2.2.1植物组织培养专项训练——2026-2027学年高三一轮复习人教版生物学选择性必修三

专题训练5（植物组织培养） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C D B D C C B 1．C 【详解】A、细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。在铁皮石斛生长发育过程中，并不是所有细胞都能表现出全能性。一般来说，高度分化的细胞需要在离体、适宜的营养物质等条件下才有可能表现出全能性，而生物体内的细胞由于受到机体的调控等因素，并不会都表现出全能性，A错误； B、诱导愈伤组织形成时不需要光照，因为在黑暗条件下有利于细胞脱分化形成愈伤组织；后续再分化过程需要光照，光照可以促进叶绿素的合成以及芽的分化等，B错误； C、在植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素的浓度和比例会影响细胞的发育方向。当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素含量高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成，C正确； D、运用植物组织培养技术繁育铁皮石斛，其原理是植物细胞的全能性，该过程属于无性生殖，遗传物质基本不发生改变，所以不能提高遗传多样性，D错误。 2．D 【详解】A、虽然植物细胞都具有全能性，但是不同种类的植物细胞全能性表达能力强弱存在差异，因此选材会影响实验结果，A错误； B、诱导愈伤组织形成一般不需要光照，愈伤组织再分化形成芽时一般需要提供适宜光照，B错误； C、愈伤组织形成后需转接培养基，主要是为了改变培养基中激素的种类和配比，以诱导愈伤组织再分化，C错误； D、幼苗移栽入土前，要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中进行炼苗，使幼苗适应外界环境，D正确。 3．B 【详解】A、胡萝卜根外植体脱分化前需用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠先后分别处理，A错误； B、胡萝卜根外植体脱分化形成愈伤组织是在离体及适宜的培养条件下基因选择性表达的结果，B正确； C、胶原蛋白酶可用来处理动物细胞制备动物细胞悬液，不能处理植物细胞，C错误； D、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，增加细胞数量，从而提高次生代谢物的总量，而不是提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。 故选B 4．D 【详解】A、为防止微生物污染，过程①要对花药进行消毒，A错误； B、过程②为脱分化，一般不需要光照，再分化需要光照，B错误； C、生长素含量高于细胞分裂素含量，有利于根的分化，C错误； D、过程④移植幼苗前要进行炼苗、壮苗，有利于其适应环境，D正确。 故选D。 5．C 【详解】A、植物分生区所含病毒极少，甚至无病毒，适宜取材生产脱毒苗，A错误； B、诱导分生区形成愈伤组织的过程一般不需要光照，但需要植物激素，如生长素、细胞分裂素，B错误； C、大量培养怀菊花的细胞，可实现其药用代谢产物黄酮的工厂化生产，C正确； D、植物组织培养技术提高了怀菊花的繁殖速率，但没有改变药用效果，D错误。 故选C。 6．C 【详解】A、由图可知，①过程为脱分化和再分化，A错误； B、细胞分裂素与生长素的比例适中有利于愈伤组织的形成，②过程细胞分裂素与生长素的比例较低时有利于根的生成，B错误； C、③温室驯化过程常采用的方法是降低温室湿度，有助于防止作物病害的发生和提高作物的生长效率，C正确； D、该优点是技术为植物组织培养技术，可保持母体优良性状，D错误。 故选C。 7．B 【详解】A、在微生物分离与计数实验中，常用无菌水对菌液进行梯度稀释，A错误； B、在PCR 实验中，用无菌水配制相关反应液置于微量离心管中，这样可以避免造成感染，B正确； C、在植物细胞质壁分离及复原的实验中，常用清水水置换蔗糖溶液，C错误； D、为了避免微生物污染，植物组织培养实验中需使用无菌水对消毒后的外植体进行多次漂洗，外植体消毒依次使用的是酒精和次氯酸钠，D错误。 故选B。 8．(1) 细胞分裂活跃 消毒 次氯酸钠 脱分化 特有的结构和功能 (2)愈伤组织细胞未分化，分裂能力强，全能性高，易受诱变处理产生遗传变异，从而筛选出高产细胞 (3)因为花生植株M是杂合体，其减数分裂得到的花粉粒基因型与植株M不同，不能保证获得的植株与植株M基因型和表型完全相同 【详解】（1）工厂化生产中，选择幼嫩茎段作为外植体，因为其细胞分裂活跃，再生能力强。为了防止污染，需要对材料进行严格消毒，常用的消毒试剂包括无菌水、酒精和次氯酸钠。无菌水用于清洗，酒精用于快速消毒，而次氯酸钠则用于更彻底的消毒。培养至愈伤组织阶段经历了“脱分化”的生理过程‌。脱分化是指已经分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。 （2）愈伤组织由未分化的细胞组成，具有高度的分裂能力和全能性，更容易受到诱变处理的影响，从而产生遗传变异，提高筛选高产细胞的概率。 （3）花生植株M为杂合体，减数分裂产生的花粉粒基因型与植株M不同，无法保证培养出的植株与植株M基因型和表型完全相同，因此该方法不可行。 9．(1) 消毒 固体 脱分化 (2)为植物组织细胞提供能量和碳源（或营养物质）；维持培养液的渗透压 (3) 愈伤组织细胞处于不断地分裂状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变 NaCl（或氯化钠、盐） (4) 生长素 抑制 【详解】（1）组织培养过程中，先要对外植体（普通植物茎段）进行消毒处理，消毒常使用70%的酒精和次氯酸钠，然后接种到固体培养基上，在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过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，这称为愈伤组织。 （2）蔗糖是含碳有机物，在培养基中添加蔗糖可作为能源物质，同时蔗糖也可起调节渗透压的作用。 （3）愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发突变，因此生产中常用γ射线处理愈伤组织；该技术最终培育耐盐植株，因此处理2中添加的物质X为氯化钠，起选择作用，具有能适应一定浓度盐的愈伤组织才可以生长，不适应的愈伤组织死亡。 （4）愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化；生长素的用量比细胞分裂素用量，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。结合表格信息，WOX5+PLT可能诱导出根，可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累；抑制ARR5能诱导出芽，可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性。 10．(1)由根瘤菌繁殖形成的单菌落 (2) 排列疏松，不定形的薄壁组织 蔗糖 维持培养基内的低渗环境；防止微生物污染 (3)不含氮源 (4)增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植物生长；抑制土壤中病原微生物的生长，减少病害的发生 【详解】（1）在微生物学中将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体成为纯培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体。对于本实验来说就是根瘤菌繁殖得到的单菌落。 （2）愈伤组织是外植体通过脱分化形成的一群排列疏松，不定形的薄壁组织，在制备培养基时，常采用蔗糖作为碳源，原因主要有：①蔗糖较葡萄糖能更好地维持培养基内的低渗环境，配制相同质量分数的培养基，蔗糖形成的渗透压明显低于葡萄糖；②可以防止培养基受到微生物的污染，微生物生长所需的碳源最适合的是葡萄糖，而较少利用蔗糖，因此采用蔗糖作为培养基的碳源，可在一定程度上减少微生物的污染。 （3）实验目的是研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，所以应将甲、乙两组的试管苗分别转入不含氮源的培养液中培养。 （4）微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植物生长；有的微生物肥料还可以抑制土壤中病原微生物的生长，减少病害的发生。 答案第2页，共3页 答案第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题训练5（植物组织培养） 1．铁皮石斛因自然繁殖力弱、生长缓慢及人类掠夺式采挖导致资源枯竭，植物组织培养技术为其繁殖提供了新思路。下列相关叙述正确的是（　　） A．在铁皮石斛生长发育过程中，所有细胞都能表现出全能性 B．诱导愈伤组织形成需要光照，后续再分化过程需黑暗处理 C．生长素和细胞分裂素的浓度和比例会影响细胞的发育方向 D．运用植物组织培养技术繁育铁皮石斛，可提高遗传多样性 2．下列关于“菊花的组织培养”实验的叙述，正确的是（    ） A．由于植物细胞都具有全能性，所以选材不影响实验结果 B．诱导愈伤组织形成及再分化形成芽时，均需要提供适宜光照 C．愈伤组织形成后需转接培养基，主要是为了满足细胞营养需求 D．幼苗移栽入土前，要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中 3．植物细胞悬浮培养是指将游离的单细胞或小细胞团以一定的细胞密度悬浮在液体培养基中的培养方法，是制药和生物技术领域中常用的方法。某兴趣小组利用该方法培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，实验流程见下图。下列描述合理的是（　　） A．胡萝卜根外植体脱分化前需用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒 B．胡萝卜根外植体脱分化形成愈伤组织是基因选择性表达的结果 C．可用胶原蛋白酶处理愈伤组织，制备悬浮细胞 D．可通过植物细胞悬浮培养，提高单个细胞中番茄红素的含量 4．花药离体培养是重要的育种手段。某二倍体植物花药育种的过程如图。叙述正确的是（  ） A．为防止微生物污染，过程①要对花药进行灭菌 B．过程②为脱分化，需要给予适宜的光照 C．降低生长素的含量有利于过程③根的分化 D．过程④}移植幼苗前要进行炼苗、壮苗 5．怀菊花是河南省焦作市的特产，也是中国国家地理标志产品。怀菊花含有丰富的黄酮，有扩张冠状动脉的作用，能增加冠状动脉的血流量，对心绞痛有一定疗效。为了大量培养怀菊花，可通过植物组织培养技术生产无病毒、健康、高产的脱毒苗。叙述正确的是（　　） A．怀菊花生长区含病毒极少，从此处取材易获得脱毒苗 B．诱导形成愈伤组织的过程中需要提供光照和植物激素 C．大量培养怀菊花的细胞，可用于黄酮的工厂化生产 D．植物组织培养技术提高了怀菊花的繁殖速率和药用效果 6．无籽西瓜为三倍体（3n=33），因染色体配对紊乱无法正常形成种子。传统育种方法需每年用四倍体与二倍体杂交制种，成本高且效率低。离体快繁技术通过组织培养直接扩繁三倍体植株，实现种苗稳定生产，流程图如下。下列相关叙述正确的是（    ）    A．①和②分别代表脱分化和再分化，利用的原理是细胞全能性 B．②过程细胞分裂素与生长素的比例适中，有利于根的生成 C．③温室驯化过程常采用的方法是降低温室湿度 D．与传统育种方法相比，该技术无法保持母体优良性状 7．高中生物实验中常用蒸馏水、无菌水、生理盐水开展相关实验。下列叙述正确的是（　　） A．在微生物分离与计数实验中，常用蒸馏水对菌液进行梯度稀释 B．在PCR 实验中，用无菌水配制相关反应液置于微量离心管中 C．在植物细胞质壁分离及复原的实验中，常用生理盐水置换蔗糖溶液 D．在植物组织培养实验中，常用无菌水对外植体进行消毒 8．白藜芦醇（Res）是存在于葡萄、花生、等植物中的一种含量很低的天然成分，具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等功效，在保健品、医药和化妆品等领域具有广泛的应用前景。科研人员为了获得Res，以花生植株M为材料，用外植体获得愈伤组织，在生物反应器中悬浮培养。 (1)工厂化生产Res的过程中，常选择幼嫩的茎段作为外植体，原因是 。为确保培养过程中不受污染，需要对所取材料进行严格的 处理，该处理中用到的试剂除无菌水、酒精外，还有 （写出1种）。培养至愈伤组织阶段经历了 生理过程，使已经分化的细胞经过该过程，即失去其 ，转变成未分化的细胞。 (2)为了筛选出高产Res细胞，科研人员常采用诱变的方法处理愈伤组织。他们选愈伤组织作为处理材料的原因是 。 (3)若该实验中所用的花生植株M是一种杂合体，要快速获得与植株M基因型和表型都相同的花生植株，利用植株M减数分裂得到的花粉粒作为外植体进行植物组织培养的方案是否可行并说明理由 。 9．土地盐碱化不但造成了资源的破坏，农业生产的巨大损失，而且还对生态环境构成威胁。下图是培养耐盐植株的实验流程图。请回答下列问题： (1)普通植物茎段作为外植体首先要使用70%的酒精和次氯酸钠进行 处理，然后接种到 （填“固体”或“液体”）培养基上通过 过程培养出愈伤组织。 (2)在诱导愈伤组织所用的培养基中需加入一定量的蔗糖，加入蔗糖的作用是 。 (3)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中用γ射线照射时不直接处理茎段而是处理愈伤组织，原因是 。处理2中添加的物质X是 。 (4)利用愈伤组织可获得耐盐植株，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应。 分析表格推测：WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中 （填激素名称）的积累或提高细胞对其的敏感性。ARR5的作用可能是 （填“增强”或“抑制”）细胞对细胞分裂素的敏感性。 10．豆科植物根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。 (1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是 。 (2)取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体→愈伤组织→试管苗。其中愈伤组织的结构特点是 ，在制备培养基时常采用 （选填“葡萄糖”或“蔗糖”）作为碳源，其原因是 。（至少答两点） (3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组，甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入 的培养液中培养。 (4)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥作为微生物肥料的作用是 （答出2点）。 学科网（北京）股份有限公司 $