞融合会导致一方的染色体被排出，若甲细胞的染色体在融合前断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将抗黑胫病的黑芥与不抗黑胫病的甘型油菜进行体细胞杂交获得了抗黑胫病的甘型油菜新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A.④过程用到了植物组织培养技术
B.抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段
C.②紫外线照射剂量不同会导致黑芥染色体断裂程度不同
D.可利用聚乙二醇或灭活的病毒诱导两种植物原生质体融合
3.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
4.动物细胞培养是动物克隆的基础，如图所示，a、b、c表示现代生物工程技术，①②③分别表示其结果，下列说法正确的是（ ）
A.a如果是核移植技术，则①体现了动物细胞的全能性
B.b如果是体外受精技术，②的产生属于有性生殖，该技术为良种家畜快速大量繁殖提供了可能
C.c如果是胚胎分割技术，③中个体的基因型和表型一定相同
D.①②③中的受体（代孕母体）均需经过一定的激素处理，以达到超数排卵和同期发情的目的
5.抗PD-L1单克隆抗体能与癌细胞膜表面的PD-L1特异性结合，因而具有治疗某些癌症的作用。下图是制备抗PDL1单克隆抗体的示意图，下列叙述错误的是（ ）
A.在分离B淋巴细胞前，需要对小鼠注射PD-L1进行免疫
B.多孔玻璃板中的细胞为B淋巴细胞和肿瘤细胞的融合细胞
C.图中细胞集落a~d既能大量繁殖，又能产生抗体
D.图中细胞集落a可用于扩大化培养生产抗PD-I1单克隆抗体
6.如图是一种“生物导弹”的作用原理示意图，没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后会被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药，可抑制DNA和RNA的合成，对正常细胞也有一定毒性。下列说法不正确的是（ ）
A.单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的
B.活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程
C.在治疗中，应先注射非活化磷酸阿霉素，再注射“生物导弹”
D.单克隆抗体特异性强，能减轻阿霉素对正常细胞的伤害
7.科学家通过动物细胞融合技术，将两种不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成双杂交瘤细胞AB，可以产生双特异性抗体AB，过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A.与植物细胞融合相比，诱导杂交瘤细胞A、B:融合可以用灭活的病毒诱导
B.双杂交瘤细胞在体外传代培养的过程中不需要用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞
C.双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后，才可以分泌双特异性抗体
D.与单克隆抗体相比，双特异性抗体能在一定程度上提高“生物导弹”的靶向作用
8.20%~25%的Leigh氏综合征患者是由线粒体基因突变导致的。一位母亲约有1/4的线粒体携带这种线粒体突变基因，她的前两个孩子因患该病而死亡。她的第三个孩子因为接受了另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。下图为该男婴的孕育过程，下列叙述错误的是（ ）
A.图示过程中代表该母亲卵母细胞的是卵母细胞B
B.该技术可避免母亲线粒体遗传病基因传给该男婴
C.精子和MⅡ期卵母细胞在发育培养液中完成受精
D.该技术涉及核移植、体外受精、胚胎移植等操作
9.2018年3月，最后一头雄性北方白犀牛去世，至此世界上仅剩两头雌性个体。如今，科研团队拟采用提前保存的北方白犀牛冷冻精子借助核移植、体外受精等技术，以南方白犀牛作为代孕母畜人工繁育北方白犀牛。下列叙述合理的是（ ）
A.须注射免疫抑制剂以减弱代孕母畜对植入胚胎的免疫排斥反应
B.冷冻保存的精子需培养成熟后，再经获能处理才可用于体外受精
C.若取雌性白犀牛的体细胞进行核移植，获得的克隆后代可繁衍为一个种群
D.理论上可取4细胞阶段胚胎用酶处理成单个细胞分别培养，提高胚胎的利用率
10.随着生物科学技术的发展，动物的繁殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛。请据图回答下列问题：
（1）应用1中，细胞B的获取需对供体2注射_______；使用核移植技术获得重组细胞，最终获得良种小牛，该技术的原理是_______。
（2）应用2中，将早期胚胎移入受体牛子宫内的技术叫_______，为使受体牛生理状况更适合完成该操作，要对受体牛进行_______处理，以提高成功率。
（3）在应用2、3、4中，将收集的精子放在某种溶液中进行培养，使其获得受精能力，这一生理现象称为_______。从母体内获得的卵母细胞需要培养到_______（填时期）才能与精子结合。
受精过程中防止多精入卵的生理反应包括_______反应和_______反应。
（4）应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题：通过_______技术获得二分胚①和②，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将_______均等分割。
（5）应用4中，对细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官。在胚胎干细胞培养过程中，由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入_______等一些天然成分。培养过程中除需要适宜的温度、pH和渗透压、无菌、无毒等环境条件以外，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_______的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
答案以及解析
1.答案：B
解析：体外培养植物细胞时，必须保证环境是无菌、无毒的，即需要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，A正确；植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，植物细胞经纤维素酶和果胶酶充分处理后，获得的是原生质体，而不是完整的细胞，B错误；悬浮细胞的正常生长需要适当的温度、pH和渗透压等条件，故C正确；由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，利用悬浮培养技术生产植物细胞的次生代谢物，可减少植物资源的消耗，D正确。
2.答案：D
解析：④过程用到了植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性，A正确；
题意显示，若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，依据该原理，可推测抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段，因此获得了抗黑胫病的性状，B正确；
②表示用紫外线照射使黑芥的染色体断裂，使用剂量不同可能会导致黑芥染色体断裂程度不同，C正确；
过程③中常用物理法或化学法（聚乙二醇）诱导原生质体融合，而灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，D错误。
3.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。
4.答案：B
解析：a如果是核移植技术，则①体现了动物细胞核的全能性，A错误；b如果是体外受精技术，②的产生属于有性生殖（精卵结合），该过程可获得大量的胚胎，因而为良种家畜快速大量繁殖提供了可能，B正确；胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同，但表型不一定完全相同，因为表型还受环境的影响，C错误；①②③过程中均需要胚胎移植技术，其中受体均需注射激素，以达到同期发情的目的，供卵个体才需要进行超数排卵处理，D错误。
5.答案：B
解析：多孔玻璃板中的细胞有三种融合细胞，即B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞、B淋巴细胞和B淋巴细胞的融合细胞、鼠瘤细胞和鼠瘤细胞的融合细胞，B错误。
6.答案：C
解析：单克隆抗体是由骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合形成的杂交瘤细胞合成和分泌的，A正确；由题意可知，活化阿霉素可抑制DNA和RNA的合成，即活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程，B正确；根据题图信息可知，阿霉素的活化需要“生物导弹”携带的碱性磷酸酶，所以在治疗中，应先注射“生物导弹”，再注射非活化磷酸阿霉素，但不能间隔太长时间，因为没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后会被机体清除，C错误；单克隆抗体特异性强，可与肿瘤细胞特异性结合，所以能减轻阿霉素对正常细胞的伤害，D正确。
7.答案：C
解析：动物细胞融合与植物细胞融合的原理都是细胞膜的流动性，诱导融合的方法都有物理法和化学法，动物细胞融合还可以用灭活病毒作诱导剂，A正确；双杂交瘤细胞在培养过程中一般无接触抑制现象，不需要用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，B正确；杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合形成的，无需接触抗原就能产生抗体，C错误；与单克隆抗体相比，双特异性抗体增加了一个特异性抗原结合位点，为抗体带来了更强的特异性和更好的靶向性，能在一定程度上提高“生物导弹”的靶向作用，D正确。
8.答案：C
解析：图示过程中，重组细胞获得的是卵母细胞A中的细胞质，说明A的细胞质基因是正常的，因此代表该母亲卵母细胞的是B，A正确；子女的细胞质均来自母亲，所以该技术可避免母亲线粒体遗传病基因传给该男婴，B正确；获能的精子和培养成熟的卵子需在专用的受精溶液中完成受精，C错误；由分析可知，该技术涉及核移植、体外受精、胚胎移植等操作，D正确。
9.答案：D
解析：代孕母畜对植入胚胎基本上不会产生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，A错误；冷冻保存的精子已经成熟，经获能处理后可用于体外受精，B错误；用雌性白犀牛体细胞进行核移植获得的克隆后代均为雌性，不能繁衍为一个种群，C错误；理论上可取4细胞阶段胚胎用酶处理成单个细胞分别培养，提高胚胎的利用率，D正确。
10.答案：（1）促性腺激素；动物细胞核的全能性
（2）胚胎移植；同期发情
（3）精子获能；减数第二次分裂中期（或MⅡ期）；透明带；卵细胞膜
（4）胚胎分割；内细胞团
（5）血清；95%空气和5%CO2
解析：（1）应用1中是将供体1的体细胞的细胞核移植到取自供体2的去核卵母细胞中，故为了获取更多供体2的卵母细胞，需对供体2注射促性腺激素以促进超数排卵。使用核移植技术获得重组细胞，最终获得的小牛为克隆牛，该技术所依据的原理是动物细胞核的全能性。
（2）应用2属于有性生殖，将早期胚胎移入受体牛子宫内的技术叫胚胎移植：移植前需对受体牛进行同期发情处理，使供体和受体处于相同的生理状态，为移植胚胎提供相同的生理环境，提高成功率。
（3）在应用2、3、4中，将收集的精子放在获能液中进行培养，使其获得受精能力，这一生理现象称为精子获能。从母体内获得的卵母细胞不能立即用于受精，要在体外经人工培养至减数第二次分裂中期才具备受精能力，才能与精子结合。受精过程中防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应。
（4）应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题。通过胚胎分割技术可获得二分胚，对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要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。
（5）动物细胞培养液中，通常需要加入血清等天然成分。动物细胞培养需要在含95%空气和5%CO2的恒温培养箱中进行，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。

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