高考生物二轮复习：专题十++细胞工程

专题十（2）细胞工程单选题1．（2023·河北·高考真题）植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是（

）A．植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理B．经纤维素酶和果胶酶充分处理后，植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞C．为使悬浮细胞正常生长，培养基须保持适当的温度、pH和渗透压D．利用悬浮培养技术生产次生代谢物，可减少植物资源的消耗2．（2023·江苏·高考真题）研究者通过体细胞杂交技术，探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是（）A．从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁B．原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡C．检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理，活的原生质体被染色D．聚乙二醇促进原生质体融合后，以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞3．（2023·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4．（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5．（2023·湖北·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6．（2022·重庆·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（

）条件基因表达产物和相互作用效应①WOX5维持未分化状态②WOX5+PLT诱导出根③WOX5+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7．（2023·浙江·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8．（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．外植体脱分化形成愈伤组织的过程涉及基因的选择性表达9．（2024·山东烟台·一模）科学家用紫外线照射板蓝根原生质体，使其部分染色体丢失，将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合，培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株，该过程运用了非对称细胞融合技术。下列说法正确的是（

）A．原生质体由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成B．融合原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染C．非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度D．非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性，属于细胞工程10.下列有关细胞工程的叙述，正确的是()A.植物细胞工程中，融合叶肉细胞时，应先去除细胞膜，再制备原生质体B.植物体细胞杂交培育出的新品种一定不是单倍体C.植物细胞工程中，叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织D.单克隆抗体制备过程，采用不经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合从而获得杂交瘤细胞11．蝴蝶兰花冠形如美丽的蝴蝶，深受人们的喜爱。研究人员以蝴蝶兰花梗为材料，利用植物组织培养技术，建立了蝴蝶兰植株再生系统，为工厂化育苗提供了有效途径。下列关于植物组织培养技术的叙述错误的是（

）A．该技术中所用的培养基能为外植体提供营养B．待愈伤组织长出根后将其转接到生芽培养基中培养C．该技术获得的再生植株保留了母本的优良性状D．该技术的理论基础是植物细胞具有全能性12．三白草和鱼腥草二者因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）提前到杂种细胞，并实现有效成分的工厂化生产，操作如图所示。下列有关叙述正确的是（）A．①过程可利用盐酸和酒精混合液（1：1）配制的解离液来完成B．②过程通常在低渗溶液中采用PEG融合法诱导原生质体融合C．杂种细胞形成愈伤组织的过程中，其特有功能丧失，但结构不变D．图中所示的生产流程体现了细胞膜的流动性，但未体现植物细胞的全能性13．（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14．（2023·北京·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15．（2022·辽宁·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（

）冻存剂指标

合成培养基+DMSO合成培养基+DMSO+血清G1期细胞数百分比（%）65.7879.85活细胞数百分比（%）15.2941.33注：细胞分裂间期分为G1期、S期（DNA复制期）和G2期A．冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病B．G1期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期C．血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比D．DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水16．（2023·天津·高考真题）多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下图列举了几项技术成果。下列叙述正确的是（

）A．经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致B．①需获得MII期的去核卵母细胞C．②能大幅改良动物性状D．③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良17．（2023·浙江·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二、多选题18．八倍体小黑麦具有品质佳，抗逆性强、抗病虫害等特点，在生产上有广阔的应用前景、其培育过程如图所示（A、B、D、R分别代表不同物种的一个染色体组，每一个染色体组中含7条非同源染色体）。下列相关叙述错误的是（

）A．普通小麦与黑麦杂交产生的后代ABDR是异源四倍体，无同源染色体故不可育B．小黑麦的花药离体培养出来的植株是四倍体，其体细胞含有28条染色体C．图中普通小麦一定是纯合子，只能产生一种类型的配子D．图中秋水仙素处理植株ABDR的种子，抑制其纺锤体的形成使染色体数目加倍19．利用山金柑愈伤组织细胞（2n）和早花柠檬叶肉细胞（2n）进行体细胞杂交可以得到品质高、抗逆性强的杂种植株。下图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列分析正确的是（）

A．获得的融合原生质体需放在无菌水中以防止杂菌污染B．用灭活病毒诱导两种细胞原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性C．可通过观察融合后细胞的颜色对杂种细胞进行初步筛选D．杂种植株是二倍体，其核基因来自早花柠檬，线粒体基因来自山金柑20．鲜食玉米颜色多样、营养丰富、美味可口。用两种纯合鲜食玉米杂交得F1，F1自交得到F2，F2子粒的性状表现及比例为紫色非甜∶紫色甜∶白色非甜∶白色甜=27∶9∶21∶7。下列说法正确的是（

）A．紫色与白色性状的遗传不遵循基因的自由组合定律B．亲本性状的表现型可能是紫色甜和白色非甜C．F1花药离体培养后经秋水仙素处理，可获得紫色甜粒纯合个体D．F2中的白色子粒发育成植株后随机授粉，得到的子粒中紫色子粒大约占4/4921．（2022·江苏·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22．（2023·江苏·高考真题）我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有（）A．猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同的基因组B．囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因都不同C．移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO₂的培养箱中进行D．移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌三、简答题23.(2023·新课标卷，35)根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗(生根试管苗)；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。(1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是_________________________________________________________。(2)取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体eq\o(→,\s\up7(①))愈伤组织eq\o(→,\s\up7(②))试管苗。其中①表示的过程是________，②表示的过程是________。由外植体最终获得完整的植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指_______________________________________________。(3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组，甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入________的培养液中培养，观察两组试管苗的生长状况，若甲组的生长状况好于乙组，则说明___________________________________________________________________。（4）若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是(答出2点即可)。24．土地盐渍化是一种全球化现象，严重制约着农业生产的发展。我国育种专家用普通小麦（2N=42）与耐盐偃麦草（（2N=70）体细胞杂交获得耐盐新品种山融3号，培育过程如下图所示，图中序号代表过程或结构。回答下列问题：(1)细胞①表示。进行原生质体融合之前需要先去除细胞壁，原因是。PEG的作用是。某愈伤组织在诱导生芽的培养基上未形成芽，但分化出了根，原因可能是。(2)用特异性引物对普通小麦和耐盐偃麦草基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图表示用该引物对双亲及再生植株1-6进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1-6中确定为杂种植株的有，判断依据是。注：Ⅰ为普通小麦，Ⅱ为耐盐偃麦草(3)在植物体细胞杂交中，为保证原生质体在制备过程中的完整性，经常需要将原生质体放入适宜浓度的甘露醇中以维持原生质体形态。为探究普通小麦原生质体制备中甘露醇溶液的适宜浓度，进行了如下实验。实验材料及用具：普通小麦单细胞悬液、浓度为2mol/L的甘露醇溶液、纤维素酶、蒸馏水、培养瓶、血细胞计数板、显微镜（具有测距功能）等。实验思路：，处理相同且适宜时间后，用血细胞计数板和显微镜对各个培养瓶中的原生质体计数，测量原生质体的体积并记录。其中原生质体数目最多，且原生质体体积最接近植物细胞体积对应的浓度即是最适宜的甘露醇溶液浓度。25．（2022·福建·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XhoI和Sal1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。26．（2023·湖南·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。测试菌抗菌肽浓度/（µg•mL-1）55.2027.6013.806.903.451.730.86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）27（选做）．球茎紫堇的有性生殖为兼性自花授粉，即开花期遇到持续降雨，只进行自花、闭花授粉。天气晴朗，可借助蜜蜂等昆虫进行异花传粉。紫堇的花色（紫色AA、黄色Aa、白色aa）与花梗长度（长梗对短梗为显性，基因用“B、b”表示）两对性状独立遗传。现将相等数量的紫花短梗（AAbb）和黄花长梗（AaBB）两个品种的球茎紫堇间行种植。(1)若开花期连续阴雨，黄花长梗（AaBB）植物的子代表现型及比例为=。若开花期内天气晴朗，则紫花短梗植株上所收获种子中，杂合子的基因型为。(2)紫堇花瓣的单瓣与重瓣是由一对等位基因（E、e）控制的相对性状。自然界中紫堇大多为单瓣花，偶见重瓣花。人们发现所有的重瓣紫堇都不育（雌、雄蕊发育不完善），单瓣植株为亲本，自交后代F1中总是有大约50%的为重瓣花。①根据实验结果可知，紫蔓的单瓣花为性状，F1单瓣花的基因型为。②研究发现，造成上述实验现象的根本原因是等位基因（E、e）所在染色体发生部分缺失，而染色体缺失的花粉致死所致。下图为F1单瓣紫堇花粉母细胞中等位基因（E、e）所在染色体联会示意图，请在染色体的基因位点上标出相应基因。③为探究“染色体缺失的花粉致死”这一结论的真实性，某研究小组设计了以下实验方案。图示方案获得F2的育种方式称为。该过程需要经过①、②后得到F2，最后观察并统计F2的花瓣性状表现。预期结果和结论：若F2花瓣，则上述结论是真实的；若F2花瓣，则上述结论是不存在的。植物细胞工程参考答案1-5.BDDAA6-10.CBDCB11-17.BDADBDC18-22.BCCDBCACDAD23.(1)由一个根瘤菌繁殖所获得的根瘤菌群体(2)脱分化再分化细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能(3)不含氮源分离得到的根瘤菌具有固氮能力(4)增进土壤肥力，改良土壤结构24.(1)杂种细胞细胞壁会阻碍细胞间的杂交诱导原生质体融合生长素与细胞分裂素用量的比值高(2)5和6只有5和6含有这两种植物的所有电泳条带(3)用蒸馏水将浓度为2mol/L的甘露醇溶液稀释为等浓度梯度的溶液，用相应数量的培养瓶编号，加入相同且适量的植物单细胞悬液，再加入相同的细胞壁水解酶，然后将等浓度梯度的甘露醇溶液分别加入各个培养瓶中25.(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26.(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%CO2的气体环境否(5)②③④⑥27.(1)紫花长梗：黄花长梗：白花长梗1：2：1AABb和AaBb(2)显Ee单倍体育种花药离体培养秋水仙素诱导只有重瓣既有重瓣也有单瓣植物细胞工程答题纸姓名学号23.(1)(2)(4)24.(1)