专题33 细胞工程和胚胎工程（精练）（解析版）.docx

1、细胞工程和胚胎工程1、（2022山东高考真题）如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是（）A双抗可同时与2种抗原结合B利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞C筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原D同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞【答案】D【解析】A、根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，A正确；B、 根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，B正确； C、在两种不同的抗原刺激下，B细胞增殖、分化产生

2、不同的浆细胞分泌形成两种抗体，因此，筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原-抗体检测，从而实现对双抗的筛选，C正确；D、 同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，D错误。故选D。2、（2021山东统考高考真题）一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗 p72 的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是（ ）A注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大B单

3、抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合C利用该小鼠只能制备出一种抗 p72 的单抗Dp72 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况【答案】D【解析】A、单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A错误；B、单抗制备过程中通常将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，B错误；C、非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 上有多种抗原决定簇，一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入p72 后，可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗，C错误；D、p72 部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，因此由这部分抗原

4、决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效，D正确。故选D。3、（2023山东淄博统考三模）科研人员从小鼠的皮肤细胞中提取出干细胞，并将这些干细胞重新编程为原始态的胚胎干细胞（ESCs）。通过表达相关基因，将ESCs分化成为原始内胚层细胞和滋养层干细胞，并混合胚胎干细胞，将这三种细胞按照一定比例置入培养基培育3天，构建出胚胎模型，然后将其置于“人造机械子宫”中进行培养。这个小鼠的“合成胚胎”与自然胚胎非常相似，拥有一颗跳动的“心脏”、胎盘、卵黄囊，以及形成中的血管组织等，最终这个“合成胚胎”在存活了8天后死亡。下列说法正确的是（）AESCs分化成原始内

5、胚层细胞和滋养层干细胞的过程不受基因控制B“合成胚胎”具有与自然胚胎具有相同的结构和功能C“人造机械子宫”应为无菌、无毒并添加有血清的液体环境D早期胚胎培养技术为将来合成器官组织用于移植和治疗疾病提供了新途径【答案】C【解析】A、ESCs分化成原始内胚层细胞和滋养层干细胞的过程是受基因控制的，A错误；B、“合成胚胎”只存活了8天后就死亡，则与自然胚胎不同，B错误；C、“人造机械子宫”应为无菌、无毒的液体环境，动物细胞的培养还应该添加血清，C正确；D、胚胎工程为将来合成器官组织用于移植和治疗疾病提供了新途径，D错误。故选C。4、（2023山东山东师范大学附中校考模拟预测）基因组印记(通过甲基化实

6、现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用)，最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（）A体外培养卵母细胞时，为防止污染，需将培养皿置于二氧化碳培养箱中进行培养B甲基化可能会关闭基因的活性，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达C“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同D移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来【答案】B【解

7、析】A、动物细胞培养时加入抗生素，防止培养过程中的污染，A错误；B、由题干可知，基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达，然后促进了细胞的全能性的表现，获得孤雌小鼠，B正确；C、“孤雌小鼠”是由两个生殖细胞（修饰后的次级卵细胞和另一个卵子的极体）结合后发育形成，同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组，或发生基因突变，将导致两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同，C错误；D、囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化，D错误。故选B。5、（2023山东泰安统考模拟预测）澳大利亚科学家Mic

8、hael Gabbett发现了一对“半同卵双胞”龙凤胎，他们来自母亲的基因完全一样，来自父亲的基因却只重合一部分。这次发现用事实告诉我们，“半同卵双胞”龙凤胎的基因相似度为89%。半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示，图2细胞中包含3个原核，为1个雌原核和2个雄原核，一般情况下这种受精卵无法正常发育。但是，该受精卵在母体内恢复了分裂，形成了三极纺锤体（图3），并最终分裂成3个二倍体细胞（图4）。细胞A、B继续发育形成两个嵌合体胚胎，而细胞C发育失败。最终该母亲成功诞下两名婴儿。相关叙述正确的是（）A图1表示该异常胚胎的受精过程，此时卵子发育到减数第一次分裂后期B图3细胞中细胞A、B、C染

9、色体组都是由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成C最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同D图3细胞显示该细胞在该异常情况下，可以从三极发出纺锤丝形成三极纺锤体【答案】C【解析】A、图1表示该异常胚胎的受精过程，此时卵子发育到减数第二次分裂中期，A错误；BC、这个异常受精卵是由卵母细胞与2个精子受精，故图2细胞中的3个原核包括1个雌原核和2个雄原核，由图3分析可知，此时受精卵形成了3极纺锤体，并最终分裂成3个合子（图4），三个合子的组成可能是：1个合子由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成，则另外2个合子的染色体组为1个父系染色体组和1个母系染色体组、2个父系染色体组，设母亲的染色体组

10、成是XX，父亲的是XY，则最终该母亲成功诞下的两名婴儿可能都是XX，也可能是XX和XY，故最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同，B错误，C正确；D、图示为动物细胞的分裂过程，动物细胞分裂不形成纺锤丝而是通过星射线形成纺锤体，D错误。故选C。6、（2023山东泰安统考模拟预测）胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞，其中一个细胞的细胞核消失后，两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”，制备过程如下图所示，其中GFP（绿色荧光蛋白）基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测，“华柚2号”的细胞

11、核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，下列说法正确的是（）A制备原生质体时需用胰蛋白酶或纤维素酶去除细胞壁B聚乙二醇或灭活的病毒可用于诱导原生质体A和B的融合C“华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中D应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号”【答案】C【解析】A、制备原生质体时需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A错误；B、灭活的病毒不能用于植物原生质体的诱导，B错误；C、雄性不育的胞质杂种华柚2号的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，融合后品种A的细胞核消失，控制雄性不育的基因可能位于线粒体中，C正确；D、GFP（绿色荧光蛋白）基因

12、转入了品种A的细胞核基因组中，而融合后的华柚2号不含品种A的细胞核，因此发绿色荧光的杂种细胞应被淘汰，D错误。故选C。7、（2023山东山东省实验中学统考二模）科学家利用雌性小鼠的体细胞获得iPS细胞，随后添加生物活性物质诱导生成原始生殖细胞样细胞，进而使其完成减数分裂形成卵细胞，进行体外受精，最后生育健康小鼠。下列说法错误的是（）AiPS细胞即诱导全能干细胞，应用前景优于胚胎干细胞B鉴别iPS细胞时可以将其特征与胚胎干细胞进行类比C该过程需要动物细胞培养、体外受精、胚胎移植等技术D可以将特定基因或蛋白质导入雌性小鼠体细胞获得iPS细胞【答案】A【解析】A、iPS细胞是人类诱导某些已分化的体细

13、胞，是诱导多能干细胞，A错误；B、iPS细胞是诱导多能干细胞，具有癌细胞的特征，鉴别iPS细胞时可以将其特征与胚胎干细胞进行类比，B正确；C、将体细胞诱导成多能干细胞进而诱导成原始生殖细胞样细胞，需要细胞培养技术，使其完成减数分裂形成卵细胞，进行体外受精，需要体外受精技术，最后生育健康小鼠，需要胚胎移植技术，C正确;D、制备iPS细胞时，可以借助载体将特定基因导入雌性小鼠体细胞而获得，也可以直接将特定蛋白导入雌性小鼠体细胞中获得，D正确。故选A。8、(2020重庆市七校联考)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，请据图

14、回答下列问题：(1)采集母羊的卵母细胞可以直接从_中获取。(2)一般情况下，符合受精要求的精子和卵子可以在_溶液中完成受精过程。培养早期胚胎时，所用培养液的成分除了一些_类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及动物_等物质。(3)在胚胎移植前要对接受胚胎的当地普通绵羊进行 _处理。(4)图中胚胎移植的适宜时间是胚胎发育至_或囊胚阶段。采用胚胎分割技术能得到“同卵多胞胎”，对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要特别注意将_均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。【答案】(1)卵巢(2)获能(或专用的受精)无机盐和有机盐血清(3)同期发情(4)桑椹胚内细胞团【解析】(2)获能的

15、精子和培养成熟的卵子，一般情况下可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。动物早期胚胎培养需要“两盐”(无机盐和有机盐)、“两素”(激素和维生素)、“两酸”(核苷酸和氨基酸)和动物血清等。(4)牛、羊胚胎移植的适宜时期是胚胎发育至桑椹胚或囊胚阶段。9、(2020河北唐山期末)2018年11月一对经基因编辑能先天免疫艾滋病的双胞胎婴儿在我国诞生。其基因编辑免疫艾滋病的原理：CCR5基因所表达的蛋白是HIV入侵机体细胞的主要辅助受体之一，通过基因敲除技术让CCR5基因失效，从而产生对艾滋病的免疫作用。该成果有望让那些感染艾滋病病毒的夫妇有机会生一个能免于感染艾滋病病毒的孩子。请回答下列问题：(

16、1)CCR5基因在_(填“T细胞”“B细胞”或“T细胞和B细胞”)中能表达。(2)医学专家首先需要卵子捐献者注射_，以获得足够数量的卵子。在体外受精前，需要对精子进行_处理。(3)基因敲除是把Cas9蛋白和特定的引导序列通过_技术导入到还处于单细胞的受精卵里，使CCR5基因失效。(4)早期胚胎发育的过程大致为受精卵_囊胚原肠胚，囊胚中的_细胞将发育成胎膜和胎盘。【答案】(1)T细胞(2)促性腺激素获能(3)显微注射(4)桑椹胚滋养层【解析】(1)病毒的入侵具有特异性，HIV入侵T细胞，CCR5基因所表达的蛋白是HIV入侵机体细胞的主要辅助受体之一，因此CCR5基因在T细胞中能表达。(2)对雌性

17、个体注射促性腺激素，可以起到超数排卵的作用，以获得足够数量的卵子(卵母细胞)。10、(2020黄冈八模)如图是利用生物技术制备抗体的两个途径的模式简图。请回答下列问题：(1)在人体免疫过程中，图中细胞A主要参与_免疫。过程中常用的诱导因素有_(答出两点即可)。(2)过程中，需先用特定的选择性培养基进行第一次筛选，经筛选获得的细胞产生的抗体还不能确定是单克隆抗体，这是因为_；还需要进行_，最终筛选出的细胞Y是既能大量增殖、又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。(3)过程需要用到的酶是_。若过程用到了EcoliDNA连接酶，该酶作用的底物具备的特点是_。(4)结构甲的组成，除了目的基因外，还必须有_以及标

18、记基因等。将结构甲导入大肠杆菌内时，常用Ca2处理大肠杆菌，其目的是_。【答案】(1)体液聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等(2)细胞融合所用的B淋巴细胞可能不止一种(或获得的杂交瘤细胞可能不止一种)克隆化培养和抗体检测(3)逆转录酶具有相同的黏性末端(4)启动子、终止子使之成为感受态细胞(或使之易于吸收周围环境中的DNA分子)【解析】(1)图中细胞A是B淋巴细胞，主要参与体液免疫。过程表示动物细胞融合，常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。(2)细胞融合之后需用特定的选择性培养基进行第一次筛选，目的是筛选出杂交瘤细胞，经这次筛选获得的杂交瘤细胞产生的抗体可能有多种，这是

19、因为细胞融合所用的B淋巴细胞可能不止一种。第一次筛选得到的杂交瘤细胞经克隆化培养和抗体检测后，最终筛选出既能大量增殖、又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。(3)过程是由mRNA形成DNA的反(逆)转录过程，需要逆转录酶。过程表示构建基因表达载体，必需的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶。EcoliDNA连接酶只能连接黏性末端，该酶能将具有相同黏性末端的DNA片段连接在一起。(4)结构甲表示基因表达载体，其组成包括目的基因、启动子、终止子及标记基因等。将目的基因导入大肠杆菌内时，常用Ca2处理大肠杆菌，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，有利于重组质粒进入大肠杆菌。11、(2020贵

20、阳市摸底考试)2019年1月，中国科学家首次利用基因编辑技术，敲除了猴胚胎的生物节律核心基因BMAL1，获得了一批节律紊乱的小猴(第一代模型猴)。采集了其中一只睡眠紊乱最明显的成年猴的体细胞，通过体细胞克隆技术，获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴(第二代模型猴)，简要过程如图所示，这填补了生物节律紊乱研究高等动物模型的空白。请回答下列问题：(1)基因敲除是用含有一段已知序列的DNA片段与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组，整合入受体细胞的基因组中并得到表达的一种外源DNA导入技术。基因敲除过程中，构建的基因表达载体，外源基因应位于_才可表达；外源基因是否导入受体细胞，可通过对重

21、组DNA上_的表达进行鉴定和选择。(2)该研究离不开ES细胞。ES细胞在形态上表现为_；其在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中可以_。(3)第二代模型猴_(填“是”或“不是”)对第一代模型猴中编号为A6的100%复制，原因是_。【答案】(1)启动子与终止子之间标记基因(2)体积小、细胞核大、核仁明显只增殖而不发生分化(3)不是第二代模型猴的细胞核DNA来自A6，但其核外DNA(细胞质DNA)来自受体卵母细胞；还有生活环境不完全相同【解析】(1)构建基因表达载体时，应将外源基因插入到启动子与终止子之间才能使其表达。可以通过对重组DNA上的标记基因的表达进行鉴定和选择来确定外源基因是否导入受体

22、细胞。(2)ES细胞在形态上具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点。ES细胞在饲养层细胞或在添加抑制因子的培养液中可以维持只增殖不分化的状态。12、(2021江西新余模拟)2016年10月19日美国新希望生殖医学中心正式宣布，世界首个核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生。为中东一位线粒体携带有亚急性坏死脑病基因的母亲带来了希望。培养过程如图所示，据图回答下列问题：(1)获得重组卵母细胞A会用到核移植技术，完成过程需要用微型吸管吸出_，完成过程的B细胞需要选择_(填时期)的卵母细胞。(2)卵母细胞的获取过程中，需要对女性进行超数排卵处理，超数排卵的方法是给女性注射_激素，超数排卵技术带来的危

23、害之一是_。(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用_技术。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意的问题是_。(4)根据_(填序号)过程判断，此种繁殖方式是_生殖。细胞A的培养过程所需气体主要有O2和CO2，CO2的主要作用是_。(5)设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行_。【答案】(1)细胞核和第一极体减数第二次分裂中期(或M中期)(2)促性腺对女性的身体不利，卵巢早衰、影响女性内分泌、影响胎儿的健康发育等(答出其中一项即可)(3)胚胎分割将内细胞团均等分割(4)有性维持培养液的pH(5)遗传学诊断(或基因检测或基因诊断)【解析】(1)图中表示将捐献者的卵母细胞的核物质去除，表示核移植技术，表示卵母细胞的体外培养，表示体外受精，表示早期胚胎培养，表示胚胎移植；A表示重组卵母细胞，B表示培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞。将捐献者的卵母细胞的核物质去除，该过程需要用微型吸管一并吸出细胞核和第一极体。获能的精子需要与培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞完成受精作用。(3)利用胚胎分割技术可以提高已有胚胎的利用率；对囊胚期的胚胎进行胚胎分割时需要注意将内细胞团均等分割。(4)图中表示体外受精，这种繁殖方式为有性生殖。细胞培养需要的气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。