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第3課時(shí)
植物細(xì)胞工程
課標(biāo)要求
1.闡明植物組織培養(yǎng)是在一定條件下，將離體植物器官、組織和細(xì)胞在適宜的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)形成愈傷組織，并重新分化，最終形成完整植株的過(guò)程。
2.概述植物體細(xì)胞雜交是將不同植物體細(xì)胞在一定條件下融合成雜合細(xì)胞，繼而培育成新植物體的技術(shù)。
3.舉例說(shuō)明植物細(xì)胞工程利用快速繁殖、脫毒、次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)、育種等方式有效提高了生產(chǎn)效率。
考點(diǎn)一　植物組織培養(yǎng)技術(shù)
考點(diǎn)二　植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
考點(diǎn)三　植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
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課時(shí)精練
考點(diǎn)一
植物組織培養(yǎng)技術(shù)
1.概念
利用 ，在無(wú)菌條件下，將 的植物器官、組織、細(xì)胞或 等，在 上培養(yǎng)，使其發(fā)育成 植株的技術(shù)。
歸納 夯實(shí)必備知識(shí)
細(xì)胞全能性
離體
原生質(zhì)體
培養(yǎng)基
部分或完整
2.主要步驟
外植體
表面
無(wú)菌水
無(wú)菌
結(jié)構(gòu)和功能
脫分化
發(fā)育途徑
分生能力
愈傷
組織
3.天竺葵的組織培養(yǎng)
母液
瓶口
或瓶壁上
高壓蒸汽滅菌鍋
徹底滅菌
幼嫩
70%
氯化汞
葉脈
外植體
6~8
灼燒
交叉污染
生芽
生根
蛭石或珍珠巖
深度思考
①植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)(或原理)是什么？
提示　植物細(xì)胞的全能性。
②在上述植物組織培養(yǎng)過(guò)程中進(jìn)行了哪些無(wú)菌操作？
提示　實(shí)驗(yàn)中使用的培養(yǎng)基和所有的器械都要滅菌，接種操作必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行，并且每次使用后的器械都要滅菌；用酒精擦拭雙手和超凈工作臺(tái)臺(tái)面、對(duì)外植體進(jìn)行消毒。
深度思考
③在植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無(wú)菌操作？
提示　植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差，對(duì)培養(yǎng)條件的要求較高。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長(zhǎng)，如一些細(xì)菌、真菌等的生長(zhǎng)。而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄，因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)菌操作。
深度思考
④上述過(guò)程中誘導(dǎo)愈傷組織和誘導(dǎo)生芽、生根兩個(gè)階段所需條件有什么不同？
提示　光照條件不同：誘導(dǎo)愈傷組織是脫分化，不需要光照；誘導(dǎo)生芽、生根是再分化，需要光照。培養(yǎng)基類型不同：誘導(dǎo)愈傷組織利用脫分化培養(yǎng)基，誘導(dǎo)生芽和生根利用生芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基。
深度思考
⑤從繁殖方式上看，植物組織培養(yǎng)屬于 繁殖，因?yàn)開________
_________________________________________________________
。
無(wú)性
植物組織
培養(yǎng)是在細(xì)胞有絲分裂和細(xì)胞分化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，此過(guò)程并沒(méi)
有生殖細(xì)胞的產(chǎn)生
總結(jié)提升
生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響
(1)按照不同的順序使用這兩類激素，會(huì)得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
使用順序 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
先使用生長(zhǎng)素，后使用細(xì)胞分裂素 有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化
先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素 細(xì)胞既分裂也分化
同時(shí)使用 分化頻率提高
簡(jiǎn)記為：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化頻率高
總結(jié)提升
生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響
(2)當(dāng)同時(shí)使用這兩類激素時(shí)，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向
生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素 植物細(xì)胞的發(fā)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
適中 促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)
簡(jiǎn)記為：“高”根，“低”芽，“中”愈傷
考向　植物組織培養(yǎng)
1.(多選)(2023·江蘇南通高三期末) SOD是一種廣泛分布于各種細(xì)胞中的抗氧化酶，它能催化超氧陰離子自由基形成H2O2，增強(qiáng)植物的抗逆性。下圖為培育能夠產(chǎn)生SOD農(nóng)作物新品種的一種方式，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
突破 強(qiáng)化關(guān)鍵能力
A.①過(guò)程中最常用的方法是采用Ca2＋處理法將SOD基因?qū)胫参锛?xì)胞
B.②需要進(jìn)行照光培養(yǎng)，以誘導(dǎo)葉綠素的形成
C.③表示再分化過(guò)程，無(wú)需嚴(yán)格的無(wú)菌操作
D.該育種方式利用了細(xì)胞工程和基因工程，能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性
√
√
√
①過(guò)程中最常用的方法是采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將SOD基因?qū)胫参锛?xì)胞，A錯(cuò)誤；
②表示脫分化過(guò)程，不需要在光照條件下進(jìn)行，B錯(cuò)誤；
②③分別表示脫分化、再分化過(guò)程，均需要在嚴(yán)格的無(wú)菌條件下完成，C錯(cuò)誤；
該育種方式利用了細(xì)胞工程和基因工程，從植物細(xì)胞培育成植物個(gè)體，能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，D正確。
2.(2019·全國(guó)Ⅲ，38)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過(guò)程如圖所示。
切取潔凈的胡蘿卜根段
→
對(duì)根段進(jìn)行消毒
→
切取1 cm3左右?guī)в行纬蓪拥慕M織塊
→
①　　　　 ?、凇　　　? ③
接種組織塊
→
誘導(dǎo)組織塊形成愈傷組織
→
誘導(dǎo)愈傷組織形成試管苗
④　 　　 ⑤　 　　　 ?、?br/>回答下列問(wèn)題：
(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有__________________________
____________。
全能性(或形成完整植株所需
的全部基因)
切取潔凈的胡蘿卜根段
→
對(duì)根段進(jìn)行消毒
→
切取1 cm3左右?guī)в行纬蓪拥慕M織塊
→
①　　　　 ?、凇　　　? ③
接種組織塊
→
誘導(dǎo)組織塊形成愈傷組織
→
誘導(dǎo)愈傷組織形成試管苗
④　 　　 ⑤　 　　　 ?、?br/>(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是____________________
_________。
形成層容易誘導(dǎo)形成
愈傷組織
切取潔凈的胡蘿卜根段
→
對(duì)根段進(jìn)行消毒
→
切取1 cm3左右?guī)в行纬蓪拥慕M織塊
→
①　　　　 ?、凇　　　? ③
接種組織塊
→
誘導(dǎo)組織塊形成愈傷組織
→
誘導(dǎo)愈傷組織形成試管苗
④　 　　 ⑤　 　　　 ?、?br/>(3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是_________________
_______________________________________________________________。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過(guò)細(xì)胞的_______________過(guò)程，最終可形成試管苗。
誘導(dǎo)愈傷組織形成
和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同
分化(或再分化)
切取潔凈的胡蘿卜根段
→
對(duì)根段進(jìn)行消毒
→
切取1 cm3左右?guī)в行纬蓪拥慕M織塊
→
①　　　　 　②　　　　 ③
接種組織塊
→
誘導(dǎo)組織塊形成愈傷組織
→
誘導(dǎo)愈傷組織形成試管苗
④　 　　 ⑤　 　　　 　⑥
(4)步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作用是_______________________________
_____________。
(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的__________，這種繁殖方式屬于_____繁殖。
誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠
進(jìn)行光合作用
遺傳特性
無(wú)性
考點(diǎn)二
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
歸納 夯實(shí)必備知識(shí)
1.概念：指將自發(fā)或人工融合的 培育成新品種植物體的技術(shù)。
2.原理：體細(xì)胞雜交利用了細(xì)胞質(zhì)膜的 ，雜種細(xì)胞培育成雜種植株利用了 。
雜種細(xì)胞
流動(dòng)性
植物細(xì)胞的全能性
3.基本過(guò)程
纖維素酶和果膠
原生質(zhì)體
聚乙二醇
原生質(zhì)體
愈傷
組織
(1)科學(xué)家在制備原生質(zhì)體時(shí)，有時(shí)使用蝸牛消化道提取液來(lái)降解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。據(jù)此分析，蝸牛消化道提取液中可能含有什么成分？理由是什么？
提示　纖維素酶和果膠酶。因?yàn)橹参锛?xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，利用酶的專一性，在降解植物細(xì)胞細(xì)胞壁時(shí)要利用纖維素酶和果膠酶。
(2)兩兩融合后的細(xì)胞一定是雜種細(xì)胞嗎？誘導(dǎo)融合后的培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞有哪幾類？
提示　不一定，融合的細(xì)胞類型有三種AA、BB和AB，在培養(yǎng)瓶中還有A、B等未融合的細(xì)胞。
(3)上述細(xì)胞融合過(guò)程的完成與什么細(xì)胞器密切相關(guān)？
提示　線粒體和高爾基體。
(4)若一植物細(xì)胞A含有2x條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb，另一植物細(xì)胞B含有2y條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd，則：
①上述所獲得雜種植株遺傳特性有何特點(diǎn)？
提示　雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，故雜種植株具備兩種植物的遺傳特性。
②上述所獲得雜種植株應(yīng)為 ，其體細(xì)胞中染色體數(shù)為____
條， 個(gè)染色體組，基因型為 。
③上述所獲得雜種植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株屬于 植株。
④上述植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程中，遺傳物質(zhì)的傳遞遵循孟德爾遺傳定律嗎？
提示　不遵循。
異源四倍體
(2x
＋2y)
4
AabbccDd
單倍體
易錯(cuò)提醒
有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
①誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果只是形成雜種細(xì)胞。
植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果最終要經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)形成雜種植株。
②誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交屬于有性生殖。
植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中沒(méi)有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此不屬于有性生殖，應(yīng)為無(wú)性生殖。
③誤認(rèn)為雜種植株的變異類型屬于基因重組。
雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，屬于異源多倍體，所以變異類型為染色體變異。
4.意義：克服不同種植物之間雜交的不親和障礙， ，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣物種之間的 ，培育植物新品種。
打破生殖隔離
核質(zhì)融合
考向　植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
3.疣粒野生稻(2n＝24)對(duì)白葉枯病的抗性持久而且穩(wěn)定，是理想的抗病育種材料。為了充分利用疣粒野生稻資源，通過(guò)采用疣粒野生稻和栽培稻(2n＝24)體細(xì)胞雜交的方法獲得后代，從而實(shí)現(xiàn)疣粒野生稻遺傳物質(zhì)向栽培稻轉(zhuǎn)移。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.疣粒野生稻和栽培稻之間存在生殖隔離，自然條件下不能進(jìn)行基因交流
B.兩種水稻細(xì)胞經(jīng)酶解去壁、誘導(dǎo)融合后可通過(guò)觀察染色體數(shù)目篩選出雜種細(xì)胞
C.雜種水稻的組織培養(yǎng)過(guò)程需要更換培養(yǎng)基，提高生長(zhǎng)素的比例有利于根的分化
D.經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的雜種幼苗，一般需要經(jīng)過(guò)由無(wú)菌到有菌的煉苗過(guò)程才能用
于生產(chǎn)實(shí)踐
√
突破 強(qiáng)化關(guān)鍵能力
兩種水稻細(xì)胞融合后的不同種類細(xì)胞中的染色體數(shù)目相同，故不能通過(guò)觀察染色體數(shù)目篩選出雜種細(xì)胞，需要觀察染色體形態(tài)，B錯(cuò)誤。
4.(多選)如圖是通過(guò)植物體細(xì)胞
雜交技術(shù)獲得“番茄—馬鈴薯”
植株的技術(shù)流程圖，下列說(shuō)法
正確的是
A.圖中過(guò)程②表示再分化的過(guò)程
B.植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是原生質(zhì)體融合
C.已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄—馬鈴薯”屬于
異源六倍體
D.該過(guò)程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性
√
√
分析題圖可知，②表示人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過(guò)程，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁，B項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn)三
植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
歸納 夯實(shí)必備知識(shí)
1.
實(shí)現(xiàn)種苗的快速繁殖
保持優(yōu)良品種的遺傳特性
2.
3.
植物生長(zhǎng)點(diǎn)部位
液氮
遺傳
4.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
(1)次生代謝物：是一類小分子有機(jī)化合物，在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來(lái)源。
(2)細(xì)胞代謝產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：人們利用 來(lái)獲得目標(biāo)產(chǎn)物，這個(gè)過(guò)程就是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
植物細(xì)胞培養(yǎng)
5.單倍體育種
深度思考
(1)如何能讓名貴的蘭花大量、快速地繁殖，從而走入尋常百姓家呢？
提示　利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)快速繁殖蘭花。具體操作為取蘭花幼嫩部位消毒后置于誘導(dǎo)形成愈傷組織的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基上，再分化形成胚狀體或叢芽，移栽獲得蘭花植株。
(2)如何獲得大量的紫杉醇？
提示　通過(guò)篩選出高產(chǎn)紫杉醇的細(xì)胞，利用植物細(xì)胞培養(yǎng)獲得紫杉醇。
考向　植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
5.生產(chǎn)人工種子不受季節(jié)限制，可能更快地培養(yǎng)出新品種，還可以在凝膠包裹物里加入天然種子可能沒(méi)有的有利成分，使人工種子具有更加好的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和抵抗疾病的能力，從而獲得更加茁壯生長(zhǎng)的可能性。下列不是人類發(fā)展人工種子原因的是
A.人工種子結(jié)構(gòu)完整體積小，便于儲(chǔ)藏運(yùn)輸
B.人工種子技術(shù)，可以克服不同物種間遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙
C.供制作人工種子的原料豐富繁殖快，可快速繁殖
D.制作人工種子時(shí)，不受季節(jié)、地域的限制
√
突破 強(qiáng)化關(guān)鍵能力
通過(guò)人工種子獲得的個(gè)體，遺傳物質(zhì)只能來(lái)自一種生物，不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，B錯(cuò)誤。
6.草莓營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，但草莓是無(wú)性繁殖，感染的病毒很容易傳給后代，導(dǎo)致品質(zhì)變差?？蒲腥藛T通過(guò)熱處理結(jié)合莖尖培養(yǎng)法，取得了較好的脫毒效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表(S代表成活率，D代表脫毒率)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
莖尖長(zhǎng)度 (mm) 38 ℃熱處理時(shí)間(d)
10 20 30 40
0.3～0.5 S：36.7%；D：81.8% S：40.0%；D：83.3% S：30.0%；D：100% S：16.7%；
D：100%
0.5～0.8 S：60.0%；D：66.7% S：60.0%；D：72.2% S：50.0%；D：93.3% S：40.0%；
D：100%
0.8～1.0 S：93.3%；D：57.1% S：85.7%；D：69.2% S：60.0%；D：94.4% S：46.7%；
D：92.8%
A.莖尖培養(yǎng)利用的原理是細(xì)胞的全能性
B.熱處理的目的可能是阻止病毒進(jìn)入莖尖
C.脫分化時(shí)應(yīng)給予光照促進(jìn)愈傷組織的形成
D.一般情況下，脫毒率與莖尖大小呈負(fù)相關(guān)
莖尖長(zhǎng)度 (mm) 38 ℃熱處理時(shí)間(d)
10 20 30 40
0.3～0.5 S：36.7%；D：81.8% S：40.0%；D：83.3% S：30.0%；D：100% S：16.7%；
D：100%
0.5～0.8 S：60.0%；D：66.7% S：60.0%；D：72.2% S：50.0%；D：93.3% S：40.0%；
D：100%
0.8～1.0 S：93.3%；D：57.1% S：85.7%；D：69.2% S：60.0%；D：94.4% S：46.7%；
D：92.8%
√
脫分化時(shí)應(yīng)避光處理，促進(jìn)愈傷組織的形成，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.(2023·江蘇宿遷高三模擬)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.用藥劑對(duì)外植體消毒時(shí)，要兼顧消毒效果和植物的耐受性
B.光照會(huì)抑制愈傷組織的形成，植物組織培養(yǎng)全過(guò)程均需避光進(jìn)行
C.植物組織培養(yǎng)使用的MS培養(yǎng)基中并不都需添加植物激素
D.制備脫毒種苗時(shí)，脫毒苗比率與剝離的莖尖大小密切相關(guān)
√
四
重溫高考 真題演練
1.(2020·山東，13)兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會(huì)導(dǎo)致一方的染色體被排出。若其中一個(gè)細(xì)胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂，形成的染色體片段在細(xì)胞融合后可能不會(huì)被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個(gè)細(xì)胞的染色體上而留存在雜種細(xì)胞中。依據(jù)該原理，將普通小麥與耐鹽性強(qiáng)的中間偃麥草進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，過(guò)程如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
1
2
3
4
A.過(guò)程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞
B.過(guò)程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂
C.過(guò)程③中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合
D.耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段
√
1
2
3
4
植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，過(guò)程①需用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，A項(xiàng)正確；
紫外線屬于誘發(fā)變異的物理因素，紫外線照射的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂，B項(xiàng)正確；
過(guò)程③為誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合，常用電融合法、聚乙二醇融合法等方式處理，不用滅活的病毒誘導(dǎo)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
1
2
3
4
普通小麥沒(méi)有耐鹽基因，耐鹽小麥的形成是將來(lái)自中間偃麥草的含有耐鹽基因的染色體片段整合到普通小麥染色體上的結(jié)果，D項(xiàng)正確。
1
2
3
4
2.(2021·江蘇，5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)常用于商業(yè)化生產(chǎn)，其過(guò)程一般為：無(wú)菌培養(yǎng)物的建立→培養(yǎng)物增殖→生根培養(yǎng)→試管苗移栽及鑒定。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.為獲得無(wú)菌培養(yǎng)物，外植體要消毒處理后才可接種培養(yǎng)
B.組織培養(yǎng)過(guò)程中也可無(wú)明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結(jié)構(gòu)
C.提高培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值，有利于誘導(dǎo)生根
D.用同一植株體細(xì)胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗不會(huì)出現(xiàn)變異
√
1
2
3
4
1
2
3
4
植物組織培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)注意無(wú)菌操作，為獲得無(wú)菌培養(yǎng)物，外植體要經(jīng)過(guò)表面消毒處理后，才能進(jìn)行培養(yǎng)，所用的培養(yǎng)基必須徹底滅菌，A正確；
生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值高時(shí)，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值，有利于誘導(dǎo)生根，C正確；
用同一植株體細(xì)胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗會(huì)出現(xiàn)變異，如在愈傷組織的培養(yǎng)過(guò)程中可能發(fā)生基因突變等變異，D錯(cuò)誤。
3.(2019·江蘇，20)為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株再生能力，某研究小組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖。下列敘述正確的是
A.過(guò)程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在30%蔗糖溶液中
B.過(guò)程②需提高生長(zhǎng)素的比例以促進(jìn)芽的分化
C.過(guò)程③需用秋水仙素處理誘導(dǎo)細(xì)胞壁再生
D.原生質(zhì)體雖無(wú)細(xì)胞壁但仍保持細(xì)胞的全能性
√
1
2
3
4
過(guò)程①是制備原生質(zhì)體，獲得的原生質(zhì)體若懸浮在30%的蔗糖溶液中會(huì)導(dǎo)致原生質(zhì)體失水皺縮甚至死亡，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
過(guò)程②為再分化過(guò)程，需提高細(xì)胞分裂素的比例以促進(jìn)芽的分化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
1
2
3
4
秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，且愈傷組織細(xì)胞已經(jīng)具備細(xì)胞壁，故過(guò)程③不需要用秋水仙素處理，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
原生質(zhì)體雖無(wú)細(xì)胞壁，但含有細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)，即含有個(gè)體發(fā)育所需的全部遺傳信息，故原生質(zhì)體仍保持細(xì)胞的全能性，D項(xiàng)正確。
1
2
3
4
1
2
3
4
4.(2019·全國(guó)Ⅱ，38)植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種微型繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有______________________________________
(答出2點(diǎn)即可)。
能保持植物原有的遺傳特性，繁殖速度快
1
2
3
4
(2)通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過(guò)人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)，這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長(zhǎng)。人工種皮具備透氣性的作用是__________________________。人工胚乳能夠?yàn)榕郀铙w生長(zhǎng)提供所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、__________和_____等幾類物質(zhì)。
有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用
礦質(zhì)元素
糖
1
2
3
4
(3)用脫毒苗進(jìn)行繁殖，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的______進(jìn)行組織培養(yǎng)。
(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序用流程圖表示。
莖尖
一、易錯(cuò)辨析
1.棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性(　　)
2.植物的每個(gè)細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性(　　)
3.在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化
(　　)
4.用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物原生質(zhì)體失去了全能性(　　)
5.再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志(　　)
五分鐘　查落實(shí)
√
×
×
×
√
二、填空默寫
1.(選擇性必修3 P47)植物組織培養(yǎng)技術(shù)：是_________________________
______________________________________________________________
。
2.(選擇性必修3 P47)脫分化：_____________________________________
______________________________________________________________
。
3.(選擇性必修3 P52)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)主要是指將_________________
。
利用細(xì)胞全能性，在無(wú)菌條
件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞或原生質(zhì)體等，在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，
使其發(fā)育成部分或完整植株的技術(shù)
將已有特定結(jié)構(gòu)和功能的植物組織，在一
定的條件下，誘導(dǎo)其細(xì)胞改變發(fā)育途徑，逐步失去原有分化狀態(tài)，轉(zhuǎn)變
為具有分生能力的細(xì)胞的過(guò)程
自發(fā)或人工融合的
雜種細(xì)胞培育成新品種植物體的技術(shù)
4.在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交之前，必須先用 去除細(xì)胞壁。
5.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)在打破 ，實(shí)現(xiàn) 育種，培育_____
等方面展示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
纖維素酶和果膠酶
生殖隔離
遠(yuǎn)緣雜交
植物
新品種
五
課時(shí)精練
一、單項(xiàng)選擇題
1.下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是
A.愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞
B.脫分化過(guò)程不需要植物激素，植物激素只在再分化過(guò)程中發(fā)揮作用
C.由于植物細(xì)胞都具有全能性，所以菊花的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中選材不會(huì)
影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果
D.生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的使用順序和用量比例會(huì)影響植物組織培養(yǎng)的
結(jié)果
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
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2
3
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5
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7
8
9
10
11
12
13
愈傷組織是一團(tuán)沒(méi)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞，A錯(cuò)誤；
脫分化過(guò)程中要用到生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，B錯(cuò)誤。
14
2.馬鈴薯四倍體栽培種沒(méi)有青枯病的抗性基因，少數(shù)馬鈴薯野生種存在青枯病的抗性基因。由于核型等差異，野生種難以與四倍體馬鈴薯栽培種直接雜交繁育，為獲得具有抗青枯病的馬鈴薯栽培種，研究人員進(jìn)行了植物體細(xì)胞雜交的實(shí)驗(yàn)研究，過(guò)程如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
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13
14
A.在低滲溶液中，用纖維素酶和果膠酶處理A和B以獲得兩種原生質(zhì)體
B.培育成的馬鈴薯新品種與野生型或四倍體栽培種之間存在核型差異
C.過(guò)程②的培養(yǎng)基中需添加等量的生長(zhǎng)素類和赤霉素類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑
D.③為再分化過(guò)程，可用DNA分子雜交技術(shù)鑒定植株的抗病性狀
√
1
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14
酶解法可用于去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，但不能在低滲溶液中進(jìn)行，否則原生質(zhì)體會(huì)吸水漲破，A錯(cuò)誤；
培育成的馬鈴薯新品種是細(xì)胞融合的結(jié)果，其為六倍體，與野生型(二倍體)或四倍體栽培種之間存在核型差異，B正確；
1
2
3
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14
過(guò)程②是植物組織培養(yǎng)的脫分化過(guò)程，其培養(yǎng)基中需添加等量的生長(zhǎng)素類和細(xì)胞分裂素類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，C錯(cuò)誤；
③為再分化過(guò)程，可用DNA分子雜交技術(shù)鑒定植株的抗病基因，D錯(cuò)誤。
3.下列有關(guān)菊花組織培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是
A.外植體一般選自未開花植株的莖上部新萌生的嫩枝
B.為充分利用培養(yǎng)條件，每個(gè)錐形瓶可接種6～8個(gè)外植體
C.培養(yǎng)形成的愈傷組織可繼續(xù)在原培養(yǎng)基中分化形成植株
D.外植體接種前常進(jìn)行流水沖洗、酒精處理、消毒液處理等消毒措施
√
培養(yǎng)形成的愈傷組織需要轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基中才能再分化形成植株，C錯(cuò)誤。
1
2
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4
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13
14
4.(2023·江蘇宿遷高三模擬)植物體細(xì)胞雜交育種的一個(gè)重要應(yīng)用是將栽培品種與相關(guān)的野生資源作為親本，經(jīng)過(guò)原生質(zhì)體融合、選擇與再生，使栽培品種獲得野生型的抗性特征。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.若雜種植株可育并能穩(wěn)定地遺傳，就有可能形成農(nóng)業(yè)上有用的新物種
B.體細(xì)胞雜交可轉(zhuǎn)移核染色體、細(xì)胞質(zhì)DNA，在一定程度上克服遠(yuǎn)緣雜交
的不親和性
C.可用電融合法、聚乙二醇或滅活的病毒來(lái)誘導(dǎo)原生質(zhì)體的融合
D.由二倍體親本體細(xì)胞雜交可獲得異源四倍體，與二倍體親本回交，產(chǎn)生
不育的三倍體
√
1
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3
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13
14
1
2
3
4
5
6
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8
9
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12
13
可用電融合法、聚乙二醇融合法等來(lái)誘導(dǎo)原生質(zhì)體的融合，但滅活病毒誘導(dǎo)法只能用于誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
利用植物體細(xì)胞雜交得到的植株含有雙親的全部遺傳物質(zhì)，因此由二倍體親本體細(xì)胞雜交可獲得可育的異源四倍體，與二倍體親本回交，產(chǎn)生不育的三倍體，D項(xiàng)正確。
14
5.生物興趣小組成員以西瓜5天齡幼苗子葉(子葉尚未完全展開且顏色為淡綠色)為外植體進(jìn)行相關(guān)研究，得到如圖所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)對(duì)幼苗子葉和MS
培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌處理
B.與愈傷組織細(xì)胞相比，胚狀體
細(xì)胞已經(jīng)分化
C.暗處理時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)細(xì)胞脫分化率影響不大，但影響再分化率
D.結(jié)果表明西瓜子葉誘導(dǎo)形成胚狀體的最適暗處理時(shí)間是1～2周
√
1
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3
4
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該實(shí)驗(yàn)的外植體(幼苗子葉)需要消毒處理，而不是滅菌，滅菌會(huì)使得外植體死亡而無(wú)法培養(yǎng)出愈傷組織和胚狀體，A錯(cuò)誤；
愈傷組織是由已分化的細(xì)胞變?yōu)槲捶只募?xì)胞，胚狀體是由愈傷組織分化而來(lái)，因此愈傷組織屬于未分化細(xì)胞組織，胚狀體屬于已分化細(xì)胞組織，B正確；
1
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14
愈傷組織的變化屬于脫分化，胚狀體的變化屬于再分化，從圖中可以看出，隨著時(shí)間的變化愈傷組織的誘導(dǎo)率雖然有一個(gè)突變，但隨著時(shí)
間的增加，后期變化較小，而胚狀體的誘導(dǎo)率隨著時(shí)間的增加，呈現(xiàn)先增加后逐漸減少且明顯的趨勢(shì)，C正確；
由胚狀體誘導(dǎo)率的變化趨勢(shì)來(lái)看，在1～2周，誘導(dǎo)率數(shù)據(jù)較大，因此西瓜子葉誘導(dǎo)形成胚狀體的最適暗處理時(shí)間為1～2周說(shuō)法正確，D正確。
1
2
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14
6.下列有關(guān)生物育種技術(shù)及應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是
A.高產(chǎn)青霉素菌株培育的原理是染色體變異
B.雜交水稻和產(chǎn)人凝血酶山羊的培育原理都是基因重組
C.白菜—甘藍(lán)的培育涉及原生質(zhì)體融合、植物組織培養(yǎng)等技術(shù)
D.對(duì)愈傷組織進(jìn)行人工誘變可獲得抗鹽堿野生煙草
1
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√
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高產(chǎn)青霉素菌株的培養(yǎng)采用的是誘變育種的方法，其原理是基因突變，A錯(cuò)誤；
雜交水稻的原理是基因重組，產(chǎn)人凝血酶山羊的培育屬于基因工程育種，原理也是基因重組，B正確；
白菜－甘藍(lán)的培育涉及去除細(xì)胞壁后的原生質(zhì)體融合及將雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的植物組織培養(yǎng)等技術(shù)，C正確；
愈傷組織分裂旺盛，較易發(fā)生基因突變，故進(jìn)行人工誘變后經(jīng)篩選可獲得抗鹽堿野生煙草，D正確。
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14
7.科研人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對(duì)幼苗的成苗率和脫毒率的影響，結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述正確的是
A.培育脫毒苗所依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞
全能性
B.培育的脫毒苗具有抗病毒的能力
C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明莖尖越小，脫毒率越高，成苗
率越低
D.根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)脫毒苗時(shí)莖尖的適宜大小為0.60 mm
√
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馬鈴薯莖尖病毒極少，甚至無(wú)病毒，因此可利用馬鈴薯莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)形成脫毒苗，所依據(jù)的原理是細(xì)胞全能性，A錯(cuò)誤；
培育的脫毒苗不具有抗病毒的能力，B錯(cuò)誤；
在莖尖外植體大小為0.27 mm時(shí)，脫毒率和成苗率均較高，因此馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為0.27 mm，D錯(cuò)誤。
8.(2023·江蘇蘇州高三調(diào)研)紫羅蘭(2n＝14)花色豐富、抗蟲性強(qiáng)、種子富含亞麻酸。為了讓油菜(2n＝38)具有紫羅蘭的諸多優(yōu)良性狀，科研人員進(jìn)行了下圖所示實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
1
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13
14
A.制備原生質(zhì)體時(shí)，可使植物細(xì)胞
處于微弱的質(zhì)壁分離狀態(tài)后再用
酶解法處理
B.原生質(zhì)體融合依賴膜的流動(dòng)性，
融合的原生質(zhì)體形成細(xì)胞壁后
再進(jìn)行有絲分裂
C.紫羅蘭和油菜雜交也能獲得滿足需要的異源四倍體植株
D.融合原生質(zhì)體后，可以利用選擇培養(yǎng)基從混合細(xì)胞群體中篩選出所需
雜種植株
√
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14
用酶解法制備原生質(zhì)體時(shí)，需先用較高滲透壓的溶液處理植物細(xì)胞，使細(xì)胞處于微弱的質(zhì)壁分離狀態(tài)，然后用酶消化去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，A正確；
原生質(zhì)體融合依賴細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性，融合的原生質(zhì)體只有重新形成細(xì)胞壁后，才可進(jìn)行有絲分裂，B正確；
紫羅蘭和油菜之間存在生殖隔離，不能雜交得到所需植株，C錯(cuò)誤。
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二、多項(xiàng)選擇題
6－BA濃度(mg/L) IBA濃度(mg/L)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
1.0 31 63 58 49 41
2.0 40 95 76 69 50
3.0 37 75 64 54 41
4.0 25 35 31 30 25
5.0 8 21 12 8 4
9.月季在我國(guó)享有“花中皇后”的美譽(yù)。研究人員以芽體為外植體，在MS培養(yǎng)基中分別添加不同濃度的6－BA和IBA進(jìn)行芽體增殖實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的芽分化率(%)如右表。下列相關(guān)敘述正確的是
1
2
3
4
5
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14
A.6－BA濃度大于4.0 mg時(shí)，
芽分化率明顯降低
B.芽體在增殖分化的過(guò)程中，
遺傳物質(zhì)保持相對(duì)穩(wěn)定
C.在培養(yǎng)基中同時(shí)添加6－BA
和IBA，均可以促進(jìn)芽分化
D.該實(shí)驗(yàn)中添加2.0 mg/L的
6－BA和0.2 mg/L IBA最有
利于芽分化
6－BA濃度(mg/L) IBA濃度(mg/L)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
1.0 31 63 58 49 41
2.0 40 95 76 69 50
3.0 37 75 64 54 41
4.0 25 35 31 30 25
5.0 8 21 12 8 4
√
√
√
1
2
3
4
5
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14
10.下圖所示為利用體細(xì)胞誘變技術(shù)獲得抗除草劑白三葉草新品種的過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是
A.該育種過(guò)程所依據(jù)的原理有基因突變和植物細(xì)胞的全能性
B.為了充分利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，培養(yǎng)白三葉草組織細(xì)胞的培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基
C.白三葉草愈傷組織和胚狀體的細(xì)胞中DNA和RNA種類相同
D.過(guò)程③通常采用的篩選方法是向白三葉草幼苗噴灑適宜濃度的除草劑
√
√
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2
3
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14
該過(guò)程應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，應(yīng)用的是固體培養(yǎng)基，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
白三葉草愈傷組織和胚狀體的細(xì)胞中DNA種類相同，但由于細(xì)胞分化，基因的選擇性表達(dá)，RNA種類不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
11.紫杉醇是一種高效抗癌的藥物。國(guó)內(nèi)某團(tuán)隊(duì)研究光照條件對(duì)紅豆杉愈傷組織生長(zhǎng)和紫杉醇含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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13
14
光照條件 接種干重/(g·L－1) 收獲干重/(g·L－1) 紫杉醇含量/%(干重)
光照 4.33 9.13 0.007 0
黑暗 4.38 12.10 0.016 4
光照條件 接種干重/(g·L－1) 收獲干重/(g·L－1) 紫杉醇含量/%(干重)
光照 4.33 9.13 0.007 0
黑暗 4.38 12.10 0.016 4
下列敘述錯(cuò)誤的是
A.愈傷組織生長(zhǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性
B.愈傷組織培養(yǎng)過(guò)程要在無(wú)菌條件下進(jìn)行
C.光照能促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)并提高紫杉醇含量
D.培養(yǎng)基中的有機(jī)物僅能為愈傷組織提供能量
√
√
√
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光照條件 接種干重/(g·L－1) 收獲干重/(g·L－1) 紫杉醇含量/%(干重)
光照 4.33 9.13 0.007 0
黑暗 4.38 12.10 0.016 4
植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，愈傷組織主要進(jìn)行細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂，不能體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；
愈傷組織培養(yǎng)過(guò)程要在無(wú)菌條件下進(jìn)行，以避免微生物的污染，B正確；
由表格數(shù)據(jù)可知，兩組接種干重相似，但光照條件下收獲的愈傷組織干重和紫杉醇含量均低于黑暗條件下的，C錯(cuò)誤；
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光照條件 接種干重/(g·L－1) 收獲干重/(g·L－1) 紫杉醇含量/%(干重)
光照 4.33 9.13 0.007 0
黑暗 4.38 12.10 0.016 4
植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，有機(jī)物可以為植物細(xì)胞提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，此外還可以調(diào)節(jié)滲透壓，D錯(cuò)誤。
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12.甲品種青花菜具有由核基因控制的多種優(yōu)良性狀，但屬于胞質(zhì)雄性不育品種。通過(guò)體細(xì)胞雜交，成功地將乙品種細(xì)胞質(zhì)中的可育基因引入甲中。下列相關(guān)敘述正確的是
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A.照光處理的甲青花菜下胚軸細(xì)胞中有葉綠體，利于篩選雜種細(xì)胞
B.流程中A處理可使用纖維素酶和果膠酶，B處理可使用聚乙二醇
C.雜種細(xì)胞經(jīng)過(guò)外源生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的誘導(dǎo)，直接分化成為雜種植株
D.雜種植株含有控制甲青花菜優(yōu)良性狀的基因，并能通過(guò)父本進(jìn)行傳遞
√
√
√
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照光處理的甲青花菜下胚軸細(xì)胞中有葉綠體，原生質(zhì)體融合后具備乙品種細(xì)胞質(zhì)中的可育基因，在題目中的條件下只有雜種細(xì)胞能夠存活
下來(lái)，所以有利于篩選雜種細(xì)胞，A正確；
流程中A為去除細(xì)胞壁，可使用纖維素酶和果膠酶分解細(xì)胞壁，B過(guò)程為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，需要用聚乙二醇進(jìn)行誘導(dǎo)，B正確；
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雜種細(xì)胞經(jīng)過(guò)外源生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的誘導(dǎo)后，需脫分化形成愈傷組織，再分化形成雜種植株，C錯(cuò)誤；
甲品種控制多種優(yōu)良性狀的基因，為核基因，雜種植物細(xì)胞核內(nèi)含有控制甲青花菜優(yōu)良性狀的基因，精子中具有一半核基因，能通過(guò)父本(精子)進(jìn)行傳遞，D正確。
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三、非選擇題
13.近年來(lái)，一種名為“愛(ài)媛橙”的柑橘類水果因皮薄易剝、細(xì)膩多汁、口感似果凍等優(yōu)點(diǎn)，被網(wǎng)友們稱為“果凍橙”，并迅速成為網(wǎng)紅水果?！皭?ài)媛橙”由柑橘品種南香與西子香雜交獲得。某科研小組欲利用細(xì)胞融合技術(shù)培育“愛(ài)媛橙”，其部分流程如下圖所示，回答下列問(wèn)題：
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(1)過(guò)程①應(yīng)將兩種植物細(xì)胞分別置于含有________________酶的______
(填“低滲”“等滲”或“高滲”)溶液中制備原生質(zhì)體。
(2)過(guò)程②常用到的促融合劑是_______________；與動(dòng)物細(xì)胞融合相比，過(guò)程②不能使用的融合方法是___________________________。
纖維素酶和果膠
等滲
聚乙二醇(PEG)
生物法(滅活的病毒誘導(dǎo)融合)
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(3)過(guò)程③雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是______________；過(guò)程④需要在培養(yǎng)基中添加的植物激素的種類為____________________，愈傷組織的細(xì)胞最突出的特征是___________________________________________________
___________；過(guò)程⑤稱為________。
細(xì)胞壁的形成
生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素
沒(méi)有固定形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能，排列疏松無(wú)規(guī)則，高度液泡化
的薄壁細(xì)胞
再分化
(4)與通過(guò)南香與西子香雜交培育成的“愛(ài)媛橙”相比，該育種方法具有的優(yōu)點(diǎn)是______________________________；該育種技術(shù)遵循的生物學(xué)原理是_________(填序號(hào))。
①細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性?、诩?xì)胞質(zhì)膜的選擇透過(guò)性?、壑参锛?xì)胞的全能性　④細(xì)胞增殖
能夠克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙
①③④
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14.紫杉醇是紅豆杉細(xì)胞中產(chǎn)生的一種高效抗癌物質(zhì)，在植物體中含量極低。為取代從天然植株中提取紫杉醇的方式，可通過(guò)植物組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來(lái)獲取。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)獲取的外植體首先要使用70%的酒精和氯化汞進(jìn)行_______處理，然后接種到______(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基上通過(guò)________過(guò)程培養(yǎng)出愈傷組織。
消毒
固體
脫分化
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下表為四種不同外植體在相同培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)愈傷組織的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由表中結(jié)果可知誘導(dǎo)愈傷組織較適宜的兩種外植體分別是____________________。
外植體 愈傷組織體積 誘導(dǎo)率/%
不帶葉莖段 很大 99.5
帶葉莖段 很小 90
葉片 很小 20
成熟胚 較大 85
注：誘導(dǎo)率(%)＝(形成的愈傷組織數(shù)量/接種的外植體數(shù)量)×100%
不帶葉莖段、成熟胚
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(2)獲得愈傷組織需要對(duì)其擴(kuò)大培養(yǎng)，擴(kuò)大培養(yǎng)所用培養(yǎng)基一般為______(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基，選用該培養(yǎng)基的優(yōu)點(diǎn)是______
___________________________________________。培養(yǎng)15天后細(xì)胞增殖速度減慢，主要原因有___________________________。
固體
養(yǎng)分
分布比較均勻；能夠保持植物原有的植物學(xué)形態(tài)
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，代謝產(chǎn)物積累
(3)植物激素會(huì)影響紅豆杉愈傷組織的生長(zhǎng)速度和紫杉醇的產(chǎn)量，科學(xué)工作者為此用不同濃度2,4－D溶液進(jìn)行了相關(guān)研究，結(jié)果如下圖。據(jù)圖分析2,4－D對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和紫杉醇合成的作用分別是_______、_______，為獲得最大紫杉醇總產(chǎn)量，選用濃度為____(填“0.5”“1.0”或“2.0”) mg·L－1的2,4－D較為合適。
促進(jìn)
抑制
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(4)與從天然植株中提取相比，利用上述技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇的重要意義是_____________________________________(答出兩點(diǎn))。
提高了紫杉醇的產(chǎn)量；保護(hù)了紅豆杉資源第3課時(shí)　植物細(xì)胞工程
課標(biāo)要求　1.闡明植物組織培養(yǎng)是在一定條件下，將離體植物器官、組織和細(xì)胞在適宜的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)形成愈傷組織，并重新分化，最終形成完整植株的過(guò)程。2.概述植物體細(xì)胞雜交是將不同植物體細(xì)胞在一定條件下融合成雜合細(xì)胞，繼而培育成新植物體的技術(shù)。3.舉例說(shuō)明植物細(xì)胞工程利用快速繁殖、脫毒、次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)、育種等方式有效提高了生產(chǎn)效率。
考點(diǎn)一　植物組織培養(yǎng)技術(shù)
1．概念
利用細(xì)胞全能性，在無(wú)菌條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞或原生質(zhì)體等，在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，使其發(fā)育成部分或完整植株的技術(shù)。
2．主要步驟
3．天竺葵的組織培養(yǎng)
深度思考
①植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)(或原理)是什么？
提示　植物細(xì)胞的全能性。
②在上述植物組織培養(yǎng)過(guò)程中進(jìn)行了哪些無(wú)菌操作？
提示　實(shí)驗(yàn)中使用的培養(yǎng)基和所有的器械都要滅菌，接種操作必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行，并且每次使用后的器械都要滅菌；用酒精擦拭雙手和超凈工作臺(tái)臺(tái)面、對(duì)外植體進(jìn)行消毒。
③在植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無(wú)菌操作？
提示　植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差，對(duì)培養(yǎng)條件的要求較高。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長(zhǎng)，如一些細(xì)菌、真菌等的生長(zhǎng)。而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前功盡棄，因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)菌操作。
④上述過(guò)程中誘導(dǎo)愈傷組織和誘導(dǎo)生芽、生根兩個(gè)階段所需條件有什么不同？
提示　光照條件不同：誘導(dǎo)愈傷組織是脫分化，不需要光照；誘導(dǎo)生芽、生根是再分化，需要光照。培養(yǎng)基類型不同：誘導(dǎo)愈傷組織利用脫分化培養(yǎng)基，誘導(dǎo)生芽和生根利用生芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基。
⑤從繁殖方式上看，植物組織培養(yǎng)屬于無(wú)性繁殖，因?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)是在細(xì)胞有絲分裂和細(xì)胞分化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，此過(guò)程并沒(méi)有生殖細(xì)胞的產(chǎn)生。
總結(jié)提升　生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響
(1)按照不同的順序使用這兩類激素，會(huì)得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
使用順序 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
先使用生長(zhǎng)素，后使用細(xì)胞分裂素 有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化
先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素 細(xì)胞既分裂也分化
同時(shí)使用 分化頻率提高
簡(jiǎn)記為：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化頻率高
(2)當(dāng)同時(shí)使用這兩類激素時(shí)，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向
生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素 植物細(xì)胞的發(fā)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
適中 促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)
簡(jiǎn)記為：“高”根，“低”芽，“中”愈傷
考向　植物組織培養(yǎng)
1. (多選)(2023·江蘇南通高三期末) SOD是一種廣泛分布于各種細(xì)胞中的抗氧化酶，它能催化超氧陰離子自由基形成H2O2，增強(qiáng)植物的抗逆性。下圖為培育能夠產(chǎn)生SOD農(nóng)作物新品種的一種方式，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
植物細(xì)胞(二倍體)新細(xì)胞愈傷組織胚狀體―→新品種
A．①過(guò)程中最常用的方法是采用Ca2＋處理法將SOD基因?qū)胫参锛?xì)胞
B．②需要進(jìn)行照光培養(yǎng)，以誘導(dǎo)葉綠素的形成
C．③表示再分化過(guò)程，無(wú)需嚴(yán)格的無(wú)菌操作
D．該育種方式利用了細(xì)胞工程和基因工程，能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性
答案　ABC
解析　①過(guò)程中最常用的方法是采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將SOD基因?qū)胫参锛?xì)胞，A錯(cuò)誤；②表示脫分化過(guò)程，不需要在光照條件下進(jìn)行，B錯(cuò)誤；②③分別表示脫分化、再分化過(guò)程，均需要在嚴(yán)格的無(wú)菌條件下完成，C錯(cuò)誤；該育種方式利用了細(xì)胞工程和基因工程，從植物細(xì)胞培育成植物個(gè)體，能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，D正確。
2．(2019·全國(guó)Ⅲ，38)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過(guò)程如圖所示。
→→―→
①　　　　 ?、凇　　　? ?、?br/>→→
④　 　　?、荨? 　　　　?、?br/>回答下列問(wèn)題：
(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有____________________。
(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是______________________________
________________________________________________________________________。
(3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是__________________________
________________________________________________________________________。
在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過(guò)細(xì)胞的________過(guò)程，最終可形成試管苗。
(4)步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作用是________________________________________。
(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的______，這種繁殖方式屬于_____繁殖。
答案　(1)全能性(或形成完整植株所需的全部基因)　(2)形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織　
(3)誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同　分化(或再分化)　(4)誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用　(5)遺傳特性　無(wú)性
考點(diǎn)二　植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
1．概念：指將自發(fā)或人工融合的雜種細(xì)胞培育成新品種植物體的技術(shù)。
2．原理：體細(xì)胞雜交利用了細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性，雜種細(xì)胞培育成雜種植株利用了植物細(xì)胞的全能性。
3．基本過(guò)程
(1)科學(xué)家在制備原生質(zhì)體時(shí)，有時(shí)使用蝸牛消化道提取液來(lái)降解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。據(jù)此分析，蝸牛消化道提取液中可能含有什么成分？理由是什么？
提示　纖維素酶和果膠酶。因?yàn)橹参锛?xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，利用酶的專一性，在降解植物細(xì)胞細(xì)胞壁時(shí)要利用纖維素酶和果膠酶。
(2)兩兩融合后的細(xì)胞一定是雜種細(xì)胞嗎？誘導(dǎo)融合后的培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞有哪幾類？
提示　不一定，融合的細(xì)胞類型有三種AA、BB和AB，在培養(yǎng)瓶中還有A、B等未融合的細(xì)胞。
(3)上述細(xì)胞融合過(guò)程的完成與什么細(xì)胞器密切相關(guān)？
提示　線粒體和高爾基體。
(4)若一植物細(xì)胞A含有2x條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb，另一植物細(xì)胞B含有2y條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd，則：
①上述所獲得雜種植株遺傳特性有何特點(diǎn)？
提示　雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，故雜種植株具備兩種植物的遺傳特性。
②上述所獲得雜種植株應(yīng)為異源四倍體，其體細(xì)胞中染色體數(shù)為(2x＋2y)條，4個(gè)染色體組，基因型為AabbccDd。
③上述所獲得雜種植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株屬于單倍體植株。
④上述植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程中，遺傳物質(zhì)的傳遞遵循孟德爾遺傳定律嗎？
提示　不遵循。
易錯(cuò)提醒　有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
①誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果只是形成雜種細(xì)胞。
植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果最終要經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)形成雜種植株。
②誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交屬于有性生殖。
植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中沒(méi)有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此不屬于有性生殖，應(yīng)為無(wú)性生殖。
③誤認(rèn)為雜種植株的變異類型屬于基因重組。
雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，屬于異源多倍體，所以變異類型為染色體變異。
4．意義：克服不同種植物之間雜交的不親和障礙，打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣物種之間的核質(zhì)融合，培育植物新品種。
考向　植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
3．疣粒野生稻(2n＝24)對(duì)白葉枯病的抗性持久而且穩(wěn)定，是理想的抗病育種材料。為了充分利用疣粒野生稻資源，通過(guò)采用疣粒野生稻和栽培稻(2n＝24)體細(xì)胞雜交的方法獲得后代，從而實(shí)現(xiàn)疣粒野生稻遺傳物質(zhì)向栽培稻轉(zhuǎn)移。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．疣粒野生稻和栽培稻之間存在生殖隔離，自然條件下不能進(jìn)行基因交流
B．兩種水稻細(xì)胞經(jīng)酶解去壁、誘導(dǎo)融合后可通過(guò)觀察染色體數(shù)目篩選出雜種細(xì)胞
C．雜種水稻的組織培養(yǎng)過(guò)程需要更換培養(yǎng)基，提高生長(zhǎng)素的比例有利于根的分化
D．經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的雜種幼苗，一般需要經(jīng)過(guò)由無(wú)菌到有菌的煉苗過(guò)程才能用于生產(chǎn)實(shí)踐
答案　B
解析　兩種水稻細(xì)胞融合后的不同種類細(xì)胞中的染色體數(shù)目相同，故不能通過(guò)觀察染色體數(shù)目篩選出雜種細(xì)胞，需要觀察染色體形態(tài)，B錯(cuò)誤。
4．(多選)如圖是通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得“番茄—馬鈴薯”植株的技術(shù)流程圖，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．圖中過(guò)程②表示再分化的過(guò)程
B．植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是原生質(zhì)體融合
C．已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄—馬鈴薯”屬于異源六倍體
D．該過(guò)程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性
答案　CD
解析　分析題圖可知，②表示人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過(guò)程，A項(xiàng)錯(cuò)誤；植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁，B項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn)三　植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
1.
2.
3.
4．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
(1)次生代謝物：是一類小分子有機(jī)化合物，在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來(lái)源。
(2)細(xì)胞代謝產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：人們利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來(lái)獲得目標(biāo)產(chǎn)物，這個(gè)過(guò)程就是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
5．單倍體育種
深度思考　(1)如何能讓名貴的蘭花大量、快速地繁殖，從而走入尋常百姓家呢？
提示　利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)快速繁殖蘭花。具體操作為取蘭花幼嫩部位消毒后置于誘導(dǎo)形成愈傷組織的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基上，再分化形成胚狀體或叢芽，移栽獲得蘭花植株。
(2)如何獲得大量的紫杉醇？
提示　通過(guò)篩選出高產(chǎn)紫杉醇的細(xì)胞，利用植物細(xì)胞培養(yǎng)獲得紫杉醇。
考向　植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
5．生產(chǎn)人工種子不受季節(jié)限制，可能更快地培養(yǎng)出新品種，還可以在凝膠包裹物里加入天然種子可能沒(méi)有的有利成分，使人工種子具有更加好的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和抵抗疾病的能力，從而獲得更加茁壯生長(zhǎng)的可能性。下列不是人類發(fā)展人工種子原因的是(　　)
A．人工種子結(jié)構(gòu)完整體積小，便于儲(chǔ)藏運(yùn)輸
B．人工種子技術(shù)，可以克服不同物種間遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙
C．供制作人工種子的原料豐富繁殖快，可快速繁殖
D．制作人工種子時(shí)，不受季節(jié)、地域的限制
答案　B
解析　通過(guò)人工種子獲得的個(gè)體，遺傳物質(zhì)只能來(lái)自一種生物，不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，B錯(cuò)誤。
6．草莓營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，但草莓是無(wú)性繁殖，感染的病毒很容易傳給后代，導(dǎo)致品質(zhì)變差?？蒲腥藛T通過(guò)熱處理結(jié)合莖尖培養(yǎng)法，取得了較好的脫毒效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表(S代表成活率，D代表脫毒率)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
莖尖長(zhǎng)度(mm) 38 ℃熱處理時(shí)間(d)
10 20 30 40
0.3～0.5 S：36.7%；D：81.8% S：40.0%；D：83.3% S：30.0%；D：100% S：16.7%； D：100%
0.5～0.8 S：60.0%；D：66.7% S：60.0%；D：72.2% S：50.0%；D：93.3% S：40.0%； D：100%
0.8～1.0 S：93.3%；D：57.1% S：85.7%；D：69.2% S：60.0%；D：94.4% S：46.7%； D：92.8%
A．莖尖培養(yǎng)利用的原理是細(xì)胞的全能性
B．熱處理的目的可能是阻止病毒進(jìn)入莖尖
C．脫分化時(shí)應(yīng)給予光照促進(jìn)愈傷組織的形成
D．一般情況下，脫毒率與莖尖大小呈負(fù)相關(guān)
答案　C
解析　脫分化時(shí)應(yīng)避光處理，促進(jìn)愈傷組織的形成，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
7．(2023·江蘇宿遷高三模擬)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．用藥劑對(duì)外植體消毒時(shí)，要兼顧消毒效果和植物的耐受性
B．光照會(huì)抑制愈傷組織的形成，植物組織培養(yǎng)全過(guò)程均需避光進(jìn)行
C．植物組織培養(yǎng)使用的MS培養(yǎng)基中并不都需添加植物激素
D．制備脫毒種苗時(shí)，脫毒苗比率與剝離的莖尖大小密切相關(guān)
答案　B
1．(2020·山東，13)兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會(huì)導(dǎo)致一方的染色體被排出。若其中一個(gè)細(xì)胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂，形成的染色體片段在細(xì)胞融合后可能不會(huì)被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個(gè)細(xì)胞的染色體上而留存在雜種細(xì)胞中。依據(jù)該原理，將普通小麥與耐鹽性強(qiáng)的中間偃麥草進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，過(guò)程如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．過(guò)程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞
B．過(guò)程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂
C．過(guò)程③中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合
D．耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段
答案　C
解析　植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，過(guò)程①需用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，A項(xiàng)正確；紫外線屬于誘發(fā)變異的物理因素，紫外線照射的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂，B項(xiàng)正確；過(guò)程③為誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合，常用電融合法、聚乙二醇融合法等方式處理，不用滅活的病毒誘導(dǎo)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；普通小麥沒(méi)有耐鹽基因，耐鹽小麥的形成是將來(lái)自中間偃麥草的含有耐鹽基因的染色體片段整合到普通小麥染色體上的結(jié)果，D項(xiàng)正確。
2．(2021·江蘇，5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)常用于商業(yè)化生產(chǎn)，其過(guò)程一般為：無(wú)菌培養(yǎng)物的建立→培養(yǎng)物增殖→生根培養(yǎng)→試管苗移栽及鑒定。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．為獲得無(wú)菌培養(yǎng)物，外植體要消毒處理后才可接種培養(yǎng)
B．組織培養(yǎng)過(guò)程中也可無(wú)明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結(jié)構(gòu)
C．提高培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值，有利于誘導(dǎo)生根
D．用同一植株體細(xì)胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗不會(huì)出現(xiàn)變異
答案　D
解析　植物組織培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)注意無(wú)菌操作，為獲得無(wú)菌培養(yǎng)物，外植體要經(jīng)過(guò)表面消毒處理后，才能進(jìn)行培養(yǎng)，所用的培養(yǎng)基必須徹底滅菌，A正確；生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值高時(shí)，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值，有利于誘導(dǎo)生根，C正確；用同一植株體細(xì)胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗會(huì)出現(xiàn)變異，如在愈傷組織的培養(yǎng)過(guò)程中可能發(fā)生基因突變等變異，D錯(cuò)誤。
3．(2019·江蘇，20)為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株再生能力，某研究小組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖。下列敘述正確的是(　　)
A．過(guò)程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在30%蔗糖溶液中
B．過(guò)程②需提高生長(zhǎng)素的比例以促進(jìn)芽的分化
C．過(guò)程③需用秋水仙素處理誘導(dǎo)細(xì)胞壁再生
D．原生質(zhì)體雖無(wú)細(xì)胞壁但仍保持細(xì)胞的全能性
答案　D
解析　過(guò)程①是制備原生質(zhì)體，獲得的原生質(zhì)體若懸浮在30%的蔗糖溶液中會(huì)導(dǎo)致原生質(zhì)體失水皺縮甚至死亡，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程②為再分化過(guò)程，需提高細(xì)胞分裂素的比例以促進(jìn)芽的分化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，且愈傷組織細(xì)胞已經(jīng)具備細(xì)胞壁，故過(guò)程③不需要用秋水仙素處理，C項(xiàng)錯(cuò)誤；原生質(zhì)體雖無(wú)細(xì)胞壁，但含有細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)，即含有個(gè)體發(fā)育所需的全部遺傳信息，故原生質(zhì)體仍保持細(xì)胞的全能性，D項(xiàng)正確。
4．(2019·全國(guó)Ⅱ，38)植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用。回答下列問(wèn)題：
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種微型繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有_____________________________________________________________________
______________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。
(2)通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過(guò)人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)，這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長(zhǎng)。人工種皮具備透氣性的作用是____________________________。人工胚乳能夠?yàn)榕郀铙w生長(zhǎng)提供所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、____________和________等幾類物質(zhì)。
(3)用脫毒苗進(jìn)行繁殖，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________進(jìn)行組織培養(yǎng)。
(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序用流程圖表示。
答案　(1)能保持植物原有的遺傳特性，繁殖速度快　(2)有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用　礦質(zhì)元素　糖　(3)莖尖　(4)含目的基因的細(xì)胞愈傷組織小植株
一、易錯(cuò)辨析
1．棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性(　√　)
2．植物的每個(gè)細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性(　×　)
3．在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化(　×　)
4．用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物原生質(zhì)體失去了全能性(　×　)
5．再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志(　√　)
二、填空默寫
1．(選擇性必修3 P47)植物組織培養(yǎng)技術(shù)：是利用細(xì)胞全能性，在無(wú)菌條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞或原生質(zhì)體等，在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，使其發(fā)育成部分或完整植株的技術(shù)。
2．(選擇性必修3 P47)脫分化：將已有特定結(jié)構(gòu)和功能的植物組織，在一定的條件下，誘導(dǎo)其細(xì)胞改變發(fā)育途徑，逐步失去原有分化狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蟹稚芰Φ募?xì)胞的過(guò)程。
3．(選擇性必修3 P52)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)主要是指將自發(fā)或人工融合的雜種細(xì)胞培育成新品種植物體的技術(shù)。
4．在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交之前，必須先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。
5．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)在打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種等方面展示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
課時(shí)精練
一、單項(xiàng)選擇題
1．下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　)
A．愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞
B．脫分化過(guò)程不需要植物激素，植物激素只在再分化過(guò)程中發(fā)揮作用
C．由于植物細(xì)胞都具有全能性，所以菊花的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中選材不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果
D．生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的使用順序和用量比例會(huì)影響植物組織培養(yǎng)的結(jié)果
答案　D
解析　愈傷組織是一團(tuán)沒(méi)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞，A錯(cuò)誤；脫分化過(guò)程中要用到生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，B錯(cuò)誤。
2．馬鈴薯四倍體栽培種沒(méi)有青枯病的抗性基因，少數(shù)馬鈴薯野生種存在青枯病的抗性基因。由于核型等差異，野生種難以與四倍體馬鈴薯栽培種直接雜交繁育，為獲得具有抗青枯病的馬鈴薯栽培種，研究人員進(jìn)行了植物體細(xì)胞雜交的實(shí)驗(yàn)研究，過(guò)程如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．在低滲溶液中，用纖維素酶和果膠酶處理A和B以獲得兩種原生質(zhì)體
B．培育成的馬鈴薯新品種與野生型或四倍體栽培種之間存在核型差異
C．過(guò)程②的培養(yǎng)基中需添加等量的生長(zhǎng)素類和赤霉素類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑
D．③為再分化過(guò)程，可用DNA分子雜交技術(shù)鑒定植株的抗病性狀
答案　B
解析　酶解法可用于去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，但不能在低滲溶液中進(jìn)行，否則原生質(zhì)體會(huì)吸水漲破，A錯(cuò)誤；培育成的馬鈴薯新品種是細(xì)胞融合的結(jié)果，其為六倍體，與野生型(二倍體)或四倍體栽培種之間存在核型差異，B正確；過(guò)程②是植物組織培養(yǎng)的脫分化過(guò)程，其培養(yǎng)基中需添加等量的生長(zhǎng)素類和細(xì)胞分裂素類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，C錯(cuò)誤；③為再分化過(guò)程，可用DNA分子雜交技術(shù)鑒定植株的抗病基因，D錯(cuò)誤。
3．下列有關(guān)菊花組織培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．外植體一般選自未開花植株的莖上部新萌生的嫩枝
B．為充分利用培養(yǎng)條件，每個(gè)錐形瓶可接種6～8個(gè)外植體
C．培養(yǎng)形成的愈傷組織可繼續(xù)在原培養(yǎng)基中分化形成植株
D．外植體接種前常進(jìn)行流水沖洗、酒精處理、消毒液處理等消毒措施
答案　C
解析　培養(yǎng)形成的愈傷組織需要轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基中才能再分化形成植株，C錯(cuò)誤。
4．(2023·江蘇宿遷高三模擬)植物體細(xì)胞雜交育種的一個(gè)重要應(yīng)用是將栽培品種與相關(guān)的野生資源作為親本，經(jīng)過(guò)原生質(zhì)體融合、選擇與再生，使栽培品種獲得野生型的抗性特征。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．若雜種植株可育并能穩(wěn)定地遺傳，就有可能形成農(nóng)業(yè)上有用的新物種
B．體細(xì)胞雜交可轉(zhuǎn)移核染色體、細(xì)胞質(zhì)DNA，在一定程度上克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性
C．可用電融合法、聚乙二醇或滅活的病毒來(lái)誘導(dǎo)原生質(zhì)體的融合
D．由二倍體親本體細(xì)胞雜交可獲得異源四倍體，與二倍體親本回交，產(chǎn)生不育的三倍體
答案　C
解析　可用電融合法、聚乙二醇融合法等來(lái)誘導(dǎo)原生質(zhì)體的融合，但滅活病毒誘導(dǎo)法只能用于誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，C項(xiàng)錯(cuò)誤；利用植物體細(xì)胞雜交得到的植株含有雙親的全部遺傳物質(zhì)，因此由二倍體親本體細(xì)胞雜交可獲得可育的異源四倍體，與二倍體親本回交，產(chǎn)生不育的三倍體，D項(xiàng)正確。
5．生物興趣小組成員以西瓜5天齡幼苗子葉(子葉尚未完全展開且顏色為淡綠色)為外植體進(jìn)行相關(guān)研究，得到如圖所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)對(duì)幼苗子葉和MS培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌處理
B．與愈傷組織細(xì)胞相比，胚狀體細(xì)胞已經(jīng)分化
C．暗處理時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)細(xì)胞脫分化率影響不大，但影響再分化率
D．結(jié)果表明西瓜子葉誘導(dǎo)形成胚狀體的最適暗處理時(shí)間是1～2周
答案　A
解析　該實(shí)驗(yàn)的外植體(幼苗子葉)需要消毒處理，而不是滅菌，滅菌會(huì)使得外植體死亡而無(wú)法培養(yǎng)出愈傷組織和胚狀體，A錯(cuò)誤；愈傷組織是由已分化的細(xì)胞變?yōu)槲捶只募?xì)胞，胚狀體是由愈傷組織分化而來(lái)，因此愈傷組織屬于未分化細(xì)胞組織，胚狀體屬于已分化細(xì)胞組織，B正確；愈傷組織的變化屬于脫分化，胚狀體的變化屬于再分化，從圖中可以看出，隨著時(shí)間的變化愈傷組織的誘導(dǎo)率雖然有一個(gè)突變，但隨著時(shí)間的增加，后期變化較小，而胚狀體的誘導(dǎo)率隨著時(shí)間的增加，呈現(xiàn)先增加后逐漸減少且明顯的趨勢(shì)，C正確；由胚狀體誘導(dǎo)率的變化趨勢(shì)來(lái)看，在1～2周，誘導(dǎo)率數(shù)據(jù)較大，因此西瓜子葉誘導(dǎo)形成胚狀體的最適暗處理時(shí)間為1～2周說(shuō)法正確，D正確。
6．下列有關(guān)生物育種技術(shù)及應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．高產(chǎn)青霉素菌株培育的原理是染色體變異
B．雜交水稻和產(chǎn)人凝血酶山羊的培育原理都是基因重組
C．白菜—甘藍(lán)的培育涉及原生質(zhì)體融合、植物組織培養(yǎng)等技術(shù)
D．對(duì)愈傷組織進(jìn)行人工誘變可獲得抗鹽堿野生煙草
答案　A
解析　高產(chǎn)青霉素菌株的培養(yǎng)采用的是誘變育種的方法，其原理是基因突變，A錯(cuò)誤；雜交水稻的原理是基因重組，產(chǎn)人凝血酶山羊的培育屬于基因工程育種，原理也是基因重組，B正確；白菜－甘藍(lán)的培育涉及去除細(xì)胞壁后的原生質(zhì)體融合及將雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的植物組織培養(yǎng)等技術(shù)，C正確；愈傷組織分裂旺盛，較易發(fā)生基因突變，故進(jìn)行人工誘變后經(jīng)篩選可獲得抗鹽堿野生煙草，D正確。
7．科研人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對(duì)幼苗的成苗率和脫毒率的影響，結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．培育脫毒苗所依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞全能性
B．培育的脫毒苗具有抗病毒的能力
C．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低
D．根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)脫毒苗時(shí)莖尖的適宜大小為0.60 mm
答案　C
解析　馬鈴薯莖尖病毒極少，甚至無(wú)病毒，因此可利用馬鈴薯莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)形成脫毒苗，所依據(jù)的原理是細(xì)胞全能性，A錯(cuò)誤；培育的脫毒苗不具有抗病毒的能力，B錯(cuò)誤；在莖尖外植體大小為0.27 mm時(shí)，脫毒率和成苗率均較高，因此馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為0.27 mm，D錯(cuò)誤。
8．(2023·江蘇蘇州高三調(diào)研)紫羅蘭(2n＝14)花色豐富、抗蟲性強(qiáng)、種子富含亞麻酸。為了讓油菜(2n＝38)具有紫羅蘭的諸多優(yōu)良性狀，科研人員進(jìn)行了下圖所示實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．制備原生質(zhì)體時(shí)，可使植物細(xì)胞處于微弱的質(zhì)壁分離狀態(tài)后再用酶解法處理
B．原生質(zhì)體融合依賴膜的流動(dòng)性，融合的原生質(zhì)體形成細(xì)胞壁后再進(jìn)行有絲分裂
C．紫羅蘭和油菜雜交也能獲得滿足需要的異源四倍體植株
D．融合原生質(zhì)體后，可以利用選擇培養(yǎng)基從混合細(xì)胞群體中篩選出所需雜種植株
答案　C
解析　用酶解法制備原生質(zhì)體時(shí)，需先用較高滲透壓的溶液處理植物細(xì)胞，使細(xì)胞處于微弱的質(zhì)壁分離狀態(tài)，然后用酶消化去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，A正確；原生質(zhì)體融合依賴細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性，融合的原生質(zhì)體只有重新形成細(xì)胞壁后，才可進(jìn)行有絲分裂，B正確；紫羅蘭和油菜之間存在生殖隔離，不能雜交得到所需植株，C錯(cuò)誤。
二、多項(xiàng)選擇題
9．月季在我國(guó)享有“花中皇后”的美譽(yù)。研究人員以芽體為外植體，在MS培養(yǎng)基中分別添加不同濃度的6－BA和IBA進(jìn)行芽體增殖實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的芽分化率(%)如下表。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
6－BA濃度(mg/L) IBA濃度(mg/L)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
1.0 31 63 58 49 41
2.0 40 95 76 69 50
3.0 37 75 64 54 41
4.0 25 35 31 30 25
5.0 8 21 12 8 4
A．6－BA濃度大于4.0 mg時(shí)，芽分化率明顯降低
B．芽體在增殖分化的過(guò)程中，遺傳物質(zhì)保持相對(duì)穩(wěn)定
C．在培養(yǎng)基中同時(shí)添加6－BA和IBA，均可以促進(jìn)芽分化
D．該實(shí)驗(yàn)中添加2.0 mg/L的6－BA和0.2 mg/L IBA最有利于芽分化
答案　ABD
10．下圖所示為利用體細(xì)胞誘變技術(shù)獲得抗除草劑白三葉草新品種的過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．該育種過(guò)程所依據(jù)的原理有基因突變和植物細(xì)胞的全能性
B．為了充分利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，培養(yǎng)白三葉草組織細(xì)胞的培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基
C．白三葉草愈傷組織和胚狀體的細(xì)胞中DNA和RNA種類相同
D．過(guò)程③通常采用的篩選方法是向白三葉草幼苗噴灑適宜濃度的除草劑
答案　BC
解析　該過(guò)程應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，應(yīng)用的是固體培養(yǎng)基，B項(xiàng)錯(cuò)誤；白三葉草愈傷組織和胚狀體的細(xì)胞中DNA種類相同，但由于細(xì)胞分化，基因的選擇性表達(dá)，RNA種類不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
11．紫杉醇是一種高效抗癌的藥物。國(guó)內(nèi)某團(tuán)隊(duì)研究光照條件對(duì)紅豆杉愈傷組織生長(zhǎng)和紫杉醇含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表：
光照條件 接種干重/(g·L－1) 收獲干重/(g·L－1) 紫杉醇含量/%(干重)
光照 4.33 9.13 0.007 0
黑暗 4.38 12.10 0.016 4
下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．愈傷組織生長(zhǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性
B．愈傷組織培養(yǎng)過(guò)程要在無(wú)菌條件下進(jìn)行
C．光照能促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)并提高紫杉醇含量
D．培養(yǎng)基中的有機(jī)物僅能為愈傷組織提供能量
答案　ACD
解析　植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，愈傷組織主要進(jìn)行細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂，不能體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；愈傷組織培養(yǎng)過(guò)程要在無(wú)菌條件下進(jìn)行，以避免微生物的污染，B正確；由表格數(shù)據(jù)可知，兩組接種干重相似，但光照條件下收獲的愈傷組織干重和紫杉醇含量均低于黑暗條件下的，C錯(cuò)誤；植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，有機(jī)物可以為植物細(xì)胞提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，此外還可以調(diào)節(jié)滲透壓，D錯(cuò)誤。
12．甲品種青花菜具有由核基因控制的多種優(yōu)良性狀，但屬于胞質(zhì)雄性不育品種。通過(guò)體細(xì)胞雜交，成功地將乙品種細(xì)胞質(zhì)中的可育基因引入甲中。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．照光處理的甲青花菜下胚軸細(xì)胞中有葉綠體，利于篩選雜種細(xì)胞
B．流程中A處理可使用纖維素酶和果膠酶，B處理可使用聚乙二醇
C．雜種細(xì)胞經(jīng)過(guò)外源生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的誘導(dǎo)，直接分化成為雜種植株
D．雜種植株含有控制甲青花菜優(yōu)良性狀的基因，并能通過(guò)父本進(jìn)行傳遞
答案　ABD
解析　照光處理的甲青花菜下胚軸細(xì)胞中有葉綠體，原生質(zhì)體融合后具備乙品種細(xì)胞質(zhì)中的可育基因，在題目中的條件下只有雜種細(xì)胞能夠存活下來(lái)，所以有利于篩選雜種細(xì)胞，A正確；流程中A為去除細(xì)胞壁，可使用纖維素酶和果膠酶分解細(xì)胞壁，B過(guò)程為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，需要用聚乙二醇進(jìn)行誘導(dǎo)，B正確；雜種細(xì)胞經(jīng)過(guò)外源生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的誘導(dǎo)后，需脫分化形成愈傷組織，再分化形成雜種植株，C錯(cuò)誤；甲品種控制多種優(yōu)良性狀的基因，為核基因，雜種植物細(xì)胞核內(nèi)含有控制甲青花菜優(yōu)良性狀的基因，精子中具有一半核基因，能通過(guò)父本(精子)進(jìn)行傳遞，D正確。
三、非選擇題
13．近年來(lái)，一種名為“愛(ài)媛橙”的柑橘類水果因皮薄易剝、細(xì)膩多汁、口感似果凍等優(yōu)點(diǎn)，被網(wǎng)友們稱為“果凍橙”，并迅速成為網(wǎng)紅水果。“愛(ài)媛橙”由柑橘品種南香與西子香雜交獲得。某科研小組欲利用細(xì)胞融合技術(shù)培育“愛(ài)媛橙”，其部分流程如下圖所示，回答下列問(wèn)題：
(1)過(guò)程①應(yīng)將兩種植物細(xì)胞分別置于含有________________________酶的________(填“低滲”“等滲”或“高滲”)溶液中制備原生質(zhì)體。
(2)過(guò)程②常用到的促融合劑是______________；與動(dòng)物細(xì)胞融合相比，過(guò)程②不能使用的融合方法是________________________。
(3)過(guò)程③雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是____________；過(guò)程④需要在培養(yǎng)基中添加的植物激素的種類為_____________________，愈傷組織的細(xì)胞最突出的特征是_________________
________________________________________________________________________；
過(guò)程⑤稱為________________。
(4)與通過(guò)南香與西子香雜交培育成的“愛(ài)媛橙”相比，該育種方法具有的優(yōu)點(diǎn)是________________________；該育種技術(shù)遵循的生物學(xué)原理是________________(填序號(hào))。
①細(xì)胞質(zhì)膜的流動(dòng)性　②細(xì)胞質(zhì)膜的選擇透過(guò)性?、壑参锛?xì)胞的全能性?、芗?xì)胞增殖
答案　(1)纖維素酶和果膠　等滲　(2)聚乙二醇(PEG)　生物法(滅活的病毒誘導(dǎo)融合)　(3)細(xì)胞壁的形成　生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素　沒(méi)有固定形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能，排列疏松無(wú)規(guī)則，高度液泡化的薄壁細(xì)胞　再分化　(4)能夠克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙?、佗邰?br/>14．紫杉醇是紅豆杉細(xì)胞中產(chǎn)生的一種高效抗癌物質(zhì)，在植物體中含量極低。為取代從天然植株中提取紫杉醇的方式，可通過(guò)植物組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來(lái)獲取。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)獲取的外植體首先要使用70%的酒精和氯化汞進(jìn)行________________處理，然后接種到______(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基上通過(guò)________________________過(guò)程培養(yǎng)出愈傷組織。下表為四種不同外植體在相同培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)愈傷組織的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由表中結(jié)果可知誘導(dǎo)愈傷組織較適宜的兩種外植體分別是______________________。
外植體 愈傷組織體積 誘導(dǎo)率/%
不帶葉莖段 很大 99.5
帶葉莖段 很小 90
葉片 很小 20
成熟胚 較大 85
注：誘導(dǎo)率(%)＝(形成的愈傷組織數(shù)量/接種的外植體數(shù)量)×100%
(2)獲得愈傷組織需要對(duì)其擴(kuò)大培養(yǎng)，擴(kuò)大培養(yǎng)所用培養(yǎng)基一般為________(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基，選用該培養(yǎng)基的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________。培養(yǎng)15天后細(xì)胞增殖速度減慢，主要原因有_____________________________________________。
(3)植物激素會(huì)影響紅豆杉愈傷組織的生長(zhǎng)速度和紫杉醇的產(chǎn)量，科學(xué)工作者為此用不同濃度2,4－D溶液進(jìn)行了相關(guān)研究，結(jié)果如下圖。據(jù)圖分析2,4－D對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和紫杉醇合成的作用分別是________________、________________，為獲得最大紫杉醇總產(chǎn)量，選用濃度為________(填“0.5”“1.0”或“2.0”) mg·L－1的2,4－D較為合適。
(4)與從天然植株中提取相比，利用上述技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇的重要意義是_______________(答出兩點(diǎn))。
答案　(1)消毒　固體　脫分化　不帶葉莖段、成熟胚　(2)固體　養(yǎng)分分布比較均勻；能夠保持植物原有的植物學(xué)形態(tài)　營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，代謝產(chǎn)物積累　(3)促進(jìn)　抑制　1.0　(4)提高了紫杉醇的產(chǎn)量；保護(hù)了紅豆杉資源

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