课时作业(5) 植物细胞工程的基本技术（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高二生物选择性必修3 生物技术与工程同步学案（人教版）

课时作业(五) 一、选择题 1．下列关于植物组织培养的叙述，错误的是(　　) A．其原理是细胞的全能性 B．必须在无菌条件下进行 C．外植体也需要消毒 D．愈伤组织的形成是一种再分化过程 解析：选D　愈伤组织的形成是脱分化过程，D错误。 2．下列关于影响菊花组织培养的因素的叙述，不正确的是(　　) A．幼嫩组织较成熟组织易培养成功 B．给外植体消毒用体积分数为70%的酒精 C．接种外植体后需每日用日光灯照射12 h D．细胞分裂素用量与生长素用量的比值较低时有利于芽的分化，抑制根的形成 解析：选D　在植物组织培养过程中，植物激素用量的比例会影响实验结果。细胞分裂素用量与生长素用量的比值较低时有利于根的分化、抑制芽的形成。 3．下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是(　　) A．植物体内只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能 B．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同 C．植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础 D．植物细胞脱分化过程体现了植物细胞的全能性 解析：选C　植物体内未高度分化的细胞也具有发育成完整个体的潜能，A错误；植物体内体细胞所含基因一般相同，某些体细胞没有表现出全能性，是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官，B错误；植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础，C正确；植物细胞脱分化是让已经分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程，该过程未得到完整个体，没有体现植物细胞的全能性，D错误。 4．下列有关植物组织培养的叙述，不正确的是(　　) A．植物组织培养是将离体的植物细胞或组织培养成完整植株的过程 B．植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性 C．植物组织培养要在无菌和人工控制条件下进行 D．不同种类的植物细胞的全能性表达程度相同，均易培育出新植株 解析：选D　植物组织培养是将离体的植物细胞或组织培养成完整植株的过程，A正确；植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性，B正确；植物组织培养要在无菌和人工控制条件下进行，C正确；不同种类的植物细胞的全能性表达程度不同，如分化程度低的细胞的全能性往往高于分化程度高的，D错误。 5．甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。下列说法正确的是(　　) A．该技术中可使用酶解法或研磨法去除细胞壁，获得原生质体 B．培养原生质体的培养液需保持一定的渗透压，其作用是保持原生质体完整性 C．细胞融合完成后，融合体系中只有未融合的细胞和杂种细胞 D．该杂种植株和有性杂交的后代一样都属于二倍体，是可育的 解析：选B　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，利用纤维素酶和果胶酶可以除去细胞壁，获得具有活力的原生质体，一般不用研磨法，A错误；植物细胞去除细胞壁后称为原生质体，原生质体在低渗溶液中会涨破，在高渗溶液中会皱缩，培养原生质体的培养液需要保持一定的渗透压，其作用是保持原生质体完整性，B正确；融合体系中除有未融合的细胞和杂交细胞外，可能还有2种细胞，即甲细胞和甲细胞的融合细胞、乙细胞和乙细胞的融合细胞，C错误；甲、乙是两个物种，彼此间存在生殖隔离，有性杂交的后代是二倍体，不可育，而体细胞杂交是四倍体，可育，D错误。 6．菊花的组织培养需要严格的无菌操作，下列说法不正确的是(　　) A．对培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌 B．幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间 C．用于植物组织培养的培养基一旦感染杂菌则前功尽弃 D．将菊花茎段插入培养基中时应注意方向，不应倒插，是为了防止杂菌污染 解析：选D　将菊花茎段插入培养基中时，要注意形态学上端朝上，而不应倒插，是因为生长素为极性运输，倒插的菊花茎段不能形成愈伤组织，而不是为了防止杂菌污染。 7．下列有关愈伤组织细胞的叙述，不正确的是(　　 ) A．细胞壁薄、分裂旺盛 B．细胞具有较高的全能性 C．由高度分化的植物细胞经脱分化和分裂形成 D．细胞有叶绿体，能进行光合作用 解析：选D　愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形态的薄壁细胞；愈伤组织是由离体的植物组织经脱分化和分裂形成的，细胞具有较高的全能性；在无光条件下培养产生的愈伤组织无叶绿体。 8．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。以下叙述不正确的是(　　) ―→―→ A．组织培养的培养基中需要加入有机营养和植物激素 B．用高压蒸汽灭菌法处理外植体和培养基 C．①和②分别表示脱分化和再分化过程 D．果皮细胞的基因型与外植体基因型相同 解析：选B　题图为植物组织培养过程，培养基中需要加入一定量的有机营养和植物激素，A正确；用高压蒸汽灭菌法处理培养基，但不能用高压蒸汽灭菌法处理外植体，对外植体只能进行消毒处理，B错误；过程①和②分别表示植物组织培养的脱分化和再分化过程，C正确；植物组织培养技术属于无性繁殖，不会改变细胞中的遗传物质，因此果皮细胞的基因型与外植体的基因型相同，D正确。 9．如图所示为一定条件下将胡萝卜的离体组织培育成试管苗的过程。下列有关叙述不正确的是(　　) A．要在无菌条件下将离体组织接种到培养基中 B．图中过程①②分别表示脱分化和再分化 C．利用此过程获得的试管苗均为纯合子 D．此实验说明已分化的植物细胞仍具有全能性 解析：选C　题图表示植物组织培养技术，要在无菌条件下将离体组织接种到培养基中；过程①②分别表示脱分化和再分化；植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性；植物组织培养是无性繁殖过程，因此获得的试管苗的基因型通常与提供外植体的植株的基因型一致，而不一定为纯合子。 10．下列是生长素和细胞分裂素使用顺序对实验结果的影响，表格中的①②③分别是(　　) 使用顺序 实验结果 先使用生长素，后使用细胞分裂素 ① 先使用细胞分裂素，后使用生长素 ② 同时使用 ③ A.分化频率提高、细胞既分裂也分化、有利于细胞分裂但细胞不分化 B．有利于细胞分裂但细胞不分化、细胞既分裂也分化、分化频率提高 C．细胞既分裂也分化、分化频率提高、有利于细胞分裂但细胞不分化 D．有利于细胞分裂但细胞不分化、分化频率提高、细胞既分裂也分化 解析：选B　在植物组织培养过程中，需要使用生长素和细胞分裂素，两种植物激素的使用顺序会影响培养的结果。如果先使用生长素，再使用细胞分裂素，则有利于细胞分裂但细胞不分化；先使用细胞分裂素，后使用生长素，则细胞既分裂也分化；如果两种激素同时使用，则分化频率提高。 11．(不定项)如图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程。对此过程的相关描述正确的是(　　) A．B→E过程中细胞全能性的高低发生了改变 B．C试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞 C．A植株和F植株体细胞中的染色体组数相同 D．培养出的F植株一般不能直接应用于扩大种植 解析：选ABD　B→E过程中细胞的全能性经历了从低到高再降低的变化，这与细胞的分化程度呈相反趋势；C试管中的愈伤组织是一群高度液泡化的薄壁细胞；F是由A的花粉经组织培养获得的，因而其体细胞中染色体数与A的配子中染色体数相同，染色体组数为A的一半，为单倍体植株；F为单倍体植株，具有高度不育的特点，因而一般不能直接应用于扩大种植。 12．为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如图。下列叙述正确的是(　　) A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中 B．过程②需提高生长素的比例以促进发芽的分化 C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生 D．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性 解析：选D　过程①是制备原生质体，获得的原生质体若悬浮在30%的蔗糖溶液中会导致原生质体失水皱缩甚至死亡，A项错误；过程②为再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B项错误；过程③不需要用秋水仙素处理。愈伤组织细胞已经具备细胞壁，C项错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核等结构，即含有个体发育所需的全套遗传信息，故原生质体仍保持细胞的全能性，D项正确。 二、非选择题 13．回答下列有关菊花组织培养的问题： (1)在一定条件下，处于________状态的菊花组织或器官可经________过程形成愈伤组织。 (2)配制植物组织培养所需的MS固体培养基，除加入水、多种无机盐、各种有机物和植物激素外，还要加入________。 (3)选取菊花茎段时，要取生长旺盛的嫩枝，原因是______________________________。获得外植体后，要对其进行________(填“消毒”或“灭菌”)，此后所进行的接种操作必须在________________旁进行，上述操作的目的是防止________的污染。 (4)某兴趣小组为了探究两类植物激素的用量对菊花组织培养的影响，设计了一组实验，相关实验处理如表所示： 组　别 A组 B组 C组 生长素和细胞分裂 素的用量比值 >1 ＝1 ？ 表格中“？”处应填写________；为提高实验的严谨性，有人提出需增加一组实验，该组实验的处理方法是___________________________________________。 解析：(1)植物组织培养的基本过程是外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经再分化形成根或芽等器官，所以在一定条件下，处于离体状态的菊花组织或器官可经脱分化过程形成愈伤组织。(2)配制植物组织培养所需的MS固体培养基时，需要加入琼脂作为凝固剂。(3)选取菊花茎段时，要取生长旺盛的嫩枝，原因是生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。获得外植体后，要对其进行消毒，不灭菌处理，保持外植体的活性，此后所进行的接种操作必须在酒精灯火焰旁进行，上述操作的目的是防止杂菌(或微生物)的污染。(4)根据实验中这两类植物激素用量的比值关系，可设计生长素和细胞分裂素的用量比值为“>1”“＝1”“<1”；为提高实验的严谨性，还需要设置空白对照实验，以排除其他因素对实验的干扰，对照实验的设置要遵循单一变量原则，因此对照组为除不添加生长素和细胞分裂素外，其余实验条件要与A、B、C组相同。 答案：(1)离体　脱分化　(2)琼脂　(3)生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化　消毒　酒精灯火焰　杂菌(或微生物)　(4)<1　除不添加生长素和细胞分裂素外，其他实验条件要与A、B、C组相同 14．如图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题： 菊花茎尖培养基中培养长出丛芽并生根―→试管苗 (1)图中甲是________，过程乙是________。菊花茎尖可培养成植物体的原理是__________________________________________________________。 (2)菊花的组织培养过程中，细胞增殖通过________分裂来完成。试管苗形成过程中要给予一定光照，其目的是______________________________________。在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素，__________和________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。 (3)脱分化是指________________________________________________________。 植物组织培养过程中需要维持一定的外界条件，一是要有适宜的温度、pH等，二是必须保证________环境。否则植物组织培养就不能成功。 (4)如图所示培养成的试管苗的基因型是________，这种繁殖方式属于________生殖。 解析：(1)图中甲为脱分化的结果即愈伤组织，由愈伤组织形成根及丛芽的过程称为再分化。植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性。(2)用于植物组织培养的培养基中包括大量元素(如N、P、S、K、Ca、Mg等)、微量元素(如B、Cu、Zn、Fe等)、有机物及植物激素等。细胞分裂素和生长素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。(3)进行植物组织培养必须保证无菌环境。(4)经组织培养形成的试管苗，其基因型不变，仍为AaBb，题图所示的繁殖方式属于无性生殖。 答案：(1)愈伤组织　再分化　植物细胞具有全能性　(2)有丝　使试管苗产生叶绿素并进行光合作用合成有机物　细胞分裂素　生长素　(3)由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程　无菌　(4)AaBb　无性 15．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，培育过程如图所示，其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、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__________酶处理植物细胞以除去细胞壁。 (2)过程②表示________________，依据的生物学原理是________________。 (3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是________。 (4)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是________________，其中过程④表示________过程，过程⑤涉及的细胞分裂方式为________。 (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____________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？________________。 (6)如果形成c的原生质体a、b来源于同一株番茄，那么更常用且有效的得到番茄植株f的处理方法是_________________________________________________。 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两融合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，因为由配子(如花粉)发育而来的个体都是单倍体。(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，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。 答案：(1)纤维素酶和果胶　(2)诱导原生质体融合　细胞膜具有一定的流动性　(3)高尔基体　(4)植物细胞的全能性　脱分化　有丝分裂　(5)m＋n　单倍体　(6)用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的番茄种子或幼苗 学科网（北京）股份有限公司 $