专题02 植物细胞工程（期中真题汇编，黑吉辽蒙专用）高二生物下学期

专题02 植物细胞工程 2大模块高频考点概览 考点01 植物细胞工程的基本技术 考点02 植物细胞工程的应用 地 城 考点01 植物细胞工程的基本技术 1、 单选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)植物组织培养的方法步骤是（ ） ①离体的植物器官、组织或细胞②根、芽等器官③愈伤组织④再分化⑤脱分化⑥植物体 A. ①⑤③④②⑥ B. ①④③⑤②⑥ C. ①②⑤③④⑥ D. ①③⑤④②⑥ 2.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ） A. 菊花外植体先用70%酒精消毒，再用次氯酸钠灭菌 B. 培养过程用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入 C. 愈伤组织先转接到诱导生根的培养基上，生根后再将其转接到诱导生芽的培养基 D. 用消过毒蛭石炼苗的原因是蛭石带菌量低且营养丰富 3.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)某科研人员对烟草进行实验研究时发现了一株高产且抗病虫害能力较强的优良母株。该科研人员通过实验，将该种优良性状保存了下来，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 应选取该优良母株的芽尖等幼嫩部位作为外植体进行接种 B. 经过过程①形成的愈伤组织细胞的分化程度较低，全能性较高 C. 切割成小段后的基部丛芽需要先进行灭菌处理 D. 生根培养基中生长素/细胞分裂素的值要大于1 4.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)下列关于“菊花的组织培养”实验的叙述，错误的是（　　） A. 选择菊花的外植体时，一般选用幼嫩的茎段 B. 实验过程要求无菌操作，所有实验材料和用具都要灭菌 C. 挑出的愈伤组织先转接到生芽培养基，生芽后再转接到生根培养基 D. 生根培养基和生芽培养基中生长素和细胞分裂素的比例不同 5.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)为培育抗青枯病的马铃薯新品种R和A206，研究人员用抗青枯病野生种马铃薯（2N=24）与易感青枯病栽培种马铃薯（4N=48）进行了如图所示的操作。下列叙述错误的是（　　） A. 杂交品种R的体细胞中含有36条染色体 B. 制备原生质体时，酶解液的渗透压应比细胞液的低 C. 体细胞杂交中可用高Ca2+一高pH融合法诱导原生质体融合 D. 新品种A206马铃薯植株可能比野生种马铃薯植株长得更为高大 6. (24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)马铃薯、香蕉常用无性繁殖的方式进行繁殖，感染的病毒易传给后代，病毒积累会导致其品质变差。下列关于脱毒植株培育的说法，正确的是（ ） A. 通常选择茎尖、成熟叶片等部位作为外植体 B. 接种后需要在光照条件下诱导形成愈伤组织 C. 愈伤组织形成试管苗的实质是使细胞失去原来特有的结构和功能 D. 生长素和细胞分裂素的用量比值不同会使愈伤组织向不同方向分化 7.(24-25高二下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)研究人员利用植物体细胞杂交技术，将培育的野生猕猴桃的单倍体的细胞与栽培的二倍体猕猴桃细胞的原生质体融合，获得了三倍体植株，为其种植改良开辟了新途径。下列说法错误的是（　　） A. 原生质体获得后需要在等渗培养液中进行培养 B. 原生质体融合时可采用高Ca2+ —高pH融合法进行诱导 C. 三倍体植株形成需经过脱分化和再分化等培养过程 D. 利用植物组织培养技术培育三倍体植物过程中，先转接到生根培养基，再转接到生芽培养基 8.(24-25高二下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)植物细胞培养是在植物组织培养技术的基础上发展起来的，下列有关植物细胞培养的叙述，不正确的是（ ） A. 植物细胞培养技术的目的是为了获得大量有生理活性的次生代谢物 B. 植物细胞培养技术快速、高效，几乎不受季节、天气等的限制 C. 利用生物反应器悬浮培养人参细胞，提取人参皂苷，用于生产保健药品和美容护肤用品 D. 植物细胞培养需要在一定的温度、pH等条件下进行，但不需要进行无菌操作 二、非选择题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄——马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。据图回答下列问题： （1）为获得原生质体，过程①需要利用________酶处理两种植物细胞，促进原生质体融合的方法有_________（写出两个），两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是________。 （2）该技术需要光照的是过程______。（填“③”或“④”），光照的作用______。 （3）已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄一马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到__________条染色体。 2.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)人参皂苷对癌细胞的生长具有抑制作用，主要存在于西洋参等人参属植物中。科研人员为实现人参皂苷的高产，将西洋参（2n= 48）与胡萝卜体细胞（2n= 18）进行融合后培养获得愈伤组织，过程如图1所示，并对相关结构中的人参皂苷含量进行检测，结果如图2所示。回答下列问题： （1）过程①需要将植物细胞置于含_________酶的溶液中，过程③_________（填“需要”或“不需要”）进行光照。 （2）过程②常用化学法包括________________________（答两点），若过程②只进行两两细胞融合，融合后的细胞染色体数为___________。 （3）若图1中愈伤组织能够培育成完整植株，需要进行的后续操作是_________________（写出简要过程）。 （4）图2中甲表示_________________，分析图2得出的结论是_____________。 3.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)两种远缘植物细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。 （1）过程①用____________酶处理获得原生质体，获得耐盐小麦新品种的原理有____________。 （2）过程②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体的目的是____________。 （3）过程③用化学法诱导原生质体的融合，除PEG融合法外，还有____________法；若三个及以上的原生质体无法融合，得到原生质体的种类有____________种。 （4）将杂种细胞培养为杂种植株需要用到____________技术，得到的杂种植株不一定是我们需要的新品种，为了减少生产成本和工作量，请尝试提出最佳的筛选的方案。________________________。 4.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)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1所示。人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员诱导人参根与胡萝卜根细胞进行细胞融合并产生愈伤组织，通过植物细胞培养以提高人参皂苷的产率，流程如图2所示。回答下列问题： （1）图1中，启动②和③过程的关键植物激素是______。它们的______会影响植物细胞的发育方向。植物生长发育的调控，除了激素调节外，还与______和______有关。 （2）外植体是指______，利用图1技术进行人参的繁殖优点是______、______。 （3）图2中①是指______过程，②过程常利用的化学手段有_______、_______。 （4）若人参细胞内有m条染色体，胡萝卜细胞内有n条染色体，则融合后细胞中含有______条染色体。 5.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)白藜芦醇（Res）是存在于葡萄、花生、虎杖等多种植物中的一种含量很低的天然成分，具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等多种功效，在保健品、医药和化妆品等领域具有广泛的应用前景。科研人员为了获得Res，选择花生植株M为材料，先用外植体获得愈伤组织，然后在生物反应器中悬浮培养。回答下列问题： （1）工厂化生产Res的过程中，常选择幼嫩的茎段作为外植体，原因是_______。为确保培养过程中不受污染，需要对所取材料进行严格的________处理，该处理中用到的试剂除无菌水、酒精外，还有________（写出1种）。 （2）培养至愈伤组织阶段经历了________生理过程，使已经分化的细胞经过该过程，即失去其____，转变成未分化的细胞。科研人员用少量纤维素酶和果胶酶处理培养材料获得了单细胞，再用不同浓度的NAA溶液进行悬浮培养。悬浮培养时细胞的生长速率及单位质量细胞中的Res产量如图所示。由图可知，培养液中NAA对Res合成的作用是_________。 注：生长速率=每天每升（（L—1⋅d—1）培养基中增加的细胞干重克数 （3）为了筛选出高产Res细胞，科研人员常采用诱变的方法处理愈伤组织。他们选愈伤组织作为处理材料的原因是___________。 （4）若该实验中所用的花生植株M是一种杂合体，要快速获得与植株M基因型和表型都相同的花生植株，利用植株M减数分裂得到的花粉粒作为外植体进行植物组织培养的方案是否可行并说明理由____。 地 城 考点02 植物细胞工程的应用 一、单选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 铁皮石斛是非常好的药材，但其自然繁殖力极弱，生长缓慢，由于人们的掠夺式采挖，资源已接近枯竭，植物组织培养技术为铁皮石斛的繁殖提供了新思路。下列说法正确的是（ ） A. 外植体脱分化后形成具有特定结构和功能的愈伤组织 B. 提高培养基中细胞分裂素/生长素的比值，有利于诱导生芽 C. 接种时注意应将茎段的形态学上端插入培养基中 D. 通过植物细胞培养技术获得铁皮石斛的次生代谢物体现了细胞的全能性 2.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 马铃薯（4n＝48）是一种营养价值丰富的粮食和经济作物。植物细胞工程技术在马铃薯的繁殖、育种等方面有广泛的应用。下列叙述错误的是（　　） A. 微型繁殖技术可以保持优良马铃薯品种的遗传特性 B. 取马铃薯的花药进行离体培养得到的单倍体植株是可育的 C. 组织培养过程中，处于不断增殖状态的马铃薯细胞易发生突变 D. 采用茎尖组织培养技术可以获得具备抗病毒能力的幼苗 3.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)下列关于植物细胞工程应用的叙述，错误的是（ ） A. 微型繁殖为无性繁殖，能保持植物原有的遗传特性 B. 选取茎尖细胞培育脱毒苗的过程体现了植物细胞的全能性 C. 对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中可筛选出突变品种 D. 同一植株的不同细胞经植物组织培养获得的新个体一定是同一物种 4.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。研究人员欲利用植物细胞培养来生产紫草宁。下列相关叙述正确的是（　　） A. 植物细胞培养是将离体器官、组织或细胞等诱导形成完整植株的技术 B. 与愈伤组织细胞相比，紫草细胞更有利于紫草宁的大量生产 C. 在培养细胞的过程中要通入无菌空气以保证氧气的充足供应 D. 利用植物细胞培养生产紫草宁的过程体现了植物细胞的全能性 5.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图中B代表愈伤组织，两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性 B. 通过路径一获得脱毒苗时，应选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体 C. 黄酮属于植物体产生的次生代谢物，在整个生命过程中一直通过代谢产生 D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体，使用纤维素酶也可以达成该目的 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)采用植物组织培养技术得到的山药脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如下图，下列叙述错误的是（ ） A. 该技术体现了植物细胞具有全能性 B. 选择茎尖作为外植体可减少病毒感染 C. 外植体需要进行灭菌处理，否则会导致培养过程中外植体边缘污染 D. 将外植体接种至固体培养基时，需注意方向不要倒插 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 植物细胞工程 2大模块高频考点概览 考点01 植物细胞工程的基本技术 考点02 植物细胞工程的应用 地 城 考点01 植物细胞工程的基本技术 1、 单选题 1.A 2.B 3.C 4.B 5.B 6.D 7.D 8.D 二、非选择题 1.【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 离心法、电融合法、聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法 ③. 杂种细胞再生出新的细胞壁 （2） ①. ④ ②. 诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 （3）144 2.【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶 ②. 不需要 （2） ①. 聚乙二醇（PEG）和高Ca2＋-高pH处理 ②. 66、96、36 （3）将愈伤组织先后转接到诱导生芽和诱导生根的培养基上形成试管苗，再将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中长壮，最后移栽入土。 （4） ①. 胡萝卜原生质体中的人参皂苷含量（为0） ②. 胡萝卜—西洋参融合后培养获得愈伤组织中的人参皂苷含量比西洋参原生质体中的人参皂苷含量高。 3.【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性、染色体变异 （2）使中间偃麦草的染色体断裂 （3） ①. 高Ca2+—高pH融合 ②. 5 （4） ①. 植物组织培养 ②. 在再分化培养基中加入一定浓度的盐水，筛选耐盐幼苗 4.【答案】（1） ①. 生长素和细胞分裂素 ②. 比例和使用顺序 ③. 基因表达调控 ④. 环境因素 （2） ①. 植物组织培养过程中离体培养植物器官、组织或细胞  ②. 可以保持母体优良品种的遗传特性 ③. 高效快速地实现种苗的大量繁殖，受季节影响小 （3） ①. 去壁 ②. 聚乙二醇##PEG ③. 高Ca2＋-高pH （4）m+n 5.【答案】（1） ①. 细胞分裂活跃 ②. 消毒 ③. 次氯酸钠 （2） ①. 脱分化 ②. 特有的结构和功能 ③. 抑制 （3）愈伤组织细胞未分化，分裂能力强，全能性高，易受诱变处理产生遗传变异，从而筛选出高产细胞 （4）因为花生植株M是杂合体，其减数分裂得到的花粉粒基因型与植株M不同，不能保证获得的植株与植株M基因型和表型完全相同 地 城 考点02 植物细胞工程的应用 一、单选题 1.B 2.D 3.D 4.C 5.B 6.C 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 植物细胞工程 2大模块高频考点概览 考点01 植物细胞工程的基本技术 考点02 植物细胞工程的应用 地 城 考点01 植物细胞工程的基本技术 1、 单选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)植物组织培养的方法步骤是（ ） ①离体的植物器官、组织或细胞②根、芽等器官③愈伤组织④再分化⑤脱分化⑥植物体 A. ①⑤③④②⑥ B. ①④③⑤②⑥ C. ①②⑤③④⑥ D. ①③⑤④②⑥ 【答案】A 【解析】植物组织培养的过程是：①离体的植物器官、组织或细胞→⑤脱分化→③愈伤组织→④再分化→②根、芽等器官→⑥植物体，A正确，BCD错误。 故选A。 2.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ） A. 菊花外植体先用70%酒精消毒，再用次氯酸钠灭菌 B. 培养过程用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入 C. 愈伤组织先转接到诱导生根的培养基上，生根后再将其转接到诱导生芽的培养基 D. 用消过毒蛭石炼苗的原因是蛭石带菌量低且营养丰富 【答案】B 【解析】A、 自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用70%乙醇，再用无菌水清洗，再用5%次氯酸钠消毒处理，最后再用无菌水清洗，A错误； B、培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，该操作不影响气体交换，能够保证植物正常生长，B正确； C、外植体一般先诱导生芽，再诱导生根，外植体首先在诱导愈伤组织的培养基上生长，一段时间后转接到诱导生芽的培养基上，长出芽后再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步形成试管苗，C错误； D、蛭石作为炼苗基质，优点是透气性好、保水性佳且带菌量低，但其本身并不含丰富营养。炼苗阶段需让植株逐步适应自然环境，而非依赖基质营养，D错误。 故选B。 3.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)某科研人员对烟草进行实验研究时发现了一株高产且抗病虫害能力较强的优良母株。该科研人员通过实验，将该种优良性状保存了下来，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 应选取该优良母株的芽尖等幼嫩部位作为外植体进行接种 B. 经过过程①形成的愈伤组织细胞的分化程度较低，全能性较高 C. 切割成小段后的基部丛芽需要先进行灭菌处理 D. 生根培养基中生长素/细胞分裂素的值要大于1 【答案】C 【解析】A、芽尖等幼嫩部位具有较强的分裂能力，进行组织培养时，应选择该优良母株的芽尖等幼嫩部位作为外植体进行接种，A正确； B、过程①为脱分化，形成的愈伤组织细胞的分化程度较低，全能性较高，B正确； C、切割成小段后的基部丛芽需要进行消毒处理，灭菌会损伤外植体，C错误； D、生根培养基中生长素/细胞分裂素的值要大于1，生芽培养基中生长素/细胞分裂素的值要小于1，D正确。 故选C。 4.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)下列关于“菊花的组织培养”实验的叙述，错误的是（　　） A. 选择菊花的外植体时，一般选用幼嫩的茎段 B. 实验过程要求无菌操作，所有实验材料和用具都要灭菌 C. 挑出的愈伤组织先转接到生芽培养基，生芽后再转接到生根培养基 D. 生根培养基和生芽培养基中生长素和细胞分裂素的比例不同 【答案】B 【解析】A、菊花的组织培养需要经过细胞的脱分化和再分化过程，外植体多选择幼嫩的茎段等分裂旺盛的部位，这样能提高组织培养的成功率，A正确； B、植物组织培养过程中需要无菌操作，实验所用器械需要灭菌，实验人员和外植体需要消毒操作，B错误； C、诱导愈伤组织形成试管苗的过程，需要将生长良好的愈份组织先转接到诱导生芽的培养基上，长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导生根，C正确； D、诱导生根和生芽的培养基的主要区别在于生长素和细胞分裂素的比例不同，生长素比例高有利于生根，D正确。 故选B。 5.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)为培育抗青枯病的马铃薯新品种R和A206，研究人员用抗青枯病野生种马铃薯（2N=24）与易感青枯病栽培种马铃薯（4N=48）进行了如图所示的操作。下列叙述错误的是（　　） A. 杂交品种R的体细胞中含有36条染色体 B. 制备原生质体时，酶解液的渗透压应比细胞液的低 C. 体细胞杂交中可用高Ca2+一高pH融合法诱导原生质体融合 D. 新品种A206马铃薯植株可能比野生种马铃薯植株长得更为高大 【答案】B 【解析】A、杂交品种R为有性生殖而来，抗青枯病野生种马铃薯（2N=24）产生的配子中含12条染色体，易感青枯病栽培种马铃薯（4N=48）产生的配子中含24条染色体，配子结合形成杂交品种R，体细胞中含有36条染色体，A正确； B、制备原生质体时，酶解液的渗透压应比细胞液的高，否则原生质体吸水胀破，B错误； C、诱导原生质体融合的化学法主要有使用PEG（或聚乙二醇）和高Ca2+-高pH值融合法，C正确； D、新品种A206马铃薯植株为六倍体，可能比野生种马铃薯植株长得更为高大，D正确。 故选B。 6. (24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)马铃薯、香蕉常用无性繁殖的方式进行繁殖，感染的病毒易传给后代，病毒积累会导致其品质变差。下列关于脱毒植株培育的说法，正确的是（ ） A. 通常选择茎尖、成熟叶片等部位作为外植体 B. 接种后需要在光照条件下诱导形成愈伤组织 C. 愈伤组织形成试管苗的实质是使细胞失去原来特有的结构和功能 D. 生长素和细胞分裂素的用量比值不同会使愈伤组织向不同方向分化 【答案】D 【解析】A、茎尖病毒极少甚至没有病毒，因此可利用茎尖培育脱毒苗，但一般不选择成熟叶片，A错误； B、接种后需要在黑暗条件下诱导形成愈伤组织，B错误； C、愈伤组织形成试管苗是再分化的结果，实质是基因的选择性表达，C错误； D、植物组织培养过程中两种关键的激素是生长素和细胞分裂素，生长素和细胞分裂素的用量比值不同会使愈伤组织向不同方向分化，D正确。 故选D。 7.(24-25高二下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)研究人员利用植物体细胞杂交技术，将培育的野生猕猴桃的单倍体的细胞与栽培的二倍体猕猴桃细胞的原生质体融合，获得了三倍体植株，为其种植改良开辟了新途径。下列说法错误的是（　　） A. 原生质体获得后需要在等渗培养液中进行培养 B. 原生质体融合时可采用高Ca2+ —高pH融合法进行诱导 C. 三倍体植株形成需经过脱分化和再分化等培养过程 D. 利用植物组织培养技术培育三倍体植物过程中，先转接到生根培养基，再转接到生芽培养基 【答案】D 【解析】A、原生质体没有细胞壁的保护，则需要在等渗培养液中进行培养，防止细胞失水和吸水，A正确； B、诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法等，B正确； C、杂种细胞形成杂种植株需要经过植物组织培养技术，涉及脱分化和再分化等培养过程，C正确； D、利用植物组织培养技术培育三倍体植物过程中，先诱导生芽，再诱导生根，D错误。 故选D。 8.(24-25高二下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)植物细胞培养是在植物组织培养技术的基础上发展起来的，下列有关植物细胞培养的叙述，不正确的是（ ） A. 植物细胞培养技术的目的是为了获得大量有生理活性的次生代谢物 B. 植物细胞培养技术快速、高效，几乎不受季节、天气等的限制 C. 利用生物反应器悬浮培养人参细胞，提取人参皂苷，用于生产保健药品和美容护肤用品 D. 植物细胞培养需要在一定的温度、pH等条件下进行，但不需要进行无菌操作 【答案】D 【解析】A、植物细胞培养技术的目的是为了获得大量有生理活性的次级代谢产物，通过植物细胞培养获得的级代谢产物生物碱、维生素、色素、抗生素以及抗肿瘤药物不下50多个大类，A正确； B、植物细胞培养技术的条件可以认为控制，具有快速、高效、不受季节、外部环境等条件的限制的特点，B正确； C、人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷，利用生物反应器悬浮培养人参细胞，提取人参皂甙，用于生产保健药品和美容护肤用品，C正确； D、植物细胞培养需要在一定的温度、pH等条件下进行，也需要进行无菌操作，D错误。 故选D。 二、非选择题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄——马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。据图回答下列问题： （1）为获得原生质体，过程①需要利用________酶处理两种植物细胞，促进原生质体融合的方法有_________（写出两个），两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是________。 （2）该技术需要光照的是过程______。（填“③”或“④”），光照的作用______。 （3）已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄一马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到__________条染色体。 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 离心法、电融合法、聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法 ③. 杂种细胞再生出新的细胞壁 （2） ①. ④ ②. 诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 （3）144 【解析】 【小问1详解】 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，为获得原生质体，过程①即去除植物细胞壁常用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞，促进原生质体融合的方法有离心法、电融合法、聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法，两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是杂种细胞再生出新的细胞壁。 【小问2详解】 过程③脱分化和④再分化，是将杂种细胞培育成完整植株的过程，需要光照的是过程④，因为在再分化过程中，光照可以诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。 【小问3详解】 若番茄细胞内有24条染色体（12对同源染色体），马铃薯细胞内有48条染色体，则在“番茄-马铃薯”细胞染色体数目为72条，在有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，因而可以观察到144条染色体。 2.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)人参皂苷对癌细胞的生长具有抑制作用，主要存在于西洋参等人参属植物中。科研人员为实现人参皂苷的高产，将西洋参（2n= 48）与胡萝卜体细胞（2n= 18）进行融合后培养获得愈伤组织，过程如图1所示，并对相关结构中的人参皂苷含量进行检测，结果如图2所示。回答下列问题： （1）过程①需要将植物细胞置于含_________酶的溶液中，过程③_________（填“需要”或“不需要”）进行光照。 （2）过程②常用化学法包括________________________（答两点），若过程②只进行两两细胞融合，融合后的细胞染色体数为___________。 （3）若图1中愈伤组织能够培育成完整植株，需要进行的后续操作是_________________（写出简要过程）。 （4）图2中甲表示_________________，分析图2得出的结论是_____________。 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶 ②. 不需要 （2） ①. 聚乙二醇（PEG）和高Ca2＋-高pH处理 ②. 66、96、36 （3）将愈伤组织先后转接到诱导生芽和诱导生根的培养基上形成试管苗，再将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中长壮，最后移栽入土。 （4） ①. 胡萝卜原生质体中的人参皂苷含量（为0） ②. 胡萝卜—西洋参融合后培养获得愈伤组织中的人参皂苷含量比西洋参原生质体中的人参皂苷含量高。 【解析】 【小问1详解】 过程①是去除细胞壁，常用酶解法，即将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的溶液中处理；过程③是脱分化，此过程不需要光照。 【小问2详解】 过程②是诱导原生质体融合，常用的化学诱导方法：聚乙二醇（PEG）和高Ca2＋-高pH处理。 若过程②只进行两两细胞融合，融合后的细胞有三种，且每种融合细胞染色体数等于原来两个体细胞的染色体之和，所以西洋参—西洋参融合细胞的染色体数为48+48=96条，胡萝卜—胡萝卜融合细胞的染色体数为18+18=36条，胡萝卜—西洋参融合的杂种细胞的染色体数为48+18=66条。 【小问3详解】 图1中愈伤组织能够培育成完整植株，需要进行的后续操作是：将愈伤组织先后转接到诱导生芽和诱导生根的培养基上形成试管苗，再将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中长壮，最后移栽入土。 【小问4详解】 分析题意，图2中甲表示胡萝卜原生质体中的人参皂苷含量（为0），分析图2得出的结论是胡萝卜—西洋参融合后培养获得愈伤组织中的人参皂苷含量比西洋参原生质体中的人参皂苷含量高。 3.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)两种远缘植物细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。 （1）过程①用____________酶处理获得原生质体，获得耐盐小麦新品种的原理有____________。 （2）过程②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体的目的是____________。 （3）过程③用化学法诱导原生质体的融合，除PEG融合法外，还有____________法；若三个及以上的原生质体无法融合，得到原生质体的种类有____________种。 （4）将杂种细胞培养为杂种植株需要用到____________技术，得到的杂种植株不一定是我们需要的新品种，为了减少生产成本和工作量，请尝试提出最佳的筛选的方案。________________________。 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性、染色体变异 （2）使中间偃麦草的染色体断裂 （3） ①. 高Ca2+—高pH融合 ②. 5 （4） ①. 植物组织培养 ②. 在再分化培养基中加入一定浓度的盐水，筛选耐盐幼苗 【解析】 【小问1详解】 过程①需要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，由于使用了不同剂量的紫外线照射可能引起染色体变异，此外，还有原生质体的融合，利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培养获得了耐盐的完整植株，因此利用了植物细胞的全能性，综上，获得耐盐小麦新品种的原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性、染色体变异。 【小问2详解】 过程②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体的目的是使中间偃麦草的染色体断裂。 【小问3详解】 人工诱导植物原生质体间 的融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法，除PEG融合法外，还可以用高Ca2+—高pH融合法；若三个及以上的原生质体无法融合，得到原生质体的种类有普通小麦-中间偃麦草、普通小麦-普通小麦、中间偃麦草-中间偃麦草两两融合、以及未融合的普通小麦和中间偃麦草共5种原生质体。 【小问4详解】 将杂种细胞培养为杂种植株需要用到植物组织培养技术，得到的杂种植株不一定是我们需要的新品种，为了减少生产成本和工作量，筛选的方案为在再分化培养基中加入一定浓度的盐水，筛选耐盐幼苗。 4.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)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1所示。人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员诱导人参根与胡萝卜根细胞进行细胞融合并产生愈伤组织，通过植物细胞培养以提高人参皂苷的产率，流程如图2所示。回答下列问题： （1）图1中，启动②和③过程的关键植物激素是______。它们的______会影响植物细胞的发育方向。植物生长发育的调控，除了激素调节外，还与______和______有关。 （2）外植体是指______，利用图1技术进行人参的繁殖优点是______、______。 （3）图2中①是指______过程，②过程常利用的化学手段有_______、_______。 （4）若人参细胞内有m条染色体，胡萝卜细胞内有n条染色体，则融合后细胞中含有______条染色体。 【答案】（1） ①. 生长素和细胞分裂素 ②. 比例和使用顺序 ③. 基因表达调控 ④. 环境因素 （2） ①. 植物组织培养过程中离体培养植物器官、组织或细胞  ②. 可以保持母体优良品种的遗传特性 ③. 高效快速地实现种苗的大量繁殖，受季节影响小 （3） ①. 去壁 ②. 聚乙二醇##PEG ③. 高Ca2＋-高pH （4）m+n 【解析】 【小问1详解】 ②是脱分化过程，③是再分化过程，图1中，启动②和③过程的关键植物激素是生长素和细胞分裂素；植物激素使用的比例和使用顺序会影响植物细胞的发育方向，如生长素和细胞分裂素比例高时利于生根；植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 【小问2详解】 植物组织培养过程中离体培养植物器官、组织或细胞被称作外植体；利用图1组织培养技术，不仅可以保持母体优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，受季节影响小，而且诱导变异也相对容易，为科研和生产带来了很大方便。 【小问3详解】 据图可知，图2中①是指植物细胞去除细胞壁的过程，即去壁；②过程是诱导植物原生质体融合的过程，常利用的化学手段有聚乙二醇（PEG）和高Ca2＋-高pH处理。 【小问4详解】 若人参细胞内有m条染色体，胡萝卜细胞内有n条染色体，则“人参—胡萝卜”融合细胞有m+n条染色体。 5.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)白藜芦醇（Res）是存在于葡萄、花生、虎杖等多种植物中的一种含量很低的天然成分，具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等多种功效，在保健品、医药和化妆品等领域具有广泛的应用前景。科研人员为了获得Res，选择花生植株M为材料，先用外植体获得愈伤组织，然后在生物反应器中悬浮培养。回答下列问题： （1）工厂化生产Res的过程中，常选择幼嫩的茎段作为外植体，原因是_______。为确保培养过程中不受污染，需要对所取材料进行严格的________处理，该处理中用到的试剂除无菌水、酒精外，还有________（写出1种）。 （2）培养至愈伤组织阶段经历了________生理过程，使已经分化的细胞经过该过程，即失去其____，转变成未分化的细胞。科研人员用少量纤维素酶和果胶酶处理培养材料获得了单细胞，再用不同浓度的NAA溶液进行悬浮培养。悬浮培养时细胞的生长速率及单位质量细胞中的Res产量如图所示。由图可知，培养液中NAA对Res合成的作用是_________。 注：生长速率=每天每升（（L—1⋅d—1）培养基中增加的细胞干重克数 （3）为了筛选出高产Res细胞，科研人员常采用诱变的方法处理愈伤组织。他们选愈伤组织作为处理材料的原因是___________。 （4）若该实验中所用的花生植株M是一种杂合体，要快速获得与植株M基因型和表型都相同的花生植株，利用植株M减数分裂得到的花粉粒作为外植体进行植物组织培养的方案是否可行并说明理由____。 【答案】（1） ①. 细胞分裂活跃 ②. 消毒 ③. 次氯酸钠 （2） ①. 脱分化 ②. 特有的结构和功能 ③. 抑制 （3）愈伤组织细胞未分化，分裂能力强，全能性高，易受诱变处理产生遗传变异，从而筛选出高产细胞 （4）因为花生植株M是杂合体，其减数分裂得到的花粉粒基因型与植株M不同，不能保证获得的植株与植株M基因型和表型完全相同 【解析】 【小问1详解】 工厂化生产中，选择幼嫩茎段作为外植体，因为其细胞分裂活跃，再生能力强。为了防止污染，需要对材料进行严格消毒，常用的消毒试剂包括无菌水、酒精和次氯酸钠。无菌水用于清洗，酒精用于快速消毒，而次氯酸钠则用于更彻底的消毒。 【小问2详解】 ‌培养至愈伤组织阶段经历了“脱分化”的生理过程‌。脱分化是指已经分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。随着NAA浓度的升高，Res含量下降，因此培养液中NAA对Res合成具有抑制作用。 【小问3详解】 愈伤组织由未分化的细胞组成，具有高度的分裂能力和全能性，更容易受到诱变处理的影响，从而产生遗传变异，提高筛选高产细胞的概率。 【小问4详解】 花生植株M为杂合体，减数分裂产生的花粉粒基因型与植株M不同，无法保证培养出的植株与植株M基因型和表型完全相同，因此该方法不可行。 地 城 考点02 植物细胞工程的应用 一、单选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 铁皮石斛是非常好的药材，但其自然繁殖力极弱，生长缓慢，由于人们的掠夺式采挖，资源已接近枯竭，植物组织培养技术为铁皮石斛的繁殖提供了新思路。下列说法正确的是（ ） A. 外植体脱分化后形成具有特定结构和功能的愈伤组织 B. 提高培养基中细胞分裂素/生长素的比值，有利于诱导生芽 C. 接种时注意应将茎段的形态学上端插入培养基中 D. 通过植物细胞培养技术获得铁皮石斛的次生代谢物体现了细胞的全能性 【答案】B 【解析】A、愈伤组织没有特定的结构，A错误； B、细胞分裂素促进发芽，提高培养基中细胞分裂素/生长素的比值，有利于诱导生芽，B正确； C、接种时注意应将茎段的形态学下端插入培养基中，C错误； D、通过植物细胞培养技术获得铁皮石斛的次生代谢物没有发育成一个个体，不能体现细胞的全能性，D错误。 故选B。 2.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 马铃薯（4n＝48）是一种营养价值丰富的粮食和经济作物。植物细胞工程技术在马铃薯的繁殖、育种等方面有广泛的应用。下列叙述错误的是（　　） A. 微型繁殖技术可以保持优良马铃薯品种的遗传特性 B. 取马铃薯的花药进行离体培养得到的单倍体植株是可育的 C. 组织培养过程中，处于不断增殖状态的马铃薯细胞易发生突变 D. 采用茎尖组织培养技术可以获得具备抗病毒能力的幼苗 【答案】D 【解析】A、植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，因此人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物的微型繁殖技术，也叫快速繁殖技术，A正确； B、据题中所给信息马铃薯（4n=48）可知其体细胞中有4个染色体组，取马铃薯的花药进行离体培养得到的单倍体植株，是由其配子直接发育而来，即该单倍体细胞中含有2个染色体组，单倍体植株进行减数分裂时，染色体两两配对形成12对，能正常联会，可产生配子，即取马铃薯的花药进行离体培养得到的单倍体植株是可育的，B正确； C、在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，容易受到培养条件和外界压力的影响，在DNA复制的过程中容易发生突变，C正确； D、植物分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，因此切去一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，脱毒苗不具有抗病毒的能力，抗病毒苗通过基因工程获得，D错误。 故选D。 3.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)下列关于植物细胞工程应用的叙述，错误的是（ ） A. 微型繁殖为无性繁殖，能保持植物原有的遗传特性 B. 选取茎尖细胞培育脱毒苗的过程体现了植物细胞的全能性 C. 对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中可筛选出突变品种 D. 同一植株的不同细胞经植物组织培养获得的新个体一定是同一物种 【答案】D 【解析】 A、植物微型繁殖为无性繁殖，能保持植物原有的遗传特性，进而保持亲本的优良性状，A正确； B、培育脱毒苗时，利用不含病毒的分生区细胞（如茎尖细胞）进行组织培养得到完整植株，体现了植物细胞的全能性，B正确； C、愈伤组织细胞一直处于不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变，因此对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中可筛选出突变品种，C正确； D、组织培养的对象既可以是体细胞也可以是生殖细胞，同一植株的花粉细胞与体细胞经植物组织培养得到的新个体存在生殖隔离，是不同物种，D错误。 故选D。 4.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。研究人员欲利用植物细胞培养来生产紫草宁。下列相关叙述正确的是（　　） A. 植物细胞培养是将离体器官、组织或细胞等诱导形成完整植株的技术 B. 与愈伤组织细胞相比，紫草细胞更有利于紫草宁的大量生产 C. 在培养细胞的过程中要通入无菌空气以保证氧气的充足供应 D. 利用植物细胞培养生产紫草宁的过程体现了植物细胞的全能性 【答案】C 【解析】A、植物细胞培养是进行细胞培养，不能形成植株，A错误； B、紫草细胞高度分化，不能分裂，愈伤组织细胞能分裂形成大量的细胞，更有利于紫草宁的大量生产，B错误； C、植物细胞培养需要大量的氧气，C正确； D、利用植物细胞培养生产紫草宁的过程没有得到完整的植物体，没有体现植物细胞的全能性，D错误。 故选C。 5.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图中B代表愈伤组织，两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性 B. 通过路径一获得脱毒苗时，应选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体 C. 黄酮属于植物体产生的次生代谢物，在整个生命过程中一直通过代谢产生 D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体，使用纤维素酶也可以达成该目的 【答案】B 【解析】A、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株，不能体现植物细胞的全能性，A错误； B、因为茎尖一般不含病毒或含病毒极少，选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体可以获得脱毒苗，B正确； C、黄酮属于植物体产生的次生代谢物，次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行，C错误； D、图示过程中添加果胶酶的主要目的瓦解植物的胞间层，更快获得细胞悬液，使用纤维素酶也可以达成该目的，D错误。 故选B。 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)采用植物组织培养技术得到的山药脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如下图，下列叙述错误的是（ ） A. 该技术体现了植物细胞具有全能性 B. 选择茎尖作为外植体可减少病毒感染 C. 外植体需要进行灭菌处理，否则会导致培养过程中外植体边缘污染 D. 将外植体接种至固体培养基时，需注意方向不要倒插 【答案】C 【解析】A、该流程是利用植物组织培养技术得到的山药脱毒苗，植物组织培养技术体现了植物细胞具有全能性，A正确； B、芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，可减少病毒感染，B正确； C、外植体需要进行消毒处理，不能灭菌处理，灭菌处理会破坏外植体的活性，C错误； D、将外植体接种至固体培养基时，需注意方向不要倒插，倒插可能会导致外植体与培养基的接触不良，影响其对营养物质的吸收和利用。同时，倒插还可能使外植体的伤口部分暴露在空气中，增加感染的风险，D正确。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $