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课时规范练 57 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.(2025·云南模拟)细胞全能性是植物细胞工程的理论基础。下列叙述与细胞全能性无关的是
( )
A.诱导外植体形成愈伤组织
B.诱导愈伤组织再分化形成芽或根
C.花粉离体培养获得单倍体植株
D.两种植物体细胞融合形成杂种细胞
2.(不定项)(2024·山东卷)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胞壁获得原生质体
B.融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C.体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
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
3.(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
考点二 植物细胞工程的应用
4.(2025·重庆开学模拟)病毒感染会导致植物生病,进而影响其产量和品质。育种专家采用多种方
法来培育脱毒植物,使用嘌呤和嘧啶的类似物来处理植株,从而获得健康的脱毒植株是一种常用
方法。下列说法错误的是( )
A.通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株,其原理是碱基类似物能够干扰病毒核酸的复制过程
B.常常用马铃薯块茎培养脱毒苗,培养前先用体积分数为75%的酒精和次氯酸钠溶液对块茎进
行消毒
C.香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代
D.在培养脱毒苗的过程中,需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质
5.(2025·广东珠海模拟)鱼腥草中的次生代谢物萜类物质具有抗过敏作用,可用于治疗过敏性荨麻
疹。通过植物细胞工厂化生产,可大量获取鱼腥草细胞中的萜类化合物。下列说法正确的是(
)
A.次生代谢物萜类物质是鱼腥草生命活动必需的营养物质
B.细胞工厂化生产是为了提高单个细胞中萜类物质的含量
C.培养过程中所用的外植体一般取自鱼腥草的分生区细胞
D.培养过程中会出现接触抑制,此时可进行分瓶传代培养
16.(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
关键能力提升练
7.(2025·湖南永州一模)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,通过
对愈伤组织悬浮培养可获得植物次生代谢物。某愈伤组织悬浮培养时细胞干重、蔗糖浓度和培
养液pH的变化过程如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.次生代谢物并不是植物基本的生命活动所必需的代谢物
B.外植体再分化形成愈伤组织的过程需要植物激素的诱导作用
C.12 d后细胞干重开始下降可能与培养液中蔗糖浓度和pH下降有关
D.培养液中添加蔗糖除能为细胞生长提供能源外,还能调节渗透压
8.(9分)(2024·湖南卷)百合具有观赏、食用和药用等多种价值,科研人员对其进行了多种育种技
术研究。回答下列问题。
图a
图b
2图c
(1)体细胞杂交育种。进行不同种百合体细胞杂交前,先用 去除细胞壁获得原
生质体,使原生质体融合,得到杂种细胞后,继续培养,常用 (填植物激素名称)诱
导愈伤组织形成和分化,获得完整的杂种植株。
(2)单倍体育种。常用 的方法来获得单倍体植株,鉴定百合单倍体植株的方法是
。
(3)基因工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的基因L,该基因及其
上游的启动子pL和下游的终止子结构如图a。图b是一种Ti质粒的结构示意图,其中基因gus
编码GUS酶,GUS酶活性可反映启动子活性。
①研究病原微生物对L的启动子pL活性的影响。从图a所示结构中获取pL,首先选用
酶切,将其与相同限制酶酶切的Ti质粒连接,再导入烟草。随机选取3组转基因成功的烟草
(P1、P2和P3)进行病原微生物胁迫,结果如图c。由此可知,三种病原微生物都能诱导pL的活性
增强,其中 的诱导作用最强。
②现发现栽培种百合B中也有L,但其上游的启动子与野生百合不同,且抗病性弱。若要提高该
百合中L的表达量,培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种,简要写出实验思路:
。
3参考答案
课时规范练 57 植物细胞工程
必备知识基础练
1.D 解析 外植体具有该物种全套的遗传信息,诱导外植体形成愈伤组织,与细胞全能性有关,A
项不符合题意;诱导愈伤组织具有该物种全套的遗传信息,再分化形成芽或根,与细胞全能性有
关,B项不符合题意;花粉(包含该物种全套的遗传信息)离体培养获得单倍体植株,这体现了细胞
具有全能性,C项不符合题意;两种植物体细胞融合形成杂种细胞,体现了细胞膜具有流动性,与细
胞的全能性无关,D项符合题意。
2.BD 解析 去除植物细胞壁一般用果胶酶和纤维素酶,A项错误;融合的原生质体需再生出细
胞壁才能说明植物体细胞杂交成功,进而可进行植物组织培养,B项正确;植物体细胞杂交获得的
杂种植株细胞为单核细胞(来自杂交亲本的细胞核融合为一个细胞核),C项错误;通过愈伤组织
再生出多个完整植株,利用了植物细胞的全能性,属于无性繁殖,D项正确。
3.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。
4.B 解析 通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株,其原理是碱基类似物能够干扰病毒核酸的
复制过程,进而影响病毒的增殖,A项正确;常常用马铃薯茎尖培养脱毒苗,培养前先用体积分数为
70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠溶液对茎尖进行消毒,B项错误;香蕉比玉米更容易把感
染的病毒传给后代,因为香蕉进行无性繁殖,而玉米进行有性生殖,C项正确;在培养脱毒苗的过程
中,需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质,可以通过改变这两种激素的比例来调控脱
分化和再分化过程,D项正确。
5.C 解析 次生代谢物萜类物质并不是鱼腥草生命活动必需的营养物质,A项错误;细胞工厂化
生产是为了提高萜类物质的含量,不是单个细胞中萜类物质的含量,B项错误;在植物细胞培养中,
通常会选择分裂能力强、分化程度低的分生组织作为外植体,因为这些细胞更容易在体外培养
条件下增殖和分化,C项正确;动物培养过程中会出现接触抑制,植物细胞培养过程中不会发生接
触抑制,D项错误。
6.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。
关键能力提升练
7.B 解析 次生代谢物是由植物次生代谢产生的一些不是植物基本的生命活动所必需的小分子
有机化合物,A项正确;外植体脱分化形成愈伤组织的过程需要植物激素(生长素和细胞分裂素)
4的诱导作用,B项错误;据图可知,12 d后蔗糖浓度下降,pH降低,不利于细胞的增殖、生长,所以细
胞干重在12 d后下降,C项正确;在细胞培养时,培养液中添加的蔗糖除了能为细胞生长提供能源
外,还能够调节培养液的渗透压,D项正确。
8.答案 (1)纤维素酶和果胶酶 生长素和细胞分裂素
(2)花药离体培养 利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目
(3)①HindⅢ、BamHⅠ 交链格孢 ②利用转基因技术将百合B中L基因的启动子替换为野
生百合中L基因的启动子pL
解析 (1)因植物细胞细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,而酶具有专一性,因此获得原生质体的
方法是用纤维素酶和果胶酶对植物细胞进行处理,得到原生质体后使原生质体融合,形成杂种细
胞,再用生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织形成和分化,从而获得完整的杂种植株。
(2)获得单倍体植株常用花药(花粉)离体培养法。细胞有丝分裂中期,染色体形态稳定,数目清晰,
便于观察,故鉴定百合单倍体植株的方法是利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的
数目,如果染色体数目减少一半,则获得的植株为单倍体植株。
(3)根据目的片段以及质粒上限制酶的识别位点可知,若要获得pL并连接到质粒上,可选用限制
酶HindⅢ、BamHⅠ进行酶切,以替换Ti质粒中的启动子,从而达到根据GUS酶活性反映启动
子活性的目的。根据图c的结果可知,交链格孢处理的每一组转基因烟草中的GUS酶活性都最
高,可确定其诱导作用最强。欲培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种,可利用转基因技术
将百合B中L基因的启动子替换为野生百合中L基因的启动子pL。
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