2025年新高考生物一轮复习第10单元生物技术与工程第39讲植物细胞工程(练习)(学生版+教师版)

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题型一 植物的组织培养技术
1．大花杓兰是一种濒危药用植物，研究人员利用其地下芽，实现了大花杓兰苗株大规模培养。下列说法不正确的是（ ）
A．该过程证明了植物细包的全能性
B．该培养技术能保持植物的优良品质
C．该过程中发生了细包的分化
D．只有培养地下芽才能得到完整植株
2．五小叶槭是中国珍稀濒危野生植物。研究人员以五小叶槭带芽茎段为外植体，筛选出五小叶槭外植体的最佳消毒处理方案、茎段诱导生芽和生根的最佳培养基，建立了五小叶槭快速繁殖体系，为保护五小叶槭提供了重要繁育技术手段。下列叙述错误的是（ ）
A．该快速繁殖体系可以保持五小叶槭的遗传特性
B．不同消毒处理方法对外植体会产生不同的影响
C．茎段诱导生芽和生根的培养基成分不完全相同
D．愈伤组织诱导生根后再转接到生芽的培养基上
3．科研人员在进行某植物的组织培养时，激素配比如下：
以下说法错误的是（ ）
A．Ⅰ阶段通常选择茎尖、幼叶等作为外植体
B．细包分裂素的合成部位主要是根尖，其作用是促进细包的分裂和根的分化
C．在Ⅰ阶段用秋水仙素对材料进行处理容易获得由单个细包形成的多倍体
D．当m3＜n3时，有利于Ⅲ阶段诱导形成根
4．马铃薯长期营养繁殖会导致病毒蔓延，我国科研人员利用马铃薯茎尖培养获得脱毒苗，使马铃薯的产量和品质大幅度提高，脱毒流程如下图，下列叙述正确的是（ ）
A．茎尖材料消毒时，要用配制好的酒精和次氯酸钠溶液各处理30min
B．茎尖培养到愈伤组织后须先转移到生长素比例较高的培养基再培养
C．病毒检测时可用抗毒血清进行免疫检测，呈阳性反应则为带毒苗
D．生根试管苗炼苗后，应连带培养基栽植于消过毒的蛭石或珍珠岩
题型二 植物体细包杂交技术
5．图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列叙述错误的是（ ）

A．步骤①可添加相关酶以去除细包壁
B．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
C．步骤②吸取原生质体放入等渗或略高渗的聚乙二醇溶液中清洗
D．台盼蓝检测后应选择未被染成蓝色的原生质体继续培养
6．科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病的新型牧草，研究主要流程如下图。下列叙述错误的是（ ）
注：IOA可抑制植物细包呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的功能
A．将两种细包分别置于较高渗透压环境下，有利于获得原生质体
B．异源融合体因代谢互补可恢复生长并获得再生能力
C．①可利用高Ca2+-高pH、灭活的病毒或PEG进行诱导
D．图示技术可克服远缘杂交不亲和的障碍
7．作为野生植物的后代，许多栽培植物与它们的祖先产生了生殖隔离。野生型油菜抗病能力强，但出油率低，栽培油菜品种出油率高，但抗病能力低。科学家利用植物体细包杂交技术培育具有较强抗病能力的油菜新品种，培育过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．进行①处理时能用纤维素酶和果胶酶
B．需要在低渗溶液环境下进行①处理
C．②过程中经PEG 处理可诱导原生质体融合
D．细包融合后，显微镜观察选用体积大、含叶绿体的细包用于继续培养
8．三白草和鱼腥草二者因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”，在我国全年可采收两次。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）提前到个体生长或生产过程，并实现有效成分的工厂化生产如下图。下列叙述正确是（ ）
A．①过程可以利用盐酸和酒精1：1混合配制的解离液来完成
B．②过程通常在等渗的培养液中，采用化学法或物理法诱导原生质体融合
C．④过程需要调节培养基中生长素和细包分裂素的比例，诱导生芽和生根
D．图中所示的生产流程中体现了细包膜的流动性和植物细包的全能性
题型三 植物细包工程的实际应用
9．生物制药是生物技术的综合利用，从生物体、生物组织、细包和体液中分离出有效成分，制备用于预防、治疗和诊断的产品。如令，细包工程在生物制药工业发挥着不可替代的作用，下列相关关于细包工程制药的叙述，错误的是（ ）
A．乳腺生物反应器是将药用蛋白生态的表达载体直接导入生物的乳腺细包中，而后在转生态动物的乳汁中获得需要的药用蛋白
B．将能够分泌特异性抗体的B淋巴细包与能够无限增殖的骨髓瘤细包融合筛选，形成能产生特定抗体的杂交瘤细包，从而获得单克隆抗体
C．利用植物细包培养技术获得植物细包次生代谢物，不会大量破坏植物资源，对于环境保护具有重要意义
D．利用转生态植物也能生产疫苗，以植物作为生物反应器，将携带抗原生态的载体导入受体细包，在植物体内表达和修饰这类特定抗原，成为具有免疫活性的蛋白质
10．罕见草药红景天体内的次生代谢物Sal（红景天苷）具有重要药用价值。由于稀有草药供应不足，科研人员研究了不同光照条件对红景天愈伤组织生长和Sal产生的影响，旨在寻找提高红景天体外培养产量的新途径。研究人员首先取红景天叶片诱导出愈伤组织，过程如图1所示，随后分别在红光、蓝光、绿光、RGB光（红、绿、蓝混合光）和白光的不同光照条件下培养红景天愈伤组织，并定期统计，结果如图2所示。下列叙述正确的是（ ）
A．外植体需分别用70%乙醇和10%次氯酸钠进行消毒，随后用自来水清洗多次
B．图1培养基中NAA和细包分裂素的配制比例适中时容易诱导外植体形成愈伤组织
C．接种的外植体经脱分化诱导形成愈伤组织的过程，体现了植物细包的全能性
D．由上图可知，不同光照条件会影响红景天Sal的积累量，红光下最有利于Sal积累
11．紫杉醇是存在于红豆杉植物体内的一种次生代谢物，具有独特的抗肿瘤作用。我国科学家经过多年研究，筛选出了高产紫杉醇的细包。利用植物组织细包技术生产紫杉醇的两条途径如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．图中外植体一般选自红豆杉的茎尖、芽尖分生区细包
B．①②过程配制的培养基中生长素/细包分裂素的值相同有利于细包分裂分化
C．进行培养时①过程一般不需要光照，②过程要给予光照以促进叶绿素的合成
D．从细包培养物中提取紫杉醇时可采取分离、纯化等措施
12．植物细包悬浮培养技术在生产中已得到广泛应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养红豆杉细包并获取紫杉醇（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A．选择根尖组织为材料与其细包分裂能力强，易于诱导形成愈伤组织有关
B．①②不能体现植物细包具有全能性
C．愈伤组织来源的单个细包不能进行光合作用，故培养液中应添加牛肉膏、蛋白胨等有机碳源
D．大规模培养高产细包群时，应向培养液中通入无菌空气
一、单选题
1．樱桃中的槲皮素等酚类化合物有抗氧化活性。科研人员用组织培养技术繁育樱桃优良品种，满足人们食用和药用的需要。下列叙述错误的是（ ）
A．可用茎尖通过组织培养获得脱毒幼苗
B．外植体在培养基上经过脱分化形成胚状体
C．试管苗经炼苗后再移栽到珍珠岩等环境中
D．可利用植物细包培养工厂化生产槲皮素
2．不对称体细包杂交是一种将一个亲本的染色体片段随机转移到另一个亲本体细包中的技术，疣粒野生稻对白叶枯病有较高抗性，研究人员利用上述技术对疣粒野生稻和栽培稻进行处理，获得抗病栽培稻，过程如图所示，其中①～④为不同步骤。已知大剂量的X射线能随机破坏细包核中染色体的结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等。碘乙酰胺能使细包质中的某些酶失活，从而抑制细包分裂。下列分析正确的是（ ）
A．过程①中，需要对两种外植体进行灭菌处理，有利于愈伤组织的形成
B．过程②中，获得原生质体时须利用纤维素酶和果胶酶去除细包壁
C．过程③中，诱导原生质体融合的方法有PEG融合法、灭活病毒诱导法等
D．培养图中异源融合的原生质体得到的水稻均对白叶枯病有较高抗性
3．花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细包杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果图2所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．图1包括原生质体融合和植物组织培养等步骤
B．图1过程①是在无菌水中进行，过程②是在固体培养基中进行
C．若只考虑原生质体两两融合，图2中4、5植株体细包染色体数目最多可达到64条
D．病菌接种到杂种植株叶片一段时间后，病斑面积占叶片总面积比例最小的植株抗病性最强
4．科研人员利用两种植物进行体细包杂交时，各组分别加入不同浓度的PEG来促进原生质体融合，其他条件均相同，结果如下表。下列叙述错误的是（ ）
A．植物体细包融合前需先用纤维素酶和果胶酶处理细包
B．原生质体融合利用了细包膜具有流动性的原理
C．低浓度PEG促进原生质体融合，高浓度则抑制融合
D．融合后的细包经组织培养得到的一般为多倍体植株
5．叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。研究人员以HIV病毒包膜蛋白上的V3环和C4结构域序列的生态作为目的生态，与叶绿体特异性启动子、终止子等序列整合后，构建成生态表达载体，转入叶绿体成功表达出C4V3抗原。下列说法不正确的是（ ）
A．植物生物反应器主要依赖生态工程和细包工程等现代生物学技术
B．构建叶绿体遗传转化体系需要的工具酶有限制酶、DNA聚合酶
C．按上述方式构建的生态表达载体使得目的生态只能在叶绿体中表达
D．C4V3抗原表达成功与否，可以用凝胶电泳法进行分子水平的检测
6．甲植物的细包质生态决定高产性状，乙植物的细包核生态决定耐盐性状。某研究小组用一定的方法使甲植物细包的细包核失活、乙植物细包的细包质失活，之后利用植物体细包杂交技术培育高产耐盐再生植株。下列相关叙述错误的是（ ）
A．进行植物体细包杂交之前，先利用纤维素酶和果胶酶去除细包壁
B．失活处理可使得未融合和同种融合的原生质体均不能正常生长分裂
C．愈伤组织经再分化可形成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整植株
D．再生植株含有两种优良性状的生态，一定能表现出高产耐盐的性状
7．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，再进行细包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．迷迭香酸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适宜比例的IAA和细包分裂素
C．培养获得迷迭香酸时，应使用固体培养基
D．茉莉酸甲酯可能改变了迷迭香酸次生代谢产物的合成速率
8．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，再进行细包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。相关叙述正确的是（ ）
A．茉莉酸甲酯改变了迷迭香酸等次生代谢产物的合成效率
B．选取幼嫩的茎段作外植体，经灭菌处理后才能用于愈伤组织的培育
C．外植体脱分化形成的愈伤组织是一团呈正方形的薄壁细包
D．悬浮培养时需将愈伤组织分散成单个细包，保证充足的氧气供应和适宜的光照
9．中华猕猴桃是中国所特有的一种水果，富含维生素C。为探究不同植物生长调节剂种类及浓度组合对不定芽形成的影响，科研人员分别以中华猕猴桃的叶片和叶柄为外植体进行了-系列相关实验，浓度组合如表所示，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
注：6-BA为细包分裂素类生长调节剂，NAA是生长素类生长调节剂。1～9为不同的浓度组合

A．植物组织培养依据的生物学原理是植物细包的全能性
B．随6-BA/NAA浓度比值下降，不定芽的再生率先升高后下降
C．后续诱导生根的培养中，培养基中各成分的含量不需要做任何变化
D．作为外植体的叶片诱导培养前需要用酒精消毒，然后立刻用清水清洗2～3次
10．“悬浮培养”的植物细包是相对均一、脱分化的单细包或小细包团，直接从人工配制的培养液中吸收营养物质和排出废物。下图为制备植物悬浮细包的简易流程，下列说法中正确的是（ ）

A．外植体需要进行灭菌后置于无菌的培养基中培养
B．外植体诱导形成愈伤组织的过程体现了植物细包的全能性
C．愈伤组织细包能通过胰蛋白酶分散处理后形成悬浮细包
D．植物悬浮细包培养有利于植物细包次生代谢物的工厂化生产
二、多选题
11．野生黑芥具有黑腐病菌的抗性生态。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，流程如下图。下列分析错误的是（ ）

A．过程①需要使用纤维素酶和胰蛋白酶来处理两种细包
B．过程②后，显微镜下观察到有叶绿体的融合细包即为杂种细包
C．融合后的原生质体，经脱分化形成具有特定形态和功能的愈伤组织
D．可通过黑腐病菌接种实验对杂种植株进行鉴定
12．青花菜甲具有由核生态控制的多种优良性状，另一远缘植物乙的细包质中存在抗除草剂生态，欲将乙细包质中的抗性生态引入甲中。相关叙述错误的是（ ）

A．过程A中取顶芽细包进行体细包杂交有利于获得抗毒苗
B．过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C．过程D通常在有光的条件下培养，且需要合适比例的生长素和细包分裂素
D．杂种植株抗除草剂生态的遗传遵循孟德尔遗传规律
13．植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖（niè枝芽）能力强、结实性好。科研人员通过植物体细包杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细包壁结构有差异
B．过程②中常采用离心、振动、电激或PEG诱导原生质体融合
C．过程③成功的标志是甲、乙原生质体的细包核完成融合
D．过程④和⑤的培养基中添加生长素和细包分裂素的比例有差异
14．栽培大豆甲产量高、抗病性强，野生大豆乙抗干旱、耐盐碱。科研人员通过植物体细包杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的大豆丙，过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A．过程①中的酶是纤维素酶和果胶酶
B．过程②中可采用灭活的病毒进行诱导
C．过程③会再生出细包壁
D．过程④和⑤表达的生态不完全相同
15．紫花苜蓿（2n=32）是应用较为广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根（2n=12）富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图（注：IOA可抑制植物细包呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的呼吸作用），下列有关叙述错误的是（ ）
A．将两种细包分别置于略低渗透压环境下，有利于去除细包壁获得两种植物的原生质体
B．②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C．③过程需要光照、植物激素等条件形成完整植株
D．②过程细包中的染色体可通过光学显微镜观察
三、非选择题
16．甲植物（2n=18）具有由核生态控制的多种优良性状，远缘植物乙（4n=32）的细包质中存在抗除草剂生态，科研人员利用植物体细包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射线处理会使细包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，但不影响细包分裂。回答下列问题：
(1)利用植物体细包杂交技术获得新植物体，利用的生物学原理是 。取植物的顶芽细包进行培育，有利于获得脱毒苗，原因是 。
(2)过程①常用酶解法去除细包壁，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，此时生长素与细包分裂素的比值 （填“＞1”、“＜1”或“=1”）。
(4)与其他育种方式相比，植物体细包杂交的突出优点是 。
(5)在细包融合体系中，未融合的细包不能形成愈伤组织，原因是 。杂种植株丙的抗除草剂生态不会通过花粉造成生态污染，原因是 。
17．某科研小组发现某种植物（M）耐盐碱，控制性状的生态位于细包质中，另一种植物（N）高产氰化物，控制性状的生态位于染色体上。该科研小组利用植物体细包杂交技术对培育耐盐碱高产氰化物植物进行了课题立项，研究思路如图（序号表示过程）。请回答下列问题：
(1)图中①过程常用 去除细包壁。甲细包通过④过程得到愈伤组织，该过程所用培养基除了加入基本的营养物质外，还需添加一定比例的 。通过PCR技术发现，甲细包含有耐盐碱生态，而部分愈伤组织细包中没有检测到耐盐碱生态，从细包分裂时生态分配的角度分析，主要原因是 。
(2)对处理后的M、N两种原生质体分别制成适宜浓度的细包悬液，进行密度检测并等比例混合后，用PEG诱导融合。如果融合时只考虑两个原生质体的融合，一定时间后混合细包悬液中的原生质体最多有 种。当原生质体融合到一定程度时，在混合悬液中加入过量的培养液可以阻止原生质体融合，主要原理是 。
(3)丙需要移栽到 的环境中才可以筛选出目的植株。
一、单选题
1．（2024·福建·高考真题）中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式，不仅周期长、产率低、花色单调，还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是（ ）
A．用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率
B．利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育
C．选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗
D．通过生态工程技术引入外源生态改变花色
2．（2024·北京·高考真题）大豆叶片细包的细包壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是（ ）
A．制备时需用纤维素酶和果胶酶
B．膜具有选择透过性
C．可再生出细包壁
D．失去细包全能性
3．（2024·安徽·高考真题）植物细包悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细包并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不合理的是（ ）

A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细包
B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D．细包培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
4．（2024·浙江·高考真题）山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（ ）
A．WOX5失活后，中层细包会丧失干细包特性
B．WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C．ARR5促进细包分裂素积累或提高细包对细包分裂素的敏感性
D．体细包中生长素和细包分裂素的作用可能相互抑制
二、多选题
10．（2024·江苏·高考真题）图示普通韭菜（2n=16）的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系，科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述正确的有（ ）
A．花粉细包和花药壁细包均具有全能性
B．培养基中生长素与细包分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C．镜检根尖分生区细包的染色体，可鉴定出单倍体幼苗
D．秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细包中染色体数都是16
11．（2024·山东·高考真题）下列关于植物愈伤组织的说法正确的是（ ）
A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细包壁获得原生质体
B．融合的原生质体需再生出细包壁后才能形成愈伤组织
C．体细包杂交获得的杂种植株细包中具有来自亲本的2个细包核
D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
三、非选择题
12．（2024·浙江·高考真题）植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下：
筛选高产细包→细包生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题：
(1)获得高产细包时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ，经脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细包。
(2)对分离获得的单细包进行 培养，并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细包周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细包群。为进一步提高目标细包的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，该过程模拟了 的胁迫。
(3)在大规模培养高产细包前，需了解植物细包生长和产物合成的关系。培养细包生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细包生长停止后才能合成，则X的合成符合图 （填“甲”“乙”“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可通过 培养替代细包悬浮培养生产次生代谢产物。随着生态组测序和功能生态组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物，利用 工程生产植物的次生代谢产物。
目录
01 模拟基础练
【题型一】植物的组织培养技术
【题型二】植物体细包杂交技术
【题型三】植物细包工程的实际应用
02 重难创新练
03 真题实战练
植物组织培养阶段
细包分裂素浓度/（μml·L-1）
生长素浓度/（μml·L-1）
Ⅰ诱导形成愈伤组织
m1
n1
Ⅱ诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ诱导生根
m3
n3
PEG浓度/%
25
30
35
40
45
融合率/%
10
12
15
30
20
NAA6-BA
0.1μg·mL-1
0.2μg·mL-1
0.4μg·mL-1
2.0μg·mL-1
1
2
3
1.0μg·mL-1
4
5
6
0.5μg·mL-1
7
8
9
条件
生态表达产物和相互作用
效应
①
WOX5
维持未分化状态
②
WOX5+PLT
诱导出根
③
WOX5+ARR2，抑制ARR5
诱导出芽