高考生物5年高考3年模拟总复习细胞工程（真题册）

专题21细胞工程

考点1植物细胞工程

1.（2023山东，14,2分）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某些次生代谢物合成过程很复杂,难以通过化学合成途径得到，而利用植物细胞培

养技术可获得,A正确；可以利用植物细胞培养技术大规模培养植物细胞,来大量获取次生代

谢物,B错误;次生代谢物不是植物生长所必需的，含量很低,C错误；该技术主要利用促进细

胞增殖增加细胞数量,来提高次生代谢物的产量,D错误。

2.（2023广东，12,2分）人参皂昔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，以提高人参层昔的产率。卜列叙述恃送的是（）

A.细胞融合前应去除细胞壁

B.高C『一高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植物细胞的细胞壁会阻碍细胞的融合，故植物细胞融合前应去除细胞壁,A正确；

诱导植物细胞原生质体融合的方法有物理法、化学法，化学法包括PEG融合法、高Ca2‘一高

pH融合法等,B正确;细胞融合时既有同种细胞的融合，也有不同种细胞的融合，后者才是所

需要的杂交细胞,C错误;杂交细胞具有双方的遗传物质，可能具有胡萝卜细胞生长快速的优

势,D正确。

3.（2023河北，13,2分）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

答案B为防止杂菌污染，植物细胞悬浮培养中的外植体需要消毒，培养基及培养器具需要

灭菌处理,A正确;纤维素酶和果胶酶处理后，植物细胞去除细胞壁,获得原生质体,B错误；由

于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织中提取会大量破坏植物资源，利用植物细胞

悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少对植物资源的消耗,D正确。

4.（2023江苏，13,2分）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茶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

答案D紫菜细胞壁的主要成分为多糖（纤维素、果胶），蛋白酶不能用于去除细胞壁,A错误；

原生质体没有细胞壁,获得的原生质体若处在低渗溶液中，会吸水涨破,B错误;茶酚品红或

甲紫溶液主要用于染色体的染色，检测原生质体活力时常用分盼蓝染色,活的原生质体不能

被染色,C错误;两种紫菜细胞的叶绿体颜色不同，聚乙二醇作为诱导剂可促进原生质体融合,

对于杂种细胞可以叶绿体颜色等差异为标志来进行识别,D正确。

.易混易错题中所述两种紫菜的叶绿体因色素的含量不同而呈现不同的颜色，故可在显

微镜下观察叶绿体的颜色来识别杂种细胞。

5.（2022浙江1月选考,7,2分）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。碎化桔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E.蔗糖+激素

C.激素+无机盐E.无机盐+琼脂

答案A碎化秸秆作为食用的栽培基质时，其富含的纤维一方面可用于维持基质的基本形

态，另一方而在食用菌菌丝生长过程中被大量降解并提供碳源,故其作用相当于植物组织培

养中固体培养基的琼脂和蔗糖,故选A。

6.（2022辽宁，14,2分）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醍类化合物，这一过程称为褐变。褐变会引

起细胞生长停滞甚至死亡，导致蓝益组织培养失败。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祸变

C.在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少相变

D.宜选用蓝萄成熟叶片为材料制备外植体

答案D花青素等多酚类化合物通常存在于植物细胞的液泡中，在不同pH条件下使花和果

实呈现不同的颜色,A正确;在组织培养过程中，适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率，

可以剔除易褐变的细胞，减轻多酚类物质对培养物的毒害作用,B正确;培养基中添加合适的

抗氧化剂可以抑制多酚类化合物被氧化成褐色醍类化合物，从而减少褐变,C正确；蓝莓成熟

叶片中央液泡中富含多酚类化合物，易发生褐变,D错误。

7.（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（组织培养）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植物组织培养中对自然生长的茎进行消毒的步骤为“洗涤灵稀释液浸泡2min-

流水冲净一75%酒精消毒30s一流水冲洗一10%次氯酸钠溶液消毒10min或0.1%氯化汞溶液

消毒5~7min一无菌水多次冲洗”，A错误;用专用封口膜封口的目的是防止外界杂菌侵入，

且保证瓶内外的气体交换,B错误;组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是其具有透

气性和保水性,C错误。

易错辨析器官发生途径和体细胞胚发生途径

器官发生途径为外植体一意伤组织一激素诱导出组织器官（可以先诱导出芽，再诱导出根）一

完整植株;体细胞胚发生途径为外植体一愈伤组织一激素诱导出胚状体~完整植株。

8.（2021北京,7,2分）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，产牛.愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述箱族的是

（）

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簇毛麦与普通小麦是两个物种，存在生殖隔离,A正确;在将杂种幼胚离体培养时，

幼胚先脱分化形成愈伤组织，继而再分化出根、茎和叶，长成新植株,B正确;形成的新植株含

28条染色体,其中有7条染色体来自簇毛麦,有21条染色体来自普通小麦,在减数分裂过程

中，染色体不能正常联会,C错误;杂种植株的染色体加倍后,每一条染色体都有与其相同的

染色体,在减数分裂过程中，染色体可以正常联会,进而产生可育后代,D正确。

9.（2020山东，13,2分）两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个

细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被仝部

排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该

原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如

图所示。下列说法错误的是（）

省

普小

小

麦

迅

通

杂

杂

耐

泮

麦

原质

胞

体

细

生

笳

培

种

种

盐

一

选

植

细

小

养

中候

画

响

株

胞

1)麦

一

麦

细胞

草

窗

盘

不剂

同

的

照

紫线

外

射

A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞

B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂

C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合

D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段

答案C分析题图可知，①过程是去除植物细胞的细胞壁，该过程需要使用纤维素能和果胶

前处理细胞,A正确;结合题干信息分析，过程②的目的是使中间偃麦草原生质体中的染色体

发生断裂,断裂后的染色体片段可能能保留在杂种植株中，从而可能培养出耐盐小麦,B正确;

过程③是原生质体融合的过程,该过程必须借助一定的技术手段进行人工诱导，而人工诱导

的方法有物理法和化学法，灭活的病毒用于动物细胞融合,C错误;结合题干信息和题图中②

的处理，可推断耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦苒的染色体片段,D正确。

10.（2019北京理综,4,6分）甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得

抗甲、乙的转基因植株，再将二者杂交后得到件,结合单倍体育种技术，培育出同时抗甲、乙

的植物新品种。以卜.对相关操作及结果的叙述，惜送的是（；

A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞

B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定

C.调整培养基中植物激素比例获得E花粉再生植株

D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体

答案D本题借助育种相关知识，考查考生运用所学知识，分析某些生物学问题、作出合理

判断的能力;试题通过抗甲、乙病害的植物新品种的培育,体现了科学思维素养中的演绎与推

理要素。基因工程中需将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞,A正确;通过接种病

原体,可在个体生物学水平上对转基因的植株进行抗病性鉴定,B正确;在花粉离体培养过程

中，生长素与细胞分裂素的比例影响脱分化与再分化过程,调整培养基中生长素与细胞分裂

素比例有利于获得R花粉再生植株,C正确;经花粉离体培养获得的若干再生植株均为单倍

体,D错误”

11.（2018天津理综,2,6分）芦笄是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食

用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述苗族的是（）

r、广丽~心―:-----^^1-------

：：：幼唯^倍T植株小

':丽/•好株丁

4幼一一染色体加侪.他株过/

A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导

B.幼苗乙和内的形成均经过脱分化和IU•分化过程

C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX

D.与雄株甲不同，雄株］.培育过程中发生了基因重组

答案C木题以考查育种的相关知识为背景，考查学生获得信息、解决问题的能力，体现了

对科学思维素养中归纳与概括、模型与建模等方法解决生命现象及规律的考查。植物组织培

养过程中，可利用植物生长调节剂调节愈伤组织的形成与分化,A正确；由花粉形成单倍体幼

苗乙、丙的过程包括脱分化、再分化两个阶段,B正确；雄株丁的亲本乙、丙由雄株的花粉经

单倍体育种培育而来，只有植物乙、丙的性染色体组成为XX、YY时，雄株丁的性染色体组成

才为XY,C错误;雄株丁的培育过程中经历了减数分裂产生花粉的过程，该过程中发生了基因

重组,D正确。

知识拓展植物激素在植物组织培养中的作用

植物组织培养过程中，生氏素和细胞分裂素两者用量的比例影响植物细胞的分化方向。

生长素用量比细胞分裂素用量比值高吐有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于

芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成。

12.（2018江苏单科,8,2分）花药离体培养是重要的育种手段。如图是某二倍体植物花药育种

过程的示意图，下列叙述正确的是（）

A.为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70%乙静中浸泡30min

B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化

C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体

D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上

答案C本题主要考查花药离体培养的相关知识。为了防止微生物污染，过程①所用的花药

需在70%乙醇中浸泡约30s,A错误;过程②的培养基中生长素与细胞分裂素的比值适中，且

生长素含量高于细胞分裂素时，有利于根的分化,B错误;进行过程③的愈伤组织经过了秋水

仙素的处理，故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体,C正确;经炼苗后的幼苗是能进

行光合作用且能独立进行代谢的植株，故幼苗的生长基质中不用添加蔗糖和多种植物激素,D

错误。

13.（2013江苏单科，11,2分）某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快

推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是（）

A.利用茎段杆插诱导生根技术快速育苗

B.采用花粉粒组织培养获得单倍体苗

C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上

D.采用幼叶•、茎尖等部位的组织进行组织培养

答案B本题考查对获得大量优质苗的多种技术手段的分析。为了使优质苗的生物性状不

发生性状分离，可采用茎段杆插诱导生根技术快速育苗，也可采用将幼芽嫁接到合适的其他

种类植物体上的方法或用茎尖或幼叶等部位的组织进行植物组织培养获得大量优质苗;花粉

粒是减数分裂的产物,利用花粉粒离体培养得到的是单倍体苗,其高度不育,且会发生性状分

离，因此B项方案不能选用。

14.（2023浙江1月选考,24,15分）甲植物细胞核基因具有耐盐就效应，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0

（3）将融合原生质体悬浮液和海态的琼脂糖混合,在凝固前倒入涪养皿,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DKA序列a,乙植物细胞质具有

特异性DNA序列b;Ml、M2为序列a的特异性引物,Nl、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b0

HL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）一个融合原生质体ABD（4）再分化根和芽（5）模板Ml,M2电泳1

解析（1）根据研究目标需要得到再生植株，故进行植物体细胞杂交操作前，应先检验两种植

物的原生质体是否具备再生植株的能力。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,则乙植物可采用球色幼苗的

叶片为外植体。（2）植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶。为使获得的杂种细胞具有耐盐

碱效应（甲植物的细胞核基因）和高产效应（乙植物的细胞质基因），在原生质体融合前要分别

使甲原生质体的细胞质和乙原生质体的细胞核失活。融合后的原生质体密度可在显微镜下用

血细胞计数板计数法测定。用适宜浓度的PEG促进融合后，需加入过量的培养基进行稀释，

通过降低PEG浓度,终止原生质体融合。（3）由于甲、乙原生质体分别破坏了细胞质和细胞核，

未融合的原生质体和同种融合的原生质体都不能正常生长、分裂，只有杂种细胞具有完整的

核质结构，可以正常生长、分裂，因此这些愈伤组织只能来自杂种细胞。（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）PCR技术鉴定再生

植株时，再生植株的总DNA作为PCR扩增的模板，使用特异性引物皿和M2获得扩增序列a,

使用特异性引物N1和N2获得扩增序列b,若两个扩增序列在凝胶中均只有一个条带,则可初

步确定再生植株只含甲的细胞核基因和乙的细胞质基因，即来E杂种细胞。

15.（2023新课标,35,12分）根痛菌与豆科植物之间是互利共生关系，根痛菌侵入豆科植物根

内可引起根痛的形成,根痛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瘠菌：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。

⑴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

①②

诱导形成试管苗的流程是：外植体一^愈伤组织一~^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o

⑶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O

⑷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）。

答案（1）根瘤菌（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）不含氮根瘤菌具有固氮能力（4）增进土壤肥力，改良土

壤结构,促进植物生长

解析（1）根据题干信息“分离根痛菌进行培养,可以获得纯培养物”可知,纯培养物是根瘤

菌。（2）已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞，

进而形成不定形的薄壁组织团块，即愈伤组织。愈伤组织经再分化形成芽、根等器官，发育成

试管苗。细胞全能性的概念见答案。（3）具有固氮能力的固氮菌可以固定空气中的氮气，为植

物的生长提供氮元素，故应将甲、乙两组的试管苗分别转入不含氮的培养液中培养,若甲组生

长状况更好，则说明甲组中滴加的根瘤菌具有固氮能力。（4）见答案。

16.[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戊功率,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（每空1分）（1）农杆菌过低敏感性（2）再生细胞咳形态特征和数量（3）培

养时间受精卵

解析（1）农杆菌一般不携带抗生素抗性基因，基因工程操作中，常将目的基因插入Ti质粒

（经人工改造，含抗生素抗性基因）的T-DNA中，再将重组质粒转入衣杆菌中，这样使用含相应

抗生素的培养基培养可以抑制不含重组质粒的农杆菌的生长，从而筛选出携带术组质粒的农

杆菌。当选择培养基中抗生素浓度过低时，会导致抗生素不足以抑制不含抗性基因的细胞的

生长繁殖,从而出现较多的假阳性植株，因此在转基因前需要对受体进行抗生素的敏感性检

测。（2）植物转基因受体获得目的基因后需培养成完整植株并可使目的基因稳定存在并遗传

给下一代等，因此转基因受体需具有较强的再生能力和遗传稳定性。受体细胞的遗传物质主

要分布在细胞核中,通过观察细胞核的形态是否改变,可对受体细胞的遗传稳定性进行早期

检测；染色体是遗传物质的主要载体,通过观察分裂期染色体的形态特征和数量,分析染色体

组型是否改变也可对受体细胞遗传稳定性进行早期检测。（3）植物转基因受体全能性的表达

程度受多种因素的影响，如培养环境、继代次数、培养时间长短、受体的取材部位和基因型

等。一般来说,选取的受体分化程度越低,全能性表达能力越高，选择受精卵作为受体时全能

性表达能力最高。

17.[2021浙江1月选考,29（二），8分]三叶青为爱生的藤本植物，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，实现了三叶寺的林下种植。

（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,转入含头抱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o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,用于泥取药用成分。

答案（1）遗传间种（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

解析（1）三叶寺具有遗传多样性。在林下种植三叶青，利用了间种技术。（2）利用发根农杆

菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生的酚类化合物可诱导发根农杆菌质检上vir系列基因

的表达,进而能从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（T-DNA片段），因此推测vir系

列基因表达形成了DNA聚合酶和限制性核酸内切酶等。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体

上后，其上的rol系列基因表达产生相应的植物激素，促使叶片细胞先脱分化形成愈伤组织，

然后再分化形成毛状根。（3）将剪取的毛状根转入含头抱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。将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和植

物生长调节剂的种类和浓度,可获得大量毛状根,用于提取药用成分。

18.（2020天津，15,10分）某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时,

参照品种B的最佳激素配比（见下表）进行预实验。

品种B组织培养阶段细胞分裂素浓度（口mol/L）生长素浓度（umol/L）

I诱导形成愈伤组织miMi

II诱导形成幼芽m2Hi!

III诱导生根m：＜n；1

据表回答：

（1）I阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体,原因是0

（2）在I、II、IH阶段中发生甚因选择性表达的是阶段.

（3）为确定品种A的I阶段的最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比（m）2.0）,以0.5

umol/L为梯度,设计5个浓度水平的实验,细胞分裂素最高浓度应设为u

mol/Lo

（4）HI阶段时,科研人员分别选用浓度低于或高于mumol/L的生长素处理品种A幼芽都能

达到最佳生根效果，原因是处理幼芽时,选用低浓度生长素时的处理方法为,选

用高浓度生长素时的处理方法为。

⑸在阶段用秋水仙素对材料进行处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。

答案（1）细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织（2）1、II、HI（3）mi+1.0（4）浸泡

法（长时间处理）沾蘸法（短时间处理）（5）I

解析（1）在植物组织培养时，一般选茎尖、幼叶等作为外植体的原因是这些部位的细胞分化

程度低,容易诱导其脱分化形戊愈伤组织。（2）细胞分化的实质是基因的选择性表达,在形成

愈伤组织、幼芽、根的过程中都有细胞分化，所以I、II、HI阶段都发生了基因的选择性表

达。（3）为了确定品种A的I阶段细胞分裂素的最适浓度，以品种B的激素配比为参照,

以0.5口mol/L为梯度设计5个浓度水平实验，即m「L0、m「0.5、mi、叫+0.5、nn+l.O,所

以最高浓度为加+1.0。⑷生长素处理幼芽生根的方法有很多，比较简单的两类方法是浸泡法

和沾蘸法,前者是把幼芽浸泡在配好的生长素溶液中，要求生长素溶液的浓度较低;后者是要

求幼芽在浓度较高的生长素溶液中蘸一下，处理时间较短。（5）秋水仙素诱导多倍体的原理主

要是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起染色体数目加倍,形成多倍体。

I阶段形成愈伤组织的过程中细胞发生了脱分化,分裂能力较强，所以更易获得多倍体。

19.[2020浙江7月选考,29（二），9分]回答与基因工程和植物克隆有关的问题：

（1）天然农杆菌的Ti质粒上存在着一段DNA片段（T-DNA）,该片段可转移并整合到植物细胞染

色体匕为便于转基因植物在组织培养阶段的筛选,设计重组Ti质粒时,应考虑T-DNA中要

有可表达的目的基因,还需要有可表达的0

（2）结合植物克隆技术进行转基因实验，为获得转基因植株，农杆菌侵染的宿主一般要选用具

有优良性状、较高的遗传稳定性、及易被农阡菌侵染等特点的植物材料。

若植物材料对农杆菌不敏感，则可用的转基因方法。

（3）利用带侧芽的茎段获得从状苗的过程与利用茎段诱导产生愈伤组织再获得从状苗的过程

相比,前者总培养时间，且不经历过程,因而其遗传性状稳定,是大多数植物

快速繁殖的常用方法。

（力与发芽培养基相比，配制转基因从状苗生根培养基时，可根据.文际情况适当添加.

促进从状苗基部细胞分裂形成愈伤组织并进一步分化形成,最终形成根。还可

通过改变MS培养基促进生根，如（A.提高蔗糖浓度B.降低培养基浓度C.提高大量

元素浓度D.不添加琼脂）。

答案（1）抗性基因（2）全能性表达充分显微注射（3）短脱分化（4）生长素根的

分生组织B

解析（1）利用农杆菌转化法培育转基因植物时，为便于检测Ti质粒中的T-DNA片段是否成

功导入植物细胞,T-DNA中既要有可表达的目的基因，也要有可表达的抗性基因。（2）为获得

转基因植株,农杆菌侵染的宿主一般要选用易被农杆菌侵染，同时性状优良、具有较高的遗传

稳定性和全能性表达充分的植物材料。转基因植株培育中，还可采用显微注射的方法导入目

的基因。（3）利用带侧芽的茎段获得从状苗的过程不经历愈伤组织阶段,因此不经历脱分化的

过程，其总培养时间较短。（4）与发芽培养基相比,生根培养基中可适当添加生长素,从而促进

从状苗基部细胞分裂形成愈伤组织并进一步分化形成根的分生组织,最终形成根。还可通过

降低MS培养基的浓度促进生根,植物通过根的生长从外界获取更多养分。

20.（2019课标全国川,38,15分）培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所

zF»o

回答下列问题。

（1）利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植

株,这是因为植物细胞具有。

（2）步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是,

（3）从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是，在新的

培养基上愈伤组织通过细胞的过程,最终可形成试管苗。

（4）步骤⑥要进行照光培养，其作用是

⑸经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的,这种繁殖方式属于繁

殖。

答案（1）全能性（或答:形成完整植株所需的全部基因）（2）形成层容易诱导形成愈伤组织

（3）诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不

同分化（或答:再分化）（4）诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用（5）遗传特

性无性

解析本题借助胡萝卜根组织块的组织培养的相关知识，考查考生理论联系实际、综合运用

所学知识解决生物学问题的能力;试题通过对组织培养流程的分析考查了科学思维素养。（1）

植物细胞具有全能性,利用已分化的植物细胞通过植物组织培养可以培养成完整植株。（2）

形成层细胞分化程度低,全能性较高,更容易诱导形成愈伤组织,进而获得完整植株。（3）愈伤

组织的形成和试管苗的分化需要不同的生长素与细胞分裂素比例，因此诱导愈伤组织的形成

阶段到分化阶段需要不同的培养基。愈伤组织通过再分化过程,最终可形成试管苗。（4）叶绿

素的形成需要光，试管苗的发育也需要光,因此试管苗的诱导阶段需要光照。（5）通过植物组

织培养获得植株的方式是无性繁殖的一种，可以保持原品种的遗传特性。

知识拓展组织培养得到植株的两种常见途径

（1）愈伤组织形成后经诱导发芽形成从状苗，再生根形成植株；（2）愈伤组织形成后经液

体悬浮培养得到单个细胞，诱导形成胚状体再形成植株。

21.（2017海南单科,31,15分）甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花泡为材料,

利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：

⑴以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件卜进行组织培养,均能获得试管

苗,其原理是，

（2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得

到。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是—

（填”具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基町'）。

⑶图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由培养基中两种激素用

量的不同造成的,这两种激素是-A中的愈伤组织是叶肉细胞经

形成的。

（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该

种花卉,可用组织培养方法繁殖，在培养时,（填“能”或“不能”）采用经减数分裂

得到的花粉粒作为外植体,原因是o

答案（1）绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,在一定条件下能发育成完整的植株（2）

葡荀糖、果糖具有完整的细咆核（3）细胞分裂素、生长素脱分化（4）不能对杂合体

的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进

行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株

解析（1）植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。（2）蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。

若用细胞作为材料进行培养获得幼苗,细胞必须具有完整的细胞核,才具有发育为完整个体

的一整套遗传信息。（3）影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。愈伤组

织是叶肉细胞经脱分化形成的。（4）对杂合体而言,花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，

故组织培养得到的植株基因型不同于原植株,不能保留亲本性状。

22.（2015天津理综,7,15分）CHA对脑神经发行至关重要。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。

亲本藻优势代谢类型生长速率［g/（L・天）］固体培养基上藻落直径DHA含量(%)

A廉自养0.06小0.7

B廉异养0.14大无

据表回答:

（1）选方的融合藻应具有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（碳源一一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，结果如图.

□生长速率・DHA含发

生

o.25--1.0

长

o.a20-

柒15-0.8

容a10

I-0.6

•05

•

一

丘o.

)

.

故冷组甲乙内

是否光敏光JM光MJSBft

焙界M碳源无机物«««

①甲组条件下,融合藻产生［用的细胞器是.；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，但实际牛.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

⑵原生质体（3）bac（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牛长.不需添加葡萄就可降低成本,也可防止杂菌

生长

解析（1）根据题干信息“利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻”及表中信息可推断,融合

藻应既具有A藻的“自养”和“产DHA”的特点，又具有B藻“快速生长”的优点。（2）诱导

融合前需利用纤维素酶去掉两种藻的细胞壁,从而获得原生质体。（3）由于B藻是异养生.物,

只能利用有机碳源，故通过步骤b可以淘汰B藻。由于A藻生长慢、藻落小而B藻生长快、

藻落大,可以通过步骤a观察藻落大小淘汰生.长速率较慢的藻落。最后通过步骤c测定DHA

含量较高的藻落即为生产所需的融合藻。（4）①分析坐标图可知，甲组的融合藻既能进行光合

作用又能进行呼吸作用，因此，产生［II］的细胞器有叶绿体和线粒体。丙组融合藻在黑暗中产

生ATP的细胞器是线粒体。②乙组融合藻既能利用光能乂能利用葡萄糖,属于既能光能自养

又能异养的生物,因此乙组培养条件下融合藻较甲、丙两组生长快。实际生产中采用甲组的

培养条件而不采用乙组培养条件的原因是：甲组融合藻在不添加葡萄糖的情况下就能利用光

能和简单的无机物生长,因此降低了成本,也可防止杂菌生长。

23.（2014江苏单科,29,9分）为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然

后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：

（1）外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为。

（2）在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12d

后下降的原因有培养液中蔗糖的作用

是

演«

赛)

叁«

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（3）多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经—

处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和—

酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞（2n）经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞,合理的

解释是、。

（4）为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术,其原理与酵母细胞固

定化类似。下列说法正确的有（填序号）。

①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋

②必须在光照条件下培养

③培养过程中需通空气

④固定化后植物细胞生长会变慢

答案（9分）（1）脱分化（2）蕉糖浓度下降,pH降低提供能源调节渗透压（3）秋水仙

素（低温）果胶经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期经加倍到8n的细胞处于有丝分裂

中期⑷①©④

解析（1）外植体经脱分化可形成愈伤组织。（2）分析坐标曲线既可见12d后培养液中的蔗

糖浓度已降至较低,加也有所下降，因此使得细胞生命活动受阻，细胞「•重减小。培养液中的

蔗糖可为培养的细胞提供能源,又可调节培养液的渗透压。（3）二倍体愈伤组织经秋水仙素、

低温等人工诱导处理,可产生染色体数目加倍的细胞。植物细胞之间除纤维素外，还存在果胶

层，因此可利用纤维素酶和果胶酶解离愈伤组织。愈伤组织细胞（2n）经人工诱导后，细胞中染

色体数目加倍成4n,染色体数为4n的细胞进行有丝分裂，处于有丝分裂后期的细胞中染色体

数为8n;若加倍到4n的细胞经诱导后继续加倍形成染色体数为8n的细胞,这样的细胞再进

行有丝分裂,在中期时会看到染色体数为8n的细胞。（4）通过愈伤组织获得次生代谢产物时,

需选择生长旺盛的细胞，由于植物细胞进行需氧呼吸，培养过程需通入空气。愈伤组织细胞没

有叶绿体,不进行光合作用，不需光照。植物细胞固定化后，与外界环境的物质交换能力降低,

生长变慢。

24.（2013天津理综,9,15分）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病

的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。

再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病

杂种植株。流程如下图。

九惠峪*

的抗病”

sa芥传伪

幼叶

格莱的妁

据图回答下列问题：

（D过程①所需的酶是

（2）过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的存在,这一特征可作为初步

筛选杂种细胞的标志c

（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露耨以保持一定的渗透压,其作用

是。原生质体经过再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。

（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应现取再生植株和植株的根尖，通

过、、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形

态和数目。

（5）采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，写到两亲本的差异性条带,可

用丁•杂种植株的鉴定。如图是用该引物对双亲及再生植株1F进行PCR扩增的结果。据图判

断,再生植株P4中一定是杂种植株的有。

花粽菜1234JK芥9基对

1500

I300

I000

600

300

（6）对杂种植株进行接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。

答案（1）纤维素酶和果胶酶（2）叶绿体（3）保持原生质体完整性细胞壁（4）双亲（或

花椰菜和黑芥）解离漂洗（5）1、2、4（6）黑腐病菌

解析（1）去除细胞壁获得原生质体需要用纤维素酶和果胶酶处理。（2）根细胞不含叶绿体，

叶肉细胞含有叶绿体，因此通过PEG诱导融合的杂种细胞应含有叶绿体，以此作为初步筛选

杂种细胞的标志。（3）原生质体失去了细胞壁的保护作用，因此原生质体培养液中需要加入适

宜浓度的甘露醇，使原生质体处于等渗溶液中，以维持原生质体正常形态。原生质体经过细胞

壁再生,进而分裂和脱分化形戊愈伤组织。（4）要判断染色体变异的类型,应剪取再生植株、

花椰菜和黑芥植株的根尖，通过解离、漂洗、染色、制片等过程制成装片，然后进行显微观察

比较染色体的形态和数目。（5）根据两亲本的差异性条带,