（15-1）植物细胞工程——高考生物一轮复习实验题考点攻破（含解析）

（15-1）植物细胞工程——2025届高考生物一轮复习实验题考点攻破
1.无菌操作是指在特定的无菌环境（如无菌室或超净台）中，以防止微生物进入人体或污染供试菌为目的的操作技术。下列无需进行无菌操作的是( )
A.传统发酵 B.植物组织培养 C.微生物培养 D.动物细胞培养
2.植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是( )
A.植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理
B.经纤维素酶和果胶酶充分处理后，植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞
C.为使悬浮细胞正常生长，培养基须保持适当的温度、pH和渗透压
D.利用悬浮培养技术生产次生代谢物，可减少植物资源的消耗
3.黄酮类化合物是葛根的有效成分。为工厂化生产黄酮，科研人员开展pH对葛根悬浮细胞生长及总黄酮产量的研究，结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.获得悬浮细胞的过程主要有：葛根根部灭菌→接种→脱分化→分离细胞
B.悬浮培养时要将接种好的三角瓶置于摇床培养
C.悬浮培养的主要原理是细胞的有丝分裂
D.pH为5.3时单细胞黄酮产量比5.8时明显低
4.野生石斛是一种珍贵的兰科药用植物，种子小而多，不含胚乳，因此自然繁殖率低，但市场需求量大。可利用石斛叶片进行组织培养形成大量试管苗。下列叙述错误的是( )
A.组织培养前，需要用纤维素酶或果胶酶处理石斛叶片
B.野生石斛的叶片作为外植体，需先进行清洗和消毒处理
C.利用组织培养技术获得试管苗能保持优良品种的遗传特性
D.对石斛叶片进行组织培养需要经过脱分化和再分化过程
5.如图为“番茄－马铃薯”的培育过程示意图，有关叙述中正确的是( )
A.获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶
B.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般是秋水仙素
C.a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜具有流动性
D.d、e、f过程表示植物的组织培养过程，e、f分别为脱分化和再分化
6.植物组织培养的过程如图所示，其中①②表示过程。下列分析正确的是( )
A.该过程中使用的培养基可以不灭菌
B.①过程中不存在基因的选择性表，达②过程中存在
C.完成②过程所需的关键激素是生长素和细胞分裂素
D.经植物组织培养技术培养出的脱毒植株可以抗病毒
7.青枯病是一种严重危害马铃薯的病害，茄子对青枯病具有一定抗病性。研究者通过植物体细胞杂交技术培育抗青枯病的马铃薯新品种，在获得的90个杂种植株中，有6个具有明显的青枯病抗性。下列相关叙述错误的是( )
A.可以通过纤维素酶和果胶酶处理马铃薯与茄子的细胞获得原生质层
B.杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失可以用来解释并非所有杂种植株均抗病
C.通过植物体细胞杂交技术获得杂种植株体现了植物细胞的全能性
D.茄子和马铃薯之间存在生殖隔离，不能采用杂交育种的方法来培育抗病马铃薯
8.下列关于细胞工程的叙述，正确的是( )
A.植物体细胞杂交技术属于有性杂交，包括细胞融合和植物组织培养技术
B.植物组织培养技术和动物细胞培养技术的原理相同
C.卵母细胞去核的方法是显微注射法，还可以用紫外光短时间照射等方法
D.重构胚需要用物理或化学方法激活，使之完成细胞分裂和发育进程
9.苏云金杆菌是杀灭玉米螟的重要生物，灭蚊球孢菌具有杀灭蚊子的效能，某人将这两种菌的原生质体融合获得既能杀蚊又能杀螟的新菌株，过程见下图。微生物原生质体的获得等过程和植物的类似。下列叙述正确的是( )
A.①试管中加入PEG的目的是诱导A、B原生质体融合及细胞壁再生
B.图中过程与植物体细胞杂交过程相比，去壁方法、诱导融合的方法、所依据的原理均完全相同
C.离心洗涤后向培养液中加入的酶可能是溶菌酶，目的是溶解细菌的细胞壁以获得原生质体
D.图中的甲实验和乙实验是指灭蚊实验和杀灭玉米螟实验，获得的融合株染色体数目加倍
10.科研人员以“将军一点红”和“家雀蛋”两个油豆角品种的原生质体为试材，探索菜豆原生质体融合条件，为利用菜豆原生质体融合技术创新和改良菜豆新品种奠定基础。下列叙述错误的是( )
A.常用纤维素酶、果胶酶获得菜豆品种相应的原生质体
B.加入高高溶液有利于两种原生质体的融合
C.杂种细胞经诱导形成愈伤组织，通过调整生长素和细胞分裂素的比例诱导生芽
D.植物体细胞杂交技术获得的植株表现出双亲的所有性状
11.研究发现，骆驼蓬体内有多种具有抗肿瘤作用的生物碱。科研人员为了快速繁殖骆驼蓬及获取生物碱，进行了如图所示的操作流程。下列相关叙述正确的是( )
A.若培育出的骆驼蓬为脱毒苗，则所用外植体不可能是茎尖
B.外植体需要进行灭菌处理，以免杂菌污染
C.进行①和③过程的外界培养条件相同，但激素比例不同
D.利用该操作流程获取生物碱可减少人类对自然资源的破坏
12.根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答下列相关问题：
（1）运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯杂交）不能得到杂种植株，为什么 ___________
（2）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段有植物组织培养技术和细胞融合技术，依据的原理是___________，过程②成功的标志是____________，常用的化学融合方法是___________（写出两种）。过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为____________。
（3）已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于______倍体植株。
（4）随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到_________过程即可（填字母编号）。
（5）植物体细胞杂交技术在育种工作中具有广泛的应用，其突出的优点是____________。
答案以及解析
1.答案：A
解析：传统发酵利用材料本身的微生物进行发酵，无需进行无菌操作；植物组织培养、微生物培养、动物细胞培养都要防止外来微生物的污染，所以都需要进行无菌操作。故选A项。
2.答案：B
解析：体外培养植物细胞时，必须保证环境是无菌、无毒的，即需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作，A正确；植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，植物细胞经纤维素酶和果胶酶充分处理后，获得的是原生质体，而不是完整的细胞，B错误；悬浮细胞的正常生长需要适当的温度、pH和渗透压等条件，故C正确；由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，利用悬浮培养技术生产植物细胞的次生代谢物，可减少植物资源的消耗，D正确。
3.答案：A
解析：A、获得悬浮细胞的过程主要有:葛根根部消毒→接种脱分化→分离细胞,A错误;B、悬浮培养时为了保证细胞与培养液充分接触并保持悬浮状态,要将接种好的三角瓶置于摇床培养,B正确;C、细胞悬浮培养的目的是使细胞数目增多,主要原理是细胞的有丝分裂,C正确;D、由图分析可知,pH为5.3时单细胞黄酮产量比5.8时明显低,D正确。故选A。
4.答案：A
解析：A、进行植物组织培养前，石斛叶片无需酶解去壁，A错误；B、诱导愈伤组织形成时，取野生石斛的叶、茎等组织作为外植体，需先进行清洗和消毒处理，B正确；C、利用组织培养技术获得试管苗属于无性繁殖，能保持优良品种的遗传特性，C正确；D、组织培养经过脱分化形成愈伤组织和再分化两个关键步骤，D正确。故选A。
5.答案：C
解析：分析图形可知，图中a、b是两种原生质体，获取原生质体需要纤维素酶和果胶酶，A错误；诱导原生质体融合的化学试剂一般用聚乙二醇，B错误；原生质体融合的原理是生物膜具有流动性，C正确；d、e、f过程表示植物的组织培养过程，e、f均为再分化，D错误。
6.答案：C
解析：A、该过程中使用的培养基需要灭菌，否则影响外植体的分裂和生长，A错误；B、①过程是脱分化过程，②过程是再分化过程，脱分化和再分化过程中都存在基因的选择性表达，B错误；C、②过程是再分化过程，植物组织培养的再分化所需关键激素是细胞分裂素和生长素，且二者用量的比值不同，分化的结果也不同，C正确；D、经植物组织培养技术培养出的脱毒植株自身无病毒或带少量病毒，但是不能抗病毒，D错误。故选C。
7.答案：A
解析：A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，可以通过纤维素酶和果胶酶处理马铃薯与茄子的细胞获得原生质体，A错误；
B、茄子对青枯病具有一定抗病性，说明其细胞内含有抗该病基因，而且在获得的90个杂种植株中，有6个具有明显的青枯病抗性，说明杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失，而导致并非所有杂种植株均抗病，B正确；
C、植物体细胞杂交首先要使原生质体融合形成杂种细胞，其次要把杂种细胞经过植物组织培养技术培育成杂种植株。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，C正确；
D、茄子和马铃薯属于不同的物种，两者之间存在生殖隔离，不宜采用杂交育种培育抗病马铃薯，D正确。
故选A。
8.答案：D
解析：A、植物体细胞杂交技术是将不同种类的植物细胞融合并培养形成杂种植株，包括细胞融合和植物组织培养技术，属于无性繁殖，A错误；B、植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养技术的原理是细胞增殖，B错误；C、核移植前需要使用显微直接去除的方法把细胞核去除（并非是显微注射法），C错误；D、在体细胞核移植过程中，用物理方法或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，D正确。故选D。
9.答案：C
解析：A、①试管中加入PEG的目的是诱导A、B原生质体融合，PEG不具有诱导细胞壁再生的作用，A错误；B、图中为细菌细胞的杂交过程，与植物体细胞杂交过程相比，诱导融合的方法不完全相同，所依据的原理均为细胞膜具有一定的流动性的结构特点，B错误；C、离心洗涤后向培养液中加入的酶可能是溶菌酶，溶菌酶可溶解细菌的细胞壁，以获得原生质体，C正确；D、图中的甲实验和乙实验是指个体水平上进行灭蚊实验和杀灭玉米螟实验；获得的融合株由两种细菌融合而来，细菌属于原核生物，细胞中没有染色体，D错误。故选C。
10.答案：D
解析：常用纤维素酶、果胶酶获得菜豆品种相应的原生质体;加入高Ca2+_高pH溶液有利于2种菜豆原生质体的融合;杂种细胞经诱导形成愈伤组织，通过调整生长素和细胞分裂素的使用比例诱导生芽;由于基因间的相互作用，利用植物体细胞杂交技术获得的杂种植株，不一定能同时表现出两个亲本的全部性状。
11.答案：D
解析：A、由于植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒很少，甚至无病毒，所以利用茎尖可以培育出脱毒苗，A错误； B、进行植物组织培养时，外植体需要进行消毒处理，B错误； C、进行①和③过程的外界培养条件不同，①过程不需要光照，③过程需要光照，C错误； D、由工厂化细胞培养提取生物碱的过程不需要考虑土地资源的消耗，同时也不需要考虑季节、时间的限制，因而可减少对自然资源的破坏，D正确。
故选：D。
12.答案：（1）同种的植物存在生殖隔离
（2）植物细胞的全能性和细胞膜流动性；杂种细胞再生出新的细胞壁；聚乙二醇（PEG）、高Ca2+-高pH；高尔基体
（3）六（或异源六）
（4）e
（5）克服远缘杂交不亲和的障碍
解析：(1)番茄和马铃薯属于不同种的植物，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代，故运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)不能得到杂种植株。
(2)植物组织培养技术依据的原理是植物细胞的全能性，细胞融合技术依据的原理是细胞膜的流动性。过程②称为原生质体融合，细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。原生质体融合常用的化学融合方法是聚乙二醇(PEG)、高Ca2+-高pH。③表示再生出新细胞壁的过程，高尔基体(单层膜结构的细胞器)与植物细胞壁的形成有关。
(3)由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，因此植物体细胞杂交得到的“番茄马铃薯"属于异源多倍体里面的六倍体(或异源六倍体)。
(4)柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油树细胞培养进行到愈伤组织即可提取，愈伤组织为图中的e时期。
(5)不同物种之间存在生殖隔离，不能通过有性杂交获得可育后代，植物体细胞杂交的突出优点在于可克服远缘杂交不亲的障碍，培育种间甚至属间杂种。