2022届高考生物学复习提分计划：细胞工程与胚胎工程（Word版含解析）

生物技术与工程专练
1.下列关于动物细胞培养技术和说法不正确的是（ ）
A.动物细胞培养是动物细胞工程的基础
B.定期更换培养液能够保证充足的营养物质供应
C.在培养液中添加抗生素的目的是防止杂菌污染
D.只要条件适宜细胞就能一直分裂
2.如图是通过植物细胞工程获得紫杉醇的途径，下列叙述正确的是（ ）
A.该途径属于植物组织培养技术
B.过程①需控制好培养基中植物激素的比例
C.经过程①细胞的形态和结构未发生变化
D.过程③需使用固体培养基，有利于细胞增殖
3.下列关于细胞工程和胚胎工程中操作目的的说法，错误的是（ ）
A.单克隆抗体的制备过程中，注射抗原的目的是获得特异性抗体
B.体外受精技术中，将精子在一定浓度的肝素溶液中培养目的是诱导精子获能
C.胚胎分割时，对内细胞团均等分割的目的是防止影响分割后胚胎的恢复和发育
D.动物细胞培养的过程中定期更换培养液的目的是补充营养物质，去除代谢废物
4.下列有关胚胎干细胞的叙述，错误的是（ ）
A.胚胎干细胞是从原始性腺或囊胚期滋养层细胞中分离出来的一类细胞
B.胚胎干细胞在饲养层细胞上或添加抑制因子的培养液中能维持不分化的状态
C.通过诱导分化胚胎干细胞，可以解决供体器官不足和器官移植后的免疫排斥问题
D.胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显
5.经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是（ ）
A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
6.将患者肿瘤细胞与抗原呈递细胞“杂交”制成的新型肿瘤疫苗，能使人体免疫系统识别并杀伤肿瘤细胞，有效控制肿瘤的转移和复发，为癌症治疗增添了新手段。下列说法错误的是（ ）
A.细胞融合前，可以用胰蛋白酶处理肿瘤组织
B.该技术突破了有性杂交方法的局限，使细胞远缘杂交成为可能
C.该技术可采用灭活病毒作为动物细胞融合的诱导剂
D.两种细胞诱导融合完成后，可直接将融合细胞进行大规模培养
7.胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述，错误的是（ ）
A.采集的卵母细胞一般需要在体外培养至MⅡ中期才能进行体外受精
B.早期胚胎的培养液与动物细胞培养的培养液中通常都需要添加动物血清
C.移植前通常采用SRY-PCR法对内细胞团细胞做DNA分析以鉴定胚胎性别
D.ES细胞的细胞核大，核仁明显，可以诱导分化成动物体内任何一种组织细胞
8.如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是（ ）
A. ①过程的完成需要依赖细胞表面糖蛋白的识别，精子会释放出特殊的水解酶
B.②过程通过有丝分裂方式增殖，细胞的“核/质”比逐渐变小
C.③过程除了存在细胞的分裂，还存在细胞的分化
D.④过程后进入个体发育的高峰，细胞的分化是细胞的基因差异性表达的结果
9.人类的两个精子同时与一个卵子结合形成的受精卵一般不能发育。在特殊情况下，这样的受精卵能够恢复分裂能力，形成三极纺锤体并最终分裂成3个二倍体细胞A、B和C （如图）。若A细胞的染色体由1个父方染色体组和1个母方染色体组组成，并且A、B细胞继续发育形成了一对双胞胎姐弟，C细胞因不含有母方染色体而发育失败。下列说法正确的是（ ）
A.雌原核的每条染色体中含有2条姐妹染色单体
B.雄原核1和雄原核2中的染色体组成是相同的
C.细胞B中的2个染色体组不可能都来自于父亲
D.顶体反应和卵细胞膜反应可有效避免图甲现象
10.如图为胚胎干细胞获取及培养简图，据图示信息判断，下列相关叙述错误的是（ ）
A.通过过程③可定向培育人造组织器官，用于器官移植
B.研究细胞分化和细胞凋亡的机理可选择图中②或③途径
C.胚胎干细胞培养过程中5% CO2的主要作用是促进细胞呼吸
D.过程②只能在饲养层细胞上进行，该细胞可作为干细胞的营养细胞
11.“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猕猴，它们也是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A.图示过程中利用的技术有核移植和干细胞移植技术等
B.这两只克隆猕猴不是由同一受精卵发育而成的
C.融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件
D.利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度要小些
12.中国科学院动物研究所首席科学家、动物克隆与受精生物学学科带头人陈大元，曾主持科研攻关项目——“攀登”，进行大熊猫的异种克隆。他们将大熊猫的体细胞核放入兔子的去核卵母细胞中，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”。如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.步骤甲中的供体不需要同期发情处理
13.如图表示单克隆抗体的制备过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A.如果研制的单克隆抗体是抗狂犬病毒的抗体，则①中小鼠可以用狂犬疫苗处理
B.⑤中的细胞包括③自身融合的细胞、④自身融合的细胞以及③和④融合的细胞
C.⑥中的细胞是能产生单克隆抗体的细胞
D.⑧属于体外培养，⑦属于体内培养，均可得到单克隆抗体
14.某研究人员设计了下列技术路线，以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。
请回答下列问题：
（1）制备原生质体时，常用两种酶处理，分别是_______________。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是_______________。原生质体融合成功的标志是_______________。图中X是_______________，除了被直接诱导出芽生根，还可以通过形成_______________获得再生植株。
（2）为诱导融合体产生不定芽，通常应在培养基中加入两类植物激素，其中起主要作用的是_______________。
（3）若想获得抗盐植株，可选用融合原生质体作为人工诱变的材料，原因是_______________，且需在含较高浓度的NaCl培养基中筛选。
15.中科院动物研究所小组已培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平。如图是转基因猕猴培育过程示意图，据图回答。
（1）过程①需要使用的酶是______________。过程②中常用_____________技术将目的基因导入受精卵。
（2）如果过程⑤在体外进行，那么卵母细胞需要培养到_____________，精子需要获能。该过程中防止多精入卵受精的第二道屏障是_____________。
（3）在体外培养受精卵时，要维持无菌、无毒的环境，提供营养和适宜温度、pH，同时细胞培养所需气体主要有______________。
（4）图中过程⑦称为_____________，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需对代孕雌猴做_____________处理。
（5）若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可采用胚胎分割技术，在对囊胚阶段的胚胎分割时，要注意_____________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：动物细胞培养是动物细胞工程的基础，A正确；定期更换培养液既可以清除代谢废物，也可以提供营养物质，B正确；在动物细胞培养液中添加一定量的抗生素起到杀菌作用，以防止杂菌污染，C正确；在没有癌变的情况下，即使培养条件适宜，正常细胞也不会无限繁殖，D错误。
2.答案：B
解析：植物组织培养需要诱导出完整植物体，图中利用的是植物细胞培养技术，A错误；过程①是脱分化，决定植物脱分化和再分化的关键因素是培养基中植物激素的种类和比例，B正确；脱分化形成的愈伤组织是高度液泡化的薄壁细胞，相比原来，其形态和结构发生了变化，C错误；过程③是指培养单个细胞成高产细胞群的过程，这个过程使用液体培养基，有利于细胞增殖，D错误。
3.答案：A
解析：单克隆抗体的制备过程中，给小鼠注射抗原的目的是获得能产生相应抗体的B淋巴细胞，A错误；在体外受精技术中，将收集的精子放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，可以使精子获能，以便与成熟的卵母细胞受精，B正确；对胚胎进行分割时，要特别注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育，C正确；在动物细胞培养过程中需要定期更换培养液，目的是清除代谢废物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，也可补充营养物质，D正确。
4.答案：A
解析：本题考查胚胎工程。胚胎干细胞简称ES细胞，是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，滋养层细胞不是胚胎干细胞，A错误；胚胎干细胞在体外培养时，需要培养在饲养层细胞上或添加抑制因子的培养液中，以维持不分化的状态，B正确；由于胚胎干细胞具有分化的全能性，因此通过对胚胎干细胞诱导分化，可培育出人造组织器官用于器官移植，以解决供体器官不足和器官移植后的免疫排斥问题，C正确；胚胎干细胞在形态上具有体积小、细胞核大、核仁明显的特点，D正确。
5.答案：C
解析：用促性腺激素处理，可使雌鼠超数排卵，A正确；在体外受精前，要对小鼠的精子进行获能处理，B正确；胚胎移植前要检查胚胎质量，不同动物胚胎移植的时间不同，例如，牛、羊一般要培养到囊胚或桑椹（葚）胚阶段才进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，C错误；通过转基因技术可以对小鼠胚胎干细胞进行遗传改造，D正确。
6.答案：D
解析：进行动物细胞融合之前，可用机械的方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，使组织细胞分散成单细胞，A正确；不同种生物之间由于存在生殖隔离，无法通过有性杂交的方式产生可育后代，细胞融合突破了有性杂交的局限，使细胞远缘杂交成为可能，B正确；动物细胞融合常采灭活病毒作为诱导剂，C正确；细胞融合诱导完成后，还需筛选得到所需的杂交瘤细胞，不可直接将融合细胞进行大规模培养，D错误。
7.答案：C
解析：本题主要考查胚胎工程的相关知识。采集的卵母细胞成熟度不一致，一般需要在体外培养至MⅡ中期才能与获能的精子受精，A正确；早期胚胎的培养液与动物细胞培养的培养液中通常都需要添加动物血清，因为其中含有促使细胞增殖、胚胎发育的多种物质，B正确；移植前通常采用SRY-PCR法对滋养层细胞做DNA分析以鉴定胚胎性别，C错误；ES细胞的细胞核大，核仁明显，具有发育的全能性，可以诱导分化成动物体内任何一种组织细胞，D正确。
8.答案：B
解析：①过程为受精过程，受精作用需要精子和卵细胞依赖细胞表面糖蛋白的相互识别，精子发生顶体反应，释放出水解酶，A正确；②过程为卵裂，分裂方式为有丝分裂，卵裂过程中，胚胎总体积并不增加，细胞数量不断增加，即单个细胞体积减小，“核/质”比增大，B错误；③过程中，囊胚阶段已出现细胞分化，C正确；④过程为原肠胚的形成阶段，原肠胚时期出现三个胚层，这三个胚层逐渐分化形成各种组织、器官等，即④过程后进入个体发育的高峰，细胞分化的实质是基因的选择性表达，D正确。
9.答案：C
解析：雌原核是完成两次成熟分裂后的卵核，每条染色体中含有0条姐妹染色单体；父本减数分裂产生的精子的类型哟X、Y两种，雄原核1和雄原核2中的染色体组成不一定相同；并且A、B细胞继续发育形成了一对双胞胎姐弟，C细胞因不含有母方染色体而发育失败，说明A、B细胞含父方和母方的染色体，C细胞中无母方的染色体；透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障；故选C。
10.答案：BCD
解析：图中过程③为干细胞的诱导分化，通过该过程可定向培育人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和移植后免疫排斥的问题，A正确；过程②为胚胎干细胞在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，欲研究细胞分化和细胞凋亡的机理应选择③途径，B错误；细胞培养过程中，5% CO2的主要作用是维持培养液的pH，C错误；过程②中，胚胎干细胞的培养可在饲养层细胞上进行，也可在培养液中进行培养，D错误。
11.答案：CD
解析：图示过程利用的技术有核移植技术、胚胎分割技术和胚胎移植技术等，没有利用干细胞移植技术，A错误；这两只克隆猕猴是由同一个个体提供的细胞核发育而来的，所以是由同一个受精卵发育而来的，B错误；融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件，C正确；胚胎干细胞的全能性比体细胞的全能性高，所以利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度要小些，D正确。
12.答案：B
解析：图中步骤甲为体细胞核移植，步骤乙为胚胎移植，A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正确；重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于去核的卵母细胞，C错误；大熊猫（供体）提供的是体细胞，不需要进行同期发情处理，D错误。
13.答案：B
解析：用狂犬疫苗处理后的小鼠能产生抗狂犬病毒的抗体，A项正确；⑤中的杂交瘤细胞是③中已发生免疫的B淋巴细胞和④中的骨髓瘤细胞融合形成的，B项错误；⑥中的抗体检验呈阳性的细胞可以产生单克隆抗体，C项正确；能产生所需抗体的杂交瘤细胞可以在体外培养，也可以在体内培养，均能得到单克隆抗体，D项正确。
14.答案：（1）纤维素酶和果胶酶；聚乙二醇（PEG）；原生质体再生出细胞壁；愈伤组织；胚状体
（2）细胞分裂素
（3）融合原生质体再生出细胞壁后形成的杂种细胞处于不断增殖的状态，易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变
解析：（1）结合植物细胞壁的成分和酶的专一性，常用纤维素酶和果胶酶去壁制备原生质体。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂为聚乙二醇（PEG）；融合成功的原生质体具有生物活性，能再生出细胞壁，可作为原生质体融合成功的标志。融合后的杂种细胞需经过脱分化形成愈伤组织（X），愈伤组织再被直接诱导出芽生根或形成胚状体，最终通过培养获得再生植株。
（2）再分化过程中通常在培养基中加入生长素和细胞分裂素，其中细胞分裂素主要诱导愈伤组织分化出芽。
（3）人工诱变的原理是基因突变，主要发生在分裂间期，故需选用分裂旺盛的细胞作为人工诱变的材料。融合原生质体再生出细胞壁后形成的杂种细胞处于不断增殖的状态，可作为人工诱变的材料。
15.答案：（1）限制酶和DNA连接酶；显微注射
（2）M Ⅱ期（减数第二次分裂中期）；卵细胞膜反应
（3）O2和CO2
（4）胚胎移植；同期发情
（5）将内细胞团均等分割
解析：（1）过程①构建基因表达载体应用限制酶和DNA连接酶。过程②表示将目的基因导入受体细胞，当受体细胞是动物细胞（受精卵）时，常采用显微注射技术。
（2）过程⑤为体外受精，体外受精时需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到MⅡ期（减数第二次分裂中期），才可以与获能的精子完成受精作用。防止多精入卵的第二道屏障是卵细胞膜反应。
（3）在体外培养受精卵时，要维持无菌、无毒环境，提供营养和适宜的温度、pH，同时要加O2和CO2等气体。
（4）图中⑦为胚胎移植过程，胚胎移植前需对代孕雌猴做同期发情处理，使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，为移植的胚胎提供相同的生理环境。
（5）胚胎分割要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。