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第52讲　植物细胞工程
　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、次生代谢物生产、育种等方式有效提高了生产效率。
考点1　植物细胞工程的基本技术
一、细胞工程的概念
二、细胞的全能性
1．概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生____________或分化成其他各种细胞的潜能。
2．部分细胞在生物体内无法表现全能性的原因
在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会________________。
3．全能性大小比较
(1)受精卵>生殖细胞>体细胞；
(2)分化程度低的细胞>分化程度高的细胞；
(3)植物细胞>动物细胞。
4．表现条件：离体、营养物质、__________、适宜的__________等。
三、植物组织培养技术
1．概念：将离体的____________、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：______________________。
3．基本过程
(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，进而形成不定形的薄壁组织团块(即______________)。
(2)再分化：愈伤组织重新分化成__________等器官的过程。
(3)过程
4．探究·实践——菊花的组织培养
　
(1)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。
(2)植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，原因是蔗糖既能提供充足的碳源，又可维持相对适中的渗透压。
5．生长素与细胞分裂素的使用比例对植物组织培养的影响
生长素/细胞分裂素 植物细胞的发育方向
比值高 有利于根的分化、抑制芽的形成
比值低 有利于芽的分化、抑制根的形成
比值适中 促进愈伤组织的形成
1．(人教版选择性必修3 P35～37探究·实践)菊花组织培养的再分化过程中，若愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化成了芽，其可能的原因是_____________________________________________________________________
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_____________________________________________________________________。
四、植物体细胞杂交技术
1．概念：将不同来源的______________，在一定条件下融合成____________，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
2．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__________。
3．操作过程
4．意义
植物体细胞杂交技术在打破____________，实现________杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
2．(人教版选择性必修3 P38拓展应用)“番茄—马铃薯”杂种植株并未地上结番茄，地下长马铃薯，其原因是_________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[深化拓展]
1．植物组织培养与植物体细胞杂交的比较
2．植物体细胞杂交和有性杂交的辨析
1．宜选用成熟叶片为材料制备外植体。(　　)
2．植物组织培养时，外植体须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠混合液消毒。(　　)
3．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。(　　)
4．利用植物体细胞杂交技术获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状。(　　)
5．组织培养时，细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化。(　　)
(人教版选择性必修3 P36～37正文及P38图2-4)甲植物(2n＝20)具有优良的抗病性状，远缘植物乙(4n＝36)的线粒体中存在抗盐碱基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗盐碱性状的优良品种丙，途径如图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯(IOA)处理会使线粒体失活，但不影响细胞分裂。回答下列问题：
(1)过程①中常用酶解法去除细胞壁，利用的酶是____________________。
(2)采用甲植株和乙植株的顶芽细胞的优点是_____________________________。
(3)用IOA和X射线处理原生质体的目的分别是__________________________。
(4)检测植株丙是否具有所需优良性状的简便方法是______________________。
植物组织培养技术
1．(链接人教版选择性必修3 P35图2-1)藿香(高等植物)是一种重要的中草药，科研人员利用藿香的叶片为外植体进行植物组织培养，过程如图所示。下列叙述不正确的是(　　)
A．②过程为脱分化，该过程无需光照，期间会发生基因突变、基因重组或染色体变异
B．①选用幼嫩细胞更易进行，图中技术证明了植物细胞具有全能性
C．③过程中细胞分裂素与生长素的比值高时有利于诱导生芽
D．先诱导生芽后诱导生根有利于试管苗独立进行光合作用
2．(链接人教版选择性必修3 P35～37探究·实践)下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是(　　)
A．菊花组织培养的全过程无菌操作至关重要，所用到的材料、仪器均需灭菌处理
B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C．为防止杂菌污染，从接种外植体到生成试管苗尽量在同一个锥形瓶内完成
D．组培苗移植之前，需要用流水清洗掉根部的培养基
植物体细胞杂交技术
3．(链接人教版选择性必修3 P38概念检测T1)为持续培养适合广东沿海地区栽培的“高产耐盐碱”优质海水稻植株，某研究小组利用植物体细胞杂交技术对两种优质水稻设计了如下实验流程图。已知耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制，下列叙述正确的是(　　)
A．分别选用叶细胞和根细胞便于①过程通过观察结构与颜色来判断融合情况
B．原生质体A1和B1应在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
C．失活处理后原生质体A2的细胞质和原生质体B2的细胞核失活
D．②过程体现了植物细胞全能性，它是植物体细胞融合的技术基础
4．(链接人教版选择性必修3 P38概念检测T2)实验人员选取马铃薯(甲)、番茄(乙)两种生物幼嫩的叶细胞进行培养，在获得的愈伤组织中分别加入蜗牛肠道提取液，然后加入诱导剂诱导形成杂种细胞，通过培养该杂种细胞得到了一个新品种(丙)。检测发现，丙中的染色体数目少于甲、乙染色体数目之和。下列叙述错误的是(　　)
A．蜗牛肠道提取液中可能含有降解植物细胞壁的酶
B．上述诱导形成杂种细胞的诱导剂通常是PEG或灭活的病毒
C．原生质体在融合过程中可能有部分染色体丢失
D．细胞分裂素和生长素的比值会影响培育过程中基因表达的顺序
考点2　植物细胞工程的应用
一、植物繁殖的新途径
二、作物新品种的培育
1．(人教版选择性必修3 P40正文)单倍体植株是进行体细胞诱变和研究遗传突变的理想材料，其原因是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2．(人教版选择性必修3 P41正文)结合诱变育种，从细胞工程的角度出发，简述一种培养抗寒香蕉品种的方法及步骤：_______________________________
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三、细胞产物的工厂化生产
1．初生代谢与次生代谢
初生代谢是生物生长和生存所________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____________中，并在一定的环境和时间条件下才进行。
2．过程
外植体愈伤组织细胞悬液细胞产物
　
工厂化生产不一定要培养出植物体，一般培养到愈伤组织阶段，从培养愈伤组织细胞的培养液中就可提取细胞产物。
3．优点：______________。
4．技术手段：________________。
1．植物快速繁殖技术运用了植物组织培养技术，可快速繁殖良种植物。(　　)
2．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养。(　　)
3．单倍体育种和突变体育种的原理相同。(　　)
4．初生代谢和次生代谢在生物整个的生命过程中始终进行。(　　)
5．利用植物细胞培养生产的紫草宁是世界上首例药用植物细胞工程产品。(　　)
(人教版选择性必修3 P41正文)紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。利用植物组织培养和植物细胞培养的方法生产紫杉醇的基本方法如下，回答下列问题：
(1)利用植物细胞培养获得大量的紫杉醇，需将红豆杉的外植体培育到愈伤组织阶段，原因是______________________________________________________。
(2)无菌技术是植物组织培养的关键。若要探究对幼茎、针叶等消毒的最佳处理时间，实验的因变量是幼茎、针叶等的________________(答一点)。
(3)培养愈伤组织工业化生产紫杉醇的过程中，影响紫杉醇产量的因素有
_____________________________________________________________________(答两点)。
(4)请参照上图模式，用文字和箭头图示培养脱毒苗获取紫杉醇的流程。
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植物细胞工程在生产实践中的应用
1．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
2．(链接人教版选择性必修3 P41正文)紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞工程生产的紫草宁，是世界上首例药用细胞工程产品。下图是获得紫草宁的两种工艺途径，下列说法错误的是(　　)
A．两种工艺途径的原理均利用了植物细胞的全能性
B．紫草宁是次生代谢物，不是紫草细胞生命活动必需的物质
C．两种途径相比，途径一几乎不受季节、天气等限制
D．途径二中使用的培养基物理性质相同，但配方比例不同
1．(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．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
2．(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(　　)
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
3．(2025·湖北卷)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
4．(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(　　)
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第52讲　植物细胞工程
　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、次生代谢物生产、育种等方式有效提高了生产效率。
考点1　植物细胞工程的基本技术
一、细胞工程的概念
二、细胞的全能性
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。
2．部分细胞在生物体内无法表现全能性的原因
在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。
3．全能性大小比较
(1)受精卵>生殖细胞>体细胞；
(2)分化程度低的细胞>分化程度高的细胞；
(3)植物细胞>动物细胞。
4．表现条件：离体、营养物质、激素、适宜的温度和pH等。
三、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．基本过程
(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，进而形成不定形的薄壁组织团块(即愈伤组织)。
(2)再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
(3)过程
4．探究·实践——菊花的组织培养
(1)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。
(2)植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，原因是蔗糖既能提供充足的碳源，又可维持相对适中的渗透压。
5．生长素与细胞分裂素的使用比例对植物组织培养的影响
生长素/细胞分裂素 植物细胞的发育方向
比值高 有利于根的分化、抑制芽的形成
比值低 有利于芽的分化、抑制根的形成
比值适中 促进愈伤组织的形成
1．(人教版选择性必修3 P35～37探究·实践)菊花组织培养的再分化过程中，若愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化成了芽，其可能的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：培养基中生长素用量和细胞分裂素用量的比值偏低
四、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：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。
3．操作过程
4．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。
2．(人教版选择性必修3 P38拓展应用)“番茄—马铃薯”杂种植株并未地上结番茄，地下长马铃薯，其原因是_________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：遗传物质的表达相互干扰，使它们不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达
[深化拓展]
1．植物组织培养与植物体细胞杂交的比较
2．植物体细胞杂交和有性杂交的辨析
1．宜选用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(如茎尖、根尖、形成层细胞)作为植物组织培养的外植体。
2．植物组织培养时，外植体须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠混合液消毒。 (×)
提示：外植体的消毒步骤为流水充分冲洗→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。
3．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。 (×)
提示：愈伤组织由幼嫩叶片脱分化形成。
4．利用植物体细胞杂交技术获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状。 (×)
提示：两种生物的基因融合到一个细胞后，不一定能按照原来的顺序表达，杂种植株不一定都能表现双亲的优良性状。
5．组织培养时，细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化。 (√)
(人教版选择性必修3 P36～37正文及P38图2-4)甲植物(2n＝20)具有优良的抗病性状，远缘植物乙(4n＝36)的线粒体中存在抗盐碱基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗盐碱性状的优良品种丙，途径如图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯(IOA)处理会使线粒体失活，但不影响细胞分裂。回答下列问题：
(1)过程①中常用酶解法去除细胞壁，利用的酶是____________________。
(2)采用甲植株和乙植株的顶芽细胞的优点是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)用IOA和X射线处理原生质体的目的分别是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)检测植株丙是否具有所需优良性状的简便方法是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)纤维素酶和果胶酶
(2)细胞分裂旺盛，全能性容易表达
(3)使甲原生质体的线粒体失活，以便杂种细胞能保留乙的线粒体中的抗盐碱基因；使乙原生质体失去细胞分裂功能，以便杂种细胞能保留甲的细胞分裂能力
(4)将杂种植株丙种植在盐碱地中，观察其生长状况
植物组织培养技术
1．(链接人教版选择性必修3 P35图2-1)藿香(高等植物)是一种重要的中草药，科研人员利用藿香的叶片为外植体进行植物组织培养，过程如图所示。下列叙述不正确的是(　　)
A．②过程为脱分化，该过程无需光照，期间会发生基因突变、基因重组或染色体变异
B．①选用幼嫩细胞更易进行，图中技术证明了植物细胞具有全能性
C．③过程中细胞分裂素与生长素的比值高时有利于诱导生芽
D．先诱导生芽后诱导生根有利于试管苗独立进行光合作用
A　[①过程为接种外植体，②过程为脱分化，该过程中可能会发生基因突变和染色体变异，但一般不发生基因重组，基因重组一般发生在减数分裂过程中，A错误；幼嫩细胞分裂能力强，分化程度低，①选用幼嫩细胞更易进行，图中技术证明了植物细胞具有全能性，B正确；③过程中细胞分裂素与生长素的比值高时有利于诱导生芽，比值低时有利于诱导生根，C正确；先诱导生芽后诱导生根，生芽后形成的叶能进行光合作用，制造有机物，为后续生根及植株的生长提供物质和能量，有利于试管苗独立进行光合作用，D正确。]
2．(链接人教版选择性必修3 P35～37探究·实践)下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是(　　)
A．菊花组织培养的全过程无菌操作至关重要，所用到的材料、仪器均需灭菌处理
B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C．为防止杂菌污染，从接种外植体到生成试管苗尽量在同一个锥形瓶内完成
D．组培苗移植之前，需要用流水清洗掉根部的培养基
D　[菊花组织培养过程中，所用到的植物外植体需要消毒处理，培养基和所有器械均需要灭菌处理，A错误；培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入，但封口膜有一定的透气性，不会阻止瓶内外的气体交换，B错误；脱分化和再分化所需条件和培养基不同，所以接种外植体到生成试管苗需要在不同的培养条件下进行，不能在同一个锥形瓶内完成，C错误；组培苗移植之前，需要用流水清洗掉根部的培养基，以免培养基中的营养物质导致杂菌滋生，影响组培苗的生长，D正确。]
植物体细胞杂交技术
3．(链接人教版选择性必修3 P38概念检测T1)为持续培养适合广东沿海地区栽培的“高产耐盐碱”优质海水稻植株，某研究小组利用植物体细胞杂交技术对两种优质水稻设计了如下实验流程图。已知耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制，下列叙述正确的是(　　)
A．分别选用叶细胞和根细胞便于①过程通过观察结构与颜色来判断融合情况
B．原生质体A1和B1应在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
C．失活处理后原生质体A2的细胞质和原生质体B2的细胞核失活
D．②过程体现了植物细胞全能性，它是植物体细胞融合的技术基础
A　[由于叶绿体有颜色且有特定结构，①过程的细胞融合中可通过观察原生质体的结构与颜色来判断其融合情况，A正确；原生质体A1和B1应在等渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡，B错误；由于耐盐、 高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制，在原生质体融合前，需对原生质体进行失活处理，分别使原生质体A2的细胞核失活和原生质体B2的细胞质失活，C错误；②过程体现了植物细胞的全能性，但植物体细胞融合的技术基础是细胞膜的流动性，D错误。]
4．(链接人教版选择性必修3 P38概念检测T2)实验人员选取马铃薯(甲)、番茄(乙)两种生物幼嫩的叶细胞进行培养，在获得的愈伤组织中分别加入蜗牛肠道提取液，然后加入诱导剂诱导形成杂种细胞，通过培养该杂种细胞得到了一个新品种(丙)。检测发现，丙中的染色体数目少于甲、乙染色体数目之和。下列叙述错误的是(　　)
A．蜗牛肠道提取液中可能含有降解植物细胞壁的酶
B．上述诱导形成杂种细胞的诱导剂通常是PEG或灭活的病毒
C．原生质体在融合过程中可能有部分染色体丢失
D．细胞分裂素和生长素的比值会影响培育过程中基因表达的顺序
B　[蜗牛消化道提取液用于去除细胞壁，其中可能含有纤维素酶和果胶酶，A正确；灭活的病毒不能用于诱导植物细胞原生质体融合，B错误；丙中的染色体数目少于甲、乙染色体数目之和，说明原生质体在融合过程中可能有部分染色体丢失，C正确；细胞分裂素和生长素的比值高时有利于芽的分化，细胞分裂素和生长素的比值低时有利于根的分化，说明细胞分裂素和生长素的比值会影响培育过程中基因表达的顺序，D正确。]
考点2　植物细胞工程的应用
一、植物繁殖的新途径
二、作物新品种的培育
1．(人教版选择性必修3 P40正文)单倍体植株是进行体细胞诱变和研究遗传突变的理想材料，其原因是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：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的隐性性状容易显现
2．(人教版选择性必修3 P41正文)结合诱变育种，从细胞工程的角度出发，简述一种培养抗寒香蕉品种的方法及步骤：___________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：体细胞诱变育种。利用诱变剂等方法使香蕉离体培养细胞产生突变，再利用植物组织培养技术发育成完整植株，然后筛选培育出抗寒品种
三、细胞产物的工厂化生产
1．初生代谢与次生代谢
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。
2．过程
外植体愈伤组织细胞悬液细胞产物
工厂化生产不一定要培养出植物体，一般培养到愈伤组织阶段，从培养愈伤组织细胞的培养液中就可提取细胞产物。
3．优点：生产速度快。
4．技术手段：植物细胞培养。
1．植物快速繁殖技术运用了植物组织培养技术，可快速繁殖良种植物。 (√)
2．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养。 (√)
3．单倍体育种和突变体育种的原理相同。 (×)
提示：单倍体育种的原理是染色体变异，而突变体育种的原理是基因突变。
4．初生代谢和次生代谢在生物整个的生命过程中始终进行。 (×)
提示：次生代谢在生命的特定阶段进行。
5．利用植物细胞培养生产的紫草宁是世界上首例药用植物细胞工程产品。 (√)
(人教版选择性必修3 P41正文)紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。利用植物组织培养和植物细胞培养的方法生产紫杉醇的基本方法如下，回答下列问题：
(1)利用植物细胞培养获得大量的紫杉醇，需将红豆杉的外植体培育到愈伤组织阶段，原因是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)无菌技术是植物组织培养的关键。若要探究对幼茎、针叶等消毒的最佳处理时间，实验的因变量是幼茎、针叶等的________________(答一点)。
(3)培养愈伤组织工业化生产紫杉醇的过程中，影响紫杉醇产量的因素有_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答两点)。
(4)请参照上图模式，用文字和箭头图示培养脱毒苗获取紫杉醇的流程。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)愈伤组织分裂快，代谢旺盛
(2)污染率、存活率
(3)筛选的愈伤组织的增殖能力和产紫杉醇的能力、液体培养基的温度、pH、溶解氧等
(4)外植体(茎尖分生组织)→愈伤组织→芽、根→脱毒苗→树皮→提取、检测紫杉醇
植物细胞工程在生产实践中的应用
1．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
D　[对外植体进行消毒时，用酒精、次氯酸钠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，A错误；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，B错误；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”，因为茎尖病毒极少或无病毒，C错误；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，D正确。]
2．(链接人教版选择性必修3 P41正文)紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞工程生产的紫草宁，是世界上首例药用细胞工程产品。下图是获得紫草宁的两种工艺途径，下列说法错误的是(　　)
A．两种工艺途径的原理均利用了植物细胞的全能性
B．紫草宁是次生代谢物，不是紫草细胞生命活动必需的物质
C．两种途径相比，途径一几乎不受季节、天气等限制
D．途径二中使用的培养基物理性质相同，但配方比例不同
A　[途径一最后并未发育为完整植株，也没有发育为各种细胞，不能体现植物细胞的全能性，A错误；紫草宁是紫草细胞培养过程中产生的次生代谢物，不是紫草细胞生长和生存所必需的，B正确；两种途径相比，途径一紫草宁的工厂化生产不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义，C正确；途径二中使用的培养基物理性质相同均为固体培养基，但配方比例不同，主要是生长素和细胞分裂素的比例有差异，D正确。]
1．(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．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　[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。]
2．(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(　　)
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
B　[两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞，有可能是同种细胞的融合，A错误；杂种细胞经过培养形成再生植株N，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两者间不存在生殖隔离，C错误；植株N的染色体组成是BBCC，存在同源染色体，在减数分裂时部分染色体能正常联会配对，可能产生可育配子，D错误。]
3．(2025·湖北卷)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
B　[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，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，对于水母雪莲细胞生长、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最大，黄酮产量最高，D正确。]
4．(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(　　)
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
B　[题图体现的是紫杉醇含量，没有体现对细胞增殖的影响，A错误；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高效地产生可提取的紫杉醇，有利于应用到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，乙、丙两组原生质体没有细胞壁，由图可知，甲组紫杉醇合成量低于乙组和丙组，说明细胞壁完整并不有助于紫杉醇在细胞内的合成与积累，D错误。]
课时数智作业(五十二)　植物细胞工程
1．(2025·黑龙江哈尔滨二模)植物组织培养技术是植物细胞工程中最基本的一项技术，下列说法正确的是(　　)
A．花药离体培养时无需进行脱分化即可进行直接操作
B．在植物组织培养过程中一直需要在充足的光照下进行
C．配制培养基时需根据不同的需求适当调整生长素和乙烯的含量比例
D．利用菊花的花瓣进行植物组织培养后获得幼苗是因为植物细胞内含有全套的遗传物质
D　[花药离体培养是植物组织培养的一种方式，需要先进行脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成完整植株，A错误；在植物组织培养的脱分化阶段，不需要光照，因为脱分化是形成愈伤组织的过程，光照可能会影响愈伤组织的形成，B错误；在配制植物组织培养的培养基时，需要根据不同的需求适当调整生长素和细胞分裂素的含量比例，而不是生长素和乙烯的含量比例，C错误；利用菊花的花瓣进行植物组织培养后获得幼苗，这是因为植物细胞具有全能性，而细胞具有全能性的原因是植物细胞内含有全套的遗传物质，在适宜的条件下，这些遗传物质可以表达，从而发育成完整的植株，D正确。]
2．(2024·浙江1月卷)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
D　[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；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；将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖，C正确；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。]
3．(2025·四川绵阳模拟)植物甲抗旱、抗病性强，而植物乙分蘖能力强、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，过程如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．过程①使用的混合酶液中有纤维素酶和果胶酶
B．过程②可用PEG在无菌水中诱导原生质体融合
C．过程④和⑤在培养基中使用的植物激素浓度和比例不同
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　[植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，去除细胞壁获得原生质体常用纤维素酶和果胶酶，过程①使用的混合酶液中有纤维素酶和果胶酶，A正确；PEG诱导原生质体融合时，不能在无菌水中进行，因为原生质体在无菌水中会吸水涨破，应在等渗溶液中进行，B错误；过程④是脱分化，过程⑤是再分化，在植物组织培养的脱分化和再分化过程中，培养基中使用的植物激素浓度和比例不同，从而诱导不同的分化过程，C正确；植物甲和植物乙的染色体组成不同，杂种植株丙含有甲和乙的染色体，可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。]
4．(2025·安徽蚌埠模拟)为实现名贵中药霍山石斛的规模化生产，科研人员开展了如图所示的研究。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．该实验所需要的组织和培养基都需要高温灭菌
B．生产过程②中愈伤组织形成期间一般不需要光照条件
C．过程③中诱导生芽和诱导生根使用的是不同的培养基
D．过程④中添加的珍珠岩基质无法为幼苗生长提供碳源
A　[该实验所需要的组织属于活体生物组织，不能使用高温进行灭菌，培养基可使用高压蒸汽进行灭菌，A错误；光照会影响愈伤组织的形成，过程②中愈伤组织形成期间一般不需要光照，B正确；过程③中，诱导生芽和诱导生根使用的培养基中的生长素用量和细胞分裂素用量的比值不同，即过程③中诱导生芽和诱导生根使用的是不相同的培养基，C正确；过程④中添加的珍珠岩基质起到了改良基质物理性质、保持水分、支持和稳定等多重作用，不能为幼苗提供碳源，D正确。]
5．(2025·黑龙江齐齐哈尔模拟)青蒿素是治疗疟疾的特效药物，主要从黄花蒿的茎叶中提取，如图是利用黄花蒿叶片大量繁殖黄花蒿植株的部分过程。下列分析正确的是(　　)
A．青蒿叶片切成小块前需要用体积分数95%的酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B．青蒿素是黄花蒿生长和生存所必需的物质，属于植物体产生的初生代谢物
C．①过程表示诱导细胞脱分化形成愈伤组织的过程，期间一般不需要光照
D．与①过程相比，降低②培养基中生长素与细胞分裂素比值有利于生根
C　[消毒需要用体积分数70%的酒精和次氯酸钠进行处理，A错误；青蒿素属于植物体产生的次生代谢物，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产生，B错误；①过程表示脱分化形成愈伤组织的过程，形成愈伤组织的过程一般不需要光照，C正确；植物激素中生长素和细胞分裂素的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向，②培养过程是再分化促进根的形成过程，生长素/细胞分裂素的比值应升高，D错误。]
6．(2025·广东珠海模拟)一粒小麦(2N＝14)和斯氏山羊草(2N＝14)是近缘物种，是进行细胞生物学研究的良好材料，下图是科研人员在实验室中进行相关研究的流程图，A和B分别表示一个染色体组。下列相关叙述错误的是(　　)
A．经有性杂交所得植株1为不育异源二倍体
B．种子发育为植株1能体现细胞的全能性
C．图示两途径获得的植株2和3染色体组型相同
D．植物原生质体融合说明细胞膜具有流动性
B　[一粒小麦(AA)和斯氏山羊草(BB)经有性杂交所得植株1的染色体组成为AB。因为A和B是不同源的染色体组，植株1减数分裂时染色体联会紊乱，不能产生正常配子，所以是不育异源二倍体，A正确。种子发育为植株1，种子中的胚是由受精卵发育而来，胚是新植物的幼体，由种子发育为植株1不能体现细胞的全能性，B错误。植株2是由种子经秋水仙素处理后得到，染色体加倍，染色体组型为AABB；植株3是由AA和BB原生质体融合得到，染色体组型也是AABB，二者染色体组型相同，C正确。植物原生质体融合过程中，不同细胞的细胞膜相互融合，说明细胞膜具有流动性，D正确。]
7．(2025·湖南娄底模拟)黄酮类物质具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性，传统提取方法效率低下，难以满足市场需求。为解决这一问题，科研人员利用芒果悬浮培养细胞技术。以下是黄酮类物质生产的基本流程，下列叙述错误的是(　　)
A．愈伤组织是一团无定形状态的薄壁细胞
B．黄酮类物质属于芒果细胞的次生代谢物
C．芒果悬浮培养细胞技术与植物组织培养技术的原理均为植物细胞的全能性
D．该生产技术具有周期短、产量高、可持续性强的优势
C　[愈伤组织由外植体脱分化形成，本质就是一团无定形状态的薄壁细胞，A正确；黄酮类物质不是植物生长发育所必需的基础物质，属于次生代谢物，B正确；芒果悬浮培养细胞技术只是利用细胞培养来生产黄酮类物质，最终没有形成完整植株，也没有发育为各种细胞，不能体现植物细胞的全能性，只是利用了细胞增殖等特性，C错误；与传统提取方法相比，利用芒果悬浮培养细胞技术生产黄酮类物质，可通过控制培养条件等实现细胞的快速增殖和代谢产物的大量合成，具有周期短、产量高、可持续性强的优势，D正确。]
8．(不定项)(2025·山东泰安二模)已知番茄是二倍体植物，马铃薯是四倍体植物，如图为马铃薯和番茄的体细胞杂交过程图。下列分析正确的是(　　)
A．过程①应置于等渗溶液中，利用果胶酶和胶原蛋白酶处理细胞
B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能进一步形成愈伤组织
C．过程⑤升高细胞分裂素和生长素的比值，可促进愈伤组织形成丛芽
D．植株A7细胞中具有来自亲本的2个细胞核
BC　[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植物细胞的细胞壁获得原生质体，过程①应置于等渗或较高渗溶液中，防止原生质体吸水涨破，A错误；融合的原生质体再生出细胞壁后形成完整的植物细胞，经脱分化后才能形成愈伤组织，B正确；细胞分裂素与生长素比值高时，有利于芽的分化，C正确；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，D错误。]
9．(12分)(2025·甘肃平凉模拟)甘薯又名红薯，富含蛋白质、淀粉、纤维素及多种矿物质，被誉为“长寿食品”。甘薯是无性繁殖作物，主要通过种薯和扦插苗繁殖，病毒易在体内积累，当前防治甘薯病毒一般采用剥离茎尖分生组织，离体培养后获得脱毒苗来去除病毒。研究人员研究了外植体的消毒、培养基中激素对甘薯快速繁殖的影响。回答下列问题：
(1)选用甘薯茎尖分生组织作为外植体的原因是____________________________
_____________________________________________________________________。
对于外植体需进行消毒，不同消毒方法的杀菌效果和对茎尖成活率的影响，如下表所示。由结果可知，处理__________(填序号)是表面消毒的最佳方法。
处理 表面消毒方法 接种 数/个 污染 数/个 污染 率/% 成活 率/%
Ⅰ 0.1%升汞溶液15 min 60 5 8.33 71.8
Ⅱ 75%的乙醇30 s＋2%的次氯酸钠溶液10 min 60 13 21.67 86.9
Ⅲ 75%的乙醇30 s＋0.1%的升汞溶液10 min 60 3 5.00 83.4
(2)甘薯由于同一不亲和种群内的品种间不能进行正常杂交，利用甘薯体细胞杂交技术培育甘薯品种，大致流程为，将Koganeseggan和bitambi的原生质体在融合液中融合后培养在液体培养基中形成愈伤组织，再置于固体培养基上诱导生根、生芽，获得45株再生植株。对再生植株的杂种性鉴定后，其中4株(SH-1、SH-2、KS、BS)分别在各种形态上表现出融合双亲的中间特征。
①融合液中可加入__________________(答一点)物质来促进原生质体的融合；细胞融合成功的标志是__________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②鉴定发现，体细胞杂种KS、BS中的染色体数并非为融合双亲之和，并且因细胞不同而不同，可能原因是_____________________________________________
_____________________________________________________________________。
③为了使获得的杂种细胞不易死亡并尽量保持优良的特性，可采用适当的保藏方法，一般是让细胞处于休眠状态，从代谢角度分析其原理是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
通常采用液氮超低温保藏种子可达到长期保藏的目的。种子放入液氮容器前，需逐步降温，从适应角度分析，目的是_____________________________________
_____________________________________________________________________。
[答案]　(除标注外，每空2分，共12分)(1)茎尖分生组织全能性高(分裂能力强)且含病毒少，甚至不含病毒　Ⅲ(1分)　(2)聚乙二醇(PEG)、高Ca2+—高pH等(1分)　再生出细胞壁　在培养过程中染色体丢失所致(其他合理答案也可)　休眠状态下，生长代谢活动较弱，可抑制增殖和减少变异，有助于保存　避免温度骤降对种子造成损害，确保种子逐渐适应并耐受超低温环境(其他合理答案也可)
[解析]　(1)茎尖分生组织全能性高(分裂能力强)且含病毒少，甚至不含病毒。植物组织培养中，茎尖分生组织因分裂旺盛、全能性易表达，且病毒难以侵染，几乎无病毒，适合作为脱毒外植体。 分析表格数据：处理Ⅰ的污染率为8.33%，成活率为71.8%；处理Ⅱ的污染率为21.67%，成活率为86.9%；处理Ⅲ的污染率为5.00%，成活率为83.4%。处理Ⅲ的污染率最低且成活率较高，故为表面消毒的最佳方法。(2)①促进原生质体融合可加入聚乙二醇(PEG)(或高Ca2+—高pH 等)。细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，这是融合后细胞结构重建的关键步骤。②体细胞杂种染色体数非双亲之和，且因细胞而异，可能是培养过程中染色体丢失导致部分染色体未能正常保留(合理即可)。③从代谢角度分析，休眠状态下，生长代谢活动较弱，可抑制增殖和减少变异，降低细胞活动频率，减少遗传物质改变，利于保存优良特性。种子放入液氮前逐步降温，从适应角度是为了避免温度骤降对种子造成损害，确保种子逐渐适应并耐受超低温环境，防止细胞因温度剧变破裂或受损。
(教师用书独具)
1．(2025·湖南长沙模拟)图1表示在一定条件下胡萝卜韧皮部的离体组织培育成新植株的过程，图2表示在培养基上诱导一种植物的花药再生成完整新植株的过程。下列有关说法正确的是(　　)
A．两个过程中的外植体都要经过消毒、灭菌过程
B．①③步骤均会产生高度分化的薄壁组织团块
C．②④步骤形成的幼苗均具有本物种染色体数目
D．两个过程都利用了植物细胞具有全能性的原理
D　[两个过程中的外植体都要经过消毒，但不需要灭菌，A错误；①③步骤会发生植物组织培养技术中的脱分化过程，都会产生愈伤组织，但愈伤组织是未分化的细胞形成的一种不定形的薄壁组织团块，B错误；②步骤形成的幼苗均具有本物种染色体数目，④步骤形成的幼苗可能为单倍体幼苗，也可能是由花药壁细胞形成的具有本物种染色体数目的幼苗，C错误；两个过程都是植物组织培养过程，都利用了植物细胞具有全能性的原理，D正确。]
2．(2025·山东师大附中模拟)科研人员利用植物体细胞杂交技术培育出了人参和植物M的杂种植株，该杂种植株有繁殖周期短、高产人参皂苷的特性。为了提高原生质体的利用率，该科研人员进一步探究了原生质体密度与原生质体融合率的关系，所得结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．可在等渗或略高渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体
B．融合的原生质体再生出细胞壁后，可经脱分化形成愈伤组织
C．原生质体密度高于2×105个/mL时，原生质体的利用率降低
D．培育出的完整植株需要进行生长速度和人参皂苷含量的检测
C　[为避免失去细胞壁的原生质体吸水涨破，需要在等渗或略高渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，A正确；融合的原生质体再生出细胞壁后得到杂种细胞，杂种细胞经过诱导可脱分化形成愈伤组织，B正确；观察题图中信息可知，2×105个/mL的原生质体融合率是四组中最高的，但无法确定最适合原生质体融合的密度，无法得出原生质体密度高于2×105个/mL时，原生质体的利用率降低的结论，C错误；据题目信息可知，利用植物体细胞杂交技术育种的目的是获得繁育周期短、高产人参皂苷的杂种植株，因此培育出的完整植株需要进行生长速度和人参皂苷含量的检测，D正确。]
3．(不定项)(2025·江苏盐城二模)毛状根是植物感染发根农杆菌(其T-DNA含有生长素合成基因)后产生的病理结构，在生产某些次生代谢物方面具有独特的优势。下图为利用植物组织或细胞培养技术进行次生代谢物生产的流程，下列叙述正确的有(　　)
A．诱导愈伤组织时，在酒精灯火焰旁将外植体的1/3～1/2插入培养基
B．培养体系1制备过程中导入外源基因常采用花粉管通道法
C．与培养体系1和2不同，培养体系3的获得不需要添加外源植物激素
D．培养体系1和3的制备都利用了基因重组原理，且可产生相同代谢产物
AC　[在诱导愈伤组织时，为了防止杂菌污染，操作应在酒精灯火焰旁进行，并且将外植体的1/3～1/2插入培养基，这样有利于外植体与培养基充分接触，获取营养物质等，A正确。植物细胞系导入外源基因常用农杆菌转化法等，而不是花粉管通道法，B错误。培养体系3是由毛状根筛选获得的，毛状根是植物感染发根农杆菌(其T-DNA含有生长素合成基因)后产生的，自身能够合成生长素等植物激素，所以与培养体系1和2(需要添加外源植物激素来诱导脱分化和再分化等过程)不同，培养体系3的获得不需要添加外源植物激素，C正确。培养体系1是通过转基因技术获得转基因细胞系，利用了基因重组原理；培养体系3是利用发根农杆菌感染植物产生毛状根，发根农杆菌的T-DNA整合到植物基因组中，也利用了基因重组原理。但是由于转基因细胞系和毛状根的基因组成等不完全相同，所以不一定能产生相同代谢产物，D错误。]
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