高考生物预习：细胞工程与胚胎工程

专题21细胞工程与胚胎工程

考点1动物细胞工程

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（）

E

。

皿

然

W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）-剪碎一用胰蛋白酶

处理分散成单个细胞一制成细胞悬液一转入培养瓶中进行原代培养一贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白陋处理

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%8?；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、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%CCh的气休环境，而非密封，A错误；

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埋，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纠胞密度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）。

【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，因为若留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Bo

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。恢夏功能性胰岛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。杈据上述实验

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索的量

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穗物质转化为糖，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，n】Ab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、题十信息，mAb是胰岛血糖素受体单克隆抗体，可见Ab和胰岛血糖素均能与胰岛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（）

筛选单一

类型杂交

瘤细胞「心

JG一单克隆

注射抗原B淋巴抗体A

免疫小鼠细胞”四

/细胞杂交瘤3••

融合细胞筛选单一

类型杂交单克隆

培养骨髓分散骨髓瘤细胞抗体B

痛细胞瘤细胞

A.利用胶原蛋白酶处理，可分散贴型生长的骨微瘤细胞

B.制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗为

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ADo

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）溶酶体中的蛋白酹可将蛋白质A的一条肽链水解成多个片段，蛋白能切断的化学键是。

⑶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能体中，简要写出实

验思路和预期结果o

【答案】（1）体液免疫

（2）肽键

⑶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的体中

【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筋体分离，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能体中。

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-LI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。

E

E

卷

及

型

复

对照化疗免疫检联合

交点疗法疗法

□活化的(

CTLCTL建

(

实

醺162

小

宾

•

」<

•b

X一

-)

X0

)

6蒙

.

5

bS

¥

对照化疗免疫检联合奥

查点疗法疗法

1图b1

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中导入一

基因后再将其回输小鼠体内，从而进一步提高治疗效果。该基区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一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-I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（细胞摸）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「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-I结合能抑制CTL的免疫活性，故应

该将化疗药物与PD-LI单克隆抗体结合在一起，叩方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-LI结合，恢复

CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞。

考点2植物细胞工程

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索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餐J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、形态正常的桑直胚或囊胚，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，但使用不同的限制前也能产生相同的黏性末端，D正确。

故选

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,并杷杂种细胞培

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•廿肃・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（）

兰州百合分生区1号培养基2号培养基3号培养基

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，共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，其和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，设计了以卜.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（）

胡萝卜直根

外植体

脱分化

愈伤组织

I胰蛋白酶等处理

悬浮细胞

I细胞培养

番茄红素

实验流程

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，欲利用愈与组织制备悬浮细胞，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，植物乙分孽能力强、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（）

II

财

一

④伤

愈

一

①相咨’罅液处直绯

型植物丙

一

的

乙

生

原

体

质

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，我中①表示去壁获取原牛质体的过程:

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、随解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中的处理的时间不同，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展下降。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（）

外植体一愈伤组织一丛生芽一试管苗

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从生芽

【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）T愈伤组织T胚状体一植株（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.用果胶酹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，故用果胶胸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BDO

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：

复制起点

抗性基因

A；动子pL

终止子启驾

出心八HindIII

一尸，\XbaI

SacI"以I'amHI

Sib

□对照过尖刑镰刀菌

图C

（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）基因工程育利L研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖抱镰刀菌侵染的基因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,首先选用前切，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（Pl、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利1筒耍写出实验思路o

【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FI

（3）HindllhBamHI交链格抱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】（I）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HindHI、

BamHl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H的。根据图

C的结果可知，交链格泡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pLo

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：

筛选高产细胞一细胞生长和产物X合成关系的确定一发酵生产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。一

—细胞生物量（反映剂胞生长）次生代谢产物产量

甲乙丙

（4）多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、二叶青等药用植物，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，诱导具产生愈伤组织、从芽，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。

考点3胚胎工程

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（）

食蟹猴

胚胎干细胞类囊胚

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桎技术

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杯胎发育，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、稀稀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、形态正常的桑黄胚或囊胚，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粘性末端，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