全国各省市高考真题细胞工程(附答案讲解)
细胞工程
一、选择题
1．下列关于细胞工程的叙述，正确的是( )
A．植物细胞必须先用胰蛋白酶处理获得原生质体
B．试管婴儿技术包括细胞核移植和胚胎移植两方面
C．经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状
D．用于培养的植物器官属于外植体
答案：D 解析：植物细胞必须先用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质体，A错误；试管婴儿技术包括体外受精和胚胎移植两方面，B错误；经细胞核移植培育出的新个体具有两个亲本的遗传性状(细胞核和细胞质中的遗传物质来自不同亲本)，C错误；外植体是指由活植物体上切取下来用于进行培养的那部分组织或器官，D正确。
2．(2015·江苏苏州质检)下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养成植株的过程：
四倍体兰花叶片――→
①
愈伤组织――→
②
胚状体――→
③
植株
下列相关叙述中，正确的是( )
A．②和③阶段发生减数分裂
B．①阶段需要生长素而③阶段仅需要细胞分裂素
C．①阶段不仅有细胞增殖且细胞分化速度很快
D．此兰花的花药离体培养所得的植株体细胞中有两个染色体组
答案：D 解析：图中①是脱分化，②是再分化，③是分化过程。②再分化和③分化过程都是进行的有丝分裂，不是减数分裂，A错误。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，B错误。离体的植物组织或细胞，在培养一段时间以后，会通过分裂形成愈伤组织，细胞没有出现分化，C错误。四倍体兰花的配子中有两个染色体组，花药离体培养所得的植株体细胞中有两个染色体组，D正确。
3．(2013·重庆卷)如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是
A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞
B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性
D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
答案：D 解析：①应是效应B淋巴细胞，A项错误；②应使用诱导剂促进细胞的融合，动物细胞常用灭活的病毒，也可以用PEG(聚乙二醇)，B项错误；③是杂交瘤细胞，其既具有浆细胞分泌抗体的功能，又具有骨髓瘤细胞无限增殖的特点，C项错误。
4．如图为烟草在不同生长素、细胞分裂素浓度下的生长发育状况。据图判断下列分析合理的是( )
A．生长素与细胞分裂素之比较大时，烟草的枝条发育
B．生长素与细胞分裂素之比为1时，烟草细胞内可发生基因的选择性表达
C．生长素和细胞分裂素都可通过促进细胞数量的增加而促进烟草的生长
D．烟草的生长发育由多种激素共同调节，且不同阶段发挥主要作用的激素不同
答案：D 解析：选项A不正确，根据图中信息，生长素浓度高而细胞分裂素浓度低时，烟草的根发育；选项B不正确，生长素与细胞分裂素浓度相当时，烟草处于未分化状态，其细胞内不会发生基因的选择性表达；选项C不正确，生长素的作用机理是促进细胞的伸长而不是促进细胞数量的增加；选项D正确，植物的生长发育是由多种激素相互作用共同调节的，且在不同的发育阶段发挥作用的激素不同。
5．动物细胞培养中存在“接触抑制”现象，如果清除一部分贴壁细胞，邻近细胞又迅速分裂重新填满这一区域，然后再次停止分裂。据此作出的假设，不合理的是( ) A．清除部分细胞，邻近细胞释放某种信号分子重新启动细胞周期
B．细胞接触后，为动物细胞停止分裂离开细胞周期提供了信号
C．细胞周期是有其内在节律性的，不受环境因素影响
D．细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体
答案：C 解析：“接触抑制”是指当贴壁细胞生长到表面相互接触时，会出现停止分裂的现象。根据题目信息可知，如果将一些贴壁细胞清除，细胞又重新分裂，分裂到一定程度接触时再次停止分裂，原因可能是邻近细胞释放某种信号分子被其他细胞上的受体识别，从而重新启动细胞分裂，细胞接触后又因为某种信息传递而停止分裂，A、B、D说法正确；细胞周期很可能受周围环境细胞释放的一些信息分子的调控，C说法错误。
6．如图表示哺乳动物生殖过程。其中b为卵细胞，c为体细胞。下列叙述不正确的是( )
A．形成动物①②的过程分别属于有性生殖和无性生殖
B．产生动物②的过程中可发生基因突变、基因重组等
C．动物②的产生表明动物细胞核具有全能性
D．abc细胞的形成过程，仅c细胞为有丝分裂
答案：B 解析：动物①通过受精作用形成，属于有性生殖，动物②通过细胞核移植技术形成，利用的原理是动物细胞的细胞核具有全能性，形成动物②的过程属于无性生殖，A、C 正确。a、b细胞分别是精原细胞和卵原细胞通过减数分裂形成的，c细胞是体细胞，通过有丝分裂形成，D正确。产生动物②的过程中，并没有发生基因重组，故B错误。
二、非选择题
7．回答下列与动物细胞工程有关的问题：
(1)动物细胞培养中，在细胞发生贴壁生长过程中会出现________抑制。贴满瓶壁的细胞一般用________________酶处理后分瓶继续培养，这种培养过程称为________培养。
(2)在细胞核移植过程中常用到卵母细胞，通常情况下，采集到的卵母细胞在体外培养到______________期。在核移植之前，应去除卵母细胞的__________，原因是_____________________________________。
(3)如图表示制备单克隆抗体的过程。在获得B淋巴细胞之前，小鼠已被多次注射________(填“相同”或“不同”)抗原，注射后小鼠体内发生________(填“细胞”或“体液”)免疫反应，生成能产生抗体的B淋巴细胞(浆细胞)。①过程中，如果细胞发生两两融合，融合后出现________种不同的融合细胞。②过程需在特定的________培养基上进行筛选，从而得到________细胞。③过程培养细胞需要的气体环境为____________________。
答案：(1)接触'胰蛋白酶或胶原蛋白'传代'(2)减数第二次分裂中'细胞核'若不去掉卵母细胞的细胞核，就会造成核移植后的卵母细胞中有两个细胞核，使得遗传物质不稳定'(3)相同'体液'三'选择'杂交瘤'95%的空气＋5%的CO2
解析：(1)动物细胞培养过程中会发生接触抑制现象，贴满瓶壁的细胞一般用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后继续培养，分瓶后的培养称为传代培养。(2)体细胞核移植过程中，卵母细
胞一般培养到减数第二次分裂中期，并去除卵母细胞的细胞核，否则核移植后有两个细胞核，遗传物质表达发生混乱。(3)制备单克隆抗体前，对小鼠先要多次用同种抗原刺激，从而能产生足够的相应的浆细胞。B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合是随机的，可能是两个淋巴细胞之间融合或两个骨髓瘤细胞之间融合，也可能是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，因此有三种融合结果。为了得到杂交瘤细胞，需在特定的选择培养基上进行筛选。动物细胞培养的气体环境是95%的空气＋5%的CO2混合气体。
8．根据以下资料回答问题。
资料：美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺利移植到7名患者体内。该培育过程是：从患者的膀胱上取下普通邮票一半大小的活细胞样本，膀胱从外到内由三层构成，即肌肉、胶原质和膀胱上皮。将活细胞样本中胶原质剥下，将肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养，约一周后将这些细胞放在一些海绵形状的可生物降解的由胶原质制成的“支架”上继续培养，再过7周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满“支架”，膀胱上皮在内，肌肉在外。医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面。这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。
培育过程如下图所示。
(1)a过程属于细胞工程中的____________，其培养基与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者含有________。
(2)b过程由数万个细胞繁殖到15亿个细胞是________的结果，上述过程中不但需要无菌、无毒的环境，适宜的营养，还需要适宜的________，以及________环境。
(3)新器官与老器官的“重组”________(填“是”或“不是”)基因重组，因为新器官与老器官的________相同。
(4)“新膀胱”移植后，________(填“会”或“不会”)成为抗原，因为新老器官具有________蛋白质等物质。
(5)除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的________中，这是利用体细胞________技术，形成相应组织、器官。
答案：(1)动物细胞培养'动物血清'(2)有丝分裂(细胞分裂)'温度和pH'气体'(3)不是遗传物质'(4)不会相同的'(5)卵母细胞核移植
解析：(1)图中a过程为动物细胞培养过程，动物细胞培养基成分与植物组织培养的培养基含有的营养成分的主要不同点是前者中含动物血清。(2)动物细胞培养时，不但需要无菌、无毒的环境，适宜的营养，还需要适宜的温度、pH及气体环境。(3)由于新器官与老器官的遗传物质相同，新器官与老器官的“重组”不是基因重组。(4)因为新老器官细胞具有相同的表面抗原等物质，“新膀胱”移植后不会成为抗原。(5)利用体细胞核移植技术将患者的体细胞核移入去核的卵母细胞中，重组细胞经培养也可形成相应组织、器官。
9.科学家用植物体细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株(如图所示)，其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：
(1)在实现过程②的技术之前使用________________酶处理细胞以除去细胞壁。
(2)在将杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是____________，其中过程④相当于____________过程，过程⑤涉及的分裂方式为____________。
(3)若番茄细胞含m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞含________条染色体；若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于________倍体植株。
答案：(1)纤维素酶和果胶'(2)细胞的全能性'脱分化'有丝分裂'(3)m＋n'单
解析：(1)植物体细胞杂交过程中应该用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)杂种细胞培育成为杂种植株依据的原理是细胞的全能性，杂种细胞的组织培养过程要经过脱分化和再分化过程，在植物组织培养过程中只涉及有丝分裂。(3)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细
胞内有n条染色体，则产生的“番茄—马铃薯”细胞所含的染色体为m＋n条，属于异源四倍体。该杂种植株的花粉经离体培养得到的植株无论含几个染色体组，均为单倍体。
10．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)，据图回答问题。
(1)O A段的培养称为________培养，AB段可能发生了________现象，需要用________酶处理使组织细胞分散开来。
(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中就细胞增殖、分化来说，动植物细胞都要进行____________，不同的是植物细胞还要进行__________________。
(3)为制备单克隆抗体，需将________注射到小鼠体内，以此获取________细胞，同时可选取图中________点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，所选取的细胞，其细胞膜上的________与正常细胞相比显著减少。为筛选能够产生单克隆抗体的杂交细胞，可用________培养基来达到目的。
答案：(1)原代'接触抑制'胰蛋白'(2)增殖(或分裂)'脱分化和再分化'(3)抗原浆'D'糖蛋白'选择
解析：本题考查动物细胞的培养与单克隆抗体的制备。人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养，分瓶后的培养称为传代培养；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。动物细胞培养和植物组织培养过程中，动植物细胞都要进行细胞增殖，从而使细胞数目增多；另外，植物细胞还要进行脱分化和再分化的过程。制备单克隆抗体时，需要将产生单一抗体的浆细胞与能够无限增殖的细胞(即癌细胞)杂交。欲获得浆细胞必须先注射抗原，检测到有相应抗体的存在才可以提取到相应的浆细胞。癌细胞的特点有细胞表面的糖蛋白减少，黏着性降低，近似球形，易于扩散。一般用选择培养基来筛选能够产生单克隆抗体的杂交细胞。
11．(2014·新课标全国卷)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只
小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题：
(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是________________________________________________________________________。
(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有____________________________，体系中出现多种类型细胞的原因是________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________。
(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是________________________________________________________________________。
答案：(1)四Y Y小鼠的血清抗体效价最高(2)B 淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到100% (3)1 100 (4)不能无限增殖
（2016江苏卷）9.下列有关细胞工程的叙述，正确的是
A.PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合
B.用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂
C.骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体
D.核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体
【答案】D
【解析】
PEG是促细胞融合剂，但植物细胞不能直接融合，需先去壁形成原生质体才能融合，A错误；制备人工种子应用完整的植物细胞，不需用原生质体，B错误；骨髓瘤细胞不能产生抗体，C错误；核移植克隆的动物，线粒体DNA来自供卵母体，D正确。
考点：本题考查细胞工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
（2015年四川，9．11分）将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如下图所示（注：农杆菌中Ti质拉上只有T－DNA片段能转移到植物细胞中）。
（1）过程①需用同种＿＿＿＿酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，应使用＿＿＿＿培养基。
（2）过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让＿＿进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）若过程④仅获得大量的根，则应在培养基中增加＿＿＿＿以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能长根，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是＿＿＿＿。种植转基因抗虫棉能减少＿＿＿的使用，以减轻环境污染。
答案：（1）限制选择
（2）T－DNA片段筛选出含目的基因的受体细胞（3）细胞分裂素部分细胞也能产生生长素
（4）接种害虫农药
解析:(1)过程①需用同种限制性核酸内切酶(限制酶)对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切.为14过程②
:获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，应使用选择培养基.
:(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让重组质粒中的T-DNA片段进入棉花细胞;除
抽尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是筛选出含目的基因的受体细胞.
:《3)若过程④仅获得大量的根，则应在培养基中增加细胞分裂素以获得芽;部分接种在无激素培养基上的
:芽也能长根，原因是部分细胞也能产生生长素，促进生根。
:(4)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是直接接种害虫，观察其生存情况.种植转基因抗虫棉能减少农
:-药的使用，以减轻环境污染.
考点2 细胞工程
（2015年天津，7.）DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。
据表回答：
（1）选育的融合藻应具有A藻与B藻的优点。
（2）诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻，其目的是获得。
（3）通过以下三步筛选融合藻，步骤可淘汰B藻，步骤可淘汰生长速成率较慢的藻落，再通过步骤获取生产所需的融合藻。
步骤a：观察藻落的大小
步骤b:用不含有机碳源（碳源——生物生长的碳素来源）的培养基进行光照培养
步骤c：测定DHA含量
（4）以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验，结果如下图。
①甲组条件下，融合藻产生[H]的细胞器是；丙组条件下产生ATP的细胞器是。
②与甲、丙两组相比，乙组融合藻生长速率较快，原因是在该培养条件下。甲、
乙两组DHA产量均较高，但实际生产中往往采用甲组的培养条件，其原因是。【答案】（1）产生DHA、自养特性快速生长（2）原生质体
（3）b a c
（4）①线粒体、叶绿体线粒体
②融合藻既能光能自养又能异养
融合藻利用光能和简单的无机物即能生长，不需要添加葡萄糖，可降低成本，也可防止杂菌生长
【解析】（1）由表格信息可知选育的融合藻要具有A藻的自养特性且能产生DHA，还有具有B 藻的生长速率快的特点。（2)藻类具有细胞壁，用纤维素酶可除去其细胞壁又不会损伤原生质体，由此可推知用纤维素
（浙江卷）3.下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是
A.连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型
B.某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞
C.由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆
D.未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状
【答案】B
【解析】连续细胞系的细胞其核型已发生改变；一个祖细胞培养形成的细胞群才为一个克隆；未经克隆化培养的细胞系细胞可能是不同细胞分裂形成的，其性状可能不同。
（课标Ⅰ卷）40.[生物——选修3：现代生物科技专题]（15分）
某研究者用抗原（A）分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z），每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如下图所示。
若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞（染色体数目40条），并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（染色体数目60条）按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题：
（1）制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是小鼠，理由是。
（2）细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有，体系中出现多种类型细胞的原因是。
（3）杂交瘤细胞中有个细胞核，染色体数目最多是条。
（4）未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是。
【答案】（1）四Y Y小鼠的抗体效价最高
（2）B淋巴细胞相互融合形成的细胞，骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到100%