2024年高考生物学二轮复习18：细胞工程
一、选择题
1．（2023·江苏）研究者通过体细胞杂交技术，探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是（ ）
A．从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁
B．原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
C．检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理，活的原生质体被染色
D．聚乙二醇促进原生质体融合后，以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，应使用纤维素酶和果胶酶对植物细胞壁进行去除，蛋白酶不能达到该效果，A不符合题意；
B、原生质体需在低渗溶液中会吸水涨破，不能保存，B不符合题意；
C、检测原生质体活力时可用台盼蓝染色，由于原生质体含有原生质层，原生质层相当于是半透膜，对外来物质具有选择透过性，所以活的原生质体不会被染色，C不符合题意；
D、聚乙二醇可以诱导原生质体融合，条斑紫菜和拟线紫菜的叶绿体颜色、形态等不同，所以可以根据叶绿体颜色等差异为标志来识别杂种细胞，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】植物体细胞杂交
①概念：是指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。植物细胞融合前需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁，形成原生质体。
诱导原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、PEG融合法以及高Ca2+—高pH融合法等。
②原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
③意义：可克服远缘杂交不亲和的障碍，培育远缘杂交植株。
2．（2023·海南）某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是（ ）
A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B．获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C．XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D．若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义；染色体数目的变异；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、大部分动物细胞在体外培养基中增殖时会发生接触抑制，A符合题意；
B、由题意可知，XO胚胎干细胞是由小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除后制得的，所以获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异，B不符合题意；
C、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，所以XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化，C不符合题意；
D、由题意分析可知，若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，则可通过该方法获得有功能的卵母细胞用于繁育，对该种濒危哺乳动物起到保护作用。
故答案为：A。
【分析】1、大部分体外培养的动物细胞会发生接触抑制现象，即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。
2、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，在整个过程中，染色体数目没有变化，其本质是基因的选择性表达。
3．（2022·河北）《尔雅》《四民月令》和《齐民要术》中记载，麻为雌雄异株、黑、白种子萌发分别长成雌、雄植株，其茎秆经剥皮、加工后生产的纤维可用于制作织物，雄麻纤维产量远高于雌麻，故“凡种麻，用白麻子”。依据上述信息推断，下列叙述错误的是（ ）
A．可从雄麻植株上取部分组织，体外培养产生大量幼苗用于生产
B．对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长，增加纤维产量
C．因为雌麻纤维产量低，所以在生产中无需播种黑色种子
D．与雌雄同花植物相比，麻更便于杂交选育新品种
【答案】C
【知识点】杂交育种；其他植物激素的种类和作用；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物细胞具有全能型，可从雄麻植株上取部分组织，体外培养产生大量幼苗用于生产，A正确；
B、赤霉素可以促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高，对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长，增加纤维产量，C正确；
C、雌麻纤维产量低，但在生产中如果不播种黑种子，则没有雌株不能授粉产生下一代种子，C错误；
D、麻是雌雄异株的植物，与雌雄同花植物相比，更便于杂交选育新品种，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠，促进萌发等作用。
2、植物组织培养技术已经得到广泛应用，包括：植物繁殖的新途径（如微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（如单倍体育种、突变体的应用）、细胞产物的工厂化生产（如从培养的红豆杉细胞中提取抗肿瘤药物紫杉醇）。
4．（2023·北京）高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（ ）
A．用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C．在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D．对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原；估算种群密度的方法；泡菜的制作；植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、成熟的植物细胞有中央大液泡，原生质层相当于半透膜，用高浓度蔗糖溶液处理，与细胞液之间形成浓度差，因外界浓度较高细胞会失水发生质壁分离，因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离，A正确；
B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水创造内部无氧环境，B错误；
C、用样方法调查种群密度时应该做到随机取样，而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度，C错误；
D、对外植体进行消毒可以减少外植体上的微生物，与接种过程中的微生物是否污染无关，D错误。
故答案为：A。
【分析】质壁分离发生的条件是：①外界溶液浓度大于细胞液浓度；②成熟的植物细胞具有细胞壁，具有中央大液泡，细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成原生质层，原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。质壁分离发生时表现为液泡由大变小，细胞液浓度变大，颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
5．（2021·北京）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（ ）
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
【答案】C
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；现代生物进化理论的主要内容；植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、簇毛麦与小麦杂交产生的后代不可育，故二者存在生殖隔离，A正确；
B、植物组织培养需对离体组织进行脱分化和再分化，B正确；
C、杂种植株含有28条染色体为异源多配体，联会紊乱不能产生正常配子，不可育，C错误；
D、杂交植株经染色体加倍后，可正常进行减数分裂产生配子，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
2、生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。
3、植物组织培养技术运用植物细胞全能性，经过对离题组织进行脱分化、再分化处理，最终得到完整植株。
6．（2020·北京）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（ ）
A．过程①需使用胰蛋白酶处理 B．实现过程②依赖膜的流动性
C．过程③需应用植物组培技术 D．三倍体植株可产生无籽柑橘
【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用；花药培养
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；
B、②过程为细胞融合过程，该过程依赖膜的流动性，B正确；
C、过程③需应用植物组培技术将杂种细胞培养形成个体，C正确；
D、三倍体植株含有三个染色体组，减数分裂时联会紊乱，可产生无籽柑橘，D正确。
故答案为：A。
【分析】分析图示可知，①过程为原生质体的制备过程，需要纤维素酶和果胶酶，②过程为原生质体的融合过程，需要诱导剂诱导融合，③过程为植物组织培养的过程。
7．（2023·朝阳模拟）为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。
据图分析，相关叙述正确的是（ ）
A．①②应持续照光以诱导外植体的再分化
B．③④过程细胞表达基因种类和水平相同
C．培养材料在射线的作用下发生定向突变
D．筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、①和②脱分化，不需要持续光照，A错误；
B、③诱导生芽，④过程诱导生根，二者基因表达种类不同，水平不同，B错误；
C、射线为物理诱变因素，导致基因不定向突变，C错误；
D、筛选出的优良突变株可以再进行快速繁殖，进而能保持亲本的优良遗传特性、繁殖种苗的速度快，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、脱分化：在遮光条件下，已分化的细胞失去特有的结构和功能，转变成愈伤组织。
2、再分化：给予一定的光照，愈伤组织重新分化成芽、根等器官。
3、植物激素在植物组织培养中的作用：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激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
4、基因突变： （1）概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，从而引起基因碱基序列（基因结构）改变。 （2）特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 （3）意义：新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
8．（2023高三下·海淀模拟）花椰菜（2n=18）易患黑腐病导致减产，黑芥（2n=16）则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于下图所示过程，培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们均含有花椰菜的全部染色体。
下列叙述正确的是（ ）
A．获得原生质体时需用纤维素酶和胶原蛋白酶处理
B．融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0~8之间
C．植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体
D．植株s中来自黑芥的染色体一定构成一个染色体组
【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶酶，根据酶的专一性，为获得原生质体时需用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；
B、结合题干“培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们均含有花椰菜的全部染色体”，花椰菜2n等于18，m、n、s对应的染色体分别为20、25、26，故融合的原生质体中来自黑芥的染色体为2或7或8，B错误；
C、结合题干“黑芥（2n=16）则有较好的黑腐病抗性”可知植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体，C正确；
D、一个染色体组指细胞中的一组非同源染色体，结合B选项的分析，融合的原生质体中来自黑芥的染色体为2或7或8，可知植株s中来自黑芥的染色体不一定构成一个染色体组，D错误。
故答案为：C。
【分析】植物体细胞杂交： （1）原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 （2）操作流程：
（3）意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种（克服不同种生物远缘杂交的不亲和性）。
9．（2023·顺义模拟）近年兴起的“科技食品”细胞培养肉是通过体外培养动物细胞制造出来的肉类，其生产流程如下图所示，相关叙述不正确的是（ ）
A．肌卫星细胞应具有较强的细胞增殖和肌肉分化能力
B．用纤维素酶处理剪碎的肌肉组织以分离肌卫星细胞
C．无血清培养基的组分明确可控、病毒感染风险小
D．生产细胞培养肉存在食品安全、技术滥用的风险
【答案】B
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、由图可知，肌卫星细胞由肌肉细胞脱分化得到，属于干细胞，应具有较强的细胞增殖和肌肉分化能力，A正确；
B、用胰蛋白酶酶处理剪碎的肌肉组织以分离肌卫星细胞，B错误；
C、无血清培养基是人工合成培养基，组分明确可控、病毒感染风险小，C正确；
D、生产细胞培养肉存在食品安全（如未经检测流入市场）、技术滥用（如用于其他领域）的风险，D正确。
故答案为：B。
【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块——剪碎组织——用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞——制成细胞悬液——转入培养液中（原代培养）——放入二氧化碳培养箱培养——贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞制成细胞悬液——转入培养液（传代培养）——二氧化碳培养箱。
10．（2023·唐山模拟）间充质干细胞在组织损伤修复领域有较广泛的应用，其产生的外泌体（由细胞产生并分泌到细胞外的囊泡）有多种功能。为探究间充质干细胞外泌体在皮肤创面治疗的作用，研究人员以背部皮肤有创伤的无胸腺裸鼠为实验材料，进行了如下实验，下列叙述错误的是（ ）
组别 向创面皮下四周注射的物质 观察皮肤创面愈合情况 肌成纤维细胞数目
1 缓冲液 伤口直径大，瘢痕大 +++
2 ____ 伤口直径小，瘢痕小 +
3 间充质干细胞外泌体+缓冲液 伤口直径小，瘢痕小 +
注：“+”越多表示肌成纤维细胞数目越多
A．肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大
B．第2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液
C．皮肤创面的愈合可能与间充质干细胞的快速增殖有关
D．使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗
【答案】C
【知识点】胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、组别1中，皮肤创面愈合伤口直径大，瘢痕大，此时肌成纤维细胞数目多，推测肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大，A正确；
B、实验遵循单一变量原则和对照原则，第2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液，1组和2组对照，可以观察间充质干细胞用于皮肤创面治疗效果，2组和3组对照，对比间充质干细胞外泌体和间充质干细胞在皮肤创面治疗中的效果，B正确；
C、综合分析三组实验，间充质干细胞可能通过产生外泌体，同时抑制肌成纤维细胞的增殖，使皮肤创面的愈合，C错误；
D、2组和3组实验结果一样，说明使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、干细胞的概念：动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。
2、干细胞的分类：（1）全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能；（2）多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能；（3）专能干细胞：只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化．如神经干细胞可分化为各类神经细胞，造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞。
11．（2024·义乌模拟）《细胞报告》最近报道，我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞（卵泡中卵母细胞周围的细胞）转化为GV卵母细胞，进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代（如下图）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．过程①中涉及基因选择性表达，类似植物组织培养中的脱分化过程
B．过程①②③所需培养液的成分不完全相同
C．过程③中受精的实质是雌雄原核融合
D．过程③需选择原肠胚进行胚胎移植才能获得健康幼鼠
【答案】D
【知识点】胚胎移植；体外受精
【解析】【解答】A、过程①表示卵泡中的颗粒细胞经诱导，脱分化为多能干细胞，类似植物组织培养中的脱分化过程 ，脱分化的实质是基因选择性表达，A正确；
B、①表示卵泡中的颗粒细胞经诱导，脱分化为多能干细胞，②表示GV卵母细胞减数分裂产生卵细胞过程，③表示受精作用产生后代过程， 过程①②③所需培养液的成分不完全相同 ，B正确；
C、③表示受精作用产生后代过程， 受精的实质是雌雄原核融合 ，C正确；
D、选择桑葚胚或囊胚进行胚胎移植，D错误。
故答案为：D。
【分析】题图分析：①表示卵泡中的颗粒细胞经诱导，脱分化为多能干细胞，②表示GV卵母细胞减数分裂产生卵细胞过程，③表示受精作用产生后代过程。
12．（2024·贵州模拟） 植物体细胞杂交技术可克服种间生殖隔离。应用该技术获得“番茄-马铃薯”杂种植株，拓展了植物的种质资源。下列叙述正确的是（ ）
A．植物细胞壁的水解需要纤维素酶和几丁质酶
B．愈伤组织是由已分化的细胞所构成的细胞团
C．杂种细胞的染色体数一定是原细胞染色体数的2倍
D．“番茄-马铃薯”杂种植株未表现出亲本的所有性状
【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性可知，植物细胞壁的水解需要纤维素酶和果胶酶，A不符合题意；
B、愈伤组织是由已分化的细胞经过脱分化形成的，所以愈伤组织是由未分化的细胞所构成的细胞团，B不符合题意；
C、杂种细胞是不同物种细胞融合得到的，若两种细胞染色体数目不同，则杂种细胞的染色体数与原细胞不同，故杂种细胞的染色体数不一定是原细胞染色体数的2倍，C不符合题意；
D、由于基因的选择性表达，所以"番茄-马铃薯"杂种植株未表现出亲本的所有性状，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】植物体细胞杂交又称原生质体融合，是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁，未脱壁的两个细胞是很难融合的，植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合。诱导原生质体融合的方法：物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交操作过程包括： 原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。
13．（2024·黑龙江模拟） 为探究H基因对肿瘤细胞M增殖能力的影响，分别将H基因和突变h基因过量表达的细胞M在含琼脂的半固体培养基中培养，检测细胞克隆（由单个细胞分裂形成的肉眼可见的细胞群）数量如下表，作为判断肿瘤细胞恶性程度的指标之一。下列叙述错误的是（ ）
① ② ③ ④
10%血清 - + + +
H基因 - - + -
突变h基因 - - - +
细胞克隆数量（个） 5 9 15 27
注：“+”表示加入或过量表达；“-”表示未加入或无表达
A．血清为细胞M的生长增殖提供了营养物质等天然成分
B．克隆间相互离散，能有效避免克隆内细胞的接触抑制
C．H基因过量表达导致克隆数增加，说明其不是抑癌基因
D．突变h基因过量表达，容易引起细胞M在体内分散和转移
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、血清中含有动物细胞所需要的营养成分和某些未知生长因子等天然成分，A不符合题意；
B、由于动物细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞分裂就会停止，这种现象称为接触抑制。M细胞是肿瘤细胞，进行克隆时不会出现接触抑制现象，B符合题意；
C、②、③组相比，③组H基因过量表达，细胞克隆数量增多，说明H基因不是抑癌基因，应为原癌基因，C不符合题意；
D、②、④组相比，④组h基因过量表达，细胞克隆数量增大3倍，此时容易使肿瘤细胞M分散、转移，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
（2）动物细胞的培养条件：无菌、无毒的环境；营养物质（糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质）。温度和pH：（36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2~
7.4）；气体环境：95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
二、多项选择题
14．（2023·江苏）我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有（ ）
A．猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同的基因组
B．囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因都不同
C．移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO 的培养箱中进行
D．移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌
【答案】A,C,D
【知识点】细胞分化及其意义；动物细胞培养技术；胚胎移植
【解析】【解答】A、猴的成纤维细胞和胚胎干细胞形态和功能不同，但由于二者都是由胚胎干细胞分裂分化而来，所以具有相同的基因组，A符合题意；
B、②是滋养层，③是内细胞团，①是胚胎干细胞，囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因不完全相同，滋养层将来发育为胎膜和胎盘，而内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，B不符合题意；
C、移植前细胞和囊胚的培养都要放在95％的空气和5％的二氧化碳的培养箱中进行，C不符合题意；
D、移植后胚胎的发育受母体激素影响，胚胎发育状况通过反馈作用影响母体激素分泌，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】1、分析图解：①是胚胎干细胞；②是滋养层，将来发育为胎膜和胎盘；③是内细胞团，将来发育为胎儿的各种组织。
2、动物细胞的培养条件：无菌、无毒的环境；各类营养物质，通常还需要加入血清等天然成分，因为血清中含有多种未知的促细胞生长因子及其他活性物质；适宜的温度、pH；95％的空气，其中氧气为细胞代谢所必需的；5％的二氧化碳，用以维持培养液的pH。
三、非选择题
15．（2023·海南）基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut-Dip-Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。
回答下列问题。
（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和 ，该过程还需要光照，其作用是 。
（2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的 。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注 。
（3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 。
（4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B．据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 ，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是 ，依据是 。
（5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是 （答出2点即可）。
【答案】（1）脱分化；细胞分裂素；诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需要
（2）遗传特性；转基因标识
（3）Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起
（4）荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根；观察幼苗是否表现出白化特征；PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除
（5）操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。
【知识点】基因工程的应用；植物组织培养的过程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）从外植体转变成愈伤组织的过程属于脱分化；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和细胞分裂素，生长素/细胞分裂素浓度＞1，则有利于生根，生长素/细胞分裂素浓度＜1，则有利于芽的分化，该过程还需要光照，其作用是诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需要。
（2）含重组载体的农杆菌会侵染愈伤组织，将重组载体上的T-DNA上的基因导入愈伤组织细胞中，使愈伤组织的遗传特性发生改变，所以若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的遗传特性；我国对农业转基因生物实行了标识制度，根据规定，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注转基因标识。
（3）Ti质粒中的T-DNA是一种可转移的DNA，所以农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起。
（4）由题意可知，CRISPR/Cas9基因编辑载体含有绿色荧光蛋白标记基因，所以从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根；由图2可知，该实验是从个体水平鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的，所以相应的方法是观察幼苗是否表现出白化特征，依据是PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除。
（5）通过图1和图2对比可知，与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。
【分析】1、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，并给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。整个过程包括外植体消毒、脱分化形成愈伤组织、愈伤组织再被诱导生根发芽，最终培育成完整植株。利用的生物学原理是植物细胞的全能性。
2、生长素/细胞分裂素=1，有利于愈伤组织的形成；生长素/细胞分裂素＞1，有利于根的形成；生长素/细胞分裂素＜1，有利于芽的形成。
3、脱分化过程不需要光照，而再分化过程需要光照，以利于叶绿素的形成、满足叶绿体利用光能制造有机物的需要。
4、将目的基因导入植物细胞的方法一般是农杆菌转化法，利用的原理是农杆菌的Ti质粒中的T-DNA是一种可转移的DNA，农杆菌侵染植物细胞时，外源基因可通过Ti质粒中的T-DNA递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起，最终使目的基因在植物细胞中表达，使植物个体表现出相应的性状。
16．（2020·海淀模拟）自然界中有很多种微生物，尚未能分离纯化培养，科研人员开发了新的微生物分离 技术以筛选微生物。
（1）配制培养基并分离微生物的步骤是：计算→称量→溶化→调pH→ →倒平板→ →培养。筛选微生物的一般思路是，根据表型特征利用 培养基进行筛选。
（2）若某种微生物没有明显表型特征时，就无法通过上述方法筛选，科研人员通过图所示的流程进行筛选。
①据图分析，科研人员利用目标微生物编码膜蛋白的 ，构建表达载体，并导入用 处理的大肠杆菌细胞中，获取大量膜蛋白。
②用获取的膜蛋白作为抗原，利用兔子制备单克隆抗体的具体流程是： 。
（3）将上述带有荧光的单克隆抗体与待分离微生物群体混合，目的是 目标微生物。 用流式细胞仪分离不同荧光强度的细胞，结果如图2所示。对结果进行比较，应从区域 （选填图中数字）的细胞中筛选目标微生物。
【答案】（1）（高压蒸汽）灭菌；接种；选择
（2）基因序列；CaCl2；用膜蛋白作为抗原多次免疫兔子，取脾脏中的B淋巴细胞（或浆细胞）与骨髓瘤细胞融合，筛选得到单个分泌抗膜蛋白抗体的杂交瘤细胞，进行克隆培养
（3）标记；②
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】（1）制备固体平板培养基的主要操作步骤是：计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板→接种→培养。选择培养基可以抑制其它微生物生长，而有利于目的菌的生长，所以筛选微生物一般使用选择培养基。（2）①据图分析，科研人员利用基因工程将目标微生物编码膜蛋白的基因序列，构建基因表达载体，并导入用CaCl2处理的大肠杆菌细胞中，使目的基因增殖并表达可获取大量膜蛋白。
②用获取的膜蛋白作为抗原，利用兔子制备单克隆抗体的具体流程是：用膜蛋白作为抗原多次免疫兔子，使其体内产生针对该膜蛋白的免疫细胞，取脾脏中已经免疫的B淋巴细胞（或浆细胞）与骨髓瘤细胞融合，通过选择培养基的筛选和抗体检测可筛选得到单个分泌抗膜蛋白抗体的杂交瘤细胞，并进行体内或体外的克隆培养。（3）利用抗体和抗原特异性结合的特性，可将上述带有荧光的单克隆抗体与待分离微生物群体混合，目的是标记目标微生物。加入抗体后荧光性强的场所说明含有目标微生物多，所以据图可知应从区域②的细胞中筛选目标微生物。
【分析】单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是能无限增殖并能分泌特异性抗体，最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
17．（2020·大兴模拟）多发性硬化症是一种由纤维蛋白渗入大脑引发的神经系统疾病。科研人员制备了抗纤维蛋白的单克隆抗体（5B8）。请回答问题。
（1）科研人员将纤维蛋白作为 注射到小鼠体内，激活 过程产生抗体。
（2）科研人员利用上述小鼠制备了抗纤维蛋白的单克隆抗体（5B8），请说明制备的基本技术流程 。
（3）活性氧（ROS）是氧分子正常代谢的副产物，但当吞噬细胞中的ROS大量产生并释放时，会毒害周围神经元。NADpH氧化酶是催化细胞内产生ROS的主要酶。为研究单克隆抗体5B8的作用机制，研究人员检测了5B8处理后，吞噬细胞中NADpH氧化酶和ROS的含量，结果如图。
①由于细胞中GADpH蛋白 ，在实验中可作为标准参照，排除实验操作等无关变量对结果的影响。
②对比 组检测结果，可知纤维蛋白提高了吞噬细胞中NADpH氧化酶和ROS的含量，使其对神经元产生毒害。
③另有试验结果显示，单克隆抗体5B8对多发性硬化症有明显疗效。请根据上述结果分析其具有疗效的原因 。
【答案】（1）抗原；体液免疫
（2）注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取的B细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合获得杂交细胞；用特定的选择培养基进行筛选；对杂交瘤细胞进行克隆和抗体检测；在体外环境或小鼠腹腔内，培养筛选后获得的杂交瘤细胞；从细胞培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体5B8。（画图和文字描述均可）
（3）表达量稳定且含量丰富；1和2；单克隆抗体5B8与纤维蛋白结合，可以降低吞噬细胞NADpH氧化酶的量，进而降低ROS产量，从而减小对神经元的伤害，因此起到治疗多发性硬化症的作用
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】（1）科研人员将纤维蛋白作为抗原注射到小鼠体内，激活体液免疫过程，产生的浆细胞合成并分泌抗体。（2）制备抗纤维蛋白的单克隆抗体5B8的基本技术流程为：先从注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取的B细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合获得杂交细胞；用特定的选择培养基进行筛选；对杂交瘤细胞进行克隆和抗体检测；在体外环境或小鼠腹腔内，培养筛选后获得的杂交瘤细胞；从细胞培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体5B8。（3）①由于细胞中GAPDH蛋白表达量稳定且含量丰富，在实验中可作为标准参照，排除实验操作等无关变量对结果的影响。
②对比1和2组检测结果，可知纤维蛋白提高了吞噬细胞中NADpH氧化酶和ROS的含量，使其对神经元产生毒害。
③单克隆抗体5B8与纤维蛋白结合，可以降低吞噬细胞NADpH氧化酶的量，进而降低ROS产量，从而减小对神经元的伤害，因此单克隆抗体5B8对多发性硬化症有明显疗效。
【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。诱导动物细胞融合的方法有：物理法（离心、振动）、化学法（聚乙二醇）、生物法（灭活的病毒）。
18．研究发现，胰腺癌的发生及恶性发展与端粒酶活性高有关．为寻找抑制胰腺癌细胞增殖存活偶的有效途径，研究人员针对人端粒酶RNA（hTR）序列（5′﹣CCUAAC﹣3′）合成3种寡核苷酸：PS﹣ODN1、PS﹣ODN2和PS﹣ODN3．分别将3种寡核苷酸加入胰腺癌P3细胞和人成纤维细胞培养液中，在相同且适宜条件下培养一段时间后，测定细胞存活率和P3细胞端粒酶活性，记过如下表．表PS﹣ODN处理后细胞存活率和端粒酶活性
序列 成纤维细胞存活率% P3细胞存活率% P3细胞端粒酶相对活性
PS﹣ODN1 5′﹣GTTAGG﹣3′ 103.04 33.34 0.28
PS﹣ODN2 5′﹣CCTAAC﹣3′ 95.36 81.37 0.97
PS﹣ODN3 5′﹣AACTCC﹣3′ 106.4 91.54 0.95
请回答问题：
（1）癌细胞表面 减少，导致其极易在体内扩散．部分胰腺癌患者出现血糖升高的症状，其原因是
（2）将胰腺癌P3细胞和人皮肤成纤维细胞培养在含有 等营养物质（答出两种即可）的培养液中，培养过程中需充入5%CO2，其目的是
（3）测定细胞存活率时以 的培养液中的细胞数量为100%．有表中数据可知， 可引起P3细胞存活率明显下降，其原因是寡核苷酸序列可以与hTR序列 ，从而降低端粒酶的活性．
（4）PS﹣ODN序列对成纤维细胞的存活率无显著影响，是因为
【答案】糖蛋白；胰岛素分泌不足；葡萄糖、无机盐、血清等；调节细胞培养液的pH值；不含PS——ODN；PS——ODN1；碱基互补配对；成纤维细胞的端粒酶活性低
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】（1）癌变细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，癌细胞容易在体内转移．部分胰腺癌患者胰，因为岛素分泌不足，出现血糖升高的症状．
（2）动物细胞培养，所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分．还需要气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养．O2是细胞代谢所必需的．CO2主要作用是维持培养液的pH．
（3）测定细胞存活率时以不含PS﹣ODN的培养液中的细胞数量为100%．有表中数据，作为对照实验．据表中的数据可知，含PS﹣ODN1培养液的培养P3细胞，P3细胞存活率最低，其原因是寡核苷酸序列可以与hTR序列碱基互补配对，从而降低端粒酶的活性．
（4）可能是因为成纤维细胞的端粒酶活性低，所以PS﹣ODN序列对成纤维细胞的存活率无显著影响．
【分析】1、动物细胞培养条件：
（1）无菌无毒环境：无菌﹣﹣对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素．；无毒﹣﹣定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害．
（2）营养：
成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分．
培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基）
（3）温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4．
（4）气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养．O2：是细胞代谢所必需的 CO2主要作用是维持培养液的pH．
2、癌细胞的主要特征：失去接触抑制，能无限增殖；细胞形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低，细胞易扩散转移．
19．（2017·朝阳模拟）金黄色葡萄球菌可引起皮肤伤口感染、败血症等疾病．有研究发现机体自身可产生免疫活性物质IL﹣33抵御金黄色葡萄球菌感染，科研人员对IL﹣33作用机制进行了研究．
（1）皮肤感染金黄色葡萄球菌后，皮肤角质形成细胞分泌IL﹣33抵御感染属于 免疫．
（2）科研人员用金黄色葡萄球菌感染小鼠，观察小鼠背部皮肤溃烂情况和皮肤角质形成细胞中IL﹣33的表达情况，结果如图1．
由图可知，感染后第 天皮肤溃烂面积最大；皮肤溃烂面积变化与IL﹣33 表达量变化趋势 ．
（3）已有研究证实，角质形成细胞通过表达REG3A抵御病菌．为了检测REG3A的免疫功能，科研人员将等量的金黄色葡萄球菌分别与不同浓度的REG3A混合，采用 法，统计3小时后金黄色葡萄球菌活菌的数量，结果如图2．
结果表明随着浓度的增加，REG3A抑菌效果 ．
（4）科研人员为了研究REG3A和IL﹣33的关系，利用 技术培养角质形成细胞并检测细胞中REG3A及IL﹣33表达量，结果如图3．
综合上述结果，推测小鼠机体抵御金黄色葡萄球菌感染的调控机制如图4，请填写相关内容．
① ② ③ ④ ．
【答案】（1）非特异性
（2）3；一致
（3）稀释涂布平板法；逐渐增强
（4）动物细胞培养；IL﹣33；REG3A；促进（+）；抑制（﹣）
【知识点】微生物的分离和培养；动物细胞培养技术；非特异性免疫
【解析】【解答】解：（1）皮肤属于人体免疫的第一道防线，因此属于非特异性免疫．（2）分析图1可知，感染后第3天皮肤溃烂面积最大；皮肤溃烂面积变化与IL﹣33 表达量变化趋势一致．（3）根据题干信息可知，“统计3小时后金黄色葡萄球菌活菌的数量”，因此只能采用稀释涂布平板法对金黄色葡萄球菌进行计数．根据图2曲线可知，随着浓度的增加，金黄色葡萄球菌数量原来越少，表明REG3A抑菌效果逐渐增强．（4）科研人员为了研究REG3A和IL﹣33的关系，利用动物细胞培养技术培养角质形成细胞并检测细胞中REG3A及IL﹣33表达量，结果如图3．根据图1曲线可知，随着感染时间的延长，溃烂面积增大，IL﹣33的相对含量也增加，IL﹣33会促进REG3A的表达，但是REG3A含量的增加又会抑制金黄色葡萄球菌增殖，导致其数量减少，因此图中①是IL﹣33、②是REG3A、③是促进（+）、④是抑制（﹣）．
故答案为：（1）非特异性；（2）3；一致；（3）稀释涂布平板法；逐渐增强；（4）动物细胞培养；①IL﹣33；②REG3A；③促进（+）；④抑制（﹣）
【分析】1人体免疫系统的三大防线：
1）第一道：皮肤、粘膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物（泪液、唾液）的杀灭作用．
2）第二道：吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用．
3）第三道：免疫器官、免疫细胞、免疫物质共同组成的免疫系统．
其中第一道防线和第二道防线属于非特异性免疫，而第三道防线属于特异性免疫．
2两种纯化细菌的方法的比较
优点 缺点 适用范围
平板划 线分离法 可以观察菌落特征，对混合菌进行分离 不能计数 适用于好氧菌
稀释涂布 平板法 可以计数，可以观察菌落特征 吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延 适用于厌氧，兼性厌氧
20．（2020·北京）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。
（1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有 。在组织培养过程中，根段细胞经过 形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。
（2）在愈伤组织生芽过程中，CK通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的（高 CK）培养基中诱导生芽，在此过程中测定W基因的表达量。图1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是 。分析图1结果可得出的结论是：在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为：与野生型相比， 。
（3）用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括__________。
A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B．w基因的表达产物调控A基因的表达
C．缺失A基因时W基因表达不能促进生芽
D．过量表达W基因可使生芽时间提前
【答案】（1）全能性；脱分化
（2）随着高CK诱导时间的延长，野生型的W基因表达量显著升高；随着高CK诱导时间的延长，突变体的W基因表达量低于野生型
（3）A；C；D
【知识点】基因工程的应用；植物组织培养的过程
【解析】【解答】（1）离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了细胞的全能性。已分化的细胞形成愈伤组织的过程称之为脱分化。（2）由图可知，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长，W基因的表达量显著升高，突变体的W基因的表达量明显少于对照组，说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。（3）由题可知，材料甲体内的W基因过量表达，突变体a的A基因不能表达，野生型是正常的，分析图2可知，由野生型曲线和突变体a曲线对比可知，A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用，缺失A基因时W基因表达不能促进生芽；由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前，故答案为：ACD。
【分析】植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化，在培养的不同时期对两者的比例会有不同要求，在再分化过程中，生长素高，促进根的分化，细胞分裂素比例高，促进芽的分化。植物组织培养的条件：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）。
1 / 12024年高考生物学二轮复习18：细胞工程
一、选择题
1．（2023·江苏）研究者通过体细胞杂交技术，探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是（ ）
A．从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁
B．原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
C．检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理，活的原生质体被染色
D．聚乙二醇促进原生质体融合后，以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
2．（2023·海南）某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是（ ）
A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B．获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C．XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
D．若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
3．（2022·河北）《尔雅》《四民月令》和《齐民要术》中记载，麻为雌雄异株、黑、白种子萌发分别长成雌、雄植株，其茎秆经剥皮、加工后生产的纤维可用于制作织物，雄麻纤维产量远高于雌麻，故“凡种麻，用白麻子”。依据上述信息推断，下列叙述错误的是（ ）
A．可从雄麻植株上取部分组织，体外培养产生大量幼苗用于生产
B．对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长，增加纤维产量
C．因为雌麻纤维产量低，所以在生产中无需播种黑色种子
D．与雌雄同花植物相比，麻更便于杂交选育新品种
4．（2023·北京）高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（ ）
A．用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C．在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D．对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
5．（2021·北京）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（ ）
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
6．（2020·北京）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（ ）
A．过程①需使用胰蛋白酶处理 B．实现过程②依赖膜的流动性
C．过程③需应用植物组培技术 D．三倍体植株可产生无籽柑橘
7．（2023·朝阳模拟）为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。
据图分析，相关叙述正确的是（ ）
A．①②应持续照光以诱导外植体的再分化
B．③④过程细胞表达基因种类和水平相同
C．培养材料在射线的作用下发生定向突变
D．筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖
8．（2023高三下·海淀模拟）花椰菜（2n=18）易患黑腐病导致减产，黑芥（2n=16）则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于下图所示过程，培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们均含有花椰菜的全部染色体。
下列叙述正确的是（ ）
A．获得原生质体时需用纤维素酶和胶原蛋白酶处理
B．融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0~8之间
C．植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体
D．植株s中来自黑芥的染色体一定构成一个染色体组
9．（2023·顺义模拟）近年兴起的“科技食品”细胞培养肉是通过体外培养动物细胞制造出来的肉类，其生产流程如下图所示，相关叙述不正确的是（ ）
A．肌卫星细胞应具有较强的细胞增殖和肌肉分化能力
B．用纤维素酶处理剪碎的肌肉组织以分离肌卫星细胞
C．无血清培养基的组分明确可控、病毒感染风险小
D．生产细胞培养肉存在食品安全、技术滥用的风险
10．（2023·唐山模拟）间充质干细胞在组织损伤修复领域有较广泛的应用，其产生的外泌体（由细胞产生并分泌到细胞外的囊泡）有多种功能。为探究间充质干细胞外泌体在皮肤创面治疗的作用，研究人员以背部皮肤有创伤的无胸腺裸鼠为实验材料，进行了如下实验，下列叙述错误的是（ ）
组别 向创面皮下四周注射的物质 观察皮肤创面愈合情况 肌成纤维细胞数目
1 缓冲液 伤口直径大，瘢痕大 +++
2 ____ 伤口直径小，瘢痕小 +
3 间充质干细胞外泌体+缓冲液 伤口直径小，瘢痕小 +
注：“+”越多表示肌成纤维细胞数目越多
A．肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大
B．第2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液
C．皮肤创面的愈合可能与间充质干细胞的快速增殖有关
D．使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗
11．（2024·义乌模拟）《细胞报告》最近报道，我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞（卵泡中卵母细胞周围的细胞）转化为GV卵母细胞，进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代（如下图）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．过程①中涉及基因选择性表达，类似植物组织培养中的脱分化过程
B．过程①②③所需培养液的成分不完全相同
C．过程③中受精的实质是雌雄原核融合
D．过程③需选择原肠胚进行胚胎移植才能获得健康幼鼠
12．（2024·贵州模拟） 植物体细胞杂交技术可克服种间生殖隔离。应用该技术获得“番茄-马铃薯”杂种植株，拓展了植物的种质资源。下列叙述正确的是（ ）
A．植物细胞壁的水解需要纤维素酶和几丁质酶
B．愈伤组织是由已分化的细胞所构成的细胞团
C．杂种细胞的染色体数一定是原细胞染色体数的2倍
D．“番茄-马铃薯”杂种植株未表现出亲本的所有性状
13．（2024·黑龙江模拟） 为探究H基因对肿瘤细胞M增殖能力的影响，分别将H基因和突变h基因过量表达的细胞M在含琼脂的半固体培养基中培养，检测细胞克隆（由单个细胞分裂形成的肉眼可见的细胞群）数量如下表，作为判断肿瘤细胞恶性程度的指标之一。下列叙述错误的是（ ）
① ② ③ ④
10%血清 - + + +
H基因 - - + -
突变h基因 - - - +
细胞克隆数量（个） 5 9 15 27
注：“+”表示加入或过量表达；“-”表示未加入或无表达
A．血清为细胞M的生长增殖提供了营养物质等天然成分
B．克隆间相互离散，能有效避免克隆内细胞的接触抑制
C．H基因过量表达导致克隆数增加，说明其不是抑癌基因
D．突变h基因过量表达，容易引起细胞M在体内分散和转移
二、多项选择题
14．（2023·江苏）我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有（ ）
A．猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同的基因组
B．囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因都不同
C．移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO 的培养箱中进行
D．移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌
三、非选择题
15．（2023·海南）基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut-Dip-Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。
回答下列问题。
（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和 ，该过程还需要光照，其作用是 。
（2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的 。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注 。
（3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 。
（4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B．据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 ，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是 ，依据是 。
（5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是 （答出2点即可）。
16．（2020·海淀模拟）自然界中有很多种微生物，尚未能分离纯化培养，科研人员开发了新的微生物分离 技术以筛选微生物。
（1）配制培养基并分离微生物的步骤是：计算→称量→溶化→调pH→ →倒平板→ →培养。筛选微生物的一般思路是，根据表型特征利用 培养基进行筛选。
（2）若某种微生物没有明显表型特征时，就无法通过上述方法筛选，科研人员通过图所示的流程进行筛选。
①据图分析，科研人员利用目标微生物编码膜蛋白的 ，构建表达载体，并导入用 处理的大肠杆菌细胞中，获取大量膜蛋白。
②用获取的膜蛋白作为抗原，利用兔子制备单克隆抗体的具体流程是： 。
（3）将上述带有荧光的单克隆抗体与待分离微生物群体混合，目的是 目标微生物。 用流式细胞仪分离不同荧光强度的细胞，结果如图2所示。对结果进行比较，应从区域 （选填图中数字）的细胞中筛选目标微生物。
17．（2020·大兴模拟）多发性硬化症是一种由纤维蛋白渗入大脑引发的神经系统疾病。科研人员制备了抗纤维蛋白的单克隆抗体（5B8）。请回答问题。
（1）科研人员将纤维蛋白作为 注射到小鼠体内，激活 过程产生抗体。
（2）科研人员利用上述小鼠制备了抗纤维蛋白的单克隆抗体（5B8），请说明制备的基本技术流程 。
（3）活性氧（ROS）是氧分子正常代谢的副产物，但当吞噬细胞中的ROS大量产生并释放时，会毒害周围神经元。NADpH氧化酶是催化细胞内产生ROS的主要酶。为研究单克隆抗体5B8的作用机制，研究人员检测了5B8处理后，吞噬细胞中NADpH氧化酶和ROS的含量，结果如图。
①由于细胞中GADpH蛋白 ，在实验中可作为标准参照，排除实验操作等无关变量对结果的影响。
②对比 组检测结果，可知纤维蛋白提高了吞噬细胞中NADpH氧化酶和ROS的含量，使其对神经元产生毒害。
③另有试验结果显示，单克隆抗体5B8对多发性硬化症有明显疗效。请根据上述结果分析其具有疗效的原因 。
18．研究发现，胰腺癌的发生及恶性发展与端粒酶活性高有关．为寻找抑制胰腺癌细胞增殖存活偶的有效途径，研究人员针对人端粒酶RNA（hTR）序列（5′﹣CCUAAC﹣3′）合成3种寡核苷酸：PS﹣ODN1、PS﹣ODN2和PS﹣ODN3．分别将3种寡核苷酸加入胰腺癌P3细胞和人成纤维细胞培养液中，在相同且适宜条件下培养一段时间后，测定细胞存活率和P3细胞端粒酶活性，记过如下表．表PS﹣ODN处理后细胞存活率和端粒酶活性
序列 成纤维细胞存活率% P3细胞存活率% P3细胞端粒酶相对活性
PS﹣ODN1 5′﹣GTTAGG﹣3′ 103.04 33.34 0.28
PS﹣ODN2 5′﹣CCTAAC﹣3′ 95.36 81.37 0.97
PS﹣ODN3 5′﹣AACTCC﹣3′ 106.4 91.54 0.95
请回答问题：
（1）癌细胞表面 减少，导致其极易在体内扩散．部分胰腺癌患者出现血糖升高的症状，其原因是
（2）将胰腺癌P3细胞和人皮肤成纤维细胞培养在含有 等营养物质（答出两种即可）的培养液中，培养过程中需充入5%CO2，其目的是
（3）测定细胞存活率时以 的培养液中的细胞数量为100%．有表中数据可知， 可引起P3细胞存活率明显下降，其原因是寡核苷酸序列可以与hTR序列 ，从而降低端粒酶的活性．
（4）PS﹣ODN序列对成纤维细胞的存活率无显著影响，是因为
19．（2017·朝阳模拟）金黄色葡萄球菌可引起皮肤伤口感染、败血症等疾病．有研究发现机体自身可产生免疫活性物质IL﹣33抵御金黄色葡萄球菌感染，科研人员对IL﹣33作用机制进行了研究．
（1）皮肤感染金黄色葡萄球菌后，皮肤角质形成细胞分泌IL﹣33抵御感染属于 免疫．
（2）科研人员用金黄色葡萄球菌感染小鼠，观察小鼠背部皮肤溃烂情况和皮肤角质形成细胞中IL﹣33的表达情况，结果如图1．
由图可知，感染后第 天皮肤溃烂面积最大；皮肤溃烂面积变化与IL﹣33 表达量变化趋势 ．
（3）已有研究证实，角质形成细胞通过表达REG3A抵御病菌．为了检测REG3A的免疫功能，科研人员将等量的金黄色葡萄球菌分别与不同浓度的REG3A混合，采用 法，统计3小时后金黄色葡萄球菌活菌的数量，结果如图2．
结果表明随着浓度的增加，REG3A抑菌效果 ．
（4）科研人员为了研究REG3A和IL﹣33的关系，利用 技术培养角质形成细胞并检测细胞中REG3A及IL﹣33表达量，结果如图3．
综合上述结果，推测小鼠机体抵御金黄色葡萄球菌感染的调控机制如图4，请填写相关内容．
① ② ③ ④ ．
20．（2020·北京）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。
（1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有 。在组织培养过程中，根段细胞经过 形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。
（2）在愈伤组织生芽过程中，CK通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的（高 CK）培养基中诱导生芽，在此过程中测定W基因的表达量。图1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是 。分析图1结果可得出的结论是：在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为：与野生型相比， 。
（3）用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括__________。
A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B．w基因的表达产物调控A基因的表达
C．缺失A基因时W基因表达不能促进生芽
D．过量表达W基因可使生芽时间提前
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，应使用纤维素酶和果胶酶对植物细胞壁进行去除，蛋白酶不能达到该效果，A不符合题意；
B、原生质体需在低渗溶液中会吸水涨破，不能保存，B不符合题意；
C、检测原生质体活力时可用台盼蓝染色，由于原生质体含有原生质层，原生质层相当于是半透膜，对外来物质具有选择透过性，所以活的原生质体不会被染色，C不符合题意；
D、聚乙二醇可以诱导原生质体融合，条斑紫菜和拟线紫菜的叶绿体颜色、形态等不同，所以可以根据叶绿体颜色等差异为标志来识别杂种细胞，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】植物体细胞杂交
①概念：是指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。植物细胞融合前需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁，形成原生质体。
诱导原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、PEG融合法以及高Ca2+—高pH融合法等。
②原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
③意义：可克服远缘杂交不亲和的障碍，培育远缘杂交植株。
2．【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义；染色体数目的变异；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、大部分动物细胞在体外培养基中增殖时会发生接触抑制，A符合题意；
B、由题意可知，XO胚胎干细胞是由小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除后制得的，所以获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异，B不符合题意；
C、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，所以XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化，C不符合题意；
D、由题意分析可知，若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，则可通过该方法获得有功能的卵母细胞用于繁育，对该种濒危哺乳动物起到保护作用。
故答案为：A。
【分析】1、大部分体外培养的动物细胞会发生接触抑制现象，即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。
2、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，在整个过程中，染色体数目没有变化，其本质是基因的选择性表达。
3．【答案】C
【知识点】杂交育种；其他植物激素的种类和作用；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物细胞具有全能型，可从雄麻植株上取部分组织，体外培养产生大量幼苗用于生产，A正确；
B、赤霉素可以促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高，对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长，增加纤维产量，C正确；
C、雌麻纤维产量低，但在生产中如果不播种黑种子，则没有雌株不能授粉产生下一代种子，C错误；
D、麻是雌雄异株的植物，与雌雄同花植物相比，更便于杂交选育新品种，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠，促进萌发等作用。
2、植物组织培养技术已经得到广泛应用，包括：植物繁殖的新途径（如微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（如单倍体育种、突变体的应用）、细胞产物的工厂化生产（如从培养的红豆杉细胞中提取抗肿瘤药物紫杉醇）。
4．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原；估算种群密度的方法；泡菜的制作；植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、成熟的植物细胞有中央大液泡，原生质层相当于半透膜，用高浓度蔗糖溶液处理，与细胞液之间形成浓度差，因外界浓度较高细胞会失水发生质壁分离，因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离，A正确；
B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水创造内部无氧环境，B错误；
C、用样方法调查种群密度时应该做到随机取样，而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度，C错误；
D、对外植体进行消毒可以减少外植体上的微生物，与接种过程中的微生物是否污染无关，D错误。
故答案为：A。
【分析】质壁分离发生的条件是：①外界溶液浓度大于细胞液浓度；②成熟的植物细胞具有细胞壁，具有中央大液泡，细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成原生质层，原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。质壁分离发生时表现为液泡由大变小，细胞液浓度变大，颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
5．【答案】C
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；现代生物进化理论的主要内容；植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、簇毛麦与小麦杂交产生的后代不可育，故二者存在生殖隔离，A正确；
B、植物组织培养需对离体组织进行脱分化和再分化，B正确；
C、杂种植株含有28条染色体为异源多配体，联会紊乱不能产生正常配子，不可育，C错误；
D、杂交植株经染色体加倍后，可正常进行减数分裂产生配子，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
2、生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。
3、植物组织培养技术运用植物细胞全能性，经过对离题组织进行脱分化、再分化处理，最终得到完整植株。
6．【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用；花药培养
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；
B、②过程为细胞融合过程，该过程依赖膜的流动性，B正确；
C、过程③需应用植物组培技术将杂种细胞培养形成个体，C正确；
D、三倍体植株含有三个染色体组，减数分裂时联会紊乱，可产生无籽柑橘，D正确。
故答案为：A。
【分析】分析图示可知，①过程为原生质体的制备过程，需要纤维素酶和果胶酶，②过程为原生质体的融合过程，需要诱导剂诱导融合，③过程为植物组织培养的过程。
7．【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、①和②脱分化，不需要持续光照，A错误；
B、③诱导生芽，④过程诱导生根，二者基因表达种类不同，水平不同，B错误；
C、射线为物理诱变因素，导致基因不定向突变，C错误；
D、筛选出的优良突变株可以再进行快速繁殖，进而能保持亲本的优良遗传特性、繁殖种苗的速度快，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、脱分化：在遮光条件下，已分化的细胞失去特有的结构和功能，转变成愈伤组织。
2、再分化：给予一定的光照，愈伤组织重新分化成芽、根等器官。
3、植物激素在植物组织培养中的作用：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激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
4、基因突变： （1）概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，从而引起基因碱基序列（基因结构）改变。 （2）特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 （3）意义：新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
8．【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶酶，根据酶的专一性，为获得原生质体时需用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；
B、结合题干“培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们均含有花椰菜的全部染色体”，花椰菜2n等于18，m、n、s对应的染色体分别为20、25、26，故融合的原生质体中来自黑芥的染色体为2或7或8，B错误；
C、结合题干“黑芥（2n=16）则有较好的黑腐病抗性”可知植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体，C正确；
D、一个染色体组指细胞中的一组非同源染色体，结合B选项的分析，融合的原生质体中来自黑芥的染色体为2或7或8，可知植株s中来自黑芥的染色体不一定构成一个染色体组，D错误。
故答案为：C。
【分析】植物体细胞杂交： （1）原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 （2）操作流程：
（3）意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种（克服不同种生物远缘杂交的不亲和性）。
9．【答案】B
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、由图可知，肌卫星细胞由肌肉细胞脱分化得到，属于干细胞，应具有较强的细胞增殖和肌肉分化能力，A正确；
B、用胰蛋白酶酶处理剪碎的肌肉组织以分离肌卫星细胞，B错误；
C、无血清培养基是人工合成培养基，组分明确可控、病毒感染风险小，C正确；
D、生产细胞培养肉存在食品安全（如未经检测流入市场）、技术滥用（如用于其他领域）的风险，D正确。
故答案为：B。
【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块——剪碎组织——用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞——制成细胞悬液——转入培养液中（原代培养）——放入二氧化碳培养箱培养——贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞制成细胞悬液——转入培养液（传代培养）——二氧化碳培养箱。
10．【答案】C
【知识点】胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、组别1中，皮肤创面愈合伤口直径大，瘢痕大，此时肌成纤维细胞数目多，推测肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大，A正确；
B、实验遵循单一变量原则和对照原则，第2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液，1组和2组对照，可以观察间充质干细胞用于皮肤创面治疗效果，2组和3组对照，对比间充质干细胞外泌体和间充质干细胞在皮肤创面治疗中的效果，B正确；
C、综合分析三组实验，间充质干细胞可能通过产生外泌体，同时抑制肌成纤维细胞的增殖，使皮肤创面的愈合，C错误；
D、2组和3组实验结果一样，说明使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、干细胞的概念：动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。
2、干细胞的分类：（1）全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能；（2）多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能；（3）专能干细胞：只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化．如神经干细胞可分化为各类神经细胞，造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞。
11．【答案】D
【知识点】胚胎移植；体外受精
【解析】【解答】A、过程①表示卵泡中的颗粒细胞经诱导，脱分化为多能干细胞，类似植物组织培养中的脱分化过程 ，脱分化的实质是基因选择性表达，A正确；
B、①表示卵泡中的颗粒细胞经诱导，脱分化为多能干细胞，②表示GV卵母细胞减数分裂产生卵细胞过程，③表示受精作用产生后代过程， 过程①②③所需培养液的成分不完全相同 ，B正确；
C、③表示受精作用产生后代过程， 受精的实质是雌雄原核融合 ，C正确；
D、选择桑葚胚或囊胚进行胚胎移植，D错误。
故答案为：D。
【分析】题图分析：①表示卵泡中的颗粒细胞经诱导，脱分化为多能干细胞，②表示GV卵母细胞减数分裂产生卵细胞过程，③表示受精作用产生后代过程。
12．【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性可知，植物细胞壁的水解需要纤维素酶和果胶酶，A不符合题意；
B、愈伤组织是由已分化的细胞经过脱分化形成的，所以愈伤组织是由未分化的细胞所构成的细胞团，B不符合题意；
C、杂种细胞是不同物种细胞融合得到的，若两种细胞染色体数目不同，则杂种细胞的染色体数与原细胞不同，故杂种细胞的染色体数不一定是原细胞染色体数的2倍，C不符合题意；
D、由于基因的选择性表达，所以"番茄-马铃薯"杂种植株未表现出亲本的所有性状，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】植物体细胞杂交又称原生质体融合，是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁，未脱壁的两个细胞是很难融合的，植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合。诱导原生质体融合的方法：物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交操作过程包括： 原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。
13．【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、血清中含有动物细胞所需要的营养成分和某些未知生长因子等天然成分，A不符合题意；
B、由于动物细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞分裂就会停止，这种现象称为接触抑制。M细胞是肿瘤细胞，进行克隆时不会出现接触抑制现象，B符合题意；
C、②、③组相比，③组H基因过量表达，细胞克隆数量增多，说明H基因不是抑癌基因，应为原癌基因，C不符合题意；
D、②、④组相比，④组h基因过量表达，细胞克隆数量增大3倍，此时容易使肿瘤细胞M分散、转移，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
（2）动物细胞的培养条件：无菌、无毒的环境；营养物质（糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质）。温度和pH：（36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2~
7.4）；气体环境：95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
14．【答案】A,C,D
【知识点】细胞分化及其意义；动物细胞培养技术；胚胎移植
【解析】【解答】A、猴的成纤维细胞和胚胎干细胞形态和功能不同，但由于二者都是由胚胎干细胞分裂分化而来，所以具有相同的基因组，A符合题意；
B、②是滋养层，③是内细胞团，①是胚胎干细胞，囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因不完全相同，滋养层将来发育为胎膜和胎盘，而内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，B不符合题意；
C、移植前细胞和囊胚的培养都要放在95％的空气和5％的二氧化碳的培养箱中进行，C不符合题意；
D、移植后胚胎的发育受母体激素影响，胚胎发育状况通过反馈作用影响母体激素分泌，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】1、分析图解：①是胚胎干细胞；②是滋养层，将来发育为胎膜和胎盘；③是内细胞团，将来发育为胎儿的各种组织。
2、动物细胞的培养条件：无菌、无毒的环境；各类营养物质，通常还需要加入血清等天然成分，因为血清中含有多种未知的促细胞生长因子及其他活性物质；适宜的温度、pH；95％的空气，其中氧气为细胞代谢所必需的；5％的二氧化碳，用以维持培养液的pH。
15．【答案】（1）脱分化；细胞分裂素；诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需要
（2）遗传特性；转基因标识
（3）Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起
（4）荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根；观察幼苗是否表现出白化特征；PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除
（5）操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。
【知识点】基因工程的应用；植物组织培养的过程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）从外植体转变成愈伤组织的过程属于脱分化；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和细胞分裂素，生长素/细胞分裂素浓度＞1，则有利于生根，生长素/细胞分裂素浓度＜1，则有利于芽的分化，该过程还需要光照，其作用是诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需要。
（2）含重组载体的农杆菌会侵染愈伤组织，将重组载体上的T-DNA上的基因导入愈伤组织细胞中，使愈伤组织的遗传特性发生改变，所以若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的遗传特性；我国对农业转基因生物实行了标识制度，根据规定，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注转基因标识。
（3）Ti质粒中的T-DNA是一种可转移的DNA，所以农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起。
（4）由题意可知，CRISPR/Cas9基因编辑载体含有绿色荧光蛋白标记基因，所以从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根；由图2可知，该实验是从个体水平鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的，所以相应的方法是观察幼苗是否表现出白化特征，依据是PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除。
（5）通过图1和图2对比可知，与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。
【分析】1、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，并给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。整个过程包括外植体消毒、脱分化形成愈伤组织、愈伤组织再被诱导生根发芽，最终培育成完整植株。利用的生物学原理是植物细胞的全能性。
2、生长素/细胞分裂素=1，有利于愈伤组织的形成；生长素/细胞分裂素＞1，有利于根的形成；生长素/细胞分裂素＜1，有利于芽的形成。
3、脱分化过程不需要光照，而再分化过程需要光照，以利于叶绿素的形成、满足叶绿体利用光能制造有机物的需要。
4、将目的基因导入植物细胞的方法一般是农杆菌转化法，利用的原理是农杆菌的Ti质粒中的T-DNA是一种可转移的DNA，农杆菌侵染植物细胞时，外源基因可通过Ti质粒中的T-DNA递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起，最终使目的基因在植物细胞中表达，使植物个体表现出相应的性状。
16．【答案】（1）（高压蒸汽）灭菌；接种；选择
（2）基因序列；CaCl2；用膜蛋白作为抗原多次免疫兔子，取脾脏中的B淋巴细胞（或浆细胞）与骨髓瘤细胞融合，筛选得到单个分泌抗膜蛋白抗体的杂交瘤细胞，进行克隆培养
（3）标记；②
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】（1）制备固体平板培养基的主要操作步骤是：计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板→接种→培养。选择培养基可以抑制其它微生物生长，而有利于目的菌的生长，所以筛选微生物一般使用选择培养基。（2）①据图分析，科研人员利用基因工程将目标微生物编码膜蛋白的基因序列，构建基因表达载体，并导入用CaCl2处理的大肠杆菌细胞中，使目的基因增殖并表达可获取大量膜蛋白。
②用获取的膜蛋白作为抗原，利用兔子制备单克隆抗体的具体流程是：用膜蛋白作为抗原多次免疫兔子，使其体内产生针对该膜蛋白的免疫细胞，取脾脏中已经免疫的B淋巴细胞（或浆细胞）与骨髓瘤细胞融合，通过选择培养基的筛选和抗体检测可筛选得到单个分泌抗膜蛋白抗体的杂交瘤细胞，并进行体内或体外的克隆培养。（3）利用抗体和抗原特异性结合的特性，可将上述带有荧光的单克隆抗体与待分离微生物群体混合，目的是标记目标微生物。加入抗体后荧光性强的场所说明含有目标微生物多，所以据图可知应从区域②的细胞中筛选目标微生物。
【分析】单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是能无限增殖并能分泌特异性抗体，最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
17．【答案】（1）抗原；体液免疫
（2）注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取的B细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合获得杂交细胞；用特定的选择培养基进行筛选；对杂交瘤细胞进行克隆和抗体检测；在体外环境或小鼠腹腔内，培养筛选后获得的杂交瘤细胞；从细胞培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体5B8。（画图和文字描述均可）
（3）表达量稳定且含量丰富；1和2；单克隆抗体5B8与纤维蛋白结合，可以降低吞噬细胞NADpH氧化酶的量，进而降低ROS产量，从而减小对神经元的伤害，因此起到治疗多发性硬化症的作用
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】（1）科研人员将纤维蛋白作为抗原注射到小鼠体内，激活体液免疫过程，产生的浆细胞合成并分泌抗体。（2）制备抗纤维蛋白的单克隆抗体5B8的基本技术流程为：先从注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取的B细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合获得杂交细胞；用特定的选择培养基进行筛选；对杂交瘤细胞进行克隆和抗体检测；在体外环境或小鼠腹腔内，培养筛选后获得的杂交瘤细胞；从细胞培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体5B8。（3）①由于细胞中GAPDH蛋白表达量稳定且含量丰富，在实验中可作为标准参照，排除实验操作等无关变量对结果的影响。
②对比1和2组检测结果，可知纤维蛋白提高了吞噬细胞中NADpH氧化酶和ROS的含量，使其对神经元产生毒害。
③单克隆抗体5B8与纤维蛋白结合，可以降低吞噬细胞NADpH氧化酶的量，进而降低ROS产量，从而减小对神经元的伤害，因此单克隆抗体5B8对多发性硬化症有明显疗效。
【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。诱导动物细胞融合的方法有：物理法（离心、振动）、化学法（聚乙二醇）、生物法（灭活的病毒）。
18．【答案】糖蛋白；胰岛素分泌不足；葡萄糖、无机盐、血清等；调节细胞培养液的pH值；不含PS——ODN；PS——ODN1；碱基互补配对；成纤维细胞的端粒酶活性低
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】（1）癌变细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，癌细胞容易在体内转移．部分胰腺癌患者胰，因为岛素分泌不足，出现血糖升高的症状．
（2）动物细胞培养，所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分．还需要气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养．O2是细胞代谢所必需的．CO2主要作用是维持培养液的pH．
（3）测定细胞存活率时以不含PS﹣ODN的培养液中的细胞数量为100%．有表中数据，作为对照实验．据表中的数据可知，含PS﹣ODN1培养液的培养P3细胞，P3细胞存活率最低，其原因是寡核苷酸序列可以与hTR序列碱基互补配对，从而降低端粒酶的活性．
（4）可能是因为成纤维细胞的端粒酶活性低，所以PS﹣ODN序列对成纤维细胞的存活率无显著影响．
【分析】1、动物细胞培养条件：
（1）无菌无毒环境：无菌﹣﹣对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素．；无毒﹣﹣定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害．
（2）营养：
成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分．
培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基）
（3）温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4．
（4）气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养．O2：是细胞代谢所必需的 CO2主要作用是维持培养液的pH．
2、癌细胞的主要特征：失去接触抑制，能无限增殖；细胞形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低，细胞易扩散转移．
19．【答案】（1）非特异性
（2）3；一致
（3）稀释涂布平板法；逐渐增强
（4）动物细胞培养；IL﹣33；REG3A；促进（+）；抑制（﹣）
【知识点】微生物的分离和培养；动物细胞培养技术；非特异性免疫
【解析】【解答】解：（1）皮肤属于人体免疫的第一道防线，因此属于非特异性免疫．（2）分析图1可知，感染后第3天皮肤溃烂面积最大；皮肤溃烂面积变化与IL﹣33 表达量变化趋势一致．（3）根据题干信息可知，“统计3小时后金黄色葡萄球菌活菌的数量”，因此只能采用稀释涂布平板法对金黄色葡萄球菌进行计数．根据图2曲线可知，随着浓度的增加，金黄色葡萄球菌数量原来越少，表明REG3A抑菌效果逐渐增强．（4）科研人员为了研究REG3A和IL﹣33的关系，利用动物细胞培养技术培养角质形成细胞并检测细胞中REG3A及IL﹣33表达量，结果如图3．根据图1曲线可知，随着感染时间的延长，溃烂面积增大，IL﹣33的相对含量也增加，IL﹣33会促进REG3A的表达，但是REG3A含量的增加又会抑制金黄色葡萄球菌增殖，导致其数量减少，因此图中①是IL﹣33、②是REG3A、③是促进（+）、④是抑制（﹣）．
故答案为：（1）非特异性；（2）3；一致；（3）稀释涂布平板法；逐渐增强；（4）动物细胞培养；①IL﹣33；②REG3A；③促进（+）；④抑制（﹣）
【分析】1人体免疫系统的三大防线：
1）第一道：皮肤、粘膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物（泪液、唾液）的杀灭作用．
2）第二道：吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用．
3）第三道：免疫器官、免疫细胞、免疫物质共同组成的免疫系统．
其中第一道防线和第二道防线属于非特异性免疫，而第三道防线属于特异性免疫．
2两种纯化细菌的方法的比较
优点 缺点 适用范围
平板划 线分离法 可以观察菌落特征，对混合菌进行分离 不能计数 适用于好氧菌
稀释涂布 平板法 可以计数，可以观察菌落特征 吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延 适用于厌氧，兼性厌氧
20．【答案】（1）全能性；脱分化
（2）随着高CK诱导时间的延长，野生型的W基因表达量显著升高；随着高CK诱导时间的延长，突变体的W基因表达量低于野生型
（3）A；C；D
【知识点】基因工程的应用；植物组织培养的过程
【解析】【解答】（1）离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了细胞的全能性。已分化的细胞形成愈伤组织的过程称之为脱分化。（2）由图可知，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长，W基因的表达量显著升高，突变体的W基因的表达量明显少于对照组，说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。（3）由题可知，材料甲体内的W基因过量表达，突变体a的A基因不能表达，野生型是正常的，分析图2可知，由野生型曲线和突变体a曲线对比可知，A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用，缺失A基因时W基因表达不能促进生芽；由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前，故答案为：ACD。
【分析】植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化，在培养的不同时期对两者的比例会有不同要求，在再分化过程中，生长素高，促进根的分化，细胞分裂素比例高，促进芽的分化。植物组织培养的条件：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）。
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