2.1.2 植物细胞工程的应用同步练习-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

高中生物（人教版） 选择性必修3 分层作业 2.1.2 植物细胞工程的应用 [分值：100分] 第1～6题，每题5分；第7～12题，每题6分，共66分。 【基础巩固】 1．(2024·西安高二期中)下列有关快速繁殖技术的说法，错误的是(　　) A．可以保持亲代的优良性状 B．可以高效、快速地培育植物种苗 C．快速繁殖属于有性生殖 D．快速繁殖已广泛应用于观赏植物、经济林木等的繁育 2．利用马铃薯的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会因感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是(　　) A．选择优良品种进行杂交 B．进行远缘植物体细胞杂交 C．利用芽尖进行组织培养 D．人工诱导基因突变 3．(2025·南阳高二期末)马铃薯主要通过无性繁殖的方式繁殖，它们感染的病毒很容易传给后代，且逐年积累，导致产量降低、品质变差。利用植物组织培养技术可以获得脱毒幼苗，流程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) 马铃薯外植体B芽根―→脱毒苗 A．马铃薯脱毒时通常选用茎尖作为外植体，是因为茎尖处的细胞分裂能力强，分化程度低，成功率高 B．图中B代表愈伤组织，过程①代表脱分化，细胞在脱分化过程中不存在基因的选择性表达 C．过程②③代表再分化，过程②③所用的培养基成分及配比相同，但与过程①的培养基成分及配比不同 D．利用上述过程还可以实现优质马铃薯苗的快速繁殖，并保留优良品种的遗传特性 4．(2024·绥化高二期末)如图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图。据图判断，下列叙述错误的是(　　) 花粉植株A植株B A．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂前期 B．通过过程②得到的植株既有纯合子又有杂合子 C．过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素 D．与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限 5．在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是(　　) A．培养的细胞一直处于不断增殖的状态 B．培养基营养丰富，易于植物生长 C．纺锤体的形成容易受抑制 D．DNA复制容易受抑制 6．(2024·洛阳高二期末)人们可以利用可遗传变异来改良农作物的性状或对生物进化机制进行科学解释。科研人员利用重离子辐射诱变育种技术，选育了多种粮食作物的优良突变体。下列相关叙述正确的是(　　) A．人工设置诱变条件可让农作物朝人们需要的方向进行突变 B．诱变育种过程可能会导致处理材料细胞中发生染色体变异 C．经诱变育种获得的突变体对自然环境的适应能力更强 D．人为耕种管理的某种农作物种群的基因频率不会发生改变 7．(2025·武汉高二期末)植物的次生代谢物是一类具有特殊作用的活性成分，例如丹参中的活性成分丹参酮以及酚酸类成分在心脑血管疾病的治疗方面效果显著。以丹参为材料，可通过植物细胞工程获得丹参酮用于临床应用。下列相关叙述正确的是(　　) A．次生代谢物是植物基本的生命活动所必需的 B．次生代谢物一般在特定的组织或器官中生成 C．应对丹参的外植体做消毒处理以获得脱毒苗 D．该过程利用了植物细胞全能性的原理 8．(2024·黑吉辽，6)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是(　　) A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体 B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸 C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团 D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率 【综合练习】 9．如图表示植株A(杂合子Aa)和植株B培育植株①②③④⑤的过程，下列说法正确的是(　　) A．培育植株①的过程为单倍体育种，获得的植株为纯合子 B．选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体，未体现细胞的全能性 C．需要通过植物组织培养技术获得的植株只有①③④ D．植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0(不考虑基因突变) 10．(2024·南通高二期末)马铃薯长期营养繁殖会导致病毒蔓延，我国科研人员利用马铃薯茎尖培养获得脱毒苗，使马铃薯的产量和品质大幅度提高，脱毒流程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．茎尖材料消毒时，要用配制好的酒精和次氯酸钠溶液各处理30 min B．茎尖培养到愈伤组织后须先转移到生长素比例较高的培养基中培养 C．病毒检测时可用抗病毒血清进行免疫检测，呈阳性反应则为带毒苗 D．试管苗移栽入土前，应连带培养基移植于消过毒的蛭石或珍珠岩中 11．(2024·十堰高二期末)运用植物悬浮细胞培养技术，可以大量生产药物成分，如图是获得植物悬浮细胞的操作流程。下列相关叙述错误的是(　　) A．X为愈伤组织，过程①涉及的主要原理是植物细胞具有全能性 B．过程②通过振荡来分散细胞，是因为愈伤组织细胞壁薄、排列疏松 C．过程③中探究的培养条件可以是接种量、pH、温度等 D．悬浮细胞培养生产药物成分可缓解药用植物资源紧缺 12．(2024·安徽，15)植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置(如图)，请同学们进行评议。下列评议不合理的是(　　) A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞 B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管 C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液 D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备 13．(18分)草莓是人们经常食用的一种水果，有较高的营养价值。草莓是无性繁殖的作物，长期种植会使病毒积累在体内，使其产量减少，品质下降。如图是利用植物组织培养技术培育脱毒草莓苗的过程，请据图回答下列问题： 外植体愈伤组织胚状体―→脱毒苗―→草莓植株 (1)培育脱毒苗时，一般选取________作为外植体，其依据是________________________________________________________________________。 (2)①是脱分化过程，细胞脱分化是指已经分化的细胞，经过诱导后，失去其____________________而转变为未分化细胞的过程。②是____________________________ 过程。在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外，还需要在培养基中加入______________。 (3)研究表明，多倍体草莓产量高于二倍体，利用组织培养技术获得多倍体草莓的方法有两种：一是使用______________________(药剂)处理草莓的愈伤组织，再经培养获得多倍体植株；二是利用______________________(药剂)诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后，再经组织培养获得多倍体植株。 (4)在植物组织培养的过程中，可以对____________________________________________ 进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株，从中选育出优良品种。这种作物新品种的培育方法属于________________________________________。 14．(16分)狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程。回答下列问题： (1)狼爪瓦松植株乙、丙、丁的获得都需要利用____________技术，①过程选择幼嫩的叶用于接种的原因是__________________________________________________________， ④过程选用组培中的细胞进行诱变的原因是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)启动②③过程的关键激素是___________________________________________________， 其中通常不需要光照的是____________(填“②”或“③”)。 (3)形成植株丁的过程中PEG的作用是______________________，原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，原因是______________________________________________。 (4)黄酮类化合物是广泛分布于植物体内的含量较少的次生代谢物。某同学认为，利用细胞产物的工厂化生产，主要是利用促进细胞生长的培养条件，来提高单个细胞中黄酮类化合物的含量。你同意该同学的观点吗，并说明相应的理由：_____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 1.答案　C 快速繁殖技术属于无性生殖，C错误。 2.答案　C 芽尖组织病毒极少，甚至无病毒，可以通过芽尖组织培养获得脱毒苗，C符合题意。 3.答案　D 植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，A错误；细胞在脱分化过程中也存在基因的选择性表达，B错误；过程①②③所用的培养基中添加的植物激素的浓度和比例均不同，C错误。 4.答案　B 过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂前期，作用的机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，A正确；过程①是花药离体培养，通过过程①可获得基因型为AB、Ab、aB、ab的单倍体植株，经过程②(人工诱导染色体加倍)后均为纯合子，B错误；与杂交育种相比，单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限，D正确。 5.答案　A 在植物组织培养过程中，细胞一直处于不断增殖的状态，即细胞的分裂能力很强，细胞在分裂过程中，容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而发生突变，A正确。 6.答案　B 诱变育种的原理是突变，突变是不定向的，不能保证让农作物朝人们需要的方向进行突变，A错误；诱变育种过程利用重离子辐射，可能会导致处理材料细胞中发生染色体变异，如可能发生易位或缺失等，B正确；变异是不定向的，经诱变育种获得的突变体对自然环境的适应能力不一定更强，C错误；人为耕种管理的某种农作物会选择并保存有利于人类的类型，会使农作物种群的基因频率发生改变，D错误。 7.答案　B 次生代谢物不是植物基本的生命活动所必需的，A错误；用植物茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗，C错误；该过程利用的原理是细胞增殖，D错误。 8.答案　B 迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体，因为其生长旺盛，分裂能力较强，A正确；诱导愈伤组织时需加入生长素和细胞分裂素，B错误；悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团，从而可获得更多的营养物质和氧气，促进细胞分裂，C正确；加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物(不是植物生长所必需的)的合成速率，D正确。 9.答案　D 植株A(杂合子Aa)的花粉经过离体培养得到的植株①为单倍体植株(A或a)，秋水仙素处理单倍体植株①，获得的植株②(AA或aa)为纯合子，A错误；选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体，通过植物组织培养获得植株③，体现了细胞的全能性，B错误；图中需要通过植物组织培养技术获得的植株是①③④⑤，C错误。 10.答案　C 茎尖材料消毒时，酒精处理的时间通常为30 s左右，次氯酸钠溶液处理的时间一般为30 min，A错误；植物组织培养过程一般先诱导愈伤组织生芽，再诱导生根，所以茎尖培养到愈伤组织后须先转移到细胞分裂素比例较高的培养基中培养，B错误；移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日，用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，D错误。 11.答案　A 据题图可知，过程①表示外植体经脱分化形成X(愈伤组织)的过程，不能体现植物细胞的全能性，A错误。 12.答案　B 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，欲利用愈伤组织制备悬浮细胞，可用果胶酶等处理愈伤组织，A合理；装置中的充气管应置于液面下方，以利于增加培养液中的溶氧量，为及时排出多余气体，排气管应置于液面上方，因此充气管不能同时作为排气管，B不合理。 13.答案　(1)茎尖　该部位病毒极少，甚至无病毒　(2)特有的结构和功能　再分化　植物激素(或生长素和细胞分裂素)　(3)秋水仙素　聚乙二醇(PEG)　(4)愈伤组织　突变体的利用(或诱变育种) 14.答案　(1)植物组织培养　分裂能力强，分化程度低　在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而发生突变　(2)生长素和细胞分裂素　②　(3)诱导原生质体融合　维持细胞膜内外渗透压平衡(保持原生质体的正常形态)　(4)不同意，植物细胞的次生代谢物含量很低，利用细胞产物的工厂化生产主要是通过增加细胞数量从而增加黄酮类化合物的含量 1 学科网（北京）股份有限公司 $