第2章 第1节 第1课时 植物细胞工程的基本技术(课时跟踪检测)(学用Word)-【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（人教版 多选版）

第1课时　植物细胞工程的基本技术 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 11.〔多选〕（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，下列说法正确的是（　　） 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 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。根据下图回答以下问题。 （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　　　　　　　　　　。 （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。 （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　　　　。 （4）C过程要进行照光培养，其作用是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 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）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　　　　　　　　　。 （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　　　　　　　　　　　　　　。 （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　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）上述过程能打破不同物种间生殖隔离的原因是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。 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）为了得到原生质体需先用　　　　　　和　　　　　　来处理白菜细胞和甘蓝细胞。 （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。 （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　　　　　　　　　　　　　　　。 （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　　　　　　　　　　　　　　。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2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 1.C　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。 2.B　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。 3.B　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。 4.C　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。 5.C　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。 6.B　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。 7.C　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。 8.B　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。 9.C　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。 10.A　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。 11.BCD　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。 12.（1）不同　基因的选择性表达　（2）培养基和器械　酒精灯火焰　（3）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　（4）诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用 解析：（1）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。（2）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。（3）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。（4）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。 13.（1）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　（2）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　（3）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　（4）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 解析：（1）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。（2）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。（3）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。（4）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。 14.（1）纤维素酶　果胶酶　（2）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　（3）38　存在生殖隔离　（4）生物体内基因的表达是相互调控相互影响的 解析：（1）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。（2）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。（3）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。（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，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。 4 / 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