2025届高三生物一轮复习基础练习：植物细胞工程

植物细胞工程练习 一、选择题 1.(多选)植物组织培养技术被广泛应用于育种、人工种子的培育及获得植物次生代谢产物等生产生活实践中。下列叙述错误的是(　　) A.植物组织培养得到试管苗的过程中只需要更换一次培养基 B.该技术长成的植株都具有可育的能力 C.该过程所用的MS培养基可给外植体提供无机营养 D.若取菊花茎段进行组织培养，可不必添加植物激素 2.病毒感染蔬菜、花卉、果树后，会借助胞间连丝等结构扩散，导致其产量和品质退化。通过植物组织培养技术，利用茎尖可以快速生产出脱毒苗。下列叙述正确的是(　　) A.植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达 B.脱分化和再分化的培养基成分是相同的，但两个阶段光照条件不同 C.培养过程中可以发生基因突变和基因重组 D.脱毒苗培育是否成功，最终还需要通过接种病毒进行个体水平的检测 3.(多选)科研人员研究了不同浓度的聚乙二醇(PEG)对沙打旺和紫花苜蓿原生质体融合率的影响，实验结果如下图，异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率，已知PEG浓度较高时对细胞具有毒害作用，下列相关叙述正确的是(　　) A.除了用PEG诱导融合之外还可以用电融合法、离心法、高Ca2＋－高pH融合法等 B.可以利用各种缺陷型的突变体细胞之间的互补作用将杂种细胞筛选出来 C.本实验中不同PEG浓度下同源融合率均大于异源融合率 D.实验结果显示诱导苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度为40% 4.海洋杜氏藻是一种单细胞绿藻，具有耐盐特性；紫球藻是一种单细胞红藻，是制备重要医药原料花生四烯酸的良好材料，且对青霉素有抗性。通过植物细胞工程技术，培育出了能在高盐海水中养殖且高产花生四烯酸的杂种藻类。下列说法错误的是(　　) A.需将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织后大量养殖 B.用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合 C.用酶解法获取原生质体的过程需在等渗或高渗溶液中进行 D.在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞 5.辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列表述正确的是(　　) A.实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变 B.①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控 C.获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎，脱毒苗具有更强的抗病毒能力 D.通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性 6.人参皂苷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，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是(　　) A.细胞融合前应去除细胞壁 B.高Ca2＋—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 7.植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为：无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是(　　) A.为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养 B.组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构 C.提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根 D.用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异 8.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醌类化合物，这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞甚至死亡，导致蓝莓组织培养失败。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褐变 C.在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变 D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体 9.为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如图。下列叙述正确的是(　　) A.过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中 B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化 C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生 D.原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性 10.(多选)草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。下列有关叙述错误的是(　　) 方法一：―→ 方法二： 注：SMYELV－CP是草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因。 A.方法一中，甲常选用茎尖，原因是其几乎未感染病毒 B.通常采用95%的酒精和5%次氯酸钠溶液对甲进行消毒处理 C.A、C 两个过程属于植物组织培养，都经过脱分化和再分化 D.判断两种选育方法的效果都需要通过病毒接种实验 二、非选择题 11.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：外植体愈伤组织试管苗。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)。 答案： 1. AB 在植物组织培养过程中需要在不同时期，根据培养对象的需求添加或减少一些物质，尤其是植物激素的比例；由植物组织培养得到试管苗的过程中不止一次更换培养基，A错误；用于植物组织培养的接种材料称为外植体；选用的材料可以是植物根、茎、叶的任何部位，也可以是植物的花药；若所选外植体为花药，则经花药离体培养长成的植株为单倍体，一般不可育，B错误；MS 培养基是目前使用最普遍的植物组织培养基，MS 培养基含有NH4NO3 (硝酸铵)、KNO3(硝酸钾)、KH2PO4 (磷酸二氢钾)等无机盐，故可给外植体提供无机营养，C正确；由于菊花茎段组织细胞的再生能力强，组织培养比较容易，因此不必添加植物激素，D正确。 2. A 病毒感染果蔬后，会借助胞间连丝等结构扩散，植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达，A正确；脱分化和再分化的培养基成分是不相同的，且两个阶段光照条件也不同；脱分化需避光，光照会影响愈伤组织的形成；再分化需要光照，光照能够促进组织分化，分化出芽和叶片，B错误；植物组织培养过程中细胞不能进行减数分裂，因此不能发生基因重组，但培养过程中可能发生基因突变，C错误；通过植物组织培养技术培育脱毒苗，是用茎尖等没有被病毒感染的组织培养植株，可以提高产量，没有抗病毒的性状，脱毒苗培育是否成功，不需要接种病毒进行个体水平的检测，D错误。 3. ABC 原生质体融合时，除了用PEG诱导融合之外还可以用电融合法、离心法、高Ca2＋－高pH融合法等，A正确；杂种细胞具有两个生物的特性，可以利用各种缺陷型的突变体细胞之间的互补作用将杂种细胞筛选出来，B正确；图示为总融合率与异源融合率随PEG浓度的变化趋势，其中同源融合率＝总融合率－异源融合率，据图可知，本实验中不同PEG浓度下同源融合率均大于异源融合率，C正确；图示40%与35%的异源融合率相同，故需要进一步缩小浓度范围以确定诱导苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度，D错误。 4. A 由于海洋杜氏藻和紫球藻都是单细胞藻类，所以不需将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织，A错误；聚乙二醇是化学诱导剂，用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合，B正确；用酶解法去除细胞壁时，为防止形成的原生质体吸水涨破，应在等渗或高渗溶液中进行，C正确；海洋杜氏藻具有耐盐特性，紫球藻对青霉素有抗性，所以在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞，D正确。 5. D 由以上分析可知①和②分别表示脱分化和再分化，细胞核中的遗传物质不变，基因发生了选择性表达，但没发生基因突变，A错误；在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化，B错误；因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒植株而并非成熟的根和茎，脱毒苗不具有更强的抗病毒能力，C错误；由图可知辣椒素是细胞产物，通过细胞培养得到高产细胞系时就可产生，不需要发育成植株或分化成其他多种细胞，所以可不实现细胞的全能性，D正确。 6. C 在细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，再诱导原生质体融合，A正确；人工诱导原生质体融合有物理法和化学法，用高Ca2＋—高pH溶液可促进细胞融合，B正确；融合的细胞中有人参根－人参根细胞、人参根－胡萝卜根细胞、胡萝卜根－胡萝卜根细胞，只有人参根－胡萝卜根细胞才是杂交细胞，C错误；杂交细胞含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D正确。 7. D 植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，才能进行培养，A正确；组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构，B正确；生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根，C正确；用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异，D错误。 8. D 花青素是水溶性色素，主要存在于蓝莓细胞的液泡中，A正确；适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率，以及时清除多酚类化合物被氧化成的褐色醌类化合物，以减少褐变，B正确；接种外植体时，在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变，C正确；宜选用蓝莓幼嫩叶片为材料制备外植体，因为幼嫩叶片细胞分裂旺盛、易培养，D错误。 9. D 过程①获得的原生质体不能悬浮在30%的蔗糖溶液中，30%的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡，A错误；过程②为再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B错误；秋水仙素不能诱导细胞壁再生，且愈伤组织细胞就已经有了细胞壁，C错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核等结构，即含有全部的遗传信息，原生质体仍保持细胞的全能性，D正确。 10. BD 植物的分生区附近(如茎尖)的病毒极少，几乎不含病毒，因此对茎尖进行植物组织培养，可以获得脱毒苗，A正确；在植物组织培养中，需要用70%的酒精和5%次氯酸钠溶液对甲进行消毒处理，保证植物组织培养的成功，B错误；A、C两个过程属于植物组织培养，都经过脱分化形成愈伤组织和再分化形成根、芽，最终发育成植株，C正确；方法一获得的无病毒苗应根据植株性状检测，不需要接种病毒；方法二获得的抗病毒草莓需要通过接种病毒检测，D错误。 11. (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 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培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。对于本实验来说就是单个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，然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，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。(3)甲组和乙组的区别是有无根瘤菌，因为探究的是接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，所以要保证培养液其他营养成分齐全但没有氮源，如果甲的生长状况好于乙组，说明接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮能力。(4)根瘤菌肥料作为一种微生物肥料(利用有益微生物直接改善植物营养和减少植物病害的活菌制剂)已在实际生产中广泛应用，除根瘤菌肥料外，还有固氮菌肥料、磷细菌肥料、钾细菌肥料等。使用微生物肥料可改善土壤结构、增进土壤肥力、促进植株生长、提高农作物产量、改进农作物品质、增强抗逆性等。 学科网（北京）股份有限公司 $$