必刷专题04 植物细胞工程（考题猜想，6大命题点+能力限时测）-2024-2025学年高二生物下学期期末考点大串讲（浙科版2019）

必刷专题 植物细胞工程 （知高频命题、练能力提升） · 高频命题点01 植物组织培养技术 · 高频命题点02 植物细胞的全能性 · 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 · 高频命题点04 活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 · 高频命题点05 植物体细胞杂交 · 高频命题点06 原生质体的制备和培养 ▉命题点1 植物组织培养技术 1. 植物组织培养的示意图如下，下列叙述错误的是（　　） A．图示的各个阶段均需要处于无菌环境中 B．发生脱分化的前提条件之一是成熟细胞处于离体状态 C．愈伤组织是一类未分化、具有大液泡的薄壁细胞 D．脱分化和再分化的培养基激素配比及光照等培养条件均可能不同 2. 烟草植物组织培养过程的部分流程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．过程①需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶处理 B．过程②容易受到培养条件中诱变因素的影响而产生突变 C．过程③形成胚状体的关键激素是生长素和赤霉素 D．胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的 ▉命题点2植物细胞的全能性 3. 下图表示植物组织培养的过程，下列有关说法错误的是（    ） A．b试管中的细胞全能性最高 B．d试管中培育出的植株都是纯合子 C．a→b的过程不需要光照 D．a→d的细胞分裂方式都是有丝分裂 4. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其产生的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程进行培养，具体过程如图所示，其中的数字代表处理或生理过程。请回答下列相关问题： (1)狼爪瓦松的叶肉细胞之所以能培养为新个体是因为植物细胞具有全能性，即 。 (2)②过程形成的愈伤组织是 组织团块。 是启动②③的关键，其中通常需要光照的是 （填序号）过程，光照作用是 。 (3)图中②③过程培养获得植株乙的优点有 （答出一点）。 (4)图中④过程中，相较于以幼苗为实验材料，选择 作为实验材料的优点有诱变频率大于个体水平，在较小的空间内一次性可处理大量材料或空间利用率更高，得到的变异体数目更多。图中⑤过程中用到的酶为 。诱导原生质体融合的化学方法除了图中方法外还有 。 ▉命题点3植物组织培养技术的应用 5. 植物组织培养的体细胞胚发生途径如图所示。制作人工种子和生产次生代谢产物分别可以选用（    ） ①②③→④ A．②④ B．③④ C．③② D．④③ 6. 将植物离体培养产生的体细胞胚包埋在人工胚乳和人工种皮中，可制成人工种子。在条件适宜时，它同普通种子一样可以发芽成苗。下列叙述错误的是（　　） A．同一植物不同营养器官培养得到的人工种子，其基因型相同 B．包埋前用脱落酸处理体细胞胚，可延长人工种子的保存期 C．人工种皮为不透气薄膜，具有防止内部营养物质流失的作用 D．人工种子的生产过程不受季节限制，可以快速繁殖优良品种 ▉命题点4活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 7. 组织培养可快速繁殖植物，得到的试管苗常先移至蛭石中炼苗，苗健壮后可移栽定植。关于菊花的组织培养及幼苗的移栽，下列说法错误的是（　　） A．MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖、可减少微生物污染 B．MS培养基、NAA溶液、BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差 C．接种时夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，避免倒插 D．定植前可先将试管苗移栽到装有蛭石的育苗盘中，因为蛭石含丰富的有机质 ▉命题点5植物体细胞杂交 8. 科研人员想利用现代生物技术将当归与黄芪进行体细胞杂交，尝试培育能产生两种有效成分的植物，培育过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．植物体细胞杂交过程中可用灭活的仙台病毒对原生质体进行诱导融合 B．图示形成杂种植物的过程涉及的原理是植物体细胞具有全能性和基因重组 C．原生质体融合是在一定密度的细胞群体下进行的，融合的原生质体类型多样 D．③过程产生的杂种细胞都可以产生当归和黄芪，过程④无需添加植物激素 9. 紫罗兰（2n=14）花色丰富、抗虫性强，其种子富含亚麻酸。为了让油菜（2n=38）具有紫罗兰的诸多优良性状，科研人员进行了下图所示的实验。下列有关叙述正确的是（    ） A．可用无菌水洗涤去除图中所用的酶来纯化原生质体 B．诱导原生质体融合前需要调整密度比例 C．借助光学显微镜无法筛选出杂种原生质体 D．取材选用植株生长点附近细胞进行培养，将增大再生植株品质退化的概率 ▉命题点6原生质体的制备和培养 10. 下图表示植物原生质体制备和分离的流程。相关叙述正确的是（　　） A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁 B．步骤①制备原生质体时，通常使细胞处于微弱的质壁分离状态 C．步骤②吸取原生质体放入蒸馏水中进行清洗 D．测定原生质体密度时，可用血细胞计数板或稀释涂布平板法 11. 下图为我国科研人员利用现代生物技术进一步改良橙子品系的设想示意图，下列叙述错误的是（    ） A．适当增大两种原生质体的密度可提高原生质体的融合率 B．较高浓度的甘露醇可以防止原生质体被纤维素酶和果胶酶破坏 C．I过程中使用的培养基中的蔗糖既是碳源，也可以作为渗透压调节剂 D．杂种细胞A需再生出细胞壁才能进行植物组织培养 限时：75分钟 一、单选题 1. （2022·浙江·高考真题）下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（    ） A．用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒 B．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 C．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富 D．不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株 2. （2024·浙江·高考真题）山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（    ） 外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗 A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染 B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染 C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖 D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽 3. 植物组织培养在植物生产领域有着广泛的应用。下列关于植物组织培养技术的叙述正确的是（　　） A．诱导愈伤组织期间不需要光照 B．接种时不需要在酒精灯火焰旁进行 C．培养过程中不需要更换培养基 D．接种前需要对外植体灭菌 药用植物当归常用根入药，体内活性赤霉素（GA4）含量明显升高时，抽薹开花，根开始木质化，药用价值下降。研究人员利用植物快速繁殖技术培育了D1、D2两个品种，培育流程如图。D1在种植第二年春季高表达M酶基因，并抽薹开花；D2在种植第二年春季高表达N酶基因，继续营养生长。阅读材料完成下列2小题： 4. 下列关于当归快速繁殖过程的叙述，错误的是（    ） A．过程1一般需要对幼芽消毒 B．过程2一般需要给予光照 C．与过程2相比，过程3的培养基浓度较高 D．与过程3相比，过程4的环境湿度较低 5. 当归体内有多种赤霉素，其中GA4具有生物活性。促进GA4合成的酶、药用价值较高的品种分别是（    ） A．N酶、D1 B．N酶、D2 C．M酶、D1 D．M酶、D2 6. 人参皂苷是人参细胞的次级代谢产物，具有很高的保健和药用价值。我国科学家利用植物组织培养技术繁育人参优良品种，满足人们食用和药用需求。下列相关叙述错误的是（    ） A．植物组织培养过程必须经历愈伤组织阶段 B．利用基因工程技术培育人参抗毒植株体现了细胞的全能性 C．愈伤组织再分化阶段需要给予光照条件 D．可从人参愈伤组织中提取人参皂苷 阅读下列材料，完成下面2小题。紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物，易溶于有机溶剂，具有独特的抗癌作用，但产量低、成本高。红豆杉的快繁和紫杉醇的生产流程如图。 7. 下列关于植物组织培养的叙述，错误的是（    ） A．①过程中红豆杉组织通过脱分化形成愈伤组织 B．愈伤组织通过②过程形成试管苗属于器官发生途径 C．①过程和②过程的培养基都含有有机物和无机物 D．③过程的措施有炼苗、清洗苗根部、栽培基质灭菌等 8. 下列关于紫杉醇研发和生产过程的叙述，错误的是（    ） A．在研发前需了解培养细胞的生长与紫杉醇合成的关系 B．④过程可采用悬浮振荡培养并结合筛网过滤，获得分散的单细胞 C．影响紫杉醇产量的因素包括红豆杉外植体的选择、发酵条件等 D．⑤过程提取紫杉醇可选用过滤或离心的方法 9. 下列有关植物细胞工程的叙述，正确的是（    ） A．外植体选择马铃薯的叶肉组织更易获得脱毒苗 B．将无根的幼苗转入无植物激素的培养基中，无法长出新根 C．植物组织培养能实现胡萝卜的快速繁殖从而提高产量 D．再分化过程用天然的植物激素比人工合成的激素类似物效果更好 10. 花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述错误的是（    ） A．过程①所用的花药可在体积分数为的酒精中浸泡 B．过程②的培养基中需调节生长素类似物与细胞分裂素类似物的比例以利于愈伤组织的形成 C．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体 D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上 11. 如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是（    ） A．对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理 B．从根细胞到幼苗形成的过程说明植物根细胞具有全能性 C．过程③表示脱分化，其实质是基因的选择性表达 D．植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质 12. 菊花种类丰富，根据其主要用途可分为观赏菊、药用菊和茶用菊。下列叙述正确的是（    ） A．菊花植株的生长发育是细胞分裂、分化以及细胞生长的结果 B．菊花花瓣呈现出不同颜色，是因为液泡中含有不同种类的光合色素 C．用菊花的花药进行植物组织培养获得完整植株，未体现细胞全能性 D．不同用途的菊花品种细胞中所含的DNA分子相同 （24-25高二下·浙江嘉兴·期中）甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程如图所示，最终获得高产耐盐碱再生植株。阅读材料完成下列小题： 13. 下列关于图中实验过程的叙述，错误的是（　　） A．过程①要在低渗透压环境下进行 B．过程②可用物理或化学方法诱导 C．高尔基体与过程③直接相关 D．过程⑥需要先炼苗再移栽 14. 下列关于图中植物体细胞杂交的相关叙述，正确的是（　　） A．最终获得高产耐盐碱再生植株说明甲和乙没有生殖隔离 B．可通过是否发生质壁分离的方法检测原生质体的活力 C．为了便于观察细胞融合的状况，通常用于融合的a和b颜色相同 D．若已使a的细胞质失活、b的细胞核失活，则c一定是杂种细胞 15. 研究人员以白菜细胞（2n=20）与甘蓝细胞（2n=18）进行植物体细胞杂交得到杂种植株。通过PCR对杂种植株和亲本植株的物种特异性DNA进行扩增，电泳结果如下图所示。下列说法错误的是（　　） A．据图推测杂种植株的染色体数小于38条 B．叶绿体密度与液泡颜色等差异可做为区分杂交细胞类型的依据 C．通过凝胶电泳结果可知，杂种植株兼具有白菜和甘蓝的某些遗传特性 D．植物体细胞杂交的优点是可以克服远缘杂交不亲合，并保持双亲优良性状 16. 研究人员利用中华猕猴桃（果大、不抗寒）和狗枣猕猴桃（果小、抗寒）进行体细胞杂交，成功培育了果大、抗寒的可育杂种植株，其育种流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．利用灭菌后的聚乙二醇可诱导原生质体发生融合 B．可通过观察细胞膜表面的双色荧光筛选融合的原生质体 C．杂种细胞须经过愈伤组织和胚状体阶段才能形成杂种植株 D．抗寒能力是鉴定杂种植株是否符合要求的检测指标之一 17. 菜豆是严格的自花授粉作物，其有性杂交率低，常规育种很难获得杂种优势品种。采用植物体细胞杂交 技术可以避免菜豆有性杂交的困难，提高育种效果，缩短育种年限。某实验室制备了两种菜豆的原生质 体，探究菜豆原生质体融合的适宜条件。下列有关说法错误的是（    ） A．制备原生质体时，在酶解前做一定时间的质壁分离预处理有助于缩短酶解时间 B．在一定范围内增大两种原生质体的密度可提高原生质体的融合率 C．温度、保温时间、渗透压等条件会影响菜豆原生质体的融合 D．由两种菜豆的原生质体融合得到的细胞即为杂种细胞 二、多选题 18. 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，下列叙述正确的是（    ） A．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 B．图中所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．若在细胞分离过程中使用盐酸进行解离，则植物细胞继续增殖前需再生细胞壁 D．在脱分化过程中一般不需要光照，在再分化过程中光照可诱导植物形态建成 三、非选择题 19. （2024·浙江·高考真题）植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下： 筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X 回答下列问题： (1)获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ，经脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞。 (2)对分离获得的单细胞进行 培养，并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，该过程模拟了 的胁迫。 (3)在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成，则X的合成符合图 （填“甲”“乙”“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。 (4) 多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可通过 培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物，利用 工程生产植物的次生代谢产物。 20. 野生黑芥（染色体数为2A）具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜（染色体数为2B）易感染黑腐病菌而患病，用生物工程技术获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株，操作流程如图。请据图回答下列问题： (1)图中涉及到的生物工程技术是植物体细胞杂交、 。获得原生质体时培养液需要保持较 （低/高）的渗透压，使细胞处于微弱的 状态。过程①PEG的作用是 。一段时间后，加入过量培养基进行稀释的目的是 。 (2)经过①操作后，融合的原生质体只有重新形成 后，才可进行有丝分裂，筛选出融合的杂种细胞，多次分裂形成的小细胞团经过 形成愈伤组织，可通过器官发生途径或 途径再生植株。 (3)若要分析杂种植株的染色体变异类型，应剪取该植株根尖和双亲植株的根尖，制作临时装片，然后在显微镜下观察比较 期染色体的形态和数目。用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是 ；用黑腐病菌感染杂种植株，筛选出具有 的杂种黑芥—花椰菜植株。 21. 三叶青是我国珍稀的药用植物，主要以球形块根入药，块根中的活性药用成分为黄酮等次生代谢产物。在自然环境下，三叶青块根生长缓慢且形成的年限较长，难以满足药材市场的需求。回答下列问题： (1)为快速生产三叶青黄酮，取三叶青腋芽作为 接种到MS固体培养基，腋芽含有分生组织可不经 过程，直接萌发成无菌苗。取无菌苗叶片置于MS培养基中诱导形成愈伤组织。与野生植株组织相比，选择无菌苗组织作为愈伤组织的诱导材料，可以减少 过程对诱导成功率的影响。对愈伤组织进行液体悬浮培养，获得产黄酮的 。培养过程中发现，使用通气性差的封口膜可以提升黄酮的产量，可能是 胁迫诱导细胞产生次生代谢产物。为进一步促进黄酮的合成并积累，也可改变培养基中 诱导愈伤组织分化成 进行器官培养。 (2)三叶青组织内存在植物内生菌，内生菌能影响植物的生长发育。为分离促进三叶青生长的内生菌，取三叶青块根经消毒后切割成小块置于马铃薯葡萄糖培养皿中，同时将同样处理但未经切割的块根直接滚印于对照培养皿，设置对照培养皿的目的是检测 。待菌丝体从三叶青块根切面长出后，对内生真菌进行鉴定。选取不同菌落菌丝接种到新的培养基倒置培养，通过观察 等特征对内生真菌进行初步鉴定；也可进行振荡培养，获得大量菌液再进行分子鉴定。初步鉴定和获得菌液依次使用 、 （填物理状态）培养基。为确定分离获得的内生真菌对三叶青生长和黄酮生产的影响，将三叶青无菌幼苗接种至添加有 的MS培养基进行培养，以三叶青植物 （答出两点）作为参照对内生菌进行筛选用于后续研究。 22. 二倍体大蒜由于长时间的无性繁殖，部分优良的种质种性退化。四倍体大蒜产量和营养成分均显著高于二倍体。通过组织培养并结合化学诱变的方式可以获得四倍体大蒜。回答下列问题： (1)通过组培可获得大蒜脱毒苗，选择茎尖作为外植体的原因是茎尖部位没有病毒且具有很强的 能力。外植体需要经 后转入培养基培养。对愈伤组织进行继代培养时，还需要检验愈伤组织是否具有 能力。 (2)外植体经 形成愈伤组织。使用秋水仙诱导染色体数目加倍时，需要控制秋水仙素的 和 ,以获得较多的 细胞。 (3)秋水仙素处理后的愈伤组织需经过 清洗后再进行诱导生芽，以免秋水仙素对愈伤组织产生毒害。可将四倍体愈伤组织诱导形成 后制备成人工种子，其中人工胚乳可以为人工种子的萌发提供营养物质、 等物质。 23. 紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗癌的药物，但由于红豆杉野生资源匮乏等问题导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试将红豆杉与柴胡进行体细胞杂交，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图甲所示。回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 回答下列问题： (1)研究人员往往选取幼茎作为获得愈伤组织的材料，原因是 。 (2)过程②中用酶液处理两种愈伤组织，离心后需多次洗涤沉淀物以获得原生质体。多次洗涤的目的是 。用不同方式处理两种原生质体，其中A处理为 。采用FDA法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为具有荧光的物质，该荧光物质会留在细胞内。据此应选择 的原生质体用于融合。 (3)过程③常用化学试剂 诱导融合，影响融合效率因素有 （写1点）。经融合后，只有异源融合的原生质体可持续分裂成再生细胞团，从结构和功能角度分析，原因是 。 (4)过程④中，为使杂种细胞能再分化形成杂种植株，需要调整培养基中 。由异源细胞培育杂种植株的过程体现了 的原理。有研究发现，若直接将两种原生质体进行融合，得到的杂种细胞不仅未把双亲的优点结合起来，甚至失去了它们各自原有的有益特性。可能是因为原生质体融合过程发生了 。 (5)科研人员采用特异性引物对获得的杂种植株、红豆杉和柴胡基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。双亲和再生植株1-4的PCR扩增结果如图乙所示。 1-4号再生植株中一定是杂种植株的是 ，判断依据是 。 (6)此外，可利用基因工程的方法将紫杉醇合成基因导入柴胡的原生质体中以生产大量紫杉醇。选取原生质体作为受体细胞的原因是 。 24. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的新型牧草，科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图：（注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的功能） (1)在制备两种植物原生质体时，先将两种细胞分别置于0.5-0.6mol/L的甘露醇溶液中，使细胞在较高渗透压环境下处于微弱的 状态，从而有利于用 去除细胞壁，分别获得两种植物的原生质体。 (2)①过程可使用 诱导细胞融合，其中只有异源融合体才能存活和具有再生能力，请推测原因是 。 (3)步骤②为 ，从步骤②到步骤③需要更换新的培养基，其主要原因是培养物在不同的培养阶段所需的 不同。经过步骤②、③到形成再生植株，体现的主要原理是 。 (4)利用图示技术进行育种的优点是 。 (5)愈伤组织除了图示过程还可以通过 途径再生植株，该过程需要在光照下培养，因为光照有利于 的形成。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 必刷专题 植物细胞工程 （知高频命题、练能力提升） · 高频命题点01 植物组织培养技术 · 高频命题点02 植物细胞的全能性 · 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 · 高频命题点04 活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 · 高频命题点05 植物体细胞杂交 · 高频命题点06 原生质体的制备和培养 ▉命题点1 植物组织培养技术 1. 植物组织培养的示意图如下，下列叙述错误的是（　　） A．图示的各个阶段均需要处于无菌环境中 B．发生脱分化的前提条件之一是成熟细胞处于离体状态 C．愈伤组织是一类未分化、具有大液泡的薄壁细胞 D．脱分化和再分化的培养基激素配比及光照等培养条件均可能不同 【答案】C 【分析】植物组织培养过程：离体组织或细胞脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成丛芽或胚状体，进而发育为完整植株。 【详解】A、图示的各个阶段属于试管苗前期培养，一般需要处于无菌环境中，A正确； B、细胞分化在体内是不可逆的，要实现脱分化，发生脱分化的前提条件之一是成熟细胞处于离体状态，B正确； C、愈伤组织是一类未分化、高度液泡化的薄壁细胞，大液泡是高度分化的植物细胞特征，C错误； D、植物激素中生长素和细胞分裂素是 启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素， 它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发 育方向；脱分化和再分化的培养基激素配比及光照等培养条件均可能不同，D正确。 故选C。 2. 烟草植物组织培养过程的部分流程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．过程①需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶处理 B．过程②容易受到培养条件中诱变因素的影响而产生突变 C．过程③形成胚状体的关键激素是生长素和赤霉素 D．胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的 【答案】B 【分析】图中①为取外植体，②为脱分化，③为再分化。 【详解】A、过程①为取外植体，不需要用到纤维素酶和果胶酶，A错误； B、过程②为脱分化，该过程容易受到培养条件中诱变因素的影响而产生突变，B正确； C、过程③形成胚状体的关键激素是生长素和细胞分裂素，C错误； D、胚状体是由已经分化的、具有分裂能力的细胞构成的，D错误。 故选B。 ▉命题点2植物细胞的全能性 3. 下图表示植物组织培养的过程，下列有关说法错误的是（    ） A．b试管中的细胞全能性最高 B．d试管中培育出的植株都是纯合子 C．a→b的过程不需要光照 D．a→d的细胞分裂方式都是有丝分裂 【答案】B 【分析】分析题图，图示表示将组织块细胞通过植物组织培养形成小植株的过程，其中a→b表示脱分化，该阶段能形成愈伤组织，其细胞分化程度低，全能性高；b→c表示再分化过程，该阶段能形成胚状体；c→d表示胚状体进一步发育形成植株。 【详解】A、b试管中为愈伤组织，其细胞分化程度低，全能性高，A正确； B、d试管中培育出的植株都是否为纯合子由植物组织决定，B错误； C、a→b表示脱分化，该过程不需要光照，C正确； D、a→d为无性增殖，其细胞分裂方式都是有丝分裂，D正确。 故选B。 4. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其产生的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程进行培养，具体过程如图所示，其中的数字代表处理或生理过程。请回答下列相关问题： (1)狼爪瓦松的叶肉细胞之所以能培养为新个体是因为植物细胞具有全能性，即 。 (2)②过程形成的愈伤组织是 组织团块。 是启动②③的关键，其中通常需要光照的是 （填序号）过程，光照作用是 。 (3)图中②③过程培养获得植株乙的优点有 （答出一点）。 (4)图中④过程中，相较于以幼苗为实验材料，选择 作为实验材料的优点有诱变频率大于个体水平，在较小的空间内一次性可处理大量材料或空间利用率更高，得到的变异体数目更多。图中⑤过程中用到的酶为 。诱导原生质体融合的化学方法除了图中方法外还有 。 【答案】(1)发育成完整个体的潜能 (2) 不定形的薄壁（无组织结构、松散的薄壁） 生长素和细胞分裂素的浓度和配比 ③ 诱导叶绿素的合成，满足叶绿体利用光能进行光合作用制造有机物 (3)可以高效、快速地实现种苗的大量增殖；保持优良品种的遗传特性；可全年连续实验和生产，节约人力物力 (4) 愈伤组织 纤维素酶、果胶酶 电融合法、高Ca2+-高pH融合法 【分析】图中①表示外植体接种，②表示脱分化，③表示再分化，④表示再分化过程产生突变体，⑤表示去除细胞壁获得原生质体，⑥表示黄酮类化合物的提取。 【详解】（1）狼爪瓦松的叶肉细胞之所以能培养为新个体是因为植物细胞具有全能性，即发育成完整个体的潜能。 （2）脱分化的细胞不断分裂增殖，产生不定形的薄壁（无组织结构、松散的薄壁）组织团块，称为愈伤组织。植物生长素和细胞分裂素是植物组织培养不可缺少的两种调节物质，两者的浓度和配比在脱分化和再分化中起着关键作用。诱导叶绿素的合成，满足叶绿体利用光能进行光合作用制造有机物需要光照，所以利用植物组织培养技术培养植株时，脱分化过程（②）一般不需要光照，再分化过程（③）需要光照。 （3）植物组织培养技术不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，从生殖方式上来说植物组织培养技术属于无性生殖，因此还可以保持优良品种的遗传特性；可全年连续实验和生产，节约人力物力。 （4）图中④过程中，相较于以幼苗为实验材料，选择愈伤组织作为实验材料的优点有诱变频率大于个体水平，在较小的空间内一次性可处理大量材料或空间利用率更高，得到的变异体数目更多。图中⑤过程中用到的酶为纤维素酶、果胶酶。诱导原生质体融合的化学方法除了图中方法外还有电融合法、高Ca2+-高pH融合法。 ▉命题点3植物组织培养技术的应用 5. 植物组织培养的体细胞胚发生途径如图所示。制作人工种子和生产次生代谢产物分别可以选用（    ） ①②③→④ A．②④ B．③④ C．③② D．④③ 【答案】C 【分析】分析题图可知：①为离体的植物组织或器官，②为愈伤组织，③为胚状体，④为新植株。 【详解】制作人工种子可以选用应伤组织、芽、胚状体等，可以选③，生产次生代谢产物是将愈伤组织传代培养形成细胞系，选②，C正确。 故选C。 6. 将植物离体培养产生的体细胞胚包埋在人工胚乳和人工种皮中，可制成人工种子。在条件适宜时，它同普通种子一样可以发芽成苗。下列叙述错误的是（　　） A．同一植物不同营养器官培养得到的人工种子，其基因型相同 B．包埋前用脱落酸处理体细胞胚，可延长人工种子的保存期 C．人工种皮为不透气薄膜，具有防止内部营养物质流失的作用 D．人工种子的生产过程不受季节限制，可以快速繁殖优良品种 【答案】C 【分析】1、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。2、人工种子的组成包括：人工种皮、人工胚乳和胚状体。3、人工种子的优点：不受季节限制；可以很方便运输和储存；不会造成遗传性状的改变。 【详解】A、同一植物不同营养器官培养得到的人工种子，其基因型相同，均为体细胞，均为有丝分裂而来，A正确； B、为了延长人工种子的储存时间，包被前体细胞胚可以用脱落酸处理，B正确； C、人工种皮具备透气性，可以保证胚状体进行有氧呼吸时对氧的需求，以保持胚状体的活力，C错误； D、人工种子相较于传统种子，具有显著的优势。其制作过程不受季节限制，且不受地域影响，可以在任何时间、任何地点进行生产，D正确。 故选C。 ▉命题点4活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 7. 组织培养可快速繁殖植物，得到的试管苗常先移至蛭石中炼苗，苗健壮后可移栽定植。关于菊花的组织培养及幼苗的移栽，下列说法错误的是（　　） A．MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖、可减少微生物污染 B．MS培养基、NAA溶液、BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差 C．接种时夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，避免倒插 D．定植前可先将试管苗移栽到装有蛭石的育苗盘中，因为蛭石含丰富的有机质 【答案】D 【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。 【详解】A、培养微生物时一般用葡萄糖作为能源物质，蔗糖不是微生物利用的直接能源，所以使用蔗糖可以有效减少培养基的污染，A正确； B、在实际生产中，可以把需要生产的药物的浓缩物即母液先生产出，以便于储存和节约空间，再将高效高浓度的药剂用几倍或少量的水兑成浓度较高的药液，最后通过进一步的稀释得到我们最终所需要的产品，MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差，B正确； C、由于生长素的极性运输，接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，再插入培养基，不能倒插，C正确； D、定植前可先将试管苗移栽到装有蛭石的育苗盘中，蛭石是一种矿物质，透气性好、保水保肥能力强，但蛭石并不含丰富的有机质，D错误。 故选D。 ▉命题点5植物体细胞杂交 8. 科研人员想利用现代生物技术将当归与黄芪进行体细胞杂交，尝试培育能产生两种有效成分的植物，培育过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．植物体细胞杂交过程中可用灭活的仙台病毒对原生质体进行诱导融合 B．图示形成杂种植物的过程涉及的原理是植物体细胞具有全能性和基因重组 C．原生质体融合是在一定密度的细胞群体下进行的，融合的原生质体类型多样 D．③过程产生的杂种细胞都可以产生当归和黄芪，过程④无需添加植物激素 【答案】C 【分析】分析题图可知，①表示获取原生质体，②表示诱导原生质体融合，③表示获得杂种细胞，④表示去脱化过程，⑤表示再分化获得杂种植物。 【详解】A、灭活的仙台病毒用于动物细胞融合，A错误； B、基因重组发生在减数分裂和转基因技术，体细胞杂交涉及到的原理应该是植物细胞具有全能性和植物细胞膜具有一定流动性，B错误； C、原生质体融合是在一定密度的细胞群体下进行的，由于细胞融合是随机的，且融合率达不到100%，所以融合的原生质体类型是多样的，C正确； D、③过程中可能会出现染色体丢失，不一定都可以产生当归和黄芪，过程④脱分化，需添加一定比例的植物激素，D错误。 故选C。 9. 紫罗兰（2n=14）花色丰富、抗虫性强，其种子富含亚麻酸。为了让油菜（2n=38）具有紫罗兰的诸多优良性状，科研人员进行了下图所示的实验。下列有关叙述正确的是（    ） A．可用无菌水洗涤去除图中所用的酶来纯化原生质体 B．诱导原生质体融合前需要调整密度比例 C．借助光学显微镜无法筛选出杂种原生质体 D．取材选用植株生长点附近细胞进行培养，将增大再生植株品质退化的概率 【答案】B 【分析】1、植物体细胞杂交技术： (1)植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 (2)过程： ①诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂； ②细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成； ③植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束:4杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 (3)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 2、由题图信息分析可知，图示为植物体细胞杂交过程，首先去壁获得原生质体，其次诱导原生质体融合形成杂种细胞，最后才有植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。 【详解】A、由于原生质体没有了细胞壁的保护作用，因此应该用等渗溶液洗涤去除图中所用的酶来纯化原生质体，A错误； B、收集了原生质体A和原生质体B后，为了提高融合效率，在诱导融合前需要调整密度比例，B正确； C、借助光学显微镜观察染色体数目和形态，可以筛选出杂种原生质体，C错误； D、感染病毒后，该植物会发生退化，取生长点附近组织进行培养获得脱毒苗可降低再生植物感染病毒后品质退化的概率，D错误。 故选B。 ▉命题点6原生质体的制备和培养 10. 下图表示植物原生质体制备和分离的流程。相关叙述正确的是（　　） A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁 B．步骤①制备原生质体时，通常使细胞处于微弱的质壁分离状态 C．步骤②吸取原生质体放入蒸馏水中进行清洗 D．测定原生质体密度时，可用血细胞计数板或稀释涂布平板法 【答案】B 【分析】植物细胞的最外层是细胞壁，细胞壁的存在使不同细胞的原生质体不能融合。 【详解】A、步骤①应添加纤维素酶或果胶酶去除细胞壁，其原理是酶的专一性，去除细胞壁后的原生质体仍有活性，而盐酸会破坏膜的结构，使细胞失活，A错误； B、用酶解法制备原生质体时，需先用较高渗透压的溶液处理植物细胞，使细胞处于微弱的质壁分离状态，防止原生质体吸水涨破，B正确； C、步骤②应将吸取的原生质体放入等渗溶液中清洗，以免原生质体在蒸馏水中吸水涨破，C错误； D、原生质体是指植物细胞去掉细胞壁的部分，可用血细胞计数板进行计数，稀释涂布平板法使微生物的接种方法，D错误。 故选B。 11. 下图为我国科研人员利用现代生物技术进一步改良橙子品系的设想示意图，下列叙述错误的是（    ） A．适当增大两种原生质体的密度可提高原生质体的融合率 B．较高浓度的甘露醇可以防止原生质体被纤维素酶和果胶酶破坏 C．I过程中使用的培养基中的蔗糖既是碳源，也可以作为渗透压调节剂 D．杂种细胞A需再生出细胞壁才能进行植物组织培养 【答案】B 【分析】植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术，原生质体制备需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。 【详解】A、适当增大两种原生质体的密度，使得原生质体之间的碰撞机会增加，从而可提高原生质体的融合率，A正确； B、较高浓度的甘露醇可以维持一定的渗透压，防止原生质体吸水涨破，而不是防止原生质体被纤维素酶和果胶酶破坏，纤维素酶和果胶酶是用于去除细胞壁获得原生质体的，B错误； C、在植物组织培养过程（I 过程）中，培养基中的蔗糖既是碳源，为细胞的代谢提供能量，也可以作为渗透压调节剂，维持细胞的形态和功能，C正确； D、杂种细胞A再生出细胞壁标志着植物体细胞融合的完成，只有再生出细胞壁后才能进行植物组织培养，将杂种细胞培育成完整的植株，D正确。 故选B。 限时：75分钟 一、单选题 1. （2022·浙江·高考真题）下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（    ） A．用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒 B．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 C．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富 D．不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株 【答案】D 【分析】植物组织培养技术：1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）．2、原理：植物细胞的全能性．3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、 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，A错误； B、培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，B错误； C、组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软，持水性也较好，有利于幼苗的生根和叶片的生长，C错误； D、不带叶片的菊花茎的切段可通过植物组织培养分化出芽和根这种器官发生的途径形成完整的菊花植株，D正确。 故选D。 2. （2024·浙江·高考真题）山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（    ） 外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗 A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染 B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染 C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖 D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽 【答案】D 【分析】植物组织培养技术：1、过程：离体的植物组织，器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。2、原理：植物细胞的全能性。3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等) ；②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。 【详解】A、芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，A正确； B、培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染，加入抗生素可降低杂菌的污染，B正确； C、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养，每进行一次继代培养，培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍，可实现快速繁殖，C正确； D、提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽，D错误。 故选D。 3. 植物组织培养在植物生产领域有着广泛的应用。下列关于植物组织培养技术的叙述正确的是（　　） A．诱导愈伤组织期间不需要光照 B．接种时不需要在酒精灯火焰旁进行 C．培养过程中不需要更换培养基 D．接种前需要对外植体灭菌 【答案】A 【分析】植物组织培养与微生物的培养的成功的关键是无菌操作，即植物组织培养接种时应注意消毒、灭菌，防止微生物污染。 【详解】A、诱导愈伤组织期间，外植体的代谢主要是异养代谢，光照会使外植体进行光合作用等生理活动，可能影响愈伤组织的诱导，所以诱导愈伤组织期间不需要光照，A正确； B、接种时需要在酒精灯火焰旁进行，因为酒精灯火焰旁存在无菌区域，在该区域操作可以减少杂菌污染的机会，B错误； C、在植物组织培养过程中，不同的培养阶段对外植体的营养需求、激素种类和浓度等要求不同，所以需要更换培养基，例如从诱导愈伤组织到再分化形成幼苗阶段，培养基成分会有相应调整，C错误； D、接种前需要对外植体进行消毒，而不是灭菌。灭菌会杀死外植体的细胞，导致无法进行组织培养，消毒是杀死外植体表面的杂菌，D错误。 故选A。 药用植物当归常用根入药，体内活性赤霉素（GA4）含量明显升高时，抽薹开花，根开始木质化，药用价值下降。研究人员利用植物快速繁殖技术培育了D1、D2两个品种，培育流程如图。D1在种植第二年春季高表达M酶基因，并抽薹开花；D2在种植第二年春季高表达N酶基因，继续营养生长。阅读材料完成下列2小题： 4. 下列关于当归快速繁殖过程的叙述，错误的是（    ） A．过程1一般需要对幼芽消毒 B．过程2一般需要给予光照 C．与过程2相比，过程3的培养基浓度较高 D．与过程3相比，过程4的环境湿度较低 5. 当归体内有多种赤霉素，其中GA4具有生物活性。促进GA4合成的酶、药用价值较高的品种分别是（    ） A．N酶、D1 B．N酶、D2 C．M酶、D1 D．M酶、D2 【答案】4．C 5．D 【分析】赤霉素合成部位在幼芽，幼根和未成熟的种子。主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高。促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、植株开花和果实发育。 5．A、过程1是脱分化，一般需要对幼芽消毒，A正确； B、过程2是再分化，一般需要给予光照，B正确； C、组织培养中，从愈伤组织诱导丛芽（过程2）到长成试管苗（过程3）往往要降低培养基中植物激素等成分的浓度，C错误； D、试管苗移栽(过程4)时外界环境湿度通常低于试管内，D正确。 故选C。 6．D1是第二年春季高表达 M 酶基因，导 GA4不断合成、抽薹开花，根早期木质化，药用价值降低， D2是第二年春季高表达 N 酶基因，继续营养生长，根不易木质化，药用价值较高。可见，促进GA4 合成的酶是 M 酶，药用价值较高的品种是D2，D正确，ABC错误。 故选 D。 6. 人参皂苷是人参细胞的次级代谢产物，具有很高的保健和药用价值。我国科学家利用植物组织培养技术繁育人参优良品种，满足人们食用和药用需求。下列相关叙述错误的是（    ） A．植物组织培养过程必须经历愈伤组织阶段 B．利用基因工程技术培育人参抗毒植株体现了细胞的全能性 C．愈伤组织再分化阶段需要给予光照条件 D．可从人参愈伤组织中提取人参皂苷 【答案】A 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、植物组织培养过程中不一定要经历愈伤组织阶段，腋芽或顶芽可不经愈伤组织阶段，直接萌生成一株幼苗，A错误； B、利用基因工程技术培育人参抗毒植株需要用到植物组织培养技术，培育过程体现了植物细胞的全能性，B正确； C、愈伤组织再分化阶段需要给予光照条件，以便叶绿素的合成，C正确； D、人参皂苷是人参细胞的次生代谢产物，可从人参愈伤组织中提取人参皂苷，D正确。 故选A。 阅读下列材料，完成下面2小题。紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物，易溶于有机溶剂，具有独特的抗癌作用，但产量低、成本高。红豆杉的快繁和紫杉醇的生产流程如图。 7. 下列关于植物组织培养的叙述，错误的是（    ） A．①过程中红豆杉组织通过脱分化形成愈伤组织 B．愈伤组织通过②过程形成试管苗属于器官发生途径 C．①过程和②过程的培养基都含有有机物和无机物 D．③过程的措施有炼苗、清洗苗根部、栽培基质灭菌等 8. 下列关于紫杉醇研发和生产过程的叙述，错误的是（    ） A．在研发前需了解培养细胞的生长与紫杉醇合成的关系 B．④过程可采用悬浮振荡培养并结合筛网过滤，获得分散的单细胞 C．影响紫杉醇产量的因素包括红豆杉外植体的选择、发酵条件等 D．⑤过程提取紫杉醇可选用过滤或离心的方法 【答案】7．B 8．D 【分析】由愈伤组织再分化形成完整植株，一般有两种途径：一种是器官发生途径，即首先在一种培养基上诱导形成芽，再在另一种培养基上形成根，因为芽和根都是植物的器官，所以这一途径称为器官发生途径；另一种称为体细胞胚发生途径，即由愈伤组织表面形成类似种子胚的结构，这种在离体培养条件下不经过受精过程由体细胞发育成的类似胚的结构称为胚状体，胚状体继续发育成完整的植株。 7．A、①过程为离体的红豆杉组织通过脱分化形成愈伤组织的过程，又称为去分化过程，A正确； B、题图②过程表示再分化，由愈伤组织再分化形成完整植株，一般有两种途径：一种是器官发生途径，另一种称为体细胞胚发生途径；故愈伤组织通过②过程形成完整植株不一定属于器官发生途径，B错误； C、①过程和②过程的培养基都含有有机物（如蔗糖等）和无机物（水和无机盐等），C正确； D、应将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。故③过程的措施有炼苗、清洗苗根部、栽培基质灭菌等，D正确。 故选B。 8．A、由图可知，可以通过①④⑤途径培养单细胞生产紫杉醇，在研发前需了解培养细胞的生长与紫杉醇合成的关系，以提高紫杉醇的产量，A正确； B、④过程为由愈伤组织获得单个细胞，可采用悬浮振荡培养并结合筛网过滤或酶解法，获得分散的单细胞，B正确； C、红豆杉外植体的选择（品种等）、发酵条件（温度、培养方式、pH等）等，都是影响紫杉醇产量的因素，C正确； D、紫杉醇易溶于有机溶剂，破坏单细胞结构后离心，而后可采用萃取的方法提取，D错误。 故选D。 9. 下列有关植物细胞工程的叙述，正确的是（    ） A．外植体选择马铃薯的叶肉组织更易获得脱毒苗 B．将无根的幼苗转入无植物激素的培养基中，无法长出新根 C．植物组织培养能实现胡萝卜的快速繁殖从而提高产量 D．再分化过程用天然的植物激素比人工合成的激素类似物效果更好 【答案】C 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体，植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、植物分生区如茎尖的病毒极少，因此外植体选择马铃薯的茎尖组织更易获得脱毒苗，A错误； B、将无根的幼苗转入无植物激素的培养基中，幼苗可合成一定的植物激素，促进新根的形成，只是没有添加适宜浓度的相应激素的培养中生长快，B错误； C、植物组织培养能用于作物脱毒，实现马铃薯的快速繁殖从而提高产量，C正确； D、再分化过程用人工的植物激素类似物（具有效果稳定、不易分解、成本较低等优点）更稳定比天然的激素效果更好，D错误。 故选C。 10. 花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述错误的是（    ） A．过程①所用的花药可在体积分数为的酒精中浸泡 B．过程②的培养基中需调节生长素类似物与细胞分裂素类似物的比例以利于愈伤组织的形成 C．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体 D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上 【答案】D 【分析】植物组织培养指的是在无菌培养的条件下，将离体的植物器官(根、茎、叶、花、果实等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)以及原生质体等培养在人工配制的培养基上，并给予适当的培养条件，使其长成完整植株的过程。 【详解】A、植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行，因此过程①所用的花药需在75%乙醇中浸泡30s，以防止杂菌污染，A正确; B、过程②为脱分化，培养基中需调节生长素类似物与细胞分裂素类似物的比例以利于愈伤组织的形成，B正确; C、过程③为再分化，过程③得到的植株是经过花药离体培养和秋水仙素处理的，因此可筛选获得纯合的二倍体，C正确; D、过程)获得的植株可以进行光合作用产生有机物，因此培养基中不需要加入蔗糖，D错误。 故选D。 【点睛】 11. 如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是（    ） A．对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理 B．从根细胞到幼苗形成的过程说明植物根细胞具有全能性 C．过程③表示脱分化，其实质是基因的选择性表达 D．植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质 【答案】B 【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。植物组织培养广义上又叫离体培养，是指从植物体上分离出符合需要的组织、器官或细胞、原生质体等，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。 【详解】A、植物组织培养技术应在无菌条件下进行，①为获取外植体的过程，所以对过程①应做消毒处理，而彻底灭菌会导致组织细胞死亡，A错误； B、由植物细胞到幼苗完整个体的过程能说明植物细胞具有全能性，B正确； C、过程③表示再分化，，其实质是基因的选择性表达，C错误； D、在具有叶片分化之前植物细胞不能进行光合作用，所以植物组织培养的培养基中需要加入有机营养物质，D错误。 故选B。 12. 菊花种类丰富，根据其主要用途可分为观赏菊、药用菊和茶用菊。下列叙述正确的是（    ） A．菊花植株的生长发育是细胞分裂、分化以及细胞生长的结果 B．菊花花瓣呈现出不同颜色，是因为液泡中含有不同种类的光合色素 C．用菊花的花药进行植物组织培养获得完整植株，未体现细胞全能性 D．不同用途的菊花品种细胞中所含的DNA分子相同 【答案】A 【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。 【详解】A、菊花作为多细胞生物，其生长发育离不开细胞分裂（增加细胞数量）、细胞生长（增大细胞体积）和细胞分化（形成不同组织、器官），A正确； B、花瓣颜色由液泡中的色素（如花青素）决定，而非光合色素（如叶绿素、类胡萝卜素），光合色素存在于叶绿体中，与花瓣显色无关，B错误； C、花药离体培养得到完整植株，即单个细胞发育为完整个体的能力，体现了生殖细胞的全能性，C错误； D、菊花可分为观赏菊、药用菊和茶用菊，尽管属于同一物种，但DNA分子并非完全相同，D错误。 故选A。 （24-25高二下·浙江嘉兴·期中）甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程如图所示，最终获得高产耐盐碱再生植株。阅读材料完成下列小题： 13. 下列关于图中实验过程的叙述，错误的是（　　） A．过程①要在低渗透压环境下进行 B．过程②可用物理或化学方法诱导 C．高尔基体与过程③直接相关 D．过程⑥需要先炼苗再移栽 14. 下列关于图中植物体细胞杂交的相关叙述，正确的是（　　） A．最终获得高产耐盐碱再生植株说明甲和乙没有生殖隔离 B．可通过是否发生质壁分离的方法检测原生质体的活力 C．为了便于观察细胞融合的状况，通常用于融合的a和b颜色相同 D．若已使a的细胞质失活、b的细胞核失活，则c一定是杂种细胞 【答案】13．A 14．D 【分析】植物体细胞杂交技术：⑴过程：先植物细胞融合（原理为细胞膜的流动性），再植物组织培养(原理为植物细胞的全能性)；⑵诱导原生质体融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂；⑶义：克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围；⑷不足：没有完全按照人们的意愿表达出双亲的优良性状；⑸融合成功的标志是：杂种细胞再生出细胞壁，与高尔基体有关。核融合后的DNA数和染色体数、染色体组数均采取加法，会出现异源多倍体。再生细胞壁之前注意培养基的渗透压；⑹由于植物细胞有细胞壁，所以在融合之前要用纤维素和果胶酶去壁，得到球形的原生质体。 13．A、过程①酶解法获取原生质体时要在较高渗透压下进行，以形成微弱的质壁分离状态，A错误； B、过程②为原生质体融合，可用物理或化学方法诱导，B正确； C、高尔基体可以形成果胶和纤维素，与过程③细胞壁的再生直接相关，C正确； D、过程⑥需要先炼苗再移栽，逐步降低湿地，以适应外界环境，提高幼苗的成活率，D正确。 故选A。 14．A、高产耐盐碱再生植株是使用原生质体融合得到的，不能说明甲和乙没有生殖隔离，A错误； B、原生质体无细胞壁，不可通过是否发生质壁分离的方法检测原生质体的活力，B错误； C、为了便于观察细胞融合的状况，通常用于融合的a和b颜色不同，以便于筛选所需的融合细胞，C错误； D、细胞需要有细胞核和细胞质才能存活，若已使a的细胞质失活、b的细胞核失活，则c一定是杂种细胞，D正确。 故选D。 15. 研究人员以白菜细胞（2n=20）与甘蓝细胞（2n=18）进行植物体细胞杂交得到杂种植株。通过PCR对杂种植株和亲本植株的物种特异性DNA进行扩增，电泳结果如下图所示。下列说法错误的是（　　） A．据图推测杂种植株的染色体数小于38条 B．叶绿体密度与液泡颜色等差异可做为区分杂交细胞类型的依据 C．通过凝胶电泳结果可知，杂种植株兼具有白菜和甘蓝的某些遗传特性 D．植物体细胞杂交的优点是可以克服远缘杂交不亲合，并保持双亲优良性状 【答案】D 【分析】植物体细胞杂交，是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。过程为将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理，得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B，运用物理方法（离心或电融合法）或是化学方法诱导融合，形成杂种细胞，再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。 【详解】A、由图可知，杂种植株只包含部分白菜和甘蓝的DNA，因此可推测杂种植株的染色体数小于38条，A正确； B、利用叶绿体密度、液泡颜色等细胞学差异来鉴定不同杂交类型是体细胞融合实验的常用方法，B正确； C、由图可知，杂种植株兼具有白菜和甘蓝的部分遗传物质，故具有白菜和甘蓝的某些遗传特性，C正确； D、植物体细胞杂交的优点是可以克服远缘杂交不亲合，但不一定能保持双亲优良性状，D错误。 故选D。 16. 研究人员利用中华猕猴桃（果大、不抗寒）和狗枣猕猴桃（果小、抗寒）进行体细胞杂交，成功培育了果大、抗寒的可育杂种植株，其育种流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．利用灭菌后的聚乙二醇可诱导原生质体发生融合 B．可通过观察细胞膜表面的双色荧光筛选融合的原生质体 C．杂种细胞须经过愈伤组织和胚状体阶段才能形成杂种植株 D．抗寒能力是鉴定杂种植株是否符合要求的检测指标之一 【答案】C 【分析】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。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】A、诱导植物原生质体融合的方法有离心、振动、电刺激和聚乙二醇，因此，利用灭菌后的聚乙二醇可诱导原生质体发生融合，A正确； B、当观察到质膜表面含有红绿两种荧光时，说明两种原生质体已经融合，故可通过观察质膜表面的双色荧光来筛选融合的原生质体，B正确； C、杂种细胞经过愈伤组织和根、芽阶段也能形成杂种植株，C错误； D、该研究将中华猕猴桃（果大、不抗寒）和狗枣猕猴桃（果小、抗寒）进行体细胞杂交，成功培育了果大、抗寒的可育杂种植株，因此，抗寒能力是鉴定杂种植株是否符合要求的检测指标之一，D正确。 故选C。 17. 菜豆是严格的自花授粉作物，其有性杂交率低，常规育种很难获得杂种优势品种。采用植物体细胞杂交 技术可以避免菜豆有性杂交的困难，提高育种效果，缩短育种年限。某实验室制备了两种菜豆的原生质 体，探究菜豆原生质体融合的适宜条件。下列有关说法错误的是（    ） A．制备原生质体时，在酶解前做一定时间的质壁分离预处理有助于缩短酶解时间 B．在一定范围内增大两种原生质体的密度可提高原生质体的融合率 C．温度、保温时间、渗透压等条件会影响菜豆原生质体的融合 D．由两种菜豆的原生质体融合得到的细胞即为杂种细胞 【答案】D 【分析】植物体细胞杂交技术：   1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在-定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。   2、过程：(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。  (2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。  (3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。  (4)杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。   3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 【详解】A、制备原生质体时，在酶解前做一定时间的质壁分离预处理，使原生质体与细胞壁发生分离，有助于缩短酶解时间，A正确；   B、在一定范围内增大两种原生质体的密度，可以增大原生质体的融合概率，B正确； C、原生质体质量至关重要，高质量的原生质体是细胞融合的首要条件，影响原生质体数量和活力的因素有：pH、光照和温度、渗透压稳定剂等，故温度、保温时间、渗透压等条件会影响菜豆原生质体的融合，C正确； D、由两种菜豆的原生质体融合得到的细胞，还需要诱导形成细胞壁，才为杂种细胞，D错误。   故选D。 二、多选题 18. 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，下列叙述正确的是（    ） A．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 B．图中所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．若在细胞分离过程中使用盐酸进行解离，则植物细胞继续增殖前需再生细胞壁 D．在脱分化过程中一般不需要光照，在再分化过程中光照可诱导植物形态建成 【答案】AD 【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。 【详解】A、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正确； B、愈伤组织是一团没有特定结构和功能，排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无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。 C、盐酸会杀死细胞，不能用盐酸分离细胞，C错误； D、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正确。 故选AD。 三、非选择题 19. （2024·浙江·高考真题）植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下： 筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X 回答下列问题： (1)获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ，经脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞。 (2)对分离获得的单细胞进行 培养，并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，该过程模拟了 的胁迫。 (3)在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成，则X的合成符合图 （填“甲”“乙”“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。 (4) 多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可通过 培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物，利用 工程生产植物的次生代谢产物。 【答案】(1) 外植体 过滤 (2) 克隆 DNA合成抑制剂 微生物侵害 (3) 丙 先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X (4) 器官 代谢途径 关键酶 发酵 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群 细胞在外源激素或某些化学物质作用下，或营养缺乏时会停止在细胞周期的特定时期 分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢复正常分裂，而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响）或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群 X只在细胞生长停止后才能合成 观察图形 丙图细胞停止生长后，次生代谢产物才大量增加，符合X的合成特点 （2）逻辑推理与论证： 【详解】（1）植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体，经脱分化形成愈伤组织，将愈伤组织进行振荡培养，使其分散成小的细胞团或单细胞，然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤，除去大的细胞团和残渣，离心除去小的残渣，得到单细胞悬浮液。 （2）分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢复正常分裂，而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响）或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，模拟了微生物侵害的迫害条件。 （3）由题可知X只在细胞生长停止后才能合成，所以丙图符合。所以要获得大量X的方法，是先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X。 （4）由题知，多种次生代谢产物在根部合成与积累，所以要对根进行培养，为了方便进行次生代谢物的收集，可以通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。要大量获得次生代谢物可以通过基因工程，将相关基因转入酵母菌体内，然后通过发酵工程获得，基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶。 20. 野生黑芥（染色体数为2A）具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜（染色体数为2B）易感染黑腐病菌而患病，用生物工程技术获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株，操作流程如图。请据图回答下列问题： (1)图中涉及到的生物工程技术是植物体细胞杂交、 。获得原生质体时培养液需要保持较 （低/高）的渗透压，使细胞处于微弱的 状态。过程①PEG的作用是 。一段时间后，加入过量培养基进行稀释的目的是 。 (2)经过①操作后，融合的原生质体只有重新形成 后，才可进行有丝分裂，筛选出融合的杂种细胞，多次分裂形成的小细胞团经过 形成愈伤组织，可通过器官发生途径或 途径再生植株。 (3)若要分析杂种植株的染色体变异类型，应剪取该植株根尖和双亲植株的根尖，制作临时装片，然后在显微镜下观察比较 期染色体的形态和数目。用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是 ；用黑腐病菌感染杂种植株，筛选出具有 的杂种黑芥—花椰菜植株。 【答案】(1) 植物组织培养 高 质壁分离 诱导原生质体融合 终止原生质体融合 (2) 细胞壁 脱分化 体细胞胚发生（途径） (3) 有丝分裂中（期） 2A+2B 抗黑腐病 【分析】分析题图：本题是植物体细胞杂交过程，①是诱导原生质体融合，②是再分化形成再生植株，培养液需要保持一定渗透压能保持原生质体原有的形态。 【详解】（1）图中涉及到的生物工程技术有植物体细胞杂交、植物组织培养。获得原生质体时，培养液需要保持较高的渗透压，使细胞处于微弱的质壁分离状态。过程①PEG的作用是诱导原生质体融合。一段时间后加入过量培养基进行稀释是为了终止原生质体融合，防止过度融合等不良现象发生。 （2）融合的原生质体只有重新形成新的细胞壁后，才表示完成体细胞杂交，杂种细胞才可进行有丝分裂，多次分裂形成的小细胞团经过脱分化形成愈伤组织，可通过体细胞胚发生或器官发生的途径再生植株。 （3）观察染色体的形态最好是观察分生组织有丝分裂中期的临时装片，此时期染色体的形态和数目最清晰，因此要分析杂种植株的染色体变异类型，应剪取该植株根尖和双亲植株的根尖，制成临时装片，然后在显微镜下观察比较有丝分裂中期染色体的形态和数目。用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是2A+2B，染色体组有4组，用黑腐病菌感染杂种植株，筛选出具有抗黑腐病杂种黑芥-花椰菜的杂种植株。 21. 三叶青是我国珍稀的药用植物，主要以球形块根入药，块根中的活性药用成分为黄酮等次生代谢产物。在自然环境下，三叶青块根生长缓慢且形成的年限较长，难以满足药材市场的需求。回答下列问题： (1)为快速生产三叶青黄酮，取三叶青腋芽作为 接种到MS固体培养基，腋芽含有分生组织可不经 过程，直接萌发成无菌苗。取无菌苗叶片置于MS培养基中诱导形成愈伤组织。与野生植株组织相比，选择无菌苗组织作为愈伤组织的诱导材料，可以减少 过程对诱导成功率的影响。对愈伤组织进行液体悬浮培养，获得产黄酮的 。培养过程中发现，使用通气性差的封口膜可以提升黄酮的产量，可能是 胁迫诱导细胞产生次生代谢产物。为进一步促进黄酮的合成并积累，也可改变培养基中 诱导愈伤组织分化成 进行器官培养。 (2)三叶青组织内存在植物内生菌，内生菌能影响植物的生长发育。为分离促进三叶青生长的内生菌，取三叶青块根经消毒后切割成小块置于马铃薯葡萄糖培养皿中，同时将同样处理但未经切割的块根直接滚印于对照培养皿，设置对照培养皿的目的是检测 。待菌丝体从三叶青块根切面长出后，对内生真菌进行鉴定。选取不同菌落菌丝接种到新的培养基倒置培养，通过观察 等特征对内生真菌进行初步鉴定；也可进行振荡培养，获得大量菌液再进行分子鉴定。初步鉴定和获得菌液依次使用 、 （填物理状态）培养基。为确定分离获得的内生真菌对三叶青生长和黄酮生产的影响，将三叶青无菌幼苗接种至添加有 的MS培养基进行培养，以三叶青植物 （答出两点）作为参照对内生菌进行筛选用于后续研究。 【答案】(1) 外植体 脱分化 消毒 细胞系 低氧 植物激素的（种类和）配比 块根 (2) 实验材料表面消毒效果 菌落的形状、大小、颜色、边缘形态 固体 液体 内生菌发酵液 生长情况良好、黄酮产量高 【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。 离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。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。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，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体。 【详解】（1）植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体，为快速生产三叶青黄酮，取三叶青腋芽作为外植体接种到MS固体培养基，由于腋芽中存在分生组织，故也可采用带腋芽茎段不通过脱分化为愈伤组织，而直接萌发成无菌苗。与野生植株组织相比，选择无菌苗组织作为愈伤组织的诱导材料，可以减少消毒过程对诱导成功率的影响。对愈伤组织进行液体悬浮培养，获得产黄酮的细胞系。黄酮是细胞的次生代谢产物，故培养过程中发现，使用通气性差的封口膜可以提升黄酮的产量，可能是低氧胁迫诱导细胞产生次生代谢产物。植物组织培养过程中改变植物激素的（种类和）配比可以诱导愈伤组织出现不同的分化，故为进一步促进黄酮的合成并积累，也可改变培养基中植物激素的（种类和）配比诱导愈伤组织分化成块根进行器官培养。 （2）实验组块根消毒切割成小块置于马铃薯葡萄糖培养皿中，对照组将同样处理但未经切割的块根直接滚印于对照培养皿，这样设置对照的目的是实验材料表面消毒效果。鉴定不同种类的微生物可以观察不同微生物形成的菌落的形状、大小、颜色、边缘形态等特征对内生真菌进行初步鉴定；初步鉴定需要观察菌落形态等，需要固体培养基；获得菌液需要用液体培养基。为确定分离获得的内生真菌对三叶青生长和黄酮生产的影响，将三叶青无菌幼苗接种至添加有内生菌发酵液的MS培养基进行培养，以三叶青植物生长情况良好、黄酮产量高作为参照对内生菌进行筛选用于后续研究。 22. 二倍体大蒜由于长时间的无性繁殖，部分优良的种质种性退化。四倍体大蒜产量和营养成分均显著高于二倍体。通过组织培养并结合化学诱变的方式可以获得四倍体大蒜。回答下列问题： (1)通过组培可获得大蒜脱毒苗，选择茎尖作为外植体的原因是茎尖部位没有病毒且具有很强的 能力。外植体需要经 后转入培养基培养。对愈伤组织进行继代培养时，还需要检验愈伤组织是否具有 能力。 (2)外植体经 形成愈伤组织。使用秋水仙诱导染色体数目加倍时，需要控制秋水仙素的 和 ,以获得较多的 细胞。 (3)秋水仙素处理后的愈伤组织需经过 清洗后再进行诱导生芽，以免秋水仙素对愈伤组织产生毒害。可将四倍体愈伤组织诱导形成 后制备成人工种子，其中人工胚乳可以为人工种子的萌发提供营养物质、 等物质。 【答案】(1) 分生 消毒 再生 (2) 脱分化 浓度 处理时间 四倍体 (3) 无菌水 胚状体 植物激素 【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。作物脱毒材料：分生区(如茎尖、芽尖）细胞；植物脱毒方法：进行组织培养；结果：形成脱毒苗。外植体用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次；再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2~3次。 【详解】（1）选择茎尖作为外植体的原因是茎尖部位没有病毒且具有很强的分生能力； 植物组织技术培养的过程中，外植体要经过酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次；再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2~3次，后转入培养基培养； 首先愈伤组织中层细胞具有干细胞特征，处于未分化状态。 其次，愈伤组织的中层细胞具有双激素信号高峰的特征，即同时具备高浓度生长素积累和细胞分裂素超敏感的双重特性。 这两个特征使得愈伤组织具有既能再生根又能再生芽的能力：当培养基中只含有低浓度生长素而不含有细胞分裂素时，愈伤组织由于积累了高浓度生长素而分化为根；当培养基中含有高浓度细胞分裂素时，愈伤组织的细胞分裂素超敏感状态使得细胞分裂素能快速有效的激活芽基因的表达，从而发育为芽。 （2）外植体经诱导脱分化后形成愈伤组织；秋水仙素可以抑制纺锤体形成，诱导染色体数目加倍，形成多倍体。该实验中使用秋水仙诱导染色体数目加倍时，需要控制秋水仙素的浓度和处理时间，以获得较多的四倍体细胞； （3）秋水仙素处理后的愈伤组织需经过无菌水清洗后再进行诱导生芽，以免秋水仙素对愈伤组织产生毒害。可将四倍体愈伤组织诱导形成胚状体后制备成人工种子，其中人工胚乳可以为人工种子的萌发提供营养物质、植物激素等物质。 23. 紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗癌的药物，但由于红豆杉野生资源匮乏等问题导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试将红豆杉与柴胡进行体细胞杂交，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图甲所示。回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 回答下列问题： (1)研究人员往往选取幼茎作为获得愈伤组织的材料，原因是 。 (2)过程②中用酶液处理两种愈伤组织，离心后需多次洗涤沉淀物以获得原生质体。多次洗涤的目的是 。用不同方式处理两种原生质体，其中A处理为 。采用FDA法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为具有荧光的物质，该荧光物质会留在细胞内。据此应选择 的原生质体用于融合。 (3)过程③常用化学试剂 诱导融合，影响融合效率因素有 （写1点）。经融合后，只有异源融合的原生质体可持续分裂成再生细胞团，从结构和功能角度分析，原因是 。 (4)过程④中，为使杂种细胞能再分化形成杂种植株，需要调整培养基中 。由异源细胞培育杂种植株的过程体现了 的原理。有研究发现，若直接将两种原生质体进行融合，得到的杂种细胞不仅未把双亲的优点结合起来，甚至失去了它们各自原有的有益特性。可能是因为原生质体融合过程发生了 。 (5)科研人员采用特异性引物对获得的杂种植株、红豆杉和柴胡基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。双亲和再生植株1-4的PCR扩增结果如图乙所示。 1-4号再生植株中一定是杂种植株的是 ，判断依据是 。 (6)此外，可利用基因工程的方法将紫杉醇合成基因导入柴胡的原生质体中以生产大量紫杉醇。选取原生质体作为受体细胞的原因是 。 【答案】(1)幼茎组织中的细胞分裂能力较强容易形成愈伤组织 (2) 去除残留的酶液和细胞碎片 X射线处理 具有荧光 (3) 聚乙二醇（PEG） 原生质体密度 杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补，使细胞恢复正常分裂 (4) 植物激素的比例 细胞全能性 染色体丢失或结构异常 (5) 1、2 、4 它们同时具有红豆杉和柴胡的差异性条带 (6)原生质体无细胞壁，易于外源基因的导入 【分析】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。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】（1）幼茎组织中的细胞分裂能力较强，细胞活性高，容易在适当的培养条件下诱导形成愈伤组织，故研究人员往往选取幼茎作为获得愈伤组织的材料。 （2）为了去除原生质体上残留的酶液需要加入洗液多次洗涤后获得原生质体；根据题意可知，X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂，碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂，要培育能产生紫杉醇的柴胡，红豆杉是供体需要X射线照射，柴胡是受体需要碘乙酰胺处理；FDA法通过检测细胞内荧光物质的生成来判断原生质体的活力，只有具有荧光的原生质体才是活的，适合用于融合。 （3）聚乙二醇（PEG）是常用的化学融合剂，能够促进原生质体的融合；原生质体密度是影响融合效率的重要因素，密度过高或过低都会影响融合效果；由于杂种细胞融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补，使细胞恢复正常分裂，故只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。 （4）植物激素（如生长素和细胞分裂素）的比例对细胞的分化和植株的再生有重要影响，调整激素比例可以促进杂种细胞的分化；细胞全能性是植物细胞具有发育成完整植株的潜力，通过体细胞杂交可以体现这一原理；原生质体融合过程中可能出现染色体丢失或结构异常，导致杂种细胞失去双亲的有益特性。 （5）通过PCR扩增，可以检测杂种植株是否同时具有红豆杉和柴胡的特定基因片段，据图可知，1、2、 4号再生植株同时具有两亲本的差异性条带，说明它们是杂种植株。 （6）原生质体去除了细胞壁，外源基因更容易通过物理或化学方法导入，因此原生质体是基因工程中常用的受体细胞。 24. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的新型牧草，科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如下图：（注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的功能） (1)在制备两种植物原生质体时，先将两种细胞分别置于0.5-0.6mol/L的甘露醇溶液中，使细胞在较高渗透压环境下处于微弱的 状态，从而有利于用 去除细胞壁，分别获得两种植物的原生质体。 (2)①过程可使用 诱导细胞融合，其中只有异源融合体才能存活和具有再生能力，请推测原因是 。 (3)步骤②为 ，从步骤②到步骤③需要更换新的培养基，其主要原因是培养物在不同的培养阶段所需的 不同。经过步骤②、③到形成再生植株，体现的主要原理是 。 (4)利用图示技术进行育种的优点是 。 (5)愈伤组织除了图示过程还可以通过 途径再生植株，该过程需要在光照下培养，因为光照有利于 的形成。 【答案】(1) 质壁分离 纤维素酶和果胶酶 (2) 聚乙二醇/PEG 异源融合产物代谢互补可恢复生长并获得再生能力 (3) 脱分化 激素和营养条件等 植物细胞的全能性 (4)克服远缘杂交不亲和的障碍 (5) 器官发生 根、芽等营养器官 【分析】①植物组织培养是指利用特定的培养将离体的植物细胞、组织或器官培养成完整植株的过程，所以花药的离体培养、基因工程中的受体细胞的培养、植物体细胞杂交后杂种细胞的培养以及植物的大量快速繁殖都要用到植物组织培养技术。植物组织培养的过程是外植体→脱分化→愈伤组织→再分化→根、芽→试管苗。植物体细胞杂交是指将植物不同种的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。 ②由愈伤组织再分化形成完整植株一般有两种途径：器官发生途径和体细胞胚发生途径，器官发生途径是愈伤组织首先在培养基上诱导形成芽，再在另一种培养基上形成根；体细胞胚发生途径是由愈伤组织表面形成类似种子胚的结构，这种在离体培养条件下不经过受精过程由体细胞发育成的类似胚的结构成为胚状体，胚状体继续发育成完整植株。 【详解】（1）在制备两种植物原生质体时，需用酶解法去除植物细胞的细胞壁，为避免植物细胞失去细胞壁后吸水涨破，故需将两种细胞分别置于0.5-0.6mol/L的甘露醇溶液中，使细胞在较高渗透压环境下处于微弱的质壁分离状态，从而有利于用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，分别获得两种植物的原生质体。 （2）①诱导植物细胞原生质体融合常用聚乙二醇(PEG）诱导； ②只有异源融合体才能存活和具有再生能力，推测其原因可能是异源融合的细胞产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力。 （3）①据图可知，步骤②为杂种细胞团脱分化为愈伤组织； ②步骤③为再分化，由于脱分化和再分化所需要的激素和营养条件不同，故需要更换新的培养基； ③经过步骤②、③从杂种细胞培育到一棵植株，体现了植物细胞的全能性。 （4）由于不同种植物之间不能通过有性生殖杂交，植物体细胞杂交技术能克服远缘杂交不亲和的障碍。 （5）①由愈伤组织再分化形成完整植株一般有两种途径：器官发生途径和体细胞胚发生途径，据图可知，图示过程为体细胞胚发生途径，因此愈伤组织除了图示过程，还可以通过器官发生途径再生植株； ②再分化过程需要在光照条件下培养，光照能够促进愈伤组织分化形成根、芽等营养器官，进而发育成完整的植株。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$