整合訓練(十六)細胞工程全員必做題1.[2023·山東聊城統考三模]紫草寧是從紫草愈傷組織細胞中提取的一種藥物和色素，具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性。利用植物細胞培養生產的紫草寧是世界上首例藥用植物細胞工程產品。下列關于植物細胞工程的說法，正確的是()A．植物細胞培養的目的主要是獲得植物生長和生存所必需的次生代謝產物B．植物組織培養時，應對外植體進行滅菌處理以防止培養基及愈傷組織污染C．在培養愈傷組織時加入細胞融合的誘導劑，可直接獲得染色體加倍的細胞D．葉肉細胞往往帶病毒且細胞的全能性較低，故培育脫毒植物適宜選莖尖而不選葉片2．[2023·山東青島統考三模]6-磷酸葡萄糖脫氫酶(G-6PD)有F和S兩種類型，分別由一對等位基因XF和XS編碼。基因型為XFXS的女性體細胞中的兩個X染色體，會有一個隨機失活。將基因型為XFXS的女性皮膚組織用胰蛋白酶處理后先進行細胞的原代培養，再對不同的細胞分別進行單克隆培養。分別對原代培養和單克隆培養的細胞進行G-6PD蛋白電泳檢測，結果如圖所示。下列說法錯誤的是()A．該過程用到的主要細胞工程技術是動物細胞培養B．用胰蛋白酶處理皮膚組織可使其分散成單個細胞C.原代培養細胞電泳圖有2個條帶是因為同時檢測了多個細胞D．單克隆培養的細胞1、2、4、5、8、9與3、6、7所含基因不同3．[2023·江蘇校聯考三模]如圖為科研人員利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的簡要過程，下列相關敘述正確的是()A．嵌合鼠的培育僅體現了細胞核具有全能性B．過程①中需利用相關技術去除早期胚胎外的透明帶C．過程②中可利用聚乙二醇誘導卵裂球細胞發生融合D．過程③操作后，經受體孕育的后代，遺傳特性在孕育過程中會發生變化4．[2023·重慶統考三模]單峰駱駝在野外幾乎滅絕，科學家欲通過胚胎工程的方法拯救野化單峰駱駝，進行了下圖所示研究。請據圖分析，下列說法正確的是()A．為使A野化單峰駱駝超數排卵，可在其飼料中添加適量的雌激素B．為提高胚胎利用率，可采用胚胎分割、移植等無性繁殖技術C．卵裂期，胚胎的總體積不增加，但有機物總量增加D．若①表示體外受精，可直接利用B野化單峰駱駝的新鮮精子與處于MⅡ期卵母細胞完成受精作用5．[2023·山東濟南統考三模]Transwell實驗可模擬腫瘤細胞侵襲過程。取用無血清培養液制成的待測細胞懸液加入膜上鋪有基質膠的上室中，下室為有血清培養液，上下層培養液以一層具有一定孔徑的聚碳酸酯膜分隔開，放入培養箱中培養，通過計數下室的細胞量即可反映細胞的侵襲能力，如下圖所示。下列說法錯誤的是()A．進入下室的腫瘤細胞數量越多，說明腫瘤細胞的分裂能力越強B．可用機械的方法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理使動物細胞分散開C．腫瘤細胞可分泌水解酶將基質膠中的成分分解后進入下室D．血清培養液中含有某些因子促使腫瘤細胞向營養高的下室移動6．[2023·山東淄博統考三模]科研人員從小鼠的皮膚細胞中提取出干細胞，并將這些干細胞重新編程為原始態的胚胎干細胞(ESCs)。通過表達相關基因，將ESCs分化成為原始內胚層細胞和滋養層干細胞，并混合胚胎干細胞，將這三種細胞按照一定比例置入培養基培育3天，構建出胚胎模型，然后將其置于“人造機械子宮”中進行培養。這個小鼠的“合成胚胎”與自然胚胎非常相似，擁有一顆跳動的“心臟”、胎盤、卵黃囊，以及形成中的血管組織等，最終這個“合成胚胎”在存活了8天后死亡。下列說法正確的是()A．ESCs分化成原始內胚層細胞和滋養層干細胞的過程不受基因控制B．“合成胚胎”具有與自然胚胎相同的結構和功能C．“人造機械子宮”應為無菌、無毒并添加有血清的液體環境D．早期胚胎培養技術為將來合成器官組織用于移植和治療疾病提供了新途徑7．[2023·山東青島統考二模](不定項)科研人員制備能產生雙抗體的雙雜交瘤細胞的實驗過程如下：先制備兩種雜交瘤細胞，每種雜交瘤細胞產生的抗體與抗原的結合情況如圖1、2所示；然后再讓兩種雜交瘤細胞融合，經過篩選最終得到可以產生雙抗體(同時抗α、β兩種抗原，如圖3所示)的雙雜交瘤細胞。抗體由兩條重鏈和兩條輕鏈組成，重鏈和輕鏈均分為恒定區和可變區，兩條重鏈依賴于A1或B1進行組裝(A1與B1相同)，重鏈與輕鏈的組裝依賴于恒定區的A2、a或B2、b(a與b相同)。下列敘述錯誤的是()A．需要用α、β兩種抗原同時刺激雙雜交瘤細胞后才可產生雙抗體B．雙雜交瘤細胞的篩選需要進行克隆化培養和抗體檢測C．圖3中的1、2、3、4、5、6可分別對應A2、B2、a、b、α、βD．雙雜交瘤細胞產生的抗體可與α、β兩種抗原同時結合，說明該抗體不具備特異性8．[2023·江西景德鎮三模]2022年6月10日，世界首例體細胞克隆北極狼“瑪雅”在北京誕生。克隆北極狼的供體細胞來自哈爾濱極地館引進的一只野生北極狼的皮膚，卵母細胞來自一只處于發情期的母犬，代孕母體則是另一只比格犬。請回答下列問題：(1)作為受體的卵母細胞通過________技術去核，由于________期卵母細胞的核靠近第一極體，用________可一并吸除細胞核與第一極體。(2)研究人員將北極狼的體細胞注入去核的卵母細胞后，利用電激法處理體細胞和卵母細胞。此過程中，電激的作用是__________________________________。(3)哺乳動物胚胎的培養液成分一般比較復雜，除了有機鹽和無機鹽外，還需添加氨基酸、核苷酸、血清和________________。(4)克隆胚胎能在比格犬代孕母體內存活，從免疫學的角度分析，原因是____________________________________。(5)若利用發光水母中的綠色熒光蛋白基因培育熒光克隆北極狼。先提取發光水母中綠色熒光蛋白基因的mRNA通過反轉錄獲得對應的DNA，再利用PCR技術擴增。此過程中需要加入的酶有______________________。基因表達載體的構建過程中需要用到DNA連接酶，此酶根據來源不同，可分為________________________________。重點選做題9.[2023·山東濰坊統考二模]植物細胞質中的葉綠體和線粒體是兩個相對獨立的遺傳體系，控制著許多優良性狀，胞質雜交是植物體細胞雜交應用的一個重要方面。下圖為將植株1細胞質中的優良基因導入植株2的實驗流程。下列說法正確的是()A．過程①用纖維素酶和果膠酶處理，需在低滲溶液中進行B．過程②通常采用滅活病毒誘導原生質體融合C.過程④應先誘導根形成后，再轉接到誘導生芽的培養基上D．該方式獲得的抗病植株，性狀一般不能穩定遺傳10．[2023·山東聊城統考二模]動物體細胞融合后染色體核型不穩定，來自某一方的染色體往往隨機丟失一至多條，這種現象常應用于基因的定位。在甲型流感單克隆抗體的制備過程中，雜交瘤細胞在克隆化培養過程中來自B淋巴細胞的染色體往往出現隨機丟失現象。不考慮基因互作和其他變異，下列敘述錯誤的是()A．B淋巴細胞可從多次間歇注射甲型流感疫苗的動物脾臟中篩選獲得B．在篩選雜交瘤細胞的選擇培養基上，B淋巴細胞和骨髓瘤細胞均死亡C．與親代雜交瘤細胞相比較，若減少某條染色體后分泌單克隆抗體的功能缺失，則該抗體的基因就位于這條染色體上D．利用抗體檢測篩選的雜交瘤細胞克隆化培養將具有持續產生甲型流感抗體的能力11．[2023·山東青島統考二模]下面是小鼠孤雌生殖和孤雄生殖的示意圖。用化學方法激活小鼠成熟的卵母細胞得到phESC(孤雌單倍體干細胞)，然后通過基因編輯技術使phESC中的3個基因沉默，phESC的細胞核狀態便可接近精子細胞核的狀態，如圖1。用化學方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄單倍體干細胞)，然后對ahESC中的8個基因進行編輯，ahESC的細胞核便具有卵細胞核的特點，如圖2。下列說法錯誤的是()A．ahESC與精子和去核卵母細胞融合后，得到的融合細胞的性染色體組成是XY、YYB．卵母細胞轉化為phESC的過程類似于植物組織培養中的脫分化過程C．只需要雌性小鼠便可獲得孤雌小鼠，而只依賴雄性小鼠不能得到孤雄小鼠D．用促性腺激素對雌性小鼠進行超數排卵處理可得到大量卵母細胞12．[2023·廣東茂名統考二模]治療性克隆有望解決供體器官短缺和免疫排斥等問題。下圖表示治療性克隆的過程，下列說法錯誤的是()A．細胞A常采用去核卵母細胞作為移植的受體細胞B．該治療性過程應用了核移植、動物細胞培養和胚胎移植等技術C．胚胎干細胞分化為多種體細胞是基因選擇性表達的結果D．動物細胞的培養需提供95%空氣和5%CO2的混合氣體13．[2023·江蘇省鹽城市高三檢測](不定項)我國研究人員創造出一種新型干細胞——異種雜合二倍體胚胎干細胞，具體研究過程如下圖所示。下列敘述正確的是()A．單倍體囊胚1最可能是由卵子發育而來的，單倍體ES應取自囊胚的內細胞團B．培養液中除了需要加入血清等營養物質外，還需要加入抗生素等消滅病毒C．體外培養條件下ES細胞可以增殖而不發生分化D．ES細胞在形態上表現為體積大、細胞核小、核仁明顯14．[2023·廣東統考二模]閱讀以下與動物克隆有關的資料，并回答問題。資料一1952年，美國的布里格斯和金將兩棲類動物豹蛙囊胚細胞的核移植到去核的卵中，使重組細胞發育成能攝食的豹蛙。1978年，童第周等將黑斑蛙成體紅細胞的細胞核移植到去核未受精的卵中，使重組細胞發育成了正常的蛙。資料二1996年世界上首例來源于哺乳動物體細胞的克隆羊“多莉”問世。2017年中國科學家首次成功克隆了非人靈長類動物食蟹獼猴——“中中”和“華華”，該研究對于基礎科學、醫學、藥學研究具有重大意義。(1)資料一中布里格斯和金的實驗結果可以說明早期胚胎細胞核具有________。根據資料一，可歸納概括出克隆動物的主要思路是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)比較資料一中童第周與布里格斯等的實驗材料對實驗結果的影響，除了動物的種類不同外，其區別還在于______________________________________________。(3)資料二中克隆哺乳動物的實驗都需要將____________移植到受體體內，移植前受體需進行________處理。中國科學家能成功克隆猴，原因之一是研究人員向體細胞核移植后的融合細胞中注入了表觀遺傳調節劑。這些調節劑能使抑制胚胎發育的基因________，但不會改變融合細胞內DNA分子的__________________。2019年，中國科學家利用克隆猴等技術，在國際上首次成功構建一批生物節律紊亂獼猴模型。這批動物模型遺傳物質一致，因此______________________高度相似，有利于科學家進一步通過實驗研究生物節律紊亂機理和研發相關治療手段。15．[2023·廣東佛山統考二模]甘蔗田中噴灑含草銨膦的除草劑，除去雜草的同時也會損傷甘蔗植株。為解決這一難題，某科研團隊利用農桿菌轉化法將抗草銨膦基因Bar導入甘蔗細胞，獲得轉基因甘蔗植株，主要過程如下圖所示。Bar基因Ti質粒eq\o(→,\s\up7(①))重組質粒eq\o(→,\s\up7(②))農桿菌eq\o(→,\s\up7(③))甘蔗愈傷組織eq\o(→,\s\up7(④))轉基因甘蔗植株回答下列問題：(1)③過程中篩選后的農桿菌需接種到液體培養基振蕩培養一段時間，其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)選用生長良好的甘蔗頂端幼葉作為外植體，經________(填“滅菌”或“消毒”)后，切成薄片接種于培養基上誘導出愈傷組織。通過調節培養基中________________________誘導愈傷組織生芽、生根，獲得甘蔗幼苗。(3)可以用PCR技術檢測甘蔗幼苗中是否成功導入了Bar基因。提取甘蔗幼苗的DNA進行PCR擴增，擴增結果用________鑒定，結果如下圖所示。推測陽性對照組(CK＋)和陰性對照組(CK－)PCR反應體系的區別是____________________。有同學認為除了4、11和16號植株外其他植株都是抗草銨膦植株，你是否同意該觀點，請說明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。整合訓練（十六）1．解析：植物細胞培養的主要目的是通過大規模的細胞培養，以獲得人類所需的細胞次生代謝產物，細胞次生代謝產物不是植物細胞生長所必需的，A錯誤；植物組織培養時，應對外植體進行消毒處理，培養基需要進行滅菌處理，這樣可以防止雜菌污染，B錯誤；在培養愈傷組織時加入細胞融合的誘導劑，不能直接獲得染色體加倍的細胞，因為植物細胞具有細胞壁，阻止了原生質體的融合，C錯誤；葉肉細胞往往帶病毒且細胞的全能性較低，而莖尖不僅不帶毒，而且全能性較高，故培育脫毒植物適宜選莖尖而不選葉片，D正確。答案：D2．解析：無論是原代培養還是單克隆培養，用到的主要細胞工程技術是動物細胞培養，A正確；動物細胞之間的蛋白質，可被胰蛋白酶或膠原蛋白酶分解，使其分散成單個細胞，B正確；結合題干，基因型為XFXS女性體細胞中的兩個X染色體會有一個隨機失活，故一個細胞中6-磷酸葡萄糖脫氫酶，電泳后只顯示一個條帶，而原代培養的細胞電泳有2個條帶，故同時檢測了多個細胞，C正確；單克隆培養的細胞，是通過有絲分裂得到的增殖的細胞，故單克隆培養的細胞1、2、4、5、8、9與3、6、7，所含基因相同，但表達的基因不相同，D錯誤。答案：D3．解析：嵌合鼠的培育體現了早期胚胎細胞具有全能性，A錯誤；過程①中需利用相關技術去除早期胚胎外的透明帶，B正確；過程②中不需要誘導細胞融合，因此不需要用聚乙二醇處理，C錯誤；過程③為胚胎移植，供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響，D錯誤。答案：B4．解析：為使A野化單峰駱駝超數排卵，可注射促性腺激素，A錯誤；為提高胚胎利用率，可采用胚胎分割、移植等無性繁殖技術實現，通過胚胎分割獲得的胚胎遺傳特性相同，B正確；卵裂期，胚胎的總體積不增加，但由于細胞呼吸對有機物的消耗，因而有機物總量減少，C錯誤；若①表示體外受精，不可直接利用B野化單峰駱駝的新鮮精子與處于MⅡ期卵母細胞完成受精作用，只有獲能后的精子才具備受精能力，D錯誤。答案：B5．解析：由題意可知，通過計數下室的細胞量即可反映細胞的侵襲能力，若進入下室的腫瘤細胞數量越多，說明腫瘤細胞的侵襲能力越強，但不能說明腫瘤細胞的分裂能力越強，A錯誤；獲得動物組織塊后，可用機械的方法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理使動物細胞分散開，制成細胞懸液，B正確；一開始將腫瘤細胞加入膜上鋪有基質膠的上室中，一段時間后在下室發現腫瘤細胞，說明腫瘤細胞可分泌水解酶將基質膠中的成分分解后進入下室，C正確；上室含無血清培養液，下室含血清培養液，加入上室的腫瘤細胞一段時間后出現在下室中，說明血清培養液中含有某些因子促使腫瘤細胞向營養高的下室移動，D正確。答案：A6．解析：ESCs分化成原始內胚層細胞和滋養層干細胞的過程是受基因控制的，A錯誤；“合成胚胎”只存活了8天后就死亡，與自然胚胎不同，B錯誤；“人造機械子宮”應為無菌、無毒的液體環境，動物細胞的培養還應該添加血清，C正確；胚胎工程為將來合成器官組織用于移植和治療疾病提供了新途徑，D錯誤。答案：C7．解析：由題干可知，α、β兩種抗原分別刺激不同的機體，各自制備針對α、β其中一種抗原的雜交瘤細胞，然后兩種雜交瘤細胞融合制成雙雜交瘤細胞后才可產生雙抗體，A錯誤；不同雜交瘤細胞產生的抗體不同，篩選能產生特異性抗體的雜交瘤細胞，需要進行克隆化培養和抗體檢測，B正確；由題干可知，雙雜交瘤細胞可以產生針對α、β抗原的兩種抗體，因此該雙抗體可以與α、β兩種抗原結合，結合圖中信息，可知，α、β抗原為圖中5和6，由圖1可知，α抗原與a、A2結合，因此推測圖3中3是a、1是A2；由圖2可知，β抗原與b、B2結合，因此推測圖3中4是b、2是B2，C正確；雙雜交瘤細胞產生的抗體的不同部位可與α、β兩種抗原分別結合，說明該抗體具備特異性，D錯誤。答案：AD8．解析：（1）采集卵母細胞體外培養至MⅡ期，通過顯微操作技術去核，因為MⅡ期卵母細胞的核靠近第一極體，用微型吸管可一并吸除細胞核與第一極體。（2）將供體動物細胞注入去核卵母細胞后，要通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞，形成重構胚。（3）哺乳動物胚胎的培養液成分一般比較復雜，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需要添加維生素、氨基酸、核苷酸、激素和血清等成分。（4）將重組胚胎發育到一定階段，移植到同種的、生理狀態相同的其他雌性動物體內，使之繼續發育，最后形成克隆動物。移入的胚胎能夠存活，是因為代孕子宮并不會對其發生免疫排斥反應，同時能夠在子宮內建立正常的生理和組織聯系。（5）用mRNA通過反轉錄獲得對應的DNA需要加入逆轉錄酶，PCR擴增時需加入耐高溫的TaqDNA聚合酶完成子鏈的延伸；DNA連接酶根據來源不同可分為來自大腸桿菌的E.coliDNA連接酶和來自T4噬菌體的T4DNA連接酶。答案：（1）顯微操作MⅡ微型吸管（2）促使北極狼體細胞與發情母犬去核卵母細胞融合（3）維生素和激素（4）受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生免疫排斥反應（5）逆轉錄酶和TaqDNA聚合酶E．coliDNA連接酶和T4DNA連接酶9．解析：植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，用纖維素酶和果膠酶處理可去除細胞壁，獲得原生質體，但此操作為維持細胞的正常形態，最好在等滲溶液中進行，A錯誤；誘導動物細胞融合常采用滅活的病毒處理，該方法不適用于植物原生質體融合，B錯誤；④過程為誘導愈傷組織形成試管苗的過程，需要將生長良好的愈傷組織先轉接到誘導生芽的培養基上，長出芽后，再將其轉接到誘導生根的培養基上，進一步誘導生根，C錯誤；題干中該方式獲得的抗病植株，一般不能正常的進行有性生殖，故性狀一般不能穩定遺傳給后代，D正確。答案：D10．解析：對動物進行間歇注射抗原處理，以刺激動物機體產生相應的B淋巴細胞，A正確；B淋巴細胞和骨髓瘤細胞進行融合，再用特定的選擇培養基進行篩選。在該培養基上，未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞才能生長，B正確；與親代雜交瘤細胞相比較，若減少某條染色體后分泌單克隆抗體的功能缺失，說明該抗體的基因位于這條染色體上，C正確；雜交瘤細胞在克隆化培養過程中來自B淋巴細胞的染色體往往出現隨機丟失現象，若丟失的染色體含有產生甲型流感抗體的基因，則利用抗體檢測篩選的雜交瘤細胞不一定具有持續產生甲型流感抗體的能力，D錯誤。答案：D11．解析：孤雄單倍體干細胞ahESC是由精子（含X染色體或含Y染色體）培育形成的，其與精子和去核卵母細胞融合時，若ahESC（含X染色體或含Y染色體）與含X染色體的精子融合，則會形成XX或XY性染色體組成的細胞，若ahESC（含X染色體或含Y染色體）與含Y染色體的精子融合，則會形成XY或YY性染色體組成的細胞，綜上所述，ahESC與精子和去核卵母細胞融合后，得到的融合細胞的性染色體組成是XY、YY、XX，A錯誤；卵母細胞轉化為phESC的過程中，細胞的分化程度降低，因此類似于植物組織培養中的脫分化過程，B正確；由圖可知，孤雌小鼠培育過程中不需要精子參與，但是孤雄小鼠培育過程中需要去核卵母細胞參與，因此只需要雌性小鼠便可獲得孤雌小鼠，而只依賴雄性小鼠不能得到孤雄小鼠，C正確；為了獲得較多卵母細胞，可以用促性腺激素對雌性小鼠進行處理，使其超數排卵，D正確。答案：A12．解析：細胞A常采用去核卵母細胞作為移植的受體細胞，因為去核卵母細胞有激活動物細胞核全能性的物質，且細胞體積大，易操作，所含營養物質豐富，A正確；①表示核移植，②表示胚胎干細胞的增殖分化，該治療性過程應用了核移植、動物細胞培養技術，并未涉及胚胎移植技術，B錯誤；細胞分化的實質是基因選擇性表達的結果，C正確；動物細胞的培養需提供95%空氣（有利于細胞呼吸，進行正常代謝活動）和5%CO2（維持培養液的pH）的混合氣體，D正確。答案：B13．解析：圖中的單倍體囊胚1最可能是由小鼠的卵子發育而來，所采用的技術應為早期胚胎培養技術，圖中的單倍體ES應取自囊胚的內細胞團細胞，該部位的細胞具有發育的全能性，A正確；培養過程中使用的培養液除含有一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養成分以及血清等物質；為避免雜菌污染，需要加入抗生素殺菌，B錯誤；ES在形態上表現為體積小、細胞核大、核仁明顯，且在體外培養時可以維持只增殖不分化的狀態，C正確、D錯誤。答案：AC14．解析：（1）資料一中布里格斯和金利用核移植技術培育成正常的豹蛙，從而說明早期胚胎細胞核具有全能性。資料一實驗結果顯示獲得克隆動物的主要思路是將動物體細胞核移入去核的卵母細胞中，并使重組細胞發育成完整的動物個體。該過程依賴細胞核的全能性。（2）根據資料一可知，童第周與布里格斯在進行實驗