2024版新教材高考生物全程一轮总复习课后定时检测案40植物细胞工程

课后定时检测案40　植物细胞工程

 [基础巩固练]——学业水平一、二

考点一　植物组织培养

1．下图是某组织培养过程的简图。下列有关说法，正确的是（　　）

花粉粒愈伤组织胚状体植株

A．花药离体培养的条件与种子萌发的条件完全相同

B．若花粉粒核中有两个或多个染色体组，则所得植株为二倍体或多倍体

C．②③过程都是细胞分化的过程，因此起作用的激素只有生长素

D．该过程体现了植物细胞的全能性

2.（不定项）“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。下图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是（　　）

A．除去细胞壁形成原生质体，可运用的酶是纤维素酶和果胶酶

B．通常诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG融合法和灭活病毒诱导法

C．杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁

D．从愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程

考点二　植物体细胞杂交

3．[2023·南京模拟]下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是（　　）

A．不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程

B．参与杂种细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体

C.植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种植株

D．杂种植株表现出的性状是基因选择性表达的结果

4．[2023·大连模拟]如图为植物体细胞杂交过程，下列叙述错误的是（　　）

A．上述技术应用的生物学原理包括细胞膜的流动性、植物细胞的全能性

B．若细胞膜表面只有红色荧光，则融合的原生质体至少由两个番茄细胞形成

C．③过程为脱分化，过程中杂种细胞失去了其特有的结构和功能

D．当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导根原基的形成

5．如图列举了几种植物的育种方式，下列相关叙述正确的是（　　）

A．甲过程形成的细胞c内的染色体数一定是a细胞内染色体数的两倍

B．乙方式射线处理后可以获得大量的具有有利性状的材料

C．通过丁方式，细胞c发育成新植株涉及同源染色体的联会与分离

D．与杂交育种相比，丙方式能克服远缘杂交不亲和的障碍

考点三　植物细胞工程的应用

6．如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析错误的是（　　）

A．①过程需用酶解法去除细胞壁

B．②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变

C．③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能

D．④过程是再分化过程，涉及细胞的分裂和分化

[提能强化练]——学业水平三、四

7．[2023·河南许昌市长葛一中高三阶段测试]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，过程如下图所示。下列说法错误的是（　　）

A．过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞

B．过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂

C．过程③中常用灭活病毒诱导法诱导原生质体融合

D．耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段

8．下列实例与所利用的技术或原理不相符的是（　　）

A．转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术

B．植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性

C.原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的选择透过性

D．植物愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关

9．（不定项）现有甲、乙两种二倍体纯种植物，甲植物的光合产量高于乙植物，但乙植物更适宜在盐碱地种植（相关性状均由核基因控制）。现要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐的植株。下列技术可行的是（　　）

A．利用植物体细胞杂交技术，可以获得符合要求的四倍体杂种植株

B．将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中，可培育出所需植株

C．两种植物杂交后，得到的F1再利用单倍体育种，可较快获得所需植株

D．诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素处理可培育出所需植株

10．[2023·盐城调研]（不定项）为研究培养基成分对马铃薯叶肉细胞原生质体培养的影响，科学家配制了如下表所示的2种培养基，开展了有关实验，其他培养条件相同且适宜，实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是（　　）

A．本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片

B．培养基中还需要添加适当比例的生长素和细胞分裂素

C．制备原生质体前需用湿热灭菌法对酶解液进行处理

D．添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生和细胞持续分裂生长

[大题冲关练]——综合创新·求突破

11．[经典高考]甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质。为了改善黄瓜的品质，科学家采用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导入黄瓜细胞，得到了转基因植株。回答下列问题：

（1）用农杆菌感染时，应优先选用黄瓜　　　　（填“受伤的”或“完好的”）叶片与含重组质粒的农杆菌共培养，选用这种叶片的理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）若在转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，则表明该重组质粒中　　　　已转移到植物细胞中且能够表达；用该转基因黄瓜的某一植株与一株非转基因植株杂交，发现子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为1∶1，则说明甜蛋白基因已经整合到　　　　（填“核基因组”“线粒体基因组”或“叶绿体基因组”）中。

（3）假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产，若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗，应选用　　　　作为外植体进行组织培养。

12．[2023·云南省昆明市高三二模]玉米和高粱均为二倍体，染色体数目均为20条。科研人员经过长期实验，培育出“玉米—高粱”杂种植株。回答下列问题：

（1）科研人员尝试利用　　　　　　　　　技术，获得“玉米—高粱”杂种植株。此过程中常用　　　　　　　　　　去除细胞壁，获取原生质体。

（2）杂种细胞通过脱分化过程形成　　　　　　，继续进行培养，通过　　　　过程形成杂种植株。此过程中杂菌污染会导致培养物死亡，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

（答出2点即可）。杂种植株体细胞中最多有　　　　条染色体。

（3）“玉米—高粱”植株的一个体细胞同时具备了玉米和高粱的全部基因，但因为　　　　　　　　　　　，基因不一定都能够表达。

（4）玉米和高粱染色体数目相同，自然条件下，它们　　　　（填“能”或“不能”）相互杂交产生可育后代，理由是________________________________________________________________________

　　　　　　　　　　。

13．某研究人员设计了下列技术路线，以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。

请回答下列问题：

（1）制备原生质体时，常用两种酶处理，分别是　　　　　　　　。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是　　　　。原生质体融合成功的标志是　　　　　　　　。图中X是　　　　。

（2）为诱导融合体产生不定芽，通常应在培养基中加入两类植物激素，其中起主要作用的是　　　　　　。

（3）若想获得抗盐植株，可选用融合原生质体作为人工诱变的材料，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

且需在含较高浓度的NaCl培养基中筛选。

课后定时检测案40

1．解析：花药离体培养所需条件要求更高，需用MS培养基，另外还需要适宜的pH、温度和光照，而种子萌发需要适宜的温度、水分等，A错误；花粉培养形成的植株称为单倍体，B错误；在细胞分化过程中有多种激素起作用，其中起主要作用的是细胞分裂素和生长素，C错误；在该过程中，单个细胞最终培养成了植株，这体现了植物细胞的全能性，D正确。

答案：D

2．解析：除去细胞壁的酶有纤维素酶和果胶酶；诱导植物原生质体融合不能用灭活病毒诱导法；杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁；从愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体属于再分化过程。

答案：AC

3．解析：植物的体细胞杂交就是将同种或不同种的细胞经过一定的诱导方法诱导融合形成一个细胞，再将细胞培育成植株的过程，A正确；植物细胞细胞壁的形成主要与高尔基体有关，同时需要线粒体提供能量，不需要核糖体，B错误；不同种的植物之间具有生殖隔离，植物体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和的障碍，培育远缘杂种植株，C正确；杂种细胞经过植物组织培养可形成杂种植株，经过植物组织培养的再分化过程，可选择性表达出亲本细胞的相应性状，D正确。

答案：B

4．解析：上述技术应用的生物学原理包括细胞膜的流动性(原生质体融合)、植物细胞的全能性(将杂种细胞培养成植物体)，A正确；由于用红色荧光标记番茄原生质体，绿色荧光标记马铃薯原生质体，所以细胞膜表面如果只有红色荧光，则融合的原生质体至少由两个番茄细胞形成，B正确；③过程为脱分化形成愈伤组织，该过程中杂种细胞失去了其特有的结构和功能，C正确；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导芽原基的形成，D错误。

答案：D

5．解析：甲过程形成的细胞c内的染色体数应该是细胞a和细胞b的染色体数之和，A错误；乙方式射线处理后会产生基因突变，基因突变具有低频性、不定向性等特点，故不能获得大量的具有有利性状的材料，B错误；通过丁方式，细胞c发育成新植株是再分化过程，该过程只进行有丝分裂，不进行减数分裂，所以不涉及同源染色体的联会与分离，C错误；丙方式是基因工程育种，与杂交育种相比，基因工程育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。

答案：D

6．解析：由图示可知，①过程需用酶解法去除细胞壁获得原生质体，A正确；变异是不定向的，②过程不能定向诱导原生质体产生优良性状的突变，B错误；③过程通过脱分化使叶肉细胞失去了其特有的结构和功能，C正确；④是再分化过程，涉及细胞的分裂和分化，D正确。

答案：B

7．解析：过程①是获得植物细胞的原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，A正确；根据题干信息可知过程②通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂，B正确；灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的方法，诱导植物原生质体融合常用电融合法、PEG融合法等，C错误；该实验最终将不抗盐的普通小麦和抗盐的偃麦草整合形成耐盐小麦，说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。

答案：C

8．解析：原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性。

答案：C

9．解析：利用植物体细胞杂交技术，获得的杂种植株具有两个亲本的遗传特性，可获得符合要求的四倍体杂种植株；将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中，再利用组织培养技术可培育出所需植株；甲、乙为不同物种，二者存在生殖隔离，一般不能杂交，即使杂交，形成的后代也是不可育的；诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素处理，就会得到符合要求的四倍体纯种植株。

答案：ABD

10．解析：本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片；在植物组织培养过程需要加入植物激素，生长素与细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化，反之，则利于根的分化；用湿热灭菌法对酶解液进行处理，会导致酶丧失活性，使实验失败；据图分析可知，在培养基中加入纤维二糖后细胞的出芽率明显降低，而细胞的分裂率明显升高，所以添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生和细胞持续分裂生长。

答案：ABD

11．解析：(1)用农杆菌感染时，应先选用黄瓜受伤的叶片与含重组质粒的农杆菌共培养，理由是叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质，可吸引农杆菌移向这些细胞。(2)若在转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，则表明该重组质粒中甜蛋白基因已经转移到植物细胞中且能够表达；用该转基因黄瓜的某一植株与一株非转基因植株杂交，发现子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为1∶1，则说明甜蛋白基因已经整合到核基因组中。(3)假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产，若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗，应选用茎尖作为外植体进行组织培养。

答案：(1)受伤的　叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质，可吸引农杆菌移向这些细胞　(2)甜蛋白基因　核基因组　(3)茎尖

12．解析：(1)玉米和高粱是两个物种，不能进行杂交，而植物体细胞杂交技术能将不同种的植物体细胞原生质体融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整的植物体，故科研人员尝试利用植物体细胞杂交技术，获得“玉米—高粱”杂种植株，此过程中常用酶解法去除细胞壁，即用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获取原生质体。(2)杂种细胞形成愈伤组织的过程属于植物组织培养过程中的脱分化，愈伤组织形成杂种植株的过程属于再分化；植物组织培养要在无菌条件下进行，因为杂菌和培养物竞争获得营养的能力更强，同时杂菌生长过程中可能会产生对培养物有害的物质，而导致培养物死亡。杂种植株体细胞的染色体数为融合前两种细胞染色体数之和为40条；在体细胞有丝分裂的后期，着丝粒分裂，染色单体分开成为子染色体，细胞中染色体数最多为80条。(3)“玉米—高粱”植株的一个体细胞虽然同时具备了玉米和高粱的全部基因，但由于基因的选择性表达，玉米和高粱的基因不一定都能够表达。(4)玉米和高粱体细胞中的染色体数目相同，但不是同一个物种，且不同物种之间存在生殖隔离，因此在自然条件下，这两个物种间不能通过有性杂交的方式产生可育后代。

答案：(1)植物体细胞杂交　纤维素酶和果胶酶　(2)愈伤组织　再分化　杂菌和培养物竞争获得营养的能力更强；杂菌生长过程中可能会产生对培养物有害的物质　80　(3)基因的选择性表达　(4)不能　不同物种之间存在生殖隔离

13．解析：(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁去除，诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是PEG(聚乙二醇)。原生质体融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁；图中X经过离体培养，可以形成试管苗，所以X是愈伤组织。(2)植物组织培养中常加入植物激素，主要是细胞分裂素和生长素，当生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以起主要作用的是细胞分裂素。(3)由于融合的原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性，所以可选用融合原生质体作为人工诱变的材料。

答案：(1)纤维素酶和果胶酶　PEG(聚乙二醇)　杂种细胞再生出细胞壁　愈伤组织　(2)细胞分裂素　(3)具有分裂分化能力，突变频率高，融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性