2026版53高考总复习A版生物-真题分类第23章细胞工程.docxVIP

第23章细胞工程

第1节植物细胞工程

(2024甘肃,15,3分)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,操作流程如图。下列叙述正确的是()

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,其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愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块,A错误;愈伤组织细胞分化时不进行减数分裂过程,不会发生基因重组,B错误;3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应小于1,C错误。

(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。

(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(除特殊标注外,每空1分)(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(2分)(4)器官代谢途径关键酶发酵

解析(1)植物细胞培养的过程:外植体(离体的器官和组织)→愈伤组织→液体培养基中悬浮振荡培养→细胞悬浮培养与继代。将液体培养基进行振荡并用一定孔径的筛网进行过滤分离,有利于获得分散的单细胞。(2)据“获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群”可知,需对分离获得的单细胞进行克隆培养,且可通过添加DNA合成抑制剂(使处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受DNA合成抑制剂影响继续分裂,洗去DNA合成抑制剂后,处于S期的细胞可恢复正常分裂)或营养缺陷培养方法达到细胞周期同步化的目的。据“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”可知,将微生物菌体或其产物作为诱导子加入培养基中以提高次生代谢产物X的含量,模拟了微生物侵害的胁迫。(3)据题意,X只在细胞生长停止后才能合成,因此,从培养阶段及其目标(获得大量X)角度出发,可先培养大量细胞,然后改变条件使细胞停止生长,再收集细胞次生代谢产物X。(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累,可对根进行培养,故可通过器官培养替代细胞悬浮培养。改造酵母菌等微生物并使其生产植物次生代谢产物的过程属于发酵工程范畴,此过程需了解合成该次生代谢产物的代谢途径和关键酶。

(2024黑、吉、辽,6,2分)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迷迭香顶端幼嫩的茎段分裂旺盛,适合用作外植体,A正确;诱导愈伤组织时需要加入适当比例的生长素和细胞分裂素,B错误;植物细胞培养需在离体条件下,对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖,C正确;次生代谢不是生物生长所必需的,迷迭香酸是迷迭香的次生代谢产物,加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量,说明茉莉酸甲酯改变了迷迭香次