第2章 第1节 植物细胞工程-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物选择必修3 生物技术与工程练习手册（人教版）

第2章 >m第1节植物细胞工程 基础练习 一植物细胞工程的基本技术 1.A【解析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍 然具有发育成完整个体的潜能，所以组织培养繁育花卉 所利用的原理就是植物细胞具有全能性，A正确；动物 克隆技术说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能 性，B错误；种子是器官，用种子繁殖后代不能说明植 物细胞具有全能性，C错误；细胞分化程度越高，全能 性越低，分裂能力越弱，D错误。 2.D【解析】叶肉细胞脱分化后可形成不定形的薄 壁细胞一愈伤组织，A错误；叶肉细胞经脱分化过程 可形成愈伤组织，B错误；融合植物叶肉细胞时，应先 去掉细胞壁，C错误；叶肉细胞经离体培养可以形成一 个完整的植株，表现出全能性，D正确。 3.C【解析】不同种类植物细胞分裂和分化程度不 同，故不同种类植物细胞全能性表达的程度不同，A错 误；同种植物的不同种类的细胞分化程度不同，故细胞 全能性表达的程度不同，B错误；植物体的每一个活细 胞都含有该生物生长发育的全套遗传信息，所以理论上 每一个活细胞都具有发育成完整植株的潜能，C正确： 理论上植物细胞都具有全能性，但能否表达还取决于培 养的条件，以及是否离体，所以不是在任何条件下都能 表达出全能性，D错误。 4.B【解析】根据分析，植物组织培养的原理是植 物细胞全能性，即已分化的细胞具有发育成完整个体的 潜能，B正确。 5.D【解析】已休眠的种子经过处理使种子尽快萌 发的过程，体现了细胞分裂和细胞分化的过程，A错 误：植物根尖、茎尖等处分生组织细胞有丝分裂产生新 细胞后分化为各种组织体现了细胞分裂和细胞分化，B 错误；愈伤组织细胞分化为根与茎的过程体现了细胞分 裂和细胞分化，C错误；植物组织培养中的“脱分化” 过程是指离体的植物器官、组织、细胞经培养产生愈伤 组织的过程，愈伤组织是指由外植体的内部或切口表面 形成的一团没有分化的组织，这种组织具有再分化的能 力，D正确。 6.D【解析】若①是根尖细胞，则培养得到的植株 的叶片的颜色是绿色，这说明与叶绿体形成有关的基因 表达了，A正确：若①是花药，花药经减数分裂产生， 染色体数目减半，经组织培养后得到的是单倍体植株， 参考答案与解析。 细胞工程 B正确；紫杉醇是细胞代谢产物，提取该物质可从②愈 伤组织阶段提取，C正确；③应为分化后得到的器官或 组织，最后形成植株，题中所描述的由薄壁细胞团组成 的新生组织应为②愈伤组织，D错误。 7.D【解析】原生质体可作为遗传操作与生理生化 研究的良好材料，这是由于原生质体容易摄取外来的遗 传物质，A正确；由于原生质体没有细胞壁，所以有利 于进行细胞融合、体细胞杂交等操作，B正确；原生质 体具有除细胞壁以外的细胞结构，且含有个体发育的全 部基因，仍然具有发育成完整生物体的潜能。所以与完 整细胞一样具有全能性，C正确；原生质体与完整细胞 一样具有全能性，细胞中相关基因的表达使其仍可产生 细胞壁，经诱导分化成完整植株，D错误。 8.C【解析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果 胶，根据酶的专一性，用纤维素酶和果胶酶处理植物细 胞可获得原生质体，C正确。 9.B【解析】人工诱导原生质体融合后，还需诱导 产生新的细胞壁才算形成一个完整的杂种细胞，而植物 细胞壁的形成需要高尔基体的参与，同时还需要线粒体 提供能量，A、C、D错误，B正确。 二植物细胞工程的应用 10.C【解析】该过程需要培养植物细胞和植物组 织，需要在无菌和人工控制的条件下进行，A正确；① 是由外植体脱分化得到愈伤组织的过程，细胞的形态和 结构发生了变化，B正确；全能性是指细胞具有发育成 完整个体的潜能，该过程中没有发育成完整个体，因此 没有体现全能性，C错误；紫杉醇是紫杉植物体内的一 种次级代谢物，是发育到一定阶段合成的，对其自身无 明显功能，D正确。 11.D【解析】植物组织培养技术的原理是植物细胞 具有全能性，A正确：培养过程中生长素和细胞分裂素 的比例促进植物细胞的脱分化和再分化，B正确；由表 可知，超低温保存后的脱毒率远高于未超低温保存，C 正确；光学显微镜无法观察到病毒，D错误。 12.A【解析】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，A错误；在植物组织培养过程中，由于培 养细胞一直处于不断增殖（有丝分裂）的状态，因此它 们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变，所 以常利用突变体培育新品种，B正确；利用植物组织培 养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效 41 高中生物学选择性必修3（人教版） 快速地实现种苗的大量繁殖，因此人们形象地把用于快 速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫作植物的微型繁 殖技术，也叫快速繁殖技术，C正确；植物细胞培养是 指在离体条件下，对单个植物细胞或细胞团进行培养使 其增殖的技术，D正确。 提升练习 1.BC【解析】细胞融合的原理是膜的流动性，促 进膜融合的方法有聚乙二醇、电融合等，A正确；原生 质体融合成功的标志是新的细胞壁的生成，B错误；植 物组织培养过程中当生长素和细胞分裂素的比值低时， 有利于芽的形成，所以起主要作用的是细胞分裂素，C 错误：植物体细胞杂交可以打破生殖隔离，实现远缘杂 交育种，D正确。 2.BCD【解析】由分析可知，①是外植体消毒，② 是脱分化，③是再分化，其中②③过程要进行严格的灭 菌处理，防止杂菌污染，A错误：秋水仙素作用于细胞 分裂前期抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，B正 确；由分析可知，②是脱分化，③是再分化，②③过程 培养基中的激素比例不同，C正确：基因型为AAaa的 四倍体，会产生AA、aa、Aa三种配子，其比例为AA: Aa:aa=1:4:1,故经④过程形成的植株中纯合子占1/3 D正确。 3.AB【解析】原生质体表面既有红色荧光又有绿 色荧光说明是融合的“番茄一马铃薯”原生质体，该过 程依赖细胞膜的流动性，A正确：①②过程必须在高渗 溶液或等渗溶液中进行，这样可以避免原生质体在酶解 过程中受到损伤，B正确；即使“番茄一马铃薯”植株 为四倍体，其花粉离体培养得到的植株也为单倍体， 因为单倍体是由配子发育成的个体，C错误；③为脱 分化过程，该过程中培养基中的生长素和细胞分裂素 比例相当，而④过程为再分化过程，在诱导生根时生 长素的比例较高，诱导生芽时细胞分裂素的比例较高， ③过程不需要光照条件，④过程中诱导芽生成时需要光 照，D错误。 4.ABC【解析】由于植物细胞壁的成分主要是纤维 素和果胶，根据酶的专一性特点，应利用纤维素酶和果 胶酶处理甲、乙植物以获得原生质体，A错误；灭活的 病毒是诱导动物细胞融合的特有方法，不能用于诱导植 物原生质体的融合，B错误；秋水仙素可以抑制纺锤体 的形成从而诱导植物染色体数目加倍，不能用于诱导愈 伤组织细胞壁的再生，C错误；因本操作的目的是培育 高产、耐盐杂种植物，故将组培苗种在高盐环境中以便 筛选出所需杂种植株，属于个体生物学水平的检测，D 正确。 5.ACD【解析】在无菌条件下切取具有细胞核的细 42 胞，目的是避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些 杂菌会危害培养物的生长，A正确；植物体细胞杂交才 需要用酶解法去掉细胞壁，胡萝卜韧皮部细胞培养不需 要，B错误；温度能影响酶的活性，另外诱导愈伤组织 应该避光培养，再分化过程中需要光照，C正确：在培 养液中需要加入一定的营养（无机、有机成分）和植物 激素（生长素和细胞分裂素），D正确。 6.AC【解析】植物体细胞杂交就是将不同来源的 植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细 胞培育成新的植物体的技术，A错误；可通过物理法或 化学法诱导原生质体融合，这一过程不需要植物组织培 养技术，B正确：植物体细胞杂交没有经过两性生殖细 胞的结合，属于无性生殖，C错误；植物体细胞杂交后 发生染色体数目的变化，该变异属于可遗传的变异，D 正确。 7.(1)茎尖（或芽尖）茎尖无病毒或病毒极少 脱分化再分化(2)不能花粉粒是通过减数分裂 产生的，其基因型与原植株基因型不同 【解析】(1)脱毒苗获取可以利用植物组织培养技 术，由于茎尖、芽尖是刚刚分裂产生的，无病毒或病毒 极少，因而可以作为外植体进行培养。经过脱分化形成 愈伤组织，再分化形成丛状苗或胚状体，继续培养形成 脱毒苗。(2)无性繁殖可以快速获得与原植株基因型 相同的植株，常用的方法是植物组织培养。若采用花药 离体培养，则会因为花粉是减数分裂产生的，遗传物质 减半，所以得到的植株与原植株基因型不同。 8.(1)无菌和人工控制脱分化再分化(2) 茎尖芽尖病毒少或基本不带病毒(3)芽根 【解析】(1)植物组织培养的主要原理是植物细胞 具有全能性，具体过程是在无菌和人工控制条件下，将 离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基 上，给予适宜的条件，诱导其组织经过脱分化产生愈伤 组织，再经过再分化最终形成完整的植株。(2)植物 组织培养能够用于培育脱毒苗，常选用植株的茎尖、芽 尖等分生区细胞，因为这些部位病毒少或基本不带病 毒，能保证植株的品质。(3)细胞分裂素与生长素的 比例高时，诱导芽的生成：细胞分裂素与生长素的比例 大致相等时，愈伤组织继续生长而不分化；细胞分裂素 与生长素的比例低时，会趋于生根。 DI 第2节动物细胞工程 基础练习 一 动物细胞培养 1.D【解析】在动物细胞培养过程中，细胞通常贴 壁生长，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，N 高中生物学选择性必修3（人教版） N第2章 细胞工程 第1节植物细胞工程 基)础练)习 植物细胞工程的基本技术 知识点一细胞工程概述 B.同种植物的不同种类的细胞全能性表 1.下列有关细胞全能性的叙述正确的是 达的程度相同 () C.植物体的每一个活细胞都具有发育成 A.植物组织培养繁育花卉的原理是植物 完整植株的潜能 细胞具有全能性 D.只要是植物体活细胞，任何条件下都 B.动物克隆技术说明动物体细胞具有全 能表现出全能性 能性 C.用植物的种子繁殖后代说明植物细胞 知识点口植物组织培养技术 具有全能性 4.植物组织培养的原理是() D.细胞分化程度越高，全能性越高，分 A.动物细胞核的全能性 裂能力越强 B.植物细胞全能性 2.下列关于植物细胞工程的叙述正确的是 C.分离定律 D.基因能自由组合 A.叶肉细胞脱分化后可形成定形状态的 5.植物组织培养中的“脱分化”过程是指 薄壁细胞 () B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织 A.对已休眠的种子进行处理，使种子尽 C.融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜 快萌发的过程 D.叶肉细胞离体培养时，可以表现出全 B.植物根尖、茎尖等处分生组织细胞有 能性 丝分裂产生新细胞后分化为各种组织 3.下列有关植物细胞全能性的叙述正确的是； C.愈伤组织细胞分化为根与茎的过程 () D.离体的植物器官、组织、细胞经培养 A.不同种类植物细胞全能性表达的程度 产生愈伤组织的过程 相同 6.下图表示植物组织培养的过程。下列相关 12)练 第2章细胞工程。 叙述错误的是() D.不能再生细胞壁 ①脱分化②分化、③→植株 8.制备植物原生质体过程中，用到的酶是 ( A.若①是根尖组织，则得到的植株的叶 A.胰蛋白酶 片为绿色 B.限制性核酸内切酶 B.若①是花粉，则得到的植株是单倍体 C.纤维素酶和果胶酶 C.若提取药物紫杉醇，可从②阶段提取 D.肽酶 D.③是由薄壁细胞团组成的新生组织 、 9.在植物细胞工程中，当人工诱导原生质体 融合后，还需诱导产生新的细胞壁才算形 知识点三植物体细胞杂交技术 成一个完整的杂种细胞，则参与这一过程 7.下列关于植物原生质体特点的叙述错误的 的细胞器有（) 是() A.叶绿体、高尔基体 A.容易摄取外来的遗传物质 B.线粒体、高尔基体 B.有利于进行细胞融合，形成杂交细胞 C.叶绿体、线粒体 C.与完整细胞一样具有全能性 D.线粒体、内质网 二 植物细胞工程的应用 10.如图是通过植物细胞工程技术获得紫 茎尖预 茎尖 成活茎成活率 脱毒茎脱毒率 杉醇的途径，下列有关叙述错误的是 处理 数量/个尖数/个 1% 尖数/个 /% 未低温 保存 32 30 93.75 8 26.67 湿鑫图2一提紫杉醇 超低温 保存 60 33 55.00 20 60.61 A.需在无菌和人工控制的条件下进行 A. 获得脱毒苗的过程利用了植物细胞具 B.经过程①细胞的形态和结构发生了 有全能性的原理 变化 B.培养基中常添加生长素、细胞分裂素 C.该途径依据的原理是植物细胞具有全 等激素 能性 C.结果显示超低温保存茎尖可以提高脱 D.紫杉醇是紫杉植物体内的一种次级代 毒率 谢物 D.用光学显微镜观察病毒颗粒并检测茎 11.束顶病毒是香蕉的严重病害之一，常用 尖脱毒率 感病植株的茎尖作外植体以获得脱毒苗。：12.下列有关植物细胞工程应用的叙述错误 科研人员进行相关实验的结果如下表所： 的是() 示，下列叙述错误的是() A.大多数单倍体植株的细胞中只含有一 高中生物学选择性必修3（人教版） 套染色体，因此其不是体细胞诱变育 C.通过微型繁殖可高效快速实现种苗的 种和研究遗传突变的理想材料 大量繁殖，还可以保持优良品种的遗 B.在植物组织培养过程中，由于培养细 传特性 胞一直处于不断增殖的状态，因此它 D.植物细胞培养是指在离体条件下对单 们容易受到培养条件和诱变因素的影 个植物细胞或细胞团进行培养使其增 响而产生突变 殖的技术 提升练习 一、不定项选择题 锤体形成 1.某研究人员设计了下列技术路线，以期获 C.②③过程培养基中的激素比例不同 得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。下列说法 D.经④过程形成的植株中纯合子占1/3 错误的是( 3.下图表示利用植物体细胞杂交技术获得 甘蓝体细胞酶处理 原生质体 融合 细胞 诱导 融合原分裂X “番茄一马铃薯”杂种植株的过程，下列 萝卜体细胞 原生质体 生质体 相关说法正确的是( 再生植株逃择培养 出芽生根离体培养 番茄细胞① 番茄红色荧光标记 原生质体 A.细胞融合过程都涉及膜的流动性，常用 融合， 险合的旦希 筛选原生质体 聚乙二醇、电融合等方法进行促融处理 B.原生质体融合成功的标志是细胞核相 植物体①愈伤组织，③ 融合 A.原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧 C.为诱导融合体产生不定芽，通常应在 光说明是融合的番茄一马铃薯原生质体 培养基中加入两类植物激素，其中起 B.①②过程必须在高渗溶液或等渗溶液 主要作用的是生长素 中进行 D.植物体细胞杂交打破生殖隔离，实现 C.若“番茄一马铃薯”植株为四倍体， 远缘杂交育种 则其花粉离体培养得到的植株为二倍体 2.以四倍体（基因型为AAaa)植株的花药 D.③④过程中都需要光照条件，但培养 为外植体，经植物组织培养获得植株的过程 基中植物激素的比例不同 如图所示，下列相关叙述正确的是() 4.科研人员利用甲、乙两种植物的各自优 势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐 盐杂种植物的过程中，相关操作不合理的 花药 愈伤组织愈伤组织 是() A.①②③过程均要进行严格的灭菌处理 A.利用胰蛋白酶分别处理甲、乙植物以 B.秋水仙素作用于细胞分裂前期抑制纺： 获得原生质体 14)练 第2章细胞工程。 B.利用电激或灭活的病毒诱导甲、乙原 原因是 该技术 生质体的融合 主要包括 和 过程。 C.利用秋水仙素诱导组织培养中愈伤组 (2)若要快速获得与原植株基因型相同的 织细胞壁再生 甜叶菊植株 (填“能”或 D.将组培苗种在高盐环境中以便筛选出： “不能”)采用花粉粒作为外植体进行 所需杂种植株 离体培养。原因是 0 5.1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜：8.植物组织培养技术可以用来繁殖名品花 韧皮部细胞培养出完整的胡萝卜植株。该 卉，某同学利用蓝色月季花来进行培育， 过程需要（)》 培育过程如图甲所示，据此回答下列问题： A.在无菌条件下切取含细胞核的细胞 B.用酶解法去掉细胞壁 伤组织 C.适宜的光照和温度 D.在培养基中加入一定量的营养物质和激素 6.下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的 是() 细响公划女细响卧烈麦知细狗分列老的 多，生长素少少，生长素多生长素比例合适中等，生长素 A.植物体细胞杂交就是将同种植物的体 细胞融合成杂种细胞 (1)植物组织培养是在 条件 B.原生质体间的融合过程本身不需要植 下，将离体的植物器官、组织、细胞 物组织培养技术 培养在人工配制的培养基上，给予适 C.杂种细胞含有两个细胞的遗传物质， 宜的培养条件，诱导其经过 所以体细胞杂交属于有性生殖 (过程A)形成愈伤组织后再经过 D.植物体细胞杂交后产生的变异属于可 (过程B),最终形成完整的植株。 遗传的变异 (2)为了防止其品质退化，该同学选用完 二、非选择题 整植株的 部位进行组织培养 7.甜叶菊所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍 最合适，选择该位置的原因是 左右，但它的热量却很低，所以甜菊糖逐 d 渐成为一些用糖行业的新糖源。甜叶菊种 (3)在培养过程中，该同学想要了解细胞 子繁殖时遗传性状不稳定，且易得叶斑 分裂素与生长素对促进植物生根还是 病。研究人员利用植物组织培养技术提高 生芽，设计了如图乙的实验，由图乙 甜叶菊的繁殖效率，请回答下列问题： 可知当细胞分裂素浓度大于生长素浓 (1)利用植物组织培养技术培育无病毒甜 度时，诱导 的生长；当细胞 叶菊，通常用甜叶菊的 (填 分裂素浓度小于生长素浓度时，诱导 植物部位)进行培养获得脱毒苗， 的生长。