第2章 第3节 一
[基础达标]
题组一 胚胎工程的概念
1．下列有关胚胎工程的叙述，错误的是( )
A．胚胎工程操作的对象是生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
B．胚胎工程的理论基础是体内受精和胚胎移植
C．胚胎工程的结果是通过胚胎移植生产后代，满足人类的各种需求
D．胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等
【答案】B
【解析】胚胎工程的操作对象是生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞，A正确；胚胎工程的理论基础是受精和早期胚胎发育，B错误；胚胎工程的结果是将通过一定途径获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，满足人类的各种需求，C正确；胚胎工程的技术手段有体外受精、胚胎移植和胚胎分割等，D正确。
题组二 受精
2．(2023·重庆名校期末)下列有关受精作用过程的叙述，正确的是( )
A．刚排出的卵子需要在输卵管内进一步成熟，无需MⅡ结束即具备与精子受精的能力
B．精子穿过放射冠触及透明带的瞬间，会发生透明带反应，阻止多精入卵
C．精子接触到卵细胞膜后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子进入卵内
D．受精完成并开始发育的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体
【答案】A
【解析】刚排出的卵子需要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期就已经具备与精子受精的能力，所以无需等到MⅡ期结束，A正确；透明带反应是指在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应，B错误；精子接触到卵细胞膜后，透明带会立即发生生理反应，阻止后来的精子进入，C错误；受精过程中，精子顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵子的放射冠和透明带，当观察到卵细胞膜和透明带的间隙有两个极体时，表明卵子完成受精，雌雄原核靠近，核膜消失，形成受精卵，表示受精过程结束，开始发育，D错误。
3．(2023·江苏扬州统考)下列有关精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述错误的是( )
A．受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞
B．防止多精入卵的两道屏障是顶体反应和卵细胞质膜反应
C．受精完成的标志是雌、雄原核的融合
D．精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠了细胞膜的结构特点
【答案】B
【解析】受精作用是精子和次级卵母细胞的结合，受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞，标志着受精作用完成的标志是两原核融合形成合子，A正确；防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，B错误；受精完成的标志是雌、雄原核的融合，C正确；精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠了细胞膜的结构特点——具有一定的流动性，D正确。
4．(2023·陕西渭南期末)显微注射技术是用显微操作技术将精子注射到卵母细胞内，使卵子受精，在体外培养形成早期胚胎，再放回母体子宫内发育着床。其中判断卵子是否完成受精的重要标志是( )
A．精卵相遇，发生顶体反应
B．精子的头部接触卵细胞膜
C．精子尾部脱落，逐渐生成雄原核
D．卵细胞膜和透明带间出现两个极体
【答案】D
【解析】受精作用完成的标志是：在卵细胞膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体，其中一个是第一极体，还有一个是第二极体，D正确。
题组三 胚胎的早期发育
5．如图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期，下列叙述正确的是( )
A．①过程主要包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和融合
B．a、b分别是原肠胚和囊胚时期
C．①～④过程都没有发生细胞分化
D．b阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞
【答案】A
【解析】①表示受精作用，主要包括精子穿越放射冠和透明带、进入卵黄膜、原核形成和融合，A正确；根据以上分析可知，a表示囊胚，b表示原肠胚，B错误；图中①～④过程中，④开始发生细胞分化，C错误；a阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞，D错误。
6．(2023·陕西西安期末)原肠运动是指囊胚细胞有规则地移动，使未来的内胚层和中胚层细胞迁入胚胎内部，而未来的外胚层细胞铺展在胚胎的表面，从而形成原肠胚，是早期胚胎发育最特殊的阶段，细胞会从几百个增加到几千、几万个。下列有关说法正确的是( )
A．卵裂期胚胎中细胞数量不断增加，胚胎总体积不断增大
B．原肠胚开始出现细胞分化并形成两个胚层
C．取原肠胚外胚层细胞做染色体分析鉴定胚胎的性别
D．如果早期胚胎不能正常孵化，胚胎就无法继续发育
【答案】D
【解析】胚胎发育的卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加或略有缩小，A错误；早期胚胎发育从囊胚阶段开始出现细胞分化，原肠胚时细胞分化在胚胎期达到最大限度，形成三个胚层，B错误；切取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定，C错误；囊胚内部逐渐出现囊胚腔，囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化，故囊胚在细胞分化过程中必须发生孵化，否则将无法继续发育，D正确。
7．(2023·广东茂名期中)如图表示高等动物胚胎发育过程中某一时期示意图。下列说法不正确的是( )
A．前一个时期的细胞一般都具有全能性
B．胚胎分割时要注意将b均等分割
C．c表示滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘
D．胚胎孵化导致d的破裂
【答案】B
【解析】图示胚胎处于囊胚时期，该时期的前一个时期为桑葚胚期，此期细胞一般都具有全能性， A正确；胚胎分割时要注意将a内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎恢复和进一步发育， B错误；图中c表示滋养层细胞，在胚胎发育中将来发育成胎膜和胎盘，进而建立与母体子宫之间的联系，C正确；图中d表示透明带，胚胎孵化过程指的是囊胚从透明带中伸展出来的过程，即囊胚的孵化导致d的破裂，D正确。
8．下图为哺乳动物早期胚胎发育的过程，下列有关叙述不正确的是( )
A．过程a和b使胚胎中有机物的含量减少
B．Ⅰ、Ⅱ时期的胚胎中都含有全能细胞
C．胚胎移植必须使用处于Ⅱ或Ⅲ时期的胚胎
D．图示过程中，部分细胞中的遗传物质可能发生改变
【答案】C
【解析】图中过程a表示卵裂形成桑葚胚，过程b表示桑葚胚形成囊胚，这两个过程细胞均需要消耗能量，故两个过程中胚胎中的有机物的含量均减少，A正确；Ⅰ表示桑葚胚，含有的所有细胞都是全能细胞，Ⅱ表示囊胚，含有的内细胞团细胞为全能细胞，B正确；胚胎移植必须使用处于Ⅰ桑葚胚或Ⅱ囊胚时期的胚胎，C错误；图示过程中，细胞进行有丝分裂，而在间期DNA分子复制过程中，部分细胞中的遗传物质可能发生改变，D正确。
[能力提升]
9．(2023·湖北襄阳周测)澳大利亚布里斯班一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示，图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成A、B、C三个细胞，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是( )
A．图1表示卵子的异常受精过程，此时卵子发育到减数第一次分裂的中期
B．该卵子与2个精子受精，与透明带反应无关
C．若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C可能含2个母系染色体组
D．这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体可能不同
【答案】D
【解析】图1两个精子进入一个卵细胞，是异常受精过程，发生在卵细胞的减数第二次分裂中期，A错误；阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，该卵子与2个精子受精，说明卵细胞膜反应和透明带反应过程异常，并非与透明带反应无关，B错误；若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，C应该包含父系和母系染色体组各1个或包含两个父系染色体组，C错误；该姐弟来源于母亲的染色体是复制而来是相同的，来自父亲的染色体由两个不同的精子提供，可能不同，D正确。
10．(2023·安徽芜湖期末)如图表示利用二倍体小鼠所做的实验，下列有关叙述正确的是( )
A．16细胞胚中部分细胞同时有白鼠和黑鼠的遗传物质
B．过程①中细胞数目和有机物总量在不断增加
C．囊胚期的滋养层细胞可用于进行性别鉴定
D．嵌合体幼鼠属于四倍体，有丝分裂后期有8个染色体组
【答案】C
【解析】该实验没有细胞融合，不可能有细胞同时有白鼠和黑鼠的遗传物质，A错误；过程①表示胚胎发育，细胞数目增加，但有机物总量在减少，B错误；滋养层将来发育为胎膜和胎盘，对胚胎进行性别鉴定时选用滋养层细胞，不会对胚胎造成伤害，C正确；由于不存在细胞融合，嵌合体幼鼠属于二倍体，有丝分裂后期有4个染色体组，D错误。
11．下图1为某高等动物生活史示意图，图2为图1中某阶段部分过程，请据图回答下列问题。
(1)图1中A过程表示________过程，若A过程能使生物产生正常变异，则原因之一是该过程的四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体发生了________，出现基因重组的结果。
(2)图2是图1中________(填字母)阶段部分过程，该过程表示________。
(3)在图2中，F表示__________，①部位是____________，该部位细胞在功能上具有__________________。②部位是________。
【答案】(1)减数分裂 交叉互换
(2)C 胚胎发育
(3)囊胚 内细胞团 全能性 滋养层
【解析】(1)图1中A过程表示减数分裂产生生殖细胞的过程，若A过程能使生物产生正常变异，其中之一是基因重组，一是非同源染色体间的自由组合，二是四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体发生了交叉互换。(2)图2是胚胎发育过程，发生在图1中C阶段部分。(3)在图2中，F表示囊胚，①部位是内细胞团，该部位细胞在功能上具有全能性。②部位是滋养层。第2章 第3节 二
[基础达标]
题组一 试管动物技术及体外受精
1．(2023·河北张家口期中)下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是( )
A．给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子
B．采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精
C．获能的精子和成熟的卵子要在适当的培养液中完成受精
D．卵母细胞与精子受精前均已完成减数分裂Ⅱ
【答案】C
【解析】给实验动物注射促性腺激素，目的是使其产生更多的卵细胞，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞一般培养到成熟后才与精子共同培养完成受精，B错误；体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应受精溶液或获能液中受精，C正确；次级卵母细胞减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程中完成的，D错误。
2．(2023·吉林名校期末)如图为我国科学家培育克隆猴的基本步骤，下列相关叙述错误的是( )
A．待重组细胞发育至原肠胚阶段才能进行胚胎移植
B．对A猴进行超数排卵处理可获得较多的卵母细胞
C．试管猴和克隆猴都需要将猴卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ中期
D．克隆猴的成功培育说明高度分化的动物体细胞核具有全能性
【答案】A
【解析】胚胎移植的时间为桑葚胚或囊胚时期，A错误；用促性腺激素对A猴进行超数排卵处理，可获得较多的卵母细胞，B正确；不管试管猴(体外受精)还是克隆猴(核移植技术)，都要将采集到的卵母细胞体外培养到减数第二次分裂中期(MⅡ期)才可使用，C正确；克隆猴培育成功说明动物体细胞核具有全能性，即高度分化的动物体细胞核具有全能性，D正确。
题组二 胚胎移植
3．下列关于胚胎工程的应用说法，不正确的是( )
A．胚胎工程技术包括胚胎移植、胚胎分割、体外受精等技术
B．试管牛的培育过程属于克隆过程
C．提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”
D．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程
【答案】B
【解析】 胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割等技术，A正确；试管牛的培育过程属于有性生殖过程，而克隆是无性生殖，B错误；胚胎移植过程中，提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”，C正确；胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程，D正确。
4．利用胚胎工程培育高产的荷斯坦奶牛的相关叙述，正确的是( )
A．供体母牛和受体母牛需要用相同的激素处理
B．胚胎移植可以充分发挥优良雌性个体的繁殖潜能
C．胚胎移植或分割一般选择囊胚或原肠胚期的胚胎
D．注射性激素有助于供体母牛排出较多的次级卵母细胞
【答案】B
【解析】对受体母牛与供体母牛用同种激素进行同期发情处理，此外还要对供体母牛注射促性腺激素，促使其超数排卵，A错误；一头母牛一年只能产一胎，一胎一个，它只有一个子宫，但是通过超数排卵，它可以产生多个卵细胞(优良个体)，通过体外受精可以获取多个优良胚胎，再通过胚胎分割及胚胎移植，将早期胚胎移植到别的母牛(一般个体)的子宫里，一年就能产下好几头良牛了，所以胚胎移植可以充分发挥优良雌性个体的繁殖潜能，B正确；移植的胚胎不能用原肠胚，而应该用发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，C错误；应用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理，而不是性激素，D错误。
5．(2023·大庆二模)和牛是世界公认的高档肉牛品种，其体型小、肉质鲜嫩、营养丰富。我国科学家通过胚胎工程技术，可以利用本地黄牛来繁育和牛，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．为避免受体牛对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂
B．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养基中的营养液
C．科学家可通过给和牛饲喂外源促性腺激素，促使其超数排卵
D．步骤乙为胚胎的移植，胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节
【答案】D
【解析】受体子宫一般不会对植入胚胎产生排斥反应，因此不需要给受体牛注射免疫抑制剂，A错误；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞中的卵黄，B错误；促性腺激素的本质是蛋白质(多肽)，饲喂会使其分解而失去作用，C错误；胚胎移植是胚胎工程的最后一道“技术工序”，实质是早期胚胎在相同或相似的生理环境条件下空间位置的转移，D正确。
6．下列关于胚胎移植的优点的叙述，错误的是( )
A．大大缩短了供体本身的繁殖周期
B．经一次移植多个胚胎得到的后代性状相同
C．充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
D．不受时间、地域限制，大量节省购买种畜的费用
【答案】B
【解析】胚胎移植能大大缩短供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，A、C正确；经移植得到多个相同性状的后代，这是胚胎分割技术的特点，B错误；胚胎移植不受时间、地域限制，大量节省购买种畜费用，D正确。
7．牛胚胎移植实验的主要流程如下，下列相关叙述错误的是( )
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过程用促性腺激素处理，目的是获得更多的卵母细胞并完成减数分裂
B．③过程是以哺乳动物早期胚胎不会与母体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，此时胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段
D．⑤过程成功率的高低主要取决于供受体生理状况是否一致
【答案】A
【解析】①过程用促性腺激素处理，目的是获得更多的卵母细胞，但不能促进卵母细胞完成减数分裂，卵细胞形成的减数第二次分裂是在受精作用过程中完成的，A错误；③过程是以哺乳动物早期胚胎不会与母体子宫建立组织上的联系为前提，即以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提，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正确；⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性，D正确。
题组三 胚胎分割
8．下列关于胚胎发育及二分胚分割技术的叙述，错误的是( )
A．①可发育成胎膜和胎盘
B．该图表示桑葚胚
C．②可发育成个体的各种组织
D．胚胎分割时应将②均等分割
【答案】B
【解析】①为滋养层，②为内细胞团，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，A正确；由图中胚胎特征：胚胎的内部出现了一个囊腔——囊胚腔，所以该时期的胚胎为囊胚，B错误；②为内细胞团，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，C正确；在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将②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，D正确。
9．(2023·陕西渭南期末)在胚胎工程中，胚胎分割能提高胚胎的利用率。下列关于胚胎分割的叙述，正确的是( )
A．胚胎分割时，应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚
B．胚胎分割时，需将原肠胚的内细胞团均等分割
C．胚胎分割移植所产生的后代的遗传物质不相同
D．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
【答案】D
【解析】胚胎分割时，应选取发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，A错误；胚胎分割时，需将囊胚期的内细胞团均等分割，B错误；来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此利用胚胎分割技术可以获得遗传物质相同和基因型相同的胚胎，C错误、D正确。
[能力提升]
10．下图为胚胎移植的过程示意图，下列叙述不正确的是( )
A．①过程的目的是使乙与甲的生理状态相同，以便进行胚胎移植
B．图中甲、丙都要求性状优良，以便获得具有优良性状的后代
C．若对甲、丙进行体外受精，则精子需要经过获能处理，而卵母细胞可以直接进行受精
D．③过程为超数排卵，需对供体甲注射促性腺激素
【答案】C
【解析】①是同期发情处理，该过程的目的是使乙与甲的生理状态相同，以便进行胚胎移植，提高胚胎移植的成功率，A正确；图中甲、丙为供体，都要求性状优良，以便获得具有优良性状的后代，而乙是受体，只需健康和具有正常的繁殖能力即可，不需要具有优良性状，B正确；若对甲、丙进行体外受精，则精子需要经过获能处理，而卵母细胞需要培养到MⅡ期，C错误；③过程为超数排卵，为获得更多的卵母细胞，需对供体甲注射促性腺激素，D正确。
11．(2023·福建莆田期末)《本草纲目》曾提到：“羊乳甘温无毒、润心肺、补肺肾气。”中医一直把羊奶看做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状态才能保证胚胎的成活率，D正确。
12．如图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答下列问题：
(1)胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的______________。对胚胎进行分割时，要特别注意将__________均等分割，否则会_____________________________________ ___________。
(2)应用胚胎工程技术可以培育出试管牛。试管牛的培育需经过体外受精、____________、________以及在母体中发育和产出等过程。
(3)在试管牛的培育过程中，要使精子和卵子在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其________。另外，培养的卵母细胞需要发育至MⅡ期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和________。
(4)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是______________。
【答案】(1)桑葚胚或囊胚 内细胞团 影响分割后的胚胎恢复和进一步发育 (2)早期胚胎培养 胚胎移植 (3)获能 第一极体 (4)促性腺激素
【解析】(1)胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，囊胚期的胚胎进行分割时，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。(2)试管牛的培育需经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植以及在母体中发育和产出等过程。(3)精子受精前需要进行获能处理；培养的卵母细胞需要发育至MⅡ期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。(4)对良种母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵。
13．如图所示表示科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～g为操作过程，请据图回答有关问题：
(1)“试管牛”技术的操作流程是________(填字母)。
(2)图中用到的生物技术有______________________________(写出三种)等，图中A牛和B牛的性别________(填“相同”“不同”或“不一定相同”)。
(3)图中用到的激素是____________，其目的是获得更多的卵母细胞，经受精后可得到多个早期胚胎。
(4)c过程名称为________，一般是对发育到______________(阶段)的早期胚胎进行处理，再植入受体内。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将③____________均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。
(5)用于移植的胚胎除图中所示外还有______________(一项即可)等来源，胚胎移植能否成功依赖于一定的生理学基础，____________________________________________________为胚胎的收集提供了可能。
【答案】(1)a→b→f→g
(2)体外受精、胚胎的早期培养、胚胎移植、胚胎分割(写出三种即可) 相同
(3)促性腺激素
(4)胚胎分割 桑葚胚或囊胚 内细胞团
(5)核移植的胚胎(合理即可) 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，而是处于游离状态
【解析】 (1)“试管牛”的获得过程中主要的操作是体外受精和胚胎移植，体外受精需要先获得精子和卵细胞，因此，“试管牛”技术的操作流程可用图中的字母表示为a→b→f→g。(2)图中应用的生物技术较多，a是体外受精，b是早期胚胎培养，c是胚胎分割，d、f为胚胎移植。A牛、B牛是经胚胎分割移植而得到的，所以A牛、B牛的遗传物质相同，性别相同。(3)用促性腺激素处理良种奶牛，可促使其超数排卵，这样可以获得更多的卵母细胞。(4)c过程为胚胎分割，对发育到桑葚胚或囊胚阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理，再植入受体内，可获得遗传物质完全相同的两个新个体。在操作过程中，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。(5)用于移植的胚胎除可通过图中所示的a体外受精、c胚胎分割获得外，也可来自核移植的胚。第2章 第2节 二
[基础达标]
题组一 动物细胞融合
1．有关动物细胞融合的叙述不正确的是( )
A．使远缘杂交成为可能
B．杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息
C．其基本原理是细胞膜的选择透过性
D．为制造单克隆抗体开辟了新途径
【答案】C
【解析】 动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，C错误。
2．(2023·广东名校阶段练习)如图为动物细胞融合技术过程图，相关叙述错误的是( )
A．图中A为灭活的病毒，此外还可用物理或化学方法诱导动物细胞融合
B．图中①过程发生了细胞膜的融合，体现了细胞膜的选择透过性
C．图中②过程表示细胞核融合形成杂种细胞
D．动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体
【答案】B
【解析】图中A为灭活的病毒(生物方法)，此外还可用物理(如电融合)或化学方法(如PEG)诱导融合，A正确；图中①过程发生了细胞膜的融合，体现了细胞膜的流动性，B错误；结合图示可知，图中②过程表示通过细胞核融合产生杂种细胞，C正确；利用动物细胞融合技术将小鼠骨髓瘤细胞和浆细胞融合为杂交瘤细胞，能够生产单克隆抗体，D正确。
题组二 单克隆抗体的制备
3．(2023·广东肇庆期末)PD1(程序性死亡受体1)是一种重要的免疫抑制分子，以其为靶点的免疫调节对抗肿瘤、抗感染、抗自身免疫性疾病等均有重要意义。其受体PDL1也可作为靶点，相应的抗体也能起到相同的作用。如图是制备PD1或PDL1单克隆抗体的过程，有关说法错误的是( )
A．人的PD1或PDL1作为抗原，可引起小鼠的特异性免疫反应
B．细胞B能够无限增殖，①过程可使用聚乙二醇进行诱导
C．两两融合的细胞C有3种，通过选择培养即可筛选出细胞D
D．细胞D既能迅速大量增殖，又能产生特定的抗体
【答案】C
【解析】注射的PD1或PDL1属于抗原，可引起小鼠的特异性免疫，A正确；细胞B为骨髓瘤细胞，能够无限增殖，过程①指细胞融合，可使用聚乙二醇诱导，B正确；若只考虑两两融合的细胞，细胞C有3种类型，即细胞A自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、杂交瘤细胞，需先用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，再对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，获得细胞D(特定杂交瘤细胞)，C错误；细胞D为能产生特定抗体的杂交瘤细胞，其既能迅速大量增殖，又能产生特定的抗体，D正确。
4．(2023·广东清远期末)某实验室做的实验研究如图所示，下列与此实验相关的叙述，错误的是( )
A．过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞的遗传物质发生改变
B．图中甲细胞可以分泌抗体，乙细胞具有无限增殖能力
C．丙细胞既能快速大量繁殖，又能产生抗体
D．过程③所用的培养基中含有聚乙二醇或灭活的病毒
【答案】B
【解析】过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞的遗传物质发生改变，变异的原理为基因重组，A正确；图中甲细胞可能是小鼠骨髓瘤细胞，具有无限增殖能力，乙细胞是免疫的B淋巴细胞，可以分泌抗体，B错误；丙细胞是杂交瘤细胞，既能快速大量繁殖，又能产生抗体，C正确；聚乙二醇或灭活的病毒可以诱导动物细胞的融合，D正确。
5．(2023·广东佛山期中)核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径(如图)。正常细胞在添加H和T的条件下还可以进行补救合成途径来合成核苷酸，而制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏补救合成途径的转化酶。现用加入H、A、T三种物质的HAT培养基来筛选特定的杂交瘤细胞。关于筛选原理的叙述正确的是( )
A．杂交瘤细胞因为可在HAT培养基上同时进行两个途径合成所需的核苷酸，故能大量增殖
B．HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞都既能大量增殖又能产生高纯度的目标抗体
C．骨髓瘤细胞及其互相融合细胞因无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖
D．免疫的B细胞及其互相融合细胞因全合成途径被物质A阻断而在HAT培养基上不能增殖
【答案】C
【解析】杂交瘤细胞因为可以进行补救合成途径，所以能够在HAT培养基上大量增殖，A错误；HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞能大量增殖，也能产生抗体，但不一定产生目标抗体，B错误；骨髓瘤细胞及其互相融合细胞因缺乏转化酶，又因HAT培养基中的物质A阻断了全合成途径，所以在HAT培养基上不能增殖，C正确；免疫B细胞及其互相融合细胞均属于高度分化的细胞，故不能增殖，D错误。
6．①～⑥是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤，下列相关叙述不正确的是( )
①将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞
②从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞
③利用促细胞融合因子使细胞发生融合
④将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养
⑤筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞
⑥从腹水中提取抗体
A．实验顺序应该是①②③⑤④⑥
B．④过程中产生的多个杂交瘤细胞的方式为有丝分裂
C．③过程获得的细胞均可无限增殖
D．③～⑤的过程中通常要经过两次筛选
【答案】C
【解析】获得单克隆抗体的实验过程是获得已免疫的B淋巴细胞，已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合、筛选，克隆化培养和抗体检测，大量增殖，A正确；④过程杂交瘤细胞在小鼠腹腔中通过有丝分裂大量增殖，B正确；利用促细胞融合因子使细胞发生融合，若只考虑两个细胞的融合，则有三种情况：两个骨髓瘤细胞融合，两个能产生抗X抗体的B淋巴细胞融合和杂交瘤细胞。两个能产生抗X抗体的B淋巴细胞融合后的细胞不能无限增殖，C错误；③～⑤的过程中通常要经过两次筛选，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，D正确。
题组三 单克隆抗体的应用
7．(2023·广东广州期中)如图是一种“生物导弹”的作用原理示意图，没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药，可抑制DNA和RNA的合成，对正常细胞也有一定毒性。下列相关说法错误的是( )
A．单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的
B．活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程
C．在治疗中，应先注射非活化的磷酸阿霉素，再注射生物导弹
D．单克隆抗体特异性强，能减轻阿霉素对正常细胞的伤害
【答案】C
【解析】单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和分泌的，具有特异性强、灵敏度高等特点，A正确；根据题意可知，“阿霉素可抑制DNA和RNA的合成”，因此活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程，B正确；在治疗中，应将非活化磷酸阿霉素和生物导弹同时注射，单克隆抗体能与肿瘤细胞特异性结合，而碱性磷酸酶将非活化磷酸阿霉素转化成活化磷酸阿霉素，进而治疗癌症，C错误；单克隆抗体特异性强，阿霉素能定位杀死癌细胞，从而减轻阿霉素对正常细胞的伤害，D正确。
8．利用单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。下列对此描述不正确的是( )
A．“瞄准装置”是由识别肿瘤的单克隆抗体构成的
B．“弹头”是由放射性同位素、化学药物或细胞毒素等物质构成的
C．“弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能
D．“生物导弹”是利用细胞工程技术制备出来的
【答案】C
【解析】“生物导弹”中的“瞄准装置”是由专一识别特定肿瘤细胞的单克隆抗体构成的，A正确； “弹头”是由杀死肿瘤细胞的放射性同位素、化学药物或细胞毒素物质构成的，B正确；“弹头”中的药物既能杀伤肿瘤细胞，也能杀伤正常细胞，不具有选择性，C错误；“生物导弹”是利用动物细胞融合、动物细胞培养等细胞工程技术制备出来的，D正确。
[能力提升]
9．无论是植物细胞，还是动物细胞，都可以利用一定的方法诱导融合，可用模型图表示细胞融合技术的一些过程，下列有关叙述错误的是( )
A．若该过程表示植物原生质体的融合，则甲、乙细胞可用酶解法获取
B．若该过程表示动物细胞融合，只能用灭活的病毒诱导
C．若该过程表示制备单克隆抗体，则丙细胞是杂交瘤细胞
D．以上三个过程体现了细胞的流动性
【答案】B
【解析】植物细胞融合需先用酶除去细胞壁，制备原生质体，再诱导细胞融合，A正确；若该过程表示动物细胞融合，则可用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法，B错误；若该过程表示制备单克隆抗体，则丙细胞是杂交瘤细胞，C正确；以上三个过程都体现了细胞膜的流动性，D正确。
10．(2023·广东湛江期末)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解。请据图分析，下列说法不正确的是( )
A．单克隆抗体制备过程的顺序是
B．在单克隆抗体制备过程中选用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有在体外大量繁殖、产生特异性抗体的特性
C．单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合的优点，所以可以制成“抗体—药物偶联物”
D．由图中可看出，此过程运用的技术手段有动物细胞融合和动物组织培养
【答案】D
【解析】单克隆抗体制备过程包括获取免疫能力的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、诱导细胞融合和筛选出杂交瘤细胞、克隆化培养和抗体检测并筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞、体外或体内培养杂交瘤细胞、获取大量单克隆抗体。因此单克隆制备过程是： ，A正确；在单克隆抗体产生过程中，之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，融合成杂交瘤细胞，具备融合前两种细胞的优点，既能无限繁殖，又能产生特定的抗体，B正确；单克隆抗体具有能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合的优点，与抗癌药物结合可制成“生物导弹”(“抗体—药物偶联物”)，C正确；此过程运用的技术手段有动物细胞培养和动物细胞融合技术，D错误。
11．如图是制备乙肝病毒表面抗体的流程图，下列叙述正确的是( )
A．细胞Ⅰ表示经免疫处理后的B淋巴细胞
B．植物细胞的原生质体融合与过程①均可用灭活病毒处理
C．两次筛选均需进行专一抗体检测
D．图中对小鼠的两次注射目的相同
【答案】A
【解析】细胞Ⅰ是从小鼠脾脏中获取的已经免疫的B淋巴细胞，A正确；植物细胞的原生质体融合不能用灭活病毒处理，B错误；第一次筛选是为了得到杂交瘤细胞，不需要进行专一抗体检测，C错误；第一次注射的是抗原，目的是获取能产生相应抗体的B淋巴细胞，第二次注射的是产生专一抗体的杂交瘤细胞，目的是让能产生特异性抗体的杂交瘤细胞在小鼠体内大量增殖，以获取单克隆抗体，因此两次注射的目的不同，D错误。
12．研究人员在癌症小鼠模型中和在实体瘤患者的外周血中发现了癌细胞和免疫细胞融合在一起形成杂合体(杂合癌细胞)。与未发生融合的癌细胞相比，这些杂合癌细胞在体外具有更大的迁移和侵袭能力，并且当被注射到小鼠中时，与未融合的癌细胞相比，它们更容易发生转移。如图为细胞融合的过程示意图，请分析回答下列问题：
(1)若A细胞为小鼠黑色素瘤细胞，B细胞为小鼠巨噬细胞(免疫细胞的一种)，C为在小鼠体内形成的杂合癌细胞。研究发现C细胞比B细胞具有更大的迁移和侵袭能力，据此判断，C细胞表面糖蛋白可能比B细胞表面糖蛋白________，导致C细胞更易扩散和转移。只是在体外融合过程中需诱导融合，常用的诱导因素有______________________________等(至少写出两项)。
(2)若题图是制备单克隆抗体的过程，从A、B细胞到C细胞的过程中，所形成的C有________种(仅考虑两个细胞间的融合)，用特定的选择性培养基筛选后得到的D细胞应该是____________，D细胞还需进行___________________________，才可获得能够分泌所需抗体的细胞。医疗上，把单克隆抗体与化学药物或细胞毒素相结合制成“__________”，借助抗体的定向作用可将药物带到病变细胞并将其杀死。
【答案】(1)更少 聚乙二醇、灭活的病毒、电激 (2)3 杂交瘤细胞 克隆化培养和专一抗体检测 生物导弹
【解析】(1)根据C细胞比B细胞具有更大的迁移和侵袭能力，结合癌细胞易扩散迁移的原因分析，C细胞表面的糖蛋白可能比没有融合的B细胞更少。动物细胞在体外融合过程中常用聚乙二醇、灭活的病毒、电激等方法诱导。(2)若题图是制备单克隆抗体的过程，从A、B细胞到C细胞的过程中，所形成的C有AA型、BB型、AB型3种。用特定的选择性培养基筛选后得到的D细胞应该是融合的杂交瘤细胞，D细胞还需要进行克隆化培养和专一抗体检测，就可以获得能够分泌所需抗体的细胞。
13．(2023·广东韶关期末)格雷夫斯病(GD)可导致甲状腺功能亢进。有研究表明，GD患者甲状腺细胞表面表达大量细胞间黏性分子1(ICAM-1)，导致甲状腺肿大。科研人员通过制备抗ICAM-1单克隆抗体，设计了以下实验流程图，对治疗GD进行了尝试。请回答下列问题：
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射____________，以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液需要用________________酶处理。
(2)从功能上看，筛选1所采用的培养基属于________培养基；筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是____________________________。
(3)能产生抗ICAM-1单克隆抗体的杂交瘤细胞特点是___________________ __________________。
(4)科研人员对小鼠分别进行ABCD四组不同的处理，并检测其甲状腺激素水平，结果如下图所示，请对A、B两组小鼠治疗GD的效果进行评价：________________________ _____________________________________________。
【答案】(1)ICAM-1抗原 胰蛋白或胶原蛋白
(2)选择 抗原与抗体的反应具有特异性
(3)既能迅速大量增殖，又能产生抗ICAM-1的单克隆抗体
(4)注射131I和抗ICAM-1单克隆抗体后GD小鼠的甲状腺激素都有不同程度的下降，对GD模型小鼠都有一定的治疗效果；但是131I治疗小鼠后甲状腺激素低于正常值，出现甲减症状或者出现甲状腺功能衰退
【解析】(1)实验目的是制备抗ICAM-1单克隆抗体，因此需要小鼠体内存在产生抗ICAM-1抗体的浆细胞，因此实验前必须给小鼠甲注射ICAM-1抗原，使其产生所需的浆细胞。制备动物细胞悬液需要用胰蛋白或胶原蛋白酶处理，使其分散形成单个细胞。(2)筛选1是用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞，即从功能上看，筛选1所采用的培养基属于选择培养基。筛选2的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞，所利用的原理是抗原与抗体特异性结合。(3)能产生抗ICAM-1单克隆抗体的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖，又能产生抗ICAM-1的单克隆抗体。(4)据图可知，注射131I和抗ICAM-1单克隆抗体后GD小鼠的甲状腺激素都有不同程度的下降，对GD模型小鼠都有一定的治疗效果；但是131I治疗小鼠后甲状腺激素低于正常值，会出现甲减症状或者出现甲状腺功能衰退，因此注射抗ICAM-1单克隆抗体的治疗效果较好。第2章 第2节 一
[基础达标]
题组一 动物细胞培养的条件
1．下列不属于动物细胞培养的条件是( )
A．无毒、无菌的环境 B．合成培养基通常需加血清
C．pH＝7的中性环境 D．提供细胞代谢所需的O2
【答案】C
【解析】动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，A正确；动物细胞培养需要在合成培养基中添加血清，B正确；动物细胞培养需要的适宜的pH一般为7.2～7.4，呈弱碱性，C错误；动物细胞培养需要提供细胞代谢所需的O2，D正确。
2．动物细胞体外培养需要满足一定的条件，下列说法错误的是( )
A．细胞培养液通常会添加一定量的抗生素，以防止杂菌污染
B．O2是细胞代谢所必需的，CO2有利于维持培养液pH的稳定
C．使用合成培养基时，通常要加入血清等一些天然的成分
D．多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，适宜温度为25 ℃±0.5 ℃
【答案】D
【解析】抗生素具有杀菌作用，为防止培养液被污染，可在培养液中加入一定量的抗生素，A正确；O2是细胞代谢(细胞呼吸)所必需的，CO2溶于水能使溶液pH降低，有利于维持培养液pH的稳定，B正确；使用合成培养基时，通常要加入血清等一些天然的成分，以利于动物细胞生长，C正确；细胞体外培养的适宜温度和动物体温相近，哺乳动物动物多以36.5 ℃±0.5 ℃为宜，多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，D错误。
题组二 动物细胞培养的过程
3．(2023·广东广州期中)动物细胞培养的基本过程如图所示，下列叙述正确的是( )
A．应选择成熟动物的皮肤组织进行动物细胞培养
B．甲过程需要用纤维素酶和果胶酶处理
C．乙过程是原代培养，一般不会出现接触抑制现象
D．丙过程是传代培养，细胞贴壁生长
【答案】D
【解析】幼龄动物的皮肤组织中细胞分化程度较低，分裂能力较强，因此应选择幼龄动物的皮肤组织进行动物细胞培养，A错误；动物细胞间质的成分主要是蛋白质，因此甲过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，B错误；乙过程是原代培养，原代培养也会出现接触抑制现象，C错误；贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程通常被称为传代培养，丙过程是传代培养，细胞也会贴壁生长，D正确。
4．(2023·广东名校阶段练习)下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是( )
A．动物细胞培养利用的培养基一般为液体培养基
B．需要一定含量的O2来满足细胞代谢的需求
C．动物细胞核移植的基础是动物细胞培养
D．通过动物细胞培养不能获得大量细胞及生物制品
【答案】D
【解析】动物细胞一般用液体培养基来培养，该培养基能使动物细胞获取足够的营养，A正确；动物细胞培养过程中，需要O2满足细胞代谢，需要CO2维持培养液的pH，因此培养过程中的气体条件是95%空气＋5%CO2，B正确；动物细胞培养是动物细胞工程的基础，因此，动物细胞核移植以动物细胞培养为基础，C正确；动物细胞培养的原理是细胞增殖，因此，通过动物细胞培养可以获得大量细胞，生产生物制品，可以检测有毒物质等，D错误。
5．(2023·广东广州期中)为检测某药物X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，实验组加入药物X，培养72小时后进行计数，比较实验组和对照组每个孔中细胞数目。下列有关叙述错误的是( )
A．细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分
B．可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
C．若实验组肝癌细胞数远低于对照组，可初步判断此药物有抗癌效果
D．对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水，其他条件一致
【答案】D
【解析】培养动物细胞时，细胞培养液中通常需要加入血清，以保证动物细胞正常生长，A正确；对于已经贴壁生长的动物细胞，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使肝癌细胞脱落下来并进行计数，B正确；若实验组肝癌细胞数远低于对照组，说明添加药物X的实验组肝癌细胞生长受到抑制，可以初步判断药物X的抗癌效果较好，C正确；实验设计应遵循单一变量原则，实验组加入药物X，则对照组应加入等体积的无菌生理盐水(加入蒸馏水会使动物细胞吸水涨破)，D错误。
6．如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中B、D两点表示经筛选后继续培养)，据图分析，下列说法错误的是( )
A．动物细胞培养需要使用液体培养基
B．OA段的培养称为原代培养
C．AB段可能发生了接触抑制现象，可用胰蛋白酶处理使细胞分散开来
D．培养过程中，细胞可通过有丝分裂和减数分裂实现细胞增殖
【答案】D
【解析】动物细胞培养需要使用液体培养基，A正确；OA段的培养为原代培养，B正确；当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，即会发生接触抑制现象，AB段细胞停止增殖，可能发生了接触抑制现象，用胰蛋白酶等处理可使细胞分散开来，C正确；培养过程中，细胞可通过有丝分裂实现细胞增殖，D错误。
题组三 干细胞的培养及应用
7．科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(iPS细胞)，并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。下列推测错误的是( )
A．iPS细胞的分化程度低于小鼠成纤维细胞
B．iPS细胞内所有基因都处于活跃表达状态
C．iPS细胞经诱导可以定向分化成红细胞
D．iPS细胞诱导产生的特定细胞，可在新药的测试中发挥作用
【答案】B
【解析】iPS细胞类似于胚胎干细胞，其分化程度低于小鼠成纤维细胞，A正确；由于基因的选择性表达，iPS细胞内只有部分基因处于活跃表达状态，B错误；iPS细胞可用于治疗小鼠的镰状细胞贫血，说明其经诱导可以定向分化成红细胞，C正确；iPS细胞诱导产生的特定细胞，可在新药的测试中发挥作用，D正确。
8．胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞，再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述错误的是( )
A．各种组织干细胞分化形成不同的组织细胞是基因选择性表达的结果
B．胚胎干细胞有细胞周期，神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期
C．造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
D．肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程体现了细胞的全能性
【答案】D
【解析】干细胞分化形成不同的形态、结构和功能的组织细胞是基因选择性表达的结果，A正确；高度分化的细胞不能再分裂，如神经细胞，B正确；一般分化了的细胞将一直保持分化后的状态，分化具有不可逆性，C正确；肝脏干细胞分化成肝脏细胞，没有发育成完整的个体，不能体现细胞的全能性，D错误。
[能力提升]
9．(2023·广东名校阶段练习)2018年3月14日物理学家霍金去世，他曾经患有肌肉萎缩性侧索硬化症，即“渐冻症”。有研究表明该病是由于突变的基因是神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动；也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是( )
A．将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可以起到一定的治疗作用
B．植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，也可以起到一定的治疗作用
C．诱导多功能干细胞分化成多种细胞中核遗传物质不完全相同
D．诱导多功能干细胞的分化实质是基因的选择性表达，细胞种类增多
【答案】C
【解析】替换毒蛋白基因，导致神经元不能合成破坏神经元的毒蛋白，从而达到治疗的目的，A正确；植入神经干细胞，可增殖分化形成相应的运动神经元，使受损的运动功能得到恢复，B正确；诱导多功能干细胞分化成多种细胞属于细胞分化过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质不变，C错误；诱导多功能干细胞分化成多种细胞属于细胞分化过程，细胞分化过程中遗传物质不变，细胞种类增多，D正确。
10．(2023·广东汕头期中)细胞直接共培养是指将2种或2种以上的细胞接种在同一孔中进行培养，以达到模拟体内不同种类的细胞直接接触来探究它们信息交流方式的目的，具体操作如图。下列分析错误的是( )
A．成块的组织中细胞与细胞靠在一起，在培养前需先将组织块分散成单个细胞
B．细胞培养过程需要对培养液进行灭菌，对所有培养用具进行消毒，以保证无菌无毒的培养环境
C．推测第二种细胞会贴壁到无细胞区，当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂
D．通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式
【答案】B
【解析】成块的组织中细胞与细胞靠在一起，在培养前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理将组织块分散成单个细胞后才能进行培养，A正确；细胞培养过程需要对培养液、培养用具进行灭菌，细胞培养过程需要对培养液添加抗生素防止细菌污染，定期更换培养液以防止细胞代谢产物造成毒害，B错误；动物细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象，由此推测第二种细胞会贴壁到无细胞区，当两种细胞分裂生长到表面相互接触时停止分裂，C正确；细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体，以完成细胞间的信息交流，通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测两种细胞间的信息交流方式，D正确。
11．下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答下列问题。
(1)容器A中放置的是动物器官或组织，它一般取自__________________________。
(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是__________，然后用________酶处理，这是为了使细胞分散开；这样做的目的是____________________________。
(3)培养首先在B瓶中进行，瓶中的培养基成分有____________________________等。在B瓶中的培养称为__________培养，将B瓶中的细胞分装到C瓶中，用____________处理，制成细胞悬液再继续培养，称为____________。
(4)在B瓶中培养时，悬浮液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为____________。培养贴附性细胞时，细胞进行有丝分裂，数量不断增多，当贴壁细胞分裂生长到______________时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的______________。为了把B瓶中的细胞分瓶，要用____________处理，目的是____________________。然后配成____________，再分装。
(5)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是___________ _______________________。细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是__________________。
(6)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________。
【答案】(1)动物胚胎或幼年动物的器官组织
(2)剪碎 胰蛋白 使每个细胞都能与培养液接触
(3)糖类、氨基酸、无机盐和动物血清 原代 胰蛋白酶 传代培养
(4)细胞贴壁 表面相互接触 接触抑制 胰蛋白酶 使细胞从瓶壁上脱离下来 细胞悬液
(5)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液的pH
(6)抗生素第2章 第1节 二
[基础达标]
题组一 植物繁殖的新途径
1．通过植物组织培养技术繁育农作物，其优点不包括( )
A．加快繁育速度 B．保持亲本优良性状
C．培育出无病毒植株 D．改变植物的基因型
【答案】D
【解析】通过植物组织培养技术进行快速繁殖属于无性生殖，可以保持亲本的优良性状，加速繁育速度，培育出无病毒植物，但不会改变植物的基因型，A、B、C正确，D错误。
2．下列属于植物的快速繁殖技术的是( )
A．兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗 B．水稻种子萌发并长成新个体
C．扦插的葡萄枝长成新个体 D．柳树芽发育成枝条
【答案】A
【解析】水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分，B、D不符合题意；扦插的葡萄枝长成新个体属于无性生殖中的营养生殖，C不符合题意；植物的快速繁殖技术实质就是植物组织培养技术，兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗利用的就是植物组织培养技术，A符合题意。
3．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无毒幼苗的最佳方法是( )
A．选择优良品种进行杂交 B．选择远缘植物体细胞杂交
C．利用芽体进行组织培养 D．人工诱导基因突变
【答案】C
【解析】马铃薯的芽体病毒极少，因此切取一定大小的芽体进行组织培养，再生的植株就可能不带病毒，C正确。
题组二 作物新品种的培育
4．(2023·云南文山期末)生物育种是一门复杂的技术，针对不同生物应采用不同的育种方式并对各种育种方式进行比较，选择简易、可操作的方式，下列对于育种方式的描述，错误的是( )
A．诱变育种不能定向改变生物的性状
B．杂交育种和基因工程育种的原理都是基因重组
C．单倍体育种常用花药作为实验材料，所以也称为花药离体培养
D．秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极
【答案】C
【解析】基因突变是不定向的，因此诱变育种不能定向改变生物的性状，A正确；杂交育种和基因工程育种的原理都是基因重组，B正确；花药离体培养是为了利用花药进行组织培养获得单倍体植株，单倍体植株存在植株矮小、高度不育的缺点，还要再通过染色体数目加倍才能获得正常二倍体植株，所以花药离体培养只是单倍体育种中的一个步骤，C错误；秋水仙素诱导染色体加倍的原理是在有丝分裂前期抑制纺锤体形成，导致着丝粒断裂后姐妹染色体不能移向细胞两极，形成染色体加倍的子细胞，D正确。
5．如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再对③做进一步处理，下列相关叙述错误的是( )
A．图中花药离体培养采用的技术是组织培养
B．③至④的过程中，所产生的变异是染色体变异
C．⑤至⑥的育种原理是基因重组
D．③至⑤的过程中不可能发生基因重组
【答案】B
【解析】图中花药离体培养属于植物组织培养技术，该技术体现了植物细胞的全能性，A正确；③至④的过程为诱变育种，其原理是基因突变，B错误；⑤至⑥是杂交育种，其育种原理是基因重组 ，C正确；基因重组包括减数第一次分裂前期的互换(交叉互换)和减数第一次分裂后期的自由组合型，③至⑤的过程中无生殖细胞的形成，不可能发生基因重组，D正确。
6．(2023·四川名校阶段练习)下列关于诱变育种的优点和缺点分析不正确的是( )
A．大幅度改良某些性状
B．有利个体不多，需要处理大量的实验材料
C．结实率低、发育迟缓、茎秆粗壮、果实种子大、营养物质含量高
D．提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型
【答案】C
【解析】诱变育种能提高突变率，在短时间内大幅度改良生物性状，从而获得更多优良变异类型，A、D正确；由于基因突变的不定向性，所以诱变育种获得的有利个体不多，需要大量的材料，B正确；结实率低、发育迟缓、茎秆粗壮、果实种子大、营养物质含量高是多倍体的特点，C错误。
题组三 细胞产物的工厂化生产
7．(2023·湖北名校周测)下列有关植物细胞工程的应用的叙述，错误的是( )
A．利用植物细胞培养获得的细胞产物都是植物基本的生命活动所必需的物质
B．利用茎尖进行作物脱毒的原因是茎尖的病毒极少，甚至无病毒
C．利用射线、化学物质等诱变因素处理愈伤组织并进一步培养，可获得突变体
D．快速繁殖技术不仅能实现种苗的大量繁殖，还能保持优良品种的遗传特性
【答案】A
【解析】利用植物细胞培养获得的细胞产物大部分是次级代谢物，不是植物基本的生命活动所必需的物质，A错误；茎尖分生组织代谢旺盛，不含病毒或极少含病毒，因此利用茎尖分生组织进行组织培养，可获得脱毒苗，B正确；愈伤组织细胞分裂旺盛，DNA复制过程中易受到射线、化学物质等诱变而发生基因突变，因此利用射线、化学物质等诱变因素处理愈伤组织并进一步培养，可获得突变体，C正确；快速繁殖属于无性生殖，不仅能实现种苗的大量繁殖，还能保持优良品种的遗传特性，D正确。
8．(2023·陕西名校期末)科学家从红豆杉树皮中分离出具有高抗癌活性的紫杉醇，为避免红豆杉遭受掠夺式砍伐，同时获得紫杉醇，某科研小组设计了如图所示的实验流程，并发现另有植物甲产生的物质X可提高紫杉醇抗癌效果。下列有关叙述错误的是( )
A．诱导生根、生芽时，培养基中生长素和细胞分裂素的比值相同
B．利用植物组织培养技术快速繁殖红豆杉植株可以保持其优良的遗传特性
C．紫杉醇的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术使细胞增殖以获得更多的紫杉醇
D．欲获得既产生紫杉醇又产生物质X的植株，可用植物体细胞杂交技术获得杂种植株
【答案】A
【解析】培养基中生长素和细胞分裂素的比值大于1时有利于根的形成，比值小于1时，则促进芽的形成，A错误；利用植物组织培养技术快速繁殖红豆杉植株属于无性生殖，因此可保持其优良的遗传特性，B正确；图中获得紫杉醇的过程只要培养到愈伤组织，不需要形成完整植株，利用了细胞增殖的原理，即紫杉醇的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术使细胞增殖以获得更多的紫杉醇，C正确；植物甲和红豆杉是不同的物种，自然状态下存在生殖隔离，欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株，可利用植物体细胞杂交技术获得“红豆杉—植物甲”杂种植株，D正确。
[能力提升]
9．(2023·山东名校月考)甜叶菊植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右，而它的热量却很低，是一种非常理想的蔗糖替代甜味剂。甜叶菊的种子小，发芽率低，种子繁殖的遗传性状不稳定，可利用植物组织培养技术提高甜叶菊繁殖效率。下列叙述错误的是( )
A．外植体一般选自未开花植株的茎上部新萌生的嫩枝
B．采用甜叶菊植株的茎尖进行植物组织培养可以获得脱毒苗
C．利用植物组织培养技术产生突变体，筛选可获得具有优良性状的新品种
D．植物组织培养的基本步骤是“取材→消毒→愈伤组织培养→生根→出芽→移栽”
【答案】D
【解析】在以快速繁殖为主要目的时，菊花未开花植株的茎上部新萌生的侧枝是最为常用的外植体，因为该处细胞分裂能力强、分化程度低，全能性容易表达，A正确；由于茎尖分生组织细胞无毒或毒素少，所以采用甜叶菊植株的茎尖进行植物组织培养可以获得脱毒苗，B正确；基因突变是不定向的，故利用植物组织培养技术产生突变体，可筛选出具有优良性状的新品种，C正确；植物组织培养的基本步骤：取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽，D错误。
10．亚麻籽油富含α-亚麻酸，可以在人体内合成有助于大脑发育的DHA。研究人员期望通过不对称体细胞杂交技术，即用射线处理后染色质钝化破坏的供体原生质体，与未经辐射处理的受体原生质体融合，将亚麻的有益基因转入普通小麦，获得具有受体整套染色体组，仅有少量供体染色体片段的改良小麦杂种。下列分析错误的是( )
A．亚麻和小麦的原生质体融合常用PEG融合法、灭活病毒诱导法等方法实现
B．改良小麦杂种植株的形成需要经过脱分化和再分化等培养过程
C．不对称体细胞杂交可打破供体不良与优良性状的基因连锁，排除不良性状干扰
D．改良小麦杂种的染色体上可能整合了含亚麻有益基因的染色体片段
【答案】A
【解析】不能使用灭活的病毒来诱导亚麻和小麦的原生质体融合，灭活的病毒适用于动物细胞的融合，A错误；杂种细胞形成改良小麦杂种植株需要经过植物组织培养技术，涉及脱分化和再分化等培养过程，B正确；根据题干信息，“获得具有受体整套染色体组，仅有少量供体染色体片段的改良小麦杂种”，说明不对称体细胞杂交可打破供体不良与优良性状的基因连锁，排除不良性状干扰，C正确；根据题干信息，改良小麦杂种的染色体上可能整合了含亚麻有益基因的染色体片段，D正确。
11．花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑橘(2N＝18)花粉植株的过程示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性，其技术是植物组织培养
B．过程③是细胞再分化，诱导丛芽产生时应适当提高生长素的比例
C．四种培养基均为固体培养基，②③过程除培养基成分与含量不同外，其他条件相同
D．观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞，可观察到18条染色体
【答案】A
【解析】花粉细胞培育成单倍体植株，培育的原理是花粉粒细胞具有全能性，其技术是植物组织培养，A正确；过程③是细胞再分化，诱导丛芽产生时应适当提高细胞分裂素的比例，B错误；图中四种培养基均为固体培养基，②③过程除培养基成分与含量不同外，对光照的需求也不同，C错误；观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞，其染色体数和体细胞相同，为9条，D错误。
12．(2023·山东东营统考)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。
(1)过程①需要用__________________去除细胞壁，有人说该过程体现了酶的专一性，请为他的说法提供依据：______________________________________。
(2)过程②紫外线的作用是_____________________________________；过程③采用的化学法有___________________________(答出2种方法即可)。
(3)过程④利用的原理是____________________________，
过程④培养得到的试管苗要先洗去培养基，移植到消毒过的珍珠岩或蛭石等环境中，其目的是________________________。
【答案】(1)纤维素酶和果胶酶 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶
(2)诱发中间偃麦草的染色体断裂，从而出现变异类型 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+－高pH融合法
(3)植物细胞的全能性 待幼苗长壮后再移植到土壤中，保证移植的成活率
【解析】(1)细胞壁的成分是纤维素和果胶，因此，依据酶的专一性推测，过程①需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，即该过程之所以能体现酶的专一性是因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。(2)过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草的染色体断裂，从而可能实现偃麦草的耐盐相关基因整合到小麦染色体上，从而获得高耐盐的小麦；过程③为促进原生质体融合的方法，通常可采用物理或化学的方法进行诱导，其中采用的化学法有聚乙二醇(PEG)融合法和高Ca2+－高pH融合法。(3)过程④为利用植物组织培养技术获得杂种植株的过程，该过程利用的原理是植物细胞的全能性，过程④培养得到的试管苗要先洗去培养基，移植到消毒过的珍珠岩或蛭石等环境中，待幼苗长壮后再移植到土壤中，这样可以起到壮苗的目的，同时也能保证试管苗的成活。
13．如图为植株繁殖的四种人工方式示意图，请据图回答下列问题。
(1)图中单倍体植株通常的获取方式是______________。若图中单倍体细胞含2个染色体组，A有4个染色体组，则③过程所用化学试剂的作用是___________________________。
(2)若想在C过程中获得突变体，进而培育成新品种植株，应用物理诱变或化学诱变的方法处理____________。
(3)若D为胡萝卜－羊角芹，②过程常用的化学诱导法有________融合法、高Ca2+－高pH融合法 ，融合依据的原理是_____________________________________。
在融合细胞的培养过程中，培养基的成分通常包括琼脂、无机营养、有机营养和______________等。
【答案】(1)花药离体培养 抑制纺锤体的形成
(2)愈伤组织
(3)聚乙二醇(PEG) 细胞膜具有一定的流动性 植物激素
【解析】(1)图中培育获得A的过程表示单倍体育种，获取单倍体植株常用花药离体培养的方法；常用秋水仙素处理单倍体幼苗，使其染色体加倍。秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成。(2)若要在植物组织培养过程中获得突变体，一般用物理诱变或化学诱变的方法处理愈伤组织，再由愈伤组织经再分化形成突变植株。(3)诱导细胞融合的化学方法有聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+－高pH融合法，融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，在融合细胞的培养过程中，培养基的成分通常包括琼脂、无机营养、有机营养和植物激素等。第2章 第1节 一
[基础达标]
题组一 细胞的全能性
1．下列最容易表达出细胞的全能性的是( )
A．人的口腔上皮细胞 B．葡萄枝韧皮部细胞
C．兔的肝脏细胞 D．鼠的神经细胞
【答案】B
【解析】人的口腔上皮细胞、兔的肝脏细胞和鼠的神经细胞都是动物细胞，而葡萄枝韧皮部细胞为植物细胞。植物细胞的全能性比动物细胞的全能性高，容易表达出全能性。综上所述，B正确，A、C、D错误。
2．下列实例中，能够体现细胞全能性的是( )
A．小鼠腺细胞的自我复制
B．克隆羊“多莉”的获得
C．壁虎断尾后重新长出尾部
D．胡萝卜韧皮部细胞经植物组织培养产生完整植株
【答案】D
【解析】小鼠腺细胞的自我复制的结果是细胞数量的增多，不是完整生物体(或分化成其他各种细胞)，不能体现细胞的全能性，A错误；克隆羊“多莉”的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的，B错误；壁虎断尾后重新长出尾部属于器官的再生，是细胞的分裂和分化能力，并没有体现细胞的全能性，C错误；胡萝卜韧皮部细胞培育出植株属于植物组织培养过程，体现了植物细胞的全能性，D正确。
3．植物组织培养过程中，可通过诱导菊花幼叶发育为完整植株，其根本原因是菊花幼叶细胞( )
A．具有菊花植株全套的遗传信息 B．具有其他细胞不具备的蛋白质
C．还未被植物病毒感染 D．分化程度低分裂能力强
【答案】A
【解析】植物组织培养过程中，可通过诱导菊花幼叶发育为完整植株，其根本原因是菊花幼叶细胞具有菊花植株全套的遗传信息。
题组二 植物组织培养
4．影响植物组织培养的因素包括( )
①培养基的配制 ②外植体的选取 ③激素的运用 ④消毒 ⑤温度、pH、光照
A．①②③④⑤ B．①②③
C．①②③④ D．①②③⑤
【答案】A
【解析】离体的植物组织和细胞，对营养、环境条件要求相对特殊，需要配制适宜的培养基，①正确；不同植物组织培养的难易程度差别很大，即使是同一种植物材料，因器官来源及其生理状况、材料的年龄、保存时间的长短等不同也会影响实验结果，②正确；植物激素中，生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，③正确；植物组织培养需要在无菌条件下进行，因此要对外植体进行消毒，④正确；植物组织培养需要适宜的温度、pH，还需要适时的光照(脱分化避光，再分化需要光)，⑤正确，故A正确。
5．(2023·江苏名校周测)如图为烟草植物组织培养过程的流程图，下列有关叙述错误的是( )
A．过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达
B．过程②应根据要求使用适宜的培养基，在避光的环境中进行
C．对过程①获取的根组织块应做消毒处理
D．植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性
【答案】A
【解析】②将植物组织块培养成愈伤组织是脱分化，③将愈伤组织培养成胚状体是再分化，A错误；不同植物对培养基pH、温度、光照的要求往往不同，在外植体形成愈伤组织的过程中(即脱分化)不需要光照，B正确；外植体带有微生物，如果不消毒，也会在培养基上生长，争夺营养物质、产生有毒物质，C正确；植物组织培养将植物细胞培养成植物个体，体现了细胞的全能性，D正确。
6．(2023·吉林名校期末)许多青少年喜欢吃高糖高热量食品，长期食用这类食品会影响身体健康。甜叶菊中所含甜菊糖的甜度高，且热量很低，是一种理想的蔗糖替代甜味剂。但甜叶菊的繁殖效率低，可利用植物组织培养技术提高甜叶菊的繁殖效率。有关说法错误的是( )
A．愈伤组织是外植体脱分化形成的
B．植物组织培养过程中需要更换培养基
C．该技术利用的原理是植物细胞的全能性
D．植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性
【答案】D
【解析】实验中外植体培养成完整植株过程中需先后经历脱分化和再分化，外植体脱分化形成愈伤组织，A正确；植物组织培养过程中通常需要进行更换培养基以实现脱分化、诱导生根和诱导生芽的过程，B正确；细胞的全能性是指已经分裂和分化的细胞仍然具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能，植物组织培养体现了植物细胞具有全能性，C正确；在生物的生长发育过程中，并不是所有细胞都表现出全能性，因为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，D错误。
题组三 植物体细胞杂交
7．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是( )
A．植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁
B．细胞壁使原生质体失去活力
C．细胞壁阻碍了原生质体的融合
D．细胞壁不是原生质体的组成部分
【答案】C
【解析】细胞壁是植物细胞结构的一部分，A错误；细胞壁对植物细胞具有保护作用，不会使原生质体失去活力，但阻碍了原生质体的融合，因此要除去细胞壁，B错误、C正确；细胞壁不是原生质体的组成部分，但不是植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因，D错误。
8．设计植物体细胞杂交实验为获得性状优良的新品种作物，通常不需要考虑的是( )
A．选择具有优良性状的亲本
B．选择去除细胞壁的酶
C．亲本间存在的生殖隔离
D．培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例
【答案】C
【解析】设计植物体细胞杂交实验的目的是获得性状优良的作物新品种，所以需要选择具有优良性状的亲本，A不符合题意；细胞壁的存在会阻碍植物体细胞的融合，所以要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，制备原生质体，B不符合题意；植物体细胞杂交能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，故通常不需要考虑亲本间存在的生殖隔离，C符合题意；脱分化和再分化过程的培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例是不同的，D不符合题意。
9．如图是耐盐小麦培育的过程，下列过程用到的生物技术正确的是( )
A．①细胞核移植 B．②转基因技术
C．③细胞融合 D．④发酵工程
【答案】C
【解析】①表示去除细胞壁获得原生质体的过程，A错误；②表示用紫外线照射进行诱变，B错误；③表示诱导不同原生质体融合，C正确；④表示植物组织培养过程，D错误。
10．(2023·陕西名校阶段练习)如图所示为植物体细胞杂交的流程，两种植物细胞都为二倍体，它们的基因型分别为AABB、ddee。下列叙述正确的是( )
A．图中“去壁”要使用淀粉酶和果胶酶
B．①过程常采用的物理法有离心、振动、聚乙二醇
C．③过程和④过程分别表示再分化和脱分化
D．杂种植株的基因型为AABBddee
【答案】D
【解析】植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性，图中“去壁”要使用的酶为纤维素酶和果胶酶，A错误；①过程常采用的物理法有离心、振动、电激等，用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合是化学法，B错误；③是杂种细胞形成愈伤组织的过程，④是愈伤组织形成杂种植株的过程，故③过程和④过程分别表示脱分化和再分化，C错误；分析题意可知，两种植物细胞都为二倍体，它们的基因型分别为AABB、ddee，杂种植株能集中两个亲本的遗传物质，其基因型为AABBddee，D正确。
[能力提升]
11．(2023·山东青岛期末)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如图1所示。将得到的普通小麦、中间偃麦草及杂种植物1～4的基因组DNA进行PCR扩增，结果如图2所示，下列说法错误的是( )
A．过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草发生染色体片段断裂
B．过程③可采用高Ca2+—高pH融合法促进原生质体融合
C．④过程中需要更换培养基，适当提高生长素的比例有利于根的分化
D．据图2推断符合要求的耐盐杂种植株为植株1、2、4
【答案】D
【解析】过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草的染色体断裂，从而可能实现偃麦草的耐盐相关基因整合到小麦染色体上，从而获得高耐盐的小麦，A正确；过程③为促进原生质体融合的方法，通常可采用物理或化学的方法进行诱导，其中采用的化学法有聚乙二醇(PEG)融合法和高 Ca2+—高pH融合法，B正确；④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程，由于分化形成根或芽所需要的生长素和细胞分裂素的比例不同，因此该过程中需要更换培养基，适当提高生长素的比例有利于根的分化，C正确；根据图2可知，1、2、4同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段，因此再生植株1～4中一定是杂种植株的有1、2、4。若要筛选得到耐盐的小麦，需要将杂种植株种植在高盐的土壤中进一步筛选，即植株1、2、4不一定都是耐盐的杂种植株，D错误。
12．如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题。
(1)①②过程所用的酶是____________________，③过程完成所依据的原理是__________________。
(2)图示的技术名称是________________。由⑤⑥⑦培育成植株的过程运用的技术手段是________________，其依据的原理是__________________。
(3)过程③称为________________，所用的化学诱导方法有__________融合法、高Ca2+—高pH融合法，④过程成功的标志是______________________。
(4)过程______属于脱分化，过程________属于再分化，细胞发生分化的根本原因是__________________________。
(5)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，则“番茄－马铃薯”细胞内含______条染色体；若采用杂交育种方法成功的话，得到的后代含______条染色体，必须用______________来处理幼苗，才能得到可育的“番茄－马铃薯”，其中含有______个染色体。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是____________________________。
【答案】(1)纤维素酶和果胶酶 细胞膜的流动性
(2)植物体细胞杂交技术 植物组织培养 植物细胞的全能性
(3)原生质体融合 聚乙二醇(PEG) 杂种细胞再生出细胞壁
(4)⑤ ⑥ 基因的选择性表达
(5) A＋B (A＋B)/2 秋水仙素 A＋B 克服远缘杂交不亲和的障碍
【解析】(1)植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，所以①②过程所用的酶是纤维素酶和果胶酶。③过程表示原生质体融合，该过程完成所依据的原理是细胞膜具有流动性。(2)图示为通过植物体细胞杂交技术获得“番茄－马铃薯”植株的过程，由杂种细胞培育成植株运用的技术手段是植物组织培养技术，其依据的原理是植物细胞的全能性。(3)③是诱导原生质体融合的过程，所用的化学诱导方法有聚乙二醇融合法、高Ca2+－高pH融合法，④过程是形成杂种细胞，成功的标志是再生新的细胞壁。(4)⑤过程是脱分化，⑥过程是再分化，细胞发生分化的根本原因是基因的选择性表达。(5)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，则“番茄－马铃薯”细胞内含有这两种细胞的全部遗传物质，即含有A＋B条染色体；若采用杂交育种方法成功的话，得到的后代含(A＋B)/2条染色体，必须用秋水仙素来处理幼苗，使其染色体数目加倍，才能得到可育的“番茄－马铃薯”。植物体细胞杂交育种的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍。
13．(2023·山东泰安高二统考)白叶枯病是水稻最严重的病害之一，疣粒野生稻对该病具有高度抗性，但疣粒野生稻与栽培稻有性杂交后代高度不育。已知X射线照射会使水稻细胞分裂功能丧失但糖代谢过程正常，化学试剂IOA处理后水稻细胞的糖代谢过程被抑制但细胞分裂功能正常。研究人员为了将疣粒野生稻的抗病性转移到栽培稻中，进行了相关实验，过程如图所示。
(1)图中过程________(填序号)表示脱分化阶段，获得杂种植株的技术为____________ __________，其优势在于打破生殖隔离，__________________________，培育作物新品种等。
(2)诱导杂种细胞发育成完整植株时，需添加生长素和细胞分裂素，二者是启动细胞分裂、______________的关键激素，它们的____________等都会影响植物细胞的发育方向。
(3)若仅考虑原生质体两两融合，理论上通过过程③可得到________种细胞，但能形成愈伤组织的一定是杂种细胞，原因是__________________________________。
(4)通过抗病实验检测发现，极少数杂种植株没有抗病性，推测其原因是____________ _________________________。
【答案】(1)①④ 植物体细胞杂交技术 实现远缘杂交育种
(2)脱分化和再分化 浓度、比例
(3)3 只有杂种细胞才能进行正常的糖代谢和分裂
(4)抗病基因发生突变(含有抗病基因的染色体片段发生缺失)
【解析】(1)图中涉及植物组织培养技术，诱导愈伤组织的形成属于脱分化阶段，包括图中①④；获得杂种植株的技术为植物体细胞杂交技术；与杂交育种相比，植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种等。(2)诱导杂种细胞发育成完整植株时，需添加生长素和细胞分裂素，二者是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素；它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。(3)若仅考虑原生质体两两融合，理论上通过过程③可得到野生稻原生质体自身融合的细胞、栽培稻原生质体自身融合的细胞、野生稻原生质体和栽培稻原生质体融合的细胞3种细胞；能形成愈伤组织的一定是杂种细胞，原因是经过IOA处理后，水稻细胞的糖代谢过程被抑制但细胞分裂功能正常，X射线照射会使水稻细胞分裂功能丧失，所以野生稻自身融合的细胞无法分裂，栽培稻自身融合的细胞可以分裂但没有正常的糖代谢，也会死亡，只有杂种细胞才能进行正常的糖代谢和分裂。(4)通过抗病实验检测发现，极少数杂种植株没有抗病性，推测其原因是突变是随机的、不定向的，可能是野生稻中的抗病基因发生突变，或者是含有抗病基因的染色体片段发生缺失，导致失去了抗病性。第2章 第2节 三
[基础达标]
题组一 体细胞核移植的概念和分类
1．下列对动物核移植技术的描述，不正确的是( )
A．哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B．体细胞核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核
C．体细胞核移植过程中通常采用MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞
D．通过体细胞核移植生产的克隆动物是对提供体细胞核的动物进行了100%的复制
【答案】D
【解析】哺乳动物核移植技术包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，由于体细胞分化程度较高，所以动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，A正确；体细胞核移植的过程中可以通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，便于供体的细胞核与之融合，B正确；体细胞核移植过程中通常采用MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞，C正确；通过体细胞核移植生产的克隆动物，由于其细胞核遗传物质来自提供细胞核的供体细胞，细胞质遗传物质来自提供细胞质的卵母细胞，所以其遗传性状并不是对提供体细胞核的动物进行了100%的复制，D错误。
2．下列有关核移植的说法错误的是( )
A．通过核移植得到的细胞称为重组细胞
B．哺乳动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植
C．核移植得到的克隆动物属于无性生殖
D．克隆动物与供核动物的遗传信息完全相同
【答案】D
【解析】将供体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，可得到重组细胞，A正确；哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植成功率高，因为其分化程度低，体细胞核移植成功率低，因为其分化程度高，B正确；核移植得到的克隆动物，没有经过减数分裂和受精作用，属于无性生殖，C正确；克隆动物的细胞核基因来自提供细胞核的生物，而细胞质基因来自提供卵母细胞的生物，D错误。
题组二 体细胞核移植技术的过程
3．(2023·广东汕头期中)世界第一例体细胞核移植克隆哺乳动物“多莉”的培育过程如图所示。下列说法错误的是( )
A．乳腺细胞应选取传代培养10代以内的细胞，以保证其正常的遗传基础
B．卵母细胞去核的过程需保护透明带和卵母细胞质膜功能的完整性
C．乳腺细胞核移植到去核卵母细胞需要用显微注射法和细胞融合技术
D．克隆羊“多莉”的遗传物质全部来自芬兰多赛特白面母绵羊
【答案】D
【解析】由于10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础，因此用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的细胞，A正确；卵母细胞去核的过程需保护透明带和卵母细胞质膜功能的完整性，B正确；乳腺细胞核移植到去核卵母细胞需要用显微注射法，再用细胞融合技术使供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎，C正确；克隆羊“多莉”的核遗传物质全部来自芬兰多赛特白面母绵羊，D错误。
4．(2023·广东梅州期中)生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是( )
A．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，可培育成新个体
B．取出野驴的体细胞核移植到雌性家驴的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体
C．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体
D．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
【答案】B
【解析】由于动物细胞的全能性受到限制，目前动物细胞还不能培养成动物个体，A错误；将野驴的体细胞核移植到雌性家驴的去核卵细胞中，可以克隆出野驴，B正确；由于动物细胞的全能性受到限制，目前动物细胞融合技术还不能产生生物体，C错误；将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，只能培育出转基因驴，不能让野驴“复生”，D错误。
5．(2023·广东广州期中)中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆，成功获得“中中”和“华华”两只克隆猴，突破了现有技术无法用体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题，为建立人类疾病的动物模型，研究疾病机理，研发诊治药物带来光明前景。如图为“中中”和“华华”培育的流程，相关叙述不正确的是( )
A．该过程属于无性繁殖，体现了动物细胞核具有全能性
B．②和③过程是动物胚胎的体外培养过程，需无菌、无毒环境
C．图中的卵子实际上是次级卵母细胞
D．“中中”和“华华”的性别由纤维细胞的遗传物质决定
【答案】B
【解析】该过程没有经过精卵的结合，属于无性繁殖过程，重组细胞能发育成完整个体说明动物细胞核具有全能性，A正确；③过程是动物胚胎移植过程，②过程是动物胚胎的体外培养过程，B错误；图中的卵子实际上是处于减数第二次分裂时期的次级卵母细胞，C正确；“中中”“华华”是由重组细胞发育而来，其细胞核内的遗传物质来自纤维细胞，因此性别由纤维细胞的遗传物质决定，D正确。
6.2018年中国科学院神经科学研究所宣布，攻克了克隆灵长类动物这一世界难题，首次成功以体细胞克隆出了两只猕猴——“中中”和“华华”，流程如图。对于该过程的分析错误的是( )
A．过程①表示胚胎移植
B．克隆猴的性状与核供体性状不完全相同
C．克隆猴的成功说明动物体细胞的细胞核具有全能性
D．与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目减半
【答案】D
【解析】①表示胚胎移植过程，A正确；由于卵母细胞中遗传物质的作用，克隆猴的性状与核供体性状不完全相同，B正确；克隆猴的成功证明了已分化的动物细胞核具有全能性，C正确；克隆猴体细胞的染色体数目与核供体染色体数目相同，D错误。
题组三 克隆
7．(2023·广东名校联考)克隆羊“多莉”的产生是生物技术革命的一项重大突破。克隆技术有多种用途，但是不能( )
A．用于保存濒危物种 B．用于提供器官移植的供体
C．用于医用蛋白的生产 D．使生物多样性大大增加
【答案】D
【解析】克隆技术可复制濒危的动物物种，用于保存濒危物种，A不符合题意；克隆技术可生产人胚胎干细胞，用于提供器官移植的供体，B不符合题意；在医药卫生领域，克隆技术生产的转基因动物可以作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白，C不符合题意；克隆技术为无性繁殖技术，不会增加生物多样性，D符合题意。
8．下列事例中不属于克隆的是( )
A．通过植物组织培养技术获得脱毒苗
B．用液体培养基扩大培养大肠杆菌
C．花生种子发育成完整植株
D．通过动物细胞培养得到相应的细胞
【答案】C
【解析】通过植物组织培养技术获得脱毒苗属于个体水平的克隆，A错误；用液体培养基扩大培养大肠杆菌属于细胞水平上的克隆，B错误；花生种子发育成完整植株属于自然生长过程，不属于克隆，C正确；通过动物细胞培养得到相应的细胞属于细胞克隆，D错误。
题组四 体细胞核移植技术的应用及问题
9．下列叙述中，不属于动物体细胞核移植技术的应用前景的是( )
A．加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
B．转基因动物作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白
C．可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性
D．利用自身细胞核移植培育相应的组织器官
【答案】C
【解析】“用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性”是动物细胞培养技术的应用之一，不是动物体细胞核移植技术的应用，C符合题意。
[能力提升]
10．(2023·广东珠海统考)胎牛血清(FBS)能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供营养物质。研究人员将不同浓度的FBS添加到胚胎培养液中，研究其对牛核移植胚胎发育的影响，结果如下表。下列相关叙述正确的是( )
组别 培养液 卵裂率/% 囊胚率/%
对照组 胚胎培养液 59.17±1.34 13.53±2.04
实验组1 10%FBS＋胚胎培养液 62.14±1.78 13.78±2.77
实验组2 20%FBS＋胚胎培养液 68.95±4.15 26.09±2.20
实验组3 30%FBS十胚胎培养液 62.02±8.64 8.78±3.20
A．显微操作去核的对象是供体牛成熟的卵细胞
B．核移植胚胎的核基因来自供体牛的体细胞
C．所有浓度的FBS对卵裂率和囊胚率都有提高作用
D．牛核移植可获得与供体牛基因组成完全相同的子代
【答案】B
【解析】显微操作去核的对象是受体牛发育到MⅡ的卵母细胞，A错误；核移植胚胎的核基因来自供体牛的体细胞，B正确；通过表格数据可知，实验组3中FBS的浓度较高，但是对卵裂率和囊胚率都有下降作用，C错误；牛核移植可获得与供体牛核基因组成相同的子代，但是质基因来自受体牛的卵母细胞，D错误。
11．(2023·江苏苏州期中)治疗性克隆有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应等问题。如图表示治疗性克隆的过程，下列有关叙述不正确的是( )
A．上述过程利用了动物体细胞核移植和动物细胞培养等技术
B．上述过程充分说明体细胞核移植技术已完全成熟
C．①过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化
D．①②过程都发生了DNA分子的复制和蛋白质的合成
【答案】B
【解析】根据题意和图示分析可知：该过程涉及许多生物技术，如细胞核移植、动物细胞培养等，A正确；题述过程通过体细胞核移植技术已经获得了克隆动物，但该技术的成功率仍然非常低，各个技术环节也有待进一步改进，B错误；①为细胞增殖和分化过程，该过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化，C正确；①②过程都有细胞有丝分裂过程，都会进行DNA的复制和蛋白质的合成，D正确。
12．如图表示获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。请回答下列问题：
(1)图中A表示正常的________，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为__________________。
(2)过程①表示____________，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，通常采用________________的方法。
(3)经过多次传代后，供体细胞中________的稳定性会降低，因此，选材时必须关注传代次数，一般选取传代________代以内的细胞。
(4)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_____________________________________。
(5)与克隆羊“多莉”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了___________ __________________________。
【答案】(1)细胞核 XX或XY (2)去除细胞核 显微操作(去核法) (3)遗传物质 10 (4)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响 (5)已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
【解析】(1)由题意可知，A表示正常的细胞核。哺乳动物的性别决定方式是XY型，因此该动物体的性染色体组成为XX或XY。(2)过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用显微操作去核法。(3)动物细胞培养时，多次传代后，供体细胞遗传物质稳定性会降低，故选材时必须注意传代次数，由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，因此一般选取传代10代以内的细胞。(4)克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度来说，是因为卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响。(5)克隆动物证明了已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
13．下图是克隆羊的培育流程图，请根据所学知识回答下列问题。
(1)培育克隆羊时用到的卵母细胞可以从屠宰场收集，并在体外培养到________________________。
(2)从供体羊中取上皮细胞，用__________处理，然后进行分散培养。培养过程一般在____________中进行，整个过程必须保证细胞处于____________的环境中，所需营养物质要与体内基本相同。
(3)通过__________________法吸出卵母细胞中的细胞核，微型吸管除了将细胞核吸出外，往往还会将__________________一并吸出。
(4)去核的卵母细胞与供体细胞通过电刺激后融合，__________进入受体卵母细胞，构建成重组细胞，融合后的重组细胞，需要用物理或化学的方法进行激活，使其完成______________进程。
【答案】(1)MⅡ期
(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) CO2培养箱 无菌、无毒 (3)显微操作 第一极体
(4)供体核 细胞分裂和发育
【解析】(1)核移植时，卵母细胞需在体外培养到MⅡ期。(2)动物细胞培养时，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞；动物细胞培养过程必须保证细胞处于无菌、无毒的环境中，且一般在CO2培养箱中进行培养。(3)核移植过程中，通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核，由于MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体，所以用微型吸管可一并吸出细胞核与第一极体。(4)去核的卵母细胞与供体细胞通过电刺激后融合，供体核进入受体卵母细胞，构建成重组细胞，融合后的重组细胞，需要用物理或化学的方法进行激活，使其完成细胞分裂和发育进程。
