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第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
一 植物细胞工程的基本技术
知识一 植物细胞工程的理论基础
1．细胞工程的概念
原理和方法 细胞生物学、分子生物学和发育生物学等
操作水平 、 或 水平
目的 获得特定的 、 、 、 或其产品
分类 工程和 工程
2．植物细胞工程的理论基础——细胞具有全能性
(1)概念
细胞经分裂和分化后，仍然具有产生 或分化成 的潜能，即细胞具有全能性。
(2)原因
一般来说，生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的 。
(3)体内细胞不能表现全能性
①实例：芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。
②原因：在特定的 条件下，细胞中的基因会 。
(4)细胞全能性的大小
受精卵＞生殖细胞＞体细胞 分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞
分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞 植物细胞＞动物细胞
幼嫩的细胞＞衰老的细胞
[例1]下列有关植物细胞全能性的说法，错误的是(　　)
A.体细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物细胞一般具有全能性是植物组织培养的理论基础
D.配子不能表现出全能性的原因是它所含有的基因比体细胞减少一半
知识二 植物组织培养技术
1.概念
将 的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的 上，给予 ，诱导其形成 的技术。
离体培养的植物器官、组织或细胞被称为 。
2.原理
植物组织培养的原理： 。
植物组织培养的生殖方式： 。
植物组织培养的分裂方式： 。
3.实例——菊花植物组织培养
（1）基本过程
①脱分化：在一定的 和 等条件的诱导下，让 的细胞经过诱导后，失去其特有的 和 ，转变成 的过程。
一般 光照，结果是形成 。
②愈伤组织的特点： 。
③再分化：脱分化产生的愈伤组织，在一定的培养条件下，再分化出 ，进而形成完整的小植株。
需要给予适当时间和强度的 ，诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。结果是形成完整植株，再分化实质： 。
④激素的作用：植物激素中 和 是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。
它们的 、 等都会影响植物细胞的发育方向。
（2）操作流程：
消毒 用 擦拭双手和超净工作台台面； ②外植体→流水冲洗→酒精消毒 →立即用 清洗2～3次→次氯酸钠溶液处理30min→立即用无菌水清洗2～3次
取材 将 的外植体置于无菌的培养皿中→用 吸去表面的水分→用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段。
接种 在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入 的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上做好标记。注意：接种时注意外植体的 ，不要
脱分化 将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于 ℃的培养箱中培养。在培养过程中，定期观察和记录愈伤组织的生长情况。注意：该过程一般 光照，有光易形成维管组织，不易形成愈伤组织。
再分化 培养15～20d后，将生长良好的愈伤组织转接到 的培养基上。长出芽后，再将其转接到 的培养基上，进一步诱导形成 。注意：注意顺序，先诱导 ，再诱导 ；该过程每日需要给予适当时间和强度的
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，将幼苗移植到 的蛭石或珍珠岩等环境中，待其 后再移栽入土。每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。
[例1]下列关于植物组织培养的叙述，错误的是(　　)
A．培养基中添加蔗糖可以提供营养和调节渗透压
B．过程甲、乙中生长素与细胞分裂素含量的比值相同
C．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织细胞核基因数目可能不同
D．过程乙的实质是基因的选择性表达
[例2]植物组织培养过程中分化成的幼苗需要移栽，下列关于移栽措施的说法，错误的是(　　)
A．移栽时，应打开培养瓶的封口后马上移植
B．移栽的基质可以是消过毒的蛭石或者珍珠岩
C．移栽时需用流水清洗掉根部的培养基
D．最后幼苗需移植到消过毒的新环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中
知识三 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
植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有 和植物细胞的 。
植物体细胞杂交的生殖方式是 。
植物体细胞杂交的分裂方式是 。
植物体细胞杂交的涉及的可遗传变异类型是 。
3.过程
(1)过程①为 获得原生质体，用到的酶是 和 。
(2)过程②为 ，人工诱导的物理法包括 、 等，化学法包括 、
等。
(3)过程④为 ，过程⑤为 。
(4)细胞融合完成的标志是 。 植物体细胞杂交完成的标志是 。
3．意义
植物体细胞杂交技术在打破 ，实现 育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
[例1]土壤盐渍化是指盐分在土壤表层积累的现象。科学家利用甲、乙两个不同的物种培育耐盐新品种的过程如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．①过程可以使用胰蛋白酶去除植物细胞壁
B．②过程可以利用电融合法诱导原生质体融合
C．③④过程所用的培养基成分除盐浓度外均相同
D．耐盐植株一定表现出双亲全部优良性状
[例1]科研人员用抗病、抗寒的二倍体阿宽蕉和三倍体无籽龙牙蕉进行体细胞杂交，培育出抗病、抗寒的无籽新品种，拓宽了香蕉种植区域。相关叙述正确的是(　　)
A．体细胞杂交技术无法获得含双亲优良细胞质基因的个体
B．②过程可用灭活病毒诱导法、PEG融合法等方法实施诱导
C．③过程成功的原因是杂种细胞含个体发育的整套遗传信息
D．抗病、抗寒的无籽新品种自交，可获得抗病、抗寒的无籽后代
难点知识一 植物组织培养技术
1．体现植物细胞全能性的条件
材料 离体的植物细胞、组织或器官
培养基 种类齐全、比例合适的营养物质及一定比例的植物激素
外界条件 ①无菌操作 ②光照：诱导愈伤组织时一般不需要光照，再分化时需要光照 ③酸碱度等
2.不同植物激素比例对植物组织培养的影响
生长素/细胞分裂素的值 作用效果
高 促进根的分化，抑制芽的形成
低 促进芽的分化，抑制根的形成
适中 促进愈伤组织的形成
3.脱分化和再分化的比较
比较内容 脱分化 再分化
过程 外植体→愈伤组织 愈伤组织→幼苗
需要条件 ①离体 ②适宜的营养 ③生长素与细胞分裂素的比例适中 ④不需光照 ①离体 ②适宜的营养 ③生长素与细胞分裂素的比值高(低)诱导生根(生芽) ④需光照
讨论1：为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？
讨论2：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？
讨论3：诱导愈伤组织期间一般不需要光照，后续培养过程中，为什么每日要给予适当时间和强度的光照？愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是什么？
巩固训练1
下列关于植物组织培养中再分化的说法，错误的是(　　)
A.再分化过程中，不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B.脱分化与再分化使用的培养基主要是激素浓度及比例不同
C.再分化过程在实验室或植物组织培养车间进行，需要避光处理
D.再分化过程中，核遗传物质没有发生改变，但mRNA有变化
巩固训练2
如图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列有关叙述正确的是(　　)
A.过程①②表示脱分化，过程③表示再分化
B.过程①②需要照光
C.过程①②③说明花粉细胞具有全能性
D.通过过程①②③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离
难点知识二、植物体细胞杂交技术
1.材料：
具有优良性状的植物体细胞
2.获得原生质体：
在进行体细胞杂交之前，必须先去除细胞壁：用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，获得原生质体。去壁原因是细胞壁阻碍着细胞间的杂交（阻碍了原生质体间的融合）。
3.诱导原生质体融合的方法：
①物理法：电融合法、离心法等。
②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋－高pH融合法等。
4.成功标志：
原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁。
植物体细胞杂交完成的标志是获得杂种植株。
5.遗传物质的变化：
杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数之和，染色体组数通常也是两亲本细胞染色体组数之和，形成异源多倍体。
讨论1：纤维素酶和果胶酶的酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇，试分析原因？
讨论2：获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？可能的类型有哪些？（仅考虑两个细胞融合）
讨论3：杂种植株包含两个物种的全部遗传物质，各种基因都包含在内，却未按照人们的要求表现出亲本所有的性状，例如“番茄-马铃薯”并没有地上结番茄，地下长马铃薯，这是为什么？
巩固训练3
甲植物具有由核基因控制的多种优良性状,乙植物的细胞质中含有抗除草剂基因,下图是将乙细胞的抗性基因引入甲细胞的体细胞杂交流程,相关叙述错误的是(　　)
A.若甲、乙两种植株存在生殖隔离,该实验无法成功
B.过程B体现了细胞膜的流动性,细胞膜是植物细胞的边界
C.两两融合的细胞有三种,同种融合的细胞无法存活,可以达到筛选目的
D.杂种植株抗除草剂基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律
巩固训练4
紫罗兰(2n＝14)花色丰富、抗虫性强，其种子富含亚麻酸。为了让油菜(2n＝38)具有紫罗兰的诸多优良性状，科研人员进行了如图所示的实验。下列有关叙述错误的是(　　)
A.PEG融合法诱导原生质体融合依赖膜的流动性
B.可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体
C.两两融合的细胞中染色体数目为52条
D.该方法打破了生殖隔离，实现了远缘杂交育种
一、选择题
1．下列有关植物细胞全能性的叙述,错误的是(　　)
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所需的全套遗传信息
B.植物体细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础
C.高度分化的植物体细胞只有在离体状态下才有可能表现出全能性
D.植物体的根、茎、叶、花等器官内的细胞一般都具有全能性
2.以玄参茎段为外植体进行植物组织培养,流程图如下。下列相关叙述正确的是(　　)
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无菌处理
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.过程③诱导形成丛芽和不定根的效果与激素比例有关,与种类无关
3.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所示。下列叙述正确的是(　　)
A.步骤①要对切取的叶片组织块进行消毒或灭菌处理
B.悬浮原生质体要用等渗溶液,以维持原生质体正常形态
C.过程④需提高生长素的比例以促进芽的分化
D.原生质体已去除细胞壁,不具有细胞全能性
4.某校学习小组利用植物组织培养技术培育“手指植物”,下列说法错误的是(　　)
A.对健壮的外植体进行消毒后接种
B.诱导愈伤组织时需要遮光处理
C.再分化时培养基无需添加有机物
D.诱导过程需调整植物激素比例
5.研究人员用花椰菜胚轴细胞和紫罗兰叶片细胞进行体细胞杂交,得到再生植株(编号为1~5)。对这5株植株进行亲本重要抗性蛋白检测,培育过程和检测结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.过程①可用聚乙二醇处理胚轴细胞以获得原生质体
B.过程②融合后,可用高倍显微镜观察以筛选杂种细胞
C.过程③要将愈伤组织移植到消过毒的蛭石上以获得再生植株
D.植株5为杂种植株,植株2中紫罗兰的染色体全部丢失
6.青蒿素是有效的疟疾治疗药物，几乎不溶于水，且对热不稳定，所以提取工艺一直难以突破。下图表示科研人员获得青蒿素含量较高的黄花蒿的植物组织培养流程。下列叙述错误的是(　　)
A.选取黄花蒿的分生区组织作为外植体更易得到愈伤组织
B.过程②和过程③分别代表脱分化和再分化过程
C.从愈伤组织中提取青蒿素效果不理想，与相关基因的表达情况有关
D.除向过程①②培养基中添加营养物质外，还需要添加生长素和细胞分裂素
7.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图：
下列分析正确的是(　　)
A.①过程用胰蛋白酶处理细胞体现了酶的专一性
B.用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体属于基因重组
C.杂种细胞的特点是有叶绿体但丧失了再生能力
D.一般先诱导愈伤组织生芽，再诱导其生根
8.现有两个水稻品种，其基因型分别为YYRr和yyRr，科学家将它们的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合，再把这些融合细胞进行细胞培养，培育出了水稻新品种。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．上述育种方法依据了生物膜的流动性和细胞的全能性
B．由杂种细胞发育至性成熟植株过程中，均需在无菌环境下培养
C．两个品种的花粉进行原生质体的融合，可产生9种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)
D．除去花粉细胞壁的方法常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁
9.科学家利用拟南芥的愈伤组织进行实验，探究植物组织培养过程中诱导愈伤组织生根的机理，结果如图所示。诱导生根的培养基(RIM)的配方中含有生长素(IAA)，wei8是拟南芥生长素合成基因。下列说法正确的是(　　)
A．诱导形成愈伤组织和诱导生根、生芽过程均需避光处理
B．增加培养基中IAA的浓度，1组的生根效果会更好
C．2、4组比较，没有遵循实验设计中的单一变量原则
D．培养基中的IAA和自身产生的生长素有利于愈伤组织生根
10.植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应(如下表)。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是(　　)
条件 基因表达产物和相互作用 效应
① WOX5 维持未分化状态
② WOX5＋PLT 诱导出根
③ WOX5＋ARR2，抑制ARR5 诱导出芽
A．WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性
B．WOX5＋PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C．ARR5促进细胞分裂素的积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D．体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
二、非选择题
11．甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
(1)利用该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，可以形成试管苗，这是因为____________________。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是________________(填“具有完整的细胞核”或“具有叶绿体”)。
(2)图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种植物激素是_____________。C中的根是经________形成的，该过程______(填“是”或“否”)需要光照，原因是____________________________。
12．野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。科学家用野生马铃薯与栽种马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯(如图所示)。据图分析回答问题。
(1)①过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解，其中“酶解”所用的酶应该包括________________。
(2)②过程可用聚乙二醇(PEG)处理，其目的是______________________________。
(3)请用文字和箭头表示出④⑤技术过程的实验流程：_______________________。
由此过程可以看出，植物细胞具有形成完整个体的潜能，这是________________的表现。
(4)在培养基上培养一段时间后，原生质体会再生出细胞壁。可以通过___________________________实验来判断细胞壁是否已经再生。
(5)请说明运用植物体细胞杂交方法的优越性：___________________________________。
13．下图表示科学家通过植物细胞工程,培育“矮牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的过程。回答下列问题。
(1)“矮牵牛—粉蓝烟草”植株的培育过程采用的是　　　　　　　技术。该技术依据的生物学原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)人工诱导原生质体融合的方法基本可分为两大类——物理法和化学法,其中化学法包括　　　　　　　　　、高Ca2+—高pH融合法等;植物体细胞融合完成的标志是　　　　　　　　　。融合后的“矮牵牛—粉蓝烟草”细胞,在有丝分裂后期含有　　　　条染色体。
(3)融合后得到的杂种细胞经脱分化、再分化等进而发育成完整植株,其中启动脱分化和再分化的关键植物激素是　　　　　　　　　　。学习了植物组织培养技术后,同学们尝试进行了以菊花枝条为外植体的组织培养,有同学在配制MS生根培养基时,忘记添加NAA(萘乙酸),结果与添加NAA的生根培养基中的菊花幼苗相比,不添加NAA培养基中的菊花幼苗也有生根,其原因可能是　 　　　　　　　　　。
2 / 2第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
一 植物细胞工程的基本技术
知识一 植物细胞工程的理论基础
1．细胞工程的概念
原理和方法 细胞生物学、分子生物学和发育生物学等
操作水平 细胞器、细胞或组织水平
目的 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品
分类 植物细胞工程和动物细胞工程
2．植物细胞工程的理论基础——细胞具有全能性
(1)概念
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，即细胞具有全能性。
(2)原因
一般来说，生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的全部遗传信息。
(3)体内细胞不能表现全能性
①实例：芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。
②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。
(4)细胞全能性的大小
受精卵＞生殖细胞＞体细胞 分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞
分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞 植物细胞＞动物细胞
幼嫩的细胞＞衰老的细胞
[例1]下列有关植物细胞全能性的说法，错误的是(　　)
A.体细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物细胞一般具有全能性是植物组织培养的理论基础
D.配子不能表现出全能性的原因是它所含有的基因比体细胞减少一半
【答案】D
【详解】A、植物体的体细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，A正确；
B、细胞表现出全能性需要营养物质，激素，适宜的外界条件和离体状态，B正确；
C、植物组织培养是诱导细胞形成完整植株，利用的是细胞的全能性，C正确；
D、配子含有该生物全部的遗传物质具有全能性，且全能性相对较高，在一定条件下能表现出全能性，D错误。
故选D。
知识二 植物组织培养技术
1.概念
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。
离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
2.原理
植物组织培养的原理：植物细胞的全能性。
植物组织培养的生殖方式：无性生殖。
植物组织培养的分裂方式：有丝分裂。
3.实例——菊花植物组织培养
（1）基本过程
①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。
一般不需要光照，结果是形成愈伤组织。
②愈伤组织的特点：不定形的薄壁组织团块。
③再分化：脱分化产生的愈伤组织，在一定的培养条件下，再分化出芽、根等器官，进而形成完整的小植株。
需要给予适当时间和强度的光照，诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。结果是形成完整植株，再分化实质：基因的选择性表达。
④激素的作用：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）操作流程：
消毒 用酒精擦拭双手和超净工作台台面； ②外植体→流水冲洗→酒精消毒30s→立即用无菌水清洗2～3次→次氯酸钠溶液处理30min→立即用无菌水清洗2～3次
取材 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→用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段。
接种 在酒精灯火焰旁，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，并在培养瓶上做好标记。注意：接种时注意外植体的方向，不要倒插
脱分化 将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。在培养过程中，定期观察和记录愈伤组织的生长情况。注意：该过程一般不需要光照，有光易形成维管组织，不易形成愈伤组织。
再分化 培养15～20d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，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。注意：注意顺序，先诱导生芽，再诱导生根；该过程每日需要给予适当时间和强度的光照
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，将幼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。每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。
[例1]下列关于植物组织培养的叙述，错误的是(　　)
A．培养基中添加蔗糖可以提供营养和调节渗透压
B．过程甲、乙中生长素与细胞分裂素含量的比值相同
C．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织细胞核基因数目可能不同
D．过程乙的实质是基因的选择性表达
【答案】C
【详解】A、培养基中添加蔗糖可以提供营养和调节渗透压，A正确；
甲表示脱分化过程，乙表示再分化过程，两过程中生长素和细胞分裂素含量的比值不同，B错误；
同一植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织细胞核基因数目不一定相同，如花粉细胞经培养形成的愈伤组织细胞的核基因数目只有体细胞的一半，C正确；
D、过程乙的实质是基因的选择性表达，D正确。
故选C。
[例2]植物组织培养过程中分化成的幼苗需要移栽，下列关于移栽措施的说法，错误的是(　　)
A．移栽时，应打开培养瓶的封口后马上移植
B．移栽的基质可以是消过毒的蛭石或者珍珠岩
C．移栽时需用流水清洗掉根部的培养基
D．最后幼苗需移植到消过毒的新环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中
【答案】A
【详解】A、移栽时，应先将培养瓶的封口膜打开，让试管苗在培养箱内生长几日，A错误；
B、移栽的基质可以是消过毒的蛭石或者珍珠岩，等幼苗长壮后再移栽到土壤中，B正确；
C、移栽时需用流水清洗掉根部的培养基，C正确；
D、移栽时幼苗需移植到消过毒的新环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中，D正确。
故选A。
知识三 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
植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性。
植物体细胞杂交的生殖方式是无性生殖。
植物体细胞杂交的分裂方式是有丝分裂。
植物体细胞杂交的涉及的可遗传变异类型是染色体变异。
3.过程
(1)过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
(2)过程②为诱导原生质体融合，人工诱导的物理法包括电融合法、离心法等，化学法包括PEG融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。
(3)过程④为脱分化，过程⑤为再分化。
(4)细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁。 植物体细胞杂交完成的标志是培育出杂种植株。
3．意义
植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，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。
[例1]土壤盐渍化是指盐分在土壤表层积累的现象。科学家利用甲、乙两个不同的物种培育耐盐新品种的过程如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．①过程可以使用胰蛋白酶去除植物细胞壁
B．②过程可以利用电融合法诱导原生质体融合
C．③④过程所用的培养基成分除盐浓度外均相同
D．耐盐植株一定表现出双亲全部优良性状
【答案】B
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，①过程用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，A错误；
人工诱导原生质体融合的方法包括物理法(电融合法、离心法)、化学法(聚乙二醇融合法、高Ca2＋—高pH融合法)等，B正确；
③表示脱分化、④表示再分化，培养的目的不一样，培养基的成分有差别，例如③与④中植物激素的浓度及比例不同，C错误；
获得的耐盐植株由于基因表达的调控，不一定能表现出双亲全部优良性状，D错误。
故选B。
[例1]科研人员用抗病、抗寒的二倍体阿宽蕉和三倍体无籽龙牙蕉进行体细胞杂交，培育出抗病、抗寒的无籽新品种，拓宽了香蕉种植区域。相关叙述正确的是(　　)
A．体细胞杂交技术无法获得含双亲优良细胞质基因的个体
B．②过程可用灭活病毒诱导法、PEG融合法等方法实施诱导
C．③过程成功的原因是杂种细胞含个体发育的整套遗传信息
D．抗病、抗寒的无籽新品种自交，可获得抗病、抗寒的无籽后代
【答案】C
【详解】A、体细胞杂交技术是促进双亲细胞融合，也融合了双亲优良细胞质基因，A错误；
诱导原生质体融合的方法不能用灭活病毒诱导法，B错误；
③过程是杂种细胞发育成一个新个体，体现了植物细胞的全能性，全能性的表现说明了该植物细胞含有个体发育的整套遗传信息，C正确；
抗病、抗寒的无籽新品种是抗病、抗寒的二倍体阿宽蕉和三倍体无籽龙牙蕉进行体细胞杂交获得的，属于异源五倍体，减数分裂时联会紊乱，是不育的，D错误。
故选C。
难点知识一 植物组织培养技术
1．体现植物细胞全能性的条件
材料 离体的植物细胞、组织或器官
培养基 种类齐全、比例合适的营养物质及一定比例的植物激素
外界条件 ①无菌操作 ②光照：诱导愈伤组织时一般不需要光照，再分化时需要光照 ③酸碱度等
2.不同植物激素比例对植物组织培养的影响
生长素/细胞分裂素的值 作用效果
高 促进根的分化，抑制芽的形成
低 促进芽的分化，抑制根的形成
适中 促进愈伤组织的形成
3.脱分化和再分化的比较
比较内容 脱分化 再分化
过程 外植体→愈伤组织 愈伤组织→幼苗
需要条件 ①离体 ②适宜的营养 ③生长素与细胞分裂素的比例适中 ④不需光照 ①离体 ②适宜的营养 ③生长素与细胞分裂素的比值高(低)诱导生根(生芽) ④需光照
讨论1：为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？
避免杂菌与培养物竞争营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。
讨论2：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？
应含有蔗糖等有机物；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。
讨论3：诱导愈伤组织期间一般不需要光照，后续培养过程中，为什么每日要给予适当时间和强度的光照？愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是什么？
给予适当时间和强度的光照的目的是诱导叶绿素的形成，进一步形成叶绿体进行光合作用；原因可能是培养基中生长素用量与细胞分裂素用量的比值偏低。
巩固训练1
下列关于植物组织培养中再分化的说法，错误的是(　　)
A.再分化过程中，不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B.脱分化与再分化使用的培养基主要是激素浓度及比例不同
C.再分化过程在实验室或植物组织培养车间进行，需要避光处理
D.再分化过程中，核遗传物质没有发生改变，但mRNA有变化
【答案】C
【详解】AD、再分化的实质是基因的选择性表达，核遗传物质没有发生改变，但mRNA有变化，不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质，A、D正确；
脱分化与再分化使用的培养基主要是生长素和细胞分裂素这两种激素浓度及比例不同，B正确；
再分化过程在实验室或植物组织培养车间进行，需要照光处理，有利于叶绿素的合成，C错误。
故选C。
巩固训练2
如图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列有关叙述正确的是(　　)
A.过程①②表示脱分化，过程③表示再分化
B.过程①②需要照光
C.过程①②③说明花粉细胞具有全能性
D.通过过程①②③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离
【答案】C
【详解】A、图中过程①表示脱分化，过程②③表示再分化，A错误；
脱分化阶段一般不需要光照，再分化阶段需要照光，因此过程②③需要照光，B错误；
过程①②③是植物组织培养过程，由花粉细胞最终获得了完整植株，说明花粉细胞具有全能性，C正确；
二倍体植物的花粉通过过程①②③获得的完整植株属于单倍体植株，高度不育，不能通过自交产生后代，D错误。
故选C。
难点知识二、植物体细胞杂交技术
1.材料：
具有优良性状的植物体细胞
2.获得原生质体：
在进行体细胞杂交之前，必须先去除细胞壁：用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，获得原生质体。去壁原因是细胞壁阻碍着细胞间的杂交（阻碍了原生质体间的融合）。
3.诱导原生质体融合的方法：
①物理法：电融合法、离心法等。
②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋－高pH融合法等。
4.成功标志：
原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁。
植物体细胞杂交完成的标志是获得杂种植株。
5.遗传物质的变化：
杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数之和，染色体组数通常也是两亲本细胞染色体组数之和，形成异源多倍体。
讨论1：纤维素酶和果胶酶的酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇，试分析原因？
使溶液具有一定的渗透压，防止原生质体吸水过多而涨破，保持原生质体正常。
讨论2：获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？可能的类型有哪些？（仅考虑两个细胞融合）
不一定；诱导融合后的产物有三类：未融合的细胞、两两融合的细胞、多细胞融合体。
讨论3：杂种植株包含两个物种的全部遗传物质，各种基因都包含在内，却未按照人们的要求表现出亲本所有的性状，例如“番茄-马铃薯”并没有地上结番茄，地下长马铃薯，这是为什么？
生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，杂种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，它们不能像在原植株细胞内实现有序表达，因此不能按照人们的要求表现出亲本所有的性状。
巩固训练3
甲植物具有由核基因控制的多种优良性状,乙植物的细胞质中含有抗除草剂基因,下图是将乙细胞的抗性基因引入甲细胞的体细胞杂交流程,相关叙述错误的是(　　)
A.若甲、乙两种植株存在生殖隔离,该实验无法成功
B.过程B体现了细胞膜的流动性,细胞膜是植物细胞的边界
C.两两融合的细胞有三种,同种融合的细胞无法存活,可以达到筛选目的
D.杂种植株抗除草剂基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律
【答案】A
【详解】A、植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍,即使甲、乙植株存在生殖隔离,通过体细胞杂交技术也能使它们的原生质体融合,进而培养出杂种植株,A错误；
原生质体的融合体现了细胞膜的流动性,细胞壁具有全透性,因此细胞膜是植物细胞的边界,B正确；
甲原生质体的细胞质失去活性,乙原生质体的细胞核失去活性,细胞核和细胞质对于细胞完成生命活动缺一不可,两两融合的细胞有三种(甲与甲融合、乙与乙融合、甲与乙融合),只有甲与乙融合的细胞能够存活,同种融合的细胞无法存活,可以达到筛选目的,C正确；
抗除草剂基因存在于细胞质中,该基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律,D正确。
故选A。
巩固训练4
紫罗兰(2n＝14)花色丰富、抗虫性强，其种子富含亚麻酸。为了让油菜(2n＝38)具有紫罗兰的诸多优良性状，科研人员进行了如图所示的实验。下列有关叙述错误的是(　　)
A.PEG融合法诱导原生质体融合依赖膜的流动性
B.可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体
C.两两融合的细胞中染色体数目为52条
D.该方法打破了生殖隔离，实现了远缘杂交育种
【答案】C
【详解】A、原生质体融合首先是细胞膜的融合，常用PEG融合法诱导原生质体融合，此过程依赖于膜的流动性，A正确；
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体，B正确；
若原生质体均为两两融合，则会形成3种细胞，即紫罗兰细胞自身融合的细胞、油菜细胞自身融合的细胞、杂种细胞，所以融合后的细胞中染色体数目可能为28条、76条或52条，C错误；
植物体细胞杂交技术的优点是打破了生殖隔离，实现了远缘杂交育种，D正确。
故选C。
一、选择题
1．下列有关植物细胞全能性的叙述,错误的是(　　)
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所需的全套遗传信息
B.植物体细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础
C.高度分化的植物体细胞只有在离体状态下才有可能表现出全能性
D.植物体的根、茎、叶、花等器官内的细胞一般都具有全能性
【答案】A
【详解】A、植物体的体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所需的全套遗传信息,A错误；
植物体细胞杂交技术最终获得杂种植株，利用了细胞的全能性，B正确；
体细胞表现出全能性需要离体，营养条件，激素和适宜的外界条件，C正确；
植物体的根、茎、叶、花等器官内的细胞都具有该种生物全套的遗传信息，D正确。
故选A。
2.以玄参茎段为外植体进行植物组织培养,流程图如下。下列相关叙述正确的是(　　)
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无菌处理
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.过程③诱导形成丛芽和不定根的效果与激素比例有关,与种类无关
【答案】A
【详解】A、激素不属于营养物质,A错误；
过程①需依次用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理,B错误；
茎段细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,细胞通过有丝分裂的方式进行增殖,在分裂间期可能会发生基因突变,在分裂期可能会发生染色体变异,C正确；
启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素是生长素和细胞分裂素,生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。由此可知,过程③诱导形成丛芽和不定根的效果与激素比例、种类有关,D错误。
故选A。
3.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所示。下列叙述正确的是(　　)
A.步骤①要对切取的叶片组织块进行消毒或灭菌处理
B.悬浮原生质体要用等渗溶液,以维持原生质体正常形态
C.过程④需提高生长素的比例以促进芽的分化
D.原生质体已去除细胞壁,不具有细胞全能性
【答案】B
【详解】A、对于叶片组织块,不能进行灭菌处理,因为灭菌可能会破坏叶片组织块本身的细胞结构和活性,使其无法用于后续实验,通常进行消毒处理,A错误；
当原生质体处于等渗溶液中时,细胞内外的水分进出达到平衡,能维持原生质体的正常形态,防止因渗透压差异导致原生质体吸水涨破或失水皱缩,B正确；
当生长素比例高时,有利于根的分化;当细胞分裂素比例高时,有利于芽的分化。所以过程④若要促进芽的分化,应提高细胞分裂素的比例,C错误；
原生质体虽然去除了细胞壁,但它仍然含有该植物细胞的全套遗传物质,具有发育成完整植株的潜能,即具有细胞全能性,D错误。
故选B。
4.某校学习小组利用植物组织培养技术培育“手指植物”,下列说法错误的是(　　)
A.对健壮的外植体进行消毒后接种
B.诱导愈伤组织时需要遮光处理
C.再分化时培养基无需添加有机物
D.诱导过程需调整植物激素比例
【答案】C
【详解】A、植物组织培养过程中，外植体的抗逆性差，为避免微生物感染，需要进行消毒处理，A正确；
B、避免光照抑制外植体脱分化形成愈伤组织，B正确；
C、在形成叶绿体之前,植物细胞不能进行光合作用,所以植物组织培养再分化过程中需要加入有机物,C错误；
D、植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素的比例会影响脱分化，诱导生芽和生根过程，D正确。
故选C。
5.研究人员用花椰菜胚轴细胞和紫罗兰叶片细胞进行体细胞杂交,得到再生植株(编号为1~5)。对这5株植株进行亲本重要抗性蛋白检测,培育过程和检测结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.过程①可用聚乙二醇处理胚轴细胞以获得原生质体
B.过程②融合后,可用高倍显微镜观察以筛选杂种细胞
C.过程③要将愈伤组织移植到消过毒的蛭石上以获得再生植株
D.植株5为杂种植株,植株2中紫罗兰的染色体全部丢失
【答案】B
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,过程①可用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞,以除去细胞壁获得原生质体,A错误；
用于融合的两个细胞,一个是紫罗兰的叶片细胞,一个是花椰菜的胚轴细胞,其中供体细胞特有的结构是叶绿体,可通过高倍显微镜观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志,B正确；
过程③要将愈伤组织移植到特定培养基上再分化形成幼苗,然后再移植到消过毒的蛭石上进行炼苗,C错误；
Ⅰ是花椰菜,Ⅱ是紫罗兰,4号和5号植株中检测到了花椰菜和紫罗兰的特异性蛋白,因此为杂种植株,植株2中只含花椰菜的特异性蛋白,可能是紫罗兰中含抗性蛋白基因的染色体丢失,不一定是紫罗兰的染色体全部丢失,D错误。
故选B。
6.青蒿素是有效的疟疾治疗药物，几乎不溶于水，且对热不稳定，所以提取工艺一直难以突破。下图表示科研人员获得青蒿素含量较高的黄花蒿的植物组织培养流程。下列叙述错误的是(　　)
A.选取黄花蒿的分生区组织作为外植体更易得到愈伤组织
B.过程②和过程③分别代表脱分化和再分化过程
C.从愈伤组织中提取青蒿素效果不理想，与相关基因的表达情况有关
D.除向过程①②培养基中添加营养物质外，还需要添加生长素和细胞分裂素
【答案】B
【详解】A、分生区组织生长较为旺盛，细胞分裂能力强，因此选取黄花蒿的分生区组织作为外植体更易得到愈伤组织，A正确；
过程②表示再分化诱导生芽，过程③表示诱导生根，B错误；
从愈伤组织中提取青蒿素效果不理想，可能是相关基因没有在愈伤组织中表达，即与相关基因的表达情况有关，C正确；
题图中①②代表的生理过程分别是脱分化和再分化，此过程中除向培养基中添加营养物质外，还需要添加植物激素，即生长素和细胞分裂素，D正确。
故选B。
7.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图：
下列分析正确的是(　　)
A.①过程用胰蛋白酶处理细胞体现了酶的专一性
B.用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体属于基因重组
C.杂种细胞的特点是有叶绿体但丧失了再生能力
D.一般先诱导愈伤组织生芽，再诱导其生根
【答案】D
【详解】A、①过程是用酶解法获得原生质体的过程，该过程使用的酶是纤维素酶和果胶酶，因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，该过程的原理是酶的专一性，A错误；
B、用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，属于染色体变异，B错误；
C、杂种细胞的特点是有叶绿体且恢复再生能力，因为花椰菜根细胞的原生质体是完整的，C错误；
D、植物组织培养过程中，一般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，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗，D正确。
故选D。
8.现有两个水稻品种，其基因型分别为YYRr和yyRr，科学家将它们的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合，再把这些融合细胞进行细胞培养，培育出了水稻新品种。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．上述育种方法依据了生物膜的流动性和细胞的全能性
B．由杂种细胞发育至性成熟植株过程中，均需在无菌环境下培养
C．两个品种的花粉进行原生质体的融合，可产生9种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)
D．除去花粉细胞壁的方法常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁
【答案】B
【详解】A、将两个水稻品种的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合，再把这些融合细胞进行细胞培养，培育出了水稻新品种的育种方法依据了生物膜的流动性和细胞的全能性，A正确；
由杂种细胞发育至杂种植株幼苗过程中，需在无菌环境下培养；由杂种植株幼苗发育至性成熟植株过程中，不需在无菌环境下培养，B错误；
两个品种的花粉基因型有YR、Yr、yR、yr 4种，进行原生质体的融合，若仅考虑两两融合，则可产生YYRR、YYrr、yyRR、yyrr、YYRr、YyRR、YyRr、yyRr、Yyrr 9种基因型的融合细胞，C正确；
植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以除去花粉细胞壁的方法常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，D正确。
故选B。
9.科学家利用拟南芥的愈伤组织进行实验，探究植物组织培养过程中诱导愈伤组织生根的机理，结果如图所示。诱导生根的培养基(RIM)的配方中含有生长素(IAA)，wei8是拟南芥生长素合成基因。下列说法正确的是(　　)
A．诱导形成愈伤组织和诱导生根、生芽过程均需避光处理
B．增加培养基中IAA的浓度，1组的生根效果会更好
C．2、4组比较，没有遵循实验设计中的单一变量原则
D．培养基中的IAA和自身产生的生长素有利于愈伤组织生根
【答案】D
【详解】A、诱导形成愈伤组织需避光处理，A错误；
生长素具有低浓度促进、高浓度抑制的作用特点，继续增加其浓度，到一定值后会产生抑制作用，B错误；
2、4组实验进行比较，除自变量是否含IAA外，其他变量一致，遵循单一变量原则，C错误；
分析实验结果可知，培养基中的IAA和自身产生的生长素有利于愈伤组织生根，D正确。
故选D。
10.植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应(如下表)。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是(　　)
条件 基因表达产物和相互作用 效应
① WOX5 维持未分化状态
② WOX5＋PLT 诱导出根
③ WOX5＋ARR2，抑制ARR5 诱导出芽
A．WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性
B．WOX5＋PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C．ARR5促进细胞分裂素的积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D．体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
【答案】C
【详解】A、根据表格信息可知，WOX5能维持细胞未分化状态，若WOX5失活，中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A正确；
生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生，再结合表格信息，WOX5＋PLT可诱导出根，可推测WOX5＋PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B正确；
生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，故可推测ARR5抑制细胞分裂素的积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性，C错误；
由题干信息可知，生芽或生根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生，故可推测体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D正确。
故选C。
二、非选择题
11．甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
(1)利用该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，可以形成试管苗，这是因为____________________。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是________________(填“具有完整的细胞核”或“具有叶绿体”)。
(2)图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种植物激素是_____________。C中的根是经________形成的，该过程______(填“是”或“否”)需要光照，原因是____________________________。
【答案】
（1）植物细胞具有全能性　具有完整的细胞核　
（2）细胞分裂素、生长素　再分化　否　光照能诱导叶绿素的合成，有利于幼苗进行光合作用
【详解】(1)绿色叶片和白色花瓣是细胞分化的结果，遗传物质并没有改变，所以以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性。
(2)图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是细胞分裂素、生长素。已经脱分化的愈伤组织在一定条件下，再分化出各种组织器官，或进一步形成完整植株，这一过程叫作再分化，C中的根是经再分化形成的；诱导生根过程中芽的分化发育需要光照条件，以利于叶绿素的形成，叶绿素形成后，试管苗才能进行光合作用。
12．野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。科学家用野生马铃薯与栽种马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯(如图所示)。据图分析回答问题。
(1)①过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解，其中“酶解”所用的酶应该包括________________。
(2)②过程可用聚乙二醇(PEG)处理，其目的是______________________________。
(3)请用文字和箭头表示出④⑤技术过程的实验流程：_______________________。
由此过程可以看出，植物细胞具有形成完整个体的潜能，这是________________的表现。
(4)在培养基上培养一段时间后，原生质体会再生出细胞壁。可以通过___________________________实验来判断细胞壁是否已经再生。
(5)请说明运用植物体细胞杂交方法的优越性：___________________________________。
【答案】
纤维素酶、果胶酶　
诱导原生质体融合　
杂种细胞愈伤组织幼苗　植物细胞具有全能性　
植物细胞的质壁分离与复原　
(5)利用本来存在生殖隔离的物种，培养出兼有两物种品质的优良品种，打破了生殖隔离，实现了远缘杂交育种　
【详解】
(2)植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，因此可以用纤维素酶和果胶酶将其水解，得到原生质体，然后用聚乙二醇(PEG)或物理法诱导原生质体融合，之后再生出新的细胞壁形成杂种细胞。
（3）④⑤是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗的过程，体现了植物细胞具有全能性。
（4）具有细胞壁、活的、成熟的植物细胞可以发生质壁分离与复原。
（5）与传统杂交育种相比，植物体细胞杂交技术的优越性是打破了物种之间的生殖隔离，实现了远缘杂交育种。
13．下图表示科学家通过植物细胞工程,培育“矮牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的过程。回答下列问题。
(1)“矮牵牛—粉蓝烟草”植株的培育过程采用的是　　　　　　　技术。该技术依据的生物学原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)人工诱导原生质体融合的方法基本可分为两大类——物理法和化学法,其中化学法包括　　　　　　　　　、高Ca2+—高pH融合法等;植物体细胞融合完成的标志是　　　　　　　　　。融合后的“矮牵牛—粉蓝烟草”细胞,在有丝分裂后期含有　　　　条染色体。
(3)融合后得到的杂种细胞经脱分化、再分化等进而发育成完整植株,其中启动脱分化和再分化的关键植物激素是　　　　　　　　　　。学习了植物组织培养技术后,同学们尝试进行了以菊花枝条为外植体的组织培养,有同学在配制MS生根培养基时,忘记添加NAA(萘乙酸),结果与添加NAA的生根培养基中的菊花幼苗相比,不添加NAA培养基中的菊花幼苗也有生根,其原因可能是　 　　　　　　　　　。
【答案】
(1)植物体细胞杂交　细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
(2)聚乙二醇(PEG)融合法　杂种细胞再生出细胞壁　76
(3)生长素、细胞分裂素　植物体内可以产生内源生长素
【详解】(1)“矮牵牛—粉蓝烟草”植株的培育过程采用的是植物体细胞杂交技术。植物体细胞杂交技术是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,故依据的生物学原理是细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。
人工诱导原生质体融合的方法很多,基本可分为两大类——物理法和化学法,其中化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等,杂种细胞再生出细胞壁是植物体细胞融合完成的标志。“矮牵牛—粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含有的染色体数目是矮牵牛和粉蓝烟草体细胞中染色体数目之和,为14+24=38(条),在有丝分裂后期,染色体数目加倍,故染色体数目为76条。
(3)启动脱分化和再分化的关键植物激素是生长素、细胞分裂素。与添加NAA的生根培养基中的菊花幼苗相比,不添加NAA培养基中的菊花幼苗也有生根,其原因可能是植物体内可以产生内源生长素。
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