第2章 植物细胞工程 真题集训-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（浙科版）

第二章 黑题高考真题练 1.(2022·浙江1月选考)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 2.(2022·浙江6月选考)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 3.（2023·浙江1月选考节选)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 质体是否具备形成 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 第二章 真题集训 限时：30min 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 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 黑白题29 (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。 4.（2023·新课标卷)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 固氨能力。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①愈伤组织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 选择性必修三·ZK (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)。 5.(2021·浙江1月选考节选)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 和限制性内切核酸 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。 黑白题30素酶和果胶酶。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大 类一一物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等：化学法 包括PEG诱导法、高Ca+-高pH融合法。从杂种细胞到幼芽的过 程中运用的生物技术是植物组织培养，过程③是脱分化，从而形成 愈伤组织。(2)题图所示为通过植物细胞工程技术培育耐盐杂种植 株，因此过程④选择培养时需要的条件是高盐环境。(3)植物体细 胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 等方面展示出独特的优势。甲植物细胞(2N=18)和乙植物细胞 (4N=32)融合而成的杂种细胞中含有的染色体数目为18+32=50。 目的植株含有同源染色体，减数分裂过程中正常联会能产生正常的 生殖细胞，因此是可育的。(4)由于植物细胞的次生代谢物含量很 低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以 通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物组织培养技术来获 得目标产物，从而获得次生代谢物。 21.(1)植物组织培养植物细胞具有全能性(2)Tt37.5%(或 3/8)(3)脱分化、再分化(4)纤维素酶和果胶酶PEG(或聚乙 二醇)愈伤组织1(5)植物体细胞杂交能克服远缘杂交不 亲和的障碍 解析：(1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养，是四种人 工繁殖过程中都要用到的。题图中不同方法都能获得子代植株是 因为具有某种生物全套遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完 整生物体的潜能，也就是说植物细胞具有全能性。(2)B过程表示 通过胚状体进行无性繁殖得到个体，因此得到的后代基因型是T, 子代再连续自交2代后，T的基因频率不变，即T=50%,T自交一 代，基因型TT=1/4,Tt=1/2,t=1/4,继续自交则基因型TT=1/4+ 1/2×1/4=3/8,即37.5%。(3)题图中①是植物组织培养，需经过的 生理过程是脱分化和再分化。(4)细胞壁的主要组成成分是纤维 素和果胶，可先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的 原生质体。化学法一般是用PEG(或聚乙二醇)作为诱导剂来诱导 细胞融合。题图中A、D过程都能得到的一种高度液泡化的薄壁细 胞组成的结构是愈伤组织。A是单倍体植株，含有一个染色体组。 (5)通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞 杂交技术，其能克服远缘杂交不亲和的障碍。 22.(1)染色体畸变（2)固体培养基维持渗透压，提供能量(3)纤 维素酶和果胶聚乙二醇（或PEG)融合法光照(4）杂种细胞 由于融合后补充了细胞质中失活的酶，细胞能正常分裂(5)来自 野生稻的某些基因通过染色体易位整合到栽培稻细胞中(6)染 色体数目和裁培稻相同且对两种菌株均表现出抗性 解析：(1)根据题干信息“‘不对称体细胞杂交’可将一个亲本的 部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内，获得 不对称杂种植株”可知，发生的可遗传变异类型是染色体畸变。 (2)植物组织培养需要使用MS培养基，其中含有凝固剂琼脂，从物 理性质上看，研究过程中所用的培养基为固体培养基：培养基中应 添加一定浓度的蔗糖，其目的是维持渗透压，提供能量。(3)将两 种水稻的外植体分别接种在含有植物邀素的MS培养基中，经脱分 化形成愈伤组织，植物细胞的细胞壁阻碍了细胞的融合，细胞壁的 主要成分是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶处理，去除细胞壁， 从而获得游离的原生质体：过程③是诱导原生质体融合，常用的化 学方法是PEG融合法；过程④是再分化，需要一定的光照。(4)根 据题干信息：大剂量的X射线能随机破坏染色体结构，使其发生断 裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺使细胞质 中的某些酶失活，抑制细胞分裂。为了达到转移抗白叶枯病特性的 目的，可先用X射线照射疣粒野生稻的原生质体，使其部分的染色 体发生畸变，然后用碘乙酰胺处理另一亲本的原生质体，经诱导融 正本参考答案 合后，从而获得杂种细胞，由于杂种细胞融合后，补充了细胞质中失 活的酶，细胞能正常分裂，故经诱导融合后，只有异源融合的原生质 体可持续分裂形成再生细胞团。(5)有些杂种植株染色体数目与 栽培稻相同，性状明显偏向栽培稻，但也表现出野生稻的一些特性， 其可能的原因是来自野生稻的某些基因通过染色体易位整合到栽 培稻细胞中。(6)根据题干信息“利用致病性强的两种水稻白叶枯 病菌株对72株再生杂种植株进行试验，结果发现共有40株表现出 抗性，其中17株对两种菌株均具有抗性”，故应优先选择染色体数 目和栽培稻相同且对两种菌株均表现出抗性的杂种植株进行繁育。 第二章真题集训 黑题高考真题练 1.A解析：据题干的信息“秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质”可知， 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。 2.D解析：自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用75%酒精处理， 再用无菌水清洗，再用10%次氯酸钠溶液消毒处理，最后再用无菌水 清洗，A错误；培养瓶用专用封口膜封口的日的是防止杂菌污染，并 不影响气体交换，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：不带叶片的菊花茎的切段可通过植物组织培养分化出芽 和根这些器官发生的途径形成完整的菊花植株，D正确。故选D。 3.（1)再生植株叶(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 解析：(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形成再生植株的能力。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，加人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。 4.(1)由根瘤菌繁殖形成的单菌落(2)脱分化再分化细胞经分 裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能 和特性(3)无氨源接种到试管苗上的根瘤菌具有固氨能力 (4)促进植物生长，增加作物产量；能够减少化肥使用，改良土壤，减 少污染，保护生态环境 黑白题11 解析：(1)在微生物学中将接种于培养基内，在合适条件下形成的含 特定种类微生物的群体称为纯培养物。即由单一个体繁殖所获得的 微生物群体。对于本实验来说就是根瘤菌繁殖得到的单菌落。 (2)植物组织培养的过程先是脱分化形成愈伤组织，后再分化形成试 管苗。细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机 体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。(3)因为甲组和乙组的区 别是固氨菌，所以要保证培养液中没有氨源，探究的是接种到试管菌 上的根瘤菌是否具有固氮能力，如果甲长得好，说明接种到试管菌上 的根瘤菌具有固氮能力。(4)微生物肥料除了能够促进植物生长，起 到肥沃土壤的作用之外，还能够减少化肥的使用，改良土壤，保护 环境。 5.(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 第三章 动 第一节细胞培养是动物细胞工程的基础 白题基础过关练 1.D解析：动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，①②正确；用于动物 细胞培养的合成培养基需加入糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，还需 加入动物血清、血浆等天然成分，③正确：动物细胞培养需要适宜的 温度和pH,其中温度要与动物体温相近，④⑥正确：动物细胞培养需 要一定的气体环境(95%空气和5%C0,),⑤错误。故选D。 2.A解析：动物细胞培养过程中，在培养液中加入一定量的抗生素，主 要是为了防止细菌和真菌的污染，A错误；动物血清中含有很多营养 物质，因此血清能补充培养基中缺乏的物质，B正确：细胞进行需氧 呼吸需要氧气，因此氧气能满足细胞代谢的需要，C正确；二氧化碳 能维持培养液的pH,D正确。故选A。 3.C解析：动物细胞培养液中，除了要添加糖类、氨基酸、无机盐、维生 素等细胞生长必需的营养成分，一般还需要添加动物血清等，A正 确：培养液需要定期更换，以排出代谢废物，防止细胞代谢产生的有 毒物质危害细胞，B正确：大多数细胞适宜的pH为7.2~7.4，偏离此 范围会对细胞造成损害，C错误：动物细胞培养时，培养液中还可以 加入一定量的抗生素，来抑制可能造成污染的细菌和真菌生长，D正 确。故选C。 4,B解析：用于培养的细胞大多取自胚胎或幼龄动物的器官或组织， 因为这些细胞生命力旺盛，分裂能力强，A正确：动物细胞培养的适 宜pH为7.2~7.4，这样的环境会使胃蛋白酶变性失活，因此在动物细 胞培养过程中，应将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理，使其分散 成单个细胞，B错误：在细胞培养过程中，当出现接触抑制后，常常需 要分瓶继续培养，这时需要用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）将贴壁细 胞分离开，制成细胞悬液，C正确：培养的动物细胞可以用于检测有 毒物质，判断某种物质的毒性，若用含被检测物质的培养基培养细 胞，发生变异的细胞数目所占比例比对照组大，则说明该物质具有一 定的毒性，D正确。故选B。 5.D解析：甲+乙是组织细胞的分离，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解 细胞间蛋白质，制备细胞悬液，A正确：丙过程还未分瓶，属于原代培 养，培养基中需要添加动物血清等天然成分，B正确：在动物细胞培 养过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象，C正确：丁过程已经分 瓶培养，属于传代培养，丁过程并没有体现动物细胞的全能性， D错误。 6.B解析：由题图可知，在B点时更换了培养基，因此A点时为原代 选择性必修三·ZK 解析：(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，三叶青的林下种植可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，利用了间种技术。(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，由分析可知，酚类化合物诱导发根农杆菌质粒上i系 列基因表达，形成DNA聚合酶和限制性内切核酸酶等。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。 物细胞工程 培养，A正确：B点时更换培养基，需要将原培养瓶内的细胞分离，因 此需要用胰蛋白酶等处理，B错误：BC段增殖代数较多，显然进行了 多次传代培养，C正确：由题图可知，D点后可无限增殖，故CD段细 胞可能是保留了无限细胞系，D正确。故选B。 7.C解析：二倍体动物细胞通常为有限细胞系，不能连续分裂，A正 确：原代培养物在首次传代时就成了细胞系，能连续培养下去的细胞 系称为连续细胞系，有的连续细胞系是恶性细胞系，具有异体致癌 性，连续细胞系的遗传物质发生了改变，获得了不死性，但保留接触 抑制现象，不致癌，B正确：良性无限细胞系具有不死性，但保留接触 抑制现象，不致癌，C错误：细胞株是具有特殊性质的细胞系，其中每 个细胞的遗传物质均未改变，每个细胞的遗传性状相同，D正确。故 选C。 8.(1)相互接触接触抑制单层（或一层）胰蛋白酶或胶原蛋白 酶(2)衰老（甚至死亡）不死性降低诚少(3)活细胞的细 胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能 着色（或死细胞的细胞膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死 细胞内而着色)(4)有丝分裂中(5)冷冻（或超低温、液氨） 酶新陈代谢 解析：动物细胞在体外培养时，当贴壁细胞分裂生长到相互接触时， 细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制，需用胰蛋白 酶或胶原蛋白酶处理后再分瓶培养。在细胞培养过程中，随传代次 数增多，大部分细胞停止分裂，进而出现衰老甚至死亡现象，少部分 细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞已经发生了 突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展。癌细胞细胞膜表面的糖 蛋白减少，黏着性降低。活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染 料无法进入细胞内，因此不会着色。 9.A解析：植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养 的原理是细胞增殖，A错误：动物细胞培养使用液体培养基，制成细 胞悬液：植物组织培养一般使用固体培养基，B正确；动物细胞培养 的主要过程是原代培养和传代培养，植物组织培养的主要过程是 脱分化、再分化、形成完整植株，C正确：动物细胞培养的目的是获得 大量细胞或细胞产物，植物组织培养主要用于植物快速繁殖、获得脱 毒苗、制备人工种子等，D正确。故选A。 重难聚焦 10.(1)胰蛋白酶、胶原蛋白酶细胞分裂能力强(2)有利于抑制细 菌的生长和繁殖(3)不适合因为原代培养的细胞数量少，不利 于实验得出准确的结论(4)可将肝肿瘤细胞（甲）均分为A、B两 组，A组细胞培养液中加入药物Y,B组细胞培养液中加人无菌生理 黑白题12