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(共87张PPT)
第49讲　植物细胞工程
核心考点 考情分析
1.植物组织 培养技术 1.命题特点：多以选择题考查两大技术操作注意事项，常伴流程图。
2.备考重点：掌握两技术原理、流程，结合生产实践理解流程变化，抓题目情境本质
2.植物体细 胞杂交技术 及植物细胞 工程的应用
考点一　植物组织培养技术
必备知识·夯基
1. 细胞工程的概念
2. 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　
（2）原理：植物细胞的全能性
（3）基本过程
特别提醒：①愈伤组织是脱分化产生的不定形的薄壁组织团块，具有较强 的分裂、分化能力。
②脱分化和再分化都是在一定的激素和营养等条件的诱导下基因选择性表 达的结果。
③植物激素在植物组织培养中的作用
生长素/细胞分
裂素（相对比值） 植物组织的发育方向
高 有利于根的分化，抑制芽的形成
低 有利于芽的分化，抑制根的形成
适中 促进愈伤组织的形成
简记：“高”根，“低”芽，“中”愈伤
（4）实践：菊花的组织培养
特别提醒：①光照条件：在愈伤组织诱导阶段，避光培养有利于细胞脱分 化形成愈伤组织。当愈伤组织再分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于 叶片内叶绿素的合成和光合作用的进行。
②碳源：一般为蔗糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可维持相对适 中的渗透压。
③接种：注意外植体的方向，不要倒插。
1. 判断正误
提示：一般选择植物幼嫩的组织作为植物组织培养的外植体。
√
×
提示：外植体的消毒步骤为流水冲洗→70％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。
提示：在脱分化阶段一般需要避光处理，再分化阶段需要光照处理。
×
√
×
提示：生长素和细胞分裂素的比例要合适，否则不一定能发育成完整 的植株。
×
2. 规范表达
茎尖、幼叶部位的细胞分化程度低，容易诱
导产生愈伤组织　
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　
关键能力·提升
考向　植物组织培养技术及其应用
1. （2025·广东江门高三一模）“不是花中偏爱菊，此花开尽更无花”， 菊花因高洁的品质备受人们喜爱。为实现菊花的快速繁殖，研究人员利用 其外植体培养出大量幼苗，下列属于该培养过程必需条件的是（　　）
A. 外植体细胞具有完整的细胞核
B. 外植体需经过彻底灭菌处理
C. 外植体需用酶分散成单个细胞
D. 外植体细胞处于未分化状态
√
解析： 　细胞核是遗传和代谢的控制中心，是遗传信息库，含有该种植 物完整的遗传信息，故将菊花细胞培养成幼苗过程中外植体细胞必须具有 完整的细胞核，A符合题意；植物组织培养过程中，为防止杂菌污染，外 植体需进行消毒处理，B不符合题意；植物组织培养过程中外植体无需用 酶分散成单个细胞，C不符合题意；植物组织培养的原理是植物细胞具有 全能性，其具体过程是外植体脱分化形成愈伤组织，再分化形成新植株， 故外植体细胞无需处于未分化状态，D不符合题意。
2. （2025·江苏高考4题）图示一种植物组织培养周期，①～③表示相应 过程。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂
B. 过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞
C. 过程②③所用培养基的成分、浓度相同
D. 培养基中糖类既能作为碳源，又与维持渗透压有关
√
解析： 　植物组织培养周期图像分析
由上可知，过程①是脱分化，该过程中细胞会进行有丝分裂，A正确；过 程②是再分化，愈伤组织细胞经再分化形成不同种类的细胞（如根、芽等 器官的细胞），B正确；过程②（再分化）和过程③（胚状体发育）中， 诱导的方向不同（②诱导愈伤组织再分化形成根、芽等，③是胚状体进一 步发育生长），所用培养基中激素的成分、浓度等不同，C错误；培养基 中的糖类可作为植物细胞培养的碳源，为细胞提供能量，同时糖类能参与 维持培养基的渗透压，保持细胞的正常形态和生理功能，D正确。
3. （2024·甘肃高考15题）兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质 退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如图。下 列叙述正确的是（　　）
A. ①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体
√
解析： 　在脱分化过程中，1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁 组织团块，A错误；愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变，但基因重 组发生在减数分裂过程中，而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂，所以 不会发生基因重组，B错误；3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度 与生长素浓度的比值应该小于1，C错误；百合分生区附近的病毒极少，甚 至无病毒，因此可以作为该研究中的外植体，D正确。
考点二　植物体细胞杂交及植物细胞工程的应用
必备知识·夯基
1. 植物体细胞杂交技术
（1）概念与原理
（2）操作过程
①a为用 酶去除细胞壁获得原生质体。
③c为融合的原生质体再生出 ，这是原生质体融合成功的标志。
④d为脱分化，过程e为 。
纤维素酶和果胶　
电融合法　
离心
法　
聚乙二醇（PEG）　
细胞壁　
再分化　
（3）意义：打破 ，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等。
特别提醒：“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所设想的那样， 地上长番茄、地下结马铃薯。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。
生殖隔离　
2. 植物细胞工程的应用
（1）植物繁殖的新途径
特别提醒：脱毒苗≠抗毒苗。脱毒苗只是体内不含有病毒，而抗毒苗是可以抵抗病毒的侵染。
（2）作物新品种的培育
（3）细胞产物的工厂化生产
教材拾遗：〔选择性必修3 P41“相关信息”〕初生代谢是生物生长和生存 所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着；初生代谢的产 物，为生物的基本生命活动筑牢根基。次生代谢不是生物生长所必需的， 一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。比如 某些植物在遭受病虫害侵袭等特殊环境时，会进行次生代谢产生相应的次 生代谢物，来抵御外界不良影响。
1. 判断正误
提示：原生质体在低渗溶液中会吸水涨破。
√
√
×
提示：植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。因此， 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，不能获得抗病毒的新物种。
提示：基因突变是不定向的，故利用组织培养技术产生突变体，还需要进 行筛选，才能培育出具有优良性状的新品种。
×
×
×
2. 规范表达
植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，
因此不属于有性生殖，应为无性生殖　
纤维素酶和果胶酶　
植物细胞的细
胞壁主要由纤维素和果胶组成，利用酶的专一性，在降解植物细胞的细胞
壁时要利用纤维素酶和果胶酶　
关键能力·提升
考向一　植物体细胞杂交技术及应用
1. （2025·四川高考6题）研究人员用花椰菜（BB，2n＝18）根与黑芥 （CC，2n＝16）叶片分别制备原生质体，经PEG诱导融合形成杂种细 胞，进一步培养获得再生植株，其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列 叙述正确的是（　　）
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合，证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对，无法产生可育配子
√
解析： 　两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞，有可能是两 个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合等，A错误。全能性是指 已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，杂种细胞经过培养形成 再生植株N，这证明了杂种细胞仍具有全能性，B正确。花椰菜和黑芥是不 同物种，它们之间存在生殖隔离。原生质体能融合并不能证明不存在生殖 隔离，C错误。植株N是花椰菜（BB，2n＝18）和黑芥（CC，2n＝ 16），二者原生质体经PEG诱导融合形成杂种细胞后，染色体组成是 BBCC，存在同源染色体，在减数分裂时能正常联会配对，能产生可育配 子，D错误。
2. （2024·湖北高考11题）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： 　过程①中酶处理的时间不同，可能是由两种亲本的细胞壁结构 有差异造成的，A正确；诱导原生质体融合的方法有高Ca2＋—高pH融合 法、聚乙二醇（PEG）融合法、电融合法等，诱导动物细胞融合的特有方 法是灭活病毒诱导法，B错误；添加不同浓度和比例的生长素和细胞分裂 素能诱导愈伤组织的形成和分化，C正确；可对植物丙的染色体进行分 析，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。
考向二　植物细胞工程的应用
3. （2025·黑吉辽蒙高考8题）利用植物组织培养技术获得红豆杉试管 苗，有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是（　　）
A. 细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B. 培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌
C. 芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体
D. 紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取， 植物组织培养优势明显
√
解析： 　细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成，两者比例 适中时，促进愈伤组织形成，A正确；培养基用湿热灭菌法灭菌，B错误； 植物细胞一般具有全能性，芽原基可以用作外植体，C错误；紫杉醇是一 种植物次生代谢物，能通过细胞产物的工厂化生产来获取，它不占用耕 地，几乎不受季节、天气等的限制，优势明显，D错误。
4. （2024·浙江6月选考23题节选）植物体在干旱、虫害或微生物侵害等 胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物 在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来 源。次生代谢产物X的研发流程如下：
筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题：
外植
体
过滤　
解析： 植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体，经脱分化形 成愈伤组织，将愈伤组织进行振荡培养，使其分散成小的细胞团或单细 胞，然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤，除去大的细胞团和残渣，离心除 去小的残渣，得到单细胞悬浮液。
解析： 对分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑 制剂或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一 的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，模拟了微 生物侵害的迫害条件。
克隆
DNA合成抑
制剂
微生物侵害
（3）在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关 系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细胞 生长停止后才能合成，则X的合成符合图 （填“甲”“乙”或 “丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大 量X的方法 。
丙
先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X
解析： 由题可知X只在细胞生长停止后才能合成，所以图丙符合。故 要获得大量X，方法是先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量 产生X。
高考真题感悟
一、命题角度练
角度一 结合植物组织培养技术及其应用，考查科学思维
1. （2025·浙江1月选考18题）某研究小组进行微型月季的快速繁殖研 究，结果如表所示。
流程 最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒 75％乙醇浸泡30 s＋5％NaClO浸泡6 min
②诱导出丛生苗 MS＋3.0 mg·L－16-BA＋0.05 mg·L－1NAA
③丛生苗的扩增 MS＋2.0 mg·L－16-BA＋0.1 mg·L－1NAA
④丛生苗的生根 1/2MS＋0.25 mg·L－1IBA＋0.25 mg·L－1NAA
A. 流程①的效果取决于消毒剂浓度
B. 流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C. 与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更 大
D. 与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于丛生苗的生根
注：丛生苗为丛状生长的幼苗，IBA（吲哚丁酸）为生长素类物质。
下列叙述正确的是（　　）
√
解析： 　消毒的效果取决于消毒剂的种类、浓度和处理时间等，A错误； 腋芽中含有分生组织，可以不经过脱分化形成愈伤组织阶段，直接萌生成 幼苗，顶芽同理，B正确；利用表格数据计算，流程③比流程②中细胞分 裂素类与生长素类物质的比值更小，C错误；据表分析，与流程③相比， 流程④的最适培养基成分为1/2MS，且NAA浓度提高，因此诱导丛生苗生 根需提高NAA浓度、降低无机盐浓度，D错误。
2. （2025·湖北高考5题）水母雪莲是我国的一种名贵药材，主要活性成 分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢，长期的掠夺性采挖导致该药 材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程 技术研究，结果如表所示。下列叙述错误的是（　　）
转速（r/min） 55 65 75 85
相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25
细胞干重（g/L） 7.50 9.70 11.4 9.50
黄酮产量（g/L） 0.20 0.27 0.32 0.25
A. 黄酮产量与细胞干重呈正相关
B. 黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
C. 氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D. 转速为75 r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累
√
解析： 　根据表格数据分析，随着细胞干重增加，黄酮产量也增加；随 着细胞干重减少，黄酮产量也降低，说明黄酮产量与细胞干重呈正相关， A正确；黄酮属于次生代谢产物，次生代谢产物不是细胞生存和生长所必 需的，B错误；氧气的供给有利于细胞呼吸为生命活动提供能量，对水母 雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的，C正确；根据表格数据分析，转速 为75 r/min时，细胞的相对生长速率（0.26）最大，黄酮产量（0.32 g/L） 最高，D正确。
3. （2024·安徽高考15题）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
√
解析： 　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处理愈伤组织，A正确；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；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；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。
角度二 结合植物体细胞杂交技术，考查科学思维
4. （2023·广东高考12题）人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分 别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷 的产率。下列叙述错误的是（　　）
A. 细胞融合前应去除细胞壁
B. 高Ca2＋—高pH溶液可促进细胞融合
C. 融合的细胞即为杂交细胞
D. 杂交细胞可能具有生长快速的优势
√
解析： 　植物细胞外面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍着细胞间的杂 交，因此，在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细 胞壁，获得原生质体，A正确；人工诱导原生质体融合的方法基本分为两 大类——物理法和化学法，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，B正确；融合的细胞 可能由一种细胞融合而成，也可能由两种细胞融合而成（即杂交细胞）， C错误；杂交细胞可能具有生长快速的优势，D正确。
5. （2024·江苏高考13题）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. 原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
D. 台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养
√
解析： 　酶具有专一性，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，步骤①添 加纤维素酶和果胶酶以去除细胞壁，A错误；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；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，C正确；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，D错误。
二、长句表达练
6. （经典高考题改编）培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过 程如图所示。
形成层细胞分化程
度低，容易诱导形成愈伤组织　
诱导愈伤组织
形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不
同　
诱导叶绿素的形成，使试管苗
能够进行光合作用　
课时跟踪检测
1. （2025·江西赣州期末）下列关于菊花的组织培养及幼苗移栽的叙述， 错误的是（　　）
A. MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖，以减少微生物污染
B. MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差
C. 接种好外植体的锥形瓶应先置于18～22 ℃的培养箱中黑暗培养一段
时间
D. 移栽前将试管苗置于装有消过毒的蛭石的无菌箱中恒温培养
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解析： 　培养微生物时一般用葡萄糖作为能源物质，蔗糖不是微生物利 用的直接能源，所以使用蔗糖可以有效减少培养基的污染，A正确；在实 际生产中，可以把需要生产的药物的浓缩物即母液先生产出，以便于储存 和节约空间，再将高效高浓度的药剂用几倍或少量的水兑成浓度较高的药 液，最后通过进一步的稀释得到我们最终所需要的产品，MS培养基、 NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差，B正确；脱分 化需要避光，接种好外植体的锥形瓶应先置于18～22 ℃的培养箱中黑暗培 养一段时间，以便更好地形成愈伤组织，C正确；移栽前先打开封口膜或 瓶盖，让试管苗在培养箱中生长几日，用流动清水清洗根部培养基后移植 到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境炼苗，待其长壮再移栽入土，D错误。
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2. （2025·广东汕头一模）某团队通过植物组织培养技术开展东湖菊花种 苗快速繁殖及脱毒研究，打造“汕头金菊”产业名片。若取菊花茎段进行 组织培养，茎段未能诱导出愈伤组织，其原因不包括（　　）
A. 茎段接种时倒插 B. 激素配比不合理
C. 外植体消毒过度 D. 培养时遮光处理
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解析： 　将菊花茎段切断形态学下端插入诱导愈伤组织的培养基中，不 应倒插，A不符合题意；培养基中植物激素的浓度、比例等都会影响植物 细胞的发育方向，如生长素和细胞分裂素比例高时，可以促进生根，比例 适中时有利于产生愈伤组织，B不符合题意；外植体需要用70％的酒精消 毒30 s，立即用无菌水冲洗2～3次；再用5％的次氯酸钠消毒30 min后，立 即用无菌水冲洗2～3次，若消毒过度会影响植物组织的活性，因而可能导 致无愈伤组织产生，C不符合题意；诱导愈伤组织的形成过程通常需要避 光处理，这不会导致没有愈伤组织产生，D符合题意。
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3. （2025·江西萍乡阶段考）“白雪公主”草莓被誉为“水果皇后”，具 有广阔的市场前景和较高的经济价值。草莓是无性繁殖的植物，感染病毒 后容易传染给后代。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“白雪公主”草莓的过程。下列叙述正 确的是（　　）
A. 获得外植体时需要用纤维素酶和果胶酶处理草莓植株
B. 选用茎尖做外植体是因为其含病毒极少甚至不含病毒
C. 培育无病毒草莓苗时不用控制培养基中植物激素的比例
D. 常需要用95％的酒精对愈伤组织消毒后再诱导其再分化
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解析： 　获得外植体时不需要用纤维素酶和果胶酶处理草莓植株，A错 误；外植体经过脱分化形成愈伤组织或愈伤组织经过再分化长芽、生根过 程中对细胞分裂素和生长素的需求不同，因此要控制培养基中植物激素的 比例，有助于获得目标植株，C错误；对外植体或愈伤组织的消毒通常采 用体积分数为70％的酒精和5％的次氯酸钠溶液，消毒后需用无菌水进行 冲洗，D错误。
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4. （2025·河南安阳一模）在植物的改良过程中，通过原生质体融合进行 植物体细胞杂交已成为产生新基因型和操纵倍性的重要工具。科研人员将 基因型为Aa的二倍体柑橘植株进行自身原生质体融合，所得四倍体植株再 与原二倍体柑橘杂交，最后从杂交植株上得到了无子柑橘。嫁接时接上去 的芽或枝叫作接穗，承受接穗的植株叫作砧木。下列相关叙述正确的是 （　　）
A. 原生质体融合后得到的四倍体植株茎秆粗壮，可作为嫁接过程中的接穗
B. 杂交植株上得到无子柑橘的原因是抑制了减数分裂过程中纺锤体的形成
C. 利用细胞膜的信息交流功能，有活力的原生质体在台盼蓝溶液中不被染色
D. 理论上，四倍体植株与原二倍体柑橘杂交的后代中基因型为aaa的个体 占1/12
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解析： 　分析题意可知，嫁接时接上去的芽或枝叫作接穗，承受接穗的 植株叫作砧木，原生质体融合后得到的四倍体植株茎秆粗壮，可作为嫁接 过程中的砧木，A错误；杂交植株上得到无子柑橘的原因是含有三个染色 体组，联会紊乱导致无法产生种子，B错误；利用细胞膜的控制物质进出 细胞功能，有活力的原生质体在台盼蓝溶液中不被染色，C错误；理论 上，四倍体植株（AAaa，产生的配子及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1）与 原二倍体柑橘（Aa，配子及比例是A∶a＝1∶1）杂交的后代中基因型为 aaa的个体占1/6×1/2＝1/12，D正确。
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5. （2025·辽宁沈阳月考）迷迭香中的萜类物质用途广泛。欲实现其工厂 化生产，需高效诱导外植体形成愈伤组织。下表为6-BA和NAA不同浓度组 合下其愈伤组织的诱导率（诱导出愈伤组织的外植体数占接种外植体总数 的百分比）。下列说法正确的是（　　）
组别 不同浓度组合（mg/L） 诱导率（％）
6-BA NAA
1 4.0 0.1 58.85
2 4.0 0.5 89.84
3 5.0 0.1 64.12
4 5.0 0.5 86.30
5 6.0 0.1 67.66
6 6.0 0.5 82.22
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A. 迷迭香在整个生长发育过程中一直合成萜类物质
B. 细胞产物工厂化生产主要通过提高单个细胞中萜类含量来实现
C. NAA浓度相同的条件下，愈伤组织诱导率与6-BA浓度呈正相关
D. 与6-BA相比，NAA对愈伤组织形成的影响更显著
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解析： 　迷迭香中的萜类物质是植物细胞在特定阶段或条件下合成的次 生代谢物，而不是在整个生长发育过程中一直合成，A错误。细胞产物的 工厂化生产主要是通过提高细胞的数量（如通过扩大培养规模）或优化培 养条件来增加总产量，而不是仅仅提高单个细胞中的产物含量，B错误。 据题表格数据分析可知，在NAA浓度相同的条件下（如0.1 mg/L或0.5 mg/L），6-BA浓度的增加并没有导致愈伤组织诱导率一直增加。例如，在 NAA为0.5 mg/L时，6-BA从4.0 mg/L增加到6.0 mg/L，愈伤组织诱导率随 6-BA的浓度增加而降低，C错误。据题表格数据分析可知，当NAA浓度从 0.1 mg/L增加到0.5 mg/L时，愈伤组织诱导率普遍有大幅度的提高（例如
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组别1到组别2，从58.85％提高到89.84％；组别3到组别4，从64.12％提高到86.30％）。而相比之下，6-BA浓度的变化对愈伤组织诱导率的影响相对较小（例如组别1到组别3再到组别5，在NAA浓度为0.1 mg/L时，诱导率从58.85％增加到64.12％再增加到67.66％，变化幅度不大），说明与6-BA相比，NAA对愈伤组织形成的影响更显著，D正确。
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6. （2025·湖南株洲模拟）图示为利用生物技术生产药用植物次生代谢物的过程。下列叙述正确的是（　　）
A. 过程①②③均需要利用转基因
技术
B. 过程①②均需经历脱分化、再分化
C. 过程③是利用发酵工程生产紫杉醇，利用酵母菌发酵需在有氧条件下
进行
D. 次生代谢物是植物生长所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
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解析： 　①②不需要转基因技术，③需要转基因技术将产生紫杉醇的基 因导入微生物细胞中，A错误；①需要脱分化和再分化，②不需要再分 化，B错误；有氧条件下有利于酵母菌大量繁殖，生产更多的紫杉醇，C正 确；次生代谢物不是植物生长所必需的，D错误。
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7. 科研人员欲将百脉根（2n＝12，可合成单宁）的细胞和紫花苜蓿（2n ＝32）的细胞进行融合、培养，以获得可合成单宁的紫花苜蓿新品种。若 只考虑细胞的两两融合，下列说法正确的是（　　）
A. 目的细胞在细胞分裂过程中最多可以含有88条染色体
B. 促进两种细胞融合通常在低渗溶液中采用PEG融合法诱导
C. 该过程在有光照的条件下进行，培养基中不需要添加有机物成分
D. 紫花苜蓿新品种可合成单宁，说明百脉根和紫花苜蓿不存在生殖隔离
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解析： 　百脉根有12条染色体，紫花苜蓿有32条染色体，所以融合的目 的细胞有44条染色体，在有丝分裂后期，染色体数目加倍，所以最多有88 条染色体，A正确；促进两种细胞融合不能在低渗溶液中进行，否则原生 质体会吸水涨破，B错误；该过程可以在无光照的条件下进行，培养基中 需要添加有机物成分，C错误；百脉根和紫花苜蓿不能在自然条件下交配 并产生可育后代，所以存在生殖隔离，D错误。
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8. （2025·内蒙古阿拉善盟一模）紫杉醇是一种重要的抗癌药物，主要来 源于红豆杉属植物。为了提高紫杉醇的产量，研究人员利用植物细胞培养 技术进行生产，部分流程如图。下列叙述正确的是（　　）
A. 激素的种类、浓度和比例等会影响过程①
B. 生产过程中需要对外植体作彻底的灭菌处理
C. 紫杉醇在细胞内大量积累有利于提高其产量
D. 该生产过程利用的原理是植物细胞的全能性
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解析： 　激素的种类、浓度和比例等会影响过程①脱分化，A正确；生产 过程中需要对外植体作彻底的消毒处理，B错误；紫杉醇是次生代谢物， 不利于细胞的生长，不能在细胞内大量积累，C错误；该生产过程没有获 得完整植株或各种细胞，没有利用植物细胞的全能性，D错误。
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9. （2025·黑龙江名校联考）《本草纲目》记载，樱桃具有利脾、止泻的 功效。樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。我国已经利用组织 培养技术繁育樱桃优良品种，满足人们食用和药用需要。下列叙述错误的 是（　　）
A. 应用微型繁殖技术可获得大量樱桃脱毒苗
B. 可以选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体
C. 富含色氨酸的培养基有利于樱桃幼嫩的芽合成生长素
D. 应用樱桃细胞培养可工厂化生产初生代谢物槲皮素
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解析： 　应用微型繁殖技术，采用茎尖作为外植体可获得大量樱桃脱毒 苗，A正确；由于芽原基和叶原基分裂能力旺盛，因而可以选用樱桃幼嫩 的芽原基和叶原基作外植体，B正确；生长素是由色氨酸经过一系列反应 转变产生的，因此，用富含色氨酸的培养基有利于樱桃幼嫩的芽合成生长 素，C正确；应用樱桃细胞培养可工厂化生产次生代谢物槲皮素，D错误。
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10.中华猕猴桃果实大、抗寒能力弱，狗枣猕猴桃果实小、耐低温。研究人员尝试培育抗寒能力强且果实大的猕猴桃新品种。方案1，中华猕猴桃和狗枣猕猴桃进行体细胞杂交；方案2，对中华猕猴桃或狗枣猕猴桃的体细胞进行诱变处理，再培育成植株。下列叙述不正确的是（　　）
A.方案1中需要先用纤维素酶和果胶酶处理猕猴桃的体细胞
B.方案1可以采用离心法或PEG处理诱导两种猕猴桃的原生质体融合
C.方案2宜选择两种猕猴桃的愈伤组织进行处理，且需筛选大量细胞
D.方案1需使用的化学试剂有生长素、细胞分裂素、秋水仙素等
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解析： 　方案1体细胞杂交，需要去除细胞壁，用纤维素酶和果胶酶处理得到原生质体，A正确。方案1是植物体细胞杂交，可以采用离心法或PEG（聚乙二醇）处理诱导两种猕猴桃的原生质体融合，B正确。诱变育种通常处理的是分裂中的细胞，比如愈伤组织，因为DNA复制时更容易发生突变。诱变育种原理是突变，突变具有不定向性，故需要筛选大量细胞，C正确。方案1杂交细胞需要通过植物组织培养成为植株，植物组织培养需要生长素和细胞分裂素来调节脱分化和再分化。而秋水仙素可在多倍体育种中使用，植物组织培养过程中不需要秋水仙素，D错误。
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11. （2025·广东惠州模拟）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野 生黑芥对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线（UV）照 射处理的花椰菜根原生质体和黑芥叶肉原生质体融合，获得了抗黑腐病的 杂合新植株。对双亲和部分杂合新植株的染色体计数，结果如下表所示。 请回答下列问题：
植株 花椰菜 黑芥 杂合新植株 A 杂合新植株 B 杂合新植株 C
染色体
数/条 18 16 34 30 58
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（1）原生质体融合的理论依据是 。诱导原生质体 融合常用的化学物质是 。
解析： 根据细胞膜具有流动性的特点，经过一定的处理可实现原生 质体的融合。诱导原生质体融合的手段有物理法和化学法，常用的化学物 质是聚乙二醇（PEG）。
细胞膜具有流动性
聚乙二醇（PEG）
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解析： 将黑芥叶肉细胞和花椰菜的根部细胞，利用植物体细胞杂交 技术在一定条件下融合成杂种细胞，继而利用植物组织培养技术将杂种细 胞培养成新植物体，该技术能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，这是该 技术典型的优势。
植物体细胞杂交
打破生殖
隔离，实现远缘杂交育种
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融
合过程中染色体可能会丢失；融合是随机的，可能存在多个细胞的融
双亲（或
花椰菜和黑芥）
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解析： 由于用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体，同 时在融合过程中染色体可能会丢失；而且融合是随机的，可能存在多个细 胞融合的情形，因此会出现杂合新植株B染色体数目小于34、杂合新植株C 染色体数目大于34的情况。若要分析杂合新植株的染色体变异类型，应剪 取杂合新植株与双亲（花椰菜和黑芥）植株的根尖，制成装片，在显微镜 下观察并比较染色体的形态和数目，从而进行合理的分析。
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解析： 根据表中数据可知，杂合新植株可能会有多种类型，为了从 杂合新植株中筛选出具有高抗性的杂合新植株，需要进行个体生物学鉴 定，即将不同的杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验，观察比较它们的 生长情况，生长最好的即高抗性杂合新植株。
将不同的杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验，观察比较它们的
生长情况，生长最好的即高抗性杂合新植株
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