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限时练5　植物细胞工程的基本技术
(时间:30分钟　分值:60分)
选择题:第1~11题,每小题4分,共44分。
【基础对点】
一、植物组织培养技术
1.下列有关植物细胞全能性的说法,错误的是 (　　)
体细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因
高度分化的细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
植物细胞一般具有全能性是植物组织培养的理论基础
配子不能表现出全能性的原因是它所含有的基因比体细胞减少一半
2.(2024·山东滨州高二检测)下列关于菊花组织培养的叙述,错误的是 (　　)
菊花的组织培养需要经过细胞的脱分化和再分化过程
要控制好培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例
为避免环境中微生物的污染,要对外植体进行灭菌处理
接种外植体到培养基时,需要注意形态学方向,不可倒插
3.(2024·河北张家口高二期中)关于“菊花的组织培养”的实验操作,下列说法错误的是 (　　)
培养基进行高压蒸汽灭菌
幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境中生活一段时间
培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值显著高于1时,可促进愈伤组织分化出根
接种时用镊子夹取菊花茎段全部插入培养基中即可
4.(2024·辽宁大连高二月考)下列关于植物组织培养的叙述,错误的是 (　　)
培养基中添加蔗糖可以提供营养和调节渗透压
过程甲、乙中生长素与细胞分裂素含量的比值相同
同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织细胞核基因数目可能不同
过程乙的实质是基因的选择性表达
二、植物体细胞杂交技术
5.(2024·河北衡水金卷)长穗偃麦草是小麦的一个重要野生近缘种,具有蛋白质含量高、抗多种真菌和病毒病害、耐旱、耐寒等优良性状,科学家利用植物体细胞杂交技术培育了普通小麦——长穗偃麦草杂种植株,流程如下图所示。下列叙述正确的是 (　　)
过程①会发生非同源染色体的自由组合
过程③要用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁
过程④涉及脱分化和再分化等生理过程
杂种植株能表现出双亲的各种优良性状
6.(2024·北京石景山高二月考)为拓宽蔬菜育种资源,科学家用大白菜(2n=20)、青花菜(2n=18)和叶用芥菜(2n=36)为材料,进行体细胞融合获得大量再生植株。染色体计数显示,再生植株染色体数为38~64条,未发现与3个亲本染色体总数一致的个体。下列说法错误的是 (　　)
杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术
染色体数为38的再生植株,最可能是由大白菜和青花菜细胞融合形成的
再生植株的染色体数目说明,三种细胞融合时可能发生了染色体的丢失
再生植株的获得实现了远缘杂交育种,且获得的再生植株均可育
7.(2024·河南天一大联考)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。下列叙述错误的是 (　　)
为了培育该新型药用植物,取甲和乙的叶片,先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
用化学诱导剂PEG或高Ca2+—高pH诱导二者融合
形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织,之后形成整个植株,这一过程中进行了植物组织培养
上述杂种植株属于二倍体
【综合提升】
8.(2024·山东菏泽高二下月考)人参是重要的药用植物,常以根入药,由于过度采挖导致人参资源枯竭,而人工栽培周期长。研究表明,可采用植物组织培养的方式培养人参不定根,用以满足市场需求。下列说法错误的是 (　　)
外植体愈伤组织不定根
人参不定根培养中有脱分化和再分化过程
过程①必须光照培养以增加有机物来源
过程②所需要的生长素比例大于细胞分裂素
需要检测获得的不定根中有效成分的含量
9.(2023·北京高二练习)下列关于高中生物学实验或调查的叙述,正确的是 (　　)
外植体的消毒和接种均需在无菌环境中操作
利用离心法在滤纸条上分离出四种光合色素
通过调节冷光源的距离研究温度对光合速率的影响
给眼科门诊病人随机发放问卷调查青少年近视的发病率
10.(2024·陕西西安高二下月考)青蒿素是有效的疟疾治疗药物,几乎不溶于水,且对热不稳定,所以提取工艺一直难以突破。下图表示科研人员获得青蒿素含量较高的黄花蒿的植物组织培养流程。下列叙述错误的是 (　　)
选取黄花蒿的分生区组织作为外植体更易得到愈伤组织
过程②和过程③分别代表脱分化和再分化过程
从愈伤组织中提取青蒿素效果不理想,与相关基因的表达情况有关
除向过程①②培养基中添加营养物质外,还需要添加生长素和细胞分裂素
11.(2024·河南开封高二下联考)实验人员利用矮牵牛(2n=14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(4n=48)的叶肉细胞,制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是 (　　)
获得该杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题
植物原生质体融合利用了细胞膜的选择透过性
可利用光学显微镜观察,筛选出杂种原生质体
若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目不都为62条
12.(8分)(2024·福建仙游枫亭中学高二期中)某研究人员设计了下列技术路线,以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。
请回答下列问题:
(1)(4分)制备原生质体时,常用两种酶处理,分别是　　　　　　。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是　　　　　　。原生质体融合成功的标志是　　　　。图中X是　　　　。
(2)(2分)为诱导融合体产生不定芽,通常应在培养基中加入两类植物激素,其中起主要作用的是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)若想获得抗盐植株,可选用融合原生质体作为人工诱变的材料,原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　,
且需在含较高浓度的NaCl培养基中筛选。
13.(8分)(2024·福建仙游枫亭中学高二期中)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题:
(1)(2分)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有　　　　。
(2)(2分)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是　　　　　　　　　　　 　　　　。
在新的培养基上愈伤组织通过细胞的　　　　过程,最终可形成试管苗。
(3)(2分)步骤⑥要进行照光培养,其作用是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的遗传特性,这种繁殖方式属于　　　　繁殖。
限时练5　植物细胞工程的基本技术
1.D　[植物体的体细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，A正确；配子含有该生物全部的遗传物质具有全能性，且全能性相对较高，在一定条件下能表现出全能性，D错误。]
2.C　[培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例影响植物细胞的发育方向，故要控制好培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例，B正确；植物组织培养时，需要对外植体消毒，既要杀死外植体表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，不能对其进行灭菌处理，C错误；有些植物激素是进行极性运输的，即从形态学上端运输到形态学下端，故接种外植体到培养基时，需要注意形态学方向，不可倒插，D正确。]
3.D　[接种时用镊子夹取菊花茎段，将其1/3～1/2插入培养基中，注意形态学上端朝上，D错误。]
4.B　[甲表示脱分化过程，乙表示再分化过程，两过程中生长素和细胞分裂素含量的比值不同，B错误；同一植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织细胞核基因数目不一定相同，如花粉细胞经培养形成的愈伤组织细胞的核基因数目只有体细胞的一半，C正确。]
5.C　[过程①表示幼嫩叶片形成愈伤组织的脱分化过程，细胞进行有丝分裂，不会发生非同源染色体的自由组合，A错误；用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁的目的是获得原生质体，应该在过程②处理，不是过程③，B错误；过程④是杂种细胞形成杂种植株的过程，利用了植物组织培养技术，会涉及脱分化和再分化等生理过程，C正确；杂种植株可能会表现出双亲的某些优良性状，但不一定各种优良性状都能表现，D错误。]
6.D　[植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术，A正确；大白菜的染色体数为20条，青花菜的染色体数为18条，二者的细胞融合后染色体数可能为38条，B正确；这三种细胞融合，染色体总数理论上是20＋18＋36＝74(条)，而事实上再生植株的染色体数为38～64条，因此这三种细胞融合时可能发生了染色体的丢失，C正确；再生植株的获得实现了不同物种间的远缘杂交育种，但获得的再生植株的染色体不完全同源，且可能发生了染色体的丢失，进行减数分裂时可能会出现联会紊乱，因此再生植株不一定可育，D错误。]
7.D　[植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，利用纤维素酶和果胶酶可以除去植物细胞壁，获得具有活力的原生质体，A正确；诱导原生质体融合可用化学诱导剂PEG或高Ca2＋—高pH融合法，B正确；形成的融合细胞经植物组织培养，脱分化形成愈伤组织，之后再分化形成植株，C正确；甲、乙都是二倍体，体细胞杂交得到的杂种植株是异源四倍体，D错误。]
8.B　[人参不定根培养中有①(脱分化)和②(再分化)过程，A正确；过程①(脱分化)不需要光照，B错误；生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化，所以过程②(再分化)形成根所需要的生长素比例大于细胞分裂素，C正确；需要检测获得的不定根中的有效成分的含量，判定不定根的药用价值，D正确。]
9.A　[为避免杂菌污染，外植体的消毒和接种均需在无菌环境中操作，A正确；利用纸层析法，根据不同光合色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上分离出四种光合色素，B错误；研究温度对光合速率的影响实验中自变量为温度，需设置不同的温度，而冷光源几乎不产生热量，因此通过调节冷光源的距离不能设置出不同的温度，C错误；眼科门诊病人患近视的概率较高，属于特殊人群，不能作为调查青少年近视的发病率的调查对象，D错误。]
10.B　[分生区组织生长较为旺盛，细胞分裂能力强，因此选取黄花蒿的分生区组织作为外植体更易得到愈伤组织，A正确；过程②表示再分化诱导生芽，过程③表示诱导生根，B错误；从愈伤组织中提取青蒿素效果不理想，可能是相关基因没有在愈伤组织中表达，即与相关基因的表达情况有关，C正确；题图中①②代表的生理过程分别是脱分化和再分化，此过程中除向培养基中添加营养物质外，还需要添加植物激素，即生长素和细胞分裂素，D正确。]
11.B　[植物体细胞杂交获得的杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍，故获得题述杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题，A正确；植物原生质体融合利用了细胞膜的流动性，B错误；杂种原生质体含有红色液泡和叶绿体，所以可利用光学显微镜观察，筛选得到融合后的杂种原生质体，C正确；若原生质体均为两两融合，则会形成3种细胞，即矮牵牛红色花瓣细胞自身融合的细胞、枸杞叶肉细胞自身融合的细胞以及杂种细胞，所以融合后的细胞中染色体数目为28条或96条或62条，D正确。]
12.(1)纤维素酶和果胶酶　PEG(聚乙二醇)　杂种细胞再生出细胞壁　愈伤组织
(2)细胞分裂素　(3)具有分裂、分化能力，突变频率高，融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性
解析　(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体时，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁去除。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是PEG(聚乙二醇)。原生质体融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁；题图中X经过离体培养，可以出芽生根，所以X是愈伤组织。(2)植物组织培养中常加入植物激素，主要是细胞分裂素和生长素，当生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以起主要作用的是细胞分裂素。(3)由于融合的原生质体具有分裂、分化能力，突变频率高，而且融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性，所以可选用融合原生质体作为人工诱变的材料。
13.(1)全能性　(2)随培养时间的增加，培养基中营养物质减少、有害代谢产物的积累会抑制愈伤组织的分裂和分化；形成愈伤组织后，需要调整培养基中生长素与细胞分裂素用量的比例，以免影响植物细胞的发育方向　再分化　(3)诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用　(4)无性
解析　(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有全能性。(2)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是随培养时间的增加，培养基中营养物质减少、有害代谢产物的积累会抑制愈伤组织的分裂和分化；形成愈伤组织后，需要调整培养基中生长素与细胞分裂素用量的比例，以免影响植物细胞的发育方向。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的再分化过程，最终可形成试管苗。(3)步骤⑥要进行照光培养，其作用是有利于诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。(4)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的遗传特性，这种繁殖方式属于无性繁殖。限时练6　植物细胞工程的应用
(时间:30分钟　分值:60分)
选择题:第1~5题,每小题4分,6~11题,每小题5分,共50分。
【基础对点】
一、植物繁殖的新途径
1.(2024·江西南昌一中调研)植物组织培养为无性繁殖技术,以下是实验室进行植物组织培养的一般过程,以下设备及实验用品中,该实验无需使用的是 (　　)
获取离体组织→接种→培养→移栽→定植
酒精灯 高压灭菌锅
封口膜 血细胞计数板
2.(2024·河北冀州中学)下列有关植物细胞工程应用的叙述,错误的是 (　　)
利用组织培养技术培育脱毒苗,获得具有抗病毒的新品种
利用组织培养技术获得试管苗,能保持亲本的优良性状
利用细胞培养技术获得紫草宁,实现了细胞产物的工厂化生产
利用植物体细胞杂交技术获得“白菜—甘蓝”,克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
3.(2024·河南许昌高二质检)下列属于植物微型繁殖技术的是 (　　)
用草莓的芽尖组织培育成试管苗
用嫁接的方法培育金叶水杉
扦插的葡萄枝条长成新个体
柳树芽发育成枝条
二、作物新品种的培育及细胞产物的工厂化生产
4.(2024·山东青岛高二质检)利用基因型为HhRr的玉米(2n=20)的幼苗茎尖细胞进行如图实验,下列相关分析错误的是 (　　)
植株A的体细胞内最多有4个染色体组
植株A和植株B的基因型相同
获得植株B的过程为单倍体育种,该过程涉及染色体变异和基因重组
获得幼苗的①②过程都应用了植物组织培养技术
5.(2024·广东深圳实验)在植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是 (　　)
培养的细胞一直处于不断增殖的状态
培养基营养丰富,易于植物生长
纺锤丝的形成容易受抑制
DNA复制容易受抑制
6.(2024·广州二中质检) 紫草宁具有抗菌、消炎和抗肿瘤等效果,通过植物组织培养技术培养出愈伤组织,从愈伤组织的细胞中提取紫草宁,可大大加快紫草宁的生产进程。下列叙述正确的是 (　　)
离体的紫草叶片灭菌后可作外植体
愈伤组织通过减数分裂进行细胞增殖
破碎愈伤组织细胞能提高紫草宁的提取率
愈伤组织生产紫草宁体现了细胞的全能性
【综合提升】
7.(2024·襄阳四中高二质检)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子,为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是 (　　)
利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗
采用幼叶、茎尖等部位组织进行组织培养
采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上
采用花粉粒进行组织培养获得单倍体幼苗
8.(2024·安徽休宁中学高二月考)束顶病毒是引起香蕉束顶病的病原体。农业上,常用感病植株的茎尖作外植体以获得脱毒苗,科研人员进行了相关实验,结果如表所示。下列叙述错误的是 (　　)
处理方法 茎尖数量 成活茎尖数 成活率/% 脱毒茎尖数 脱毒率/%
未低温保存 32 30 93.75 8 26.67
超低温保存 60 33 55 20 60.61
感病植株的茎尖病毒极少,甚至无病毒,可被用作外植体
表中的茎尖脱毒率可采用接种病毒的方法来进行检测
由表可知,超低温保存茎尖可提高其脱毒率并降低成活率
脱毒苗培养过程中要适时调整生长素与细胞分裂素的用量比例
9.(2024·河北石家庄名校高二期末)科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。下列说法错误的是 (　　)
花粉组织培养的培养基中添加蔗糖可提供营养和调节渗透压
植株A为单倍体植株,其特点之一是高度不育
花粉经过消毒处理,获得的植株具有病毒抗性,不再感染病毒
花粉的组织培养需用固体培养基,获得植株A的过程需要光
10.(2024·北京海淀区高二期中)人参皂苷具有抗肿瘤等作用,科研人员设计了如图1所示流程制备人参皂苷Rg3,并研究了过程③生物反应器中人参细胞产量、人参皂苷Rg3产量随培养时间的变化,结果如图2所示。下列相关叙述正确的是 (　　)
过程①体现了植物细胞的全能性
过程②常需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理将愈伤组织分散成单个细胞
过程③通常采用振荡培养,除有利于增加溶解氧外,还能防止细胞聚集
由图2可知,影响人参皂苷Rg3产量的因素是培养时间
11.(2024·河北石家庄调研)运用植物悬浮细胞培养技术,可以大量生产药效成分,如图是获得植物悬浮细胞的操作流程图。下列相关叙述错误的是 (　　)
X为愈伤组织,过程①涉及的主要原理是植物细胞具有全能性
过程②通过振荡来分散细胞,是因为愈伤组织细胞壁薄、排列疏松
过程③中探究的培养条件可以是接种量、pH、温度、光照等
悬浮细胞培养生产药效成分可缓解药用植物资源紧缺
12.(10分)(2024·华师一附中高二下期末)豆科牧草二倍体植株沙打旺(2n=16)具有耐旱、耐贫瘠、抗风沙的特点,同源四倍体植株紫花苜蓿(4n=32)固氮能力较强,科研人员利用体细胞杂交技术获得兼具两者优点的杂种植株,实验流程如下,请回答:
(1)(2分)通过植物体细胞杂交技术可以打破　　　　　　　　　　,获得兼具两者优良性状的豆科牧草,这种牧草属于　　　　倍体。
(2)(2分)过程Ⅰ用　　　　　　　　　　处理获得原生质体。已知红色荧光染料能使植物细胞质呈现红色,绿色荧光染料能使细胞质呈现绿色,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,当观察到　　　　现象时,可判断该原生质体是由沙打旺和紫花苜蓿融合而成的。
(3)(2分)过程Ⅳ脱分化形成的愈伤组织的特点为　　　　　　　　　　,过程Ⅴ中的培养基中常添加的植物激素有　　　　　　　　　　。
(4)(1分)待幼苗长出较为发达的根系后进行移栽炼苗,炼苗的目的是　　　　　　　　　　　　。
(5)(3分)科研人员研究了不同浓度的聚乙二醇(PEG)对沙打旺和紫花苜蓿原生质体融合率的影响,实验结果如图,异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率,已知PEG浓度较高时对细胞具有毒害作用。
①诱导原生质体融合的方法除使用聚乙二醇(PEG)外,还有　　　　　　。
②实验结果表明诱导紫花苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度为　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
限时练6　植物细胞工程的应用
1.D　[植物组织培养实验中需要在酒精灯火焰旁将外植体插入培养基中，A不符合题意；用高压灭菌锅对培养基等进行灭菌，B不符合题意；在将外植体插入培养基后，用封口膜或瓶盖封盖瓶口，C不符合题意；血细胞计数板用于酵母菌等细胞的计数，D符合题意。]
2.A　[因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒苗，但不能获得抗病毒的新品种，A错误；经植物组织培养产生试管苗，由于该技术属于无性繁殖，因此能保持亲本的优良性状，B正确；植物细胞工程除了在农业生产上的应用外，还可广泛应用于另一个重要的领域，即细胞产物的工厂化生产，如利用植物细胞培养技术可大量获得紫草宁，C正确；白菜和甘蓝不属于同一物种，它们之间存在生殖隔离，因此利用植物体细胞杂交技术培育的“白菜—甘蓝”，能够克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，D正确。]
3.A　[植物的微型繁殖技术是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。柳树芽发育成枝条属于生物个体发育的一部分；嫁接和扦插不需要采用植物组织培养技术，综上所述，A符合题意。]
4.B　[植株B是经单倍体育种获得的纯合子，与植株A的基因型不同，B错误。]
5.A　[突变体一般产生于分裂前的间期(DNA复制时)，在植物组织培养过程中，由于培养的细胞一直处于不断增殖的状态，更容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。]
6.C　[离体的紫草叶片不能进行灭菌处理，否则会失去活性，A错误；减数分裂是指进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂，愈伤组织增殖属于有丝分裂，B错误；愈伤组织细胞分裂快，从愈伤组织中提取紫草宁，可加快生产进程，植物细胞外有细胞壁，破碎愈伤组织细胞有利于紫草宁的提取，C正确；细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，愈伤组织生产紫草宁不能体现细胞的全能性，D错误。]
7.D　[利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗属于无性繁殖，能保持亲本的优良性状，A不符合题意；植物组织培养属于无性繁殖，可获得大量优质苗，B不符合题意；幼芽嫁接属于无性繁殖，能保持亲本的优良性状，C不符合题意；花粉粒是通过减数分裂产生的，经离体培养而形成的单倍体植株可能无法保持亲本的优良性状，且单倍体植株高度不育，D符合题意。]
8.B　[茎尖、根尖等部位的病毒极少，甚至无病毒，一般选取茎尖、根尖作为外植体，A正确；因为脱毒苗并不能抗病毒，所以不能采用接种病毒的方法检测，B错误；由题表可知，超低温保存后，脱毒率远高于未低温保存，而成活率远低于未低温保存，C正确；培养基中生长素与细胞分裂素的用量比值不同，诱导结果不同，比值低时有利于发芽，比值高时有利于生根，D正确。]
9.C　[植物组织培养过程中，在培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压，A正确；植株A是二倍体植株的配子形成的单倍体，只含有一个染色体组，因此高度不育，B正确；花粉经过消毒处理，获得的植株不一定具有病毒抗性，以后还可能会感染病毒，C错误；花粉的组织培养需用固体培养基，获得单倍体植株A的再分化过程需要光，D正确。]
10.C　[过程①表示脱分化，形成愈伤组织，并没有体现植物细胞的全能性，A错误；过程②不需要将愈伤组织分散成单个细胞，B错误；过程③通常采用振荡培养获得大量组织细胞，振荡培养除有利于增加溶解氧外，还能防止细胞聚集，C正确；由图2分析可知，影响人参皂苷Rg3产量的因素有人参细胞产量和培养时间，D错误。]
11.A　[据题图可知，过程①是脱分化，故X为愈伤组织，由外植体形成愈伤组织的过程不能体现植物细胞的全能性，A错误；愈伤组织是不定形的薄壁组织团块，排列疏松、无规则，故过程②可通过振荡来分散细胞，B正确；pH、温度、光照等条件对植物组织培养很重要，故过程③中探究的培养条件可以是接种量、pH、温度、光照等，C正确；悬浮细胞培养生产药效成分可以实现细胞产物的工厂化生产，缓解药用植物资源紧缺，D正确。]
12.(1)生殖隔离，实现远缘杂交育种　(异源)六　(2)纤维素酶和果胶酶　原生质体发两种荧光　(3)不定形的薄壁组织团块(没有特定形态、结构和功能的薄壁细胞)　细胞分裂素和生长素　(4)让其适应自然环境　(5)①电融合法　②35%　该浓度下异源融合率与浓度为40%时的异源融合率相当，同时PEG浓度相对较低，对细胞的毒害作用较小
解析　(1)题图培育过程采用的是植物体细胞杂交技术，可以克服远缘杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。豆科牧草二倍体植株沙打旺(2n＝16)和同源四倍体植株紫花苜蓿(4n＝32)融合形成的杂种细胞含有6个染色体组，发育成的植株属于异源六倍体。(2)植物体细胞杂交需要先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光染料和绿色荧光染料进行标记，当用显微镜观察到原生质体含有两种颜色的荧光标记，则该原生质体是由沙打旺和紫花苜蓿融合而成的。(3)经脱分化形成的不定形的薄壁组织团块(没有特定形态、结构和功能的薄壁细胞)称为愈伤组织。过程Ⅴ是再分化过程，需要添加一定比例的细胞分裂素和生长素促进细胞分化。(4)为了让幼苗能适应自然环境，需要待幼苗长出较为发达的根系后进行移栽炼苗。(5)①人工诱导原生质体融合的方法除了聚乙二醇融合法，还有电融合法、离心法等。②实验结果显示诱导紫花苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度为35%，因为该浓度下异源融合率与浓度为40%时的异源融合率相当，同时PEG浓度相对较低，对细胞的毒害作用较小。限时练7　动物细胞培养
(时间:30分钟　分值:60分)
选择题:第1~5题,每小题4分,6~11题,每小题5分,共50分。
【基础对点】
一、动物细胞培养的条件和过程
1.(2024·湖南益阳高二下月考)下列有关动物细胞培养时需提供的物质及其作用的描述,错误的是 (　　)
选项 物质 作用
A 糖类 为动物细胞培养提供碳源等
B 血清 补充合成培养基中缺乏的物质
C 氧气 满足细胞代谢的需要
D 二氧化碳 创造无菌、无毒的环境
A B
C D
2.(2024·江苏苏州高二下月考)下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是 (　　)
通常将动物组织经处理后的初次培养称为原代培养
在原代培养过程中,大多数细胞在培养液中悬浮生长和增殖
接触抑制的细胞经分散后继续培养,细胞将继续增殖
动物细胞培养时要求培养瓶或培养皿内表面光滑
3.(2024·天津部分区高二下期中统考)如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,已知肾脏上皮细胞属于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞。下列相关叙述错误的是 (　　)
甲→乙、丙→丁过程可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
细胞培养应在含有95%空气和5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
丙过程会出现细胞贴壁和接触抑制现象
上述细胞培养过程的原理是细胞增殖,没有体现细胞的全能性
4.(2024·山东日照高二下月考)下表为有关动物细胞培养与植物组织培养的比较,其中错误的是 (　　)
选项 比较项目 动物细胞培养 植物组织培养
A 原理 动物细胞核的全能性 植物细胞的全能性
B 培养基 液体培养基 固体培养基
C 主要过程 原代培养、传代培养 脱分化、再分化
D 主要用途 获得大量细胞或细胞产物 植物快速繁殖、获得脱毒苗等
A B
C D
5.(2024·广东中山纪念中学)某研究小组为测定某药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列有关说法正确的是 (　　)
在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,可用胃蛋白酶处理
细胞培养应在CO2培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞的呼吸
仅用该培养液也能用来培养病毒
乙细胞在原代培养过程中,最终均会出现停止增殖的现象
二、干细胞的培养及其应用
6.(2024·广东湛江高二调研)目前实验室培养的小鼠干细胞经过定向诱导分化,可成功地修复小鼠损伤的心脏,下列相关叙述正确的是 (　　)
此项研究体现了细胞的全能性
在培养干细胞时需通入O2,不需通入CO2
干细胞具有免疫力,不需要在无菌环境中培养
此成果的应用可避免器官移植时出现免疫排斥
7.(2024·江西临川一中高二期中)科学家从孕妇胎盘所在的羊水中提取了干细胞,并在实验室培养后生成了各种人体组织和器官,如骨骼、肌肉、肝脏等。下列有关叙述错误的是 (　　)
该研究说明提取的干细胞具有发育的全能性
这些干细胞与由其生成的肌肉细胞的染色体组成相同
这些干细胞在器官移植上将有较好的医学用途
这些骨骼、肌肉等的形成与细胞分裂和分化有关,而与细胞凋亡无关
8.(2024·安徽安庆调研)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一种细胞,称为诱导多能干细胞(iPS细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。下列推测错误的是 (　　)
iPS细胞具有分化成所有组织和器官甚至个体的潜能
iPS细胞内所有基因都处于活跃表达状态
iPS细胞经诱导可以定向分化成红细胞
iPS细胞诱导产生的特定细胞,可在新药的测试中发挥作用
【综合提升】
9.(2024·南阳五中质检)动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。据图分析可知 (　　)
补充血清后,正常细胞与癌细胞的增殖速率相同
动物细胞培养过程中,是否添加血清对细胞增殖无影响
培养基中补充血清对正常细胞培养的促进作用更明显
在使用合成培养基时,不应加入血清等天然成分
10.(2024·山西大同高二下月考)下列有关植物组织培养和动物细胞培养的比较,正确的是 (　　)
植物组织培养 动物细胞培养
原理 植物细胞的全能性 细胞增殖
培养前的处理 离体 将组织细胞分散开
特有成分 植物激素 血清
特殊环境条件 再分化需光 气体环境
主要过程 脱分化、再分化 原代培养、传代培养
后者没有体现细胞的全能性,是因为细胞核中没有本物种全套的遗传物质
将动物组织细胞分散开时只能使用胶原蛋白酶或胰蛋白酶
两者的培养过程都只涉及有丝分裂,不进行减数分裂
植物组织培养时也有将组织细胞分散开的操作
11.(2024·湖北武汉高二练习)为了初步检测药物X和Y的抗癌活性,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞,使其贴壁生长,实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y,培养过程及结果如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　)
细胞培养液中通常需要加入血清
可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水
根据实验结果,可以初步判断药物X的抗癌效果较好
12.(10分)(2024·广东湛江调研)下图是有关细胞部分生命历程,请据图回答:
(1)(2分)①过程所形成的子代细胞形态、功能各不相同,这个过程叫作　　　　,其根本原因是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(2)(2分)D→E→F过程所使用的技术是　　　　,其理论基础是　　　　　　　　　　　　。
(3)(6分)②为癌细胞的无限增殖过程,研究发现,木瓜叶提取物能杀死癌细胞。某实验小组想通过癌细胞的培养来加以证明,请完成相应步骤:
第一步:将小块癌变组织剪碎,用　　　　处理,使组织分散成单个细胞,用动物细胞培养液制成癌细胞悬浮液。
第二步:取两个规格相同的培养瓶,编号甲和乙,分别装入等量的癌细胞悬浮液,甲中加入　　　　　　　　　　　　　　　　,乙中加入　　　　　　　　。
第三步:将上述两个培养瓶放在37 ℃、含95%空气和5%　　　　的培养箱中培养一段时间。
第四步:一段时间后,若发现　　　　培养瓶中的癌细胞生长速度缓慢,死亡率升高,说明木瓜叶提取物具有抗癌作用。
限时练7　动物细胞培养
1.D　[糖类是含碳有机物，可为动物细胞培养提供碳源等，A正确；由于对动物细胞培养所需的营养物质尚未全部研究清楚，故合成培养基中需添加血清等天然成分，以补充合成培养基中缺乏的物质，B正确；氧气是动物细胞进行有氧呼吸所必需的，可以满足细胞代谢的需要，C正确；二氧化碳的作用是维持培养液的pH，而不是创造无菌、无毒的环境，D错误。]
2.B　[在原代培养过程中，大多数细胞具有贴壁生长的特性，这些细胞在培养液中贴壁生长和增殖，B错误；为利于细胞贴壁生长，动物细胞培养时要求培养瓶或培养皿内表面光滑，D正确。]
3.B　[图中甲→乙过程是将肾脏组织块剪碎并分散后制成细胞悬液，丙→丁是传代培养，需要将发生接触抑制的细胞分开，两个过程都可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使之分散成单个细胞，A正确；细胞培养应在含有95%空气和5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH，B错误；丙表示原代培养，由题意可知，丙过程会出现细胞贴壁和接触抑制现象，C正确；经细胞培养过程得到多个细胞，原理是细胞增殖，没有体现细胞的全能性，D正确。]
4.A　[植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖，A错误；动物细胞培养使用液体培养基，需制成细胞悬液；植物组织培养一般使用固体培养基，B正确；动物细胞培养的主要过程是原代培养和传代培养，植物组织培养的主要过程是脱分化、再分化，C正确；动物细胞培养的目的是获得大量细胞或细胞产物，植物组织培养主要用于植物快速繁殖、获得脱毒苗、培育作物新品种等，D正确。]
5.D　[在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理，不能使用胃蛋白酶处理，因为多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶(适宜pH为1.5左右)在此环境中失去活性，A错误；细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的主要作用是维持培养液的pH，B错误；病毒没有细胞结构，不能在培养液中独立生存，C错误；乙细胞在原代培养过程中，细胞贴壁生长，细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，D正确。]
6.D　[小鼠干细胞经过定向诱导分化，可成功地修复小鼠损伤的心脏，没有形成完整生物体或分化成其他各种细胞，不能体现细胞的全能性，A错误；在培养干细胞时需通入95%空气(其中的O2是细胞代谢必需的)和5%CO2(维持培养液的pH)的混合气体，B错误；干细胞需要在无菌环境中培养，C错误；将小鼠自身细胞制备的干细胞，在体外分化培养出某种组织细胞，并植入小鼠体内，此成果的应用可避免器官移植时出现免疫排斥，D正确。]
7.D　[该干细胞在实验室培养后能生成各种人体组织和器官，这说明该干细胞具有发育的全能性，A正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中的染色体数目不变，因此干细胞与由其生成的肌肉细胞的染色体组成相同，B正确；这些干细胞能培养形成各种人体组织和器官，在器官移植上将有较好的医学用途，C正确；这些骨骼、肌肉等的形成与细胞分裂和分化有关，与细胞凋亡也有关，D错误。]
8.B　[iPS细胞是诱导多能干细胞，具有分化成所有组织和器官甚至个体的潜能，A正确；iPS细胞内不是所有基因都处于活跃表达状态，B错误；iPS细胞具有较强的分化能力，在适宜条件下，iPS细胞经诱导可以定向分化成红细胞，C正确；iPS细胞能分化产生特定细胞，特定细胞可以在新药的测试中发挥重要作用，D正确。]
9.C　[据题图可知，补充血清后，正常细胞与癌细胞的增殖速率不同，A错误；动物细胞培养过程中添加血清对正常细胞的增殖有明显的促进作用，B错误；由图分析可知，添加血清后，正常细胞数量显著增加而癌细胞数量变化不大，故培养基中添加血清对正常细胞培养的促进作用更明显，所以使用合成培养基时，应该加入血清等天然成分，C正确，D错误。]
10.C　[动物细胞培养的原理是细胞增殖，该过程没有体现细胞的全能性，但动物细胞核中有本物种全套的遗传物质，A错误；将动物组织细胞分散开，除使用胶原蛋白酶或胰蛋白酶外，还可使用机械的方法，B错误；植物组织培养和动物细胞培养的原理分别是植物细胞的全能性和细胞增殖，这两个过程都只涉及有丝分裂，细胞不进行减数分裂，C正确；植物组织培养时没有将组织细胞分散开的操作，D错误。]
11.C　[依题意，该实验目的是检测药物X和Y的抗癌活性，自变量是药物X或Y，因变量是肝癌细胞数量。动物细胞培养时，除了需要加入营养物质糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，还需要加入血清等一些天然成分，A正确；对于已经贴壁生长的动物细胞，可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞分散并脱落下来，有利于计数，B正确；实验设计应遵循单一变量原则，对照组中不能加入等体积的无菌蒸馏水，应加入等体积的二甲基亚砜(溶剂)，C错误；由实验结果可知，添加药物X的组别肝癌细胞数目最少，可以初步判断药物X的抗癌效果较好，D正确。]
12.(1)细胞分化　基因的选择性表达
(2)植物组织培养　植物细胞具有全能性
(3)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　适量木瓜叶提取物溶液　等量的生理盐水　CO2　甲
解析　(1)由题图可知，①过程是细胞分化，其根本原因(实质)是基因的选择性表达。(2)图中D→E→F表示植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性。
(3)本实验的目的是通过癌细胞的培养证明木瓜叶提取物能杀死癌细胞。癌细胞培养之前需要将小块癌变组织剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理，使组织分散成单个细胞，用动物细胞培养液制成癌细胞悬浮液。实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，该实验的自变量为是否加入木瓜叶提取物，因此甲(实验组)需要加入适量木瓜叶提取物溶液，乙(对照组)加入等量的生理盐水。将上述两个培养瓶放在37 ℃、含95%空气和5%CO2的培养箱中培养。一段时间后，若发现甲培养瓶中的癌细胞生长速度缓慢，死亡率升高，说明木瓜叶提取物具有抗癌作用。限时练8　动物细胞融合技术与单克隆抗体
(时间:30分钟　分值:60分)
选择题:第1~5题,每小题4分,6~11题,每小题5分,共50分。
【基础对点】
一、动物细胞融合技术
1.(2024·广东深圳调研)下列关于动物细胞融合技术的叙述,错误的是 (　　)
细胞融合技术能应用于细胞遗传、细胞免疫等研究
动物细胞融合的成功是细胞膜具有流动性的有力证据
动物细胞融合的基本原理与植物原生质体融合的基本原理不同
除化学法和物理法外,动物细胞融合还可由灭活病毒诱导
2.(2024·西工大附中高二质检)科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞,灭活的病毒的作用是 (　　)
病毒比较小,可钻入细胞内
灭活的病毒已完全死亡,死亡的病毒可以让细胞聚集
灭活的病毒已失去感染性,对各种动物细胞不造成破坏,但所保留的融合活性可使不同的动物细胞进行融合
诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合与植物细胞融合都可以使用灭活病毒诱导法
3.(2024·安徽合肥一中高二质检)如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是 (　　)
若a细胞和b细胞是植物细胞,需先脱分化再诱导融合
a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现
c细胞的形成与a、b细胞的全能性有关
c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
4.(2024·河南洛阳高二联考)动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。下列关于动物细胞融合的叙述,错误的是 (　　)
单克隆抗体制备的过程中需要进行动物细胞融合
动物细胞融合的原理与植物组织培养的原理不同
两个单倍体细胞融合后,形成的细胞中含有2个染色体组
若将两种细胞放置于培养基中进行两两细胞融合,共有3种融合类型
二、单克隆抗体及其应用
5.(2024·山东师大附中高二检测)甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸,科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体,其基本操作过程如下图。下列相关叙述正确的是 (　　)
过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾脏中提取细胞甲
过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的选择透过性
过程③④的筛选方法相同,细胞丙、丁的遗传物质相同
过程⑤无论在体内还是体外进行,细胞丁都可大量增殖
6.(2024·广东湛江调研)下列关于单克隆抗体制备的说法,正确的是 (　　)
将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体
诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,发生融合的细胞均为杂交瘤细胞
筛选出杂交瘤细胞后,需利用特定抗原再次筛选出能分泌所需抗体的细胞
7.(2024·西安五校联考)如图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程,有关叙述错误的是 (　　)
图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原
利用灭活的病毒可诱导细胞融合获得乙,却不能诱导植物原生质体融合
用特定的选择培养基对乙筛选,融合细胞均能生长,未融合细胞均不能生长
丙需进行克隆化培养和抗体检测,才能获得大量所需抗体
【综合提升】
8.(2024·河南天一大联考)下表为植物体细胞杂交和动物细胞融合的有关内容比较,你认为有几处错误(注:一个格错误算一处) (　　)
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理 植物细胞的全能性 细胞增殖
融合方法 物理化、化学法 物理法、化学法、生物法
结果 杂种植株 杂交细胞
特殊处理 酶解法去除细胞壁 胃蛋白酶处理得到单个细胞
1处 2处 3处 4处
9.(2024·武汉二中高二期中)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。如图是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图,下列叙述错误的是 (　　)
提取的B淋巴细胞有多种
多孔玻璃板中的细胞为B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞(只考虑两两融合)
图中细胞集落a~d既能迅速大量繁殖,又能产生抗体
图中细胞集落a可用于扩大化培养生产抗PD-L1单克隆抗体
10.(2024·山东菏泽调研)如图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体—药物偶联物(ADC)的示意图,它由抗体、接头和小分子药物三部分组成,能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。例如,用于治疗乳腺癌的Kadcyla是由曲妥珠单抗和药物美坦新偶联的ADC。下列叙述正确的是 (　　)
单克隆抗体由免疫过的B淋巴细胞释放,体现了生物膜的流动性
Kadcyla中曲妥珠单抗和药物都具有抗肿瘤的作用
ADC设计需综合考虑抗体选择、药物分子大小及其细胞毒性等问题
ADC中接头稳定性偏高会导致其在循环过程中药物分子脱落,造成“脱靶毒性”
11.(2024·江苏宿迁高二期末)为了解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞染色体丢失的问题,研究者在单克隆抗体的制备过程中增加了一个步骤,如图所示。除了抗原刺激之外,用EBV(一种病毒颗粒)感染动物B淋巴细胞,并使之成为“染色体核型稳定”的细胞株。这样的细胞株能够在HAT培养基中存活,但对乌本苷(Oua)敏感。下列相关分析错误的是 (　　)
杂交瘤细胞染色体丢失可能导致抗体产生能力下降
B淋巴细胞来源于抗原刺激后的动物的淋巴结和脾等
骨髓瘤细胞应该无法在HAT选择培养基中存活
杂交瘤细胞具有持续产生抗EBV抗体的能力
12.(10分)(2024·河北邢台一中调研)A型塞内卡病毒(SVA)严重危害着养殖家畜的健康。病毒结构蛋白1(VP1蛋白)是SVA主要的结构蛋白,是病毒衣壳的主要组成部分,可以诱导动物机体产生中和抗体,从而防御病毒感染。制备抗VP1蛋白的单克隆抗体的流程如图,该单克隆抗体的制备也利于建立一种快速、高效、简便的SVA检测方法。回答下列问题:
(1)(1分)科研人员给小鼠注射VP1蛋白的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(1分)若以小鼠的脾为材料制备单细胞悬液,主要操作步骤是　　　　　　　　　 　　　　。
(3)(2分)可采用 　　　　　　(填化学方法)诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合成杂交细胞,如果仅考虑细胞的两两融合,其融合细胞有　　　　种类型。
(4)(3分)图中两次筛选的目的不同,其中用HAT培养基筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞,筛选出的细胞具有的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　,筛选后对其进行　　　　和抗体检测,最后从　　　　　　　　　　　　　　中获取优质的单克隆抗体。
(5)(3分)该单克隆抗体成功制备后,对于SVA相关研究的意义是　　　　　　　　　　　 　　。
限时练8　动物细胞融合技术与单克隆抗体
1.C　[细胞融合技术是细胞遗传、细胞免疫等研究的重要手段，A正确；动物细胞融合的成功证明了组成细胞膜的分子是可以运动的，说明细胞膜具有流动性，B正确；动物细胞融合与植物原生质体融合的原理都是细胞膜具有流动性，C错误；诱导动物细胞融合的方法有物理法、化学法和生物法，生物法即用灭活的病毒诱导细胞融合，D正确。]
2.C　[动物细胞融合常用灭活的病毒作诱导剂，是因为灭活的病毒不再具有感染性，不会对细胞造成破坏，但仍可促使不同的动物细胞融合，诱导植物细胞融合不可以使用灭活病毒诱导法。]
3.B　[若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去除细胞壁再诱导融合，A错误；c细胞的形成与细胞膜具有流动性有关，与a、b细胞的全能性无关，C错误；c细胞将选择性地表达a细胞和b细胞中的基因，D错误。]
4.C　[单克隆抗体的制备需要将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，进行生产单克隆抗体，所以需要进行动物细胞融合，A正确；动物细胞融合利用的原理是细胞膜的流动性和细胞增殖，植物组织培养利用的原理是植物细胞具有全能性，二者原理不同，B正确；如果单倍体细胞只含1个染色体组，两个单倍体细胞来源不同，其中含有的染色体组也不同，融合后没有同源染色体，仍然是1个染色体组；如果单倍体细胞含多个染色体组，那么融合后也是多个染色体组，而不是2个染色体组，C错误；若将两种细胞(假设为A型、B型)放置于培养基中进行两两细胞融合，会出现AA型、BB型、AB型三种类型，D正确。]
5.D　[过程①注射相应抗原后应经过一段时间，使小鼠获得能产生相应抗体的B淋巴细胞，再从小鼠脾中提取细胞甲，A错误；过程②诱导细胞融合，利用了细胞膜的流动性，B错误；过程③筛选杂交瘤细胞，过程④筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞，二者筛选方法不同，细胞丙、丁的遗传物质也不一定相同，C错误。]
6.D　[将特定抗原注射到小鼠体内，小鼠可产生抗体，但从血清中获得的不是单克隆抗体，A错误；免疫过的B淋巴细胞高度分化，不能增殖，无法分泌单克隆抗体，B错误；发生融合的细胞可能有三种(仅考虑两两融合)，即B淋巴细胞与B淋巴细胞融合的细胞、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞(杂交瘤细胞)、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞，C错误；制备单克隆抗体时，需筛选两次，第一次筛选得到杂交瘤细胞，第二次筛选得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞，D正确。]
7.C　[给小鼠注射甲，能使小鼠产生分泌特定抗体的B淋巴细胞，则甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原，A正确；灭活的病毒可诱导动物细胞融合获得杂交细胞，但用灭活的病毒不能诱导植物原生质体融合，B正确；用特定的选择培养基对乙进行筛选，具有同种核的融合细胞和未融合的细胞均不能生长，只有融合的杂交瘤细胞能生长，C错误；对经选择培养获得的杂交瘤细胞，还需要进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后才能获得足够多的能分泌所需抗体的细胞，将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中即可获取大量单克隆抗体，D正确。]
8.C　[植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，而动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，2处错误；植物体细胞杂交诱导融合的方法有物理法和化学法，动物细胞融合的诱导方法有物理法、化学法和生物法，2处正确；植物体细胞杂交的结果是获得杂种植株，动物细胞融合可以获得杂交细胞，典型应用是单克隆抗体的制备，2处正确；植物体细胞杂交需要用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁获得原生质体，而动物细胞培养需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理获得单个细胞，1处正确，1处错误。]
9.B　[动物可能会感染多种病原体，一种病原体上一般会有多个抗原位点，因此，机体进行体液免疫时会产生多种B淋巴细胞，A正确；多孔玻璃板中的细胞有未融合的细胞和融合细胞，两两融合细胞有三种，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；图中a～d是经过筛选的杂交瘤细胞，所以既能迅速大量繁殖，又能产生抗体，C正确；图中细胞集落a与PD－L1抗原反应呈阳性，说明能够产生所需抗体，可以用于扩大化培养生产抗PD－L1单克隆抗体，D正确。]
10.C　[单克隆抗体由免疫过的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞合成并分泌，分泌方式为胞吐，体现了生物膜的流动性，A错误；Kadcyla中的抗体能实现靶向投递，药物能实现抗肿瘤的作用，B错误；ADC设计需考虑抗体选择，选择能与靶细胞(器官)结合的抗体，需考虑药物分子大小及其细胞毒性，使药物分子能被顺利带到靶细胞发挥作用，且对正常细胞无显著毒性，C正确；由图可知，ADC中接头的作用是连接药物分子与单克隆抗体，其稳定性偏低可能会导致其在循环过程中药物分子脱落，进而与正常细胞接触，造成“脱靶毒性”，D错误。]
11.D　[杂交瘤细胞染色体丢失会引起细胞发生变异，可能导致其抗体产生能力下降，A正确；脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中分布的场所，因此在制备单克隆抗体的过程中，B淋巴细胞可以来源于抗原刺激后的动物的淋巴结和脾等，B正确；由图示分析可知，在HAT选择培养基中，骨髓瘤细胞无法存活，C正确；本实验中EBV的作用是使B淋巴细胞染色体核型更稳定，而不是刺激B淋巴细胞分化成浆细胞产生抗体，该杂交瘤细胞不具有持续产生抗EBV抗体的能力，D错误。]
12.(1)诱导小鼠产生能够分泌抗VP1蛋白抗体的B淋巴细胞
(2)取小鼠的脾剪碎或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液　(3)聚乙二醇(或PEG)　3　(4)既能迅速大量增殖，又能产生抗体　克隆化培养　细胞培养液或小鼠腹水　(5)快速检测家畜是否感染SVA，有效治疗患病家畜
解析　(1)VP1蛋白相当于抗原，科研人员给小鼠注射VP1蛋白，使小鼠产生免疫反应，该处理的目的是诱导小鼠产生能够分泌抗VP1蛋白抗体的B淋巴细胞。(2)若以小鼠的脾为材料制备单细胞悬液，主要操作步骤是取小鼠的脾剪碎，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液。(3)可采用聚乙二醇(或PEG)诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合成杂交细胞，如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有3种类型：B淋巴细胞同种融合、骨髓瘤细胞同种融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。(4)将骨髓瘤细胞与脾中形成的B淋巴细胞融合后，用HAT培养基筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，筛选出的细胞具有的特点是既能迅速大量增殖，又能产生抗体，筛选后对其进行克隆化培养和抗体检测，将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖，最后从细胞培养液或小鼠腹水中获取优质的单克隆抗体。(5)该单克隆抗体成功制备后，具有很强的特异性，对于SVA相关研究的意义是快速检测家畜是否感染SVA，有效治疗患病家畜。
限时练9　动物体细胞核移植技术和克隆动物
(时间:30分钟　分值:60分)
选择题:第1~9题,每小题4分,共36分。
【基础对点】
一、体细胞核移植的过程
1.(2024·重庆一中高二质检)如图为科学家培育克隆猴的基本步骤,下列相关叙述错误的是 (　　)
动物细胞核移植技术体现了动物细胞的全能性
对A猴卵母细胞去核是为了保证克隆猴的核遗传物质都来自B猴
必须将重组细胞培育到一定程度后才能植入代孕动物体内
A猴的卵母细胞的细胞质中含有促进B猴成纤维细胞的细胞核全能性表达的物质
2.(2024·河南洛阳高二检测)2017年,医学研究者首次使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”(培育过程如图)。下列相关叙述正确的是 (　　)
该婴儿的遗传物质来自提供细胞核的母亲和提供精子的父亲
从体内采集的精子可直接与重组细胞进行受精
该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
图中捐献者的卵母细胞需在体外培养至MⅠ期再去核
3.(2024·河南青桐鸣联考)下列说法不属于克隆的是 (　　)
利用DNA半保留复制原理在体外复制DNA
利用核移植技术培育出克隆动物
利用植物体细胞杂交技术培育出杂种植株
胡萝卜茎尖组织经植物组织培养得到脱毒苗
4.(2024·西安高新一中调研)如图表示核移植与克隆动物的相关图解。下列叙述错误的是 (　　)
目前核移植技术中的去核方法除显微操作法外,还有梯度离心等方法
图示过程说明高度分化的动物细胞仍具有发育的全能性
采集的卵母细胞培养到的②时期表示MⅡ期
动物细胞培养过程中添加5%CO2的主要目的是维持培养液的pH
二、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
5.(2024·河北保定高三检测)2018年1月25日两只克隆猴登上学术杂志《细胞》的封面,克隆猴“中中”和“华华”在中国诞生,这是中国科学家伟大的杰作,也解决了无法克隆非人灵长类动物的难题。克隆猴和克隆羊的具体操作细节不同,但克隆的原理相同。下列相关叙述中正确的是 (　　)
克隆猴可以证明动物细胞也具有全能性
克隆猴的遗传物质全部来自提供细胞核的个体
克隆技术可以用于拯救一些濒危动物
克隆猴所利用的细胞核可以是卵细胞或精子中的细胞核
6.(2024·广东汕尾市高二调研)下列关于动植物细胞工程的叙述,正确的是 (　　)
植物组织培养和动物细胞培养的原理都是细胞的全能性
植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以克服生殖隔离得到新个体
动物细胞工程需要在无菌条件下进行,植物细胞工程不需要
植物组织培养可用于单倍体育种,动物体细胞核移植可以培养克隆动物
7.(2024·四川成都七中诊断)大熊猫是我国的国宝,尽管采取了许多保护措施,但由于其繁殖能力及幼仔成活率均较低,数量仍然非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。下列相关叙述错误的是 (　　)
在体细胞核移植过程中,普遍使用的去核方法是显微操作法
在克隆过程中,可用秋水仙素激活重构胚,使其完成分裂和发育过程
由于体细胞分化程度高,体细胞核移植难度明显高于胚胎细胞核移植
在保护濒危物种方面,体细胞核移植技术有望增加濒危物种的存活数量
【综合提升】
8.(2024·安徽滁州高二下月考)为研究将治疗性克隆技术用于帕金森病的治疗,科研人员利用帕金森病模型鼠进行如图所示的实验,下列有关叙述错误的是 (　　)
通过模型鼠的成功培育,可以得到遗传物质相似或相同的实验动物用于医学研究中
过程②重构胚培养时的培养基中需要添加血清等
过程③的胚胎干细胞中的基因发生了选择性表达
过程④需要对受体小鼠注射免疫抑制剂来抑制其细胞免疫功能
9.(2024·广东佛山调研)如图表示克隆过程中核移植成功率与供核细胞分化程度的关系。下列叙述错误的是 (　　)
细胞核移植实验成功的事实说明高度分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性
图中动物细胞核移植过程中最好选受精卵作为受体细胞
实验结果表明图中动物细胞核移植的成功率具有与供核细胞分化程度呈负相关的特点
哺乳动物的重组细胞都需要经早期胚胎培养、胚胎移植等过程才能发育成新个体
10.(12分)(2024·河南名校联盟)2019年7月21日,代孕猫在胚胎移植66 d后顺利分娩,我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生。这次成功培育克隆猫是世界上为数不多的成功案例之一,标志着我国在克隆领域又迈进了一大步。如图为克隆猫“大蒜”培育过程的示意图,请回答下列有关问题。
(1)(4分)进行过程①和②时,需要为培养细胞提供无菌、无毒的环境,写出其具体操作(答三点)　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(2)(4分)核移植前需将采集到的卵母细胞培养至　　　　期。从细胞水平分析,与取体细胞的细胞核进行移植相比,题图直接将猫“大蒜”的体细胞注入去核卵母细胞的优势是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(3)(4分)通常用去核卵母细胞作受体细胞的原因除它体积大、易操作,营养物质丰富外,还因为它的细胞质中可能含有　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
11.(12分)(2024·广东汕头高二检测)治疗性克隆是对动物细胞工程的综合应用,它对解决供体器官缺乏和器官移植后的免疫排斥反应具有重要意义。其基本流程如图所示,请回答相关问题。
(1)(2分)过程①采用的是细胞工程中的　　　　技术。
(2)(4分)动物细胞进行分瓶传代培养前,需要用　　　　　　处理贴满瓶壁的细胞,以便细胞继续分裂增殖。杂交瘤细胞在体外培养时,会出现上述现象吗 　　　　,理由是　　　　　　　　　　。在培养中,为避免代谢物毒害细胞,常采取的措施是　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中构建重组细胞后进行细胞培养,而不是直接用体细胞进行细胞培养,原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)经核移植获得的重组细胞进行体外培养时,培养液中通常要添加　　　　等一些天然成分,而气体环境中CO2的主要作用是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(5)(2分)若将图中获得的组织、器官移植给个体　　　　(填“A”或“B”),则会发生免疫排斥反应。
限时练9　动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.A　[动物细胞核移植技术不能体现动物细胞的全能性，而是体现了动物细胞核的全能性，A错误；去除A猴卵母细胞的细胞核，目的是排除A猴核遗传物质的干扰，保证克隆猴的核遗传物质都来自B猴，B正确；必须将重组细胞培育到一定阶段后才能移入代孕动物体内，C正确；卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，故B猴成纤维细胞的细胞核需移植到去核卵母细胞后才能表现出全能性，D正确。]
2.C　[图中“三亲婴儿”是经过核移植和体外受精产生的，其细胞核基因一半来自母亲，一半来自父亲，细胞质基因主要来自卵母细胞捐献者。因此，“三亲婴儿”体内拥有三个亲本的遗传物质，A错误；从体内采集到的精子需要进行获能处理才具备受精能力，B错误；图中“三亲婴儿”的细胞质基因主要来自卵母细胞捐献者，因此可避免由母亲携带的线粒体遗传病基因传递给后代，C正确；图中捐献者的卵母细胞需在体外培养至MⅡ期再去核，D错误。]
3.C　[利用DNA半保留复制原理在体外复制DNA属于分子水平的克隆，A不符合题意；利用核移植技术培育出克隆动物，属于个体水平的克隆，B不符合题意；利用植物体细胞杂交技术培育出的杂种植株核遗传物质发生改变，不属于克隆，C符合题意；胡萝卜茎尖组织经植物组织培养得到脱毒苗，属于个体水平的克隆，D不符合题意。]
4.B　[目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法，A正确；图示过程只能说明高度分化的动物细胞核仍具有发育的全能性，B错误；采集的卵母细胞培养到M Ⅱ期才可以用于核移植，C正确。]
5.C　[克隆猴只能证明动物细胞核具有全能性，A错误；克隆猴的遗传物质主要来自提供细胞核的个体，部分来自受体细胞和供体细胞的细胞质，B错误；克隆技术有着广泛的应用前景，可以用于拯救一些濒危动物，C正确；克隆猴所利用的细胞核应该为体细胞的细胞核，卵细胞或精子中的细胞核只含有一半染色体，一般不能用于克隆猴，D错误。]
6.D　[植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖，A错误；动物细胞融合可以得到杂交细胞，但是不能得到新个体，B错误；植物细胞工程和动物细胞工程都需要在无菌条件下进行，C错误。]
7.B　[在体细胞核移植过程中，采集的卵母细胞需培养到M Ⅱ期时，通过显微操作去除卵母细胞的细胞核，A正确；秋水仙素不能激活重构胚，B错误；相对于胚胎细胞，体细胞分化程度高，全能性不容易表达，因此利用体细胞进行核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，C正确；动物体细胞核移植技术的应用前景包括加速家畜遗传改良进程；培养可用于移植的细胞、组织或器官；体细胞核移植技术还可以用于保护濒危物种，有望增加濒危物种的存活数量，D正确。]
8.D　[模型鼠的遗传物质相同或相似，可作为实验动物用于医学研究中，A正确；过程②重构胚胎培养时需要在培养基中添加血清等，因为血清中含有动物细胞培养所需要的未知物质，B正确；过程③是诱导胚胎干细胞分化的过程，该过程中通过定向诱导获得神经细胞，是基因选择性表达的结果，C正确；过程④属于自体移植，因为诱导产生的神经元的遗传物质绝大部分来自自身细胞，所以一般不会发生免疫排斥反应，故过程④中无需对受体小鼠注射免疫抑制剂来抑制其细胞免疫功能，D错误。]
9.B　[动物细胞核移植过程中最好选M Ⅱ期的卵母细胞作为受体细胞，因为该细胞的细胞质中含有激发细胞核全能性表现的物质，B错误；题图中实验结果显示随着供核细胞分化程度的升高，核移植的成功率逐渐下降，说明动物细胞核移植的成功率具有与供核细胞分化程度呈负相关的特点，C正确；哺乳动物的胚胎发育需要在母体子宫内完成，故哺乳动物的重组细胞需要经早期胚胎培养、胚胎移植等过程才能发育成新个体，D正确。]
10.(1)对所有培养用具进行灭菌处理；在培养液中添加一定量的抗生素；定期更换培养液　(2)M Ⅱ　避免取核过程对细胞核造成损伤　(3)促进(或激活)细胞核全能性表达的物质和条件
11.(1)(体)细胞核移植　(2)胰蛋白酶、胶原蛋白酶等　不会　杂交瘤细胞具有无限增殖的特性　定期更换培养液　(3)体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵母细胞的细胞质可以给它提供表现全能性的环境　(4)血清　维持培养液的pH　(5)A
解析　分析题图可知，①表示体细胞核移植，②表示早期胚胎培养。(1)过程①采用的是细胞工程中的体细胞核移植技术。(2)动物细胞进行分瓶传代培养前，需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理贴满瓶壁的细胞；由于杂交瘤细胞具有无限增殖的特性，故杂交瘤细胞在体外培养时不会出现接触抑制现象；在培养中，为避免代谢物毒害细胞，常采取的措施是定期更换培养液。(3)将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中构建重组细胞后进行细胞培养，而不是直接用体细胞进行细胞培养，原因是体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵母细胞的细胞质可以给它提供表现全能性的环境。(4)动物细胞进行体外培养时，培养液中通常要添加血清等天然成分；气体环境中CO2的主要作用是维持培养液的pH。(5)由于B是供核的一方，克隆的组织和器官的绝大多数遗传物质和B相同，与A不同，故若将图中获得的组织、器官移植给个体A，则会发生免疫排斥反应。限时练10　胚胎工程的理论基础
(时间:30分钟　分值:60分)
选择题:第1~11题,每小题3分,共33分。
【基础对点】
一、受精和受精阶段
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔高二月考)下列有关高等动物受精作用的叙述,正确的是 (　　)
在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体时说明卵子已受精
精子与卵子结合过程中,卵子完成减数分裂Ⅰ
精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠细胞膜的功能特点
获能的精子与卵子相遇后,会释放出多种酶,防止多精入卵
2.(2024·河北保定高二期中)下列有关哺乳动物体内受精的叙述,正确的是 (　　)
动物排出的卵子成熟程度不同,只有部分具备与精子受精的能力
卵子形成过程中,减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ是连续的
所有卵母细胞都要在输卵管内成熟,到MⅡ期才具备受精能力
精子无需穿过透明带也可以与卵细胞膜接触
3.(2024·福州一中高二质检)受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。在受精作用进行时,通常是精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。与此同时,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子进入。下列有关受精作用的说法错误的是 (　　)
卵细胞和精子相互识别、融合体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能
卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应阻止其他精子进入,有利于亲子代染色体数目的稳定
精子的头部包含了父方细胞核和线粒体中的DNA
卵细胞和精子的随机结合,是遗传多样性的原因之一
二、胚胎早期发育
4.(2024·广东汕头调研)关于桑葚胚和囊胚的比较,下列说法错误的是 (　　)
桑葚胚的各细胞结构功能基本相同
囊胚期细胞出现了分化,但遗传物质未发生改变
囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的
囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是基因选择性表达的结果
5.(2024·辽宁锦州高二月考)下列关于受精作用和胚胎早期发育的叙述,错误的是 (　　)
自然条件下,受精发生在输卵管
自然条件下,“精子获能”必须在雌性动物的生殖道内
囊胚期的细胞逐渐分化为内细胞团和滋养层细胞
囊胚从透明带中伸展出来的过程叫作孵化,发生在输卵管内
6.(2024·江苏连云港高二月考)下列关于哺乳动物胚胎发育的叙述,错误的是 (　　)
胚胎发育过程有细胞分化,细胞分化是基因选择性表达的结果
胚胎发育至原肠胚时期开始细胞分化,分化程度最高
三个胚层细胞与滋养层细胞相比,DNA相同,mRNA不完全相同
原肠胚的三胚层可发育为各种器官的原基
7.(2024·武汉二中高二期中)下列关于哺乳动物胚胎发育过程的叙述,错误的是 (　　)
获能后的精子与卵细胞相遇后,释放多种酶溶解卵细胞膜外的结构
哺乳动物受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核
精子细胞膜与卵细胞膜的融合依靠细胞膜的结构特点
囊胚中滋养层细胞进一步发育可形成胎儿的各种组织
【综合提升】
8.(2024·广西梧州高二期中)如图为受精作用及早期胚胎发育示意图,下列叙述错误的是 (　　)
过程①的完成需要依赖细胞表面特异性蛋白的识别,精子会释放出特殊的水解酶
过程①存在基因重组
过程②通过有丝分裂增殖,细胞的细胞核与细胞质两者的体积之比逐渐变大
囊胚在过程④中需发生孵化,否则将无法继续发育
9.(2024·辽宁朝阳高二联考)下图表示某哺乳动物胚胎的早期发育过程,a~c表示相关过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示相关时期。下列相关叙述正确的是 (　　)
过程a表示卵裂,该时期细胞数量和体积不断增加
过程b细胞逐渐分化,Ⅱ分为内胚层、中胚层和外胚层
过程c表示孵化,孵化后发育形成Ⅲ时期表示原肠胚
在自然条件下,哺乳动物的受精过程和早期胚胎的发育均在子宫中完成
10.下图表示牛的受精作用及早期胚胎发育的部分过程。下列有关叙述正确的是 (　　)
图1中各细胞内的DNA分子数目相同
图3表明受精作用已经完成
同期发情处理能使供体产生更多的图4结构
图1到图4的过程发生在输卵管和子宫中
11.(2024·四川成都高二期末)如图为获得小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系的流程图。下列叙述错误的是 (　　)
过程①中,用于受精的卵母细胞应处于MⅡ期
过程②中,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
通过直接培养图中的卵母细胞也能获得小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系
“早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有发育的全能性
12.(14分)如图为精、卵相遇示意图。据图回答下列问题:
(1)(4分)写出①~⑤所示结构的名称:①　　　　;②　　　　;③　　　　;④　　　　。
(2)(2分)精子与卵子相遇时,首先　　　　　　　,可直接溶解　　　　外的一些结构。
(3)(2分)在精子接触卵细胞膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入　　　　的生理反应。
(4)(3分)精子入卵后,形成一个新的核,即　　　　。与此同时,被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出　　　　后,形成　　　　。
(5)(3分)当　　　　　　　　　　　　　　时,受精过程至此结束。
13.(13分)(2024·焦作一中高二月考)女性受孕后的子宫内并不是“母慈子孝”的场景,而是一场精彩的斗争。孕早期母体的一系列不适反应,都是这场斗争的表现。请回答下列问题。
(1)(4分)进入女性生殖道的精子必须经过　　　　才具备与卵子结合的能力。而排入输卵管的卵子则要进一步成熟,当达到　　　　　　　　　　　　时,才具备与精子受精的能力。
(2)(5分)受精卵经有丝分裂形成早期胚胎,要经历桑葚胚→囊胚→具有三个胚层的　　　　→早期胚胎。胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,这一时期称为卵裂期,其特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。由于胚胎细胞近一半的基因是外来的,因此母体会做出自然的排斥反应,而胚胎细胞会分泌人绒毛膜促性腺激素(HCG),从而抑制母体　　　　细胞(在特异性免疫中起主要作用的一类细胞)的活动,而阻止排斥反应。
(3)(4分)度过孕早期后,胎盘会向母体大脑释放一种激素,强行控制母体去补充胎儿所需要的食物。胚胎发育需要什么营养,母体就想吃什么,则胎盘是一个裁判,胎盘是由　　　　　　　　　　发育而成。
限时练10　胚胎工程的理论基础
1.A　[精子与卵子结合过程中，卵子完成减数分裂Ⅱ，B错误；精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠细胞膜的结构特点——具有一定的流动性，C错误；透明带和卵细胞膜分别发生相应生理反应，从而防止多精入卵，D错误。]
2.C　[动物排出的卵子成熟程度不同，但都要在输卵管内进一步成熟，到M Ⅱ期时，才具备与精子受精的能力，A错误；卵子形成过程中，减数分裂Ⅰ是在排卵前后完成的，减数分裂Ⅱ是在受精过程中完成的，二者不连续，B错误；精子必须穿过透明带才可以与卵细胞膜接触，D错误。]
3.C　[卵细胞和精子相互识别、融合体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能和具有一定的流动性的结构特点，A正确；精子的头部只包含了父方细胞核中的DNA，C错误。]
4.C　[桑葚胚时期细胞还没有发生分化，所以该时期的各细胞结构功能基本相同，A正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，而分化过程中遗传物质未发生改变，B正确；囊胚期细胞开始分化，形成内细胞团和滋养层细胞，两种细胞的差异是基因选择性表达的结果，C错误，D正确。]
5.D　[哺乳动物精子的发生在睾丸内完成，卵子的发生在卵巢内完成，自然条件下，“精子获能”在雌性动物的生殖道内，受精是在雌性动物的输卵管内完成的，A、B正确；囊胚期细胞开始分化，其中聚集在胚胎端的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，C正确；囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫孵化，孵化发生在子宫内，D错误。]
6.B　[细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化贯穿于生命的始终，所以胚胎发育过程中也存在细胞分化，A正确；细胞分化开始于囊胚时期，B错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，所以三个胚层细胞与滋养层细胞相比，DNA相同，mRNA不完全相同，C正确；原肠胚的三胚层逐渐分化形成各种组织器官的原基，D正确。]
7.D　[哺乳动物受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体或细胞内出现雌、雄原核，B正确；精子细胞膜与卵细胞膜的融合依靠细胞膜的流动性，即细胞膜的结构特点，融合后形成受精卵，C正确；胚胎进一步发育，囊胚中滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘，内细胞团将发育成胎儿的各种组织，D错误。]
8.B　[题图中过程①代表受精作用，减数分裂产生生殖细胞的过程中可以发生基因重组，受精作用的过程中不发生基因重组，B错误；题图中②为卵裂过程，该过程通过有丝分裂的方式增殖，细胞卵裂过程中，单个细胞体积减小而细胞核体积不变，因此核质比增大，C正确。]
9.C　[过程a表示卵裂，该时期细胞数目不断增加，但胚胎总体积并不增加，细胞体积变小，A错误；过程b细胞逐渐分化，Ⅱ时期表示囊胚期，内胚层、中胚层和外胚层存在于原肠胚时期即Ⅲ时期，B错误；在自然条件下，哺乳动物的受精过程在输卵管中完成，D错误。]
10.D　[图1中精子已完成减数分裂过程，而卵细胞与精子结合时，正处于减数分裂Ⅱ时期，卵细胞DNA分子数目为精子的2倍，因此图1中各细胞内DNA分子数目不相同，A错误；图3中受精卵已经进行了一次卵裂，形成了两个子细胞，B错误；同期发情处理可以使供体和受体具有相同的生理状态，C错误；图4为早期胚胎发育过程中形成的原肠胚，图1到图3的过程发生在输卵管中，图4出现在子宫中，D正确。]
11.C　[卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂Ⅱ，所以需要用精子刺激卵母细胞，然后移除雄原核再进行培养，C错误。]
12.(1)卵细胞核　卵细胞膜　透明带　第一极体　(2)释放多种酶　卵细胞膜　
(3)透明带　(4)雄原核　第二极体　雌原核　(5)雌、雄原核充分发育，彼此融合形成合子
解析　(1)题图中①～④分别表示：卵细胞核、卵细胞膜、透明带、第一极体。
(2)精子、卵子相遇时，首先释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构。(3)当精子接触卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。(4)精子入卵后，形成雄原核，同时卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。
(5)受精过程完成的标志是雌、雄原核融合为合子。
13.(1)获能　减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)　(2)原肠胚　细胞分裂方式为有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加　淋巴　(3)囊胚的滋养层细胞
解析　(1)进入女性生殖道的精子必须经过获能，才具备与卵子结合的能力。而卵子需发育到减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)才成熟，具备与精子受精的能力。(2)受精卵经有丝分裂形成早期胚胎，要经历桑葚胚→囊胚→原肠胚→早期胚胎。卵裂期的特点是细胞分裂方式为有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加。在特异性免疫中起主要作用的一类细胞是淋巴细胞。(3)胎盘是由囊胚的滋养层细胞发育而成的。限时练11　胚胎工程技术及其应用
(时间:30分钟　分值:60分)
选择题:第1~10题,每小题4分,共40分。
【基础对点】
一、体外受精和胚胎移植
1.(2024·河南安阳高二检测)下列关于体外受精技术的说法中,错误的是 (　　)
体外受精技术操作前需对精子进行获能处理
体外受精需要对采集到的卵子进行成熟培养
体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术
体外受精技术就是人工将获能的精子放入雌性动物的输卵管中以辅助受精
2.(2024·重庆一中调研)试管动物技术是指通过人工操作使精子和卵子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后再经移植产生后代的技术。下列关于试管动物技术的叙述,错误的是 (　　)
该技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞
运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖
可实现优良品种的快速、大量繁殖
运用试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行
3.(2024·武汉二中质检)如图是通过体外受精技术培育试管动物的大致流程示意图,下列叙述错误的是 (　　)
采集的精子不能直接与成熟的卵母细胞完成体外受精
①②过程分别为受精和减数分裂
自然孕育时,图中的①~④过程都是在输卵管中完成的
早期胚胎在生理状况相同的同种雌性动物体内可继续发育
二、胚胎分割
4.(2024·江西南昌高二期末)如图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法错误的是 (　　)
①代表体外受精,与体内受精不同的是体外受精前需对精子进行离心处理
②代表体外胚胎培养,在透明带中进行的受精卵的早期分裂称为卵裂
③代表胚胎分割,可取样桑葚胚时期的滋养层进行DNA分析,鉴定性别
④代表胚胎移植,操作前通常需要对代孕母牛做同期发情处理
5.(2024·广东佛山调研)胚胎分割技术是一种现代生物技术,下列关于这一技术的叙述,正确的是 (　　)
①胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份
②胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
③胚胎分割技术属于无性繁殖,因此属于克隆
④胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎
①② ②③
①③④ ①②③④
6.(2024·襄阳四中联考)以下关于胚胎分割移植的说法,错误的是 (　　)
分割滋养层可对胚胎进行性别鉴定
胚胎分割所需要的主要仪器为体视显微镜和显微操作仪
可在囊胚阶段将胚胎随机分割成两份或多份,然后移植
用分割针将桑葚胚均分成两部分,可直接将裸半胚移植入受体
【综合提升】
7.(2024·云南昆明高三开学考)下图表示细胞工程中的某些操作过程,下列说法错误的是 (　　)
若甲、乙为植物细胞,融合前需用纤维素酶和果胶酶处理
若甲、乙是番茄和马铃薯的原生质体,可用聚乙二醇(PEG)诱导使其融合为丙
若为单克隆抗体制备过程,得到的杂交瘤细胞丙还需要进行克隆化培养和抗体检测
若甲、乙分别为优质奶牛的卵母细胞和精子,则可直接用于体外受精形成受精卵丙
8.(2024·江苏南京调研)如图是我国科研团队基于核移植技术实现人类精子细胞体外扩增的过程,研究人员利用此过程获得的孤雄单倍体胚胎干细胞对卵子进行“授精”,培养获得了正常胚胎。下列相关叙述错误的是 (　　)
过程②吸去的是第二极体和卵细胞的核
孤雄单倍体胚胎干细胞取自单倍体囊胚的内细胞团
孤雄单倍体胚胎干细胞中的基因和精子中的基因一样
该研究为将来的生殖医学研究提供了前瞻性的技术储备
9.(2024·江苏苏州调研)如图为胚胎工程中各种胚胎操作技术。下列分析正确的是 (　　)
从良种母牛体内获得的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
早期囊胚a、b、c基因型相同,但发育得到的个体表型不一定相同
可取早期囊胚c的滋养层细胞进行染色体分析来鉴定小牛f的性别
为防止杂菌污染常用高压蒸汽灭菌法处理培养胚胎干细胞e的培养液
10.(2024·山东威海高二检测)我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞(卵泡中卵母细胞周围的细胞)转化为GV卵母细胞,进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代。下列相关叙述错误的是 (　　)
过程①类似于再分化,其实质是基因的选择性表达
过程③,受精后的X细胞会再释放出一个极体
过程②表示减数分裂Ⅰ,GV卵母细胞不具备受精能力
上述过程③中涉及的技术有体外受精、早期胚胎培养等
11.(7分)胚胎移植的基本程序如图所示,请据图回答问题。
(1)(2分)图中b过程是指　　　　　　　　　　　　。
(2)(3分)受体母牛必须具备　　　　　　　　。胚胎移植时,受体应处于适合的生理状态,此时可利用激素对受体进行　　　　　　　　　　处理。此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生　　　　　　反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(3)(2分)为了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是　　　　;在对囊胚阶段的胚胎进行操作时,要注意将　　　　均等分割。
12.(13分)随着生物科学技术的发展,动物的生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,请据图分析并回答下列问题。
(1)(1分)图中产生小牛的几个途径中,属于无性繁殖途径的有应用　　　　(填数字)。
(2)(3分)应用1中,为了大量获取细胞B,需对供体2注射　　　　　　　　,使用　　　　　　　　技术获得重组细胞,最终获得的良种小牛性别为　　　　。
(3)(3分)人工授精时,受精卵形成的场所是　　　　。当精子触及卵细胞膜的瞬间,　　　　会发生反应,防止多精入卵。若在应用1中进行胚胎移植,则该操作的生理学依据是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其　　　　,得到的卵母细胞需要发育至　　　　期才能受精。
(5)(2分)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过　　　　技术获得二分胚①和②,操作时需要注意　　　　　　　　　　　　　　　　 ,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(6)(2分)通过各种技术获得的胚胎都必须移植给受体才能获得后代,胚胎移植技术的优势在于　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
限时练11　胚胎工程技术及其应用
1.D　[人工授精是人工将获能的精子放入雌性动物的输卵管中以辅助受精，该过程不是体外受精，D错误。]
2.D　[根据题意可知，试管动物技术仍然属于通过有性生殖繁育后代的技术，因为操作过程中仍然有两性生殖细胞的结合过程，只不过是通过人工体外操作，获得胚胎，然后再移植到生物体内发育成新个体。早期胚胎经移植后的过程在体内进行，故选D。]
3.B　[采集的精子获能后才能与成熟的卵母细胞完成体外受精，A正确；①②过程分别为受精和有丝分裂，B错误。]
4.C　[图中①表示体外受精，②表示早期胚胎培养，③表示胚胎分割，④表示胚胎移植。与体内受精相比，体外受精精子获能处理前需对精子进行离心处理，目的是除去精浆以利于精子获能，A正确；胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂，B正确；做性别鉴定应选择囊胚期的滋养层细胞，C错误；过程④代表胚胎移植，操作前需要对代孕母牛进行同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境，D正确。]
5.B　[胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术，不能任意分割成多份。通过胚胎分割获得后代的过程是无性繁殖，属于克隆。胚胎分割应选择早期胚胎，包括桑葚胚、囊胚。]
6.C　[胚胎分割时，用分割针分割滋养层，做DNA分析，鉴定性别，A正确；在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，一定要注意将内细胞团均等分割，而且实践证明，采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的，C错误；分割后的胚胎可以直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体，所以用分割针将桑葚胚均等分割成两部分，可以直接将裸半胚移植入受体，D正确。]
7.D　[若甲、乙为植物细胞，首先用酶解法去除细胞壁，一般使用纤维素酶和果胶酶处理，A正确；若甲、乙是番茄和马铃薯的原生质体，可用聚乙二醇(PEG)诱导使其融合为杂种细胞丙，B正确；若为单克隆抗体制备过程，筛选出杂交瘤细胞后，还需要对其进行克隆化培养和抗体检测，C正确；若甲、乙分别为优质奶牛的卵母细胞和精子，需要对精子进行获能处理，将卵母细胞培养至M Ⅱ期，然后体外受精形成受精卵丙，D错误。]
8.C　[若要培养孤雄单倍体，注入精子后，需要吸去第二极体和卵细胞的核，A正确；囊胚包括内细胞团和滋养层细胞，由题图可知，孤雄单倍体胚胎干细胞取自单倍体囊胚的内细胞团，B正确；孤雄单倍体胚胎干细胞的核基因来自精子，细胞质基因来自卵母细胞，C错误；孤雄单倍体胚胎干细胞对卵子进行“授精”，培养获得了正常胚胎，该研究为将来的生殖医学研究提供了前瞻性的技术储备，D正确。]
9.C　[在卵巢内获得的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精，A错误；据题图可知，三种早期囊胚由不同受精卵发育而来，故a、b、c细胞核中的遗传物质不一定相同，B错误；滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，胚胎移植前，可取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定，C正确；可以在培养液中加入适量抗生素来防止杂菌污染，D错误。]
10.A　[过程①类似于脱分化，使细胞重新获得分裂分化的能力，A错误。]
11.(1)胚胎的收集　(2)健康的体质和正常的繁殖能力　同期发情　免疫排斥　
(3)胚胎分割　内细胞团
12.(1)1和3　(2)促性腺激素　核移植　雌性　(3)输卵管　透明带　代孕母牛对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应　(4)获能　MⅡ　(5)胚胎分割　将内细胞团均等分割　(6)可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
解析　(1)图中产生小牛的途径共有3个，应用1是克隆牛的形成过程，运用的是无性繁殖手段，应用2是通过精卵细胞融合形成的受精卵发育成个体，利用有性生殖途径，应用3是利用应用2得到的早期胚胎经过胚胎分割技术获得新个体，该过程利用的是无性繁殖手段，即小牛产生的途径中属于无性繁殖的是应用1和3。(2)应用1中，为了大量获取细胞B，即卵母细胞，需对供体2注射促性腺激素，促使其超数排卵，使用核移植技术获得重组细胞，最终通过早期胚胎培养和胚胎移植技术获得良种小牛。该小牛的性别与供核的母体相同，即与供体1相同，性别为雌性。(3)人工授精时，由于受精过程发生在输卵管中，因此受精卵形成的场所是输卵管。当精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生反应以防止多精入卵。进行胚胎移植的生理学依据是代孕母牛对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。(4)在应用2、3、4中，若要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行获能处理，因为获能后的精子才具备与卵细胞结合的能力，得到的卵母细胞也需要培养至MⅡ期才能受精。(5)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题，对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚①和②，为保证分割后胚胎的恢复和进一步发育，在进行胚胎分割时需要将内细胞团均等分割。(6)胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

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