第2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（人教版）

第二章细胞工程 课时作业乡 生课时 第二章 细胞工程 物作业 第1节植物细胞工程 第1课时 植物细胞工程的基本技术 纠错空间 基础点精练 4.如图的简式表示植物组织培养的大致 [知识点一]植物细胞的全能性 过程，据此判断中不正确的是( 1.细胞的全能性是指 ①脱分化②再分化③→④ 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 A.若①是来自不同植物体细胞融合的 状态 杂种细胞，则④可能出现不同植物的 C.已分化的细胞全部能再进一步分化 遗传特性 D.细胞仍具有发育成完整个体的潜能 B.若①是花粉，则④是单倍体植株，经 2.下列发生了细胞分化且能体现体细胞 染色体加倍后可得到稳定遗传的 全能性的生物学过程是 A.蜥蜴断尾后再生出新的尾部 品种 B.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发 C.若①是人参细胞，对②进行扩大培养 方法总结 育成新植株 可提高细胞产物人参皂苷的产量 C.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血 D.若①是具有杂种优势的农作物细胞， 细胞 D.小麦花粉经离体培养发育成单倍体 则用③进行繁育会发生性状分离 植株 5.下列关于植物组织培养的叙述，正确 [知识点二]植物组织培养 的是 3.下列有关植物组织培养的叙述，正确 A.需要对外植体进行严格的灭菌处理， 的是 ) 以防止杂菌污染 A.愈伤组织是一团有特定结构和功能 的薄壁细胞 B.在培养过程中需要给予适宜的光照， B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分 以诱导脱分化过程 化后得到稳定遗传的植株 C.培养基中所添加的激素种类和含量 C.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分 对培养过程起重要的调节作用 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 D.若制备人工种子，外植体只需培养成 NaCl的培养基培养筛选而获得 愈伤组织即可 ·127· 世生物 选择性必修第三册 6.下列关于植物组织培养的说法，错误 9.去掉A种植物细胞（基因型为Aa)和B 的是 间 种植物细胞（基因型为Bb)的细胞壁后， A.在进行植物组织培养时，需要适宜的 纠错空间 诱导两种细胞的原生质体融合，形成单 温度、营养、氧气和pH 核杂种细胞。再经过组织培养得到的 B.植物组织培养的整个过程都需要光 杂种植株是 C.不同植物进行组织培养时，所需的温 A.四倍体，基因型为AAaaBBbb 度有所不同 B.二倍体，基因型为AAaaBBbb D.由外植体形成幼苗的过程中，培养基 C.四倍体，基因型为AaBb 中营养物质的总量会减少 知识点三]植物体细胞杂交 D.二倍体，基因型为AaBb 44444444444444444 7.在植物细胞工程中，当原生质体融合成 10.紫草为常用中药材，其主要成分紫草 一个细胞后，需要诱导产生出细胞壁， 宁及其衍生物属于萘醌类化合物，具 参与这一过程的细胞器是 有抗肿瘤、消炎等作用。请回答下列 A.叶绿体、高尔基体 问题。 B.线粒体、高尔基体 (1)若要通过植物组织培养的方法获得 方法总结 C.叶绿体、线粒体 大量的紫草宁，该方法的原理是 D.线粒体、内质网 植物组织培养的两大步骤是 8.以下为植物体细胞杂交技术流程图，其 和 中甲和乙分别表示两种二倍体植物细 (2)营养因子对紫草的组织培养有影 胞，所含有的染色体组分别是AA和 响，实验表明：葡萄糖和蔗糖可明显促 BB。据图分析不正确的是 进紫草宁的生产。它们的最适浓度均 →巾 为6%，但葡萄糖优于蔗糖，推测原因 可能是 A.图中①过程发生的化学变化是纤维 (3)紫草怕涝，而像垂柳、紫穗槐等是 素和果胶水解 最耐涝植物。有科学家设想要通过植 B.经过②和③过程形成的c细胞只有 AABB这一种类型 物细胞工程的方法获得可生产紫草宁 C.过程②一般使用聚乙二醇作为诱 的耐涝紫草，并进行大面积种植。具 导剂 体方法如下：第一步，选择垂柳的细胞 D.过程④产生的细胞是具有分生能力 和紫草的细胞用纤维素酶和果胶酶处 的薄壁细胞 理后获得 ;第二步，二者融合 128 第二章细胞工程 课时作业乡 后，诱导其再生出 ,获得杂种 3.在下列过程中，需要采用植物组织培养 细胞；第三步，进行组织培养形成愈伤 技术的有几种 ( 组织，再生出小植株，形成杂种植物， ①用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获 纠错空间 选育所需植株，移栽并推广。在选育 得多倍体植株②利用花药离体培养得 的过程中，选择的植株需具备的两个 到单倍体植株③利用基因工程培养抗 条件是 病转基因植株 ④利用细胞工程培养 “番茄一马铃薯”杂种植株 ⑤无子西 拓展点提升 瓜的大量繁殖 1.科学家利用植物组织培养技术将胡萝 A.一种 B.二种 卜韧皮部细胞培育成新植株。下列有 C.三种 D.四种 关叙述错误的是 4.下列有关植物体细胞杂交的叙述，错误 A.新植株的形成与细胞的分裂和分化 的是 ( ) 密切相关 A.植物体细胞杂交产生的杂种植株的 B.该实验的结果说明胡萝卜韧皮部细 变异类型属于染色体变异 胞具有全能性 B.植物体细胞杂交产生的杂种植株 方法总结 C.新植株的培育过程中没有细胞的 定不具有繁殖能力 衰老 C.植物体细胞杂交的结果是形成杂种 D.新植株的根尖分生区细胞中有叶绿 植株 体基因 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 2.某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很 5.现有甲、乙两种植物（均为二倍体纯 难获得成熟种子。为尽快推广种植，可 合子)，其中甲种植物的光合作用能 应用多种技术获得大量优质苗，下列技 力高于乙种植物，但乙种植物很适宜 术中不能选用的是 在盐碱地种植，相关性状均由核基因 A.利用茎段扦插诱导生根技术快速 控制。若要利用甲、乙两种植物培育 育苗 出高产、耐盐碱的植株，最佳的方案 B.采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 是 C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植 A.利用植物体细胞杂交技术获得目的 物体上 植株 D.采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组 B.将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种 织培养 植物的卵细胞中，然后进行离体培养 129 生物 选择性必修第三册 C.使两种植物有性杂交获得F,,再利 (1)图中的①过程为 ,②过 用单倍体育种技术获得目的植株 程为 间 D.诱导两种植物的花粉融合，并直接培 (2)在形成愈伤组织的过程中，细胞必 纠错空间 育成幼苗 须不断地从培养基中获得 6.下图为植物组织培养的基本过程，则制作 和小分子有机物等营养 生产人参皂苷干粉、人工种子，应分别选用 物质。 的编号是 (3)如果④是无病毒植株，则“水稻的某 ① 脱分化 再分化③→④ 种细胞”应选用 或 ② 细胞，这种繁殖方式实际上是 A.①② B.②④ ,培养成的植株的基因型为 444444444444444444 C.②③ D.①③ 7.(多选)实验人员制备了矮牵牛(2n (4)如果“某种细胞”选用的是花粉细 14)红色花派（液泡呈红色)与枸杞 胞，则④称为 植株，基因型 (4n=48)叶肉细胞的原生质体，并诱导 可能是 植株特点为 其融合，经筛选、培养获得杂种植株。 ,需用 处理，使 方法总结 下列有关叙述正确的是 其恢复正常体细胞染色体数，对应的基 A.可采用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁 因型为 B.可采用PEG融合法、灭活病毒诱导 法、电融合法等方式促进原生质体 易错点警示 融合 植物组织培养的过程 C.可利用显微镜筛选融合后的杂种原 某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名 生质体 贵花卉，其技术路线为取材→消毒→愈 D.若原生质体均为两两融合，则融合后 伤组织培养→出芽生根→移栽。下 的细胞中染色体数目可能为62条或 列有关叙述，错误的是 () 28条或96条 A.消毒的原则是既杀死材料表面的微 8.将基因型为AaBb的水稻（具有24条染 生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 色体)的叶肉细胞通过无菌操作接入营 B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的 养成分全面的培养基中，在一定条件下 诱导剂，可获得染色体加倍的细胞 培养形成试管幼苗，其过程如图所示： C.出芽是细胞再分化的结果，受基因选 择性表达的调控 水稻的某 ① 愈伤组织 D.生根时，培养基通常应含α-茶乙酸等 种细胞 生长素类调节剂 4 130巴生物 格控制温度H、溶氧、通气量等，以免影响其代谢途径和产 量，例知溶氧不足，生成的代谢物就会是乳酸或琥珀酸，C正 确；D.谷氨酸发酵是需要在氧气充足、中性或弱碱性条件下 完成的，D错误。故选D。] 第二章细胞工程 第1节 植物细胞工程 第1课时植物细胞工程的基本技术 基础点精练 1,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。] 2B[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。] 3.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；二倍体植林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NCI 的培养基进行，D正确。] 4.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 单倍体植林，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苷的 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。] ·18 选择性必修第三册 5.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,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。] 7.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.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一a及b一b细胞，以及二者融合的a一b细胞)，它们 是AA,BB、AAAA,BBBB、AABB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.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十B,应为AaBh,故选C。] 10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，所以葡萄糖比蔗糖能更明显地促进紫草宁的产生。 (3)在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤雏素酶和果胶酶 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 8· 参考答案 拓展点提升 1.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.B[利用茎段杆插诱导生根技术快速育苗属于无性生 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；幼芽嫁接属于无性生殖，能保持亲本的优良性 状，C能选用；植物组织培养属于无性生殖，D能选用。] 3.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“番茄一马铃著” 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 种植林，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.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,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.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。] ·18 课时作业乡 7.ACD[植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此 可用纤雏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（电融合法、离心法等）或化学 法(PEG融合法)，但不能用灭活病毒诱导法，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(14十48)条或28(14十14)条或96(48 十48)条，D正确。] 8.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ABb。 (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 易错点警示 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 纤雏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-茶乙酸为生 长素类调节剂，可诱导愈伤组织生根，D正确。] 第2课时植物细胞工程的应用 基础点精练 1.A[利用植物的茎尖进行植物组织培养可以培育脱毒 苗，但不能获得抗病毒的新品种，A错误：利用植物组织 培养技术进行快速繁殖，能保持亲本的优良性状，B正 确：利用细胞培养技术获得紫草宁，实现了细胞产物的 工厂化生产，C正确；利用植物体细胞杂交技术获得“萝 卜一甘蓝”，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障 碍，D正确。]