第2章 第2节 第1课时 动物细胞培养（教师版）-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程五维课堂同步复习（人教版）

第二章细胞工程 五维课堂 第2课时 植物细胞工程的应用 课标内容要求 核心素养对接 生命观念：理解掌握利用植物组织培养的技术在快速繁殖，培养脱 举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、 毒苗和作物新品种培育上的作用 脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有 科学探究：理解植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域 效提高了生产效率 的应用 教材梳理。预新知 对应学生讲义P22 ◆[基础梳理] (2)利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新 一、植物繁殖的新途径 品种。 1.快速繁殖 三、细胞产物的工厂化生产 (1)概念：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 1.次生代谢物 ①无性繁殖，保持优良品种的遗传特性 (1)概念：植物代谢会产生一些一般认为不是植物基 (2)特点{②高效快速地实现种苗的大量繁殖 本的生命活动所必需的产物。 ③可实现种菌的工厂化生产 (2)作用：在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很 2.作物脱毒 多药物、香料和色素等的重要来源。 (1)选材部位：植物的分生区附近 2.生产技术手段：植物细胞培养技术。 (2)选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。 3.优点：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制。 (3)实例：目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒，在 4.实例：利用紫草细胞培养生产的紫草素具有抗菌 马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上 消炎和抗肿瘤等活性。利用红豆杉细胞培养生产 已获得成功。 的紫杉醇具有高抗癌活性。 二、作物新品种的培育 ◆[基础诊断] 1.单倍体育种 1.脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的 (I)过程：花药离休培养→单倍体植株染色体加信纯 任何部位。 (×) 2.天然种子萌发后长成的植株容易发生性状分离，人 合子植株。 工种子长成的植株性状不分离。 (/) (2)优点 3.单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。 ①后代是纯合子，能稳定遗传。 (×) ②明显缩短了育种的年限 4.工厂化生产的细胞产物，其化学成分都是蛋白质。 2.突变体的利用 (×) (1)产生原因：在植物的组织培养过程中，易受培养条 5.植物的种子发育成完整植株也体现了细胞的全能性。 件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产 (×) 生突变。 对应学生讲义P23 ● 互动探究⊙克疑难 疑难点一 植物繁殖的新途径 1.微型繁殖 ③不受自然生长季节的限制，便于自动化管理，有 (1)实质：植物组织培养。 利于进行工厂化生产。 (2)原理：植物细胞的全能性。 2.作物脱毒 (3)优点 (1)进行作物脱毒的原因 ①能保持亲本的一切优良性状，子代个体的遗传 长期进行无性繁殖的作物（如马铃薯和草莓），它 物质与亲本相同。 们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内 ②选材少，培养周期短，繁殖率高。 逐年积累，从而导致作物产量降低，品质变差。 ·47· 世五维课堂 生物·选择性必修3 (2)材料的选取 ◆[对点训练] 在植物分生区附近（如茎尖和根尖），由于代谢十 1.下列关于植物细胞工程的实际应用，错误的是 分旺盛、细胞分裂速度快等因素，很少被病毒感 染，甚至无病毒。因此，利用植物的分生组织进行 A.用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术被 组织培养，可以使新长成的植株不带病毒，从而获 称为植物的微型繁殖技术 得脱毒苗。用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不 B.切取草莓的茎尖进行组织培养，获得的脱毒苗具 会或极少感染病毒。 有抗病毒特性 ◆[互动探究] C,植物组织培养技术可用于体细胞诱变育种 草莓传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后 D.用组织培养技术生产人参，其生长速度快，药用 代，导致产量降低、品质变差。运用快速繁殖技术 成分和药理活性更加优良 可以培育出无病毒植株。请回答有关问题： 解析：B[植物细胞工程中用于快速繁殖优良品种 1.作物培养过程中为什么要进行作物脱毒，如何进行 的植物组织培养技术被称为植物的微型繁殖技术， 作物脱毒？ A正确；切取草莓的茎尖进行组织培养，可获得脱 毒苗，仍然可能感染病毒，B错误；植物组织培养技 提示：对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年 术可用于体细胞诱变育种，C正确；用组织培养技 积累，就会导致作物产量降低、品质变差。而植物 术生产人参，其生长速度快，药用成分和药理活性 分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一 更加优良，D正确。] 定大小的茎尖进行组织培养，再生的植物就有可能 2.人们利用植物的微型繁殖技术进行种菌的工厂化 不带病毒，从而获得脱毒苗。 生产，这是利用了该项技术的哪一特点() 2.从所需条件来看，微型繁殖与传统育种方法相比有 A.操作简单 哪些优点？ B.使优良性状组合在一起 提示：微型繁殖是在具有一定人工设施的室内生 C.培育新的性状 产，可以不受季节、气候等自然条件的限制。 D.高效性和保持种苗的优良遗传特性 3.脱毒苗与抗毒苗有何区别？ 解析：D[植物组织培养操作繁琐，选项A错误； 提示：脱毒苗是选择植物的茎尖（刚形成，病毒极 植物组织培养为无性繁殖，能保持亲本的优良特 少，甚至无病毒)进行组织培养而获得的，属于细胞 性，但不能使优良性状组合在一起，也不能培育新 工程的范畴。抗毒苗是把某抗病基因导入到受体 的性状，选项B、C错误；植物的微型繁殖技术既能 细胞中，并通过一定的方法培育形成的，属于基因 实现高效、快速繁殖，又能够保持植物优良品种的 工程的范畴。 遗传特性，选项D正确。] 疑难点二 作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 1.单倍体育种 (1)原理：整个单倍体育种过程的原理是染色体变异， (2)过程 其中花药离体培养利用了植物细胞的全能性。 诱变 (2)过程 诱导 处理 花药离 脱分化愈伤再分化单倍体 染色体 正常 分化 体培养 组织 植株 加倍 植株 外植体 脱分化 →愈伤组织→突变体培食 新品种 (3)优点：明显缩短育种年限，后代不发生性状分离。 (3)优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高抗、高 2.突变体的利用 (1)原理：基因突变和植物细胞的全能性。 产、优质、抗逆的新品种，加快育种进程。 ·48· 第二章细胞工程 五维课堂兰 3.细胞产物的工厂化生产 解析：C[该育种方法为单倍体育种，①是杂交， (1)过程 ②是减数分裂，③是花药离体培养，④是用秋水仙 脱分化 愈伤分散开【 细胞发酵细胞 素处理使单倍体的染色体数目加倍；③过程利用了 外植体 组织 悬液提取产物 植物组织培养技术，不需要受精，而是由雄配子直 (2)实例：工厂化生产紫草宁 接发育成幼苗。] 选择增殖速度快且 2.下图为烟草植物组织培养过程的示意图。下列有 紫草 脱分化 愈伤 培养 扩大 关叙述正确的是 ( 细胞内紫草宁含量 细胞 组织 培养 高的细胞 X细胞 ④T 大量 细胞 提取紫草宁 烟草①，烟草根巴愈伤组织⑧环状体⑨幼苗 植株 组织块 A,对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌 (3)优点：提高生产速度、便于操作管理。 处理 ◆[互动採究] B.过程②应使用适宜的培养基，在避光环境中进行 下图为植物细胞工程中突变体的利用过程，请据图分 C.过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达 析回答： D.用人工种皮包裹X细胞，可获得烟草的人工 诱变处理 种子 外植体北愈防组织突交体警青新品种 解析：B[植物组织培养技术应在无菌条件下进 诱导分化 行，对过程①获取的根组织块应做消毒处理，而彻 (1)为什么培养至愈伤组织时才进行诱变处理？ 底灭菌会导致组织细胞死亡，A错误；过程②为脱 提示：愈伤组织细胞分裂旺盛，不断进行DNA分 分化，应根据要求使用适宜的培养基，在避光的环 子的复制，此时易发生基因突变 境中进行，B正确；过程③表示再分化，C错误；人 (2)诱导分化得到的突变体都可以利用吗？为什么？ 工种子是指以植物组织培养得到的胚状体、不定 提示：不是。因为基因突变具有不定向性和多害 芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到 少利性，即得到的突变体大多是不符合选育要 的种子，D错误。] 求的。 ◆[知识拓展] (3)突变体育种所依据的原理是什么？ 突变体的利用与体细胞诱变育种 提示：基因突变和植物细胞的全能性。 ①突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培 ◆[对点训练] 养细胞一直处于不断增殖的状态，因此容易受到 1.用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染 培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影 锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法 响而产生突变。从这些产生突变的个体中可以筛 如下： 选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 高秆抗锈病 这里的处于不断增殖状态的细胞主要指的是愈伤 ①￡⑧雄配子⊙幼苗®选出符合 要求的品种 组织细胞。 矮秆易染锈病 ②体细胞诱变育种：在作物育种中，可以对植物的 下列有关此种育种方法的叙述，正确的是( 愈伤组织进行化学[EMS(甲基磺酸乙酯)或SA A.这种育种方法叫杂交育种 (叠氨化钠)]或物理（电离辐射）的诱变处理，促使 B.过程④必须使用生长素处理 其发生突变，再通过诱导分化形成植株。从这些 C.这种育种方法的最大优点是缩短育种年限 植株中筛选出高抗、高产、优质的突变体，就可以 D.③过程必须经过受精作用 培育成新品种。 ·49· 世五维课堂 生物·选择性必修3 课堂自测⊙固双基 对应学生讲义P25 1.通过植物组织培养技术繁育农作物，其优点不包括 4.(多选)细胞工程是一门新兴的生物工程技术，在动 植物育种、药物提取、药物生产等领域的应用十分 A.加快繁育速度 广泛。下图所示为植物细胞工程育种的流程，则下 B.保持亲本优良性状 列相关叙述正确的是 C.培育出无病毒植株 甲细胞)处理 (甲原生质体)诱导 杂种细胞 D.改变植物的基因型 乙细胞 乙原生质体 解析：D[植物组织培养技术不仅可以高效快速 愈伤组织筛选胚状体选择目的植物 地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗 A.甲、乙原生质体融合体现了生物膜的选择透 传特性，并通过作物脱毒提高作物产量，改善作物 过性 品质，A、B、C不符合题意，D符合题意。] B.诱导原生质体融合的物理法包括PEG融合法、 2.如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径， 高Ca+一高pH融合法等 下列叙述不正确的是 ( C.甲、乙原生质体诱导融合成功的标志是杂种细胞 紫杉 ① 愈伤 ② 单个 ③ 高产 再生出细胞壁 外植体 组织 细胞 细胞群 D.培育杂种目的植物的关键性植物激素是生长素 细胞 和细胞分裂素 分泌物 提取紫杉醇 解析：CD[甲、乙原生质体融合体现了生物膜的 流动性，A错误；诱导原生质体融合的物理法包括 A.该途径得到高产细胞群后转移到液体培养基中 离心、振动、电刺激等，化学法一般是用聚乙二醇 扩大培养 (PEG)作为诱导剂，B错误；甲、乙原生质体诱导融 B.需在无菌和人工控制的条件下进行 合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁，C正确； C.经过程①细胞的形态和结构发生了变化 培育杂种目的植物的关键性植物激素是生长素和 D.过程①一般需要适当强度的光照 细胞分裂素，两者是启动细胞分裂、细胞分化的关 解析：D[过程③表示细胞大量增殖的过程，需使 键性激素，D正确。] 用液体培养基，有利于细胞增殖，A正确；为防止污 5.玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量， 染，需在无菌和人工控制的条件下进行，B正确：图 科学家做了大量的研究工作。如图是关于玉米培 中①是脱分化过程，经该过程细胞的形态和结构发 养的过程，请据图回答： 生了变化，成为高度液泡化的薄壁细胞，C正确；过 程①是脱分化过程，需要进行避光处理，D错误。] 中 3.下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述，错误的是 ( A.细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要 用途之一 B.培养过程中需要先脱分化形成愈伤组织，然后悬 浮培养愈伤组织细胞 G试管苗 组织 愈伤 花药 C.培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分 分化 组织 D.培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组 (1)如图A→C,发育成植株D,取D的花药进行离 织细胞后才能产生特定的细胞产物 体培养得到的幼苗属于 ,如图E→F,经秋 解析：D[培养的愈伤组织不需要再分化就能产 水仙素处理后发育成植株G;从生殖方式上分析， 生特定的细胞产物，D错误。] A→D属于 生殖。 ·50· 第二章细胞工程 五维课堂兰 (2)A→C的过程要严格控制 环境。 (2)在植物组织培养过程中，要严格控制无菌条件。 (3)F→G的过程中用 处理，使细胞染色体 (3)F→G的过程中用秋水仙素处理，使细胞染色体 数目加倍，用EG途径育种的优点是 数目加倍；用E→G途径进行单倍体育种的优点是 直接得到稳定遗传的优良品种，自交后代不发生性 (4)若想培育出一种能抗虫的玉米新品种，可以采 状分离，极大地缩短了育种年限。 用 育种；若想培育出一种地上结玉米，地 (4)若想培育出一种能抗虫的玉米新品种，可以采 下结马铃薯的植株，可以利用 用基因工程育种；若想培育出一种地上结玉米，地 技术。 下结马铃薯的植株，可以利用植物体细胞杂交 解析：(1)取D的花药进行离体培养成幼苗（如图E 技术。 →F),经秋水仙素处理后发育成植株G,此过程属 答案：(1)单倍体无性(2)无菌(3)秋水仙素 于单倍体育种，从生殖方式上分析，A→D属于无 直接得到稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育 性生殖。 种年限(4)基因工程植物体细胞杂交 课时评价。提能力 对应课时作业P16 基础点精练 ①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体 [知识点一]植物繁殖的新途径 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 1.下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是 ④这种技术属于无性繁殖的方式 ( A.利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病 A.① B.①② 毒的新品种 C.①②③ D.①②③④ B.利用组织培养技术进行微型繁殖，能保持亲本的 解析：D[植物组织培养技术是指利用植物的部 优良性状 分组织或细胞，通过人工培养，使其发育成完整的 C.利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物 植株。这种技术属于细胞工程技术，属于无性繁殖 的工厂化生产 技术。综合分析，此题选D。] D.利用植物体细胞杂交获得“萝卜一甘蓝”，克服 4.下列关于植物细胞工程的实际应用的叙述，正确 不同生物远缘杂交不亲和的障碍 的是 解析：A[利用植物的茎尖进行植物组织培养可 A.草莓茎尖分生区的病毒极少，可用于培育脱 以培育脱毒苗，但不能获得抗病毒的新品种，A错 毒苗 误；利用植物组织培养技术进行微型繁殖，能保持 B.花椰菜的愈伤组织经过人工薄膜包装可制成人 亲本的优良性状，B正确；利用细胞培养技术获得 工种子 紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产，C正确；利 C,利用花药离体培养获得能稳定遗传的优良小麦 用植物体细胞杂交技术获得“萝卜一甘蓝”，克服了 品种 不同生物远缘杂交不亲和的障碍，D正确。] D.用甲基磺酸乙酯(EMS)、射线等处理愈伤组织 2.下列哪项不属于植物繁殖的新途径 ( 可定向获得抗虫作物突变体 A.微型繁殖 B.作物脱毒 解析：A[草莓茎尖分生区细胞分裂旺盛，病毒极 C.细胞核移植 D快速繁殖 少甚至无病毒，可用于植物组织培养培育脱毒苗， 解析：C[植物繁殖的新途径包括作物的快速繁 殖，即通过组织培养进行微型繁殖；作物脱毒等 A正确；人工种子，就是以植物组织培养得到的胚 方法。] 状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜 3将植物的茎尖和叶片、茎段、花药等，在无菌的条件 包装得到的种子，故花椰菜的愈伤组织不可制成人 下，培养在人工配制的培养基上，使它发育成完整 工种子，B错误；小麦利用花药离体培养获得的是 的植株。这种技术不仅可以用来培育新品种，而且 单倍体植株，高度不育，C错误；基因突变是不定向 还可以快速繁殖植物，及防止植物病毒的危害。下 的，所以用甲基磺酸乙酯(EMS)、射线等处理愈伤 列关于这种技术的叙述正确的是 ) 组织不能定向获得抗虫作物突变体，D错误。] ·51· 世五维课堂 生物·选择性必修3 [知识点二]作物新品种的培育和细胞产物的 8.某优良品种水稻的基因型为AaBb,利用其花药通 工厂化生产 过组织培养形成了试管苗。下列对这一培养过程 5.下列关于工厂化生产细胞产物的叙述，错误的是 的叙述，不正确的是 ) ( A.花粉形成试管苗要经过脱分化和再分化的过程 A.紫草素和单细胞蛋白都可以进行工厂化生产 B.试管苗有四种基因型，其体细胞含有一个染色 B.紫草素的工厂化生产需要经过脱分化形成愈伤 体组 组织 C.通过该过程培育出的试管苗还不能直接用于 C.工厂化生产中培养的细胞一定要破碎后提取有 生产 效成分 D.这些试管苗自交，后代性状不发生分离 D.工厂化生产时，植物组织培养可以只培养到愈 解析：D[花药通过组织培养形成试管苗要采用 伤组织阶段 组织培养技术，该过程要先经过脱分化形成愈伤组 解析：C[B选项，紫草素的工厂化生产只需要脱 织，再通过再分化形成试管苗，A正确；由水稻的基 分化培养到愈伤组织阶段即可；工厂化生产过程 因型为AaBb可知水稻为二倍体，其配子含一个染 中，组织培养的细胞收集后，根据所需要的成分选 色体组，由配子发育成的试管苗的体细胞中含有一 择破碎或者不破碎细胞进行提取，由此判断C 个染色体组，B正确；试管苗为单倍体，是高度不育 错误。] 的，不能通过有性生殖繁殖后代，不能直接用于生 6.明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开发 产，C正确，D错误。] 利用的恰当的方法有 9.育种工作离不开相关的生物学知识，如图为某育种 ①利用细胞工程技术，实现药用成分的工厂化生产 过程的流程图，则下列关于该育种过程所涉及的生 ②大规模培养愈伤组织，直接提取药用成分 物学原理叙述恰当的是 ) ③大规模栽培组织培养苗，获取药用成分④大规模 亲本甲×亲本乙①F,③花药③单倍体幼苗 采集自然界的明党参，将其转移到温室中保护种植 A.①② B.①③ ①纯合子植株①符合要求的植林 C.①②③④ D.①②③ A.过程②为减数分裂，涉及的遗传学原理是基因 解析：D[利用细胞工程技术，可以实现药用成分 突变和染色体畸变 的工厂化生产，不必对自然界的明党参进行大规模 B.过程③为花药离体培养，涉及的原理是植物体细 的采集和挖掘，从而保护明党参，①正确；可大量培 胞具有全能性 养愈伤组织，并从中提取有关药用成分，②正确；大 C.过程④为染色体加倍，涉及的遗传学原理是染色 规模栽培组织培养苗，可以实现快速繁殖明党参， 体畸变和基因重组 以供药用，③正确；保护珍稀植物最好采用就地保 D.该育种过程为单倍体育种，涉及的遗传学原理 护的措施，④错误，本题选D。] 主要是染色体畸变和基因重组 7.运用下列各种细胞工程技术培育生物新品种，操作 解析：D[②为减数分裂，涉及的遗传学原理是基 过程中能形成愈伤组织的是 ) 因重组，A错误；③为花药离体培养，涉及的原理是 ①植物组织培养②植物体细胞杂交 植物生殖细胞具有全能性，B错误；④为染色体加 ③动物细胞培养。④转基因植物的培育 倍，涉及的遗传学原理是染色体变异，C错误；育种 A.①②③ B.①②④ 过程为单倍体育种，涉及的遗传学原理主要是染色 C.①③④ D.①②③④ 体变异和基因重组，D正确。] 解析：B[愈伤组织是在植物组织培养过程中经脱 10.利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥 分化形成的。植物组织培养、植物体细胞杂交、转 花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基 基因植物的培养等都需经脱分化和再分化培养成 因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技 植株，所以都能形成愈伤组织，故选B。] 术人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可 ·52· 第二章细胞工程 五维课堂兰 使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原 拓展点提升 》 生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜 L.为给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持，科 原生质体融合，流程如图。 研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖（外植 紫外线 体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如表 原生质韩 所示。下列相关叙述正确的是 PEG 外植体 分化苗 脱毒苗 茎尖大小 据图回答下列问题： 数/个 数/苗 数/苗 (1)该过程用到的工程技术有 小于0.3mm 20 1 1 和 0.3~0.5mm 20 10 > (2)过程①用 去除植物细 大于0.6mm 20 13 4 胞壁，过程②中PEG的作用是 A.在不同的培养阶段培养基中激素的种类和比例 ,经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显 不同 微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在 B.脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合 可作为初步筛选杂种细胞的标志。 作用 (3)原生质体培养液中需要加人适宜浓度的甘露 C.培育脱毒苗依据的原理有基因突变和细胞的全 醇以保持一定的渗透压，其作用是 能性 。 原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱 D.0.3~0.5mm大小的茎尖最有利于获得抗病 分化形成 毒苗 (4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再 解析：A[在不同的培养阶段，培养基中激素的种 生植株和双亲植株的根尖，制成装片，然后在显微 类和比例不同，生长素和细胞分裂素的比例升高有 镜下观察比较染色体的 ;对杂种植株 利于根的分化，比例下降有利于芽的分化，A正确； 进行 接种实验，可筛选出具有高抗性的 脱分化过程中不需要光照，不能进行光合作用，B 杂种植株。 错误；培育脱毒苗依据的原理是细胞的全能性，C 解析：(1)根据图示流程可知，步骤②采用了植物 错误；0.3~0.5mm大小的茎尖最有利于获得无病 体细胞杂交技术，由杂种细胞到获得杂种植株的 毒苗，而不是抗病毒苗，D错误。] 过程采用了植物组织培养技术； 2.甘蔗种植久了，往往会感染病毒，培育甘蔗脱毒苗 (2)过程①表示从植物细胞获得原生质体的过程， 尤为重要，下列关于脱毒苗培育的叙述，不正确 需要用酶除去植物细胞壁，则要使用纤维素酶和 的是 果胶酶；过程②是原生质体融合的过程，加入 A.利用茎尖或根尖细胞进行组织培养 PEG则是用于促进原生质体的融合； B.茎尖（或根尖）分生区的细胞中，几乎没有病毒 (3)植物细胞失去细胞壁成为原生质体，则需要加 C,脱毒苗的培育需要经过脱分化和再分化过程 入一定浓度的甘露醇用于维持原生质体形态；原 D.培养脱毒苗需要用纤维素酶除去细胞壁 生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成 解析：D[培养甘蔗脱毒苗，利用的是植物组织培 愈伤组织； 养技术，不需要去除细胞壁，故D错误。门 (4)若需要分析再生植株的染色体变异类型，需要 3.下图为利用玉米(2N=20)芽尖细胞（基因型 与双亲染色体比较染色体的形态和数目；对杂种 BbTt)进行实验的流程示意图，其中细胞X发育形 植株进行黑腐病菌接种实验，可筛选出具有高抗 成的植物称为植物X。下列分析正确的是 ( 性的杂种植株。 雄花 秋水仙素植株B 花药 处理 答案：(1)植物体细胞杂交植物组织培养 离体培养幼菌2】 (2)纤维素酶和果胶酶促进原生质体的融合 正常培育植株C 细胞 (3)保持原生质体形态愈伤组织 幼苗】 F④ (4)形态和数目黑腐病菌 细胞A 细胞a 细胞c 细胞X ·53· 世五维课堂 生物·选择性必修3 A.幼苗2的形成体现了细胞的全能性，植株X为 解析：ABC[植物微型繁殖技术就是利用植物组 杂种二倍体 织培养技术，所以其原理是细胞的全能性，A正确； B.植物体细胞杂交是指细胞a和细胞c诱导形成 利用茎尖组织培育的幼苗不一定全是脱毒幼苗，B 细胞X的过程 正确；人工种子是利用植物组织培养得到的，如果 C.获得植株B的育种方式为单倍体育种，可明显 利用植物的体细胞进行植物组织培养得到人工种 缩短育种年限 子，利用该人工种子繁殖属于无性生殖，所以不会 D.植株X的培育属于杂交育种，基本原理是基因 重组 出现性状分离，C正确；未脱毒马铃薯的产量比脱 解析：C[幼苗2的形成体现了生殖细胞的全能 毒马铃薯的产量低，D错误。] 性，植株X为四倍体，A错误；植物体细胞杂交是指 6.动植物细胞中都含有酯酶，去除细胞壁的植物细胞 细胞a和细胞c诱导融合形成细胞X,并进行离体 称为原生质体。测定原生质体活力的常用方法之 培养，获得杂种植株的过程，B错误；先经过花药离 一是荧光素双醋酸酯(FDA)染色法，其基本原理是 体培养得到单倍体，再经秋水仙素处理获得植株B FDA本身无荧光，可自由通过细胞膜，经细胞内的 的育种方式为单倍体育种，可明显缩短育种年限，C 酯酶分解可产生荧光素，荧光素积累在细胞内并能 正确；植株X的培育属于利用植物体细胞杂交培育 新品种，其原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全 产生绿色荧光。下列相关叙述不正确的是( 能性，D错误。] A.可用酶解法处理植物细胞获得原生质体 4.红豆杉的细胞提取物紫杉醇是重要的抗癌药物之 B.FDA通过细胞膜不需要载体蛋白的协助 一。红豆杉可通过播种的方法进行繁殖，但生长速 C.将植物细胞置于FDA溶液中，不发生质壁分离 度缓慢，而植物组织培养技术可实现其大规模培 D.FDA进人动物细胞内，可引起细胞产生绿色 养。下列有关叙述正确的是 ( 荧光 A.培养红豆杉的愈伤组织可用于紫杉醇的工业化 解析：C[由于植物细胞壁的成分是纤维素和果 生产 胶，因此可以用纤维素酶和果胶酶处理获得原生质 B.红豆杉不同部位的细胞经植物组织培养获得的 体，A正确；根据题意“FDA本身无荧光，可自由通 愈伤组织基因型相同 C.培养基需要用高压蒸汽灭菌，外植体需要用 过细胞膜”，说明运输方式是自由扩散，因此不需要 50%乙醇、5%次氯酸钠消毒处理 载体，B正确；将植物细胞置于FDA溶液中，当 D.培养过程中采用的MS培养基中的微量元素和 FDA溶液浓度大于细胞液浓度时，会发生质壁分 有机成分均可先配制成一定倍数的母液，用时 离现象，由于FDA可通过自由扩散进入细胞，细胞 稀释，而大量元素不需要配制母液 可以自动复原，C错误；FDA经细胞内酯酶分解产 解析：A[培养红豆杉的愈伤组织，可以从中提取 生荧光素，荧光素积累在细胞内能产生绿色荧光， 紫杉醇，用于紫杉醇的工业化生产，A正确：红豆杉 D正确。] 体细胞和花粉经植物组织培养获得的愈伤组织基 因型不相同，B错误；外植体需要用体积分数为 7.(多选)下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径，研究发 70%的酒精、质量分数为5%左右的次氯酸钠消毒 现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述 处理，C错误；MS培养基中的大量元素、微量元素 错误的是 ( 和有机成分均可先配制成一定倍数的母液，D 错误。] 取0.5 52℃热水处理 接种到培 5.(多选)下列关于植物细胞工程实际应用的叙述，正 1.0mm的 30min,再38℃ 养基A中 确的是 ( 甘蔗茎尖 处理10~15d 诱导生芽 A.微型繁殖技术的原理是植物细胞的全能性 ① ⑨ ③ B.利用茎尖组织培育的幼苗不一定全是脱毒幼苗 转移到培养基 获得 C,利用人工种子繁殖优良品种不会出现性状分离 B中，诱导生根 脱毒苗 D.未脱毒马铃薯的产量与脱毒马铃薯的产量相同 ④ ·54· 第二章细胞工程 五维课堂型 A.带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量 用的MS培养基中除无机营养成分、有机营养成 相同 分、琼脂外，还需要添加植物激素以调节脱分化和 B.可推测②过程的温度处理有利于组织中的病毒 再分化过程。 失去活性 (2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中Y射线 C.过程③、④均属于再分化，所以培养基A和B各 照射的目的是诱导愈伤组织发生基因突变；本实验 成分含量相同 是培育耐盐植株，故处理2中添加的物质X应为氯 D,图中获得的脱毒苗与原甘蔗苗相比细胞核遗传 化钠。 物质发生了改变 (3)组织培养可保持亲本的优良性状，由于对杂合 解析：ACD[带叶原基的芽几乎不含病毒，故与植 子的植株来说，其体细胞的基因型相同，而杂合子 物体其他组织中的病毒含量不同，A错误；经过热 经减数分裂形成不同基因型的花粉，花粉粒的基因 水处理脱毒效果好是因为组织中的病毒在图中处 型与体细胞的基因型不同，所以用花粉粒进行组织 理温度下部分或全部失活，B正确；过程③、④所用 培养得到兰花基因型不同，故在组织培养时，不能 培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同， 采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体。 C错误；上图中脱毒苗的培育过程采用了植物组织 答案：(1)脱分化具有再分化植物激素 培养技术，体现了植物细胞的全能性，遗传物质不 (2)诱导愈伤组织发生基因突变氯化钠(3)不能 会改变，D错误。] 对杂合子的植株来说，其体细胞的基因型相同，而杂合 8.下图为某研究小组利用植物组织培养技术培育柑 子经减数分裂形成不同基因型的花粉，花粉粒的基因 橘耐盐植株的实验流程。 型与体细胞的基因型不同，所以用花粉粒进行组织培 茎段→愈伤组织 处理1：先用Yy射线照射 养得到兰花基因型不同于原植株 处理2：后在培养基中加入物质X 挑选生长的 易错点警示 →耐盐植株 愈伤组织 生物技术与生产实践结合 回答下列问题： 各种育种方式产生的生物新品种，为人类的生产实践 (1)愈伤组织是由离体的茎段经过 形成 提供了丰富的材料。下列叙述正确的是 () 的，此时愈伤组织细胞 (填“具有”或“不具 A.农业生产中使用的杂交玉米可稳定遗传，无须 有”)细胞的全能性，愈伤组织经过 过程形 年年购买种子 成耐盐植株。在植物组织培养常用的MS培养基 B.三倍体无子西瓜有机物含量高且高度不育，但仍 中除无机营养成分、有机营养成分、琼脂外，还需要 属可遗传变异 添加 C.用辐射的方法，使家蚕常染色体基因转移到性染 (2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中Y射线 色体上，依据的原理是基因突变 照射的目的是 ;处理2中添加的 D.花药离体培养获得的单倍体种子再用秋水仙素 物质X是 处理，可以获得稳定遗传的后代 (3)若该种植物是一种杂合子的名贵兰花，要快速 解析：B[农业生产中使用的杂交玉米不能稳定遗 获得与原植株基因型和表现型都相同的该种兰花， 传，是杂合子，所以需要年年购买种子，A错误；三 可用组织培养方法繁殖，在培养时， (填 倍体无籽西瓜有机物含量高且高度不育，其原理是 “能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为 染色体数目变异，所以仍属可遗传变异，B正确；利 外植体，原因是 用诱变育种，诱发家蚕常染色体基因移到性染色体 解析：(1)愈伤组织是由离体的茎段经过脱分化过 上，其原理是染色体结构变异，C错误；由于单倍体 程形成的，此时愈伤组织细胞具有发育成完整植株 高度不育，不能结种子，所以单倍体育种可通过对 的全部遗传物质，具有细胞的全能性，愈伤组织经 花药离体培养获得的单倍体幼苗进行秋水仙素处 过再分化过程形成耐盐植株。在植物组织培养常 理以获得稳定遗传的后代，D错误。] ·55