专题训练6（植物体细胞杂交）2026-2027学年高二下学期生物人教版选择性必修3

专题训练6（植物体细胞杂交） 1．一粒小麦（2N=14）和斯氏山羊草（2N=14）是近缘物种，是进行细胞生物学研究的良好材料，下图是科研人员在实验室中进行相关研究的流程图，A和B分别表示一个染色体组。下列相关叙述错误的是（    ） A．经有性杂交所得植株1为不育异源二倍体 B．种子发育为植株1能体现细胞的全能性 C．图示两途径获得的植株2和3基因型相同 D．植物原生质体融合说明细胞膜具有流动性 2．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．科研人员用蜗牛消化道提取液进行a处理来制备原生质体，说明该提取液中含有胰蛋白酶 B．b是诱导融合后的杂种细胞，其细胞内的染色体数目比任何一方亲本细胞中染色体数目多 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，待长壮后再移栽入土 D．高盐环境中进行d选择获得目的植株，其形态特征、生理特性等表型与双亲存在差异 3．通过植物细胞工程技术，可利用甲高产不耐盐、乙低产耐盐的两种二倍体植物培育高产耐盐的杂种植株，实验流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．①通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中处理 B．可使用PEG融合法获得②，且②内的高尔基体和线粒体活动会加强 C．目的植株与甲、乙相比发生了染色体数目变异，目的植株不可育 D．由④到目的植株需进一步筛选的原因是④中含有高产不耐盐植株 4．非对称细胞融合技术是指利用射线照射某原生质体，去除其细胞核，用蕊香红6G处理另一原生质体，使其细胞质失活，然后诱导两原生质体融合。研究者通过该技术，利用野生雄性不育稻（2n=24，雄性不育基因为细胞质基因）和优良水稻（2n=24）培育优良水稻雄性不育系已获得成功。下列说法错误的是（　　） A．应用射线照射优良水稻原生质体，用蕊香红6G处理野生雄性不育稻原生质体 B．需在等渗或微高渗环境下用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞获得原生质体 C．可用聚乙二醇融合法诱导原生质体融合，成功融合的细胞染色体组成为2n=24 D．原生质体融合成功的标志是形成新的植物细胞壁，该过程与高尔基体有关 5．不同种植物体细胞杂交会出现较严重的染色体间排斥现象。不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色体,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇,为了培育产生紫杉醇的柴胡,科研人员将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了不对称体细胞杂交,诱导融合后,只统计了6组细胞,如下表所示。下列叙述正确的是（　　） A．需用一定剂量的紫外线照射柴胡原生质体与未经紫外线照射的红豆杉原生质体融合 B．表中有4组细胞为杂交细胞,这些细胞经植物组织培养获得的植株可能产生紫杉醇 C．在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中,应选择红豆杉的核基因含量较高的进行培养 D．将红豆杉和柴胡的愈伤组织分别用胰蛋白酶处理,能够各自获得有活力的原生质体 6．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，能防止反刍动物臌胀病的发生。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。相关叙述正确的是（    ） A．过程①需选择合适的酶并控制酶的浓度，可调控渗透压防止原生质体吸水涨破 B．过程②降低了紫花苜蓿和百脉根原生质体的活性，目的是降低杂种愈伤组织细胞活力 C．与单一PEG诱导融合相比，③使用PEG-高Ca2+-高pH法可提高原生质体融合的特异性 D．过程⑤获得杂种植物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 7．花粉细胞壁分为外壁和内壁两层。外壁的主要成分是孢粉素（类胡萝卜素氧化物的聚合物）；内壁的主要成分是纤维素和果胶。取番茄（2n=24）和马铃薯（4n=48）的花粉，进行融合后得到两两融合的细胞（甲），将得到的甲直接进行组织培养获得植株（乙），经培育、筛选获得马铃薯—番茄的杂种植株。下列叙述正确的是（    ） A．直接利用纤维素酶和果胶酶去除花粉的细胞壁，便于原生质体的融合 B．细胞可从培养基获取有机物，将甲细胞培育成植株乙的过程中无需光照 C．未分裂的乙植株细胞中，染色体数目最多为72条 D．乙植株幼苗经过秋水仙素加倍后，理论上为可育的植株 8．科学家利用植物体细胞杂交技术，将番茄叶片细胞制成的原生质体和马铃薯块茎细胞制成的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，如图1所示，其中①~⑤表示过程，a~f表示细胞、组织或植株。育种工作者利用番茄进行了如图2所示的三组实验。      (1)图1的过程②中，常用的化学剂是 ；过程③成功的标志是 ；过程④形成愈伤组织需要经过 过程，愈伤组织形成f需要经过 过程。培养基中激素 、 的浓度会影响植物细胞的发育方向。图1培育杂种植株的原理是 、 ；图2培育植物体B的育种方法Ⅱ称为 。 (2)番茄是二倍体；体细胞中共24条染色体，马铃薯是四倍体，体细胞中共48条染色体。则图1的杂种植株的叶肉细胞中含有 个染色体组、图2中幼苗A、幼苗B、植物体A、植物体B、植物体C的叶肉细胞中，染色体数目不是24的是 。 9．甲植物（2n=18）具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙（4n=32）的细胞质中存在抗除草剂基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，途径如图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯（IOA）处理会使线粒体失活，但不影响细胞分裂。回答下列问题： (1)利用植物体细胞杂交技术获得新植物体，利用的生物学原理是 。取植物的顶芽细胞进行培育，有利于获得脱毒苗，原因是 。 (2)过程①常用酶解法去除细胞壁，利用的酶是 。过程②可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有 法等。 (3)过程④中，会在培养基中加入蔗糖，蔗糖的作用是 。过程⑤先将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上，通常应在培养基中加入两类植物激素，此时生长素与细胞分裂素的比值 （填“＞1”、“＜1”或“=1”）。 (4)在细胞融合体系中，未融合的细胞不能形成愈伤组织，原因是 。杂种植株丙的抗除草剂基因不会通过花粉造成基因污染，原因是 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题训练6（植物体细胞杂交） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B A B A B D D 1．B 【详解】A、一粒小麦（AA）和斯氏山羊草（BB）经有性杂交，所得植株1的染色体组成为AB。因为A和B是不同的染色体组，植株1减数分裂时染色体联会紊乱，不能产生正常配子，所以是不育异源二倍体，A正确； B、种子发育为植株1，种子中的胚是由受精卵发育而来，胚是新植物的幼体，由胚种子发育为植株1不能体现细胞的全能性，B错误； C、植株2是由AB的种子经秋水仙素处理后得到，染色体加倍，基因型为AABB；植株3是由AA和BB原生质体融合得到，基因型也是AABB，二者基因型相同，C正确； D、植物原生质体融合过程中，不同细胞的细胞膜相互融合，说明细胞膜具有流动性，D正确。 2．A 【详解】A、利用蜗牛消化酶制备植物原生质体时，主要利用其所含纤维素酶和果胶酶来降解细胞壁，并非利用胰蛋白酶，A错误； B、b是诱导融合后的杂种细胞，其细胞内的染色体数目应该是两种亲本细胞染色体数目的总和，因此比任何一方亲本细胞中染色体数目多，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、在高盐环境中进行d选择获得的目的植株，其形态特征、生理特性等表型与双亲存在差异，这是因为杂种植株结合了两种亲本的特性，并且在高盐环境中进行了选择，D正确。 故选A。 3．B 【详解】A、①过程是去除植物细胞壁获得原生质体，通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中处理，而不是低渗溶液。 若在低渗溶液中，原生质体可能会因吸水过多而涨破，A错误； B、②过程是诱导原生质体融合，可使用PEG融合法等获得融合的原生质体。 融合后的原生质体进行再生细胞壁等生理活动，高尔基体与细胞壁的形成有关，线粒体为生命活动提供能量，所以②内的高尔基体和线粒体活动会加强，B正确； C、甲、乙是二倍体植物，通过植物体细胞杂交获得的目的植株是四倍体，发生了染色体数目变异。 但四倍体是可育的，因为其细胞中含有同源染色体，能进行正常的减数分裂产生配子，C错误； D、④中含有耐盐植株，但不一定是高产耐盐植株，所以需进一步筛选，D错误。 4．A 【详解】A、野生雄性不育稻中含雄性不育基因，故应利用射线照射野生雄性不育稻，破坏其细胞核，用蕊香红6G处理优良水稻原生质体，使其细胞质失活，原生质体融合后就可得优良水稻雄性不育系（雄性不育基因控制）的新品种，A错误； B、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性可用纤维素酶和果胶酶进行处理，得到原生质体，但在低渗环境下植物细胞会吸水涨破，需在等渗或微高渗环境下操作，B正确； C、聚乙二醇融合法、电刺激等方法都可以诱导原生质体融合，利用野生雄性不育稻的染色体在融合前被去除，仅留下细胞质基因，故融合后的细胞染色体组成为2n=24，C正确； D、原生质体融合成功的标志是形成新的植物细胞壁，高尔基体与细胞壁形成有关，D正确。 5．B 【详解】A、红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)，据表格所示的细胞中染色体数目（均小于24）可知，为了培育产生紫杉醇的柴胡，需用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体与未经紫外线照射的柴胡原生质体融合，A错误； B、因为柴胡细胞染色体数为12条，并且红豆杉细胞中染色体数目为24条，因此科研人员筛选的目标细胞中的染色体数目为大于12小于24条的细胞。柴胡细胞染色体数为12条，多余的染色体是其他细胞融合参与进去的。可判断组号为3、4、5、6的细胞为杂交细胞。这些细胞经植物组织培养获得的植株均可能产生紫杉醇，B正确； C、红豆杉和柴胡有远缘杂交不亲和障碍，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，柴胡细胞是作为受体细胞，所以应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择红豆杉的核基因含量较低的杂交细胞进行培养，C错误； D、将红豆杉和柴胡的愈伤组织分别用纤维素酶和果胶酶处理，能够各自获得有活力的原生质体，D错误。 6．D 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，过程①需选择纤维素酶和果胶酶，也需要控制酶浓度，且由于原生质体没有细胞壁的支持和保护，需要调控原生质体存在的溶液的渗透压防止原生质体吸水涨破，A错误； B、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，并未降低杂种愈伤组织细胞的活力，B错误； C、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，C错误； D、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，D正确。 7．D 【详解】A、酶具有专一性，纤维素酶和果胶酶只能去掉花粉细胞的内壁，因此利用纤维素酶和果胶酶去壁前，需先将花粉细胞的外壁去掉，A错误； B、甲细胞培育成乙植株的脱分化阶段一般不需要光照，而再分化阶段需要一定的光照，B错误； C、未分裂的乙植株细胞中，染色体数目最多的为马铃薯花粉间融合的细胞，染色体数目为48条，C错误； D、秋水仙素处理使染色体数目加倍，乙植物幼苗经过秋水仙素处理后，理论上为可育的植株，D正确。 8．(1) 聚乙二醇(PEG) 再生出细胞壁 脱分化 再分化 生长素 细胞分裂素 植物细胞的全能性 细胞膜具有(一定的)流动性 单倍体育种 (2) 6 幼苗B 【详解】（1）植物体细胞杂交中诱导原生质体融合，常用的化学方法是聚乙二醇（PEG）融合法和高Ca²⁺—高pH融合法，前者用到的化学试剂是聚乙二醇（PEG）。原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁，意味着新的杂种细胞结构完整。过程④形成愈伤组织需要经过脱分化过程，即将已分化的细胞失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程；愈伤组织形成d（胚状体等结构）需要经过再分化过程，即愈伤组织在一定条件下分化形成各种组织和器官。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度会影响植物细胞的发育方向，不同浓度比例可诱导细胞脱分化、再分化以及根或芽的分化等。 （2）图1培育杂种植株的过程应用的原理一是植物细胞的全能性，即已分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；二是细胞膜具有一定的流动性，这是原生质体能够融合的基础。 图2中培育植物体B的育种方法Ⅱ是花药离体培养，属于单倍体育种，通过花药离体培养得到单倍体植株，再经过秋水仙素等处理使染色体加倍得到纯合植株 （3）番茄是二倍体，体细胞中共24条染色体，马铃薯是四倍体，体细胞中共48条染色体。图1是植物体细胞杂交，所以杂种植株中含有番茄和马铃薯的所有染色体，共有6个染色体组。图2的幼苗A和植物体A，都是有丝分裂来的，染色体数目与番茄韧皮部细胞一致，都是24条；幼苗B是花粉有丝分裂发育而来，染色体数目只有番茄体细胞的一半（12条），随后用秋水仙素处理，染色体数目加倍，所以植物体B染色体数是24条；植物体C是两个花粉融合后培养而来，所以体细胞中含有24条染色体。 9．(1) 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒 (2) 纤维素酶和果胶酶 高Ca2+-高pH融合 (3) 提供碳源、能源(或提供营养)和维持渗透压 ＜1 (4) 甲细胞用IOA处理后线粒体失活，细胞生命活动受限；乙细胞经X射线处理后失去分裂能力 抗除草剂基因位于细胞质中，受精时，只有精子头部（即细胞核）进入卵母细胞 【详解】（1）植物体细胞杂交利用细胞膜的流动性，杂种细胞形成新植物体利用植物细胞的全能性。植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗。 （2）植物细胞的主要成分是纤维素和果胶，去壁是用纤维素酶和果胶酶。步骤②是促进原生质体融合，可以采用化学法进行诱导，其中化学方法除了聚乙二醇(PEG)融合法，还有高Ca2+-高pH融合法等。 （3）过程④为脱分化，蔗糖的作用是提供碳源、能源(或提供营养)和维持渗透压。植物组织培养时，细胞分裂素用量较高，即生长素与细胞分裂素的比值＜1，有利于芽的分化，抑制根的形成。 （4）X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体的功能，IOA处理会使线粒体失活，但不影响细胞分裂，因此未融合的细胞和同种细胞的融合细胞均不能正常分裂，都不能形成愈伤组织，只有杂种细胞由于生理互补能形成愈伤组织。丙的抗除草剂基因位于细胞质中，精子的头部几乎只有细胞核，线粒体主要集中在尾部。受精时，精子的头部进入卵母细胞而尾部留在外面，因此质基因一般不会通过花粉遗传给后代，避免了基因污染。 答案第2页，共3页 答案第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $