文档内容
专题 21 细胞工程与胚胎工程
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
2025 重庆、广东、湖北、北京、河北、山东、
安徽、甘肃、黑吉辽蒙、湖南
考点1 动物细 2024 吉林、浙江、湖北、江西、全国、广东
胞工程 2023 北京、海南、湖南、湖北
（5年5考） 2022 辽宁、江苏、福建、湖北、山东、浙江、
海南
从近五年全国各地的高考试
2021 湖北、山东、浙江、重庆、江苏、湖南
题来看， 细胞工程与胚胎工程专
2025 四川、湖北、江苏、黑吉辽蒙、浙江、甘
题创设科研情景考查动植物细胞
肃、陕晋青宁
工程与胚胎工程的具体操作过程
考点2 植物细 2024 北京、贵州、甘肃、安徽、湖北、吉林、
和整个过程涉及的原理、技术应
胞工程 浙江、山东、湖南
用等，此部分内容在选择题和非
（5年5考） 2023 山东、浙江、广东、湖北、海南
选择题都有考察。
2022 重庆、辽宁、浙江
2021 江苏、福建、湖北、北京、浙江
2025 重庆、云南、江苏、陕晋青宁、黑吉辽蒙
考点3 胚胎工 2024 北京、贵州、甘肃、湖北
程 2023 广东、浙江、天津
（5年5考） 2022 北京、江苏、全国
2021 江苏、辽宁、浙江
考点01 动物细胞工程
2025年高考真题
1．（2025·重庆·高考真题）为保护濒危哺乳动物甲，科研工作者将甲的近亲物种乙（种群数量多）进行了
如图所示的研究，下列叙述正确的是（ ）A．克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B．体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C．囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D．滋养层可影响内细胞团的发育
【答案】D
【详解】A、克隆动物的核基因组来源于甲，细胞质中的基因来源于乙，A错误；
B、体外受精需用获能的精子与MⅡ期的卵母细胞受精，而不是MI期，B错误；
C、囊胚①的内细胞团可发育为个体，滋养层细胞发育为胎膜和胎盘，C错误；
D、滋养层可影响内细胞团的发育，如滋养层细胞分泌的某些物质可能会影响内细胞团细胞的分化等，D
正确。
故选D。
2．（2025·广东·高考真题）将人眼睑成纤维细胞传代培养后，再培养形成支架，在该支架上接种人口腔黏
膜上皮细胞，培养一段时间后分离获得上皮细胞片层，可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及（ ）
A．制备细胞悬液
B．置于 等适宜条件下培养
C．离心收集细胞
D．用胰蛋白酶消化支架后分离片层
【答案】D
【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换
培养液，以清除代谢废物。（2）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。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（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。）
【详解】A、动物细胞培养时，为增大细胞与培养液的接触面积，需要制备细胞悬液，A正确；
B、置于 等适宜条件下培养，其中5%的CO2可维持培养液的pH，B正确；
C、在成纤维细胞传代培养过程中需要通过离心收集细胞，C正确；
D、不用胰蛋白酶消化支架，避免将上皮细胞片层分离成单独细胞，D错误。
故选D。
3．（2025·湖北·高考真题）利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒，生产流感疫苗，具有标准化、产量高等优
点。但MDCK细胞贴壁生长的特性不利于生产规模的扩大，严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选，
成功获得一种无成瘤性的（多代培养不会癌变）、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06.下列叙述错误的是（
）A．XF06悬浮培养可提高细胞密度，进而提升生产效率
B．细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染所导致
C．可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒
D．采用无成瘤性细胞生产疫苗，是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染
【答案】B
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适当的培养条件下，
让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养需满足基本的营养条件，培养液中需有氨基酸、无机盐、糖
类和维生素等，同时需要适宜的温度、pH和渗透压，还需在无菌无毒的环境下去培养。无菌：对培养液
和所有的培养用具进行灭菌处理，在无菌的环境下进行操作；无毒：定期更换培养液，以便清除代谢产物。
【详解】A、悬浮培养的XF06细胞无需贴壁，可在培养液中自由增殖，从而提高细胞密度，扩大病毒产
量，提升生产效率，A正确；
B、XF06细胞的贴壁特性改变是通过筛选获得的遗传特性，而非流感病毒感染所致（病毒感染仅用于扩增
病毒，不改变宿主细胞生长方式），B错误；
C、流感病毒释放到细胞裂解液后，离心可分离细胞碎片（沉淀）与病毒（上清液），C正确；
D、无成瘤性细胞不含癌基因，可避免疫苗中混入致瘤性DNA片段，确保疫苗安全性，D正确；
故选B。
4．（2025·北京·高考真题）动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时，调控pH的CO 耗尽，培养基转
2
为黄色。由此推断使培养基呈淡红色的是（ ）
A．必需氨基酸 B．抗生素
C．酸碱指示剂 D．血清
【答案】C
【分析】适宜大多数细胞生长的培养基pH在7.0-7.4之间，pH7.4的环境适合大多数的哺乳动物细胞系。
酚红在培养基中被用来作为pH值的指示剂，用以持续监测培养液的酸碱度，在低pH值时酚红使培养液呈
黄色，而较高的pH值时使培养液呈紫色，pH值7.2-7.4时为红色，最适合细胞培养。
【详解】A、必需氨基酸是细胞生长的营养成分，不参与指示pH变化，A错误；
B、抗生素用于抑制微生物污染，与培养基颜色无关，B错误；
C、酸碱指示剂（如酚红）在培养基中用于显示pH变化，在低pH值时酚红使培养液呈黄色，而较高的pH
值时使培养液呈紫色，pH值7.2-7.4时为红色，C正确；
D、血清提供生长因子，不直接导致颜色变化，D错误。
故选C。
5．（2025·河北·高考真题）生物工程在社会生产中的应用日益广泛，下列相关技术和方法错误的是（ ）
A．利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持
B．在没有CO 的有氧环境中进行胚胎干细胞培养
2
C．利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
D．对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备
【答案】B
【分析】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，给予适宜的
培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
【详解】A、植物组织培养技术可以快速繁殖植物，并且由于是无性繁殖，能保持母本的优良性状，兰花
可以利用组织培养技术实现快速繁殖和优良性状的保持，A正确；B、胚胎干细胞培养时，需要一定浓度的CO2，CO2的作用是维持培养液的pH，所以不能在没有CO2的
环境中进行胚胎干细胞培养，B错误；
C、诱导动物细胞融合的方法有物理法（如电激）、化学法（如聚乙二醇）和生物法（如灭活病毒），可
以利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，C正确；
D、在胚胎工程中，对供体母牛注射促性腺激素，能使其超数排卵，从而获得更多的卵母细胞用于胚胎制
备，D正确。
故选B。
6．（2025·山东·高考真题）利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示，下列说法错误的是
（ ）
A．对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞
B．卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行
C．培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D．可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
【答案】B
【分析】动物细胞培养的条件（1）营养条件。（2）无菌、无毒的环境：培养液和培养用具灭菌处理、无
菌环境下操作、定期更换培养液。（3）适宜的温度、pH和渗透压。（4）气体环境：95%空气和
5%CO2。
【详解】A、对牛乙注射促性腺激素进行超数排卵，目的是收集更多数量的卵母细胞，以便后续进行核移
植操作，A正确；
B、卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅱ中期进行，B错误；
C、在培养动物体细胞时，需要定期更换培养液，防止细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害，C正确；
D、PCR技术可以扩增特定的DNA片段，通过检测犊牛丁细胞中是否含有转基因的DNA片段，就可以鉴
定犊牛丁是否为转基因牛，D正确。
故选B。
7．（2025·安徽·高考真题）细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物
细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A．从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B．将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞
C．将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D．采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚，因这两个时期的细胞未发生分化
【答案】B
【分析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗
体等，其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。
【详解】A、胰蛋白酶处理后直接培养的细胞为原代细胞，A错误；
B、将特定基因或特定蛋白（特定的转录因子如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞，B正确；
C、融合细胞有具有同种核的融合细胞和杂交瘤细胞，需筛选才能获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞，C错
误；
D、囊胚细胞已开始分化，D错误。
故选B。
8．（2025·甘肃·高考真题）肿瘤坏死因子α（TNF-α）是一种细胞因子，高浓度时可以引发疾病。研究者利
用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体，用于治疗由TNF-α引发的疾病，制备流程如下图。下列叙述
正确的是（ ）
A．①是从小鼠的血液中获得的骨髓瘤细胞
B．②含未融合细胞、同种核及异种核融合细胞
C．③需用特定培养基筛选得到大量的杂交瘤细胞
D．④需在体外或小鼠腹腔进行克隆化培养和抗体检测
【答案】B
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免
疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛
选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培
养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、骨髓瘤细胞应该从骨髓中获取，A错误；
B、B细胞和骨髓瘤细胞的融合是随机的，可能有些细胞不发生融合，有些两两融合，有些多个融合，有
同种核融合细胞，也有异种核融合细胞，B正确；
C、诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，但不能得到大量的，C错误；
D、进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养，抗体检测不是在小鼠腹腔内进行，D错误。
故选B。
9．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）（多选）下图是制备抗白细胞介素-6（IL-6）单克隆抗体的示意图。下列
叙述错误的是（ ）A．步骤①给小鼠注射IL-6后，应从脾中分离筛选T淋巴细胞
B．步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶，制成单细胞悬液
C．步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合，体现了细胞膜的流动性
D．步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞
【答案】ABD
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免
疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛
选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培
养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、步骤①给小鼠注射IL-6后，应从小鼠的脾中获取B淋巴细胞，A错误；
B、步骤②需要在组织中加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶，使其成为单细胞，进而制成悬液，B错误；
C、步骤③是诱导细胞融合过程，该过程可加入灭活病毒或PEG诱导，细胞融合的过程体现了细胞膜的流
动性，C正确；
D、步骤④是在选择培养基上筛选得到的杂交瘤细胞，该过程得到的杂交瘤细胞不一定能产生所需抗体，
步骤⑤经过克隆化培养和抗体检测筛选出了分泌所需抗体的杂交瘤细胞，D错误。
故选ABD。
10．（2025·湖南·高考真题）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病
毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题：
(1)制备特定抗原
①获取基因A，构建重组质粒（该质粒的部分结构如图所示）。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制
酶切割位点、标记基因、启动子和 等；为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中
的一对引物 对待测质粒进行PCR扩增，预期扩增产物的片段大小为 bp。
②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌，诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵
液进行离心，发现上清液中无蛋白A，可能的原因是 （答出两点即可）。(2)制备抗蛋白A单克隆抗体
用蛋白A对小鼠进行免疫后，将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，诱导融合的常用方法有
（答出一种即可）。选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和 ，多次筛选获得足够数量的能分
泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体，可用于非洲猪瘟的早期诊断。
【答案】(1) 终止子、复制原点 P1 和 P3 782 缺失分泌到细胞外的信号，重组菌没有
将蛋白A释放到细胞外；基因A未表达；基因A丢失
(2) 聚乙二醇（PEG）融合法（或灭活病毒诱导法、电融合法） 抗体检测
【分析】1基因工程的操作步骤：（1）目的基因的选与获取：从基因文库中获取目的基因、利用PCR技
术获取和扩增目的基因、化学方法直接合成目的基因。（2）基因表达载体的构建：基因表达载体是载体
的一种，除目的基因、标记基因外，它还必须有启动子、终止子(terminator等，这是基因工程的核心步骤。
（3）将目的基因导入受体细胞：构建好的基因表达载体需要通过一定的方式才能进入受体细胞。（4）目
的基因的检测与鉴定。首先是分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否
插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA；从转基因生物细胞中提取蛋白质，用相应的抗体进
行抗原一抗体杂交，检测目的基因是否翻译成相应的蛋白等。其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。
【详解】（1）重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和终止子，复制
原点等，终止子能终止转录过程。 要确定基因 A 已连接到质粒中且插入方向正确，应选用引物 P1 和
P3。因为 P1 与基因 A 下游的非编码区互补配对，P3 与基因 A 上游且靠近启动子的区域互补配对，这
样扩增的片段大小为200+582=782bp。
将 DNA 测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌，培养后上清液中无蛋白 A，可能的原因有：缺失
分泌到细胞外的信号，重组菌没有将蛋白A释放到细胞外；基因A未表达；基因A丢失。
（2）①诱导动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，这里
答出其中一种即可，比如聚乙二醇（PEG）融合法。
②选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细
胞。
2024年高考真题
1．（2024·吉林·高考真题）从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点
检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．传代培养时，培养皿需密封防止污染
B．选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C．直接用离心法收集细胞进行传代培养
D．细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
【答案】D【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶
处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理
分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有：①无菌、无毒的环境；②营养；③温度和
pH；④气体环境：95%空气+5%CO ；动物细胞培养技术主要应用在：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、
2
检测有毒物质等。
【详解】A、传代培养时需要营造无菌、无毒以及95%空气+5%CO 的气体环境，而非密封，A错误；
2
B、选取②的细胞进行传代培养比①更合理，②时细胞增长开始变得缓慢，B错误；
C、对于贴壁生长的细胞进行传代培养时，先需要用胰蛋白酶等处理，使之分散为单个细胞，然后再用离
心法收集，C错误；
D、细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞间产生接触抑制有关，D正确。
故选D。
2．（2024·浙江·高考真题）某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装培养，实验操作
过程如图。
下列叙述错误的是（ ）
A．①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B．②加培养液的目的是促进细胞增殖
C．③分装时需调整到合适的细胞密度 D．整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
【答案】B
【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期
更换培养液，以清除代谢废物。（2）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。（3）温度和PH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。（4）气体环境：
95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO（维持培养液的PH）。
2
【详解】A、①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离，A正确；
B、②加培养液，多次加培养液先洗去残留的消化酶，然后终止消化液的消化作用，并对细胞加以稀释，B
错误；
C、③分装时需调整到合适的细胞密度，因为若密度过大细胞直接仍存在接触抑制，C正确；
D、动物细胞培养需要无菌无毒环境，因此整个过程需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。
故选B。
3．（2024·湖北·高考真题）糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖
尿病的重要策略。我国学者研究发现，向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体（mAb），可
以促进胰岛A细胞增殖，诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化，促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述
实验结果，下列叙述错误的是（ ）
A．mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B．注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C．mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D．胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖，升高血糖水平
【答案】B
【详解】A、单克隆抗体的制备涉及细胞融合技术和动物细胞培养技术，mAb属于单克隆抗体，其制备可
能涉及细胞融合技术，A正确；B、单克隆抗体（mAb），可以促进胰岛A细胞增殖；而胰岛A细胞可分泌胰高血糖素，可见注射mAb可
提高胰岛A细胞分泌胰高血糖素的量，B错误；
C、题干信息，mAb是胰高血糖素受体单克隆抗体，可见Ab和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性
结合，C正确；
D、胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度
回升到正常水平，D正确。
故选B。
4．（2024·江西·高考真题）某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S（含有多个不同的抗原决定基，
每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体）。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员
采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体（如图）。下列说法正确的是（ ）
A．利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B．制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C．用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存
D．单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
【答案】AD
【详解】A、胶原蛋白酶可以催化分解细胞外的胶原蛋白，因此利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的
骨髓瘤细胞，A正确；
B、由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体，单克隆抗体
A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞，因此制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不是相同的单克隆抗
体，B错误；
C、用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，也可以冷冻保存，C错误；
D、单克隆抗体A和单克隆抗体B都来自筛选出的杂交瘤细胞，因此都能够特异性识别S蛋白上的抗原决
定簇，D正确。
故选AD。
5．（2024·全国·高考真题）某种病原体的蛋白质A可被吞噬细胞摄入和处理，诱导特异性免疫。回答下列
问题。
(1)病原体感染诱导产生浆细胞的特异性免疫方式属于 。
(2)溶酶体中的蛋白酶可将蛋白质A的一条肽链水解成多个片段，蛋白酶切断的化学键是 。
(3)不采用荧光素标记蛋白质A，设计实验验证蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中，简要写出实
验思路和预期结果 。
【答案】(1)体液免疫
(2)肽键
(3)实验思路：以蛋白质A的片段为抗原，制备单克隆抗体，利用差速离心法将吞噬细胞中的溶酶体分离，
并提取溶酶体中的蛋白质，利用抗原抗体杂交技术进行检测预期结果：出现杂交带，表明蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中
【分析】非特异性免疫（先天性免疫）：第一道防线：皮肤、黏膜等；第二道防线：体液中的杀菌物质和
吞噬细胞；特异性免疫（获得性免疫）第三道防线：由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成。
【详解】（1）特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。病原体感染诱导产生浆细胞的特异性免疫方式属于
体液免疫。
（2）蛋白酶可将蛋白质A的一条肽链水解成多个片段，因此蛋白酶切断的是肽键。
（3）为验证蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中，可以蛋白质A的片段为抗原，制备单克隆抗
体，利用差速离心法将吞噬细胞中的溶酶体分离，并提取溶酶体中的蛋白质，利用抗原抗体杂交技术进行
检测，若出现杂交带，则表明蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中。
6．（2024·广东·高考真题）某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑
制CTL的免疫活性，导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-Ll和PD-1的结合，可
恢复CTL的活性，用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料，开展该疗法与
化疗的联合治疗研究。部分结果见图。
回答下列问题：
(1)据图分析， 疗法的治疗效果最佳，推测其原因是 。
(2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1.为使CTL响应此信号，可在CTL中导入
基因后再将其回输小鼠体内，从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的 （答
位置）且基因导入后不影响CTL 的能力。
(3)某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一：将化疗药物与PD-L1
单克隆抗体结合在一起。方案二：将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起。你认为方案 （填
“一”或“二”）可行，理由是 。
【答案】(1) 联合 该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量
(2) CXCL1受体 (细胞膜)表面 杀伤肿瘤细胞
(3) 一 方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1 结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞
【分析】根据题图可知，肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合，抑制T细胞
增殖分化，从而逃避免疫系统的攻击。
【详解】（1）由图a可知，联合疗法肿瘤体积最小，再根据图b可知，采用联合疗法时活化的CTL的数
目明显高于免疫检查点疗法和化疗等，原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量。
（2）由于黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1，故要进一步提高治疗效果，可以在
CTL中导入细胞因子CXCL1受体基因，使CTL表达出细胞因子CXCL1受体，达到治疗的效果。由于细
胞因子是一类肽类化合物，故该基因的表达产物应定位于CTL的细胞膜上，且基因导入后不影响CTL杀
伤肿瘤细胞的能力。
（3）某肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，故应
该将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起，即方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1 结合，恢复
CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞。
2023年高考真题
1．（2023·北京·统考高考真题）甲状旁腺激素（PTH）水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备
单克隆抗体用于快速检测PTH，有关制备过程的叙述不正确的是（ ）
A．需要使用动物细胞培养技术
B．需要制备用PTH免疫的小鼠
C．利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D．筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
【答案】D
【详解】A、单克隆抗体制备过程中需要对骨髓瘤细胞等进行培养，即需要使用动物细胞培养技术，A正
确；
B、该操作的目的是制备单克隆抗体用于快速检测PTH，故应用PTH刺激小鼠，使其产生相应的B细胞，
B正确；
C、抗原与抗体的结合具有特异性，可利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞，C正确；
D、由于一种B细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体，故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多
种抗体，D错误。
故选D。
2．（2023·海南·高考真题）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
【详解】A、营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制，A错误；
B、XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体，因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异，B正确；
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，即细胞的功能发生了特化，因而发生
了细胞分化，C正确；
D、若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法，即获得有功能的卵母细胞，进而用于繁育，实现濒危物种的保护，D正确。
故选A。
3．（2023·湖南·统考高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答
下列问题：
(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和 。
(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽
对 的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在 μg·mL-1浓度
区间进一步实验。
抗菌肽浓度/（µg•mL-1）
测试菌
55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86
金黄色葡萄球
- - - - - + +
菌
枯草芽孢杆菌 - - - - - + +
禾谷镰孢菌 - + + + + + +
假丝酵母 - + + + + + +
注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。
(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建
基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再
产生淀粉酶M。分析可能的原因是 （答出两点即可）。
(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。
肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及 （答出两点）等基本条件。肺类装配
体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术 （填“是”或“否”）。
(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺
类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验
材料中必备的是 。
①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体 ②MRSA感染的肺类装配体 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽 ④生理盐水 ⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物） ⑥万古霉素（抗MRSA的药物）
【答案】(1)无机盐、淀粉
(2) 金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌 1.73~3.45
(3)淀粉酶编码基因M发生突变；重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失
(4) 无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO 的气体环境 否
2
(5)②③④⑥
【详解】（1）由题意可知，根际促生菌具有固氮作用，可利用空气中的氮气作为氮源，因此用于筛选根
际促生菌的培养基的主要营养物质包括水、无机盐和淀粉。
（2）由题表可知，在抗菌肽浓度为3.45-55.20 μg·mL-1范围内，金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均不能生
长，表明该抗菌肽对它们的抑菌效果较好；因为抗菌肽的浓度为1.73μg·mL-1时，它们均能生长，所以要确
定抗菌肽抑菌效果的最低浓度，应在1.73~3.45 μg·mL-1的浓度区间进一步实验。
（3）在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉
酶M，可能的原因是淀粉酶编码基因M发生突变；或者是重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失。
（4）肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及无菌、无毒环境，含95%空气和
5%CO 的气体环境等基本条件；由图示可知，肺类装配体形成的过程中没有运用动物细胞融合技术，只涉
2
及了细胞的分裂和分化等内容。
（5）科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA
引起的肺炎有治疗潜力，必备实验材料为：②MRSA感染的肺类装配体、 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽、
④生理盐水（设置对照实验使用）、 ⑥万古霉素（抗MRSA的药物，比较解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽的疗
效），故选②③④⑥。
4．（2023·湖北·统考高考真题）某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗
原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。
回答下列问题：
(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞（含浆细胞） （填“需要”或“不需要”）通过原
代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是 。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基（如HAT培养基），该培养基对 和
生长具有抑制作用。
(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是 。
(4)构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是 。【答案】(1) 不需要 使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合
(2) 未融合的亲本细胞 融合的具有同种核的细胞
(3)通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞
(4)④
【详解】（1）浆细胞是高度分化的细胞，不能增殖，所以不需要通过原代培养扩大细胞数量。脂溶性物
质PEG可使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
（2）在杂交瘤细胞筛选过程中，用特定的选择培养基进行筛选，在该培养基上，未融合的亲本细胞和融
合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
（3）单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，是运用了抗原-抗体杂交技术，抗体检测呈
阳性的细胞，即为所需的杂交瘤细胞。
（4）DNA连接酶能连接DNA片段，脱氧核苷酸的磷酸基团位于5'端，-OH位于3'端，①②③脱氧核苷酸
链的两端基团有误；DNA连接酶能催化合成磷酸二酯键，即将一条脱氧核苷酸5'端的磷酸基团与另一条脱
氧核苷酸链的3'端的-OH相连，④符合题意。
故选④。
2022年高考真题
1．（2022·辽宁·统考高考真题）二甲基亚砜（DMSO）易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。
干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是（ ）
冻存剂
合成培养基+DMSO 合成培养基+DMSO+血清
指标
G 期细胞数百分比（%） 65.78 79.85
1
活细胞数百分比（%） 15.29 41.33
注：细胞分裂间期分为G 期、S期（DNA复制期）和G 期
1 2
A．冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B．G 期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期
1
C．血清中的天然成分影响G 期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
1
D．DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
【答案】B【详解】A、冻存复苏后的干细胞可以经诱导分裂分化形成多种组织器官，用于治疗人类某些疾病，A正
确；
B、G 期细胞数百分比上升，说明细胞进入分裂间期，但不会导致干细胞直接进入分裂期，还需经过S和
1
G 期，B错误；
2
C、分析表格可知，血清中的天然成分影响G 期（该期细胞数百分比增大），能增加干细胞复苏后的活细
1
胞数百分比，C正确；
D、二甲基亚砜（DMSO）易与水分子结合，可以使干细胞中自由水转化为结合水，D正确。
故选B。
2．（2022·江苏·统考高考真题）航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌
B．培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
C．心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖
D．心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
【答案】B
【详解】A、培养心肌细胞的器具要先进行高压蒸汽灭菌，但是试剂并不都需要灭菌，如动物血清不能进
行高压蒸汽灭菌，否则会使其中的成分失活，A错误；
B、培养心肌细胞的时候既需要氧气（有助于进行有氧呼吸）也需要二氧化碳（有助于维持培养液的
pH），B正确；
C、在体外培养条件下，细胞会因接触抑制、细胞密度过大、代谢废物积累、营养物质消耗而停止分裂，C
错误；
D、心肌细胞节律性收缩，受植物性神经的支配，是不随意的，在神经细胞释放的神经递质的支配下跳动，
D错误。
故选B。
3．（2022·福建·统考高考真题）我国科研人员在航天器微重力环境下对多能干细胞的分化进行了研究，发
现与正常重力相比，多能干细胞在微重力环境下加速分化为功能健全的心肌细胞。下列叙述错误的是（
）
A．微重力环境下多能干细胞和心肌细胞具有相同的细胞周期
B．微重力环境下进行人体细胞的体外培养需定期更换培养液
C．多能干细胞在分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变
D．该研究有助于了解微重力对细胞生命活动的影响
【答案】A
【详解】A、连续分裂的细胞才有细胞周期，心肌细胞已经高度分化，不能再分裂，没有细胞周期，A错
误；
B、进行细胞的体外培养需定期更换培养液，避免代谢废物对细胞的毒害作用，B正确；
C、分化过程的本质是基因的选择性表达，故多能干细胞在分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变，C
正确；
D、由题意可知，多能干细胞在微重力环境下能加速分化，所以该研究有助于了解微重力对细胞生命活动
的影响，D正确。
故选A。
4．（2022·湖北·统考高考真题）某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果发现其培养的原代神经
元生长缓慢，其原因不可能的是（ ）A．实验材料取自小鼠胚胎的脑组织 B．为了防止污染将培养瓶瓶口密封
C．血清经过高温处理后加入培养基 D．所使用的培养基呈弱酸性
【答案】A
【详解】A、小鼠胚胎脑组织中含有丰富的原代神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓慢，A符合题
意；
B、培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使细胞生长缓慢，B不
符合题意；
C、血清经过高温处理后，其中活性成分变性，失去原有功能，细胞生存环境严重恶化，可能使细胞生长
缓慢，C不符合题意；
D、小鼠内环境为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，使细胞生存环境恶劣，可能造成细胞生长缓慢，D
不符合题意。
故选A。
5．（2022·湖北·统考高考真题）灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是（
）
A．动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B．微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D．可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
【答案】D
【详解】A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；
B、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生
素，B错误；
C、一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误；
D、可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。
故选D。
6．（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
【详解】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。
7．（2022·江苏·统考高考真题）下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人-鼠杂种细胞中人
的染色体会以随机方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性，
只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均
有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有（ ）
A．加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B．细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C．芳烃羟化酶基因位于2号染色体上，乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D．胸苷激酶基因位于17号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
【答案】ACD
【详解】A、动物细胞融合过程中，可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合，A正确；
B、细胞Ⅲ中保留了人的X、11、17号染色体，故不会是鼠-鼠融合细胞，B错误；
CD、根据分析可知，芳烃羟化酶基因位于2号染色体上，乳酸脱氢酶基因位于11号染色上， 胸苷激酶基
因位于17号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上，CD正确。
故选ACD。
8．（2022·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）红曲霉合成的红曲色素是可食用的天然色素，具有防腐、降脂等功能。研究者进行了红曲色素的提
取及红色素的含量测定实验，流程如下：
(1)取红曲霉菌种斜面，加适量 洗下菌苔，制成菌悬液并培养，解除休眠获得 菌
种。经液体发酵，收集红曲霉菌丝体，红曲霉菌丝体与70%乙醇溶液混合，经浸提、 ，获得
的上清液即为红曲色素提取液。为进一步提高红曲色素得率，可将红曲霉细胞进行 处理。
(2)红曲色素包括红色素、黄色素和橙黄色素等，红色素在390nm、420nm和505nm波长处均有较大吸收峰。
用光电比色法测定红曲色素提取液甲的红色素含量时，通常选用505nm波长测定的原因是 。
测定时需用 作空白对照。
(3)生产上提取红曲色素后的残渣，经 处理后作为饲料添加剂或有机肥，这属于废弃物的无害化
和 处理。
（二）我国在新冠疫情方面取得了显著的成效，但全球疫情形势仍然非常严峻、尤其是病毒出现了新变异
株——德尔塔、奥密克戎，更是威胁着全人类的生命健康。(4)新冠病毒核酸定性检测原理是：以新冠病毒的单链RNA为模板，利用 酶合成DNA，经PCR
扩增，然后在扩增产物中加入特异的 ，如果检测到特异的杂交分子则核酸检测为阳性。
(5)接种疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗的制备技术要点是：将腺病毒的复制基因敲除；
以新冠病毒的 基因为模板合成的DNA插入腺病毒基因组，构建重组腺病毒。重组腺病毒在人
体细胞内表达产生新冠病毒抗原，从而引发特异性免疫反应。在此过程中，腺病毒的作用是作为基因工程
中目的基因的 。将腺病毒复制基因敲除的目的是 。
(6)单克隆抗体有望用于治疗新冠肺炎。单克隆抗体的制备原理是：取免疫阳性小鼠的 细胞与
骨髓瘤细胞混合培养，使其融合，最后筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。与植物组织培养相比，杂交
瘤细胞扩大培养需要特殊的成分，如胰岛素和 。
【答案】(1) 无菌水 活化 离心 破碎
(2) 其它色素对该波长光的吸收相对较少，干扰相对较小 70%乙醇溶液
(3) 灭菌 资源化
(4) 逆转录 核酸探针
(5) 抗原 载体 使腺病毒失去复制能力
(6) 脾 动物血清
【详解】（1）防止污染，洗菌苔可加适量的无菌水，制成菌悬液并培养，解除休眠获得活化菌种。红曲
霉菌丝体与70%乙醇溶液混合，经浸提、离心，获得的上清液即为红曲色素提取液。为进一步提高红曲色
素得率，可将红曲霉细胞进行破碎处理，使细胞内的红曲色素释放出来。
（2）用光电比色法测定红曲色素提取液甲的红色素含量时，通常选用505nm波长测定的原因是其它色素
对该波长光的吸收相对较少，干扰相对较小。由于提取红曲色素是用的70%乙醇溶液，故测定时需用70%
乙醇溶液作空白对照。
（3）生产上提取红曲色素后的残渣，经灭菌处理残渣后，作为饲料添加剂或有机肥，这属于废弃物的无
害化和资源化处理。
（4）RNA做模板合成DNA，利用逆转录酶；PCR扩增，然后在扩增产物中加入特异的核酸探针，检测新
冠病毒核酸。如果检测到特异的杂交分子则核酸检测为阳性。
（5）腺病毒疫苗的制备技术要点是：将腺病毒的复制基因敲除；以新冠病毒的抗原基因为模板合成的
DNA插入腺病毒基因组，构建重组腺病毒。重组腺病毒在人体细胞内表达产生新冠病毒抗原，从而引发特
异性免疫反应。在此过程中，腺病毒的作用是作为基因工程中目的基因的载体。将腺病毒复制基因敲除的
目的是使腺病毒失去复制能力。
（6）单克隆抗体的制备原理是：取免疫阳性小鼠的脾细胞与骨髓瘤细胞混合培养，使其融合，最后筛选
出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。与植物组织培养相比，杂交瘤细胞扩大培养需要特殊的成分，如胰岛素
和动物血清。
9．（2022·福建·统考高考真题）美西螈具有很强的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的
早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆
抗体，具体方法如下。回答下列问题：
（一）基因工程抗原的制备
(1)根据美西螈CD14基因的核苷酸序列，合成引物，利用PCR扩增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引
物的3’—OH与加入的脱氧核苷酸的5’—P形成磷酸二酯键，则新合成链的延伸方向是 （填“ 5’→3’
”或“ 3’→5’ ”）。(2)载体和CD14片段的酶切位点及相应的酶切 抗性基因序列如图1所示。用Xho I和Sal 1分别酶切CD14
和载体后连接，CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA．可进一步用这两种限制酶
对CD14的连接方向进行鉴定，理由是 。
培养能表达CD14蛋白的大肠杆菌，分离纯化目的蛋白。
（二）抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示：
(3)步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射 和 。
(4)步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是 。
(5)吸取③中的上清液到④的培养孔中，根据抗原—抗体杂交原理，需加入 ① 进行专一抗体检测，检测过
程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体，原因是 ② 。
(6)步骤⑥从 中提取到大量的抗CD14抗体，用于检测巨噬细胞。
【答案】(1)5'→3'
(2)正向连接的重组DNA有这两种酶切位点（限制酶的识别序列）；而反向连接的重组DNA会形成新的序
列，没有这两种酶的酶切位点（没有限制酶的识别序列）
(3) CD14蛋白/CD14抗原 分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞
(4)能在体外无限增殖
(5) CD14蛋白 参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多，有的不能分泌抗CD14抗体
(6)小鼠腹水
【详解】（1）PCR扩增时，DNA聚合酶催化引物的3'-OH与加入的脱氧核苷酸的5'-P形成磷酸二酯键，
因此新链合成的方向是从5'→3'。
（2）可进一步用限制酶XhoⅠ和SalⅠ对CD14的连接方向进行鉴定，是因为正向连接的重组DNA有这两种
酶切位点（限制酶的识别序列）；而反向连接的重组DNA会形成新的序列，没有这两种酶的酶切位点
（没有限制酶的识别序列）。
（3）步骤①是注射特定抗原，针对本实验目的可知，要获得抗CD14单克隆抗体，故应该注射CD14蛋
白/CD14抗原；步骤⑤是将分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞注入小鼠体内培养，以获得大量单克隆抗体。
（4）步骤②所用的SP2/0细胞是骨髓瘤细胞，特点是能在体外无限增殖。
（5）根据抗原—抗体杂交原理，应该用CD14蛋白检测其中是否含抗CD14蛋白的抗体。因为形成杂交瘤
细胞的B淋巴细胞种类很多，因此有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体。
（6）从制备单克隆抗体的流程可知，将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔后，最终要从小鼠的腹水中提取抗CD14抗体。
10．（2022·辽宁·统考高考真题）某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中，需要表达N蛋白胞外段，制备
相应的单克隆抗体，增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ．N蛋白胞外段抗原制备，流程如图1
(1)构建重组慢病毒质粒时，选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，目的是 。用脂质体将重
组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞，质粒被包在脂质体 （填“双分子层中”或“两
层磷脂分子之间”）。
(2)质粒在包装细胞内组装出由 组成的慢病毒，用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化
N蛋白胞外段。
Ⅱ．N蛋白胞外段单克隆抗体制备，流程如图2
(3)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后，取小鼠脾组织用 酶处理，制成细胞悬液，置
于含有混合气体的 中培养，离心收集小鼠的B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞进行融合。
(4)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，将其接种到96孔板，进行 培
养。用 技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生N蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的单克隆杂
交瘤细胞株，经体外扩大培养，收集 ，提取单克隆抗体。
(5)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合，形成 ，实现特异性治疗。
【答案】(1) 检测目的基因是否成功导入受体细胞 双分子层中
(2)蛋白质外壳和含N蛋白胞外段基因的核酸
(3) 胰蛋白酶或胶原蛋白 CO 培养箱
2
(4) 克隆化 抗原抗体杂交 细胞培养液
(5)抗体-药物偶联物/ADC
【详解】（1）构建重组慢病毒质粒时，为检测目的基因是否成功导入受体细胞，常选用氨苄青霉素抗性
基因作为标记基因。重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞需要依赖膜融合，故质粒被包在脂质体
双分子层中（即磷脂双分子层）。
（2）由于目的基因为N蛋白胞外段基因，在包装细胞内组装出由蛋白质外壳和含有N蛋白胞外段基因的
核酸组成的慢病毒，用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
（3）进行动物细胞培养时，需要取小鼠脾组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，制成细胞悬液，置于含有
95%空气和5%的CO 混合气体的CO 培养箱中培养。
2 2
（4）用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，将其接种到96孔板，进行克隆化培养
和抗体检测。用抗原抗体杂交技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生N蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的
单克隆杂交瘤细胞株，经体外扩大培养，收集细胞培养液，提取单克隆抗体。（5）利用N蛋白胞外段抗体与药物结合，形成抗体-药物偶联物ADC，实现特异性治疗。
11．（2022·海南·统考高考真题）以我国科学家为主的科研团队将OSNL（即4个基因Oct4／Sox2／Nanog
／Lin28A的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFs），诱导其重编程为诱导多能干细胞（iPS），再诱导
iPS分化为诱导原始生殖细胞（iPGCs），然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中，最终获得具
有黑羽鸡遗传特性的后代，实验流程如图。回答下列问题。
(1)CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用
处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加 等天然成分，以满足细胞对某些细胞因
子的需求。
(2)体外获取OSNL的方法有 （答出1种即可）。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白，需
构建基因表达载体，载体中除含有目的基因和标记基因外，还须有启动子和 等。启动子是
识别和结合的部位，有了它才能驱动 。
(3)iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是 。
(4)诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是 。
(5)该实验流程中用到的生物技术有 （答出2点即可）。
【答案】(1) 胰蛋白酶、胶原蛋白酶等 动物血清
(2) PCR技术、人工合成法 终止子 RNA聚合酶 目的基因转录出mRNA，最终表达出
所需要的蛋白质
(3)基因的选择性表达
(4)诱导iPS细胞的技术是将已经分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞（iPS），再诱导iPS分化为
诱导原始生殖细胞（iPGCs）的技术，而细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核移入去核的卵母细
胞内，使这个重组的细胞发育为胚胎，继而发育为动物个体的技术
(5)基因工程、动物细胞培养
【详解】（1）动物细胞培养时，鸡胚组织剪碎后需用胰蛋白酶处理，以获得单细胞悬液。动物细胞培养
时一般需要在合成培养基中添加血清等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。
（2）OSNL为目的基因，体外获取目的基因可通过PCR技术大量扩增或通过人工合成法来合成。基因表
达载体中除目的基因外，还必须有启动子、终止子、复制原点和标记基因等。启动子是一段有特殊结构的
DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，
最终获得所需要的蛋白质。
（3）据图可知，由iPS细胞诱导形成iPGCs细胞经过了细胞分化，该过程遗传物质没有改变，导致其细胞
的形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达。
（4）诱导iPS细胞的技术是将已经分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞（iPS），再诱导iPS分
化为诱导原始生殖细胞（iPGCs）的技术，而细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核移入去核的卵
母细胞内，使这个重组的细胞发育为胚胎，继而发育为动物个体的技术。（5）由图可知，该实验流程中将OSNL基因导入鸡胚成纤维细胞利用了基因工程技术，诱导多能干细胞
过程利用了动物细胞培养的技术。
2021年高考真题
1．（2021·湖北·统考高考真题）自青霉素被发现以来，抗生素对疾病治疗起了重要作用。目前抗生素的不
合理使用已经引起人们的关注。下列关于抗生素使用的叙述，正确的是（ ）
A．作用机制不同的抗生素同时使用，可提高对疾病的治疗效果
B．青霉素能直接杀死细菌，从而达到治疗疾病的目的
C．畜牧业中为了防止牲畜生病可大量使用抗生素
D．定期服用抗生素可预防病菌引起的肠道疾病
【答案】A
【详解】A、结合分析可知，抗生素的作用机理主要有四个方面，作用机制不同的抗生素同时使用，可从
不同方面对于病原体进行防治，故可提高对疾病的治疗效果，A正确；
B、青霉素杀死细菌可能是通过抑制细菌细胞壁的合成或增强细菌细胞膜通透性等途径实现的，不是直接
杀死细菌，B错误；
C、抗生素大量使用会导致耐药菌等的出现，不利于牲畜疾病的防控，C错误；
D、定期服用抗生素会导致耐药菌等的出现，不能用于预防病菌引起的肠道疾病，D错误。
故选A。
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
D．p72 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
【详解】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．（2021·浙江·统考高考真题）下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是（ ）A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
【答案】C
【详解】A、动物细胞培养过程需要无菌操作，故步骤①的操作需要在无菌环境中进行，A错误；
B、动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，分散成单个细胞，制成细胞悬液，B
错误；
C、传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使之分散成单个细胞，再分瓶培养，C正确；
D、步骤④为传代培养过程，该过程中部分细胞可能发生细胞转化，核型改变，D错误。
故选C。
4．（2021·重庆·高考真题）为了研究PDCD4基因对小鼠子宫内膜基质细胞凋亡的影响，进行了相关实验。
(1)取小鼠子宫时，为避免细菌污染，手术器具应进行 处理；子宫取出剪碎后，用 处理一定时
间，可获得分散的子宫内膜组织细胞，再分离获得基质细胞用于培养。
(2)培养基中营养物质应有 （填写两种）；培养箱中CO 浓度为5%，其主要作用是 。
2
(3)在含PDCD4基因的表达载体中，启动子的作用是 。为了证明PDCD4基因对基质细
胞凋亡的作用，以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组，还应设立两个对照组，分
别为 。经检测，实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照
组，说明该基因对基质细胞凋亡具有 （填“抑制”或“促进”）作用。
【答案】(1) 灭菌 胰蛋白酶或胶原蛋白酶
(2) 无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生长因子、血清或血浆（填写两种即可） 维持培
养液的pH值
(3) RNA聚合酶的识别和结合位点，驱动转录出相应的mRNA 基质细胞悬浮液、空载体和基质
细胞的混合培养液 促进
【详解】（1）为避免细菌污染，手术器具应进行灭菌处理；动物组织取出剪碎后，用胰蛋白酶或胶原蛋
白酶处理一定时间，可获得分散的动物组织细胞。
（2）动物细胞培养时，培养基中营养物质应有无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生长因子、血清
或血浆等；培养箱中为95%的空气和5%的CO，其中5%的CO 的主要作用是维持培养液的pH值。
2 2
（3）启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点，驱动转录出相应的mRNA。为了证明PDCD4基因对基质
细胞凋亡的作用，以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组，还应设立两个对照组，
分别为基质细胞悬浮液（空白对照）、空载体和基质细胞的混合培养液（排除空载体的作用）。经检测，
实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照组，说明该基因对基质细胞凋亡具有促进作用。
5．（2021·江苏·高考真题）根据新冠病毒致病机制及人体免疫反应特征研制新冠疫苗，广泛接种疫苗可以
快速建立免疫屏障，阻击病毒扩大。图1为新冠病毒入侵细胞后的增殖示意图，图2为人体免疫应答产生
抗体的一般规律示意图。请据图回答下列问题。(1)图1中，新冠病毒通过S蛋白与细胞表面的ACE2受体结合，侵入细胞释放出病毒的（+）RNA，在宿
主细胞中经 合成病毒的RNA聚合酶。
(2)在RNA聚合酶的作用下，病毒利用宿主细胞中的原料，按照 原则合成（-）RNA。随后大量
合成新的（+）RNA。再以这些RNA为模板，分别在 大量合成病毒的N蛋白和S、M、E蛋
白。
(3)制备病毒灭活疫苗时，先大量培养表达 的细胞，再接入新冠病毒扩大培养，灭活处理后制
备疫苗。细胞培养时需通入CO，其作用是 。
2
(4)制备S蛋白的mRNA疫苗时，体外制备的mRNA常用脂质分子包裹后才用于接种。原因一是人体血液
和组织中广泛存在 ，极易将裸露的mRNA水解，二是外源mRNA分子不易进入人体细胞产生
抗原。
(5)第一次接种疫苗后，人体内识别到S蛋白的B细胞，经过增殖和分化，形成的 细胞可合成并分
泌特异性识别 的IgM和IgG抗体（见图2），形成的 细胞等再次接触到S蛋白时，发挥
免疫保护作用。
(6)有些疫苗需要进行第二次接种，据图2分析进行二次接种的意义是 。
【答案】(1)翻译
(2) 碱基互补配对 游离核糖体和粗面内质网上的核糖体
(3) ACE2受体 维持培养液的酸碱度
(4)RNA酶
(5) 浆 新冠病毒S蛋白 记忆
(6)激发再次应答在人体内产生更多维持时间更长的抗体,并储备更多的记忆细胞
【详解】（1）结合分析可知，新冠病毒侵入细胞后释放出病毒的（+）RNA，在宿主细胞中经翻译合成病
毒的RNA聚合酶。
（2）在RNA聚合酶的作用下，病毒利用宿主细胞中的原料，按照碱基互补配对原则合成（-）RNA；随
后再通过复制合成大量新的（+）RNA，再以这些RNA为模板，分别在游离核糖体和粗面内质网上的核糖
体大量合成病毒的N蛋白和S、M、E蛋白。
（3）病毒表面的蛋白质可作为抗原激发机体的特异性免疫过程，制备新冠病毒灭活疫苗时，先大量培养
能够表达ACE2受体的细胞，再接入新冠病毒扩大培养，经灭活处理后制备疫苗；动物细胞培养时常需通
入CO，其目的是维持培养液的酸碱度。
2
（4）由于人体血液和组织中广泛存在RNA酶极易将裸露的mRNA水解，另外外源mRNA分子不易进入
人体细胞产生抗原，因此，制备S蛋白的mRNA疫苗时，体外制备的mRNA常用脂质分子包裹后才用于
接种。
（5）第一次接种疫苗后，刺激B细胞增殖和分化，形成的浆细胞可合成并分泌特异性识别新冠病毒S蛋
白的IgM和IgG抗体，并产生记忆细胞；当再次接触到S蛋白时，记忆细胞增殖分化，产生大量浆细胞，
分泌大量抗体，发挥免疫保护作用。（6）进行二次接种的意义：激发再次应答在人体内产生更多维持时间更长的抗体,并储备更多的记忆细胞。
6．（2021·湖南·统考高考真题）M 基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将
外源DNA片段F插入M 基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M 基因失活
的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：
（1）在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是 ，这类酶能将特定部位
的两个核苷酸之间的 断开。
（2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目
的是 。
（3）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是 。从早期胚胎中分
离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为 （答出两点即可），功能上具有 。
（4）鉴定转基因动物：以免疫小鼠的 淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制
备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M 基因是否失活的实验思路 。
【答案】 限制性核酸内切酶（限制酶） 磷酸二酯键 清除代谢产物，防止细胞代谢产物积
累对细胞自身造成危害，同时给细胞提供足够的营养 动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对
容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难 细胞体积小，细胞核大，核仁明显（任选两
点作答） 发育的全能性 B 取动物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别提取蛋白质进行抗
原—抗体杂交
【详解】（1）基因工程中切割DNA的工具酶是限制性核酸内切酶（限制酶），故在构建含有片段F的重
组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是限制性核酸内切酶（限制酶）。限制性内切核酸内切酶是作用
于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。不同的限制酶可以获得不同的末端，主要分为黏性
末端和平末端。
（2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目
的是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
（3）由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十
分困难，故与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率低。胚胎干细胞在形态上表现为细胞
体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
（4）先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B
细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，制备M蛋白的单克隆抗体；若要利用此抗体
确定克隆动物A中M基因是否失活，如果M基因已经失活，则克隆动物A中无法产生M蛋白的单克隆抗
体，则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测。故实验思路为：取动物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别
提取蛋白质进行抗原—抗体杂交。考点02 植物细胞工程
2025年高考真题
1．（2025·四川·高考真题）研究人员用花椰菜（BB，2n=18）根与黑芥（CC，2n=16）叶片分别制备原生质
体，经PEG诱导融合形成杂种细胞，进一步培养获得再生植株，其中的植株N经鉴定有33条染色体。下
列叙述正确的是（ ）
A．两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B．再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C．花椰菜和黑芥的原生质体能融合，证明两种植物间不存在生殖隔离
D．植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对，无法产生可育配子
【答案】B
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞，并把杂种细胞培育
成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性，去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法
有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导，其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞，有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个
黑芥原生质体融合等，A 错误；
B、全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，杂种细胞经过培养形成再生植株 N，这
证明了杂种细胞仍具有全能性，B正确；
C、花椰菜和黑芥是不同物种，它们之间存在生殖隔离。原生质体能融合并不能证明不存在生殖隔离，因
为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，C错误；
D、植株 N 是花椰菜（BB，2n=18）和黑芥（CC，2n=16），二者原生质体经 PEG 诱导融合形成杂种细
胞后，染色体组成是 BBCC，存在同源染色体，在减数分裂时能正常联会配对，能产生可育配子，D错误。
故选B。
2．（2025·湖北·高考真题）水母雪莲是我国的一种名贵药材，主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪
莲生长缓慢，长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄
酮的工程技术研究，结果如表所示。下列叙述错误的是（ ）
转速（r/
55 65 75 85
min）
相对生长速
0.21 0.25 0.26 0.25
率
细胞干重
7.5 9.7 11.4 9.5
（g/L）
黄酮产量
0.2 0.27 0.32 0.25
（g/L）A．黄酮产量与细胞干重呈正相关
B．黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
C．氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D．转速为75r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累
【答案】B
【分析】分析表格，随着转速升高，细胞干重增加，黄酮产量最多。
【详解】A．从图中看出，黄酮产量随着细胞干重增加而增加，所以黄酮产量与细胞干重呈正相关，A正
确；
B．黄酮属于次生 代谢产物，并非细胞生存和生长所必需，B错误；
C．氧气参与有氧呼吸，为细胞生长、分裂和代谢提供能量，所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂
和代谢是必需的，C正确；
D．75r/min时相对生长速率、细胞干重和黄酮产量均最高，所以转速为75r/min时既利于细胞分裂，又利
于黄酮的积累，D正确；
故选B。
3．（2025·江苏·高考真题）图示一种植物组织培养周期，①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是（
）
A．过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂
B．过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞
C．过程②③所用培养基的成分、浓度相同
D．培养基中糖类既能作为碳源，又与维持渗透压有关
【答案】C
【分析】离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排
列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤
组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等
器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体。
【详解】A、过程①形成了愈伤组织，发生了细胞的脱分化，此时细胞还进行有丝分裂，A正确；
B、过程②是愈伤组织经再分化形成胚状体的过程，故经过再分化形成不同种类的细胞，B正确；
C、过程②③所有培养基的成分、浓度不完全相同，如细胞分裂素和生长素的浓度不同，C错误；
D、培养基中常加入蔗糖，既能作为碳源，又与维持渗透压有关，D正确。故选C。
4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇药源短缺
问题。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B．培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌
C．芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体
D．紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显
【答案】A
【分析】植物组织培养技术：1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→
植株（新植体）。2、原理：植物细胞的全能性。3、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）。4、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作
物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例直接影响细胞的分化方向。当二者比例适中
时，促进愈伤组织的形成；比例过高时促进生根，比例过低时促进生芽，A正确；
B、培养基含大量水分，需用高压蒸汽灭菌法灭菌（121℃，15-30分钟）；干热灭菌法适用于耐高温且干
燥的物品（如玻璃器皿），不能用于培养基灭菌，B错误；
C、外植体可以是植物的任何活细胞、组织或器官，只要具有全能性。芽原基细胞是分生组织的一部分，
全能性高，可作为外植体。基因选择性表达是细胞分化的基础，不影响其作为外植体的能力，C错误；
D、细胞产物的工厂化生产正是通过植物组织培养技术实现的，如大量培养红豆杉细胞，从培养液中提取
紫杉醇。因此，紫杉醇可通过此方法获取，植物组织培养的优势（如快速增殖、大量生产细胞产物）在此
体现，D错误。
故选A。
5．（2025·浙江·高考真题）某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究，结果如表所示。
流程 最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒 75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min
②诱导出丛生苗 MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增 MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根 1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注：从生苗为丛状生长的幼苗，IBA（吲哚丁酸）为生长素类物质
下列叙述正确的是（ ）
A．流程①的效果取决于消毒剂浓度
B．流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C．与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
D．与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根
【答案】B【分析】植物组织培养过程中，激素的比例影响其分化的方向，当细胞分裂素与生长素比例相当时，产生
愈伤组织，生长素浓度较高时，诱导根的形成，细胞分裂素浓度较高时，诱导芽的形成。
【详解】A、流程①中，消毒效果不仅取决于消毒剂浓度，还取决于消毒时间和消毒剂种类，A错误；
B、流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段，直接经腋芽直接分化为丛生苗，B正确；
C、与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值小，C错误；
D、与流程③相比，提高流程④培养基的IBA浓度有利于从生苗的生根，D错误。
故选B。
6．（2025·甘肃·高考真题）水稻白叶枯病（植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑）由白叶
枯病菌引起，严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，对水稻白叶枯病
的感病基因SWEET（该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻）的启动子区进行了定点“修改”，编辑后的水
稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株（如下图）。回答下列问题。
(1)CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后，可通过 （方法）将该质粒转入植物细胞，并将
整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在植物组织培养基中添加 。
(2)实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为 ，对其消毒时需依次使用酒精和
处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素，原因是 。
(3)为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用 技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑；
然后，在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较 来验证
抗病性。
(4)在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为 。
【答案】(1) 农杆菌转化法 Ti质粒上的T - DNA 潮霉素
(2) 外植体 次氯酸钠 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
(3) PCR - 测序 病斑的大小（或病斑面积、发病情况等合理答案）
(4)对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后，白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻。
【分析】基因工程的基本操作程序包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细
胞，目的基因的检测和鉴定。植物组织培养技术是指在无菌和人工控制的环境条件下，将离体的植物器官
（如根、茎、叶、花、果实等）、组织、细胞以及原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培
养条件，使其长成完整植株的技术。
【详解】（1）将重组Ti质粒转入植物细胞常用农杆菌转化法。因为农杆菌中的Ti质粒上的T - DNA（可
转移DNA）能够整合到植物细胞的染色体DNA上。利用农杆菌侵染植物细胞，从而将重组Ti质粒导入植物细胞。为了筛选出转化成功的细胞，由于重组Ti质粒上含有潮霉素抗性基因（HygR），所以需要在植
物组织培养的培养基中添加潮霉素，只有成功导入重组Ti质粒的细胞才能在含有潮霉素的培养基上存活。
（2）在植物组织培养中，离体的植物器官、组织或细胞被称为外植体，所以实验中用到的水稻幼胚被称
为外植体。 对水稻幼胚消毒时需依次使用酒精、次氯酸钠处理。 在植物组织培养诱导形成再生植株的过
程中，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。不同浓度的生长素和细胞分裂
素的配比可以调控细胞的分裂和分化方向，从而诱导形成根和芽等不同的器官，最终形成再生植株。
（3）为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用PCR - 测序技术检测目标基因的启动子区是否编辑成
功。通过PCR扩增目标基因的启动子区片段，然后进行测序，与编辑前的序列进行对比，看是否发生了预
期的改变。 在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较病斑的大小
（或病斑面积、发病情况等）来验证抗病性。如果基因编辑后的水稻病斑明显小于野生型水稻，说明其抗
病性增强。
（4）在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为：对感病基因SWEET的启动子区进行
定点修改后，白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻，从而使水稻获得了抗病性。
7．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）马铃薯作为重要农作物，提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。
我国科研人员发现，野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培马铃薯中可显
著增强其抗寒能力。回答下列问题。
(1)PCR扩增目的基因时，需要模板DNA、引物、 、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA
聚合酶在PCR的 步骤中起作用。
(2)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体，PCR扩增S基因时需在引物
的 （填“5'端”或“3'端”）添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游引物应添加的碱基序列
是5'- -3'，切割载体时应选用的两种限制酶是 ，PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后，
经纯化和连接，获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。
(3)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，将S基
因整合到 ，抗性基因 可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经 形成芽、
根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
【答案】(1) 4种脱氧核苷酸 延伸(2) 5'端 AGATCT BamHⅠ、EcoRⅠ
(3) 栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上 2 再分化
【分析】1、基因工程的步骤：目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的
基因的检测与鉴定。
2、对限制酶选择条件：不能破坏目的基因和启动子、终止子，以便于目的基因和载体正确连接。
【详解】（1）PCR扩增目的基因时，需要模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液和耐高温
的DNA聚合酶。PCR一般分为变性、复性和延伸三步，其中DNA聚合酶在PCR的延伸步骤中起作用。
（2）为了使目的基因能够被限制酶切割，扩增目的基因时，需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列。结
合图表分析，在载体的启动子和终止子之间有BamH I、EcoR I和Xba I的识别序列，而S基因内部含有
Xba I、Nde I和BamH I的识别序列，要用BamH I、EcoR I或Xba I切割载体，又不能用Xba I、Nde I或
BamH I切割S基因，再根据各种限制酶的识别序列及切割位点，可知，需要用BamH I、EcoR I切割载体，
用BamH I的同尾酶Bgl Ⅱ和EcoR I切割S基因，故PCR扩增S基因时需在上游引物添加的碱基序列是5'-
AGATCT-3'。
（3）T-DNA属于可转移DNA，用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时，基因表达载体中T-
DNA进入愈伤组织细胞，将S基因整合到栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上，抗性基因1位于T-DNA
外部，用于筛选含有重组载体的农杆菌，而抗性基因2位于T-DNA内部，可用于筛选成功转化的愈伤组织。
该愈伤组织经再分化形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
2024年高考真题
1．（2024·北京·高考真题）五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光
谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，
难以达成目的的是（ ）
A．用花瓣细胞观察质壁分离现象
B．用花瓣大量提取叶绿素
C．探索生长素促进其插条生根的最适浓度
D．利用幼嫩茎段进行植物组织培养
【答案】B
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由
于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开
来，即发生了质壁分离。
【详解】A、花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不
符合题意；
B、花 瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素， B符合题意；
C、生长素能促进月季的茎段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C
不符合题意；
D、月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。
故选B。
2．（2024·贵州·高考真题）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述
错误的是（ ）
A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数
B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割
C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端
【答案】B
【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎
或多胎的技术。
【详解】A、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释
度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，
就能推测出样品中大约含有多少活菌，A正确；
B、在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B错误；
C、马铃薯顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，所以可以选取马铃薯茎尖进行组织培养
获得脱毒苗，C正确；
D、不同的限制酶识别的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端，D正确。
故选B。
3．（2024·北京·高考真题）大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错
误的是（ ）
A．制备时需用纤维素酶和果胶酶
B．膜具有选择透过性
C．可再生出细胞壁
D．失去细胞全能性
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定的条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培
育成新的植物体的技术。该技术涉及的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性。
【详解】A、大豆叶片细胞是植物细胞，具有细胞壁，其细胞壁的成分是纤维素和果胶，所以制备原生质
体，需用纤维素酶和果胶酶进行处理，A正确；
B、生物膜的功能特点是具有选择透过性，所以膜具有选择透过性，B正确；
C、原生质体可以再生出新的细胞壁，C正确；
D、分离出的原生质体具有全能性，可用于植物体细胞杂交，为杂种植株的获得提供了理论基础，D错误。
故选D。
4．（2024·甘肃·高考真题）兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织
培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B．②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C．3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D．百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体
【答案】D
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、
芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、在脱分化过程中，1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块，A错误；
B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变，但基因重组发生在减数分裂过程中，而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂，所以不会发生基因重组，B错误。
C、3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1，C错误；
D、百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此可以作为该研究中的外植体，D正确；
故选D。
5．（2024·安徽·高考真题）植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养
胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不
合理的是（ ）
A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞
B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
【答案】B
【分析】植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，欲利用愈伤组织制备悬浮细胞，可用纤维素酶和果
胶酶进行处理愈伤组织，A正确；
B、装置中的充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，该管不能同时作为排气管，B错
误；
C、为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器，C正确；
D、细胞培养时需要保证适宜的温度，因此装置需增设温度监测和控制设备，D正确。
故选B。
6．（2024·湖北·高考真题）植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体
细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株
【答案】B
【分析】1、植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技
术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。
杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志，细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系。植
物体细胞杂交技术可以克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
2、分析题图：图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程，其中①表示去壁获取原生质体的过
程；②③表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化形成愈伤组织；⑤表示再
分化以及个体发育形成植株丙的过程。
【详解】A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明两种亲本的细胞壁结
构有差异，A正确；
B、过程②为原生质体的融合，常用PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能
用于植物，B错误；
C、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C
正确；
D、植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体，应具备两者的遗传物质，因此可通过分析植物丙的
染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。
故选B。
7．（2024·吉林·高考真题）迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，
再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是（ ）
A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
【答案】B
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人
工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
2、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）。
【详解】A、迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体，生长旺盛，分裂能力较强，A正确；
B、诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素，B错误；
C、悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团，获得更多的营养物质和氧气，使得其可以
进一步分裂，C正确；
D、加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物（不是植物生长
所必须的）的合成速率，D正确。
故选B。
8．（2024·浙江·高考真题）山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到
脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（ ）
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
【答案】D
【分析】植物组织培养技术：1、过程：离体的植物组织，器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株
(新植体)。2、原理：植物细胞的全能性。3、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)。
【详解】A、芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，A正确；
B、培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染，加入抗生素可降低杂菌的污染，B正确；
C、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，其又可分为第二代培养、第三
代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养，每进行一次继代培养，培养物一般能增殖3~4倍。
正因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍，可实现快速繁殖，C正
确；
D、提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽，D错误。
故选D。
9．（2024·山东·高考真题）下列关于植物愈伤组织的说法正确的是（ ）
A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
【答案】BD
【分析】植物体细胞杂交过程：将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理，得到不含细胞壁的
原生质体A和原生质体B，运用物理方法或化学方法诱导融合，形成杂种细胞，再利用植物组织培养技术
将杂种细胞培养成杂种植株。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故用果胶酶和纤维素酶去除愈伤组织的细胞壁获得
原生质体，A错误；
B、用纤维素酶和果胶酶分别处理不同的植物细胞，得到原生质体，运用物理方法或化学方法诱导融合，
形成杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株，故融合的原生质体需再生出细胞壁
后才能形成愈伤组织，B正确；
C、体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的的遗传物质，只有1个细胞核，C错误；
D、通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于植物的组织培养，从繁殖看属于无性繁殖，D正确。
故选BD。
10．（2024·湖南·高考真题）百合具有观赏、食用和药用等多种价值，科研人员对其进行了多种育种技术
研究。回答下列问题：(1)体细胞杂交育种。进行不同种百合体细胞杂交前，先用 去除细胞壁获得原生质体，使原生质体
融合，得到杂种细胞后，继续培养，常用 （填植物激素名称）诱导愈伤组织形成和分化，获得完
整的杂种植株。
(2)单倍体育种。常用 的方法来获得单倍体植株，鉴定百合单倍体植株的方法是 。
(3)基因工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的基因L，该基因及其上游的启动
子pL和下游的终止子结构如图a。图b是一种Ti质粒的结构示意图，其中基因gus编码GUS酶，GUS酶
活性可反映启动子活性。
①研究并原微生物对L的启动子pL活性的影响。从图a所示结构中获取L，首先选用 酶切，将其
与相同限制酶酶切的Ti质粒连接，再导入烟草。随机选取3组转基因成功的烟草（P1、P2和P3）进行病
原微生物胁迫，结果如图c。由此可知：三种病原微生物都能诱导pL的活性增强，其中 的诱导作
用最强。
②现发现栽培种百合B中也有L，但其上游的启动子与野生百合不同，且抗病性弱。若要提高该百合中L
的表达量，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，简要写出实验思路 。
【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 生长素和细胞分裂素
(2) 花药离体培养 利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目
(3) HindⅢ、BamHⅠ 交链格孢 利用转基因技术将百合B中L基因的启动子替换为野生百合
中L基因的启动子pL
【分析】植物体细胞杂交的基本过程是：首先用酶解法获得原生质体，然后通过一定的技术手段如电刺激、
离心、振荡、聚乙二醇等诱导，实现原生质体的融合。只要将水解酶去除，融合的原生质体经培养后，能
很快再生出新的细胞壁，形成杂种细胞。杂种细胞具有全能性，经过培养能进一步分裂、分化，进而发育
成完整的植株。
【详解】（1）因植物细胞细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此获得原生质体的方法是用纤维素酶和
果胶酶对植物细胞进行处理。得到原生质体后使原生质体融合，形成杂种细胞，再用生长素和细胞分裂素
诱导愈伤组织形成和分化，从而获得完整的杂种植株。
（2）获得单倍体植株的常用方法是花药（花粉）离体培养；鉴定百合单倍体植株的方法是利用显微镜观
察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目，如果染色体数目减少一半，则获得的植株即为单倍体植株。
（3）根据目的片段以及质粒上限制酶的识别位点，若要获得pL并连接到质粒上，可选用限制酶HindⅢ、
BamHⅠ进行酶切，以替换Ti质粒中的启动子，从而达到根据GUS酶活性反映启动子活性的目的。根据图
c的结果可知，交链格孢处理的每一组转基因烟草中的GUS酶活性都最高，可确定其诱导作用最强。欲培
育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，可利用转基因技术将百合B中L基因的启动子替换为野生百合
中pL基因的启动子pL。11．（2024·浙江·高考真题）植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质
属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来
源。次生代谢产物X的研发流程如下：
筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题：
(1)获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ，经脱分化形成愈伤组织，然后通过
液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行 培养，并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和
代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入
到培养基中，该过程模拟了 的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型
分为3种，如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成，则X的合成符合图 （填“甲”“乙”
“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可通过 培养替代细胞悬浮培
养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的
和 的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物，利用 工程生产植物的次生代谢产
物。
【答案】(1) 外植体 过滤
(2) 克隆 DNA合成抑制剂 微生物侵害
(3) 丙 先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X
(4) 器官 代谢途径 关键酶 发酵
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人
工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。2、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）。
【详解】（1）植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体，经脱分化形成愈伤组织，将愈伤组织进行
振荡培养，使其分散成小的细胞团或单细胞，然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤，除去大的细胞团和残渣，
离心除去小的残渣，得到单细胞悬浮液。
（2）分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，洗去
TdR后可恢复正常分裂，而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响）或营养缺陷培养方法获取细胞周期同
步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，模拟了微
生物侵害的迫害条件。
（3）由题可知X只在细胞生长停止后才能合成，所以丙图符合。所以要获得大量X的方法，是先培养大
量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X。
（4）由题知，多种次生代谢产物在根部合成与积累，所以要对根进行培养，为了方便进行次生代谢物的收集，可以通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。要大量获得次生代谢物可以通过基因工程，
将相关基因转入酵母菌体内，然后通过发酵工程获得，基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产
物的代谢途径和关键酶。
2023年高考真题
1．（2023·山东·高考真题）利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，
可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是（ ）
A．利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B．植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C．次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
D．该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
【答案】A
【详解】A、有些产物不能或难以通过化学合成途径得到，故可利用该技术可获得某些无法通过化学合成
途径得到的产物，A正确；
B、利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些
次生代谢物，故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产，B错误；
C、次生代谢物不是植物生长所必需的，其含量少，可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产量，
C错误；
D、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件，提高了多个细胞中次生代谢物的含量，
不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。
故选A。
2．（2023·浙江·统考高考真题）植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如
图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化
B．使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降
C．植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D．培养基的pH值高于细胞内，有利于蔗糖的吸收
【答案】B
【详解】A、转运蔗糖时，共转运体的构型会发生变化，但该过程是可逆的，A错误；
BD、据图分析可知，H＋向细胞外运输是需要消耗ATP的过程，说明该过程是逆浓度梯度的主动运输，细
胞内的H＋＜细胞外H＋，蔗糖运输时通过共转运体依赖于膜两侧的H＋浓度差建立的势能，故使用ATP合
成抑制剂，会通过影响H＋的运输而使蔗糖运输速率下降，而培养基的pH值低（H＋多）于细胞内，有利
于蔗糖的吸收，B正确，D错误；C、植物组织培养过程中，蔗糖可作为碳源并有助于维持渗透压，但蔗糖并非唯一碳源，C错误。
故选B。
3．（2023·广东·统考高考真题）人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产
生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞融合前应去除细胞壁
B．高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合
C．融合的细胞即为杂交细胞
D．杂交细胞可能具有生长快速的优势
【答案】C
【详解】A、在细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，再诱导原生质体融合，A正确；
B、人工诱导原生质体融合有物理法和化学法，用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合，B正确；
C、融合的细胞中有人参根-人参根细胞、人参根-胡萝卜根细胞、胡萝卜根-胡萝卜根细胞，只有人参根-胡
萝卜根细胞才是杂交细胞，C错误；
D、杂交细胞含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D正确。
故选C。
4．（2023·湖北·统考高考真题）栽培稻甲产量高、品质好，但每年只能收获一次。野生稻乙种植一次可连
续收获多年，但产量低。中国科学家利用栽培稻甲和野生稻乙杂交，培育出兼具两者优点的品系丙，为全
球作物育种提供了中国智慧。下列叙述错误的是（ ）
A．该成果体现了生物多样性的间接价值
B．利用体细胞杂交技术也可培育出品系丙
C．该育种技术为全球农业发展提供了新思路
D．品系丙的成功培育提示我们要注重野生种质资源的保护
【答案】A
【详解】A、生物多样性的直接价值提现在食用、药用、文学艺术创作等，间接价值体现在调节生态系统
的功能上，培育新品系不属于间接价值，A错误；
B、植物体细胞杂交是以原生质体培养为基础，人工诱导使不同亲本原生质体融合，并通过对异核体的培
养产生体细胞杂种的技术。植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组，创造和培
养植物新品种乃至新物种，尤其在多基因控制农艺性状的改良上具有较大优势。因此可以利用该方法培育
品系丙，B正确；
C、该育种技术把栽培稻和野生稻杂交，为全球农业发展提供了新思路，C正确；
D、品系丙的成功培育需要依靠野生稻的参与，提示我们要注重野生种质资源的保护，D正确。
故选A。
5．（2023·海南·高考真题）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。
【详解】（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于脱分化过程，该过程的本质是使细胞失去原
来特定的结构和功能；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，这两种激素的比
值能调控愈伤组织的分化方向，该过程还需要光照，因为叶绿素的形成需要光；且叶绿体利用光能制造有
机物，供试管苗生长发育。
（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的遗传特性。
图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注转基因种子，即进行转基因标识。
（3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，利用了农杆菌含有的Ti质粒的作用，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）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，该过程中通过荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根即为阳性毛状根段，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观察幼苗是否表现出白化特征，因为PDS缺失会
导致植株白化，而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）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点主要表现在操作方法简单，不需要借助植物组
织培养技术进行操作，且培养周期较短。
6．（2023·浙江·统考高考真题）赖氨酸是人体不能合成的必需氨基酸，而人类主要食物中的赖氨酸含量很
低，利用生物技术可提高食物中赖氨酸含量。回答下列问题：
(1)植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时，能抑制合成过程中两种关键酶的活性，导致赖氨酸含量维持在
一定浓度水平，这种调节方式属于 。根据这种调节方式，在培养基中添加 ，用于筛选经人工
诱变的植物悬浮细胞，可得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体，通过培养获得再生植株。
(2)随着转基因技术与动物细胞工程结合和发展，2011年我国首次利用转基因和体细胞核移植技术成功培育
了高产赖氨酸转基因克隆奶牛。其基本流程为：
①构建乳腺专一表达载体。随着测序技术的发展，为获取富含赖氨酸的酪蛋白基因（目的基因），可通过
检索 获取其编码序列，用化学合成法制备得到。再将获得的目的基因与含有乳腺特异性启动子的相
应载体连接，构建出乳腺专一表达载体。
②表达载体转入牛胚胎成纤维细胞（BEF）。将表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内，与BEF膜发生
，表达载体最终进入细胞核，发生转化。
③核移植。将转基因的BEF作为核供体细胞，从牛卵巢获取卵母细胞，经体外培养及去核后作为 。
将两种细胞进行电融合，电融合的作用除了促进细胞融合，同时起到了 重组细胞发育的作用。
④重组细胞的体外培养及胚胎移植。重组细胞体外培养至 ，植入代孕母牛子宫角，直至小牛出生。
⑤检测。DNA水平检测：利用PCR技术，以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照，以 为阳性对照，
检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。RNA水平检测：从非转基因牛乳汁中的脱落细胞、转基因牛
乳汁中的脱落细胞和转基因牛耳组织细胞，提取总RNA，对总RNA进行 处理，以去除DNA污染，
再经逆转录形成cDNA，并以此为 ，利用特定引物扩增目的基因片段。结果显示目的基因在转基因
牛乳汁中的脱落细胞内表达，而不在牛耳组织细胞内表达，原因是什么？ 。
【答案】(1) 负反馈调节 过量赖氨酸类似物
(2) 基因数据库 融合 核受体细胞 激活 早期囊胚 转基因BEF DNA酶
PCR的模板 构建的表达载体只含有乳腺特异性启动子，只能在乳腺细胞中启动转录，而在牛耳细胞
中不能表达。
【详解】（1）负反馈调节是指在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，
并且使系统工作的效果减弱或受到限制，有助于系统保持稳定。植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时，
能抑制合成过程中两种关键酶的活性，导致赖氨酸含量维持在一定浓度水平，这种调节方式属于负反馈调
节。如果想得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体可在培养基中添加过量赖氨酸类似物。
（2）①从基因数据库获取获取目的基因编码序列，用化学合成法制备可得到目的基因。
②表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内，根据细胞膜成分，其与BEF膜发生融合。
③去核的卵母细胞作为受体细胞，其处于减数第二次分裂中期，因为卵母细胞中含有促使细胞核表达全能
性的物质和营养条件。电融合的作用除了促进细胞融合，同时起到了激活重组细胞发育的作用。
④胚胎发育到适宜阶段可取出向受体移植。牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段；植入代孕母牛子宫角，
直至小牛出生。
⑤阳性对照：按照当前实验方案一定能得到正面预期结果的对照实验。阳性对照是已知的对测量结果有影
响的因素，目的是确定实验程序无误。阴性对照和阳性对照相反，按照当前的实验方案一定不能得到正面预期结果的对照实验。排除未知变量对实验产生的不利影响。本实验以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对
照，为了检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。应该以含有目的基因的牛耳组织细胞为阳性对照。
为了除去DNA污染，可以使用DNA酶使其水解。经逆转录形成cDNA，并以此为PCR的模板进行扩增。
目的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达，而不在牛耳组织细胞内表达，原因是构建的表达载体只含
有乳腺特异性启动子，只能在乳腺细胞中启动转录，而在牛耳细胞中不能表达。
7．（2023·浙江·统考高考真题）甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某
研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融
合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题：
(1)根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备
的能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体采用幼
苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的 为外植体。
(2)植物细胞壁的主要成分为 和果胶，在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。在原
生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的 失活。对处理后的
原生质体在显微镜下用 计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜
浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是 。
(3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，
并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于 。下列各项中能说明这些愈伤
组织只能来自于杂种细胞的理由是哪几项？
A ．甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂
B．同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂
C．培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂
D．杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂
(4)愈伤组织经 可形成胚状体或芽。胚状体能长出 ，直接发育形成再生植株。
(5)用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a，乙植物细胞质具有特异性DNA
序列b；M、M 为序列a的特异性引物，N、N 为序列b的特异性引物。完善实验思路：
1 2 1 2
Ⅰ．提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的 。
Ⅱ．将DNA提取物加入PCR反应体系， 为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列
b。
Ⅲ．得到的2个PCR扩增产物经 后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的
个条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。
【答案】(1) 再生 叶
(2) 纤维素 细胞质和细胞核 血细胞计数板 降低PEG浓度，使其失去融合作用
(3) 同一个杂种融合原生质体 ABD
(4) 再分化 根和芽
(5) 模板 M、M 凝胶电泳 1
1 2
【详解】（1）在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备再生的能
力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体采用幼苗的
根为外植体，则乙植物可用幼苗的叶为外植体。
（2）植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。甲植
物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应，在原生质体融合前，需对原生质体进行
处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的细胞质和细胞核失活，融合后具有甲植物的细胞核基因和乙植物
的细胞质基因。对处理后的原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数，确定原生质体密度。两种原生质体
1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是降低PEG浓度,使其失去融合作用。
（3）将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板
中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于同一个杂种融合的原生质体。未融合
的原生质体因为细胞质或细胞核的失活，无法正常生长、分裂；同种融合的原生质体也因为甲原生质体细
胞质或乙原生质体细胞核失活而不能生长、分裂；只有杂种细胞才具备有活性的细胞质和细胞核，可以生
长、分裂，因此这些愈伤组织只能来自于杂种细胞。故选ABD。
（4）愈伤组织经再分化可形成胚状体或芽。胚状体能长出根和芽，直接发育形成再生植株。
（5）Ⅰ．提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的模板。
Ⅱ．将DNA提取物加入PCR反应体系，M、M 为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列b。
1 2
Ⅲ．得到的2个PCR扩增产物经凝胶电泳后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的1个条带，则
可初步确定再生植株来自于杂种细胞。
2022年高考真题
1．（2022·重庆·统考高考真题）植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组
织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分
裂素的作用，表现出不同的效应（见如表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；
反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（ ）
条
基因表达产物和相互作用 效应
件
① WOX5 维持未分化状态
② WOX5+PLT 诱导出根
③ WOX5+ARR2，抑制ARR5 诱导出芽
A．WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性
B．WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C．ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D．体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
【答案】C
【详解】A、根据表格信息可知，WOX5能维持未分化状态，使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性，
若WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A正确；
B、由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”，再结合表格信息，WOX5+PLT
可能诱导出根，可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B正确；
C、由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，可知
ARR5被抑制时细胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性，
C错误；
D、由题干信息可知，出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生，故可推测体细胞中生
长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D正确。
故选C。
2．（2022·辽宁·统考高考真题）蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物。在蓝莓组织培养过程中，外植体切
口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物，这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞
甚至死亡，导致蓝莓组织培养失败。下列叙述错误的是（ ）A．花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中
B．适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变
C．在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变
D．宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体
【答案】D
【详解】A、液泡中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等，其中的色素是指水溶性色素，如花青素，A正
确；
B、适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率可减少代谢积累的氧化剂的浓度，从而减少褐变，B正确；
C、根据题干信息：在蓝莓组织培养过程中，外植体切口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醌类
化合物，这一过程称为褐变，可知在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变，C正确；
D、一般选用代谢旺盛、再生能力强的器官或组织为材料制备外植体，D错误。
故选D。
3．（2022·浙江·高考真题）下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ）
A．用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D．不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
【答案】D
【详解】A、 自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用70%酒精，再用无菌水清洗，再用5%次氯酸钠
消毒处理，最后再用无菌水清洗，A错误；
B、培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，B错误；
C、组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软，持水性也较好，有利于幼苗的生根和叶
片的生长，C错误；
D、不带叶片的菊花茎的切段可通过植物组织培养分化出芽和根这种器官发生的途径形成完整的菊花植株，
D正确。
故选D。
4．（2022·浙江·统考高考真题）农作物秸秆的回收利用方式很多，其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的
栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用，相当于植物组织培养中固体培养基的（ ）
A．琼脂+蔗糖 B．蔗糖+激素 C．激素+无机盐 D．无机盐+琼脂
【答案】A
【详解】据题干的信息，“秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质”，秸秆中的纤维素在食用菌菌丝生长过程
中大量降解，提供碳源和能源，这相当于植物组织培养基中添加的蔗糖；秸秆中的纤维素是固体，可以作
为培养基的支持物，使培养基呈固体状态，这相当于植物组织培养基中添加的琼脂。
故选A。
5．（2022·重庆·统考高考真题）改良水稻的株高和产量性状是实现袁隆平先生“禾下乘凉梦”的一种可能
途径。研究人员克隆了可显著增高和增产的eui基因，并开展了相关探索。
步骤I：步骤II：
(1)花药培养能缩短育种年限，原因是 。在步骤I的花药培养过程中，可产生单倍体愈伤组织，将
其培养于含 的培养基上，可促进产生二倍体愈伤组织。I中能用于制造人工种子的材料是
。
(2)步骤II中，eui基因克隆于cDNA文库而不是基因组文库，原因是 ；在构建重组Ti质粒时使用
的工具酶有 。为筛选含重组Ti质粒的菌株，需在培养基中添加 。获得的农杆菌菌株经鉴
定后，应侵染I中的 ，以获得转基因再生植株。再生植株是否含有eui基因的鉴定方法是 ，
移栽后若发育为更高且丰产的稻株，则可望“禾下乘凉”。
【答案】(1) 单倍体经秋水仙素处理后所得植株为纯合子，后代不会发生性状分离 秋水仙素
胚状体
(2) cDNA文库是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入受体菌而形成的，基因工程中只需要转
录出编码蛋白质的部分就可以，筛选比较简单易行 限制酶和 DNA连接酶 抗生素 愈伤组织
DNA分子杂交技术
【详解】（1）单倍体育种过程中，单倍体经秋水仙素处理后所得植株为纯合子，后代不会发生性状分离，
所以可以明显缩短育种年限。将水稻花粉进行脱分化处理，可产生单倍体的愈伤组织，秋水仙素能抑制纺
锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，故将其培养于含秋水仙素
的培养基上，可促进产生二倍体愈伤组织。胚状体可用于制造人工种子。
（2）cDNA文库又叫部分基因文库，是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入受体菌而形成的，而
基因组文库包含了本物种全部基因，基因工程中只需转录出编码蛋白质的基因部分就即可，故选cDNA文
库。在构建重组Ti质粒时，必须使用限制性核酸内切酶(限制酶)切割质粒使其具有与目的基因相同的黏性
未端，之后再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接成重组质粒。该重组的Ti质粒中含有抗生素抗性基因，
故应在培养基中添加抗生素，以便对重组质粒进行筛选和鉴定。将目的基因导入到植物细胞常用农杆菌转
化法，即用含eu基因的农杆菌侵染愈伤组织，以便将eui基因导入愈伤组织，获得转基因再生植株。检测
植株是否含有eui基因，可采取DNA分子杂交技术的方法。
2021年高考真题
1．（2021·江苏·高考真题）植物组织培养技术常用于商业化生产：其过程一般为:无菌培养物的建立→培养
物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是（ ）
A．为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养
B．组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构
C．提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根
D．用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异
【答案】D
【详解】A、植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，
才能进行培养，所用的培养基必须彻底灭菌，A正确；
B、组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构，胚状体若包裹上人工种皮，可制
作成人工种子，B正确；
C、生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培养基中生长素和细胞
分裂素的比值，有利于诱导生根，C正确；
D、用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异，D错误。
故选D。
2．（2021·福建·统考高考真题）科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如
下。
下列叙述正确的是（ ）
A．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
B．获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
C．可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生
D．用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体
【答案】D
【详解】A、愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A错误；
B、由于基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，B错
误；
C、可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合，但不能诱导细胞壁的再生，C错误；
D、由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质
体，D正确。
故选D。
3．（2021·湖北·统考高考真题）月季在我国享有“花中皇后”的美誉。为了建立月季某新品种的快速繁殖
体系，以芽体为外植体，在MS培养基中添加不同浓度的6-BA和IBA进行芽体增殖实验，芽分化率
（%）结果如表。
IBA/（mg·L-1）
6-BA/（mg·L-1）
0． 0．
0． 1 0．3 0．5
2 4
1．0 31 63 58 49 41
2．0 40 95 76 69 50
3．0 37 75 64 54 41
4．0 25 35 31 30 25
5．0 8 21 12 8 4
关于上述实验，下列叙述错误的是（ ）
A．6-BA浓度大于4．0mg·L-1时，芽分化率明显降低
B．6-BA与IBA的比例为10：1时芽分化率均高于其他比例
C．在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA，可促进芽分化D．2．0mg·L-16-BA和0．2mg·L-1IBA是实验处理中芽分化的最佳组合
【答案】B
【详解】A、据表可知，6-BA浓度为从4.0mg·L-1到5.0mg·L-1时，芽分化率降低非常明显，故6-BA浓度大
于4．0mg·L-1时，芽分化率明显降低，A正确；
B、据表可知，当6-BA与IBA的比例为10：1时，芽分化率为31%、95%、64%、30%、4%
，因此6-BA与IBA的比例为10：1时，芽分化率不一定都高于其他比例，B错误；
C、据表可知，6-BA与IBA的比例会影响芽的分化率，因此在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA，可
促进芽分化，C正确；
D、据表可知，芽分化率为95%是最高的，此时6-BA和IBA分别为2.0mg·L-1、0.2mg·L-1，是实验处理中
芽分化的最佳组合，D正确。
故选B。
4．（2021·北京·统考高考真题）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
【详解】A、簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱，不可育，故二者之间存在生殖隔离，A
正确；
B、幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽，从而得到完整植株，B
正确；
C、杂种植株细胞内由于没有同源染色体，故减数分裂时染色体无法正常联会，C错误；
D、杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株，D正确。
故选C。
5．（2021·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。
（1）从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或 法，两种方法均能在固体培养基上形成 。
对分离的菌株进行诱变、 和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能
在添加了特定成分X的培养基上繁殖。
（2）固定化菌株的制备流程如下；①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除 ；
③检验固定化菌株的 。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2
种方法是 。
（3）对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是 。
（二）三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的
破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。
（1）为保护三叶青的 多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用
技术，实现了三叶青的林下种植。
（2）依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农
杆菌质粒上vir系列基因表达形成 和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转
移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，T-DNA上rol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成 ，再分化形成毛状根。
（3）剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次 培养，培养基中添加抗生素的
主要目的是 。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的
和温度，调节培养基成分中的 ，获得大量毛状根，用于提取药用成分。
【答案】 涂布分离 单菌落 筛选 未固定的细菌 降解富营养化污水污染物的能力
包埋法和吸附法 特定介质能为菌株繁殖提供X 遗传 间种 DNA聚合酶 愈伤组织
继代 杀灭发根农杆菌 转速 营养元素以及生长调节剂的种类和浓度
【详解】（一）分析题意可知，本实验目的是从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌
株，制备固定化菌株。
（1）分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法或涂布分离法，两种方法均能在固体培养基上形成单菌落。
为了获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株，还需对分离的菌株进行诱变处理，再经筛选和鉴定。
（2）固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。由于菌株与特定介质的结合不宜直接采
用交联法和共价偶联法，故可以采用的2种方法是包埋法和吸附法。
（3）由于该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖，可推测特定介质能为菌株繁殖提供X，故该
公司对外只提供固定化菌株，有利于保护该公司的知识产权。
（二）（1）生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，为保护三叶青的遗传多样性和
保证药材的品质；三叶青的林下种植，是利用间种技术。
（2）分析题意可知，从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（T-DNA），DNA复制需要DNA聚
合酶，故可知，酚类化合物诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达，形成DNA聚合酶和限制性核酸内切
酶等。根据植物组织培养技术过程可知，相应植物激素可以促使叶片细胞脱分化形成愈伤组织，再分化形
成毛状根。
（3）剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次继代培养，培养基中添加抗生素的主要
目的是杀灭发根农杆菌。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的转速
和温度，调节培养基成分中的营养元素以及生长调节剂的种类和浓度，获得大量毛状根，用于提取药用成
分
考点03 胚胎工程
2025年高考真题
1．（2025·重庆·高考真题）为保护濒危哺乳动物甲，科研工作者将甲的近亲物种乙（种群数量多）进行了
如图所示的研究，下列叙述正确的是（ ）
A．克隆动物的核基因组来源于甲、乙B．体外受精需用获能的精子与MI期的卵母细胞受精
C．囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D．滋养层可影响内细胞团的发育
【答案】D
【详解】A、克隆动物的核基因组来源于甲，细胞质中的基因来源于乙，A错误；
B、体外受精需用获能的精子与MⅡ期的卵母细胞受精，而不是MI期，B错误；
C、囊胚①的内细胞团可发育为个体，滋养层细胞发育为胎膜和胎盘，C错误；
D、滋养层可影响内细胞团的发育，如滋养层细胞分泌的某些物质可能会影响内细胞团细胞的分化等，D
正确。
故选D。
2．（2025·云南·高考真题）孕酮具有促进子宫内膜增生，为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头
高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠，该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛
的后代，下列说法正确的是（ ）
A．运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率
B．使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎
C．体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率
D．使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代
【答案】C
【分析】体外受精是指将卵子和精子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。
【详解】A、该母牛孕酮量低于正常母牛，子宫内膜增生可能不足，不利于受精卵着床，即使运用体外受
精或人工授精技术，也难以提高妊娠率，A 错误；
B、使用外源促性腺激素处理该牛，可促使其超数排卵，获得更多卵子，但孕酮量低于正常母牛，受精卵
不能成功着床，不能获得成活胚胎，B 错误；
C 、该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛，故可通过体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康的
受体内可提高存活率，C 正确；
D 、使用该牛 MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植，由于该牛本身孕酮分泌异常等问题，获得的后代也
可能存在发育等方面的问题，不一定可育，D 错误。
故选C。
3．（2025·江苏·高考真题）梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好，但自然杂交很难完成，人工授精能
解决此难题。胚胎工程技术的应用，可提高繁殖率，增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是（ ）
A．采集的精液无需固定、稀释，即可用血细胞计数板检测精子密度
B．人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道
C．超数排卵处理时，常用含促性腺激素的促排卵剂
D．母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础
【答案】C
【分析】体外受精主要操作步骤：（1）卵母细胞的采集和培养:方法一:对小型动物一般用促性腺激素处理，
使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。方法二:对大型动物是
借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与
获能的精子受精（或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞)。（2）精子的采集和获能:在体外受精前，要对精子进行获能处理。采集方法:假阴道法、手握法和电刺激法等。获能方法:培养法和化学法。（3）受精:获
能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。。
【详解】A、采集的精子需要经过稀释和固定处理，否则活动精子会影响计数准确性，且血细胞计数板通
常用于已固定的细胞，A错误；
B、人工授精时，精子在雌性生殖道内自然获能，无需提前体外处理，B错误；
C、超数排卵通过注射促性腺激素（如FSH和LH）促进卵泡发育和排卵，C正确；
D、胚胎移植的生理学基础是母体子宫对胚胎的免疫耐受性高，不会发生免疫排斥，而非耐受低下，D错
误。
故选C。
4．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作，获得了羊
毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是（ ）
A．为获取足够的卵子，需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理
B．为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致，需进行同期发情处理
C．受精卵发育至桑葚胚阶段，细胞数量和胚胎总体积均增加
D．对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响
【答案】C
【分析】动物胚胎发育的基本过程：(1)受精场所是母体的输卵管。(2)卵裂期：细胞有丝分裂，细胞数量不
断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。(3)桑葚胚：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形
成致密的细胞团，形似桑葚，是全能细胞。(4)囊胚：细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)，
聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。(5)
原肠胚：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。
【详解】A、促性腺激素可促进供体超数排卵，从而获得更多卵子，A正确；
B、为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致，受体与供体需同期发情处理以保证胚胎移植后生理环境同
步，B正确；
C、桑葚胚阶段的细胞通过卵裂增殖，细胞数量增加，但胚胎总体积不变，或略有减小，C错误；
D、本实验的自变量是是否对绵羊受精卵进行基因编辑等，其余为无关变量，对照组与实验组的无关变量
（如年龄、性别）需保持一致，以排除干扰，D正确。
故选C。
5．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）研究显示，约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期，且
仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是（ ）
A．体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B．移植前胚胎发育率低，可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C．胚胎移植到代孕母鼠后成活率低，可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D．为提高胚胎成活率，可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
【答案】C
【分析】动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞
核移植。胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物
体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”。
通过任何一项技术（如转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。
【详解】A、由于M Ⅱ期卵母细胞的细胞更大，便于进行技术操作，细胞质中含有激发细胞核全能性的物质，因此体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚，A正确；
B、移植前胚胎发育率低，细胞核来自于已分化的体细胞，全能性容易受到影响，因此可能是植入的体细
胞核不能完全恢复分化前的功能状态，B正确；
C、根据题干，早期胚胎大多都不能发育至囊胚期，必然不是孵化的原因，着床在孵化之后发生，孵化是
胚胎从透明带中伸展出来（不是滋养层），C错误；
D、胚胎细胞核全能性高于体细胞，因此为提高胚胎成活率，可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植，D
正确。
故选C。
6．（2025·安徽·高考真题）细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物
细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A．从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞
B．将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞
C．将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞
D．采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚，因这两个时期的细胞未发生分化
【答案】B
【分析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗
体等，其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。
【详解】A、胰蛋白酶处理后直接培养的细胞为原代细胞，A错误；
B、将特定基因或特定蛋白（特定的转录因子如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）导入已分化的T细胞，可将
其诱导形成iPS细胞，B正确；
C、融合细胞有具有同种核的融合细胞和杂交瘤细胞，需筛选才能获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞，C错
误；
D、囊胚细胞已开始分化，D错误。
故选B。
2024年高考真题
1．（2024·北京·高考真题）我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构（类囊胚），
为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系（如图）。相关叙述错误的是（ ）
A．实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能
B．实验过程中使用的培养基含有糖类
C．类囊胚的获得利用了核移植技术
D．可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
【答案】C
【分析】该过程利用胚胎干细胞创造出了类胚胎结构，并在体外培养至原肠胚时期，将类囊胚移植进雄猴
体内后，成功引起了雌猴的早期妊娠反应有可能会产生新生个体，该过程属于无性生殖。【详解】A、体外诱导食蟹猴胚胎干细胞， 形成了类似囊胚的结构(类囊胚)，证实了食蟹猴胚胎干细胞具
有分化潜能，A正确；
B、实验过程中使用的培养基需含有糖类，糖类可为细胞培养提供能源物质，B正确；
C、类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术，并没有进行核移植，C错误；
D、可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育，从而可以用来研究类囊胚的后
续发育，D正确。
故选C。
2．（2024·贵州·高考真题）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述
错误的是（ ）
A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数
B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割
C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养
D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端
【答案】B
【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎
或多胎的技术。
【详解】A、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释
度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，
就能推测出样品中大约含有多少活菌，A正确；
B、在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B错误；
C、马铃薯顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，所以可以选取马铃薯茎尖进行组织培养
获得脱毒苗，C正确；
D、不同的限制酶识别的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端，D正确。
故选B。
3．（2024·甘肃·高考真题）甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每
胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的
繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
【答案】B
【分析】胚胎移植基本程序主要包括：1、对供、受体的选择和处理。2、配种或人工授精。3、对胚胎的
收集、检查、培养或保存。4、对胚胎进行移植。5、移植后的检查。
【详解】A、促性腺激素能作用于卵巢，藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵，A正
确；
B、从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟（减数第二次分裂中期）后才可与获能的精子进行体外受精，B错误；
C、在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理，使受体的生理状况相同，因此受体藏羊
丙需和藏羊甲进行同期发情处理，C正确；
D、后代丁是由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来，因此后代丁的遗传物质来源
于藏羊甲和藏羊乙，D正确。
故选B。
4．（2024·湖北·高考真题）研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，
实验结果如下表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是（ ）
甲的浓度（μg/ 卵母细胞 第一极体排出 成熟率 卵裂数 卵裂率
mL） （个） （个） （%） （个） （％）
0 106 70 66.0 28 40.0
1 120 79 65.8 46 58.2
10 113 53 46.9 15 28.3
100 112 48 42.8 5 10.4
A．实验结果说明甲抑制卵裂过程
B．甲浓度过高抑制第一极体的排出
C．添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力
D．本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
【答案】A
【分析】据表可知，较对照组（甲浓度为0μg/mL）而言，甲浓度增大均使卵母细胞数量增多，对与第一
机体排出个数、成熟率、卵裂数、卵裂率都呈先增加，后下降的趋势。
【详解】A、由表可知，甲低浓度时促进卵裂，高浓度时抑制卵裂，A错误；
B、对照组第一极体排出个数为70个，甲浓度过高（＞10μg/mL，第一极体排出个数＜70）抑制第一极体
的排出，B正确；
C、添加1μg/mL的甲，卵裂数增大，即该条件可提高受精后胚胎发育能力，C正确；
D、卵母细胞成熟的判断标准是第一极体的排出，D正确。
故选A。
5．（2024·湖北·高考真题）波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。
生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是（ ）
A．选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B．胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C．普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
【答案】D
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供
体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性
腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输
精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，
此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。【详解】A、选择遗传性状优良的健康波尔母山羊作为供体，进行超数排卵处理，A正确；
B、胚胎移植前，采集部分滋养层细胞进行遗传学检测，B正确；
C、作为受体的杜泊母山羊只需具备健康的体质和正常繁殖能力即可，但山羊和绵羊是不同的物种，具有
生殖隔离，不能将山羊的胚胎移植到绵羊子宫发育，即普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体，C正
确；
D、生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子，D错误。
故选D。
2023年高考真题
1．（2023·广东·统考高考真题）科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，
使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是（ ）
A．超数排卵 B．精子获能处理
C．细胞核移植 D．胚胎培养
【答案】C
【详解】由题干信息可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过胚胎移植，使长角羚羊成功妊娠并产仔，
因此需要进行超数排卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养；由于该过程为有性生殖，因此
不需要涉及细胞核移植，所以C正确、ABD错误。
故选C。
2．（2023·浙江·统考高考真题）在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的
是（ ）
A．经获能处理的精子才能用于体外受精B．受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C．胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D．胚胎移植前需对受体进行选择和处理
【答案】C
【详解】A、精子需要经过获能处理才具有受精能力，A正确；
B、受精卵经体外培养可获得早期胚胎，B正确；
C、胚胎分割可以获得多个胚胎，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，C错误；
D、胚胎移植前，需选择健康体质和正常繁殖能力的受体且进行同期发情处理，D正确。
故选C。
3．（2023·天津·统考高考真题）根据下图，正确的是（ ）
A．子代动物遗传性状和受体动物完全一致
B．过程1需要MII期去核卵母细胞
C．过程2可以大幅改良动物性状
D．过程2为过程3提供了量产方式，过程3为过程1、2提供了改良性状的方式【答案】D
【详解】A、子代动物的遗传性状与供体基本一致，但与受体无关，A错误；
B、核移植过程中需要处于MII中期的去核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，需要培育到适宜时期
（桑葚胚或囊胚等时期）进行胚胎移植，B错误；
C、过程2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状，C错误；
D、过程2克隆技术可得到大量同种个体，为过程3提供了量产方式；过程3是转基因技术，转基因可导
入外源优良基因，为过程1、2提供了改良性状的方式，D正确。
故选D。
2022年高考真题
1．（2022·北京·统考高考真题）将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射
的囊胚发育为黑白相间的小鼠（Mc）。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
A．获得Mc的生物技术属于核移植
B．Mc表皮中有两种基因型的细胞
C．注射入的细胞会分化成Mc的多种组织
D．将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠
【答案】A
【详解】A、内细胞团是已经分化的细胞组成，获得Mc的生物技术并未利用核移植技术，A错误；
B、接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠，说明Mc表皮中有两种基因型的细胞，B正确；
C、内细胞团能发育成胎儿的各种组织，注射的细胞来自黑色小鼠的内细胞团，会分化成Mc的多种组织，
C正确；
D、利用胚胎分割技术将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠，D正确。
故选A。
2．（2022·江苏·统考高考真题）下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是（ ）
A．通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B．哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C．克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D．将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
【答案】C
【详解】A、精子获能是获得受精的能力，不是获得能量，A错误；
B、哺乳动物体外受精后的早期胚胎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，B错误；
C、克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程，C正确；
D、胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法，D错误。
故选C。
3．（2022·全国·高考真题）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优
良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题，
(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是 。在体外受精前要对精子
进行获能处理，其原因是 ；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是
（答出1点即可）。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到
时才具备与精子受精的能力。(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清
外，还含的营养成分有 （答出3点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。
主要的操作步骤是 。
【答案】(1) 冷冻保存 刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力
肝素或钙离子载体A23187 MⅡ中期
(2)维生素、氨基酸、核苷酸
(3)对受体母羊进行发情处理，合适的时间，将保存的囊胚移植入受体母羊的子宫
【详解】（1）精液可以冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子必须在雌性生殖道内发
生相应生理变化后才能获得受精能力，故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法
有培养法和化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学
药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期（MⅡ中期）才能具备与精子受精的能力。
（2）进行早期胚胎培养的培养液中，除了无机盐、激素、血清外，还含有维生素、氨基酸、核苷酸等。
（3）要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料，获得具有该公羊优良性状的后代，主要
是利用胚胎移植技术，即对受体母羊进行发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊
娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
2021年高考真题
1．（2021·江苏·高考真题）下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，错误的是（ ）
A．细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B．早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C．猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D．将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
【答案】D
【详解】A、细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需添加血清等物质，A正确；
B、早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体，B正确；
C、我国利用核移植技术成功培养出克隆猴“中中”和“华华”，C正确；
D、将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞，还有B细胞自身融合的细
胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等，D错误。
故选D。
2．（2021·辽宁·统考高考真题）下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确
的是（ ）
A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
B．过程①需要提供95%空气和5%CO 的混合气体
2
C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植【答案】B
【详解】A、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自于乙牛，则丁的遗传性状由甲和
乙的遗传物质共同决定，A错误；
B、动物细胞培养中需要提供95%空气（保证细胞的有氧呼吸）和5%CO（维持培养液的pH）的混合气体，
2
B正确；
C、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；
D、过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑椹胚后移植，D错误。
故选B。
3．（2021·浙江·统考高考真题）将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些
“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（ ）
A．肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B．“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D．细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
【答案】B
【详解】A、动物细胞经过多次分裂后，细胞质的成分已经发生改变，原本能激发细胞全能性的物质已经
消失，故肠细胞不能表达全能性是受到了细胞内物质的限制，A正确；
B、“合子”第一次分裂、第二次分裂后形成的细胞仍具有全能性，B错误；
C、“合子”发育成正常蝌蚪个体的过程中，需要通过细胞分裂增加细胞的数量，通过细胞分化增加细胞
的种类，C正确；
D、虽然细胞经过多次分裂失去了激发全能性的物质，但细胞核仍含有该物种的全套基因，故动物细胞核
具有全能性，D正确。
故选B。
4．（2021·福建·统考高考真题）一位患有单基因显性遗传病的妇女（其父亲与丈夫表现型正常）想生育一
个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析，筛选出不含该致病基因的卵细胞，采用试管婴儿技术辅助
生育后代，技术流程示意图如下。
下列叙述正确的是（ ）
A．可判断该致病基因位于X染色体上
B．可选择极体1或极体2用于基因分析
C．自然生育患该病子女的概率是25%
D．在获能溶液中精子入卵的时期是③
【答案】B
【详解】A、由题意可知，患病妇女为杂合子，该显性致病基因可以常染色体上，也可以位于X染色体上，
A错误；
B、卵原细胞减数第一次分裂中同源染色体分离，其上基因也随之分离，最终产生一个次级卵母细胞和一
个第一极体，二者基因互补，次级卵母细胞减数第二次分裂着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，其上基因也
随之分离，最终产生一个卵细胞和一个第二极体，二者基因相同，且卵细胞可用于受精，而极体最后退化消失，因此可选择极体1或极体2用于基因分析，B正确；
C、若显性致病基因用A表示，位于常染色体，则患病妇女基因型为Aa，丈夫正常，基因型为aa，自然生
育患该病子女（Aa）的概率是1/2，若显性致病基因位于X染色体上，则患病妇女基因型为XAXa，丈夫的
基因型为XaY，自然生育患该病子女（XAXa，XAY）的概率是1/4+1/4=1/2，C错误；
D、在获能溶液中精子入卵（次级卵母细胞）的时期是②，D错误。
故选B。
5．（2021·浙江·统考高考真题）采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因
定点插入到受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察
荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是（ ）
A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B．基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期，须将其植入同期发情小鼠的子宫，才可获得表达
EGFP的小鼠
C．分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D．通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎
【答案】B
【详解】A、依据胚胎在不同发育阶段对培养条件的特定需要，受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚
胎需用不同成分的培养液，A正确；
B、基因编辑处理的受精卵一般经体外培养至桑椹胚或囊胚阶段，进行胚胎移植，可获得表达EGFP的小
鼠，B错误；
C、分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术，可获得大量的转基
因小鼠，C正确；
D、由分析可知，通过基因编辑技术将Y染色体用绿色荧光蛋白基因标记，通过观察早期胚胎的荧光，能
表达EGFP的个体含有Y染色体，即为雄性小鼠胚胎，D正确。
故选B。
