备战2026年高考生物(2025年真题分类汇编通用版)专题16细胞工程与胚胎工程(原卷版+解析)

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备战2026年高考生物(2025年真题分类汇编通用版)专题16细胞工程与胚胎工程(原卷版+解析)

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专题16 细胞工程与胚胎工程
考点01 植物细胞工程
一、单选题
1.(2025·四川·高考真题)研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A.两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B.再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C.花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D.植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
2.(2025·河北·高考真题)某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织,获得再生植株,并进行相关检测。下列实验操作错误的是( )
A.将种子消毒后,取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织
B.在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴后观察颜色以鉴定DNA
C.将小麦色素提取液滴加到滤纸条,然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析
D.对叶片抽气处理后,转到富含CO2的清水中,探究不同光照下的光合作用强度
3.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A.参与构成叶绿素 B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧 D.参与构成甲状腺激素
4.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是( )
A.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B.培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌
C.芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体
D.紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优势明显
5.(2025·浙江·高考真题)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。
流程 最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒 75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗 MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增 MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根 1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注:从生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质
下列叙述正确的是( )
A.流程①的效果取决于消毒剂浓度
B.流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C.与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
D.与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根
6.(2025·湖北·高考真题)水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢,长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示。下列叙述错误的是(  )
转速(r/min) 55 65 75 85
相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25
细胞干重(g/L) 7.5 9.7 11.4 9.5
黄酮产量(g/L) 0.2 0.27 0.32 0.25
A.黄酮产量与细胞干重呈正相关
B.黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
C.氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D.转速为75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累
7.(2025·江苏·高考真题)图示一种植物组织培养周期,①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂
B.过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞
C.过程②③所用培养基的成分、浓度相同
D.培养基中糖类既能作为碳源,又与维持渗透压有关
8.(2025·河北·高考真题)下列过程涉及酶催化作用的是( )
A.Fe3+催化H2O2的分解 B.O2通过自由扩散进入细胞
C.PCR过程中DNA双链的解旋 D.植物体细胞杂交前细胞壁的去除
二、解答题
9.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)马铃薯作为重要农作物,提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现,野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。
(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、 、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶在PCR的 步骤中起作用。
(2)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时需在引物的 (填“5'端”或“3'端”)添加限制酶识别序列,结合上表分析,上游引物应添加的碱基序列是5'- -3',切割载体时应选用的两种限制酶是 ,PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。
(3)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将S基因整合到 ,抗性基因 可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经 形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
10.(2025·甘肃·高考真题)水稻白叶枯病(植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑)由白叶枯病菌引起,严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术,对水稻白叶枯病的感病基因SWEET(该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻)的启动子区进行了定点“修改”,编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株(如下图)。回答下列问题。
(1)CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后,可通过 (方法)将该质粒转入植物细胞,并将 整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞,需要在植物组织培养基中添加 。
(2)实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为 ,对其消毒时需依次使用酒精和 处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素,原因是 。
(3)为了检测基因编辑水稻是否成功,首先需采用 技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑;然后,在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌,通过比较 来验证抗病性。
(4)在该研究中,基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为 。
考点02 动物细胞工程
一、单选题
11.(2025·北京·高考真题)动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时,调控pH的CO2耗尽,培养基转为黄色。由此推断使培养基呈淡红色的是( )
A.必需氨基酸 B.抗生素
C.酸碱指示剂 D.血清
12.(2025·甘肃·高考真题)肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种细胞因子,高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体,用于治疗由TNF-α引发的疾病,制备流程如下图。下列叙述正确的是(  )
A.①是从小鼠的血液中获得的骨髓瘤细胞
B.②含未融合细胞、同种核及异种核融合细胞
C.③需用特定培养基筛选得到大量的杂交瘤细胞
D.④需在体外或小鼠腹腔进行克隆化培养和抗体检测
13.(2025·安徽·高考真题)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A.从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B.将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C.将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D.采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
14.(2025·广东·高考真题)将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及( )
A.制备细胞悬液
B.置于等适宜条件下培养
C.离心收集细胞
D.用胰蛋白酶消化支架后分离片层
15.(2025·湖北·高考真题)利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒,生产流感疫苗,具有标准化、产量高等优点。但MDCK细胞贴壁生长的特性不利于生产规模的扩大,严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选,成功获得一种无成瘤性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06.下列叙述错误的是(  )
A.XF06悬浮培养可提高细胞密度,进而提升生产效率
B.细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染所导致
C.可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒
D.采用无成瘤性细胞生产疫苗,是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染
二、多选题
16.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述错误的是( )
A.步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选T淋巴细胞
B.步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶,制成单细胞悬液
C.步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合,体现了细胞膜的流动性
D.步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞
三、解答题
17.(2025·湖南·高考真题)非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒,可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A,其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题:
(1)制备特定抗原
①获取基因A,构建重组质粒(该质粒的部分结构如图所示)。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和 等;为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确,应选用图中的一对引物 对待测质粒进行PCR扩增,预期扩增产物的片段大小为 bp。
②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌,诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心,发现上清液中无蛋白A,可能的原因是 (答出两点即可)。
(2)制备抗蛋白A单克隆抗体
用蛋白A对小鼠进行免疫后,将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,诱导融合的常用方法有 (答出一种即可)。选择培养时,对杂交瘤细胞进行克隆化培养和 ,多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体,可用于非洲猪瘟的早期诊断。
考点03 胚胎工程
一、单选题18.(2025·山东·高考真题)利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示,下列说法错误的是( )

A.对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞
B.卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行
C.培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D.可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
19.(2025·河北·高考真题)生物工程在社会生产中的应用日益广泛,下列相关技术和方法错误的是( )
A.利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持
B.在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养
C.利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
D.对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备
20.(2025·江苏·高考真题)梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好,但自然杂交很难完成,人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用,可提高繁殖率,增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是( )
A.采集的精液无需固定、稀释,即可用血细胞计数板检测精子密度
B.人工授精时,采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道
C.超数排卵处理时,常用含促性腺激素的促排卵剂
D.母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础
21.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是( )
A.体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B.移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C.胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D.为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
22.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作,获得了羊毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是( )
A.为获取足够的卵子,需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理
B.为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致,需进行同期发情处理
C.受精卵发育至桑葚胚阶段,细胞数量和胚胎总体积均增加
D.对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响
23.(2025·云南·高考真题)孕酮具有促进子宫内膜增生,为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠,该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代,下列说法正确的是(  )
A.运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率
B.使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎
C.体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率
D.使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题16 细胞工程与胚胎工程
考点01 植物细胞工程
一、单选题
1.(2025·四川·高考真题)研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A.两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B.再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C.花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D.植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】植物体细胞杂交技术
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导,其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞,有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合等,A 错误;
B、全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,杂种细胞经过培养形成再生植株 N,这证明了杂种细胞仍具有全能性,B正确;
C、花椰菜和黑芥是不同物种,它们之间存在生殖隔离。原生质体能融合并不能证明不存在生殖隔离,因为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,C错误;
D、植株 N 是花椰菜(BB,2n=18)和黑芥(CC,2n=16),二者原生质体经 PEG 诱导融合形成杂种细胞后,染色体组成是 BBCC,存在同源染色体,在减数分裂时能正常联会配对,能产生可育配子,D错误。
故选B。
2.(2025·河北·高考真题)某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织,获得再生植株,并进行相关检测。下列实验操作错误的是( )
A.将种子消毒后,取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织
B.在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴后观察颜色以鉴定DNA
C.将小麦色素提取液滴加到滤纸条,然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析
D.对叶片抽气处理后,转到富含CO2的清水中,探究不同光照下的光合作用强度
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】绿叶中色素的提取和分离实验、影响光合作用的因素、DNA的粗提取及鉴定、植物组织的培养及基本过程
【分析】色素提取的原理:叶绿体中的色素溶解于有机溶剂,如无水乙醇;色素分离的原理:四种色素在层析液中的溶解度不同,因而随层析液在滤纸上扩散的速度不同,溶解度越高,扩散速度越快,溶解度越低,扩散速度越慢。
【详解】A、将种子消毒后,取种胚接种到适当的固体培养基可以诱导愈伤组织,这是植物组织培养中常用的获取愈伤组织的方法,A正确;
B、在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴后会出现蓝色反应,以此来鉴定DNA,B正确;
C、在进行色素层析时,色素滴加部位不能浸入层析液,否则色素会溶解在层析液中,无法在滤纸条上进行层析分离,C错误;
D、对叶片抽气处理后,转到富含CO2的清水中,通过观察不同光照下叶片上浮的情况等可以探究不同光照下的光合作用强度,D正确。
故选C。
3.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A.参与构成叶绿素 B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧 D.参与构成甲状腺激素
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】细胞中的无机盐、植物体细胞杂交技术
【分析】手足抽搐是由于血钙浓度降低引起的,而佝偻病与钙吸收不足有关。
【详解】A、佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2+)缺乏有关,叶绿素的核心元素是镁(Mg2+),钙(Ca2+)不参与叶绿素构成,A错误;
B、在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+-高pH是植物原生质体融合的其中一种方法,与钙(Ca2+)有关,B正确;
C、血红蛋白的辅基含铁(Fe2+),负责携氧,与钙无关,C错误;
D、甲状腺激素含碘(I-),钙不参与其构成,D错误。
故选B。
4.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是( )
A.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B.培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌
C.芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体
D.紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优势明显
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】植物组织培养技术综合、植物细胞工程的实际应用
【分析】植物组织培养技术:1、过程:离体的植物组织,器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。2、原理:植物细胞的全能性。3、条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。4、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例直接影响细胞的分化方向。当二者比例适中时,促进愈伤组织的形成;比例过高时促进生根,比例过低时促进生芽,A正确;
B、培养基含大量水分,需用高压蒸汽灭菌法灭菌(121℃,15-30分钟);干热灭菌法适用于耐高温且干燥的物品(如玻璃器皿),不能用于培养基灭菌,B错误;
C、外植体可以是植物的任何活细胞、组织或器官,只要具有全能性。芽原基细胞是分生组织的一部分,全能性高,可作为外植体。基因选择性表达是细胞分化的基础,不影响其作为外植体的能力,C错误;
D、细胞产物的工厂化生产正是通过植物组织培养技术实现的,如大量培养红豆杉细胞,从培养液中提取紫杉醇。因此,紫杉醇可通过此方法获取,植物组织培养的优势(如快速增殖、大量生产细胞产物)在此体现,D错误。
故选A。
5.(2025·浙江·高考真题)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。
流程 最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒 75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗 MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增 MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根 1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注:从生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质
下列叙述正确的是( )
A.流程①的效果取决于消毒剂浓度
B.流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C.与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
D.与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】植物组织培养技术综合、植物组织的培养及基本过程
【分析】植物组织培养过程中,激素的比例影响其分化的方向,当细胞分裂素与生长素比例相当时,产生愈伤组织,生长素浓度较高时,诱导根的形成,细胞分裂素浓度较高时,诱导芽的形成。
【详解】A、流程①中,消毒效果不仅取决于消毒剂浓度,还取决于消毒时间和消毒剂种类,A错误;
B、流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段,直接经腋芽直接分化为丛生苗,B正确;
C、与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值小,C错误;
D、与流程③相比,提高流程④培养基的IBA浓度有利于从生苗的生根,D错误。
故选B。
6.(2025·湖北·高考真题)水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢,长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示。下列叙述错误的是(  )
转速(r/min) 55 65 75 85
相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25
细胞干重(g/L) 7.5 9.7 11.4 9.5
黄酮产量(g/L) 0.2 0.27 0.32 0.25
A.黄酮产量与细胞干重呈正相关
B.黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
C.氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D.转速为75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】植物细胞工程的实际应用
【分析】分析表格,随着转速升高,细胞干重增加,黄酮产量最多。
【详解】A.从图中看出,黄酮产量随着细胞干重增加而增加,所以黄酮产量与细胞干重呈正相关,A正确;
B.黄酮属于次生 代谢产物,并非细胞生存和生长所必需,B错误;
C.氧气参与有氧呼吸,为细胞生长、分裂和代谢提供能量,所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的,C正确;
D.75r/min时相对生长速率、细胞干重和黄酮产量均最高,所以转速为75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累,D正确;
故选B。
7.(2025·江苏·高考真题)图示一种植物组织培养周期,①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂
B.过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞
C.过程②③所用培养基的成分、浓度相同
D.培养基中糖类既能作为碳源,又与维持渗透压有关
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】植物组织培养技术综合
【分析】离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株体。
【详解】A、过程①形成了愈伤组织,发生了细胞的脱分化,此时细胞还进行有丝分裂,A正确;
B、过程②是愈伤组织经再分化形成胚状体的过程,故经过再分化形成不同种类的细胞,B正确;
C、过程②③所有培养基的成分、浓度不完全相同,如细胞分裂素和生长素的浓度不同,C错误;
D、培养基中常加入蔗糖,既能作为碳源,又与维持渗透压有关,D正确。
故选C。
8.(2025·河北·高考真题)下列过程涉及酶催化作用的是( )
A.Fe3+催化H2O2的分解 B.O2通过自由扩散进入细胞
C.PCR过程中DNA双链的解旋 D.植物体细胞杂交前细胞壁的去除
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】酶的特性、PCR扩增的原理与过程、植物体细胞杂交技术、自由扩散
【详解】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,具有高效性、专一性和作用条件温和。
【分析】A、Fe3+催化H2O2的分解,Fe3+是无机催化剂,不是酶,A错误;
B、O2通过自由扩散进入细胞,这是一种简单的物质跨膜运输方式,不涉及酶的催化作用,B错误;
C、PCR过程中DNA双链的解旋是通过高温实现的,不需要酶来解旋(在生物体内DNA解旋需要解旋酶),C错误;
D、植物体细胞杂交前细胞壁的去除,需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,涉及酶的催化作用,D正确。
故选D。
二、解答题
9.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)马铃薯作为重要农作物,提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现,野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。
(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、 、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶在PCR的 步骤中起作用。
(2)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时需在引物的 (填“5'端”或“3'端”)添加限制酶识别序列,结合上表分析,上游引物应添加的碱基序列是5'- -3',切割载体时应选用的两种限制酶是 ,PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。
(3)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将S基因整合到 ,抗性基因 可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经 形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
【答案】(1) 4种脱氧核苷酸 延伸
(2) 5'端 AGATCT BamHⅠ、EcoRⅠ
(3) 栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上 2 再分化
【难度】0.4
【知识点】植物组织培养技术综合、基因工程的操作程序综合
【分析】1、基因工程的步骤:目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2、对限制酶选择条件:不能破坏目的基因和启动子、终止子,以便于目的基因和载体正确连接。
【详解】(1)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。PCR一般分为变性、复性和延伸三步,其中DNA聚合酶在PCR的延伸步骤中起作用。
(2)为了使目的基因能够被限制酶切割,扩增目的基因时,需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列。结合图表分析,在载体的启动子和终止子之间有BamH I、EcoR I和Xba I的识别序列,而S基因内部含有Xba I、Nde I和BamH I的识别序列,要用BamH I、EcoR I或Xba I切割载体,又不能用Xba I、Nde I或BamH I切割S基因,再根据各种限制酶的识别序列及切割位点,可知,需要用BamH I、EcoR I切割载体,用BamH I的同尾酶Bgl Ⅱ和EcoR I切割S基因,故PCR扩增S基因时需在上游引物添加的碱基序列是5'-AGATCT-3'。
(3)T-DNA属于可转移DNA,用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将S基因整合到栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上,抗性基因1位于T-DNA外部,用于筛选含有重组载体的农杆菌,而抗性基因2位于T-DNA内部,可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经再分化形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
10.(2025·甘肃·高考真题)水稻白叶枯病(植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑)由白叶枯病菌引起,严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术,对水稻白叶枯病的感病基因SWEET(该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻)的启动子区进行了定点“修改”,编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株(如下图)。回答下列问题。
(1)CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后,可通过 (方法)将该质粒转入植物细胞,并将 整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞,需要在植物组织培养基中添加 。
(2)实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为 ,对其消毒时需依次使用酒精和 处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素,原因是 。
(3)为了检测基因编辑水稻是否成功,首先需采用 技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑;然后,在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌,通过比较 来验证抗病性。
(4)在该研究中,基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为 。
【答案】(1) 农杆菌转化法 Ti质粒上的T - DNA 潮霉素
(2) 外植体 次氯酸钠 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素
(3) PCR - 测序 病斑的大小(或病斑面积、发病情况等合理答案)
(4)对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后,白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻。
【难度】0.65
【知识点】将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定、植物组织培养技术综合
【分析】基因工程的基本操作程序包括:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测和鉴定。植物组织培养技术是指在无菌和人工控制的环境条件下,将离体的植物器官(如根、茎、叶、花、果实等)、组织、细胞以及原生质体,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,使其长成完整植株的技术。
【详解】(1)将重组Ti质粒转入植物细胞常用农杆菌转化法。因为农杆菌中的Ti质粒上的T - DNA(可转移DNA)能够整合到植物细胞的染色体DNA上。利用农杆菌侵染植物细胞,从而将重组Ti质粒导入植物细胞。为了筛选出转化成功的细胞,由于重组Ti质粒上含有潮霉素抗性基因(HygR),所以需要在植物组织培养的培养基中添加潮霉素,只有成功导入重组Ti质粒的细胞才能在含有潮霉素的培养基上存活。
(2)在植物组织培养中,离体的植物器官、组织或细胞被称为外植体,所以实验中用到的水稻幼胚被称为外植体。 对水稻幼胚消毒时需依次使用酒精、次氯酸钠处理。 在植物组织培养诱导形成再生植株的过程中,生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。不同浓度的生长素和细胞分裂素的配比可以调控细胞的分裂和分化方向,从而诱导形成根和芽等不同的器官,最终形成再生植株。
(3)为了检测基因编辑水稻是否成功,首先需采用PCR - 测序技术检测目标基因的启动子区是否编辑成功。通过PCR扩增目标基因的启动子区片段,然后进行测序,与编辑前的序列进行对比,看是否发生了预期的改变。 在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌,通过比较病斑的大小(或病斑面积、发病情况等)来验证抗病性。如果基因编辑后的水稻病斑明显小于野生型水稻,说明其抗病性增强。
(4)在该研究中,基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为:对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后,白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻,从而使水稻获得了抗病性。
考点02 动物细胞工程
一、单选题
11.(2025·北京·高考真题)动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时,调控pH的CO2耗尽,培养基转为黄色。由此推断使培养基呈淡红色的是( )
A.必需氨基酸 B.抗生素
C.酸碱指示剂 D.血清
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】培养基的成分及其功能、动物细胞培养技术
【分析】适宜大多数细胞生长的培养基pH在7.0-7.4之间,pH7.4的环境适合大多数的哺乳动物细胞系。酚红在培养基中被用来作为pH值的指示剂,用以持续监测培养液的酸碱度,在低pH值时酚红使培养液呈黄色,而较高的pH值时使培养液呈紫色,pH值7.2-7.4时为红色,最适合细胞培养。
【详解】A、必需氨基酸是细胞生长的营养成分,不参与指示pH变化,A错误;
B、抗生素用于抑制微生物污染,与培养基颜色无关,B错误;
C、酸碱指示剂(如酚红)在培养基中用于显示pH变化,在低pH值时酚红使培养液呈黄色,而较高的pH值时使培养液呈紫色,pH值7.2-7.4时为红色,C正确;
D、血清提供生长因子,不直接导致颜色变化,D错误。
故选C。
12.(2025·甘肃·高考真题)肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种细胞因子,高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体,用于治疗由TNF-α引发的疾病,制备流程如下图。下列叙述正确的是(  )
A.①是从小鼠的血液中获得的骨髓瘤细胞
B.②含未融合细胞、同种核及异种核融合细胞
C.③需用特定培养基筛选得到大量的杂交瘤细胞
D.④需在体外或小鼠腹腔进行克隆化培养和抗体检测
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】动物细胞融合与单克隆抗体的制备
【分析】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。
【详解】A、骨髓瘤细胞应该从骨髓中获取,A错误;
B、B细胞和骨髓瘤细胞的融合是随机的,可能有些细胞不发生融合,有些两两融合,有些多个融合,有同种核融合细胞,也有异种核融合细胞,B正确;
C、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,但不能得到大量的,C错误;
D、进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养,抗体检测不是在小鼠腹腔内进行,D错误。
故选B。
13.(2025·安徽·高考真题)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述,正确的是( )
A.从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B.将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞
C.将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D.采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】动物细胞培养技术、动物细胞融合与单克隆抗体的制备、干细胞工程、胚胎分割技术
【分析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。
【详解】A、胰蛋白酶处理后直接培养的细胞为原代细胞,A错误;
B、将特定基因或特定蛋白(特定的转录因子如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞,B正确;
C、融合细胞有具有同种核的融合细胞和杂交瘤细胞,需筛选才能获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、囊胚细胞已开始分化,D错误。
故选B。
14.(2025·广东·高考真题)将人眼睑成纤维细胞传代培养后,再培养形成支架,在该支架上接种人口腔黏膜上皮细胞,培养一段时间后分离获得上皮细胞片层,可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及( )
A.制备细胞悬液
B.置于等适宜条件下培养
C.离心收集细胞
D.用胰蛋白酶消化支架后分离片层
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】动物细胞培养技术
【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、动物细胞培养时,为增大细胞与培养液的接触面积,需要制备细胞悬液,A正确;
B、置于等适宜条件下培养,其中5%的CO2可维持培养液的pH,B正确;
C、在成纤维细胞传代培养过程中需要通过离心收集细胞,C正确;
D、不用胰蛋白酶消化支架,避免将上皮细胞片层分离成单独细胞,D错误。
故选D。
15.(2025·湖北·高考真题)利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒,生产流感疫苗,具有标准化、产量高等优点。但MDCK细胞贴壁生长的特性不利于生产规模的扩大,严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选,成功获得一种无成瘤性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06.下列叙述错误的是(  )
A.XF06悬浮培养可提高细胞密度,进而提升生产效率
B.细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染所导致
C.可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒
D.采用无成瘤性细胞生产疫苗,是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】动物细胞培养技术
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适当的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养需满足基本的营养条件,培养液中需有氨基酸、无机盐、糖类和维生素等,同时需要适宜的温度、pH和渗透压,还需在无菌无毒的环境下去培养。无菌:对培养液和所有的培养用具进行灭菌处理,在无菌的环境下进行操作;无毒:定期更换培养液,以便清除代谢产物。
【详解】A、悬浮培养的XF06细胞无需贴壁,可在培养液中自由增殖,从而提高细胞密度,扩大病毒产量,提升生产效率,A正确;
B、XF06细胞的贴壁特性改变是通过筛选获得的遗传特性,而非流感病毒感染所致(病毒感染仅用于扩增病毒,不改变宿主细胞生长方式),B错误;
C、流感病毒释放到细胞裂解液后,离心可分离细胞碎片(沉淀)与病毒(上清液),C正确;
D、无成瘤性细胞不含癌基因,可避免疫苗中混入致瘤性DNA片段,确保疫苗安全性,D正确;
故选B。
二、多选题
16.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)下图是制备抗白细胞介素-6(IL-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述错误的是( )
A.步骤①给小鼠注射IL-6后,应从脾中分离筛选T淋巴细胞
B.步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶,制成单细胞悬液
C.步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合,体现了细胞膜的流动性
D.步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】动物细胞培养技术、动物细胞融合与单克隆抗体的制备、生物膜的结构特点
【分析】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。
【详解】A、步骤①给小鼠注射IL-6后,应从小鼠的脾中获取B淋巴细胞,A错误;
B、步骤②需要在组织中加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶,使其成为单细胞,进而制成悬液,B错误;
C、步骤③是诱导细胞融合过程,该过程可加入灭活病毒或PEG诱导,细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性,C正确;
D、步骤④是在选择培养基上筛选得到的杂交瘤细胞,该过程得到的杂交瘤细胞不一定能产生所需抗体,步骤⑤经过克隆化培养和抗体检测筛选出了分泌所需抗体的杂交瘤细胞,D错误。
故选ABD。
三、解答题
17.(2025·湖南·高考真题)非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒,可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A,其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题:
(1)制备特定抗原
①获取基因A,构建重组质粒(该质粒的部分结构如图所示)。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和 等;为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确,应选用图中的一对引物 对待测质粒进行PCR扩增,预期扩增产物的片段大小为 bp。
②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌,诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心,发现上清液中无蛋白A,可能的原因是 (答出两点即可)。
(2)制备抗蛋白A单克隆抗体
用蛋白A对小鼠进行免疫后,将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,诱导融合的常用方法有 (答出一种即可)。选择培养时,对杂交瘤细胞进行克隆化培养和 ,多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体,可用于非洲猪瘟的早期诊断。
【答案】(1) 终止子、复制原点 P1 和 P3 782 重组菌没有裂解或没有将蛋白A释放到细胞外、转速过高使蛋白A发生沉淀、蛋白A亲水性较差发生沉淀、蛋白A被大肠杆菌的蛋白酶降解
(2) 聚乙二醇(PEG)融合法(或灭活病毒诱导法、电融合法) 抗体检测
【难度】0.4
【知识点】基因表达载体的构建、动物细胞融合与单克隆抗体的制备
【分析】1基因工程的操作步骤:(1)目的基因的选与获取:从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术获取和扩增目的基因、化学方法直接合成目的基因。(2)基因表达载体的构建:基因表达载体是载体的一种,除目的基因、标记基因外,它还必须有启动子、终止子(terminator等,这是基因工程的核心步骤。(3)将目的基因导入受体细胞:构建好的基因表达载体需要通过一定的方式才能进入受体细胞。(4)目的基因的检测与鉴定。首先是分子水平的检测,包括通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA;从转基因生物细胞中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原一抗体杂交,检测目的基因是否翻译成相应的蛋白等。其次,还需要进行个体生物学水平的鉴定。
【详解】(1)重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和终止子,复制原点等,终止子能终止转录过程。 要确定基因 A 已连接到质粒中且插入方向正确,应选用引物 P1 和 P3。因为 P1 与基因 A 下游的非编码区互补配对,P3 与基因 A 上游且靠近启动子的区域互补配对,这样扩增的片段大小为200+582=782bp。
将 DNA 测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌,培养后上清液中无蛋白 A,可能的原因有:重组菌没有裂解或没有将蛋白A释放到细胞外,转速过高使蛋白A发生沉淀,蛋白A亲水性较差发生沉淀,蛋白A被大肠杆菌的蛋白酶降解。
(2)①诱导动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇(PEG)融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等,这里答出其中一种即可,比如聚乙二醇(PEG)融合法。
②选择培养时,对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
考点03 胚胎工程
一、单选题
18.(2025·山东·高考真题)利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示,下列说法错误的是( )

A.对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞
B.卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行
C.培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D.可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】PCR扩增的原理与过程、动物细胞培养技术、克隆
【分析】动物细胞培养的条件(1)营养条件。(2)无菌、无毒的环境:培养液和培养用具灭菌处理、无菌环境下操作、定期更换培养液。(3)适宜的温度、pH和渗透压。(4)气体环境:95%空气和5%CO2。
【详解】A、对牛乙注射促性腺激素进行超数排卵,目的是收集更多数量的卵母细胞,以便后续进行核移植操作,A正确;
B、卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅱ中期进行,B错误;
C、在培养动物体细胞时,需要定期更换培养液,防止细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害,C正确;
D、PCR技术可以扩增特定的DNA片段,通过检测犊牛丁细胞中是否含有转基因的DNA片段,就可以鉴定犊牛丁是否为转基因牛,D正确。
故选B。
19.(2025·河北·高考真题)生物工程在社会生产中的应用日益广泛,下列相关技术和方法错误的是( )
A.利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持
B.在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养
C.利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
D.对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】植物细胞工程的实际应用、动物细胞培养技术、动物细胞融合与单克隆抗体的制备、胚胎移植技术
【分析】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。
【详解】A、植物组织培养技术可以快速繁殖植物,并且由于是无性繁殖,能保持母本的优良性状,兰花可以利用组织培养技术实现快速繁殖和优良性状的保持,A正确;
B、胚胎干细胞培养时,需要一定浓度的CO2,CO2的作用是维持培养液的pH,所以不能在没有CO2的环境中进行胚胎干细胞培养,B错误;
C、诱导动物细胞融合的方法有物理法(如电激)、化学法(如聚乙二醇)和生物法(如灭活病毒),可以利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,C正确;
D、在胚胎工程中,对供体母牛注射促性腺激素,能使其超数排卵,从而获得更多的卵母细胞用于胚胎制备,D正确。
故选B。
20.(2025·江苏·高考真题)梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好,但自然杂交很难完成,人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用,可提高繁殖率,增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是( )
A.采集的精液无需固定、稀释,即可用血细胞计数板检测精子密度
B.人工授精时,采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道
C.超数排卵处理时,常用含促性腺激素的促排卵剂
D.母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】动物的体外受精、胚胎工程综合
【分析】体外受精主要操作步骤:(1)卵母细胞的采集和培养:方法一:对小型动物一般用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。方法二:对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精(或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞)。(2)精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。采集方法:假阴道法、手握法和电刺激法等。获能方法:培养法和化学法。(3)受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。。
【详解】A、采集的精子需要经过稀释和固定处理,否则活动精子会影响计数准确性,且血细胞计数板通常用于已固定的细胞,A错误;
B、人工授精时,精子在雌性生殖道内自然获能,无需提前体外处理,B错误;
C、超数排卵通过注射促性腺激素(如FSH和LH)促进卵泡发育和排卵,C正确;
D、胚胎移植的生理学基础是母体子宫对胚胎的免疫耐受性高,不会发生免疫排斥,而非耐受低下,D错误。
故选C。
21.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是( )
A.体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B.移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C.胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D.为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】胚胎发育、胚胎的体外培养、胚胎移植技术、胚胎工程综合
【分析】动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体叫“受体”。通过任何一项技术(如转基因、核移植和体外受精等)获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。
【详解】A、由于M Ⅱ期卵母细胞的细胞更大,便于进行技术操作,细胞质中含有激发细胞核全能性的物质,因此体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚,A正确;
B、移植前胚胎发育率低,细胞核来自于已分化的体细胞,全能性容易受到影响,因此可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态,B正确;
C、根据题干,早期胚胎大多都不能发育至囊胚期,必然不是孵化的原因,着床在孵化之后发生,孵化是胚胎从透明带中伸展出来(不是滋养层),C错误;
D、胚胎细胞核全能性高于体细胞,因此为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植,D正确。
故选C。
22.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作,获得了羊毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是( )
A.为获取足够的卵子,需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理
B.为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致,需进行同期发情处理
C.受精卵发育至桑葚胚阶段,细胞数量和胚胎总体积均增加
D.对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】胚胎发育、胚胎的体外培养、胚胎移植技术、验证性实验与探究性实验
【分析】动物胚胎发育的基本过程:(1)受精场所是母体的输卵管。(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。(3)桑葚胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑葚,是全能细胞。(4)囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高),聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。
【详解】A、促性腺激素可促进供体超数排卵,从而获得更多卵子,A正确;
B、为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致,受体与供体需同期发情处理以保证胚胎移植后生理环境同步,B正确;
C、桑葚胚阶段的细胞通过卵裂增殖,细胞数量增加,但胚胎总体积不变,或略有减小,C错误;
D、本实验的自变量是是否对绵羊受精卵进行基因编辑等,其余为无关变量,对照组与实验组的无关变量(如年龄、性别)需保持一致,以排除干扰,D正确。
故选C。
23.(2025·云南·高考真题)孕酮具有促进子宫内膜增生,为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠,该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代,下列说法正确的是(  )
A.运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率
B.使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎
C.体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率
D.使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】动物的体外受精、胚胎移植技术
【分析】体外受精是指将卵子和精子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。
【详解】A、该母牛孕酮量低于正常母牛,子宫内膜增生可能不足,不利于受精卵着床,即使运用体外受精或人工授精技术,也难以提高妊娠率,A 错误;
B、使用外源促性腺激素处理该牛,可促使其超数排卵,获得更多卵子,但孕酮量低于正常母牛,受精卵不能成功着床,不能获得成活胚胎,B 错误;
C 、该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛,故可通过体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康的受体内可提高存活率,C 正确;
D 、使用该牛 MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植,由于该牛本身孕酮分泌异常等问题,获得的后代也可能存在发育等方面的问题,不一定可育,D 错误。
故选C。
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