【备考2027】高考生物学一轮复习 课时规范练52 植物细胞工程(含答案)

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2027全国版高考生物学一轮复习
课时规范练52　植物细胞工程
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一　植物细胞工程的基本技术
1.(2026·江苏南通模拟)下列有关植物组织培养技术的叙述,正确的是(　　)
A.植物组织培养过程中,愈伤组织易受到诱变因素的影响而产生突变
B.茎尖经酒精和次氯酸钠消毒后可增强植物组织对病毒的抵抗力
C.进行再分化的培养基为不含有机碳源的自养型培养基
D.植物组织培养过程中更换培养基的目的是清除有害代谢物
2.(2024·浙江卷)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(　　)
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A.选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B.培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C.将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D.提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
3.(2026·湖南模拟)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一种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种细胞的染色体上,从而留存在杂种细胞中。依据该原理,某研究小组用野生耐盐的中间偃麦草与高产小麦进行体细胞杂交,用于培育高产、耐盐的小麦新品种,在黄河三角洲广泛种植。下图是育种流程的示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.过程①在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B.过程②进行处理的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C.过程③常用PEG或灭活病毒诱导法促进原生质体融合
D.过程④通常在黑暗中进行,需更换培养基诱导根和芽的形成
4.(2026·山西模拟)科学家以番茄(2n=24)和马铃薯(2n=48)为材料,利用植物体细胞杂交技术,培育出若干株番茄—马铃薯,其中有一株番茄—马铃薯(甲)经鉴定有71条染色体。下列相关叙述正确的是(　　)
A.获取番茄和马铃薯的原生质体,必须用到纤维素酶和蛋白酶
B.杂种细胞在形成愈伤组织的过程中,先发生脱分化后发生再分化
C.获得杂种植株甲所用多种培养基的成分差异在于激素种类不同
D.甲体内,处于减数分裂Ⅰ前期的细胞内可能会出现35个四分体
考点二　植物细胞工程的应用
5.(2025·八省联考内蒙古卷)下列关于植物细胞工程的叙述,正确的是(　　)
A.诱导愈伤组织形成和后续培养过程中均需提供适宜的温度和光照
B.诱导愈伤组织再分化需改变激素的浓度和比例
C.获得的试管苗通常直接移栽大田
D.获得的脱毒苗具有抗病毒能力
6.(2026·重庆模拟)如图为科研人员以杂合亲本玉米(2n=20)为材料进行人工繁殖的过程。下列叙述错误的是(　　)
A.a、b、c、d过程的理论基础都涉及植物细胞的全能性
B.若取材自茎尖组织或细胞,可培育出抗病毒的玉米品种
C.a过程是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
D.a、b、c、d中染色体组数分别为1、2、2、4
7.(2025·八省联考云南卷)人参皂苷具有重要的药用价值,可通过植物细胞培养生产。下列说法错误的是(　　)
A.外植体消毒需用酒精和次氯酸钠溶液
B.外植体脱分化形成愈伤组织需要光照和氧气
C.可通过液体培养获得大量愈伤组织细胞
D.人参皂苷属于植物细胞的次生代谢物
8.(2026·湖北模拟)黄连素是一种异喹啉类生物碱,在抗菌、抗炎等方面有显著效果。下图为某科研团队利用植物组织培养技术生产黄连素的主要过程,相关叙述错误的是(　　)
A.植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础
B.外植体经高温灭菌处理后再通过①脱分化形成愈伤组织
C.过程②再分化时,需调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例
D.过程④高产细胞系产黄连素的速度和产量均优于过程③试管苗
关键能力提升练
9.(2025·湖北卷)水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生代谢物黄酮。水母雪莲生长缓慢,长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
转速/(r·min-1) 55 65 75 85
相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25
细胞干重/(g·L-1) 7.50 9.70 11.4 9.50
黄酮产量/(g·L-1) 0.20 0.27 0.32 0.25
A.黄酮产量与细胞干重呈正相关
B.黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
C.氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D.转速为75 r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累
10.(2026·河北模拟)植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)　
A.过程①中酶处理时间不同,可能与亲本细胞壁的结构差异有关
B.过程②可采用PEG诱导原生质体融合,但不能用灭活的病毒处理
C.过程④和⑤的培养基中均需添加生长素和细胞分裂素,但二者比例不同
D.植物丙的染色体数目为甲、乙染色体数目之和,且能稳定遗传产生优良后代
11.(2026·江苏南京模拟)骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A.下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B.过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C.由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗不能抵抗病毒的侵染
D.骆驼蓬具有防风固沙的作用,体现了生物多样性的间接价值
参考答案
必备知识基础练
1.A　解析 愈伤组织细胞处于不断增殖的状态,容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变,A项正确。茎尖经酒精和次氯酸钠消毒是为了除去茎尖表面的微生物,无法增强植物组织对病毒的抵抗力,B项错误。进行再分化的培养基中需要添加有机碳源(如蔗糖)供细胞异养生长,因为植物组织培养过程中的外植体等在初期不能进行光合作用制造有机物,属于异养培养,C项错误。植物组织培养过程中更换培养基的目的是满足不同培养阶段植物细胞对营养物质、激素等的不同需求,而不只是清除有害代谢物,D项错误。
2.D　解析 提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根,D项符合题意。
3.B　解析 过程①是去除植物细胞壁获得原生质体。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。但为了保持原生质体的活性,该操作需要在等渗溶液中进行,若在低渗溶液中进行,原生质体容易吸水涨破,A项错误。根据题干信息“若其中一种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种细胞的染色体上,从而留存在杂种细胞中”,以及“用野生耐盐的中间偃麦草与高产小麦进行体细胞杂交,用于培育高产、耐盐的小麦新品种”,可知过程②用不同剂量的紫外线照射的目的是使中间偃麦草的染色体断裂,这样断裂后的染色体片段才有可能整合到高产小麦细胞的染色体上,从而培育出耐盐的小麦新品种,B项正确。过程③是诱导原生质体融合,常用的诱导方法有物理法(如离心法、电融合法)和化学法(如PEG诱导法),而灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的常用方法,不能用于诱导植物原生质体融合,C项错误。过程④包括植物组织培养中的脱分化和再分化过程,其中再分化过程需要光照,以利于叶绿素的合成,D项错误。
4.D　解析 原生质体的制备需去除植物细胞壁,植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,故需用到纤维素酶和果胶酶,而非蛋白酶,A项错误。愈伤组织的形成仅需脱分化,再分化是后续发育为其他组织的过程,B项错误。不同培养基的差异主要在于生长素与细胞分裂素的比例,而非激素种类,C项错误。番茄(2n=24)和马铃薯(2n=48)正常融合形成的杂种细胞染色体数应为24+48=72(条),而甲有71条染色体,少了1条。在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会形成四分体,其中有35对同源染色体联会,则会出现35个四分体,D项正确。
5.B　解析 诱导愈伤组织形成过程中不需要光照,A项错误。生长素与细胞分裂素比值高时有利于根的形成,细胞分裂素与生长素比值高时有利于芽的形成,生长素和细胞分裂素的浓度、比例都会影响植物细胞的发育方向,因此诱导愈伤组织再分化需改变激素的浓度和比例,B项正确。获得的试管苗需要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽到大田中,C项错误。茎尖等分裂旺盛部位病毒较少甚至无病毒,利用茎尖分生组织能培养出无病毒且保持优良性状的幼苗,即脱毒苗,脱毒苗不等于抗毒苗,即获得的脱毒苗不具备抗病毒能力,D项错误。
6.B　解析 a、b、c、d四个过程都利用了植物组织培养技术,其原理为植物细胞具有全能性,A项正确。用茎尖组织或细胞培养得到的植株病毒含量降低,是脱毒苗但不是抗毒苗,B项错误。a过程是单倍体育种,由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现,因此它是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,C项正确。亲本玉米为二倍体(2n=20),a过程中的单倍体植株染色体组数为1,b过程由胚状体发育成的植株为二倍体,染色体组数为2,c过程由愈伤组织发育成的植株为二倍体,染色体组数为2,d过程是两个二倍体的原生质体融合后培育成的植株,染色体组数为4,D项正确。
7.B　解析 外植体在接种于培养基培养时,需先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒,A项正确。外植体脱分化形成愈伤组织的过程中,需要遮光处理,不需要光照,B项错误。植物细胞的培养一般使用液体培养基,因此可通过液体培养获得大量愈伤组织细胞,C项正确。次生代谢物是指植物代谢产生的一些一般认为不是植物基本生命活动所必需的产物,因此,人参皂苷属于植物细胞的次生代谢物,D项正确。
8.B　解析 植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,A项正确。外植体不能高温灭菌,会杀死细胞,为实现无菌操作,需进行消毒处理,B项错误。植物组织培养时生长素和细胞分裂素的比例会影响分化方向,再分化时需调整生长素和细胞分裂素的比例,C项正确。过程④是利用高产细胞系生产黄连素,细胞系增殖快、代谢旺盛,所以生产黄连素的速度和产量均优于过程③试管苗,D项正确。
关键能力提升练
9.B　解析 据表格数据可知,细胞干重越高,黄酮产量越高,推测黄酮产量与细胞干重呈正相关,A项正确。黄酮是水母雪莲的次生代谢物,不是水母雪莲细胞生存和生长所必需的,B项错误。水母雪莲细胞生长、分裂和代谢需要细胞呼吸提供能量,所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的,C项正确。据表格数据可知,转速为75 r/min时,相对生长速率、细胞干重和黄酮产量都是最高的,所以转速为75 r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累,D项正确。
10.D　解析 过程①为酶解法去除细胞壁,不同植物细胞壁的成分和结构可能存在差异,如纤维素和果胶的比例不同,导致酶解所需时间不同,A项正确。植物原生质体融合常用PEG诱导,灭活病毒仅适用于诱导动物细胞融合,B项正确。过程④(脱分化)和⑤(再分化)的培养基中均需添加生长素和细胞分裂素,但二者比例不同,C项正确。杂种植物丙染色体数目为植物甲和植物乙染色体数目之和,但植物丙不一定能稳定遗传产生优良后代,D项错误。
11.B　解析 在进行植物组织培养时,为了避免杂菌污染,骆驼蓬下胚轴切段需要进行消毒处理,通常用酒精和次氯酸钠进行消毒,A项正确。过程①发生了细胞的脱分化,过程②是愈伤组织的扩大培养,不是再分化过程,B项错误。由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗只是不带病毒,并不能抵抗病毒的侵染,C项正确。骆驼蓬具有防风固沙的作用,这属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,D项正确。
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