北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物学
第 20 章 细胞工程
第 1 节 植物细胞工程
五年高考
1.★★(2024浙江1月选考,8,2分)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
2.★★(2022浙江6月选考,23,2分)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
3.★★(2025浙江1月选考,18,2分)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 75%乙醇浸泡30 s+
腋芽消毒 5%NaClO浸泡6 min
②诱导出 MS+3.0 mg·L-16-BA+
丛生苗 0.05 mg·L-1NAA
③丛生苗 MS+2.0 mg·L-16-BA+
的扩增 0.1 mg·L-1NAA
④丛生苗 1/2MS+0.25 mg·L-1IBA+
的生根 0.25 mg·L-1NAA北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物学
注:丛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丛生苗的生根
答案 B
4.★★[2022浙江6月选考,29(二),8分]回答与植物转基因和植物克隆有关的问题:
(1)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中,通常要使用抗生素,其目的一
是抑制 生长,二是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度 时,通
常会出现较多假阳性植株,因此在转基因前需要对受体进行抗生素的 检
测。
(2)为提高培育转基因植株的成功率,植物转基因受体需具有较强的 能力
和遗传稳定性。对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测,可通过观察细胞内
形态是否改变进行判断,也可通过观察分裂期染色体的 ,分析染
色体组型是否改变进行判断。
(3)植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继
代次数和 长短等有关。同时也与受体的取材有关,其中受体为
时全能性表达能力最高。
答案 (1)农杆菌 过低 敏感性 (2)再生 细胞核 形态特征和数量 (3)培养
时间 受精卵
5.★★[2021浙江1月选考,29(二),8分]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(限制性内切核酸酶)等,进而从质粒上复制并切割出一段可转移的北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物学
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 (1)遗传(或基因) 间种 (2)DNA聚合酶 愈伤组织 (3)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
6.★★★(2023浙江1月选考,24,15分)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、分裂北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物学
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;M1、M2为序列a的特异性引物,N1、N2为序
列b的特异性引物。完善实验思路:
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杂种细胞。
答案 (1)再生植株 叶片 (2)纤维素 细胞质、细胞核 血细胞计数板 终止
原生质体融合 (3)同一个融合原生质体 ABD (4)再分化 根和芽 (5)模板
M1、M2 电泳 1
7.★★★★(2024浙江6月选考,23,12分)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
研发流程如图:
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培养基中,该过
程模拟了 的胁迫。北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物学
(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:
。
甲 乙
(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
8.★★★★激素、基因对愈伤组织的影响(2023重庆,15,3分)某小组以拟南芥原生质
体为材料,研究了生长素(IAA)、组蛋白乙酰化及R基因对原生质体形成愈伤组
织的影响。野生型(WT)和R基因突变型(rr)的原生质体分别经表中不同条件培
养相同时间后,检测培养材料中R基因表达量,并统计愈伤组织形成率,结果如图
所示。据此推断,下列叙述正确的是( )
编号 原生质体 培养条件
① WT 培养基北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物学
② WT 培养基+合适浓度的IAA
③ rr 培养基
④ rr 培养基+合适浓度的IAA
⑤ WT 培养基+组蛋白乙酰化抑制剂
A.组蛋白乙酰化有利于WT原生质体形成愈伤组织
B.R基因通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率
C.组蛋白乙酰化通过改变DNA碱基序列影响R基因表达量
D.若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体,愈伤组织形成率将升高
答案 A
三年模拟
1.★★(2025届A9协作体返校考,12)在蓝莓组织培养过程中,由于外植体切口处细胞
被破坏,表面颜色由绿色逐渐变为褐色,该现象称为褐变。褐变过程能产生丰富的
酚类化合物,这些物质具有抗氧化、抑制病原微生物生长等作用,有利于植物抵御
逆境的侵害。但褐变的发生会使植物表面颜色发生变化,降低了植物的光合作用
效率。下列叙述正确的是 ( )
A.褐变过程产生的酚类化合物属于次生代谢物,是植物生命活动所必需的
B.褐变是植物受到干旱、病虫害或遭受机械损伤等外界压力的一种适应性反应
C.外植体褐变持续时间过长,不会对蓝莓组织培养产生影响
D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体,并适当降低继代培养的频率以减少褐
变
答案 B
2.★★(2025届天域协作体联考,11)植物悬浮细胞培养技术可在人工精确设计下获得
药用植物细胞及其代谢产物。下列叙述错误的是( )
A.选择胚性细胞诱导率和再生率较高的部位作为外植体
B.诱导出的愈伤组织接种至液体培养基进行振荡培养北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物学
C.根据不同悬浮细胞的生长周期确定继代培养的时间
D.培养基中添加次生代谢产物的前体物质会降低产量
答案 D
阅读下列材料,完成3、4小题。
紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物,易溶于有机溶剂,具
有独特的抗癌作用,但产量低、成本高。红豆杉的快繁和紫杉醇的生产流程如图。
3.★★★(2025届嘉兴基测卷,18)下列关于植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.①过程中红豆杉组织通过脱分化形成愈伤组织
B.愈伤组织通过②过程形成试管苗属于器官发生途径
C.①过程和②过程的培养基都含有有机物和无机物
D.③过程的措施有炼苗、清洗苗根部、栽培基质灭菌等
答案 B
4.★★★(2025届嘉兴基测卷,19)下列关于紫杉醇研发和生产过程的叙述,错误的是(
)
A.在研发前需了解培养细胞的生长与紫杉醇合成的关系
B.④过程可采用悬浮振荡培养并结合筛网过滤,获得分散的单细胞
C.影响紫杉醇产量的因素包括红豆杉外植体的选择、发酵条件等
D.⑤过程提取紫杉醇可选用过滤或离心的方法
答案 D
5.★★★(2024诸暨联考二,19)非对称细胞融合技术是指利用射线照射某原生质体,
破坏其细胞核;用蕊香红6G 处理另一原生质体,使其细胞质失活,然后诱导两原生
质体融合。研究者利用该技术处理芸苔和萝卜细胞,获得了抗三嗪类除草剂(芸苔
叶绿体基因控制)的萝卜新品种。下列说法错误的是( )
A.用酶解法获取原生质体前,先用较高渗透压溶液处理细胞
B.原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证
C.可通过加入过量的培养液终止原生质体融合北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物学
D.用射线照射芸苔原生质体,用蕊香红6G处理萝卜原生质体
答案 B
6.★★★(2025届杭二中月考一,18)花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病
斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具
有抗病性状的花椰菜新品种,过程如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本
及待测植株中某些特异性蛋白,结果如图2所示。下列有关叙述错误的是( )
A.图1过程①是在低渗溶液中进行,过程②是在固体培养基中进行
B.图1培育的杂种植株体细胞染色体数目最多可达到64条
C.图2中属于杂种植株的是4和5,1可能是花椰菜
D.特异性蛋白的检测并不能代表目标品种的成功培育,还需进行抗病性检测
答案 A
7.★★★★(2025届江浙皖联考一,24)狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉,其产
生的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限,难以满足市场化需求。目前
一般通过植物细胞工程进行培养,具体过程如图所示,其中的数字序号代表处理或
生理过程。请回答下列相关问题:北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物学
(1)②过程形成的愈伤组织是 组织团块。 是启
动②③的关键,其中通常需要光照的是 (填序号)过程,其作用是
。
(2)图中②③过程培养获得植株乙的优点有 (答出一
点)。
(3)图中④过程中,相较于以幼苗为实验材料,选择愈伤组织作为实验材料优点有
。
(4)在无菌条件下,⑤通过酶解法去除细胞壁,经过滤、 等纯化后获得原
生质体。酶解去壁需要考虑酶制剂的 以及浓度和纯度等,
酶解不能在渗透压太低的溶液中进行,原因是 。
(5)黄酮类化合物是广泛分布于植物体内的少量的次生代谢物。某同学认为,黄酮
类化合物的工厂化生产,主要是通过改善细胞生长的环境条件,提高单个细胞中黄
酮类化合物的含量,你同意该同学的观点吗,并说明理由:
。
答案 (1)无组织结构、松散的薄壁(不定形的薄壁) 生长素和细胞分裂素的浓
度和配比 ③ 诱导叶绿素的合成,利用光能进行光合作用制造有机物 (2)可以
高效、快速地实现种苗的大量增殖;保持优良品种的遗传特性;可全年连续培养和
生产;节约人力物力(写出1点即可) (3)相于个体水平,选择愈伤组织进行人工诱
变,效率更高;在较小的空间内一次性可处理大量材料或空间利用率更高;得到的
变异体数目更多;周期更短 (4)离心 种类、活性、作用时间 外界溶液渗透压
太低,原生质体会吸水涨破 (5)不同意,植物细胞的次生代谢产物含量很低,黄酮
类化合物的工厂化生产主要是通过增加细胞数量从而增加黄酮类化合物的产量
第 2 节 动物细胞工程
提升
•单克隆抗体:(三)T2、T4
五年高考
1.★★(2024浙江1月选考,13,2分)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( )北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 生物学
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
2.★★★(2025浙江1月选考,25,13分)为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z
对细胞增殖的影响,某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题:
(1)给一组大鼠隔日注射药物D,每隔一定时间,测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓
度。
实验结果:血糖浓度增加,出现尿糖且浓度增加。
①由上述实验结果推测,药物D损伤了大鼠的 细胞,大鼠肾小管中葡
萄糖含量增加,会使其尿量 。同时大鼠的进食量增加,体重下降,原因
是
。
②检测尿中是否有葡萄糖,可选用的试剂是 。
(2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用,但对肝细胞增殖无抑制作用,根据
以下材料和用具,完善实验思路,预测实验结果。
材料和用具:若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、
药物Z、细胞培养瓶、CO 培养箱、显微镜等。
2
(说明与要求:细胞的具体计数方法不作要求,不考虑加入药物Z对培养液体积的
影响,实验条件适宜。)
①完善实验思路。
i.取细胞培养瓶,分为A、B、C、D四组,分别加入细胞培养液。
②预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示最后一次检测结果)。
