第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用(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2课时　植物细胞工程的应用 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 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 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 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，辣椒素可通过下图途径获得，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 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 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 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 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 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 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 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 12.〔多选〕（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。下列说法错误的是（　　） 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 13.〔多选〕（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。下列叙述错误的是（　　） 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 14.（2025·福建宁德福鼎四中月考）下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。 （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。 （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。 （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”）。 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）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。 （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　　　　　　。 （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。 （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。 （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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　植物细胞工程的应用 1.C　③④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，C错误。 2.C　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。 3.C　快速繁殖技术属于无性生殖，C错误。 4.C　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。 5.B　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。 6.A　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。 7.B　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。 8.C　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。 9.D　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。 10.C　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。 11.D　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。 12.ABC　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。 13.ACD　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。 14.（1）纤维素酶和果胶　专一　（2）聚乙二醇（或PEG）　3　高尔基体　（3）植物组织培养　全能　再分化　（4）普通高产大豆细胞 解析：（1）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。（2）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。（3）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。（4）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。 15.（1）酒精和次氯酸钠　纤维素酶和果胶　（2）蔗糖浓度下降，pH 降低　渗透压　（3）秋水仙素或低温　（4）物理或化学　（5）在特定时间和空间条件下，细胞中的基因选择性表达 解析：（1）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。（2）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。（3）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。（4）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。（5）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。 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $