资源简介

第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
二 植物细胞工程的应用
植物细胞工程的应用包括 、 、 。
知识一 植物繁殖的新途径
1．快速繁殖
(1)快速繁殖技术：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫 。
(2)原理：植物细胞的 。
(3)优点：
①可以 、 地实现种苗的大量繁殖；
②无性繁殖可以保持品种的 ；
③可实现 。
(4)应用实例：兰花、草莓、甘蔗等植物的大规模快速繁殖。例如，兰花的传统繁殖方式速度慢，通过微型繁殖技术，一个兰花茎尖经过一年的培养，可繁殖出100万株以上的试管苗。
2．作物脱毒
(1)作物脱毒原因：
用 的方式进行繁殖的作物，它们感染的 很容易传给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物 、 。
(2)适用范围：
的作物(马铃薯、草莓、香蕉）。
(3)原理：
植物的 附近（如 ）病毒极少甚至无病毒，利用 ，将茎尖进行培养，可以获得 。
(4)选材部位：
植物顶端分生区附近部位，如茎尖（原因是植物顶端分生区附近病毒极少，甚至无病毒）。
(5)优点：
脱毒作物的 明显优于没有脱毒的作物。
(6)操作过程：
一定大小的茎尖进行 ，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
(8)实例：目前在 、 、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。
[例1]植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖，下列有关叙述错误的是(　　)
A.用药剂对外植体消毒时，要兼顾消毒效果和植物的耐受性
B.植物组织培养过程均需无菌、避光等条件，还需植物激素诱导
C.用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术
D.植物微型繁殖技术有保持植物原有遗传特性、繁殖速度快的特点
[例2]为给工厂繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持，科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如下表所示，下列相关叙述正确的是(　　)
茎尖大小 外植体数/个 分化苗数/株 脱毒苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3～0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
A.在不同的培养阶段，培养基中激素的比例不同
B.脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用
C.培育脱毒苗时依据的原理有基因突变和细胞的全能性
D.0.3～0.5 mm大小的茎尖最有利于获得抗病毒的特性
知识二 作物新品种的培育
1．单倍体育种
(1)原理：
植物细胞 和 。通过 获得 ，再用
处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，得到 。
(2)过程：
：选取亲本植株的 ，通过组织培养，诱导花粉细胞发育成单倍体幼苗。
：将单倍体幼苗用 处理，使其染色体数目加倍，得到纯合的二倍体或多倍体植株。
(3)优点：
明显 ，因为获得的纯合子自交后代不会发生性状分离。后代都是 ，能稳定遗传，便于推广应用。
(4)应用实例：
在烟草、水稻、 等作物育种中广泛应用。例如，通过单倍体育种培育的小麦新品种，比常规育种方法缩短育种年限 年。
2．突变体的利用
(1)原理：
在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的 状态，容易受到
和外界诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而发生 。从这些变异的细胞中筛选出对人们有用的 ，进而培育成新品种。
(2)筛选过程：
诱导突变：在植物组织培养过程中，对外植体或 进行物理（如 ）或化学（如亚硝酸处理）处理，诱导其发生突变。
(3)应用成果：
已在许多植物中获得了具有 的突变体，如抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的棉花等。
[例1]利用基因型为HhRr的玉米(2n＝20)的幼苗茎尖细胞进行如图实验，下列相关分析错误的是(　　)
A.植株A的体细胞内最多有4个染色体组
B.植株A和植株B的基因型相同
C.获得植株B的过程为单倍体育种，该过程涉及染色体变异和基因重组
D.获得幼苗的①②过程都应用了植物组织培养技术
[例2]普通水稻是二倍体，为快速培育抗除草剂的水稻，科研工作者采用下图所示方法进行育种。下列说法错误的是(　　)
　　　
A.经①获得的单倍体幼苗，其理论依据是细胞的全能性
B.经①得到的幼苗和经④得到的幼苗，其染色体组型可能不同
C.经②③获得的小部分叶片保持绿色的幼苗，即为诱变的目标植株
D.经④⑤获得的植株，具有稳定遗传的抗除草剂性状
知识三 细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物的种类：
(1)初生代谢产物：初生代谢是生物生长和生存所 的代谢活动；
产物：糖类、脂质、蛋白质、核酸等
(2)次生代谢产物：植物代谢会产生一些一般认为 生物生长所必需的，一般在
中，并在一定的 条件下才进行。
产物：一类 有机化合物（如酚类、 、含氮化合物等)
作用：在植物 、 等方面发挥重要作用，还是 、 和
等的重要来源。
2.技术：
利用 对植物细胞进行 培养，大量生产细胞 代谢产物。
3.生产过程：
4.优点：
不占用耕地，几乎不受 、 等的限制，对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
5.应用：
、紫草宁、人参皂苷等。
[例1]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。培养红豆杉细胞生产紫杉醇的主要过程包括诱导形成愈伤组织、筛选稳定高产紫杉醇的细胞、利用生物反应器进行培养等。下列相关叙述正确的是（ ）
A．植物细胞培养是植物组织培养的基础
B．植物细胞培养利用的原理是细胞的全能性
C．愈伤组织是分化程度较高的薄壁组织团块
D．在生物反应器中利用液体培养基培养细胞
[例2]凉拌鱼腥草是广西常见的食物，鱼腥草里的鱼腥草素、槲皮素槲皮甙等物质具有明显清热解毒、利尿通淋的功效。现研究人员欲对鱼腥草进行组织培养并提取鱼腥草素，下列叙述正确的是（ ）
A．为扩大培养，植物组织培养用液体培养基
B．可从愈伤组织中提取分离得到鱼腥草素
C．最好选取成熟的叶片作为外植体进行培养
D．生长素/细胞分裂素比值高时，可促进愈伤组织形成
难点知识一 四种育种方法
育种方法 原理 过程 优点
快速繁殖 细胞的全能性 脱分化、再分化 保持优良品种的遗传特性
突变体的利用 基因突变、细胞的全能性 诱变处理后组织培养 提高突变率，获得优良性状
单倍体育种 细胞的全能性、染色体变异 花药离体培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍 明显缩短育种年限
植物体细胞杂交 细胞膜的流动性、细胞的全能性 原生质体融合、杂种细胞组织培养 打破生殖隔离，实现远缘杂交
讨论1：马铃薯、草莓和香蕉脱毒苗产量和品质明显提高，为什么小麦和玉米脱毒苗却基本没有变化？
讨论2：为什么用物理或化学因素处理愈伤组织更易诱发突变？产生的变异一定符合需要吗？
巩固训练1
1．现代生物技术可以利用植物体的任何一个活体部分，包括茎尖、叶片和花药等，在一定的条件下使它发育成完整的植株。这种技术可以在较短时间内大量繁殖、培育新品种及防止病毒的危害等。下列关于该生物技术的叙述，正确的是 (　　)
①常用茎尖或花药培养获得脱毒苗
②其应用之一是快速繁殖
③这种技术属于细胞工程
④该技术一定要用到纤维素酶和果胶酶
A．①②④ B．②③
C．①④ D．①②③④
巩固训练2
如图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断错误的是(　　)
花粉植株A植株B
A．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂前期
B．通过过程①得到的植株既有纯合子又有杂合子
C．过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素
D．与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限
难点知识二、植物细胞培养技术
1.植物组织培养与植物细胞培养的比较
项目 植物组织培养 植物细胞培养
原理 细胞的全能性 细胞增殖
取材 植物体细胞、组织或器官 单个植物细胞或细胞团
目的 获得完整植物体 获得植物细胞或细胞代谢产物
培养基 固体培养基 液体培养基
过程 外植体愈伤组织芽、根→幼苗 外植体愈伤组织细胞悬液→细胞群→细胞产物
实例 脱毒苗、快速繁殖作物 人参皂苷的生产
2.初生代谢与次生代谢的区别
巩固训练3
如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述正确的是(　　)
→
A.过程①需控制好培养基中植物激素的比例
B.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性
C.与红豆杉外植体相比，经过程①获得的细胞的形态和结构未发生变化
D.过程③需使用固体培养基，有利于细胞增殖
巩固训练4
七叶一枝花属濒危名贵中药材，科学家尝试应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源，并通过植物细胞工程获取其有效成分。下列相关叙述，正确的是（　　）
A．七叶一枝花叶片、根等部位，经诱导形成愈伤组织不含有叶绿体
B．七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于是否给予光照
C．七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，需要添加蔗糖，为幼苗提供碳源
D．通过植物细胞培养可大量获得七叶一枝花生命活动所必需的次生代谢物
一、选择题
1．利用马铃薯的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会因感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是（　　）
A．选择优良品种进行杂交
B．进行远缘植物体细胞杂交
C．利用茎尖分生组织进行组织培养
D．人工诱导基因突变
2．下图为植物细胞培养生产药用次生代谢物的流程图，下列相关叙述错误的是（ ）
A．外植体经体积分数为70%的酒精消毒30s后需用自来水洗去酒精
B．①过程需在避光条件下，在固体培养基中添加植物激素诱导脱分化
C．②过程可在液体培养基中添加果胶酶等处理愈伤组织获得单个细胞
D．③过程植物细胞通过有丝分裂增殖，无需产生完整植株
3．植物细胞工程的应用有关叙述正确的是 （ ）
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目标产物都是次生代谢物
C．突变体的利用一般培养到愈伤组织阶段，其不断增殖状态容易受诱变因素的影响产生突变
D．单倍体育种时，需对F1的花药进行筛选后才继续进行组织培养
4．病毒感染会导致植物生病，进而影响其产量和品质。育种专家采用多种方法来培育脱毒植物，使用嘌呤和嘧啶的类似物来处理植株，从而获得健康的脱毒植株是一种常用方法。下列说法错误的是（ ）
A．通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株，其原理是碱基类似物能够干扰病毒核酸的复制过程
B．常常用马铃薯块茎培养脱毒苗，培养前先用75%的酒精和次氯酸钠溶液对块茎进行消毒
C．香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代
D．在培养脱毒苗的过程中，需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质
5．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．除培养基中植物激素比例不同外，进行过程①③的其他条件相同
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．在①②③过程中利用PEG处理培养物，可以获得染色体数加倍的骆驼蓬
6．运用植物细胞工程技术，可以培育单倍体植株和进行细胞产物的工厂化生产，下列有关说法错误的是（ ）
A．利用植物细胞培养生产紫草宁时，不需要把外植体培养成完整的紫草植株
B．细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高了单个细胞中次生代谢物的含量
C．单倍体育种中，需经过植物组织培养和诱导染色体加倍，以得到能稳定遗传的优良品种
D．利用花药通过植物组织培养获得的单倍体植株可作为研究遗传突变的理想材料
7．植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不合理的是（ ）

A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞
B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
8．山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（ ）
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
9．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
10．人参皂苷具有抗肿瘤等作用，科研人员设计了如图1所示流程制备人参皂苷Rg3，并研究了过程③生物反应器中人参细胞产量、人参皂苷Rg3产量随培养时间的变化，结果如图2所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.过程①体现了植物细胞的全能性
B.过程②常需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理将愈伤组织分散成单个细胞
C.过程③通常采用振荡培养，除有利于增加溶解氧外，还能防止细胞聚集
D.由图2可知，影响人参皂苷Rg3产量的因素是培养时间
二、非选择题
11．如图表示植物繁殖的几种人工方法，请据图回答下列问题：
(1)图中单倍体植株通常的获取方法是________。若图中单倍体植株体细胞中有2个染色体组，A的体细胞中有4个染色体组，则①过程常用的化学试剂是________。
(2)若想在培育获得B的过程中同时获得突变体，进而培育成新品种植株，通常用物理诱变或化学诱变的方法处理________。
(3)若C为胡萝卜—羊角芹，则②过程依据的原理是________。在融合细胞的培养过程中，培养基的成分通常包括琼脂、无机营养、有机营养和________等。
12．紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的高效抗癌物质，细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据图。
(1)以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的________，愈伤组织细胞具有较强的________能力。这一技术的成功实现了组织培养技术在一个重要领域的应用，即________________________________________________。
(2)对比分析两个曲线图可知：培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是_________________________________________________；在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是_________________________________________________(答三点)；与传统方法获得紫杉醇相比，利用植物组织培养技术生产紫杉醇，具有_________________________________________________等优点(答两点即可)。
(3)植物生长调节剂在组织培养中具有极其重要的作用，其中赤霉素类植物生长调节剂的主要作用是____________________________________________________。
13．植物激素在植物组织培养过程中诱导生根或生芽等均起着重要的作用。下表为科研人员利用某一兰花品种的茎尖作为外植体进行组织培养时的各阶段。请回答下列问题。
兰花组织培养阶段 阶段1 阶段2 阶段3
诱导形成愈伤组织 诱导形成幼芽 诱导生根
(1)植物体内的生长素是以____________为原料，主要在___________________(部位)合成。在植物体内细胞分裂素和生长素在促进植物茎长高上表现为____________作用。
(2)阶段1称为____________，通常在固体培养基上避光进行，培养基除需要加入生长素和细胞分裂素以及必需的营养成分外，还需添加________，其中生长素与细胞分裂素的用量比值________(填“高”“低”或“适中”)。阶段1形成的愈伤组织细胞与兰花茎尖外植体细胞相比，全能性________(填“高”或“低”)。
(3)为了解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱等问题，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育得到了“韭菜—兰花”植株。
①在韭菜和兰花细胞融合前应先利用____________去除细胞壁，诱导原生质体融合的化学方法主要有________________和________________。
②操作后虽得到了“韭菜—兰花”植株，但未能实现预想中的“容易繁殖、香气浓郁”，可能的原因是_____________________________________________。
2 / 2第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
二 植物细胞工程的应用
植物细胞工程的应用包括植物繁殖的新途径、作物新品种的培育、细胞产物的工厂化生产。
知识一 植物繁殖的新途径
1．快速繁殖
(1)快速繁殖技术：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫微型繁殖。
(2)原理：植物细胞的全能性。
(3)优点：
①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖；
②无性繁殖可以保持品种的优良性状；
③可实现工厂化生产。
(4)应用实例：兰花、草莓、甘蔗等植物的大规模快速繁殖。例如，兰花的传统繁殖方式速度慢，通过微型繁殖技术，一个兰花茎尖经过一年的培养，可繁殖出100万株以上的试管苗。
2．作物脱毒
(1)作物脱毒原因：
用无性繁殖的方式进行繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。
(2)适用范围：
无性繁殖的作物(马铃薯、草莓、香蕉）。
(3)原理：
植物的分生区附近（如茎尖）病毒极少甚至无病毒，利用植物组织培养技术，将茎尖进行培养，可以获得脱毒苗。
(4)选材部位：
植物顶端分生区附近部位，如茎尖（原因是植物顶端分生区附近病毒极少，甚至无病毒）。
(5)优点：
脱毒作物的产量和品质明显优于没有脱毒的作物。
(6)操作过程：
切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
(8)实例：目前在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。
[例1]植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖，下列有关叙述错误的是(　　)
A.用药剂对外植体消毒时，要兼顾消毒效果和植物的耐受性
B.植物组织培养过程均需无菌、避光等条件，还需植物激素诱导
C.用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术
D.植物微型繁殖技术有保持植物原有遗传特性、繁殖速度快的特点
【答案】B
【详解】A、通常使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理，消毒时要兼顾消毒效果和植物的耐受性，避免过度消毒对外植体造成损伤，A正确；
外植体脱分化形成愈伤组织的过程中需要避光，但再分化过程中需要给予适当时间和强度的光照，以利于叶绿素的形成，B错误；
利用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性，C正确；
植物微型繁殖技术属于无性繁殖，有保持植物原有遗传特性、繁殖速度快的特点，D正确。
故选B。
[例2]为给工厂繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持，科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如下表所示，下列相关叙述正确的是(　　)
茎尖大小 外植体数/个 分化苗数/株 脱毒苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3～0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
A.在不同的培养阶段，培养基中激素的比例不同
B.脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用
C.培育脱毒苗时依据的原理有基因突变和细胞的全能性
D.0.3～0.5 mm大小的茎尖最有利于获得抗病毒的特性
【答案】A
【详解】A、在不同的培养阶段，培养基中激素的比例不同，生长素和细胞分裂素的比值高有利于根的分化，比值低有利于芽的分化，A正确；
B、脱分化过程中不需要光照，不进行光合作用，B错误；
C、培育脱毒苗时依据的原理是植物细胞的全能性，C错误；
D、0.3～0.5 mm大小的茎尖最有利于获得无病毒的特性，不是抗病毒的特性，D错误。
故选A。
知识二 作物新品种的培育
1．单倍体育种
(1)原理：
植物细胞全能性和染色体数目变异。通过花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，得到纯合子。
(2)过程：
花药离体培养：选取亲本植株的花药，通过组织培养，诱导花粉细胞发育成单倍体幼苗。
染色体加倍：将单倍体幼苗用秋水仙素处理，使其染色体数目加倍，得到纯合的二倍体或多倍体植株。
(3)优点：
明显缩短育种年限，因为获得的纯合子自交后代不会发生性状分离。后代都是纯合子，能稳定遗传，便于推广应用。
(4)应用实例：
在烟草、水稻、小麦等作物育种中广泛应用。例如，通过单倍体育种培育的小麦新品种，比常规育种方法缩短育种年限2 - 3年。
2．突变体的利用
(1)原理：
在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的增殖状态，容易受到培养条件和外界诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而发生突变。从这些变异的细胞中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
(2)筛选过程：
诱导突变：在植物组织培养过程中，对外植体或愈伤组织进行物理（如紫外线照射）或化学（如亚硝酸处理）处理，诱导其发生突变。
(3)应用成果：
已在许多植物中获得了具有优良性状的突变体，如抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的棉花等。
[例1]利用基因型为HhRr的玉米(2n＝20)的幼苗茎尖细胞进行如图实验，下列相关分析错误的是(　　)
A.植株A的体细胞内最多有4个染色体组
B.植株A和植株B的基因型相同
C.获得植株B的过程为单倍体育种，该过程涉及染色体变异和基因重组
D.获得幼苗的①②过程都应用了植物组织培养技术
【答案】B
【详解】A、植株A是二倍体，体细胞若处于有丝分裂后期，则最多可以有4个染色体组，A正确；
B、植株B是经单倍体育种获得的纯合子，与植株A的基因型不同，B错误；
C、单倍体育种过程中，植株A产生花药过程中涉及到基因重组，产生的单倍体植株与植株A不同的原理是染色体变异，C正确；
D、获得幼苗的①②过程都属于植物组织培养技术，仅是外植体不同，D正确。
故选B。
[例2]普通水稻是二倍体，为快速培育抗除草剂的水稻，科研工作者采用下图所示方法进行育种。下列说法错误的是(　　)
　　　
A.经①获得的单倍体幼苗，其理论依据是细胞的全能性
B.经①得到的幼苗和经④得到的幼苗，其染色体组型可能不同
C.经②③获得的小部分叶片保持绿色的幼苗，即为诱变的目标植株
D.经④⑤获得的植株，具有稳定遗传的抗除草剂性状
【答案】C
【详解】A、花粉细胞具有发育形成完整个体所需的全套遗传物质，因此经①获得的单倍体幼苗，其理论依据是细胞的全能性，A正确；
经①得到的幼苗为单倍体幼苗，经γ射线照射后，可能会发生基因突变或染色体变异，经过除草剂筛选，获得了抗除草剂的幼苗，因此经④得到的幼苗，其染色体组型可能与经①得到的幼苗不同，B正确；
诱变的目标植株应为可育植株，而经②③获得的小部分叶片保持绿色的幼苗为单倍体植株，为不可育植株，C错误；
经④形成的绿色幼苗为单倍体幼苗，经⑤处理后可获得纯合可育的抗除草剂植株，因此经④⑤获得的植株，具有稳定遗传的抗除草剂性状，D正确。
故选C。
知识三 细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物的种类：
(1)初生代谢产物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动；
产物：糖类、脂质、蛋白质、核酸等
(2)次生代谢产物：植物代谢会产生一些一般认为不是生物生长所必需的，一般在特定组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。
产物：一类小分子有机化合物（如酚类、萜类、含氮化合物等)
作用：在植物抗病、抗虫等方面发挥重要作用，还是药物、香料和色素等的重要来源。
2.技术：
利用植物细胞培养技术对植物细胞进行悬浮培养，大量生产细胞次生代谢产物。
3.生产过程：
4.优点：
不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
5.应用：
紫杉醇、紫草宁、人参皂苷等。
[例1]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。培养红豆杉细胞生产紫杉醇的主要过程包括诱导形成愈伤组织、筛选稳定高产紫杉醇的细胞、利用生物反应器进行培养等。下列相关叙述正确的是（ ）
A．植物细胞培养是植物组织培养的基础
B．植物细胞培养利用的原理是细胞的全能性
C．愈伤组织是分化程度较高的薄壁组织团块
D．在生物反应器中利用液体培养基培养细胞
【答案】D
【详解】A、植物组织培养获得愈伤组织后，再对愈伤组织进行培养获得细胞产品，故植物组织培养是植物细胞培养的基础，A错误；
B、植物细胞培养的原理是细胞增殖，B错误；
C、愈伤组织是已分化的细胞经脱分化转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，C错误；
D、在生物反应器中要实现细胞的大量增殖，液体培养基有利于细胞获得营养物质，D正确。
故选D。
[例2]凉拌鱼腥草是广西常见的食物，鱼腥草里的鱼腥草素、槲皮素槲皮甙等物质具有明显清热解毒、利尿通淋的功效。现研究人员欲对鱼腥草进行组织培养并提取鱼腥草素，下列叙述正确的是（ ）
A．为扩大培养，植物组织培养用液体培养基
B．可从愈伤组织中提取分离得到鱼腥草素
C．最好选取成熟的叶片作为外植体进行培养
D．生长素/细胞分裂素比值高时，可促进愈伤组织形成
【答案】B
【详解】A、植物组织培养所用的是固体培养基，A错误；
B、鱼腥草素是一种细胞代谢产物，可从愈伤组织中提取分离得到鱼腥草素，B正确；
C、最好选取幼嫩的叶片（分化程度低、全能性高）作为外植体进行培养，C错误；
D、生长素/细胞分裂素比值高时，可促进愈伤组织分化成根，D错误。
故选B。
难点知识一 四种育种方法
育种方法 原理 过程 优点
快速繁殖 细胞的全能性 脱分化、再分化 保持优良品种的遗传特性
突变体的利用 基因突变、细胞的全能性 诱变处理后组织培养 提高突变率，获得优良性状
单倍体育种 细胞的全能性、染色体变异 花药离体培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍 明显缩短育种年限
植物体细胞杂交 细胞膜的流动性、细胞的全能性 原生质体融合、杂种细胞组织培养 打破生殖隔离，实现远缘杂交
讨论1：马铃薯、草莓和香蕉脱毒苗产量和品质明显提高，为什么小麦和玉米脱毒苗却基本没有变化？
马铃薯、草莓和香蕉进行无性繁殖，感染的病毒很容易传递给子代，而小麦和玉米是通过种子繁殖，感染的病毒不容易传递给子代。
讨论2：为什么用物理或化学因素处理愈伤组织更易诱发突变？产生的变异一定符合需要吗？
因为愈伤组织细胞处在分裂过程中，细胞要进行DNA分子的复制，因此更易发生突变。由于突变是不定向的，产生的变异不一定符合需要。
巩固训练1
1．现代生物技术可以利用植物体的任何一个活体部分，包括茎尖、叶片和花药等，在一定的条件下使它发育成完整的植株。这种技术可以在较短时间内大量繁殖、培育新品种及防止病毒的危害等。下列关于该生物技术的叙述，正确的是 (　　)
①常用茎尖或花药培养获得脱毒苗
②其应用之一是快速繁殖
③这种技术属于细胞工程
④该技术一定要用到纤维素酶和果胶酶
A．①②④ B．②③
C．①④ D．①②③④
【答案】B
【详解】①该技术为植物组织培养技术。常用茎尖培养获得脱毒苗，而花药离体培养获得的是单倍体，往往是高度不育的，①错误；
②植物组织培养技术的应用之一是快速繁殖，②正确；
③植物组织培养技术属于植物细胞工程，③正确；
④在植物体细胞杂交技术中用到了纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，而题中所述技术中不涉及，④错误。
故选B。
巩固训练2
如图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断错误的是(　　)
花粉植株A植株B
A．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂前期
B．通过过程①得到的植株既有纯合子又有杂合子
C．过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素
D．与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限
【答案】B
【详解】A、过程②是诱导染色体加倍，通常使用的试剂是秋水仙素，抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，A正确；
通过过程①得到的植株是单倍体，基因型包括AB、Ab、aB、ab 4种，经染色体加倍后的植株B都为纯合子，B错误；
C、过程①花药离体培养属于植物组织培养，需要生长素和细胞分裂素的诱导，C正确；
D、单倍体育种的优点之一是可以明显缩短育种年限，D正确。
故选B。
难点知识二、植物细胞培养技术
1.植物组织培养与植物细胞培养的比较
项目 植物组织培养 植物细胞培养
原理 细胞的全能性 细胞增殖
取材 植物体细胞、组织或器官 单个植物细胞或细胞团
目的 获得完整植物体 获得植物细胞或细胞代谢产物
培养基 固体培养基 液体培养基
过程 外植体愈伤组织芽、根→幼苗 外植体愈伤组织细胞悬液→细胞群→细胞产物
实例 脱毒苗、快速繁殖作物 人参皂苷的生产
2.初生代谢与次生代谢的区别
巩固训练3
如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述正确的是(　　)
→
A.过程①需控制好培养基中植物激素的比例
B.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性
C.与红豆杉外植体相比，经过程①获得的细胞的形态和结构未发生变化
D.过程③需使用固体培养基，有利于细胞增殖
【答案】A
【详解】A、过程①是脱分化，决定植物脱分化和再分化的关键因素是培养基中植物激素的浓度和比例，因此该过程需控制好培养基中植物激素的比例，A正确；
B、细胞的全能性以细胞发育成完整生物体或分化成其他各种细胞为标志，而图中并没有形成完整生物体或分化成其他各种细胞，B错误；
C、过程①是脱分化，经该过程获得的细胞的形态和结构发生了变化，转变为不定形的薄壁组织团块，C错误；
D、过程③需使用液体培养基，有利于细胞获取充足的营养，有利于细胞增殖，D错误。
故选A。
巩固训练4
七叶一枝花属濒危名贵中药材，科学家尝试应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源，并通过植物细胞工程获取其有效成分。下列相关叙述，正确的是（　　）
A．七叶一枝花叶片、根等部位，经诱导形成愈伤组织不含有叶绿体
B．七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于是否给予光照
C．七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，需要添加蔗糖，为幼苗提供碳源
D．通过植物细胞培养可大量获得七叶一枝花生命活动所必需的次生代谢物
【答案】A
【详解】A、愈伤组织是经过外植体脱分化过程形成的高度液泡化的薄壁细胞，不含叶绿体，A正确；
B、七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于细胞分裂素和生长素的比例，B错误；
C、七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，可以自己进行光合作用，不需要添加蔗糖，C错误；
D、七叶一枝花的次生代谢产物不是生命活动必需的，初生代谢产物才是必需的，D错误。
故选A。
一、选择题
1．利用马铃薯的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会因感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是（　　）
A．选择优良品种进行杂交
B．进行远缘植物体细胞杂交
C．利用茎尖分生组织进行组织培养
D．人工诱导基因突变
【答案】C
【详解】进行植物微型繁殖时常采用茎尖或根尖作为外植体，原因是茎尖或根尖病毒极少，因此切取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养，再生的植株就可能不带病毒，ABD错误，C正确。
故选C。
2．下图为植物细胞培养生产药用次生代谢物的流程图，下列相关叙述错误的是（ ）
A．外植体经体积分数为70%的酒精消毒30s后需用自来水洗去酒精
B．①过程需在避光条件下，在固体培养基中添加植物激素诱导脱分化
C．②过程可在液体培养基中添加果胶酶等处理愈伤组织获得单个细胞
D．③过程植物细胞通过有丝分裂增殖，无需产生完整植株
【答案】A
【详解】A、外植体经体积分数为70%的酒精消毒30s后需用无菌水洗去酒精，A错误；
B、①过程需在避光条件下，在固体培养基中添加植物激素诱导脱分化，生长素/细胞分裂素比例适中，促进愈伤组织的形成，B正确；
C、②过程可在液体培养基中添加果胶酶等处理愈伤组织，不仅可以降解果胶层，而且还能软化细胞壁，进而获得单个细胞，C正确；
D、③过程只需要获得大量植物细胞，植物细胞通过有丝分裂增殖，无需产生完整植株，D正确。
故选A。
3．植物细胞工程的应用有关叙述正确的是 （ ）
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目标产物都是次生代谢物
C．突变体的利用一般培养到愈伤组织阶段，其不断增殖状态容易受诱变因素的影响产生突变
D．单倍体育种时，需对F1的花药进行筛选后才继续进行组织培养
【答案】C
【详解】A、利用植物分生组织（刚刚产生，病毒很少，甚至无毒）进行培养可以使新长成的植株脱去病毒，A错误；
B、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，获得目标产物不都是次生代谢物，B错误；
C、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；
D、单倍体育种时，F1的花药不需要筛选直接进行组织培养，之后用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体加倍后，再进行筛选，D错误。
故选C。
4．病毒感染会导致植物生病，进而影响其产量和品质。育种专家采用多种方法来培育脱毒植物，使用嘌呤和嘧啶的类似物来处理植株，从而获得健康的脱毒植株是一种常用方法。下列说法错误的是（ ）
A．通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株，其原理是碱基类似物能够干扰病毒核酸的复制过程
B．常常用马铃薯块茎培养脱毒苗，培养前先用75%的酒精和次氯酸钠溶液对块茎进行消毒
C．香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代
D．在培养脱毒苗的过程中，需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质
【答案】B
【详解】A、通常使用嘌呤和嘧啶的类似物处理植株，这样可以通过碱基类似物干扰病毒核酸的复制过程，进而影响了病毒的增殖，A正确；
B、常常用马铃薯茎尖培养脱毒苗，培养前先用75%的酒精和次氯酸钠溶液对茎尖进行消毒，B错误；
C、香蕉比玉米更容易把感染的病毒传给后代，因为香蕉进行的是无性繁殖，而玉米进行有性生殖，C正确；
D、在培养脱毒苗的过程中，需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素等物质，因为这两种激素的比例可以调控脱分化和再分化过程，D正确。
故选B。
5．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．除培养基中植物激素比例不同外，进行过程①③的其他条件相同
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．在①②③过程中利用PEG处理培养物，可以获得染色体数加倍的骆驼蓬
【答案】A
【详解】A、为避免杂菌污染，对外植体进行消毒处理的操作为：将流水充分冲洗后的外植体（幼嫩的茎段）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，A正确；
B、进行①和③过程的外界培养条件不同，①过程不需要光照，③过程需要光照，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只是不带病毒，并不是能抵抗病毒的侵染，C错误；
D、因植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交，所以在①②③过程中利用PEG处理培养物，不能获得染色体数加倍的骆驼蓬，D错误。
故选A。
6．运用植物细胞工程技术，可以培育单倍体植株和进行细胞产物的工厂化生产，下列有关说法错误的是（ ）
A．利用植物细胞培养生产紫草宁时，不需要把外植体培养成完整的紫草植株
B．细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高了单个细胞中次生代谢物的含量
C．单倍体育种中，需经过植物组织培养和诱导染色体加倍，以得到能稳定遗传的优良品种
D．利用花药通过植物组织培养获得的单倍体植株可作为研究遗传突变的理想材料
【答案】B
【详解】A、紫草宁是从细胞中提取的一种药物和色素，利用植物细胞培养生产紫草宁时，不需要把外植体培养成完整的紫草植株，A正确；
B、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高次生代谢物的总体含量，不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，B错误；
C、单倍体育种中，需经过植物组织培养后，诱导染色体加倍，得到能稳定遗传的优良品种，C正确；
D、利用花药通过植物组织培养获得的单倍体植株，大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株隐性性状容易显现，因此可作为研究遗传突变的理想材料，D正确。
故选B。
7．植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不合理的是（ ）

A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞
B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
【答案】B
【分析】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。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，欲利用愈伤组织制备悬浮细胞，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，A正确；
B、装置中的充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，该管不能同时作为排气管，B错误；
C、为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器，C正确；
D、细胞培养时需要保证适宜的温度，因此装置需增设温度监测和控制设备，D正确。
故选B。
8．山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（ ）
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
【答案】D
【详解】A、芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，A正确；
B、培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染，加入抗生素可降低杂菌的污染，B正确；
C、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养，每进行一次继代培养，培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍，可实现快速繁殖，C正确；
D、提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽，D错误。
故选D。
9．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
【详解】A、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；
B、诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素，B错误；
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，获得更多的营养物质和氧气，使得其可以进一步分裂，C正确；
D、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（不是植物生长所必须的）的合成速率，D正确。
故选B。
10．人参皂苷具有抗肿瘤等作用，科研人员设计了如图1所示流程制备人参皂苷Rg3，并研究了过程③生物反应器中人参细胞产量、人参皂苷Rg3产量随培养时间的变化，结果如图2所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.过程①体现了植物细胞的全能性
B.过程②常需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理将愈伤组织分散成单个细胞
C.过程③通常采用振荡培养，除有利于增加溶解氧外，还能防止细胞聚集
D.由图2可知，影响人参皂苷Rg3产量的因素是培养时间
【答案】C
【详解】A、过程①表示脱分化，形成愈伤组织，并没有体现植物细胞的全能性，A错误；
B、过程②不需要将愈伤组织分散成单个细胞，B错误；
C、过程③通常采用振荡培养获得大量组织细胞，振荡培养除有利于增加溶解氧外，还能防止细胞聚集，C正确；
D、由图2分析可知，影响人参皂苷Rg3产量的因素有人参细胞产量和培养时间，D错误。
故选C。
二、非选择题
11．如图表示植物繁殖的几种人工方法，请据图回答下列问题：
(1)图中单倍体植株通常的获取方法是________。若图中单倍体植株体细胞中有2个染色体组，A的体细胞中有4个染色体组，则①过程常用的化学试剂是________。
(2)若想在培育获得B的过程中同时获得突变体，进而培育成新品种植株，通常用物理诱变或化学诱变的方法处理________。
(3)若C为胡萝卜—羊角芹，则②过程依据的原理是________。在融合细胞的培养过程中，培养基的成分通常包括琼脂、无机营养、有机营养和________等。
【答案】
(1)花药离体培养　秋水仙素　
(2)愈伤组织　
(3)细胞膜的流动性　植物激素
【详解】
(1)图中培育获得A的过程表示单倍体育种，获取单倍体植株常用花药离体培养的方法；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，常用秋水仙素处理单倍体幼苗，使其染色体加倍。
(2)若要在植物组织培养过程中获得突变体，一般用物理诱变或化学诱变的方法处理愈伤组织，再由愈伤组织经再分化形成突变植株。
(3)植物原生质体融合依据的原理是细胞膜的流动性，在融合细胞的培养过程中，培养基的成分通常包括琼脂、无机营养、有机营养和植物激素等。
12．紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的高效抗癌物质，细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据图。
(1)以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的________，愈伤组织细胞具有较强的________能力。这一技术的成功实现了组织培养技术在一个重要领域的应用，即________________________________________________。
(2)对比分析两个曲线图可知：培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是____________________________________________________________________；
在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是___________________________________________________________(答三点)；与传统方法获得紫杉醇相比，利用植物组织培养技术生产紫杉醇，具有____________________等优点(答两点即可)。
(3)植物生长调节剂在组织培养中具有极其重要的作用，其中赤霉素类植物生长调节剂的主要作用是____________________________________________________。
【答案】
(1)脱分化　分裂、分化(分生)　细胞产物的工厂化生产　
(2)培养的细胞数量减少、某些代谢产物积累等　防止微生物污染，保证氧气供应充足，使细胞与培养液充分接触　 产量高、节约资源、保护环境　
(3)促进培养细胞的伸长
【详解】
(1)以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的脱分化产生，愈伤组织细胞具有较强的分裂、分化能力。这一技术的成功实现了细胞产物的工厂化生产。
(2)对比分析两个曲线图可知：培养后期，培养的细胞数量减少、某些代谢产物积累等导致紫杉醇产量下降。植物细胞培养过程需要充足的氧气，因此，在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是防止微生物污染，保证O2供应充足，使细胞与培养液充分接触。与传统方法获得紫杉醇相比，利用植物组织培养技术生产紫杉醇，具有产量高、节约资源、保护环境等优点。
(3)赤霉素类植物生长调节剂的主要作用是促进培养细胞的伸长。
13．植物激素在植物组织培养过程中诱导生根或生芽等均起着重要的作用。下表为科研人员利用某一兰花品种的茎尖作为外植体进行组织培养时的各阶段。请回答下列问题。
兰花组织培养阶段 阶段1 阶段2 阶段3
诱导形成愈伤组织 诱导形成幼芽 诱导生根
(1)植物体内的生长素是以____________为原料，主要在___________________(部位)合成。在植物体内细胞分裂素和生长素在促进植物茎长高上表现为____________作用。
(2)阶段1称为____________，通常在固体培养基上避光进行，培养基除需要加入生长素和细胞分裂素以及必需的营养成分外，还需添加________，其中生长素与细胞分裂素的用量比值________(填“高”“低”或“适中”)。阶段1形成的愈伤组织细胞与兰花茎尖外植体细胞相比，全能性________(填“高”或“低”)。
(3)为了解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱等问题，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育得到了“韭菜—兰花”植株。
①在韭菜和兰花细胞融合前应先利用____________去除细胞壁，诱导原生质体融合的化学方法主要有________________和________________。
②操作后虽得到了“韭菜—兰花”植株，但未能实现预想中的“容易繁殖、香气浓郁”，可能的原因是_____________________________________________。
【答案】
(1)色氨酸　芽、幼嫩的叶和发育中的种子　协同　(2)脱分化　琼脂　适中　高 (3)①纤维素酶和果胶酶　聚乙二醇(PEG)融合法　高Ca2＋—高pH融合法　②两个物种之间的基因相互影响，导致某些基因无法正常表达
【详解】
(1)生长素是以色氨酸为原料合成的植物激素，主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子；细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂，生长素具有促进植物生长的作用，因此在植物体内，细胞分裂素和生长素在促进植物茎长高上表现为协同作用。(2)阶段1诱导形成愈伤组织，此过程为脱分化。诱导形成愈伤组织的固体培养基中，除加入水、多种无机盐、各种有机营养物质和生长素、细胞分裂素外，还要加入琼脂，此时生长素与细胞分裂素的用量比值应适中。愈伤组织细胞的全能性高于兰花茎尖外植体细胞。(3)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，诱导原生质体融合的化学方法主要有聚乙二醇(PEG)融合法和高Ca2＋—高pH融合法；得到的“韭菜—兰花”植株并没有预想中的“容易繁殖、香气浓郁”，可能的原因是两个物种之间的基因相互影响，导致某些基因无法正常表达。
2 / 2

展开更多......

收起↑