【备考2026】高考生物一轮复习资源：第10单元 课时练51 植物细胞工程（课时精练）（学生版）

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选择题1～12题，每小题6分，13～14题，每小题7分，共86分。
一、选择题
1．(2024·荆州一模)近年来多肉植物备受青睐，但由于其繁育周期长，难以适应产品商业化需求。为了缓解多肉植株生长量和需求量的供求问题，可使用组织培养技术进行迅速繁育。下列有关多肉植物组织培养的叙述，正确的是( )
A．选取任何部位作为外植体，都能获得与原植株性状完全相同的个体
B．为了提高外植体的消毒效果，应将外植体置于高压蒸汽灭菌锅中灭菌
C．配制的培养基，应含有水、无机盐、蔗糖和适量植物激素等
D．在组织培养的不同阶段，培养基中加入的植物激素种类和含量应完全一致
2．某科学小组探索长寿花组织培养过程中外植体的消毒条件，实验结果如表。下列分析错误的是( )
注：褐化是指培养材料在组培过程中向培养基中释放褐色物质，并变褐死亡的现象。
A．消毒处理时间越长，组织培养成功率越高
B．消毒处理时间越长，外植体的污染率越低
C．诱导培养外植体脱分化为愈伤组织的过程中一般不需要光照
D．组织培养过程中提高生长素与细胞分裂素的比例有助于生根
3．(2024·安庆模拟)植物组织培养过程中，需要用到①诱导愈伤组织培养基、②诱导生根培养基和③诱导生芽培养基。下列有关这三种培养基以及菊花组织培养的叙述，正确的是( )
A．菊花的幼茎茎段在离体培养过程中，最后用到的培养基是③
B．若接种的外植体是花药，则离体培养得到的植株都是单倍体
C．培养基中含有营养物，故诱导愈伤组织、生根、生芽期间都不需要光照
D．单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交都离不开植物组织培养
4．(2024·黑吉辽，6)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是( )
A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
5．(2025·厦门月考)下列关于菊花组织培养的说法，正确的是( )
A．实验所用器皿、培养基使用干热灭菌法进行灭菌
B．依次用无菌水、酒精、次氯酸钠溶液处理外植体
C．外植体经过脱分化、诱导生芽、诱导生根形成试管苗
D．为保证试管苗的成活率，应尽快转移至大田种植
6．将优质、耐贮藏的巨大口蘑(甲)和高产、适应性强的双孢蘑菇(乙)作为亲本菌株，进行原生质体融合育种，以得到具有新生理特性的融合菌株。如图为育种过程，以下说法错误的是( )
A．利用酶解法对甲和乙的菌丝去壁
B．使用适宜浓度的PEG诱导原生质体融合
C．融合时间和温度不会影响原生质体融合率
D．原生质体融合育种可以实现远缘杂交的目的
7．(2024·天津河西一模)科研人员欲将百脉根(2n＝12，可合成单宁)的细胞和紫花苜蓿(2n＝32)的细胞进行融合、培养，以获得可合成单宁的紫花苜蓿新品种。若只考虑细胞的两两融合，下列说法正确的是( )
A．目的细胞在细胞分裂过程中最多可以含有88条染色体
B．促进两种细胞融合通常在低渗溶液中采用PEG融合法诱导
C．该过程在有光照的条件下进行，培养基中不需要添加有机物成分
D．紫花苜蓿新品种可合成单宁，说明百脉根和紫花苜蓿不存在生殖隔离
8．(2024·北京朝阳一模)为培育繁殖周期短、高产人参皂苷的杂种植物，研究人员将人参和胡萝卜的原生质体进行融合，并检测了原生质体密度对融合率的影响，结果如表。下列相关叙述不正确的是( )
A.利用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理获得原生质体
B．原生质体密度过高或过低均不利于原生质体的融合
C．融合后的原生质体经过脱分化即可发育成杂种植株
D．对杂种植株需进行生长速度和人参皂苷含量的检测
9．(2024·日照模拟)花椰菜(2n＝18)易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥(2n＝16)对黑腐病等多种常见病害具有抗性。科研人员用射线照射处理黑芥叶肉原生质体后与花椰菜根原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株甲、乙、丙，它们均含有花椰菜的全部染色体。下列叙述错误的是( )
A.可以利用是否含有叶绿体作为初步筛选融合原生质体的依据
B．杂合新植株甲的单倍体的细胞中有2个染色体组，因而可育
C．杂合新植株丙可能是由多个原生质体经PEG诱导融合而成
D．获得的杂种细胞需要经过脱分化和再分化才能培育成新植株
10．束顶病毒能够引起香蕉的严重病害，科研人员用感病植株的茎尖作为外植体进行培养获得脱毒苗，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．感病植株的茎尖需经灭菌处理后才能用于脱毒苗的培育
B．培养过程中培养基常添加生长激素、细胞分裂素等激素
C．超低温保存感病植株茎尖可提高其脱毒率，降低成活率
D．茎尖脱分化形成的愈伤组织是一团呈正方形的薄壁组织团块
11．(2024·黔南模拟)兰花人工种子由人工种皮、原球茎和人工胚乳构成。原球茎是由胚性细胞组成、形态类似球茎的结构，可发育成完整植株。人工胚乳(即MS培养基)可调控原球茎的休眠，并为原球茎的发育提供营养成分和激素。不同成熟度椰子的椰子水对原球茎生长的促进效果不同。椰子水中含有脱落酸。下列有关叙述错误的是( )
A．从盆栽兰花获取茎尖，对其进行植物组织培养形成完整植株，体现了植物细胞的全能性
B．不同成熟度椰子的椰子水对原球茎生长的促进效果不同，可能是其中营养物质和激素的含量存在差异
C．对人工胚乳中的MS培养基浓度和椰子水的添加比例进行调整，可延长人工种子的保存时间
D．人工胚乳中添加用高压蒸汽灭菌法处理的椰子水，使原球茎的休眠时间变长
12．(2024·海南儋州一模)我国科学家结合单倍体育种技术成功培育出玉米新品种，部分育种过程如图。下列相关叙述错误的是( )
玉米eq \(――→,\s\up7(采集))花药或花粉eq \(――→,\s\up7(①))单倍体eq \(――→,\s\up7(②))纯合二倍体eq \(――→,\s\up7(③))优良品种
A．过程①包含脱分化和再分化，不同阶段激素含量及光照条件不同
B．过程②需用秋水仙素或低温诱导处理单倍体的种子以获得二倍体
C．过程③可从个体水平上进行筛选，从而获得稳定遗传的优良品种
D．该培育过程涉及的生物学原理有植物细胞的全能性和染色体变异
13．(2024·保定一模)植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用。下列相关叙述正确的是( )
A．玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株自交后性状能稳定遗传
B．植物体细胞杂交属于无性生殖，其结果是获得杂种植株
C．由无毒茎尖组织培养获得的无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D．组织培养时外植体用化学试剂消毒后需经自来水冲洗才可用于接种
14．(2024·聊城调研)紫草宁是从紫草愈伤组织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。利用植物细胞培养生产的紫草宁是世界上首例药用植物细胞工程产品。下列关于植物细胞工程的说法，正确的是( )
A．植物细胞培养的目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢物
B．植物组织培养时，应对外植体进行灭菌处理以防止培养基及愈伤组织污染
C．在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂，可直接获得染色体加倍的细胞
D．叶肉细胞往往带病毒且细胞的全能性较低，故培育脱毒植物适宜选茎尖而不选叶片
二、非选择题
15．(14分)(2024·昆明模拟)两种远缘植物的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，过程如图1所示。请回答下列问题：
(1)过程①需要使用____________酶去除细胞壁。③要用到的方法有__________________
______________________________________________________(物理法和化学法各举一例)。
(2)过程②紫外线的作用是________________________________________________。
(3)过程④培养基中需添加__________、无机盐、蔗糖等物质才能诱导愈伤组织形成，其中蔗糖的作用是__________________________________________(至少答出一点)。
(4)以普通小麦、中间偃麦草及再生植株1～4 的基因组 DNA 为模板扩增出差异性条带，可用于杂种植株的鉴定，结果如图2所示。据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有____________，判断依据是__________________________________________________。
答案精析
1．C [高压蒸汽灭菌会使外植体失去活性，B错误；用于植物组织培养的MS培养基含有的成分：水、无机盐、小分子有机物(如蔗糖)、适量浓度和比例的植物激素等，C正确；当生长素含量相对较多时，促进根的形成，当细胞分裂素含量相对较多时，促进芽的形成，当两者含量差不多时，促进愈伤组织形成，D错误。]
2．A [由表格信息可知，消毒处理时间越长褐化率越高，死亡率越高，组织培养成功率越低，A错误；表中数据显示消毒处理时间越长，外植体的污染率越低，B正确；诱导愈伤组织形成过程中一般不需要光照，因为光可以诱导产生微管组织，不利于愈伤组织形成，C正确；生长素和细胞分裂素的比值大时有利于根的形成，因此提高生长素与细胞分裂素的比例有助于生根，D正确。]
3．D [菊花的幼茎茎段在离体培养过程中，先要经过组织培养形成愈伤组织，首先用到的培养基是①，再进行再分化，先诱导生芽，最后诱导生根，故最后用到的培养基是②，A错误；花药包括花药壁(一种体细胞)和花粉，如果由花药壁发育而来，则是二倍体，B错误；脱分化不需要光，诱导生芽、生根需要光，C错误；单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交都包括了由细胞形成个体的过程，所以都离不开植物组织培养，D正确。]
4．B [迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体，因为其生长旺盛，分裂能力较强，A正确；诱导愈伤组织时需加入生长素和细胞分裂素，B错误；悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团，从而可获得更多的营养物质和氧气，促进细胞分裂，C正确；加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物(不是植物生长所必需的)的合成速率，D正确。]
5．C [植物组织培养需要无菌操作，防止杂菌污染，所用器械需灼烧灭菌，实验人员和外植体需消毒操作，实验所用器皿使用干热灭菌法进行灭菌，培养基使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A错误；外植体先用自来水充分洗净，用酒精消毒30 s后，立即用无菌水清洗2～3次， 再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次，B错误；外植体经过脱分化形成愈伤组织，通过调节培养基中生长素和细胞分裂素的比例，诱导生芽、诱导生根形成试管苗，C正确；大田环境和实验室环境不同，为保证试管苗的成活率，应进行炼苗后再转移至大田种植，D错误。]
6．C [融合时间和温度会影响原生质体融合率，C错误。]
7．A [百脉根有12条染色体，紫花苜蓿有32条染色体，所以融合的目的细胞有44条染色体，在有丝分裂后期，染色体数目加倍，所以最多有88条染色体，A正确；促进两种细胞融合不能在低渗溶液中进行，否则原生质体会吸水涨破，B错误；该过程可以在无光照的条件下进行，培养基中需要添加有机物成分，C错误；百脉根和紫花苜蓿不能在自然条件下交配并产生可育后代，所以存在生殖隔离，D错误。]
8．C [融合后的原生质体经过脱分化和再分化后可形成杂种植株，C错误。]
9．B [杂合新植株甲的单倍体的细胞中有2个染色体组，但来源不同，因而不可育，B错误；杂合新植株丙的染色体数目大于34，可能是由多个原生质体经PEG诱导融合而成，C正确。]
10．C [需对感病植株的茎尖进行消毒处理，灭菌会将植株的茎尖杀死，A错误；培养过程中培养基常添加生长素、细胞分裂素等激素，B错误；从图中可以看出，经过超低温保存处理后，感病植株的脱毒率增加，但成活率由93.75%下降至55%，C正确；愈伤组织是高度液泡化的、呈无定形状态、具有分生能力的薄壁组织团块，D错误。]
11．D [椰子水中含有脱落酸，高压蒸汽灭菌法处理的椰子水中脱落酸被破坏，会导致原球茎的休眠时间变短，D错误。]
12．B [过程①包含脱分化和再分化，不同阶段的细胞分裂素和生长素的比例不同，脱分化不需要光，再分化需要光，A正确；过程②需用秋水仙素或低温诱导处理单倍体的幼苗，不是种子，B错误；过程③可从个体水平上进行筛选，观察玉米的性状，从而获得稳定遗传的优良品种，C正确。]
13．B [玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株属于单倍体，高度不育，A错误；有性生殖是经过受精作用的，而植物体细胞杂交是让除去细胞壁的两种不同生物的体细胞融合在一起，属于无性生殖，其结果是获得杂种植株，B正确；脱毒苗不等同于抗病毒，培育脱毒苗时，一般选取茎尖(或芽尖或根尖)作为外植体，因为植物分生区附近(和茎尖)病毒极少，甚至无病毒，再利用植物组织培养技术将外植体培育成幼苗，C错误；组织培养时外植体用化学试剂消毒后需经无菌水冲洗才可用于接种，D错误。]
14．D [植物细胞次生代谢物不是植物生长和生存所必需的，A错误；植物组织培养时，应对外植体进行消毒处理，培养基需要进行灭菌处理，这样可以防止杂菌污染，B错误；在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂，不能直接获得染色体加倍的细胞，因为植物细胞具有细胞壁，阻止了原生质体的融合，C错误。]
15．(1)纤维素酶和果胶 离心法、电融合法、PEG融合法、高Ca2＋－高pH融合法 (2)使中间偃麦草的染色体断裂
(3)植物激素 提供营养物质和调节渗透压 (4)1、2、4 它们同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段
次氯酸钠处理时间/min
8
10
12
酒精处理时间/s
20
30
40
20
30
40
20
30
40
污染率/%
25.6
21.1
13.3
22.2
16.7
12.2
20
17.8
8.9
褐化率/%
0
0
8.9
0
5.6
14.4
7.8
16.7
16.7
原生质体密度(1∶1混合)
0.5×105个/mL
2×105个/mL
5×105个/mL
10×105个/mL
融合率/%
18.6
35.8
29.2
23.6
植株
花椰菜
黑芥
杂合新植株甲
杂合新植株乙
杂合新植株丙
染色体数目
18
16
34
24
58