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课时跟踪检测（五十四）植物细胞工程
一、选择题　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(2024·福建高考)中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式，不仅周期长、产率低、花色单调，还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是 (　 )
A.用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率
B.利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育
C.选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗
D.通过基因工程技术引入外源基因改变花色
解析：选B　应用植物组织培养技术可以快速地实现种苗的大量繁殖，故用水仙鳞片进行植物组织培养可以解决水仙繁殖周期长、产率低的问题，A不符合题意；中国水仙是三倍体，因联会紊乱一般不能产生正常配子，故无法进行单倍体育种，B符合题意；用茎尖等幼嫩组织进行植物组织培养可以得到脱毒苗，C不符合题意；结合基因工程技术，引入控制花色的外源基因，可以解决水仙花色单调的问题，D不符合题意。
2.(2024·北京高考)大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是 (　 )
A.制备时需用纤维素酶和果胶酶
B.膜具有选择透过性
C.可再生出细胞壁
D.失去细胞全能性
解析：选D　大豆叶片细胞是植物细胞，具有细胞壁，其细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体时，需用纤维素酶和果胶酶进行处理，A正确；生物膜的功能特点是具有选择透过性，所以原生质体膜具有选择透过性，B正确；原生质体可以再生出新的细胞壁，C正确；分离出的原生质体具有全能性，可用于植物体细胞杂交，为杂种植株的获得提供了理论基础，D错误。
3.(2025·青岛模拟)植物细胞质中的叶绿体和线粒体是两个相对独立的遗传体系，控制着许多优良性状，胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面。下图为将植株1细胞质中的优良基因导入植株2的实验流程。下列说法正确的是 (　 )
A.①用纤维素酶和果胶酶处理，需在低渗溶液中进行
B.②通常采用灭活病毒诱导原生质体融合
C.④应先诱导根形成后，再转接到诱导生芽培养基上
D.该方式获得的抗病植株，性状一般不能稳定遗传
解析：选D　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶处理可去除细胞壁，获得原生质体，但为维持细胞的正常形态，此操作须在等渗溶液中进行，A错误；诱导动物细胞融合常采用灭活的病毒处理，而题干为植物细胞，B错误；过程④为诱导愈伤组织形成试管苗的过程，需要将生长良好的愈伤组织先转接到诱导生芽的培养基上，长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导生根，C错误；题干中该方式获得的抗病植株的抗病基因位于细胞质中，故性状一般不能稳定遗传给后代，D正确。
4.(2025·武汉模拟)下图表示获得紫草宁的两种工艺途径，下列说法错误的是 (　 )
A.对外植体进行消毒目的是防止培养过程中杂菌污染
B.推测经紫草植株途径所得的紫草宁提取量小于经细胞培养物途径所得的紫草宁提取量
C.细胞培养物途径不占用耕地，不受季节天气限制，生产更灵活
D.紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，属于紫草细胞的初生代谢物
解析：选D　对外植体进行消毒的目的是防止培养过程中杂菌的污染，A正确；细胞增殖速度较快，因而细胞培养物途径所得的紫草宁提取量大于紫草植株途径所得的紫草宁提取量，B正确；细胞培养物途径不占用耕地，不受季节天气限制，生产更灵活，C正确；紫草宁是紫草细胞的次生代谢物，D错误。
5.(2025年1月·八省联考四川卷)科学家用蜗牛提取液处理烟草叶片和拟南芥根得到原生质体，两种原生质体经PEG处理后筛选出杂种细胞，其分裂产生的愈伤组织经诱导形成再生植株。经鉴定，再生植株同时表现出烟草和拟南芥的部分性状。下列叙述错误的是 (　 )
A.蜗牛提取液具有纤维素酶和果胶酶活性，可去除细胞壁获得原生质体
B.利用PEG处理可提高细胞膜的流动性，从而促进两种原生质体的融合
C.用较高浓度的细胞分裂素处理杂种细胞产生的愈伤组织，有利于根的分化
D.杂种细胞诱导形成具有双亲部分性状的再生植株是基因选择性表达的结果
解析：选C　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，蜗牛提取液可以去除烟草叶片和拟南芥根的细胞壁得到原生质体，由此可知，蜗牛提取液具有纤维素酶和果胶酶活性，A正确；PEG是一种常用的细胞融合剂，利用PEG处理可提高细胞膜的流动性，从而促进两种原生质体的融合，B正确；生长素和细胞分裂素的浓度、比例会影响植物细胞的发育方向，生长素比例高时，有利于愈伤组织分化生根，C错误；杂种细胞诱导形成具有双亲部分性状的再生植株(发生了细胞分化过程等)是基因选择性表达的结果，D正确。
6.科学家以二倍体番茄和四倍体马铃薯为材料，采用植物体细胞杂交技术，成功培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，下图中①~⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是 (　 )
A.过程①需将体细胞用含解离液的等渗溶液处理
B.愈伤组织形成试管苗需要经过脱分化和再分化两个过程
C.过程④⑤均会发生基因的选择性表达
D.有丝分裂中期，杂种植株体细胞中有12个染色体组
解析：选C　过程①为利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获取原生质体的过程，该过程需要在等渗溶液中进行，以维持原生质体的形态和功能，A错误；杂种细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成试管苗，B错误；过程④是脱分化，过程⑤是再分化，过程④⑤均会发生基因的选择性表达，C正确；番茄为二倍体，马铃薯为四倍体，将二者进行植物体细胞杂交得到的杂种植株为六倍体，处于有丝分裂中期的杂种植株的体细胞中有6个染色体组，D错误。
7.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，而野生黑芥具有抗黑腐病的特性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种，培育过程如图，培育过程中通过紫外线照射使黑芥部分染色体结构被破坏。下列叙述正确的是 (　 )
A.过程①将两种植物细胞置于含水解酶的低渗溶液中，获得完整的原生质体
B.过程②常用高C—高pH融合法和灭活病毒诱导法
C.过程③获得的愈伤组织细胞在显微镜下无法观察到来自黑芥苗的叶绿体
D.最终获得的抗病植株具有完整的黑芥和花椰菜的遗传信息
解析：选C　过程①将两种植物细胞置于等渗溶液中，并用纤维素酶和果胶酶处理以除去细胞壁，获得有活力的原生质体，A错误；灭活的病毒不能用于植物原生质体融合，B错误；愈伤组织为脱分化形成的细胞，不含叶绿体，因此过程③获得的愈伤组织细胞在显微镜下无法观察到来自黑芥苗叶肉细胞的叶绿体，C正确；由于紫外线照射使黑芥部分染色体结构被破坏，因此完成鉴定后，最终获得的杂种抗病植株中不具有完整的黑芥的遗传信息，D错误。
二、非选择题
8.(11分)(2025·扬州模拟)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，过程如图1所示。请回答下列问题：
(1)过程①需要使用　　　　　　　酶去除细胞壁。③要用到的物理法有　　　　　　　　，化学法有　　　　　　　　　　　　。(物理法和化学法各举一例)(3分)
(2)过程②紫外线的作用是_____________________________________________________________。(2分)
(3)过程④培养基中需添加　　　　　、无机盐、蔗糖等物质才能诱导愈伤组织形成，其中蔗糖的作用是
________________________________________________________________________(至少答出一点)。(3分)
(4)以普通小麦、中间偃麦草及再生植株1~4的基因组DNA为模板扩增出差异性条带，可用于杂种植株的鉴定，结果如图2所示。据图2判断，再生植株1~4中一定是杂种植株的是　　　　　　，判断依据是_________________________________________。(3分)
答案：(1)纤维素酶和果胶　离心法(或电融合法)　聚乙二醇(PEG)融合法(或高Ca2+-高pH融合法)　(2)使中间偃麦草的染色体断裂　(3)植物激素　提供营养物质、调节渗透压(至少答出一点)　(4)1、2、4　它们同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段
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一、选择题　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(2024·福建高考)中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式，不仅周期长、产率低、花色单调，还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是 (　 )
A.用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率
B.利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育
C.选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗
D.通过基因工程技术引入外源基因改变花色
2.(2024·北京高考)大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是 (　 )
A.制备时需用纤维素酶和果胶酶
B.膜具有选择透过性
C.可再生出细胞壁
D.失去细胞全能性
3.(2025·青岛模拟)植物细胞质中的叶绿体和线粒体是两个相对独立的遗传体系，控制着许多优良性状，胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面。下图为将植株1细胞质中的优良基因导入植株2的实验流程。下列说法正确的是 (　 )
A.①用纤维素酶和果胶酶处理，需在低渗溶液中进行
B.②通常采用灭活病毒诱导原生质体融合
C.④应先诱导根形成后，再转接到诱导生芽培养基上
D.该方式获得的抗病植株，性状一般不能稳定遗传
4.(2025·武汉模拟)下图表示获得紫草宁的两种工艺途径，下列说法错误的是 (　 )
A.对外植体进行消毒目的是防止培养过程中杂菌污染
B.推测经紫草植株途径所得的紫草宁提取量小于经细胞培养物途径所得的紫草宁提取量
C.细胞培养物途径不占用耕地，不受季节天气限制，生产更灵活
D.紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，属于紫草细胞的初生代谢物
5.(2025年1月·八省联考四川卷)科学家用蜗牛提取液处理烟草叶片和拟南芥根得到原生质体，两种原生质体经PEG处理后筛选出杂种细胞，其分裂产生的愈伤组织经诱导形成再生植株。经鉴定，再生植株同时表现出烟草和拟南芥的部分性状。下列叙述错误的是 (　 )
A.蜗牛提取液具有纤维素酶和果胶酶活性，可去除细胞壁获得原生质体
B.利用PEG处理可提高细胞膜的流动性，从而促进两种原生质体的融合
C.用较高浓度的细胞分裂素处理杂种细胞产生的愈伤组织，有利于根的分化
D.杂种细胞诱导形成具有双亲部分性状的再生植株是基因选择性表达的结果
6.科学家以二倍体番茄和四倍体马铃薯为材料，采用植物体细胞杂交技术，成功培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，下图中①~⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是 (　 )
A.过程①需将体细胞用含解离液的等渗溶液处理
B.愈伤组织形成试管苗需要经过脱分化和再分化两个过程
C.过程④⑤均会发生基因的选择性表达
D.有丝分裂中期，杂种植株体细胞中有12个染色体组
7.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，而野生黑芥具有抗黑腐病的特性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种，培育过程如图，培育过程中通过紫外线照射使黑芥部分染色体结构被破坏。下列叙述正确的是 (　 )
A.过程①将两种植物细胞置于含水解酶的低渗溶液中，获得完整的原生质体
B.过程②常用高C—高pH融合法和灭活病毒诱导法
C.过程③获得的愈伤组织细胞在显微镜下无法观察到来自黑芥苗的叶绿体
D.最终获得的抗病植株具有完整的黑芥和花椰菜的遗传信息
二、非选择题
8.(11分)(2025·扬州模拟)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，过程如图1所示。请回答下列问题：
(1)过程①需要使用　　　　　　　酶去除细胞壁。③要用到的物理法有　　　　　　　　，化学法有　　　　　　　　　　　　。(物理法和化学法各举一例)(3分)
(2)过程②紫外线的作用是_____________________________________________________________。(2分)
(3)过程④培养基中需添加　　　　　、无机盐、蔗糖等物质才能诱导愈伤组织形成，其中蔗糖的作用是
________________________________________________________________________(至少答出一点)。(3分)
(4)以普通小麦、中间偃麦草及再生植株1~4的基因组DNA为模板扩增出差异性条带，可用于杂种植株的鉴定，结果如图2所示。据图2判断，再生植株1~4中一定是杂种植株的是　　　　　　，判断依据是_________________________________________。(3分)
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