资源简介

第2章 细胞工程（复习讲义）
(
目
录
1.
单元目标聚焦·明核心
：
了解课标要求
，识记核心考点
2.
知识图谱梳理·固基础：
掌握知识网络、明晰知识串联
3.
教材要点精析·夯重点：
必
背知识
要点、掌握教材重点
要点
一
植物组织培养
要点二
植物体细胞杂交
要点三
植物细胞工程的应用
要点四
动物细胞培养
要点五
动物细胞融合
要点六
动物细胞核移植
要点七
胚胎工程的理论基础及应用
4.
考点题型突破·拓思维：
梳理常考题型、通关章节重难
题型
一
植物组织培养的过程与原理
题型二
植物体细胞杂交的过程与原理
题型三
植物细胞工程的应用与价值
题型四
动物细胞培养的条件与过程
题型五
单克隆抗体的制备
题型六
核移植与克隆动物
题型七
早期胚胎发育的过程与胚胎工程的应用
5.
综合高效练习·提能力：
练习解题思维、提升解题能力
)
课标要求 核心考点
1.阐明植物组织培养的基本过程和原理，明确植物细胞工程的理论基础是植物细胞的全能性； 2.概述植物体细胞杂交的基本过程和原理； 3.举例说明植物细胞工程在生产实践中的应用，并说出其优势； 4.阐明动物细胞培养的基本条件、操作过程和原理，明确动物细胞工程的基础是动物细胞的培养； 5.阐明动物细胞核移植的基本过程和应用前景； 6.阐明动物细胞融合的基本过程和原理，明确单克隆抗体的制备流程及优点，简述干细胞的应用价值；7.简述胚胎形成经过了受精和早期胚胎发育的过程，简述胚胎工程的主要技术、原理及在生产实践中的应用。 1.植物组织培养：能用流程图表示植物组织培养的过程，明确其基本原理及植物激素在该过程中的作用，并阐释植物细胞具有全能性的原因； 2.植物体细胞杂交：掌握其基本过程、理论基础及意义，能说出去壁的方法、诱导原生质体融合的方法、融合的结果、染色体组成及变异类型； 3.植物细胞工程的应用：能结合实例分析植物组织培养在作物繁殖中的应用，了解作物脱毒的原理及方法、单倍体育种的方法和特点、突变体利用的方法和原理，能说出初生代谢与次生代谢以及植物组织培养与植物细胞培养的区别； 4.动物细胞培养：掌握其概念、过程、条件、原理，能区分原代培养与传代培养，能说出培养的动物细胞的生长特点，了解干细胞的种类、功能及应用； 5.动物细胞融合：掌握其概念、条件、原理、融合方法与结果，了解单克隆抗体制备过程及其与传统抗体相比的应用优势； 6.动物细胞核移植：掌握其原理、应用前景及存在的问题，分析动物细胞核移植的过程、克隆动物的性状及生殖类型； 7.胚胎工程：受精作用的过程、受精完成的标志、受精卵中遗传物质的来源，胚胎早期发育的过程，体外受精与试管动物，胚胎移植与胚胎分割的概念、流程、意义。
要点一 植物组织培养
重点内容 具体要点 特别提醒
细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性生物工程。 1.操作水平是细胞器、细胞或组织水平。 2.理论基础是细胞的全能性。
细胞的全能性 1.概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 2.在生物体内细胞没有表现出全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。 1.注意区分“具有全能性”和“表现出全能性”的不同：全能性是一种潜能，这种潜能是否得到了充分发挥是需要特定条件的。 2.植物的体细胞具有全能性的原因是：体细胞都是由受精卵发育来的，与受精卵具有相同的遗传物质。 3.植物体细胞表现全能性的前提条件是离体。
植物组织培养 1.概念：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。 2.理论基础：植物细胞的全能性。 3.基本过程：外植体脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化出芽、根等最后得到完整植株。 4.愈伤组织的特点：代谢旺盛、分裂能力强、不定形的薄壁组织。 1.植物组织培养过程中一定要注意无菌操作。 2.植物组织培养过程中，三次用到的培养基功能不同：①诱导外植体脱分化形成愈伤组织；②诱导愈伤组织生芽；③诱导愈伤组织生根。因此培养基中植物激素的浓度比例也不同：脱分化时生长素/细胞分裂素≈1，诱导生芽时生长素/细胞分裂素＜1，诱导生根时生长素/细胞分裂素＞1。 3.脱分化要避光，原因是光下会诱导形成维管束，再分化要有光，是为了促使叶绿素的合成。 4.植物组织培养产生的子代属于无性生殖。
要点二 植物体细胞杂交
重点内容 具体要点 特别提醒
植物体细胞杂交 1.概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 2.基本过程：取两种植物的体细胞，去壁后获得原生质体，诱导原生质体融合，再生出细胞壁得到杂种细胞，再利用植物组织培养的技术把杂种细胞培养成杂种植株。 3.意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 4.原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。 1.诱导原生质体融合方法：①物理法：电融合法、离心法等；②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。 2.植物细胞A和B经诱导融合后，若只考虑两两融合，可以形成3种融合细胞，分别是AA、BB、AB，符合要求的杂种细胞是AB。 3.植物细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，植物体细胞杂交完成的标志是形成杂种植株。 4.二倍体番茄和二倍体马铃薯细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”有4个染色体组，是四倍体。 4.植物体细胞杂交不同于有性杂交，前者是无性生殖，变异类型是染色体变异，染色体数是两种体细胞的和，后者是有性生殖，变异类型主要是基因重组，染色体数是生殖细胞的和。
要点三 植物细胞工程的应用
重点内容 具体要点 特别提醒
快繁技术 1.概念：利用植物组织培养的技术快速繁殖优良品种，也叫微型繁殖技术。 2.特点：可以高效、快速实现种苗的大量繁殖，可以保持优良品种的遗传特性。 1.植物组织培养可以进行快速繁殖的原因：植物组织培养到愈伤组织阶段，细胞代谢旺盛，细胞分裂速度较快，可获得大量的组织细胞，然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。且植物组织培养在实验室进行，受季节、气候等条件限制较小。
作物脱毒 1.基本过程：取分生区（茎尖或根尖）进行植物组织培养，获得脱毒苗。 2.原理：植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。 3.优点：获得高产、优质的无病毒植物。 1.作物脱毒的原因：对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量降低，品质变差。 2.脱毒苗≠抗毒苗。脱毒苗是选择植物的顶端分生区(几乎不含有病毒)进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴；而抗毒苗是把某抗病基因导入植物细胞，属于基因工程的范畴。
单倍体育种 1.基本过程：通过花药（或花粉）离体培养得到单倍体植株（幼苗期），再诱导染色体加倍得到遗传性状相对稳定的纯合二倍体。 2.原理：染色体变异、细胞的全能性。 3.优点：明显缩短育种年限，能较快获得纯合子。 1.花药(或花粉)离体培养的实质是植物组织培养，也需要经过脱分化和再分化才能形成单倍体植株。 2.单倍体不一定只有1个染色体组，因此染色体加倍后得到的不一定是纯合二倍体。只有二倍体植物利用单倍体育种才能直接获得纯合子。 3.诱导染色体加倍常用秋水仙素或低温。
突变体的利用 1.原理：在植物组织培养的过程中，培养的细胞一直处于不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响而发生突变。从而筛选出对人们有利的突变体。 2.变异类型：基因突变。 3.优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高抗、高产、优质、抗逆的新品种，加快育种进程。 1.诱导突变体的条件：物理因素（如射线）、化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）。 2.基因突变具有不定向性、多害少利性，因此需要对突变体进行人工筛选。 3.处理对象是愈伤组织，原因是愈伤组织细胞分裂旺盛，不断进行DNA分子的复制，此时易发生基因突变。
细胞产物的工业化生产 1.植物细胞培养：在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 2.流程：将外植体脱分化得到愈伤组织，分散成细胞悬液，通过培养提取细胞产物。 3.优点：生产速度快，不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制。 1.根据生产的目的不同，植物组织培养的阶段也不同。若要培养新个体，应培育到试管苗阶段；若要提取细胞产物，则应培养到愈伤组织阶段。 2.次生代谢物：植物代谢产生的不是植物基本的生命活动所必需的产物。一般在特定的组织或器官中产生，在一定的环境和时间条件下进行。
要点四 动物细胞培养
重点内容 具体要点 特别提醒
动物细胞培养 1.概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 2.培养条件：一定的营养，适宜的温度、PH和渗透压，气体环境（含95%的空气和5%的CO2的混合气体的CO2培养箱）。 3.过程：取动物组织，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使分散成单个的细胞，制成细胞悬液，先原代培养，分瓶后再进行传代培养。 4.原理：细胞增殖。 1.培养动物细胞用的培养基是液体培养基，培养基中含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质，且通常要加入血清等天然成分。 2.如何保证无菌无毒？对培养液和器具灭菌、无菌操作、定期更换培养液。 3.培养箱中CO2的作用是维持培养液的PH。 4.有些动物细胞需要贴附于某些基质表面才能生长，叫做细胞贴壁。一旦出现接触抑制就必须分瓶（用胰蛋白酶处理）后才能继续培养。
干细胞培养 1.胚胎干细胞（ES细胞）：存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 2.成体干细胞：存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中，如骨髓造血干细胞、神经干细胞、精原干细胞。具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 3.诱导多能干细胞（iPS）：功能类似于胚胎干细胞。诱导多能干细胞具有发育的全能性，可以被诱导分化形成新的组织细胞，经移植可使坏死或退化部位得以修复并恢复正常功能。 1.已证实ES细胞可以在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等细胞。 2.ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，因而限制了在医学上的应用。iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，所以iPS细胞可以解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。 3.诱导多能干细胞分化的过程实质上是基因的选择性表达。
要点五 动物细胞融合
重点内容 具体要点 特别提醒
动物细胞融合 1.概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。 2.原理：细胞膜的流动性。 3.融合方法：PEG融合法、电融合法、灭火病毒诱导法。 4.特点：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 1.融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 2.灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜发生融合，然后细胞质融合，最后细胞核融合，进而形成杂交细胞。不灭活的病毒会感染细胞，不能用于诱导细胞融合。 3.动物细胞融合与植物体细胞杂交都可以用PEG融合法、电融合法等方法进行促融，不同但是动物细胞融合还可以采用灭活病毒诱导法，植物体细胞杂交不可以。
单克隆抗体 1.传统抗体的制备：向动物体内反复注射同种抗原，从血清中分离所需的抗体。其缺点是产量低、纯度低、特异性差。 2.单克隆抗体制备的过程：从已经免疫的小数体内获取B淋巴细胞，并诱导其与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，再通过克隆化培养和抗体阳性检测筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞，进行体内或体外培养，从小鼠腹水或培养液中提取出大量的单克隆抗体。 3.单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、可以大量制备。 4.单克隆抗体的应用：作为诊断试剂（如定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病）、运载药物（如ADC）、治疗疾病。 1.制备单克隆抗体前先对小鼠注射抗原，是为了刺激机体发生免疫应答，从而产生相应B淋巴细胞。 2.制备过程中有两次筛选，所用的方法和目的都不同。 3.杂交瘤细胞的特点：既无限增殖，又能合成并分泌抗体。 4.诱导融合后培养基中共有5种细胞，分别是未融合的骨髓瘤细胞、B淋巴细胞，自身融合的瘤-瘤细胞、B-B细胞，以及相互融合的杂交瘤细胞。 5.与体外培养相比，腹腔培养易于控制培养条件，且成本较低，但相对而言规模较小、产量较少。
要点六 动物细胞核移植
重点内容 具体要点 特别提醒
动物细胞核移植 1.概念：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 2.原理：动物细胞核的全能性。 3.克隆动物遗传物质的来源：核遗传物质全部来自供体细胞；细胞质遗传物质一部分来自供体，一部分来自受体卵母细胞。 4.克隆动物属于无性生殖。 5.核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植。 6.受体细胞：MⅡ期的卵母细胞。原因是卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表现的物质（主要原因）。且卵母细胞体积大，便于操作；卵黄多，营养物质丰富。 1.核移植的重要应用：①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体治疗人类疾病；②以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化，能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时，可以避免免疫排斥反应。 2.体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难：胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难。 3.体细胞核移植技术可用于畜牧生产、医药卫生、保护濒危物种等方面。 4.核移植技术实际操作中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞，伴随着两细胞融合，体现出细胞膜具有一定的流动性的结构特点。
要点七 胚胎工程的理论基础及应用
重点内容 具体要点 特别提醒
胚胎工程 1.概念：对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 2.技术：体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。 3.理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。 4.实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 5.早期胚胎发育的场所在输卵管，其基本过程包括卵裂期、桑葚胚期、囊胚期和原肠胚期等阶段。 1.受精的场所在输卵管内。受精作用包括准备阶段（精子获能和卵子的准备）和受精阶段。受精时精子通过释放多种酶，穿越透明带，此时会发生透明带反应（防止多精入卵的第一道屏障）。当精子进入卵黄膜后会发行卵黄膜反应（防止多精入卵的第二道屏障）。精子入卵后变成雄原核，卵子被激活，完成减数分裂Ⅱ，形成雌原核，雌雄原核融合形成受精卵。 2.受精完成的标志是雌雄原核的融合。受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核。 3.受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 4.细胞开始分化出现在囊胚期。囊胚期形成的内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。
体外受精与试管动物 1.试管动物：体外受精后发育来的早期胚胎通过胚胎移植产生的个体。 2.体外受精的主要步骤：卵母细胞的采集、精子的获取和受精。 1.试管动物的生殖方式是有性生殖。 2.采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养（进入减数分裂Ⅱ）和获能处理，才能用于体外受精。
胚胎移植 1.概念：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。 2.基本流程：对供体和受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎移植，胚胎移植后的检查。 3.意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期。 4.遗传性状：遗传特性与供体保持一致，受体母畜只提供胚胎发育的场所。 1.对供体需要用促性腺激素进行超数排卵处理，以便于收集到更多的卵子。不使用性激素的原因是：性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。 2.对供体和受体需要进行同期发情处理，使二者处于相同的生理状态，从而使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功的关键 3.胚胎移植常选处于桑葚胚或囊胚期的胚胎。 4.胚胎移植的生理学基础：哺乳动物在排卵后一段时间内，同种动物的生殖器官的生理变化 是相同的；受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应；供体胚胎可与受体子宫建立生理与组织上的联系；早期胚胎在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。
胚胎分割 1.概念：用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份、8等份等，经移植获同卵双胎或多胎的技术。 2.时期：桑葚胚或囊胚。 3.意义：促进优良动物品种的繁殖，产生遗传性状相同的后代用于遗传学研究 1.胚胎分割产生的后代属于无性生殖。 2.对囊胚阶段的胚胎分割时，应将内细胞团均等分割。原因是：若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 3.做性别鉴定时，应取滋养层细胞，否则可能影响胚胎的正常发育。
(
题型
一
植物组织培养的过程与原理
)
【例1】如图表示生物兴趣小组以幼嫩的菊花茎段为材料，利用植物组织培养技术繁殖菊花过程中出现的不同结果。有关分析错误的是( )
A．甲、乙、丙三组细胞内的遗传物质基本相同
B．乙组细胞的全能性高于甲组和丙组细胞
C．甲组经脱分化得到乙组，乙组经再分化得到丙组
D．不同结果的出现与植物激素的浓度和比例有关
【答案】C
【解析】植物组织培养是无性生殖过程，因此甲、乙、丙三组细胞内的遗传物质基本相同，A正确；乙组细胞为脱分化后的愈伤组织，甲组和丙组细胞均属于再分化后的细胞，所以乙组细胞全能性最高，B正确；培养过程是先脱分化形成愈伤组织，再分化形成茎、根等植物器官，C错误；培养基中生长素含量高于细胞分裂素时，愈伤组织先产生根，细胞分裂素含量高于生长素时，愈伤组织先产生芽，D正确。
(
解题方法点拨
植物组织培养过程中的无菌技术包括培养环境、培养基、培养器械的消毒灭菌和植物材料
(
外植体
)
的消毒，对培养材料进行表面消毒时，一方面要考虑药剂的消毒效果；另一方面要考虑植物材料的耐受能力。
)
【变式1-1】下面是植物组织培养过程示意图，下列相关说法正确的是()
A．上述植物组织培养过程依据的生物学原理是植物细胞具有全能性
B．需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染
C．外植体若是月季的花药，则图中的①过程需要光照
D．外植体若是菊花的根尖组织，因细胞中没有叶绿体，故培养成的新植株叶片无色
【答案】A
【解析】植物组织培养依据的原理是植物细胞具有全能性，A正确；外植体一般只消毒，不进行灭菌处理，以保持外植体的活性，B错误；①过程是脱分化过程，月季花药的脱分化过程不需要光照且应避光培养，当愈伤组织分化出芽和叶时才需要光照，C错误；菊花根尖组织中含有控制叶绿体形成的基因，在培养过程中，基因的选择性表达会使培养成的新植株叶片呈绿色，D错误。
【变式1-2】下列有关植物细胞全能性的说法，错误的是()
A．体细胞具有发育成完整个体所必需的全部基因
B．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
C．植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础之一
D．从一粒玉米种子长成一棵植株体现了细胞具有全能性
【答案】D
【解析】植物的体细胞具有发育成完整个体所必需的全部基因，是植物组织培养的理论基础之一，A、C正确；高度分化的细胞只有处于离体状态且有适宜的生长条件时才有可能表现出全能性，B正确；从一粒玉米种子长成一棵植株是自然生长过程，不能体现植物细胞的全能性，D错误。
(
题型二
植物体细胞杂交的过程与原理
)
【例2】某二倍体药用植物甲(染色体组成为MM)含有有效成分A，二倍体药用植物乙(染色体组成为NN)含有有效成分B。科研小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物，设计了如下实验流程。下列说法错误的是()
A．过程①通常用纤维素酶和果胶酶处理
B．过程②常使用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂
C．融合细胞c的染色体组成都是MMNN
D．过程④⑤分别涉及细胞的脱分化和再分化
【答案】C
【解析】过程①是去除植物细胞壁获得原生质体的过程，由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，该过程需要用纤维素酶和果胶酶处理，A正确；植物原生质体的融合通常使用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂，B正确；在进行原生质体融合时，会出现多种融合细胞，如染色体组成为MMMM、NNNN和MMNN的细胞，C错误；过程④⑤分别通过脱分化和再分化过程，进而形成试管苗，D正确。
(
解题方法点拨
1.
识图
时，完整的植物细胞是不规则形，原生质体已失去细胞壁，是球形
。
去壁时
为了不破坏细胞结构，常用酶解法，根据酶的专一性，常用纤维素酶和果胶酶。
2.
细胞融合的过程中，两个细胞的染色体进入同一个细胞核中，因此染色体数直接求和
。
)
【变式2-1】甲品种番茄(2N)的染色体上有多种控制优良性状的核基因，但细胞质中存在雄性不育基因。科研工作者试用植物体细胞杂交的办法，获得具有多种优良性状的雄性可育新品种。如图是培育过程示意图，分析图示，判断下列分析正确的是()
A．杂交所得到的杂种植物属于多倍体
B．细胞融合成功的标志是新细胞核的生成
C．组织培养过程中需要添加生长素和赤霉素来调节发育
D．培育的杂种植株不仅含有多种优良性状，而且可以解决雄性不育的问题
【答案】D
【解析】该图杂交所得到的杂种植物，只具备甲的细胞核，不是多倍体，A错误；细胞融合成功的标志是杂种细胞再生细胞壁，B错误；组织培养过程中需要添加生长素和细胞分裂素来调节发育，C错误；甲品种番茄的染色体上有多种控制优良性状的核基因，但细胞质中存在雄性不育基因，看图可知，融合的原生质体具备甲的细胞核，乙的细胞质，故融合的杂种细胞不仅含有多种优良性状的基因，而且还具有雄性可育基因，故通过植物体细胞杂交而获得的杂种植株不仅含有多种优良性状，并且可以通过父本将信息遗传给后代，D正确。
【变式2-2】自然条件下兰花杂交后代不易萌发。科研人员用四倍体品种绿宝石和二倍体品种春剑进行杂交，获得大量优质杂交兰，并对其进行染色体观察与计数，培育过程如图。下列分析不正确的是()
A．调整培养基中植物激素的配比可影响原球茎的分裂与分化
B．春剑和绿宝石两个品种之间不存在生殖隔离
C．所得杂交兰植株的体细胞染色体数目为60条
D．通过植物组织培养技术从某一杂种胚繁殖得到的大量杂交兰性状一致
【答案】B
【解析】植物激素的配比可影响植物的分裂与分化，A正确；春剑为二倍体生物，绿宝石为四倍体生物，形成的杂交兰为三倍体，不可育，说明春剑和绿宝石两个品种之间存在生殖隔离，B错误；春剑为二倍体生物，绿宝石为四倍体生物，杂交生成的杂种胚应该有20条染色体来自春剑，40条染色体来自绿宝石，故一共有60条，C正确；一个杂种胚中含有相同的遗传物质，所以通过植物组织培养技术，繁殖得到的大量杂交兰性状一致，D正确。
(
题型三
植物细胞工程的应用与价值
)
【例3】下图表示工厂化生产紫杉醇的过程，对红豆杉愈伤组织进行液体悬浮培养分离出单细胞，再用组成为“普通培养基＋0.5 mg·L－1NAA＋0.5 mg·L－1BA(BA是一种细胞分裂素)＋25 g·L－1蔗糖”的培养液培养获得大量红豆杉细胞，下列叙述错误的是( )
A．培养液中添加的“NAA＋BA”可以促进愈伤组织细胞增殖
B．选取红豆杉树皮做外植体更容易获得紫杉醇
C．紫杉醇可能不是红豆杉细胞基本生命活动所必需的物质
D．外植体使用及整个培养过程中需要保证严格的无菌环境
【答案】B
【解析】“普通培养基＋0.5 mg·L－1NAA＋0.5 mg·L－1BA(BA是一种细胞分裂素)＋25 g·L－1蔗糖”的培养液培养红豆杉愈伤组织获得大量红豆杉细胞，说明“NAA＋BA”可以促进愈伤组织细胞增殖，A正确；除了幼嫩枝条外，其余树皮均为死细胞积累而成，所以选取红豆杉树皮做外植体不容易获得活细胞，就更不易得到紫杉醇，B错误；通过对红豆杉细胞进行培养可以获得紫杉醇，说明紫杉醇是红豆杉细胞外分泌的物质，不是红豆杉细胞基本生命活动所必需的物质，C正确；外植体使用及整个培养过程中需要保证严格的无菌环境，以免被杂菌污染，造成培养细胞大面积死亡或产物被转化，D正确。
(
解题方法点拨
1
．
细胞产物一般是细胞的次生代谢物，不一定是蛋白质。
2
．细胞培养一般是使细胞增殖，也可能会利用组织培养技术，先脱分化然后再分化获得所需的特定细胞后再进行培养。
)
【变式3-1】草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。如图是育种工作者选育高品质草莓的流程图，下列相关说法正确的是( )
A．方法一中选择甲作为组织培养材料的原因是该部位细胞的分生能力强
B．方法二中若检测出草莓细胞中含有病毒外壳蛋白，表明CP基因成功表达
C．培育过程A和过程C一般都不需要光照，但需要生长素和细胞分裂素
D．育种工作者需要通过病毒接种的方式来判断方法一和方法二的选育效果
【答案】B
【解析】方法一中选择甲作为组织培养材料的原因是该部位细胞的含毒量少，甚至不带病毒，诱导更容易获得脱毒苗，A错误；方法二中若检测出草莓细胞中含有病毒外壳蛋白，表明CP基因成功表达，B正确；A、C两个培育过程都需要光照，这是因为再分化形成的胚状体要合成叶绿体就必需进行光照处理，C错误；无病毒苗应根据植株性状检测，不需要接种病毒，抗病毒苗需要通过病毒接种的方式来判断选育方法的效果，D错误。
【变式3-2】甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。为保证甘薯的品质和产量，目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒种苗。通常情况下与这一过程无关的是( )
①有丝分裂　②减数分裂　③全能性　④分化　⑤基因突变　⑥染色体变异
A．①②③ B．④⑤⑥
C．①③④ D．②⑤⑥
【答案】D
【解析】分生组织离体培养获得种苗的过程中细胞通过有丝分裂方式增殖，不会发生减数分裂，①正确，②错误；该过程采用了植物组织培养技术，其原理是植物细胞的全能性，③正确；再分化过程涉及细胞的分化，④正确；培育脱毒苗的过程没有涉及基因突变和染色体变异，⑤、⑥错误。
(
题型四
动物细胞培养的条件与过程
)
【例4】2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了在“细胞感知和适应氧气供应”研究中做出贡献的科学家。此项研究以能够表达人类促红细胞生成素的小鼠模型为材料，并借助动物细胞培养技术进行研究。下列相关叙述错误的是( )
A．培养过程中，应定期更换培养液，以便清除细胞代谢产物
B．培养过程中，要在培养基中加入一定量的血清，以防止培养过程中的污染
C．培养过程中，添加CO2的目的是维持培养液的pH
D．用该技术培养的动物细胞可以用于筛选抗癌药物
【答案】B
【解析】培养过程中，应定期更换培养液，以便清除细胞代谢产物，A正确；培养过程中，要在培养基中加入一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染，B错误；培养过程中，添加CO2的目的是维持培养液的pH，C正确；用该技术培养的动物细胞可以用于筛选抗癌药物，D正确。
(
解题方法点拨
有关动物细胞培养可归纳为
4
个
“
2
”
1
．培养材料为“
2
”：即动物胚胎、幼龄动物的组织和器官。
2
．培养过程为“
2
”：即原代培养、传代培养。
3
．胰蛋白酶使用“
2
”次：即原代培养
和传代培养中均使用，目的是使细胞分散开。
4
．细胞生长特点有“
2
”
个
：即贴壁生长和接触抑制。
)
【变式4-1】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矾(溶剂)的药物X或Y，培养过程及结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
实验结果 组别 细胞个数(个/孔)
对照 7.8×104
药物X 6.7×104
药物Y 5.3×105
A．对照组中应加入与实验组等体积的无菌蒸馏水
B．细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分
C．可用胃蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
D．根据实验结果，可以初步判断药物Y的抗癌效果较好
【答案】B
【解析】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，因变量是细胞数量。根据单一变量原则可知，对照组中加入的溶液是和实验组等体积的无菌二甲基亚矾，以排除溶剂对实验结果的干扰，A错误；动物细胞培养，培养液中的营养，除正常的有机和无机营养外，需加入血清、血浆等一些天然成分，B正确；胰蛋白酶处理可以使肝癌细胞间的蛋白质被分解，破坏细胞间的连接，可以获得游离的肝癌细胞并计数，C错误；根据实验结果可知，最终细胞的数量：药物Y实验组(5.3×105)＞对照组(7.8×104)＞药物X实验组(6.7×104)，说明加入药物X的实验组存活的癌细胞数是最少的，即可以初步判断药物X的抗癌效果较好，D错误。
【变式4-2】帕金森病(PD)是由于多巴胺(DA)神经元变性导致多巴胺分泌减少，从而引起一系列神经功能障碍。研究发现，人的诱导多能干细胞(iPS细胞)经定向诱导后能分化为有功能的DA神经元，可用于治疗患PD的大鼠，有望应用于对人类PD的治疗。下列叙述错误的是( )
A．与胚胎干细胞相比，诱导获得iPS细胞的过程无须破坏胚胎，不涉及伦理问题
B．iPS细胞可来源于病人自身细胞，将它移植回病人体内理论上可避免免疫排斥反应
C．有自我更新能力及分化潜能的干细胞，可放心应用于临床治疗
D．推测植入神经干细胞也能修复部分DA神经元，缓解PD的症状
【答案】C
【解析】诱导获得iPS细胞的过程无须破坏胚胎，不存在对早期生命的破坏或抛弃过程，不涉及伦理问题，A正确；用自身iPS细胞进行治疗的病人，一般不会发生免疫排斥反应，B正确；有自我更新能力及分化潜能的干细胞，需要经过体外实验后才可放心应用于临床治疗，C错误；分析题意，PD是由于DA神经元变性导致多巴胺分泌减少，从而引起一系列的神经功能障碍，而iPS细胞经定向诱导后能分化为有功能的DA神经元，可用于治疗患PD的大鼠，据此推测植入神经干细胞也能修复部分DA神经元，可缓解PD的症状，D正确。
(
题型五
单克隆
抗体的制备
)
【例5】人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下面是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图。有关分析错误的是( )
A．体外培养单个B细胞也可以获得大量抗HCG的单克隆抗体
B．过程③培养后的细胞均能产生特定抗体
C．图中细胞群a可用于大规模培养，生产抗HCG单克隆抗体
D．图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象
【答案】A
【解析】体外培养的单个B细胞无法无限增殖，故不能获得大量抗HCG的单克隆抗体，A错误；过程③是经过多孔玻璃板筛选后的杂交瘤细胞，均能产生特定抗体，B正确；据图可知，图中细胞群a能够产生阳性反应，故可用于大规模培养，生产抗HCG单克隆抗体，C正确；由于杂交瘤细胞既保留了骨髓瘤细胞无限增殖的特点，又有B淋巴细胞产生特异性抗体的作用，所以图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象，D正确。
(
解题方法点拨
单克隆抗体制备过程的关键分析
1
．对动物免疫的原因：
B
淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的
B
淋巴细胞，才能产生相应的抗体。
2
．杂交瘤细胞具备亲本细胞的遗传物质，不仅具有
B
淋巴细胞产生特异性抗体的能力，还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力，从而可以克服
B
淋巴细胞不能无限增殖的缺点，大量生产单克隆抗体。
)
【变式5-1】下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述不正确的是(　　)
A．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
B．利用聚乙二醇、灭活的病毒和电融合等方法均可诱导细胞融合获得乙
C．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
D．丙需要进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁
【答案】C
【解析】图中从注射了甲的小鼠中获得的B淋巴细胞可以产生特异性抗体，所以甲为相应的抗原，A正确；利用聚乙二醇、灭活的病毒和电融合等方法均可诱导细胞融合获得杂交细胞，B正确；用特定的选择培养基对乙筛选，同种细胞的融合细胞和未融合细胞均不能生长，只有融合的杂种细胞(杂交瘤细胞)能生长，C错误；杂交瘤细胞经过选择培养基的筛选并经单一抗体检测呈阳性后，培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞，即可制备单克隆抗体，D正确。
【变式5-2】糖类抗原19-9(CA19-9)是一种糖蛋白，可作为肿瘤标志物。制备出抗CA19-9单克隆抗体，
可用于定量检测该抗原含量。医学上常用双抗体夹心法定量检测CA19-9抗原，该检测方法的基本原理如图，下列有关叙述不正确的是( )
A．经CA19-9免疫处理过的小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞可通过灭活病毒诱导融合
B．经克隆化培养和抗体检测可筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
C．在该检测方法中，酶标抗体的作用是通过催化指示底物反应来判断抗原量
D．固相抗体和CA19-9抗原的结合部位应与酶标抗体和CA19-9抗原的结合部位相同
【答案】D
【解析】诱导动物细胞融合可以用灭活病毒，A正确；经克隆化培养和抗体检测可筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，B正确；分析图中过程，酶标抗体可以与待测抗原结合，洗去未结合酶标抗体后，酶的含量可反应抗原的含量，而酶的含量可根据指示底物的反应量来判断，C正确；抗体与抗原的结合具有特异性，因为固相抗体和酶标抗体均能与CA19-9抗原结合，这是由于不同抗体与CA19-9抗原表面的不同部位结合，因此固相抗体和CA19-9抗原的结合部位应与酶标抗体和CA19-9抗原的结合部位不同，D错误。
(
题型六
核移植与克隆动物
)
【例6】下列对动物核移植技术的描述错误的是( )
A．体细胞核移植的过程中可通过显微操作去核法去除卵母细胞中的核
B．用于体细胞核移植的卵母细胞通常要在体外培养到减数分裂Ⅱ中期
C．通过体细胞核移植方法生产的克隆动物与核供体性状并不完全相同
D．非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难，至今没有成功实例
【答案】D
【解析】体细胞核移植的过程中可通过显微操作去核法去除卵母细胞中的核，A正确；用于体细胞核移植的卵母细胞通常要在体外培养至减数分裂Ⅱ中期，B正确；体细胞核移植中，重组细胞的遗传物质有部分来自去核卵母细胞，因此克隆动物的性状与核供体性状不完全相同，C正确；在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难，我国科学家经过多年努力，攻克了障碍，成功获得了体细胞克隆猴，D错误。
(
解题方法点拨
克隆动物遗传物质来源：核内遗传物质全部来自供体细胞。细胞质中的遗传物质，一部分来自核供体细胞，另一部分来自受
体卵母细胞。
)
【变式6-1】如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程，为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是( )
A．过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，体现细胞膜的选择透过性
B．过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质
C．“中中”“华华”与过程③中代孕母猴性状最相似
D．与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物
【答案】D
【解析】过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，未体现细胞膜的选择透过性，A错误；在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清的作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质，激发成纤维细胞核全能性的是卵细胞的细胞质中的物质，B错误；过程③代孕母猴只是为“中中”“华华”的发育提供场所和营养，“中中”“华华”与代孕母猴没有遗传物质的联系，C错误；猴子与人类的亲缘关系比小鼠近，与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物，D正确。
【变式6-2】我国科学家成功建立了源自小鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞(拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群)。他们将Oct4-EGFP转基因小鼠的单倍体精子的头部转移到移除了细胞核的卵母细胞中，通过Hoechst染色可以发现精子的头部发生了解聚化，约有21%的细胞形成了囊胚期细胞。下列相关说法错误的是( )
A．实验中用到了动物细胞核移植技术
B．Hoechst染色可能是一种染色体染色法
C．孤雄单倍体胚胎干细胞有自我更新的能力，没有分化的潜能
D．孤雄单倍体胚胎干细胞中只有一个染色体组，利于研究一些未知的隐性表型基因
【答案】C
【解析】将Oct4-EGFP转基因小鼠的单倍体精子的头部转移到移除了细胞核的卵母细胞中，为核移植技术，A正确；通过Hoechst染色可以发现精子的头部发生了解聚化，Hoechst染色可能是一种染色体染色法，B正确；分裂是分化的基础，孤雄单倍体胚胎干细胞有自我更新的能力，也有分化的潜能，C错误；孤雄单倍体是单倍体精子发育而来，其胚胎干细胞中只有一个染色体组，利于研究一些未知的隐性表型基因，D正确。
(
题型七
早期胚胎发育的过程与胚胎工程的应用
)
【例7】牛胚胎移植的主要流程如下，下列相关叙述不正确的是( )
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④____→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A．①过程需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵母细胞
B．③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立组织上的联系为前提
C．④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D．⑤过程成功率的高低主要取决于供、受体生理环境的一致性
【答案】C
【解析】①过程需要注射促性腺激素，用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，目的是获得更多的卵母细胞，A正确；③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提，未与子宫建立组织上的联系，B正确；④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚，C错误；⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理环境的一致性，D正确。
(
解题方法点拨
胚胎移植成功与否的两个重要条件
1
．
胚胎移植一般应在同种
(
指
“
同物种
”
)
的雌性供体和受体之间进行。
2
．
进行胚胎移植的供、受体生理状态要相同
(1)
供、受体雌性动物的发情时间一致
；
(2)
移入受体子宫内胚胎的位置应与其在供体子宫内的位置相同或相似。
)
【变式7-1】如图表示牛胚胎移植的流程，其中①～④表示相应的操作过程。相关叙述错误的是(　　)
A．过程①是注射相关激素，使供、受体同期发情
B．过程②是注射促性腺激素，达到超数排卵
C．过程③主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎
D．过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
【答案】C
【解析】图中过程①表示注射相关激素，使供、受体同期发情，A正确；过程②是注射促性腺激素，使供体超数排卵，B正确；过程③主要涉及体内受精和从输卵管中冲取胚胎，C错误；过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎，D正确。
【变式7-2】《本草纲目》曾提到：“羊乳甘温无毒、润心肺、补肺肾气。”中医一直把羊奶看作对肺和气管特别有益的食物。羊奶的脂肪颗粒体积为牛奶的三分之一，更利于人体吸收，并且羊奶中的维生素及微量元素明显高于牛奶。如图表示研究人员利用胚胎工程培育产奶量高的优质奶羊的过程，下列相关说法正确的是( )
A．通过图中①～⑤培育的奶羊和克隆羊的原理相同
B．不同生物进行⑤过程的时间不同，最迟可以选择原肠胚时期
C．移植前进行胚胎性别鉴定，选择雄性进行移植
D．⑤的成功与供体和受体的生理状态的一致性密切相关
【答案】D
【解析】通过图中①～⑤培育的奶羊和克隆羊的原理不相同，图示过程属于有性生殖，而克隆羊的培育属于无性生殖，A错误；不同生物进行⑤胚胎移植过程的时间不同，但都不能晚于囊胚期，B错误；由于只有雌性个体能产奶，因此移植前进行性别鉴定，应该选择雌性胚胎进行移植，C错误；⑤胚胎移植的成功与供体和受体的生理状态的一致性密切相关，因为只有供体和受体具有一致的生理环境才能保证胚胎的成活率，D正确。
1.（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
【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。
2.（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
【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。
3．（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
【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。
4．（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
【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。
5.（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
【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。
6.（2024·江苏·高考真题改编）图示普通韭菜（2n=16）的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系，科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述不正确的有（ ）
A．花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B．培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C．镜检根尖分生区细胞的染色体，可鉴定出单倍体幼苗
D．秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细胞中染色体数都是16
【答案】D
【分析】生长素与细胞分裂素的用量比值高，有利于根的分化，抑制芽的形成；用量比值低，有利于芽的分化，抑制根的形成；用量比值适中，促进愈伤组织的形成。
【详解】A、花粉细胞含有一个完整的染色体组，花药壁细胞含有2个染色体组，都含有该生物生长发育繁殖的全部遗传信息，均具有全能性，A正确；
B、愈伤组织再分化过程中，如果细胞分裂素和生长素同时使用，且生长素用量较高，有利于根的分化、抑制芽的形成，如果同时使用，且细胞分裂素用量较高，有利于芽的分化、抑制根的形成，所以培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向，B正确；
C、单倍体幼苗细胞含有的染色体数目减半，因此可镜检根尖分生区细胞的染色体，鉴定出单倍体幼苗，C正确；
D、秋水仙素处理单倍体幼苗，可能有些细胞染色体数目没有加倍，只含有8条，D错误。
故选D。
7.（2024·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
【答案】B
【分析】1、植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志，细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系。植物体细胞杂交技术可以克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
2、分析题图：图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程，其中①表示去壁获取原生质体的过程；②③表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化形成愈伤组织；⑤表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。
【详解】A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明两种亲本的细胞壁结构有差异，A正确；
B、过程②为原生质体的融合，常用PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能用于植物，B错误；
C、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C正确；
D、植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体，应具备两者的遗传物质，因此可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。
故选B。
8.（2024·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
【答案】D
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】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；
故选D。
9. (2023·滨海新区期末)2017年，某国批准首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，如图为培育“三亲婴儿”的技术路线，据图分析下列叙述错误的是(　　)
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B．该技术涉及动物细胞培养、早期胚胎培养等操作
C．“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
D．捐献者的红绿色盲基因能够传递给“三亲婴儿”
【答案】D
【分析】“三亲婴儿”涉及到三个不同的亲本，其核遗传物质一本分来自母亲的卵母细胞，一部分来自精子，其质遗传物质来自捐献者的卵母细胞。
【解析】母亲为“三亲婴儿”提供的是卵母细胞的细胞核，该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，A正确；该技术涉及动物细胞培养、早期胚胎培养等操作，B正确；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，细胞质基因来自卵母细胞捐献者，C正确；捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内，而捐献者给“三亲婴儿”提供的是卵母细胞的细胞质，则捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”，D错误。
10.（2024·江苏·高考真题）图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁
B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗
C．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
D．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养
【答案】C
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、步骤①添加纤维素酶或果胶酶去除细胞，其原理是酶的专一性，A错误；
B、步骤②吸取原生质体放入等渗液中清洗，否则会导致原生质体吸水涨破，B错误；
C、结合图示可知原生质体处于甘露醇和蔗糖溶液之间，因而可推测原生质体的密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间，C正确；
D、台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养，染成蓝色的原生质体活性差或死亡，D错误。
故选C。
11．（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
【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。
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
【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.（2024·重庆·高考真题）自然条件下，甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代，甲属于国家保护的稀有物种，乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究，以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是（ ）
A．诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性
B．移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C．该实验中，子一代的遗传物质来源于物种甲
D．通过该实验可以获得甲的克隆
【答案】C
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。
体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
【详解】A、胚胎干细胞具有发育的全能性，iPGCs是诱导型原始生殖细胞，具有成为卵原细胞或精原细胞的潜能，诱导后的iPGCs不具有胚胎干细胞的特性，A错误；
B、移植的iPGCs分化形成卵原细胞或精原细胞后，通过减数分裂形成配子，在减数分裂过程中基因会发生重组，最终产生的配子的遗传信息不一定相同，B错误；
C、由图可知，将物种甲的囊胚期的iPGCs移植到阻止PGCs形成的乙鱼的胚胎中，培育出的乙鱼的生殖腺中的细胞由甲鱼的iPGCs增值分化而来，该乙鱼再与物种甲杂交，配子均是由物种甲的生殖腺细胞产生，故子一代的遗传物质来源于物种甲，C正确；
D、克隆属于无性繁殖，该实验过程中涉及到有性生殖，D错误。
故选C。
14.（2025·重庆·高考真题）为保护濒危哺乳动物甲，科研工作者将甲的近亲物种乙（种群数量多）进行了如图所示的研究，下列叙述正确的是（ ）
A．克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B．体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C．囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D．滋养层可影响内细胞团的发育
【答案】D
【详解】A、克隆动物的核基因组来源于甲，细胞质中的基因来源于乙，A错误；
B、体外受精需用获能的精子与MⅡ期的卵母细胞受精，而不是MI期，B错误；
C、囊胚①的内细胞团可发育为个体，滋养层细胞发育为胎膜和胎盘，C错误；
D、滋养层可影响内细胞团的发育，如滋养层细胞分泌的某些物质可能会影响内细胞团细胞的分化等，D正确。
故选D。
15.（2024·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
【答案】B
【分析】胚胎移植基本程序主要包括：1、对供、受体的选择和处理。2、配种或人工授精。3、对胚胎的收集、检查、培养或保存。4、对胚胎进行移植。5、移植后的检查。
【详解】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。
16.（2024·浙江·高考真题）植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下：
筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题：
(1)获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ，经脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行 培养，并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，该过程模拟了 的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成，则X的合成符合图 （填“甲”“乙”“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可通过 培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物，利用 工程生产植物的次生代谢产物。
【答案】(1) 外植体 过滤
(2)克隆 DNA合成抑制剂 微生物侵害
(3)丙 先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X
(4)器官 代谢途径 关键酶 发酵
【分析】
题干关键信息 所学知识 信息加工
获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群 细胞在外源激素或某些化学物质作用下，或营养缺乏时会停止在细胞周期的特定时期 分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢复正常分裂，而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响）或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
X只在细胞生长停止后才能合成 观察图形 丙图细胞停止生长后，次生代谢产物才大量增加，符合X的合成特点
【详解】（1）植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体，经脱分化形成愈伤组织，将愈伤组织进行振荡培养，使其分散成小的细胞团或单细胞，然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤，除去大的细胞团和残渣，离心除去小的残渣，得到单细胞悬浮液。
（2）分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢复正常分裂，而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响）或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，模拟了微生物侵害的迫害条件。
（3）由题可知X只在细胞生长停止后才能合成，所以丙图符合。所以要获得大量X的方法，是先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X。
（4）由题知，多种次生代谢产物在根部合成与积累，所以要对根进行培养，为了方便进行次生代谢物的收集，可以通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。要大量获得次生代谢物可以通过基因工程，将相关基因转入酵母菌体内，然后通过发酵工程获得，基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶。
17．（2023·浙江·高考真题）赖氨酸是人体不能合成的必需氨基酸，而人类主要食物中的赖氨酸含量很低，利用生物技术可提高食物中赖氨酸含量。回答下列问题：
(1)植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时，能抑制合成过程中两种关键酶的活性，导致赖氨酸含量维持在一定浓度水平，这种调节方式属于 。根据这种调节方式，在培养基中添加 ，用于筛选经人工诱变的植物悬浮细胞，可得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体，通过培养获得再生植株。
(2)随着转基因技术与动物细胞工程结合和发展，2011年我国首次利用转基因和体细胞核移植技术成功培育了高产赖氨酸转基因克隆奶牛。其基本流程为：
①构建乳腺专一表达载体。随着测序技术的发展，为获取富含赖氨酸的酪蛋白基因（目的基因），可通过检索 获取其编码序列，用化学合成法制备得到。再将获得的目的基因与含有乳腺特异性启动子的相应载体连接，构建出乳腺专一表达载体。
②表达载体转入牛胚胎成纤维细胞（BEF）。将表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内，与BEF膜发生 ，表达载体最终进入细胞核，发生转化。
③核移植。将转基因的BEF作为核供体细胞，从牛卵巢获取卵母细胞，经体外培养及去核后作为 。将两种细胞进行电融合，电融合的作用除了促进细胞融合，同时起到了 重组细胞发育的作用。
④重组细胞的体外培养及胚胎移植。重组细胞体外培养至 ，植入代孕母牛子宫角，直至小牛出生。
⑤检测。DNA水平检测：利用PCR技术，以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照，以 为阳性对照，检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。RNA水平检测：从非转基因牛乳汁中的脱落细胞、转基因牛乳汁中的脱落细胞和转基因牛耳组织细胞，提取总RNA，对总RNA进行 处理，以去除DNA污染，再经逆转录形成cDNA，并以此为 ，利用特定引物扩增目的基因片段。结果显示目的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达，而不在牛耳组织细胞内表达，原因是什么？ 。
【答案】(1) 负反馈调节 过量赖氨酸类似物
(2)①基因数据库 ②融合 ③核受体细胞 激活 ④早期囊胚 ⑤转基因BEF
DNA酶 PCR的模板 构建的表达载体只含有乳腺特异性启动子，只能在乳腺细胞中启动转录，而在牛耳细胞中不能表达。
【分析】负反馈调节是指在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，有助于系统保持稳定。基因工程技术的基本步骤：(1)目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；(2)基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；(3)将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；(4)目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体杂交技术.个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）负反馈调节是指在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，有助于系统保持稳定。植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时，能抑制合成过程中两种关键酶的活性，导致赖氨酸含量维持在一定浓度水平，这种调节方式属于负反馈调节。如果想得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体可在培养基中添加过量赖氨酸类似物。
（2）①从基因数据库获取获取目的基因编码序列，用化学合成法制备可得到目的基因。
②表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内，根据细胞膜成分，其与BEF膜发生融合。
③去核的卵母细胞作为受体细胞，其处于减数第二次分裂中期，因为卵母细胞中含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。电融合的作用除了促进细胞融合，同时起到了激活重组细胞发育的作用。
④胚胎发育到适宜阶段可取出向受体移植。牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段；植入代孕母牛子宫角，直至小牛出生。
⑤阳性对照：按照当前实验方案一定能得到正面预期结果的对照实验。阳性对照是已知的对测量结果有影响的因素，目的是确定实验程序无误。阴性对照和阳性对照相反，按照当前的实验方案一定不能得到正面预期结果的对照实验。排除未知变量对实验产生的不利影响。本实验以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照，为了检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。应该以含有目的基因的牛耳组织细胞为阳性对照。为了除去DNA污染，可以使用DNA酶使其水解。经逆转录形成cDNA，并以此为PCR的模板进行扩增。目的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达，而不在牛耳组织细胞内表达，原因是构建的表达载体只含有乳腺特异性启动子，只能在乳腺细胞中启动转录，而在牛耳细胞中不能表达。
2 / 2第2章 细胞工程（复习讲义）
课标要求 核心考点
1.阐明植物组织培养的基本过程和原理，明确植物细胞工程的理论基础是植物细胞的全能性； 2.概述植物体细胞杂交的基本过程和原理； 3.举例说明植物细胞工程在生产实践中的应用，并说出其优势； 4.阐明动物细胞培养的基本条件、操作过程和原理，明确动物细胞工程的基础是动物细胞的培养； 5.阐明动物细胞核移植的基本过程和应用前景； 6.阐明动物细胞融合的基本过程和原理，明确单克隆抗体的制备流程及优点，简述干细胞的应用价值；7.简述胚胎形成经过了受精和早期胚胎发育的过程，简述胚胎工程的主要技术、原理及在生产实践中的应用。 1.植物组织培养：能用流程图表示植物组织培养的过程，明确其基本原理及植物激素在该过程中的作用，并阐释植物细胞具有全能性的原因； 2.植物体细胞杂交：掌握其基本过程、理论基础及意义，能说出去壁的方法、诱导原生质体融合的方法、融合的结果、染色体组成及变异类型； 3.植物细胞工程的应用：能结合实例分析植物组织培养在作物繁殖中的应用，了解作物脱毒的原理及方法、单倍体育种的方法和特点、突变体利用的方法和原理，能说出初生代谢与次生代谢以及植物组织培养与植物细胞培养的区别； 4.动物细胞培养：掌握其概念、过程、条件、原理，能区分原代培养与传代培养，能说出培养的动物细胞的生长特点，了解干细胞的种类、功能及应用； 5.动物细胞融合：掌握其概念、条件、原理、融合方法与结果，了解单克隆抗体制备过程及其与传统抗体相比的应用优势； 6.动物细胞核移植：掌握其原理、应用前景及存在的问题，分析动物细胞核移植的过程、克隆动物的性状及生殖类型； 7.胚胎工程：受精作用的过程、受精完成的标志、受精卵中遗传物质的来源，胚胎早期发育的过程，体外受精与试管动物，胚胎移植与胚胎分割的概念、流程、意义。
要点一 植物组织培养
重点内容 具体要点 特别提醒
细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性生物工程。 1.操作水平是细胞器、细胞或组织水平。 2.理论基础是细胞的全能性。
细胞的全能性 1.概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 2.在生物体内细胞没有表现出全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。 1.注意区分“具有全能性”和“表现出全能性”的不同：全能性是一种潜能，这种潜能是否得到了充分发挥是需要特定条件的。 2.植物的体细胞具有全能性的原因是：体细胞都是由受精卵发育来的，与受精卵具有相同的遗传物质。 3.植物体细胞表现全能性的前提条件是离体。
植物组织培养 1.概念：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。 2.理论基础：植物细胞的全能性。 3.基本过程：外植体脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化出芽、根等最后得到完整植株。 4.愈伤组织的特点：代谢旺盛、分裂能力强、不定形的薄壁组织。 1.植物组织培养过程中一定要注意无菌操作。 2.植物组织培养过程中，三次用到的培养基功能不同：①诱导外植体脱分化形成愈伤组织；②诱导愈伤组织生芽；③诱导愈伤组织生根。因此培养基中植物激素的浓度比例也不同：脱分化时生长素/细胞分裂素≈1，诱导生芽时生长素/细胞分裂素＜1，诱导生根时生长素/细胞分裂素＞1。 3.脱分化要避光，原因是光下会诱导形成维管束，再分化要有光，是为了促使叶绿素的合成。 4.植物组织培养产生的子代属于无性生殖。
要点二 植物体细胞杂交
重点内容 具体要点 特别提醒
植物体细胞杂交 1.概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 2.基本过程：取两种植物的体细胞，去壁后获得原生质体，诱导原生质体融合，再生出细胞壁得到杂种细胞，再利用植物组织培养的技术把杂种细胞培养成杂种植株。 3.意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 4.原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。 1.诱导原生质体融合方法：①物理法：电融合法、离心法等；②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。 2.植物细胞A和B经诱导融合后，若只考虑两两融合，可以形成3种融合细胞，分别是AA、BB、AB，符合要求的杂种细胞是AB。 3.植物细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，植物体细胞杂交完成的标志是形成杂种植株。 4.二倍体番茄和二倍体马铃薯细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”有4个染色体组，是四倍体。 4.植物体细胞杂交不同于有性杂交，前者是无性生殖，变异类型是染色体变异，染色体数是两种体细胞的和，后者是有性生殖，变异类型主要是基因重组，染色体数是生殖细胞的和。
要点三 植物细胞工程的应用
重点内容 具体要点 特别提醒
快繁技术 1.概念：利用植物组织培养的技术快速繁殖优良品种，也叫微型繁殖技术。 2.特点：可以高效、快速实现种苗的大量繁殖，可以保持优良品种的遗传特性。 1.植物组织培养可以进行快速繁殖的原因：植物组织培养到愈伤组织阶段，细胞代谢旺盛，细胞分裂速度较快，可获得大量的组织细胞，然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。且植物组织培养在实验室进行，受季节、气候等条件限制较小。
作物脱毒 1.基本过程：取分生区（茎尖或根尖）进行植物组织培养，获得脱毒苗。 2.原理：植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。 3.优点：获得高产、优质的无病毒植物。 1.作物脱毒的原因：对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量降低，品质变差。 2.脱毒苗≠抗毒苗。脱毒苗是选择植物的顶端分生区(几乎不含有病毒)进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴；而抗毒苗是把某抗病基因导入植物细胞，属于基因工程的范畴。
单倍体育种 1.基本过程：通过花药（或花粉）离体培养得到单倍体植株（幼苗期），再诱导染色体加倍得到遗传性状相对稳定的纯合二倍体。 2.原理：染色体变异、细胞的全能性。 3.优点：明显缩短育种年限，能较快获得纯合子。 1.花药(或花粉)离体培养的实质是植物组织培养，也需要经过脱分化和再分化才能形成单倍体植株。 2.单倍体不一定只有1个染色体组，因此染色体加倍后得到的不一定是纯合二倍体。只有二倍体植物利用单倍体育种才能直接获得纯合子。 3.诱导染色体加倍常用秋水仙素或低温。
突变体的利用 1.原理：在植物组织培养的过程中，培养的细胞一直处于不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响而发生突变。从而筛选出对人们有利的突变体。 2.变异类型：基因突变。 3.优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高抗、高产、优质、抗逆的新品种，加快育种进程。 1.诱导突变体的条件：物理因素（如射线）、化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）。 2.基因突变具有不定向性、多害少利性，因此需要对突变体进行人工筛选。 3.处理对象是愈伤组织，原因是愈伤组织细胞分裂旺盛，不断进行DNA分子的复制，此时易发生基因突变。
细胞产物的工业化生产 1.植物细胞培养：在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 2.流程：将外植体脱分化得到愈伤组织，分散成细胞悬液，通过培养提取细胞产物。 3.优点：生产速度快，不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制。 1.根据生产的目的不同，植物组织培养的阶段也不同。若要培养新个体，应培育到试管苗阶段；若要提取细胞产物，则应培养到愈伤组织阶段。 2.次生代谢物：植物代谢产生的不是植物基本的生命活动所必需的产物。一般在特定的组织或器官中产生，在一定的环境和时间条件下进行。
要点四 动物细胞培养
重点内容 具体要点 特别提醒
动物细胞培养 1.概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 2.培养条件：一定的营养，适宜的温度、PH和渗透压，气体环境（含95%的空气和5%的CO2的混合气体的CO2培养箱）。 3.过程：取动物组织，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使分散成单个的细胞，制成细胞悬液，先原代培养，分瓶后再进行传代培养。 4.原理：细胞增殖。 1.培养动物细胞用的培养基是液体培养基，培养基中含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质，且通常要加入血清等天然成分。 2.如何保证无菌无毒？对培养液和器具灭菌、无菌操作、定期更换培养液。 3.培养箱中CO2的作用是维持培养液的PH。 4.有些动物细胞需要贴附于某些基质表面才能生长，叫做细胞贴壁。一旦出现接触抑制就必须分瓶（用胰蛋白酶处理）后才能继续培养。
干细胞培养 1.胚胎干细胞（ES细胞）：存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 2.成体干细胞：存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中，如骨髓造血干细胞、神经干细胞、精原干细胞。具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 3.诱导多能干细胞（iPS）：功能类似于胚胎干细胞。诱导多能干细胞具有发育的全能性，可以被诱导分化形成新的组织细胞，经移植可使坏死或退化部位得以修复并恢复正常功能。 1.已证实ES细胞可以在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等细胞。 2.ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，因而限制了在医学上的应用。iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，所以iPS细胞可以解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。 3.诱导多能干细胞分化的过程实质上是基因的选择性表达。
要点五 动物细胞融合
重点内容 具体要点 特别提醒
动物细胞融合 1.概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。 2.原理：细胞膜的流动性。 3.融合方法：PEG融合法、电融合法、灭火病毒诱导法。 4.特点：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 1.融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 2.灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜发生融合，然后细胞质融合，最后细胞核融合，进而形成杂交细胞。不灭活的病毒会感染细胞，不能用于诱导细胞融合。 3.动物细胞融合与植物体细胞杂交都可以用PEG融合法、电融合法等方法进行促融，不同但是动物细胞融合还可以采用灭活病毒诱导法，植物体细胞杂交不可以。
单克隆抗体 1.传统抗体的制备：向动物体内反复注射同种抗原，从血清中分离所需的抗体。其缺点是产量低、纯度低、特异性差。 2.单克隆抗体制备的过程：从已经免疫的小数体内获取B淋巴细胞，并诱导其与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，再通过克隆化培养和抗体阳性检测筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞，进行体内或体外培养，从小鼠腹水或培养液中提取出大量的单克隆抗体。 3.单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、可以大量制备。 4.单克隆抗体的应用：作为诊断试剂（如定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病）、运载药物（如ADC）、治疗疾病。 1.制备单克隆抗体前先对小鼠注射抗原，是为了刺激机体发生免疫应答，从而产生相应B淋巴细胞。 2.制备过程中有两次筛选，所用的方法和目的都不同。 3.杂交瘤细胞的特点：既无限增殖，又能合成并分泌抗体。 4.诱导融合后培养基中共有5种细胞，分别是未融合的骨髓瘤细胞、B淋巴细胞，自身融合的瘤-瘤细胞、B-B细胞，以及相互融合的杂交瘤细胞。 5.与体外培养相比，腹腔培养易于控制培养条件，且成本较低，但相对而言规模较小、产量较少。
要点六 动物细胞核移植
重点内容 具体要点 特别提醒
动物细胞核移植 1.概念：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 2.原理：动物细胞核的全能性。 3.克隆动物遗传物质的来源：核遗传物质全部来自供体细胞；细胞质遗传物质一部分来自供体，一部分来自受体卵母细胞。 4.克隆动物属于无性生殖。 5.核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植。 6.受体细胞：MⅡ期的卵母细胞。原因是卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表现的物质（主要原因）。且卵母细胞体积大，便于操作；卵黄多，营养物质丰富。 1.核移植的重要应用：①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体治疗人类疾病；②以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化，能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时，可以避免免疫排斥反应。 2.体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难：胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难。 3.体细胞核移植技术可用于畜牧生产、医药卫生、保护濒危物种等方面。 4.核移植技术实际操作中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞，伴随着两细胞融合，体现出细胞膜具有一定的流动性的结构特点。
要点七 胚胎工程的理论基础及应用
重点内容 具体要点 特别提醒
胚胎工程 1.概念：对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 2.技术：体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。 3.理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。 4.实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 5.早期胚胎发育的场所在输卵管，其基本过程包括卵裂期、桑葚胚期、囊胚期和原肠胚期等阶段。 1.受精的场所在输卵管内。受精作用包括准备阶段（精子获能和卵子的准备）和受精阶段。受精时精子通过释放多种酶，穿越透明带，此时会发生透明带反应（防止多精入卵的第一道屏障）。当精子进入卵黄膜后会发行卵黄膜反应（防止多精入卵的第二道屏障）。精子入卵后变成雄原核，卵子被激活，完成减数分裂Ⅱ，形成雌原核，雌雄原核融合形成受精卵。 2.受精完成的标志是雌雄原核的融合。受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核。 3.受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 4.细胞开始分化出现在囊胚期。囊胚期形成的内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。
体外受精与试管动物 1.试管动物：体外受精后发育来的早期胚胎通过胚胎移植产生的个体。 2.体外受精的主要步骤：卵母细胞的采集、精子的获取和受精。 1.试管动物的生殖方式是有性生殖。 2.采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养（进入减数分裂Ⅱ）和获能处理，才能用于体外受精。
胚胎移植 1.概念：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。 2.基本流程：对供体和受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎移植，胚胎移植后的检查。 3.意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期。 4.遗传性状：遗传特性与供体保持一致，受体母畜只提供胚胎发育的场所。 1.对供体需要用促性腺激素进行超数排卵处理，以便于收集到更多的卵子。不使用性激素的原因是：性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。 2.对供体和受体需要进行同期发情处理，使二者处于相同的生理状态，从而使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功的关键 3.胚胎移植常选处于桑葚胚或囊胚期的胚胎。 4.胚胎移植的生理学基础：哺乳动物在排卵后一段时间内，同种动物的生殖器官的生理变化 是相同的；受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应；供体胚胎可与受体子宫建立生理与组织上的联系；早期胚胎在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系。
胚胎分割 1.概念：用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份、8等份等，经移植获同卵双胎或多胎的技术。 2.时期：桑葚胚或囊胚。 3.意义：促进优良动物品种的繁殖，产生遗传性状相同的后代用于遗传学研究 1.胚胎分割产生的后代属于无性生殖。 2.对囊胚阶段的胚胎分割时，应将内细胞团均等分割。原因是：若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 3.做性别鉴定时，应取滋养层细胞，否则可能影响胚胎的正常发育。
【例1】如图表示生物兴趣小组以幼嫩的菊花茎段为材料，利用植物组织培养技术繁殖菊花过程中出现的不同结果。有关分析错误的是( )
A．甲、乙、丙三组细胞内的遗传物质基本相同
B．乙组细胞的全能性高于甲组和丙组细胞
C．甲组经脱分化得到乙组，乙组经再分化得到丙组
D．不同结果的出现与植物激素的浓度和比例有关
【变式1-1】下面是植物组织培养过程示意图，下列相关说法正确的是()
A．上述植物组织培养过程依据的生物学原理是植物细胞具有全能性
B．需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染
C．外植体若是月季的花药，则图中的①过程需要光照
D．外植体若是菊花的根尖组织，因细胞中没有叶绿体，故培养成的新植株叶片无色
【变式1-2】下列有关植物细胞全能性的说法，错误的是()
A．体细胞具有发育成完整个体所必需的全部基因
B．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
C．植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础之一
D．从一粒玉米种子长成一棵植株体现了细胞具有全能性
【例2】某二倍体药用植物甲(染色体组成为MM)含有有效成分A，二倍体药用植物乙(染色体组成为NN)含有有效成分B。科研小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物，设计了如下实验流程。下列说法错误的是()
A．过程①通常用纤维素酶和果胶酶处理
B．过程②常使用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂
C．融合细胞c的染色体组成都是MMNN
D．过程④⑤分别涉及细胞的脱分化和再分化
【变式2-1】甲品种番茄(2N)的染色体上有多种控制优良性状的核基因，但细胞质中存在雄性不育基因。科研工作者试用植物体细胞杂交的办法，获得具有多种优良性状的雄性可育新品种。如图是培育过程示意图，分析图示，判断下列分析正确的是()
A．杂交所得到的杂种植物属于多倍体
B．细胞融合成功的标志是新细胞核的生成
C．组织培养过程中需要添加生长素和赤霉素来调节发育
D．培育的杂种植株不仅含有多种优良性状，而且可以解决雄性不育的问题
【变式2-2】自然条件下兰花杂交后代不易萌发。科研人员用四倍体品种绿宝石和二倍体品种春剑进行杂交，获得大量优质杂交兰，并对其进行染色体观察与计数，培育过程如图。下列分析不正确的是()
A．调整培养基中植物激素的配比可影响原球茎的分裂与分化
B．春剑和绿宝石两个品种之间不存在生殖隔离
C．所得杂交兰植株的体细胞染色体数目为60条
D．通过植物组织培养技术从某一杂种胚繁殖得到的大量杂交兰性状一致
【例3】下图表示工厂化生产紫杉醇的过程，对红豆杉愈伤组织进行液体悬浮培养分离出单细胞，再用组成为“普通培养基＋0.5 mg·L－1NAA＋0.5 mg·L－1BA(BA是一种细胞分裂素)＋25 g·L－1蔗糖”的培养液培养获得大量红豆杉细胞，下列叙述错误的是( )
A．培养液中添加的“NAA＋BA”可以促进愈伤组织细胞增殖
B．选取红豆杉树皮做外植体更容易获得紫杉醇
C．紫杉醇可能不是红豆杉细胞基本生命活动所必需的物质
D．外植体使用及整个培养过程中需要保证严格的无菌环境
【变式3-1】草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。如图是育种工作者选育高品质草莓的流程图，下列相关说法正确的是( )
A．方法一中选择甲作为组织培养材料的原因是该部位细胞的分生能力强
B．方法二中若检测出草莓细胞中含有病毒外壳蛋白，表明CP基因成功表达
C．培育过程A和过程C一般都不需要光照，但需要生长素和细胞分裂素
D．育种工作者需要通过病毒接种的方式来判断方法一和方法二的选育效果
【变式3-2】甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。为保证甘薯的品质和产量，目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒种苗。通常情况下与这一过程无关的是( )
①有丝分裂　②减数分裂　③全能性　④分化　⑤基因突变　⑥染色体变异
A．①②③ B．④⑤⑥
C．①③④ D．②⑤⑥
【例4】2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了在“细胞感知和适应氧气供应”研究中做出贡献的科学家。此项研究以能够表达人类促红细胞生成素的小鼠模型为材料，并借助动物细胞培养技术进行研究。下列相关叙述错误的是( )
A．培养过程中，应定期更换培养液，以便清除细胞代谢产物
B．培养过程中，要在培养基中加入一定量的血清，以防止培养过程中的污染
C．培养过程中，添加CO2的目的是维持培养液的pH
D．用该技术培养的动物细胞可以用于筛选抗癌药物
【变式4-1】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矾(溶剂)的药物X或Y，培养过程及结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
实验结果 组别 细胞个数(个/孔)
对照 7.8×104
药物X 6.7×104
药物Y 5.3×105
A．对照组中应加入与实验组等体积的无菌蒸馏水
B．细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分
C．可用胃蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
D．根据实验结果，可以初步判断药物Y的抗癌效果较好
【变式4-2】帕金森病(PD)是由于多巴胺(DA)神经元变性导致多巴胺分泌减少，从而引起一系列神经功能障碍。研究发现，人的诱导多能干细胞(iPS细胞)经定向诱导后能分化为有功能的DA神经元，可用于治疗患PD的大鼠，有望应用于对人类PD的治疗。下列叙述错误的是( )
A．与胚胎干细胞相比，诱导获得iPS细胞的过程无须破坏胚胎，不涉及伦理问题
B．iPS细胞可来源于病人自身细胞，将它移植回病人体内理论上可避免免疫排斥反应
C．有自我更新能力及分化潜能的干细胞，可放心应用于临床治疗
D．推测植入神经干细胞也能修复部分DA神经元，缓解PD的症状
【例5】人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下面是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图。有关分析错误的是( )
A．体外培养单个B细胞也可以获得大量抗HCG的单克隆抗体
B．过程③培养后的细胞均能产生特定抗体
C．图中细胞群a可用于大规模培养，生产抗HCG单克隆抗体
D．图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象
【变式5-1】下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述不正确的是(　　)
A．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
B．利用聚乙二醇、灭活的病毒和电融合等方法均可诱导细胞融合获得乙
C．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
D．丙需要进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁
【变式5-2】糖类抗原19-9(CA19-9)是一种糖蛋白，可作为肿瘤标志物。制备出抗CA19-9单克隆抗体，
可用于定量检测该抗原含量。医学上常用双抗体夹心法定量检测CA19-9抗原，该检测方法的基本原理如图，下列有关叙述不正确的是( )
A．经CA19-9免疫处理过的小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞可通过灭活病毒诱导融合
B．经克隆化培养和抗体检测可筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
C．在该检测方法中，酶标抗体的作用是通过催化指示底物反应来判断抗原量
D．固相抗体和CA19-9抗原的结合部位应与酶标抗体和CA19-9抗原的结合部位相同
【例6】下列对动物核移植技术的描述错误的是( )
A．体细胞核移植的过程中可通过显微操作去核法去除卵母细胞中的核
B．用于体细胞核移植的卵母细胞通常要在体外培养到减数分裂Ⅱ中期
C．通过体细胞核移植方法生产的克隆动物与核供体性状并不完全相同
D．非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难，至今没有成功实例
【变式6-1】如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程，为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是( )
A．过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，体现细胞膜的选择透过性
B．过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质
C．“中中”“华华”与过程③中代孕母猴性状最相似
D．与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物
【变式6-2】我国科学家成功建立了源自小鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞(拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群)。他们将Oct4-EGFP转基因小鼠的单倍体精子的头部转移到移除了细胞核的卵母细胞中，通过Hoechst染色可以发现精子的头部发生了解聚化，约有21%的细胞形成了囊胚期细胞。下列相关说法错误的是( )
A．实验中用到了动物细胞核移植技术
B．Hoechst染色可能是一种染色体染色法
C．孤雄单倍体胚胎干细胞有自我更新的能力，没有分化的潜能
D．孤雄单倍体胚胎干细胞中只有一个染色体组，利于研究一些未知的隐性表型基因
【例7】牛胚胎移植的主要流程如下，下列相关叙述不正确的是( )
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④____→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A．①过程需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵母细胞
B．③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立组织上的联系为前提
C．④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D．⑤过程成功率的高低主要取决于供、受体生理环境的一致性
【变式7-1】如图表示牛胚胎移植的流程，其中①～④表示相应的操作过程。相关叙述错误的是(　　)
A．过程①是注射相关激素，使供、受体同期发情
B．过程②是注射促性腺激素，达到超数排卵
C．过程③主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎
D．过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
【变式7-2】《本草纲目》曾提到：“羊乳甘温无毒、润心肺、补肺肾气。”中医一直把羊奶看作对肺和气管特别有益的食物。羊奶的脂肪颗粒体积为牛奶的三分之一，更利于人体吸收，并且羊奶中的维生素及微量元素明显高于牛奶。如图表示研究人员利用胚胎工程培育产奶量高的优质奶羊的过程，下列相关说法正确的是( )
A．通过图中①～⑤培育的奶羊和克隆羊的原理相同
B．不同生物进行⑤过程的时间不同，最迟可以选择原肠胚时期
C．移植前进行胚胎性别鉴定，选择雄性进行移植
D．⑤的成功与供体和受体的生理状态的一致性密切相关
1.（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
2.（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
3．（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
4．（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
5.（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
6.（2024·江苏·高考真题改编）图示普通韭菜（2n=16）的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系，科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述不正确的有（ ）
A．花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B．培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C．镜检根尖分生区细胞的染色体，可鉴定出单倍体幼苗
D．秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细胞中染色体数都是16
7.（2024·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
8.（2024·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
9. (2023·滨海新区期末)2017年，某国批准首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，如图为培育“三亲婴儿”的技术路线，据图分析下列叙述错误的是(　　)
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B．该技术涉及动物细胞培养、早期胚胎培养等操作
C．“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
D．捐献者的红绿色盲基因能够传递给“三亲婴儿”
10.（2024·江苏·高考真题）图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁
B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗
C．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
D．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养
11．（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
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.（2024·重庆·高考真题）自然条件下，甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代，甲属于国家保护的稀有物种，乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究，以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是（ ）
A．诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性
B．移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息
C．该实验中，子一代的遗传物质来源于物种甲
D．通过该实验可以获得甲的克隆
14.（2025·重庆·高考真题）为保护濒危哺乳动物甲，科研工作者将甲的近亲物种乙（种群数量多）进行了如图所示的研究，下列叙述正确的是（ ）
A．克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B．体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C．囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D．滋养层可影响内细胞团的发育
15.（2024·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
16.（2024·浙江·高考真题）植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下：
筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题：
(1)获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ，经脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行 培养，并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，该过程模拟了 的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成，则X的合成符合图 （填“甲”“乙”“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可通过 培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物，利用 工程生产植物的次生代谢产物。
17．（2023·浙江·高考真题）赖氨酸是人体不能合成的必需氨基酸，而人类主要食物中的赖氨酸含量很低，利用生物技术可提高食物中赖氨酸含量。回答下列问题：
(1)植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时，能抑制合成过程中两种关键酶的活性，导致赖氨酸含量维持在一定浓度水平，这种调节方式属于 。根据这种调节方式，在培养基中添加 ，用于筛选经人工诱变的植物悬浮细胞，可得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体，通过培养获得再生植株。
(2)随着转基因技术与动物细胞工程结合和发展，2011年我国首次利用转基因和体细胞核移植技术成功培育了高产赖氨酸转基因克隆奶牛。其基本流程为：
①构建乳腺专一表达载体。随着测序技术的发展，为获取富含赖氨酸的酪蛋白基因（目的基因），可通过检索 获取其编码序列，用化学合成法制备得到。再将获得的目的基因与含有乳腺特异性启动子的相应载体连接，构建出乳腺专一表达载体。
②表达载体转入牛胚胎成纤维细胞（BEF）。将表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内，与BEF膜发生 ，表达载体最终进入细胞核，发生转化。
③核移植。将转基因的BEF作为核供体细胞，从牛卵巢获取卵母细胞，经体外培养及去核后作为 。将两种细胞进行电融合，电融合的作用除了促进细胞融合，同时起到了 重组细胞发育的作用。
④重组细胞的体外培养及胚胎移植。重组细胞体外培养至 ，植入代孕母牛子宫角，直至小牛出生。
⑤检测。DNA水平检测：利用PCR技术，以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照，以 为阳性对照，检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。RNA水平检测：从非转基因牛乳汁中的脱落细胞、转基因牛乳汁中的脱落细胞和转基因牛耳组织细胞，提取总RNA，对总RNA进行 处理，以去除DNA污染，再经逆转录形成cDNA，并以此为 ，利用特定引物扩增目的基因片段。结果显示目的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达，而不在牛耳组织细胞内表达，原因是什么？ 。
2 / 2

展开更多......

收起↑