2027届高考生物人教版一轮复习练习植物细胞工程

**基本信息** 聚焦植物细胞工程核心技术，整合组织培养与体细胞杂交，通过真题模拟题构建“操作原理-技术应用-拓展探究”逻辑链，强化科学思维与探究实践。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |植物组织培养技术|10题（含全国卷、江苏模拟）|原理辨析（培养基成分、脱分化）、应用分析（脱毒苗、细胞产物）|外植体消毒→脱分化/再分化→试管苗培育/产物提取，体现结构与功能观| |植物体细胞杂交技术|5题（含流程图分析）|实验操作（原生质体制备、融合）、结果鉴定（染色体、PCR）|原生质体制备→诱导融合→杂种细胞筛选→植株再生，贯穿科学探究流程|

植物细胞工程 同步练习-2026-2027学年高三生物学一轮复习 一、选择题（本大题共14小题） 1 [2026徐州期中]关于植物组织培养的过程，下列叙述正确的是（　　） A.芽原基细胞由于基因的选择性表达，不能用作外植体 B.培养基中添加蔗糖的作用是提供能量，同时可以维持渗透压 C.愈伤组织细胞的全能性降低，且失去分裂能力 D.培养基需添加生长素和细胞分裂素，以保证无菌环境 2 [2025全国卷]利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是（　　） A.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成 B.培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌 C.芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体 D.紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显 3 [2024无锡期中]植物组织培养技术常用于商业化生产过程，其过程一般为无菌培养物建立→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以接种培养 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 4 [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 5 [2024南通模拟]用同种花粉与异种花粉进行混合授粉，可帮助异种花粉突破柱头处的生殖障碍，促进不同种植物之间的远缘杂交，这就是著名的“花粉蒙导效应”。陆地棉是由非洲二倍体棉和美洲二倍体棉杂交、多倍化、驯化而来的异源四倍体。下列相关叙述错误的是（　　） A.花粉管顶端的屏障使异种花粉不能萌发是生殖隔离的一种表现 B.“花粉蒙导效应”有利于两种棉的种间杂交形成异源二倍体 C.自然条件下可通过低温抑制纺锤体的形成，诱导异源二倍体加倍成四倍体 D.驯化过程主要是通过改变细胞中的染色组数从而提高生物的适应能力 6 [2026南通通州期中]科研人员利用植物细胞培养技术生产紫杉醇，基本流程如下图。下列相关叙述错误的是（　　） A.应依次使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒 B.诱导愈伤组织需考虑外植体的取材部位、培养基组分等 C.使用液体培养基并振荡培养，有利于细胞获取氧气和营养物质 D.利用该技术生产初生代谢产物紫杉醇，能避免大量破坏野生红豆杉 7 研究者通过体细胞杂交技术，探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是（　　） A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁 B.原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡 C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理，活的原生质体被染色 D.聚乙二醇促进原生质体融合后，以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞 8 [2026江苏五校联考]紫花苜蓿（2n＝32）是利用最广泛的豆科牧草，但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根（2n＝24）富含缩合单宁，能防止反刍动物鼓胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质，研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗臌胀病型苜蓿，过程如下图。下列相关叙述正确的是（　　） 注：IOA抑制细胞有氧呼吸第一阶段，R6G抑制线粒体的功能 A.该技术可获得杂种植株，说明紫花苜蓿和百脉根之间不存在生殖隔离 B.过程②降低了紫花苜蓿和百脉根原生质体的活性，其目的是降低杂种愈伤组织细胞的活力 C.过程⑤获得的杂种植株功效有差异的可能原因有染色体组成不同、遗传物质表达差异等 D.与单一PEG诱导融合相比，过程③使用PEG—高Ca2+—高pH法可提高原生质体融合的特异性 9 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A.过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养 B.过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙 C.所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同，植株丁和甲是同一物种 D.过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，应将愈伤组织细胞悬浮培养 10 [2024南通如皋适应性考]三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）提前到杂种细胞，并实现有效成分的工厂化生产，操作如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A.过程①可用盐酸和酒精混合液（1∶1）配制的解离液来完成 B.过程②通常在略高渗溶液中采用灭活病毒诱导原生质体融合 C.过程③融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂 D.过程④配制培养基时需要添加植物生长调节剂和琼脂 11 [2025南通海门中学阶考]如图所示为植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列叙述错误的是（　　） A.幼嫩组织因具有较强的生命力常作为分离原生质体的材料 B.步骤①添加纤维素酶和果胶酶以去除植物细胞壁 C.步骤②需将吸取的原生质体放入低渗溶液中清洗 D.台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养 12 [2026徐州阶段考]辣椒素作为一种生物碱被广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。下列表述正确的是（　　） A.生物碱属于次生代谢产物，是植物生长所必需的物质 B.选取幼嫩的茎尖作外植体，经灭菌处理后有利于培育脱毒苗 C.愈伤组织诱导过程中基因发生选择性表达，该过程也可发生基因突变和染色体变异 D.通过细胞培养获得辣椒素时需要保证充足的CO2供应和适宜的光照 13 （多选）外植体及愈伤组织褐变是指在获取外植体时，由于部分组织细胞结构被破坏而出现的植物组织褐色化现象。研究发现，褐变过程主要与液泡中的多酚物质和细胞质基质中的多酚氧化酶（PPO）有关，其主要机理如下图所示。下列相关叙述正确的有（　　） A.醌类化合物的产生与聚集会进一步加剧植物组织褐变 B.多酚物质和PPO分布场所不同可避免植物组织褐变 C.连续转移培养可减轻醌类化合物对外植体的毒害作用 D.尽量增大切割面积和外植体体积比可有效降低褐变率 14 （多选）[2026镇江开学考]黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，油菜和黑芥不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。下列叙述错误的有（　　） A.过程②可利用灭活的病毒诱导细胞融合 B.过程③的培养基中需加入植物激素来诱导脱分化和再分化 C.得到融合的原生质体就是植物细胞融合成功的标志 D.最终获得的抗病植株具有完整的甘蓝型油菜和部分黑芥的遗传信息 二、非选择题（本大题共1小题） 15 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，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完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图1所示，请据图回答下列问题。 图1 （1） 过程①所需的酶是____________________________________。 （2） 过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。 （3） 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_____________。原生质体经过________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。 （4） 若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和________植株的根尖，通过________、________、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。 （5） 采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。图2是用该引物对双亲及再生植株1～4进行PCR扩增的结果。据图2判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有______________________。 图2 （6） 对杂种植株进行____________接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。 ·参 考 答 案· 1 B　芽原基细胞虽已分化，但仍具有全能性，可通过脱分化形成愈伤组织，因此可用作外植体。基因选择性表达导致细胞分化，但未影响其全能性，A错误；蔗糖在培养基中作为碳源，分解后为细胞提供能量，同时作为溶质可维持培养基的渗透压，B正确；愈伤组织是脱分化的细胞群，仍具有分裂能力，且其全能性被激活而非降低，C错误；生长素和细胞分裂素的作用是调节细胞分化方向（如根或芽的形成），而无菌环境需通过灭菌操作实现，与激素无关，D错误。 2 A　培养基含大量水分，需用高压蒸汽灭菌法灭菌（121 ℃，15～30 min）；干热灭菌法适用于耐高温且干燥的物品（如玻璃器皿），不能用于培养基灭菌，B错误。外植体可以是植物的任何活细胞、组织或器官，只要具有全能性；芽原基细胞是分生组织的一部分，全能性高，可作为外植体；基因选择性表达是细胞分化的基础，不影响其作为外植体的能力，C错误。细胞产物的工厂化生产正是通过植物组织培养技术实现的，如大量培养红豆杉细胞，从培养液中提取紫杉醇。因此，紫杉醇可通过此方法获取，植物组织培养的优势（如快速增殖、大量生产细胞产物）在此体现，D错误。 3 D　获得再生苗的过程中，进行旺盛的有丝分裂，该过程中基因突变出现的概率高，同时植物生长的各个时期都有可能发生基因突变和染色体变异等，D错误。 4 B　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等，A错误；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。 5 D　由题干信息可知，柱头处的生殖障碍是使异种花粉不能萌发，是生殖隔离的一种表现，A正确；驯化过程主要是通过改变细胞中的染色组数从而获得新品种，但是生物的适应能力不一定提高，D错误。 6 D　紫杉醇属于次生代谢产物，D错误。 7 D　从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，不能用于去除细胞壁，因为紫菜细胞的细胞壁主要成分不是蛋白质，A错误；获得的原生质体若处在低渗溶液中，可能会吸水涨破，B错误；检测原生质体活力时可用台盼蓝染色，活的原生质体不能被染色，C错误。 8 C　IOA抑制细胞有氧呼吸第一阶段，R-6G抑制线粒体的功能，可知过程②降低了紫花苜蓿和百脉根原生质体的活性，但并未降低杂种愈伤组织细胞的活力，B错误；杂种细胞经愈伤组织再分化为杂种植株后，可能因染色体组成的差异（如部分丢失）、基因表达水平不同等原因，导致所获得的杂种植株在抗臌胀病等方面的性状表现不尽相同，C正确，PEG—高Ca2+—高pH法的主要作用是提高融合率，并不能提高原生质体融合的特异性，D错误。 9 D　生长素/细胞分裂素的值高时，利于生根，该值低时利于生芽，过程③需先生芽，再生根，所以需要先在生长素与细胞分裂素比例低的培养基中培养，A错误；过程④常用射线或化学物质处理后经筛选，并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙，B错误；所得三种植株中，乙和丙的遗传信息不一定与甲相同，因为植株丙是诱变育种得到的，遗传信息可能会发生改变，C错误。 10 C　 11 C　分离原生质体通常选用生长旺盛、生命力强的幼嫩组织材料，A正确；植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，步骤①添加纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，其原理是酶的专一性，B正确；步骤②吸取原生质体放入等渗溶液中清洗，否则会导致原生质体吸水涨破，C错误。 12 C　植物代谢分为初生代谢和次生代谢，初生代谢产物是维持植物基本生命活动的必需物质，而次生代谢产物是植物在特定环境下产生的，主要用于防御、吸引传粉者等辅助功能，缺失后不会直接导致植物死亡，因此不属于“必需物质”，A错误；实验中的外植体要进行消毒而非灭菌，B错误；细胞培养的目的是获得大量细胞或细胞产物，培养的细胞无需光合作用，因此不需要光照，并且愈伤组织诱导和增殖阶段无需特殊的CO2供应，常规培养环境即可满足需求，D错误。 13 ABC 14 ABC　灭活的病毒常用于诱导动物细胞融合，植物细胞融合常用PEG（聚乙二醇）诱导，A错误；过程③是脱分化形成愈伤组织过程，培养基中加入植物激素（如生长素和细胞分裂素等）可以诱导植物细胞脱分化，B错误；植物细胞融合成功的标志是再生出新的细胞壁，C错误。 15 （1） 纤维素酶和果胶酶　（2） 叶绿体　（3） 保持原生质体的完整性 细胞壁　 （4） 双亲（或花椰菜和黑芥）　解离　漂洗　（5） 1、2、4 （6） 黑腐病菌 页） 学科网（北京）股份有限公司 $