专题02 植物细胞工程（期中真题汇编，江苏专用）高二生物下学期

专题02 植物细胞工程 2大模块高频考点概览 考点01 植物细胞工程的基本技术 考点02 植物细胞工程的应用 地 城 考点01 植物细胞工程的基本技术 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏宿迁·期中）下列有关实验操作的叙述，正确的是（    ） A．可用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 B．诱导愈伤组织和后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照 C．培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液对外植体进行消毒 D．脱分化过程中需在培养基中添加特定的激素以诱导愈伤组织形成胚状体 2．（24-25高二下·江苏连云港·期中）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．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养 D．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间 3．（24-25高二下·江苏扬州·期中）植物甲和植物乙是两种药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究者欲通过植物细胞工程技术生产疗效相近且具有叠加效应的“药对”，操作流程如图所示，序号代表过程。下列叙述正确的是（    ） A．生长素与细胞分裂素比值低利于愈伤组织分化生根 B．②在低渗的培养液中，常用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等 C．⑤可以利用促进细胞分化的培养条件来提高次生代谢物的总含量 D．该过程运用的生物学原理是细胞膜的流动性和细胞增殖 4．（24-25高二下·江苏无锡·期中）以玄参茎段为外植体进行植物组织培养，流程图如下，相关叙述正确的是（    ） ①外植体的选择及其消毒→②外植体的接种及愈伤组织诱导→③丛芽与不定根的诱导→④炼苗与移栽 A．所用培养基含植物细胞所必需的无机盐、蔗糖和激素等营养物质 B．过程①需用酒精和次氯酸钠混合液对外植体进行消毒处理 C．过程②脱分化形成愈伤组织时可发生基因突变和染色体变异 D．只有再分化的过程中存在基因的选择性表达，脱分化的过程中不存在 5．（24-25高二下·江苏泰州·期中）研究人员将香茅草与天竺葵进行植物体细胞杂交，培育出能够释放香茅醛驱赶蚊虫的驱蚊草。下列相关叙述错误的是（　　） A．驱蚊草的培育主要应用了基因重组原理，属于可遗传的变异 B．该过程利用了细胞膜的流动性、植物细胞的全能性等原理 C．体细胞杂交前必须去除细胞壁，然后再诱导原生质体融合 D．组织培养过程中需使用生长素和细胞分裂素等植物生长调节剂 6．（24-25高二下·江苏无锡·期中）蜗牛会取食水稻秸秆，下图是利用甲（高产）、乙（耐盐）两种水稻的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的流程图。下列相关叙述正确的是（    ）    A．用蜗牛消化道提取液进行 a 处理时，也能获得原生质体 B．b 之前的诱导过程除 PEG 之外还可以使用灭活的病毒 C．b 之后得到的愈伤组织细胞与正常细胞相比没有细胞壁 D．c 是具有耐盐性状的幼芽，c 即可直接发育为耐盐植株 7．（24-25高二下·江苏连云港·期中）下列培养基不需要添加琼脂的是（　　） A．用于植物细胞培养获得细胞产物的培养基 B．植物愈伤组织培养基 C．筛选得到大肠杆菌菌落的培养基 D．纤维素分解菌的鉴别培养基 8．（24-25高二下·江苏连云港·期中）下图是某二倍体植物花药育种过程的图解，相关叙述正确的是（　　） A．步骤②培养基一般不含有碳源 B．步骤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中 C．过程③逐步分化的植株不一定是纯合的二倍体 D．愈伤组织细胞分化时一定会发生基因突变或基因重组 9．（24-25高二下·江苏连云港·期中）植物细胞表现出全能性的必要条件是（　　） A．导入其他物种基因 B．脱离母体并给予适宜营养 C．全程光照处理 D．进行紫外线灭菌处理 10．（24-25高二下·江苏盐城·期中）大丽花为菊科大丽花属，是多年生草本植物。大丽花为世界名花之一，除具观赏价值外，还具有药用价值。大丽花在栽培过程中易受病毒感染，造成品质退化。研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．应选取大丽花植株无病毒的茎尖作为外植体，并用70%酒精溶液浸泡30min B．诱导愈伤组织时，在酒精灯火焰旁将外植体的1/3～1/2正向插入培养基 C．过程①为再分化，目的是使细胞失去原特有的结构和功能，该过程无需光照 D．2号和3号培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值分别为大于1和小于1 二、多选题 11．（24-25高二下·江苏无锡·期中）铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱，过程及结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．过程①获得的幼芽应先用70%乙醇消毒30min，再用次氯酸钠溶液处理30s B．过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成 C．过程③涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长 D．结果表明，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关，光照条件有利于PLBs的生长 12．（24-25高二下·江苏扬州·期中）SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，它能催化超氧阴离子自由基形成H2O2，增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式，相关叙述错误的有（　　） A．①过程中最常用的方法是采用Ca2＋处理法将SOD基因导入植物细胞 B．②需要进行照光培养，以诱导叶绿素的形成 C．③表示再分化过程，无需严格的无菌操作 D．该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性 三、非选择题 13．（24-25高二下·江苏连云港·期中）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．某研究小组拟利用植物体细胞杂交技术培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：    (1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁，分离出有活力的____________。目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用__________等分解植物的细胞壁。 (2)②过程的发生，必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是：利用______等促使原生质体融合；化学方法是：用________等试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理都是利用____________，诱导融合的方法类似，动物细胞的融合还常用到__________作为诱导剂。 (3)③表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁，新细胞壁的产生与细胞内________（细胞器）有密切关系。形成的融合细胞进一步经过④________培养形成愈伤组织，然后经过⑤__________形成完整的杂种植株。从杂种细胞培养成杂种植株，这种培养技术的原理是____________。 (4)假设甲和乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是________。 14．（24-25高二下·江苏连云港·期中）不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生代谢产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图所示。请回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位或染色体消除，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 (1)培养基中应添加一定浓度的蔗糖，目的是提供能源和__________。A处理为__________。 (2)采用二乙酸荧光素（FDA）法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。据此分析应选择__________（填“发荧光”或“不发荧光”）的原生质体用于融合。 (3)获得的原生质体常使用化学试剂__________诱导融合过程④再分化阶段，芽的分化要求培养基中生长素与细胞分裂素比例__________（填“较高”、“较低”或“适中”）。 (4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如表所示。后代植株中__________类型一定不是所需植株。 后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 15．（24-25高二下·江苏扬州·期中）不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如下图。请回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 (1)过程①中需将植物组织经_____后接种于MS培养基上诱导_____过程，产生愈伤组织。 (2)过程②中将愈伤组织加入_____酶去壁，对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为_____、_____。 (3)采用二乙酸荧光素（FDA）法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择_____（填“有”或“无”）荧光的原生质体用于融合。 (4)过程③可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有_____法等，融合完成的标志是_____，与该过程完成有关的细胞器是_____。 (5)过程④中，再分化阶段所用培养基需含有植物激素X和Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况不同。当植物激素X多Y少时，未分化细胞群将分化出芽，则植物激素X的名称是_____。 (6)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下： 后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，后代植株中_____类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本_____的染色体，另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进主要来源亲本的基因组。 16．（24-25高二下·江苏扬州·期中）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。据图回答下列问题： (1)为获得原生质体，过程①需要利用_______酶处理两种植物细胞，促进原生质体融合的方法有_______（写出两个），两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是________。 (2)过程③和④利用的植物细胞工程技术是________。该技术依据的生物学原理是________。该过程中需要使用的植物激素主要是________。需要光照的是过程________。（填“③”或“④”），光照的作用是________。 (3)细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜表面的荧光颜色可能是________，细胞融合过程是否受温度的影响？__________（填“是”或“否”）。 (4)已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄一马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到_________条染色体。 17．（24-25高二下·江苏徐州·期中）如图为A、B不同物种间体细胞杂交示意图，请回答下列问题：    (1)去除细胞壁而不损伤细胞可用____________处理，然后用___________________等方法分离纯化得到原生质体。再用促融剂处理，使用的促融剂主要是_____________。 (2)融合完成的标志是________，其中杂种细胞的遗传物质组成是__________ 。 (3)杂种细胞经人工诱导培养，经__________（过程），逐渐发育成C杂种植株，该植株的性状特点是_____________________。 (4)A、B不同物种间体细胞杂交技术应用的原理有：___________和___________。 (5)整个培养过程应用了细胞工程的____________和___________两大技术，这种方法培育杂种植株的意义是__________________。 18．（24-25高二下·江苏盐城·期中）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杂种植株，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜一甘蓝”的杂交过程示意图，回答以下问题： (1)为了得到原生质体需先用________和________来处理白菜细胞和甘蓝细胞。 (2)诱导原生质体融合的方法有多种，常用的物理方法有（列举一种即可）___________，常用的化学试剂有（列举一种即可）____________，该过程体现了细胞膜具有________性，形成杂交细胞的标志是_______，再经过诱导可形成愈伤组织并可进一步发育成完整植株。 (3)由杂种细胞得到白菜—甘蓝杂种植株所用到的技术手段称为____________技术，该过程体现了杂种细胞具有________性。 (4)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”杂种细胞染色体数为_________；通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是___________。 (5)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于_____________。 19．（24-25高二下·江苏淮安·期中）科学家利用植物体细胞杂交技术，将番茄叶片细胞制成的原生质体和马铃薯块茎细胞制成的原生质体融合，成功地培育出了“番茄一马铃薯”杂种植株，如图1所示，其中①～⑤表示过程，a～f表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如图2所示的三组实验。据图回答下列问题： (1)图1的过程②中，常用的化学诱导方法是___________融合法；过程③成功的标志是_______________；过程④形成愈伤组织需要经过______过程，愈伤组织形成f需要经过_______过程。培养基中____________、___________的浓度会影响植物细胞的发育方向。 (2)图1培育杂种植株的过程主要应用的原理是_______________、_______________；图2培育植物体B的育种方法Ⅱ称为______________。 (3)番茄是二倍体，体细胞中共24条染色体，马铃薯是四倍体，体细胞中共48条染色体。则图1的杂种植株的叶肉细胞中含有____________个染色体组。图2中幼苗A、幼苗B、植物体A、植物体B、植物体C的叶肉细胞中，染色体数目不是24的是____________。图1技术在育种方面的意义在于_________________。 20．（24-25高二下·江苏连云港·期中）紫杉醇是一种从红豆杉中提取的生物碱，可以生产为抗癌药物。真菌能够引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物的积累。科研人员选用红豆杉嫩枝条的愈伤组织进行悬浮细胞培养，生产紫杉醇，主要流程如图1： (1)从红豆杉中提取紫杉醇制备抗癌药物，体现了生物多样性的_______价值。 (2)过程①取红豆杉嫩枝条，接种前常用适宜浓度的_______对其进行消毒，每次处理后用_______（填“蒸馏水”或“无菌水”）冲洗5次，去除残留于枝条上的药剂。过程①需要添加的两类植物激素是_______，且两者的浓度应该_______。 (3)过程④在悬浮细胞培养体系中需要添加蔗糖，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是_______。在悬浮细胞体系中添加桔青霉的目的是_______。 (4)科研人员继续研究了添加桔青霉诱导子对红豆杉愈伤组织鲜质量、紫杉醇总生产量、PPO（多酚氧化酶，活性高会引起愈伤组织褐化抑制细胞分裂）总活性、PAL（植物防御反应的标志酶，参与紫杉醇的合成）活性的影响，实验结果见图2、图3。    ①根据图2可知，添加桔青霉诱导子可以_______愈伤组织生长，结合图3分析原因是_______。 ②结合图2、图3分析添加桔青霉诱导子能促进紫杉醇产量提高的原因有_______ 地 城 考点02 植物细胞工程的应用 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏宿迁·期中）利用山金柑愈伤组织细胞（2n）和早花柠檬叶肉细胞（2n）进行体细胞杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植株。如图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列相关叙述正确的是（    ） A．该过程需严格控制无菌条件，获得的融合原生质体需要放在无菌水中以备进一步筛选 B．山金柑产生类柠檬苦素应该是次生代谢物，不是生物生长所必需的 C．杂种植物将保留山金柑和早花柠檬全部优良性状并成功表达 D．经过体细胞杂交获得的杂种植株是可育的异源四倍体 2．（24-25高二下·江苏无锡·期中）下列有关植物细胞工程应用的叙述，正确的是（    ） A．利用植物组织培养技术获得紫草宁，实现了细胞产物的工厂化生产 B．花药离体培养得到的单倍体植株可大田栽培提高作物产量 C．取香蕉茎尖进行组织培养，可获得抗病毒苗 D．组培苗移植之前，需要用流水清洗掉根部的培养基 3．（24-25高二下·江苏盐城·期中）骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图。下列说法正确的是（　　） A．下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理 B．过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化 C．由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染 D．通过工厂化培养提取生物碱，提高了单个细胞中次生代谢物的产量 4．（24-25高二下·江苏南京·期中）植物无糖组织培养技术是指在植物组织培养中以CO2代替糖作为植物体的碳源，生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术，在中药材繁殖等方面广泛应用。有关叙述错误的是 （    ） A．该技术通过改变碳源在一定程度上降低了杂菌污染的可能性 B．该技术选取植物体的各种部位作为外植体，获得的新植株基因型相同 C．通过该技术繁殖新个体也需要经历脱分化和再分化过程 D．该技术需要的环境条件包括适宜的光照、充足的CO2等 5．（24-25高二下·江苏南通·期中）紫杉醇是一种从红豆杉中提取的生物碱，可以用来生产抗癌药物。真菌能够引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物的积累。科研人员选用红豆杉嫩枝条的愈伤组织进行悬浮细胞培养，生产紫杉醇，相关叙述正确的是（　　） A．紫杉醇为次生代谢物，是红豆杉生长所必需的物质 B．利用紫杉醇制备抗癌药物，体现了生物多样性的间接价值 C．用次氯酸钠溶液对外植体消毒处理30s后立即用无菌水冲洗2~3次 D．推测在悬浮细胞中添加适量青霉菌可以增加紫杉醇的产量 6．（24-25高二下·江苏盐城·期中）植物细胞工程在很多方面有着广泛的应用，下列相关叙述错误的是（    ） A．快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性 B．紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物 C．作物脱毒一般选择植物叶肉细胞进行组织培养 D．单倍体育种通常需要花药离体培养，能够缩短育种年限 7．（24-25高二下·江苏盐城·期中）下图为植物组织培养技术操作流程图。下列相关叙述错误的是（    ） A．甲过程是脱分化，其培养基中必须含有植物激素和有机营养 B．乙是愈伤组织，是未分化的细胞形成不定形的薄壁组织团块 C．丙过程是再分化，该过程的根本原因是基因的选择性表达 D．生长素用量与细胞分裂素用量比值大于1时，有利于芽的分化 8．（24-25高二下·江苏扬州·期中）辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列相关叙述正确的是（　　） A．实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变 B．①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控 C．通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性 D．获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎，脱毒苗具有更强的抗病毒能力 9．（24-25高二下·江苏扬州·期中）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．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 C．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 D．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 二、多选题 10．（24-25高二下·江苏盐城·期中）植物组织培养是植物细胞工程的基本技术。下列关于菊花组织培养的叙述，正确的有（    ） A．培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液对外植体进行消毒 B．将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，注意不要倒插 C．组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，经炼苗后再移栽大田 D．培养基中需添加一定量的葡萄糖以利于调节渗透压和提供营养物质 11．（24-25高二下·江苏常州·期中）图示利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株的过程。下列相关叙述正确的有（    ）    A．过程①应将叶片上表皮向上，置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中 B．过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成 C．过程④常选择不同大小或颜色的双亲原生质体，以便显微镜下直接识别杂合细胞 D．过程⑤进行脱分化和再分化过程，杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状 三、非选择题 12．（24-25高二下·江苏无锡·期中）狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其产生的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程。请回答下列相关问题： (1)进行①过程前要对狼爪瓦松植株甲幼嫩的叶进行________处理，所用的试剂为体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液。图中②过程称为_________，通过②③培养获得植株乙所利用技术的细胞学原理是________________。 (2)培养中的愈伤组织细胞一直处于 _________________的状态，可用于④诱导产生突变体。 (3)⑤过程需要用_________________酶进行处理，形成植株丁的过程中，PEG的作用是______________________。 (4)黄酮类化合物是狼爪瓦松的次生代谢物，⑥为对该产物进行工厂化生产，某同学认为细胞产物的工厂化生产主要目的是提高单个细胞中黄酮类化合物的含量，你同意该同学的观点吗_______，请说明相应的理由：__________________。 (5)通过植物细胞工程对狼爪瓦松培养，获得药物黄酮类化合物，下列相关叙述正确的是___。 A．过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养 B．过程④常用射线或化学物质处理后即可获得大量目的植株 C．过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，应将愈伤组织细胞在液体培养基培养 D．所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同，植株丁和甲是同一物种 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 植物细胞工程 地 城 考点01 植物细胞工程的基本技术 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D C A A A C B B 题号 11 12 答案 BCD ABC 13．(1) 原生质体 纤维素酶和果胶酶 (2) 离心法、电融合法 聚乙二醇/PEG 细胞质膜的流动性 灭活的病毒 (3) 高尔基体 脱分化 再分化 植物细胞的全能性 (4)上述杂种植株（为异源四倍体）在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会，产生正常的配子 14．(1) 碳源 X射线处理 (2)发出荧光 (3) 聚乙二醇 较低 (4)乙 15．(1) 消毒 脱分化 (2) 纤维素酶、果胶酶 X射线 碘乙酰胺 (3)有 (4) 高Ca2+-高pH融合 植物细胞再生出细胞壁 高尔基体 (5)细胞分裂素 (6) 乙 柴胡 16．(1) 纤维素酶和果胶酶 离心法、电融合法、聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法 杂种细胞再生出新的细胞壁 (2) 植物组织培养 植物细胞具有全能性 生长素和细胞分裂素 ④ 诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 (3) 红色荧光和绿色荧光、红色荧光、绿色荧光 是 (4)144 17．(1) 纤维素酶和果胶酶 低速离心 PEG (2) 形成细胞壁 A和B植物的遗传物质之和 (3) 有丝分裂增加细胞数量并不断分化 具有A和B两种植物的性状 (4) 细胞膜的流动性 植物细胞的全能性 (5) 植物体细胞杂交 植物组织培养 克服了远缘杂交不亲和的障碍 18．(1) 纤维素酶 果胶酶 (2) 离心法/电融合法 聚乙二醇融合法/高Ca2+--高pH融合法 （一定的）流动性 再生出细胞壁 (3) 植物组织培养 全能 (4) 38 存在生殖隔离 (5)打破生殖隔离，实现远缘杂交育种（克服远缘杂交不亲和的障碍） 19．(1) 聚乙二醇（PEG） 再生出细胞壁 脱分化 再分化 生长素 细胞分裂素 (2) 植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性 单倍体育种 (3) 6 幼苗B 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 20．(1)直接 (2) 酒精、次氯酸钠溶液 无菌水 生长素、细胞分裂素 相当 (3) 蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡 引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物紫杉醇的积累 (4) 促进 抑制了PPO活性，抑制了愈伤组织褐化，促进其生长 促进了愈伤组织的生长；促进了细胞中PAL活性的提高 地 城 考点02 植物细胞工程的应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D A B D C D C B BC 题号 11 答案 AC 12．(1) 消毒 脱分化 植物细胞的全能性 (2)不断增殖 (3) 纤维素酶、果胶酶 促进原生质体融合 (4) 不同意 植物细胞的次生代谢物含量很低，利用细胞产物的工厂化生产黄酮类化合物主要是通过增加细胞数量从而增加黄酮类化合物的含量 (5)C 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 植物细胞工程 2大模块高频考点概览 考点01 植物细胞工程的基本技术 考点02 植物细胞工程的应用 地 城 考点01 植物细胞工程的基本技术 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏宿迁·期中）下列有关实验操作的叙述，正确的是（    ） A．可用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 B．诱导愈伤组织和后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照 C．培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液对外植体进行消毒 D．脱分化过程中需在培养基中添加特定的激素以诱导愈伤组织形成胚状体 【答案】A 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、蛋白酶合成抑制剂通过阻断细胞周期调控蛋白（如促成熟因子）的降解，维持这些蛋白的活性水平，使重构胚重启细胞周期并进入分裂阶段，A正确； B、诱导愈伤组织不需要每日给予适当时间和强度的光照，B错误； C、培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠分别对外植体进行消毒，C错误； D、再分化过程中需在培养基中添加特定的激素以诱导形成胚状体，D错误。 故选A。 2．（24-25高二下·江苏连云港·期中）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．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养 D．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间 【答案】D 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】A、步骤①添加纤维素酶或果胶酶去除细胞，其原理是酶的专一性，A错误； B、步骤②吸取原生质体放入等渗液中清洗，否则会导致原生质体吸水涨破，B错误； C、台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养，染成蓝色的原生质体活性差或死亡，C错误； D、结合图示可知，原生质体处于甘露醇和蔗糖溶液之间，因而可推测原生质体的密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间，D正确。 故选D。 3．（24-25高二下·江苏扬州·期中）植物甲和植物乙是两种药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究者欲通过植物细胞工程技术生产疗效相近且具有叠加效应的“药对”，操作流程如图所示，序号代表过程。下列叙述正确的是（    ） A．生长素与细胞分裂素比值低利于愈伤组织分化生根 B．②在低渗的培养液中，常用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等 C．⑤可以利用促进细胞分化的培养条件来提高次生代谢物的总含量 D．该过程运用的生物学原理是细胞膜的流动性和细胞增殖 【答案】D 【分析】图中是植物甲和乙体细胞杂交过程，其中①为去除细胞壁，②为原生质体融合，③为形成新的杂种细胞，④为脱分化形成愈伤组织，⑤为提取代谢产物。 【详解】A、生长素促进根的生成，生长素与细胞分裂素比值高利于愈伤组织分化生根，A错误； B、过程②是诱导原生质体融合，一般在等渗或略高渗的培养液中，常用PEG融合法、电融合法等。灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的方法，B错误； C、过程⑤利用植物组织培养技术获得愈伤组织或细胞，从中直接提取次生代谢物，实现工厂化生产，故可以利用促进细胞生长的培养条件来提高次生代谢物的总含量，C错误； D、该过程运用的生物学原理是细胞膜的流动性、细胞增殖，但未体现植物细胞的全能性（形成各种细胞或完整植株），D正确。 故选D。 4．（24-25高二下·江苏无锡·期中）以玄参茎段为外植体进行植物组织培养，流程图如下，相关叙述正确的是（    ） ①外植体的选择及其消毒→②外植体的接种及愈伤组织诱导→③丛芽与不定根的诱导→④炼苗与移栽 A．所用培养基含植物细胞所必需的无机盐、蔗糖和激素等营养物质 B．过程①需用酒精和次氯酸钠混合液对外植体进行消毒处理 C．过程②脱分化形成愈伤组织时可发生基因突变和染色体变异 D．只有再分化的过程中存在基因的选择性表达，脱分化的过程中不存在 【答案】C 【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 【详解】A、植物激素不属于营养物质，A错误； B、过程①需依次用酒精和次氯酸钠对外植体进行无菌处理，B错误； C、由根尖细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，细胞不发生分化，但细胞通过有丝分裂方式进行增殖，在有丝分裂间期可能会发生基因突变，在细胞分裂期可能会发生染色体变异，C正确； D、脱分化是由已分化的状态恢复到未分化的状态，在脱分化的过程中也有相应的基因选择性表达，D错误。 故选C。 5．（24-25高二下·江苏泰州·期中）研究人员将香茅草与天竺葵进行植物体细胞杂交，培育出能够释放香茅醛驱赶蚊虫的驱蚊草。下列相关叙述错误的是（　　） A．驱蚊草的培育主要应用了基因重组原理，属于可遗传的变异 B．该过程利用了细胞膜的流动性、植物细胞的全能性等原理 C．体细胞杂交前必须去除细胞壁，然后再诱导原生质体融合 D．组织培养过程中需使用生长素和细胞分裂素等植物生长调节剂 【答案】A 【分析】植物体细胞杂交过程：（1）酶解法去壁获取原生质体；（2）人工诱导原生质体融合；（3）再生出新细胞壁，标志着原生质体融合完成；（4）经脱分化和再分化过程，通过组织培养把杂种细胞培育成杂种植株。 【详解】A、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，该技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，该变异不属于基因重组，属于染色体变异，且为可遗传变异，A错误； B、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，利用的是植物体细胞杂交技术，该技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，B正确； C、体细胞杂交前必须去除细胞壁，然后再诱导原生质体融合，因为细胞壁不具有生物活性，细胞壁的存在会阻碍原生质体的融合，C正确； D、植物生长调节物质和植物激素具有相似的化学性质，生长素和细胞分裂素的浓度和配比影响根和芽的形成，因此，组织培养过程中需使用生长素和细胞分裂素等植物生长调节剂，D正确。 故选A。 6．（24-25高二下·江苏无锡·期中）蜗牛会取食水稻秸秆，下图是利用甲（高产）、乙（耐盐）两种水稻的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的流程图。下列相关叙述正确的是（    ）    A．用蜗牛消化道提取液进行 a 处理时，也能获得原生质体 B．b 之前的诱导过程除 PEG 之外还可以使用灭活的病毒 C．b 之后得到的愈伤组织细胞与正常细胞相比没有细胞壁 D．c 是具有耐盐性状的幼芽，c 即可直接发育为耐盐植株 【答案】A 【分析】分析题图：图示为培育高产耐盐的杂种植株的培育过程，其中a表示酶解法去除细胞壁，b表示诱导原生质体融合，c为胚状体。 【详解】A、图中a处理是去除植物细胞的细胞壁获得原生质体。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，使用纤维素酶和果胶酶可以去除细胞壁，所以进行a处理时，需要用到纤维素酶和果胶酶，而根据题意，蜗牛会取食水稻秸秆，因此蜗牛消化道液提取液中含有纤维素和果胶酶，用其处理也能获得原生质体，A正确； B、灭活的病毒常用于诱导动物细胞融合，而植物原生质体融合可以用PEG（聚乙二醇）等方法诱导，一般不使用灭活的病毒，B错误； C、b过程是原生质体融合，之后得到的愈伤组织细胞是具有细胞壁的。植物组织培养过程中，愈伤组织是具有细胞壁的薄壁细胞，C错误； D、是经过在含钠盐浓度为0.6%的固体培养基培养筛选出的具有耐盐性状的愈伤组织，愈伤组织需要经过再分化等过程才能发育为耐盐植株，而不是直接发育为植株，D错误。 故选A。 7．（24-25高二下·江苏连云港·期中）下列培养基不需要添加琼脂的是（　　） A．用于植物细胞培养获得细胞产物的培养基 B．植物愈伤组织培养基 C．筛选得到大肠杆菌菌落的培养基 D．纤维素分解菌的鉴别培养基 【答案】A 【分析】在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。 【详解】A、用于植物细胞培养获得细胞产物的培养基为液体培养基，不需要添加琼脂，A正确； B、植物愈伤组织培养基用于外植体脱分化，为固体培养基，需要加入琼脂，B错误； C、筛选得到大肠杆菌菌落的培养基需要观察菌落，需要固体培养基，C错误； D、纤维素分解菌的鉴别培养基要观察菌落周围的透明圈，所以纤维素分解菌的鉴别培养基是琼脂固体培养基，D错误。 故选A。 8．（24-25高二下·江苏连云港·期中）下图是某二倍体植物花药育种过程的图解，相关叙述正确的是（　　） A．步骤②培养基一般不含有碳源 B．步骤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中 C．过程③逐步分化的植株不一定是纯合的二倍体 D．愈伤组织细胞分化时一定会发生基因突变或基因重组 【答案】C 【分析】植物组织培养指的是在无菌培养的条件下，将离体的植物器官（根、茎、叶、花、果实等）、组织（形成层、花药组织等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）以及原生质体等培养在人工配制的培养基上，并给予适当的培养条件，使其长成完整植株的过程。 【详解】A、步骤②过程形成愈伤组织，该过程植物无法进行光合作用，因此步骤②培养基要添加碳源，A错误； B、过程④获得的植株可以进行光合作用产生有机物，因此培养基中不需要加入蔗糖，B错误； C、过程③为再分化，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； D、愈伤组织细胞分化时不一定会发生基因突变或基因重组，D错误。 故选C。 9．（24-25高二下·江苏连云港·期中）植物细胞表现出全能性的必要条件是（　　） A．导入其他物种基因 B．脱离母体并给予适宜营养 C．全程光照处理 D．进行紫外线灭菌处理 【答案】B 【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因；在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官．植物细胞表现全能性的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、导入其他物种的基因属于基因工程技术，植物细胞表现出全能性不需要导入其它基因，A错误； B、除给予适宜的营养和外界条件外，外植体还需要离体，如在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官，B正确； C、外植体脱分化形成愈伤组织阶段需要避光，C错误； D、紫外线灭菌会杀死植物细胞，导致植物组织培养失败而无法表现出全能性，D错误。 故选B。 10．（24-25高二下·江苏盐城·期中）大丽花为菊科大丽花属，是多年生草本植物。大丽花为世界名花之一，除具观赏价值外，还具有药用价值。大丽花在栽培过程中易受病毒感染，造成品质退化。研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．应选取大丽花植株无病毒的茎尖作为外植体，并用70%酒精溶液浸泡30min B．诱导愈伤组织时，在酒精灯火焰旁将外植体的1/3～1/2正向插入培养基 C．过程①为再分化，目的是使细胞失去原特有的结构和功能，该过程无需光照 D．2号和3号培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值分别为大于1和小于1 【答案】B 【分析】图示分析，①为外植体脱分化形成愈伤组织过程，②为愈伤组织经过再分化形成丛壮苗的过程，③为丛壮苗在生根培养基中形成试管苗过程。 【详解】A、茎尖病毒很少或几乎不含病毒，作为外植体培养脱毒苗，外植体需要在酒精中浸泡30s，A错误； B、诱导愈伤组织时，在酒精灯火焰旁将外植体的1/3～1/2正向插入培养基，以避免杂菌污染，B正确； C、过程①为外植体经过脱分化过程形成愈伤组织，目的是使细胞失去原特有的结构和功能，该过程不需要光照，C错误； D、2号培养基中脱分化过程所用的培养基细胞分裂素与生长素用量的比值等于1，3号培养基发芽培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值大于1，D错误。 故选B。 二、多选题 11．（24-25高二下·江苏无锡·期中）铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱，过程及结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．过程①获得的幼芽应先用70%乙醇消毒30min，再用次氯酸钠溶液处理30s B．过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成 C．过程③涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长 D．结果表明，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关，光照条件有利于PLBs的生长 【答案】BCD 【分析】1、左图分析：图示表示应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的试验流程，①是取外植体，②是脱分化。 2、右图分析：图示表示在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化，三者均随着时间的推移逐渐增多，最终趋于稳定，且PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量。 【详解】A、消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，故外植体消毒可先用70%乙醇处理30s，无菌水清洗后再用次氯酸钠溶液处理30min，A错误； B、过程②为脱分化，固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成，B正确； C、过程③拟原球茎的长大，涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长，C正确； D、据右图可知，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关；PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量，说明光照条件有利于PLBs的生长，D正确。 故选BCD。 12．（24-25高二下·江苏扬州·期中）SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，它能催化超氧阴离子自由基形成H2O2，增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式，相关叙述错误的有（　　） A．①过程中最常用的方法是采用Ca2＋处理法将SOD基因导入植物细胞 B．②需要进行照光培养，以诱导叶绿素的形成 C．③表示再分化过程，无需严格的无菌操作 D．该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性 【答案】ABC 【分析】分析题图：SOD基因是目的基因，图中①表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞的过程；②③表示植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性，其中②表示脱分化形成愈伤组织的过程；③表示再分化形成胚状体的过程。 【详解】A、SOD基因属于目的基因，将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，A错误； B、②表示脱分化，脱分化一般需要避光处理，以诱导愈伤组织形成，B错误； C、植物组织培养全过程都需要严格的无菌操作，③表示再分化过程，仍需严格的无菌操作，C错误； D、该育种方式利用了细胞工程（植物组织培养）和基因工程（将SOD目的基因导入植物细胞），从植物细胞培育成植物个体，能体现细胞的全能性，D正确。 故选ABC。 三、非选择题 13．（24-25高二下·江苏连云港·期中）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．某研究小组拟利用植物体细胞杂交技术培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：    (1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁，分离出有活力的____________。目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用__________等分解植物的细胞壁。 (2)②过程的发生，必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是：利用______等促使原生质体融合；化学方法是：用________等试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理都是利用____________，诱导融合的方法类似，动物细胞的融合还常用到__________作为诱导剂。 (3)③表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁，新细胞壁的产生与细胞内________（细胞器）有密切关系。形成的融合细胞进一步经过④________培养形成愈伤组织，然后经过⑤__________形成完整的杂种植株。从杂种细胞培养成杂种植株，这种培养技术的原理是____________。 (4)假设甲和乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是________。 【答案】(1) 原生质体 纤维素酶和果胶酶 (2) 离心法、电融合法 聚乙二醇/PEG 细胞质膜的流动性 灭活的病毒 (3) 高尔基体 脱分化 再分化 植物细胞的全能性 (4)上述杂种植株（为异源四倍体）在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会，产生正常的配子 【分析】植物体细胞杂交技术的过程是：取植物甲和植物乙的体细胞，先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甲、原生质体乙，再用化学诱导剂聚乙二醇诱导融合形成杂种细胞；再借助植物组织培养技术，让杂种细胞先经过脱分化培养形成愈伤组织，再经过再分化形成根、芽，进而长成完整植株。 【详解】（1）结合图示可知，①过程是去掉植物细胞壁获得原生质体；目前此步聚最常用的方法是酶解法，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故可在温和的条件下用纤维素酶和果胶酶等分解植物的细胞壁，获得的原生质体可通过聚乙二醇诱导法促融。 （2）②过程是原生质体融合，人工诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇），诱导动物细胞融合还可以用生物法（灭活的病毒），该方法的原理是利用病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，进而使细胞互相凝聚，进而实现了细胞的融合。 （3） ③表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁，新细胞壁的产生意味着细胞融合成功，其细胞壁的形成与细胞内高尔基体有密切关系；形成的融合细胞进一步经过特定的培养基，脱分化培养形成愈伤组织，然后经适宜配比的生长素与细胞分裂素调节，再分化（⑤）形成完整的杂种植株；从杂种细胞培养成杂种植株，这种培养技术称为植物组织培养，其原理是植物细胞的全能性。 （4）多倍体是指由受精卵发育而来的个体，且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体；甲、乙均为二倍体，二者为不同的物种，因而不能通过有性杂交产生可育后代，原因是甲、乙有性杂交所产生的后代没有同源染色体，在减数分裂过程中同源染色体联会异常，因而不能产生正常的配子；但两者通过植物体细胞杂交技术产生的后代却是可育的，因为该技术获得的是异源四倍体，其中含有同源染色体，因而在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会，产生正常的配子。 14．（24-25高二下·江苏连云港·期中）不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生代谢产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图所示。请回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位或染色体消除，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 (1)培养基中应添加一定浓度的蔗糖，目的是提供能源和__________。A处理为__________。 (2)采用二乙酸荧光素（FDA）法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。据此分析应选择__________（填“发荧光”或“不发荧光”）的原生质体用于融合。 (3)获得的原生质体常使用化学试剂__________诱导融合过程④再分化阶段，芽的分化要求培养基中生长素与细胞分裂素比例__________（填“较高”、“较低”或“适中”）。 (4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如表所示。后代植株中__________类型一定不是所需植株。 后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 【答案】(1) 碳源 X射线处理 (2)发出荧光 (3) 聚乙二醇 较低 (4)乙 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】（1）培养基中应添加一定浓度的蔗糖，蔗糖能提供碳源和能源，不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，所以A处理为X射线处理，破坏供体细胞的染色质。 （2）分析题意，FAD本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质会留在细胞内发出荧光发出荧光，故应选择发出荧光的原生质体用于融合。 （3）获得的原生质体常使用化学试剂聚乙二醇诱导融合；过程④再分化阶段，芽的分化要求培养基中生长素与细胞分裂素比例较低。 （4）根据表格信息可知，植株后代乙无红豆杉DNA片段，说明其不是杂种植株；甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似，且含有双亲的DNA片段，说明甲、丙植株属于杂种植株。 15．（24-25高二下·江苏扬州·期中）不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如下图。请回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 (1)过程①中需将植物组织经_____后接种于MS培养基上诱导_____过程，产生愈伤组织。 (2)过程②中将愈伤组织加入_____酶去壁，对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为_____、_____。 (3)采用二乙酸荧光素（FDA）法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择_____（填“有”或“无”）荧光的原生质体用于融合。 (4)过程③可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有_____法等，融合完成的标志是_____，与该过程完成有关的细胞器是_____。 (5)过程④中，再分化阶段所用培养基需含有植物激素X和Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况不同。当植物激素X多Y少时，未分化细胞群将分化出芽，则植物激素X的名称是_____。 (6)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下： 后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，后代植株中_____类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本_____的染色体，另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进主要来源亲本的基因组。 【答案】(1) 消毒 脱分化 (2) 纤维素酶、果胶酶 X射线 碘乙酰胺 (3)有 (4) 高Ca2+-高pH融合 植物细胞再生出细胞壁 高尔基体 (5)细胞分裂素 (6) 乙 柴胡 【分析】植物体细胞杂交技术：将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理，得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B，运用物理方法或是化学方法诱导融合，形成杂种细胞，再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。 【详解】（1）植物组织培养之前需要对外植体进行消毒，之后诱导脱分化形成愈伤组织。 （2）原生质体为去除了植物细胞壁后的结构，要获得原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞。要培育能产生紫杉醇的柴胡，红豆杉是供体需要X射线照射，柴胡是受体需要碘乙酰胺处理。 （3）根据题干信息可知，荧光的强度与原生质体的活力呈正相关，因此应选择有荧光的原生质体用于融合。 （4）过程③可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有高Ca2+-高pH融合法等，融合完成的标志是植物细胞再生出细胞壁，与该过程完成有关的细胞器是高尔基体。 （5）在植物组织培养中，生长素/细胞分裂素比例高时有利于根的分化，比例低时有利于芽的分化，比例适中促进愈伤组织的形成，因此植物激素X的名称是细胞分裂素。 （6）根据表格信息可知，植株后代乙无红豆杉DNA片段，说明其不是杂种植株。甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似，且含有双亲的DNA片段，说明甲、丙植株属于杂种植株，它们的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成。 16．（24-25高二下·江苏扬州·期中）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。据图回答下列问题： (1)为获得原生质体，过程①需要利用_______酶处理两种植物细胞，促进原生质体融合的方法有_______（写出两个），两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是________。 (2)过程③和④利用的植物细胞工程技术是________。该技术依据的生物学原理是________。该过程中需要使用的植物激素主要是________。需要光照的是过程________。（填“③”或“④”），光照的作用是________。 (3)细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜表面的荧光颜色可能是________，细胞融合过程是否受温度的影响？__________（填“是”或“否”）。 (4)已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄一马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到_________条染色体。 【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 离心法、电融合法、聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法 杂种细胞再生出新的细胞壁 (2) 植物组织培养 植物细胞具有全能性 生长素和细胞分裂素 ④ 诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 (3) 红色荧光和绿色荧光、红色荧光、绿色荧光 是 (4)144 【分析】分析题图：图示为番茄一马铃薯杂种植株的培育过程，①表示去壁过程，常用酶解法；②表示融合的原生质体再生出细胞壁的过程；③表示脱分化过程；④表示再分化过程。 【详解】（1）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，为获得原生质体，过程①即去除植物细胞壁常用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞，促进原生质体融合的方法有离心法、电融合法、聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法，两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是杂种细胞再生出新的细胞壁。 （2）过程③和④是将杂种细胞培育成完整植株的过程，利用的植物细胞工程技术是植物组织培养。植物组织培养依据的生物学原理是植物细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。该过程中需要使用的植物激素主要是生长素和细胞分裂素，它们可以调节细胞的分裂和分化。需要光照的是过程④，因为在再分化过程中，光照可以诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。 （3）细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜有3种情况，①融合的番茄原生质体（红色荧光标记）、②融合的马铃薯原生质体（绿色荧光标记）、③杂种细胞即融合的番茄原生质体和马铃薯原生质体（红色荧光和绿色荧光标记）。温度能影响细胞膜的流动速度，因此细胞融合过程受温度的影响。 （4）若番茄细胞内有24条染色体（12对同源染色体），马铃薯细胞内有48条染色体，则在“番茄-马铃薯”细胞染色体数目为72条，在有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，因而可以观察到144条染色体。 17．（24-25高二下·江苏徐州·期中）如图为A、B不同物种间体细胞杂交示意图，请回答下列问题：    (1)去除细胞壁而不损伤细胞可用____________处理，然后用___________________等方法分离纯化得到原生质体。再用促融剂处理，使用的促融剂主要是_____________。 (2)融合完成的标志是________，其中杂种细胞的遗传物质组成是__________ 。 (3)杂种细胞经人工诱导培养，经__________（过程），逐渐发育成C杂种植株，该植株的性状特点是_____________________。 (4)A、B不同物种间体细胞杂交技术应用的原理有：___________和___________。 (5)整个培养过程应用了细胞工程的____________和___________两大技术，这种方法培育杂种植株的意义是__________________。 【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 低速离心 PEG (2) 形成细胞壁 A和B植物的遗传物质之和 (3) 有丝分裂增加细胞数量并不断分化 具有A和B两种植物的性状 (4) 细胞膜的流动性 植物细胞的全能性 (5) 植物体细胞杂交 植物组织培养 克服了远缘杂交不亲和的障碍 【分析】分析图形可知该题考查植物细胞工程，涉及了细胞融合，植物细胞需要先去除细胞壁获得原生质体，然后用物理或化学的方法促进融合。融合后的细胞用植物组织培养技术进行培养。 【详解】（1）因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，所以用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体。在促进细胞融合时通常用化学方法加入PEG即可。 （2）融合完成的标志是形成细胞壁。融合的细胞可能会有A-A、B-B和A-B的融合3种类型，而杂种细胞的遗传物质应是A和B植物的遗传物质之和。 （3）杂种细胞经过人工诱导培养，要使细胞数目增加需要通过细胞分裂，同时还有细胞分化而发育成C杂种植株，其拥有A和B两种植物的性状。 （4）体细胞杂交技术要培养成植物体，原理有：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 （5）整个培养过程涉及植物体细胞杂交和植物组织培养技术，打破了生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍。 18．（24-25高二下·江苏盐城·期中）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杂种植株，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜一甘蓝”的杂交过程示意图，回答以下问题： (1)为了得到原生质体需先用________和________来处理白菜细胞和甘蓝细胞。 (2)诱导原生质体融合的方法有多种，常用的物理方法有（列举一种即可）___________，常用的化学试剂有（列举一种即可）____________，该过程体现了细胞膜具有________性，形成杂交细胞的标志是_______，再经过诱导可形成愈伤组织并可进一步发育成完整植株。 (3)由杂种细胞得到白菜—甘蓝杂种植株所用到的技术手段称为____________技术，该过程体现了杂种细胞具有________性。 (4)如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜—甘蓝”杂种细胞染色体数为_________；通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是___________。 (5)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于_____________。 【答案】(1) 纤维素酶 果胶酶 (2) 离心法/电融合法 聚乙二醇融合法/高Ca2+--高pH融合法 （一定的）流动性 再生出细胞壁 (3) 植物组织培养 全能 (4) 38 存在生殖隔离 (5)打破生殖隔离，实现远缘杂交育种（克服远缘杂交不亲和的障碍） 【分析】植物体细胞杂交是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。该技术的原理是植物细胞的全能性和细胞膜的流动性。 【详解】（1）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，可采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，即图中需要用纤维素酶和果胶酶出来白菜细胞和甘蓝细胞以便获得原生质体。 （2）诱导原生质体融合常用的物理方法有离心、振动、电激等（列举一种即可）；常用的化学试剂是聚乙二醇（PEG）。原生质体融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性。形成杂交细胞的标志是再生出新的细胞壁。 （3）由杂种细胞得到白菜 —甘蓝杂种植株所用到的技术手段称为植物组织培养技术，该过程中杂种细胞发育成完整植株，体现了杂种细胞具有全能性。 （4）如图通过植物体细胞杂交技术获得的“白菜一甘蓝”体细胞染色体数为20+18=38；通常情况下，由于白菜和甘蓝之间存在生殖隔离，因此白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的。 （5）上述植物体细胞杂交育种方法与传统杂交育种方法相比较，其优点在于能打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种。 19．（24-25高二下·江苏淮安·期中）科学家利用植物体细胞杂交技术，将番茄叶片细胞制成的原生质体和马铃薯块茎细胞制成的原生质体融合，成功地培育出了“番茄一马铃薯”杂种植株，如图1所示，其中①～⑤表示过程，a～f表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如图2所示的三组实验。据图回答下列问题： (1)图1的过程②中，常用的化学诱导方法是___________融合法；过程③成功的标志是_______________；过程④形成愈伤组织需要经过______过程，愈伤组织形成f需要经过_______过程。培养基中____________、___________的浓度会影响植物细胞的发育方向。 (2)图1培育杂种植株的过程主要应用的原理是_______________、_______________；图2培育植物体B的育种方法Ⅱ称为______________。 (3)番茄是二倍体，体细胞中共24条染色体，马铃薯是四倍体，体细胞中共48条染色体。则图1的杂种植株的叶肉细胞中含有____________个染色体组。图2中幼苗A、幼苗B、植物体A、植物体B、植物体C的叶肉细胞中，染色体数目不是24的是____________。图1技术在育种方面的意义在于_________________。 【答案】(1) 聚乙二醇（PEG） 再生出细胞壁 脱分化 再分化 生长素 细胞分裂素 (2) 植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性 单倍体育种 (3) 6 幼苗B 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 【分析】题图分析，图1利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物，具体过程包括诱导植物细胞融合成杂种细胞利用植物组织培养技术培育成杂种植株两过程。过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体a和b，过程②通过物理或化学方法（如聚乙二醇试剂）诱导原生质体融合成c，过程③是再生细胞壁形成杂种细胞d，过程④是脱分化过程形成愈伤组织e，过程⑤是再分化生成完整植株。过程④和⑤是植物组织培养技术培育完整植株。分析图2：Ⅰ是植物组织培养；Ⅱ是单倍体育种；Ⅲ是花粉细胞融合。 【详解】（1）植物体细胞杂交中诱导原生质体融合，常用的化学方法是聚乙二醇（PEG）融合法。原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁，意味着新的杂种细胞结构完整。过程④形成愈伤组织需要经过脱分化过程，即将已分化的细胞失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程；愈伤组织形成f（胚状体等结构）需要经过再分化过程，即愈伤组织在一定条件下分化形成各种组织和器官。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度会影响植物细胞的发育方向，不同浓度比例可诱导细胞脱分化、再分化以及根或芽的分化等。 （2）图1培育杂种植株的过程应用的原理一是植物细胞的全能性，即已分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；二是细胞膜具有一定的流动性，这是原生质体能够融合的基础。 图2中培育植物体B的育种方法属于单倍体育种，即通过花药离体培养得到单倍体幼苗，再经过秋水仙素等处理使染色体加倍得到纯合植株。 （3）番茄是二倍体，体细胞中共24条染色体，马铃薯是四倍体，体细胞中共48条染色体。图1是植物体细胞杂交，所以杂种植株中含有番茄和马铃薯的所有染色体，共有6个染色体组。图2的幼苗A和植物体A，都是有丝分裂来的，染色体数目与番茄韧皮部细胞一致，都是24条；幼苗B是花粉有丝分裂发育而来，染色体数目只有番茄体细胞的一半（12条），随后用秋水仙素处理，染色体数目加倍，所以植物体B染色体数是24条；植物体C是两个花粉融合后培养而来，所以体细胞中含有24条染色体，故图2中幼苗A、幼苗B、植物体A、植物体B、植物体C的叶肉细胞中，染色体数目不是24的是幼苗B。图1技术（植物体细胞杂交技术）在育种方面的意义在于打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，能够将不同物种的优良性状集中到一起。 20．（24-25高二下·江苏连云港·期中）紫杉醇是一种从红豆杉中提取的生物碱，可以生产为抗癌药物。真菌能够引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物的积累。科研人员选用红豆杉嫩枝条的愈伤组织进行悬浮细胞培养，生产紫杉醇，主要流程如图1： (1)从红豆杉中提取紫杉醇制备抗癌药物，体现了生物多样性的_______价值。 (2)过程①取红豆杉嫩枝条，接种前常用适宜浓度的_______对其进行消毒，每次处理后用_______（填“蒸馏水”或“无菌水”）冲洗5次，去除残留于枝条上的药剂。过程①需要添加的两类植物激素是_______，且两者的浓度应该_______。 (3)过程④在悬浮细胞培养体系中需要添加蔗糖，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是_______。在悬浮细胞体系中添加桔青霉的目的是_______。 (4)科研人员继续研究了添加桔青霉诱导子对红豆杉愈伤组织鲜质量、紫杉醇总生产量、PPO（多酚氧化酶，活性高会引起愈伤组织褐化抑制细胞分裂）总活性、PAL（植物防御反应的标志酶，参与紫杉醇的合成）活性的影响，实验结果见图2、图3。    ①根据图2可知，添加桔青霉诱导子可以_______愈伤组织生长，结合图3分析原因是_______。 ②结合图2、图3分析添加桔青霉诱导子能促进紫杉醇产量提高的原因有_______ 【答案】(1)直接 (2) 酒精、次氯酸钠溶液 无菌水 生长素、细胞分裂素 相当 (3) 蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡 引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物紫杉醇的积累 (4) 促进 抑制了PPO活性，抑制了愈伤组织褐化，促进其生长 促进了愈伤组织的生长；促进了细胞中PAL活性的提高 【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 【详解】（1）直接使用价值：指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等。从红豆杉中提取紫杉醇制备抗癌药物，体现了生物多样性的直接价值。 （2）将流水充分冲洗后的外植体(幼嫩的茎段)用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次，再用次氯酸钠溶液处理 30 min后，立即用无菌水清洗2~3次。过程①为脱分化，需要添加生长素和细胞分裂素；两者的浓度应该相近。 （3）蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡，因此蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养；在悬浮细胞体系中添加桔青霉，引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物紫杉醇的积累。 （4）①根据图2可知，添加桔青霉诱导子抑制了PPO活性，抑制了愈伤组织褐化，促进愈伤组织生长。②结合图2、图3，添加桔青霉诱导子促进了愈伤组织的生长（鲜重增大），促进了细胞中PAL活性的提高，促进紫杉醇产量提高。 地 城 考点02 植物细胞工程的应用 一、单选题 1．（24-25高二下·江苏宿迁·期中）利用山金柑愈伤组织细胞（2n）和早花柠檬叶肉细胞（2n）进行体细胞杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植株。如图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列相关叙述正确的是（    ） A．该过程需严格控制无菌条件，获得的融合原生质体需要放在无菌水中以备进一步筛选 B．山金柑产生类柠檬苦素应该是次生代谢物，不是生物生长所必需的 C．杂种植物将保留山金柑和早花柠檬全部优良性状并成功表达 D．经过体细胞杂交获得的杂种植株是可育的异源四倍体 【答案】B 【分析】1、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。 2、分析题文描述和题图可知：杂种植株的核基因只来自早花柠檬，杂种植株的线粒体基因只来自山金柑，而早花柠檬为二倍体生物，故杂种植株应该是二倍体。 【详解】A、若将融合的原生质体置于无菌水中，由于无细胞壁的限制，原生质体可能会吸水涨破，A错误； B、山金柑产生类柠檬苦素是次生代谢物，不是生物生长所必需的，B正确； C、由图可知，杂种植株的核DNA只来自于早花柠檬，而线粒体DNA只来自于山金柑，因此不会保留山金柑和早花柠檬全部优良性状，C错误； D、结合C选项解析可知，杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同，而早花柠檬属于二倍体生物，故杂种植株应该是二倍体，D错误。 故选B。 2．（24-25高二下·江苏无锡·期中）下列有关植物细胞工程应用的叙述，正确的是（    ） A．利用植物组织培养技术获得紫草宁，实现了细胞产物的工厂化生产 B．花药离体培养得到的单倍体植株可大田栽培提高作物产量 C．取香蕉茎尖进行组织培养，可获得抗病毒苗 D．组培苗移植之前，需要用流水清洗掉根部的培养基 【答案】D 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、利用细胞培养技术将细胞培养到愈伤组织时期可获得细胞代谢产物紫草宁，从而实现了细胞产物的工厂化生产，A错误； B、花药离体培养得到的单倍体植株一般高度不育，不可大田栽培，还需要人工诱导染色体数目加倍后才可获得能稳定遗传的个体，B错误； C、茎尖为新生组织，细胞内几乎不含病毒，利用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗，而不是抗病毒苗，C错误； D、组培苗移植之前，需要用流水清洗掉根部的培养基，防止培养基中的营养物质滋生杂菌等影响组培苗的生长，D正确。 故选D。 3．（24-25高二下·江苏盐城·期中）骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图。下列说法正确的是（　　） A．下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理 B．过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化 C．由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染 D．通过工厂化培养提取生物碱，提高了单个细胞中次生代谢物的产量 【答案】A 【分析】植物细胞工程的应用包括：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产（生产紫草宁等）。 【详解】A、进行植物组织培养时，将流水充分冲洗后的外植体（下胚轴切段）用酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次，即下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理，A正确； B、过程①发生了细胞的脱分化，过程②是愈伤组织的扩大培养，不是再分化过程，B错误； C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗不携带病毒，不能抵抗病毒的侵染，C错误； D、细胞产物的工厂化生产是利用植物细胞培养技术，通过促进细胞增殖，进而从细胞中获得次生代谢物，通过工厂化培养提取生物碱，不能提高单个细胞中次生代谢物的产量，D错误。 故选A。 4．（24-25高二下·江苏南京·期中）植物无糖组织培养技术是指在植物组织培养中以CO2代替糖作为植物体的碳源，生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术，在中药材繁殖等方面广泛应用。有关叙述错误的是 （    ） A．该技术通过改变碳源在一定程度上降低了杂菌污染的可能性 B．该技术选取植物体的各种部位作为外植体，获得的新植株基因型相同 C．通过该技术繁殖新个体也需要经历脱分化和再分化过程 D．该技术需要的环境条件包括适宜的光照、充足的CO2等 【答案】B 【分析】植物组织培养是利用植物细胞具有全能性，将离体的植物器官、组织或细胞，在培养了一段时间后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。进而发育成完整个体的过程。 【详解】A、杂菌大多是异养微生物，以二氧化碳为碳源降低了污染的可能性，A正确； B、该技术外植体一般选择具有较强分生能力的部位，并不是植物体的各种部位都合适，而且如果外植体取自植物的花药等部位，获得的新植株基因型与正常植株不同，B错误； C、植物无糖组织培养技术作为一种新型植物组织培养技术，外植体同样需要经历脱分化和再分化过程，C正确； D、该技术是光自养微繁殖技术，需要提供适宜的光照、充足的CO2、稳定的pH值等，保证植物的光合作用，D正确。 故选B。 5．（24-25高二下·江苏南通·期中）紫杉醇是一种从红豆杉中提取的生物碱，可以用来生产抗癌药物。真菌能够引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物的积累。科研人员选用红豆杉嫩枝条的愈伤组织进行悬浮细胞培养，生产紫杉醇，相关叙述正确的是（　　） A．紫杉醇为次生代谢物，是红豆杉生长所必需的物质 B．利用紫杉醇制备抗癌药物，体现了生物多样性的间接价值 C．用次氯酸钠溶液对外植体消毒处理30s后立即用无菌水冲洗2~3次 D．推测在悬浮细胞中添加适量青霉菌可以增加紫杉醇的产量 【答案】D 【分析】外植体一般需要用70%的酒精消毒30s，立即用无菌水冲洗2- 3次，再用5 %的次氯酸钠消毒30min后，立即用无菌水冲洗2- 3次。 【详解】A、紫杉醇为次生代谢物，次生代谢物不是红豆杉生长所必需的物质，A错误； B、药用价值属于生物多样性的直接价值，B错误； C、外植体一般需要用70%的酒精消毒30s，立即用无菌水冲洗2- 3次，再用5 %的次氯酸钠消毒30min后，立即用无菌水冲洗2- 3次，C错误； D、真菌可诱导植物防御反应，促进次生代谢物积累，青霉菌属于真菌，添加后可刺激红豆杉细胞产生更多紫杉醇，D正确。 故选D。 6．（24-25高二下·江苏盐城·期中）植物细胞工程在很多方面有着广泛的应用，下列相关叙述错误的是（    ） A．快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性 B．紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物 C．作物脱毒一般选择植物叶肉细胞进行组织培养 D．单倍体育种通常需要花药离体培养，能够缩短育种年限 【答案】C 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、快速繁殖技术的原理是植物细胞的全能性，属于无性繁殖，因此，能够保持植物优良品种的遗传特性，A正确； B、紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性，B正确； C、茎尖组织含病毒极少，甚至无病毒，因此利用茎尖组织培养技术可以实现作物脱毒，即作物脱毒一般选择茎尖进行组织培养，C错误； D、单倍体育种通常需要花药离体培养获得单倍体幼苗，而后通过诱导染色体数目加倍获得纯合体植株，因而能够缩短育种年限，D正确。 故选C。 7．（24-25高二下·江苏盐城·期中）下图为植物组织培养技术操作流程图。下列相关叙述错误的是（    ） A．甲过程是脱分化，其培养基中必须含有植物激素和有机营养 B．乙是愈伤组织，是未分化的细胞形成不定形的薄壁组织团块 C．丙过程是再分化，该过程的根本原因是基因的选择性表达 D．生长素用量与细胞分裂素用量比值大于1时，有利于芽的分化 【答案】D 【分析】1、植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性； 2、据图分析，甲是脱分化，乙是愈伤组织，丙是再分化。 【详解】A、甲过程是脱分化，在脱分化过程中，外植体（离体的植物组织、器官或细胞）需要在含有植物激素（如生长素和细胞分裂素等，用于诱导脱分化和调节细胞的生长和分化）以及有机营养（如糖类等，为细胞的生长和代谢提供物质和能量）的培养基上培养，才能形成愈伤组织。所以甲过程的培养基中必须含有植物激素和有机营养，A正确； B、乙是愈伤组织，它是由离体的植物组织、器官或细胞经过脱分化形成的，是一群高度液泡化、无定形状态的薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织团块，愈伤组织的细胞类似于未分化的细胞，B正确； C、丙过程是再分化，再分化是指愈伤组织在一定的培养条件下，重新分化出各种组织器官的过程。其根本原因是基因的选择性表达，即细胞中不同的基因在特定的时间和空间条件下选择性地表达，从而使细胞表现出不同的形态和功能，形成不同的组织和器官，C正确； D、生长素与细胞分裂素用量比值影响植物组织培养过程中根和芽的分化。当生长素与细胞分裂素用量比值大于1时，有利于根的分化；当生长素与细胞分裂素用量比值小于1时，有利于芽的分化，D错误。 故选D。 8．（24-25高二下·江苏扬州·期中）辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列相关叙述正确的是（　　） A．实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变 B．①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控 C．通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性 D．获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎，脱毒苗具有更强的抗病毒能力 【答案】C 【分析】在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化。 【详解】A、题图①和②是植物组织培养过程，其中①是脱分化过程、②是再分化过程，基因发生了选择性表达，但基因没发生突变，即细胞核中的遗传物质不变，A错误； B、在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成(即有利于根的发生) ；当细胞分裂素含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成(即有利于芽的发生)。因此①和②过程都受外源激素的调控，B错误； C、通过细胞培养获得辣椒素的过程没有培育形成植株，因此不需要实现细胞的全能性，C正确； D、因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒植株，而并非外植体是成熟的根和茎，脱毒苗不具有更强的抗病毒能力，D错误。 故选C。 9．（24-25高二下·江苏扬州·期中）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．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 C．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 D．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 【答案】B 【分析】植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、植物在生长和生存过程中必需的是初生代谢物，植物细胞培养的主要目的是通过大规模的细胞培养，以获得人类所需的细胞次生代谢产物，A错误； B、离体的条件下对紫草细胞进行植物细胞培养，可从培养液中获得大量紫草宁，B正确； C、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，外植体灭菌细胞就死亡了，不能在用于组织培养，C错误； D、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，D错误。 故选B。 二、多选题 10．（24-25高二下·江苏盐城·期中）植物组织培养是植物细胞工程的基本技术。下列关于菊花组织培养的叙述，正确的有（    ） A．培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液对外植体进行消毒 B．将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，注意不要倒插 C．组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，经炼苗后再移栽大田 D．培养基中需添加一定量的葡萄糖以利于调节渗透压和提供营养物质 【答案】BC 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用70%乙醇，再用无菌水清洗，再用5%次氯酸钠消毒处理，最后再用无菌水清洗，而不能用混合液处理，A错误； B、在酒精灯火焰旁(防止杂菌污染)将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，注意不要倒插(目的是保证生长素的极性运输，保证成活率)，B正确； C、为了让试管苗适应外界环境，需要进行的操作是，将试管苗用流水清洗掉根部的培养基后，再移植到消过毒的珍珠岩等环境中，待其长壮后移栽到土壤环境中，C正确； D、植物培养过程中添加的糖类是蔗糖，培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压，因为培养过程中需要蔗糖供能，在培养得到叶绿体之前，植物无法进行光合作用，D错误。 故选BC。 11．（24-25高二下·江苏常州·期中）图示利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株的过程。下列相关叙述正确的有（    ）    A．过程①应将叶片上表皮向上，置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中 B．过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成 C．过程④常选择不同大小或颜色的双亲原生质体，以便显微镜下直接识别杂合细胞 D．过程⑤进行脱分化和再分化过程，杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状 【答案】AC 【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株，体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。在融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体，杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。 【详解】A、过程①应将叶片上表皮向上（能与溶液接触），置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中去除细胞壁，原生质体没有细胞壁，为避免原生质体吸水涨破，将叶片置于等渗或略高渗溶液中，A正确； B、原生质层是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成，而原生质体是指植物细胞去除细胞壁后的剩余部分，B错误； C、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，C正确； D、由于基因的选择性表达、基因互作等原因，某些性状无法表达，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，番茄-马铃薯杂种植物，地上没有结番茄，地下也没有长马铃薯，D错误。 故选AC。 三、非选择题 12．（24-25高二下·江苏无锡·期中）狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其产生的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程。请回答下列相关问题： (1)进行①过程前要对狼爪瓦松植株甲幼嫩的叶进行________处理，所用的试剂为体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液。图中②过程称为_________，通过②③培养获得植株乙所利用技术的细胞学原理是________________。 (2)培养中的愈伤组织细胞一直处于 _________________的状态，可用于④诱导产生突变体。 (3)⑤过程需要用_________________酶进行处理，形成植株丁的过程中，PEG的作用是______________________。 (4)黄酮类化合物是狼爪瓦松的次生代谢物，⑥为对该产物进行工厂化生产，某同学认为细胞产物的工厂化生产主要目的是提高单个细胞中黄酮类化合物的含量，你同意该同学的观点吗_______，请说明相应的理由：__________________。 (5)通过植物细胞工程对狼爪瓦松培养，获得药物黄酮类化合物，下列相关叙述正确的是___。 A．过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养 B．过程④常用射线或化学物质处理后即可获得大量目的植株 C．过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，应将愈伤组织细胞在液体培养基培养 D．所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同，植株丁和甲是同一物种 【答案】(1) 消毒 脱分化 植物细胞的全能性 (2)不断增殖 (3) 纤维素酶、果胶酶 促进原生质体融合 (4) 不同意 植物细胞的次生代谢物含量很低，利用细胞产物的工厂化生产黄酮类化合物主要是通过增加细胞数量从而增加黄酮类化合物的含量 (5)C 【分析】图中①表示外植体接种，②表示脱分化，③表示再分化，④表示再分化过程产生突变体，⑤表示去除细胞壁获得原生质体，⑥表示黄酮类化合物的提取。 【详解】（1） 用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液对外植体消毒。②表示脱分化，③表示再分化，通过②③培养获得植株乙为植物组织培养，所利用的原理是植物细胞的全能性。 （2）愈伤组织在不诱导再分化的情况下，一般处于不断增殖的状态。 （3）⑤表示去除细胞壁获得原生质体，该过程需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。培育形成植株丁的过程中，PEG的作用是诱导原生质体融合，属于化学方法诱导原生质体融合。 （4）不同意该同学的观点，黄酮类化合物属于植物的次生代谢物，植物细胞的次生代谢物含量很低，利用细胞产物的工厂化生产黄酮类化合物主要是通过增加细胞数量从而增加黄酮类化合物的含量。 （5）A、生长素与细胞分裂素比值高时，利于生根；该比值低时，利于生芽。过程③是再分化，需先生芽再生根，所以需要先在生长素与细胞分裂素比例低的培养基中培养，A错误； B、过程④为诱变育种，常用射线或化学物质处理的是愈伤组织，经筛选并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙，B错误； C、过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，应将愈伤组织细胞在液体培养基悬浮培养，即植物组织培养，C正确； D、所得三种植株中乙和丙的遗传信息不一定与甲相同，因为植株丙是诱变育种得到的，遗传信息可能发生改变；植株丁经过植物体细胞杂交，染色体数目发生了改变，和甲不一致，所以不是同一物种，D错误。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $