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课时作业
1．下图是菊花组织培养的过程，下列叙述错误的是(　　)
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过程为脱分化，所用培养基中成分及含量与③过程中相同
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
2．(2024·山东，20，改编)下列关于植物愈伤组织的说法正确的是(　　)
A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于有性繁殖
3．某科学小组探索长寿花组织培养过程中外植体的消毒条件，实验结果如下表。下列分析不正确的是(　　)
2%次氯酸钠处 理时间(min) 8 10 12
75%酒精处理 时间(min) 20 30 40 20 30 40 20 30 40
污染率(%) 25.6 21.1 13.3 22.2 16.7 12.2 20 15.8 8.9
褐化率(%) 0 0 8.9 0 5.6 14.4 7.8 16.7 16.7
注：褐化是指培养材料在组培过程中向培养基中释放褐色物质，并变褐死亡的现象。
A．消毒处理时间越长，组织培养成功率越高
B．消毒处理时间越长，外植体的污染率越低
C．诱导培养外植体脱分化为愈伤组织的过程中一般不需要光照
D．组织培养过程中提高生长素与细胞分裂素的比例有助于生根
4．(2024·湖北，11)植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株
5．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
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
7．植物A细胞核中具有耐盐碱效应基因，植物B细胞质中具有高产效应基因。研究人员用A、B两种植物的细胞进行体细胞杂交，最终获得高产耐盐碱再生植株，如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．高产耐盐碱再生植株的获得体现了生物多样性的直接价值
B．选用两种不同颜色的原生质体有利于观察细胞的融合状况
C．只有异源融合形成的细胞才能够经①过程诱导为愈伤组织
D．①②过程所用培养基无需加入碳源，需加入高浓度的钠盐
8．科学家用紫外线照射板蓝根原生质体，使其部分染色体丢失，将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合，培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株，该过程运用了非对称细胞融合技术。下列说法正确的是(　　)
A．植物体细胞融合完成的标志是细胞核的融合
B．植物体细胞杂交和植物组织培养依据的原理完全不同
C．非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
D．非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性，属于细胞工程
9．东北三宝之一的人参，是珍贵的滋补药材，叶片细胞中富含的几十种固醇类物质合称人参皂苷。下列分析正确的是(　　)
A．人参皂苷是人参叶肉细胞中含量最多的有机物
B．人参皂苷不是人参生长所必需的物质，属于次级代谢产物
C．体外培养转基因细菌，可以在内质网上获得人参皂苷
D．人参皂苷是抗氧化剂，能使细胞产生自由基，防止衰老
10．花椰菜(2n＝18)易患黑腐病导致减产，黑芥(2n＝16)则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于下图所示过程，培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们均含有花椰菜的全部染色体。
下列叙述正确的是(　　)
A．用酶解法处理获得的植物原生质体失去了细胞全能性
B．融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0～8之间
C．植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体
D．植株s中来自黑芥的染色体一定构成一个染色体组
11．紫花苜蓿(2n＝32)是应用较为广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根(2n＝12)富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图(注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R－6G可阻止线粒体的呼吸作用。)，下列说法错误的是(　　)
A．将两种细胞分别置于略高渗透压环境下，有利于去除细胞壁获得两种植物的原生质体
B．②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C．③过程需要有光照、植物激素的作用才能形成完整植株
D．②过程的细胞中染色体数目最多有88条，③过程产生的再生植株是可育的多倍体
12．(2025·八省联考河南)中药材怀菊含有多种活性物质，具有清热、明目等功效。植物组织培养技术可用于怀菊的脱毒和快速繁殖。下列叙述正确的是(　　)
A．怀菊中含有的次生代谢物通常是怀菊基本生命活动所必需的
B．怀菊快速繁殖过程中产生的体细胞突变可通过无性生殖遗传
C．利用怀菊的茎段作为外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗
D．生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值比生根培养基中的小
13．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，下列相关说法不正确的是(　　)
方法一：―→
方法二：
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且病毒极少，甚至无病毒
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
14．研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽机制。
(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有________。在组织培养过程中，根段细胞经过________形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素(CK)与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。
(2)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1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是__________________________________。分析图1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，______________________________________________。
(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括________。
A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B．W基因的表达产物调控A基因的表达
C．缺失A基因时W基因表达不能促进生芽
D．过量表达W基因可使生芽时间提前
15．两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______________________(物理法和化学法各举一例)。
(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____________________________________________________________
________。
课时作业（解析版）
1．下图是菊花组织培养的过程，下列叙述错误的是(　　)
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过程为脱分化，所用培养基中成分及含量与③过程中相同
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
答案：C
解析：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；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。
2．(2024·山东，20，改编)下列关于植物愈伤组织的说法正确的是(　　)
A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于有性繁殖
答案：B
解析：细胞壁的成分主要为果胶和纤维素，应使用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁，A错误；融合的原生质体再生出细胞壁形成杂种细胞后，才能诱导形成愈伤组织，B正确；体细胞杂交获得的杂种植株细胞中只有一个细胞核，C错误；通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程中不需经两性生殖细胞的结合，属于无性繁殖，D错误。
3．某科学小组探索长寿花组织培养过程中外植体的消毒条件，实验结果如下表。下列分析不正确的是(　　)
2%次氯酸钠处 理时间(min) 8 10 12
75%酒精处理 时间(min) 20 30 40 20 30 40 20 30 40
污染率(%) 25.6 21.1 13.3 22.2 16.7 12.2 20 15.8 8.9
褐化率(%) 0 0 8.9 0 5.6 14.4 7.8 16.7 16.7
注：褐化是指培养材料在组培过程中向培养基中释放褐色物质，并变褐死亡的现象。
A．消毒处理时间越长，组织培养成功率越高
B．消毒处理时间越长，外植体的污染率越低
C．诱导培养外植体脱分化为愈伤组织的过程中一般不需要光照
D．组织培养过程中提高生长素与细胞分裂素的比例有助于生根
答案：A
解析：由表格信息可知，消毒处理时间越长褐化率越高，变褐死亡率越高，A错误；表中数据显示消毒处理时间越长污染率越低，B正确；诱导愈伤组织形成过程中一般不需要光照，C正确；生长素和细胞分裂素的比值大时有利于根的形成，因此提高生长素与细胞分裂素的比例有助于生根，D正确。
4．(2024·湖北，11)植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株
答案：B
解析：酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明两种亲本的细胞壁结构有差异，A正确；过程②为原生质体的融合，常用化学试剂如PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能用于植物，B错误；过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C正确；植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体，应具备两者的遗传物质，因此可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。
5．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
答案：D
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
答案：D
解析：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，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．植物A细胞核中具有耐盐碱效应基因，植物B细胞质中具有高产效应基因。研究人员用A、B两种植物的细胞进行体细胞杂交，最终获得高产耐盐碱再生植株，如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．高产耐盐碱再生植株的获得体现了生物多样性的直接价值
B．选用两种不同颜色的原生质体有利于观察细胞的融合状况
C．只有异源融合形成的细胞才能够经①过程诱导为愈伤组织
D．①②过程所用培养基无需加入碳源，需加入高浓度的钠盐
答案：D
解析：直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，高产耐盐碱再生植株的获得体现了生物多样性的直接价值，A正确；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，B正确；A的根细胞细胞质失活，B的叶肉细胞细胞核失活，只有异源融合形成的细胞才能够经①过程(脱分化)诱导为愈伤组织，C正确；在形成试管苗之前，培养过程中植物细胞不具有叶绿体，不能进行光合作用，因此需要在培养基中加入碳源，D错误。
8．科学家用紫外线照射板蓝根原生质体，使其部分染色体丢失，将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合，培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株，该过程运用了非对称细胞融合技术。下列说法正确的是(　　)
A．植物体细胞融合完成的标志是细胞核的融合
B．植物体细胞杂交和植物组织培养依据的原理完全不同
C．非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
D．非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性，属于细胞工程
答案：C
解析：植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，A错误；植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，而植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性，可见二者的原理不完全相同，B错误；非对称融合过程中部分染色体丢失，从而降低了不同物种间基因表达的干扰程度，C正确。
9．东北三宝之一的人参，是珍贵的滋补药材，叶片细胞中富含的几十种固醇类物质合称人参皂苷。下列分析正确的是(　　)
A．人参皂苷是人参叶肉细胞中含量最多的有机物
B．人参皂苷不是人参生长所必需的物质，属于次级代谢产物
C．体外培养转基因细菌，可以在内质网上获得人参皂苷
D．人参皂苷是抗氧化剂，能使细胞产生自由基，防止衰老
答案：B
解析：人参皂苷不是人参叶肉细胞中含量较多的有机物，而含量最多的有机物是蛋白质，A错误；人参皂苷不是人参基本生命活动所必需的物质，属于次级代谢产物，B正确；细菌属于原核生物，没有内质网，C错误；人参皂苷是抗氧化剂，能防止细胞产生自由基，D错误。
10．花椰菜(2n＝18)易患黑腐病导致减产，黑芥(2n＝16)则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于下图所示过程，培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们均含有花椰菜的全部染色体。
下列叙述正确的是(　　)
A．用酶解法处理获得的植物原生质体失去了细胞全能性
B．融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0～8之间
C．植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体
D．植株s中来自黑芥的染色体一定构成一个染色体组
答案：C
解析：融合的原生质体可能是两个黑芥原生质体融合形成的，也可能是两个花椰菜原生质体形成的，故融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0～32之间，B错误；结合题干“黑芥(2n＝16)则有较好的黑腐病抗性”可知，植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体，C正确；一个染色体组指细胞中的一组非同源染色体，结合B项的分析，植株s中来自黑芥的染色体不一定构成一个染色体组，D错误。
11．紫花苜蓿(2n＝32)是应用较为广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根(2n＝12)富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图(注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R－6G可阻止线粒体的呼吸作用。)，下列说法错误的是(　　)
A．将两种细胞分别置于略高渗透压环境下，有利于去除细胞壁获得两种植物的原生质体
B．②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C．③过程需要有光照、植物激素的作用才能形成完整植株
D．②过程的细胞中染色体数目最多有88条，③过程产生的再生植株是可育的多倍体
答案：B
解析：在制备两种植物原生质体时，需用酶解法去除植物细胞的细胞壁，去壁后的原生质体在较高渗透压环境下处于较稳定状态，不易破裂，从而有利于获得两种植物的原生质体，A正确；由题意可知，使用IOA和R－6G处理后，原生质体和同源融合体不能再生愈伤组织，故②过程不需要使用选择培养基筛选杂种愈伤组织，B错误；③过程分别表示再分化，再分化过程需要光照及植物激素的作用，C正确；紫花苜蓿染色体数目为32条，百脉根染色体数目为12条，融合之后细胞内染色体数目为32＋12＝44条，②过程表示脱分化，进行的是有丝分裂，此时染色体数目最多有44×2＝88条(有丝分裂后期)，紫花苜蓿是二倍体，百脉根是二倍体，③过程产生的再生植株是可育的多倍体(四倍体)，D正确。
12．(2025·八省联考河南)中药材怀菊含有多种活性物质，具有清热、明目等功效。植物组织培养技术可用于怀菊的脱毒和快速繁殖。下列叙述正确的是(　　)
A．怀菊中含有的次生代谢物通常是怀菊基本生命活动所必需的
B．怀菊快速繁殖过程中产生的体细胞突变可通过无性生殖遗传
C．利用怀菊的茎段作为外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗
D．生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值比生根培养基中的小
答案：B
解析：怀菊中含有的初生代谢物通常是怀菊基本生命活动所必需的，次生代谢不是生物生长所必需的，A错误；利用怀菊的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗，因为茎尖中几乎不带病毒，C错误；生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值比生根培养基中的大，进而促进生芽，生长素偏多时有利于生根，D错误。
13．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，下列相关说法不正确的是(　　)
方法一：―→
方法二：
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且病毒极少，甚至无病毒
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
答案：D
解析：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。
14．研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽机制。
(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有________。在组织培养过程中，根段细胞经过________形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素(CK)与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。
(2)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1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是__________________________________。分析图1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，______________________________________________。
(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括________。
A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B．W基因的表达产物调控A基因的表达
C．缺失A基因时W基因表达不能促进生芽
D．过量表达W基因可使生芽时间提前
答案：(1)全能性　脱分化
(2)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　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
(3)AD
解析：(2)由图1分析可知，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长，W基因的表达量显著升高，突变体的W基因的表达量明显少于对照组，说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。
(3)由题干信息可知，材料甲的体内缺少A基因，W基因过量表达；突变体a的A基因不能表达；野生型是正常的。分析图2可知，由野生型曲线和突变体a曲线对比可知，A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用；通过材料甲曲线和突变体a曲线进行对比可知，缺失A基因时W基因表达可以促进生芽；由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前。故选A、D。
15．两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______________________(物理法和化学法各举一例)。
(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　离心法(或电融合法)、PEG融合法(或高Ca2＋－高pH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
1第课时　植物细胞工程
1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。4.菊花的组织培养。
一　细胞工程的概念
1．原理和方法：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法。
2．操作水平：细胞器、细胞或组织水平。
3．目的：获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品。
4．分类：根据操作对象的不同，分为植物细胞工程和动物细胞工程。
二　细胞的全能性
1．含义：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
2．原因：生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因。
3．不是所有细胞都表现全能性的原因：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。
三　植物组织培养技术
1．概念：指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
2．原理：植物细胞的全能性。
3．条件：处于离体状态；提供一定的营养、激素和其他适宜的外界条件。
4．基本过程
5．实验：菊花的组织培养
(1)实验原理
①植物细胞一般具有全能性。
②外植体愈伤组织芽、根等器官
③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。
(2)操作步骤——菊花的组织培养
取材、 消毒 ①用酒精擦拭双手和超净工作台台面； ②外植体的消毒 外植体→流水冲洗→酒精消毒30 s→无菌水清洗2～3次→ 次氯酸钠溶液处理30 min→无菌水清洗2～3次 ③将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中，用无菌滤纸吸去表面的水分
接种 将外植体切成0.5～1__cm长的小段 ↓ 将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中 ↓ 用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并做好标记
培养 置于18～22 ℃的培养箱中培养→15～20 d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上→长出芽后，再转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗
移栽 移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日，用流水清洗掉根部的培养基后，将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土
栽培 将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花
(3)注意事项
①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。
②接种时注意外植体的方向，不要倒插。
③诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照。
④当同时使用生长素和细胞分裂素时，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
比值高 有利于根的分化
比值低 有利于芽的分化
比值适中 促进愈伤组织的形成
简记：“高”根，“低”芽，“中”愈伤
四　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：细胞膜的流动性和细胞的全能性。
3．操作流程
①两种植物细胞　　　 ②去除细胞壁
③两种原生质体 ④原生质体融合
⑤正在融合的原生质体 ⑥再生出细胞壁
⑦脱分化 ⑧愈伤组织
⑨再分化 ⑩杂种植株
所用酶：纤维素酶和果胶酶。
诱导融合方法：物理法，包括电融合法、离心法等；化学法，包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。
4．意义：在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
5．局限性：目前有许多理论和技术问题未解决，还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的性状。
五　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
(1)单倍体育种(一般用于二倍体)
①过程
花药(或花粉)离体培养→单倍体植株正常植株。
②原理：染色体变异。
③优点：当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株，这极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力。
(2)突变体的利用
①过程：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
外植体愈伤组织―→突变体新品种
↑
　　　　　　诱变处理
②原理：基因突变。
3．细胞产物的工厂化生产
(1)次生代谢物
①定义：植物代谢产生的一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物。
②本质：小分子有机化合物(如酚类、萜类和含氮化合物等)。
③作用：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)生产技术手段
①植物细胞培养：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。
②优点：它不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
③实例：紫草宁(世界上首例药用植物细胞工程产品)、紫杉醇、人参皂苷、三七等。
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。( )
2．无论脱分化还是再分化，过程中均需提供光照。( )
3．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。( )
4．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。( )
5．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。( )
6．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。( )
7．形成杂种细胞就完成了植物体细胞杂交过程。( )
8．植物组织培养时，外植体须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒。( )
9．常用灭活的病毒诱导植物原生质体融合。( )
10．植物组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性。( )
11．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。( )
12．培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是植物体细胞杂交。( )
13．植物组织培养和植物体细胞杂交过程染色体的种类和数目都不会发生改变。( )
14．初生代谢和次生代谢在生物整个的生命过程中始终进行。( )
考向一　围绕植物组织培养，考查科学思维
[例1]　花药离体培养是重要的育种手段。下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%酒精中浸泡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根的分化
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
[例2]　(2020·天津等级考)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(见下表)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_________________________
_________________。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是________________阶段。
(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。
(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________。
(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。
考向二　围绕植物体细胞杂交，考查科学思维能力
[例3]　(2025·八省联考四川)科学家用蜗牛提取液处理烟草叶片和拟南芥根得到原生质体，两种原生质体经PEG处理后筛选出杂种细胞，其分裂产生的愈伤组织经诱导形成再生植株。经鉴定，再生植株同时表现出烟草和拟南芥的部分性状。下列叙述错误的是(　　)
A．蜗牛提取液具有纤维素酶和果胶酶活性，可去除细胞壁获得原生质体
B．利用PEG处理可以促进两种原生质体的融合
C．用较高浓度的细胞分裂素处理杂种细胞产生的愈伤组织，有利于根的分化
D．杂种细胞诱导形成具有双亲部分性状的再生植株是基因选择性表达的结果
[例4]　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可做为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
考向三　围绕植物细胞工程的应用，考查社会责任
[例5]　(2024·黑吉辽，6)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是(　　)
A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
[例6]　辣椒中的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所示。下列叙述错误的是(　　)
A．外植体要消毒处理后才可接种培养
B．①和②分别表示植物组织培养中脱分化、再分化过程
C．辣椒素是植物生命活动所必需的次生代谢物
D．选择植物的茎尖部位进行培养，得到的脱毒苗不具有抗病毒能力
答案及解析
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。(×)
2．无论脱分化还是再分化，过程中均需提供光照。(×)
3．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。(√)
4．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。(×)
5．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。(√)
6．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。(√)
7．形成杂种细胞就完成了植物体细胞杂交过程。(×)
8．植物组织培养时，外植体须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒。(×)
9．常用灭活的病毒诱导植物原生质体融合。(×)
10．植物组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性。(√)
11．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。(×)
12．培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是植物体细胞杂交。(×)
13．植物组织培养和植物体细胞杂交过程染色体的种类和数目都不会发生改变。(×)
14．初生代谢和次生代谢在生物整个的生命过程中始终进行。(×)
考向一　围绕植物组织培养，考查科学思维
[例1]　花药离体培养是重要的育种手段。下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%酒精中浸泡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根的分化
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
答案：C
解析：为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在体积分数为70%的酒精中浸泡30 s，A错误；过程②为脱分化形成愈伤组织的过程，所用培养基中细胞分裂素和生长素的比例适中，B错误；进行过程③的愈伤组织经过了秋水仙素的处理，故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体，C正确。
[例2]　(2020·天津等级考)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(见下表)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_________________________
_________________。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是________________阶段。
(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。
(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________。
(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。
答案：(1)细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织　(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ　(3)m1＋1.0　(4)浸泡法(长时间处理)　沾蘸法(短时间处理)　(5)Ⅰ
解析：(2)Ⅰ过程愈伤组织形成是离体的植物细胞脱分化的结果，脱分化过程中细胞的结构和功能发生明显改变，成为未分化状态；Ⅱ、Ⅲ过程形成幼芽、根的过程存在细胞的分化，分化和脱分化都存在基因的选择性表达，故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段都存在基因的选择性表达。
(3)根据题意，表中数据为品种B的最佳激素配比，若要确定品种A的Ⅰ阶段最佳细胞分裂素浓度，以0.5 μmol/L为梯度，可参考m1为中间值，故实验中细胞分裂素最高浓度可设为m1＋1.0 μmol/L。
(4)实验中用生长素处理插条的方法可选用浸泡法或沾蘸法，浸泡法时间长、所需浓度低，而沾蘸法处理时间短、所需浓度高；因此Ⅲ过程中，选用低浓度生长素时的处理方法为浸泡法，时间长；而选用高浓度生长素时的处理方法为沾蘸法，时间短，都能达到最佳生根效果。
(5)秋水仙素可抑制纺锤体形成，导致染色体加倍形成多倍体，愈伤组织分裂旺盛，故在Ⅰ阶段用秋水仙素处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。
考向二　围绕植物体细胞杂交，考查科学思维能力
[例3]　(2025·八省联考四川)科学家用蜗牛提取液处理烟草叶片和拟南芥根得到原生质体，两种原生质体经PEG处理后筛选出杂种细胞，其分裂产生的愈伤组织经诱导形成再生植株。经鉴定，再生植株同时表现出烟草和拟南芥的部分性状。下列叙述错误的是(　　)
A．蜗牛提取液具有纤维素酶和果胶酶活性，可去除细胞壁获得原生质体
B．利用PEG处理可以促进两种原生质体的融合
C．用较高浓度的细胞分裂素处理杂种细胞产生的愈伤组织，有利于根的分化
D．杂种细胞诱导形成具有双亲部分性状的再生植株是基因选择性表达的结果
答案：C
解析：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，分析题意，科学家用蜗牛提取液处理烟草叶片和拟南芥根得到原生质体，由此可知，蜗牛提取液具有纤维素酶和果胶酶活性，可去除细胞壁获得原生质体，A正确；诱导生根时生长素与细胞分裂素的比例较高，而诱导芽分化时两者比例较低，C错误；杂种细胞诱导形成具有双亲部分性状的再生植株(发生了细胞分化过程等)是基因选择性表达的结果，D正确。
[例4]　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可做为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
答案：C
解析：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可做为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。
植物体细胞杂交和有性杂交的辨析
考向三　围绕植物细胞工程的应用，考查社会责任
[例5]　(2024·黑吉辽，6)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是(　　)
A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
答案：B
解析：迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体，生长旺盛，分裂能力较强，A正确；诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素，B错误；悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团，方便细胞获得更多的营养物质和氧气，C正确；加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物(不是植物生长所必需的)的合成速率，D正确。
[例6]　辣椒中的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所示。下列叙述错误的是(　　)
A．外植体要消毒处理后才可接种培养
B．①和②分别表示植物组织培养中脱分化、再分化过程
C．辣椒素是植物生命活动所必需的次生代谢物
D．选择植物的茎尖部位进行培养，得到的脱毒苗不具有抗病毒能力
答案：C
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，A正确；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，B正确；次生代谢物不是植物生长所必需的，C错误；选择植物的茎尖进行培养获得的脱毒苗含病毒极少甚至无病毒，不具有抗病毒能力，D正确。
1(共73张PPT)
　　　　　　　　　　　　　
选择性必修3　生物技术与工程
第十单元　生物技术与工程
小单元2　细胞工程
第1课时　植物细胞工程
1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。4.菊花的组织培养。
目录
CONTENTS
02
经典考题训练
01
知识自主梳理
03
课时作业
01
知识自主梳理
一　细胞工程的概念
1．原理和方法：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法。
2．操作水平：________、细胞或组织水平。
3．目的：获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品。
4．分类：根据操作对象的不同，分为___________________________工程。
细胞器
植物细胞工程和动物细胞
二　细胞的全能性
1．含义：细胞经分裂和分化后，仍然具有_______________________________的潜能。
2．原因：生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因。
3．不是所有细胞都表现全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会_____________。
产生完整生物体或分化成其他各种细胞
选择性地表达
三　植物组织培养技术
1．概念：指将_____的植物器官、组织或细胞等，培养在_________________上，给予适宜的培养条件，诱导其形成___________的技术。
2．原理：____________________。
3．条件：处于_____状态；提供一定的____________和其他适宜的外界条件。
离体
人工配制的培养基
完整植株
植物细胞的全能性
营养、激素
离体
4．基本过程
植物器官、组织或细胞
愈伤组织
薄壁组织
结构和功能
重新
全能性
生长素和细胞分裂素
浓度、比例
取材、 消毒 ①用酒精擦拭双手和超净工作台台面；
②外植体的消毒
外植体→______冲洗→______消毒30 s→________清洗2～3次→____________溶液处理30 min→无菌水清洗2～3次
③将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中，用无菌滤纸吸去表面的水分
接种 将外植体切成____________长的小段
↓
将外植体的________插入诱导__________的培养基中
↓
用_______或瓶盖封盖瓶口，并做好标记
(2)操作步骤——菊花的组织培养
流水
酒精
无菌水
次氯酸钠
0.5～1 cm
1/3～1/2
封口膜
愈伤组织
培养 置于__________的培养箱中培养→15～20 d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导________的培养基上→长出芽后，再转接到诱导________的培养基上，进一步诱导形成试管苗
移栽 移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日，用流水清洗掉根部的________后，将试管苗移植到________的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土
栽培 将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的_____情况，适时浇水、施肥，直至开花
18～22 ℃
生芽
生根
培养基
消过毒
生长
(3)注意事项
①实验中使用的培养基和所有的器械都要_______。接种操作必须在__________________进行，并且每次使用后的器械都要______。
②接种时注意外植体的方向，不要______。
③诱导愈伤组织期间一般_______光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的______。
灭菌
酒精灯火焰旁
灭菌
倒插
不需要
光照
生长素/细胞分裂素 植物细胞的发育方向
比值高 有利于____的分化
比值低 有利于____的分化
比值适中 促进________的形成
简记：“高”根，“低”芽，“中”愈伤
④当同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向
根
芽
愈伤组织
四　植物体细胞杂交技术
1．概念：将___________的植物体细胞，在一定条件下融合成___________，并把杂种细胞培育成___________的技术。
2．原理：细胞膜的流动性和细胞的全能性。
不同来源
杂种细胞
新植物体
3．操作流程
①_____________ ② _____________
③ _____________ ④ _____________
⑤ _________________ ⑥ _____________
⑦ _________ ⑧ _____________
⑨ _____________ ⑩ _____________
所用酶： ____________________。
诱导融合方法： _____________________________________________________
______________________________________________________________。
两种植物细胞
去除细胞壁
两种原生质体
原生质体融合
正在融合的原生质体
再生出细胞壁
脱分化
愈伤组织
再分化
杂种植株
纤维素酶和果胶酶
物理法，包括电融合法、离心法等；化学法，包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等
4．意义：在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
5．局限性：目前有许多理论和技术问题未解决，还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的性状。
五　植物细胞工程的应用
1．植物繁殖的新途径
高效、快速地实现种苗的大量繁殖
保持优良品种的遗传特性
植物顶端分生区附近（如茎尖）
单倍体
染色体变异
相对稳定
缩短
增殖
培养条件
诱变因素
基因突变
3．细胞产物的工厂化生产
(1)次生代谢物
①定义：植物代谢产生的一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物。
②本质：小分子有机化合物(如酚类、萜类和含氮化合物等)。
③作用：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)生产技术手段
①植物细胞培养：指在_______条件下对_______植物细胞或_______进行培养使其增殖的技术。
②优点：它不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
③实例：紫草宁(世界上首例药用植物细胞工程产品)、紫杉醇、人参皂苷、三七等。
离体
单个
细胞团
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。
(　　)
2．无论脱分化还是再分化，过程中均需提供光照。(　　)
3．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。(　　)
4．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。(　　)
5．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。
(　　)
×
√
×
×
√
6．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。(　　)
7．形成杂种细胞就完成了植物体细胞杂交过程。(　　)
8．植物组织培养时，外植体须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒。
(　　)
9．常用灭活的病毒诱导植物原生质体融合。(　　)
10．植物组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性。(　　)
11．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。(　　)
12．培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是植物体细胞杂交。(　　)
×
√
×
×
√
×
×
13．植物组织培养和植物体细胞杂交过程染色体的种类和数目都不会发生改变。(　　)
14．初生代谢和次生代谢在生物整个的生命过程中始终进行。(　　)
×
×
经典考题训练
02
考向一　围绕植物组织培养，考查科学思维
[例1]　花药离体培养是重要的育种手段。下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%酒精中浸泡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根的分化
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：为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在体积分数为70%的酒精中浸泡30 s，A错误；过程②为脱分化形成愈伤组织的过程，所用培养基中细胞分裂素和生长素的比例适中，B错误；进行过程③的愈伤组织经过了秋水仙素的处理，故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体，C正确。
[例2]　(2020·天津等级考)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(见下表)进行预实验。
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__________________________________________。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是________________阶段。
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
细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织
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。
(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________________。
(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。
m1＋1.0
浸泡法(长时间处理)
沾蘸法(短时间处理)
Ⅰ
解析：(2)Ⅰ过程愈伤组织形成是离体的植物细胞脱分化的结果，脱分化过程中细胞的结构和功能发生明显改变，成为未分化状态；Ⅱ、Ⅲ过程形成幼芽、根的过程存在细胞的分化，分化和脱分化都存在基因的选择性表达，故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段都存在基因的选择性表达。
(3)根据题意，表中数据为品种B的最佳激素配比，若要确定品种A的Ⅰ阶段最佳细胞分裂素浓度，以0.5 μmol/L为梯度，可参考m1为中间值，故实验中细胞分裂素最高浓度可设为m1＋1.0 μmol/L。
(4)实验中用生长素处理插条的方法可选用浸泡法或沾蘸法，浸泡法时间长、所需浓度低，而沾蘸法处理时间短、所需浓度高；因此Ⅲ过程中，选用低浓度生长素时的处理方法为浸泡法，时间长；而选用高浓度生长素时的处理方法为沾蘸法，时间短，都能达到最佳生根效果。
(5)秋水仙素可抑制纺锤体形成，导致染色体加倍形成多倍体，愈伤组织分裂旺盛，故在Ⅰ阶段用秋水仙素处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。
考向二　围绕植物体细胞杂交，考查科学思维能力
[例3]　(2025·八省联考四川)科学家用蜗牛提取液处理烟草叶片和拟南芥根得到原生质体，两种原生质体经PEG处理后筛选出杂种细胞，其分裂产生的愈伤组织经诱导形成再生植株。经鉴定，再生植株同时表现出烟草和拟南芥的部分性状。下列叙述错误的是(　　)
A．蜗牛提取液具有纤维素酶和果胶酶活性，可去除细胞壁获得原生质体
B．利用PEG处理可以促进两种原生质体的融合
C．用较高浓度的细胞分裂素处理杂种细胞产生的愈伤组织，有利于根的分化
D．杂种细胞诱导形成具有双亲部分性状的再生植株是基因选择性表达的结果
解析：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，分析题意，科学家用蜗牛提取液处理烟草叶片和拟南芥根得到原生质体，由此可知，蜗牛提取液具有纤维素酶和果胶酶活性，可去除细胞壁获得原生质体，A正确；诱导生根时生长素与细胞分裂素的比例较高，而诱导芽分化时两者比例较低，C错误；杂种细胞诱导形成具有双亲部分性状的再生植株(发生了细胞分化过程等)是基因选择性表达的结果，D正确。
[例4]　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可做为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：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可做为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。
植物体细胞杂交和有性杂交的辨析
考向三　围绕植物细胞工程的应用，考查社会责任
[例5]　(2024·黑吉辽，6)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是(　　)
A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
解析：迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体，生长旺盛，分裂能力较强，A正确；诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素，B错误；悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团，方便细胞获得更多的营养物质和氧气，C正确；加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物(不是植物生长所必需的)的合成速率，D正确。
[例6]　辣椒中的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所示。下列叙述错误的是(　　)
A．外植体要消毒处理后才可接种培养
B．①和②分别表示植物组织培养中脱分化、再分化过程
C．辣椒素是植物生命活动所必需的次生代谢物
D．选择植物的茎尖部位进行培养，得到的脱毒苗不具有抗病毒能力
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，A正确；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，B正确；次生代谢物不是植物生长所必需的，C错误；选择植物的茎尖进行培养获得的脱毒苗含病毒极少甚至无病毒，不具有抗病毒能力，D正确。
课时作业
03
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★
对点 菊花的组织培养 植物愈伤组织综合 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交 植物细胞工程应用 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交 植物细胞工程应用 植物细胞工程的应用 植物组织培养 植物体细胞杂交
1．下图是菊花组织培养的过程，下列叙述错误的是(　　)
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过程为脱分化，所用培养基中成分及含量与③过程中相同
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：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；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。
2．(2024·山东，20，改编)下列关于植物愈伤组织的说法正确的是(　　)
A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于有性繁殖
解析：细胞壁的成分主要为果胶和纤维素，应使用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁，A错误；融合的原生质体再生出细胞壁形成杂种细胞后，才能诱导形成愈伤组织，B正确；体细胞杂交获得的杂种植株细胞中只有一个细胞核，C错误；通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程中不需经两性生殖细胞的结合，属于无性繁殖，D错误。
3．某科学小组探索长寿花组织培养过程中外植体的消毒条件，实验结果如下表。下列分析不正确的是(　　)
注：褐化是指培养材料在组培过程中向培养基中释放褐色物质，并变褐死亡的现象。
A．消毒处理时间越长，组织培养成功率越高
B．消毒处理时间越长，外植体的污染率越低
C．诱导培养外植体脱分化为愈伤组织的过程中一般不需要光照
D．组织培养过程中提高生长素与细胞分裂素的比例有助于生根
2%次氯酸钠处 理时间(min) 8 10 12
75%酒精处理 时间(min) 20 30 40 20 30 40 20 30 40
污染率(%) 25.6 21.1 13.3 22.2 16.7 12.2 20 15.8 8.9
褐化率(%) 0 0 8.9 0 5.6 14.4 7.8 16.7 16.7
解析：由表格信息可知，消毒处理时间越长褐化率越高，变褐死亡率越高，A错误；表中数据显示消毒处理时间越长污染率越低，B正确；诱导愈伤组织形成过程中一般不需要光照，C正确；生长素和细胞分裂素的比值大时有利于根的形成，因此提高生长素与细胞分裂素的比例有助于生根，D正确。
2%次氯酸钠处 理时间(min) 8 10 12
75%酒精处理 时间(min) 20 30 40 20 30 40 20 30 40
污染率(%) 25.6 21.1 13.3 22.2 16.7 12.2 20 15.8 8.9
褐化率(%) 0 0 8.9 0 5.6 14.4 7.8 16.7 16.7
4．(2024·湖北，11)植物甲抗旱、抗
病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。
科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出
兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下
图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株
解析：酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明两种亲本的细胞壁结构有差异，A正确；过程②为原生质体的融合，常用化学试剂如PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能用于植物，B错误；过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C正确；植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体，应具备两者的遗传物质，因此可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。
5．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
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：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，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．植物A细胞核中具有耐盐碱效应基因，
植物B细胞质中具有高产效应基因。研究人员
用A、B两种植物的细胞进行体细胞杂交，最
终获得高产耐盐碱再生植株，如图所示。下列
有关叙述错误的是(　　)
A．高产耐盐碱再生植株的获得体现了生物多样性的直接价值
B．选用两种不同颜色的原生质体有利于观察细胞的融合状况
C．只有异源融合形成的细胞才能够经①过程诱导为愈伤组织
D．①②过程所用培养基无需加入碳源，需加入高浓度的钠盐
解析：直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，高产耐盐碱再生植株的获得体现了生物多样性的直接价值，A正确；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，B正确；A的根细胞细胞质失活，B的叶肉细胞细胞核失活，只有异源融合形成的细胞才能够经①过程(脱分化)诱导为愈伤组织，C正确；在形成试管苗之前，培养过程中植物细
胞不具有叶绿体，不能进行光合作用，因此
需要在培养基中加入碳源，D错误。
8．科学家用紫外线照射板蓝根原生质体，使其部分染色体丢失，将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合，培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株，该过程运用了非对称细胞融合技术。下列说法正确的是(　　)
A．植物体细胞融合完成的标志是细胞核的融合
B．植物体细胞杂交和植物组织培养依据的原理完全不同
C．非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
D．非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性，属于细胞工程
解析：植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，A错误；植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，而植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性，可见二者的原理不完全相同，B错误；非对称融合过程中部分染色体丢失，从而降低了不同物种间基因表达的干扰程度，C正确。
9．东北三宝之一的人参，是珍贵的滋补药材，叶片细胞中富含的几十种固醇类物质合称人参皂苷。下列分析正确的是(　　)
A．人参皂苷是人参叶肉细胞中含量最多的有机物
B．人参皂苷不是人参生长所必需的物质，属于次级代谢产物
C．体外培养转基因细菌，可以在内质网上获得人参皂苷
D．人参皂苷是抗氧化剂，能使细胞产生自由基，防止衰老
解析：人参皂苷不是人参叶肉细胞中含量较多的有机物，而含量最多的有机物是蛋白质，A错误；人参皂苷不是人参基本生命活动所必需的物质，属于次级代谢产物，B正确；细菌属于原核生物，没有内质网，C错误；人参皂苷是抗氧化剂，能防止细胞产生自由基，D错误。　
10．花椰菜(2n＝18)易患黑腐病导致减产，黑芥(2n＝16)则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于下图所示过程，培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们均含有花椰菜的全部染色体。
下列叙述正确的是(　　)
A．用酶解法处理获得的植物原生质体失去了细胞全能性
B．融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0～8之间
C．植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体
D．植株s中来自黑芥的染色体一定构成一个染色体组
解析：融合的原生质体可能是两个黑芥原生质体融合形成的，也可能是两个花椰菜原生质体形成的，故融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0～32之间，B错误；结合题干“黑芥(2n＝16)则有较好的黑腐病抗性”可知，植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体，C正确；一个染色体组指细胞中的一组非同源染色体，结合B项的分析，植株s中来自黑芥的染色体不一定构成一个染色体组，D错误。
11．紫花苜蓿(2n＝32)是应用较为广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根(2n＝12)富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图(注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R－6G可阻止线粒体的呼吸作用。)，下列说法错误的是(　　)
A．将两种细胞分别置于略高渗透压环境下，有利于去除细胞壁获得两种植物的原生质体
B．②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织
C．③过程需要有光照、植物激素的作用才能形成完整植株
D．②过程的细胞中染色体数目最多有88条，③过程产生的再生植株是可育的多倍体
解析：在制备两种植物原生质体时，需用酶解法去除植物细胞的细胞壁，去壁后的原生质体在较高渗透压环境下处于较稳定状态，不易破裂，从而有利于获得两种植物的原生质体，A正确；由题意可知，使用IOA和R－6G处理后，原生质体和同源融合体不能再生愈伤组织，故②过程不需要使用选择培养基筛选杂种愈伤组织，B错误；③过程分别表示再分化，再分化过程需要光照及植物激素的作用，C正确；紫花苜蓿染色体数目为32条，百脉根染色体数目为12条，融合之后细胞内染色体数目为32＋12＝44条，②过程表示脱分化，进行的是有丝分裂，此时染色体数目最多有44×2＝88条(有丝分裂后期)，紫花苜蓿是二倍体，百脉根是二倍体，③过程产生的再生植株是可育的多倍体(四倍体)，D正确。
12．(2025·八省联考河南)中药材怀菊含有多种活性物质，具有清热、明目等功效。植物组织培养技术可用于怀菊的脱毒和快速繁殖。下列叙述正确的是(　　)
A．怀菊中含有的次生代谢物通常是怀菊基本生命活动所必需的
B．怀菊快速繁殖过程中产生的体细胞突变可通过无性生殖遗传
C．利用怀菊的茎段作为外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗
D．生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值比生根培养基中的小
解析：怀菊中含有的初生代谢物通常是怀菊基本生命活动所必需的，次生代谢不是生物生长所必需的，A错误；利用怀菊的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗，因为茎尖中几乎不带病毒，C错误；生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值比生根培养基中的大，进而促进生芽，生长素偏多时有利于生根，D错误。
13．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，下列相关说法不正确的是(　　)
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且病毒极少，甚至无病毒
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：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。
14．研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽机制。
(1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有________。在组织培养过程中，根段细胞经过________形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素(CK)与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。
全能性
脱分化
(2)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1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是_______________________________________________________。分析图1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，野生型的W基因表达量显著升高
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
(3)用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括________。
A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B．W基因的表达产物调控A基因的表达
C．缺失A基因时W基因表达不能促进生芽
D．过量表达W基因可使生芽时间提前
AD
解析：(2)由图1分析可知，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长，W基因的表达量显著升高，突变体的W基因的表达量明显少于对照组，说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。
(3)由题干信息可知，材料甲的体内缺少A基因，W基因过量表达；突变体a的A基因不能表达；野生型是正常的。分析图2可知，由野生型曲线和突变体a曲线对比可知，A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起
作用；通过材料甲曲线和突变体a曲线进行对比
可知，缺失A基因时W基因表达可以促进生芽；
由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表
达W基因可使生芽时间提前。故选A、D。
15．两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________________________________________________(物理法和化学法各举一例)。
(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)。
纤维素酶和果胶
离心法(或电融合法)、PEG融合法(或高Ca2＋－高pH融合法)
使中间偃麦草的染色体断裂
植物激素
提供营养物质和调节渗透压
(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___________________________________
_________________________________。
1、2、4
　　　　　　　　　　　　　　　　　　它们同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段

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