第2章 第1节 课时2 植物细胞工程的应用-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

课时2植物？ 白题 基础过关练 题型1植物繁殖的新途径 1.(2023·河南周口期中)只有小西红柿大小的马 铃薯微型薯是马铃薯脱毒苗经过炼苗（即对组培 苗进行一系列的预备工作)，并移栽至温室中获 得的。下列有关马铃薯微型薯的叙述，错误的是 () A.马铃薯分生组织所含病毒数量少，适宜培育脱 毒苗 B.马铃薯脱毒苗培育过程的原理是植物细胞的 全能性 C.炼苗能使组培苗在移栽后更好地生长和适应 环境 D.诱导愈伤组织和炼苗过程中均需提供适当强 度光照 2.(2023·吉林长春期末)香蕉束顶病毒是引起 香蕉束顶病的病原体。农业上常用植株的茎 尖作外植体以获得脱毒苗。下列有关叙述错 误的是 ( A.可用酒精和次氯酸钠溶液等对茎尖进行消 毒处理 B.利用茎尖能够获得脱毒苗的原因是植物顶 端分生区病毒少，甚至无病毒 C.诱导茎尖脱分化形成愈伤组织的过程体现 了植物细胞的全能性 D.将愈伤组织接种到含特定激素的培养基上 有利于其分化为胚状体 题型2作物新品种的培育 3.(2023·山东德州期末)雌配子体诱导法广泛 应用于林木培育，该方法利用无法使雌配子体 受精的花粉进行授粉，雌配子体在受到刺激后 会不断分裂和生长，并发育成一个新的个体。 选择性必修第三册·RJ 胞工程的应用 限时：25min 下列说法错误的是 ( A.雌配子体诱导法的原理是染色体数目变异 B.由雌配子体发育成的个体不能直接用于生产 C.该方法中花粉的作用是提供细胞核的遗传 物质 D.利用雌配子体诱导法培育林木可明显缩短 育种年限 4.（不定项)下图所示为利用体细胞诱变技术获 得抗除草剂白三叶草新品种的过程，下列叙述 错误的是 ( y射 照射 白三叶草①愈伤② 白三叶③抗除草剂 组织细胞 组织 胚状体 草幼苗 白三叶草 A.该育种过程所依据的原理有基因突变和植 物细胞的全能性 B.为了充分利用营养物质，培养白三叶草组 织细胞的培养基为液体培养基 C.白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA 和RNA种类相同 D.过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草 幼苗喷洒适宜浓度的除草剂 题型3细胞产物的工厂化生产 5.下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述，错误 的是 ( A.细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的 重要用途之一 B.培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然 后悬浮培养愈伤组织细胞 C.愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织 细胞后才能产生特定的细胞产物 D.培养的细胞收集后，一般要破碎提取其有 效成分 黑白题26 6.利用植物组织培养技术从红豆杉细胞中提取 抗癌药物紫杉醇，不需要进行的是（ A.选择适当的分化培养基培育红豆杉幼苗 B.选取合适的外植体并对其进行消毒 C.外植体需接种在无菌的固体培养基上培养 D.控制植物激素的种类和比例，诱导产生愈 伤组织 7.(2023·云南昆明阶段练习)中医常说“百病 从肝治，养肝如养命”。近年来，我国酒精性 肝病的发病率逐年上升，危害仅次于病毒性肝 炎。研究发现，雪莲次生代谢物对急性酒精肝 损伤具有较好的防治作用，利用植物细胞培养 技术生产雪莲次生代谢物的大致流程如下。 下列相关叙述错误的是 雪莲茎尖诱子①细胞分高单细胞或小细胞团 (外植体) 悬浮培养 吹生代谢物绕餐细胞培养物 A.从雪莲中提取的次生代谢物是雪莲生长所 必需的 B.用射线处理①后可能获得雪莲培养物高产 的细胞 C.切取雪莲茎尖进行组织培养可获得脱毒苗 D.培养细胞获得次生代谢物时使用的是液体 培养基 8.红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对癌 症有一定的疗效。下图是红豆杉植株组织培 养和细胞培养的流程图，请据图回答下列 问题： ①A②B8一-④ C一⑤ (1)图中②为愈伤组织，通过B过程可最终产 生新的植株，通过C过程可产生大量细 胞，则图中A、B、C分别表示的过程为 。其中B过程的实质是 第2章 (2)对⑤的培养一般要采用 培养基， 并要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目 的是 (3)对⑤的培养可获得代谢产物 紫杉醇， 但培养后期紫杉醇产量下降，其原因包括 等。 重难聚焦 9.下图中亲本植株的体细胞染色体数为2n,A、 B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种 人工繁殖过程，请据图回答下列问题： 88 一单倍体植株 ① 部分叶片 胚状体 美-B 后根 亲本 离体细胞 植株 原生质体 子代植株 (1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工 程技术是 技术。图中① 需经过的生理过程是 (2)植物细胞获得具有活力的原生质体需要 用 处理，②过程表示将该植物 的两个原生质体进行融合，融合时需用 (化学试剂)进行诱导，鉴定原 生质体活力的方法有 (答出两点即可)。 (3)C过程中“先芽后根”主要通过控制生长 素和细胞分裂素的 实现。 (4)通过D过程获得子代植株用到的工程技 术手段是 技术，科学家已经利 用该技术培育出了“白菜一甘蓝”和“胡 萝卜一羊角芹”等，该技术具有的优点是 黑白题27 黑题应用提优 1.(2023·山西大同期末)中国航天文创 (CASCI)于农历七夕节前销售200枝太空玫 瑰，1秒内售空。这些玫瑰花朵直径与大拇指 宽度相当，花期特别长，最初的种子搭载神舟 四号飞船进入太空，返回地球后经过多年的 选育，利用植物组织培养等技术培育而成。 下列相关叙述正确的是 A.太空中的宇宙射线辐射、微重力和弱地磁 等因素，可诱发种子发生基因重组 B.接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→ 生成试管苗，在同一个锥形瓶内完成 C.从接种外植体到诱导愈伤组织的过程，是 再分化过程 D.植物组织培养技术可以用较少的材料短时 间内培育大量的后代植株 2.植物甲具有由核基因控制的多种优良性状，另 远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因， 欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中，培养的 流程如下图所示。相关叙述错误的是（ R-6G处理 1细胞质失去活力 甲植株 ①甲原生 融 细胞 质体 合的3合Q伤⑥ 原生质 乙植株 ①乙原生 织 顶芽 质体 细胞 「细胞核失去活力 紫外线照射 A.过程①中取顶芽细胞进行实验有利于获得 脱毒苗 B.过程②中常使用聚乙二醇(PEG)诱导原生 质体融合 C.过程④中只有活性部位互补的融合细胞才 可以正常生长 D.杂种植株中的抗除草剂基因可以通过花粉 遗传给后代 选择性必修第三册·RJ 限时：l5min 压轴挑战∥ 3.(2023·山东泰安期中)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，具体过程如下图所 示，其中的数字序号代表处理或生理过程。 →植株乙 狼爪瓦松植株甲 ③芽、根 幼嫩的叶 ①/ ④，诱变体 植株丙 ② ⑤，原生质体一植株丁 ⑥ 黄酮类 诱导形成 愈伤组织 化合物 (1)过程①选择幼嫩的叶用于接种的原因是 。 接种一段时间后，发现 部分外植体被污染，不能正常生长，被污 染的原因可能是 (2)启动②③的关键激素是 ⑤需要用 处理， 原生质体的培养液需要维持一定浓度， 原因是 (3)乙、丙、丁三种植株中核遗传物质与甲相 同的是 。通过⑥生产黄酮类化 合物时发现，正常愈伤组织中几乎没有 黄酮类化合物，而加入莱莉酸甲酯和水 杨酸会明显促进愈伤组织中黄酮类化合 物的积累，且细胞中与黄酮类化合物合 成相关酶的含量显著升高。从基因控制 生物性状的角度推测，茉莉酸甲酯和水 杨酸的作用途径是 进阶突破拔高练P06 黑白题28形态，最好在等渗或高渗溶液中进行，A错误；诱导动物细胞融合常 采用灭活的病毒处理，而题干为植物细胞，B错误：④过程为诱导愈 伤组织形成试管苗的过程，需要将生长良好的愈伤组织先转接到诱导 生芽的培养基上，长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步 诱导生根，C错误：题干中该方式获得的抗病植株，一般不能正常地进行 有性生殖，故性状一般不能稳定遗传给后代，D正确。故选D。 课时2植物细胞工程的应用 白题 基础过关练 1.D解析：马铃薯分生组织细胞分裂旺盛，所含病毒数量少，适宜利用 植物组织培养技术培育脱毒苗，A正确：马铃薯脱毒苗培育过程将外 植体培养得到植株，原理是植物细胞的全能性，B正确：炼苗将幼苗 移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，能使组培苗在移栽后更好 地生长和适应环境，C正确：诱导愈伤组织不需提供光照，D错误。 故选D。 2.C解析：植物组织培养过程中，可以用酒精和次氯酸钠溶液对茎尖 等外植体进行消毒处理，A正确：选植物茎尖进行作物脱毒，是因为 茎尖分生组织不仅全能性较高，容易诱导形成幼苗，而且其上病毒极 少，甚至无病毒，可以获得脱毒苗，B正确：诱导茎尖脱分化形成愈伤 组织的过程最终没有形成完整个体，因此不能体现植物细胞的全能 性，C借误：植物组织培养的培养基中加入的激素种类主要有生长素 和细胞分裂素，且这两种激素的比值不同，诱导分化的方向不同，因 此将愈伤组织转接到含有特定激素的培养基上，就可以诱导其生成 胚状体或丛芽，进而发育成完整的植株，D正确。故选C。 3.C解析：雌配子体诱导法利用无法使雌配子体受精的花粉进行授 粉，原理是染色体数目变异，A正确；由雌配子体发育成的个体为单 倍体，不育，不能直接用于生产，B正确；该方法中花粉的作用是刺激 雌配子不断分裂，C错误：利用雕配子体诱导法培育林木类似于单倍 体育种过程，可明显缩短育种年限，D正确。故选C。 4.BC解析：Y射线照射愈伤组织，能诱发基因突变：白三叶草组织细 胞培养形成白三叶草植株的原理是植物细胞的全能性，A正确。该 过程应用了植物组织培养技术，使用的是固体培养基。故培养白三 叶草组织细胞的培养基为固体培养基，B错误。白三叶草愈伤组织 和胚状体的细胞中DNA种类相同，但由于细胞分化，基因选择性表 达，RNA种类不完全相同，C错误。育种的目的是获得抗除草剂白三 叶草新品种，筛选、鉴别的方法可以是个体生物学水平。由于基因突 变具有多害少利性和不定向性，需要通过检测与筛选培育作物新品 种，所以过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷酒适宜浓 度的除草剂，D正确。故选BC。 四解题指导 分析题图：图示为利用体细胞诱变获得抗除草剂白三叶草新品种 的过程，其中①表示脱分化过程，②表示再分化过程，③表示筛选 过程。 5.C解析：细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的承要用途之一 A正确：培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组 织细胞，B正确：愈伤组织不需要再分化就能产生特定的细胞产物， C错误：培养的细胞收集后，一般要将其破碎提取有效成分，D正确。 6.A解析：要获得细胞产物，只需要培养到愈伤组织阶段即可，不需要 培育成红豆杉幼苗，A符合题意。 7.A解析：次生代谢物不是雪莲生长必需的物质，A错误：可用射线处 理①愈伤组织，促使其发生突变，从中筛选雪莲培养物高产的细胞，B 正确：茎尖中带毒少或无毒，因而切取一定大小的茎尖进行组织培养 可获得脱毒苗，C正确：细胞产物的工业化生产是从人工培养的愈伤 组织细胞中提取某种成分，该过程使用的是液体培养基，D正确。故 选A。 8.(1)脱分化、再分化、有丝分裂基因的选择性表达(2)液体保 证氧气的供应、使细胞和培养液充分接触(3)活细胞数量减少，有 害代谢产物积累 解析：(1)分析题图可知，①为红豆杉离体的植物器官、组织或细胞 (外植体)，②为愈伤组织，③为试管苗（胚状体），④为植物体，⑤为 大量的红豆杉细胞，故A表示脱分化，B表示再分化，C表示有丝分 裂：再分化的实质是细胞内基因的选择性表达。（2)对⑤的培养目的 是快速增殖细胞，一般采用液体培养基进行培养。在培养过程中通 入空气是为了保证细胞生长过程中氧气的供应，不断搅拌的目的是 正本参考答案 让细胞和培养液充分接触。(3)培养的后期，由于有害代谢产物的积 累，以及营养物质的消耗等，导致细胞数量减少，其代谢产生的紫杉 醇减少。 重难聚焦 9.(1)植物组织培养脱分化、再分化(2)纤维素酶和果胶酶PEG (或聚乙二醇)渗透吸水和失水、胞质环流的强度、红墨水染色法、 细胞呼吸强度、光合作用强度（答出两，点即可）(3)比例(4)植物 体细胞杂交打破生殖隔离、实现远缘杂交：培育具有两种生物性状 的新品种（答出任意一点即可） 解析：(1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养，是四种人工 繁殖过程都要用到的。题图中①是植物组织培养，需经过的生理过 程是脱分化和再分化。(2)植物细胞壁的主要组成成分是纤维素和 果胶，可先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的原生 质体。化学法一般是用PEG(或聚乙二醇)作为诱导剂来诱导细胞 融合。可利用渗透吸水和失水、胞质环流的强度、红墨水染色法、细 胞呼吸强度、光合作用强度等方法鉴定原生质体的活力。(3)通过控 制生长素和细胞分裂素的比例实现C过程中“先芽后根”。(4)通过 D过程获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术 植物体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了杂交的 亲本组合范围。 黑题应用提优练 1.D解析：太空中的宇宙射线辐射、微重力和弱地磁等因素，可诱引种 子发生基因突变，A错误：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→ 生成试管苗，该过程中所需培养基的成分和激素含量等不同，故不能 在同一个锥形瓶内完成，B错误：从接种外植体到诱导愈伤组织的过 程，是脱分化过程，C错误：植物组织培养技术可以用较少的材料短 时间内培育大量“试管苗”，即后代植株，D正确。故选D。 2.D解析：顶端分生组织几乎不带病毒，因此，过程①中取顶芽细胞进 行体细胞杂交有利于获得脱毒苗，A正确：②是诱导原生质体融合， 该过程可使用聚乙二醇促融，B正确：过程④中只有融合细胞的活性 部位互补，具有完整的有活力的细胞结构，才能正常生长，然后将获 得的杂种细胞进行组织培养获得杂种植株，C正确：抗除草剂基因存 在于细胞质中，该基因控制的性状不能通过花粉遗传给后代，D 错误。 压轴挑战 3.(1)分裂能力强，分化程度低（全能性高）培养基、接种工具灭菌不 彻底；外植体消毒不彻底；接种操作过程不符合无菌操作要求等 (2)生长素和细胞分裂素纤维素酶和果胶酶保持原生质体渗透 压，维持细胞形态稳定(3)乙、丁茉莉酸甲酯和水杨酸诱导了细 胞内与黄酮类化合物合成相关酶基因的表达，酶含量升高，催化生成 更多的黄酮类化合物 解析：(1)幼嫩的叶有丝分裂旺盛，细胞分裂能力强，分化程度低，有 利于植物组织培养，因此①选择幼嫩的叶用于接种。接种一段时间 后，发现部分外植体被污染，不能正常生长，被污染的原因可能是培 养基、接种工具灭菌不彻底：外植体消毒不彻底：接种操作过程不符 合无菌操作要求等。(2)在组织培养中，生长素用于诱导细胞的分裂 和根的分化，细胞分裂素的主要作用是促进组织细胞的分裂或从愈 伤组织和器官上分化出不定芽，所以启动②脱分化和③再分化的关 键激素是生长素和细胞分裂素；⑤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：此外为 保持原生质体渗透压，维持细胞形态稳定，原生质体的培养液需要维 持一定浓度。(3)乙、丙、丁三种植株中核遗传物质与甲相同的是乙 丁。由题意可知，加入茉莉酸甲酯和水杨酸后，愈伤组织细胞中与黄 酮类化合物合成相关酶的含量显著升高，明显促进愈伤组织中黄酮 类化合物的积累，说明茉莉酸甲酯和水杨酸诱导了细胞内与黄酮类 化合物合成相关酶基因的表达，酶含量升高，催化生成更多的黄酮类 化合物。 四解题指导 据题图分析，①表示将植株甲幼嫩的叶接种到培养基中，使其生 长：②表示经过脱分化过程培养出愈伤组织；③表示再分化形成 芽、根：④表示对植物的愈伤组织进行诱变处理，促使其发生突 变；⑤表示植物体细胞杂交获得原生质体；⑥表示植物体细胞 培养。 黑白题09