【高频考点】第49讲 植物细胞工程 讲义(教师版) 2027版高考生物学大一轮复习

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【高频考点】第49讲 植物细胞工程 讲义(教师版) 2027版高考生物学大一轮复习

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第49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。
考点1 植物组织培养
考 点 剖 析
细胞工程
知识1 植物组织培养基本技术
1.概念:植物组织培养是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 。
表现条件 外植体有活力、离体,营养物质、激素、无菌与适宜的温度等
在母体下未表现的原因 在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会 选择性表达 
3.流程
? 概 念 辨 析
脱分化和再分化的比较
内容 脱分化 再分化
过程/概念 外植体→愈伤组织,即已分化的细胞经诱导后失去特有的结构和功能,转变成未分化(具分生能力)的细胞,进而形成愈伤组织 愈伤组织→幼苗或胚状体等
形成体特点 愈伤组织为不定形的薄壁细胞(组织团块),具有旺盛分裂能力 有根、芽或有生根、发芽的能力
条件 — 离体
适宜的营养
生长素/细胞分裂素 比例适中,促进愈伤组织形成 比例高,诱导根的形成;比例低,诱导芽的形成
光照 一般不需要 需要
注:记忆口诀——高根低芽中愈伤。
4.植物组织培养的培养基(MS培养基)
(1)主要成分
成分 作用
无机营养 提供植物细胞生活所必需的 无机盐 和水
有机营养  蔗糖 提供碳源和能量,调节渗透压;氨基酸和维生素满足离体植物细胞的特殊营养需求
激素  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
琼脂 凝固剂(一般不能提供营养)
(2)类型
根据目的不同,可分为:诱导 愈伤组织 的培养基、诱导生芽的培养基、诱导 生根 的培养基(通过调整激素比例实现)。
? 解 疑 释 惑
为避免杂菌在培养基上迅速生长消耗营养,同时防止有些杂菌危害培养物的生长。植物组织培养过程中需进行无菌操作:
①培养基灭菌(高压蒸汽灭菌);②外植体要进行 消毒 处理(酒精、次氯酸钠、 无菌水 冲洗);③接种的无菌操作(各种器械要彻底 灭菌 、无菌滤纸、酒精灯火焰旁、封口膜或瓶盖封住瓶口);④无菌箱中培养;⑤除去封口膜一段时间后,再移栽到消过毒的环境中 生存一段时间 (“炼苗”)。
知识2 植物细胞工程的应用
1.植物繁殖的新途径:快速(微型)繁殖、 作物脱毒 。
优点:能 保持优良品种的遗传特性 ;可以快速大量地培育新个体,有利于进行工厂化培养;选材少,周期短,便于自动化管理。
2.作物新品种的培育: 单倍体育种 (如花药/花粉离体培养)、 突变体的利用 (用射线、化学物质等处理培养的细胞后筛选)。
3.细胞产物的工厂化生产:获取植物 次生代谢物 ,如紫杉醇、人参皂苷的生产。一般只需培养到 愈伤组织 阶段,从细胞培养液中获取产物。具有不占用耕地,几乎不受 天气、季节 等的限制等优点。
? 解 疑 释 惑
(1)幼嫩的组织脱分化较为容易,如茎尖、根尖、形成层细胞,而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。另外,幼嫩的芽尖、茎尖 几乎不含病毒或病毒很少 ,作为植物组织培养材料容易实现作物脱毒。
(2)突变体的利用中,培养的愈伤组织处于不断增殖状态,易发生 基因突变 ,从而得到突变体。
(3)细胞产物的工厂化生产利用了 细胞增殖 的原理。
(4)细胞产物的工厂化生产中,用液体培养基培养愈伤组织的细胞,培养过程中可加以搅拌,一是增加培养液中的 溶解氧 ;二是有利于细胞与培养液 充分接触 。
思辨小练
判断下列说法的正误:
(1)高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能。( × )
提示:高度分化的植物细胞含有该生物全套的遗传信息,具有发育的全能性。
(2)植物组织培养的目的都是获得完整的植株。( × )
提示:植物组织培养的目的不一定是获得完整的植株,也可能是获得细胞代谢物。
(3)(2024·江苏卷T16B)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。( √ )
(4)(2024·黑吉辽卷T6B)进行工厂化生产时,诱导外植体形成愈伤组织时需加入NAA和脱落酸。( × )
提示:诱导愈伤组织时需要加入适当比例的生长素和细胞分裂素。
(5)(2025·河北卷T13A)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。( √ )
(6)植物组织培养时一般是先诱导生芽,后诱导生根。( √ )
提示:先生芽,既可以合成一部分有机物供试管苗利用,幼嫩的芽也可以合成一部分内源激素,促进生根和生长。
典 题 精 析
考向1 植物组织培养的过程
(2025·江苏卷)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( C )
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:过程①形成了愈伤组织,发生了细胞的脱分化,同时还伴随细胞的有丝分裂,A正确;过程②是愈伤组织经再分化形成胚状体的过程,形成了不同种类的细胞,B正确;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,C错误;培养基中常加入蔗糖,既能作为碳源,又与维持渗透压有关,D正确。
(2025·无锡期中)下图为蓝莓组织培养过程的流程图,相关叙述错误的是( D )
蓝莓幼茎愈伤组织生芽、生根―→幼苗
A.蓝莓幼茎用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理
B.过程①、过程②分别称为脱分化、再分化
C.过程①、过程②所用培养基中含有的植物激素比例不同
D.过程①、过程②用封口膜封盖培养瓶的瓶口以隔绝空气
解析:蓝莓幼茎作为外植体,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。过程①使外植体形成愈伤组织,为脱分化;过程②诱导愈伤组织形成芽和根,为再分化,B正确。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,所以脱分化和再分化阶段含有的植物激素比例不同,C正确。封口膜的作用是防止微生物污染,但需允许气体交换(如氧气进入、二氧化碳排出),而非隔绝空气,D错误。
考向2 植物细胞工程的应用
(2025·黑吉辽蒙卷)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 )
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: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分化的方向,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,A正确;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干燥的物品(如玻璃器皿),B错误;芽原基细胞是分生组织的一部分,全能性高,可作为外植体,C错误;细胞产物的工厂化生产正是通过植物组织培养技术实现的,如大量培养红豆杉细胞,从培养液中提取紫杉醇,在此体现了植物组织培养的优势(如快速增殖、大量生产细胞产物),D错误。
(2025·如皋2.5适应考)下图是以铁皮石斛为材料,培养拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是( C )
A.生物碱属于次生代谢物,是铁皮石斛生长所必需的物质
B.图中过程①为脱分化形成PLBs,过程②为再分化生产生物碱
C.培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量比值小的PLBs
D.过程①②常用葡萄糖做碳源,原因是蔗糖不易被植物细胞吸收
解析:生物碱是铁皮石斛的次生代谢物,不是细胞进行正常生命活动必需的物质,A错误;题意显示,PLBs类似愈伤组织,因此,图中过程①为脱分化形成PLBs,过程②为植物细胞培养过程,B错误;该实验目的是生产生物碱,故需要选择生物碱产量/细胞数量比值大的PLBs作为高产细胞系,C正确;过程①②常用蔗糖做碳源,因为蔗糖更有利于调节渗透压,还可以防止杂菌污染,D错误。
考点2 植物体细胞杂交技术
考 点 剖 析
1.原理:细胞膜的 流动性 、植物细胞的 全能性 。
2.流程示意图及分析
步骤 操作或说明
植物细胞融合 ①去壁  纤维素酶和果胶酶 等分解细胞壁
②原生质体 融合 (关键环节) 物理法:电融合法、离心法等; 化学法: 聚乙二醇(PEG) 融合法、高Ca2+—高pH融合法
③再生出细胞壁 高尔基体、线粒体活跃
 植物组织培养  经④脱分化、⑤再分化后获得杂种植株
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 、培育新品种等方面展示出独特的优势。
注:植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合,因此为无性生殖,而植物育种中的“杂交”是有性生殖。
? 概 念 辨 析
植物体细胞杂交与多倍体育种的比较
项目 植物体细胞杂交 多倍体育种
不同点 原理 膜的流动性和细胞的全能性,获得杂种植株的变异类型属于 染色体变异  染色体(数目的)变异
方法 原生质体融合和植物组织培养 秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗
染色体来源 通常是两个不同种亲本细胞染色体数目之和,属于异源多倍体 一般来自同种生物
相同点 都是通过改变细胞内的染色体数目来改变遗传物质,从而改变生物的性状
思辨小练
判断下列说法的正误:
(1)制备植物的原生质体需要使用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶来处理两种细胞。( × )
提示:植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,制备植物原生质体需要用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁,以利于原生质体融合。
(2)在诱导愈伤组织形成的培养基中需加入植物激素来诱导脱分化和再分化。( × )
提示:形成愈伤组织属于脱分化,没有经过再分化。
(3)杂种细胞再生出细胞壁后经植物组织培养获得杂种植株。( √ )
(4)原生质体融合依赖生物膜的流动性,获得的融合原生质体需放在无菌水中以防止杂菌污染。( × )
提示:细胞融合依赖于生物膜的流动性,但获得的原生质体没有细胞壁,放在无菌水中会吸水涨破。
(5)杂种细胞可以培育成杂种植株,说明杂种细胞具有全能性。( √ )
典 题 精 析
考向1 植物体细胞杂交技术
(2025·广西卷)甘薯是重要的农作物,为了改良甘薯品质,科学家利用甘薯(2N=90)与其近缘野生种(2N=30)进行体细胞杂交,选育得到杂种植株M1。下列说法正确的是( D )
A.需用几丁质酶和果胶酶来降解甘薯细胞壁
B.为防止原生质体失水,需使用低渗缓冲液
C.M1具有两个物种的所有性状,且染色体数目为2N=120
D.在培育M1时,配制的各种培养基常以MS培养基为基础
解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此需用纤维素酶和果胶酶降解细胞壁,A错误;原生质体在低渗溶液中会因渗透吸水而涨破,B错误;体细胞杂交后,杂种细胞的染色体数为两亲本之和(90+30=120),但由于基因选择性表达或存在不亲和性,杂种植株的性状可能不完全包含两个物种的所有性状,C错误;MS培养基是植物组织培养的常用基础培养基,体细胞杂交后的杂种细胞需在MS培养基中诱导脱分化和再分化,D正确。
(2024·江苏卷)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( C )
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:去除植物细胞壁一般用纤维素酶和果胶酶处理,用盐酸处理会使原生质体失去活性,A错误;原生质体的洗涤应用等渗溶液处理,无菌水处理会导致原生质体吸水涨破,B错误;根据密度梯度离心的原理可以推知,原生质体密度介于图中甘露醇溶液和蔗糖溶液密度之间,C正确;台盼蓝染色鉴定细胞死活利用的是膜的选择透过性,被染成蓝色的是死细胞,D错误。
? 深 度 指 津
(1)去壁后原生质体活性可能下降或消失,一般需要测定活性残余情况,如用台盼蓝染色法或利用细胞内酶活性进行测定。
(2)去除细胞壁和诱导原生质体融合时,不能在低渗溶液中进行。将细胞放在等渗或略高渗透压环境中,防止原生质体吸水涨破,保持原生质体正常形态。
考向2 植物体细胞杂交技术的应用
(2025·苏州期末)疣粒野生稻对水稻白叶枯病具有高度的抗病性,为转移这种抗病性,研究人员进行了栽培稻与疣粒野生稻不对称体细胞杂交,过程如下图所示。下列叙述错误的是( A )
A.制备原生质体前需将两亲本的外植体用无菌水进行消毒
B.获取原生质体时可在略高于细胞液浓度的缓冲液中操作
C.一般情况下,只有不同来源的原生质体融合成的杂种细胞才能继续分裂
D.因杂种细胞获得供体遗传物质的随机性,需通过抗病接种筛选目标植株
解析:外植体需要用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠进行消毒处理,A错误;获取原生质体时可在略高于细胞液浓度的缓冲液中操作,以维持原生质体正常形态,避免其吸水涨破,B正确;图示处理后,野生型水稻的染色体随机消失,而栽培种水稻原生质体的分裂相关酶失活,故一般情况下,只有不同来源的原生质体融合成的杂种细胞才能继续分裂,C正确;该过程中疣粒野生稻染色体随机消除,可能丢失抗病基因,杂种细胞获得供体遗传物质有随机性,需通过抗病接种筛选目标植株,D正确。
一、 单项选择题
1.(2026·南通期初)下列关于“菊花的组织培养”实验的叙述,正确的是( C )
A.外植体需用酒精处理30 min,次氯酸钠处理30 s,以防止杂菌污染
B.诱导形成愈伤组织时,须给予适宜温度、pH及光照等环境条件
C.再分化一般先生芽再生根,在此过程中通常需要更换培养基
D.需将带有培养基的试管苗移植到蛭石中,以利于其更好地生长发育
解析:外植体消毒时,通常用体积分数为70%的酒精处理30 s,然后用无菌水冲洗2~3次,再用质量分数为5%的次氯酸钠溶液处理30 min,A错误;诱导形成愈伤组织时,需要适宜的温度、pH,但不需要光照,因为愈伤组织的诱导往往需要在黑暗条件下进行,B错误;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,D错误。
2.(2026·如东期初)下列有关植物组织培养技术的叙述,正确的是( A )
A.植物组培过程中,愈伤组织易受到诱变因素的影响而产生突变
B.茎尖经酒精和次氯酸钠消毒后可增强植物组织对病毒的抵抗力
C.进行再分化的培养基为不含有机碳源的自养型培养基
D.植物组织培养过程中更换培养基的目的是清除有害代谢产物
解析:茎尖经酒精和次氯酸钠消毒是为了除去茎尖表面的微生物,无法增强植物组织对病毒的抵抗力,B错误;因为植物组织培养过程中的外植体等在初期不能进行光合作用制造有机物,所以进行再分化的培养基中需要添加有机碳源(如蔗糖)供细胞异养生长,C错误;植物组织培养过程中更换培养基的目的是满足不同培养阶段对营养物质、激素等的不同需求,而不是仅仅清除有害代谢产物,D错误。
3.(2026·苏州期初)兰花是多年生草本植物,与梅、竹、菊并称“四君子”。下图为兰花的植物组织培养流程,①~④表示相应过程。下列叙述正确的是( C )
A.过程①是获取离体幼嫩枝条,用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒
B.过程②发生了细胞的脱分化、有丝分裂和减数分裂
C.过程③诱导生芽培养基与诱导生根培养基相比,前者中细胞分裂素所占的比例更高
D.过程④是将培育形成的试管苗直接移栽入土
解析:过程①是获取离体的未开花的幼嫩枝条,先用体积分数为70%的酒精消毒,无菌水冲洗2~3次后,再用质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液处理30 min,再用无菌水清洗2~3次,A错误;过程②形成的愈伤组织是一种固定形态的薄壁组织团,是脱分化过程,该过程发生的分裂方式主要是有丝分裂,不存在减数分裂,B错误;过程③是将愈伤组织转接到诱导生芽培养基上,长出芽后再转接到诱导生根培养基上,与诱导生芽的培养基相比,诱导生根培养基中细胞分裂素所占的比例更低,C正确;过程④培育形成的试管苗要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,D错误。
4.(2025·浙江1月卷)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示。下列叙述正确的是( B )
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
注:丛生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质。
A.流程①的效果只取决于消毒剂浓度
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
解析:流程①中,消毒效果不仅取决于消毒剂浓度,还取决于消毒时间和消毒剂种类,A错误;流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段,直接经腋芽分化为丛生苗,B正确;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小,C错误;与流程③相比,提高流程④培养基的IBA浓度有利于丛生苗的生根,D错误。
5.研究者通过体细胞杂交技术,探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是( D )
A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
B.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
C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理,活的原生质体被染色
D.聚乙二醇促进原生质体融合后,以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
解析:酶具有专一性,紫菜细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,蛋白酶无法催化细胞壁分解,A错误;原生质体在低渗溶液中会因吸水涨破而死亡,可在超低温液氮中长期保存原生质体,B错误;原生质体的细胞膜具有选择透过性,活的原生质体不会被苯酚品红或甲紫溶液染色,C错误;聚乙二醇可促进原生质体融合,不同来源的细胞所含叶绿体情况可能不同,以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞,D正确。
6.(2025·苏锡常镇一调)关于植物组织培养技术,下列叙述合理的是( B )
A.韧皮部的筛管细胞分化程度低,适宜用于开展组织培养
B.用解剖刀将外植体切成小段后,正向插入脱分化培养基中培养
C.向脱分化的培养基中添加适量生长素,以用于生根培养
D.试管苗诱导形成后,需用质量分数为5%的次氯酸钠对其进行消毒后再移栽
解析:韧皮部的筛管细胞是成熟的细胞,没有细胞核,已经高度分化,不适宜用于开展组织培养,A不合理;用解剖刀将外植体切成小段后,正向插入脱分化培养基中培养,有利于外植体与培养基充分接触,获取营养物质进行脱分化,B合理;生根培养发生在再分化阶段,向培养基中添加适量生长素可以促进生根,C不合理;试管苗诱导形成后,需用流水清洗掉根部的培养基后,再移栽到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,不需要用次氯酸钠对其进行消毒,D不合理。
7.(2026·南京六校检测)中药材怀菊含有的多种活性物质,具有清热、明目等功效。可用植物组织培养技术实现怀菊的脱毒和快速繁殖。下列叙述正确的是( C )
A.怀菊中含有的次生代谢物是怀菊基本生命活动所必需的
B.怀菊的脱毒和快速繁殖过程主要通过有性生殖的方式进行
C.利用怀菊的茎尖作外植体,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低
解析:次生代谢物不是植物生长所必需的,如某些药物成分,A错误;植物组织培养属于无性生殖,脱毒和快速繁殖均通过无性生殖完成,B错误;利用怀菊的茎尖(几乎不带毒)作为外植体,通过植物组织培养可获得脱毒苗,C正确;生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值较高(促进芽分化),而生根培养基中该比值较低(促进根分化),D错误。
8.(2025·四川卷)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( B )
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;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的细胞是花椰菜(BB,2n=18)和黑芥(CC,2n=16)原生质体经PEG诱导融合形成的杂种细胞,染色体组成是BBCC(缺少一条染色体,含有33条染色体),存在同源染色体,在减数分裂时能正常联会配对,产生可育配子,D错误。
9.(2025·浙江6月卷)科研人员研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响,甲组为细胞悬浮培养,乙组为原生质体的液体静置培养,丙组为琼脂糖包埋后的原生质体悬浮培养。三组的培养基相同,其中乙、丙两组另加细胞壁合成抑制剂等,结果如图所示。下列叙述正确的是( B )
A.比较甲和丙,丙组的培养方式有利于原生质体的增殖,从而提高紫杉醇总产量
B.比较乙和丙,丙组的培养方式有利于应用到发酵罐进行紫杉醇的生产
C.丙组中琼脂糖凝胶的作用是持续为原生质体供应碳源
D.上述实验表明细胞壁完整有助于紫杉醇在细胞内的合成与积累
解析:题干体现的是紫杉醇含量,没有体现对细胞增殖的影响,A错误;相同培养时间下,丙组的胞外紫杉醇浓度比乙组高,这意味着丙组的培养方式能更多地产生可提取的紫杉醇,有利于用发酵罐进行紫杉醇的生产,B正确;琼脂糖的作用是为细胞提供支撑和固定,它不能为细胞提供碳源,C错误;甲组细胞有细胞壁,由表可知,甲组紫杉醇浓度低于乙组和丙组,故细胞壁完整不利于紫杉醇在细胞内的合成,D错误。
10.(2025·南通三模)紫花苜蓿(2n=32)是利用最广泛的豆科牧草,但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根(2n=24)富含缩合单宁,能防止反刍动物臌胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质,研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗臌胀病型苜蓿,过程如下图。相关叙述正确的是( D )
注:IOA抑制细胞有氧呼吸第一阶段,R-6G抑制线粒体的功能。
A.过程①需选择合适的酶并控制酶的浓度,可调控渗透压防止原生质体吸水涨破
B.过程②降低了紫花苜蓿和百脉根原生质体的活性,其目的是降低杂种愈伤组织细胞的活力
C.与单一PEG诱导融合相比,过程③使用PEG—高Ca2+—高pH法可提高原生质体融合的特异性
D.过程⑤获得的杂种植物功效有差异,可能原因有染色体组成不同、遗传物质表达差异等
解析:过程①是用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,需选择合适的酶并控制酶的浓度,以有效去除细胞壁而不损伤细胞内部的原生质体,去壁后的原生质体在稍高渗透压环境下不易吸水涨破,A错误;过程②的目的是使未融合原生质体和同源融合原生质体不能形成愈伤组织,B错误;过程③可提高原生质体的融合效率,但不能提高特异性,C错误。
二、 多项选择题
11.(2024·山东卷)下列关于植物愈伤组织的说法,正确的有( BD )
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无性繁殖
解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,故用果胶酶和纤维素酶去除愈伤组织的细胞壁以获得原生质体,A错误;体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的遗传物质,但只有1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属于植物的组织培养,从繁殖过程看属于无性繁殖,D正确。
12.(2026·镇江开学考)利用现代月季(4n=28)进行育种过程如图所示。下列叙述正确的有( AD )
A.A阶段通常为黑暗条件,B阶段需要光照条件
B.花粉植株属于单倍体,高度不育
C.花粉植株经秋水仙素处理得到个体都是纯合子
D.经B阶段获得的植株细胞中染色体数目可能为14、28、56条
解析:A阶段为脱分化过程,通常在黑暗条件下进行,有利于愈伤组织的形成;B 阶段为再分化过程,需要光照条件,以利于叶绿体的形成和植株的光合作用,A正确。花粉是植物的雄配子,由花粉培育成的植株属于单倍体,单倍体是否可育取决于染色体组数量,若染色体组为偶数,则可能可育,B错误。花粉植株是单倍体,经秋水仙素处理后,染色体数目加倍。但由于花粉(雄配子)的基因型可能多样(如亲本为杂合子,花粉基因型有多种),所以经秋水仙素处理得到的个体不一定都是纯合子,C错误。进行离体培养时使用的是花药,既存在花药壁(4n)和花粉(2n)两类细胞。对象如果是花药壁,则经B阶段后获得的植株细胞染色体数为28条,若细胞发生有丝分裂,则可能存在56条染色体;对象如果是花粉,则经B阶段后获得的植株细胞染色体数为14条,若细胞发生有丝分裂,则可能存在28条染色体,D正确。

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