专题02植物细胞工程（期末真题汇编，江苏专用）高二生物下学期

**基本信息** 聚焦植物细胞工程核心考点，汇编江苏多地高二期末真题，通过辣椒素生产、耐盐植株培育等真实科研情境考查技术原理与实践应用。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选|14|植物组织培养（脱分化、愈伤组织特性）、植物体细胞杂交（原生质体融合）|结合生产实例（如紫草宁提取）考查操作细节| |多选|4|悬浮培养技术、杂种植株筛选|关注实验装置设计（如充气管设置）与误差分析| |非选择|2|激素调控机制、药用植物杂交流程|以拟南芥生芽实验、三白草-鱼腥草融合为载体，考查实验设计与结果分析|

专题02植物细胞工程 2大高频考点概览 考点01 植物组织培养 考点02 植物体细胞杂交 地 城 考点01 植物组织培养 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏泰州·期末）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下图。下列叙述正确的是（　　） A．①过程细胞失去特有的结构和功能而成为未分化细胞 B．①和②过程分别受外源激素和内源激素的调控 C．图示外植体可来自亲本辣椒植株的成熟根芽和叶片等 D．获得果实和细胞培养物的过程都是使用了固体培养基 2．（24-25高二下·江苏扬州·期末）下列关于植物愈伤组织的叙述，正确的是（    ） A．诱导愈伤组织形成时需加入生长素和脱落酸 B．对愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体 C．用人工种皮包裹愈伤组织和营养物质可制备人工种子 D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于有性繁殖 3．（24-25高二下·江苏徐州·期末）中国人历来把兰花看作是高洁典雅的象征，但兰花自然繁殖率极低，利用植物组织培养技术可以快速繁殖兰花，过程如图所示，下列相关叙述正确的是（    ） A．从母本植株上选取叶片进行组织培养可获得脱毒苗 B．过程①③容易受到培养条件中诱变因素的影响而产生突变 C．兰花不同部位的细胞经培养获得的②的核基因数目都相同 D．用流水清洗掉组培苗根部的培养基后，移栽到大田土壤中 4．（24-25高二下·江苏徐州·期末）关于植物细胞工程的应用，下列相关叙述错误的是（    ） A．通过细胞产物的工厂化生产获得紫杉醇，利用的是植物细胞培养技术 B．在有光照的条件下进行植物组织培养，培养基中不需添加有机碳源 C．通过花药离体培养获得的单倍体是进行诱变育种的理想材料 D．利用甘草细胞融合获得的染色体数目加倍的植株与甘草植株不是同一物种 5．（24-25高二下·江苏南通·期末）下图为某科研小组生产紫草宁的主要过程。相关叙述正确的是（　　） A．过程①表示脱分化，原理是细胞的全能性 B．过程②表示再分化，需转接到不同的培养基中培养 C．过程③常用胰蛋白酶处理，制成细胞悬液 D．与过程⑤相比，过程④产紫草宁的速度快、产量高 6．（24-25高二下·江苏宿迁·期末）下列关于细胞工程的说法正确的是（    ） A．植物体细胞杂交获得的杂种植株细胞中含有来自亲本的2个细胞核 B．取菊花茎尖进行植物组织培养得到的幼苗通常是无病毒植株 C．克隆动物和试管动物的生殖方式均为无性生殖 D．体外受精时，用高浓度的ATP溶液处理采集到的精子使其获得能量 7．（24-25高二下·江苏淮安·期末）细胞工程和胚胎工程应用广泛，下列相关叙述正确的是（    ） A．利用植物茎尖分生组织进行组织培养，可获得能抵抗病毒感染的植株 B．利用植物细胞培养，可大量生产一些植物来源的药物，如紫杉醇、人参皂苷 C．利用体外受精和胚胎培养、移植技术，可实现家畜的快速无性繁殖 D．利用胚胎分割技术处理囊胚或原肠胚，可促进动物优良品种的繁殖 二、多选题 8．（24-25高二下·江苏宿迁·期末）植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议合理的是（    ） A．实验流程中应该用纤维素酶、果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞 B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管 C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液 D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备 9．（24-25高二下·江苏镇江·期末）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。下列相关叙述正确的是（    ） 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 二、非选择题 10．（24-25高二下·江苏徐州·期末）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探究了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。请回答下列问题： (1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明______。 (2)剪下根段后需要经过一系列的消毒过程，一般先用流水冲洗，然后在无菌操作台上依次用______（标明物质浓度）和次氯酸钠溶液等消毒剂浸泡消毒，从每种消毒剂中取出的根段需用______冲洗多次，再用无菌滤纸吸干表面水分。 (3)植物组织培养常用的 MS 培养基是在已配制好的 MS 母液中添加______等配制而成。在组织培养过程中，根段细胞经过脱分化过程形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素（IAA）的比例可诱导愈伤组织经过______过程，生出芽、根，此过程还需______条件。 (4)愈伤组织生芽过程中，CK 通过调控 ARRs（A）和 WUS（W）基因的表达起作用。为探究 A 基因与 W 基因的关系，将 A 基因功能缺失突变体（突变体 a）和野生型的愈伤组织分别置于 CK/IAA 较高（高 CK）的培养基中诱导生芽，测定此过程中 W 基因的表达量，结果如图 1。分析得出结论：CK 在高 CK 诱导下 A 基因______（从“促进”“抑制”中选填）W 基因表达。得出该结论的依据为：与野生型相比，______。 (5)采用转基因技术在上述突变体 a 中过量表达 W 基因，获得材料甲。将材料甲、突变体 a 和野生型三组愈伤组织在高 CK 培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图 2，由此能得出的结论有______。 ①过量表达 W 基因可使生芽时间提前 ②A 基因在愈伤组织生芽过程中起作用 ③W 基因的相对表达量达到一定程度才能促进生芽 ④W 基因的表达产物调控 A 基因的表达 地 城 考点02 植物体细胞杂交 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏镇江·期末）下图表示用草木樨状黄芪（2n=32）和木本霸王（2n=22）培育抗盐新品种的过程。下列叙述错误的是（    ） A．过程①需要使用的酶是胰蛋白酶 B．灭活病毒不能诱导过程②中A和B的融合 C．过程②处理后得到的两两融合原生质体类型可能有3种 D．经过过程④所得到的愈伤组织细胞中含有四个染色体组 2．（24-25高二下·江苏南京·期末）下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是（　　） A．PEG诱导甲、乙原生质体融合与细胞膜的流动性有关 B．b是诱导融合后的细胞，还要进行筛选得到杂种融合细胞 C．c需要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土 D．若甲、乙植株分别为四倍体、二倍体，则目的植株为三倍体植株 3．（23-24高二下·江苏镇江·期末）科学家用紫外线照射板蓝根原生质体，使其部分染色体丢失，将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合，培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株，该过程运用了非对称细胞融合技术。下列叙述错误的是（　　） A．原生质体可在较高浓度甘露醇中用酶解法处理植物体细胞获得 B．非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性，属于细胞工程 C．非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度 D．培育非对称杂种植株一般没有发生因重组，发生了染色体数目变异 4．（24-25高二下·江苏苏州·期末）红豆杉产生的紫杉醇可高效抗癌，但其野生资源匮乏且植株中紫杉醇含量极低。X射线处理能使染色体发生断裂、易位等，也可使染色体消除。研究人员尝试将柴胡细胞与经X射线处理的红豆杉细胞融合培育出能产生紫杉醇的柴胡。下列相关叙述错误的是（    ） A．X射线处理可提高基因突变的频率，也可使染色体发生变异 B．融合细胞应含柴胡细胞的全部遗传物质及红豆杉细胞的部分遗传物质 C．对杂种细胞进行培养时应使用二氧化碳培养箱以维持培养液的pH D．柴胡细胞与红豆杉细胞直接融合所得杂种植株未必能满足生产需要 5．（24-25高二下·江苏淮安·期末）下列关于植物体细胞杂交技术的叙述，正确的是（    ） A．制备原生质体需要使用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶来处理细胞 B．原生质体融合可用电融合法或聚乙二醇法进行诱导 C．对杂种细胞进行组织培养时，需要全程避光 D．植物组织可以进行光合作用，组织培养的培养基中不需要添加有机碳源 6．（24-25高二下·江苏徐州·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。下列相关叙述错误的是（    ） A．植物体细胞杂交技术在育种上有较高的应用价值 B．采用酶解法获取原生质体时，需在等渗或略高渗溶液中进行，避免细胞吸水涨破 C．若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目都为32条 D．愈伤组织的再分化与细胞中植物激素和基因的选择性表达有关 7．（24-25高二下·江苏扬州·期末）普通小麦和偃麦草染色体数不同。山融3号是我国科学家利用植物体细胞杂交技术培育的耐盐碱小麦品种，培育过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．诱导原生质体融合常采用电融合法或聚乙二醇法 B．酶解法获得的原生质体无需进行活性鉴定即可用于原生质体融合 C．甲、乙培养基除钠盐浓度不同外，所用激素的比例也存在差异 D．该过程能定向获得耐盐的山融3号，从而改良普通小麦性状 二、多选题 8．（24-25高二下·江苏盐城·期末）科研人员利用植物体细胞杂交技术培育出营养丰富、高产、高抗的优质猕猴桃新品种，其过程如下图所示。下列叙述错误的有（　　） A．过程I脱分化时没有基因的选择性表达 B．过程Ⅱ用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 C．过程Ⅲ形成的融合原生质体含三个染色体组 D．过程IV融合产生的原生质体可通过观察有无叶绿体来筛选 9．（24-25高二下·江苏连云港·期末）植物甲（2n=24）抗旱、抗病性强，植物乙（2n=12）分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．植株丙的形成过程中会发生基因重组 B．过程①可抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，缩短保温时间 C．过程④的原理是细胞质膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性 D．过程⑤获得的杂种细胞中染色体组成为2n=36 三、非选择题 10．（24-25高二下·江苏镇江·期末）中医治疗疾病多用复方，三白草（2n=22）和鱼腥草（2n=24）是同科不同属的两种常见药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究人员欲利用植物体细胞杂交技术将复方中的配伍（两种或两种以上药物配合使用）提前到个体生长或生产过程，并实现有效成分的工厂化生产，具体操作如图所示： (1)取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶，用酒精和次氯酸钠对其消毒，每次处理后用______冲洗叶片2~3次，去除残留在叶片上的药剂，处理后的叶片撕去表皮，切成小片备用。 (2)过程①通常使用______酶去除细胞壁获取原生质体，同时向三白草和鱼腥草细胞的酶解液中分别加入红、绿荧光色素（荧光色素不影响原生质体的活性）。过程②诱导原生质体融合，随后在荧光显微镜下选择______的融合细胞（杂种原生质体）。过程②的化学方法包括聚乙二醇融合法和______融合法。 (3)过程③为______，该过程一般______（填“需要”或“不需要”）光照，经筛选得到的愈伤组织细胞通常含有______条染色体（不考虑细胞分裂）。图示操作过程利用了______原理。 (4)研究人员研究了不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响，结果如下图所示。 注：双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞。 由图可知，促进三白草和鱼腥草原生质体融合的适宜密度为______。 (5)通常情况下，能增加免疫器官重量的物质一般具有一定的增强免疫力的作用。为判断杂种细胞的代谢物对动物免疫力的影响，科研人员取同种小鼠30只，雌雄各半，随机均分为三组；实验处理如表所示（溶剂为蒸馏水）。 组别 A组 B组 C组（空白对照组） 实验处理 三白草和鱼腥草杂种细胞代谢物溶液 三白草代谢物和鱼腥草代谢物混合溶液 每天一次等量灌胃，连续一周，检测各组小鼠的胸腺重量 ①在表格中将C组的实验处理补充完整：______。 ②若实验结果为：______，则支持利用植物体细胞杂交技术将复方中的配伍提前到生产过程，并实现有效成分的工厂化生产。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02植物细胞工程 2大高频考点概览 考点01 植物组织培养 考点02 植物体细胞杂交 地 城 考点01 植物组织培养 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏泰州·期末）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下图。下列叙述正确的是（　　） A．①过程细胞失去特有的结构和功能而成为未分化细胞 B．①和②过程分别受外源激素和内源激素的调控 C．图示外植体可来自亲本辣椒植株的成熟根芽和叶片等 D．获得果实和细胞培养物的过程都是使用了固体培养基 【答案】A 【详解】A、①是脱分化，细胞失去特有的结构和功能，成为未分化的愈伤组织细胞，A 正确； B、①脱分化和②再分化均受外源激素（培养基中添加的生长素、细胞分裂素 ）调控，不是内源激素，B 错误； C、要获得脱毒苗，外植体应选茎尖等分生区（病毒少 ），不能选成熟根芽、叶片（可能带病毒 ），C 错误； D、获得果实是植株生长结果（固体培养基培养成植株后移栽 ），细胞培养物用液体培养基（利于细胞悬浮培养 ），D 错误。 故选A。 2．（24-25高二下·江苏扬州·期末）下列关于植物愈伤组织的叙述，正确的是（    ） A．诱导愈伤组织形成时需加入生长素和脱落酸 B．对愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体 C．用人工种皮包裹愈伤组织和营养物质可制备人工种子 D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于有性繁殖 【答案】B 【详解】A、诱导愈伤组织形成的关键激素是生长素和细胞分裂素，两者比例调控细胞分化方向，而脱落酸主要抑制细胞分裂，与愈伤组织形成无关，A错误； B、愈伤组织细胞分裂活跃，DNA复制频繁，易受诱变因素影响发生基因突变，通过筛选可获得优质突变体，B正确； C、人工种子需包裹胚状体或不定芽等结构，愈伤组织未分化，直接包裹无法发育成植株，C错误； D、愈伤组织再生植株的过程属于细胞的全能性表达，未经过两性生殖细胞结合，属于无性繁殖，D错误。 故选B。 3．（24-25高二下·江苏徐州·期末）中国人历来把兰花看作是高洁典雅的象征，但兰花自然繁殖率极低，利用植物组织培养技术可以快速繁殖兰花，过程如图所示，下列相关叙述正确的是（    ） A．从母本植株上选取叶片进行组织培养可获得脱毒苗 B．过程①③容易受到培养条件中诱变因素的影响而产生突变 C．兰花不同部位的细胞经培养获得的②的核基因数目都相同 D．用流水清洗掉组培苗根部的培养基后，移栽到大田土壤中 【答案】B 【详解】A、茎尖病毒极少，几乎无病毒，取茎尖进行组织培养可以获得脱毒苗，叶片有病毒，利用叶片进行组织培养不能获得脱毒苗，A错误； B、过程①是离体的组织细胞形成愈伤组织的脱分化过程，③表示再分化。在植物组织培养过程中，培养细胞一直处于不断增殖状态，容易受到培养条件中诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变，B正确； C、兰花不同部位的细胞，如体细胞和生殖细胞等，其核基因数目是不同的。经培养获得的②（愈伤组织）的核基因数目与外植体的细胞类型有关，所以不同部位细胞经培养获得的②的核基因数目可能不同，C错误； D、组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，防止培养基滋生杂菌影响组培苗生长，然后再转移到消过毒的珍珠岩等环境中，待其长壮后，再移栽大田，D错误。 故选B。 4．（24-25高二下·江苏徐州·期末）关于植物细胞工程的应用，下列相关叙述错误的是（    ） A．通过细胞产物的工厂化生产获得紫杉醇，利用的是植物细胞培养技术 B．在有光照的条件下进行植物组织培养，培养基中不需添加有机碳源 C．通过花药离体培养获得的单倍体是进行诱变育种的理想材料 D．利用甘草细胞融合获得的染色体数目加倍的植株与甘草植株不是同一物种 【答案】B 【详解】A、紫杉醇是红豆杉细胞次生代谢产物，工厂化生产需通过植物细胞培养技术大量增殖细胞并提取产物，A正确； B、植物组织培养中，外植体还没有形成幼苗之前无法进行有效光合作用，即使有光照仍需添加有机碳源（如蔗糖）供能，B错误； C、单倍体植株染色体数目少，诱变过程中容易发生突变，是进行诱变育种的理想材料，C正确； D、利用甘草细胞融合获得的染色体数目加倍的植株与甘草植株杂交后代不育，两者属于不同物种，D正确。 故选B。 5．（24-25高二下·江苏南通·期末）下图为某科研小组生产紫草宁的主要过程。相关叙述正确的是（　　） A．过程①表示脱分化，原理是细胞的全能性 B．过程②表示再分化，需转接到不同的培养基中培养 C．过程③常用胰蛋白酶处理，制成细胞悬液 D．与过程⑤相比，过程④产紫草宁的速度快、产量高 【答案】B 【详解】A、过程①表示脱分化，原理是基因的选择性表达，A错误； B、植物激素（细胞分裂素、生长素）影响细胞的分化，过程②表示再分化，需转接到不同的培养基中培养，B正确； C、紫草宁为植物细胞，应用纤维素酶或果胶酶处理，C错误； D、与过程⑤为植物细胞培养相比，过程④试管苗产紫草宁的速度慢、产量低，D错误。 故选B。 6．（24-25高二下·江苏宿迁·期末）下列关于细胞工程的说法正确的是（    ） A．植物体细胞杂交获得的杂种植株细胞中含有来自亲本的2个细胞核 B．取菊花茎尖进行植物组织培养得到的幼苗通常是无病毒植株 C．克隆动物和试管动物的生殖方式均为无性生殖 D．体外受精时，用高浓度的ATP溶液处理采集到的精子使其获得能量 【答案】B 【详解】A、植物体细胞杂交过程中，两个原生质体融合后形成的杂种细胞最初含有两个细胞核，但随后会进行核融合，最终杂种植株的每个细胞仅含有一个融合的细胞核，A错误； B、植物茎尖分生区细胞分裂旺盛，病毒难以在此处积累，因此通过茎尖组织培养获得的幼苗通常无病毒，B正确； C、克隆动物通过核移植技术实现，属于无性生殖；试管动物依赖体外受精和胚胎移植，属于有性生殖，C错误； D、精子体外获能需用特定溶液（如肝素）激活代谢，发生一系列化学变化，而非直接提供ATP，且高浓度ATP可能对细胞有害，D错误。 故选B。 7．（24-25高二下·江苏淮安·期末）细胞工程和胚胎工程应用广泛，下列相关叙述正确的是（    ） A．利用植物茎尖分生组织进行组织培养，可获得能抵抗病毒感染的植株 B．利用植物细胞培养，可大量生产一些植物来源的药物，如紫杉醇、人参皂苷 C．利用体外受精和胚胎培养、移植技术，可实现家畜的快速无性繁殖 D．利用胚胎分割技术处理囊胚或原肠胚，可促进动物优良品种的繁殖 【答案】B 【详解】A、茎尖分生组织细胞分裂旺盛，病毒含量少，通过组织培养可获得脱毒植株，但脱毒植株并不具备抗病毒能力，只是自身不含病毒，A错误； B、植物细胞培养技术可通过大规模培养细胞来生产紫杉醇、人参皂苷等次生代谢产物，B正确； C、体外受精需精子和卵子结合形成受精卵，属于有性生殖，C错误； D、胚胎分割应在桑葚胚或囊胚期进行，D错误。 故选B。 二、多选题 8．（24-25高二下·江苏宿迁·期末）植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议合理的是（    ） A．实验流程中应该用纤维素酶、果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞 B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管 C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液 D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备 【答案】ACD 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，欲利用愈伤组织制备悬浮细胞，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，A正确； B、装置中的充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，该管不能同时作为排气管，B错误； C、为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器，C正确； D、细胞培养时需要保证适宜的温度，因此装置需增设温度监测和控制设备，D正确。 故选ACD。 9．（24-25高二下·江苏镇江·期末）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。下列相关叙述正确的是（    ） 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 【答案】ABC 【详解】A、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，所用的培养基必须彻底灭菌，A正确； 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，胚状体若包裹上人工种皮，可制作成人工种子，B正确； C、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； D、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。 故选ABC。 二、非选择题 10．（24-25高二下·江苏徐州·期末）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探究了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。请回答下列问题： (1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明______。 (2)剪下根段后需要经过一系列的消毒过程，一般先用流水冲洗，然后在无菌操作台上依次用______（标明物质浓度）和次氯酸钠溶液等消毒剂浸泡消毒，从每种消毒剂中取出的根段需用______冲洗多次，再用无菌滤纸吸干表面水分。 (3)植物组织培养常用的 MS 培养基是在已配制好的 MS 母液中添加______等配制而成。在组织培养过程中，根段细胞经过脱分化过程形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素（IAA）的比例可诱导愈伤组织经过______过程，生出芽、根，此过程还需______条件。 (4)愈伤组织生芽过程中，CK 通过调控 ARRs（A）和 WUS（W）基因的表达起作用。为探究 A 基因与 W 基因的关系，将 A 基因功能缺失突变体（突变体 a）和野生型的愈伤组织分别置于 CK/IAA 较高（高 CK）的培养基中诱导生芽，测定此过程中 W 基因的表达量，结果如图 1。分析得出结论：CK 在高 CK 诱导下 A 基因______（从“促进”“抑制”中选填）W 基因表达。得出该结论的依据为：与野生型相比，______。 (5)采用转基因技术在上述突变体 a 中过量表达 W 基因，获得材料甲。将材料甲、突变体 a 和野生型三组愈伤组织在高 CK 培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图 2，由此能得出的结论有______。 ①过量表达 W 基因可使生芽时间提前 ②A 基因在愈伤组织生芽过程中起作用 ③W 基因的相对表达量达到一定程度才能促进生芽 ④W 基因的表达产物调控 A 基因的表达 【答案】(1)植物（体）细胞（或拟南芥的根段细胞）具有全能性 (2) （体积分数为）70%的酒精 无菌水 (3) 蔗糖、琼脂、植物激素、蒸馏水 再分化 光照 (4) 促进 （经高 CK 诱导后，）突变体 a 中的 W 基因表达量较低 (5)①②③ 【详解】（1）离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了植物细胞具有全能性，即已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。 （2）外植体的消毒：用体积分数为70%的酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2～3次；再用次氯酸钠溶液处理30min，再用无菌水清洗2～3次，从每种消毒剂中取出根段后需用无菌水冲洗多次。 （3）植物组织培养常用的MS培养基是在已配制好的MS母液中还必须加上蔗糖、琼脂以及植物激素和蒸馏水，才能构成用于组织培养的MS培养基。组织培养过程中，根段细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织通过再分化生出芽、根，此过程需要光照，促进叶绿素合成，为后续生长提供能量。 （4）由图1分析可知，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长，W基因的表达量显著升高，突变体的W基因的表达量明显少于对照组，说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。与野生型相比，（经高 CK 诱导后，）突变体a中的W基因表达量较低。 （5）①由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前，①正确； ②由题干信息可知，材料甲体内的缺少A基因，W基因过量表达；突变体a的A基因不能表达，野生型是正常的，分析图2可知，由野生型曲线和突变体a曲线对比可知，A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用，②正确； ③材料甲因W基因过量表达，生芽比例更高，体现W基因表达量需达到一定程度才能促进生芽，③正确； ④由题干信息可知，材料甲体内的缺少A基因，W基因过量表达，④错误。 故选①②③。 地 城 考点02 植物体细胞杂交 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏镇江·期末）下图表示用草木樨状黄芪（2n=32）和木本霸王（2n=22）培育抗盐新品种的过程。下列叙述错误的是（    ） A．过程①需要使用的酶是胰蛋白酶 B．灭活病毒不能诱导过程②中A和B的融合 C．过程②处理后得到的两两融合原生质体类型可能有3种 D．经过过程④所得到的愈伤组织细胞中含有四个染色体组 【答案】A 【详解】A、植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，过程①需要使用的酶是纤维素酶和果胶酶，目的是去除细胞壁，A错误； B、过程②为植物原生质体的融合过程，其诱导方法有PEG处理、离心、电激等，用灭活病毒是诱导动物细胞融合的手段，不能用于植物原生质体的融合，B正确； C、若只考虑两两融合的情况，则过程②处理后得到的融合原生质体类型可能有3种，分别是AA、BB、AB，C正确； D、该题中的两个植物细胞各有两个染色体组，故两细胞融合形成的细胞内含有四个染色体组，D正确。 故选A。 2．（24-25高二下·江苏南京·期末）下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是（　　） A．PEG诱导甲、乙原生质体融合与细胞膜的流动性有关 B．b是诱导融合后的细胞，还要进行筛选得到杂种融合细胞 C．c需要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土 D．若甲、乙植株分别为四倍体、二倍体，则目的植株为三倍体植株 【答案】D 【详解】A、PEG诱导甲、乙原生质体融合的原理是细胞膜的具有一定的流动性，A正确； B、b是诱导融合后的细胞，包括融合了具有同种核的细胞，也有融合了不同核的细胞，还要进行筛选得到杂种融合细胞，B正确； C、具有耐盐性状的c需要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，这是为了确保植株在移植过程中能够适应环境并健康成长，C正确； D、若甲、乙植株分别为四倍体、二倍体，则目的植株为六倍体植株，D错误。 故选D。 3．（23-24高二下·江苏镇江·期末）科学家用紫外线照射板蓝根原生质体，使其部分染色体丢失，将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合，培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株，该过程运用了非对称细胞融合技术。下列叙述错误的是（　　） A．原生质体可在较高浓度甘露醇中用酶解法处理植物体细胞获得 B．非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性，属于细胞工程 C．非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度 D．培育非对称杂种植株一般没有发生因重组，发生了染色体数目变异 【答案】B 【详解】A、原生质体是植物细胞去除细胞壁后剩余的部分，可在较高浓度甘露醇（维持渗透压，防止原生质体吸水涨破）中用酶解法（纤维素酶和果胶酶去除细胞壁）处理植物体细胞获得，A正确； B、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，非对称细胞融合技术只是实现了不同物种细胞的融合，并没有提高植物细胞的全能性，B错误； C、非对称细胞融合技术使得融合后的细胞只含有一方的部分染色体，降低了不同物种间基因表达的干扰程度，C正确； D、培育非对称杂种植株过程中，没有发生减数分裂过程中的基因重组，只是染色体进行了融合，发生了染色体数目变异，D正确。 故选B。 4．（24-25高二下·江苏苏州·期末）红豆杉产生的紫杉醇可高效抗癌，但其野生资源匮乏且植株中紫杉醇含量极低。X射线处理能使染色体发生断裂、易位等，也可使染色体消除。研究人员尝试将柴胡细胞与经X射线处理的红豆杉细胞融合培育出能产生紫杉醇的柴胡。下列相关叙述错误的是（    ） A．X射线处理可提高基因突变的频率，也可使染色体发生变异 B．融合细胞应含柴胡细胞的全部遗传物质及红豆杉细胞的部分遗传物质 C．对杂种细胞进行培养时应使用二氧化碳培养箱以维持培养液的pH D．柴胡细胞与红豆杉细胞直接融合所得杂种植株未必能满足生产需要 【答案】C 【详解】A、X射线属于物理诱变因素，能够提高基因突变的频率，同时引起染色体结构变异（如断裂、易位）或数目变异，A正确； B、融合细胞由柴胡细胞和经X射线处理的红豆杉细胞融合而成。由于X射线可能导致红豆杉细胞的部分染色体消除，故融合细胞含有柴胡的全部遗传物质及红豆杉的部分遗传物质，B正确； C、植物细胞培养通常依赖培养基中的缓冲系统维持pH，无需使用CO₂培养箱（CO₂培养箱用于动物细胞培养），C错误； D、直接融合的杂种植株可能保留红豆杉紫杉醇含量低的特性，或存在其他不良性状，未必满足生产需求，D正确。 故选C。 5．（24-25高二下·江苏淮安·期末）下列关于植物体细胞杂交技术的叙述，正确的是（    ） A．制备原生质体需要使用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶来处理细胞 B．原生质体融合可用电融合法或聚乙二醇法进行诱导 C．对杂种细胞进行组织培养时，需要全程避光 D．植物组织可以进行光合作用，组织培养的培养基中不需要添加有机碳源 【答案】B 【详解】A、制备原生质体需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，而胰蛋白酶或胶原蛋白酶用于动物细胞处理，A错误； B、原生质体融合的诱导方法包括物理法（如电融合）和化学法（如聚乙二醇），B正确； C、植物组织培养过程中，脱分化需避光，但再分化需光照，C错误； D、植物组织培养的细胞在初期无法自养，需添加有机碳源，D错误。 故选B。 6．（24-25高二下·江苏徐州·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。下列相关叙述错误的是（    ） A．植物体细胞杂交技术在育种上有较高的应用价值 B．采用酶解法获取原生质体时，需在等渗或略高渗溶液中进行，避免细胞吸水涨破 C．若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目都为32条 D．愈伤组织的再分化与细胞中植物激素和基因的选择性表达有关 【答案】C 【详解】A、植物体细胞杂交技术能打破生殖隔离，实现远缘杂交，在育种中具有重要应用价值，A正确； B、酶解法获取原生质体时，需在等渗或略高渗溶液中维持细胞形态，防止细胞因渗透吸水涨破，B正确； C、原生质体两两融合包括同种细胞融合（如花椰菜+花椰菜，染色体为18×2=36条；紫罗兰+紫罗兰，染色体为14×2=28条）和异种细胞融合（花椰菜+紫罗兰，染色体18+14=32条），因此融合细胞染色体数目不全是32条，C错误； D、愈伤组织再分化受植物激素（如生长素和细胞分裂素比例变化）调控，同时伴随基因选择性表达，D正确。 故选C。 7．（24-25高二下·江苏扬州·期末）普通小麦和偃麦草染色体数不同。山融3号是我国科学家利用植物体细胞杂交技术培育的耐盐碱小麦品种，培育过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．诱导原生质体融合常采用电融合法或聚乙二醇法 B．酶解法获得的原生质体无需进行活性鉴定即可用于原生质体融合 C．甲、乙培养基除钠盐浓度不同外，所用激素的比例也存在差异 D．该过程能定向获得耐盐的山融3号，从而改良普通小麦性状 【答案】B 【详解】A、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类-物理法和化学法，物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高 Ca2+-高pH融合法等，诱导原生质体融合常采用电融合法或聚乙二醇法，A正确； B、酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁时，可能损伤细胞膜或细胞器，导致原生质体失活，须通过染色法（如FDA荧光染色）或渗透压稳定性测试鉴定活性，仅高活性原生质体可用于融合，B错误； C、甲培养基含高浓度钠盐（用于筛选耐盐愈伤组织），乙培养基钠盐浓度正常（用于诱导分化），甲培养基（愈伤组织诱导与筛选）需高比例生长素促进细胞分裂，乙培养基（器官分化）需提高细胞分裂素比例诱导芽和根的分化，C正确； D、体细胞杂交是随机融合过程，可能产生多种杂种细胞（如普通小麦+偃麦草、普通小麦自身融合、偃麦草自身融合等），但通过后续筛选（如高盐培养基）获得目标耐盐杂种细胞，因此该过程能定向获得耐盐的山融3号，从而改良普通小麦性状，D正确。 故选B。 二、多选题 8．（24-25高二下·江苏盐城·期末）科研人员利用植物体细胞杂交技术培育出营养丰富、高产、高抗的优质猕猴桃新品种，其过程如下图所示。下列叙述错误的有（　　） A．过程I脱分化时没有基因的选择性表达 B．过程Ⅱ用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 C．过程Ⅲ形成的融合原生质体含三个染色体组 D．过程IV融合产生的原生质体可通过观察有无叶绿体来筛选 【答案】ACD 【详解】A 、细胞脱分化形成愈伤组织的过程本质上是基因的选择性表达，A错误； B、制备原生质体须用纤维素酶和果胶酶酶解细胞壁，B正确； C、过程III是品种A与品种B的原生质体融合，融合后的细胞染色体组数为六个染色体组，C错误； D 、过程IV是将品种B的叶片细胞的原生质体（有叶绿体）和品种C的愈伤组织的原生质体（无叶绿体）融合，二者融合产生的杂种细胞以及B品种-B品种的融合细胞中都有叶绿体，故过程IV融合产生的原生质体不能通过观察细胞中叶绿体的分布来筛选出杂种细胞，D错误。 故选ACD。 9．（24-25高二下·江苏连云港·期末）植物甲（2n=24）抗旱、抗病性强，植物乙（2n=12）分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．植株丙的形成过程中会发生基因重组 B．过程①可抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，缩短保温时间 C．过程④的原理是细胞质膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性 D．过程⑤获得的杂种细胞中染色体组成为2n=36 【答案】ACD 【详解】A、植物体细胞杂交过程中，没有涉及减数分裂，基因重组一般发生在减数分裂过程中，所以植株丙的形成过程不会发生基因重组，A错误； B、为了提高酶解效率，图示过程①可通过抽真空处理，利用负压使酶溶液快速渗入细胞间隙，通过处理，酶解效率会提高，B正确； C、过程④为原生质体的融合，常用PEG诱导原生质体融合，原理是细胞膜具有一定的流动性； 后续将杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性 ，C错误； D、植物甲是二倍体（2n=24），植物乙是二倍体（2n=12），故杂种细胞为异源四倍体，染色体数目为4n=36条，D错误。 故选ACD。 三、非选择题 10．（24-25高二下·江苏镇江·期末）中医治疗疾病多用复方，三白草（2n=22）和鱼腥草（2n=24）是同科不同属的两种常见药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究人员欲利用植物体细胞杂交技术将复方中的配伍（两种或两种以上药物配合使用）提前到个体生长或生产过程，并实现有效成分的工厂化生产，具体操作如图所示： (1)取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶，用酒精和次氯酸钠对其消毒，每次处理后用______冲洗叶片2~3次，去除残留在叶片上的药剂，处理后的叶片撕去表皮，切成小片备用。 (2)过程①通常使用______酶去除细胞壁获取原生质体，同时向三白草和鱼腥草细胞的酶解液中分别加入红、绿荧光色素（荧光色素不影响原生质体的活性）。过程②诱导原生质体融合，随后在荧光显微镜下选择______的融合细胞（杂种原生质体）。过程②的化学方法包括聚乙二醇融合法和______融合法。 (3)过程③为______，该过程一般______（填“需要”或“不需要”）光照，经筛选得到的愈伤组织细胞通常含有______条染色体（不考虑细胞分裂）。图示操作过程利用了______原理。 (4)研究人员研究了不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响，结果如下图所示。 注：双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞。 由图可知，促进三白草和鱼腥草原生质体融合的适宜密度为______。 (5)通常情况下，能增加免疫器官重量的物质一般具有一定的增强免疫力的作用。为判断杂种细胞的代谢物对动物免疫力的影响，科研人员取同种小鼠30只，雌雄各半，随机均分为三组；实验处理如表所示（溶剂为蒸馏水）。 组别 A组 B组 C组（空白对照组） 实验处理 三白草和鱼腥草杂种细胞代谢物溶液 三白草代谢物和鱼腥草代谢物混合溶液 每天一次等量灌胃，连续一周，检测各组小鼠的胸腺重量 ①在表格中将C组的实验处理补充完整：______。 ②若实验结果为：______，则支持利用植物体细胞杂交技术将复方中的配伍提前到生产过程，并实现有效成分的工厂化生产。 【答案】(1)无菌水 (2) 纤维素酶、果胶酶 同时含有红色和绿色荧光 高Ca2+-高pH诱导 (3) 原生质体再生细胞壁、脱分化、再分裂成愈伤组织的过程 不需要 46 细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性 (4)1×106个/mL (5) 等量的蒸馏水 若实验结果为A、B两组的胸腺重量相同且都大于C组 【详解】（1）为防止微生物污染，取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶，用酒精和次氯酸钠对其消毒，每次处理后用无菌水冲洗叶片2~3次，去除残留在叶片上的药剂，处理后的叶片撕去表皮，切成小片备用。 （2） 据图示可知，过程①通过酶解法去除细胞壁获取原生质体，需要用纤维素酶、果胶酶处理破坏细胞壁；诱导植物细胞融合的方法有利用化学诱导剂PEG（聚乙二醇）或高Ca2+-高pH诱导融合。由于三百草细胞酶解液中加入了红荧光色素，鱼腥草细胞酶解液中加入了绿荧光色素，所以杂种原生质体应该带红、绿荧光色素。 （3）过程③为原生质体再生细胞壁、脱分化、再分裂成愈伤组织的过程；脱分化不需要光照，常避光进行；愈伤组织细胞与杂种原生质体细胞中染色体数目相同，而杂种原生质体为三白草鱼鱼腥草融合而来，其中的染色体数目=三白草+鱼腥草=22+24=46。图示操作过程利用的原理有细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性。 （4）由图2柱形图可知，在密度为1×106个/mL时， 双核异核融合体比例最高，说明促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为1×106个/mL。 （5）①因为C组为对照组，因此根据对A、B两组的处理，C组应用等量的蒸馏水（溶剂）每天一次等量灌胃，连续一周。 ②若实验结果为A、B两组的胸腺重量相同且都大于C组，则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前到生产过程，并实现有效成分的工厂化生产。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02植物细胞工程 答案版 地 城 考点01 植物组织培养 一、单选题 1．A 2．B 3．B 4．B 5．B 6．B 7．B 二、多选题 8．ACD 9．ABC 二、非选择题 10．(1)植物（体）细胞（或拟南芥的根段细胞）具有全能性 (2) （体积分数为）70%的酒精 无菌水 (3) 蔗糖、琼脂、植物激素、蒸馏水 再分化 光照 (4) 促进 （经高 CK 诱导后，）突变体 a 中的 W 基因表达量较低 (5)①②③ 地 城 考点02 植物体细胞杂交 一、单选题 1．A 2．D 3．B 4．C 5．B 6．C 7．B 二、多选题 8．ACD 9．ACD 三、非选择题 10．(1)无菌水 (2) 纤维素酶、果胶酶 同时含有红色和绿色荧光 高Ca2+-高pH诱导 (3) 原生质体再生细胞壁、脱分化、再分裂成愈伤组织的过程 不需要 46 细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性 (4)1×106个/mL (5) 等量的蒸馏水 若实验结果为A、B两组的胸腺重量相同且都大于C组 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $