课时测评5 植物细胞工程的基本技术-【金版新学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步课堂高效讲义配套练习word（人教版，单选）

课时测评5　植物细胞工程的基本技术 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－8题，每小题2分，共16分) 知识点一　植物组织培养技术 1.下列有关植物细胞全能性的说法，错误的是(　　) A.体细胞具有发育成完整个体所必需的全部基因 B.高度分化的细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性 C.植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础之一 D.从一粒玉米种子长成一棵植株体现了细胞具有全能性 答案：D 解析：植物的体细胞具有发育成完整个体所必需的全部基因，具有全能性，是植物组织培养的理论基础之一，A、C正确；高度分化的细胞只有处于离体状态且有适宜的条件时才有可能表现出全能性，B正确；从一粒玉米种子中的胚长成一棵植株是自然生长过程，不能体现植物细胞的全能性，D错误。 2.(2025·北京海淀期末)某校学生小组利用植物组织培养技术培育“手指植物”，下列说法错误的是(　　) A.对健壮的外植体进行消毒后接种 B.诱导愈伤组织时需要遮光处理 C.再分化时培养基无需添加有机物 D.诱导过程需调整植物激素比例 答案：C 解析：对健壮的外植体进行消毒后，接种到培养基上，A正确；诱导愈伤组织时需要经过脱分化过程，需要遮光处理，B正确；在具有叶片之前植物细胞不能进行光合作用，所以植物组织培养再分化过程中需要加入有机营养物质，C错误；诱导过程需调整植物激素比例，这与植物正常生长过程中不同阶段体内激素种类和含量不同有关，D正确。 3.(2025·浙江1月选考)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究，结果如下表所示。 流程 最佳措施或最适培养基 ①外植体腋芽消毒 75％乙醇浸泡30 s＋5％ NaClO浸泡6 min ②诱导出丛生苗 MS＋3.0 mg·L－16-BA＋0.05 mg·L－1NAA ③丛生苗的扩增 MS＋2.0 mg·L－16-BA＋0.1 mg·L－1NAA ④丛生苗的生根 1/2MS＋0.25 mg·L－1IBA＋0.25 mg·L－1NAA 注：丛生苗为丛状生长的幼苗，IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质 下列叙述正确的是(　　) A.流程①的效果取决于消毒剂浓度 B.流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段 C.与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大 D.与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于丛生苗的生根 答案：B 解析：流程①中，消毒效果不仅取决于消毒剂浓度，还取决于消毒时间和消毒剂种类，A错误；流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段，经腋芽直接分化为丛生苗，B正确；与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值小，C错误；与流程③相比，提高流程④培养基的IBA浓度有利于丛生苗的生根，D错误。 4.(2025·黑龙江大庆专题练习)黑枸杞富含花青素，下图为工厂化生产黑枸杞花青素的主要流程，下列叙述正确的是(　　) A.外植体经酒精和次氯酸钠溶液处理后应立即用自来水冲洗 B.诱导外植体形成愈伤组织的过程体现了植物细胞的全能性 C.图中固体培养基和液体培养基所含激素的种类和比例相同 D.液体培养基中营养物质的含量会影响花青素的产量 答案：D 解析：外植体需要用70％的酒精消毒30 s，立即用无菌水清洗2～3次；再用5％的次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次，A错误。诱导外植体形成愈伤组织的过程不能体现植物细胞的全能性，因为没有形成完整的植株或分化成其他各种细胞，B错误。图中固体培养基用于愈伤组织的形成，而液体培养基用于悬浮细胞的培养，其目的是扩大培养能产生花青素的细胞，其中所含激素的种类和比例有差别，C错误。液体培养基中营养物质用于产生花青素的细胞的培养，其中营养物质的含量会影响花青素的产量，D正确。 知识点二　植物体细胞杂交技术 5.(2025·河北沧州阶段练习)萝卜和甘蓝是十字花科中不同属的植物，它们的染色体都是18条(2n＝18)，但是二者的染色体间没有对应关系。培育萝卜—甘蓝的过程如图所示，下列有关叙述错误的是(　　) A.过程Ⅰ需要用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁 B.过程Ⅱ可使用电融合法、PEG融合法、高Ca2＋—低pH融合法等 C.过程Ⅲ生长素和细胞分裂素的浓度、用量的比例影响着杂种细胞发育的方向 D.植物体细胞杂交技术打破了不同物种间的生殖隔离，实现了远缘杂交育种 答案：B 解析：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，过程Ⅰ需要用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁，A正确；过程Ⅱ可使用电融合法、PEG融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，B错误；过程Ⅲ生长素和细胞分裂素的浓度、用量的比例影响着杂种细胞发育的方向，二者比例相当时发育为愈伤组织，生长素含量较高时诱导根的分化，细胞分裂素含量较高时诱导芽的分化，C正确；植物体细胞杂交技术的意义在于打破了不同物种间的生殖隔离，实现了远缘杂交育种，D正确。 6.(2024·浙江温州二模)科学家用植物体细胞杂交方法，将白菜(2n＝20)的原生质体和紫甘蓝(2n＝18)的原生质体进行融合时，得到多种原生质体的混合物(包括不同融合的和未融合的)，采用特定的方法筛选出杂种细胞，再培育出“白菜—紫甘蓝”杂种植株。下列叙述错误的是(　　) A.该培育过程利用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 B.在制备原生质体时，通常使细胞处于微弱的质壁分离状态 C.为便于筛选杂种细胞，可选择两者叶肉细胞进行细胞杂交 D.“白菜—紫甘蓝”体细胞杂种植株的染色体组成为2n＝38 答案：D 解析：培育过程中诱导原生质体融合利用了细胞膜的流动性，将杂种细胞培育为完整植株的过程利用了植物细胞的全能性，A正确；用酶解法制备原生质体时，需先用较高渗透压的溶液处理植物细胞，使细胞处于微弱的质壁分离状态，防止原生质体吸水涨破，B正确；紫甘蓝叶肉细胞呈紫红色，白菜叶肉细胞呈绿色，诱导原生质体融合后可通过杂种细胞的颜色进行筛选，C正确；白菜为二倍体，紫甘蓝为二倍体，两者通过植物杂交技术培育的“白菜—紫甘蓝”杂种植株应为异源四倍体，体细胞的染色体组成为4n＝38，D错误。 7.(2025·湖南湘西期末)花椰菜(2n＝18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰(2n＝14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.图中培育杂种植株时①过程使用了纤维素酶和果胶酶 B.杂种细胞培育成的愈伤组织的代谢类型是异养需氧型 C.培育出的抗病花椰菜是四倍体，将病菌悬浮液均匀喷施于叶片上可筛选抗病性强的杂种植株 D.上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程 答案：D 解析：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，①过程是去除细胞壁的过程，使用了纤维素酶和果胶酶，A正确；杂种细胞脱分化形成的愈伤组织中，细胞没有分化，不能进行光合作用，其代谢类型是异养需氧型，B正确；培育出的具有抗病性状的花椰菜新品种同时含有花椰菜和紫罗兰的遗传物质，是四倍体植物，可通过将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，来筛选出抗病性强的杂种植株，C正确；上述过程中包含有丝分裂和细胞分化等过程，但没有减数分裂过程，D错误。 8.(2025·河北邯郸三模)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，实验结果如图，虚线代表最高融合率，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浓度较高时对细胞有毒害作用。下列叙述错误的是(　　) A.除了用PEG诱导融合之外，还可用电融合法、离心法、高Ca2＋—高pH融合法 B.不同种的原生质体的融合依赖于细胞膜具有一定的流动性 C.据图可知，不同PEG浓度下同源融合率均大于异源融合率 D.据图可知，PEG浓度为35％时诱导紫花苜蓿与沙打旺原生质体融合的效果最好 答案：C 解析：人工诱导原生质体融合的方法有电融合法、离心法、聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，A正确；如果没有细胞膜的流动性，原生质体的融合就不能实现，B正确；柱形图没有体现出同源融合率与PEG浓度的关系，因此，不能表明不同PEG浓度下同源融合率均大于异源融合率，C错误；PEG浓度为35％和40％时异源融合率相同，且均高于其他浓度下的异源融合率，但较低浓度的PEG对细胞的毒害作用较小，D正确。 (9－13题，每小题4分，共20分) 9.(2025·湖北一模)我国研究团队用龙眼与荔枝体细胞杂交得到新品种“脆蜜”，该新品种既有龙眼的清甜风味，也有荔枝的嫩脆口感。下列叙述错误的是(　　) A.使用等渗溶液和酶解法可获得龙眼和荔枝细胞的原生质体 B.调整培养基中激素的比值，不影响“脆蜜”细胞的形态变化 C.用PEG诱导龙眼与荔枝原生质体融合利用了细胞膜的流动性 D.龙眼与荔枝体细胞杂交克服了二者远缘杂交不亲和的障碍 答案：B 解析：酶解法选用纤维素酶和果胶酶可破坏植物细胞细胞壁，等渗溶液有利于维持细胞的正常形态，因此使用等渗溶液和酶解法可获得龙眼和荔枝细胞的原生质体，A正确。植物组织培养中，生长素用量比细胞分裂素用量的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成，因此调整培养基中激素的比值，会影响“脆蜜”细胞的形态变化，B错误。用PEG诱导龙眼与荔枝原生质体融合利用了细胞膜具有一定的流动性的结构特点，C正确。自然状态下，龙眼与荔枝存在生殖隔离，因此通过植物体细胞杂交技术培育得到的新品种“脆蜜”克服了远缘杂交不亲和的障碍，D正确。 10.(2025·四川卷)研究人员用花椰菜(BB，2n＝18)根与黑芥(CC，2n＝16)叶片分别制备原生质体，经PEG诱导融合形成杂种细胞，进一步培养获得再生植株，其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是(　　) A.两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞 B.再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性 C.花椰菜和黑芥的原生质体能融合，证明两种植物间不存在生殖隔离 D.植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对，无法产生可育配子 答案：B 解析：两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞，有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合，A 错误；全能性是指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，杂种细胞经过培养形成再生植株N，这证明了杂种细胞仍具有全能性，B正确；花椰菜和黑芥是不同物种，它们之间存在生殖隔离，原生质体能融合并不能证明不存在生殖隔离，因为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，C错误；植株 N 是花椰菜(BB，2n＝18)和黑芥(CC，2n＝16)的原生质体经 PEG 诱导融合形成杂种细胞后培养获得的再生植株，为异源四倍体，存在同源染色体，在减数分裂时能正常联会配对，能产生可育配子，D错误。 11.(2024·江苏常州高三期末)下列关于利用中华猕猴桃和狗枣猕猴桃进行植物体细胞杂交的叙述，错误的是(　　) A.中华猕猴桃和狗枣猕猴桃存在生殖隔离，不宜使用杂交育种方法培育新品种 B.常采用酶解法制备原生质体，且原生质体的产量和活力与酶解时间呈正相关 C.发生融合后的原生质体中高尔基体的活动比较旺盛，以形成新的细胞壁 D.利用这种方法培育猕猴桃新品种的原理属于染色体变异 答案：B 解析：中华猕猴桃和狗枣猕猴桃存在生殖隔离，通过杂交不能产生可育的后代，因此，不宜使用杂交育种方法培育新品种，A正确；获得原生质体的方法是酶解法，但原生质体的产量和活力与酶解时间未必呈正相关，随着酶解时间的延长，原生质体的活力会下降，B错误；与细胞壁形成有关的细胞器是高尔基体，因此，发生融合后的原生质体中高尔基体的活动比较旺盛，C正确；利用这种方法，即植物体细胞杂交技术培育猕猴桃新品种的原理属于染色体变异，D正确。 12.(2025·山东临沂期末)研究人员对花药离体培养技术的操作进行了大量的摸索，才使该技术得以广泛应用。花药离体培养分为三步：首先用酶解法处理花粉一段时间，去除细胞壁，分离出原生质体；第二步去除与原生质体混在一起的花粉壁(比细胞的体积小)等残渣；最后对原生质体进行培养，诱导其形成类似胚的结构进而形成植株。下列说法错误的是(　　) A.纤维素酶和果胶酶可应用到第一步的酶解中 B.第二步可利用离心的方法分离出原生质体 C.第三步能获得的植株中核遗传物质的含量与亲本相同 D.第三步中的诱导顺序可以是：花粉原生质体→愈伤组织→生芽→生根 答案：C 解析：植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，纤维素酶和果胶酶可应用到第一步的酶解中，A正确；植物去除细胞壁后，获得原生质体，由于花粉壁等残渣比细胞的体积小，第二步可利用离心的方法分离出原生质体，B正确；第三步能获得的植株中核遗传物质来自花粉，与亲本的含量不同，C错误；第三步中的主要过程是植物组织培养，先脱分化形成愈伤组织，后再分化形成胚状体，继而生芽、生根，其诱导顺序可以是：花粉原生质体→愈伤组织→生芽→生根，D正确。 13.研究者探索了利用清水紫花苜蓿和里奥百脉根进行植物体细胞杂交过程中，酶解时间对原生质体产量和活力的影响，结果如图。下列说法正确的是(　　) A.可以用能否发生质壁分离来判断原生质体活力 B.可用清水稀释，然后在血细胞计数板中统计原生质体数量 C.可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶酶解获得原生质体 D.随酶解时间延长，两种原生质体产量均先增加后减少 答案：D 解析：原生质体没有细胞壁，不能用能否发生质壁分离来判断原生质体活力，A错误；血细胞计数板适用于较大细胞或颗粒，对原生质体进行显微计数，必须将原生质体制成的悬浮液滴加在血细胞计数板上，原生质体制成的悬浮液不可用清水稀释，否则会吸水涨破，B错误；植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，制备原生质体，C错误；据图分析，随酶解时间延长，两种原生质体产量均先增加后减少，D正确。 14.(12分)(2025·山西太原开学考试)空心泡属于覆盆子的一种，其枝条、叶和根长期以来一直被用于止咳、祛风、清热等。成熟的空心泡果实含有生物活性成分三萜类化合物，具有抗炎、镇痛、增强人体免疫系统的功效，研究人员利用如图所示过程获取三萜类化合物。回答下列问题： (1)接种外植体前应该对其做　　　　处理；过程②表示　　　　过程，需要在培养基中加入一定比例的　　　　　　　　　　　(激素)才能获得愈伤组织。 (2)图中过程③将愈伤组织分散成单个细胞，需使用　　　　　　　　酶。植物细胞培养时将组织分散成单个细胞进行培养是为了　　　　　　　 　　　　　　　。 (3)为了筛选出高产三萜类化合物的细胞群，常用诱变的方法处理愈伤组织，选择愈伤组织作为处理材料的原因是　　　　　　　。 (4)进一步诱导高产细胞群分裂和分化可得到空心泡植株，从育种的角度看，通过上述技术得到的空心泡植株与有性生殖相比，优势主要是　　　　　　 　　　　　　　(答2点)。 答案：(1)消毒　脱分化　生长素和细胞分裂素　(2)纤维素酶和果胶　使细胞与培养液充分接触，更好得到营养供应和排出代谢废物　(3)愈伤组织细胞分裂旺盛，在诱变因素下容易产生突变　(4)可获得具有优良性状的个体，培养周期短，繁殖效率高，能培养无病毒植株 解析：(1)植物组织培养过程中，接种的外植体需要用体积分数为70％的酒精和质量分数为5％左右的次氯酸钠溶液进行消毒处理。过程②为外植体脱分化变成愈伤组织，该过程需要添加一定比例的生长素和细胞分裂素。(2)植物细胞壁的组成成分主要为纤维素和果胶，将植物组织分散成单个细胞需要使用纤维素酶和果胶酶。将植物组织分散成单个细胞培养目的是使细胞与培养液充分接触，更好得到营养供应和排出代谢废物。(3)愈伤组织分裂旺盛，使用一定的诱变因素处理更容易获得高产突变体。(4)上述技术得到的空心泡植株属于植物组织培养，为无性繁殖，与有性生殖相比，该技术能获得具有优良性状的个体，培养周期短，繁殖效率高，能培养无病毒植株。 15.(12分)如图为某实验室通过植物细胞杂交获得杂种植株的实验。请据图回答问题： (1)植物细胞杂交前要去除细胞壁，以获得具有活力的　　　　。利用植物组织培养技术获得植物体C、D过程中，所用培养基要调控好　　　　　　　　　　　　　　　　两类激素的比例。该技术的理论基础是　　　　　　　　。 (2)在图2过程中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该技术的最大优点表现在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)番茄的红果(A)对黄果(a)为显性，圆果(B)对长果(b)是显性，两对基因独立遗传。用一黄色圆果植株的花粉进行图1有关实验，则细胞A相关基因型可能为　　　　　　　　(细胞A为两两融合细胞)。 (4)将携带抗M基因、不带抗N基因的番茄细胞去除细胞核后，与携带抗N基因、不带抗M基因的马铃薯韧皮部细胞融合，经过筛选获得的杂种细胞具有M、N两种抗性，该实验证明了抗M基因位于　　　　　　　　中。 答案：(1)原生质体　生长素、细胞分裂素　植物细胞的全能性　(2)杂种植株同时具有两个亲本的遗传物质　打破生殖隔离，实现远缘杂交育种　(3)aaBB或aabb或aaBb　(4)细胞质 解析：(1)植物细胞杂交前要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，以获得具有活力的原生质体。利用植物组织培养技术获得植物体C、D过程中，所用培养基要调控好生长素、细胞分裂素两类激素的比例。该技术的理论基础是植物细胞的全能性。(2)图2中，植物体D同时具有两个亲本的遗传物质，能表现出两个亲本的遗传性状。该技术属于植物体细胞杂交技术，最大优点是能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。(3)黄色圆果植株的基因型为aaBB或aaBb，其花粉的基因型为aB或ab、aB。进行图1有关实验，则细胞A(两两融合细胞)相关基因型可能为aaBB或aabb或aaBb。(4)该实验可证明抗M基因位于细胞质中，抗N基因位于细胞质或细胞核中。 学生用书⬇第41页 学科网（北京）股份有限公司 $