课时微练39 植物细胞工程(Word练习)-【赢在微点·顶层设计】2025年高中生物学高考一轮总复习（单选版）

课时微练(三十九)　植物细胞工程 　 一、选择题:本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的 1.许多青少年热衷“高糖高热量”食品,长期食用这类食品会影响身体健康。甜叶菊中所含甜菊糖的甜度高,但热量很低,是一种理想的蔗糖替代甜味剂。但甜叶菊的繁殖效率低,可利用植物组织培养技术提高甜叶菊繁殖效率。下列有关说法错误的是(　　) A.愈伤组织是外植体脱分化形成的 B.植物组织培养过程中需要更换培养基 C.该技术利用的原理是植物细胞的全能性 D.植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性 解析　愈伤组织是外植体脱分化形成的,A项正确;植物组织培养中生长素和细胞分裂素的使用比例对植物细胞发育产生不同的影响,故植物组织培养过程中需要更换培养基,以实现脱分化、诱导生根和诱导生芽的过程,B项正确;植物组织培养技术利用的原理是植物细胞的全能性,C项正确;植物的大多数细胞在植物体内不能表现出细胞的全能性,D项错误。 答案　D 2.华北地区某兰花产业园每年可利用植物组织培养技术培育成品花125万株,畅销海内外。下列叙述不正确的是(　　) A.该技术的原理是植物细胞具有全能性 B.外植体需要依次经历再分化和脱分化过程 C.用X射线照射愈伤组织可获得新的兰花突变体 D.以茎尖为外植体进行组织培养可培育脱毒兰花苗 解析　植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性,A项正确;外植体需要依次经历脱分化和再分化过程,B项错误;用X射线照射愈伤组织可能使其基因突变从而获得新的兰花突变体,C项正确;以茎尖为外植体进行组织培养可培育脱毒兰花苗,D项正确。 答案　B 3.甘草和牛蒡具有治疗脾胃气虚、口疮久不愈等功效,因二者疗效相近且具有叠加效应,常被中医用作“药对”。研究者欲利用体细胞杂交技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)体现到杂种细胞中,并实现有效成分的工厂化生产,进行了如下操作步骤: ①制备甘草和牛蒡细胞的原生质体; ②诱导两种细胞的原生质体融合、筛选获得杂种细胞; ③培养杂种细胞形成愈伤组织,并从培养液中获得代谢物。 下列相关叙述正确的是(　　) A.步骤①中可使用低渗的纤维素酶和果胶酶溶液处理两种细胞 B.步骤②可采用灭活的病毒、离心或PEG等方法促进细胞融合 C.杂种细胞形成的标志是两种细胞的细胞核融合成一个细胞核 D.杂种细胞形成愈伤组织的过程中,其特有的结构和功能均丧失 解析　应用等渗的酶溶液处理两种植物细胞,以去除细胞壁,低渗溶液处理可能会使原生质体吸水涨破,A项错误;不能用灭活的病毒诱导植物细胞的融合,B项错误;杂种细胞形成的标志是再生出新的细胞壁,C项错误;杂种细胞形成愈伤组织的过程称为脱分化,该过程会使原细胞特有的结构和功能丧失,D项正确。 答案　D 4.人参是名贵的中药材。研究人员利用植物组织培养技术,实现了人参的快速繁殖,流程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.①过程需对外植体进行消毒以抑制细胞变异 B.②过程不会发生基因的选择性表达 C.③④过程所用的培养基的植物激素比例相同 D.⑤过程中存在细胞的分裂、生长、分化和凋亡 解析　由题图可知,①过程是接种外植体,该过程需要消毒以实现无菌操作,A项错误;②是脱分化过程,脱分化过程中也有基因的选择性表达,B项错误;③是诱导生芽,④是诱导生根,两个过程所用的培养基的植物激素比例不同,C项错误;⑤是幼苗形成新植株的过程,该过程中存在细胞的分裂、生长、分化和凋亡,D项正确。 答案　D 5.(2024·湖南联考)科研人员将苜蓿与百脉根(富含单宁,单宁可减少膨胀病的发生)进行植物体细胞杂交以期获得抗膨胀病苜蓿新品种,技术路线如图所示。下列说法正确的是(　　) A.图中①过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶去除细胞壁 B.愈伤组织细胞通过减数分裂和有丝分裂形成了植物体 C.相比于生芽培养基,生根培养基中生长素含量比例较低 D.融合细胞生成细胞壁时,高尔基体和线粒体的活动可能增强 解析　题图①为去除细胞壁的过程,植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A项错误;愈伤组织细胞通过有丝分裂和细胞分化形成了植物体,B项错误;相比于生芽培养基,生根培养基中生长素含量比例较高,C项错误;植物细胞壁的形成与高尔基体有关,且需要消耗能量,因此,融合细胞生成细胞壁时,细胞内高尔基体和线粒体的活动可能增强,D项正确。 答案　D 6.紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物,具有高抗癌活性,利用植物细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径,紫杉醇工厂化生产的主要过程为:红豆杉→愈伤组织→筛选稳定高产紫杉醇细胞系→细胞悬液→生物反应器进行培养→细胞破碎→提取紫杉醇,下列有关叙述正确的是(　　) A.以红豆杉叶为原料获得愈伤组织过程中发生了细胞分裂和细胞分化 B.在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌,其目的是保证O2供应充足,使细胞与培养液充分接触 C.次生代谢物是生物生长所必需的 D.紫杉醇的工厂化生产利用了植物细胞的全能性 解析　以红豆杉叶为原料获得愈伤组织过程中只发生了细胞分裂,没有发生细胞分化,A项错误;为保证O2供应充足,在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌,使细胞与培养液充分接触,B项正确;次生代谢物不是生物生长所必需的,C项错误;紫杉醇的工厂化生产只培养到愈伤组织,没有体现植物细胞的全能性,D项错误。 答案　B 7.(2024·辽宁模拟)利用山金柑愈伤组织细胞(2n)和早花柠檬叶肉细胞(2n)进行体细胞杂交可以得到品质高、抗逆性强的杂种植株。如图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列分析正确的是(　　) A.获得的融合原生质体需放在无菌水中以防止杂菌污染 B.用灭活病毒诱导两种细胞原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性 C.不能通过观察融合后细胞的颜色对杂种细胞进行初步筛选 D.杂种植株是二倍体,其核基因来自早花柠檬,线粒体基因来自山金柑 解析　获得的融合原生质体不可放置在无菌水中,否则会导致吸水涨破,A项错误;病毒可诱导动物细胞融合,但不能诱导原生质体融合,B项错误;由于愈伤组织细胞不含叶绿体,而叶肉细胞含有叶绿体,因此可通过观察融合后细胞的颜色进行初步筛选,C项错误;由题图可知,杂种植株的线粒体基因只来自山金柑,核基因只来自早花柠檬,因此仍是二倍体,D项正确。 答案　D 8.(2024·东莞模拟)人参皂苷具有抗肿瘤等作用,科研人员设计图1所示流程制备人参皂苷Rg3,并研究了过程③生物反应器中人参细胞产量、人参皂苷Rg3产量随培养时间的变化,结果如图2。下列叙述正确的是(　　) 　 图1　　　　　　　　　　　图2 A.图1中过程①为脱分化,体现了植物细胞的全能性 B.图1中过程②常需用纤维素酶或果胶酶处理将愈伤组织分散成单个细胞 C.图1中过程③采用静置培养,并加入适量蔗糖有利于维持渗透压 D.由图2可知,人参细胞的数量和培养时间等因素会影响人参皂苷Rg3产量 解析　题图1中过程①表示脱分化,该过程没有体现植物细胞的全能性,A项错误;过程②为细胞增殖,不需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,B项错误;过程③通常采用振荡培养获得大量组织细胞,除有利于增加溶解氧外,还能防止细胞聚集,C项错误;由题图2可知,生物反应器中人参细胞的数量和人参皂苷Rg3产量增加趋势基本一致,因而可推测,影响人参皂苷Rg3产量的因素有人参细胞的数量和培养时间,D项正确。 答案　D 9.(2024·青岛模拟)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。如图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。下列说法正确的是(　　) [注]　SMYELV—CP是草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因。 A.方法一中选择甲作为组织培养材料的原因是该部位细胞的分生能力强 B.需要用体积分数70%的酒精和质量分数5%的次氯酸钠溶液对甲进行消毒 C.①③两个培育过程一般都不需要光照但需要生长素和细胞分裂素 D.需要通过病毒接种的方式来判断两种选育方法的效果 解析　方法一中选择甲作为组织培养材料的原因是该部位细胞的病毒量少,甚至可能不带病毒,诱导更容易获得脱毒苗,A项错误;外植体甲需要用体积分数70%的酒精和质量分数5%的次氯酸钠溶液进行消毒,B项正确;①③两个培育过程都需要光照,这是因为再分化形成的胚状体要合成叶绿体就必须进行光照处理,C项错误;无病毒苗应根据植株性状检测,不需要接种病毒,抗病毒苗需要通过病毒接种的方式来判断选育方法的效果,D项错误。 答案　B 10.现有甲、乙两种二倍体纯种植物,甲植物的光合产量高于乙植物,但乙植物更适宜在盐碱地种植(相关性状均由核基因控制)。现要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐的植株。下列技术不可行的是(　　) A.利用植物体细胞杂交技术,可以获得符合要求的四倍体杂种植株 B.将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中,可培育出所需植株 C.两种植物杂交后,得到的F1再利用单倍体育种,可较快获得所需植株 D.诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗,再用秋水仙素处理可培育出所需植株 解析　利用植物体细胞杂交技术,获得的杂种植株具有两个亲本的遗传特性,可获得符合要求的四倍体杂种植株,A项不符合题意;将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中,再利用组织培养技术可培育出所需植株,B项不符合题意;甲、乙为不同物种,二者之间存在生殖隔离,一般不能杂交,即使杂交,形成的后代也是不可育的,C项符合题意;诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗,再用秋水仙素处理,就会得到符合要求的四倍体纯种植株,D项不符合题意。 答案　C 二、非选择题 11.植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。如图表示植物细胞工程的相关操作过程及应用,已知该植物为二倍体,体细胞中染色体数目为m。回答下列问题。 (1)利用图中的部分叶片进行植物组织培养时,需将其先用酒精消毒30 s,然后立即用无菌水清洗2~3次,再用_______________处理30 min后,立即用无菌水清洗2~3次。植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素两种关键性激素,它们的浓度以及______,都会影响植物细胞的发育方向。 (2)通过植物组织培养技术快速繁殖植物,属于_________生殖,图中的单倍体幼苗体细胞中含有的染色体数目为______。 (3)在工厂化生产图中次生代谢产物时,须在______(填“固体”或“液体”)培养基中将该植物细胞培养至_________,再从中提取需要的物质,该过程是利用植物细胞培养来获得目标产物,植物细胞培养是指__________________________________________。 (4)切取植物一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,原因是_________________________________。 解析　(1)利用题图中的部分叶片进行植物组织培养时,需将其先用酒精消毒30 s,然后立即用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30 min后,立即用无菌水清洗2~3次。植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素两种关键性激素,它们的浓度以及(用量的)比例,都会影响植物细胞的发育方向。(2)通过植物组织培养技术进行快速繁殖植物,属于无性生殖,已知该植物为二倍体,体细胞中染色体数目为m,则题图中的单倍体幼苗体细胞中染色体数目为。(3)在工厂化生产次生代谢产物时,须在液体培养基中将该植物细胞培养至愈伤组织,再从中提取需要的物质,该过程是利用植物细胞培养来获得目标产物,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。(4)切取植物一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,原因是植物茎尖的分生区附近病毒很少甚至无病毒。 答案　(1)次氯酸钠溶液　(用量的)比例　(2)无性　　(3)液体　愈伤组织　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　(4)植物茎尖的分生区附近病毒很少甚至无病毒 12.(科学探究)非对称细胞融合技术常指利用某种外界因素(如射线)辐照某一细胞原生质体,选择性地破坏其细胞核,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另一原生质体融合,从而实现有限基因的转移,在保留亲本之一全部优良性状的同时,改良其某个不良性状。用这种方法可以将胡萝卜的抗黑腐病性状转移到烟草中,获得抗黑腐病(由真菌引起)烟草杂种植株,流程如图所示。回答下列问题: (1)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是_______________。与诱导动物细胞融合相比,②过程不宜采用的诱导方法是______________________;③④过程中需添加的两种关键性植物激素是______________________。④过程的实质是_________________________________。 (2)紫外线作用于根细胞原生质体,使染色体片段化,说明非对称细胞融合技术的原理之一是_______________。 (3)非对称细胞融合过程中,染色体丢失的程度在同一组合不同的杂种中是不一致的,导致融合后再生后代中的_________数量变化很大。影响细胞融合染色体丢失程度的因素,除了紫外线还可能与__________________________________________________________________(答两点)等有关。 (4)对杂种植株进行_________接种实验,可筛选出对黑腐病具有高抗性的杂种植株。 解析　(1)原生质体无细胞壁,原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,保持原生质体的完整性,维持细胞正常的形态和功能。题图中①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁的过程;②表示诱导原生质体融合的过程;③表示脱分化过程;④表示再分化过程。诱导动物细胞和植物细胞融合,均可用化学法和物理法,但植物细胞融合不可用灭活的病毒作为诱导剂;③④过程中需添加的两种关键性植物激素是生长素和细胞分裂素;④再分化过程的实质是基因的选择性表达。(2)非对称细胞融合技术中用紫外线作用于根细胞原生质体,使染色体片段化,说明发生了染色体变异。(3)非对称细胞融合过程中,染色体丢失的程度在同一组合不同的杂种中是不一致的,导致融合后再生后代中的染色体数量变化很大。细胞融合染色体丢失程度可能与不同物种融合细胞的亲缘关系有关;不同分裂时期染色体的存在状态、螺旋程度存在差异,可能会影响染色体的片段化,进而影响染色体丢失程度。(4)可从个体水平上对杂种植株进行鉴定,即接种黑腐病菌,筛选出对黑腐病具有高抗性的杂种植株。 答案　(1)保持原生质体的完整性(正常形态)　灭活病毒诱导法　生长素和细胞分裂素　基因的选择性表达　(2)染色体变异　(3)染色体　不同物种融合细胞的亲缘关系、细胞所处的分裂时期　(4)黑腐病菌 学科网（北京）股份有限公司 $$