第二章 第1节 第1课时 植物细胞工程的基本技术-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程五维课堂课时作业word（人教版）

[知识点一]植物细胞的全能性 1．细胞的全能性是指(　　 ) A．细胞具有各项生理功能 B．已分化的细胞能恢复到分化前的状态 C．已分化的细胞全部能再进一步分化 D．细胞仍具有发育成完整个体的潜能 解析：D　[细胞分化使每种细胞具有特定的形态、结构和生理功能，A错误；已经分化的细胞一般一直保持分化后的状态，直到死亡，具有持久性，B错误；高度分化的细胞不能进一步分化，C错误；细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，D正确。] 2．下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是(　　 ) A．蜥蜴断尾后再生出新的尾部 B．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株 C．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 D．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株 解析：B　[蜥蜴断尾后再生出新尾部的过程中发生了细胞分化，但没有体现体细胞的全能性，A错误；胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株的过程中发生了细胞分化，该过程体现了体细胞的全能性，B正确；小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞体现的是基因的选择性表达，C错误；小麦花粉是生殖细胞，不是体细胞，D错误。] [知识点二] 植物组织培养 3．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是(　　 ) A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞 B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株 C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子 D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得 解析：D　[愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的、呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能，A错误；二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，只有幼苗用秋水仙素处理后得到的植株才能稳定遗传，B错误；人工种子中包裹的是再分化形成的胚状体或不定芽、顶芽和腋芽等，但不能是愈伤组织，C错误；用特定的选择培养基可筛选出所需的突变体类型，如植物耐盐突变体的筛选可利用加适量NaCl的培养基进行，D正确。] 4．如图的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断中不正确的是(　　 ) A．若① 是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④ 可能出现不同植物的遗传特性 B．若① 是花粉，则④ 是单倍体植株，经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种 C．若① 是人参细胞，对② 进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量 D．若① 是具有杂种优势的农作物细胞，则用③ 进行繁育会发生性状分离 解析：D　[若① 是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则其含有两个亲本的遗传物质，所以④ 可能出现不同植物的遗传特性，故A正确；若① 是花粉，则④ 是花药离体培养形成的单倍体植株，其高度不育，但经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种，故B正确；若① 是人参细胞，则将其脱分化形成② 愈伤组织，再进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量，故C正确；只有杂合子才会发生性状分离，而具有杂种优势的农作物细胞也可能是纯合子，所以用③ 进行繁育不一定会发生性状分离，故D错误。] 5．下列关于植物组织培养的叙述，正确的是(　　 ) A．需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染 B．在培养过程中需要给予适宜的光照，以诱导脱分化过程 C．培养基中所添加的激素种类和含量对培养过程起重要的调节作用 D．若制备人工种子，外植体只需培养成愈伤组织即可 解析：C　[外植体一般只消毒，不进行灭菌处理，以保持外植体的活性，A错误；愈伤组织的诱导一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照，B错误；培养基中所添加的激素种类和含量对培养过程起重要的调节作用，C正确；若制备人工种子，外植体需培养成胚状体，再用人工种皮包裹，D错误。] 6．下列关于植物组织培养的说法，错误的是(　　 ) A．在进行植物组织培养时，需要适宜的温度、营养、氧气和pH B．植物组织培养的整个过程都需要光 C．不同植物进行组织培养时，所需的温度有所不同 D．由外植体形成幼苗的过程中，培养基中营养物质的总量会减少 解析：B　[植物组织培养需要适宜的温度、营养、氧气和pH等条件，A正确；由外植体脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，在再分化阶段一定要有光照，否则形成的试管苗不能合成叶绿素，B错误；不同植物进行组织培养时，所需的温度有所不同，C正确；由外植体形成幼苗的过程中，细胞不断地从培养基中吸收营养，因此培养基中营养物质的总量会减少，D正确。] [知识点三] 植物体细胞杂交 7．在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生出细胞壁，参与这一过程的细胞器是(　　 ) A．叶绿体、高尔基体　 B．线粒体、高尔基体 C．叶绿体、线粒体 D．线粒体、内质网 解析：B　[细胞壁生成与植物细胞高尔基体相关，需要线粒体供能。] 8．以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。据图分析不正确的是(　　 ) A．图中①过程发生的化学变化是纤维素和果胶水解 B．经过②和③过程形成的c细胞只有AABB这一种类型 C．过程②一般使用聚乙二醇作为诱导剂 D．过程④产生的细胞是具有分生能力的薄壁细胞 解析：B　[图中①过程是用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁获得原生质体，A正确；应用化学法(聚乙二醇)或物理法诱导原生质体融合，在融合培养基中含有五种类型的细胞(只考虑两两融合，包括没有发生融合的a和b细胞、自身融合的a－a及b－b细胞，以及二者融合的a－b细胞)，它们是AABB、AAAA、BBBB、AA、BB五种，B错误；过程②诱导原生质体融合，一般使用聚乙二醇作为诱导剂，C正确；由杂种细胞长成杂种植株，利用的是植物组织培养技术，过程④是脱分化，产生的愈伤组织，是具有分生能力的薄壁细胞，D正确。] 9．去掉A种植物细胞(基因型为Aa)和B种植物细胞(基因型为Bb)的细胞壁后，诱导两种细胞的原生质体融合，形成单核杂种细胞。再经过组织培养得到的杂种植株是(　　 ) A．四倍体，基因型为AAaaBBbb B．二倍体，基因型为AAaaBBbb C．四倍体，基因型为AaBb D．二倍体，基因型为AaBb 解析：C　[A细胞含2套染色体组，B细胞也含2套染色体组，但由于彼此属于不同物种，染色体组彼此不同，故融合后产生的杂种细胞含有4套染色体组，应属于四倍体，而基因型则是A＋B，应为AaBb，故选C。] 10．紫草为常用中药材，其主要成分紫草宁及其衍生物属于萘醌类化合物，具有抗肿瘤、消炎等作用。请回答下列问题。 (1)若要通过植物组织培养的方法获得大量的紫草宁，该方法的原理是　______________　。植物组织培养的两大步骤是　________　和　________　。 (2)营养因子对紫草的组织培养有影响，实验表明：葡萄糖和蔗糖可明显促进紫草宁的生产。它们的最适浓度均为6%，但葡萄糖优于蔗糖，推测原因可能是________________________________________________________________________。 (3)紫草怕涝，而像垂柳、紫穗槐等是最耐涝植物。有科学家设想要通过植物细胞工程的方法获得可生产紫草宁的耐涝紫草，并进行大面积种植。具体方法如下：第一步，选择垂柳的细胞和紫草的细胞用纤维素酶和果胶酶处理后获得　________　；第二步，二者融合后，诱导其再生出　________　，获得杂种细胞；第三步，进行组织培养形成愈伤组织，再生出小植株，形成杂种植物，选育所需植株，移栽并推广。在选育的过程中，选择的植株需具备的两个条件是　________　、　________　。 解析：(1)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。植物组织培养需要经过脱分化和再分化过程。 (2)葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖，单糖更易被植物细胞吸收利用，所以葡萄糖比蔗糖明显促进紫草宁的产生。 (3)在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体；原生质体融合之后，需要诱导其再生出细胞壁。根据题意，选育时应该选择可正常生长且耐涝的植株，并且还要能产生紫草宁。 答案：(1)植物细胞的全能性　脱分化　再分化　(2)葡萄糖为单糖，更容易被植物细胞吸收利用(合理即可)　(3)原生质体　细胞壁　可正常生长并且耐涝　可以产生紫草宁 1．科学家利用植物组织培养技术将胡萝卜韧皮部细胞培育成新植株。下列有关叙述错误的是(　　 ) A．新植株的形成与细胞的分裂和分化密切相关 B．该实验的结果说明胡萝卜韧皮部细胞具有全能性 C．新植株的培育过程中没有细胞的衰老 D．新植株的根尖分生区细胞中有叶绿体基因 解析：C　[植物的生长发育离不开细胞的分裂和分化，A项正确；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，该实验的结果说明胡萝卜韧皮部细胞具有全能性，B项正确；新植株的培育过程中有细胞的衰老，C项错误；同一个体不同细胞间的差异是基因选择性表达的结果，同一个体不同细胞所含基因一般相同，D项正确。] 2．某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是(　　 ) A．利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗 B．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养 解析：B　[利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗属于无性繁殖的营养繁殖，能保持亲本的优良性状，A能选用；花粉粒通过减数分裂产生，再离体培养会产生性状分离，B不能选用；幼芽嫁接属于无性繁殖，能保持亲本的优良性状，C能选用；植物组织培养属于无性繁殖，D能选用。] 3．在下列过程中，需要采用植物组织培养技术的有几种(　　 ) ① 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株　②利用花药离体培养得到单倍体植株　③利用基因工程培养抗病转基因植株　④利用细胞工程培养“番茄—马铃薯”杂种植株　⑤无子西瓜的大量繁殖 A．一种　　　　　 B．二种 C．三种 D．四种 解析：D　[秋水仙素处理萌发的种子或幼苗后，植株经过生长得到多倍体植株，没有采用植物组织培养技术，①不符合题意。花药离体培养得到单倍体植株需要通过植物组织培养技术进行脱分化和再分化，②符合题意。培育的抗棉铃虫的棉花植株要将重组质粒导入棉花细胞后，通过植物组织培养技术进行脱分化和再分化，培养成抗棉铃虫的棉花植株，③符合题意。培育“番茄—马铃薯”杂种植株，要先进行植物体细胞杂交，得到杂种细胞后，通过植物组织培养技术进行脱分化和再分化，培养成杂种植株，④符合题意。无子西瓜的大量繁殖，需要对三倍体西瓜幼苗进行组织培养，⑤符合题意。] 4．下列有关植物体细胞杂交的叙述，错误的是(　　 ) A．植物体细胞杂交产生的杂种植株的变异类型属于染色体变异 B．植物体细胞杂交产生的杂种植株一定不具有繁殖能力 C．植物体细胞杂交的结果是形成杂种植株 D．植物体细胞杂交产生杂种植株的过程中需使用植物组织培养技术 解析：B　[植物体细胞杂交产生的杂种植株的染色体数目加倍，属于染色体数目变异，A项正确；两个二倍体植物的体细胞杂交产生的杂种植株则具有繁殖能力，B项错误；植物体细胞杂交的结果就是形成杂种植株，C项正确；植物体细胞杂交包括原生质体融合和植物组织培养两个过程，D项正确。] 5．现有甲、乙两种植物(均为二倍体纯合子)，其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物，但乙种植物很适宜在盐碱地种植，相关性状均由核基因控制。若要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐碱的植株，最佳的方案是(　　 ) A．利用植物体细胞杂交技术获得目的植株 B．将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种植物的卵细胞中，然后进行离体培养 C．使两种植物有性杂交获得F1，再利用单倍体育种技术获得目的植株 D．诱导两种植物的花粉融合，并直接培育成幼苗 解析：A　[利用植物体细胞杂交技术将两种植物体细胞融合后，杂种细胞是四倍体，再经植物组织培养可以获得高产耐盐的四倍体杂种目的植株，A符合题意；将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的卵细胞，然后进行离体培养得到的是单倍体植株，单倍体植株弱小，高度不育，B不符合题意；不同种的植物之间存在生殖隔离，因此这两种植物无法直接杂交，C不符合题意；“花粉融合”后直接培育成的幼苗中不含同源染色体，后代不可育，D不符合题意。] 6．下图为植物组织培养的基本过程，则制作生产人参皂苷干粉、人工种子，应分别选用的编号是(　　 ) A．①② B．②④ C．②③ D．①③ 解析：C　[图中①为离体的植物组织或器官，②为愈伤组织，③为胚状体，④为新植株。人工种子是指以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子。因此，要制作人工种子，应该选择编号③；要获得细胞代谢产物，应该培养到愈伤组织。因此，生产人参皂苷干粉，应该选择编号②。] 7．(多选)实验人员制备了矮牵牛(2n＝14)红色花瓣(液泡呈红色)与枸杞(4n＝48)叶肉细胞的原生质体，并诱导其融合，经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述正确的是(　　 ) A．可采用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁 B．可采用PEG、灭活的病毒、电激、振动等方式促进原生质体融合 C．可利用显微镜筛选融合后的杂种原生质体 D．若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目可能为62条或28条或96条 解析：ACD　[植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A正确；诱导植物原生质体融合可采用物理法(电激、振动等)或化学法(PEG)，但不能用灭活的病毒，B错误；根据染色体的数目不同，可利用显微镜筛选融合后的杂种原生质体，C正确；若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目可能为62(14＋48)条或28(14＋14)条或96(48＋48)条，D正确。] 8．将基因型为AaBb的水稻(具有24条染色体)的叶肉细胞通过无菌操作接入营养成分全面的培养基中，在一定条件下培养形成试管幼苗，其过程如图所示： (1)图中的[1]过程为　___________　，[2]过程为　___________　。 (2)在形成愈伤组织的过程中，细胞必须不断地从培养基中获得　___________　、　___________　和小分子有机物等营养物质。 (3)如果[4]是无病毒植株，则“水稻的某种细胞”应选用　___________　或　___________　细胞，这种繁殖方式实际上是　___________　，培养成的植株的基因型为　___________　。 (4)如果“某种细胞”选用的是花粉细胞，则[4]称为　___________　植株，基因型可能是　___________　，植株特点为　___________　，需用　___________　处理，使其恢复正常体细胞染色体数，对应的基因型为　______________________　。 解析：(1)题图中[1]过程为脱分化，[2]过程为再分化。 (2)在形成愈伤组织的过程中，细胞必须不断地从培养基中获得水分、无机盐和小分子有机物等营养物质。 (3)如果[1]是无病毒植株，则题图所示过程表示的是脱毒苗的培育，培育脱毒苗时，选用的外植体应该是茎尖或根尖细胞，这种繁殖方式属于无性生殖，子代与亲本的遗传物质相同，因此培养成的植株的基因型为AaBb。 (4)如果“某种细胞”选用的是花粉细胞，则题图所示为花粉离体培养，所得的[4]为单倍体植株；根据自由组合定律可知，单倍体植株的基因型可能是aB、ab、Ab、AB；单倍体植株弱小，且高度不育，需用秋水仙素处理，使其恢复正常体细胞染色体数，对应的基因型为aaBB、aabb、AAbb、AABB。 答案：(1)脱分化　再分化 (2)水分　无机盐 (3)茎尖　根尖　无性生殖　AaBb (4)单倍体　aB、ab、Ab、AB　植株弱小，高度不育　秋水仙素　aaBB、aabb、AAbb、AABB 植物组织培养的过程 某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是(　　) A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞 C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控 D．生根时，培养基通常应含α—萘乙酸等生长素类调节剂 解析：B　[消毒剂的使用既要杀死表面微生物，又要防止伤害组织细胞，影响组织培养，A正确；植物细胞融合是指经纤维素酶和果胶酶处理后得到的原生质体的诱导融合，带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍的细胞，B错误；出芽和生根都是细胞再分化的结果，其实质是基因的选择性表达，C正确；α—萘乙酸为生长素类似物，可诱导愈伤组织生根，D正确。] 学科网（北京）股份有限公司 $