2020-2021学年高中生物人教版选修3212植物细胞工程的实际应用课后练习

2.1.2植物细胞工程的实际应用

一、选择题（每小题5分，共60分）

1.[2019-陕西省黄陵县中学高二期中]如图为植物组织培养

的基本过程，则生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素和制作人工种

子，应分别选用编号（）

①脱分化②直分化③——④

A.①②B.②③

C.③④D.③②

解析：人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定

芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，因此,

要制作人工种子，应选③；要获得细胞代谢产物，应该培养到愈

伤组织，因此，生产治疗烫伤、割伤的药物一紫草素，应选②，

故选D。

答案：D

2.[2019•河北安平中学高二月考]植物体细胞的组织培养常

被用于保留杂种优势，这是由于植物组织培养的过程（）

①不可能发生基因突变②生殖方式属于无性生殖

③子代不发生性状分离④体细胞内不存在等位基因

A.①②B.②③

C.③④D.①④

解析：植物组织培养过程中会发生细胞分裂，所以会发生基

因突变，①错误；植物组织培养属于无性繁殖，后代不会发生性

状分离，②③正确；植物体细胞的组织培养常被用于保留杂种优

势，说明培养的细胞中含有等位基因，④错误。综上所述，以上

说法中，正确的是②③，故选B。

答案：B

3.[2019•河南林州一中高二月考]植物细胞工程的应用不包

括（）

A.培育番茄一马铃薯植株B.培育无子西瓜试管苗

C.人参皂贰的工厂化生产D.培育高产青霉菌株

解析：培育番茄一马铃薯植株采用植物体细胞杂交技术，使

得杂种后代具有两个亲本的遗传特性，属于植物细胞工程的应

用，A项不符合题意；培育无子西瓜试管苗，应用了植物组织培

养技术，属于植物细胞工程的应用，B项不符合题意；利用植物

组织培养技术培育到愈伤组织，再进行植物细胞培养，实现人参

皂式的工厂化生产，属于植物细胞工程的应用，C项不符合题意;

高产青霉菌株的育种方法是诱变育种，其原理是基因突变，与植

物细胞工程无关，D项符合题意。

答案：D

4.[2019•福建省泉州市泉港区第一中学高二期末]下图表示

一人工种子，下列有关叙述，不正确的是（）

A.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得

B.胚状体是人工种子最重要的结构

C.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型

D.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞组成

解析：人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定

芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，A正

确；胚状体是人工种子最重要的结构，将来发育成完整的植株，

B正确；同一批次的人工种子是由同一组织细胞培养形成的，而

同一组织细胞具有相同的基因，因此同一批次的人工种子可以保

证具有相同的基因型，C正确；胚状体是由愈伤组织再分化形成

的，因此其是由已经分化的、具有分裂能力的细胞构成，D错误。

答案：D

5.[2019•安徽师范大学附属中学高二期中]下列有关植物细

胞工程应用的分析，不正确的是（）

A.愈伤组织细胞分裂旺盛，经诱变处理后，有利于获得突

变个体

B.将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中，再包裹人工

薄膜，可以获得“人工种子”

C.同一株绿色开花植物的细胞，经培养获得的愈伤组织基

因型完全相同

D.利用组织培养技术工业化生产人参皂或，提高产量

解析：愈伤组织细胞分裂旺盛，容易发生基因突变，有利于

获得突变个体，A正确；将胚状体、不定芽、顶芽等经过人工薄

膜包装可以获得“人工种子”，B正确；同一株绿色开花植物的

细胞，花粉和体细胞经培养获得的愈伤组织基因型不相同，C错

误；利用组织培养技术工业化生产人参皂或，提高产量，D正确。

/下列有关植物细胞工程在生产上的应用，错误的是（）

A.利用植物茎尖进行组织培养，可以获得脱毒苗

B.人工种皮包上愈伤组织就可得到人工种子

C.利用细胞培养工厂化生产人参皂玳，提高产量

D.对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中筛选新品种

解析：利用植物的茎尖进行组织培养技术，可以获得不含病

毒的植株，即脱毒苗，A正确；人工种皮包上胚状体（人工体细

胞胚是通过植物组织培养得到的）就可得到人工种子，B错误；

细胞培养技术即细胞的克隆，利用该技术可培养得到大量的细胞

及细胞代谢产物，因而利用细胞培养工厂化生产人参皂钝，可提

高产量，C正确；对愈伤组织进行诱变处理可获得大量变异的细

胞，然后通过组织培养，从分化的植株中筛选新品种，D正确。

答案：B

7.[2019•黑龙江哈尔滨市第六中学校高二月考]如图是通过

植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是

（）

_一_1细胞|一-1细胞群|1分泌物|~~飞

A.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性

B.需在无菌和人工控制的条件下进行

C.经过程①细胞的形态和结构发生了变化

D.外植体是离体的器官、组织或细胞

解析：图中过程的终点不是个体，故未体现细胞的全能性，

A错误；该过程需要在无菌和人工控制的条件下进行，B正确；

①脱分化形成的愈伤组织，失去其特有的结构和功能转化成未分

化的细胞，C正确；外植体是离体的器官、组织或细胞，D正确。

答案：A

8.[2019•华安县第一中学高一月考]以下哪种应用不是利用

植物细胞全能性，通过植物组织培养的方法得以实现（）

A.获得高产大豆品种

B.拯救珍稀濒危物种

C.和基因工程结合培养作物新类型

D.快速繁殖花卉和蔬菜等作物

解析：获得高产大豆品种常通过杂交育种，杂交育种不需要

利用植物组织培养，A符合题意；对于珍稀的濒危植物可通过植

物组织培养获得大量子代个体，从而达到拯救濒危物种的目的，

B不符合题意；基因工程中获得的含有重组DNA的受体细胞可

通过植物组织培养形成转基因植物个体，从而获得作物新类型，

C不符合题意；植物组织培养不仅可以保持亲本的优良性状，还

可以快速繁殖花卉和蔬菜等作物，即利用了植物细胞的全能性，

应用了植物组织培养的技术，D不符合题意。

答案：A

9.下列关于植物细胞工程应用的叙述，错误的是（）

A.利用植物的茎尖可以培育出极少感染病毒的脱毒苗

B.利用植物组织培养得到的胚状体可以制备人工种子

C.利用植物的愈伤组织进行诱变处理可以筛选出新品种

D.利用植物的花粉培育得到的植株能保持亲本的性状

解析：植物分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，

因此，可以培育出极少感染病毒的脱毒苗，A正确；可用胚状体、

不定芽、顶芽和腋芽等为材料来制备人工种子，B正确；利用植

物的愈伤组织进行诱变处理可以筛选出新品种，C正确；花粉中

有植物细胞中的配子，是原始生殖细胞经过减数分裂而来的，与

亲本的性状不一定相同，因此，利用植物的花粉培养得到的植株

不一定能保持亲本的性状，D错误。

答案：D

10.[2019・石嘴山市第三中学高三月考]下列过程中不涉及植

物组织培养技术的是（）

A.二倍体水稻的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体植物

B.白菜和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植株

C.由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株，转入抗虫基因的烟

草细胞培育出转基因植株

D.人工种子、食品添加剂、杀虫剂、紫草素的获得

解析：二倍体水稻的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体，

属于多倍体育种，不需要采用植物组织培养技术，A正确；白菜

和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植株，植物的体细胞杂交是

将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植

物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株，B错误；用

茎尖、根尖等分生组织进行植物组织培养能获得的脱毒苗，转入

抗虫基因的烟草细胞培育出转基因植株，涉及到基因工程和植物

组织培养技术，C错误；人工种子、食品添加剂、杀虫剂、紫草

素的获得都是利用植物组织培养技术得到的产物，D错误。

答案：A

11.[2019•河北高二期末]下列关于细胞产物的工厂化生产的

叙述，错误的是（）

A.培养的细胞收集后一般要破碎并提取有效成分

B.细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一

C.培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈

伤组织细胞

D.培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后

才能产生特定的细胞产物

解析：细胞产物一般为细胞内的成分，培养的细胞收集后一

般要破碎才能提取有效成分，A项正确；植物细胞工程可用于繁

殖新个体、新品种培育、细胞产物的工厂化生产等，B项正确；

细胞产物的工厂化生产需要让组织细胞脱分化形成愈伤组织，然

后用液体培养基培养愈伤组织细胞，不需要让愈伤组织再分化，

C项正确，D项错误。

答案：D

12.[2019•福建三明一中高三月考]在下列过程中，需要采用

植物组织培养技术的有几种（）

①用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株

②利用花药离体培养得到的单倍体植株

③利用基因工程培养抗病转基因植株

④利用细胞工程培养“番茄一马铃薯”杂种植株

⑤无子西瓜的大量繁殖

A.一种B.二种

C.三种D.四种

解析：用秋水仙素欠理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株,

在培育过程中没有采用植物组织培养技术，①错误；利用花药离

体培养得到的单倍体植株，需借助植物组织培养技术进行脱分化

和再分化，②正确；利用基因工程培养抗病转基因植株，需借助

植物组织培养技术才能将成功导入抗病基因的植物细胞培养成

抗病转基因植株，③正确；培育“番茄一马铃薯”杂种植株时，

需要借助植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株，④正

确；借助植物组织培养技术，可实现无子西瓜的大量繁殖，⑤正

确。综上分析，A、B、C均错误，D正确。

答案：D

二、非选择题（40分）

13.（12分）［2019・广西南宁三中高三月考］某二倍体药用植物

甲含有有效成分A,科研小组设计了相关实验，根据所学知识回

答：

（1）选用茎尖分生组织进行组织培养的目的是

。利用愈伤组织诱导形成的胚状体经人工薄膜

包装后就可得到O

（2）现另有染色体数目与甲相同的二倍体药用植物乙，乙含有

效成分Bo科研小组拟涪育同时含有A和B的新型药用植物，

可利用技术获得杂种植株。该方法首先要利用

酶和酶除去细胞壁，得到具有活力的

，再用（填化学诱导剂）诱导二者融合

后，进一步培养形成愈伤组织，然后经过形成

完整的杂种植株。

（3）假设甲和乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是

可育的，造成这种差异的原因是

解析：（1）茎尖分生组织的病毒很少，或没有感染病毒，选用

茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗。愈伤组织诱导形成

的胚状体和营养物质经人工薄膜包装后可得到人工种子。（2）二倍

体药用植物甲含有有效成分A,二倍体药用植物乙含有效成分B,

利用植物体细胞杂交技术可突破远缘杂交不亲和的障碍，获得杂

种植株。细胞壁是非生命结构，进行植物体细胞杂交时，首先要

利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁，得到具有活力的原生质体，

再用聚乙二醇诱导二者融合为杂种细胞，杂种细胞经进一步培养

形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成完整的杂种植株。（3）

从细胞水平看，甲和乙有性杂交的后代中无同源染色体，不能进

行正常的减数分裂，所以不能产生可育配子；而植物体细胞杂交

获得的杂种植株细胞中具有同源染色体，可进行正常的减数分

裂，产生可育配子。

答案：（1）获得脱毒苗人工种子

（2）植物体细胞杂交纤维素果胶原生质体聚乙二醇

再分化（分化）

（3）减数分裂过程中，前者染色体联会异常（或无同源染色体,

不能联会），而后者染色体联会正常

14.（14分）［2019•黑龙江哈尔滨市第六中学校高三月考］美国

化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇，从此，国家

重点保护珍稀植物——红豆杉遭受了掠夺式的砍伐。为拯救红豆

杉，同时获得紫杉醇，科研小组设计了如下图所示的实验流程。

请回答下列问题：

艳/胚状体------*红豆杉植株

红豆杉茎尖诱导愈伤

分生组织"组织、，分离提取

暗、愈伤组织为国卷取・紫杉第

（1）选用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗，其原因

是茎尖分生组织细胞______________;诱导茎尖分生组织形成愈

伤组织的过程叫O利用愈伤组织诱导形成的胚状体经

人工薄膜包装后就可得到O

（2）茎尖分生组织细胞具有全能性的原因是

（3）紫杉醇作为常见的细胞产物，抗癌效果显著，通常取自愈

伤组织的（细胞器）。

（4）现有植物甲中提取的物质X,能提高紫杉醇的抗癌效果。

科研小组欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株，可利

用技术获得杂种植株。该方法首先要利

用（物质）除去细胞壁获得具有活力的原生质体，

再经______________（试剂）诱导融合形成杂种细胞。该技术的优

点是O

解析：（1）茎尖分生组织细胞病毒极少，甚至无病毒，因此选

用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗。诱导茎尖分生组

织形成愈伤组织的过程叫脱分化。利用愈伤组织诱导形成的胚状

体经人工薄膜包装后就得到了人工种子。（2）茎尖分生组织细胞含

有该种生物的全部遗传信息，因此具有全能性。⑶紫杉醇是从红

豆杉树皮中分离出来的高抗癌活性的物质，作为常见的细胞产

物，通常取自愈伤组织的液泡。（4）植物甲可以产生物质X,红豆

杉可以产生紫杉醇，利用植物体细胞杂交技术将两种植物的体细

胞融合获得杂种细胞，再将获得的杂种细胞培养成杂种植株，则

该杂种植株的细胞既能产生紫杉醇又能产生物质Xo在植物体细

胞杂交过程中，首先要利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得具

有活力的原生质体，再经聚乙二醇诱导融合形成杂种细胞。植物

体细胞杂交技术的优点是：克服远缘杂交不亲和的障碍。

答案：(1)病毒极少，甚至无病毒脱分化人工种子

(2)茎尖分生组织细胞含有该种生物的全部遗传信息

(3)液泡

(4)植物体细胞杂交纤维素酶和果胶酶聚乙二醇克服

远缘杂交不亲和的障碍

15.(14分)[2019•江苏海门中学高三月考]为了获得植物的次

生代谢产物，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)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为

(2)愈伤组织悬浮培养的生物反应器常常带有搅拌装置，搅拌

的目的主要是o培养时，细胞干重、蔗糖浓度

和pH的变化如下图所示。细胞干重在