第2章 第1节 第1课时 植物细胞工程的基本技术-【优学精讲】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程教用课件（人教版）

该高中生物学课件聚焦植物细胞工程基本技术，涵盖植物组织培养和体细胞杂交，从细胞全能性理论切入，通过基础梳理、实验步骤（如菊花组织培养外植体处理）构建知识支架，衔接脱分化、再分化及原生质体融合等核心过程。 其亮点在于融合探究实践（菊花组织培养完整操作流程）、科学思维（概念辨析与即学即练）和生命观念（细胞全能性与激素调控），通过归纳表格对比激素比例影响，助力学生深化理解，教师可借助资料提升教学效率，培养学生实验能力与科学素养。

第1课时　植物细胞工程的基本技术 学习目标 1.基于对植物组织培养原理的理解，阐明植物生命发生、发展的过程。 2.运用模型与建模、归纳与概括的方法，掌握植物组织培养和植物体细胞 杂交的流程。 3.能依据实验步骤，制订实验方案，完成菊花的组织培养操作。 目 录 CONTENTS 知识点一　植物组织培养技术 知识点二　植物体细胞杂交技术 背诵记忆 随堂热练 课时作业 知识点一　植物组织培养技术 目 录 1. 细胞工程的定义 原理和方法 细胞生物学、分子生物学和发育生物学等 操作水平 、细胞或 ⁠水平上 目的 获得特定的 ⁠或其产品 分类 植物细胞工程和动物细胞工程 细胞器　 组织　 细胞、组织、器官、个体　 生物学·选择性必修3 目 录 （1）概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生 ⁠或分化 成 的潜能，即细胞具有全能性。 （2）原因：一般来说，生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需 的 ⁠。 （3）体内细胞不能表现全能性 ①实例：芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。 ②原因：在特定的 条件下，细胞中的基因会 ⁠⁠。 完整生物体　 其他各种细胞　 全部遗传信息　 2. 植物细胞工程的理论基础——细胞具有全能性 时间和空间　 选择性地表达 生物学·选择性必修3 目 录 3. 植物组织培养技术 （1）概念：将离体的 等，培养在人工配制的培 养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成 的技术。 （2）理论基础：植物细胞的 ⁠。 （3）基本过程 植物器官、组织或细胞　 完整植株　 全能性　 ①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其 特有的 ，转变成 的细胞，进而形成愈伤组织的 过程。 ②愈伤组织：脱分化形成的 团块。 ③再分化：愈伤组织重新分化成 等器官的过程。 结构和功能　 未分化　 不定形的薄壁组织　 芽、根　 生物学·选择性必修3 目 录 4. 菊花的组织培养 （1）原理 ①在一定的 和 等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经 过 形成愈伤组织；将愈伤组织接种到含有 ⁠的培养 基上，就可以诱导其 成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整 的植株。 ②激素的作用：植物激素中 和 是启动 ⁠ 、 和 的关键激素，它们的 、 ⁠ 等都会影响植物细胞的发育方向。 激素　 营养　 脱分化　 特定激素　 再分化　 生长素　 细胞分裂素　 细胞分 裂　 脱分化　 再分化　 浓度　 比例　 生物学·选择性必修3 目 录 （2）步骤 生物学·选择性必修3 目 录 【微思考】　为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？ 提示：避免杂菌与培养物竞争营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。 生物学·选择性必修3 目 录 （1）植物体的任何细胞都具有全能性，也都能表现出全能性。 （　×　） 提示：植物细胞在遗传上具备全能性，但其表现需要特定的内外条件。 （2）脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程。 （　√　） （3）在植物组织培养时，对外植体要进行灭菌处理。 （　×　） （4）诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基完全一样。 （　×　） × √ × × 生物学·选择性必修3 目 录 探究｜分析植物组织培养的过程和条件 1. 某兴趣小组植物组织培养流程如图所示，请思考并回答下列问题。 （1）观察植物组织培养流程图，将①～④序号填写在图中A～D所指的空 格处。 ①诱导生根 ②接种外植体 ③诱导愈伤组织 ④诱导生芽 生物学·选择性必修3 目 录 （2）图中的愈伤组织细胞与叶肉细胞相比，不含有的细胞器是 ⁠ ，原因是 ⁠ ⁠。 叶绿 体　 外植体经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未 分化的细胞　 生物学·选择性必修3 目 录 2. 观察菊花的组织培养流程图，探究以下问题： （1）选用菊花的外植体时，一般选用形成层细胞或组织块，其原因是 什么？ 提示：形成层细胞分裂旺盛，全能性高，容易诱导形成愈伤组织，其他部 分如叶、花全能性低，不易培养成小植株。 生物学·选择性必修3 目 录 （2）菊花组织培养过程中，诱导外植体脱分化形成愈伤组织的培养基，其 成分中是否应含有蔗糖等有机物？为什么？ 提示：应含有；因为此时外植体不能进行光合作用制造有机物，需要依赖 于环境中的有机物才能生存。 （3）菊花组织培养中，前后三次用到的培养基，其功能分别是什么？ 提示：第一次：诱导外植体脱分化形成愈伤组织；第二次：诱导愈伤组织 生芽；第三次：诱导愈伤组织生根。 生物学·选择性必修3 目 录 （4）诱导愈伤组织期间一般不需要光，后续培养过程中，为什么每日要给 予适当时间和强度的光照？ 提示：后续培养过程中，给予适当时间和强度的光照的目的是诱导叶绿素 的形成，进一步形成叶绿体进行光合作用。 生物学·选择性必修3 目 录 1. 植物激素在植物组织培养中的作用 （1）生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。 （2）生长素和细胞分裂素的浓度、比例等都影响植物细胞的发育方向。 生长素/细胞分裂素 作用效果 比值高时 促进根的分化、抑制芽的形成 比值低时 促进芽的分化、抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 生物学·选择性必修3 目 录 2. 植物组织培养过程中应注意的问题 （1）接种时注意外植体的方向，应将外植体的形态学下端插入培养基，不 能倒插。 （2）培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，再进行生根培养。如 果顺序颠倒，先诱导生根，就不容易诱导生芽了。 （3）菊花的组织培养中，愈伤组织的形成一般不需要光照，而在后续的培 养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照。 （4）试管苗一般在高湿、弱光、恒温等条件下培养生长，出瓶后一定要注 意保温、保湿。 （5）试管苗的光合作用能力弱，在移栽前应给予较强光照闭瓶炼苗，以促 进幼苗向自养苗转化。 生物学·选择性必修3 目 录 1. （教材P35“探究·实践”）植物组织培养是植物细胞工程的基本技术， 下列有关植物组织培养的叙述，错误的是（　　） A. 植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性 B. 培养基中含有营养物，故诱导愈伤组织生芽、生根期间都不需要光照 C. 需用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理 D. 菊花组织培养中的关键激素是生长素和细胞分裂素 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　植物组织培养过程是离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成 愈伤组织，然后再分化生成芽、根，最终形成植物体，植物组织培养的理 论基础是植物细胞具有全能性，A正确；诱导生芽、生根期间需要一定强 度的光照，B错误；进行植物组织培养时，需用酒精（体积分数70％）和 次氯酸钠（质量分数5％左右）溶液对外植体进行消毒处理，C正确；培养 基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例影响愈伤组织的生长和分化，因此 菊花组织培养中的关键激素是生长素和细胞分裂素，D正确。 生物学·选择性必修3 目 录 2. （2025·河南中牟高一月考）大丽 花为菊科大丽花属，是多年生草本植 物。大丽花为世界名花之一，除具观 赏价值外，还具有药用价值。大丽花在栽培过程中易受病毒感染，造成品质退化。研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗（无毒苗），操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 应选取大丽花植株无病毒的茎尖作为外植体，并用酒精溶液浸泡30 min B. 过程①为再分化，目的是使细胞失去原特有的结构和功能，该过程无须光照 C. 过程②的实质是基因选择性表达，该过程只进行有丝分裂，不进行细胞分化 D. 2号和3号培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值分别为等于1和大于1 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析：　茎尖病毒很少或几乎不含病毒，作为外植体培养脱毒苗（无毒 苗），外植体需要在酒精中浸泡30 s，A错误；过程①为外植体经过脱分化 过程形成愈伤组织，目的是使细胞失去原特有的结构和功能，该过程不需 要光照，B错误；过程②为再分化过程，实质是基因选择性表达，该过程 既进行有丝分裂，也进行细胞分化，C错误；脱分化过程所用的培养基中 细胞分裂素与生长素用量的比值等于1，发芽培养基中细胞分裂素与生长素 用量的比值大于1，D正确。 生物学·选择性必修3 目 录 知识点二　植物体细胞杂交技术 目 录 1. 概念：将 的植物体细胞，在一定条件下融合成 ⁠ ，并把杂种细胞培育成 的技术。 不同来源　 杂种细 胞　 新植物体　 生物学·选择性必修3 目 录 2. 过程 c c c c c 生物学·选择性必修3 目 录 （1）去壁：用 去除植物细胞壁，获得原生质体。 （2）人工诱导原生质体融合的方法 ①物理法： 法、 法等。 ②化学法： 融合法、 融合法等。 纤维素酶和果胶酶　 电融合　 离心　 聚乙二醇（PEG）　 高Ca2＋—高pH　 3. 原理：原生质体融合的过程利用了细胞膜的 ，杂种细胞发育 成杂种植株利用了植物细胞的 ⁠。 4. 意义：打破 ，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 流动性　 全能性　 生殖隔离　 生物学·选择性必修3 目 录 （1）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， 获得原生质体。 （　√　） （2）植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种细胞。 （　×　） 提示：植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种植株。 （3）利用物理法或化学法可以直接将两个植物细胞诱导融合。 （　×　） 提示：植物细胞去除细胞壁后才能诱导融合。 （4）杂种细胞再生出细胞壁说明植物体细胞诱导融合成功。 （　√　） √ × × √ 生物学·选择性必修3 目 录 探究｜植物体细胞杂交技术 如图为植物体细胞杂交部分过程示意图，请思考回答： （1）植物体细胞杂交实现的基础和杂种细胞实现组织培养的理论基础分别 是 ⁠。 （2）从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术的最大优点是什么？ 提示：能够打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性　 生物学·选择性必修3 目 录 （3）A种原生质体与B种原生质体融合后，有 种类型（只考虑两两融 合），分别是 ，其中我们需要的是 ，所以原生质 体融合后，我们要对融合后的原生质体进行 ⁠。 （4）细胞融合完成的标志和植物体细胞杂交完成的标志分别是什么？ 提示：杂种细胞再生出细胞壁；培育出杂种植株。 （5）若植物细胞A具有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb；植物 细胞B含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则通过植物体细胞 杂交技术获得的新植株的染色体条数为 条，染色体组数 为 个，基因型为AabbccDd，属于可遗传变异类型中的 ⁠ ⁠。 3　 AA、BB、AB　 AB　 筛选　 2x＋2y　 4　 染色体数目 变异　 生物学·选择性必修3 目 录 1. 植物体细胞融合成功的标志：再生出新的细胞壁。在此过程中高尔基体 与细胞壁的形成有关，同时该过程还需要线粒体提供能量。 2. 植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖溶液且浓度略大于植物细胞质的 浓度，不仅能为原生质体提供营养，而且还能维持一定的渗透压，使原生 质体保持正常的形态。 3. 植物体细胞杂交的生殖方式：无性生殖。 生物学·选择性必修3 目 录 1. 如图是植物体细胞杂交的流程示意图，下列叙述正确的是（　　） A. 可用电激、聚乙二醇或灭活的病毒诱导原生质体A和B融合 B. 原生质体A和B融合形成杂种细胞D的标志是两细胞核融合 C. 细胞D再生出细胞壁后转移到培养基中培养，获得愈伤组织 D. D→E为脱分化，影响该过程的主要植物激素是生长素和赤霉素 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析：　可用电激、聚乙二醇诱导原生质体融合，不能用灭活的病毒诱 导原生质体融合，A错误；原生质体A和B融合形成杂种细胞D的标志是再 生出细胞壁，B错误；D为杂种细胞，再生出细胞壁后转移到培养基中培 养，获得愈伤组织，C正确；D是杂种细胞，E是愈伤组织，所以D→E为脱 分化，影响整个植物组织培养过程的植物激素主要是生长素和细胞分裂 素，D错误。 生物学·选择性必修3 目 录 2. （教材P38“概念检测”T1变式） 如图是利用甲、乙两种植物各自的优 势，通过植物细胞工程培育高产、耐 盐的杂种植株的流程图。下列叙述错 误的是（　　） A. 图中所示过程的原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有一定的流动性 B. 甲、乙原生质体由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成 C. 通过诱导融合过程形成b，该过程中细胞壁的形成与高尔基体有关 D. d过程应是将植株种在高盐环境中进行筛选，可以筛选出耐盐植株 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析：　植物体细胞杂交技术（包括细胞融合以及杂种细胞发育成一个 完整植株）的原理是细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性，A正 确；原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成，原生质体是 植物细胞细胞壁以内的所有结构，B错误；b（杂种细胞）的形成需要形成 新的细胞壁，细胞壁的形成与高尔基体有关，C正确；目的植株是高产、 耐盐的杂种植株，所以进行d选择时要将植株种在高盐环境中才能筛选出耐 盐植株，D正确。 生物学·选择性必修3 目 录 课堂小结 生物学·选择性必修3 目 录 随堂热练 目 录 1. 下列关于植物组织培养的叙述，正确的是（　　） A. 以一株植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型相同 B. 培养过程中应给予适当光照以促进愈伤组织的光合作用 C. 适当提高培养基中细胞分裂素的比例有利于愈伤组织分化成芽 D. 适当提高培养基中细胞分裂素的比例有利于愈伤组织分化成根 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　以一株植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型不相同， 原因是花药中花粉是经过减数分裂形成的，其所含核基因只有体细胞的一 半，A错误；脱分化形成的愈伤组织细胞不含叶绿体，不能进行光合作 用，再分化培养过程中需要给予光照，B错误；适当提高培养基中细胞分 裂素的比例有利于愈伤组织分化成芽，培养基中生长素的比例高，有利于 分化为根，C正确，D错误。 生物学·选择性必修3 目 录 2. 通过植物体细胞杂交，科学家培育出了白菜—甘蓝植株，下列相关叙述 错误的是（　　） A. 在进行植物体细胞杂交之前，需要先获得原生质体 B. 人工诱导原生质体融合，可以采取物理法和化学法 C. 植物体细胞杂交只适用于染色体数目一致的两个物种 D. 利用植物体细胞杂交技术培育白菜—甘蓝的过程中不发生同源染色体联 会现象 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　在进行植物体细胞杂交之前，先用纤维素酶和果胶酶去除细胞 壁，获得原生质体，A正确；人工诱导原生质体融合，可以采取物理法 （离心、振动、电激）和化学法（聚乙二醇），B正确；植物体细胞杂交 后的染色体数目是亲本的染色体数目之和，且植物体细胞杂交可克服远缘 杂交不亲和的障碍，故其也适用于染色体数目不一致的两个物种，C错 误；利用植物体细胞杂交技术培育白菜—甘蓝的过程包括植物原生质体融 合和植物组织培养技术，不进行减数分裂，不会发生同源染色体联会现 象，D正确。 生物学·选择性必修3 目 录 3. （教材P35“探究·实践”）下列有关菊花组织培养的叙述，正确的是 （　　） A. 整个培养过程应在密闭条件下进行，以免造成杂菌的污染 B. 为了充分利用培养条件，每个锥形瓶可接种16～18块外植体 C. 培养形成的愈伤组织可直接移栽到大田再分化形成植株 D. 外植体消毒常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等措施 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　在植物组织培养长出芽、根等器官后，植物可以进行光合作 用，自己制造有机物，此后的阶段不需要严格的密闭条件，A错误；为了 充分利用培养条件，每个锥形瓶可接种6～8块外植体，B错误；愈伤组织 是未分化的细胞团，不能直接移栽。必须先诱导愈伤组织再分化成完整的 植株，才能移栽到大田，C错误；外植体消毒常进行流水冲洗、酒精处 理、消毒液处理等措施，以防止杂菌污染，D正确。 生物学·选择性必修3 目 录 4. （2025·湖南宁乡一中月考）如图表示科学家通过植物细胞工程，培育 “矮牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的过程。根据所学知识完成下列问题： 生物学·选择性必修3 目 录 （1）矮牵牛—粉蓝烟草植株的培育过程采用的是 ⁠技 术。该技术依据的生物学原理是 ⁠⁠。 解析： 矮牵牛—粉蓝烟草植株的培育过程采用的是植物体细胞杂交过 程，植物体细胞杂交技术是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下 融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术，故依据的生物 学原理是细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。 植物体细胞杂交 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 生物学·选择性必修3 目 录 （2）人工诱导原生质体融合的方法基本可分为两大类——物理法和化学 法，其中化学法包括 、高Ca2＋—高pH融合 法等；植物体细胞融合完成的标志是 。融合后 的“矮牵牛—粉蓝烟草”细胞，在有丝分裂后期含有 条染色体。 解析： 人工诱导原生质体融合的方法很多，基本可分为两大类——物 理法和化学法，其中化学法包括PEG（或聚乙二醇）融合法、高Ca2＋—高 pH融合法等，杂种细胞再生出细胞壁是植物体细胞融合完成的标志。“矮 牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含有的染色体数目是矮牵牛和粉蓝 烟草的体细胞中染色体数目之和，为14＋24＝38，有丝分裂后期，染色体 数目加倍，故染色体数目为76。 PEG（或聚乙二醇）融合法 杂种细胞再生出细胞壁 76 生物学·选择性必修3 目 录 （3）融合后得到的杂种细胞再经脱分化、再分化等过程发育成完整植株， 其中启动脱分化和再分化的关键植物激素是 。学 习了植物组培技术后，同学们尝试进行了以菊花枝条为外植体的组织培 养，结果有同学在首次对菊花继代培养配制MS生根培养基时，忘记添加 NAA（NAA：萘乙酸），结果与添加NAA的生根培养基中的菊花幼苗相 比，无添加NAA培养基中的菊花幼苗也有生根，其原因可能是 ⁠ ⁠。 解析： 启动脱分化和再分化的关键植物激素是生长素、细胞分裂素， 与添加NAA的生根培养基中的菊花幼苗相比，无添加NAA培养基中的菊花 幼苗也有生根，其原因可能是植物体内可以产生内源生长素。 生长素、细胞分裂素 植物体内 可以产生内源生长素 生物学·选择性必修3 目 录 背诵记忆 目 录 一、概念梳理必记 1. 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，即细胞具有全能性。 2. 植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，主要过程包括脱分化和 再分化。 3. 植物组织培养成功的关键是避免微生物的污染，所有实验用具要严格灭 菌，接种过程要进行严格的无菌操作。 4. 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。 5. 植物细胞融合依据的生物学原理是细胞膜的流动性，融合成功的标志是 杂种细胞再生出细胞壁。 生物学·选择性必修3 目 录 二、长句表达必明 1. 在生长发育过程中，细胞不能表现出全能性的原因是在特定的时间和空 间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。 2. 植物组织培养中的脱分化阶段，培养的组织细胞是自养型还是异养型？ 为什么？ 脱分化过程中细胞营异养生活，因为此时细胞没有叶绿体，并且该阶段一 般要避光培养，细胞无法进行光合作用制造有机物。 生物学·选择性必修3 目 录 课时作业 目 录 知识点一　植物组织培养技术 1. （2025·河南南阳开学考试）如图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的 过程，下列相关叙述正确的是（　　） 四倍体兰花叶片 愈伤组织 胚状体 植株 A. 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体 B. ①阶段体现了细胞的全能性，②阶段需要细胞分裂素 C. ①阶段有细胞增殖，但无细胞分化 D. ②阶段为脱分化，③阶段为再分化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　此兰花的花药离体培养所得植株为单倍体，A错误；①阶段表示 脱分化，该阶段能形成愈伤组织，没有形成植物个体，故不能体现细胞的 全能性；②阶段表示再分化过程，需要细胞分裂素，B错误；①阶段表示 脱分化，该阶段能形成愈伤组织，愈伤组织是未分化的细胞，故该阶段有 细胞增殖，但无细胞分化，C正确；①阶段表示脱分化，②阶段表示再分 化过程，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 2. （2025·四川成都新津中学月考）下列关于植物组织培养的叙述，错误 的是（　　） A. 培养基中添加蔗糖可以提供营养和调节渗透压 B. 过程甲、乙中生长素与细胞分裂素含量的比值相同 C. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织细胞核基因 数目可能不同 D. 过程乙的实质是基因的选择性表达 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　培养基中添加蔗糖可以作为碳源提供营养、同时作为溶质可调 节渗透压，A正确。过程甲为脱分化、乙为再分化，生长素和细胞分裂素 的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分 化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成，B错误。同一植 株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织核基因数目不一定相同，如花粉 细胞培养形成的愈伤组织细胞的基因只有体细胞的一半，C正确。过程乙 为再分化，其实质是基因的选择性表达，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 3. （2025·辽宁凤城二中月考）下列关于植物组织培养的叙述，正确的是 （　　） A. 只有植物体分生组织的细胞才能通过植物组织培养获得完整的植株 B. 愈伤组织属于未分化的薄壁组织，没有特定的结构和功能，全能性强 C. 培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液对外植体进行消毒 D. 为防止杂菌污染，从接种外植体到生成试管苗尽量在同一个锥形瓶内完成 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析：　植物体分生组织的细胞全能性较高，通过植物组织培养获得完 整的植株的能力较强，但其他的植物细胞也能通过植物组织培养获得完整 的植株，A错误；愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化 的呈无定形状态的薄壁细胞，没有特定的结构和功能，B正确；自然生长 茎段的消毒属于外植体消毒，先用70％酒精，再用无菌水清洗，再用5％次 氯酸钠消毒处理，最后再用无菌水清洗，C错误；植物组织培养包括脱分 化和再分化两个过程，这两个过程的条件不同，从接种外植体到生成试管 苗不能在同一个锥形瓶内完成，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 4. （2025·甘肃白银期中）下列关于植物组织培养的叙述，不正确的是 （　　） A. 组织培养所用培养基中生长素与细胞分裂素的比值较高时利于根的分化 B. 组织培养所用培养基中生长素与细胞分裂素的比值适中时，促进愈伤组 织的生长 C. 植物组织培养脱分化和再分化过程中都不需要进行光照 D. 植物组培常用培养基中含蔗糖，蔗糖是植物细胞吸收的碳源之一 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　组织培养所用培养基中生长素与细胞分裂素的比值较高时利于 根的分化，比值适中时，促进愈伤组织的生长，A正确，B正确；植物组织 培养过程中，脱分化不需要光照，再分化需要光照，C错误；植物组织培 养过程中，蔗糖可作为碳源并有助于维持渗透压，蔗糖并非唯一碳源，后 期长出叶片，二氧化碳可以作为碳源，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 5. （2025·贵州贵阳博雅学校月考）薰衣草被誉为“宁静的香水植 物”“香料之王”“芳香药草之后”等，但如何持续种好薰衣草一直是园 艺界的难题。如图是利用植物组织培养技术培育薰衣草的流程。下列叙述 正确的是（　　） A. 取自同一株薰衣草的花药经组织培养获得的植株基因型相同 B. 薰衣草植株的茎尖的组织细胞全能性较低，不易诱导形成愈伤组织 C. 在植物组织培养车间或实验室进行再分化培养，不需要遮光 D. 为了充分利用营养物质，形成的丛芽在原培养基中继续培养 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　取自同一株薰衣草的花药经组织培养获得的植株基因型不一定 相同，因为同一株薰衣草的花药中的花粉的基因型不一定相同，A错误； 薰衣草植株的茎尖的组织细胞具有较高的全能性，是比较容易诱导形成愈 伤组织的，B错误；诱导愈伤组织期间一般不需要光照，但再分化过程将 形成根和芽等营养器官，芽的形成需要一定的光照，同时叶绿素的形成过 程也离不开光照，所以再分化过程需要光照，C正确；由于植物不同发育 时期，对营养和激素的需求不同，形成的丛芽需要转移到新的培养基中才 能再分化形成植株，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 知识点二　植物体细胞杂交技术 6. （2025·湖南雅礼教育集团月考） 为探究矮牵牛原生质体的培养条件和 植株再生能力，某研究小组的实验过 程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 步骤①要对切取的叶片组织块进行消毒或灭菌处理 B. 悬浮原生质体要用等渗溶液，以维持原生质体正常形态 C. 过程④需提高生长素的比例以促进芽的分化 D. 原生质体已去细胞壁不具有细胞全能性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　对于叶片组织块，不能进行灭菌处理，因为灭菌可能会破坏叶 片组织块本身的细胞结构和活性，使其无法用于后续实验，通常进行消毒 处理，A错误；当原生质体处于等渗溶液中时，细胞内外的水分进出达到 平衡，能维持原生质体的正常形态，防止因渗透压差异导致原生质体吸水 涨破或失水皱缩，B正确；当生长素比例高时，有利于根的分化；当细胞 分裂素比例高时，有利于芽的分化。所以过程④若要促进芽的分化，应提 高细胞分裂素的比例，而不是生长素的比例，C错误；原生质体虽然去除 了细胞壁，但它仍然含有该植物细胞的全套遗传物质，具有发育成完整植 株的潜能，即具有细胞全能性，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 7. （2025·江苏盐城七校联考）图示为植物原生质体制备、分离和检测的 流程。下列叙述错误的是（　　） A. 步骤①可添加相关酶以去除细胞壁 B. 原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶 液密度之间 C. 步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗 D. 台盼蓝检测后应选择未被染成蓝色的原生质体继续培养 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析：　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，在制备原生质体时， 步骤①可添加纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A正确；结合图示可知原生 质体处于甘露醇和蔗糖溶液之间，因而可推测原生质体的密度介于图中甘 露醇和蔗糖溶液密度之间，B正确；步骤②吸取原生质体放入含有相同渗 透压的溶液中清洗，若放入无菌水中，由于原生质体没有细胞壁的保护， 且细胞内溶液浓度高于无菌水，根据渗透作用原理，水会进入原生质体， 原生质体因吸水过多而涨破，所以不能将原生质体放入无菌水中清洗，C 错误；台盼蓝检测后应选择未被染成蓝色的原生质体继续培养，染成蓝色 的原生质体已死亡，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 8. （2025·山西吕梁开学考试）非对称细胞融合技术通过外界因素（如γ射 线）处理某一细胞原生质体，选择性地破坏其细胞核，然后用碘乙酰胺碱 性蕊香红6G处理含有优良基因的第二种原生质体，使其细胞质失活，最后 将这两个原生质体进行融合。某公司利用该技术成功地向甘蓝细胞中导入 了白菜的细胞质雄性不育基因，获得雄性不育甘蓝。下列叙述错误的是 （　　） A. 获得原生质体需要利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 B. 可以利用灭活的病毒让两个原生质体融合 C. 融合成功的甘蓝细胞中仅有一个细胞核 D. 培育成功的甘蓝含有白菜和甘蓝两者的遗传物质 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性可用 纤维素酶和果胶酶进行处理，得到原生质体，A正确；用灭活的病毒促融 是动物细胞融合特有的方法，B错误；向甘蓝细胞中导入白菜的细胞质雄 性不育基因，融合成功的甘蓝细胞中仅有一个细胞核，C正确；培育成功 的甘蓝含有白菜质基因和甘蓝核基因，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 9. （2025·四川遂宁中学月考）春秋姜黄是集观赏和食用等价值为一体的 新型花卉，传统的根茎繁殖方式存在着速度慢、易染病等问题，植物组织 培养技术为其提供了高效的繁殖途径。下列叙述错误的是（　　） A. 在接种前对外植体进行消毒，并在火焰旁进行接种可减少污染 B. 从接种外植体到形成试管苗的过程中，需将其转接到不同的培养基 C. 培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换 D. 移栽幼苗前通常先将其移植到消过毒的环境中，待其长壮后再移栽入土 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　植物组织培养时，在接种前对外植体进行消毒，并在火焰旁进 行接种可减少污染，A正确；外植体一般先诱导生芽，再诱导生根，外植 体首先在诱导愈伤组织的培养基上生长，一段时间后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，进一步形成试管 苗，因此，从接种外植体到形成试管苗的过程中，需将其转接到不同的培 养基，B正确；封口膜封口可防止外界杂菌侵入，不能阻止瓶内外的气体 交换，C错误；幼苗移栽到大田前要进行“炼苗”，即将幼苗先移植到消 过毒的蛭石或者珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 10. 科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交，最终 获得了杂种植株，相关过程如图所示。有关分析正确的是（　　） A. 过程①应将叶片上表皮向上，置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗 溶液中 B. 过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成 C. ④过程可用高Ca2＋—低pH融合法，目的是促进原生质体融合 D. ⑤进行脱分化和再分化过程，该过程均需提供无菌、光照等培养条件 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　①应将叶片下表皮的一面朝下（能与溶液接触），原生质体没 有细胞壁，为避免原生质体吸水涨破，将叶片置于等渗或略高渗溶液中， A正确；原生质层的结构是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质 组成，而原生质体是植物细胞去除细胞壁的结构，B错误；诱导原生质体 融合的化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，④ 过程可用高Ca2＋—高pH融合法，目的是促进原生质体融合，C错误；脱分 化一般不需要光照，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 11. （2025·黑龙江大庆期末）科研人员利用品种A与品种B通过植物体细胞杂交技术获得了“华柚2号”，制备过程如图所示，下列说法错误的是（　　） A. 品种A的愈伤组织和品种B的叶肉细胞杂交获得华柚2号属于有性生殖 B. 原生质体A和B的融合利用了细胞膜的流动性 C. “华柚2号”的获得说明植物细胞具有全能性 D. 杂种细胞再生出细胞壁的过程，主要与高尔基体的活动有关 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析：植物体细胞杂交属于无性生殖，A错误；利用细胞膜的流动性，可诱导原生质体A和B融合，B正确；“华柚2号”是由杂种细胞发育而成的完整的植物体，说明植物细胞具有全能性，C正确；高尔基体与细胞壁的形成有关，因此杂种细胞再生出细胞壁的过程，与高尔基体活动密切相关，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 12. （2025·河北邯郸涉县一中月考）菊花的组织培养的大致过程如图所 示。根据如图回答以下问题。 （1）通过B过程产生的愈伤组织细胞与枝条韧皮部细胞的形态结构 ⁠ （填“相同”或“不同”），其根本原因是 ⁠。 解析： 结构决定功能，愈伤组织细胞与枝条韧皮部细胞功能不同，故 其形态不同，愈伤组织的形态结构与枝条韧皮部细胞不同，其根本原因是 基因的选择性表达。 不 同 基因的选择性表达 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （2）实验中要注意无菌操作，所以要对外植体、超净工作台等消毒， 对 等灭菌，接种操作必须在 旁进行。 解析： 该实验操作成功的关键是无菌操作，所以要对外植体、超净工作台等消毒，对培养基和器械等灭菌，实验操作过程都要在酒精灯火焰旁进行。 培养基和器械 酒精灯火焰 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （3）外植体一般选择未开花的幼嫩枝条，原因是 ⁠ 。接种时将外植体的1/3～1/2插入诱导 ⁠ 的培养基中，然后将接种后的培养瓶置于 （温度）的培 养箱中培养。接种时要注意外植体的方向，不要 ⁠。 解析： 幼嫩枝条生理状况好，容易诱导脱分化和再分化，故外植体一 般选择未开花的幼嫩枝条，接种时将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的 培养基中，然后将接种后的培养瓶置于18～22 ℃的培养箱中培养。接种时 要注意外植体的方向，不要倒插，因为生根的一侧在形态学下端。 幼嫩枝条生理状况好， 容易诱导脱分化和再分化 愈伤组 织 18～22 ℃ 倒插 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （4）C过程要进行照光培养，其作用是 ⁠ ⁠。 解析： C过程为再分化，再分化过程要进行照光培养，其作用是诱导 叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。 诱导叶绿素的合成，使试管苗能 够进行光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 13. （2025·山东菏泽期末）如图为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞 杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，回答下列问题。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （1）培育番茄—马铃薯杂种植株依据的生物学原理包括 ⁠ 。此过程用到的植物细胞工程的基本技术是 ⁠ ⁠。 解析： 培育番茄—马铃薯杂种植株要采用植物体细胞杂交技术将两种 植物细胞融合成杂种细胞，还要采用植物的组织培养技术将杂种细胞培育 成杂种植株，依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 细胞膜的流动性 和植物细胞的全能性 植物 体细胞杂交技术 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （2）过程①使用 （填方法）去除细胞壁，从而获得原生质体。 过程②可以使原生质体融合的化学法包括 ⁠ （写出2个即可）等，原生质体融合完成的标志 是 ⁠。 解析： ①为去壁过程，该过程需要采用酶解法，即使用纤维素酶和果 胶酶去除细胞壁以便获得植物原生质体。人工诱导植物细胞原生质体融合 的物理法有电融合法、离心法等，化学法有聚乙二醇（PEG）融合法、高 Ca2＋—高pH融合法等。当杂种细胞再生出细胞壁时，意味着细胞融合已经 完成。 酶解法 聚乙二醇（PEG）融合法、高 Ca2＋—高pH融合法 杂种细胞再生出细胞壁 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （3）从过程④到过程⑤需要更换新的培养基，原因是 ⁠ ⁠。 与过程④相比，过程⑤需要提供光照，原因是 ⁠ ⁠。 脱分化诱导形成愈 伤组织和愈伤组织再分化形成幼苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 再分化产生幼苗的过程需 要长芽，叶绿素的合成需要光照 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 过程④为脱分化，表示杂种细胞培育成愈伤组织的过程，过程 ⑤为再分化，表示将愈伤组织培育成胚状体进而培育成幼苗的过程，从脱 分化到再分化需要更换新的培养基，因为脱分化诱导形成愈伤组织和愈伤 组织再分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同。与过程④ 脱分化相比，过程⑤再分化需要提供光照，这是因为脱分化培育愈伤组织 时光照不利于愈伤组织的形成，再分化产生幼苗的过程需要长芽，幼芽叶 绿素的合成需要光照。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （4）上述过程能打破不同物种间生殖隔离的原因是 ⁠ ⁠ ⁠。 解析： 植物体细胞杂交技术能够通过细胞融合技术将不同物种的遗传物质组合到一起，实现不同物种的基因交流，故能打破不同物种间生殖隔离，实现远缘杂交。 植物体细胞杂交技术 能够将不同物种的遗传物质组合到同一个体中，实现不同物种间的基因 交流 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 14. （2025·江苏南京、镇江六校联合体月考）白菜、甘蓝均为二倍体，体 细胞染色体数目分别为20、18。“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育 出来的杂种植株，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是 “白菜—甘蓝”的杂交过程示意图，回答以下问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （1）为了得到原生质体需先用 和 ⁠来处理白菜细胞 和甘蓝细胞。 解析： 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，可采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，即图中需要用纤维素酶和果胶酶处理白菜细胞和甘蓝细胞以便获得原生质体。 纤维素酶 果胶酶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （2）诱导原生质体融合的方法有多种，常用的物理方法有（列举一种即 可） ，常用的化学方法有（列举一种即 可） ，形成杂交细胞的标 志是 ，再经过诱导可形成愈伤组织并可进一步发育成完 整植株。由杂种细胞得到白菜—甘蓝杂种植株所用到的技术手段称为 ⁠ 技术。 离心法（或电融合法） 聚乙二醇融合法（或高Ca2＋—高pH融合法） 再生出细胞壁 植 物组织培养 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 诱导原生质体融合的方法包括：物理方法（离心、振动、电刺 激）和化学方法（聚乙二醇、高Ca2＋—高pH）；融合后的原生质体还需要 再生出细胞壁才意味着融合完成；而后通过植物组织培养技术将杂种细胞 培育成杂种植株，该过程包括脱分化和再分化两个阶段，该技术的原理为 植物细胞全能性。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （3）如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”杂种细胞染色体 数为 ；通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因 是 ⁠。 解析： 如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”体细胞染色体数为20＋18＝38；通常情况下，由于白菜和甘蓝之间存在生殖隔离，因此白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的。 38 存在生殖隔离 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 （4）科学家采用植物体细胞杂交的方法得到了“番茄—马铃薯”杂种植 株，但这种植株并没有在地上结番茄、地下长马铃薯，写出可能的原因 有 ⁠。 解析： 科学家采用植物体细胞杂交的方法得到了“番茄—马铃薯”杂 种植株，但这种植株并没有在地上结番茄、地下长马铃薯，这是因为生物 体内基因的表达是相互调控、相互影响的，而不是完全独立的。 生物体内基因的表达是相互调控相互影响的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 生物学·选择性必修3 目 录 $