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专题 20 细胞工程及胚胎工程
一、单选题
1．科学家将 4 个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多能干细胞
(iPS 细胞)，如图为该实验示意
图。下列有关叙述正确的是
A．应用该技术可缓解器官移植时器官供应不足的问题
B．iPS 细胞所带遗传信息与肌肉细胞相同
C．关键基因表达使细胞功能趋向专门化，降低了细胞的分化程度
D．图示过程体现了 iPS 细胞的全能性
【答案】A
【解析】
A、用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，属于自体移植，不发生免疫排斥反应，这
可以大大提高器官移植成功率，A 正确；
B、iPS 细胞导入了外源基因，其遗传信息与肌细胞不同，B 错误；
C、关键基因表达过程将改变肌肉细胞的细胞质环境，使细胞成为具有类似干细胞的诱导多
能干细胞，C 错误；
D、过程①②③表示细胞分化，其实质是基因的选择性表达，该过程并没有体现 iPS 细胞的
全能性，D 错误。
2．CD20 是一种广泛存在于正常或恶性 B 淋巴细胞表面的标志性抗原，该抗原在其他正常
组织细胞中并不表达。1997 年，第一个针对 B 淋巴瘤治疗的人鼠嵌合型单克隆抗体—利妥
昔单抗上市，该抗体通过诱导细胞凋亡等方式来杀死肿瘤细胞：2002 年，鼠源单克隆抗体—
替伊莫单抗上市，该抗体除了促进细胞凋亡外，还结合了相关的放射性药物，进一步增强了
对 B 淋巴瘤细胞的杀伤效果；2017 年，人源单克隆抗体—奧美珠单抗上市，该抗体免疫原
性（自身作为异物引起免疫应答的性能）更低，治疗效果更明显。分析以上材料，下列叙述
正确的是（ ）
A．利妥昔单抗只对 B 淋巴瘤发挥作用第 2 页 /共 22 页
B．替伊莫单抗结合的放射性药物能与 CD20 特异性结合
C．鼠源抗体有可能作为抗原被人体免疫系统破坏
D．奥美珠单抗可以治疗各种癌症
【答案】C
【解析】
A、利妥昔单抗对正常或恶性 B 淋巴细胞均起作用，A 错误；
B、替伊莫单抗能与 CD20 特异性结合，放射性药物不能，B 错误；
C、鼠源抗体有可能作为抗原，诱发机体的免疫反应，被人体免疫系统破坏，C 正确；
D、奥美珠单抗只能用于治疗 B 淋巴瘤，不能治疗其他癌症，D 错误。
3．下图是一种“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。下列说法不正确的是
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】
A、单克隆抗体是由骨髓瘤细胞和 B 细胞融合形成的杂交瘤细胞合成和分泌的，A 正确；
B、活化的阿霉素是抑制 DNA 和 RNA 的合成的，DNA 合成是经过 DNA 的复制，RNA 的
合成是转录，B 正确；
C、根据图形信息阿霉素的活化需要生物导弹携带的碱性磷酸酶，所以在治疗中，应先注射
生物导弹再注射非活化磷酸阿霉素，但不能间隔时间太长，因为没有与肿瘤细胞结合的“生
物导弹”一段时间后被机体清除，C 错误；
D、单克隆抗体具有特异性强，灵敏度高可大量制备的特点，根据特异性强这一特点，在该
过程中是针对肿瘤细胞的，所以能减轻阿霉素对正常细胞的伤害，D 正确。第 3 页 /共 22 页
4．下图为双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，利用细胞工程技术制备的单
克隆抗体能增强该过程的有效性，下列相关叙述正确的是
A．将相关抗原注射到小鼠体内，可从小鼠脾脏中获得所需的单克隆抗体
B．固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于两者结构相同
C．加入酶标抗体的目的是通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量
D．该方法与只使用单克隆抗体相比，能增加识别抗原的种类
【答案】C
【解析】
A、将相关抗原注射到小鼠体内，可从小鼠脾脏中获得能产生相应抗体的 B 淋巴细胞，A 错
误；
B、据图可知，固相抗体和酶标抗体分别与抗原的不同部位结合，说明两者的结构不同，B
错误；
C、加入酶标抗体的目的是酶催化检测底物反应，可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原
量，C 正确；
D、据图可知，该方法没有增加识别抗原的种类，D 错误。
5．花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑桔(2N=18)
花粉植株的过程示意图，有关叙述错误的是
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，其根本原因是基因选择性表达
C．四种培养基均属于固体培养基，其中所含植物激素的种类和比例有差异
D．观察处于分裂中期的四季柑桔花粉植株根尖细胞，可观察到 18 条染色体
【答案】D
【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；由愈伤组织到从芽的过程是再分化，其根本原因是基因选择性表达，B第 4 页 /共 22 页
正确；图中四种培养基的差异主要表现在植物激素的种类和含量，C 正确；观察处于分裂中
期的四季柑桔花粉，其染色体数为 9 条，D 错误。
6．如图Ⅰ、Ⅱ表示获得胚胎干细胞的两条途径，下列相关叙述不正确的是 （ ）
A．胚胎干细胞在体外培养的条件下，可以增殖不发生分化
B．图中早期胚胎一般是指发育到囊胚时期的胚胎
C．过程Ⅰ、Ⅱ获取早期胚胎过程均属于有性生殖范畴
D．过程Ⅱ获得的早期胚胎在培养液中添加分化诱导因子后可进行分化
【答案】C
【解析】
A、胚胎干细胞在体外培养的条件下，可以增殖不发生分化，A 正确；
B、图中早期胚胎一般是指发育到囊胚时期的胚胎，囊胚中的内细胞团细胞属于胚胎干细胞，
B 正确；
C、过程Ⅰ获取早期胚胎的过程属于有性生殖范畴，而过程Ⅱ获取早期胚胎的过程不属于有
性生殖范畴，C 错误；
D、过程Ⅱ获得的早期胚胎在培养液中添加分化诱导因子后可进行分化，D 正确。
7．用 32P 标记玉米体细胞（含 20 条染色体）的 DNA 分子双链，再将这些细胞转入不 含
32P 的培养基中培养，让其分裂和分化，并最终形成完整的玉米植株。下列叙述中错误的是
A．形成玉米植株过程中，细胞发生分化，但细胞内的遗传物质并没有发生变化
B．该过程体现了细胞的全能性，使用的培养基中通常需要加入生长素和细胞分裂素
C．若一个细胞中被 32P 标记的染色体是 10 条，则该细胞可能处于第三次分裂后期
D．玉米是自养生物，能自身合成有机物，因此培养基中可不加有机物成分
【答案】D
【解析】
A、玉米植株细胞会发生分化，但是遗传物质并没有发生变化，细胞的分化是基因选择性表
达的结果，A 正确。
B、通过体细胞不断培养，让其分裂分化，最终形成完整的玉米植株，这一过程体现了植物第 5 页 /共 22 页
细胞的全能性，B 正确。
C、如果一个细胞中被标记的染色体的条数是 10 条，这样的数目表明该细胞可能处于第三
次分裂的后期，因为第二次分裂时是 20 条标记染色体，C 正确。
D、虽然玉米作为自养生物，但在进行离体培养的过程中，单个体细胞无法进行各种生命活
动，因此培养基中非常需要有机成分供应，D 错误。
8．下列关于植物体细胞杂交技术的叙述，不正确的是
A．植物体细胞杂交必须先制备原生质体
B．科学家利用植物体细胞杂交技术培育出了“白菜-甘蓝”杂种植株
C．诱导植物原生质体融合可用聚乙二醇作为诱导剂
D．用于培养的植物器官或组织先要进行灭菌处理
【答案】D
【解析】植 物 细 胞 外 有 细 胞 壁 ， 所 以 植 物 体 细 胞 杂 交 必 须 先 用 酶 解 法 去 壁 制 备 原
生 质 体 ， A 正 确 ； “白 菜 -甘 蓝 ”杂 种 植 株 的 培 育 需 要 采 用 植 物 体 细 胞 杂 交 技 术 ，
运 用 细 胞 融 合 技 术 和 植 物 组 织 培 养 技 术 ， B 正 确；诱 导 原 生 质 体 融 合 所 用 的 方 法
有 物 理 法 和 化 学 法 ，物理 法 包 括 离 心 、振动 、电激 等 ，化学 法 一 般 是 用 聚 乙 二 醇 ，
C 正 确；用 于 培 养 的 植 物 器 官 或 组 织 是 活 体 ， 不 能 进 行 灭 菌 处 理 ， 只 能 进 行 消 毒
处 理 ， D 错 误 ．
9．治疗性克隆有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应。下图表示治疗性
克隆的过程，下列有关叙述错误的是（ ）
A．上述过程利用了动物体细胞核移植、动物细胞培养等技术
B．上述过程充分说明动物细胞具有全能性
C．胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显的特点
D．①过程会发生 DNA 复制、转录和翻译
【答案】B第 6 页 /共 22 页
【解析】由图可知，治疗性克隆包含动物细胞核移植技术、胚胎细胞培养等动物细胞培养技
术，A 项正确；动物细胞核移植技术说明动物细胞核具有全能性，B 项错误；胚胎干细胞具
有体积小、细胞核大、核仁明显的特点，C 项正确；在①过程中，胚胎干细胞会经历细胞增
殖和细胞分化的过程，前者会发生 DNA 复制、转录和翻译，后者会发生转录和翻译，D 项
正确。
10．“筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述中正确的有几项
①基因工程中用同种限制性核酸内切酶切割运载体和目的基因，酶切产物用 DNA 连接酶连接，
为了保证成功率，需将获得的产物筛选后导入受体细胞
②单克隆抗体制备过程中，在完成细胞融合后，第一次筛选出的是杂交瘤细胞
③单克隆抗体制备过程中，在完成细胞融合后，第二次筛选出的是针对目标抗原的抗体检验
为阳性的杂交瘤细胞
④为了快速繁殖无子西瓜，需筛选出特定染色体组数的体细胞才能进行组织培养
A．②③ B．①④ C．③④ D．①②
【答案】A
【解析】①基因工程中用同种限制性核酸内切酶切割运载体和目的基因，将酶切产物用 DNA
连接酶连接，由于连接产物存在目的基因和目的基因的连接体、运载体和运载体的连接体以
及目的基因和运载体的连接体，为了保证成功率，需将获得的产物导入受体细胞，然后对受
体细胞再进行筛选，即选择出导入重组质粒的受体细胞再继续培养，①错误；②③单克隆抗
体制备的过程中，在完成细胞融合后，第一次筛选出的是杂交瘤细胞，去除了未融合的细胞
和自身融合的细胞，第二次筛选出的是针对目标抗原的抗体检验为阳性的杂交瘤细胞，即第
二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，②③正确；
④为了快速繁殖无子西瓜，可采用植物组织培养的方法，不需要筛选特定染色体组数的体细
胞就能进行组织培养，④错误。
11．下列关于“克隆羊”、“试管羊”、“转基因羊”的说法，合理的是（ ）
A．这三种羊都是无性繁殖的产物
B．在培育过程中都需要使用二氧化碳培养箱
C．在培育过程中都需要用到核移植技术
D．在培育过程中都需要采集良种公羊的精子
【答案】B
【解析】第 7 页 /共 22 页
A、克隆羊属于无性繁殖，试管羊、转基因羊属于有性生殖，A 错误；
B、在培育过程中都需要使用二氧化碳培养箱，B 正确；
C、克隆羊在培育过程中需要用到核移植技术，试管羊和转基因羊不需要，C 错误；
D、克隆羊在培育过程中不需要采集良种公羊的精子，D 错误。
12．下列关于生物工程相关知识的叙述，正确的是
①在基因工程操作中为了获得重组质粒，可以用不同的限制性内切酶切割质粒和目
的基因，但露出的黏性末端必须相同
②只要 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，就能产生单克隆抗体
③蛋白质工程的目标是通过基因重组，合成生物体本来没有的蛋白质
④太空育种获得的植株也存在与转基因植物一样的安全性问题
⑤生态农业使废物资源化，提高能量的传递效率，减少了环境污染
⑥诱导细胞融合之前，需将抗原反复注射给实验小鼠，目的是获得产生单一抗体的
浆细胞
A．③⑥ B．①⑥ C．③④ D．②③⑥
【答案】B
【解析】①基因工程操作中为了获得重组质粒，一般用相同的限制性内切酶切割含有目的
基因的外源 DNA 分子和运载体，以露出相同的黏性末端，再用 DNA 连接酶连接形成重组
质粒；也可以用不同的限制酶切割含有目的基因的外源 DNA 分子和运载体，但要求露出的
粘性末端相同，再用 DNA 连接酶连接，①正确； ②B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂
交瘤细胞之后，还要筛选出能够产生特异性抗体的杂交瘤细胞，②错误； ③蛋白质工程的
目标是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，③错误；
④太空育种是将种子放到太空微重力、高真空、宇宙射线辐射等环境下，诱使种子发生变异，
这种变异和自然界植物的自然变异一样，只是速度和频率有所改变，因此不存在安全性问题，
④错误 ；⑤生态农业使废物资源化，提高了能量的转化效率，减少了环境污染，不能提高
能量的传递效率，⑤错误； ⑥诱导细胞融合之前，需将抗原反复注射给实验小鼠，目的是
获得产生单一抗体的浆细胞，⑥正确；综上分析，本题正确选项为 B。
13．医学研究发现紫杉醇能有效治疗某些癌症。获得紫杉醇的传统方法是从红豆杉属植物的
树皮中提取，但产量有限，也不利于濒危的红豆杉的保护。研究发现，红豆杉的其他组织细
胞也能生产紫杉醇，有人尝试用细胞工程技术生产。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞
数量与紫杉醇产量的数据图。下列说法中，正确的是（ ）第 8 页 /共 22 页
A．培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是种内斗争比较激烈的结果
B．将红豆杉细胞经组织培养形成胚状体方可接种到培养基中
C．在培养过程中，要不断通入空气并进行搅拌
D．利用植物组织培养技术生产紫杉醇，具有产量高、节约资源、保护环境等优点
【答案】D
【解析】紫杉醇产量的高低取决于培养的细胞数量的多少，而环境因素会影响细胞生长。对
比分析两个曲线图可知：培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是所培养的细胞数量减少、
某些代谢产物积累等，A 项错误；将红豆杉细胞经组织培养形成愈伤组织方可接种到培养基
中，B 项错误；在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是可以防止微生物
污染同时保证氧气供应充足并使细胞与培养液充分接触，C 项错误；与传统方法获得紫杉醇
相比，利用植物组织培养技术生产紫杉醇，具有产量高、节约资源、保护环境等优点，D 项
正确。
14．下列生物工程技术中，一定要来自同一个物种的是（ ）
①核移植中细胞核和细胞质来源 ②动物细胞融合中的两个细胞
③牛胚胎移植中胚胎的供体与受体 ④植物体细胞杂交中两个体细胞
A．①②③④ B．③ C．①②③ D．②③
【答案】B
【解析】核移植中细胞核和细胞质的来源可以是不同物种，如我国科学家童第周做的金鱼细
胞核移植实验是将金鱼的细胞核移植到去核的角皮鱼卵内，①错误；动物细胞融合中的两个
细胞可以来自不同物种，如人鼠细胞融合，②错误；牛胚胎移植中胚胎的供体与受体必须来
自同一个物种，这样才不产生排斥反应，移植才成功，③正确；植物体细胞杂交中两个体细
胞可来自不同物种，如番茄可与马铃薯杂交获得杂种植株，④错误。综上所述，B 项正确，
A、C、D 三项均错误。
15．科研人员将抗癌药物连接在单抗上制成“生物导弹”用于癌症治疗。“生物导弹”由两部分
组成，一是“瞄准装置”，二是“杀伤性弹头”，分析下列有关描述，其中不正确的是第 9 页 /共 22 页
A．“瞄准装置”由识别肿瘤的单克隆抗体组成
B．“弹头”由放射性同位素、化学药物和毒素等物质构成
C．“弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能
D．“生物导弹”的制备应用了细胞工程
【答案】C
【解析】生物导弹=单克隆抗体+ 放射性同位素、化学药物或细胞毒素（借助单克隆抗体的
定位导向作用将药物定向带到癌细胞，在原位杀死癌细胞），因此弹头没有选择杀伤肿瘤细
胞的功能，故本题答案选 C。单克隆抗体的制备是利用了细胞工程中细胞融合的技术。
16．利用体细胞核移植技术得到的胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织器官后，可用于
组织器官的移植，操作流程如图所示．下列有关叙述正确的是（ ）
A．过程①所用的卵母细胞应培养至减数第二次分裂后期
B．过程②中细胞数目增加，所含有机物不变
C．过程③获取囊胚内的滋养层，经过程④形成大量胚胎干细胞
D．完成过程⑤的根本原因是基因的选择性表达
【答案】D
【解析】过程①所用的卵母细胞应培养至减数第二次分裂中期，A 错误；重细胞发育为囊胚，
细胞的数目增多，有机物总量减少，B 错误；囊胚期的滋养层细胞最终发育成胎盘和胎膜，
为胚胎发育提供营养物质，过程③获得的应该是囊胚内的内细胞团，C 错误；过程⑤胚胎干
细胞分化为形态功能各异的细胞，根本原因是基因的选择性表达，D 正确。
17．关于现代生物技术相关知识的叙述，其中正确的是（ ）
A．动物细胞培养与植物组织培养均需使用胰蛋白酶处理
B．将二倍体玉米花粉和二倍体水稻花粉进行细胞杂交获得的植株不可育第 10 页 /共 22 页
C．限制酶切割 DNA 分子,从 DNA 分子中部获取目的基因时,同时有两个磷酸二酯键被水解
D．将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染是因为叶绿体基因组不会
进入到生殖细胞中
【答案】B
【解析】动物细胞培养需要使用胰蛋白酶处理，从而形成单个细胞，植物组织培养不需要使
用胰蛋白酶处理，A 错误；将二倍体玉米花粉和二倍体水稻花粉进行细胞杂交，获得的植株
为异源二倍体，但由于不含同源染色体，故不可育，B 正确；DNA 是双链，获得一个目的基
因，每条链都有两个切口，每个切口处都要断裂掉 1 个磷酸二酯键，所以 2 条链 4 个切口就
会有 4 个磷酸二酯键被水解，C 错误；花粉中的精子在形成过程中，丢掉了大部分的细胞质
包括叶绿体，但是卵细胞中含有叶绿体基因组，所以科学家设法将目的基因整合到受体细胞
的叶绿体基因组中后，就不会通过花粉转移到自然界中的其他植物，D 错误。
18．下图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程，相关叙述正确
的是（ ）
A．嵌合鼠的培育依据的原理是基因重组和细胞全能性
B．过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的滋养层
C．过程②中可利用聚乙二醇诱导卵裂球细胞发生融合
D．过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理
【答案】D
【解析】
A、嵌合鼠的培育依据的原理是细胞全能性，并没有进行基因重组，A 错误；
B、过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的透明带，而滋养层属于早期胚胎的一部分，
B 错误；
C、过程②不需要诱导卵裂球细胞发生融合，C 错误；
D、过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理，以保证受体与供体的生殖器官的生
理变化是相同的，D 正确。
19．某实验室做了如图所示的实验研究，下列与实验相关的叙述正确的是( )第 11 页 /共 22 页
A．过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变
B．丙细胞既能持续分裂，又能分泌单一的抗体
C．过程②属于动物细胞培养过程中的原代培养
D．过程③④所用的培养基中都含有聚乙二醇
【答案】B
【解析】分析图形可知，图中过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因重组，A 错误；
丙细胞由能无限增殖的甲细胞和能分泌特定抗体的乙细胞融合而成，因此丙细胞既能持续分
裂，又能分泌单一的抗体，B 正确；过程②为干细胞的增殖分化过程，属于动物细胞培养过
程中的传代培养，C 错误；过程③所用的培养基中含有聚乙二醇，过程④所用的培养基中不
需要聚乙二醇，D 错误。
20．模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，模型构建
是生命科学教学、研究和学习的一种重要方法．对图 1 和图 2 两个生物概念模型的理解或者
分析错误的是（ ）
A．若图 1 表示基因工程的操作流程图，则 C 表示重组质粒，D 是受体细胞
B．若图 1 表示植物体细胞杂交过程，则 A、B 在融合前必须经过特殊处理﹣﹣制备原生质
体，形成的 C 称为杂种细胞，从 C 到 D 需要的技术是植物组织培养
C．若图 2 中 B 是核移植技术，C 是胚胎移植技术，则形成 d 的过程体现了高度分化的动物
体细胞也具有全能性
D．若图 2 中 B 表示下丘脑，C 表示垂体，切断下丘脑与垂体的联系，对胰岛的影响比对甲
状腺、肾上腺的影响更小
【答案】C
【解析】第 12 页 /共 22 页
A、若图 1 表示基因工程的操作流程图，则 A 和 B 分别表示目的基因和质粒， C 表示重组
质粒， D 是受体细胞，A 正确；
B、若图 1 表示植物体细胞杂交过程，则 A、B 细胞在融合前必须经过酶解法去除细胞壁制
备原生质体，形成的 C 称为杂种细胞，从 C 到 D 需要的技术是植物组织培养，B 正确；
C、若图 2 中 B 是核移植技术，C 是胚胎移植技术，则形成 d 的过程(动物细胞克隆)体现了
高度分化的动物的体细胞核仍然具有一定的全能性，C 错误；
D、若图 2 中 B 表示下丘脑，C 表示垂体，切断下丘脑与垂体的联系，对胰岛的影响比对甲
状腺、肾上腺的影响更小，D 正确；
二、不定项选择题
21．2018 年 3 月，我国科学家宣布首次利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术，精准地将人亨廷
顿舞蹈症基因插入猪成纤维细胞中，成功培育出亨廷顿舞蹈症的模型猪，为治疗人类神经细
胞功能退行性疾病提供了理想的动物模型。有关叙述错误的是（ ）
A．外源基因插入猪成纤维细胞中，其变异类型属于染色体变异
B．以猪成纤维细胞作为受体细胞的主要原因是它具有全能性
C．模型猪的培育涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
D．模型猪为老年痴呆等疾病的病理研究、药物研发提供试验材料
【答案】ABC
【解析】外源基因插入猪成纤维细胞中，其变异类型属于基因重组，A 错误；以猪成纤维细
胞作为受体细胞的主要原因是它功能活动旺盛，具明显的蛋白质合成和分泌活动，对不同程
度的细胞变性、坏死和组织缺损以及骨创伤的修复有着十分重要的作用，B 错误；模型猪的
培育没有涉及体外受精，C 错误；由题意“为治疗人类神经细胞功能退行性疾病提供了理想
的动物模型”可知：模型猪能为老年痴呆等疾病的病理研究、药物研发提供试验材料，D 正
确。
22．SIRT1 基因被称为长寿基因，SIRT1 蛋白对于延缓内皮细胞衰老，改善因衰老而引起的
内皮细胞功能障碍方面具有重要作用。科学家研究白藜芦醇对人内皮细胞衰老凋亡、 SIRT1
基因的影响的部分实验结果如下图。其中 P1~P35 是指体外培养的人内皮细胞的传代次数。
下列说法正确的是（ ）第 13 页 /共 22 页
A．人内皮细胞传代培养时，需使用胰蛋白酶处理贴壁生长的内皮细胞
B．随传代次数增加，人内皮细胞内自由基减少，SIRT1 表达水平降低
C．对照组应使用等量清水处理人内皮细胞，温度等与实验组保持一致
D．适当浓度的白藜芦醇可以降低体外培养的内皮细胞的凋亡率
【答案】AD
【解析】
A、人内皮细胞传代培养时，需使用胰蛋白酶处理贴壁生长的内皮细胞，使其分散，A 正确；
B、细胞衰老的假说之一是自由基学说，随传代次数增加，人内皮细胞凋亡率增加，说明细
胞衰老增加，即细胞内自由基增加，SIRT1 表达水平降低，B 错误；
C、对照组应使用等量生理盐水处理人内皮细胞，温度等与实验组保持一致，C 错误；
D、结合图 1 和 2 可知，SIRT1 基因表达水平高时，细胞凋亡率低，由图 3 可知，干预组的
细胞内 SIRT1 基因表达水平升高，说明适当浓度的白藜芦醇可以降低体外培养的内皮细胞
的凋亡率，D 正确。
23．模型是人们为了某种特定目的对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，模型构建是
生物学教学、研究和学习的一种重要方法。对下列两个生物概念模型的理解或者分析错误的
是第 14 页 /共 22 页
A．若图甲表示基因工程的操作流程图，则 C 可表示重组质粒，D 是受体细胞
B．若图甲表示植物体细胞杂交过程，则从 C 到 D 需要的技术是植物组织培养
C．若图乙表示核移植后再进行胚胎移植，则该过程体现了高度分化的细胞也具有全能性
D．若图乙中 B 为下丘脑，C 是垂体，切断 BC 间联系，对胰岛的影响比对甲状腺影响更大
【答案】CD
【解析】若图甲表示基因工程的操作流程图，则 A 和 B 分别表示目的基因和运载体，C 可表
示重组质粒，D 是受体细胞，A 正确；若图甲表示植物体细胞杂交过程，则 A、B 在融合前必
须经过去壁处理（酶解法，用纤维素酶和果胶酶）形成原生质体，形成的 C 细胞称为杂种细
胞，从 C 杂种细胞到 D 杂种植株需要采用植物组织培养技术，B 正确；若图乙中表示核移植
后再进行胚胎移植，，则形成 D 的过程体现了高度分化的动物体细胞核也具有全能性，C 错
误；甲状腺激素的调节过程：下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状
腺→甲状腺激素，同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。血糖浓度调节过程
中，下丘脑可以不通过垂体而直接作用于胰岛细胞。所以若图乙中 B 表示下丘脑，C 表示垂
体，切断下丘脑与垂体的联系，对胰岛的影响比对甲状腺的影响更小，D 错误。
24．胎牛血清(FBS)是天然的培养基，能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营
养物质，起到非常好的促进效果。下表是后期胚胎培养液(CR2 后液）中添加不同浓度 FBS
对牛核移植胚胎发育的影响情况，下列叙述错误的是
血清的不同浓度水平对牛核移植胚胎发育的影响
组别 培养液 卵裂率/% 囊胚率/%
对照组 CR2 前液+CR2 后液 59.17±1.34 13.53±2.04
试验组 1 CR2 前液+10%FBSCR2 后液 62.14+1.78 13.78±2.77
试验组 2 CR2 前液+20%FBSCR2 后液 68.95±4.15 26.09±2.20
试验组 3 CR2 前液+30%FBSCR2 后液 62.02±8.64 8.78±3.20
A．囊胚中内细胞团发育成胎膜和胎盘
B．添加 20%FBS 是促进核移植胚胎发育的最适浓度第 15 页 /共 22 页
C．从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育成熟
D．添加不同浓度的 FBS 对卵裂率和囊胚率均有促进作用
【答案】ABD
【解析】囊胚中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，
A 错误；表中信息显示：添加 20%FBS 的试验组 2，其卵裂率和囊胚率都高于对照组和其它
试验组，说明促进核移植胚胎发育的最适浓度范围在为 20%FBS 左右，但 20%FBS 不一定是最
适浓度，B 错误；从卵巢采集的卵母细胞不具有受精能力，需在体外培育成熟后，才能与获
能的精子受精，C 正确；表中信息显示：各试验组的卵裂率均高于对照组，说明添加不同浓
度的 FBS 对卵裂率均有促进作用，试验组 1、2 的囊胚率高于对照组，试验组 3 的囊胚率低
于对照组，说明在一定浓度范围内，随添加的 FBS 浓度的升高对囊胚率均有促进作用，但超
过该浓度范围却起抑制作用，D 错误。
25．人绒毛膜促性腺激素（ HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备
抗 HCG 单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图是抗 HCG 单克隆抗体制备流程示意图，有关
叙述错误的是
A．①过程常用灭活的病毒，不可用聚乙二醇
B．②过程筛选出的杂交瘤细胞都能产生抗 HCG 抗体
C．③过程利用的原理是抗原和抗体的特异性结合
D．④过程需要添加抗生素等物质，以防止病毒污染
【答案】ABD
【解析】
【详解】
A、①过程为细胞融合，常用灭活的病毒或聚乙二醇作为促融剂，A 错误；
B、②过程可筛选出多种杂交瘤细胞，其中包括能产生抗 HCG 抗体的杂交瘤细胞，B 错误；
C、③过程是利用抗原和抗体的特异性结合的原理筛选出能产生抗 HCG 抗体的杂交瘤细胞，第 16 页 /共 22 页
C 正确；
D、④过程需要添加抗生素等物质，以防止病菌污染，但不能防止病毒污染，D 错误。
三、非选择题
26．2015 年 2 月 3 日，英国议会下院投票通过—项历史性法案，允许以医学手段培育“二亲
婴儿。 “三亲婴儿”的培育过程可选用如下技术路线。请回答下列问题。
（1）过程①所用的是细胞工程中的 技术。图中“三亲婴儿”的染色体来自 和父
亲提供的细胞核。
（2）进行过程②时，所用的父亲精子是经过 处理的。过程②中防止多精入卵的屏障
有 和卵细胞膜反应。判断卵子受精的重要标志是 。
（3）工程③采用的是胚胎工程中的 技术，该过程所用培养液的成分除一些
无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及 等
物质
【答案】（1）核移植 母亲
（2）透明带反应 卵细胞膜和透明带间隙可观察到两个极体
（3）早期胚胎培养 血清
【解析】（1）图中涉及到的现代生物技术有：体外受精、核移植、胚胎移植、早期胚胎培
养等。图中“三亲婴儿”是经过核移植和体外受精产生的，其染色体来自母亲和父亲提供的细
胞核。
（2）精子经过获能处理后才能受精；防止多精入卵的屏障有透明带反应和卵细胞膜反应。
受精过程中，防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。受精的场所是输卵管；
判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。
（3）体外受精以后要采用胚胎工程中的早期胚胎培养技术和胚胎移植技术，该过程所用的
培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营
养成分以及动物血清等物质。
27．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“番茄一马铃薯”植株的过程,
请回答下列问题：第 17 页 /共 22 页
（1）为了培养“番茄一马铃薯”，可取两者的叶片,先用_________________酶去除细胞壁。
（2）过程③在化学药剂________________的作用下会发生细胞融合。
（3）过程⑤属于______________，过程⑥属于______________，细胞发生分化的根本原因
是_____________。
（4）过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是_______________________，其培养时选用的材料通常
是分生组织，原因是____________________________。
（5）植物体细胞杂交的研究意义是_____________________________。
【答案】（1）纤维素酶和果胶酶
（2）聚乙．醇（PEG）
（3）脱分化 再分化 基因的选择性表达
（4）植物组织培养 全能性高,易培养形成愈伤组织
（5）克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍（1 分）
【解析】
（1）①②为去壁过程，该过程常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理。
（2）③表示诱导原生质体融合过程，该过程常用的化学药剂是聚乙二醇（PEG）。
（3）⑤表示脱分化过程，⑥表示再分化过程，细胞发生分化的根本原因是基因选择性表达
的结果。
（4）过程⑤⑥⑦分别为脱分化，再分化过程，利用了植物组织培养技术，其培养时选用
的材料通常是分生组织，因为分生组织全能性高，易培养形成愈伤组织。
（5）植物体细胞杂交能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
28．回答下列(一）、（二）小题：
（一）阅读下列材料，回答与微生物相关的问题：
食醋发酵过程中需要加入稻壳作为填充剂，稻壳基本不被分解，导致酿造后产生大量的醋渣。
已测得醋渣中粗蛋白（测得的总含氮量）含量为 7~10%，粗纤维为 30~35%。现利用醋渣生
产微生物发酵饲料，实现废料利用，基本过程如下：第 18 页 /共 22 页
用醋渣配制固体发酵培养基，接种适量产朊假丝酵母、酒精酵母、长柄木霉，反复翻拌均匀，
平铺到经过灭菌处理的竹帘上，料层上面铺盖多层经灭菌处理的纱布，在 30℃恒温箱中培
养 72h。培养结束后获得发酵饲料，测定真蛋白含量（测得的总蛋白质含量）和粗纤维含量，
结果如下图 1 和图 2。
（1）食醋发酵过程中起作用的微生物是_________。加入稻壳作为填充剂，主要作用是
_______。
（2）配制固体发酵培养基时________（填“需要”、“不需要”）加入琼脂，其中为产朊
假丝酵母、酒精酵母、长柄木霉提供氮源的是________。对竹帘和纱布进行灭菌处理的目的
是_______。
（3）由图 1 和图 2 可知，发酵饲料真蛋白含量_______，粗纤维含量________。长柄木霉代
谢过程中可以产生大量淀粉酶和纤维素酶，可以将原料中的淀粉和纤维素分解成小分子的糖
类，由此推测产朊假丝酵母、酒精酵母具有________能力。
（二）下图是利用现代生物技术治疗遗传性糖尿病的流程示意图。回答下列问题：
（1）不能直接利用患者体细胞培养获得胚胎干细胞的原因是_______，应通过②________技
术获得重组细胞 A 进一步培养获得。
（2）胚胎干细胞具有的特点是_______，过程③需要用到的工具酶有________。
（3）与植物组织培养相比，在体外培养重组细胞 A 和 B 时，培养液中要加入_______，且
要在_____中培养。
（4）定向诱导使重组细胞 B 发生________，从而形成功能专一的胰岛样细胞。经检测，胰第 19 页 /共 22 页
岛样细胞中有正常的胰岛素基因，但输入患者体内后并没有产生胰岛素，可能的原因是
________。
【答案】醋酸杆菌 醋酸杆菌是好氧细菌，加入稻壳保持醋料疏松有大量空气，以使好氧
发酵作用正常进行(或“有利于培养基通气”) 不需要 粗蛋白 防止杂菌污染
提高 下降 合成菌体蛋白 体细胞已发生分化，基因组中基因的活动很不完全（或
“体细胞已分化”、“动物体细胞没有全能性”、“卵细胞质中有调节核活动的物质”）
核移植 未分化、具有发育全能性 限制性核酸内切酶、DNA 连接酶 动物血清 CO2
恒温培养箱 细胞分化（或“基因选择性表达”） 基因没有表达（或“没有拼接到受体
细胞的 DNA 上”）
【解析】（一）（1）食醋发酵过程中起作用的微生物是醋酸杆菌。加入稻壳作为填充剂，
主要是由于醋酸杆菌是好氧细菌，加入稻壳保持醋料疏松有大量空气，以有利于培养基通气。
（2）配制固体发酵培养基时不需要加入琼脂，因为凝固剂不利于培养基通气，粗蛋白含氮
可作为氮源。微生物培养必须严格进行无菌操作，防止杂菌污染。
（3）由图 1 和图 2 的数据与初始醋渣中粗蛋白 7~10%，粗纤维 30~35%对比，可知发酵饲
料真蛋白含量提高，粗纤维含量下降。长柄木霉代谢过程中可以产生大量淀粉酶和纤维素酶，
可以将原料中的淀粉和纤维素分解成小分子的糖类，由此推测产朊假丝酵母、酒精酵母具有
合成菌体蛋白质的能力。
（二）（1）不能直接利用患者体细胞培养获得胚胎干细胞的原因是体细胞已分化，全能性
无法表达，图中②为核移植技术。
（2）胚胎干细胞比起普通的体细胞，是一种未分化、具有发育全能性。过程③为基因工程
技术，需要用到的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA 连接酶。
（3）与植物组织培养相比，在体外培养动物细胞时，培养液中要加入动物血清，且要在 CO2
恒温培养箱中培养。
（4）定向诱导使重组细胞 B 发生分化，本质为基因的选择性表达。经检测，胰岛样细胞中
有正常的胰岛素基因，但输入患者体内后并没有产生胰岛素，可能的原因是基因没有表达
（或没有拼接到受体细胞的 DNA 上）。
29．Ⅰ．一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症患儿。在他们欲生育第二胎时，
发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前
基因诊断，过程如图。第 20 页 /共 22 页
（1）过程①是指在体外进行的 处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程②称
为 。
（2）在对胎儿进行镰刀形细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物
质③ 进行 PCR 扩增。然后用 Ⅱ对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物。
据此判断， Ⅱ是一种 酶。
（3）不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带。该家庭成员的
镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④，据此判断胎儿为 （正常/患者/
携带者）。
Ⅱ．生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 和 等原理。一般来
说，生态工程的主要任务是对 进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行
改善，并提高生态系统的生产力。
【答案】（1５分，每空２分）
Ⅰ．（1）精子获能 胚胎移植
（2）DNA（１分） 限制性核酸内切
（3）正常
Ⅱ．物质循环再生 物种多样性(系统学和工程学) 已被破坏的生态环境 (或受损的生态系统)
【解析】I、（1）由图可知过程①是精子在体外的精子获能，②是受精卵发育到早期胚胎
后需要移植到子宫的胚胎移植。
（2）要进行基因诊断需要对 DNA 进行分析，能将 DNA 进行切割的酶是限制性核酸内切酶。
（3）由图可知父母亲都是杂合子，上面的条带是 A 基因，下面的条带代表 A 基因，胎儿的
基因型是 AA，故是正常。第 21 页 /共 22 页
II．生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、物质循环再生原理、物种多样性原
理和系统学工程学原理。生态工程是对已被破坏的生态环境或是受损的生态系统进行修复。
30．科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗
体可以同时结合两种抗原。
（1）科研人员将抗原 α、β 分别注射到小鼠体内，引起机体的__________免疫，__________
分泌相应抗体。
（2）科研人员获得上述小鼠的脾脏细胞，制备两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗
体结构、与抗原结合的情况如图 1 所示。
①制备杂交瘤细胞时，需将上述小鼠的脾脏组织，用__________处理获得单细胞后，再与小
鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞。将两种杂交瘤细胞用__________试剂处理
促进其融合，在培养基中加入__________（天然成分）培养。如果两种细胞成功融合，则会
同时表达出抗体的重链 A、B 和轻链 a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。
②抗体由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于 A1
或 B1 进行组装（A1 与 B1 相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区 A2、a 或 B2、b（a 与
b 相同）。因此，双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多，其中有一种抗体能同时与抗原 α、β
结合称为双特异性抗体，如图 2。请将 A1、A2、B1、B2、a、b、α、β 等字符填入下面的表
格中__________。
1 2 3 4 5 6
A2 α
③为使双杂交瘤细胞只产生图 2 所示双特异性抗体，降低纯化分离成本，科研人员对重链、
轻链的结构进行改造。改造思路是在 A、B、a、b 的恒定区通过改变__________，进而改变
蛋白质的空间结构，实现“榫卯”式互补组装的唯一性，这种改造属于现代生物技术中的第 22 页 /共 22 页
__________工程。
（3）结合双特异性抗体特点，请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景：________。
【答案】体液 浆细胞 ①胰蛋白酶 PEG（或“聚乙二醇”） 动物血清
1 2 3 4 5 6
A2 B2 a b α β
③氨基酸种类（或“序列”） 蛋白质 研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异
性抗体，特异性杀死肿瘤细胞
【解析】（1）抗原进入小鼠体内能够引起机体的体液免疫，使浆细胞分泌抗体。
（2）①制备杂交瘤细胞，将小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理获得单细胞。动物细胞的融合
需要使用 PEG 进行诱导，在加入动物血清进行培养。
②双抗体是同时含有与抗原 α、β 结合的抗体由于 1 是 A2，根据图 1 的结构 3 为 a，2 是
B2,4 是 b，5 是 α，6 是 β。
即答案为：
1 2 3 4 5 6
A2 B2 a b α β
③蛋白质的空间结构是由氨基酸的种类和排列顺序决定，所以可以通过改变氨基酸的种类和
排列顺序改变蛋白质的空间结构，属于蛋白质工程。
（3）双抗体可以和两种抗原结合，所以可以研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性
抗体，特异性杀死肿瘤细胞。
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