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第51讲　植物细胞工程
(时间:15分钟)
1.(2025·福建厦门质检)利用菊花花瓣进行植物组织培养的技术流程如下图所示。
下列叙述正确的是(　　)
A.流水冲洗后的菊花花瓣需充分灭菌后再进行植物组织培养
B.诱导②形成芽时需加入植物激素,且生长素与赤霉素的比值应小于1
C.诱导形成②和③的过程中,每日均需给予适当时间和强度的光照
D.①能培养成完整植株的原因是细胞中含有该植物几乎全部的遗传物质
2.(2025·广东清远二模)科学家为解决马铃薯因感染茄科罗尔斯通氏菌导致产量下降问题,利用植物体细胞杂交技术成功获得了茄子融合亲本的青枯病抗性杂种植株。下列相关说法错误的是(　　)
A.混合酶液处理过程需要用纤维素酶和果胶酶混合去除细胞壁
B.过程①可利用聚乙二醇、Ca2+处理等方法诱导原生质体融合
C.过程②成功的标志是融合的原生质体长出新的细胞壁
D.过程③需对获得的杂种植株进行筛选
3.(2026·河北保定月考)脱毒红薯增产效果显著,为了给工厂化繁殖脱毒红薯苗提供技术支持,科研人员利用植物组织培养技术研究了红薯茎尖大小对诱导分化苗(通过细胞分化过程形成的具有特定器官和功能的幼苗)和脱毒苗的影响,结果如表所示(外植体数每组均为20个)。下列相关叙述错误的是(　　)
茎尖大小 分化苗数/棵 脱毒苗数/棵
小于0.3 mm 1 1
0.3~0.5 mm 9 6
大于0.5 mm 12 4
A.为防止细菌污染,应对外植体进行消毒
B.适当提高细胞分裂素与生长素的比例,有利于愈伤组织分化出芽
C.移栽脱毒幼苗时,打开培养瓶的封口后应马上移栽
D.培养0.3~0.5 mm大小的茎尖有利于获得脱毒红薯苗
4.(2025·四川巴中一模)赖氨酸是人体内一种重要的必需氨基酸。为提高赖氨酸的产量,科学家采用人工诱变结合筛选的方法获得高产细胞株,并利用植物细胞悬浮培养进行赖氨酸工厂化生产。下列相关叙述错误的是(　　)
A.人体细胞不能合成赖氨酸,必须从外界环境中获取
B.植物细胞形成愈伤组织后有利于诱导细胞发生突变
C.在赖氨酸进行工厂化生产的培养液中无须加入糖类
D.工厂化生产赖氨酸几乎不受季节、天气等因素影响
5.(2025·河北衡水阶段练习)下图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列叙述错误的是(　　)
A.过程a应在等渗溶液中进行以维持原生质体的正常形态
B.与杂种细胞形成有关的细胞器包括高尔基体
C.形成c的过程中无须光照,进行d选择时要将植株种在高盐环境中
D.图示过程体现了植物细胞具有全能性
6.(2025·天津期中)如图为某二倍体植株单倍体育种的流程示意图,下列说法正确的是(　　)
A.c中各试管苗的核基因组成全部相同
B.d中获得的隐性植株是体细胞诱变育种的理想材料
C.用低渗培养液处理悬浮培养的愈伤组织使其涨破从而获取次生代谢物
D.b→c过程培养基中细胞分裂素和生长素的比例不变
7.(2025·黑龙江哈尔滨二模)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的二萜类生物碱类化合物,是一种有效的抗癌药物,传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取,下图为利用植物细胞工程生产紫杉醇的流程图,相关叙述正确的是(　　)
A.紫杉醇是植物代谢活动产生的,属于初生代谢物
B.①②过程通常采用液体培养基,需要适当强度的光照
C.上述流程图中涉及植物组织培养和植物细胞培养等技术
D.③过程需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
8.(2025·福建漳州一模)为获得具有抗肿瘤活性的骆驼蓬生物碱,并解决野生骆驼蓬稀缺问题,研究团队设计了“细胞工程+突变育种”双路径方案,流程如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.骆驼蓬外植体需用酒精、次氯酸钠消毒,以彻底灭活外植体表面微生物
B.步骤②中直接用PEG处理愈伤组织,可获得染色体组数加倍的骆驼蓬
C.以茎尖作为外植体,经过③培育的幼苗,可作为“抗毒苗”用于生产
D.步骤①②③过程中进行化学物质诱变,可能筛选出有用的突变体第51讲　植物细胞工程
课标 要求 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。
考情 分析 1.植物组织培养技术 2025·江苏卷,4;2025·浙江1月选考,18;2024·北京卷,12
2.植物体细胞杂交技术 2025·四川卷,6;2024·山东卷,20;2024·湖北卷,11;2024·北京卷,13;2023·江苏卷,13;2023·广东卷,12
3.植物细胞工程的应用 2025·湖北卷,5;2025·黑吉辽内蒙古卷,8;2024·安徽卷,15;2024·浙江1月选考,8;2024·甘肃卷,15;2024·江苏卷,16;2024·黑吉辽卷,6;2023·山东卷,14;2023·河北卷,13
考点一　植物组织培养技术
1.细胞工程的概念
原理和方法 涉及细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科
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.植物细胞的全能性
3.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。
(2)原理:植物细胞的全能性。
(3)过程。
①脱分化:在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成愈伤组织的过程。
②愈伤组织:脱分化产生的不定形的薄壁组织团块。
③再分化:愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
提醒　①诱导愈伤组织分化时,一般要先诱导其生芽,然后诱导其生根,可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。
生长素/细 胞分裂素 植物细胞的发育方向
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 促进愈伤组织的生长
②光照:在愈伤组织诱导阶段,对有些植物来说,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。
(4)操作实例——菊花的组织培养。
1.(选择性必修3 P35～37探究·实践拓展)植物组织培养中所需的碳源一般用蔗糖却少用葡萄糖和果糖的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,而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下,其造成的渗透压可能过高。
2.(选择性必修3 P35～37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。
【判断正误】
(1)(2025·河北卷,13)利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持。(　　)
【答案】 √
(2)(2024·甘肃卷,15)诱导生根的培养基中细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1。(　　)
【答案】 ×
【提示】 生长素有促进生根的作用,诱导生根的培养基中细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值小于1。
(3)(2024·山东卷,20)通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖。(　　)
【答案】 √
(4)(2022·辽宁卷,14)宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体。(　　)
【答案】 ×
【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。
(5)(2022·浙江6月选考,23)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。(　　)
【答案】 ×
【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。
考向1　围绕植物组织培养的过程,考查理解能力
1.(2025·江苏卷,4)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
【答案】 C
【解析】 由题图可知,过程①形成了愈伤组织,发生了细胞的脱分化,此过程细胞还通过有丝分裂增殖;过程②是愈伤组织经再分化形成胚状体的过程,细胞经过再分化形成不同种类的细胞;过程②③所用培养基的成分、浓度不完全相同,如细胞分裂素和生长素的浓度不同;培养基中常加入蔗糖,既能作为碳源,又与维持渗透压有关。
2.(2025·辽宁葫芦岛二模)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述,错误的是(　　)
A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害
B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞
C.取材常选用茎尖、根尖等部位的原因是其细胞分化程度低
D.出芽是细胞再分化的结果,受基因选择性表达的调控
【答案】 B
【解析】 愈伤组织细胞含有细胞壁,因此应该先去除细胞壁,再用诱导剂诱导融合获得染色体加倍的细胞。
考点二　植物体细胞杂交技术
1.概念:植物体细胞杂交是指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.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为原生质体的融合,人工诱导的物理法包括电融合法、离心法等,化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等。
(3)过程③为融合的原生质体再生出细胞壁,这是原生质体融合成功的标志。
(4)过程④为脱分化,过程⑤为再分化。
(选择性必修3 P38拓展应用)“番茄—马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上结番茄,地下长马铃薯,理由是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,所以“番茄—马铃薯”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,不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。
3.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。
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。
【判断正误】
(1)(2024·北京卷,13)大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后获得的原生质体失去细胞全能性。(　　)
【答案】 ×
【提示】 原生质体仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,即仍具有全能性。
(2)(2024·山东卷,20)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。(　　)
【答案】 ×
【提示】 体细胞杂交获得的杂种植株细胞中只含有一个细胞核,具有来自2个亲本的染色体。
(3)(2023·江苏卷,13)原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡。(　　)
【答案】 ×
【提示】 原生质体在低渗溶液中会吸水涨破。
考向2　围绕植物体细胞杂交的原理、过程,考查科学思维
3.(2025·四川卷,6)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
【答案】 B
【解析】 两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞,若为两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合形成的细胞,则不是杂种细胞;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,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;花椰菜和黑芥是不同物种,它们之间存在生殖隔离,原生质体能融合能说明细胞膜具有流动性,不能证明不存在生殖隔离;植株N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。
4.(2024·湖北卷,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;过程②为原生质体的融合,常用PEG诱导原生质体融合,灭活的仙台病毒不能用于诱导植物细胞融合;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;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。
考点三　植物细胞工程的应用
1.植物繁殖的新途径
(选择性必修3 P40正文)马铃薯、草莓和香蕉脱毒苗产量和品质明显提高,小麦和玉米脱毒苗却基本没有变化的原因是马铃薯、草莓、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。
2.作物新品种的培育
3.细胞产物的工厂化生产
(1)次生代谢物:是一类小分子有机化合物(如酚类、萜类和含氮化合物等),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)细胞产物的工厂化生产:人们利用植物细胞培养来获得目标产物。
(3)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。
提醒　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。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。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。
【判断正误】
(1)(2024·甘肃卷,15)百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为获得脱毒苗的外植体。(　　)
【答案】 √
(2)(2024·浙江1月选考,8)采用组织培养技术得到脱毒苗时,培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染。(　　)
【答案】 √
(3)(2023·山东卷,14)次生代谢物是植物所必需的,但含量少。(　　)
【答案】 ×
【提示】 次生代谢物不是植物生长所必需的。
考向3　围绕植物细胞工程在实践中的应用,考查理解与应用能力
5.(2025·湖北卷,5)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) 7.5 9.7 11.4 9.5
黄酮产量(g/L) 0.2 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
【答案】 B
【解析】 分析表格可知,黄酮产量随着细胞干重增加而增加,所以黄酮产量与细胞干重呈正相关;黄酮属于次生代谢产物,不是细胞生存和生长所必需的;氧气参与有氧呼吸,该过程为细胞生长、分裂和代谢提供能量,所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的;在四种转速条件下,75 r/min时水母雪莲的细胞相对生长速率、细胞干重和黄酮产量均最高,所以转速为75 r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累。
6.(2024·江苏卷,16改编)图示普通韭菜(2n=16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系,科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述错误的是(　　)
A.花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B.培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C.镜检根尖分生区细胞的染色体,可鉴定出单倍体幼苗
D.秋水仙素处理单倍体幼苗,所得植株的细胞中染色体数都是16
【答案】 D
【解析】 花粉细胞含有一个完整的染色体组,花药壁细胞含有2个染色体组,都含有该生物生长、发育、繁殖的全部遗传信息,均具有全能性;愈伤组织再分化过程中,如果细胞分裂素和生长素同时使用,且生长素用量较高,有利于根的分化、抑制芽的形成,如果同时使用,且细胞分裂素用量较高,有利于芽的分化、抑制根的形成,所以培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向;单倍体幼苗细胞含有的染色体数目是体细胞的一半,因此可镜检根尖分生区细胞的染色体,鉴定出单倍体幼苗;秋水仙素处理单倍体幼苗,可能有些细胞染色体数目没有加倍,只含有8条。
1.(2025·广西卷,5)切取虎尾兰的叶插入土壤,置于适宜条件下培养。一段时间后,切口处会长出新植株。下列有关该过程的说法错误的是(　　)
A.体现了细胞的全能性
B.受到植物激素的调节
C.属于有性生殖的范畴
D.包含脱分化及再分化
【答案】 C
【解析】 细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。虎尾兰叶片细胞能发育成新植株,体现了细胞的全能性;植物生长受激素(如生长素、细胞分裂素)调节;虎尾兰叶片繁殖过程未经过两性生殖细胞结合,属于无性繁殖的范畴;叶片细胞需先脱分化形成愈伤组织,再经过再分化长出根和芽。
2.(2025·浙江1月选考,18)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-1 6-BA+0.05 mg· L-1 NAA
③丛生苗的扩增 MS+2.0 mg· L-1 6-BA+0.1 mg· L-1 NAA
④丛生苗的生根 1/2MS+0.25 mg· L-1 IBA+0.25 mg· L-1 NAA
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(　　)
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
【答案】 B
【解析】 消毒的效果取决于消毒剂的种类、浓度和处理时间等;腋芽中含有分生组织,可不经过脱分化形成愈伤组织;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;与流程③相比,提高流程④培养基的NAA浓度、降低其他营养物质浓度有利于丛生苗生根。
3.(2025·黑吉辽内蒙古卷,8)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
【答案】 A
【解析】 在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例直接影响细胞的分化方向,当二者比例适中时,促进愈伤组织的形成,比例高时促进生根,比例低时促进生芽;培养基含大量水分,需用高压蒸汽灭菌法灭菌,干热灭菌法适用于耐高温且需要保持干燥的物品(如玻璃器皿),不能用于培养基灭菌;芽原基细胞是分生组织的一部分,全能性高,可作为外植体;紫杉醇可通过细胞产物的工厂化生产来获取。
4.(2024·黑吉辽卷,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生长旺盛,分裂能力较强,适合用作外植体;添加脱落酸会抑制细胞分裂,诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素;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,使细胞能获得更多的营养物质和氧气,使得其可以进一步分裂;加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高迷迭香酸的产量,推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率。
5.(2023·广东卷,12)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
【答案】 C
【解析】 在细胞融合前,必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,再诱导原生质体融合;人工诱导原生质体融合有物理法和化学法,用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合;融合的细胞中有人参根—人参根细胞、人参根—胡萝卜根细胞、胡萝卜根—胡萝卜根细胞,只有人参根—胡萝卜根细胞才是杂交细胞;杂交细胞含两种细胞的遗传物质,可能具有生长快速的优势。
(时间:15分钟)
1.(2025·福建厦门质检)利用菊花花瓣进行植物组织培养的技术流程如下图所示。
下列叙述正确的是(　　)
A.流水冲洗后的菊花花瓣需充分灭菌后再进行植物组织培养
B.诱导②形成芽时需加入植物激素,且生长素与赤霉素的比值应小于1
C.诱导形成②和③的过程中,每日均需给予适当时间和强度的光照
D.①能培养成完整植株的原因是细胞中含有该植物几乎全部的遗传物质
【答案】 D
【解析】 流水冲洗后的菊花花瓣应进行消毒而非灭菌处理;诱导②愈伤组织形成芽时需加入植物激素,且生长素与细胞分裂素的比值应小于1;诱导形成②愈伤组织的过程中,需要避光处理。
2.(2025·广东清远二模)科学家为解决马铃薯因感染茄科罗尔斯通氏菌导致产量下降问题,利用植物体细胞杂交技术成功获得了茄子融合亲本的青枯病抗性杂种植株。下列相关说法错误的是(　　)
A.混合酶液处理过程需要用纤维素酶和果胶酶混合去除细胞壁
B.过程①可利用聚乙二醇、Ca2+处理等方法诱导原生质体融合
C.过程②成功的标志是融合的原生质体长出新的细胞壁
D.过程③需对获得的杂种植株进行筛选
【答案】 B
【解析】 过程①是诱导原生质体融合,常用的方法有物理法(离心法、电融合法等)和化学法(聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等),而Ca2+处理法一般用于将目的基因导入微生物细胞(如大肠杆菌)时,使细胞处于感受态,不是诱导原生质体融合的方法。
3.(2026·河北保定月考)脱毒红薯增产效果显著,为了给工厂化繁殖脱毒红薯苗提供技术支持,科研人员利用植物组织培养技术研究了红薯茎尖大小对诱导分化苗(通过细胞分化过程形成的具有特定器官和功能的幼苗)和脱毒苗的影响,结果如表所示(外植体数每组均为20个)。下列相关叙述错误的是(　　)
茎尖大小 分化苗数/棵 脱毒苗数/棵
小于0.3 mm 1 1
0.3～0.5 mm 9 6
大于0.5 mm 12 4
A.为防止细菌污染,应对外植体进行消毒
B.适当提高细胞分裂素与生长素的比例,有利于愈伤组织分化出芽
C.移栽脱毒幼苗时,打开培养瓶的封口后应马上移栽
D.培养0.3～0.5 mm大小的茎尖有利于获得脱毒红薯苗
【答案】 C
【解析】 外植体需进行消毒处理以杀死表面微生物,避免污染培养基。细胞分裂素与生长素比例较高时,促进芽的分化;比例较低时,促进根的分化。脱毒幼苗移栽前需先打开培养瓶的封口,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,壮苗后再移栽入土。表中数据显示,茎尖大小为0.3～0.5 mm时,脱毒苗数(6棵)显著高于其他组,说明此范围茎尖有利于获得脱毒红薯苗。
4.(2025·四川巴中一模)赖氨酸是人体内一种重要的必需氨基酸。为提高赖氨酸的产量,科学家采用人工诱变结合筛选的方法获得高产细胞株,并利用植物细胞悬浮培养进行赖氨酸工厂化生产。下列相关叙述错误的是(　　)
A.人体细胞不能合成赖氨酸,必须从外界环境中获取
B.植物细胞形成愈伤组织后有利于诱导细胞发生突变
C.在赖氨酸进行工厂化生产的培养液中无须加入糖类
D.工厂化生产赖氨酸几乎不受季节、天气等因素影响
【答案】 C
【解析】 赖氨酸是人体的必需氨基酸,必需氨基酸的定义就是人体细胞自身不能合成,必须从外界环境(如食物等)中获取的氨基酸;植物细胞形成愈伤组织后,细胞处于分裂旺盛的状态,而细胞分裂时DNA复制活跃,此时更容易受到诱变因素影响,从而发生突变;植物细胞悬浮培养时,细胞的生命活动需要能量,糖类是重要的能源物质,培养液中需要加入糖类来为细胞提供能量,保障赖氨酸的生产;工厂化生产赖氨酸是在人工控制的环境(如特定的生物反应器等)中进行的,几乎不受季节、天气等因素影响。
5.(2025·河北衡水阶段练习)下图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列叙述错误的是(　　)
A.过程a应在等渗溶液中进行以维持原生质体的正常形态
B.与杂种细胞形成有关的细胞器包括高尔基体
C.形成c的过程中无须光照,进行d选择时要将植株种在高盐环境中
D.图示过程体现了植物细胞具有全能性
【答案】 C
【解析】 过程a是去除细胞壁,应在等渗溶液中进行以维持原生质体的正常形态;杂种细胞形成的标志是杂种细胞再生出细胞壁,细胞壁的形成与高尔基体有关;形成c再分化的过程中一般需要光照;进行d选择时要将植株种在一定浓度的高盐环境中,以筛选出耐盐的植株;该过程培育出了目的植株,体现了植物细胞具有全能性。
6.(2025·天津期中)如图为某二倍体植株单倍体育种的流程示意图,下列说法正确的是(　　)
A.c中各试管苗的核基因组成全部相同
B.d中获得的隐性植株是体细胞诱变育种的理想材料
C.用低渗培养液处理悬浮培养的愈伤组织使其涨破从而获取次生代谢物
D.b→c过程培养基中细胞分裂素和生长素的比例不变
【答案】 B
【解析】 若花药来自杂合子,则花药基因型可能不同,c中各试管苗是由花药离体培养所得,核基因组成不完全相同;d中获得的隐性植株是体细胞诱变育种的理想材料,若发生显性突变,可以通过观察性状进行判断;植物细胞有细胞壁,难以吸水涨破,愈伤组织悬浮培养可从培养液中获得植物次生代谢物;b→c过程培养基中细胞分裂素和生长素的比例发生改变,诱导芽的形成时二者比例较高,诱导根的形成时二者比例较低。
7.(2025·黑龙江哈尔滨二模)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的二萜类生物碱类化合物,是一种有效的抗癌药物,传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取,下图为利用植物细胞工程生产紫杉醇的流程图,相关叙述正确的是(　　)
A.紫杉醇是植物代谢活动产生的,属于初生代谢物
B.①②过程通常采用液体培养基,需要适当强度的光照
C.上述流程图中涉及植物组织培养和植物细胞培养等技术
D.③过程需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
【答案】 C
【解析】 次生代谢物是生物体产生的一类不是生长发育所必需的小分子有机化合物,紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种次生代谢物;①过程是脱分化形成愈伤组织,②过程是再分化形成胚状体,这两个过程通常采用固体培养基,且①过程一般不需要光照;由流程图可知,既有外植体诱导愈伤组织并分化成完整植株(属于植物组织培养),也有将单个细胞进行大规模悬浮培养(属于植物细胞培养);胰蛋白酶、胶原蛋白酶等是动物细胞分离常用的酶,植物细胞分离常用纤维素酶、果胶酶等。
8.(2025·福建漳州一模)为获得具有抗肿瘤活性的骆驼蓬生物碱,并解决野生骆驼蓬稀缺问题,研究团队设计了“细胞工程+突变育种”双路径方案,流程如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.骆驼蓬外植体需用酒精、次氯酸钠消毒,以彻底灭活外植体表面微生物
B.步骤②中直接用PEG处理愈伤组织,可获得染色体组数加倍的骆驼蓬
C.以茎尖作为外植体,经过③培育的幼苗,可作为“抗毒苗”用于生产
D.步骤①②③过程中进行化学物质诱变,可能筛选出有用的突变体
【答案】 D
【解析】 用酒精、次氯酸钠对外植体进行消毒的目的是尽量杀死外植体表面微生物,但不是彻底灭活,因为彻底灭活可能会对外植体细胞造成伤害,影响后续的组织培养;直接用PEG处理愈伤组织不能使染色体组数加倍,细胞壁的限制使细胞不能融合;茎尖病毒极少或无病毒,以茎尖作为外植体,经过③培育的幼苗,可作为“脱毒苗”用于生产,而不是“抗毒苗”;步骤①②③过程中细胞处于不断分裂状态,进行化学物质诱变,可诱发基因突变,从而可能筛选出有用的突变体。第51讲　植物细胞工程
(时间:15分钟)
1.(2025·福建厦门质检)利用菊花花瓣进行植物组织培养的技术流程如下图所示。
下列叙述正确的是(　　)
A.流水冲洗后的菊花花瓣需充分灭菌后再进行植物组织培养
B.诱导②形成芽时需加入植物激素,且生长素与赤霉素的比值应小于1
C.诱导形成②和③的过程中,每日均需给予适当时间和强度的光照
D.①能培养成完整植株的原因是细胞中含有该植物几乎全部的遗传物质
【答案】 D
【解析】 流水冲洗后的菊花花瓣应进行消毒而非灭菌处理;诱导②愈伤组织形成芽时需加入植物激素,且生长素与细胞分裂素的比值应小于1;诱导形成②愈伤组织的过程中,需要避光处理。
2.(2025·广东清远二模)科学家为解决马铃薯因感染茄科罗尔斯通氏菌导致产量下降问题,利用植物体细胞杂交技术成功获得了茄子融合亲本的青枯病抗性杂种植株。下列相关说法错误的是(　　)
A.混合酶液处理过程需要用纤维素酶和果胶酶混合去除细胞壁
B.过程①可利用聚乙二醇、Ca2+处理等方法诱导原生质体融合
C.过程②成功的标志是融合的原生质体长出新的细胞壁
D.过程③需对获得的杂种植株进行筛选
【答案】 B
【解析】 过程①是诱导原生质体融合,常用的方法有物理法(离心法、电融合法等)和化学法(聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等),而Ca2+处理法一般用于将目的基因导入微生物细胞(如大肠杆菌)时,使细胞处于感受态,不是诱导原生质体融合的方法。
3.(2026·河北保定月考)脱毒红薯增产效果显著,为了给工厂化繁殖脱毒红薯苗提供技术支持,科研人员利用植物组织培养技术研究了红薯茎尖大小对诱导分化苗(通过细胞分化过程形成的具有特定器官和功能的幼苗)和脱毒苗的影响,结果如表所示(外植体数每组均为20个)。下列相关叙述错误的是(　　)
茎尖大小 分化苗数/棵 脱毒苗数/棵
小于0.3 mm 1 1
0.3～0.5 mm 9 6
大于0.5 mm 12 4
A.为防止细菌污染,应对外植体进行消毒
B.适当提高细胞分裂素与生长素的比例,有利于愈伤组织分化出芽
C.移栽脱毒幼苗时,打开培养瓶的封口后应马上移栽
D.培养0.3～0.5 mm大小的茎尖有利于获得脱毒红薯苗
【答案】 C
【解析】 外植体需进行消毒处理以杀死表面微生物,避免污染培养基。细胞分裂素与生长素比例较高时,促进芽的分化;比例较低时,促进根的分化。脱毒幼苗移栽前需先打开培养瓶的封口,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,壮苗后再移栽入土。表中数据显示,茎尖大小为0.3～0.5 mm时,脱毒苗数(6棵)显著高于其他组,说明此范围茎尖有利于获得脱毒红薯苗。
4.(2025·四川巴中一模)赖氨酸是人体内一种重要的必需氨基酸。为提高赖氨酸的产量,科学家采用人工诱变结合筛选的方法获得高产细胞株,并利用植物细胞悬浮培养进行赖氨酸工厂化生产。下列相关叙述错误的是(　　)
A.人体细胞不能合成赖氨酸,必须从外界环境中获取
B.植物细胞形成愈伤组织后有利于诱导细胞发生突变
C.在赖氨酸进行工厂化生产的培养液中无须加入糖类
D.工厂化生产赖氨酸几乎不受季节、天气等因素影响
【答案】 C
【解析】 赖氨酸是人体的必需氨基酸,必需氨基酸的定义就是人体细胞自身不能合成,必须从外界环境(如食物等)中获取的氨基酸;植物细胞形成愈伤组织后,细胞处于分裂旺盛的状态,而细胞分裂时DNA复制活跃,此时更容易受到诱变因素影响,从而发生突变;植物细胞悬浮培养时,细胞的生命活动需要能量,糖类是重要的能源物质,培养液中需要加入糖类来为细胞提供能量,保障赖氨酸的生产;工厂化生产赖氨酸是在人工控制的环境(如特定的生物反应器等)中进行的,几乎不受季节、天气等因素影响。
5.(2025·河北衡水阶段练习)下图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列叙述错误的是(　　)
A.过程a应在等渗溶液中进行以维持原生质体的正常形态
B.与杂种细胞形成有关的细胞器包括高尔基体
C.形成c的过程中无须光照,进行d选择时要将植株种在高盐环境中
D.图示过程体现了植物细胞具有全能性
【答案】 C
【解析】 过程a是去除细胞壁,应在等渗溶液中进行以维持原生质体的正常形态;杂种细胞形成的标志是杂种细胞再生出细胞壁,细胞壁的形成与高尔基体有关;形成c再分化的过程中一般需要光照;进行d选择时要将植株种在一定浓度的高盐环境中,以筛选出耐盐的植株;该过程培育出了目的植株,体现了植物细胞具有全能性。
6.(2025·天津期中)如图为某二倍体植株单倍体育种的流程示意图,下列说法正确的是(　　)
A.c中各试管苗的核基因组成全部相同
B.d中获得的隐性植株是体细胞诱变育种的理想材料
C.用低渗培养液处理悬浮培养的愈伤组织使其涨破从而获取次生代谢物
D.b→c过程培养基中细胞分裂素和生长素的比例不变
【答案】 B
【解析】 若花药来自杂合子,则花药基因型可能不同,c中各试管苗是由花药离体培养所得,核基因组成不完全相同;d中获得的隐性植株是体细胞诱变育种的理想材料,若发生显性突变,可以通过观察性状进行判断;植物细胞有细胞壁,难以吸水涨破,愈伤组织悬浮培养可从培养液中获得植物次生代谢物;b→c过程培养基中细胞分裂素和生长素的比例发生改变,诱导芽的形成时二者比例较高,诱导根的形成时二者比例较低。
7.(2025·黑龙江哈尔滨二模)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的二萜类生物碱类化合物,是一种有效的抗癌药物,传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取,下图为利用植物细胞工程生产紫杉醇的流程图,相关叙述正确的是(　　)
A.紫杉醇是植物代谢活动产生的,属于初生代谢物
B.①②过程通常采用液体培养基,需要适当强度的光照
C.上述流程图中涉及植物组织培养和植物细胞培养等技术
D.③过程需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
【答案】 C
【解析】 次生代谢物是生物体产生的一类不是生长发育所必需的小分子有机化合物,紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种次生代谢物;①过程是脱分化形成愈伤组织,②过程是再分化形成胚状体,这两个过程通常采用固体培养基,且①过程一般不需要光照;由流程图可知,既有外植体诱导愈伤组织并分化成完整植株(属于植物组织培养),也有将单个细胞进行大规模悬浮培养(属于植物细胞培养);胰蛋白酶、胶原蛋白酶等是动物细胞分离常用的酶,植物细胞分离常用纤维素酶、果胶酶等。
8.(2025·福建漳州一模)为获得具有抗肿瘤活性的骆驼蓬生物碱,并解决野生骆驼蓬稀缺问题,研究团队设计了“细胞工程+突变育种”双路径方案,流程如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.骆驼蓬外植体需用酒精、次氯酸钠消毒,以彻底灭活外植体表面微生物
B.步骤②中直接用PEG处理愈伤组织,可获得染色体组数加倍的骆驼蓬
C.以茎尖作为外植体,经过③培育的幼苗,可作为“抗毒苗”用于生产
D.步骤①②③过程中进行化学物质诱变,可能筛选出有用的突变体
【答案】 D
【解析】 用酒精、次氯酸钠对外植体进行消毒的目的是尽量杀死外植体表面微生物,但不是彻底灭活,因为彻底灭活可能会对外植体细胞造成伤害,影响后续的组织培养;直接用PEG处理愈伤组织不能使染色体组数加倍,细胞壁的限制使细胞不能融合;茎尖病毒极少或无病毒,以茎尖作为外植体,经过③培育的幼苗,可作为“脱毒苗”用于生产,而不是“抗毒苗”;步骤①②③过程中细胞处于不断分裂状态,进行化学物质诱变,可诱发基因突变,从而可能筛选出有用的突变体。第51讲　植物细胞工程
课标 要求 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。
考情 分析 1.植物组织培养技术 2025·江苏卷,4;2025·浙江1月选考,18;2024·北京卷,12
2.植物体细胞杂交技术 2025·四川卷,6;2024·山东卷,20;2024·湖北卷,11;2024·北京卷,13;2023·江苏卷,13;2023·广东卷,12
3.植物细胞工程的应用 2025·湖北卷,5;2025·黑吉辽内蒙古卷,8;2024·安徽卷,15;2024·浙江1月选考,8;2024·甘肃卷,15;2024·江苏卷,16;2024·黑吉辽卷,6;2023·山东卷,14;2023·河北卷,13
考点一　植物组织培养技术
1.细胞工程的概念
原理和方法 涉及细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科
操作水平 　　　　、细胞或　　　　水平
目的 获得特定的　　　　　　　　　　　　或其产品
分类 植物细胞工程和动物细胞工程
2.植物细胞的全能性
3.植物组织培养技术
(1)概念:将离体的　　　　　　　　 　　　　　　等,培养在人工配制的培养基上,给予　 　　　的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(2)原理:　　　　　　　 　　　。
(3)过程。
①脱分化:在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞失去其特有的　　　 　　,转变成　　　　　　的细胞,进而形成愈伤组织的过程。
②愈伤组织:脱分化产生的　　　　　　　　　　　团块。
③再分化:愈伤组织重新分化成　　　　　等器官的过程。
提醒　①诱导愈伤组织分化时,一般要先诱导其生芽,然后诱导其生根,可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。
生长素/细 胞分裂素 植物细胞的发育方向
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 促进愈伤组织的生长
②光照:在愈伤组织诱导阶段,对有些植物来说,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。
(4)操作实例——菊花的组织培养。
1.(选择性必修3 P35~37探究·实践拓展)植物组织培养中所需的碳源一般用蔗糖却少用葡萄糖和果糖的原因是
　。
2.(选择性必修3 P35~37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
　。
【判断正误】
(1)(2025·河北卷,13)利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持。(　　)
(2)(2024·甘肃卷,15)诱导生根的培养基中细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1。(　　)
(3)(2024·山东卷,20)通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖。(　　)
(4)(2022·辽宁卷,14)宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体。(　　)
(5)(2022·浙江6月选考,23)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。(　　)
考向1　围绕植物组织培养的过程,考查理解能力
1.(2025·江苏卷,4)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
2.(2025·辽宁葫芦岛二模)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述,错误的是(　　)
A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害
B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞
C.取材常选用茎尖、根尖等部位的原因是其细胞分化程度低
D.出芽是细胞再分化的结果,受基因选择性表达的调控
考点二　植物体细胞杂交技术
1.概念:植物体细胞杂交是指将　　　　　来源的植物体细胞,在一定条件下融合成　　　　,并把杂种细胞培育成　　　　　的技术。
2.过程
(1)过程①为去除　　　　　　获得原生质体,用到的酶是　　　　　　和　 。
(2)过程②为　　　　　　的融合,人工诱导的物理法包括　　　　　　、　　　　等,化学法包括　 、高Ca2+—高pH融合法等。
(3)过程③为融合的原生质体再生出　　　　　　　,这是原生质体融合成功的标志。
(4)过程④为　　　　,过程⑤为　 。
(选择性必修3 P38拓展应用)“番茄—马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上结番茄,地下长马铃薯,理由是
　。
3.原理:体细胞杂交利用了细胞膜的　　　　　　　,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的　　　　 。
4.意义: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。
5.局限性:目前有许多理论和技术未解决,还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的
性状。
【判断正误】
(1)(2024·北京卷,13)大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后获得的原生质体失去细胞全能性。(　　)
(2)(2024·山东卷,20)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。(　　)
(3)(2023·江苏卷,13)原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡。(　　)
考向2　围绕植物体细胞杂交的原理、过程,考查科学思维
3.(2025·四川卷,6)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
4.(2024·湖北卷,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
考点三　植物细胞工程的应用
1.植物繁殖的新途径
(选择性必修3 P40正文)马铃薯、草莓和香蕉脱毒苗产量和品质明显提高,小麦和玉米脱毒苗却基本没有变化的原因是 　。
2.作物新品种的培育
3.细胞产物的工厂化生产
(1)次生代谢物:是一类　　　　有机化合物(如酚类、萜类和含氮化合物等),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)细胞产物的工厂化生产:人们利用　　　　　　　　来获得目标产物。
(3)植物细胞培养:是指在　　　 　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。
提醒　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。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。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。
【判断正误】
(1)(2024·甘肃卷,15)百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为获得脱毒苗的外植体。(　　)
(2)(2024·浙江1月选考,8)采用组织培养技术得到脱毒苗时,培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染。(　　)
(3)(2023·山东卷,14)次生代谢物是植物所必需的,但含量少。(　　)
考向3　围绕植物细胞工程在实践中的应用,考查理解与应用能力
5.(2025·湖北卷,5)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) 7.5 9.7 11.4 9.5
黄酮产量(g/L) 0.2 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
6.(2024·江苏卷,16改编)图示普通韭菜(2n=16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系,科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述错误的是(　　)
A.花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B.培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C.镜检根尖分生区细胞的染色体,可鉴定出单倍体幼苗
D.秋水仙素处理单倍体幼苗,所得植株的细胞中染色体数都是16
1.(2025·广西卷,5)切取虎尾兰的叶插入土壤,置于适宜条件下培养。一段时间后,切口处会长出新植株。下列有关该过程的说法错误的是(　　)
A.体现了细胞的全能性
B.受到植物激素的调节
C.属于有性生殖的范畴
D.包含脱分化及再分化
2.(2025·浙江1月选考,18)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-1 6BA+0.05 mg· L-1 NAA
③丛生苗的扩增 MS+2.0 mg· L-1 6BA+0.1 mg· L-1 NAA
④丛生苗的生根 1/2MS+0.25 mg· L-1 IBA+0.25 mg· L-1 NAA
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(　　)
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
3.(2025·黑吉辽内蒙古卷,8)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
4.(2024·黑吉辽卷,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
5.(2023·广东卷,12)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(共54张PPT)
第51讲　植物细胞工程
课标 要求 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。
考情 分析 1.植物组织培养技术 2025·江苏卷,4;2025·浙江1月选考,18;2024·北京卷,12
2.植物体细胞杂交技术 2025·四川卷,6;2024·山东卷,20;2024·湖北卷,11;2024·北京卷,13;2023·江苏卷,13;2023·广东卷,12
3.植物细胞工程的应用 2025·湖北卷,5;2025·黑吉辽内蒙古卷,8;2024·安徽卷, 15;2024·浙江1月选考,8;2024·甘肃卷,15;2024·江苏卷, 16;2024·黑吉辽卷,6;2023·山东卷,14;2023·河北卷,13
考点一
植物组织培养技术
1.细胞工程的概念
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
原理和方法 涉及细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科
操作水平 、细胞或 水平
目的 获得特定的 或其产品
分类 植物细胞工程和动物细胞工程
细胞器
组织
细胞、组织、器官、个体
2.植物细胞的全能性
分化成其他各种细胞
发育成完整
个体所需的全套基因
激素
3.植物组织培养技术
(1)概念:将离体的 等,培养在人工配制的培养基上,给予 的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(2)原理: 。
(3)过程。
植物器官、组织或细胞
适宜
植物细胞的全能性
植物器官
组织或细胞
愈伤
组织
①脱分化:在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞失去其特有的 ,转变成 的细胞,进而形成愈伤组织的过程。
②愈伤组织:脱分化产生的 团块。
③再分化:愈伤组织重新分化成 等器官的过程。
结构和功能
未分化
不定形的薄壁组织
芽、根
提醒　①诱导愈伤组织分化时,一般要先诱导其生芽,然后诱导其生根,可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。
生长素/细胞分裂素 植物细胞的发育方向
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 促进愈伤组织的生长
②光照:在愈伤组织诱导阶段,对有些植物来说,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。
(4)操作实例——菊花的组织培养。
流水
酒精
次氯酸钠
愈伤
组织
生芽
生根
1.(选择性必修3 P35～37探究·实践拓展)植物组织培养中所需的碳源一般用蔗糖却少用葡萄糖和果糖的原因是
。
2.(选择性必修3 P35～37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
。
细读教材
蔗糖既可提供充足的碳源,又可维持
相对适中的渗透压,而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下,
其造成的渗透压可能过高
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
(1)(2025·河北卷,13)利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持。(　　)
(2)(2024·甘肃卷,15)诱导生根的培养基中细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1。(　　)
【判断正误】
√
×
【提示】 生长素有促进生根的作用,诱导生根的培养基中细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值小于1。
(3)(2024·山东卷,20)通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖。(　　)
(4)(2022·辽宁卷,14)宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体。(　　)
√
×
【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。
(5)(2022·浙江6月选考,23)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。(　　)
×
【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。
考向1　围绕植物组织培养的过程,考查理解能力
1.(2025·江苏卷,4)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
C
核心考向·突破
把握方向·训练到位
【解析】 由题图可知,过程①形成了愈伤组织,发生了细胞的脱分化,此过程细胞还通过有丝分裂增殖;过程②是愈伤组织经再分化形成胚状体的过程,细胞经过再分化形成不同种类的细胞;过程②③所用培养基的成分、浓度不完全相同,如细胞分裂素和生长素的浓度不同;培养基中常加入蔗糖,既能作为碳源,又与维持渗透压有关。
2.(2025·辽宁葫芦岛二模)某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉,其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述,错误的是(　　)
A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害
B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞
C.取材常选用茎尖、根尖等部位的原因是其细胞分化程度低
D.出芽是细胞再分化的结果,受基因选择性表达的调控
B
【解析】 愈伤组织细胞含有细胞壁,因此应该先去除细胞壁,再用诱导剂诱导融合获得染色体加倍的细胞。
考点二
植物体细胞杂交技术
1.概念:植物体细胞杂交是指将 来源的植物体细胞,在一定条件下融合成 ,并把杂种细胞培育成 的技术。
2.过程
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
不同
杂种细胞
新植物体
(1)过程①为去除 获得原生质体,用到的酶是 和
。
(2)过程②为 的融合,人工诱导的物理法包括 、
等,化学法包括 、高Ca2+—高pH融合法等。
(3)过程③为融合的原生质体再生出 ,这是原生质体融合成功的标志。
(4)过程④为 ,过程⑤为 。
细胞壁
纤维素酶
果胶酶
原生质体
电融合法
离心法
聚乙二醇(PEG)融合法
细胞壁
脱分化
再分化
(选择性必修3 P38拓展应用)“番茄—马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上结番茄,地下长马铃薯,理由是
。
细读教材
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,所以“番茄—马铃薯”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,不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达
3.原理:体细胞杂交利用了细胞膜的 ,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的 。
4.意义: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。
5.局限性:目前有许多理论和技术未解决,还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的性状。
流动性
全能性
生殖隔离
远缘杂交
(1)(2024·北京卷,13)大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后获得的原生质体失去细胞全能性。(　　)
【判断正误】
×
【提示】 原生质体仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,即仍具有全能性。
(2)(2024·山东卷,20)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。(　　)
×
【提示】 体细胞杂交获得的杂种植株细胞中只含有一个细胞核,具有来自2个亲本的染色体。
(3)(2023·江苏卷,13)原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡。(　　)
×
【提示】 原生质体在低渗溶液中会吸水涨破。
考向2　围绕植物体细胞杂交的原理、过程,考查科学思维
3.(2025·四川卷,6)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
核心考向·突破
把握方向·训练到位
B
【解析】 两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞,若为两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合形成的细胞,则不是杂种细胞;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,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;花椰菜和黑芥是不同物种,它们之间存在生殖隔离,原生质体能融合能说明细胞膜具有流动性,不能证明不存在生殖隔离;植株N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。
4.(2024·湖北卷,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
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;过程②为原生质体的融合,常用PEG诱导原生质体融合,灭活的仙台病毒不能用于诱导植物细胞融合;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;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。
考点三
植物细胞工程的应用
1.植物繁殖的新途径
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
植物顶端分生区附近(如茎尖)
(选择性必修3 P40正文)马铃薯、草莓和香蕉脱毒苗产量和品质明显提高,小麦和玉米脱毒苗却基本没有变化的原因是
。
细读教材
马铃薯、草莓、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
2.作物新品种的培育
染色体
变异
单倍体
纯合子
突变
3.细胞产物的工厂化生产
(1)次生代谢物:是一类 有机化合物(如酚类、萜类和含氮化合物等),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)细胞产物的工厂化生产:人们利用 来获得目标产物。
(3)植物细胞培养:是指在 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。
小分子
植物细胞培养
离体
提醒　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。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。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。
(1)(2024·甘肃卷,15)百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为获得脱毒苗的外植体。(　　)
(2)(2024·浙江1月选考,8)采用组织培养技术得到脱毒苗时,培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染。(　　)
(3)(2023·山东卷,14)次生代谢物是植物所必需的,但含量少。(　　)
【判断正误】
√
√
×
【提示】 次生代谢物不是植物生长所必需的。
考向3　围绕植物细胞工程在实践中的应用,考查理解与应用能力
5.(2025·湖北卷,5)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。
核心考向·突破
把握方向·训练到位
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) 7.5 9.7 11.4 9.5
黄酮产量(g/L) 0.2 0.27 0.32 0.25
下列叙述错误的是(　　)
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
B
【解析】 分析表格可知,黄酮产量随着细胞干重增加而增加,所以黄酮产量与细胞干重呈正相关;黄酮属于次生代谢产物,不是细胞生存和生长所必需的;氧气参与有氧呼吸,该过程为细胞生长、分裂和代谢提供能量,所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的;在四种转速条件下,75 r/min时水母雪莲的细胞相对生长速率、细胞干重和黄酮产量均最高,所以转速为75 r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累。
6.(2024·江苏卷,16改编)图示普通韭菜(2n=16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系,科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述错误的是(　　)
A.花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B.培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C.镜检根尖分生区细胞的染色体,可鉴定出单倍体幼苗
D.秋水仙素处理单倍体幼苗,所得植株的细胞中染色体数都是16
D
【解析】 花粉细胞含有一个完整的染色体组,花药壁细胞含有2个染色体组,都含有该生物生长、发育、繁殖的全部遗传信息,均具有全能性;愈伤组织再分化过程中,如果细胞分裂素和生长素同时使用,且生长素用量较高,有利于根的分化、抑制芽的形成,如果同时使用,且细胞分裂素用量较高,有利于芽的分化、抑制根的形成,所以培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向;单倍体幼苗细胞含有的染色体数目是体细胞的一半,因此可镜检根尖分生区细胞的染色体,鉴定出单倍体幼苗;秋水仙素处理单倍体幼苗,可能有些细胞染色体数目没有加倍,只含有8条。
演练真题·感悟高考
1.(2025·广西卷,5)切取虎尾兰的叶插入土壤,置于适宜条件下培养。一段时间后,切口处会长出新植株。下列有关该过程的说法错误的是(　　)
A.体现了细胞的全能性
B.受到植物激素的调节
C.属于有性生殖的范畴
D.包含脱分化及再分化
C
【解析】 细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。虎尾兰叶片细胞能发育成新植株,体现了细胞的全能性;植物生长受激素(如生长素、细胞分裂素)调节;虎尾兰叶片繁殖过程未经过两性生殖细胞结合,属于无性繁殖的范畴;叶片细胞需先脱分化形成愈伤组织,再经过再分化长出根和芽。
2.(2025·浙江1月选考,18)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-1 6-BA+0.05 mg· L-1 NAA
③丛生苗的扩增 MS+2.0 mg· L-1 6-BA+0.1 mg· L-1 NAA
④丛生苗的生根 1/2MS+0.25 mg· L-1 IBA+0.25 mg· L-1 NAA
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(　　)
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
B
【解析】 消毒的效果取决于消毒剂的种类、浓度和处理时间等;腋芽中含有分生组织,可不经过脱分化形成愈伤组织;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;与流程③相比,提高流程④培养基的NAA浓度、降低其他营养物质浓度有利于丛生苗生根。
3.(2025·黑吉辽内蒙古卷,8)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
A
【解析】 在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例直接影响细胞的分化方向,当二者比例适中时,促进愈伤组织的形成,比例高时促进生根,比例低时促进生芽;培养基含大量水分,需用高压蒸汽灭菌法灭菌,干热灭菌法适用于耐高温且需要保持干燥的物品(如玻璃器皿),不能用于培养基灭菌;芽原基细胞是分生组织的一部分,全能性高,可作为外植体;紫杉醇可通过细胞产物的工厂化生产来获取。
4.(2024·黑吉辽卷,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
B
【解析】 迷迭香顶端幼嫩的茎段生长旺盛,分裂能力较强,适合用作外植体;添加脱落酸会抑制细胞分裂,诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素;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,使细胞能获得更多的营养物质和氧气,使得其可以进一步分裂;加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高迷迭香酸的产量,推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率。
5.(2023·广东卷,12)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
C
【解析】 在细胞融合前,必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,再诱导原生质体融合;人工诱导原生质体融合有物理法和化学法,用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合;融合的细胞中有人参根—人参根细胞、人参根—胡萝卜根细胞、胡萝卜根—胡萝卜根细胞,只有人参根—胡萝卜根细胞才是杂交细胞;杂交细胞含两种细胞的遗传物质,可能具有生长快速的优势。
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