复习专题04 植物细胞工程（串讲课件）-2024-2025学年高二生物下学期期末考点大串讲（浙科版2019）

复习专题04 植物细胞工程 期末考点大串讲 浙科版2019|高二期末复习 目录 1. 课程标准 2. 考点梳理 高频命题点01 植物细胞的全能性 高频命题点02 植物组织培养技术 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 原生质体的制备和培养 高频命题点06 植物体细胞杂交 3. 真题检测 1. 课程标准 4.1  植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术 4.1.1  阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程 4.1.3 举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率 2. 考点梳理 高频命题点01 植物细胞的全能性 1. 概念： 细胞经分裂和分化后，仍然具有_______________________的潜能。 产生完整个体 2. 细胞全能性的遗传基础： 一般来说，生物体的每个细胞都具有发育成完整生物体所必需的全部遗传信息 P43第四行 3. 生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因： 脱离母体激素影响；在母体上因为基因选择性表达而无法表现全能性 思考： ①是否所有的细胞都有全能性？ ②细胞具有的全能性一定能表现出来吗？ 4. 表现全能性的条件：P44倒数第二段 （1）离体状态 （2）适宜的条件： ①适宜的温度、（pH、光照等） ②无菌条件 ③适宜浓度和配比的植物激素 ④充分而全面的营养物质 原因：①脱离母体激素影响； ②在母体上因为基因选择性表达而无法表现全能性 2. 考点梳理 高频命题点01 植物细胞的全能性 我们可以根据上述条件一一展开 ex前缀表示向外、分离、以前的、前任的。前缀ex是很重要的前缀，它来源于拉丁介词ex，意为out或out of，即表示“向外”、“分离”的倾向。 ② 无菌条件 判断下列主体使用消毒还是灭菌操作？具体方法是？ 外植体：_________ 培养基：________ 镊子、解剖刀：__________ 无菌纸：________________ 2. 考点梳理 高频命题点01 植物细胞的全能性 ③充分而全面的营养物质 1. 2. 《必修一》P71 2. 考点梳理 高频命题点01 植物细胞的全能性 ④适宜浓度和配比的植物激素 2. 考点梳理 高频命题点01 植物细胞的全能性 【例】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 B 【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。 【例】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。 (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                                                                         。 【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   【例】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。 (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                                         。 (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 2. 考点梳理 高频命题点02 植物组织培养技术 尝试概括植物组织培养的概念： P42：植物组织培养是指_______________条件下，将________的植物体器官、组织或细胞等培养在人工配制的_________上，使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术。 （1）分类:根据外植体的不同,分为器官培养、__________、细胞培养、 原生质体培养等。 (3)原理: 以细胞________为基础、以细胞________和________为调控中心。 组织培养 全能性 脱分化 再分化 (3)愈伤组织再分化为完整植株的途径 ①__________途径,即先诱导形成芽,再形成根。 ②______________途径,即由愈伤组织表面形成类似______________ (胚状体),继续发育成完整植株。 器官发生 体细胞胚发生 种子胚的结构 （2）体细胞胚发生途径 （1）器官发生途径 分化 或发育 2. 考点梳理 高频命题点02 植物组织培养技术 （2）体细胞胚发生途径 （1）器官发生途径 Q：这两种培养基的植物激素浓度和配比有什么特点？ 2. 考点梳理 高频命题点02 植物组织培养技术 a 胚性叶片愈伤组织； b 球形细胞；c 伸长细胞； d 两个细胞时期； e 四个细胞时期； f 原胚； g 球形胚； h 心形胚；i 早期鱼雷胚； j 成熟鱼雷胚； k 不同时期的体细胞胚； l 体细胞胚的萌发； m 再生小植株。 判断途径的名称 器官发生途径：愈伤组织→根、芽→新植株 体细胞胚发生途径 (4)条件 植物组织培养需要适宜的温度、__________、培养基中适宜浓度和配 比的__________、充分而全面的__________等。培养基中通常含有水、 无机盐、______营养成分、琼脂、__________等物质。 无菌条件 植物激素 营养物质 有机 植物激素 2. 考点梳理 高频命题点02 植物组织培养技术 【例】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 C 【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。 【例】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 B 【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。 2. 考点梳理 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 1. 快速繁殖植物 ①根据培养过程,植物组织培养可分为__________和__________。 ②离体繁殖主要以______器官为外植体,再生个体的遗传性与母体 ______。组织培养再生的个体被称为______植物。 初代培养 继代培养 营养 一致 克隆 2. 植物脱毒 用病毒浓度很低甚至无病毒的_________________进行组织培养可以 获得脱病毒苗。 植物生长点(茎尖) 2. 考点梳理 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 3. 生产人工种子 ①概念:人工种子是将植物离体培养产生的______________等包埋在含 有营养成分和保护功能的物质中而制成的。 ②组成:包括__________、人工胚乳和人工种皮三部分。 体细胞胚、芽 体细胞胚 4. 细胞代谢产物的工业化生产。 5. 作物新品种的培育。 例如:细胞突变体的筛选、单倍体育种、转基因植物的克隆、植物体细 胞杂交。 思考：为什么离体繁殖速度比常规方法快？ ①可以不断地继代培养 ②人为控制培养基中的成分和各种环境条件，可全年连续实验和生产 优点：①快速繁殖 ②保持品种的优良性状 ③全年连续生产 将丛状苗切割分离，进行继代培养，扩大繁殖。每代增殖3-4倍，为了防止变异或突变，通常只继代培养10-12次。一部分进行后续的生根培养，一部分仍旧继代培养。 1. 快速繁殖 2. 考点梳理 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 （1）适用对象：被病毒感染的无性繁殖的作物 原因：马铃薯和草莓都是无性繁殖的作物，它们感染的病毒很容易通过无性繁殖器官传给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差 普通草莓 脱毒草莓 病毒极少的生长点（分生区组织）， 如茎尖、芽尖 愈伤组织 脱毒苗 完整植株 脱分化 再分化 移栽成活 （2）脱毒过程： 原因：植物生长点附近病毒极少，甚至无病毒 2. 植物脱毒，形成脱毒苗 2. 考点梳理 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 （1）结构及其作用P47-48 （2）制作方法：将植物离体培养产生的体细胞胚、芽、愈伤组织等包埋在含有营养成分和 保护功能的物质（人工种皮）中而制成 （3）优点：①生产过程不受季节限制 ②可以大量、快速繁殖优良品种 3. 人工种子 2. 考点梳理 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 4. 细胞代谢产物的工业化生产 Q：判断脱分化和再分化的环节。若不存在，请阐述原因 2. 考点梳理 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 （1）细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等 含量低、从植物组织中提取会大量破坏植物资源，有些产物不能或很难通过化学合成途径得到 （2）优点：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制。 P48 4. 细胞代谢产物的工业化生产 2. 考点梳理 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 （1）细胞突变体的筛选 （2）单倍体育种 （3）转基因植物的克隆 （4）植物体细胞杂交 5 ．作物新品种的培育 2. 考点梳理 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 a.愈伤组织细胞诱变频率大于个体或器官水平 愈伤组织细胞处于不断分裂状态，易受培养条件和外界压力 （如射线和化学物质等）的影响而发生变异。 b.在较小的空间内一次可处理大量材料 抗除草剂的白三叶草 抗除草剂白三叶草 思考：为什么一般选择愈伤组织进行诱变处理？ 细胞突变体的筛选（抗盐/抗除草剂/耐寒/耐盐碱） 2. 考点梳理 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 （2019.04）回答与利用生物技术培育抗病品种有关的问题。 （3）植物细胞在培养过程中往往会发生____________，可利用这一特性筛选抗致病真菌能力强的细胞。筛选时在培养基中加入______________________，并将存活的细胞进一步培养至再生植株 变异 高浓度致病真菌 技术手段： 体细胞无性系变异和离体诱变技术 P48 植物体细胞在组织培养过程（无性繁殖）发生变异，导致再生植株发生遗传改变的现象 细胞突变体的筛选（抗盐/抗除草剂/耐寒/耐盐碱） 2. 考点梳理 高频命题点03 植物组织培养技术的应用 【例】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 C 【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。 2. 考点梳理 高频命题点04 活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 2. 考点梳理 高频命题点04 活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 首先用含细胞分裂素相对较多和生长素相对较少的发芽培养基培养菊花茎段，使其长出较多的丛状苗。然后将丛状苗用含有一定浓度生长素的培养基分株培养，使其生根，再将生根的试管植株移至草炭土或蛭石中继续生长，苗健壮后可移栽定植。 炼苗移栽 目的要求 （1）探究植物激素在菊花的组织培养中的作用 （2）接种培养菊花外植体使其长出丛状苗，接种菊花试管苗进行生根培养 （3）尝试用无土栽培技术培养菊花试管苗 2. 考点梳理 高频命题点04 活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 思考：是否每次配制1L培养基都要称量0.1mg的维生素B1？ 有什么坏处？ 母液：将大量元素、微量元素和有机成分分别配成浓度为配方的5—10倍的溶液即为母液，用时稀释。减少每次配制培养基的麻烦及减少称量微量试剂的误差。 2. 考点梳理 高频命题点04 活动:菊花的组织培养及幼苗的移栽 材料用具 盆栽菊花，已灭菌的发芽培养基和生根培养基，75%酒精，无菌水，10%次氯酸钠(或0.1%氯化汞)，0.5mg/mL的NAA母液，0.5mg/mL的6-BA母液，洗涤灵稀释液（去污、乳化可除掉水果蔬菜表面上农药中的油性成分），酒精灯，培养瓶，橡皮筋，记号笔，火柴，内装75%酒精的广口瓶，小块纱布，镊子，剪刀，解剖刀，灭菌的培养皿或无菌纸，200mL及 50mL烧杯，废物缸，无土栽培育苗盘，报纸，喷壶，一定量的珍珠岩和蛭石，高压灭菌锅等。 用于接种的无菌纸的制作方法：用报纸或牛皮纸将若干张适当大小的纸包起来，经高压灭菌锅灭菌后，放入干燥箱中烘干备用。 1.菊花外植体的接种与培养 （1）提前打开接种室和超净工作台的紫外灯，20~30min后关闭，打开超净工作台的风机， 5~10min后进入接种室。 （2）洗手 （3）75%酒精擦拭双手、台面及实验用具。 （4）准备无菌纸（分割外植体在无菌纸上），点燃酒精灯，镊子灼烧灭菌后，用其夹取包在牛皮纸中的无菌纸，平铺工作台面上。 （5）外植体消毒： 将带芽的菊花枝条剪成一定大小，在 ①洗涤灵稀释液中浸泡2min， ②用流水冲洗干净后， ③在75%酒精中消毒30s， ④再用流水冲洗后 ⑤置于10%次氯酸钠溶液中消毒10min，或者在0.1%氯化汞溶液中消毒5~7min， ⑥然后用无菌水多次冲洗。消毒后的材料应放在无菌纸或灭菌培养皿中，待接种。 方法步骤 (6)分割外植体。如图2-11A和2-11B所示，取已在火焰灭菌后冷却的镊子和剪刀等器具在无菌纸上将菊花枝条切割为1cm左右的茎段，每一茎段至少带有一个芽。也可根据自己的设计选择菊花的其他器官如叶片为外植体。 (7)接种。装有培养基的瓶口用酒精擦拭消毒后，打开封口膜，让瓶口旋转通过火焰。如图2-11C所示，用灼烧后冷却的镊子夹取茎段插入培养基中，每瓶可放入1~3个茎段。接种后，瓶口过火焰，封上封口膜，标注接种日期和其他相关信息。 Q：插入的方向？ (8)培养。将接种后的材料置于18~25℃的条件下培养，每天光照 10~12h观察记录外植体的生长状况，直至得到菊花苗。  在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养,有利于细胞脱分化产生 愈伤组织(如果是在光照条件下,容易分化产生维管等组织,不利于 产生大量的愈伤组织)。当愈伤组织分化出芽和叶时,一定要有光照,有利于叶片内叶绿素的合成。 2.菊花试管苗的生根培养。 (1)将装有试管苗培养瓶的瓶口用酒精擦拭消毒，打开瓶盖，瓶口过火焰，用灼烧后冷却的镊子夹取试管苗。 (2)在无菌纸上将试管苗分割成单株后，接种在生根培养基中，每瓶培养基插苗4~5棵。 (3)培养。将试管苗置于培养室培养。保持温度为20~28℃，每天光照10~12h，一星期后，观察试管苗生长情况。2~3星期后，试管苗长出健壮根系。 Q：本实验是否存在愈伤组织阶段？ 3.菊花试管苗的移栽。 (1)炼苗。将生根的组培苗从培养室取出，打开瓶口，放置1~2天，以提高试管苗对外部环境的适应能力。 (2)培养基质的灭菌。将蛭石和珍珠岩分别用聚丙烯塑料袋装好，在高压灭菌锅中灭菌20min，冷却后备用。 (3)育苗盘的准备。将蛭石和珍珠岩按1：1的比例混合，倒入干净的育苗盘中，用木板刮平，喷水浸透基质，备用。 (4)试管苗的清洗。用镊子将试管苗轻轻取出，去掉褐化部分，在清水中洗掉根部琼脂（以免琼脂发霉引起烂根），注意不要伤害根系。 (5)试管苗的栽种。用镊子在基质上插孔，将试管苗有序地移栽至育苗盘中，轻轻覆盖、压实，待盘穴栽满后，喷水至培养基质处于水饱和状态。 (6)培养及管理。将育苗盘置于温室中，覆盖保鲜膜以保湿，并定期打开保鲜膜通气。初期避免强光直射，待幼苗成活后除去保鲜膜。培养后期定期浇灌稀释的MS或其他营养液，为促其快速生长提供营养。定期观察和记录幼苗生长状况。 褐化/褐变：培养材料向培养基中释放褐色物质，致使培养基逐渐变成褐色，培养材料也呈现褐色而死亡的现象。 【例】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 D 【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。 2. 考点梳理 高频命题点05 原生质体的制备和培养 Q1．能否直接将两个植物细胞进行融合？ 不能，应先去除细胞壁 Q2．植物去除细胞壁之后的结构体称为什么？ 原生质体：植物细胞除去细胞壁后的_______形结构，是细胞中有代谢活性的原生质部分，包括质膜、细胞质（包括细胞溶胶和细胞器）和细胞核。 2. 考点梳理 高频命题点05 原生质体的制备和培养 Q3．用什么方法可以温和地去除细胞壁而不伤害原生质体？ 使用纤维素酶和果胶酶处理，因为酶具有专一性 P56： 2. 考点梳理 高频命题点05 原生质体的制备和培养 Q4．如何鉴定酶解法后原生质体的活力？如何判断原生质体成功获得？ 判断： 1. 观察是否具有细胞膜 2. 观察细胞质的流动情况（胞质环流） 3. 观察能否发生质壁分离及复原 4. 观察各种细胞器的数量 5. 观察大分子物质被染料染色的结果 6. 观察是否能进行细胞呼吸 答案：2、5、6 2. 考点梳理 高频命题点05 原生质体的制备和培养 Q5．“原生质体的培养”和“原生质体的制取”两个步骤中，甘露醇浓度/渗透压有什么区别？ Q6．影响原生质体培养的因素 原生质体的培养：正常渗透压 原生质体的制取：较高渗透压 1. 原生质体的活力和密度 2. 培养基中营养物质成分、激素的浓度、配比（和种类） 3. 渗透压、pH、温度 原生质体的优势：没有细胞壁的阻碍 ①更容易被转入外源基因，是植物基因工程的理想受体 ②植物细胞之间的融合得以实现 【例】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 B 【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。 【例】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 B 【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。 2. 考点梳理 高频命题点06 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交P55：将两个来自不同种（物种还是品种？)`植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并将杂种细胞培育成新的植物体的技术。 植物细胞A 植物细胞B 原生质体A Q1：植物细胞能否直接融合？ 去壁 去壁 原生质体B 融合的原生质体 融合 Q2：细胞融合的原理是？ 细胞膜的流动性 Q3：常用的细胞融合的方法？ 物理方法：电刺激、离心、振荡 化学方法：聚乙二醇（PEG） Q4：融合处理后细胞可能有几种情况？ A、B、AA、BB、AB等 原生质体融合是在一定密度的细胞群体下进行，且融合没有特异性。 植物细胞A 植物细胞B 原生质体A 去壁 去壁 原生质体B 融合的原生质体 融合 杂种细胞AB 再生细胞壁 Q5：植物体细胞融合成功的标志是？ 重新产生细胞壁，形成杂种细胞 愈伤组织 杂种植株 脱分化 再分化 植物体细胞融合 技术 植物组织培养 技术 AB Q6：植物体细胞杂交成功的标志是？ 培育成杂种植株 在图中画出这两个技术体现的范围 细胞壁的形成：原生质体培养后经过一段时间会再生出细胞壁，原生质体在培养初期仍然为圆球形，随着培养时间的延长，逐渐变为椭圆形，此时表明已经开始再生细胞壁。不同植物原生质体培养再生细胞壁所需时间不一样，从几小时到几天。简单的鉴别壁的再生的方法是用荧光增白剂（Calcofouor White），专染纤维素，在荧光灯下发出荧光。 2. 考点梳理 高频命题点06 植物体细胞杂交 高尔基体 原生质体A为2N=20 原生质体B为2N=30 50 4，异源四倍体 Q2: 杂种细胞染色体数为？ Q1:细胞壁再生过程中起主要作用的细胞器是？ Q3:杂种细胞染色体组数为？ Q4:从杂种植株的染色体组成上看属于何种变异？ 染色体畸变中的染色体数目变异 2. 考点梳理 高频命题点06 植物体细胞杂交 纤维素酶、果胶酶 植物细胞的全能性 杂种细胞具有细胞壁 电刺激、离心、振荡、聚乙二醇等 P58 2. 考点梳理 高频命题点06 植物体细胞杂交 Q：获得的杂种植株是否一定能表现出人们所期望的性状？可能原因？ 1978年梅尔彻斯等用植物体细胞杂交技术培育出的马铃薯-番茄“Pomato”，外形倾向于番茄植株，花和叶具有杂种特点，并结有畸形的小果实，但在根部没有形成块茎。 番茄基因抑制了马铃薯块茎生成基因的表达； 杂种细胞融合/培养过程中可能出现染色体丢失、结构异常等情况 因此杂种植株的鉴定和选育十分必要 2. 考点梳理 高频命题点06 植物体细胞杂交 项目 植物组织培养 植物体细胞杂交技术 所属范畴 原理 步骤 意义 联系 保持优良性状,繁殖速度快、大规模生产提高经济效益 植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养技术 ①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③再生细胞壁 细胞全能性 细胞膜一定的流动性、细胞全能性 染色体畸变 无性繁殖 ①脱分化 ②再分化 克服不同种生物远缘杂交的障碍 【例】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 C 【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。 【例】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 B 【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。 3. 真题检测 [2022·浙江6月选考] 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.不带叶片的菊花茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株 D [解析] 对外植体进行消毒时，先在的酒精中消毒 ，再用流 水冲洗，然后再在的次氯酸钠溶液中消毒 ，最后再用无 菌水多次冲洗，A错误；培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止外 界杂菌污染，并不影响气体交换，B错误；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，保水性也较好，有利于幼苗 根系的发育，C错误；不带叶片的菊花茎切段可通过植物组织培养 分化出芽和根的途径形成完整的菊花植株，D正确。 3. 真题检测 [2024·浙江1月选考] 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 D 3. 真题检测 [解析] 芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，甚至无病毒，取材 时常选用其作为外植体，A正确；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；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，培养 物可以不断继代培养，可实现快速繁殖，C正确；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。 3. 真题检测 [2021·浙江选考] （二）三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。 （1）为保护三叶青的                多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用                技术，实现了三叶青的林下种植。 （2）依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成                 和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，T-DNA上rol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成                     ，再分化形成毛状根。 （1）遗传 间种 （2） DNA聚合酶 愈伤组织 3. 真题检测 [2021·浙江选考] （二）三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。 （3）剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次              培养，培养基中添加抗生素的主要目的是                          。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的              和温度，调节培养基成分中的                                                               ，获得大量毛状根，用于提取药用成分。 继代 杀灭发根农杆菌 转速 营养元素以及生长调节剂的种类和浓度 $$