课时测评6 植物细胞工程的应用-【金版新学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步课堂高效讲义配套练习word（人教版，不定项）

课时测评6　植物细胞工程的应用 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－8题，每小题2分，共16分) 知识点一　植物繁殖的新途径 1．(2025·云南丽江阶段练习)用植物组织培养技术培育脱毒草莓试管苗，可明显提高草莓产量。下列叙述正确的是(　　) A．可用草莓的茎尖进行植物组织培养 B．消毒可杀死外植体表面或内部的病毒 C．培养基中生长素/细胞分裂素的值保持不变 D．植物组织培养得到的脱毒苗对病毒具有抗性 答案：A 解析：植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，利用茎尖进行植物组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，A正确；消毒是杀死物体表面或内部一部分微生物，主要是细菌和真菌，B错误；生长素和细胞分裂素的比例适中，有利于脱分化形成愈伤组织，比例低有利于芽的分化，比例高有利于根的分化，所以应根据需要调整比例，C错误；脱毒苗是指植物组织培养得到的植株几乎不含病毒，而不是对病毒具有抗性，D错误。 2．(2025·河北模拟预测)植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列相关叙述正确的是(　　) A．细胞、组织、器官的再生体现了细胞的全能性 B．植物为防御被动物取食而合成的新的化合物属于初生代谢物 C．用芽尖进行组织培养得到的植物体可作为脱毒苗 D．菊花花粉粒经花药离体培养得到的植株能稳定遗传 答案：C 解析：细胞的全能性指的是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。细胞、组织、器官的再生没有上述结果，不能体现细胞的全能性，A错误。初生代谢物是指植物代谢过程中产生的、自身生长所必需的物质，次生代谢物是指植物代谢过程中产生的、自身生长并不需要的物质，植物为防御被动物取食而合成的新的化合物属于次生代谢物，B错误。用芽尖进行组织培养得到的植物体不含病毒或病毒少，可作为脱毒苗，C正确。菊花花粉粒经花药离体培养得到的植株属于单倍体，不能稳定遗传，D错误。 3．(2024·浙江1月选考)山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是(　　) 外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗 A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染 B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染 C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖 D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽 答案：D 解析：芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，A正确。培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染，加入抗生素可降低杂菌的污染，B正确。将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4～6周进行一次继代培养，每进行一次继代培养，培养物一般能增殖3～4倍。正因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍，可实现快速繁殖，C正确。提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是丛生芽，D错误。 知识点二　作物新品种的培育 4．(2025·四川绵阳高二下)甲品种番茄(2N)的染色体上有多种控制优良性状的核基因，但细胞质中存在雄性不育基因。科研工作者试用植物体细胞杂交的方法，获得具有多种优良性状的雄性可育新品种，培育过程如图所示。下列分析正确的是(　　) A．体细胞杂交所得到的杂种植物属于二倍体 B．可用蛋白酶对甲、乙体细胞进行去壁处理 C．脱分化与再分化过程的培养基的成分是相同的 D．培育的杂种植株具有甲、乙的全部优良性状 答案：A 解析：该图杂交所得到的杂种植物，乙体细胞的细胞核失去活性，只具备甲的细胞核，是二倍体生物，A正确；甲、乙体细胞是植物细胞，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，B错误；脱分化是外植体诱导为愈伤组织的过程，再分化是将愈伤组织诱导形成胚状体，继而形成幼菌的过程，两者培养基的成分是不同的，如植物激素的比例不同，C错误；据图可知，乙体细胞的细胞核失去活性，甲细胞的细胞质失去活性，故培育的杂种植株不具有甲、乙的全部优良性状，D错误。 5．如图是对基因型为Aabb的玉米所作的处理，据图分析下列叙述错误的是(　　) A．过程a所采取的技术手段是花药离体培养 B．过程b用秋水仙素处理后可以得到4种基因型的玉米植株 C．c和d分别是脱分化和再分化过程 D．图中过程a或过程c、d能够说明植物细胞具有全能性 答案：B 解析：过程a由花粉粒变为单倍体幼苗，一定要经过花药离体培养，A正确；基因型为Aabb的玉米能产生2种基因型的花粉：Ab和ab，经花药离体培养后可得到2种单倍体幼苗，幼苗再经秋水仙素处理后得到AAbb和aabb 2种基因型的可育玉米，B错误；过程a和c(脱分化)、d(再分化)是植物细胞培育成植物个体的过程，所以能够说明植物细胞具有全能性，C、D正确。 6．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．纺锤丝的形成容易受抑制 D．DNA复制容易受抑制 答案：A 解析：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，因此容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变，A正确。 知识点三　细胞产物的工厂化生产 7．(2025·云南昆明模拟)紫草素是一种紫红色萘醌类天然色素(C16H16O5)，具有抗炎、免疫抑制等作用，主要在紫草根部产生。如图为紫草素的提取流程图。有关叙述正确的是(　　) A．将灭菌处理后紫草外植体的1/3～1/2正向插入无菌的培养基中 B．①过程的培养基中需添加生长素、细胞分裂素、蔗糖、血清等 C．利用上述方法获取紫草素可以保护植物资源 D．上述获取紫草素的过程体现了植物细胞的全能性 答案：C 解析：外植体只需消毒，不能灭菌，灭菌之后外植体会死亡，A错误；①过程中，需要在培养基中加入一定比例的生长素和细胞分裂素等植物激素才能获得愈伤组织，植物细胞培养的培养基中不需要添加血清，B错误；利用上述方法获取紫草素不会破坏植物，可以保护植物资源，C正确；依据题图可以发现，该流程主要通过促进细胞增殖来提高紫草素的产量，也就是依据细胞增殖的原理，而不是细胞的全能性，D错误。 8．(2024·广东揭阳高二期末)为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，某科研小组设计了如图所示的实验流程。下列叙述正确的是(　　) A．诱导红豆杉茎尖经过再分化过程形成愈伤组织 B．紫杉醇是红豆杉基本的生命活动所必需的产物 C．用液体培养基扩大培养细胞生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气 D．同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同 答案：C 解析：诱导红豆杉茎尖经过脱分化过程形成愈伤组织，A错误；紫杉醇是次生代谢物，一般不是植物基本的生命活动所必需的产物，B错误；用液体培养基扩大培养细胞生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，有利于细胞进行有氧呼吸，C正确；同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同，如花粉粒经诱导培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半，D错误。 (9－13题，每小题4分，共20分) 9．(2025·江西上饶期末)人参皂苷具有抗肿瘤等作用。如图表示利用西洋参种子胚进行工厂化生产人参皂苷的过程示意图，下列相关叙述错误的是(　　) A．①为脱分化过程，在无光条件下培养得到不定形的薄壁组织团块 B．②过程需要用纤维素酶和果胶酶处理得到单个的完整植物细胞 C．④过程培养液中的蔗糖浓度过高会导致细胞过度失水而死亡 D．人参皂苷不是人参生长过程中必需的物质，在细胞中含量很低 答案：B 解析：①为脱分化过程，该过程需在无光条件下进行，培养得到的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块，A正确；纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织，破坏了植物细胞的细胞壁，因此得到的悬浮细胞并不是完整的植物细胞，B错误；植物细胞培养中的碳源为蔗糖，蔗糖浓度过高会导致细胞过度失水而死亡，不利于培养，C正确；人参皂苷是次生代谢物，不是人参生长过程中必需的物质，在植物细胞中含量很低，D正确。 10．(2025·湖北卷)水母雪莲是我国的一种名贵药材，主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢，长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究，结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　) 转速(r/min) 55 65 75 85 相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25 细胞干重(g/L) 7.5 9.7 11.4 9.5 黄酮产量(g/L) 0.2 0.27 0.32 0.25 A．黄酮产量与细胞干重呈正相关 B．黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的 C．氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的 D．转速为75 r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累 答案：B 解析：从图中看出，黄酮产量随着细胞干重增加而增加，所以黄酮产量与细胞干重呈正相关，A正确；黄酮属于次生代谢产物，并非细胞生存和生长所必需的，B错误；氧气参与有氧呼吸，为细胞生长、分裂和代谢提供能量，所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的，C正确；75 r/min时相对生长速率、细胞干重和黄酮产量均最高，所以转速为75 r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累，D正确。 11．甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交，成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是(　　) A．照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，利于筛选杂种细胞 B．流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶，B处理可使用聚乙二醇 C．杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导，直接再分化成为杂种植株 D．杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因，并能通过父本进行传递 答案：C 解析：照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，利于筛选杂种细胞，A正确；根据试题分析，流程中A处理为去除细胞壁，可使用纤维素酶和果胶酶，B处理为诱导细胞融合，可使用聚乙二醇，B正确；杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导，先经过脱分化形成愈伤组织，然后再分化成为杂种植株，C错误；甲品种控制多种优良性状的基因，为核基因，杂种植株细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因，细胞质中含有可育基因，精子中具备一半核基因，能通过父本(精子)进行传递，D正确。 12．(不定项)下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径，研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述正确的是(　　) A．带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量不同 B．可推测②过程的温度处理有利于组织中的病毒失去活性 C．③、④过程均属于再分化，所以培养基A和B各成分含量相同 D．图中获得的脱毒苗与原甘蔗苗相比细胞核遗传物质发生了改变 答案：AB 解析：带叶原基的芽几乎不含病毒，故与植物体其他组织中的病毒含量不同，A正确；经过热水处理获得的幼苗脱毒效果更好与阻碍病毒进入有关，其作用是使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活，B正确；③、④过程所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同，C错误；题图中脱毒苗的培育过程采用了植物组织培养技术，其体现了植物细胞的全能性，遗传物质不会改变，D错误。 13．(不定项)(2025·湖南长沙高三调研)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种代谢物，具有高抗癌活性。某生物小组预备使用图中装置培养红豆杉细胞以获得紫杉醇，请同学们进行评议，下列说法中错误的是(　　) A．应将装置上方的pH计更换为温度计，及时掌握内部温度的变化 B．该装置的充气口应加装无菌过滤装置，充气管应置于液面上方 C．该培养液需添加蔗糖等有机物 D．紫杉醇为初生代谢物，提高产量的有效办法是增加搅拌叶轮的转速 答案：ABD 解析：细胞培养时需要保证适宜的温度和pH值，需增设温度监测，A错误；为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器，充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，B错误；在细胞培养过程中，红豆杉细胞不能进行光合作用制造有机物，植物的生长需要水、无机盐与有机物，所以该培养液需要添加蔗糖等有机物，C正确；搅拌叶轮转速过快可能会使红豆杉细胞破碎，D错误。 14．(10分)植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益。如图表示植物细胞工程的相关操作过程及应用，已知该植物为二倍体，体细胞中染色体数目为m。分析回答下列问题： (1)利用图中的部分叶片进行植物组织培养时，需将其先用酒精消毒30 s后，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用　　　　　　　　处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次。植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素两种关键激素，它们的浓度以及　　　　，都会影响植物细胞的发育方向。 (2)通过植物组织培养技术快速繁殖植物，属于　　　　生殖，图中的单倍体幼苗体细胞中含有的染色体数目为　　　　。 (3)在工厂化生产图中次生代谢物时，须在　　　　(填“固体”或“液体”)培养基中将该植物细胞经脱分化培养至　　　　，需要经过再分化形成特定的细胞，再从中提取细胞产物，该过程是利用植物细胞培养来获得目标产物，植物细胞培养是指________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 (4)切取植物一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，原因是_________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 答案：(1)次氯酸钠溶液　(用量的)比例　(2)无性　m/2　(3)液体　愈伤组织　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　(4)植物茎尖的病毒很少甚至无病毒 解析：(1)利用图中的部分叶片进行植物组织培养时，需将其先用酒精消毒30 s后，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次。植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素两种关键激素，它们的浓度以及(用量的)比例，都会影响植物细胞的发育方向。(2)通过植物组织培养技术进行快速繁殖，属于无性生殖，已知该植物为二倍体，体细胞中染色体数目为m，则图中的单倍体幼苗体细胞中染色体数目减半为m/2。(3)在工厂化生产图中次生代谢物时，须在液体培养基中将该植物细胞经脱分化培养至愈伤组织，需要经过再分化形成特定的细胞，再从中提取细胞产物，该过程是利用植物细胞培养来获得目标产物，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。(4)切取植物一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，原因是植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒很少甚至无病毒。 15．(14分)(2024·云南昆明高三阶段练习)如图为科研人员利用植物细胞培养技术获取紫杉醇的流程图。 回答下列问题： (1)紫杉醇是红豆杉体内的一种　　　　(填“初生”或“次生”)代谢物，该物质　　　　(填“是”或“不是”)生物生长所必需的。利用植物细胞培养技术进行细胞产物的工厂化生产　　　　(填“能”或“不能”)体现植物细胞的全能性，理由是______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 (2)①过程为　　　　，在此过程中，已经分化的红豆杉细胞将失去　　　　　　　　，转变成未分化的细胞。 (3)②过程将愈伤组织分散成单个细胞，需使用　　　　　　　　酶。分散成单个细胞后，在液体培养基中悬浮振荡培养。振荡的目的是___________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 (4)与从红豆杉的树皮和树叶中提取紫杉醇相比，利用植物细胞培养技术获得紫杉醇的优点是____________________________________________________________ ______________________________________________________________________(答出1点即可)。 答案：(1)次生　不是　不能　植物细胞培养技术是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，不能使已分化的细胞发育成完整的植株或分化成其他各种细胞　(2)脱分化　特有的结构和功能　(3)纤维素酶和果胶　提高培养液中的溶氧量；使细胞与营养物质充分接触，提高营养物质的利用率　(4)不占用耕地；几乎不受季节、天气等的限制；有利于保护濒危植物红豆杉 解析：(1)紫杉醇不是红豆杉基本的生命活动所必需的代谢物，不是初生代谢物，是次生代谢物。植物细胞培养技术是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，不能使已分化的细胞发育成完整的植株或分化成其他各种细胞，因此不能体现植物细胞的全能性。(2)①表示脱分化过程，在此过程中，已经分化的红豆杉细胞将失去特有的结构和功能，转变成未分化的细胞。(3)②过程将愈伤组织分散成单个细胞，需使用纤维素酶和果胶酶，因为植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶。分散成单个细胞后，在液体培养基中悬浮振荡培养。振荡的目的是提高培养液中的溶氧量；使细胞与营养物质充分接触，提高营养物质的利用率。(4)植物细胞培养技术获得紫杉醇的优点是不占用耕地；几乎不受季节、天气等的限制；有利于保护濒危植物红豆杉。 学科网（北京）股份有限公司 $