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(共72张PPT)
第3讲　植物细胞工程
新教材生物一轮复习
01
考点研析·重难突破

考点一　植物组织培养技术
1.细胞工程的概念
2.植物组织培养技术
（1）概念和原理
（2）操作流程
接种 　外植体　 诱导 　愈伤组织　 诱导生芽 诱导生根 移栽成活
外植体　
愈伤组织　
（3）操作实例——菊花的组织培养

1.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性。（选择性必修3 P34正文） （　√　）
2.愈伤组织是外植体经脱分化和再分化后形成的。（选择性必修3 P35探究·实践） （　×　）
3.愈伤组织是一团未分化、不定形的薄壁组织团体。（选择性必修3 P35探究·实践） （　×　）
4.培养基添加生长素和细胞分裂素后，愈伤组织一定能发育成完整的植株。（选择性必修3 P35探究·实践） （　×　）
5.外植体用酒精消毒后，需要用清水冲洗后再用次氯酸钠溶液进行消毒处理。（选择性必修3 P36探究·实践） （　×　）
√
×
√
×
×

1.（选择性必修3 P34正文）植物组织培养离体的细胞能表达全能性的原因是 　离体细胞含有本物种全部的遗传信息　 ，若不离体这些细胞在母体上发生 　基因选择性表达而分化　 。
2.（选择性必修3 P35探究·实践）菊花组织培养过程中，诱导外植体脱分化形成愈伤组织的培养基，其成分中是否应含有蔗糖等有机物？为什么？
提示：含有；因为此时外植体不能进行光合作用制造有机物，需要依赖于环境中的有机物才能生存。
离体细胞含有本物种全部的遗传信息　
基因选择性表达而分化　
3.（选择性必修3 P36～37探究·实践）菊花组织培养中，前后三次用到的培养基其功能分别是什么？
提示：第一次：诱导外植体脱分化形成愈伤组织；第二次：诱导愈伤组织生芽；第三次：诱导愈伤组织生根。

结合植物组织培养的过程，
考查理解能力
1.如图所示菊花组织培养的过程，下列叙述错误的是（　　）
幼嫩的
菊花茎段 消毒 培养 愈伤组织 新植株 移栽
A.①过程用酒精、次氯酸钠等对生理状况良好的嫩枝茎段进行表面消毒
B.通过③过程叶肉细胞失去了其特有的结构和功能
C.④过程需要先诱导生根，长出根后再诱导生芽
D.⑤过程移栽前需要先打开培养瓶的瓶盖让试管苗适应外界环境
解析：C　植物组织培养过程中，应注意无菌操作，故①过程需要对外植体进行消毒处理，用70%的酒精和5%的次氯酸钠溶液对茎段进行消毒，A正确；③过程表示脱分化形成愈伤组织的过程，该过程叶肉细胞失去了其特有的结构和功能，B正确；④过程表示再分化，一般先诱导生芽，再诱导生根，C错误；试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽，故⑤过程移栽前需要先打开培养瓶的瓶盖让试管苗适应外界环境，D正确。
围绕植物组织培养的条件，
考查理解能力
2.（2020·天津高考）某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比（如表）进行预实验。
品种B组织培养阶段 细胞分裂素浓度（ μmol/L） 生长素浓度（ μmol/L）
Ⅰ诱导形成愈伤组织 m1 n1
Ⅱ诱导形成幼芽 m2 n2
Ⅲ诱导生根 m3 n3
据表回答：
（1）Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是 　　　　　　　　 。
解析：（1）选择茎尖、幼叶等作为外植体是因为其富含分生组织，细胞分化程度低，诱导其脱分化形成愈伤组织更容易。
答案：（1）细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织　
（2）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是 　　　　 阶段。
解析：（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段分别涉及脱分化、再分化和再分化过程，细胞形态、结构和功能在这些阶段都发生了变化，都存在基因的选择性表达。
答案：（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ　
（3）为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品种B的激素配比（m1＞2.0），以0.5 μmol/L为梯度，设计5个浓度水平的实验，细胞分裂素最高浓度应设为 　　　　 μmol/L。
解析：（3）因为m1 μmol/L为品种B在 Ⅰ 阶段的最佳激素配比中的细胞分裂素浓度，所以确定品种A在Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度时，若以0.5 μmol/L为梯度设计5个浓度水平，设置的浓度由低到高应依次为m1－1.0、m1－0.5、m1、m1＋0.5、m1＋1.0（单位均为μmol/L）。
答案：（3）m1＋1.0　
（4）Ⅲ阶段时，科研人员分别选用浓度低于或高于n3 μmol/L的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果，原因是处理幼芽时，选用低浓度生长素时的处理方法为 　　　　 ；选用高浓度生长素时的处理方法为 　　　　　　　 。
解析：（4）用浸泡法处理幼芽时使用的生长素浓度较低，处理时间较长；用沾蘸法处理幼芽的时间较短，使用的生长素浓度较高，二者均可以得到最佳生根效果。
答案：（4）浸泡法（长时间处理）　沾蘸法（短时间处理）　
（5）在 　　　　 阶段用秋水仙素对材料进行处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。
解析：（5）秋水仙素通过抑制分裂期纺锤体的形成使染色体加倍。Ⅱ、Ⅲ阶段中部分细胞可能已发生分化，失去了分裂能力，故用秋水仙素处理这两个阶段的材料，并非所有细胞的染色体数目都会加倍；而Ⅰ阶段形成的愈伤组织细胞都由已分化细胞经过脱分化形成，分化程度较低，分裂能力较强，该阶段中使用秋水仙素使染色体数目加倍，更容易获得由单个细胞形成的多倍体。
答案：（5）Ⅰ

在植物组织培养过程中激素比例与细胞分裂、细胞分化的关系
（1）适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根。
（2）适当提高细胞分裂素与生长素的比例容易生芽。
（3）比例适中诱导产生愈伤组织。如图所示：
考点二　植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用　　　
1.植物体细胞杂交技术
（1）概念：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）原理：体细胞杂交利用了细胞膜的 　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　 。
植物体细胞　
杂种细
胞　
新植物体　
流动性　
全能性　
（3）操作过程
（4）意义：打破 　生殖隔离　 ，实现 　远缘杂交育种　 ，培育植物新品种等。
生殖隔离　
远缘杂交育种　
2.植物细胞工程的应用
（1）植物繁殖的新途径
（2）作物新品种的培育
（3）细胞产物的工厂化生产

1.再生出细胞壁是植物体细胞原生质体融合成功的标志。（选择性必修3 P38图2－4） （　√　）
2.“番茄—马铃薯”杂种植株已经实现地上结番茄，地下长马铃薯。（选择性必修3 P38拓展应用） （　×　）
3.初生代谢和次生代谢在整个的生命过程中始终进行。（选择性必修3 P41相关信息） （　×　）
√
×
×

1.（选择性必修3 P38练习与应用拓展）将两个不同种的植物细胞A和B去除细胞壁后，经一定的方法促融，只考虑两两融合，可以形成几种融合细胞？哪种融合细胞才是符合要求的？下一步该如何处理？
提示：3种。AB融合细胞是符合要求的。筛选融合细胞，让杂种细胞再生出细胞壁。
2.（教材P38拓展应用）为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？
提示：主要原因是生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以“番茄—马铃薯”杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，故不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。

　　植物体细胞杂交和有性杂交的辨析

围绕植物体细胞杂交，
考查科学探究能力
1.拟矮牵牛和矮牵牛是两个物种，拟矮牵牛的原生质体在X培养基上只能形成小细胞团，不能形成植株，在X培养基中加入放线菌素－D后不影响上述过程；矮牵牛的原生质体在X培养基上能分化成植株，但在含放线菌素－D的X培养基上不能生长。在上述两种培养基上利用植物体细胞杂交技术均可培养出杂种矮牵牛。下列说法错误的是（　　）
A.可用纤维素酶和果胶酶去除矮牵牛的细胞壁
B.PEG能促进拟矮牵牛和矮牵牛的原生质体融合
C.只有杂种细胞能在含放线菌素－D的X培养基上形成愈伤组织
D.植物体细胞杂交技术能在一定程度上克服远缘杂交不亲和的障碍
解析：C　矮牵牛的细胞壁主要成分是纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，体现酶的专一性，A正确；PEG能促进拟矮牵牛和矮牵牛的原生质体融合，体现膜的流动性，B正确；根据题干信息可知杂种细胞和拟矮牵牛能在含放线菌素－D的X培养基上形成愈伤组织，C错误；植物体细胞杂交技术能在一定程度上克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
2.科学家用植物体细胞杂交技术，将月季（二倍体，2n＝14）的红色花瓣细胞与枸杞（四倍体，4n＝48）的叶肉细胞，制备成杂种细胞，并筛选、培养获得杂种植株。下列叙述正确的是（　　）
A.获得原生质体可在0.9%NaCl溶液环境下用纤维素酶和果胶酶处理
B.若只考虑两两融合，则融合后的细胞中染色体均为62条
C.显微镜下观察到细胞中同时含有叶绿体和红色液泡是筛选杂种细胞的标志
D.植物体细胞杂交所获得的杂种植株的变异类型属于染色体结构变异
解析：C　获得植物的原生质体的操作一般在等渗溶液中进行，等渗溶液可维持去除细胞壁后的原生质体的正常形态，去除细胞壁可用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，0.9%NaCl溶液不是植物细胞的等渗溶液，A错误；若原生质体均为两两融合，则会形成3种细胞，即月季细胞自身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞和杂种细胞，所以融合后的细胞中染色体数目为28条或96条或62条，B错误；枸杞的叶肉细胞有叶绿体，月季的红色花瓣细胞有红色液泡，故显微镜下观察到细胞中同时含有叶绿体和红色液泡是筛选杂种细胞的标志，C正确；植物体细胞杂交所获得的杂种植株的变异类型属于染色体数目变异，D错误。
3.（2021·福建高考）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
解析：D　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出双亲的优良性状，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。
围绕植物细胞工程的应用，
考查创新应用能力
4.下列有关植物细胞工程的应用的叙述正确的是（　　）
A.作物脱毒选取植物的分生区是因为其具有抗病毒特性
B.利用植物细胞培养获得的目标产物都是次生代谢物
C.突变体的利用一般选取植物组织培养的愈伤组织，其处于不断增殖状态容易受诱变因素的影响产生突变
D.植物微型繁殖技术的主要优势是能保持优良品种的遗传特性
解析：C　利用植物茎尖、根尖等分生组织进行培养可以使新长成的植株脱去病毒，是因为这些部位的病毒极少甚至没有病毒，A错误；愈伤组织具有旺盛的分裂能力和代谢能力，因此欲获得大量的细胞产物，可大规模培养愈伤组织细胞，获得的目标产物不都是次生代谢物，B错误；组织培养过程中经人工诱变或培养条件诱导可得到有用突变体，愈伤组织细胞分裂旺盛，容易诱导，C正确；通过微型繁殖技术可高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传性状，D错误。
5.如图表示工厂化生产紫杉醇的过程，对红豆杉愈伤组织进行液体悬浮培养，分离出单细胞，再用组成为“普通培养基＋0.5 mg·L－1NAA＋0.5 mg·L－1BA（BA是一种细胞分裂素）＋25 g·L－1蔗糖”的培养液培养获得大量红豆杉细胞，下列叙述错误的是（　　）
A.培养液中添加的“NAA＋BA”可以促进愈伤组织细胞增殖
B.选取红豆杉树皮做外植体不易获得紫杉醇
C.紫杉醇为红豆杉体内生长所必需的一种次生代谢物
D.外植体的使用及整个培养过程中需要保证严格的无菌环境
解析：C　“普通培养基＋0.5 mg·L－1NAA＋0.5 mg·L－1BA（BA是一种细胞分裂素）＋25 g·L－1蔗糖”的培养液培养红豆杉愈伤组织获得大量红豆杉细胞，说明“NAA＋BA”可以促进愈伤组织细胞增殖，A正确；除了幼嫩枝条外，其余树皮均为死细胞积累而成，所以选取红豆杉树皮做外植体不容易获得活细胞，就更不易得到紫杉醇，B正确；紫杉醇为红豆杉体内的一种次生代谢物，不是其生长所必需的，C错误；外植体的使用及整个培养过程中需要保证严格的无菌环境，以免被杂菌污染，造成培养细胞大面积死亡或产物被转化，D正确。
02
真题体验·感悟高考

从科学思维角度，考查植物组织培养
1.（2022·浙江1月选考）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
解析：A　植物组织培养中固体培养基成分有无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂等。生产中将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质，而碎化秸秆中的纤维相当于植物组织培养中固体培养基的琼脂＋蔗糖。
2.（江苏经典高考题）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图。下列叙述正确的是（　　）
A.过程①获得的原生质体需悬浮在30%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：D　过程①是制备原生质体，获得的原生质体若悬浮在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩，A错误；过程②是植物组织培养的再分化过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B错误；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，且脱分化形成的愈伤组织细胞已经具备细胞壁，故过程③不需要用秋水仙素处理，C错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核，细胞核中含有个体发育所需的全部遗传信息，故原生质体仍保持细胞的全能性，D正确。
3.（2022·辽宁高考）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
解析：D　液泡中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等，其中的色素是指水溶性色素，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。
从科学思维角度，
考查植物体细胞杂交及应用
4.（2020·北京高考）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（　　）
A.过程①需使用胰蛋白酶处理
B.实现过程②依赖膜的流动性
C.过程③需应用植物组织培养技术
D.三倍体植株可产生无子柑橘
解析：A　制备原生质体时，需使用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，A错误；原生质体的融合依赖细胞膜的流动性，B正确；过程③将细胞培养成植株，利用的是植物组织培养技术，C正确；三倍体植株在减数分裂过程中易联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不能形成种子，可产生无子柑橘，D正确。
5.（2020·山东高考）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。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
解析：C　由图可知，过程①为去除植物细胞的细胞壁获得原生质体的过程，该过程需用纤维素酶和果胶酶处理细胞，A正确；由题干可知，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发生断裂，则形成的染色体片段在细胞融合后有的可能会存留在杂种细胞中，故为了使普通小麦获得中间偃麦草的耐盐性状，需要将中间偃麦草细胞中的染色体断裂，过程②用不同剂量的紫外线照射的目的是断裂中间偃麦草的染色体，B正确；图中过程③为两种原生质体的融合，常用的融合手段为物理法和化学法，灭活的病毒通常用来融合动物细胞，C错误；普通小麦不具有耐盐性状，因此筛选出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。
03
课后作业·巩固提升

一、选择题
1.如图的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断不正确的是（　　）
① ② ③ ④
A.若①是二倍体植物的花粉，则④是单倍体植株，经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种
B.若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁育会发生性状分离
C.若①是人参细胞，对②进行扩大培养可获得细胞产物人参皂苷
D.若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④可能出现不同植物的遗传特性
解析：B　若①是花粉，则④是花药离体培养形成的单倍体植株，其高度不育，但经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种，A正确；植物组织培养属于无性生殖，能保持亲本的优良性状，若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③根、芽或胚状体进行繁育不会发生性状分离，B错误；若①是人参细胞，则将其脱分化形成②愈伤组织进行扩大培养，可提高细胞产物人参皂苷的产量，C正确；若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则其含有不同亲本的遗传物质，所以④可能出现不同植物的遗传特性，D正确。
2.许多青少年热衷“高糖高热量”食品，长期食用这类食品会影响身体健康。甜叶菊中所含甜菊糖的甜度高，但热量很低，是一种理想的蔗糖替代甜味剂。但甜叶菊的繁殖效率低，可利用植物组织培养技术提高甜叶菊繁殖效率。下列有关说法错误的是（　　）
A.愈伤组织是外植体脱分化形成的
B.植物组织培养过程中需要更换培养基
C.该技术利用的原理是植物细胞的全能性
D.植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性
解析：D　愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，是外植体脱分化形成的，A正确；植物组织培养中生长素和细胞分裂素的使用比例对植物细胞发育产生不同的影响，故植物组织培养过程中需要更换培养基，以实现脱分化、诱导生根和诱导生芽的过程，B正确；植物组织培养基技术利用的原理是植物细胞的全能性，C正确；植物的大多数细胞在植物体内不能表现出细胞的全能性，D错误。
3.为培育抗旱性强、可溶性糖含量高的甘薯KI1，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（　　）
A.该过程需要考虑甘薯A和甘薯B之间的生殖隔离问题
B.经此流程获得的甘薯KI1植株必定有甘薯A和甘薯B的基因
C.过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁
D.过程③需要严格进行无菌操作
解析：A　植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍，所以该过程不需要考虑甘薯A、B的生殖隔离问题，A错误；植物体细胞杂交得到的植株兼有两个亲本的遗传物质，故经此流程获得的杂种植株必定有甘薯A和甘薯B的基因，B正确；杂种细胞形成的标志是形成新的细胞壁，高尔基体与植物细胞壁的形成有关，所以过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁，C正确；过程③利用植物组织培养技术，需严格进行无菌操作避免杂菌污染，D正确。
4. 研究人员将柑橘品种甲的愈伤组织细胞（2n）与柑橘品种乙的单倍体愈伤组织细胞（n）杂交，得到了三倍体（3n）无子新品种。下列叙述错误的是（　　）
A.用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁后可获得原生质体
B.可用高Ca2＋—高pH融合法促使原生质体融合
C.依据的原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
D.原生质体可进行光合作用，培养基中无需添加碳源
解析：D　植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁后可获得原生质体，A正确；诱导植物细胞融合的方法有物理法和化学法，化学法有聚乙二醇（PEG）融合法或者高Ca2＋—高pH融合法等，B正确；题中将柑橘品种甲的愈伤组织细胞和柑橘品种乙的单倍体愈伤组织细胞融合形成三倍体（3n）无子新品种，属于植物体细胞杂交技术，依据的原理是细胞膜的流动性（融合过程原理）和植物细胞的全能性（杂种细胞形成杂种植株过程原理），C正确；原生质体不能进行光合作用，培养基中需加入含碳有机物，提供碳源和能量，完整植株才能进行光合作用，D错误。
5.甲品种番茄（2N）的染色体上有多种控制优良性状的核基因，但细胞质中存在雄性不育基因。科研工作者试用植物体细胞杂交的办法，获得具有多种优良性状的雄性可育新品种。如图是培育过程示意图，分析图示，判断下列分析正确的是（　　）
A.杂交所得到的杂种植物属于多倍体
B.细胞融合成功的标志是新细胞核的生成
C.组织培养过程中需要添加生长素和赤霉素来调节发育
D.培育的杂种植株不仅含有多种优良性状，而且解决了雄性不育的问题
解析：D　该图杂交所得到的杂种植物，只具备甲体细胞的细胞核，不是多倍体，A错误；细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁，B错误；组织培养过程中需要添加生长素和细胞分裂素来调节发育，C错误；由题可知，甲品种番茄的染色体上有多种控制优良性状的核基因，但细胞质中存在雄性不育基因，由图可知，融合的原生质体具备甲体细胞的细胞核，乙体细胞的细胞质，故融合的杂种细胞不仅含有多种优良性状的基因，而且还具有雄性可育基因，故通过植物体细胞杂交获得的杂种植株不仅含有多种优良性状，还解决了雄性不育的问题，D正确。
6.植物体细胞杂交育种的一个重要应用是将栽培品种与相关的野生资源作为亲本，经过原生质体融合、选择与再生，使栽培品种获得野生型的抗性特征。下列说法错误的是（　　）
A.由二倍体亲本体细胞杂交可获得的异源四倍体，与二倍体亲本回交，产生不育的三倍体
B.体细胞杂交可转移核染色体、细胞质DNA，在一定程度上克服远缘杂交的不亲和性
C.若杂种植株可育并能稳定地遗传，就有可能形成农业上有用的新物种
D.可用电激、聚乙二醇或灭活的病毒来诱导原生质体的融合
解析：D　利用植物体细胞杂交得到的植株含有双亲的全部遗传物质，因此由二倍体亲本体细胞杂交可获得可育的异源四倍体，与二倍体亲本回交，产生不育的三倍体，A正确；由于不同物种间存在生殖隔离，故不同物种间个体杂交具有不亲和性，而体细胞杂交实现了两个不同物种的细胞融合，因此体细胞杂交可转移核染色体、细胞质DNA，在一定程度上克服远缘杂交的不亲和性，B正确；植物体细胞杂交将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株，若杂种植株可育并能稳定地遗传，就有可能形成农业上有用的新物种，C正确；可用电激、聚乙二醇等来诱导原生质体的融合，但灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，D错误。
7.紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，具有高抗癌活性，利用植物细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径，紫杉醇工厂化生产的主要过程为：红豆杉→愈伤组织→筛选稳定高产紫杉醇细胞系→细胞悬液→生物反应器进行培养→细胞破碎→提取紫杉醇，下列有关叙述正确的是（　　）
A.以红豆杉叶为原料获得愈伤组织过程中发生了细胞分裂和细胞分化
B.在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是保证O2供应充足，使细胞与培养液充分接触
C.次生代谢物是生物生长所必需的
D.紫杉醇的工厂化生产利用了植物细胞的全能性
解析：B　以红豆杉叶为原料获得愈伤组织过程中只发生了细胞分裂，没有细胞分化，A错误；为保证O2供应充足，在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌，使细胞与培养液充分接触，B正确；次生代谢物不是生物生长所必需的，C错误；紫杉醇的工厂化生产只培养到愈伤组织，没有体现植物细胞的全能性，D错误。
8.（不定项）草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。如图是育种工作者选育高品质草莓的流程图，下列相关说法正确的是（　　）
方法一：草莓 甲 无病毒苗
方法二：CP基因 草莓细胞 抗病毒草莓
注：CP基因是草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因
A.方法一中选择甲作为组织培养材料的原因是该部位细胞的分生能力强
B.方法二中若检测出草莓细胞中含有病毒外壳蛋白，表明CP基因成功表达
C.培育过程A和过程C一般都需要光照、生长素和细胞分裂素
D.育种工作者需要通过病毒接种的方式来判断方法一和方法二的选育效果
解析：BC　方法一中选择甲作为组织培养材料的原因是该部位细胞的含毒量少，甚至不带病毒，更容易诱导获得脱毒苗，A错误；方法二中若检测出草莓细胞中含有病毒外壳蛋白，表明CP基因成功表达，B正确；过程A、C都需要光照，这是因为再分化形成的胚状体要合成叶绿体就必须进行光照处理，C正确；无病毒苗应根据植株性状检测，不需要接种病毒，抗病毒苗需要通过病毒接种的方式来判断选育方法的效果，D错误。
9.（不定项）甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌而越来越被人们喜爱。但甘薯具有自交不育和杂交不亲和性，这使甘薯生产和育种存在诸多难以解决的问题。下列有关植物细胞工程的说法，合理的是（　　）
A.利用植物组织培养技术可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖
B.利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高基因突变率，定向获得有用的突变体
C.利用原生质体的融合实现体细胞杂交，可以克服杂交不亲和的障碍，充分利用遗传资源
D.利用茎尖分生组织培育脱毒苗，能使植株具备抗病毒的能力，同时使产品质量得到提高
解析：AC　利用植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，A正确；诱变育种的原理是基因突变，基因突变是不定向的，B错误；利用原生质体融合实现体细胞杂交，可以克服杂交不亲和的障碍，充分利用遗传资源，C正确；茎尖等分裂旺盛部位病毒极少甚至无病毒，所以利用茎尖分生组织可以培养出无病毒且保持优良性状的幼苗，使植株不含病毒，但脱毒苗不具有抗病毒能力，D错误。
二、非选择题
10. 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益。如图表示植物细胞工程的相关操作过程及应用，已知该植物为二倍体，体细胞中染色体数目为m。回答下列问题。
（1）利用图中的部分叶片进行植物组织培养时，需将其先用酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用 　　　　　　　 处理30 min，立即用无菌水清洗2～3次。植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素两种关键性激素，它们的浓度以及 　　　　　　　 ，都会影响植物细胞的发育方向。
解析：（1）利用图中的部分叶片进行植物组织培养时，需将其先用酒精消毒 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。植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素两种关键性激素，它们的浓度以及（用量的）比例，都会影响植物细胞的发育方向。
答案：（1）次氯酸钠（溶液）　（用量的）比例　
（2）通过植物组织培养技术快速繁殖植物，属于 　　　　 生殖，图中的单倍体幼苗体细胞中含有的染色体数目为 　　　 。
解析：（2）通过植物组织培养技术进行快速繁殖植物，属于无性生殖，已知该植物为二倍体，体细胞中染色体数目为m，则图中的单倍体幼苗体细胞中染色体数目为。
答案：（2）无性　　
（3）在工厂化生产图中次生代谢产物时，须在 　　　　 （填“固体”或“液体”）培养基中将该植物细胞培养至 　　　　　　 ，再从中提取，该过程是利用植物细胞培养来获得目标产物，植物细胞培养是指 　　　　　　　　　　 。
解析：（3）在工厂化生产图中次生代谢产物时，须在液体培养基中将该植物细胞培养至愈伤组织，再从中提取，该过程是利用植物细胞培养来获得目标产物，植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
答案：（3）液体　愈伤组织　在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术　
（4）切取植物一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，原因是 　　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（4）切取植物一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，原因是植物茎尖的分生区附近病毒很少甚至无病毒。
答案：（4）植物茎尖的分生区附近病毒很少甚至无病毒
11.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：
（1）过程①常用的酶是 　　　　　　　　　　　 ，细胞融合完成的标志是 　　　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此根据酶的专一性原理，去除植物细胞壁常用纤维素酶和果胶酶。细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。
答案：（1）纤维素酶和果胶酶　杂种细胞再生出新的细胞壁　
（2）植物原生质体融合过程常利用化学试剂 　　　　　　　　　　 诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到不同的原生质体，当观察到融合的细胞表面 　　　　　　　　　　　　　　　 时可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。
解析：（2）植物原生质体融合过程常用聚乙二醇（PEG）诱导；在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体，即只有红色荧光的原生质体、只有绿色荧光的原生质体、有2种荧光的原生质体，二者融合所形成的细胞其细胞膜上含有两种颜色的荧光标记。
答案：（2）聚乙二醇（或PEG）　既有红色荧光又有绿色荧光　
（3）过程③和过程④依次为 　　　　　　　　　 ，过程④中的培养基常添加的植物激素是生长素和 　　　　　　　 。
解析：（3）过程③表示脱分化过程，过程④为再分化过程，过程④需要生长素和细胞分裂素诱导。
答案：（3）脱分化、再分化　细胞分裂素　
（4）若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含 　　　　　 条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于 　　　 倍体植株。
解析：（4）杂种细胞的染色体数为融合前两种细胞染色体数之和即m＋n，细胞有丝分裂后期由于着丝粒分裂姐妹染色单体分开，使得杂种细胞中的染色体数目加倍为2（m＋n）。花粉离体培养得到的植株为单倍体植株。
答案：（4）2（m＋n）　单

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