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专题十六 细胞工程
1．(2025·东莞中学等六校二联)甜菊糖是甜叶菊的主要化学成分之一，是一种低热量、高甜度的天然甜味剂，可预防肥胖症、高血压、小儿龋齿等疾病。甜叶菊因其独特的功效已被广泛应用于医药与饮食业，利用植物组织培养技术可以在短时间内获得大量性状一致的甜叶菊种苗。下列叙述正确的是(　　)
A．不能选择成熟的甜叶菊叶片作为外植体
B．在对外植体消毒时，用酒精消毒30 s后再用次氯酸钠处理30 s
C．诱导愈伤组织生芽和生根的过程需要更换培养基
D．甜叶菊试管苗需在培养箱内生长几日后再移栽入土
解析：C　成熟的甜叶菊叶片细胞具有全能性，理论上也可以作为外植体，A错误。消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，故在对外植体消毒时，可先用体积分数为70%的酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次，B错误。植物激素中细胞分裂素和生长素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，细胞分裂素与生长素的配比对植物的生根和发芽有重要影响。一般来说，细胞分裂素与生长素的比值大于1时，主要诱导发芽；比值小于1时，主要诱导生根，所以诱导愈伤组织生芽和生根的过程需要更换培养基，C正确。移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，D错误。
2．(2025·深圳一模)线粒体置换技术是将线粒体异常的卵子的纺锤体移植到去除纺锤体的正常卵子中获得线粒体置换的重构卵子。纺锤体移植实质上移入正常细胞的是(　　)
A．线粒体　　　　 B．纺锤体
C．染色体 D．中心体
解析：C　分析题意，线粒体置换技术是将线粒体异常的卵子的纺锤体移植到去除纺锤体的正常卵子中获得线粒体置换的重构卵子，该过程中转移技术本质是进行了核基因(染色体)的转移，即实现了核遗传物质的转移，C符合题意。
3．(2025·广东二模)动物细胞核移植技术中能用作受体细胞的通常有MⅡ期卵母细胞和受精卵。早期核移植技术中常用受精卵，后来基本上用MⅡ期卵母细胞取代了受精卵，主要原因是两者的(　　)
A．细胞大小不同　　　 B．基因数目不同
C．染色体形态不同 D．细胞质环境不同
解析：D　MⅡ期卵母细胞和受精卵的细胞质环境不同，MⅡ期卵母细胞中的营养物质丰富，并且含有激活重构胚需要的因子，因此动物细胞核移植技术中常选MⅡ期卵母细胞作为受体细胞，D符合题意。
4．(2025·深圳一模)在部分地区，牛的胚胎移植技术已进入生产应用阶段，胚胎移植时受体母牛须具备的条件是(　　)
A．具有产奶量较高等优良性状
B．与供体母牛的遗传特性一致
C．免疫力正常且具有健康体质
D．与供体母牛的繁殖潜能相当
解析：C　供体母牛是提供胚胎的个体，受体母牛是接受胚胎的个体，具有产奶量较高等优良性状是供体母牛的必备条件，而不是受体母牛的；受体母牛拥有健康的体质和正常的繁殖能力是胚胎移植成功和胚胎正常发育的关键，遗传特性和繁殖潜能是否与供体母牛一致不是受体母牛的必备条件，C符合题意。
5．(2025·安徽芜湖二模)CTLA4分子(含有多个抗原决定簇)通常表达于T细胞表面，能够与抗原呈递细胞上的受体高亲和力结合，产生抑制T细胞活化的信号，减少细胞因子产生，降低机体抗肿瘤免疫反应。使用CTLA4单克隆抗体可以解除CTLA4对T细胞的抑制作用，提高T淋巴细胞对肿瘤应答水平，增强机体免疫细胞的抗肿瘤效应。下列有关CTLA4单克隆抗体制备的说法，正确的是(　　)
A．用CTLA4分子对小鼠进行免疫，从脾中得到一种B淋巴细胞
B．用96孔板培养和筛选时，每一个孔中需接种多个杂交瘤细胞
C．将细胞因子与CTLA4单克隆抗体结合使用可增强抗肿瘤效应
D．体外培养杂交瘤细胞时，培养箱中加入CO2的目的是刺激细胞呼吸
解析：C　CTLA4分子含有多个抗原决定簇，用CTLA4分子对小鼠进行免疫，从脾中得到多种B淋巴细胞，A错误；用96孔板培养和筛选时，每一个孔中尽量接种一个杂交瘤细胞，B错误；细胞因子可促进细胞毒性T细胞增殖分化，将细胞因子与CTLA4单克隆抗体结合使用可增强抗肿瘤效应，C正确；体外培养杂交瘤细胞时，培养箱中加入CO2的目的是维持培养液的pH，D错误。
6．(2025·深圳二模)胞质雄性不育(CMS)是线粒体基因引起的胞质功能混乱现象，表现为花粉不育。经γ射线处理的芜菁细胞(AA，A表示染色体组)和甘蓝细胞(BB，B表示染色体组)融合，可获得CMS甘蓝植株(BB)。下列分析错误的是(　　)
A．芜菁细胞和甘蓝细胞融合前需要去除两者的细胞壁
B．γ射线照射的作用是促进芜菁细胞与甘蓝细胞融合
C．融合后的CMS甘蓝获得了芜菁细胞的细胞质基因
D．植物体细胞杂交技术为培育CMS甘蓝提供一种路径
解析：B　植物细胞的细胞壁会阻碍细胞融合，所以芜菁细胞和甘蓝细胞融合前需要去除两者的细胞壁，获得原生质体，A正确；根据题意，芜菁细胞(AA)和甘蓝细胞(BB)属于不同种生物，经γ射线处理的芜菁细胞和甘蓝细胞融合后的染色体组还是BB，推测γ射线照射的作用是破坏芜菁细胞的细胞核，不是促进细胞融合，B错误；经γ射线处理的芜菁细胞和甘蓝细胞融合后最终获得CMS甘蓝植株(BB)，其中CMS是线粒体基因引起的，说明融合后的CMS甘蓝获得了芜菁细胞的细胞质基因，C正确；题述通过植物体细胞杂交技术，将芜菁细胞和甘蓝细胞融合，可获得CMS甘蓝，为培育CMS甘蓝提供了一种路径，D正确。
7．(2025·广州二模)比利时蓝白花牛有出色的肉用性能，但繁育较为困难。某育种团队提出简要繁育思路(如图)。下列叙述错误的是(　　)
A．①过程需要给供体母牛注射促性腺激素
B．②过程所用的精液必须进行体外获能处理
C．③过程前需对安格斯牛进行同期发情处理
D．胚胎移入安格斯牛体内一般不会发生排异
解析：B　①过程需要给优良供体母牛注射促性腺激素，诱发供体母牛卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子，A正确；②过程为人工授精，若是体外受精，则精液必须进行体外获能处理才能完成受精过程，若是体内受精，精液可直接在雌性生殖道内获能，无须在体外获能，B错误；③过程为胚胎移植，移植前需要对安格斯受体母牛进行同期发情处理，使供、受体生殖器官处于相同的生理环境，这样胚胎移入受体后，不会发生免疫排斥反应，C、D正确。
8．(2025·广州综合测试)珍稀中草药蛇足石杉的有效成分石杉碱甲的含量较低。研究人员发现共生真菌可与植物细胞共用酶系统，将蛇足石杉细胞与共生真菌进行共生培养可促进石杉碱甲的生成。图1、图2分别表示共生培养过程中培养液中蛇足石杉细胞数量及石杉碱甲含量随时间的变化。下列叙述错误的是(　　)
图1
图2
A．利用植物细胞培养生产石杉碱甲需将外植体培育到愈伤组织阶段
B．将蛇足石杉细胞与共生真菌共生培养时需要适当添加植物激素
C．图1实验结果可以确定第4天为传代培养和收集代谢物的最佳时间
D．图2实验结果不足以证明共生真菌利用了蛇足石杉细胞的酶系统
解析：C　利用植物细胞培养生产次生代谢物(如石杉碱甲)时，通常将外植体培育到愈伤组织阶段，原因是愈伤组织细胞分裂旺盛，有利于次生代谢物的合成和积累，A正确；植物组织培养过程中，需要生长素和细胞分裂素等植物激素的调节，因此将蛇足石杉细胞与共生真菌共生培养时，为保证蛇足石杉细胞的正常生长和代谢，也需要适当添加植物激素，B正确；由图1可知，第4天蛇足石杉细胞数量相对较多，但仅根据细胞数量不能确定收集代谢物的最佳时间，还需要考虑石杉碱甲的含量等因素，C错误；图2显示了蛇足石杉细胞与共生真菌共生培养过程中培养液中石杉碱甲含量随时间的变化，没有体现出酶的作用，仅由此结果不足以证明共生真菌利用了蛇足石杉细胞的酶系统，D正确。
9．(2025·韶关一模)某牧场为了繁育某种优良种牛，设计了以下两种方法。下列相关叙述错误的是(　　)
A．过程1通过电融合法将细胞A与去核细胞B融合得到重组细胞
B．过程2受体母牛需注射外源促性腺激素进行同期发情处理
C．过程3将内细胞团均等分割形成双胎或多胎属于无性繁殖
D．过程4是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
解析：B　过程1表示核移植过程，细胞A为供体，细胞B为受体，通过电融合法将细胞A与去核细胞B融合得到重组细胞，A正确；过程2和过程4均表示胚胎移植过程，为使供体与受体生理状态同步，保证胚胎的正常妊娠，需要对受体母牛注射孕激素进行同期发情处理，胚胎移植的本质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移，B错误，D正确；过程3表示胚胎分割过程，将内细胞团均等分割成双胎或多胎的过程没有涉及精卵细胞结合，属于无性繁殖，C正确。
10．(2025·佛山二模)植物无糖组织培养技术又称光自养微繁殖技术，是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO2代替糖作为植物体的碳源，促进植株光合作用，进而生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术，在中药材繁殖等方面应用越来越广泛。有关叙述错误的是(　　)
A．该技术碳源的改变在一定程度上降低了杂菌污染的可能性
B．该技术外植体可以在植物体的各种部位选取，获得的新植株基因型相同
C．通过该技术繁殖新个体，外植体也需要经历脱分化和再分化过程
D．该技术需要的环境条件包括适宜的光照、充足的CO2、稳定的pH等
解析：B　杂菌大多是异养微生物，以二氧化碳为碳源降低了污染的可能性，A正确；该技术外植体一般选择具有较强分生能力的部位，并不是植物体的各种部位都合适，而且如果外植体取自植物的花药等部位，获得的新植株基因型与正常植株不同，B错误；植物无糖组织培养技术作为一种新型植物组织培养技术，外植体同样需要经历脱分化和再分化过程，C正确；该技术是光自养微繁殖技术，需要提供适宜的光照、充足的CO2、稳定的pH等，保证植物的光合作用，D正确。
11．(2025·梅州一模)在愈伤组织生芽过程中，CK(细胞分裂素)通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。现将A基因功能缺失但正常表达W基因的突变体(突变体a)、缺乏A基因但能过量表达W基因(材料甲)和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图，由上述实验结果不能得出的结论是(　　)
A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B．W基因的表达产物调控A基因的表达
C．A基因功能缺失但正常表达W基因不能促进生芽
D．过量表达W基因可使生芽时间提前
解析：B　据题图中的数据可知，突变体a的愈伤组织不能分化出芽，而野生型的愈伤组织可以，说明A基因在愈伤组织分化生芽的过程中发挥作用，A不符合题意；突变体a和材料甲都缺失基因A，但其愈伤组织分化成芽的比例不同，不能说明W基因的表达产物调控A基因的表达，B符合题意；根据图示，A基因功能缺失突变体a愈伤组织分化生芽的比例为0，说明A基因功能缺失但正常表达W基因不能促进生芽，C不符合题意； 由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前，D不符合题意。
12．(12分)(2025·广东一模)噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随噬菌体外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白或多肽随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。利用该技术可以获得单克隆抗体。请回答下列问题：
(1)传统单克隆抗体的获得需先对小鼠进行__________处理，整个过程中涉及的现代科学技术有____________。
(2)外源DNA片段含____________个游离的磷酸。为了得到大量的外源DNA，可使用PCR技术进行体外扩增，合成引物______________(填“需要”或“不需要”)知道整个外源DNA序列。
(3)噬菌体展示技术获得的抗体还可用于定量检测抗原，如双抗体夹心法，具体原理如下图所示：
分析上图可知，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体可与同一抗原表面的____________结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是____________________________，可通过测定产物量来推测抗原量。
(4)试说说噬菌体展示技术可能的局限性：__________________。
解析：(1)传统单克隆抗体的获得需先对小鼠进行注射特定的抗原蛋白(免疫)处理，使其产生已免疫的B淋巴细胞；整个过程中涉及的现代科学技术有动物细胞融合(已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合)、动物细胞培养(体内培养和体外培养)。(2)每个DNA分子的每条单链上各有一个游离的磷酸基团，因此外源DNA片段含2个游离的磷酸。一般情况下，我们需要大量的某一基因的片段时，我们在基因的两端分别设计引物，然后在体外，采用PCR的方法，用引物进行体外DNA复制，从而大量合成引物之间的基因。因此不需要知道整个外源DNA序列，只需要设计好引物，其余部分可通过碱基互补配对原则自动完成。(3)抗体与抗原的结合具有特异性，因此不同抗体可与同一抗原表面的不同部位结合。由于抗体具有特异性，因此该检测方法中，酶标抗体的作用是与待测抗原结合，催化检测底物反应，可通过测定产物量来推测抗原量。(4)噬菌体展示技术可能的局限性：不能展示对噬菌体或宿主细胞有毒的蛋白质，噬菌体的蛋白质无法被内质网和高尔基体等加工。
答案：(1)注射特定的抗原蛋白(免疫)　动物细胞培养、动物细胞融合　(2)2　不需要　(3)不同部位　与待测抗原结合，催化检测底物反应　(4)不能展示对噬菌体或宿主细胞有毒的蛋白质，噬菌体的蛋白质无法被内质网和高尔基体等加工专题十六 细胞工程
1．(2025·东莞中学等六校二联)甜菊糖是甜叶菊的主要化学成分之一，是一种低热量、高甜度的天然甜味剂，可预防肥胖症、高血压、小儿龋齿等疾病。甜叶菊因其独特的功效已被广泛应用于医药与饮食业，利用植物组织培养技术可以在短时间内获得大量性状一致的甜叶菊种苗。下列叙述正确的是(　　)
A．不能选择成熟的甜叶菊叶片作为外植体
B．在对外植体消毒时，用酒精消毒30 s后再用次氯酸钠处理30 s
C．诱导愈伤组织生芽和生根的过程需要更换培养基
D．甜叶菊试管苗需在培养箱内生长几日后再移栽入土
2．(2025·深圳一模)线粒体置换技术是将线粒体异常的卵子的纺锤体移植到去除纺锤体的正常卵子中获得线粒体置换的重构卵子。纺锤体移植实质上移入正常细胞的是(　　)
A．线粒体　　　　 B．纺锤体
C．染色体 D．中心体
3．(2025·广东二模)动物细胞核移植技术中能用作受体细胞的通常有MⅡ期卵母细胞和受精卵。早期核移植技术中常用受精卵，后来基本上用MⅡ期卵母细胞取代了受精卵，主要原因是两者的(　　)
A．细胞大小不同　　　 B．基因数目不同
C．染色体形态不同 D．细胞质环境不同
4．(2025·深圳一模)在部分地区，牛的胚胎移植技术已进入生产应用阶段，胚胎移植时受体母牛须具备的条件是(　　)
A．具有产奶量较高等优良性状
B．与供体母牛的遗传特性一致
C．免疫力正常且具有健康体质
D．与供体母牛的繁殖潜能相当
5．(2025·安徽芜湖二模)CTLA4分子(含有多个抗原决定簇)通常表达于T细胞表面，能够与抗原呈递细胞上的受体高亲和力结合，产生抑制T细胞活化的信号，减少细胞因子产生，降低机体抗肿瘤免疫反应。使用CTLA4单克隆抗体可以解除CTLA4对T细胞的抑制作用，提高T淋巴细胞对肿瘤应答水平，增强机体免疫细胞的抗肿瘤效应。下列有关CTLA4单克隆抗体制备的说法，正确的是(　　)
A．用CTLA4分子对小鼠进行免疫，从脾中得到一种B淋巴细胞
B．用96孔板培养和筛选时，每一个孔中需接种多个杂交瘤细胞
C．将细胞因子与CTLA4单克隆抗体结合使用可增强抗肿瘤效应
D．体外培养杂交瘤细胞时，培养箱中加入CO2的目的是刺激细胞呼吸
6．(2025·深圳二模)胞质雄性不育(CMS)是线粒体基因引起的胞质功能混乱现象，表现为花粉不育。经γ射线处理的芜菁细胞(AA，A表示染色体组)和甘蓝细胞(BB，B表示染色体组)融合，可获得CMS甘蓝植株(BB)。下列分析错误的是(　　)
A．芜菁细胞和甘蓝细胞融合前需要去除两者的细胞壁
B．γ射线照射的作用是促进芜菁细胞与甘蓝细胞融合
C．融合后的CMS甘蓝获得了芜菁细胞的细胞质基因
D．植物体细胞杂交技术为培育CMS甘蓝提供一种路径
7．(2025·广州二模)比利时蓝白花牛有出色的肉用性能，但繁育较为困难。某育种团队提出简要繁育思路(如图)。下列叙述错误的是(　　)
A．①过程需要给供体母牛注射促性腺激素
B．②过程所用的精液必须进行体外获能处理
C．③过程前需对安格斯牛进行同期发情处理
D．胚胎移入安格斯牛体内一般不会发生排异
8．(2025·广州综合测试)珍稀中草药蛇足石杉的有效成分石杉碱甲的含量较低。研究人员发现共生真菌可与植物细胞共用酶系统，将蛇足石杉细胞与共生真菌进行共生培养可促进石杉碱甲的生成。图1、图2分别表示共生培养过程中培养液中蛇足石杉细胞数量及石杉碱甲含量随时间的变化。下列叙述错误的是(　　)
图1
图2
A．利用植物细胞培养生产石杉碱甲需将外植体培育到愈伤组织阶段
B．将蛇足石杉细胞与共生真菌共生培养时需要适当添加植物激素
C．图1实验结果可以确定第4天为传代培养和收集代谢物的最佳时间
D．图2实验结果不足以证明共生真菌利用了蛇足石杉细胞的酶系统
9．(2025·韶关一模)某牧场为了繁育某种优良种牛，设计了以下两种方法。下列相关叙述错误的是(　　)
A．过程1通过电融合法将细胞A与去核细胞B融合得到重组细胞
B．过程2受体母牛需注射外源促性腺激素进行同期发情处理
C．过程3将内细胞团均等分割形成双胎或多胎属于无性繁殖
D．过程4是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
10．(2025·佛山二模)植物无糖组织培养技术又称光自养微繁殖技术，是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO2代替糖作为植物体的碳源，促进植株光合作用，进而生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术，在中药材繁殖等方面应用越来越广泛。有关叙述错误的是(　　)
A．该技术碳源的改变在一定程度上降低了杂菌污染的可能性
B．该技术外植体可以在植物体的各种部位选取，获得的新植株基因型相同
C．通过该技术繁殖新个体，外植体也需要经历脱分化和再分化过程
D．该技术需要的环境条件包括适宜的光照、充足的CO2、稳定的pH等
11．(2025·梅州一模)在愈伤组织生芽过程中，CK(细胞分裂素)通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。现将A基因功能缺失但正常表达W基因的突变体(突变体a)、缺乏A基因但能过量表达W基因(材料甲)和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图，由上述实验结果不能得出的结论是(　　)
A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B．W基因的表达产物调控A基因的表达
C．A基因功能缺失但正常表达W基因不能促进生芽
D．过量表达W基因可使生芽时间提前
12．(12分)(2025·广东一模)噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随噬菌体外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白或多肽随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。利用该技术可以获得单克隆抗体。请回答下列问题：
(1)传统单克隆抗体的获得需先对小鼠进行__________处理，整个过程中涉及的现代科学技术有____________。
(2)外源DNA片段含____________个游离的磷酸。为了得到大量的外源DNA，可使用PCR技术进行体外扩增，合成引物______________(填“需要”或“不需要”)知道整个外源DNA序列。
(3)噬菌体展示技术获得的抗体还可用于定量检测抗原，如双抗体夹心法，具体原理如下图所示：
分析上图可知，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体可与同一抗原表面的____________结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是____________________________，可通过测定产物量来推测抗原量。
(4)试说说噬菌体展示技术可能的局限性：__________________。

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