2025版高考生物一轮总复习选择性必修3第10单元生物技术与工程第3讲植物细胞工程提能训练

这是一份2025版高考生物一轮总复习选择性必修3第10单元生物技术与工程第3讲植物细胞工程提能训练，共8页。试卷主要包含了单选题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列有关叙述正确的是( D )
A．使用体积分数为95%的酒精对外植体进行消毒
B．为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用花粉进行培养
C．在诱导生根时，培养基中应提高细胞分裂素的比例和用量
D．经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种子
解析：使用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒，A错误；由于产生花粉过程中会发生基因重组，故为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用体细胞进行培养，B错误；在诱导生根时，培养基中应提高生长素的比例和用量，C错误；用人工薄膜将胚状体、不定芽等经包装可制成人工种子，D正确。
2．(2024·江苏南通统考模拟预测)为实现多肉植物的规模化生产，科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是( B )
eq \x(\a\al(①多肉组织的,选择与处理))―→eq \x(\a\al(②愈伤组织的,诱导与培养))―→eq \x(\a\al(③芽、根的,诱导与培养))―→eq \x(④炼苗移植)
A．过程①宜选择成熟叶片，分别用次氯酸钠和70%的酒精浸泡30 s
B．过程②应避光培养，防止愈伤组织分化成筛管、维管等
C．过程③应配制2种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对营养的需求
D．过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖，为幼苗生长提供碳源
解析：过程①选取的叶片应该用70%的酒精浸泡30 s后，立即取出，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，A错误；愈伤组织是高度液泡化、不定形的薄壁组织团块，过程②诱导愈伤组织期间一般不需要光照，为了防止愈伤组织分化成筛管、维管等，应避光培养，B正确；过程③应配制2种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对特定激素的需求，生长素/细胞分裂素比值高有利于根的分化、抑制芽的形成，生长素/细胞分裂素比值低有利于芽的分化、抑制根的形成，C错误；过程④将试管苗移植到消过毒的珍珠岩基质中，是为了试管苗适应外界环境，再移栽到土壤中。试管苗能进行光合作用合成有机物，不需要在珍珠岩基质中添加适量蔗糖作为碳源，D错误。故选B。
3．(2024·辽宁营口高三期末)猕猴桃是重要的栽培果树，毛花猕猴桃果实大，维生素C含量高；软枣猕猴桃耐寒，由于猕猴桃很难采用杂交的方法育种，某科研小组采用植物体细胞杂交技术培育出了具有两个品种优良性状的新品种，下列相关叙述，错误的是( B )
A．利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
B．杂交过程中的关键环节是原生质体的融合，可用灭活的病毒诱导
C．杂种细胞再生出细胞壁后，经脱分化和再分化过程可获得新品种
D．该新品种发生的变异属于可遗传变异，其染色体组数加倍
解析：植物细胞有细胞壁，细胞壁阻碍体细胞的杂交，由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性，在进行体细胞杂交之前，必须先利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，A正确；人工诱导原生质体融合的方法分为物理法和化学法，灭活的病毒适用于动物细胞融合，B错误；融合的原生质体需再生出细胞壁，形成的杂种细胞经植物组织培养(即脱分化和再分化)获得新品种，C正确；通过植物体细胞杂交获得的新品种染色体数目(染色体组数)加倍，属于可遗传变异，D正确。故选B。
4．(2024·辽宁模拟预测)为了高效分离高质量的椪柑原生质体，科研人员采用组合酶液Ⅰ(2%纤维素酶R＋2%离析酶)与组合酶液Ⅱ(2%纤维素酶W＋2%离析酶)进行椪柑原生质体的分离，实验过程中加入适量的甘露醇，其结果如下图，其中活性氧会影响原生质体的再生。相关叙述错误的是( B )
A．加入纤维素酶和离析酶是为了水解纤维素和果胶
B．两实验中酶的用量、温度、pH、酶解时间必须相同
C．实验中加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用
D．实验结果表明使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好
解析：酶具有专一性，加入纤维素酶和离析酶是为了水解纤维素和果胶，进而获得原生质体，A正确；两实验中酶的种类不同，为保证单一变量，应控制好无关变量，即应在各自酶的最适温度和pH下进行实验，酶的用量和时间必须相同，B错误；实验中加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用，保证细胞具有正常形态，行使正常功能，C正确；实验结果表明使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的产量高，活性氧含量差别不大，故效果较好，D正确。故选B。
5．植物组织培养过程可以归纳为①eq \(――→,\s\up7(脱分化))②eq \(――→,\s\up7(再分化))③―→④，下列相关叙述错误的是( D )
A．通常选取根尖、茎尖等诱导形成愈伤组织
B．②→③再分化过程中，细胞增殖的方式为有丝分裂
C．①→③培养过程中，应在培养基中加入水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等物质
D．将①经脱分化培养成②时，得到胚状体
解析：植物组织培养过程中，外植体通常选用根尖、茎尖等容易诱导形成愈伤组织的部位，A正确；②→③再分化过程中，细胞增殖的方式为有丝分裂，B正确；①→③培养过程中，应在培养基中加入水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等物质，C正确；将①经脱分化培养成②时，得到愈伤组织，将②经再分化培养成③时，得到胚状体，D错误。
6．用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂交可产生驱蚊香草，使有驱蚊作用的香茅醛随着植物的蒸腾作用散发到空气中，达到驱蚊的效果。下列有关培养过程的叙述，错误的是( B )
A．原生质体的融合常用PEG作为诱导剂
B．形成的愈伤组织其代谢类型是自养需氧型
C．由杂种细胞→杂种植株，要经过有丝分裂和细胞的分化
D．该项技术可克服远缘杂交不亲和的障碍
解析：植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融合常用的诱导剂是PEG，A正确；杂种细胞经组织培养形成的愈伤组织，自身不含叶绿素无法进行光合作用，其营养物质来自培养基，代谢类型是异养需氧型，B错误；杂种细胞要经过有丝分裂、脱分化和再分化才能形成杂种植株，C正确；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
7．烟薯－25是一种甜度大、抗病力强、产量高的红薯，它是通过无性繁殖的作物，多代繁殖后病毒会在体内积累，导致含糖量不足，产量下降。大面积栽培时，一般都用脱毒苗。下列有关脱毒苗培育过程的叙述，不正确的是( C )
A．脱毒苗培育过程的原理是高度分化的植物细胞具有全能性
B．脱毒苗培育经过脱分化和再分化两个阶段，生长素、细胞分裂素是关键性激素
C．脱分化和再分化的培养基成分是相同的，但两个阶段光照条件不同
D．培育脱毒苗应将茎尖进行消毒处理，接种过程应进行无菌操作
解析： 脱毒苗的培育采用了植物组织培养技术，而该技术的原理是植物细胞具有全能性，A正确；脱毒苗培育经过脱分化和再分化两个阶段，需要添加生长素、细胞分裂素等植物生长调节物质，其作用是启动细胞分裂、脱分化和再分化，B正确；植物组织培养中脱分化和再分化的培养基中成分不完全相同，激素的含量不同，C错误；培育脱毒苗应将茎尖进行消毒处理，接种过程应进行无菌操作，避免微生物污染，D正确。
二、综合题
8．(2024·山东济南调研)科学家用植物体细胞杂交技术，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，培育过程如下图所示，其中①～⑤表示过程，a～f表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：
(1)在植物体细胞杂交技术中，过程①常用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞以除去细胞壁。
(2)过程②表示诱导原生质体融合，依据的生物学原理是细胞膜具有一定的流动性。
(3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是高尔基体。
(4)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是植物细胞的全能性，其中过程④表示脱分化，过程⑤涉及的细胞分裂方式为有丝分裂。
(5)若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞内含n条染色体，则“番茄—马铃薯”杂种植株的体细胞内含m＋n条染色体；若由杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株为几倍体？单倍体。
(6)如果形成c的原生质体a、b来源于同一株番茄，那么更常用且有效地得到番茄植株f的处理方法是用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的番茄种子或幼苗。
解析：(1)由图可知，过程①为用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞以除去细胞壁，得到原生质体。
(2)过程②表示诱导原生质体融合，依据的生物学原理是细胞膜具有一定的流动性。
(3)过程③是杂种细胞再生出细胞壁，在此过程中高尔基体起重要作用。
(4)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是植物细胞的全能性，图中过程④表示脱分化，过程⑤表示再分化，在过程⑤中细胞进行有丝分裂。
(5)植物体细胞杂交得到的杂种细胞中染色体数目是番茄细胞和马铃薯细胞中染色体数目之和；若培育成的杂种植株是四倍体，则该杂种植株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体，因为其是由配子(如花粉)发育而来的。
(6)利用同一株植物的体细胞融合得到的植株是同源多倍体，获得同源多倍体更常用且有效的方法是利用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的植物种子或幼苗。
B组
一、单选题
1．(2024·湖北武汉华中师大一附中校考模拟预测)超低温冷冻脱毒法是先用超低温对细胞进行选择性破坏，再用组织培养技术获得脱毒植株的方法。以马铃薯茎尖为材料，采用超低温冷冻脱毒法可获得脱毒苗。下列叙述错误的是( B )
A．用茎尖能够获得脱毒苗的原因是植物顶端分生区病毒极少或无病毒
B．经超低温冷冻脱毒培养的马铃薯比未脱毒的马铃薯抗病毒能力更强
C．该技术利用了茎尖分生组织无成熟液泡不易形成冰晶的特性
D．与传统茎尖培养脱毒相比，该方法取材时不受茎尖长度的限制
解析：植物的分生区病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，经过人工培养可获得脱毒苗，A正确；经超低温冷冻脱毒培养的马铃薯只是脱毒，并没有获得抗病毒的能力，B错误；茎尖分生组织无成熟液泡，不易形成冰晶，C正确；与传统茎尖培养脱毒相比，该方法取材不受茎尖长度限制，传统茎尖脱毒法切取茎尖的大小与脱毒效果直接相关，茎尖越小，去病毒机会越大，而超低温冷冻脱毒法是通过超低温处理，大多数细胞都受到了损伤而死亡，存活下来的仅有生长点的分生组织细胞，D正确。故选B。
2．(2024·黑龙江哈尔滨哈九中校考模拟预测)高山红景天在清朝时期曾被康熙钦封为“仙赐草”，在我省仅分布于海林市等地区，为濒危物种，其植株中含有红景天苷(一种次生代谢物)等物质，具有抗衰老、抗肿瘤等作用，研究人员拟利用植物细胞工程技术获得更多的红景天资源，下列有关叙述正确的是( C )
A．外植体必须要经过灭菌处理后才可以进行接种培养
B．可通过植物细胞培养提高单个细胞中红景天苷含量
C．可切取一定大小的茎尖进行组织培养而获得脱毒苗
D．可用PEG诱导高山红景天原生质体融合获得单倍体
解析： 植物组织培养过程需要避免杂菌污染，因此，外植体必须要经过消毒处理后才可以进行接种培养，A错误；红景天苷(一种次生代谢物)等物质，具有抗衰老、抗肿瘤等作用，可通过植物细胞培养提高细胞数量，进而增加培养液中红景天苷含量，B错误；茎尖中带毒少或无毒，因而可切取一定大小的茎尖进行组织培养而获得脱毒苗，C正确；可用PEG诱导高山红景天原生质体融合获得多倍体，D错误。故选C。
3．(2023·北京大兴校考三模)马铃薯在种植过程中会因感染病毒而逐渐退化。马铃薯脱毒技术是解决马铃薯退化的主要技术措施。下面关于运用微型繁殖技术培育马铃薯脱毒苗的叙述，错误的是( A )
A．由于马铃薯的茎尖所含病毒很少，所以可不经消毒直接将顶芽接种在培养基上
B．茎尖的大小对脱毒效率有较大影响，茎尖越大，携带病毒的概率越大
C．培养基中生长素和细胞分裂素的浓度配比对马铃薯的茎尖培养影响很大
D．必须对试管苗进行病毒检测，在确认试管苗不带病毒后，才可继续扩繁试管苗
解析：植物组织培养时，为了防止污染，选取的外植体都需要消毒处理，A错误；在培育过程中，选取的外植体是茎尖，这是因为茎尖分生区无病毒或低毒，但茎尖的大小对脱毒效率有较大影响，茎尖越大，携带病毒的概率越大，B正确；植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例影响植物细胞发育的方向，生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成，C正确；通过植物组织培养获得的马铃薯不一定100%脱毒，所以必须对试管苗进行病毒检测，在确认试管苗不带病毒后，才可继续扩繁试管苗，D正确。故选A。
4．(2023·浙江温州统考二模)某些病毒感染会严重影响葡萄的产量和品质。某科研团队采用脱毒技术快速繁殖“阳光玫瑰”葡萄品种，具体流程如下图所示，其中①、②为植物组织培养过程。
eq \x(外植体)eq \(――→,\s\up7(①))eq \x(试管苗)eq \(――→,\s\up7(热处理))eq \x(剥取X)eq \(――→,\s\up7(②))eq \x(再生植株)eq \(――→,\s\up7(病毒),\s\d5(检测))eq \x(脱毒苗)
下列叙述错误的是( C )
A．图中的X可指试管苗的茎尖
B．推测热处理的基本原理是植物细胞比病毒更耐高温
C．过程①、②所用的MS培养基无需另外添加植物激素
D．可通过PCR、抗原—抗体杂交等方法对再生植株进行病毒检测
解析： 植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，A正确；推测热处理的基本原理是植物细胞比病毒更耐高温，处理后植物细胞处于生活状态，B正确；过程①、②所用的MS培养基需要添加生长素、细胞分裂素等植物激素，C错误；可通过PCR技术检测病毒的核酸，利用抗原—抗体杂交等方法检测病毒的蛋白质，进而对再生植株进行病毒检测，D正确。故选C。
5．(2024·山东临沂质检)某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列叙述正确的是( C )
A．外植体消毒的过程：酒精消毒30 s→次氯酸钠溶液处理30 min→无菌水清洗2～3次
B．愈伤组织是一种不定形的薄壁组织团块，诱导产生愈伤组织时每日应给予适时光照
C．诱导生芽培养基与诱导生根培养基相比，前者中细胞分裂素所占的比例和用量更高
D．打开封口后直接用流水冲洗掉幼苗根部培养基，再移植到消毒的蛭石环境中炼苗处理
解析：消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，故外植体消毒可先用体积分数为70%的酒精消毒30 s后，用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次，A错误；诱导形成愈伤组织的脱分化过程不需要光照条件，B错误；移栽时，应先将培养瓶的封口膜打开一段时间，让试管苗在培养箱内生长几日，然后用流水清洗根部的培养基，再移植到消毒的蛭石环境中炼苗处理，D错误。
6．甜叶菊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，是一种非常理想的蔗糖替代甜味剂。甜叶菊的种子小，发芽率低，种子繁殖的遗传性状不稳定，可利用植物组织培养技术提高甜叶菊繁殖效率。下列叙述错误的是( D )
A．外植体一般选自未开花植株的茎上部新萌生的嫩枝
B．釆用甜叶菊植株的茎尖进行植物组织培养可以获得脱毒苗
C．利用植物组织培养技术产生突变体，筛选可获得具有优良性状的新品种
D．植物组织培养的基本步骤是“取材→消毒→愈伤组织培养→生根→出芽→移栽”
解析：植物组织培养的基本步骤是：取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽，D错误。
7．(2024·天津三校联考)如图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。下列相关叙述错误的是( D )
A．在离体条件下，花粉经过脱分化转变成未分化的细胞，进而形成不定形的愈伤组织
B．在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得水、无机盐和小分子的有机物等营养物质
C．为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适宜浓度的细胞分裂素、生长素等激素
D．经图示无菌培养获得的试管苗的基因型是AABB、AAbb、aaBB、aabb
解析：在离体条件下，花粉经过脱分化转变成为具有分生能力的薄壁细胞，进而形成植物的愈伤组织，A正确；愈伤组织的代谢类型是异养需氧型，因此在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得水、无机盐和小分子的有机物等营养物质，B正确；为促进花粉细胞分裂生长，需在培养基中加入适宜浓度的细胞分裂素、生长素等植物激素，C正确；基因型为AaBb的水稻经花药离体培养可得到单倍体，其基因型是AB、Ab、aB、ab，D错误。
二、综合题
8．科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如下图所示，请据图回答下列问题：
(1)过程①常用的酶是纤维素酶和果胶酶，细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。
(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(或PEG)诱导，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面的荧光可观察到3种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)，当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。
(4)过程④中的培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。
(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含2(m＋n)条染色体。
解析：(3)在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面的荧光可观察到3种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)，即番茄原生质体自身融合、马铃薯原生质体自身融合、番茄原生质体和马铃薯原生质体相互融合，根据题意可知，当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时，可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。
(5)植物原生质体融合过程中，融合后形成的细胞内染色体数目等于融合前的两细胞核内染色体数之和，若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞中的染色体数为m＋n，在有丝分裂后期，由于着丝粒分裂，染色体数目加倍，故有丝分裂后期“番茄—马铃薯”细胞内含2(m＋n)条染色体。