备考2024届高考生物一轮复习分层练习第十一章生物技术与工程课时3植物细胞工程

这是一份备考2024届高考生物一轮复习分层练习第十一章生物技术与工程课时3植物细胞工程，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.[2024北京统考]华北地区某兰花产业园每年可利用植物组织培养技术培育成品花125万株，这些兰花畅销海内外。下列叙述错误的是（B ）
A.该技术的原理是植物细胞具有全能性
B.外植体需要依次经历再分化和脱分化过程
C.用X射线照射愈伤组织可获得兰花突变体
D.以茎尖为外植体进行组织培养可培育脱毒兰花苗
解析 外植体需要依次经历脱分化和再分化过程，B错误；用X射线照射愈伤组织可能使其基因突变从而获得兰花突变体，C正确。
2.[2023广东]人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是（C ）
A.细胞融合前应去除细胞壁
B.高Ca2＋—高pH溶液可促进细胞融合
C.融合的细胞即为杂交细胞
D.杂交细胞可能具有生长快速的优势
解析 在进行植物体细胞杂交时，应先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，A正确。人工诱导原生质体融合的方法基本分为两大类——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，B正确。融合的细胞可能由一种细胞融合而成，也可能由两种细胞融合而成，C错误。
3.[2023唐山十校联考]草莓是以母株形成的匍匐茎作为子苗进行繁殖的，容易被病毒侵染，使品种退化。培育草莓脱毒苗可解决该问题，如图是利用植物组织培养技术获得脱毒苗的基本过程。下列相关叙述错误的是（B ）
外植体X胚状体脱毒苗
A.培育草莓脱毒苗时，往往选择草莓匍匐茎的茎尖作为外植体
B.X是有特定结构和功能的薄壁组织团块
C.生长素和细胞分裂素的浓度、比例会影响脱分化和再分化
D.若要获得突变体，一般用诱变因素处理X而非外植体
解析 茎尖无毒或病毒很少，培育草莓脱毒苗往往选择草莓匍匐茎的茎尖作为外植体，A正确；X是外植体经脱分化形成的愈伤组织，其是无特定结构和功能的薄壁组织团块，B错误；脱分化和再分化对生长素和细胞分裂素的浓度、比例要求不同，生长素和细胞分裂素的浓度、比例会影响脱分化和再分化，C正确；X细胞分裂旺盛，易诱导产生突变，要获得突变体，一般用诱变因素处理X而非外植体，D正确。
4.[2024广东七校第一次联考]农业生产中，获得异源多倍体植物的常见方法如图所示（其中A、B、C、D分别代表不同物种的一个染色体组），下列说法错误的是（C ）
A.图中丙含有A和B两个染色体组，因为没有同源染色体，不能正常联会，所以丙高度不育
B.操作①常采用秋水仙素处理，由此获得染色体组加倍的丁，恢复育性
C.操作②常采用纤维素酶和胰蛋白酶处理，过程③通过脱分化过程即可形成杂种植株辛
D.方法一一般只能用于亲缘关系较近的不同物种，方法二则能实现远缘杂交育种
解析 图中丙含有A和B两个染色体组，A和B分别代表不同物种的一个染色体组，丙的细胞中没有同源染色体，不能正常联会，导致丙高度不育，A正确；秋水仙素能使植物细胞染色体数目加倍，操作①常采用秋水仙素处理，由此获得染色体组加倍的丁，恢复育性，B正确；方法二表示植物体细胞杂交，植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，因此操作②应该用纤维素酶和果胶酶处理，以去除细胞壁，过程③需要通过脱分化、再分化过程才能形成杂种植株辛，C错误；方法一涉及杂交育种，一般只能用于亲缘关系较近的不同物种，方法二表示植物体细胞杂交，能实现远缘杂交育种，D正确。
二、非选择题
5.[2023西安一调，12分]为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计了如下流程。
请回答下列问题：
（1）花药离体培养可用于单倍体育种，该育种方法的优点是 明显缩短育种年限 。
（2）①过程常利用的酶是 纤维素酶和果胶酶 。形成的原生质体不能放在清水中，原因是 原生质体在清水中会吸水涨破 。
（3）②过程常用的方法有物理法和化学法，物理法包括 电融合法、离心法 （答出2点即可）等，化学法一般是用 聚乙二醇（PEG） 作为诱导剂来诱导细胞融合。
（4）③过程通常包含脱分化和再分化的过程，脱分化是指 已分化的细胞经诱导后，失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞，进而形成愈伤组织的过程 ，诱导植物组织再分化时常用的“激素杠杆”体现在 生长素的用量高于细胞分裂素时，主要诱导根的分化、抑制芽的形成；细胞分裂素的用量高于生长素时，则主要诱导芽的分化、抑制根的形成 。
解析 图中①过程表示去除细胞壁，获得原生质体；②过程表示诱导原生质体融合；③过程表示采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成三倍体植株。（1）花药离体培养可用于单倍体育种，其原理是染色体变异，其优点是可以明显缩短育种年限。（2）植物细胞的细胞壁会阻碍细胞的融合，因此在进行植物细胞杂交时，应先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。若放在清水中原生质体会吸水涨破。（3）实现②过程（原生质体的融合）依赖膜的流动性，常用的方法有物理法和化学法，物理法包括电融合法、离心法等，化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂来诱导细胞融合。（4）③植物组织培养过程通常包含脱分化和再分化的过程，脱分化是指已分化的细胞经诱导后，失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞，进而形成愈伤组织的过程；在植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素常作为诱导植物组织再分化的“激素杠杆”，主要体现在：当生长素的用量高于细胞分裂素时，主要诱导根的分化、抑制芽的形成；当细胞分裂素的用量高于生长素时，则主要诱导芽的分化、抑制根的形成。
一、选择题
6.[2024常州模拟]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图，下列说法错误的是（B ）
A.过程①②分别表示脱分化和再分化过程
B.获得辣椒素的两条途径都体现了植物细胞的全能性
C.脱毒苗的获得利用了芽尖组织病毒少的特点
D.两条途径分别利用了植物组织培养技术和植物细胞培养技术
解析 由图分析可知，过程①是脱分化过程，过程②通过愈伤组织形成根、芽，是再分化过程，A正确；利用细胞培养物获得辣椒素的途径没有体现植物细胞的全能性，B错误；植物芽尖组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以脱毒苗的获得利用了芽尖组织病毒少的特点，C正确；由图分析可知，一条途径通过植物组织培养获得脱毒苗，再从果实中获取相应的产物，利用了植物组织培养技术，另一条途径通过细胞培养物实现工厂化生产获得大量的细胞产物，利用的是植物细胞培养技术，D正确。
7.[2023三明模拟]利用山金柑愈伤组织细胞（2n）和早花柠檬叶肉细胞（2n）进行体细胞杂交可以得到品质高、抗逆性强的杂种植株。如图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源的鉴定结果。下列分析正确的是（C ）
A.进行原生质体融合有多种手段，如电融合法、离心法、聚乙二醇诱导法、灭活病毒诱导法等
B.细胞融合依赖膜的流动性，获得的融合原生质体需放在无菌水中以防杂菌污染
C.可通过观察融合后细胞的颜色进行初步筛选
D.用于鉴定的杂种植株是四倍体，其核DNA只来自早花柠檬，线粒体DNA只来自山金柑
解析 灭活病毒可诱导动物细胞融合，但不能诱导原生质体融合，A错误；细胞融合依赖膜的流动性，获得的融合原生质体需放在等渗的无菌溶液中，不能放在无菌水中，否则原生质体会吸水涨破，B错误；愈伤组织细胞不含叶绿体，而叶肉细胞含有叶绿体，因此可通过观察融合后细胞的颜色进行初步筛选，C正确；由图可知，杂种植株的线粒体DNA只来自山金柑，杂种植株的核DNA只来自早花柠檬，因此杂种植株仍是二倍体，D错误。
二、非选择题
8.[2024宜春模拟，10分]甲、乙是两种药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。回答下列问题：
（1）为了培育同时含有A和B的新型药用植物，可取植物甲、乙的叶肉细胞，先用 纤维素酶和果胶 酶去除细胞壁，获得原生质体，此过程需严格控制酶的 使用浓度、温度、pH、处理时间 （答出两点即可）。再利用PEG人工诱导原生质体融合，融合后经筛选可获得杂种细胞，融合完成的标志是再生出新的细胞壁，请写出一种判断新细胞壁再生的方法： 进行质壁分离实验，观察是否出现质壁分离（或加清水后用显微镜观察是否吸水涨破） 。最终将杂种细胞培育成同时含有A和B的新型药用植物。
（2）上述获得新型药用植物的过程中，使用的基本技术遵循的细胞学原理有 植物细胞的全能性、细胞膜的流动性 。
（3）在将杂种细胞培育成新的植物体的过程中，诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的植物激素比例不同，所以从脱分化到再分化的过程中需要做的是 更换含有不同比例植物激素的新培养基（合理即可） 。
解析 （1）植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞可以去除植物细胞的细胞壁，获得原生质体。植物细胞的细胞壁具有支持和保护细胞的作用，且伸缩性比原生质体小，可通过进行质壁分离实验，观察是否出现质壁分离（或加清水后用显微镜观察是否吸水涨破）来判断是否再生出新的细胞壁。
9.[综合考查生物技术与工程/2023新课标，12分]根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。
（1）从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是 根瘤菌单菌落 。
（2）取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是 脱分化 ，②表示的过程是 再分化 。由外植体最终获得完整的植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性 。
（3）研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组，甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入 无氮 的培养液中培养，观察两组试管苗的生长状况，若甲组的生长状况好于乙组，则说明 接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮作用 。
（4）若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是 增加土壤肥力、改善土壤结构、提高作物的产量 （答出2点即可）。
解析 （1）纯培养物通常是由一个微生物生长、繁殖所形成的单菌落，根据题中信息“从豆科植物……获得纯培养物”可知，此实验中的纯培养物是根瘤菌单菌落。（2）植物组织培养的简单过程：取外植体并消毒→脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织→再分化形成组织或器官→发育成一株完整的植株。植物细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。（3）若接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮作用，则该试管苗可以在无氮的培养液中正常生长。（4）微生物肥料的作用有提高作物的产量、增加土壤肥力、改善土壤结构等。