第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用-【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的应用，涵盖植物繁殖新途径、作物新品种培育及细胞产物工厂化生产三大核心内容，通过脱毒马铃薯等实例导入，衔接植物组织培养技术原理，借助微思考、概念辨析等学习支架构建知识脉络。 其亮点在于以生命观念为统领，通过“基础梳理-重难探究-即学即练”体系，结合单倍体育种流程分析科学思维，依托紫草宁生产案例强化探究实践。学生能深化技术应用理解，教师可利用系统资源提升教学效率，落实核心素养培育。

第2课时　植物细胞工程的应用 学习目标 1.通过对植物细胞工程应用实例的分析，了解这些应用涉及的技术流程和 应用的优势。 2.认同植物细胞工程在生产实践中具有重要的应用价值。 目 录 CONTENTS 知识点一　植物繁殖的新途径 知识点二　 作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 背诵记忆 随堂热练 课时作业 知识点一　植物繁殖的新途径 目 录 1. 快速繁殖 生物学·选择性必修3 目 录 【微思考】　快速繁殖得到的产物会不会出现性状分离？原因是什么？ 提示：不会；快速繁殖利用的是植物组织培养技术，属于无性繁殖，可以 保持亲本的优良性状。 生物学·选择性必修3 目 录 2. 作物脱毒 生物学·选择性必修3 目 录 【微思考】　经植物组织培养培育出的脱毒苗抗病毒吗？为什么？ 提示：不抗病毒；“脱毒”与“抗病毒”的含义不同，前者为不含病毒或 病毒含量很少，后者为能够抵抗病毒侵染。 生物学·选择性必修3 目 录 （1）快速繁殖不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优 良品种的遗传特性。 （　√　） （2）作物脱毒后不再感染病毒。 （　×　） 提示：作物脱毒并不抗病毒，可能再感染病毒。 （3）作物脱毒所培养的材料常选自顶端分生组织。 （　√　） （4）快速繁殖本质上是一种无性繁殖。 （　√　） √ × √ √ 生物学·选择性必修3 目 录 探究｜分析快速繁殖和作物脱毒 　　植物组织快速繁殖技术具有所需材料极少（只需少量的茎尖、叶 片、茎切段或其他器官）、繁殖周期短、繁殖速度快，可大量生产高 品质、均一的无病毒苗木，不受季节和气候条件限制，节省大量人力 及物力等优点。 　　目前采用茎尖组织培养技术脱去病毒，已在马铃薯、草莓、大蒜、甘 蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。人们用组织培养技术培育出的脱 毒马铃薯，要比未脱毒的马铃薯增产50％以上；脱毒草莓的产量和品质也 明显优于没有脱毒的草莓。 生物学·选择性必修3 目 录 结合上述资料回答下列问题。 （1）植物组织培养之所以可以进行快速繁殖，是因为植物组织培养到 ⁠ 阶段，细胞进行 分裂，细胞分裂速度较快，从而获得大 量的组织细胞，然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成 。并 且，植物组织培养在实验室进行，受 等条件限制较小。 （2）快速繁殖技术为什么能保持亲本的优良性状？ 提示：在快速繁殖过程中，细胞进行有丝分裂，亲子代细胞内的遗传物质 不变，因此能保持亲本的优良性状。 （3）快速繁殖中能否用花粉作为外植体？为什么？ 提示：不能；因为用花粉作外植体会出现性状分离。 愈 伤组织　 有丝　 新植株　 季节、气候　 生物学·选择性必修3 目 录 （4）作物培养过程中为什么要进行作物脱毒？ 提示：对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产 量降低。 （5）作物脱毒材料为什么一般选择茎尖？如何获得脱毒苗？ 提示：植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒；获得脱 毒苗的方法：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不 带病毒，从而获得脱毒苗。 生物学·选择性必修3 目 录 比较两种植物繁殖的新途径 繁殖新途径 取材 优点 快速繁殖（微型繁殖） 取材广泛 ①高效、快速地实现种苗的大量繁殖；②保持优良品种的遗传特性 作物脱毒 顶端分生区附近 获得高产、优质的无病毒植物 生物学·选择性必修3 目 录 1. （2025·河南春雨国文学校开学考试）植物组织培养技术可以实现优良 品种的快速繁殖，下列有关叙述错误的是（　　） A. 用药剂对外植体消毒时，要兼顾消毒效果和植物的耐受性 B. 植物组织培养过程均需无菌、避光等条件，还需植物激素诱导 C. 用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术 D. 植物微型繁殖技术有保持植物原有遗传特性、繁殖速度快的特点 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析：　通常使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理，消毒时 要兼顾消毒效果和植物的耐受性，避免过度消毒对外植体造成损伤，A正 确；外植体脱分化形成愈伤组织的过程中需要避光，但再分化过程中需要 给予适当时间和强度的光照，以利于叶绿素的形成，B错误；利用花药培 养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞 的全能性，C正确；植物微型繁殖技术属于无性繁殖，有保持植物原有遗 传特性、繁殖速度快的特点，D正确。 生物学·选择性必修3 目 录 2. （教材P42“概念检测”T2拓展）超低温冷冻脱毒法是先用超低温对细 胞进行选择性破坏，再对存活的细胞利用组织培养技术培育为脱毒植株。 以马铃薯茎尖为材料，采用超低温冷冻脱毒法可获得脱毒苗。下列叙述错 误的是（　　） A. 用茎尖能够获得脱毒苗的原因是植物顶端分生区病毒极少或无病毒 B. 该方法利用了茎尖分生组织无成熟液泡不易形成冰晶的特性 C. 经超低温冷冻脱毒培养的马铃薯比未脱毒的马铃薯抗病毒能力更强 D. 超低温冷冻脱毒法在取材时对茎尖的长度没有限制 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　植物的分生区病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种 在培养基中，经过人工培养获得脱毒苗，A正确；茎尖分生组织无成熟液 泡，不易形成冰晶，B正确；经超低温冷冻脱毒培养的马铃薯只是脱毒， 并没有获得抗病毒的能力，C错误；超低温冷冻脱毒法是通过超低温处 理，大多数细胞都受到了损伤而死亡，存活下来的仅有生长点的分生组织 细胞，故超低温冷冻脱毒法在取材时对茎尖的长度没有限制，D正确。 生物学·选择性必修3 目 录 知识点二　作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 目 录 1. 作物新品种的培育 （1）单倍体育种 ①原理： 和 ⁠。 细胞的全能性　 染色体变异　 生物学·选择性必修3 目 录 ③优点 a.子代是能稳定遗传的纯合子。 b.极大地 了育种的年限。 c.是进行 和研究遗传突变的理想材料。 缩短　 体细胞诱变育种　 【微思考】　单倍体育种为什么能为体细胞诱变育种和研究遗传突变提供 理想材料？ 提示：因为大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后 得到的植株的隐性性状容易显现。 生物学·选择性必修3 目 录 2. 细胞产物的工厂化生产 （1）植物细胞培养：指在离体条件下对 ⁠进行培 养使其增殖的技术。 （2）次生代谢物 ①定义：不是植物 所必需的产物。 ②种类： 有机化合物，如酚类、萜类和含氮化合物等。 ③作用：在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素 等的重要来源。 单个植物细胞或细胞团　 基本的生命活动　 小分子　 生物学·选择性必修3 目 录 （3）成果：紫草宁、紫杉醇、人参皂苷等，它们都属于植物细胞的 ⁠ （填“初生”或“次生”）代谢物。 （4）优势：不占用耕地，几乎不受 、 等的限制，对于社 会、经济、环境保护具有重要意义。 次 生　 季节　 天气　 生物学·选择性必修3 目 录 （1）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。 （　×　） （2）单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。 （　×　） 提示：单倍体育种的原理是染色体变异和植物细胞的全能性，突变体培育 的原理是基因突变和植物细胞的全能性。 （3）突变体育种常用射线、化学物质处理愈伤组织。 （　√　） （4）紫杉醇存在于红豆杉属植物体内，是初生代谢物，具有高抗癌活性， 现在已被广泛用于乳腺癌的治疗。 （　×　） （5）植物细胞培养的原理是利用了植物细胞的全能性。 （　×　） × × √ × × 生物学·选择性必修3 目 录 探究一｜分析植物细胞工程在作物新品种的培育中的应用 1. 如图表示突变体的利用过程，请据图分析回答下列问题： （1）突变体育种的原理是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：基因突变和植物细胞的全能性。 生物学·选择性必修3 目 录 （2）在培养至愈伤组织时进行诱变处理的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　。 提示：愈伤组织细胞分裂旺盛，且一直处于不断增殖的状态，此时易发生 基因突变。 （3）诱导分化得到的突变体都可以利用吗？为什么？ 提示：大多数都不可以。因为基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调 关系，而对生物体有害；还有些基因突变既无害也无益，是中性的。 生物学·选择性必修3 目 录 探究二｜分析植物细胞工程在细胞产物的工厂化生产中的应用 2. 紫杉醇是目前已发现的最优秀的天然抗癌药物，在临床上已经广泛应用 于乳腺癌、卵巢癌和部分头颈癌和肺癌的治疗，如图是通过植物细胞工程 技术工厂化生产紫杉醇的途径。 （1）图中①过程为 ，该过程需控制好培养基中 ⁠ 的比例。 （2）②过程为将愈伤组织分散成单个细胞，同时需要筛选出 ⁠ 的细胞。 （3）③过程为 ，其所依据的原理是 ⁠。 脱分化　 植物激素（或 生长素和细胞分裂素）　 高产紫杉 醇　 植物细胞培养　 细胞增殖　 生物学·选择性必修3 目 录 （4）生产紫杉醇的过程能否体现植物细胞的全能性？说出你的理由。 提示：不能。获得紫杉醇的过程中离体的外植体并未发育成完整个体或分 化成其他各种细胞，故并未体现细胞的全能性。 生物学·选择性必修3 目 录 1. 初生代谢与次生代谢的区别 生物学·选择性必修3 目 录 2. 植物组织培养与植物细胞培养的比较 项目 植物组织培养 植物细胞培养 目的 获得植物体 获得细胞产物 培养基 固体培养基 液体培养基 过程 实例 各种转基因植物、脱毒苗 人参皂苷的生产 生物学·选择性必修3 目 录 1. （教材P41“相关信息”）植物细胞悬浮培养是指将游离的单细胞或细 胞团按照一定的细胞密度悬浮在液体培养基中培养。可利用这种技术制备 生物反应器，获得植物细胞和次生代谢物。下列相关叙述正确的是 （　　） A. 植物细胞悬浮培养的培养基不用无菌处理 B. 次生代谢物是植物基本生命活动所必需的物质 C. 悬浮培养形成细胞团的过程体现了植物细胞的全能性 D. 利用悬浮培养技术生产次生代谢物可减少植物资源的消耗 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　为了避免杂菌污染，植物细胞悬浮培养的培养基需经无菌处 理，A错误；次生代谢物不是植物基本生命活动所必需的物质，如生物 碱、黄酮类等，它们对植物自身可能有多种功能，但并非维持基本生命活 动所必需，植物基本生命活动所必需的物质是初生代谢物，B错误；植物 细胞培养即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，原理是通过细胞增殖使细胞数量增加，C错误；利用悬浮培养技术生 产次生代谢物，不需要大量种植植物来获取，可减少植物资源的消耗，D 正确。 生物学·选择性必修3 目 录 2. （2025·四川新津中学月考）紫草细胞中富含紫草宁，科研人员利用紫 草新生的营养芽进行培养获得愈伤组织，再进行细胞悬浮培养，以获得更 多的紫草宁。下列叙述正确的是（　　） A. 紫草宁是紫草细胞生长和生存所必需的次生代谢物 B. 愈伤组织是由高度分化的一团薄壁细胞组成，无特定形态 C. 愈伤组织细胞可用于细胞产物工厂化生产，利用了愈伤组织细胞分裂 快、代谢旺盛的特点 D. 愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响，不受营养物质和光照等因素的 影响 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　紫草宁虽然是在紫草细胞培养过程中产生的次生代谢物，但它 不是紫草细胞生长和生存所必需的，A错误；愈伤组织是由未分化或分化 程度很低的细胞组成，不是高度分化的细胞，且无特定形态，B错误；愈 伤组织细胞具有分裂快、代谢旺盛的特点，所以可用于细胞产物的工厂化 生产，C正确；愈伤组织的诱导不仅受植物激素配比的影响，还受营养物 质和光照等因素的影响，D错误。 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. （2025·四川乐山一中月考）下列有关植物细胞工程应用的叙述，错误 的是（　　） A. 以根尖、茎尖为材料利用组织培养技术可获得脱毒苗 B. 单倍体育种过程中的某个阶段用到了植物组织培养技术 C. 利用人参细胞培养可工厂化生产初生代谢物人参皂苷 D. 利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服了生物远缘杂交不 亲和的障碍 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　植物顶端分生区附近（如茎尖、根尖）的病毒极少，甚至无病 毒，所以切取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养，再生的植株就有可能 不带病毒，从而获得脱毒苗，A正确；单倍体育种过程包括花药离体培养 和秋水仙素处理两个阶段，其中的花药离体培养用到了植物组织培养技 术，B正确；利用人参细胞培养可工厂化生产次生代谢物人参皂苷，C错 误；利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”的过程，利用了植物组 织培养技术，该异源多倍体的培育克服了生物远缘杂交不亲和的障碍，D 正确。 生物学·选择性必修3 目 录 2. 樱桃中的槲皮素等酚类化合物有抗氧化活性。科研人员用组织培养技术 繁育樱桃优良品种，满足人们食用和药用的需要。下列叙述错误的是 （　　） A. 可用茎尖通过组织培养获得脱毒幼苗 B. 外植体在培养基上经过脱分化形成胚状体 C. 试管苗经炼苗后再移栽到珍珠岩等环境中 D. 可利用植物细胞培养工厂化生产槲皮素 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　应用微型繁殖技术采用茎尖作为外植体可获得大量樱桃脱毒 苗，A正确；外植体在培养基上经过脱分化形成愈伤组织，B错误；试管苗 经炼苗后再移栽到珍珠岩等环境中，C正确；应用樱桃细胞培养可工厂化 生产次生代谢物——槲皮素，D正确。 生物学·选择性必修3 目 录 3. （2024·江苏盐城学业考试）下列有关植物细胞工程应用的叙述，正确 的是（　　） A. 利用植物组织培养技术获得紫草宁，实现了细胞产物的工厂化生产 B. 花药离体培养得到的单倍体植株可大田栽培提高作物产量 C. 取香蕉茎尖进行组织培养，可获得抗病毒苗 D. 利用植物组织培养过程中产生的突变体可培育新品种 √ 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　利用细胞培养技术将细胞培养到愈伤组织时期可获得细胞代谢 物紫草宁，从而实现了细胞产物的工厂化生产，A错误；花药离体培养得 到的单倍体植株一般高度不育，不可大田栽培，还需要人工诱导染色体数 目加倍后才可获得能稳定遗传的个体，B错误；茎尖为新生组织，细胞内 几乎不含病毒，利用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒植株，C错误；由 于植物组织培养容易受到培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的 影响而产生突变，所以常利用植物组织培养过程中产生的突变体培育新品 种，D正确。 生物学·选择性必修3 目 录 4. （2025·河南郑州中牟一中月考）图中亲本植株的基因型为Tt（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： 生物学·选择性必修3 目 录 （1）四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 ⁠技 术。图中不同的方法都能获得子代植株，其原因是 ⁠⁠。 解析： 植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养，是图中四种人工 繁殖过程都要用到的。图中不同方法都能获得子代植株是因为具有某种生 物全套遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能，也就是 说植物细胞具有全能性。 （2）经过B过程获得的子代植株的基因型为 ⁠。 解析： B表示通过胚状体进行无性繁殖得到的个体，无性繁殖能保持 亲本的优良性状，因此得到的后代基因型是Tt。 植物组织培养 植物细胞具有全能性 Tt 生物学·选择性必修3 目 录 （3）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，融合前需用化学试 剂 进行诱导；图中A、B、C、D过程都能得到一种 高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即 ⁠。 纤维素酶和果胶酶 PEG（聚乙二醇） 愈伤组织 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 细胞壁的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。②过程表示将该植物的两个原生 质体进行融合，促进原生质体融合的方法包括物理、化学的方法，化学法 一般是用PEG（聚乙二醇）作为诱导剂来诱导细胞融合。图中A、B、C、 D过程都能得到的一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构——愈伤组织， 愈伤组织的获得需要经过脱分化过程实现。 生物学·选择性必修3 目 录 （4）通过D过程获得子代植株的工程技术手段是 ⁠ 技术。 解析： 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。 （5）该植物根富含单宁，单宁不是其生长和生存所必需的产物，属于 ⁠ 代谢物。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用，被用于各类产 品，可利用 技术工厂化生产单宁。 解析： 单宁是该植物细胞培养过程中产生的次生代谢物，不是该植物 细胞生长和生存所必需的，可利用植物细胞培养技术工厂化生产单宁。 植物体细胞杂交 次 生 植物细胞培养 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. 植物的快速繁殖技术不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可 以保持优良品种的遗传特性。 2. 单倍体育种先通过花药（或花粉）培养获得单倍体植株，然后经过 诱导染色体加倍，当年便可获得稳定遗传的优良品种，极大地缩短了 育种年限。 3. 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 此它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。从产生突变的个 体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 4. 次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一 定的环境和时间条件下才进行。 生物学·选择性必修3 目 录 二、长句表达必明 1. 微型繁殖技术是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 2. 利用快速繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性，原因是快速繁殖技术 实际上是一种无性繁殖，繁殖过程中细胞的分裂方式是有丝分裂，亲、子 代细胞内的遗传物质相同。 3. 一般选取植物根尖或茎尖的分生区作为外植体，优点是细胞分化程度低 （或分裂能力强），容易诱导形成愈伤组织；茎尖中的病毒极少，甚至无 病毒，能得到脱毒苗。 4. 利用茎尖进行组织培养可获得脱毒苗的原理是植物顶端分生区附近（如 茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。 生物学·选择性必修3 目 录 课时作业 目 录 知识点一　植物繁殖的新途径 1. 如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。下列相关叙述错误的是（　　） A. ①过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力 B. ②过程的作用可能是阻碍病毒等进入茎尖分生组织 C. ③④过程中基因的选择性表达导致了细胞脱分化 D. 培养基A、B中生长素和细胞分裂素的浓度和比例不同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 解析：　③④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，C错误。 生物学·选择性必修3 目 录 2. （2025·浙江宁波期中）利用马铃薯的块茎进行无性繁殖，种植的世代 多了以后往往会因感染病毒而减产，为此农户们都希望得到无病毒的幼苗 进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是（　　） A. 选择优良品种进行杂交 B. 进行远缘植物体细胞杂交 C. 利用茎尖分生组织进行组织培养 D. 人工诱导基因突变 解析： 　进行植物微型繁殖时常采用茎尖或根尖作为外植体，原因是茎 尖或根尖病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖或根尖进行组 织培养，再生的植株就可能不带病毒，故选C。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 3. （2025·新疆疏勒实验学校月考）下列有关快速繁殖技术的说法错误的 是（　　） A. 可以保持亲代的优良性状 B. 可以高效、快速地培育植物种苗 C. 快速繁殖属于有性生殖 D. 快速繁殖已广泛应用于观赏植物、经济林木等的繁育 解析： 　快速繁殖技术属于无性生殖，C错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 4. （2025·山东聊城期末）辣椒的辣椒素是食品调味料的重要成分之一， 辣椒素可通过如图途径获得，下列说法正确的是（　　） A. ①过程需对外植体进行灭菌以防止后续培养过程中杂菌污染，且有利于 获得脱毒苗 B. 图示的愈伤组织是未分化的有固定形态的薄壁组织团块，具备较强的分 裂分化能力 C. 细胞分离获得单细胞及其后续过程对社会、经济和环境保护具有重要意义 D. 在脱分化和再分化过程中均需要光照以诱导植物形态建成 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　①过程需对外植体进行消毒以防止后续培养过程中杂菌污染， 且有利于获得脱毒苗，A错误；愈伤组织是一团没有特定结构和功能，排 列疏松而无规则，高度液泡化的呈不定形状态的薄壁组织团块。愈伤组织 是由外植体脱分化形成，它要经过再分化形成植物个体，因此愈伤组织是 未分化的，具有分裂分化能力，B错误；细胞分离获得单细胞及其后续过 程，具有快速、高效、不受季节和外部环境等条件的限制的特点，对社 会、经济、环境保护具有重要意义，C正确；在脱分化过程中一般不需要 光照，利于形成愈伤组织，再分化过程中光可诱导叶绿素的合成，可诱导 植物形态建成，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 5. （2025·重庆开学考试）病毒感染会导致植物生病，进而影响其产量和 品质。育种专家采用多种方法来培育脱毒植物，使用嘌呤和嘧啶的类似物 来处理植株，从而获得健康的脱毒植株是一种常用方法。下列说法错误的 是（　　） A. 通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株，其原理是碱基类似物能够干扰 病毒核酸的复制过程 B. 常常用马铃薯块茎培养脱毒苗，培养前先用70％的酒精和次氯酸钠溶液 对块茎进行消毒 C. 香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代 D. 在培养脱毒苗的过程中，需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 解析：　通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株，这样可以通过碱基类 似物干扰病毒核酸的复制过程，进而影响了病毒的增殖，A正确；常常用 马铃薯茎尖培养脱毒苗，培养前先用70％的酒精和次氯酸钠溶液对茎尖进 行消毒，B错误；香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代，因为香蕉进 行的是无性繁殖，而玉米进行有性生殖，C正确；在培养脱毒苗的过程 中，需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质，因为这两种激素的 比例可以调控脱分化和再分化过程，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 6. （2025·吉林长春期末）广东盛产的粉葛（根部储藏淀粉）是国家农业 部和卫健委共同认定的药食同源植物，素有“北参南葛”“亚洲人参”的 美誉。现利用植物组织培养技术快速繁殖、大量培养粉葛幼苗，用于扩大 生产。下列叙述正确的是（　　） A. 诱导愈伤组织生芽和生根需要两次更换培养基培养 B. 用聚乙二醇（PEG）诱导细胞脱分化，形成愈伤组织 C. 选择粉葛茎尖作为外植体的主要原因是茎尖抗病毒 D. 可将外植体培养至愈伤组织阶段进行工厂化生产粉葛淀粉 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　培养基中生长素的比例不同可诱导不同的分化方向，诱导愈伤 组织生芽和生根需要两次更换培养基培养，即转移到生芽培养基和生根培 养基，A正确；用生长素和细胞分裂素启动细胞分裂和脱分化，聚乙二醇 （PEG）诱导细胞融合，B错误；选择粉葛茎尖作为外植体的主要原因是茎 尖细胞分化程度低，全能性高，容易诱导成功，且茎尖基本不含病毒或含 病毒很少，C错误；粉葛根部储藏淀粉，因此生产粉葛淀粉不能利用愈伤 组织细胞生产，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 知识点二　作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 7. （2025·湖南临湘月考）利用基因型为HhRr的玉米（2n＝20）的幼苗茎 尖细胞进行如图所示实验，下列相关分析错误的是（　　） A. 植株A的体细胞内最多有4个染色体组 B. 植株A和植株B的基因型相同 C. 获得植株B的过程为单倍体育种，该过程涉及染色体变异和基因重组 D. 获得幼苗的①②过程都应用了植物组织培养技术 √ 解析：植株B是经单倍体育种获得的纯合子，与植株A的基因型不同，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 8. （2025·重庆江津期中）采用植物组织培养技术可加快杜鹃花品种的改 良，流程如图所示。下列分析错误的是（　　） A. 选择芽尖作为外植体可减少病毒感染 B. 外植体可用酒精和次氯酸钠进行消毒处理 C. 图中③和④分别为脱分化和再分化 D. 射线处理后可选择有用的突变体培育成新品种 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　植物的根尖、茎尖、芽尖部位几乎不含病毒，因此采用芽尖等 组织培养，可减少病毒感染，A正确；植物组织培养过程中，可用酒精和 次氯酸钠溶液等对外植体进行消毒处理，B正确；由高度分化的植物组织 或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤 组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫作再分 化，因此图中②为脱分化过程，③④为再分化过程，C错误；射线处理可 诱发基因突变，由于基因突变具有不定向性，可选择有用的突变体培育成 新品种，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 9. 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。培养红豆杉细胞生产紫杉醇的主要过程包括诱导形成愈伤组 织、筛选稳定高产紫杉醇的细胞、利用生物反应器进行培养等。下列相关 叙述正确的是（　　） A. 植物细胞培养是植物组织培养的基础 B. 植物细胞培养利用的原理是细胞的全能性 C. 愈伤组织是分化程度较高的薄壁组织团块 D. 在生物反应器中利用液体培养基培养细胞 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　植物组织培养获得愈伤组织后，再对愈伤组织进行培养获得细 胞产品，故植物组织培养是植物细胞培养的基础，A错误；植物细胞培养 的原理是细胞增殖，B错误；愈伤组织是已分化的细胞经脱分化转变成未 分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，C错误；在生物反应器中 要实现细胞的大量增殖，液体培养基有利于细胞获得营养物质，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 10. （2025·重庆沙坪坝南开中学质检）植物细胞悬浮培养技术在生产中已 得到广泛应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养红豆杉细胞并获取紫杉醇 （如图）。下列叙述错误的是（　　） A. 选择根尖组织为材料与其细胞分裂能力强，易于诱导形成愈伤组织有关 B. ①②不能体现植物细胞具有全能性 C. 愈伤组织来源的单个细胞不能进行光合作用，故培养液中应添加牛肉 膏、蛋白胨等有机碳源 D. 大规模培养高产细胞群时，应向培养液中通入无菌空气 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　根尖分生区细胞分裂能力强，易于诱导形成愈伤组织，A正确； ①②只实现了脱分化，未发育成完整植株或分化为各种细胞，故不能体现 植物细胞具有全能性，B正确；愈伤组织无叶绿体，不能进行光合作用， 应添加蔗糖为碳源，C错误；大规模培养高产细胞群时，应向培养液中通 入无菌空气，保证细胞的有氧呼吸，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 11. 离子束诱变育种是利用离子束处理植物的种子、细胞或其他器官等， 诱发其产生遗传性改变，从而获得各种各样的变异类型，经人工选择培育 新品种的方法。离子束处理具有生理损伤轻、突变频率高、突变范围广等 优点。下列叙述正确的是（　　） A. 离子束诱发基因突变只能发生在细胞分裂前的间期 B. 没有外界因素的诱发，细胞内的基因不发生突变 C. 离子束能诱导基因发生定向突变，获得较多的优良变异类型 D. 离子束诱变育种可以改变原有基因的结构而导致新品种出现 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　基因突变主要发生在细胞分裂前的间期，但也可以发生在其 他时期，A错误；基因可以自发突变，外界因素可以提高基因突变的频 率，B错误；基因突变是不定向的，C错误；离子束诱变育种可以使植 物发生基因突变，改变原有基因结构，产生新的基因，导致新品种的 出现，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 12. （2025·湖南宁乡一中月考）豆科植物苦参产生的苦参碱具有调节免疫、抗癌等作用。科研人员利用苦参下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如图。下列说法正确的是（　　） A. 下胚轴切段需用无水乙醇和次氯酸钠进行消毒处理 B. 过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化 C. 过程③所得苦参幼苗具有抗病毒的遗传特性 D. 通过植物细胞培养获得苦参碱的过程不需要实现细胞的全能性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　下胚轴切段需用体积分数为70％的酒精和质量分数为5％左右的次氯酸钠溶液进行消毒处理，A错误；过程②是愈伤组织的扩大培养，不是再分化过程，B错误；由无毒下胚轴经组织培养获得的苦参幼苗只是病毒极少，甚至不带病毒，是脱毒苗，但不能抗病毒，C错误；由工厂化细胞培养提取苦参碱的过程不需要完整的植株，因此不需要实现细胞的全能性，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 13. （2025·黑龙江大庆期中）肉苁蓉是一种草本植物，具有较高的药用价值，自然条件下产量较低，其次生代谢物苯乙醇苷是主要的活性成分。某实验小组欲利用植物细胞培养技术生产苯乙醇苷，简要流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 苯乙醇苷是肉苁蓉生长和生存所必需的 B. 利用植物细胞培养技术可以实现细胞产物的工厂化生产 C. 经射线处理①获得的都是高产苯乙醇苷的细胞 D. 也可将悬浮培养的细胞置于低渗溶液中涨破以提取苯乙醇苷 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 解析： 　苯乙醇苷是肉苁蓉的次生代谢物，次生代谢物不是生物生长和生存所必需的，A错误；根据题图“利用植物细胞培养技术生产苯乙醇苷”，利用植物细胞培养技术可以实现细胞产物的工厂化生产，B正确；①为愈伤组织，经射线处理后可能发生突变，经筛选后可获得高产苯乙醇苷的细胞，C错误；植物细胞具有细胞壁，无法用低渗溶液进行涨破以提取苯乙醇苷，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 14. （2025·福建宁德福鼎四中月考） 如图是科学家利用滩涂野耐盐大豆和 普通高产大豆进行体细胞杂交，培育 “耐盐—高产大豆”新品种的过程，请回答下列问题： （1）图中①过程使用了 酶去除细胞壁，获得植物原生 质体。此过程利用了酶的 性。 解析： 植物细胞壁的成分主要为纤维素和果胶，根据酶的专一性，用 纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁，获得植物的原生质体。 纤维素酶和果胶 专一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 （2）过程②一般用 作为化学诱导剂，使两种细胞 的原生质体融合。若过程②形成的细胞均为2个细胞融合而来，则经过该过 程后，产生的融合细胞最多有 种。过程③与 （填细胞器 名称）活动直接相关。 解析： 植物原生质体间的融合，需要人工诱导，人工诱导的方法分为 物理法和化学法，化学法一般用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂来诱导细胞 融合；两种细胞的原生质体融合时有可能是两个滩涂野耐盐大豆细胞相互 融合，也可能是两个普通高产大豆相互融合，滩涂野耐盐大豆细胞和普通 高产大豆细胞相互融合，所以有3种情况。过程③是杂种细胞再生出新的细 胞壁，植物细胞壁的形成与高尔基体有关。 聚乙二醇（或PEG） 3 高尔基体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 （3）图中④⑤过程运用的技术是 ，体现出植物细胞具 有 性，其中步骤⑤是 过程。 解析： 图中④⑤过程运用的技术是植物组织培养技术，其体现的原理 是植物细胞的全能性；⑤是由愈伤组织得到试管苗的过程，叫作再分化。 植物组织培养 全能 再分化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 （4）科学家在甲瓶的培养基中加入了0.6％的NaCl，发现仅有部分细胞转 变为愈伤组织，未转变为愈伤组织的细胞是 （填 “滩涂野耐盐大豆细胞”“普通高产大豆细胞”或“杂种细胞”）。 解析： 分析题意，加入0.6％的NaCl以后，只有具有耐盐特性的细胞 才能生存，则普通高产大豆细胞不具有耐盐特性，不能形成愈伤组织，而 另外两种细胞（滩涂野耐盐大豆细胞和杂种细胞）都具有耐盐特性，能够 在0.6％的NaCl环境中存活，所以能形成愈伤组织。 普通高产大豆细胞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 15. 紫杉醇是从红豆杉属植物树皮中提取分离出来的一种代谢物，具有显 著的抗癌效果。科研人员设计如图1所示流程制备紫杉醇。为了获得大量的 紫杉醇，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。 请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 （1）图1中，为了防止微生物污染，过程①所用的外植体需用 ⁠ 消毒。过程②通常需用 酶处理，将愈伤组织 分散成单个细胞。 解析： 图1中，植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行，因此过程①所用的外植体需用酒精和次氯酸钠消毒，以防止杂菌污染。过程②通常需用纤维素酶和果胶酶处理，将愈伤组织分散成单个细胞。 酒精和次 氯酸钠　 纤维素酶和果胶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 （2）在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图2所 示，细胞干重在12 d后下降的原因有 ；培养液 中适量的蔗糖不仅可以为培养的细胞提供能源，还可以调节培养基的 ⁠ ⁠。 解析：据图2分析可知，外植体离体培养过程中需要消耗蔗糖，蔗糖浓度下降，pH下降会影响酶的活性，且愈伤组织细胞不能进行光合作用，对物质的合成小于分解，故细胞干重下降；植物组织培养过程中，蔗糖既 能提供能源也能调节细胞渗透压。 蔗糖浓度下降，pH 降低　 渗 透压 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 （3）多倍体愈伤组织细胞产生代谢物的量常高于二倍体。二倍体愈伤组织 细胞经 处理，会产生染色体加倍的细胞。 解析： 使用秋水仙素或低温诱导都可以抑制纺锤体形成，诱导细胞染 色体数目加倍，形成多倍体。 秋水仙素或低温 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 （4）为了培养能高效产生紫杉醇的红豆杉柴胡植株，科研人员将红豆杉的 愈伤组织和柴胡的愈伤组织用酶处理后，获得有活力的原生质体，再 用 方法诱导使其融合，最后选择能够高效合成紫杉醇的杂 种细胞进行培养。 解析： 在植物体细胞杂交过程中，利用酶解法获得有活力的原生质 体，然后再用物理或化学方法诱导使其融合，最后选择能够高效合成紫杉 醇的杂种细胞进行培养。 物理或化学 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 （5）红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇的根本原因 是 ⁠。 解析： 红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇，这是由 于在特定时间和空间条件下，细胞中的基因选择性表达。 在特定时间和空间条件下，细胞中的基因选择性表达 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 生物学·选择性必修3 目 录 $