2023版高考生物一轮总复习课时质量评价37植物细胞工程

课时质量评价(三十七)

(建议用时：40分钟)

一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1．(2021·黑龙江虎林期末)下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是(　　)

A．植物组织培养过程中需要提供无菌无毒的环境

B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化

C．所有的植物器官都必须通过脱分化才能形成愈伤组织

D．植物组织培养可以用于作物的快速繁殖

C　解析：为避免杂菌污染，植物组织培养过程中需要提供无菌无毒的环境，A正确；决定植物脱分化和再分化的关键因素是培养基中植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要，细胞分裂素比例高些就先生芽，生长素比例高些就先生根，B正确；只有离体的植物器官、组织、细胞脱分化后才能形成愈伤组织，C错误；利用植物组织培养繁殖后代属于无性繁殖，不需要制种，短时间可生产大量个体，可以用于作物的快速繁殖，D正确。

2．培养胡萝卜根组织可获得试管苗，其过程如图所示。下列叙述不正确的是(　　)

A．用胡萝卜根段培养成试管苗，体现了细胞的全能性

B．⑤⑥过程所需的生长素和细胞分裂素的比例不同

C．愈伤组织的细胞呈正方形，排列紧密，无大液泡

D．经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的遗传特性

C　解析：用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有全能性，A正确；⑤⑥过程分别形成愈伤组织和试管苗，形成的产物不同，所需的生长素和细胞分裂素的比例不同，B正确；愈伤组织的细胞是一团疏松无规则、高度液泡化、呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞，C错误；经组织培养得到植株的过程，属于无性生殖，一般可保持原品种的遗传特性，D正确。

3．(2021·广东名校模拟)离子束诱变育种是利用离子束处理植物的种子、细胞或其他器官等，诱发其产生遗传性改变，从而获得各种各样的变异类型，经人工选择培育新品种的方法。离子束处理具有生理损伤轻、突变频率高、突变范围广等优点。下列叙述正确的是(　　)

A．离子束诱发基因突变只能发生在细胞分裂的间期

B．没有外界因素的诱发，细胞内的基因不发生突变

C．离子束能诱导基因发生定向突变，获得较多的优良变异类型

D．离子束诱变育种可以改变原有基因的结构而导致新品种出现

D　解析：基因突变主要发生在细胞分裂的间期，但也可以发生在其他时期，A错误；基因可以自发突变，外界因素可以提高基因突变的概率，B错误；基因突变是不定向的，C错误；离子束诱变育种可以使植物发生基因突变，改变原有基因结构，产生新的基因，导致新品种的出现，D正确。

4．紫杉醇是紫杉细胞的次级代谢物，能抑制细胞的有丝分裂，具有良好的抗癌作用。利用植物组织培养技术，可从紫杉的愈伤组织中提取紫杉醇。用MS培养基培养紫杉愈伤组织时需加入IAA和6­BA(细胞分裂素)，两种激素对细胞内紫杉醇含量的影响如下表。下列说法错误的是(　　)

A．植物的愈伤组织是具有分生能力的薄壁细胞

B．外植体经脱分化和再分化过程形成愈伤组织

C．细胞内紫杉醇的积累不利于愈伤组织细胞的快速增殖

D．相对而言，IAA和6­BA浓度比为3∶1时利于紫杉醇的合成

B　解析：愈伤组织是具有分生能力的薄壁细胞，A正确；外植体经脱分化形成愈伤组织，B错误；紫杉醇为细胞代谢物，紫杉醇在细胞内积累不利于愈伤组织的增殖，C正确；从表中分析，IAA为6 mg·L－1、6­BA为2 mg·L－1时，细胞内紫杉醇含量最高，即IAA和6­BA浓度比为3∶1时利于紫杉醇的合成，D正确。

5．甲、乙两种远缘植物体细胞融合会导致一方的染色体被排出，若甲细胞的染色体在融合前断裂，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，将抗黑胫病的黑芥与不抗黑胫病的甘型油菜进行体细胞杂交获得了抗黑胫病的甘型油菜新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是(　　)

A．④过程用到了植物组织培养技术

B．抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段

C．②紫外线照射剂量不同会导致黑芥染色体断裂程度不同

D．可利用聚乙二醇或灭活的病毒诱导两种植物原生质体融合

D　解析：④过程用到了植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性，A正确；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，可推测抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段，因此获得了抗黑胫病的性状，B正确；②表示用紫外线照射使黑芥的染色体断裂，使用剂量不同可能会导致黑芥染色体断裂程度不同，C正确；过程③中常用物理法或化学法处理(聚乙二醇)诱导原生质体融合，灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，D错误。

6．(2021·湖北十堰模拟)实验小组用核辐射消除某烟草细胞的细胞核，获得保留细胞质(含叶绿体)且具有链霉素抗性的烟草细胞甲，用酶去除烟草细胞甲和无链霉素抗性的烟草细胞乙的细胞壁，然后将二者的原生质体置于培养基上融合，获得杂种细胞丙。下列有关该过程的叙述，错误的是(　　)

A．为了筛选出融合的杂种细胞，应在培养基中加入链霉素

B．去核的烟草细胞甲能在含链霉素的培养基上进行增殖

C．融合形成的杂种细胞丙同时具有烟草细胞甲和乙的遗传物质

D．杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性

B　解析：培养基上加入链霉素，未融合的细胞不能存活，所以可以筛选，A正确；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，去掉细胞核的细胞不能再增殖，B错误；融合的细胞含有乙的细胞核和甲的叶绿体，叶绿体中含有甲的少量遗传物质，C正确；杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性，D正确。

7．(2021·辽宁葫芦岛模拟)利用基因型为HHrr的玉米植株甲和基因型为hhRR的玉米植株乙培育新品种(HHRR)、植株丙和植株丁的实验流程，如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A．若植株丙的基因型为HHRR，则可推测植株乙产生了含HR的配子

B．植株丁为单倍体，其处于有丝分裂后期的细胞内有两个染色体组

C．利用单倍体育种培育出新品种(HHRR)，花药应来自植株甲或乙

D．从花药→幼苗(单倍体)不能反映出植物的体细胞具有全能性

C　解析：若植株丙的基因型为HHRR，则表明单倍体幼苗的基因型为HR，而植株乙的基因型是hhRR，则产生配子的过程中发生了基因突变，产生了含HR的配子，A正确；玉米是二倍体，因此植株丁是含一个染色体组的单倍体，该单倍体处于有丝分裂后期会发生着丝粒分裂，细胞内染色体加倍，即细胞内有两个染色体组，B正确；利用单倍体育种培育出新品种(HHRR)，花药应来自植株甲与乙杂交所得的子一代，C错误；从花药→幼苗(单倍体)只能反映出植物的生殖细胞具有全能性，D正确。

8．(2022·江苏盐城一模)下图表示用两种不同技术手段将草莓①培育得到草莓②和③。一般情况下，这三株草莓的遗传信息相同的是(　　)

A．仅①② B．仅②③

C．仅①③ D．①②③

D　解析：由图可知，草莓③是取母体的叶经过组织培养获得的，属于无性生殖，遗传信息与草莓①相同；而草莓②是营养生殖的产物，也属于无性生殖，遗传信息与草莓①相同。因此若不考虑突变，则遗传信息相同的是①②③，D正确。

9．水竹是单子叶禾本科植物，易管理和培植，干净而雅致。下图为通过植物组织培养大量获得水竹幼苗的过程。下列叙述错误的是(　　)

→

A．选择水竹的叶和根尖分生区作为外植体诱导形成愈伤组织的难度相同

B．愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化、不定形的薄壁细胞

C．①过程为脱分化，②过程为再分化，②过程的实质是基因的选择性表达

D．在水竹植物组织培养过程中，经过筛选可能获得有用的突变体

A　解析：植物组织培养过程的原理是植物细胞的全能性，在外植体的选择上，一般选择分裂旺盛、带有分生区的部位，原因是这样的外植体分化程度较低，容易诱导形成愈伤组织，A错误；愈伤组织是高度液泡化，无一定形态的薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织，B正确；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而转变成未分化细胞的过程，①过程为脱分化，②过程为再分化，其实质是基因的选择性表达，C正确；植物组织培养过程中，可能获得突变体，经过筛选可能获得有用的突变体，突变体产生的原因是在培养过程中，培养细胞一直处于分裂状态，因此容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变，D正确。

二、非选择题

10．(2021·黑龙江名校模拟)甜叶菊是一种菊科植物，植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右，而它的热量却很低，所以它逐渐成为一些用糖行业欢迎的新糖源。甜叶菊的种子少，发芽率低，种子繁殖遗传性状不稳定，易患叶斑病。研究人员利用植物组织培养技术提高甜叶菊的繁殖效率，请回答有关问题：

(1)选用甜叶菊芽尖细胞组织培养的核心步骤包括__________和________两步，前者就是让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的__________从而转变为未分化细胞的过程。

(2)下图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是______________。另外，植物生长调节剂在培养基中的用量要考虑组织中______________的含量，才能有效地操作组织培养中的“激素杠杆”。

(3)在培养的过程中，培养的细胞一直处于不断分裂的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响而发生__________。研究人员用化学诱变剂处理大量细胞，然后对其进行________得到具有抗叶斑病的突变体，进而培育成为新品种。

(4)若甜叶菊自然繁殖时某优良性状无法通过自交的方式稳定遗传，要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种甜叶菊，在进行组织培养时，________(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是___________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

解析：(1)已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的形态、结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫作脱分化。植物组织培养的核心步骤包括脱分化和再分化两步。(2)题图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是细胞分裂素、生长素。另外，植物生长调节剂在培养基中的用量要考虑组织中内源激素的含量。(3)在植物的组织培养过程中，培养细胞一直处于不断分生的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响而发生突变。用化学诱变剂处理大量细胞，然后对其进行筛选得到具有抗叶斑病的突变体，进而培育成为新品种。(4)若甜叶菊自然繁殖时某优良性状无法通过自交的方式稳定遗传，说明该甜叶菊是杂合子，要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种甜叶菊，不能用花粉粒作为外植体，因为该优良性状的甜叶菊植株，体细胞基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到的花卉的基因型不同于原植株。

答案：(1)脱分化　再分化　结构和功能　(2)生长素、细胞分裂素　内源激素　(3)突变　筛选　(4)不能　该优良性状的甜叶菊植株，体细胞基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株

11．花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线(UV)照射处理的花椰菜根原生质体和黑芥叶肉原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株。对双亲和部分杂合新植株的染色体计数，结果如下表所示。请回答下列问题：

(1)原生质体融合的理论依据是____________________。诱导原生质体融合常用的化学物质是________________。

(2)将花椰菜和黑芥体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，继而培养成新植物体的技术称为____________，该技术的优势在于_________________________

____________________________________________________________________。

(3)已知用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体。根据表中数据，尝试推测已获得的花椰菜黑芥杂合新植株B染色体数目少于34(双亲染色体数之和)、杂合新植株C染色体数目大于34，可能的原因是_________________。若要分析杂合新植株的染色体变异类型，应剪取杂合新植株与______________植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。

(4)简要写出从杂合新植株中筛选出具有高抗性的杂合新植株的思路：____________________________________________________________________

_________________________________________________________________。

解析：(1)根据细胞膜具有流动性的特点，经过一定的处理，实现原生质体的融合。诱导原生质体融合的手段有物理法和化学法，常用的化学物质是聚乙二醇(PEG)。(2)用于融合的两个细胞，黑芥苗的叶肉细胞和花椰菜的根部细胞，利用植物体细胞杂交技术可将花椰菜和黑芥体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，继而利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成新植物体，该技术能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，这是该技术典型的优势。(3)由于用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体，同时在融合过程中染色体可能会丢失，再加上融合是随机的，可能存在多个细胞融合的情形，因此会出现杂合新植株C染色体数目大于34的情况。若要分析杂合新植株的染色体变异类型，应剪取杂合新植株与双亲(花椰菜和黑芥)植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察并比较染色体的形态和数目，从而进行合理的分析。(4)根据表中数据可知，杂合植株可能会有多种类型，为了从杂合新植株中筛选出具有高抗性的杂合新植株，需要进行个体生物学鉴定，即将不同的杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验，观察比较它们的生长情况，生长最好的即为高抗性杂合新植株。

答案：(1)细胞膜具有流动性　聚乙二醇(PEG)　(2)植物体细胞杂交　克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍　(3)融合过程中染色体可能会丢失；融合是随机的，可能存在多个细胞的融合　双亲(或花椰菜和黑芥)　(4)将不同的杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验，观察比较它们的生长情况，生长最好的即为高抗性杂合新植株