人教版2024届高考生物一轮复习细胞工程和胚胎工程作业含答案

课时跟踪练34细胞工程和胚胎工程

一、选择题

1．(2022·辽宁沈阳二中模拟)将兰花细胞培养成幼苗过程中，下列不属于必需条件的是(　　)

A．外植体细胞处于未分化状态

B．细胞处于离体状态

C．细胞具有完整的细胞核

D．营养物质和植物激素

解析：将兰花细胞培养成幼苗，利用了植物细胞的全能性，植物细胞全能性的体现是高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才具有，A项符合题意，B项不符合题意；细胞核是遗传和代谢的控制中心，是遗传信息库，故将兰花细胞培养成幼苗过程中植物细胞具有完整的细胞核，C项不符合题意；将兰花细胞培养成幼苗过程中需要一定的条件，如营养物质和生长素、细胞分裂素等植物激素、适宜的温度、pH等，D项不符合题意。

答案：A

2．(2022·浙江20名校联盟联考)下列关于胚胎工程的叙述，正确的是(　　)

A．卵裂时卵裂球及其细胞的体积均变小

B．分割的胚胎或细胞可直接移植给受体

C．可采用饲喂激素的方法促进良种母畜超数排卵

D．克隆蛙可经核移植、胚胎体外培养和胚胎移植获得

解析：随着卵裂的进行，卵裂球细胞的体积变小，卵裂球的体积有可能不变，有机物总量减少，A项错误；胚胎分割后的胚胎或细胞可直接移植给受体，B项正确；超数排卵需要用到的激素为促性腺激素，促性腺激素的化学本质为蛋白质，不能口服，C项错误；蛙是体外发育，不需要胚胎移植技术，D项错误。

答案：B

3．(2022·广东廉江检测)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是(　　)

A．注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大

B．单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合

C．利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗

D．p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况

解析：单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A项错误；单抗制备过程中通常是免疫后将脾脏破碎，然后用离心法将脾脏细胞(包含各种产生或不产生抗体的B细胞)和红细胞分开，然后用脾细胞与骨髓瘤细胞融合，而不能直接分离出浆细胞，B项错误；非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多种抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入p72后，可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗，C项错误；p72部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效，D项正确。

答案：D

4．(2022·福建龙岩一中四模)中国科学院动物研究所将大熊猫的体细胞核放入兔子的去核卵母细胞之中，并使其成功发育成囊胚，标志着异种核质相容的问题得到解决，异种克隆大熊猫迈过了第一道“坎”；然后至关重要的是选择一种合适的“代孕母体”。下图是该研究的理论流程图。下列说法正确的是(　　)

A．步骤甲、乙分别是指大熊猫体细胞核移植、胚胎收集

B．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞

C．重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液

D．步骤甲和步骤乙中的供体和受体需要同期发情处理

解析：步骤甲、乙分别指的是核质融合、胚胎移植，A项错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B项正确；重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞，C项错误；步骤甲是细胞核移植，供体是提供细胞核的个体，其供体和受体不需要同期发情处理，D项错误。

答案：B

5．(2022·山东青岛调研)如图为某同学设计的“胡萝卜的组织培养”实验流程。有关叙述正确的是(　　)

→→→→

A．切取的组织块中必须要带有形成层细胞否则不会成功

B．诱导产生的愈伤组织，通过细胞分裂过程最终形成试管苗

C．在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞

D．获得试管苗时，培养基通常应含生长素和细胞分裂素类调节剂

解析：切取的组织中要带有形成层，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织，但是不带形成层细胞也能成功，A项错误；在新的培养基上愈伤组织通过细胞的再分化过程，包括细胞分裂和细胞分化，才最终形成试管苗，B项错误；植物细胞有细胞壁，在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂，不能获得染色体加倍的细胞，C项错误；获得试管苗时，培养基通常应含生长素和细胞分裂素类调节剂，且不同时期二者的比例不同，D项正确。

答案：D

6．(2022·河南周口模拟)下图所示为利用体细胞诱变技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程，下列叙述错误的是(　　)

A．该育种过程所依据的原理有基因突变和植物细胞的全能性

B．培养白三叶草组织细胞的培养基为固体培养基

C．白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA和RNA种类相同

D．过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒适宜浓度的除草剂

解析：用γ射线照射愈伤组织，能诱发基因突变；白三叶草组织细胞培养形成白三叶草植株的原理是植物细胞的全能性，A项正确；该过程应用了植物组织培养技术，应用的是固体培养基，B项正确；白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA种类相同，但由于细胞分化，基因选择性表达，RNA种类不同，C项错误；育种的目的是获得抗除草剂白三叶草新品种，筛选、鉴别的方法可以是个体生物学水平上。所以过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒适宜浓度的除草剂，D项正确。

答案：C

7．(2022·广东韶关北中调研)精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是(　　)

A．①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理

B．②采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方

C．②③过程所用培养液的成分相同且都加入动物血清

D．上述过程中，需要对代孕母鼠用相关激素进行同期发情处理

解析：精子获能处理是用含有肝素或钙离子载体的溶液，而非ATP溶液，A项错误；②采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方和外源基因，B项错误；②为体外受精过程，③为早期胚胎培养过程，这两个过程所用培养液的成分不完全相同，C项错误；胚胎移植时，需对供体和受体使用激素进行同期发情处理，以保证胚胎移植入相同的生理环境，D项正确。

答案：D

二、非选择题

8．(2022·河南开封模拟)“大蒜”是我国第一只自主培育的克隆猫。工程师从刚死亡的宠物猫“大蒜”的大腿内侧取了一块皮下组织，通过与卵母细胞构建重组细胞，成功地克隆出猫科动物。如图为克隆猫“大蒜”培育过程的示意图。回答下列问题：

(1)构建重组细胞前，需对从宠物猫“大蒜”腿部取得的组织细胞进行培养，过程①培养体细胞时，首先要保证细胞处于____________的环境中，以防止污染。在实际操作中，常将供体细胞直接注入去核卵母细胞，再诱导形成重组细胞，与图中过程②③相比，这种操作的优点是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)进行过程⑥前需不需要对克隆胚胎进行免疫排斥检测，请做出判断并说明理由。________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)为充分利用早期胚胎，可将图中克隆胚胎进行分割，胚胎分割时应注意____________________，该要求的目的是_____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)胚胎干细胞在形态上具有的特点是____________________________。为保证体外培养的胚胎干细胞保持不分化状态，培养时应________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)动物细胞培养时，首先要保证被培养的细胞处于无毒、无菌的环境，即对培养液和培养用具进行无菌处理，以防止污染。与图中过程②③相比，将供体细胞直接注入去核卵母细胞，再诱导形成重组细胞，可避免取核过程对细胞核(核遗传物质)造成损伤。(2)胚胎移植的生理学基础之一是受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能，因此进行过程⑥前不需要对克隆胚胎进行免疫排斥检测。(3)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，胚胎分割技术可用于提高胚胎的利用率。(4)胚胎干细胞在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性。ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能维持不分化的状态，因此为保证体外培养的胚胎干细胞保持不分化状态，培养时应将其培养在饲养层细胞上或在培养液中添加抑制因子。

答案：(1)无菌、无毒　可避免取核过程对细胞核(核遗传物质)造成损伤

(2)不需要，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应

(3)将内细胞团均等分割　保证分割后的胚胎恢复和进一步发育

(4)体积小、细胞核大、核仁明显　将其培养在饲养层细胞上或在培养液中添加抑制因子

9．(2022·浙江20名校联盟联考)脓毒症的发病与肝素结合蛋白(HBP)的水平相关性显著，研制抗HBP单克隆抗体用于临床HBP定量测定，具有重要的临床应用价值。有关抗HBP单克隆抗体的研发流程如下：

(1)用________________对小鼠进行皮下注射可诱导小鼠发生相应的特异性免疫反应。

(2)无菌取小鼠脾脏，提取脾细胞后可使用效率很高的________技术使其与骨髓瘤细胞融合。

(3)利用________________筛选出杂交瘤细胞并进行培养。通过抗体检验筛选阳性细胞系，经过多次________，获得可稳定分泌抗HBP单克隆抗体的杂交瘤________。

(4)若要使能产生抗HBP单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，通常采用的方法是__________________________。单克隆抗体的研发成功解决了普通抗血清的________问题。

解析：(1)分析题意可知，本过程目的是制备抗HBP单克隆抗体，故需要先用肝素结合蛋白(或HBP)对小鼠进行皮下注射可诱导小鼠发生相应的特异性免疫反应。(2)促使脾细胞与骨髓瘤细胞融合可用电融合技术。(3)利用选择培养基可筛选出杂交瘤细胞：在该培养基上未融合的细胞和同种融合的细胞都不能存活；通过抗体检验筛选阳性细胞系，经过多次克隆培养，获得可稳定分泌抗HBP单克隆抗体的杂交瘤细胞株。(4)若要使能产生抗HBP单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，通常采用的方法是注射到小鼠腹腔内进行体内培养或在培养液中进行体外培养；单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等优点，其研发成功解决了普通抗血清的异质性问题。

答案：(1)肝素结合蛋白(或HBP)

(2)电融合

(3)选择培养基　克隆培养　细胞株

(4)注射到小鼠腹腔内或体外培养　异质性

10．(2022·辽宁东北育才学校模拟)新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起肺炎。单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。研究人员利用S蛋白尝试用多种方法制备单克隆抗体，下图为其中一种制备方法。据此回答下列问题：

(1)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的________；采集血液样本主要用于血清学检查，检测__________________________。

(2)新冠病毒中含有RNA、蛋白质、脂质等多种物质，进行步骤①时，利用的是这些物质在__________________方面存在的差异性进行RNA的提取。检测④过程是否获得成功的方法是____________________。

(3)研制抗S蛋白单克隆抗体，可以先向小鼠注射S蛋白以激活小鼠的免疫细胞，再提取激活的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，用____________培养基筛选获得杂交瘤细胞。再经________________________，筛选获得分泌抗体的杂交瘤细胞。

(4)科研人员也尝试利用图中⑤⑥基因工程技术制备可以无限增殖的细胞，⑥常采用________法。细胞Y的特点是______________________________________。为确保细胞Y在无菌的环境中培养，除了对培养液和培养用具进行灭菌处理外，还需要定期更换培养液，防止代谢产物对细胞造成危害。在体外进行悬浮培养时需要用__________法来收集Y细胞，再进行分瓶培养。

解析：(1)可通过检测病毒的核酸判断疑似感染者是否为新型冠状病毒感染者；抗体主要存在于血清中，故可采集血液样本主要用于血清学检查，检测抗新型冠状病毒抗体。(2)新冠病毒中含有RNA、蛋白质、脂质等多种物质，利用这些物质在物理性质和化学性质存在的差异性，从而提取出新冠病毒的RNA；检测大肠杆菌是否能表达出病毒的S蛋白，可采用抗原－抗体杂交技术。(3)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，用特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞。再经克隆化培养和抗体检测，筛选获得分泌抗体的杂交瘤细胞。(4)⑥是将基因表达载体导入动物细胞，常采用显微注射法，细胞Y(杂交瘤细胞)的特点是既能快速大量繁殖又能产生特异性的抗体。在体外进行悬浮培养时需要用离心法来收集Y细胞，再进行分瓶培养。

答案：(1)核酸　抗新型冠状病毒抗体

(2)物理性质和化学性质　抗原—抗体杂交技术

(3)特定的选择　克隆化培养和抗体检测

(4)显微注射　既能快速大量繁殖又能产生特异性的抗体　离心

11．(2022·陕西西安中学模拟)如图为通过现代生物学技术快速繁育优良品种牛甲的过程，A至E代表胚胎或细胞，其中A为成纤维细胞，数字代表操作过程。请据图回答问题：

(1)上述过程①细胞培养时，通常要在培养液中加入一定量的__________，以防培养过程中的污染；此外，还应______________________，以便清除细胞代谢产物可能的危害；哺乳动物多数细胞体外培养时生存的适宜pH范围为________。

(2)B细胞通常是处于______________________(时期)的卵母细胞。用A细胞作为核供体比胚胎细胞核移植技术困难，原因是_____________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)该过程核心技术的最后一道操作程序是________，其实质是__________________

________________________________________________________________________。

(4)丁的遗传性状主要与________(填“甲”“乙”或“丙”)相同。

解析：据图分析(1)过程①表示动物细胞培养，培养液中加入一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。还应定期更换培养液，以便清除细胞代谢产物可能的危害。动物细胞培养液的适宜pH范围为7.2～7.4。(2)B细胞通常是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞。用A细胞(成纤维细胞)作为核供体比胚胎细胞核移植技术困难，原因是细胞的分化程度较胚胎细胞高，全能性更难以表现出来。(3)胚胎工程的最后一道程序是胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移。(4)丁的遗传性状主要与甲相同，因为甲提供细胞核。

答案：(1)抗生素　定期更换培养液　7.2～7.4

(2)减数第二次分裂中期　细胞的分化程度较胚胎细胞高，全能性更难以表现出来

(3)胚胎移植　早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移

(4)甲