第2章 第1节 第1课时 植物细胞工程的基本技术-【精讲精练】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程教师用书word（人教版）

本高中生物学讲义聚焦植物细胞工程基本技术，系统阐述植物组织培养（基于细胞全能性，经脱分化形成愈伤组织、再分化培育植株）和植物体细胞杂交（基于细胞膜流动性与细胞全能性，经去壁、原生质体融合及组织培养获杂种植株）的原理与过程，构建技术逻辑联系的学习支架。 资料以探究点驱动科学思维（如分析形成层选择原因、融合细胞类型），结合实验设计（菊花组织培养）与对比表格深化理解，融入例题及分层练习。通过科学探究提升实践能力，以科学思维整合知识，课中辅助教师引导深度思考，课后助力查漏补缺与能力进阶。

第1节　植物细胞工程 第1课时　植物细胞工程的基本技术 学习目标 1.简述植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术的原理和过程 科学思维 2.尝试进行植物组织培养 科学探究 一、植物组织培养 1．细胞工程的定义 2．植物细胞工程的理论基础——植物细胞的全能性 3．植物组织培养技术 (1)定义：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。 (2)过程 ―→ ①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程。 ②愈伤组织：脱分化形成的不定形的薄壁组织团块。 ③再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。 4．实验——菊花的组织培养 二、植物体细胞杂交技术 1．概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 2．过程 (1)去壁：用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，获得原生质体。 (2)人工诱导原生质体融合的方法 ①物理法：电融合法、离心法等。 ②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。 3．植物体细胞杂交的原理 原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 4．意义：打破生殖隔离、实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 植物组织培养是21世纪发展起来的一门新技术，由于科学技术的进步，尤其是外源激素的应用，使组织培养不仅从理论上为相关学科提出了可靠的实验证据，而且一跃成为一种大规模、批量工厂化生产种苗的新方法，并在生产上越来越得到广泛的应用。结合所学知识判断： (1)植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性(√) (2)植物激素中的生长素和赤霉素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素(×) (3)植物体细胞杂交利用了植物组织培养技术(√) (4)植物体细胞杂交就是利用一定的方法将去除细胞壁的不同来源的植物细胞融合为杂种细胞的过程(×) (5)若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞有3种类型(√) 探究点一　植物组织培养技术 观察菊花植物组织培养流程图，探究下列问题： (1)选用菊花的外植体时，一般选用形成层细胞或组织块，其原因是什么？ 提示　由于形成层细胞分裂旺盛，全能性高，容易诱导形成愈伤组织，其他部分如叶、花全能性低，不易培养成完整植株。 (2)植物组织培养所用的培养基中，在脱分化和再分化中起关键作用的激素是什么？ 提示　细胞分裂素和生长素。 (3)为什么说从繁殖方式上看，植物组织培养的繁殖方式是无性繁殖？ 提示　植物组织培养是在细胞有丝分裂和细胞分化的基础上实现的，此过程并没有生殖细胞的产生，所以是无性繁殖。 (4)在植物组织培养的过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？ 提示　培养物一旦受到微生物的污染，这些微生物会和外植体争夺培养基中的营养物质，并且产生大量对外植体有害的物质，导致外植体死亡。 1．植物细胞要表现出全能性，需要同时满足哪些主要条件？ 提示　①离体；②人工配制的培养基；③适宜的培养条件；④无菌等。 2．脱分化和再分化都属于细胞的分化过程吗？为什么？ 提示　再分化属于细胞的分化过程，脱分化不属于细胞分化的过程，而是摆脱分化恢复未分化状态。 1．植物激素在植物组织培养中的作用 (1)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性因素。 (2)生长素和细胞分裂素的比例影响植物细胞的发育方向。 生长素/细胞分裂素 作用效果 比值高时 促进根的分化、抑制芽的形成 比值低时 促进芽的分化、抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 2.脱分化和再分化的比较 项目 脱分化 再分化 过程 外植体→愈伤组织 愈伤组织→幼苗 需要 条件 ①离体； ②适宜的营养； ③生长素与细胞分裂素的比例适中； ④不需光照 ①离体； ②适宜的营养； ③生长素与细胞分裂素的比值高(低)，诱导生根(生芽)； ④需光照 (1)细胞具有全能性≠细胞表现全能性。理论上，几乎所有的活细胞都具有全能性，但是只有发育为完整个体或分化成其他各种细胞才能体现其全能性。 (2)培养顺序：将愈伤组织转接到分化培养基上，要先进行生芽培养，再进行生根培养，最终诱导出试管苗。　 1．植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖方式分别是(　　) A．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；减数分裂 B．导入其他植物细胞的基因；有丝分裂 C．将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内；减数分裂 D．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；有丝分裂 解析　植物细胞表现全能性的条件：①离体的器官、组织或细胞和适宜的外界条件；②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素。植物细胞经组织培养形成植物体，包括脱分化和再分化两个重要的过程，在这两个过程中细胞都是通过有丝分裂方式进行增殖的。 答案　D 2．(2025·浙江1月卷)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究，结果如表所示。下列叙述正确的是(　　) 流程 最佳措施或最适培养基 ①外植体腋芽消毒 75%乙醇浸泡30 s＋5%NaClO浸泡6 min ②诱导出丛生苗 MS＋3.0 mg·L－1 6－BA＋0.05 mg·L－1 NAA ③丛生苗的扩增 MS＋2.0 mg·L－1 6－BA＋0.1 mg·L－1 NAA ④丛生苗的生根 MS＋0.25 mg·L－1 IBA＋0.25 mg·L－1 NAA 注：丛生苗为丛状生长的幼苗，IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质 A．流程①的效果取决于消毒剂浓度 B．流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段 C．与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大 D．与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于丛生苗的生根 解析　流程①是对外植体腋芽消毒，消毒的效果取决于消毒剂的种类、浓度和处理时间等，A错误；由于腋芽中含有分生组织，可以不经过脱分化形成愈伤组织的阶段，直接萌生成幼苗，B正确；分析比较表格数据可知，与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更小，C错误；据表分析，与流程③相比，流程④中NAA浓度提高并添加了IBA，即提高生长素类物质的含量，并使用MS培养基降低了盐浓度，从而有利于诱导丛生苗生根，D错误。 答案　B 探究点二　植物体细胞杂交 下图为植物体细胞杂交过程示意图，探究下列问题： (1)植物体细胞杂交实现的基础和植物组织培养的理论基础分别是什么？ 提示　细胞膜的流动性。植物细胞的全能性。 (2)将两个不同种的植物细胞A和B去除细胞壁后，经一定的方法促融，若只考虑两两融合，可以形成几种融合细胞？符合要求的杂种细胞是哪种？ 提示　3种(AA、BB、AB)　AB (3)二倍体番茄和二倍体马铃薯细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”有多少个染色体组，是几倍体？ 提示　四　四 (4)通过体细胞杂交获得的植株是否可育？说出你的理由。 提示　可育，通过体细胞杂交获得的植株为异源四倍体，含有同源染色体，可以正常联会。 (5)从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术最大的优点是什么？ 提示　打破生殖隔离，使不同种植物杂交成为可能。 1．植物组织培养与植物体细胞杂交的比较 项目 植物组织培养 植物体细胞杂交 原理 植物细胞的全能性 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 过程 结果 完整植株 杂种植株 意义 繁殖速度快、“高保真”、不受自然生长季节限制 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 (1)植物体细胞杂交技术包括植物细胞融合和植物组织培养两个过程，结果是产生新的植株。 (2)植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖溶液且浓度略大于原生质体内的浓度，这样不仅能为原生质体提供营养，而且还能维持一定的渗透压，使原生质体保持正常的形态。　 2．杂种植株遗传物质的变化 (1)细胞融合属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数之和。 (2)杂种植株的染色体组数通常也是两亲本细胞染色体组数之和，为异源多倍体。 3．(2024·江苏卷)图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是(　　) A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁 B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗 C．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间 D．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养 解析　步骤①添加纤维素酶和果胶酶以去除细胞壁，A错误；原生质体放入无菌水清洗会使其吸水涨破，B错误；据图观察，原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间，C正确；能被台盼蓝染色的细胞为死细胞，所以应选择未被染色的细胞继续培养，D错误。 答案　C 4．(多选)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。下列叙述正确的是(　　) A．为了培育该新型药用植物，取甲和乙的叶片，先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 B．用化学诱导剂PEG或高Ca2＋—高pH诱导二者融合 C．形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织，之后形成整个植株，这一过程中进行了植物组织培养 D．上述杂种植株属于二倍体 解析　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，利用纤维素酶和果胶酶可以除去植物细胞壁，获得具有活力的原生质体，A正确；诱导原生质体融合可用化学诱导剂PEG或高Ca2＋—高pH等方法，B正确；形成的融合细胞经植物组织培养，脱分化形成愈伤组织，之后形成植株，C正确；甲、乙都是二倍体，体细胞杂交得到的是异源四倍体，D错误。 答案　ABC 植物体细胞杂交后代的遗传变化 项目 体细胞杂交　P1：2n(Aabb)与P2：2m(ccDd) 生殖类型 无性生殖、育种过程中不遵循孟德尔定律 变异类型 染色体数目变异 染色体数 两亲本染色体数之和，即2n＋2m 染色体组数 两亲本染色体组数之和，即2＋2 基因组成 两亲本基因型之和，即AabbccDd [构建课堂要点] [检测学习效果] 1．下列植物组织细胞，在条件适宜的情况下，最易表达其全能性的是(　　) A．茎韧皮部细胞 B．叶肉细胞 C．受精卵 D．根尖分生区细胞 解析　细胞的全能性由大到小依次是受精卵、生殖细胞、体细胞。 答案　C 2．下图为植物组织培养技术的过程，有关说法不正确的是(　　) A．乙试管中细胞全能性最高 B．丁试管中培育出的个体都是纯合子 C．甲→乙的过程需要激素的刺激 D．甲→丁的细胞分裂都是有丝分裂 解析　该过程中愈伤组织的细胞全能性最高，A正确；丁试管中是否为纯合子取决于所选外植体的基因型，B错误；甲→乙为愈伤组织的形成过程，愈伤组织的形成需要激素的刺激，C正确；甲→丁只发生有丝分裂，不发生减数分裂，D正确。 答案　B 3．植物组织培养可以形成愈伤组织，下列有关愈伤组织的叙述不正确的是(　　) A．愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的 B．形成愈伤组织的培养基不含有机分子 C．愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构 D．愈伤组织细胞的线粒体和核糖体中可能发生碱基互补配对 解析　愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的，A正确；形成愈伤组织的培养基含有机分子，B错误；愈伤组织经过再分化可以形成具有生根发芽能力的胚状结构，C正确；线粒体中可进行DNA复制、转录和翻译，核糖体中可进行翻译，故愈伤组织细胞的线粒体和核糖体中可能发生碱基互补配对，D正确。 答案　B 4．(多选)植物体细胞杂交已解决的问题是(　　) A．去除细胞壁，分离出有活力的原生质体 B．将杂种细胞培育成植株 C．让杂种植物按照人们的需要表现亲代的优良性状 D．尚未培育出属间杂种植物 解析　目前植物体细胞杂交产生的杂种植株并没有完全表现出人们所需要的性状。 答案　ABD 5．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。白菜—甘蓝是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强、易储存等优点，如图为“白菜—甘蓝”的培育过程，请回答下列问题： (1)为了得到原生质体，需先用________处理白菜和甘蓝的细胞。 (2)诱导原生质体融合的方法有多种，常用的化学方法是________(填写中文名称，写出两种即可)，融合完成的标志是________。由杂种细胞得到白菜—甘蓝植株还需经过植物组织培养，其中不需要光照的培养过程为___________________________________________。 (3)经花粉直接培育的白菜—甘蓝植株，体细胞的染色体数为________。这种植株通常不育，为使其可育，需进行人工诱导，通过对幼苗使用________进行处理，这种变异属于________。 (4)植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是________。 解析　(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，得到原生质体。(2)诱导原生质体融合的物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。融合完成的标志是形成的杂种细胞再生出新的细胞壁。将杂种细胞培育成杂种植株还需要使用植物组织培养技术，包括脱分化和再分化两个阶段，其中脱分化过程一般不需要光照，再分化过程要给予适当光照。(3)经花粉直接培育的白菜—甘蓝植株，体细胞的染色体数为(20＋18)÷2＝19，不含同源染色体，这种植株通常不育，为使其可育，可通过使用秋水仙素使其染色体加倍，这种变异属于染色体变异。(4)植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是打破生殖隔离、实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 答案　(1)纤维素酶、果胶酶　(2)聚乙二醇融合法、高Ca2＋—高pH融合法　形成的杂种细胞再生出新的细胞壁　脱分化　(3)19　秋水仙素　染色体变异　(4)打破生殖隔离、实现远缘杂交育种，培育植物新品种 [基础达标练] 1．下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是(　　) A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高 B．生物体内的体细胞由于细胞分化，全能性不能表达 C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高 D．植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性 解析　受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞的分裂、分化形成完整的个体，所以受精卵的全能性最高；体细胞是由受精卵通过有丝分裂形成的，但由于细胞分化，基因在不同的细胞中选择性表达，因而体细胞并没有表现出全能性；卵细胞属于已分化的细胞，卵细胞的全能性较受精卵低，两者全能性不同；分化的植物细胞如果要表达出来全能性，需在一定条件下进行离体培养。 答案　C 2．(2025·江苏卷)图示一种植物组织培养周期，①～③表示相应过程。下列相关叙述错误的是(　　) A．过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂 B．过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞 C．过程②③所用培养基的成分、浓度相同 D．培养基中糖类既能作为碳源，又与维持渗透压有关 解析　过程①形成了愈伤组织，发生了细胞的脱分化，此时细胞还进行有丝分裂，A正确；过程②是愈伤组织经再分化形成胚状体的过程，故经过再分化形成不同种类的细胞，B正确；过程②③所用培养基的成分、浓度不完全相同，如细胞分裂素和生长素的浓度不同，C错误；培养基中常加入蔗糖，既能作为碳源，又与维持渗透压有关，D正确。 答案　C 3．为探究菊花原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如图。下列叙述正确的是(　　) A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中 B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化 C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生 D．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性 解析　过程①获得的原生质体不能悬浮在30%的蔗糖溶液中，30%的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡，A错误；过程②为再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B错误；过程③不需用秋水仙素处理，诱导细胞壁再生，C错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核等结构，即含有全部的遗传信息，因此原生质体仍保持细胞的全能性，D正确。 答案　D 4．下列关于植物体细胞杂交和植物组织培养的相同点的叙述，错误的是(　　) A．都以植物细胞一般具有全能性作为理论基础 B．都属于植物细胞工程技术 C．都能形成杂种细胞 D．植物体细胞杂交过程能体现细胞膜具有流动性的特点 解析　植物体细胞杂交和植物组织培养都属于植物细胞工程技术，都以植物细胞一般具有全能性作为理论基础，A、B正确；植物组织培养不会形成杂种细胞，C错误；植物体细胞杂交过程中原生质体融合能体现细胞膜具有流动性，D正确。 答案　C 5．(2025·天津一中联考)如图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程，下列相关叙述不正确的是(　　) 四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体兰花植株 A．通过消毒和无菌操作避免①②过程发生杂菌污染 B．此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体植株 C．细胞全能性表达的前提是①过程，体现在②③过程 D．需生长调节物质调控①②过程细胞的分裂和分化 解析　植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境，其中外植体要进行消毒处理，而培养基需灭菌处理，A正确；由配子直接发育成的个体是单倍体，B错误；高度分化的细胞首先经过脱分化后形成愈伤组织，由于愈伤组织细胞没有分化，全能性较高，然后再分化过程就体现了愈伤组织的全能性，C正确；在植物组织培养过程中需要加入细胞分裂素和生长素，来调控细胞的脱分化和再分化，D正确。 答案　B 6．(2025·张家口期中)关于菊花组织培养的操作，下列说法错误的是(　　) A．培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌 B．幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间 C．用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，一旦被杂菌污染则培养失败 D．接种时用镊子夹取菊花茎段全部插入培养基中即可 解析　分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌，然后在室温下自然冷却后，存放于阴凉干燥洁净处待用，A正确；幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中，B正确；用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，一旦被杂菌污染则培养失败，C正确；接种时用镊子夹取菊花茎段的1/3～1/2插入培养基中，注意将形态学上端朝上，D错误。 答案　D 7．用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂交可产生驱蚊香草，使有驱蚊作用的香茅醛随着植物的蒸腾作用散发到空气中，达到驱蚊的效果。下面有关培养过程的叙述，错误的是(　　) A．原生质体的融合常用PEG作为诱导剂 B．形成的愈伤组织其代谢类型是自养需氧型 C．由杂种细胞→杂种植株，要通过有丝分裂和细胞的分化 D．该项生物工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍 解析　植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融合常用的诱导剂是PEG；由杂种细胞→杂种植株，要通过有丝分裂、脱分化和再分化才能形成；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。杂种细胞经组织培养形成的愈伤组织，因自身不含叶绿素无法进行光合作用，其营养物质来自培养基，代谢类型是异养需氧型。 答案　B 8．甲种植物细胞(基因型为Aa)、乙种植物细胞(基因型为Bb)去掉细胞壁后，诱导两种细胞的原生质体融合，形成单核的杂种细胞。则经过组织培养得到的杂种植株是(　　) A．二倍体，基因型为AaBb B．二倍体，基因型为AAaaBBbb C．四倍体，基因型为AaBb D．四倍体，基因型为AAaaBBbb 解析　杂种植株为四倍体，基因型为AaBb。 答案　C [素能提升练] 9．(多选)栽培种马铃薯是四倍体，野生种马铃薯是二倍体。科研人员尝试将野生种马铃薯与栽培种马铃薯的原生质体融合培养，以改良栽培种的遗传特性，下列相关叙述正确的是(　　) A．野生种马铃薯和栽培种马铃薯存在生殖隔离 B．制备马铃薯的原生质体，应用酶解法去除细胞壁 C．可用聚乙二醇、灭活的病毒、电融合法等诱导原生质体融合 D．制备原生质体和诱导原生质体融合都需要在低渗溶液中进行 解析　可用化学法(如聚乙二醇融合法等)、物理法(如电融合法等)诱导原生质体融合，但不能用灭活的病毒诱导原生质体融合，C错误；制备原生质体和诱导原生质体融合不能在低渗溶液中进行，原因是在低渗溶液中原生质体会吸水膨胀，甚至涨破，D错误。 答案　AB 10．(多选)(2024·山东卷)下列关于植物愈伤组织的说法正确的是(　　) A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体 B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织 C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核 D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖 解析　愈伤组织的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，可用纤维素酶和果胶酶去除愈伤组织的细胞壁，不能用胶原蛋白酶去除植物细胞的细胞壁，A错误。融合的原生质体再生出细胞壁标志着原生质体融合完成，之后才能形成愈伤组织，B正确。体细胞杂交获得的杂种植株细胞中只有一个细胞核，C错误。通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程没有生殖细胞的参与，属于无性繁殖，D正确。 答案　BD 11．培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。 回答下列问题： (1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有____________________________________________________。 (2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是 ________________________________________________________________________。 (3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是____________________________。 在新的培养基上愈伤组织通过细胞的________过程，最终可以形成试管苗。 (4)步骤⑥要进行光照培养，其作用是_________________________________________。 (5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的________，这种繁殖方式属于________繁殖。 解析　(1)植物细胞具有全能性，故用分化的植物细胞可以培养成完整的植株。(2)形成层细胞分化程度低、全能性高，易培养成功，所以要选取含有形成层的组织进行组织培养。(3)培养愈伤组织过程中，需要一定的营养和激素诱导等条件，步骤⑤和步骤⑥在培养过程中需要的生长素和细胞分裂素的比例不同，所以，从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基。在培养基上愈伤组织通过细胞的分化(再分化)过程，最终可形成试管苗。(4)试管苗需要光照培养，以便诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用，发育成正常的植株。(5)组织培养植株是在离体植物器官、组织、细胞等的基础上获得的，其理论基础是植物细胞具有全能性，一般可以保持优良品种的遗传特性。植物组织培养技术没有经过两性生殖细胞的融合，属于无性繁殖。 答案　(1)全能性(或形成完整植株所需的全部基因)　(2)形成层容易诱导形成愈伤组织　(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同　分化(或再分化)　(4)诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用　(5)遗传特性　无性 12．(2025·黑龙江伊春期末)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示，请据图回答下列问题： (1)过程①常用的酶是______________________________________________________。 (2)植物体细胞杂交依据的生物学原理主要有 ________________________________________________________________________。 (3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)，当观察到________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。 (4)过程④中的培养基常添加的植物激素是______________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则番茄—马铃薯细胞在有丝分裂后期含________条染色体。 解析　(1)分析题图可知，过程①是利用酶解法获取原生质体，常用的酶是纤维素酶和果胶酶。(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理主要有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(或PEG)诱导融合；在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)，即番茄原生质体自身融合、马铃薯原生质体自身融合、番茄和马铃薯原生质体相互融合；根据题意，红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，因此当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)图中过程④是再分化，其培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素，可影响细胞分裂和细胞分化的方向。(5)植物原生质体融合过程中，融合后形成的细胞内染色体数目等于融合前的两细胞核内染色体数之和，若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则番茄—马铃薯细胞中的染色体数为m＋n，在有丝分裂后期由于着丝粒分裂导致染色体数目加倍，故有丝分裂后期细胞内含2(m＋n)条染色体。 答案　(1)纤维素酶和果胶酶　(2)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性　(3)聚乙二醇(或PEG) 3　融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光 (4)生长素和细胞分裂素　(5)2(m＋n) 学科网（北京）股份有限公司 $