第九单元 第3课时 植物细胞工程（课件PPT）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（浙科版 浙江、桂（梧州））

第3课时 植物细胞工程 1.阐明植物组织培养是在无菌和人工控制条件下，将离体植物体器官、组织或细胞等培养在人工配制的培养基上，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。 2.概述植物体细胞杂交是将两个来自不同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。 3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、育种等方式有效地提高了生产效率。 4.活动：菊花的组织培养及幼苗的移栽。 课标要求 内容索引 考点一　植物组织培养 考点二　植物体细胞杂交 重温高考　真题演练 课时精练 考点一 植物组织培养 1.植物组织培养的原理 (1)理论基础：植物细胞具有 。 (2)植物组织培养的两种途径(器官发生途径和体细胞胚发生途径) 全能性 组织器官 胚状体 必备知识 整合 2.离体培养的条件 (1)无菌条件 ①外植体表面需经 处理。常用的消毒剂是 、氯化汞和酒精。 ②接种器具和培养基一般用 灭菌。 ③接种室和操作台常用 照射灭菌。 ④操作者要按照规范的 流程，在超净工作台中进行外植体的消毒、切割和接种。 消毒 次氯酸钠 高压蒸汽 紫外灯 无菌操作 必备知识 整合 (2)营养条件：植物组织培养的培养基中通常含有 、 、有机营养成分、琼脂、植物激素等， 是目前使用最广泛的植物培养基。 ① 为植物提供必需的矿质元素。 ②有机营养成分中含有糖类、氨基酸、 等物质。糖类既可以作为 和能源物质，又参与维持培养基的 。蔗糖、葡萄糖和果糖是较好的碳源，其中 最为常用。 往往以辅酶的形式参与细胞的蛋白质、脂质、糖代谢等重要活动。 水 无机盐 MS培养基 无机盐 维生素 碳源 渗透压 蔗糖 维生素 必备知识 整合 (3)生长素类和细胞分裂素类物质用量的比例对植物细胞发育方向的影响 生长素类与细胞分裂素类物质的比值 结果 比值大 有利于 的形成 比值小 有利于 的形成 根 芽 必备知识 整合 3.植物组织培养的应用 (1)快速繁殖植物 ①初代培养和继代培养 初代培养是指从植物体上分离下来的外植体的 培养。将初代培养获得的培养物转移到新的培养基上继续进行 称为继代培养。因为培养物可以不断 ，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍。 第一次 扩大培养 继代培养 必备知识 整合 ②植物克隆和克隆植物 离体繁殖主要以 为外植体，再生个体的遗传性与 一致，因此称为植物克隆。组织培养再生的个体称为克隆植物，可以很好地 品种的优良性状。 (2)植物脱毒 植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒。取植物的 进行组织培养，获得 ，再用 进行繁殖，则种植的作物就不会或极少发生病毒。 营养器官 母体 保持 茎尖 脱病毒苗 脱病毒苗 必备知识 整合 (3)生产人工种子 ①人工种子：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制成的。 ②优点：不受 限制，可以大量、快速繁殖优良品种。 人工种皮 体细胞胚 人工胚乳 体细胞胚、芽、愈伤组织 季节 必备知识 整合 3.植物组织培 (4)细胞 的工业化生产。 (5)作物新品种的培育 ①细胞 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。 代谢产物 突变体 必备知识 整合 4.活动：菊花的组织培养及幼苗的移栽 (1)实验原理 菊花茎段→ 培养基( 的比值大)→ →生根培养基(一定浓度生长素)→分株培养，使其 →移至草炭土或蛭石中继续生长→苗健壮后可移栽定植。 发芽 细胞分裂素/生长素 丛状苗 生根 必备知识 整合 (2)方法步骤 紫外灯 洗涤灵 无菌水 必备知识 整合 1 cm 一个芽 火焰 火焰 封口膜 必备知识 整合 10 ～12 h 火焰 生根 炼苗 培养及管理 必备知识 整合 1.(2023·金华高三期末)利用植物组织培养获得辣椒素的途径如图所示，①～⑤代表过程。下列 叙述正确的是 A.①过程是外植体的消 毒和接种 B.②过程所用培养基通常需加入天然植物激素 C.③的后期通常需浇灌稀释的MS或其他营养液 D.图中①→④→⑤为体细胞胚发生途径 √ 关键能力 提升 ①表示外植体的消毒和 脱分化，A错误； ②再分化过程中需用适 宜配比的生长素类和细胞分裂素类溶液处理，但不一定是天然植物激素，B错误； ③表示脱毒苗移栽培养，通常需浇灌稀释的MS或其他营养液，C正确； 图中①→④→⑤为体细胞培养过程，D错误。 关键能力 提升 2.回答以菊花茎段为材料进行组织培养的有关问题： (1)在配制MS培养基时，通常先将各种药品配制成浓度为配方5～10倍的______，这样配制的主要优点是____。(A.便于低温保存　B.延长使用时间　C.降低称量误差　D.减少杂菌污染)。从培养基的作用看，在MS培养基中定量添加NAA后的培养基属于______培养基。 (2)从自然界中获取的菊花茎段，须先用75%乙醇等进行消毒，最后用________进行清洗。将茎段插入培养基的过程须在____________中的酒精灯火焰旁进行，以保证无菌环境。 母液 C 生根 无菌水 超净工作台 关键能力 提升 (3)从带芽的茎段上长出丛状苗_______(填“需要”或“不需要”)经历脱分化，长出的丛状苗需______后，再转入培养基中继续培养。 (4)实验中选用6－BA和NAA而不用植物中存在的天然激素的原因是____________________________________________________________________________。 不需要 分株 返回 6－BA和NAA是人工合成的激素，植物体内没有相关分解酶，作用时间长，效果明显 关键能力 提升 考点二 植物体细胞杂交 1.获得原生质体的方法 (1)先在0.5～0.6 mol/L的甘露醇(或一定浓度的蔗糖)溶液环境(较高渗透压)下处理细胞，目的是使细胞处于微弱的 状态，防止_________ 被破坏。 (2)再用 和 混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，消化除去 ，获得球形原生质体。 质壁分离 纤维素酶 果胶酶 细胞壁 原生质体 必备知识 整合 2.植物体细胞杂交的过程 (1)诱导原生质体融合的方法：电刺激、 、振荡、 等。 (2)原理：原生质体融合利用了细胞膜的 ，杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的 。 (3)意义：能克服 ，获得新品种。 细胞壁 细胞壁 杂种细胞 离心 聚乙二醇 流动性 全能性 远缘杂交的不亲和性 必备知识 整合 3.(2023·台州高三质检)马铃薯四倍体栽培种没有青枯病的抗性基因，少数马铃薯野生种存在青枯病的抗性基因。由于核型等差异，野生种难以与四倍体马铃薯栽培种直接杂交繁育，为获得具有抗青枯病的马铃薯栽培种，研究人员进行了植物体细胞杂交的实验研究(已知杂种细胞会发生部分染色体缺失现象)，过程如图所示。 关键能力 提升 下列分析正确的是 A.在低渗溶液中，用酶解 法处理a和b可以获得两 种原生质体 B.过程①体现了生物膜的流动性，用染色体组型分析可筛选出杂种细胞c C.过程②所配制的培养基中添加了比例适中的生长素类和赤霉素类植物生长调 节物质 D.过程③为脱分化、再分化过程，可采用接种青枯病细菌鉴定植株的抗病性状 √ 关键能力 提升 酶解法可用于去除细胞壁 获得原生质体，但不能在 低渗溶液中进行，否则原 生质体会吸水涨破，A错误； 过程①代表原生质体的融合，利用了生物膜的流动性，杂种细胞c中染色体是a细胞和b细胞染色体之和，所以用染色体组型分析可筛选出杂种细胞c，B正确； 关键能力 提升 过程②为脱分化，培养愈 伤组织需要在培养基中添 加比例适中的生长素类和 细胞分裂素类植物生长调节物质，C错误； 过程③表示再分化过程，D错误。 关键能力 提升 4.(2023·嘉兴高三期末)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 图所示。 关键能力 提升 下列说法错误的是 A.过程①需使用纤维素酶和 果胶酶处理细胞 B.过程②的目的是使中间偃 麦草的染色体断裂 C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合 D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段 √ 关键能力 提升 ①表示去除细胞壁过程， 常用酶解法，即使用纤 维素酶和果胶酶混合液 处理细胞制备原生质体， A正确； 根据题干信息可知，过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂，将来形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，B正确； 关键能力 提升 过程③中常用物理法(电 刺激、离心)或化学法(聚 乙二醇诱导)处理诱导原 生质体融合，灭活的病 毒只能诱导动物细胞融合，C错误； 过程②表示用紫外线照射使中间偃麦草的染色体断裂，将来形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，则形成的耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。 返回 关键能力 提升 重温高考　真题演练 1.(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 √ 1 2 3 4 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。 1 2 3 4 秸秆中的纤维素在食用菌的作用下大量分解，提供碳源和能源，相当于固体培养基中的蔗糖；秸秆中的纤维素是固体，可以作为培养基的支持物，使培养基呈固体状态，这相当于固体培养基中的琼脂，A符合题意。 2.(2022·浙江1月选考，7)农作物秸秆的回收利用方式很多，其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用，相当于植物组织培养中固体培养基的 A.琼脂＋蔗糖 B.蔗糖＋激素 C.激素＋无机盐 D.无机盐＋琼脂 √ 1 2 3 4 3.(2022·浙江6月选考，23)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 √ 1 2 3 4 自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用75%酒精消毒30 s，再用无菌水清洗后置于10%次氯酸钠溶液中消毒处理，最后再用无菌水多次清洗，A错误； 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； 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。 1 2 3 4 4.(2023·浙江1月选考，24)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，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题： (1)根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备_______的能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的_____为外植体。 1 2 3 4 再生 叶 (2)植物细胞壁的主要成分为________和果胶，在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的________________失活。对处理后的原生质体在显微镜下用_______________计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是_________________________ ________________。 1 2 3 4 纤维素 细胞质、细胞核 血细胞计数板 降低PEG浓度，使其失去 诱导融合的作用 1 2 3 4 植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。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，在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的细胞质、细胞核失活，融合后的原生质体具有甲植物的细胞核基因和乙植物的细胞质基因。对处理后的原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是降低PEG浓度，使其失去诱导融合作用。 (3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于_________________________。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞的理由是哪几项？________(填字母，多选)。 A.甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂 B.同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂 C.培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂 D.杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂 1 2 3 4 同一个杂种融合原生质体 ABD 1 2 3 4 未融合的原生质体因为细胞质或细胞核的失活，无法正常生长、分裂；同种融合的原生质体也因为甲原生质体细胞质或乙原生质体细胞核失活而不能生长、分裂；只有杂种细胞才具备有活性的细胞质和细胞核，可以生长、分裂，因此这些愈伤组织只能来自杂种细胞，故选A、B、D。 (4)愈伤组织经_________可形成胚状体或芽。胚状体能长出________，直接发育形成再生植株。 (5)用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a，乙植物细胞质具有特异性DNA序列b；M1、M2为序列a的特异性引物，N1、N2为序列b的特异性引物。完善实验思路： Ⅰ.提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的______。 Ⅱ.将DNA提取物加入PCR反应体系，__________为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列b。 Ⅲ.得到的2个PCR扩增产物经____________后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的____个条带，则可初步确定再生植株来自杂种细胞。 1 2 3 4 再分化 根和芽 模板 M1、M2 凝胶电泳 1 返回 课时精练 一、选择题 1.(2024·台州高三模拟)浙江大学园艺系通过研究，找到了一条更适于规模化快速繁殖的途径，将非洲菊试管苗叶柄上部切段插入发芽培养基，不经愈伤组织直接形成丛状苗。上述培养过程不涉及 A.分化 B.脱分化 C.细胞分裂 D.细胞生长 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2.植物组织培养中，在培养基中加入生长素和细胞分裂素的比例不同，将影响愈伤组织的分化方向。下列叙述正确的是 A.加入的生长素多而细胞分裂素少，只会长茎叶而不长根 B.加入生长素抑制剂和适当的细胞分裂素，不利于长茎叶 C.加入的生长素和细胞分裂素比例合适，也不利于细胞分裂素受体缺失 突变体长茎叶 D.加入的生长素少而细胞分裂素多，能抑制质子泵合成相关酶的基因表 达，有利于生根 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 加入的生长素多而细胞分裂素少，有利于根的分化，同时抑制芽的形成，A错误； 加入生长素抑制剂和适当的细胞分裂素，生长素含量偏低，不利于根的分化，B错误； 加入的生长素和细胞分裂素比例合适，细胞分裂素受体缺失突变体无法接受细胞分裂素的信号，故不利于茎叶的形成，C正确； 加入的生长素少而细胞分裂素多，能抑制质子泵合成相关酶的基因表达，不利于生长素发挥作用，不利于生根，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.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.组织培养过程中需要适时给予一定的光照 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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗也可能会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等，D错误。 4.菊花的组织培养需要进行严格的无菌操作，下列说法不正确的是 A.培养基连同其他器械(如镊子、剪刀等)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.菊花茎段在洗涤灵稀释液中浸泡2 min，用流水冲洗干净后，在95%酒 精中消毒30 s，再用流水冲洗后置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min， 然后用蒸馏水多次冲洗 D.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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 菊花茎段在洗涤灵稀释液中浸泡2 min，用流水冲洗干净后，在75%酒精中消毒30 s，再用流水冲洗后置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min，然后用无菌水多次冲洗，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5.培育甘蔗脱毒苗有两条途径，研究发现经过过程②获得的脱毒苗效果更好。下列说法错误的是 A.经过过程②能明显缩短育 种年限且获得的脱毒苗都 是纯合子 B.过程②能使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力 C.图中脱毒苗的培育过程体现了植物细胞的全能性 D.从过程③到④需要调整所用培养基中某些成分的含量和比例 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 经过过程②产生脱毒苗 的方法脱毒率高，脱毒 速度快，能在较短的时 间内得到较多的原种繁 殖材料，但不能明显缩短育种年限，且获得的脱毒苗基因型和原植物体相同，不一定是纯合子，A错误； 52 ℃与38 ℃的处理使病毒失活或减弱其侵染增殖能力，故过程②能使组织中的病毒减少或减弱其侵染增殖能力，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 图中脱毒苗的培育过程 采用了植物组织培养技 术，体现了植物细胞的 全能性，C正确； 过程③、④所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同，故从过程③到④需要调整所用培养基中某些成分的含量和比例，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6.(2024·嘉兴高三质检)植物细胞固定化培养技术是将植物细胞包埋在多聚化合物制成的网状支持物中进行无菌培养的技术。固定化的细胞形成了类似于植物体内的组织，其培养条件非常接近植株体内的环境。下列叙述错误的是 A.细胞悬浮培养相对于植株种植，代谢产物的生产更高效 B.细胞固定化培养体系相对于植株个体，细胞种类更少 C.细胞固定化培养相对于细胞悬浮培养，细胞分裂更旺盛 D.细胞固定化培养相对于细胞悬浮培养，代谢产物的分离更简便A √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 细胞悬浮培养有利于增加培养液中营养物质与植物细胞的接触面积，相对于植株种植，细胞代谢更旺盛，代谢产物的生产更高效，A正确； 虽然固定化的细胞形成了类似于植物体内的组织且培养条件非常接近植株体内的环境，但是整体的环境相比于代谢植株个体较为单一，因此细胞种类相对较少，B正确； 细胞悬浮培养有利于增加培养液中营养物质与植物细胞的接触面积，细胞分裂、代谢也更加旺盛，即细胞悬浮培养相对于细胞固定化培养，细胞分裂更旺盛，C错误； 相对于细胞悬浮培养，细胞固定化培养生产代谢产物的效率较低，同时代谢产物更容易分离，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7.(2024·金华高三期中)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮包装得到人工种子(如图所示)，人工种子在适宜条件下可萌发生长，这属于植物微型繁殖。下列叙述错误的是 A.该微型繁殖技术能保持植物原有的遗传特性 B.人工种皮需具备透气性以保持胚状体的活力 C.人工胚乳中需添加有机营养成分及植物激素， 不需添加无机盐 D.将图中的胚状体换成愈伤组织，在适宜条件下也可萌发生长 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 人工胚乳应该含有体细胞萌发所需要的营养成分(如无机盐、有机营养成分等)和植物激素等物质，以保证胚状体的正常生长，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8.(2024·宁波镇海中学高三模拟)下列关于植物细胞工程应用的叙述，错误的是 A.诱变处理愈伤组织可获得基因重组的新品种 B.人工种子可以解决某些作物品种繁殖能力差、结籽困难等问题 C.植物花粉粒可作为培养单倍体植株的理想材料 D.植物组织培养技术可实现药物、食品添加剂等的工业化生产 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 基因重组发生在减数分裂过程中，愈伤组织发育形成新个体属于有丝分裂，因此诱变处理愈伤组织不会发生基因重组，A错误。 9.(2023·嘉兴高三模拟)植物组织培养在植物生产领域有着广泛的应用。下列叙述错误的是 A.初代培养物培养至一定时间可进行继代培养 B.从植物生长点附近取外植体进行组织培养可获得脱病毒植株 C.生产人工种子的体细胞胚一定是由愈伤组织分化而来 D.利用发酵罐大规模培养植物细胞可用于细胞代谢产物的生产 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒，因此从植物生长点附近取外植体进行组织培养可获得脱病毒植株，B正确； 生产人工种子的体细胞胚由愈伤组织、胚状体、顶芽等分化而来，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10.(2024·温州高三模拟)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 色荧光来筛选融合的原生质体 C.杂种细胞需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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 杂种细胞经过愈伤组织和器官发生途经(在不同培养基上诱导形成芽和根)也能形成杂种植株，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11.(2024·宁波高三质检)为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。下列叙述错误的是 A.过程①可使用纤维素酶和果胶酶 B.过程②需要诱导融合的原生质体产生细胞壁 C.三倍体植株的染色体加倍后能产生可育植株 D.过程③依据的原理是植物细胞的全能性和细胞膜的流动性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 过程③表示将杂种细胞培育成杂种植株，体现了植物细胞的全能性，没有体现细胞膜的流动性，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12.某杂种植株的获取过程如图 所示，下列有关分析正确的是 A.叶片经消毒后需用流水多次 冲洗，以避免消毒剂长时间 作用而产生毒害作用 B.图示①过程采用酶解法获取原生质体时，可用聚乙二醇调节渗透压 C.图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，提高酶解效率 D.经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组织培养，即可获 得目标杂种植株 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 叶片经消毒后需用无菌水 多次冲洗，以避免消毒剂 长时间作用而产生毒害作 用，A错误； 聚乙二醇用于诱导细胞融合，通常加入甘露醇来调节渗透压，B错误； 为了提高酶解效率，图示②过程可通过抽真空处理，利用负压使酶溶液快速渗入细胞间隙，C正确； 经组织培养获得的杂种幼苗，一般需要经过由无菌到有菌的炼苗过程才能用于生产实践，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 二、非选择题 13.在组织培养某植物时发现，有一个MS培养基中没有加入杠杆激素的培养瓶中也长出了与加有杠杆激素的培养瓶中一样的愈伤组织，瓶中还长出了一些某种真菌的菌落。 (1)回顾操作过程，操作环境的消毒过程、培养基和器具的灭菌过程应该没有问题，可能是对外植体的______处理和接种外植体环节没有_______ _________进行严格的无菌操作。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 消毒 在酒精 灯火焰旁 (2)研究人员没有放弃这难得的机遇，初步作出一个假设，继续进行实验：他们就地取材，在______培养基上采用__________法纯化、培养该真菌。再增设一组实验，具体做法是：在MS培养基中加入经高压蒸汽灭菌处理的该种真菌或经高压蒸汽灭菌处理过的____________________的培养基，再接种外植体，其他环境条件与正常组织培养相同，观察能否培养出正常的愈伤组织。 预测结果：如果产生了正常的愈伤组织，支持该假设。如果没有产生愈伤组织，不支持假设。 他们作出的假设是_______________________________________________ ____________________________________。 该种真菌产生了具有杠杆激素作用的物质(且不被高温高压破坏)或该种真菌产生了杠杆激素 MS 平板划线 (纯化)培养过该真菌 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由题干信息“在MS培养基中加入经高压蒸汽灭菌处理的该种真菌”可知，应该选择MS培养基，纯化的方法是平板划线法。分析题干信息可知在，对于出现该现象的原因，作出的假设是“该种真菌产生了具有杠杆激素作用的物质”；所以可以增设一组实验，在MS培养基中加入经高压蒸汽灭菌处理的该种真菌或经高压蒸汽灭菌处理过的培养过该真菌的培养基；如果产生了正常的愈伤组织，支持该假设。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)去该植物生长地考察发现，根系发达的植物土壤中该真菌的密度很大。设想将该植物和该真菌融合培育成一种新的植物。先在一定浓度的蔗糖溶液中加入某些酶处理植物，制备出所需的__________，真菌也做类似的处理。再经过诱导融合、组织培养，最终长成新的植物体。所用的一定浓度的蔗糖溶液的主要作用是______________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 原生质体 维持渗透压，使原生质体的形态不被破坏 将植物细胞和真菌细胞融合形成新的植物，需要在一定浓度的蔗糖溶液中加入某些酶处理植物，制备出所需的原生质体，在获得原生质体的过程中，加入蔗糖溶液可以维持渗透压，使原生质体的形态不被破坏。 (4)如果新植物成功地融合了真菌的某些特点，具有优于原植物的新性状。请写出一条新性状及猜想的依据：_________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 吸收矿质元素能力强，适应贫瘠的土壤，竞争力强，因为真菌能分解有机物(或植物修复损伤能力强，因为实验显示该真菌使植物容易产生愈伤组织)(抗病能力、适应湿润环境等方面，合理即可) 14.野生稻是抗病、抗虫和耐盐等一系列有利基因的资源库。白叶枯病是水稻最严重的病害之一，疣粒野生稻(2n＝24)则对它具有高度抗性。疣粒野生稻与普通栽培稻02428(2n＝24)虽然染色体数相同，但两者存在生殖隔离。为了向栽培稻02428转移疣粒野生稻对水稻白叶枯病的抗性，育种工作者在这2个种之间进行了不对称体细胞杂交实验。请分析并回答以下问题： (1)将栽培稻正在发育的种子______(填“灭菌”或“消毒”)后接种于含一定比例____________________和0.7%琼脂粉的MS培养基上诱导________过程，产生愈伤组织，并选择生长状态较好的愈伤组织接种于特定的液体培养基中进行100 r/min的振荡培养，每星期传代一次。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 消毒 生长素和细胞分裂素 脱分化 (2)收集悬浮培养物加入__________________混合液去壁，获得原生质体。用IOA(IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段)处理栽培稻原生质体15 min，培养5～8 d后能够完全抑制细胞分裂(细胞仍存活)。用同种方法获取疣粒野生稻的原生质体，用一定强度的X射线照射，造成染色体的随机消减，处理后的原生质体不能进行细胞分裂(细胞仍存活)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 纤维素酶和果胶酶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)将处理过的2个亲本原生质体按1∶1的比例混合，并加入化学促融剂。由于杂种融合细胞____________________________，会再生许多细胞团，最终经________发育为多株再生植株。挑选再生植株的新鲜根尖，经解离和漂洗后，进行______和______，然后置于光学显微镜下镜检，对体细胞杂种系的根尖细胞染色体记数，结果表明杂种染色体的数目在27～38条之间(杂种细胞含有栽培稻02428全部的染色体)。 通过代谢互补可恢复分裂能力 再分化 染色 制片 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 处理后的原生质体不能进行细胞分裂，经化学促融后，获得的杂种融合细胞通过代谢互补可恢复分裂能力，细胞能正常分裂，异源融合后的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。细胞团经再分化形成再生植株。需将根尖经解离和漂洗后再进行染色、制片才能观察根尖细胞染色体数目。 (4)杂种植株中来自疣粒野生稻的染色体并不完全相同，说明__________ _______________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 白叶枯病的抗性基因可能位于不同染色体上，使得这些抗白叶枯病的杂种植株中来自疣粒野生稻的染色体不完全相同。 白叶枯病 的抗性基因可能位于不同染色体上 (5)之前的研究发现，若不对疣粒野生稻进行X射线照射而是直接进行原生质体融合，得到的体细胞杂种不仅没有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。据此分析X射线处理疣粒野生稻随机消除大量染色体的优点是_________________________________________ __________________，缺点是_____________________________________ ________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 防止疣粒野生稻其他性状(或基因)对栽培稻的 优良性状造成干扰 可能会将抗性基因所在的染色体消除(增加 了筛选的工作量) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 不对疣粒野生稻进行X射线照射而是直接进行原生质体融合，得到的体细胞杂种不仅没有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，由此可见X射线处理疣粒野生稻随机消除大量染色体，具有防止疣粒野生稻其他性状(或基因)对栽培稻的优良性状造成干扰的优点；由于一定强度的X射线照射造成染色体的随机消减，可能会将抗性基因所在的染色体消除，从而增加了筛选的工作量。 (6)获得的抗性杂种多数都表现为不育，原因主要是__________________ _________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 来自疣粒野生稻的 染色体不成对存在 获得的抗性杂种多数都表现为不育，原因主要是来自疣粒野生稻的染色体不是成对存在的，无同源染色体，无法两两配对。 返回 $