第2章 第2节 通过体细胞杂交可获得新的植物体-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套课件PPT（浙科版）

第二节　通过体细胞杂交可获得 新的植物体 |学|习|目|标| 1.了解植物体细胞杂交的基础。 2.概述植物体细胞杂交的过程。 3.说出植物体细胞杂交的意义。 [四层]学习内容1 落实必备知识 [四层]学习内容2 融通关键能力 课时跟踪检测 目录 [四层]学习内容3·4 浸润学科素养和核心价值 阶段验收评价（二） [四层]学习内容1 落实必备知识 1.植物体细胞杂交的概念 将两个来自不同种植物的________融合成一个杂种细胞，并将杂种细胞培育成新的_______的技术。 2.原生质体的制备 (1)用较高________溶液处理细胞：使细胞处于微弱的_________状态，有利于完整的原生质体的释放，防止__________被破坏。 (2)用________酶和______酶处理：消化除去细胞壁，获得球形的原生质体。 主干知识梳理 体细胞 植物体 渗透压 质壁分离 原生质体 纤维素 果胶 3.植物体细胞杂交的过程和意义 (1)原理：植物细胞_________。 (2)应用到的技术：___________技术和植物__________技术。 全能性 细胞融合 组织培养 (3)过程 酶解 (4)意义：克服___________的不亲和性，获得新品种。 电刺激 聚乙二醇 细胞壁 杂种 远缘杂交 [预习效果自评] 1.判断下列说法的正误 (1)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。 ( ) 提示：植物体细胞杂交技术最终获得的是由杂种细胞组培形成的新的植物体。 × (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全能性。 ( ) 提示：去除细胞的细胞壁后，获得的原生质体遗传物质没有减少，仍具有发育的全能性。 (3)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志。 ( ) × √ (4)在用酶解法降解植物细胞壁时，应在等渗溶液中进行，以防止原生质体失水死亡。 ( ) 提示：在用酶解法降解细胞壁之前，要先用较高渗透压溶液处理细胞，使细胞处于微弱的质壁分离状态，有利于完整的原生质体的释放，防止原生质体被破坏。 (5)植物体细胞杂交涉及的生物学原理有细胞膜具有流动性。 ( ) × √ 2.下列叙述中与植物体细胞杂交技术不相关的是 (　　) A.克服远缘杂交不亲和的障碍 B.利用离心、振动、电激等诱导 C.快速繁殖、培育无病毒植物 D.使两个亲本的优良性状组合到一起 √ 解析：植物体细胞杂交技术最大的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，培养作物新品种，A不符合题意；诱导植物原生质体融合可采用物理(离心、振动和电激)和化学(聚乙二醇)方法，B不符合题意；快速繁殖、培育无病毒植物是植物组织培养的优点，C符合题意；植物体细胞杂交是两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。杂种细胞拥有两个亲本的遗传物质，因此使两个亲本的优良性状组合到一起，克服了远缘杂交不亲和的障碍，D不符合题意。 3.思考题 白菜、甘蓝均为二倍体植株，两者为不同物种。若A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体，C表示融合原生质体，则C再生出细胞壁后需要通过什么技术才能发育成杂种植株白菜—甘蓝?若白菜和甘蓝杂交产生了子代，该子代是否可育? 提示：杂种细胞再生出细胞壁后需要通过植物组织培养技术才能发育成杂种植株白菜-甘蓝；若白菜和甘蓝杂交产生了子代，则在该子代体细胞中存在两个染色体组，一个来自白菜，一个来自甘蓝，它们不存在同源染色体，在减数分裂时不能正常联会，不能产生正常的配子，故该子代不可育。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1.用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，消化除去细胞壁，获得球形的原生质体。 2.杂种细胞具有全能性，经过培养能进一步分裂、分化，进而发育成完整的植株。 3.通过植物体细胞杂交技术，能克服远缘杂交的不亲和性，获得新品种。 [四层]学习内容2 融通关键能力 任务驱动 提能点　植物体细胞杂交的过程 下图表示植物体细胞杂交过程，A、B表示植物细胞，a~d表示操作过程。请思考并回答以下问题： (1)a表示什么过程?该过程为什么在高渗环境下使用纤维素酶和果胶酶? 提示：a表示去除细胞壁获得具有活力的原生质体，由于植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，故使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，该过程中，为防止原生质体吸水涨破，需要在高渗环境下(如一定浓度的蔗糖或0.5~0.6 mol/L甘露醇溶液等)。 (2)b表示什么过程?该过程的原理是什么? 提示：b表示原生质体的融合，其原理是细胞膜具有一定的流动性。 (3)图示中原生质体两两融合的细胞种类可以有几种?判断杂种细胞成功的标志是什么? 提示：有3种，即原生质体A自身融合的细胞、原生质体B自身融合的细胞、原生质体A和原生质体B融合形成的杂种细胞。判断杂种细胞形成的标志是细胞再生细胞壁。 (4)诱导b融合的方法有哪些? 提示：物理法和化学法。物理法包括离心、振荡、电刺激等；化学法一般用聚乙二醇作为诱导剂。 (5)d表示什么过程?该过程主要涉及哪些激素?若是基于图示方法进行育种有何优点? 提示：d表示植物组织培养，主要涉及生长素与细胞分裂素。基于植物体细胞杂交进行育种最大的优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍，获得新品种。 生成认知 一、综合分析植物体细胞杂交技术 1.杂交过程 2.操作目的 植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。杂种植株特征：具备两种植物的遗传特性，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 3.在育种上应用时最大的优点 克服远缘杂交不亲和的障碍，获得新品种。 4.未解决的问题 目前还不能让杂种植物完全按人们的需要去表达亲代的优良性状，如番茄—马铃薯。 二、植物体细胞杂交中产生细胞的类型及检测 1.诱导产物(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B) (1)未融合的细胞：A和B。 (2)两两融合的细胞：AA、BB和AB。 (3)多细胞融合体。 2.检测方法：对诱导产物中的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植物性状进行判断。 (1)若只表现出一种植物的性状，说明是未融合细胞。 (2)若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种细胞融合。 (3)若得到的是具有两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强，则是多细胞融合体。 (4)若只表现出一种植物的性状且效果得到加强，则是同种细胞融合的结果。 三、植物组织培养、细胞培养、器官培养和原生质体培养的关系 植物细胞培养、器官培养和原生质体培养统称为植物组织培养，最终都能得到完整植株，但由于培养目的不同，有时需对愈伤组织进行特殊处理。它们之间的关系如图所示： [例1]　下面为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图，下列有关叙述正确的是 (　　) A.获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶 B.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般用秋水仙素 C.a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜具有一定的流动性 D.d、e、f过程表示植物的组织培养过程，e、f分别为脱分化和再分化 √ [解析]　在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，A错误；a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜具有一定的流动性，诱导a、b细胞融合的化学试剂一般是聚乙二醇，B错误，C正确；d、e分别为脱分化和再分化，D错误。 [例2]　(2025·衢州市五校联盟联考)下列关于制备原生质体的叙述，正确的是 (　　) A.经纤维素酶和胰蛋白酶降解细胞壁获得的原生质体已经失去了生理活性 B.降解细胞壁之前要用0.5~0.6 mol/L的甘露醇等低渗溶液处理植物细胞 C.处理的植物细胞可以是根尖、愈伤组织或悬浮培养细胞，但不能是叶片细胞 D.充足光照下，菠菜叶肉细胞制备的原生质体中可以观察到叶绿体和胞质环流 √ [解析]　制备原生质体所用的酶为纤维素酶和果胶酶，获得的原生质体仍然具有生理活性，A错误；降解细胞壁之前要用0.5~0.6 mol/L的甘露醇等高渗溶液处理植物细胞，B错误；处理的植物细胞可以是根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，C错误。 [归纳拓展] 植物体细胞杂交技术归纳 (1)植物体细胞杂交包括原生质体制备、原生质体融合和植物组织培养三个过程，没有发生减数分裂，因此不会出现同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合行为，不遵循孟德尔定律，生殖类型为无性生殖。 (2)如果没有染色体丢失，植物体细胞杂交育种所得新品种的体细胞染色体数目为两个亲本细胞染色体数目的和，发生了染色体数目变异。 (3)植物体细胞杂交技术可用于多倍体育种。 (4)植物体细胞杂交的结果是获得杂种植株。 1.(2025·浙江强基联盟月考)利用原生质体培养技术可大大提高矮牵牛的克隆成功率，并可用于各类植物细胞工程。下列叙述正确的是 (　　) A.在特定溶液中使用果胶酶充分处理矮牵牛叶组织以获取原生质体 B.获取的原生质体通常不宜悬浮在低渗溶液中，以防止其吸水涨破 C.利用灭活仙台病毒可促使矮牵牛原生质体与其他植物原生质体融合 D.经原生质体融合的杂交细胞通常不具有全能性，只能分裂不能分化 跟踪训练 √ 解析：植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故需在特定溶液中使用纤维素酶和果胶酶充分处理矮牵牛叶组织以获取原生质体，A错误；获取的原生质体通常不宜悬浮在低渗溶液中，以防止其吸水涨破，B正确；灭活仙台病毒不可用于植物细胞融合，C错误；经原生质体融合的杂交细胞通常具有全能性，既能分裂也能分化，D错误。 2.(2025·慈溪中学质检)如图为甲物种植 物细胞和乙物种植物细胞的结构(仅显示细胞 核)，下列有关叙述错误的是 (　　) A.乙植物能产生4种不同类型的花粉 B.将甲、乙两种植物杂交得到的植物为二倍体，可育 C.用纤维素酶和果胶酶可以去除植物细胞的细胞壁 D.经植物体细胞杂交得到的植物为四倍体，基因型为DdYyRr √ 解析：乙植物细胞具有2对分别位于2对同源染色体上的等位基因，该植物通过减数分裂能产生YR、Yr、yR、yr 4种不同类型的花粉，A正确；甲、乙是2个不同物种的植物，甲、乙杂交得到的植物为异源二倍体，减数分裂时由于染色体联会紊乱而不可育，B错误；植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶可去除植物细胞的细胞壁，C正确；甲、乙植物均为二倍体，经植物体细胞杂交得到的细胞应含有四个染色体组，发育成的植物为四倍体，基因型为DdYyRr，D正确。 3.(2025·海盐高级中学月考)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)，过程如下图所示。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 √ 解析：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中染色体来自a和b，所以用染色体组型分析可筛选出杂种细胞c，B正确；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，D错误。 4.(2025·浙江北斗星盟期中)“白菜—甘蓝”是用植物细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜—甘蓝”的体细胞杂交过程示意图，回答以下有关问题： (1)为了得到活性较好的白菜和甘蓝的原生质体需在0.5~0.6 mol/L的_________溶液环境中用__________________来处理白菜细胞和甘蓝细胞。获取原生质体时，之所以要将细胞放在较高渗透压的溶液中进行，是为了________________________________________________ __________________________。 甘露醇 纤维素酶、果胶酶 使细胞处于微弱的质壁分离状态，利于释放完整的原生 质体，防止原生质体被破坏 解析：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，为了得到白菜和甘蓝的原生质体，根据酶的专一性原理，可在0.5~0.6 mol/L的甘露醇溶液环境中用纤维素酶和果胶酶来处理白菜细胞和甘蓝细胞，从而去除细胞壁，获得原生质体。当细胞外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞会出现质壁分离，获取原生质体时，之所以要将细胞放在较高渗透压的溶液中进行，是为了使细胞处于微弱的质壁分离状态，有利于释放完整的原生质体，防止原生质体被破坏。 (2)原生质体融合形成杂种细胞后，经过一定过程，再生出杂种植株，根据其过程的差异可分为__________________和______________两种发生途径。在诱导过程中，最重要的是通过___________________来进行调控，同时给予适当的_________________等条件，此外还应保证始终处于_______条件。  体细胞胚发生途径 器官发生途径 适当的植物激素配比 营养、pH、温度 无菌 解析：原生质体融合形成杂种细胞后，经过一定过程，再生出杂种植株，根据其过程的差异可分为器官发生途径和体细胞胚发生途径两种发生途径。在诱导过程中，最重要的是通过适当的植物激素配比(主要是细胞分裂素和生长素)来进行调控，同时给予适当的营养、pH、温度等条件，此外还应保证始终处于无菌条件，否则会导致实验失败。 [四层]学习内容3·4 浸润学科素养和核心价值 科学思维——归纳比较植物组织培养与植物体细胞杂交 必备知识 植物组织培养和植物体细胞杂交的比较 名称 植物组织培养 植物体细胞杂交 过程 续表 原理 植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性 选材 选取根尖、茎尖等幼嫩部位 不同植物的体细胞 技术 操作 脱分化、再分化等 除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导细胞融合 关系 植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂 素养评价 1.下列关于植物组织培养和植物体细胞杂交的叙述，正确的是 (　　) A.用于组织培养的外植体可以是植物体的任何活细胞 B.花药离体培养获得单倍体植株的过程需要利用植物体细胞杂交技术 C.植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种细胞 D.植物体细胞杂交技术离不开植物组织培养技术 √ 解析：高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核，不能用作组织培养的外植体，A错误；花药离体培养获得单倍体幼苗，需要利用植物组织培养技术，此过程不需要利用植物体细胞杂交技术，B错误；植物体细胞杂交需要先获得杂种细胞，然后将杂种细胞通过植物组织培养培育成植株，C错误，D正确。 2.海洋杜氏藻是一种单细胞绿藻，具有耐盐特性；紫球藻是一种单细胞红藻，是制备重要医药原料花生四烯酸的良好材料，且对青霉素有抗性。通过植物细胞工程技术，培育出了能在高盐海水中养殖且高产花生四烯酸的杂种藻类。下列说法错误的是 (　　) A.用酶解法获取原生质体的过程需在高渗溶液中进行 B.用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合 C.在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞 D.需将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织后大量养殖 √ 解析：用酶解法去除细胞壁时，为防止形成的原生质体吸水涨破，应在高渗溶液中进行，A正确；聚乙二醇是化学诱导剂，用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合，B正确；海洋杜氏藻具有耐盐特性，紫球藻对青霉素有抗性，所以在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞，C正确；由于海洋杜氏藻和紫球藻都是单细胞藻类，所以不需要将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织，D错误。 3.(2025·温州月考)驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊且对人体无害的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是 (　　) A.驱蚊草的培育属于细胞工程育种，优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍 B.驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电刺激等方法 C.驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，无细胞脱分化和再分化的过程 D.驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异 √ 解析：驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的，采用了植物体细胞杂交技术，属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体，需要采用酶解法(纤维素酶、果胶酶)，诱导天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体融合可采用化学法(聚乙二醇等)或物理法(电刺激等)，B正确；驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，但需要采用植物组织培养技术，因此有细胞脱分化和再分化的过程，C错误；驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异，D正确。 4.(2025·杭州西湖区期中)紫罗兰(2n=14)花色丰富、抗虫性强、种子油富含亚麻酸。为了让油菜(2n=38)具有紫罗兰的诸多优良性状，科研工作者进行了如图所示实验，请分析回答： (1)用酶解法制备原生质体时，需先用较_____ (填“高”或“低”)渗透压的溶液处理植物细胞，使细胞处于微弱的__________状态，然后用________________酶去除细胞壁，获得原生质体。为了减小酶溶液对原生质体的污染，在去壁前需对酶溶液进行__________处理。  高 质壁分离 纤维素酶和果胶 过滤除菌 解析：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，然后用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。为了减小酶溶液对原生质体活力的影响，在去壁前需对酶溶液进行过滤除菌处理。 (2)融合的原生质体只有重新形成_________后，才可进行有丝分裂，多次分裂形成的小细胞团可通过体细胞胚发生或___________途径再生植株。杂种细胞之所以能够发育成完整植株，是因为植物细胞具有________。  细胞壁 器官发生 全能性 解析：融合的原生质体只有重新形成新的细胞壁后，才表示完成体细胞杂交，才可进行有丝分裂，多次分裂形成的小细胞团可通过体细胞胚发生或器官发生的途径再生植株。杂种细胞之所以能够发育成完整植株，是因为植物细胞具有全能性。 (3)紫罗兰—油菜杂种植株可通过制作人工种子的方法大量繁殖。将愈伤组织培养成_________，再通过人工种皮包装得到人工种子。人工种子中往往添加了适量人工胚乳，其中应含有营养物质、__________________________等物质，有利于种子发育成完整植株。鉴定杂种植株，可取植株的根尖细胞，制作成装片，在显微镜下观察____________________。  胚状体 植物生长调节剂(植物激素) 染色体的形态和数目 解析：人工种子的制备过程可将愈伤组织培养成胚状体，再通过人工种皮包装得到人工种子。人工种子中往往添加了适量人工胚乳，其中应含有营养物质、植物生长调节剂(植物激素)等物质，有利于种子发育成完整植株。鉴定杂种植株，可取植株的根尖细胞，制作成装片，在显微镜下观察染色体的形态和数目。 一、选择题 1.D　2.D　3.A 二、简答题 (1)纤维素酶、果胶酶　(2)电刺激、离心、振荡、聚乙二醇等　(3)杂种细胞具有细胞壁　(4)植物细胞的全能性 课后思考与练习参考答案(教材P58) 课时跟踪检测 一、选择题 1.通过体细胞杂交获得一个杂种植株需要的步骤是(　　) A.制备原生质体→诱导原生质体融合→植物组织培养→得到杂种植株 B.制备原生质层→原生质层融合→植物组织培养→得到杂种植株 C.获取细胞→原生质体融合→植物组织培养→得到杂种植株 D.获取细胞→原生质体直接融合→植物组织培养→得到杂种植株 1 2 3 4 5 6 7 8 9 √ 解析：通过体细胞杂交获得杂种植株需先制备原生质体，再诱导原生质体融合，最后进行植物组织培养。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2.植物体细胞杂交技术在培育植物新品种等方面具有独特的优势。下列有关该技术的叙述正确的是 (　　) A.各含两个染色体组的两个体细胞融合后，得到的仍为二倍体细胞 B.获得原生质体可利用纤维素酶和果胶酶处理 C.该技术获得的杂种植株均能表现出双亲所有的性状 D.该技术最大的优势是明显缩短育种年限 1 2 4 5 6 7 8 9 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 3 解析：各含两个染色体组的两个体细胞融合后，得到的是含有四个染色体组的细胞，是异源四倍体，A错误；植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，获得原生质体可利用纤维素酶和果胶酶处理，B正确；由于存在细胞分化，利用植物体细胞杂交获得的杂种植株不一定能同时表现出两个亲本的所有性状，C错误；植物体细胞杂交的意义在于突破了生殖隔离，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍，D错误。 A.细胞A和细胞B必须来源于同种植物 B.1过程的方法有物理法、化学法两大类 C.3、4过程分别为脱分化和再分化 D.该技术培育出的新品种一定是四倍体 3.如图为植物体细胞杂交过程示意图，下列相关叙述正确的是 (　　) √ 1 2 4 5 6 7 8 9 3 1 2 4 5 6 7 8 9 3 解析：植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，因此细胞A和细胞B可以来源于同种植物，也可以来源于不同种的植物，A错误；1为诱导原生质体融合的过程，该过程采用的促进细胞融合的方法有物理法如电刺激、振荡等，化学法用聚乙二醇处理，B正确；3过程为脱分化，4过程无法确定，若4过程为取愈伤组织细胞，则不涉及再分化，C错误；该技术培育出的新品种不一定是四倍体，这取决于植物细胞A和植物细胞B中染色体组数，D错误。 4.如图是通过植物体细胞杂交技术获得番茄—马铃薯植株的技术流程图，下列说法正确的是 (　　) 1 2 4 5 6 7 8 9 3 A.图中过程②表示再分化的过程 B.植物体细胞融合完成的标志是原生质体融合 C.已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则番茄—马铃薯属于三倍体 D.此过程体现了植物细胞的全能性 1 2 4 5 6 7 8 9 3 √ 解析：据图分析可知，②表示人工诱导原生质体融合的过程，A错误；植物体细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁，B错误；由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，因此植物体细胞杂交得到的番茄-马铃薯属于异源多倍体中的异源六倍体，C错误。 5.如图是科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根培育抗膨胀病的苜蓿新品种流程图，图中的IOA抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G阻止线粒体内的呼吸作用过程。下列相关叙述错误的是 (　　) 1 2 4 5 6 7 8 9 3 1 2 4 5 6 7 8 9 3 A.过程①成功完成的标志是细胞核完成融合 B.过程②为脱分化，③为再分化 C.再生植株形成的原理是植物细胞的全能性 D.异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 3 解析：过程①成功完成的标志是细胞壁的再生，A错误；过程②为脱分化形成愈伤组织，过程③为再分化为植株，B正确；全能性是指由细胞发育成个体的潜能，再生植株由杂种细胞发育而来，能体现植物细胞的全能性，C正确；细胞生长发育需要细胞呼吸提供一定的能量，异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力，D正确。 酶解时间/h 原生质体产量(鲜重/g) 原生质体活力/% 根 叶 根 叶 根 叶 6 2 1.06 9.6 60.5 79.2 12 4 1.14 17.4 59.2 70.3 16 6 1.46 16.9 59.1 71.2 18 8 1.22 15.3 52.1 68.6 20 10 1.31 10.2 50.1 50.8 6.(2025·嘉兴秀州中学质检)某科研小组探究一定浓度的酶液对大豆根和叶片组织进行原生质体分离的影响，记录实验数据如下表： 1 2 4 5 6 7 8 9 3 1 2 4 5 6 7 8 9 3 下列说法错误的是 (　　) A.大豆原生质体制备过程中使用的酶液中含有多种酶，其中一定含有纤维素酶、果胶酶 B.大豆根的相对最佳酶解时间是16 h，理由是16 h的酶解原生质体产量和活力都较高 C.影响大豆原生质体产量和活力的因素除了酶解时间外，还有酶浓度、酶解温度等 D.大豆原生质体的产量先升后降的原因是酶解时间过长，导致较早分离出的原生质体重新形成了新的细胞壁 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 3 解析：大豆细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，制备原生质体需要去除细胞壁，因此酶液中一定含有纤维素酶和果胶酶，A正确；根据题表数据可知，大豆根在酶解16 h时，原生质体的产量最高，原生质体的活力也较高，因此16 h是大豆根酶解的最佳时间，B正确；酶浓度、酶解温度均会影响酶解效率，从而影响原生质体产量和活力，C正确；大豆原生质体产量先上升后下降的原因是酶解时间过长破坏了原生质体，D错误。 7.如图是利用烟草叶片分离原生质体的过程。下列叙述不正确的是 (　　) 1 2 4 5 6 7 8 9 3 1 2 4 5 6 7 8 9 3 A.若叶片取自离体培养的无菌苗，可无需消毒且分离的原生质体再生细胞壁能力较强 B.应将叶片去除下表皮的一面朝下，置于含有所需要的酶的等渗或低渗溶液中 C.将酶解装置改为三角瓶，置于低速摇床上轻轻振荡，有利于原生质体从组织中释放 D.用血细胞计数板检测原生质体的密度，初始培养密度过高会影响细胞的分裂 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 3 解析：若叶片取自离体培养的无菌苗，可无需消毒且分离的原生质体再生细胞壁能力较强，A正确；应将叶片去除下表皮的一面朝下，置于较高渗透压溶液中，低渗溶液会使原生质体吸水可能会破坏原生质体，B错误；将酶解装置改为三角瓶，置于低速摇床上轻轻振荡，有利于原生质体从组织中释放，C正确；用血细胞计数板检测原生质体密度，初始培养密度过高，会消耗大量营养物质，排泄大量废物，会影响细胞分裂，D正确。 二、非选择题 8.(2023·浙江1月选考，节选)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 2 4 5 6 7 8 9 3 1 2 4 5 6 7 8 9 3 (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形成___________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，若甲植物原生质体来自幼苗的根，则乙植物原生质体来自幼苗______。  再生植株 叶片 1 2 4 5 6 7 8 9 3 (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___________________。  纤维素 细胞质、细胞核 血细胞计数板 终止原生质体融合 1 2 4 5 6 7 8 9 3 (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?_______ (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)。  一个融合原生质体 ABD 1 2 4 5 6 7 8 9 3 (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。 再分化 根和芽 9.如图中亲本植株的体细胞染色体数为2n，A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程，请据图回答下列问题： 1 2 4 5 6 7 8 9 3 (1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是_____________技术。图中①需经过的生理过程是_________________。  植物组织培养 脱分化、再分化 1 2 4 5 6 7 8 9 3 解析：植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养，是四种人工繁殖过程都要用到的。图中①离体叶片长成胚状体，需经过植物组织培养的脱分化和再分化过程。 1 2 4 5 6 7 8 9 3 (2)植物细胞获得具有活力的原 生质体需要用__________________处 理，②过程表示将该植物的两个原生 质体进行融合，融合时需用__________ (化学试剂)进行诱导，鉴定原生质体活力的方法有___________________ _____________________________________________________________________ (答出两点即可)。  纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇 渗透吸水和失水、胞质环流的强度、红墨水染色法、细胞呼吸强度、光合作用强度(任选两点) 1 2 4 5 6 7 8 9 3 解析：细胞壁的组成成分主要是纤维素和果胶，可利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的原生质体。化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合。鉴定原生质体活力的方法有渗透吸水和失水、胞质环流的强度、红墨水染色法、细胞呼吸强度、光合作用强度等。 1 2 4 5 6 7 8 9 3 (3)C过程中“先芽后根”主要通过控制________和___________的比例实现。 生长素 细胞分裂素 解析：C过程中生芽和生根的先后顺序，取决于植物激素中生长素和细胞分裂素的比例。 1 2 4 5 6 7 8 9 3 (4)通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是_________________技术，科学家已经利用该技术培育出了白菜—甘蓝和胡萝卜—羊角芹等，该技术具有的优点是__________________________________________________________。  植物体细胞杂交 打破生殖隔离、实现远缘杂交；培育具有两种生物性状的新品种 解析：D过程通过植物细胞融合获得子代植株，所用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术，该技术具有的优点是打破生殖隔离、实现远缘杂交；培育具有两种生物性状的新品种。 阶段验收评价(二) 一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 1.下列有关植物细胞工程的叙述，正确的是(　　) A.植物细胞培养不需要经过脱分化处理 B.用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂 C.组织培养过程中脱分化和再分化使用相同培养基 D.实现植物原生质体融合的结构基础是植物细胞膜的流动性 √ 解析：植物细胞培养时可通过脱分化过程获得愈伤组织，A错误；用原生质体制备人工种子，原生质体会再生细胞壁，有细胞壁的保护，不需要防止细胞破裂，B错误；在植物组织培养过程中，激素的比例不同可以影响植物的发展趋势，故组织培养过程中脱分化和再分化使用的培养基不同，C错误；实现融合的结构基础是植物细胞膜的流动性，D正确。 2.下列过程不涉及植物组织培养技术的是 (　　) A.由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株 B.白菜和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植株 C.单倍体育种 D.二倍体水稻刚萌发的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体植株 √ 解析：用秋水仙素处理二倍体水稻刚萌发的种子即可得到四倍体植株，不涉及植物组织培养技术，故选D。 3.如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是 (　　) A.对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理 B.从根细胞到幼苗形成的过程说明植物根细胞具有全能性 C.过程③表示脱分化，其实质是基因的选择性表达 D.植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质 √ 解析：植物组织培养技术应在无菌条件下进行，①为获取外植体的过程，所以对过程①获取的根组织块应做消毒处理，而彻底灭菌会导致组织细胞死亡，A错误；由根细胞到幼苗完整个体的过程能说明植物根细胞具有全能性，B正确；过程③表示再分化，其实质是基因的选择性表达，C错误；在具有叶片之前植物细胞不能进行光合作用，所以植物组织培养的培养基中需要加入有机营养物质，D错误。 4.明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开发利用的方法有 (　　) ①设计细胞培养反应器，实现药用成分的工业化生产 ②大量培养愈伤组织，直接提取药用成分 ③大规模栽培组织培养苗，获取药用成分 ④利用组织培养获得胚状体，制成人工种子 A.①②　　　　　　　 B.②③④ C.①②③ D.①②③④ √ 解析：设计细胞培养反应器，可以实现药用成分的工业化生产，从而保护明党参，①正确；细胞产物的工业化生产即为大量培养愈伤组织，②正确；大规模栽培组织培养苗，可以实现快速繁殖，③正确；利用植物组织培养技术获得胚状体，制成人工种子，属于植物繁殖新途径，可以达到保护明党参的目的，④正确。 5.(2025·黑吉辽蒙高考)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是 (　　) A.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成 B.培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌 C.芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体 D.紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显 √ 解析：细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成，两者比例适中时，促进愈伤组织形成，A正确；培养基用湿热灭菌法灭菌，B错误；植物细胞一般具有全能性，芽原基可以用作外植体，C错误；紫杉醇是一种植物次生代谢物，能通过细胞产物的工厂化生产来获取，D错误。 6.为探究矮牵牛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下图。下列叙述正确的是 (　　) A.过程①获得的原生质体需悬浮在质量分数为30%的蔗糖溶液中 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质量分数为30%的蔗糖溶液中，质量分数为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，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B错误；过程③可以表示诱导根的分化形成幼苗，此时细胞壁已经形成，且秋水仙素不能诱导细胞壁再生，C错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核等结构，即含有生物体全部的遗传信息，原生质体仍保持细胞的全能性，D正确。 7.植物组织培养过程中无菌操作很重要，某植物组织培养实验室培养的菊花愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验遵循单一变量原则，得到下列实验结果，据此可得出的初步结论是 (　　) A.提高培养温度能解决污染问题 B.调整培养基pH能解决污染问题 C.延长培养基灭菌时间能解决污染问题 D.污染主要来自组织培养的离体组织 解析：据题图分析可知，培养基灭菌的时间、培养基pH以及培养温度发生变化时，污染率没有太大变化，但随着离体组织灭菌时间的增加，污染率大幅度下降，说明污染的原因是组织培养的离体组织。 √ 8.科学家用植物体细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株(如图所示)，其中①~⑤表示过程，a~f表示细胞、组织或植株。据图叙述错误的是 (　　) A.该过程所涉及的原理为细胞膜的流动性和植物的组织培养技术 B.④和⑤过程细胞的分裂方式只有有丝分裂 C.如果番茄为二倍体，马铃薯为四倍体，f植株为六倍体 D.f植株的花药离体培养形成的植株含有三个染色体组，为单倍体 解析：该过程所涉及的原理为细胞膜的流动性和植物细胞具有全能性，A错误；④和⑤过程细胞的分裂方式只有有丝分裂，B正确；如果番茄为二倍体，马铃薯为四倍体，f植株为异源六倍体，C正确；f植株的花药离体培养形成的植株含有三个染色体组，为单倍体，D正确。 √ 选项 对象 方法 A 接种镊子 灼烧灭菌 B 超净工作台 紫外灯照射、75%酒精擦拭 C 菊花茎段 75%的酒精和0.1%氯化汞溶液 D 三角瓶瓶口 75%的酒精 9.植物组织培养实验中，为保证实验成功，需要对实验设备、用品及材料进行灭菌或消毒。下表所列的对象与方法的对应关系中，错误的是 (　　) √ 解析：接种时三角瓶瓶口采用灼烧灭菌法处理，D错误。 10.下图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析，下列说法错误的是 (　　) A.①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理 B.②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变 C.③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能 D.④过程需用适宜配比的植物激素处理 √ 解析：植物细胞壁主要是由纤维素和果胶组成的，常选用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。紫外线照射诱变育种所依据的原理是基因突变，这种突变是多方向的。③过程是脱分化，过程中叶肉细胞失去原有的结构和功能，成为具有未分化特性的细胞。④过程是再分化，需用适宜配比的植物激素诱导。 11.将菊花外植体接种到MS培养基中，可以培育出菊花试管苗。下列叙述正确的是 (　　) A.适用于菊花的MS培养基更改大量元素的含量即可用于其他植株组培 B.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养，同时调节渗透压 C.培养基中生长素与细胞分裂素的比值低时，有利于根的形成 D.长出丛芽和生根的过程中菊花组织细胞的遗传物质要发生改变 √ 解析：MS培养基是目前使用广泛的植物培养基，设计不同植物培养基时，不但考虑营养物质含量，如大量元素等，还需要考虑植物激素的种类和比例，A错误；培养基中添加蔗糖的目的是提供营养，同时调节渗透压，B正确；培养基中生长素与细胞分裂素的比值低时，不利于根的形成，C错误；长出丛芽和生根的过程中菊花组织是细胞分化的结果，菊花组织细胞的遗传物质没有发生改变，D错误。 12.为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，科研小组设计了如图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是 (　　) A.诱导红豆杉茎尖经过再分化过程形成愈伤组织 B.在红豆杉组织培养过程中，通常加入葡萄糖作为碳源和能源 C.用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气 D.同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同 √ 解析：诱导红豆杉茎尖经过脱分化过程形成愈伤组织，A错误；植物愈伤组织不能进行光合作用，所以需要加入蔗糖作为碳源和能源，蔗糖还具有维持培养基一定的渗透压的作用，B错误；用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，利于细胞进行需氧呼吸，C正确；同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同，如花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半，D错误。 13.毛花猕猴桃为二倍体，果实大，维生素C含量高；软枣猕猴桃为四倍体，极耐寒，在-40 ℃下可安全越冬。某农科所利用这两种猕猴桃的体细胞，通过细胞工程的方法培育出了猕猴桃新品种，培育过程如下图所示。下列说法错误的是 (　　) A.过程①需将体细胞用含纤维素酶和果胶酶的较高渗透压溶液处理 B.聚乙二醇能用于过程②中a和b的诱导融合 C.愈伤组织形成试管苗须经脱分化和再分化两个过程 D.处于有丝分裂后期的杂种植株体细胞中有12个染色体组 √ 解析：过程①为利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体的过程，该过程需要在较高渗透压溶液中进行，以维持原生质体的形态和功能，A正确；过程②为植物原生质体的融合过程，其诱导方法有PEG融合法、离心法、电刺激法等，B正确；愈伤组织形成试管苗属于再分化过程，C错误；毛花猕猴桃为二倍体，软枣猕猴桃为四倍体，将二者进行植物体细胞杂交得到的杂种植株为六倍体，处于有丝分裂后期的该植株体细胞中有12个染色体组，D正确。 A.花药离体培养的条件与种子萌发的条件完全相同 B.若花粉粒细胞核中有两个或多个染色体组，则所得植株为二倍体或多倍体 C.②③过程都是细胞分化过程，因此起作用的激素只有生长素 D.该过程体现了植物细胞的全能性 14.如图是某植物组织培养过程的简图。下列有关说法正确的是 (　　) √ 解析：花药离体培养所需条件要求比种子萌发所需条件高，需要培养基，另外还需要适宜的pH、温度和光照，而种子萌发需要适宜的温度、水分等，A错误；花粉粒培养形成的植株称为单倍体，B错误；在细胞分化过程中多种激素共同作用，其中起主要作用的是细胞分裂素和生长素，C错误；在该过程中，单个细胞最终培养成了植株，体现了植物细胞的全能性，D正确。 15.如图为人工种子图示，下列与其培育过程有关的叙述错误的是 (　　) √ A.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织 培养技术获得 B.胚状体是由愈伤组织分化而成，离体体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性 C.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的 D.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型 解析：人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得，A正确；胚状体是由愈伤组织分化而成的，离体细胞是已经分化的细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性，胚状体是由愈伤组织分化而成的，B正确；人工种子是由人工种皮和胚状体组成，胚状体已具有根、芽的分化，仍然具有分裂能力，C错误；由于人工种子是由组织培养而来，可以保证同一批次的人工种子具有相同的基因型，D正确。 A.过程①②③④均存在细胞分裂和细胞分化 B.培养基中含有细胞分裂素和生长激素 C.图中获得的花粉植株高度不育，表明花粉细胞不具有全能性 D.处于分裂中期的四季柑橘单倍体植株根尖细胞有9条染色体 16.花粉植株是遗传研究和突变育种的理想材料。如下是培育四季柑橘(2N=18)花粉植株的示意流程，有关叙述正确的是 (　　) √ 解析：过程①取花粉粒的过程和②脱分化过程不存在细胞分化，A错误；生长激素是蛋白质，属于动物激素。植物培养基中应含有细胞分裂素和生长素，B错误；图中花粉粒离体培养可获得花粉植株，说明花粉细胞具有全能性，C错误；处于分裂中期的四季柑橘单倍体植株根尖细胞有9条染色体，D正确。 17.下列有关植物细胞工程的叙述，错误的是 (　　) A.通过培养植物细胞，可获取大量的细胞代谢产物 B.在培养基中加入不同浓度的氯化钠溶液，可筛选出抗盐植株 C.植物组织培养技术，可获得脱毒苗 D.由于植物细胞具有全能性，同种植物的不同基因型个体，它们细胞全能性的表达程度相同 √ 解析：如果植物细胞培养仅培养到愈伤组织阶段，则可利用愈伤组织增殖能力强、种类单一等特点，获取大量的细胞代谢产物；改变外界条件，可进行筛选目的植株；植物组织培养技术，可获得脱毒苗；对于同种植物的不同基因型的个体，它们的细胞会发生分化，而细胞分化的程度不同，直接导致细胞全能性的表达程度不同。 18.以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。据图分析正确的是 (　　) A.经过②和③过程形成的C细胞只有AABB这一种类型 B.图中①至⑤过程涉及细胞的分裂和分化，但不涉及减数分裂 C.通过植物体细胞杂交技术我们最终目的是得到含有细胞壁的杂种细胞 D.②过程通常利用生长素和细胞分裂素诱导 √ 解析：两两融合的细胞有三种：AAAA、BBBB、AABB，还有些细胞可能没有融合或多个细胞融合，A错误；图中①至⑤过程涉及细胞的分裂和分化，但不涉及减数分裂，B正确；通过植物体细胞杂交技术我们最终目的是得到含有两种植株性状的杂种植株，C错误；②是诱导原生质体融合的过程，常使用聚乙二醇作为诱导剂，也可用电刺激、振荡或离心的方法，但不能用生长素和细胞分裂素诱导原生质体融合，D错误。 19.花药离体培养是重要的育种手段。如图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是 (　　) √ A.为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于芽的分化 C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体 D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上 解析：植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行，因此过程①所用的花药需在75%酒精中消毒30 s，流水冲洗后再置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min，以防止杂菌污染，A错误；过程②为脱分化，其培养基中需添加比值适中的细胞分裂素和生长素，以利于形成愈伤组织，B错误；过程③得到的植株是经过花药离体培养和秋水仙素处理的，因此可筛选获得纯合的二倍体，C正确；炼苗后植株移栽到灭菌的珍珠岩和蛭石上，基质不需要再含有蔗糖及植物激素，D错误。 20.植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体，研究者通过实验研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响，结果如图。相关叙述错误的是 (　　) 注：原生质体活力=(有活力的原生质体数/原生质体总数)×100% A.利用纤维素酶和果胶酶去壁后可分离得到原生质体 B.随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少 C.适宜清水紫花苜蓿和里奥百脉根的最佳酶解时间分别为10 h和12 h D.原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证 √ 解析：细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，则利用纤维素酶和果胶酶去壁后可分离得到原生质体，A正确；据图分析，随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少，B正确；据图分析，清水紫花苜蓿和里奥百脉根的最佳酶解时间分别为10 h和12 h，C正确；原生质体已经去除细胞壁，不能发生质壁分离和复原，D错误。 二、非选择题(本大题共60分) 21.(9分)回答下列关于植物组织培养的问题。 (1)欲以田间取得的材料制备植物细胞原生质体，去壁前要对植物组织进行清洗和消毒，植物组织上的消毒液要用_________洗去。去壁时通常采用含有________________酶的溶液处理植物组织，处理液的渗透压要________正常植物细胞。获得的原生质体呈_____形。  无菌水 果胶酶和纤维素 较高于 球 解析：欲以田间取得的材料制备植物细胞原生质体，去壁前要对植物组织进行清洗和消毒，植物组织上的消毒液要用无菌水洗去。植物细胞壁中含有果胶和纤维素，去壁时通常采用含有果胶酶和纤维素酶的溶液处理植物组织，在低浓度溶液中原生质体容易吸水涨破，所以酶解过程不能在低浓度的处理液中进行，但也不能在过高浓度的溶液中进行，原因是在过高浓度溶液中原生质体易过度失水而死亡，处理液的渗透压要较高于正常植物细胞的渗透压，获得的原生质体呈球形。 (2)在诱导丛状苗生根时，为提高生根效果，需适当减少某种植物生长调节物质，适当改变培养基的浓度。需减少的植物生长调节物质是____________类物质，生根培养基的浓度比发芽培养基的____。通常选择幼嫩的植物组织作为组培材料，原因是____________________ ____________________(写出1点即可)。  细胞分裂素 小 脱分化能力强；全能 性易表现；含病毒少 解析：在诱导丛状苗生根时，为提高生根效果，需适当减少细胞分裂素类物质，且生根培养基的浓度比发芽培养基的小。通常选择幼嫩的植物组织作为组培材料，原因是幼嫩植物组织的细胞脱分化能力强、全能性易表现、含病毒少等。 (3)采用诱变育种方式对植物耐盐性状改良时，通常用一定强度的γ射线照射愈伤组织，愈伤组织细胞因____________而易发生基因突变，组培培养基中需要添加_______来筛选耐盐植株。  分裂能力强 NaCl 解析：采用诱变育种方式对植物耐盐性状改良时，通常用一定强度的γ射线照射愈伤组织，愈伤组织细胞因分裂能力强而易发生基因突变，组培培养基中需要添加NaCl来筛选耐盐植株。 22.(10分)通过植物组织培养技术，可以快速繁殖、培育无病毒的植物。据图回答问题。 (1)紫草细胞中提取的紫草素是制造治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料。若要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素，不需要经过图中[②]________ 过程，且哪项条件是不需要的_____。  A.消毒灭菌　　　　　 B.适宜温度 C.充足光照 D.适宜养料和激素 再分化 C 解析：若要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素，只需要脱分化形成愈伤组织，不需要经过②再分化过程。愈伤组织不含叶绿体，不能进行光合作用，因此从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素时，不需要充足的光照条件。 (2)用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构，若包裹上人造种皮，制成人工种子，则图中的C相当于种子结构中的______，主要作用是___________________。  胚乳 解析：图中的C相当于种子结构中的胚乳，主要作用是为胚状体提供营养。 为胚状体提供营养 解析：人工种子能快速繁殖优良植物品种，不受季节和地域的限制。 (3)人工种子的研究和商品化有何意义? _____________________________________________。  快速繁殖优良植物品种，不受季节和地域的限制 (4)为了有利于幼苗茁壮成长，提高农作物产量，请设计两种对人工种子处理的方法。 ____________________________________________________________________________________________________。  ①在人工胚乳中添加养分、无机盐、有机碳源、有益菌、农药、抗生素等；②向人工种皮中加入植物生长调节剂 解析：为了有利于幼苗茁壮成长，提高农作物产量，可以①在人工胚乳中添加养分、无机盐、有机碳源、有益菌、农药、抗生素等；②向人工种皮中加入植物生长调节剂。 23.(13分)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，据图回答下列问题。 (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______________ __________________________。  全能性(或形成 解析：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。 完整植株所需的全部基因) (2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是______________ ___________________。  形成层容易 解析：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。 诱导形成愈伤组织 (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，最终可形成试管苗。  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) 解析：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)步骤⑥要进行照光培养，其作用是_____________________ ___________________________。  诱导叶绿素的形成， 解析：试管苗需要照光培养，以便诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用，培养成正常的植株。 使试管苗能够进行光合作用 (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。  遗传特性 解析：组培植株是在离体植物器官、组织、细胞等培养的基础上获得的，其理论基础是植物细胞具有全能性，其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，因此属于无性繁殖。 无性 24.(13分)青蒿素是有效治疗疟疾的一种药物，几乎不溶于水，且受热不稳定，所以提取工艺一直难以突破。我国科学家因在青蒿素的提取方面做出了突出贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖。下图为组织培养获得含青蒿素较高的黄花蒿的基本流程。请回答下列问题： (1)建立无菌体系时，需要用到________________的酒精溶液，幼嫩的材料易在酒精溶液中失绿，所以浸泡时间要短，而且酒精处理后马上要用_______冲洗。获得愈伤组织属于植物组织培养技术过程中的________阶段。  体积分数为75% 无菌水 脱分化 解析：进行植物组织培养建立无菌体系时，需要用到体积分数为75%的酒精溶液对外植体进行消毒；幼嫩材料中的色素易溶于酒精，易在酒精溶液中失绿，所以浸泡时间要短，而且酒精处理后马上要用无菌水冲洗。愈伤组织是由外植体经脱分化而形成的。 (2)图中④过程的培养基与③过程的培养基________ (填“一致”或“不一致”)。  不一致 解析：③为诱导愈伤组织形成的过程，④是诱导分化出根的过程，这两个过程中激素的含量和比例不同，故所用培养基不一致。 (3)组织培养过程中，外植体通常选取黄花蒿的分生区组织的原因是________________________________________________________。  步骤③黄花蒿叶片组织加入抗生素的作用是__________________ ______________。  生长较为旺盛，分裂能力强，分化程度低，容易得到愈伤组织 杀菌(杀死发根农杆 菌及其他细菌) 解析：由于分生区组织生长较为旺盛，分裂能力强，分化程度低，容易得到愈伤组织，故组织培养过程中外植体通常选取黄花蒿的分生区组织。为避免杂菌污染，植物组织培养过程需要无菌操作。步骤③黄花蒿叶片组织中加入抗生素的作用是杀死发根农杆菌及其他细菌。 (4)某小组对生根的黄花蒿继续进行组织培养得到了黄花蒿幼苗，但是幼苗叶片颜色为黄色，可能的原因是培养基中没有添加______元素，也可能是__________________________。  镁 培育过程中没有给予光照 解析：某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色，即缺少叶绿素，原因可能是培养基中没有添加镁元素，也可能是培育过程中没有给予光照，缺少叶绿素形成的条件。 25.(15分)清水紫花苜蓿适应性强、产草量高，营养丰富，但作为饲料易造成家畜臌胀病，而里奥百脉根因富含缩合单宁，能防止家畜臌胀病的发生。为获得抗臌胀病的新型苜蓿品种，科研人员进行了如下研究。请回答问题： (1)剪取清水紫花苜蓿、里奥百脉根无菌苗的下胚轴及子叶作为外植体，接种到培养基中，经________过程形成愈伤组织，该过程需要添加______________________________进行调节。将两种材料的愈伤组织用_________________酶处理，获得原生质体。  脱分化 植物激素(生长素、细胞分裂素) 纤维素酶和果胶 解析：剪取清水紫花苜蓿、里奥百脉根无菌苗的下胚轴及子叶作为外植体，接种到培养基中，经脱分化过程形成愈伤组织，该过程需要添加植物激素(生长素、细胞分裂素)进行调节。将两种材料的愈伤组织用纤维素酶和果胶酶处理，获得原生质体。 (2)为了提高原生质体的产量，保证实验的成功率，还需考虑酶液的渗透压、酶解时间等因素。分别检测上述两个因素对原生质体产量的影响，结果如图。 甘露醇能维持稳定的渗透压，由图1可知，酶解时宜选用的甘露醇浓度为____________。由图2可知，最适宜的酶解时间为_________________________________________。  0.55 mol·L-1 清水紫花苜蓿酶解10 h，里奥百脉根酶解12 h 解析：由图1可知，酶解时宜选用的甘露醇浓度为0.55 mol·L-1，清水紫花苜蓿和里奥百脉根原生质体产量最高；由图2可知，最适宜的酶解时间为清水紫花苜蓿酶解10 h，里奥百脉根酶解12 h。 (3)为了方便在荧光倒置显微镜下观察是否发生异源原生质体的融合，可将获得的原生质体_______________________标记，然后用化学试剂__________诱导融合。  分别用两种不同的荧光 聚乙二醇 解析：为了方便在荧光倒置显微镜下观察是否发生异源原生质体的融合，可将获得的原生质体分别用两种不同的荧光标记，然后用化学试剂聚乙二醇诱导融合。 (4)利用选择培养基筛选出异源融合的原生质体，再经植物组织培养技术获得杂种植株。植物体细胞杂交技术克服了_______________________，使杂种植株具有双亲的遗传特性，培育出抗臌胀病苜蓿新品种。  远缘杂交不亲和的障碍 解析：利用选择培养基筛选出异源融合的原生质体，再经植物组织培养技术获得杂种植株。植物体细胞杂交技术克服了远缘杂交不亲和的障碍，使杂种植株具有双亲的遗传特性，培育出抗臌胀病苜蓿新品种。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $