第十单元 第57课时 植物细胞工程（教师用书word）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（苏教版 江苏专用）

第57课时　植物细胞工程 课标要求 1.阐明植物组织培养的原理和过程。2.概述植物体细胞杂交的原理和过程。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。 考情分析 1.植物组织培养技术 2022·辽宁·T14　2021·江苏·T5　2020·天津·T15 2.植物体细胞杂交技术 2023·广东·T12　2023·江苏·T13　2023·浙江1月选考·T24　2021·福建·T11 2020·北京·T13　2020·山东·T13 3.植物细胞工程的应用 2023·山东·T14 考点一　植物组织培养技术 1．概念 利用细胞全能性，在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等，在培养基上培养，使其发育成部分或完整植株的技术。 2．主要步骤 3．天竺葵的组织培养 深度思考 (1)植物组织培养的理论基础(或原理)是什么？ 提示　植物细胞的全能性。 (2)在上述植物组织培养过程中进行了哪些无菌操作？ 提示　实验中使用的培养基和所有的器械都要灭菌，接种操作必须在酒精灯火焰旁进行，并且每次使用后的器械都要灭菌；用酒精擦拭双手和超净工作台台面、对外植体进行消毒。 (3)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　植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高。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，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。 (4)上述过程中诱导愈伤组织和诱导生芽、生根两个阶段所需条件有什么不同？ 提示　光照条件不同：诱导愈伤组织是脱分化，不需要光照；诱导生芽、生根是再分化，需要光照。培养基类型不同：诱导愈伤组织利用脱分化培养基，诱导生芽和生根利用生芽培养基和生根培养基。 (5)从繁殖方式上看，植物组织培养属于无性繁殖，因为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。 总结提升　生长素、细胞分裂素对植物组织培养的影响 (1)按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果 使用顺序 实验结果 先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但细胞不分化 先使用细胞分裂素，后使用生长素 细胞既分裂也分化 同时使用 分化频率提高 简记为：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化频率高 (2)当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向 生长素/细胞分裂素 植物细胞的发育方向 高 有利于根的分化、抑制芽的形成 低 有利于芽的分化、抑制根的形成 适中 促进愈伤组织的生长 简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤 判断正误 (1)实验中除外植体需要灭菌外，使用的培养基和所有的器械也都要灭菌(　×　) 提示　外植体需要消毒处理，不能灭菌处理。 (2)愈伤组织是外植体经脱分化和再分化后形成的(　×　) 提示　愈伤组织是外植体经脱分化过程形成的。 (3)无论脱分化还是再分化，过程中均需提供光照(　×　) 提示　在脱分化阶段一般需要避光处理，再分化阶段需要光照处理。 (4)植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素的比例始终不变(　×　) 提示　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，植物组织培养过程中应根据需要调整生长素和细胞分裂素的比例。 (5)同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组织培养获得的植株基因型都是相同的(　×　) 提示　同一株绿色开花植物体细胞和生殖细胞(花粉)经组织培养获得的植株基因型不同。 (6)植物组织培养中，培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压(　√　) 长春新碱(VCR)是夹竹桃科植物长春花中提取出的一种生物碱，具有高抗肿瘤活性。如图是科研人员利用长春花的叶柄或嫩叶作为外植体得到再生植株的方法，分析并回答下列问题： (1)选用叶柄或嫩叶作为外植体，其原因是什么？ 提示　叶柄或嫩叶分化程度低，全能性高，容易诱导形成愈伤组织，进而培养成完整植株。 (2)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。 (3)在植物组织培养的过程中，为什么要求无菌操作？ 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。 考向一　植物组织培养技术 1．(2021·江苏，5)植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为：无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是(　　) A．为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养 B．组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构 C．提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根 D．用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异 答案　D 解析　植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，才能进行培养，所用的培养基必须彻底灭菌，A正确；生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根，C正确；用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异，D错误。 2．(2022·辽宁，14)蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物。在蓝莓组织培养过程中，外植体切口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物，这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞甚至死亡，导致蓝莓组织培养失败。下列叙述错误的是(　　) A．花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中 B．适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变 C．在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变 D．宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体 答案　D 解析　液泡中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等，其中的色素是水溶性色素，如花青素，A正确；适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率可减少氧化剂的浓度，从而减少褐变，B正确；根据题干信息“在蓝莓组织培养过程中，外植体切口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物，这一过程称为褐变”可知，在培养基中添加合适的抗氧化剂可以减少褐变，C正确；一般选用代谢旺盛、再生能力强的器官或组织为材料制备外植体，D错误。 考点二　植物体细胞杂交技术 1．概念：指将自发或人工融合的杂种细胞培育成新品种植物体的技术。 2．原理：体细胞杂交利用了细胞质膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 3．基本过程 (1)科学家在制备原生质体时，有时使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁。据此分析，蜗牛消化道提取液中可能含有什么成分？理由是什么？ 提示　纤维素酶和果胶酶。因为植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，利用酶的专一性，在降解植物细胞细胞壁时要利用纤维素酶和果胶酶。 (2)两两融合后的细胞一定是杂种细胞吗？诱导融合后的培养瓶中的细胞有哪几类？ 提示　不一定，融合的细胞类型有三种AA、BB和AB，在培养瓶中还有A、B等未融合的细胞。 (3)上述细胞融合过程的完成与什么细胞器密切相关？ 提示　线粒体和高尔基体。 (4)若一植物细胞A含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞B含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则： ①上述所获得杂种植株遗传特性有何特点？ 提示　杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。 ②上述所获得杂种植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体数为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。 ③上述所获得杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于单倍体植株。 ④上述植物体细胞杂交的过程中，遗传物质的传递遵循孟德尔遗传定律吗？ 提示　不遵循。 易错提醒　有关植物体细胞杂交的3个易错点 ①误认为植物体细胞杂交的结果只是形成杂种细胞。 植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株。 ②误认为植物体细胞杂交属于有性生殖。 植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此不属于有性生殖，应为无性生殖。 ③误认为杂种植株的变异类型属于基因重组。 杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，属于异源多倍体，所以变异类型为染色体变异。 4．意义：克服不同种植物之间杂交的不亲和障碍，打破生殖隔离，实现远缘物种之间的核质融合，培育植物新品种。 判断正误 (1)利用物理法或化学法可以直接将两个植物细胞诱导融合(　×　) 提示　诱导植物细胞融合前应先用酶解法去除细胞壁。 (2)用纤维素酶和果胶酶酶解法获得的植物原生质体失去了细胞全能性(　×　) 提示　用纤维素酶和果胶酶酶解法获得的原生质体仍含有全套的遗传信息，仍具有全能性。 (3)细胞融合时不只形成杂种细胞，还形成同种细胞融合的细胞(　√　) (4)杂种细胞再生出细胞壁说明植物体细胞诱导融合成功(　√　) (5)形成杂种细胞就完成了植物体细胞杂交过程(　×　) 提示　植物体细胞杂交是指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。 考向二　植物体细胞杂交技术 3．(2023·江苏，13)研究者通过体细胞杂交技术，探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是(　　) A．从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁 B．原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡 C．检测原生质体活力时可用苯酚品红或龙胆紫溶液处理，活的原生质体被染色 D．聚乙二醇促进原生质体融合后，以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞 答案　D 解析　从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，不能用于去除细胞壁，因为紫菜细胞的细胞壁成分主要为纤维素和果胶，A错误；获得的原生质体若处在低渗溶液中，会吸水涨破，B错误；检测原生质体活力时可用台盼蓝染色，活的原生质体不能被染色，C错误；聚乙二醇作为诱导剂可促进原生质体融合，对于杂种细胞以叶绿体颜色等差异为标志来进行识别，D正确。 4．(2023·广东，12改编)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是(　　) A．细胞融合前应去除细胞壁 B．可用电融合法促进细胞融合 C．融合的细胞即为杂交细胞 D．杂交细胞可能具有生长快速的优势 答案　C 解析　融合的细胞中有人参根－人参根细胞、人参根－胡萝卜根细胞、胡萝卜根－胡萝卜根细胞，只有人参根－胡萝卜根细胞才是杂交细胞，C错误。 考点三　植物细胞工程的应用 1. 2. 3. 4．细胞产物的工厂化生产 (1)次生代谢物：是一类小分子有机化合物，在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。 (2)细胞代谢产物的工厂化生产：人们利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。 5．单倍体育种 判断正误 (1)植物微型繁殖运用了植物组织培养技术，可快速繁殖良种植物(　√　) (2)葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖(　×　) 提示　葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于无性繁殖，不需要利用植物组织培养技术，故不属于微型繁殖。 (3)利用组织培养技术培育脱毒苗，获得抗病毒的新物种(　×　) 提示　植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒。因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，不能获得抗病毒的新物种。 (4)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的纯合子(　×　) 提示　二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到单倍体幼苗，再经过秋水仙素诱导后得到稳定遗传的纯合子。 (5)利用组织培养技术产生突变体，可直接培育出具有优良性状的新品种(　×　) 提示　基因突变是不定向的，故利用组织培养技术产生突变体，还需要进行筛选，才能培育出具有优良性状的新品种。 (6)紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性(　√　) 过去主要从天然植物中提取长春新碱(VCR)，但是它们在植物体中的含量极其微小，化学合成也不太理想，故VCR原料短缺、价格奇高，所以批量化生产迫在眉睫。 (1)完善细胞产物工厂化生产的流程： (2)要提取细胞产物应培养到什么阶段？ 提示　要提取细胞产物，应培养到愈伤组织阶段。 考向三　植物细胞工程的应用 5．(2023·山东，14)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是(　　) A．利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物 B．植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产 C．次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养 D．该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量 答案　A 解析　分析题意可知，可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产，B错误；次生代谢物不是植物生长所必需的，其含量少，可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢物的产量，C错误；细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件，增加细胞数量，提高次生代谢物的含量，但不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。 6．(多选)超低温冷冻脱毒法是先用超低温对细胞进行选择性破坏，再用组织培养技术获得脱毒植株的方法。以马铃薯茎尖为材料，采用超低温冷冻脱毒法可获得脱毒苗。下列叙述正确的是(　　) A．用茎尖能够获得脱毒苗的原因是植物顶端分生区病毒极少甚至无病毒 B．经超低温冷冻脱毒培养的马铃薯比未脱毒的马铃薯抗病毒能力更强 C．该技术利用了茎尖分生组织无成熟液泡不易形成冰晶的特性 D．与传统茎尖培养脱毒相比，该方法取材时不受茎尖长度的限制 答案　ACD 解析　经超低温冷冻脱毒培养的马铃薯只是脱毒，并没有获得抗病毒的能力，B错误；与传统茎尖培养脱毒相比，该方法取材不受茎尖长度限制，传统茎尖培养脱毒法切取茎尖的大小与脱毒效果直接相关，茎尖越小，去除病毒机会越大，而超低温冷冻脱毒法是通过超低温处理，大多数细胞都受到了损伤而死亡，存活下来的仅有生长点的分生组织细胞，D正确。 1．(选择性必修3 P47)植物组织培养技术：是利用细胞全能性，在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等，在培养基上培养，使其发育成部分或完整植株的技术。 2．(选择性必修3 P47～48)植物组织培养技术的具体步骤主要包括：选材、消毒、接种、诱导脱分化、诱导再分化、炼苗移植。 3．(选择性必修3 P47)脱分化：将已有特定结构和功能的植物组织，在一定的条件下，诱导其细胞改变发育途径，逐步失去原有的分化状态，转变为具有分生能力的细胞的过程。 4．(选择性必修3 P52)植物体细胞杂交技术主要是指将自发或人工融合的杂种细胞培育成新品种植物体的技术。 5．(选择性必修3 P53)制备原生质体的基本过程是先用酶解的方法(如纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁，然后用低速离心等方法分离纯化得到原生质体。所获得的原生质体经活性鉴定后，用于细胞培养或体细胞杂交。 6．植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘物种之间的核质融合，培育新品种植株等方面展示出独特的优势。 7．(2020·北京，20节选)在愈伤组织生芽过程中，CK通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体(突变体a)和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的(高 CK)培养基中诱导生芽，在此过程中测定W基因的表达量。图中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着高CK诱导时间的延长，野生型的W基因表达量显著升高。分析图中结果可得出的结论是：在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为：与野生型相比，随着高CK诱导时间的延长，突变体的W基因表达量低于野生型。 课时精练 一、单项选择题 1．(2024·苏锡常镇四市高三一模)下列关于植物组织培养的叙述，错误的是(　　) A．用于植物组织培养的外植体就是指离体培养的植物器官、组织或细胞 B．脱分化的实质是通过基因的选择性表达改变细胞的结构和功能 C．进行植物组织培养时，常常需要添加植物激素，但是菊花茎段的组织培养比较容易，可以不必添加植物激素 D．培养基中添加蔗糖的目的只是提供营养物质 答案　D 解析　培养基中添加蔗糖的目的是提供营养物质和调节渗透压，D错误。 2．(2023·南通高三调研)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。下列有关叙述不正确的是(　　) A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 B．步骤③切取的组织块中要带有形成层，因为形成层容易诱导形成愈伤组织 C．从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基主要是因为有害代谢产物积累 D．步骤⑥要进行照光培养，诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 答案　C 解析　脱分化和再分化过程中植物激素的种类和比例不同，故从步骤⑤(脱分化)到步骤⑥(再分化)需要更换新的培养基，C错误；叶绿素的形成需要光照，步骤⑥要进行照光培养，诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用，D正确。 3．(2021·福建，11)科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如下。 下列叙述正确的是(　　) A．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的 B．获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状 C．可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生 D．用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体 答案　D 解析　愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A错误；由于基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，B错误；可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合，但不能诱导细胞壁的再生，C错误；由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体，D正确。 4．拟矮牵牛的原生质体在X培养基(a)上只能形成小细胞团，不能形成植株，在含放线菌素－D的X培养基(b)上培养结果相同；矮牵牛的原生质体在a上能分化成植株，但在b上不能生长。在a、b上利用植物体细胞杂交技术均可培养出可育杂种矮牵牛。下列说法错误的是(　　) A．酶解法制备原生质体时，应在等渗或稍微高渗溶液中进行 B．只有杂种细胞能在b上形成植株 C．获得的杂种矮牵牛可育，说明拟矮牵牛和矮牵牛属于同一物种 D．植物体细胞杂交技术应用的原理是细胞质膜的流动性和植物细胞的全能性 答案　C 解析　为避免原生质体吸水涨破，酶解法制备原生质体时，应在等渗或稍微高渗溶液中进行，A正确；根据题干信息可知，杂种细胞兼有两者的特点，能在b上形成植株，B正确；利用植物体细胞杂交技术培养出可育杂种矮牵牛，是人为状态下实现的，不能说明拟矮牵牛和矮牵牛属于同一物种，C错误。 5．(2024·宿迁高三模拟)花椰菜(2n＝18)易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥(2n＝16)对黑腐病等多种常见病害具有抗性。科研人员用射线照射处理黑芥叶肉原生质体后与花椰菜根原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株甲、乙、丙，它们均含有花椰菜的全部染色体。下列叙述错误的是(　　) 植株 花椰菜 黑芥 杂合新植株甲 杂合新植株乙 杂合新植株丙 染色体数目 18 16 34 24 58 A.可以利用是否含有叶绿体作为初步筛选融合原生质体的依据 B．杂合新植株甲的单倍体的细胞中有2个染色体组，因而可育 C．杂合新植株丙可能是由多个原生质体经PEG诱导融合而成 D．获得的杂种细胞需要经过脱分化和再分化才能培育成新植株 答案　B 解析　杂合新植株甲的单倍体的细胞中有2个染色体组，但来源不同，因而不可育，B错误；杂合新植株丙的染色体数目大于34，可能是由多个原生质体经PEG诱导融合而成，C正确。 6．胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞，其中一个细胞的细胞核消失后，两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”，制备过程如图所示，其中GFP(绿色荧光蛋白)基因转入到了品种A的细胞核基因组中。经检测，“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，下列说法正确的是(　　) A．制备原生质体时需用胰蛋白酶或纤维素酶去除细胞壁 B．聚乙二醇可用于诱导原生质体A和B的融合 C．“华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于细胞核中 D．应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号” 答案　B 解析　制备原生质体时需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A错误；雄性不育的胞质杂种“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，融合后品种A的细胞核消失，说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中，C错误；GFP(绿色荧光蛋白)基因转入到了品种A的细胞核基因组中，而融合后的“华柚2号”不含品种A的细胞核，因此发绿色荧光的杂种细胞应被淘汰，D错误。 7．(2024·盐城高三模拟)花粉原生质体具备单倍体的优点，可直接与体细胞原生质体融合，实现配子与体细胞杂交。下列有关叙述错误的是(　　) A．原生质体融合后形成杂种细胞的标志是再生出新细胞壁 B．配子与体细胞杂交能缩短三倍体无子果实培育年限 C．将融合细胞培育成完整植株利用了植物细胞具有全能性的特点 D．可利用灭活的病毒诱导原生质体融合 答案　D 解析　利用多倍体育种的方法获得三倍体无子果实需要两年时间，配子与体细胞杂交形成的三倍体植株当年就可以形成无子果实，因此能缩短培育年限，B正确；灭活的病毒可以诱导动物细胞融合，不能用于诱导植物原生质体融合，D错误。 8．束顶病毒能够引起香蕉的严重病害，科研人员用感病植株的茎尖作为外植体进行培养获得脱毒苗，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．感病植株的茎尖需经灭菌处理后才能用于脱毒苗的培育 B．培养过程中培养基常添加生长激素、细胞分裂素等激素 C．超低温保存感病植株茎尖可提高其脱毒率，降低成活率 D．茎尖脱分化形成的愈伤组织是一团呈正方形的薄壁组织团块 答案　C 解析　需对感病植株的茎尖进行消毒处理，灭菌会将植株的茎尖杀死，A错误；培养过程中培养基常添加生长素、细胞分裂素等激素，B错误；从图中可以看出，经过超低温保存处理后，感病植株的脱毒率增加，但成活率由93.75%下降至55%，C正确；愈伤组织是高度液泡化的、呈无定形状态、具有分生能力的薄壁组织团块，D错误。 9．(2024·泰州高三调研)病毒感染蔬菜、花卉、果树后，会借助胞间连丝等结构扩散，导致其产量和品质退化。通过植物组织培养技术，利用茎尖可以快速生产出脱毒苗。下列叙述正确的是(　　) A．植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达 B．脱分化和再分化的培养基成分是相同的，但两个阶段光照条件不同 C．培养过程中可能发生基因突变和基因重组 D．脱毒苗培育是否成功，最终还需要通过接种病毒进行个体水平的检测 答案　A 解析　病毒感染果蔬后，会借助胞间连丝等结构扩散，植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达，A正确；脱分化和再分化的培养基成分不相同，B错误；植物组织培养过程中细胞不能进行减数分裂，因此不能发生基因重组，但培养过程中可能发生基因突变，C错误；通过植物组织培养技术培育的脱毒苗可能不带病毒，但不能抗病毒，脱毒苗培育是否成功，不需要接种病毒进行个体水平的检测，D错误。 10．植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，下列相关叙述错误的是(　　) A．植物微型繁殖技术既能实现种苗的大量繁殖，也能保持优良品种的遗传特性 B．用射线处理植物组织培养过程中不断增殖的烟草细胞培育抗盐碱的烟草 C．在离体条件下对紫草细胞进行培养使其增殖可以获得紫草宁 D．玉米花药离体培养获得的单倍体植株都能稳定遗传 答案　D 解析　玉米花药细胞经过脱分化和再分化过程形成单倍体幼苗，经过秋水仙素处理后才能得到能稳定遗传的纯合植株，D错误。 11．紫草宁是从紫草愈伤组织细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞培养生产的紫草宁是世界上首例药用植物细胞工程产品。下列关于植物细胞工程的说法，正确的是(　　) A．植物细胞培养的目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢物 B．植物组织培养时，应对外植体进行灭菌处理以防止培养基及愈伤组织污染 C．在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂，可直接获得染色体加倍的细胞 D．叶肉细胞往往带病毒且细胞的全能性较低，故培育脱毒植物适宜选茎尖而不选叶片 答案　D 解析　植物细胞次生代谢物不是植物生长和生存所必需的，A错误；植物组织培养时，应对外植体进行消毒处理，培养基需要进行灭菌处理，这样可以防止杂菌污染，B错误；在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂，不能直接获得染色体加倍的细胞，因为植物细胞具有细胞壁，阻止了原生质体的融合，C错误。 二、多项选择题 12．(2024·南京高三调研)寒兰为名贵的兰花品种，一般生长在深山幽谷的山腰谷壁。由于人类的过度采摘，现在很难找到寒兰，偶尔能发现的也只是较小的植株。为了增加野生寒兰数量，科研人员希望对其进行大量人工繁殖，再移栽至原有生境。下列有关叙述正确的是(　　) A．在植物的生长发育过程中，所有的细胞都表现出全能性 B．可将寒兰的组织细胞放置在培养基中进行植物组织培养 C．在诱导生根时，培养基中应适当提高生长素的占比 D．长出丛芽的过程中，寒兰组织细胞中的遗传物质会发生改变 答案　BC 解析　在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达，A错误；长出丛芽的过程为再分化，寒兰组织细胞的遗传物质未发生改变，而是发生了基因的选择性表达，D错误。 13．(2023·连云港高三质检)科研人员研究了不同浓度的聚乙二醇(PEG)对沙打旺和紫花苜蓿原生质体融合率的影响，实验结果如图。异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率，已知PEG浓度较高时对细胞具有毒害作用。下列相关叙述正确的是(　　) A．除了用PEG诱导融合之外还可用电融合法 B．可利用不同缺陷型的突变体细胞之间的互补作用将杂种细胞筛选出来 C．本实验中，不同PEG浓度下同源融合率均大于异源融合率 D．实验结果显示诱导紫花苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度为40% 答案　ABC 解析　同源融合率＝总融合率－异源融合率，根据柱状图分析，不同PEG浓度下同源融合率均大于异源融合率，C正确；实验结果显示诱导紫花苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度是35%，因为该浓度下总融合率较低，但异源融合率高，同时PEG浓度相对较低，对细胞的毒害作用较小，D错误。 14．(2024·苏州高三检测)利用甘草细胞可提取到一种具有重要药用价值的黄酮。科研人员分别通过摇瓶震荡培养和搅拌式反应器培养，获得的实验结果如图所示。下列相关叙述错误的有(　　) A．需用水、无机盐、甘氨酸、蔗糖和琼脂等制备培养基 B．甘草细胞在反应器中培养至18天后将不再合成黄酮 C．黄酮的产量与甘草的生物量、培养时间均呈现正相关 D．搅拌器样式与搅拌速度等因素可能会对细胞产生伤害 答案　ABC 解析　该培养基为液体培养基，不需要加入琼脂，A错误；由图可知，甘草细胞在反应器中培养至18天后，黄酮产量开始下降，但仍然继续合成黄酮，B错误。 三、非选择题 15．(2024·扬州高三模拟)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如图1所示。请回答下列问题： (1)过程①需要使用____________酶去除细胞壁。③要用到的方法有________________________________________________________________________。 (2)过程②紫外线的作用是___________________________________________。 (3)过程④培养基中需添加__________、无机盐、蔗糖等物质才能诱导愈伤组织形成，其中蔗糖的作用是______________________________________________________(至少答出一点)。 (4)以普通小麦、中间偃麦草及再生植株1～4 的基因组 DNA 为模板扩增出差异性条带，可用于杂种植株的鉴定，结果如图2所示。据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有____________，判断依据是_________________________________________________。 答案　(1)纤维素酶和果胶　电融合法、PEG融合法　(2)使中间偃麦草的染色体断裂　(3)植物激素　提供营养物质和调节渗透压　(4)1、2、4　它们同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段 学科网（北京）股份有限公司 $