第3課時植物細胞工程

【課標要求】1.闡明植物組織培養(yǎng)是在一定條件下，將離體植物器官、組織和細胞在適宜的培

養(yǎng)條件下誘導形成愈傷組織，并重新分化，最終形成完整植株的過程。2.概述植物體細胞雜

交是將不同植物體細胞在一定條件下融合成雜合細胞，繼而培育成新植物體的技術(shù)。3.舉例

說明植物細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。

考點一植物組織培養(yǎng)技術(shù)

1.細胞工程的概念

原理和方法細胞生物學、分子生物學和發(fā)育生物學

操作水平細胞器、細胞或組織水平

目的獲得特定的細胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品

分類植物細胞工程和動物細胞工程

2.植物細胞的全能性

細胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種

定義

細胞的潛能

原因生物體的每個細胞中都含有發(fā)育成完整個體所需的全套薨因

(1)受精卵＞生殖細胞〉體細胞；(2)分化程度低的細胞〉分化程度高的

大小比較

細胞；(3)植物細胞＞動物細胞

利用植物的一片花瓣、一?；ǚ?，甚至一個細胞，都可以繁殖出新

體現(xiàn)

的植株

在生物的生長發(fā)在特定的時間和

未表現(xiàn)及育過程中，并不是上暨空間條件下，細

所有的細胞都表’胞中的基因會

原因

現(xiàn)出全能性選擇性地表達

表現(xiàn)條件離體、營養(yǎng)物質(zhì)、激素、適宜的溫度和pH

3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)

(1)概念：將離體的植物器官、組織或細胞等,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)

條件，誘導其形成完整植株的技術(shù)。

(2)理論基礎(chǔ)：植物細胞的全能性。

(3)基本過程

外植體(離體培養(yǎng)的植物器官、組織或細胞)|些噂|愈傷組織|里世|芽、根|一|完整植株

①脫分化：在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導下，已經(jīng)分化的細胞失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能,

轉(zhuǎn)變成未分化的細胞,進而形成愈傷組織的過程。

②愈傷組織：脫分化產(chǎn)生的不定形的薄壁組織團塊。

③再分化：愈傷組織重新分化成芽、根等器官的過程。

(4)探究實踐——菊花的組織培養(yǎng)

■教材隱性知識

源于選擇性必修3P116“附錄1”：

(1)誘導菊花愈傷組織的培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基中加入BA(芋基腺喋吟)和NAA(蔡乙酸)，質(zhì)量

濃度均為0.5mg/Lo

(2)誘導菊花生茅的培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基中加入BA和NAA,質(zhì)量濃度分別為2?3mg/L和

0.02~0.3mg/Lo

⑶誘導菊花生提的培養(yǎng)基：將上述MS培養(yǎng)基中NH4NO3、KNO3、KH2Po4、MgSO4-7H2O

和CaCl2-2H2O的用量減半，并添加NAA或IAA(叫味乙酸)，質(zhì)量濃度均為0.1mg/Lo

觀察菊花的組織培養(yǎng)流程圖，探究以下問題：

(1)選用菊花的外植體時，一般選用形成層細胞或組織塊，其原因是什么？

提示形成層細胞由于分裂旺盛，全能性高，容易誘導形成愈傷組織，其他部分如葉、花全

能性低，不易培養(yǎng)成完整植株。

(2)為什么說從繁殖方式上看，植物組織培養(yǎng)的繁殖方式是無性繁殖？

提示植物組織培養(yǎng)是在細胞有絲分裂和細胞分化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，此過程并沒有生殖細胞

的產(chǎn)生，所以是無性繁殖。

(3)在植物組織培養(yǎng)的過程中，為什么要求無菌操作？

提示培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，這些微生物會和外植體爭奪培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)，并

且產(chǎn)生大量對外植體有害的物質(zhì)，導致外植體死亡。

1.下列關(guān)于細胞全能性的敘述，不正確的是()

A.乳腺癌細胞易于進行離體培養(yǎng)，說明其全能性比較高

B.細胞具有全能性是因為細胞內(nèi)含有發(fā)育所需的全套遺傳物質(zhì)

C.離體的植物體活細胞，需要借助某些因子的作用使其表達出全能性

D.植物細胞具有全能性，而其他生物體細胞一般不具有全能性

答案A

解析乳腺癌細胞易于進行離體培養(yǎng)，但沒有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細胞，沒有

體現(xiàn)全能性，A錯誤。

2.(2023?江蘇南通高三期末)SOD是一種廣泛分布于各種細胞中的抗氧化酶，它能催化超氧陰

離子自由基形成H2O2,增強植物的抗逆性。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)敘述正確的是()

植物細胞(二倍體)也等新細胞二廠愈傷組織二L胚狀體一新品種

A.①過程中最常用的方法是采用Ca2+處理法將S。?；?qū)胫参锛毎?/p>

B.②需要進行照光培養(yǎng)，以誘導葉綠素的形成

C.③表示再分化過程，無需嚴格的無菌操作

D.該育種方式利用了細胞工程和基因工程，能體現(xiàn)細胞的全能性

答案D

解析①過程中最常用的方法是采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將SO?；?qū)胫参锛毎珹錯誤；②表

示脫分化過程，不需要在光照條件下進行，B錯誤；②、③分別表示脫分化、再分化過程，

均需要在嚴格的無菌條件下完成，C錯誤；該育種方式利用了細胞工程和基因工程，從植物

細胞培育成植物個體，能體現(xiàn)細胞的全能性，D正確。

I歸納總結(jié)】植物組織培養(yǎng)過程中應注意的問題

⑴接種時注意外植體的方向，應將外植體的形態(tài)學下端插入培養(yǎng)基，不能倒插。

⑵培養(yǎng)一株完整的試管苗，必須先進行生芽培養(yǎng)，再進行生根培養(yǎng)。如果順序顛倒，先誘導

生根，就不好誘導生芽了。

⑶菊花的組織培養(yǎng)中，愈傷組織的形成一般不需要光照，而在后續(xù)的培養(yǎng)過程中，需要一定

量的光照。

(4)試管苗一般在高濕、弱光、恒溫等條件下培養(yǎng)生長，出瓶后一定要注意保溫、保濕。

(5)試管苗的光合作用能力弱，在移栽前應給予較強光照、閉瓶煉苗，以促進幼苗向自養(yǎng)苗轉(zhuǎn)

化。

考點二植物體細胞雜交技術(shù)

1.過程

(1)過程①為去除細胞壁獲得原生質(zhì)體,用到的酶是纖維素酶和果膠酶。

(2)過程②為原生質(zhì)體的融合,人工誘導的物理法包括電融合法、離心法等,化學法包括聚乙

二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等。

(3)過程③為融合的原生質(zhì)體再生出細胞壁,這是原生質(zhì)體融合成功的標志。

(4)過程④為脫分化,過程⑤為再分化。

2.概念

植物體細胞雜交是指將不同來源的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細

胞培育成新植物體的技術(shù)。

3.意義

植物體細胞雜交技術(shù)在打破生殖隔離,實現(xiàn)遠緣雜交育種,培育植物新品種等方面展示出獨

特的優(yōu)勢。

4.實例：白菜一甘藍、普通小麥一長穗偃麥草、多種柑橘屬不同種間的雜種植株。

5.局限性：目前有許多理論和技術(shù)未解決，還不能讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出雙親的

性狀。

不同物種之間存在著天然的生殖隔離，利用傳統(tǒng)的有性雜交的方法很難得到雜種后代。

科學家采用體細胞雜交的方法得到了“番茄一馬鈴薯”雜種植株。以下為植物體細胞雜交技

術(shù)流程圖，其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細胞，所含有的染色體組分別是AA和BB。

1.植物體細胞雜交實現(xiàn)的基礎(chǔ)和植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)分別是什么？

提示細胞膜的流動性；植物細胞的全能性。

2.將圖中的甲和乙兩種細胞去除細胞壁后誘導融合，若只考慮兩兩融合，可以形成哪幾種融

合細胞？符合要求的雜種細胞是哪種？

提示3種：甲甲、甲乙、乙乙。符合要求的是甲乙。

3.二倍體番茄和二倍體馬鈴薯細胞雜交得到的“番茄一馬鈴薯”有多少個染色體組，是幾倍

體？

提示有四個染色體組；是四倍體。

4.從結(jié)果上看雜種植株在遺傳上有什么特點？從雜種植株的染色體組成上看屬于哪種變異類

型？

提示遺傳物質(zhì)來自兩個親本，具有雙親的遺傳性狀；從染色體組成上看屬于染色體數(shù)目變

異。

3.疣粒野生稻(2〃=24)對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，通過采用疣粒野生稻和栽培稻(2〃=24)體細胞雜交的方法獲得后代，

從而實現(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，自然條件下不能進行基因交流

B.兩種水稻細胞經(jīng)酶解去壁、誘導融合后可通過觀察染色體數(shù)目篩選出雜種細胞

C.雜種水稻的組織培養(yǎng)過程需要更換培養(yǎng)基，提高生長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)過由無菌到有菌的煉苗過程才能用于生產(chǎn)實踐

答案B

解析兩種水稻細胞融合后的不同種類細胞中的染色體數(shù)目相同，故不能通過觀察染色體數(shù)

目篩選出雜種細胞，需要觀察染色體形態(tài)，B錯誤。

4.玉米(2力=20)和水稻(2〃=24)均為二倍體植物，某實驗小組擬用體細胞雜交技術(shù)培育富含

P胡蘿卜素的“大米”植株，過程設計如圖所示。下列說法錯誤的是()

A.過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細胞

B.過程②中常用PEG誘導原生質(zhì)體融合

C.“大米”植株染色體數(shù)目為22

D.該技術(shù)體現(xiàn)了植物細胞具有全能性

答案C

解析過程①是獲得原生質(zhì)體，需去除植物的細胞壁(主要由纖維素和果膠組成)，因此需使

用纖維素酶和果膠酶處理細胞，A正確；過程②中常用PEG誘導原生質(zhì)體融合，是一種化學

誘導法，B正確；“大米”植株是兩種植株的融合體，染色體數(shù)目為44,C錯誤；該技術(shù)將

雜種細胞培育成“大米”植株，體現(xiàn)了植物細胞具有全能性，D正確。

I歸納總結(jié)】植物體細胞雜交和有性雜交的辨析

考點三植物細胞工程的應用

1.植物繁殖的新途徑

2.作物新品種的培育

項目單倍體育種突變體的利用

原理染色體變異基因突變

優(yōu)點明顯縮短育種年限產(chǎn)生新基因，大幅度改良某些性狀

花藥離體培養(yǎng)

-＞單倍體植株

過程人工誘導?

染色體加倍’

純合子植株

3.細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)

(1)次生代謝物

①概念：不是植物基本的生命活動所必霞的產(chǎn)物，是一類小分子有機化合物。

②種類：酚類、菇類和含氮化合物等。

(2)生產(chǎn)的技術(shù)手段：植物細胞培養(yǎng)技術(shù)。

⑶優(yōu)點：生產(chǎn)速度快。

(4)實例：人參、三七、紫草和紅豆杉的細胞產(chǎn)物都已實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)。

■教材隱性知識

源于選擇性必修3P41“相關(guān)信息”：初生代謝是生物生長和生存所譯的代謝活動，因此在

整個生命過程中它一直進行著；次生代謝丕建生物生長所必需的，一般在特定的組織和器官

中，并在一定的環(huán)境和時間條件下才進行。

植物組織培養(yǎng)技術(shù)除了在農(nóng)業(yè)上的應用外，還廣泛應用于細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。觀察圖示

回答相關(guān)問題：

（1）完善細胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)的流程：

（2）要提取細胞產(chǎn)物應培養(yǎng)到什么階段？

提示若要提取細胞產(chǎn)物，應培養(yǎng)到愈傷組織階段。

5.（2023?云南麗江高三模擬）植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖，下列有關(guān)敘述

錯誤的是（）

A.用藥劑對外植體消毒時，要兼顧消毒效果和植物的耐受性

B.光照會抑制愈傷組織的形成，植物組織培養(yǎng)全過程均需避光進行

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，脫毒苗比率與剝離的莖尖大小密切相關(guān)

答案B

6.下圖所示為利用體細胞誘變技術(shù)獲得抗除草劑白三葉草新品種的過程。下列敘述錯誤的是

（）

A.該育種過程所依據(jù)的原理有基因突變和植物細胞的全能性

B.培養(yǎng)白三葉草組織細胞的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基

C.白三葉草愈傷組織和胚狀體的細胞中DNA和RNA種類相同

D.過程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C

解析該過程應用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，應用的是固體培養(yǎng)基，B項正確；白三葉草愈傷組

織和胚狀體的細胞中DNA種類相同，但由于細胞分化，基因的選擇性表達，RNA種類不同，

C項錯誤。

【歸納總結(jié)】植物體細胞雜交后的遺傳物質(zhì)分析

⑴遺傳特性：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。

⑵染色體組

①染色體組數(shù)=兩種植物體細胞內(nèi)染色體組數(shù)之和。

②植物體細胞雜交形成的雜種植株，有幾個染色體組就稱為幾倍體。

1.（2022?浙江6月選考，23改編）下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述，正確的是（）

A.用自然生長的莖進行組培須用適宜濃度的酒精和次氯酸鈉的混合液消毒

B.培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶內(nèi)外的氣體交換

C.組培苗鍛煉時采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石帶菌量低且營養(yǎng)豐富

D.再生植株需去除根部殘留的培養(yǎng)基進行鍛煉后才能移種大田

答案D

解析自然生長莖段的消毒屬于外植體消毒，先用體積分數(shù)為70%的酒精消毒，用無菌水清

洗，再用質(zhì)量分數(shù)為5%左右的次氯酸鈉處理，最后再用無菌水清洗，A錯誤；培養(yǎng)瓶用專

用封口膜封口的目的是防止雜菌污染，并不影響氣體交換，B錯誤；組培苗鍛煉時采用蛭石

作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石比較松軟，持水性也較好，有利于幼苗的生根和葉片的生長，C

錯誤。

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)，其過程一般為：無菌培養(yǎng)物的建立

一培養(yǎng)物增殖一生根培養(yǎng)一試管苗移栽及鑒定。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.為獲得無菌培養(yǎng)物，外植體要消毒處理后才可接種培養(yǎng)

B.組織培養(yǎng)過程中也可無明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結(jié)構(gòu)

C.提高培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比值，有利于誘導生根

D.用同一植株體細胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗不會出現(xiàn)變異

答案D

解析植物組織培養(yǎng)過程中應注意無菌操作，為獲得無菌培養(yǎng)物，外植體要經(jīng)過表面消毒處

理后，才能進行培養(yǎng)，所用的培養(yǎng)基必須徹底滅菌，A正確；生長素和細胞分裂素的比值高

時，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比值，有利

于誘導生根，C正確；用同一植株體細胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗會出現(xiàn)變異，如在愈傷組織

的培養(yǎng)過程中可能發(fā)生基因突變等變異，D錯誤。

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，某研究小組的實驗過

程如圖。下列敘述正確的是（）

A.過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在30%蔗糖溶液中

B.過程②需提高生長素的比例以促進芽的分化

C.過程③需用秋水仙素處理誘導細胞壁再生

D.原生質(zhì)體雖無細胞壁但仍保持細胞的全能性

答案D

解析過程①是制備原生質(zhì)體，獲得的原生質(zhì)體若懸浮在30%的蔗糖溶液中會導致原生質(zhì)體

失水皺縮甚至死亡，A項錯誤；過程②為再分化過程，需提高細胞分裂素的比例以促進芽的

分化，B項錯誤；秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，以誘導染色體數(shù)目加倍，且愈傷組

織細胞已經(jīng)具備細胞壁，故過程③不需要用秋水仙素處理，C項錯誤；原生質(zhì)體雖無細胞壁，

但含有細胞核等結(jié)構(gòu)，即含有個體發(fā)育所需的全部遺傳信息，故原生質(zhì)體仍保持細胞的全能

性，D項正確。

4.（2018?江蘇，22改編）如圖為細胞融合的示意圖，下列敘述正確的是（）

⑷a0b

A.若a細胞和b細胞是植物細胞，需先去分化再誘導融合

B.a細胞和b細胞之間的融合需要促融處理后才能實現(xiàn)

C.c細胞的形成與a、b細胞膜的選擇透過性有關(guān)

D.c細胞將同時表達a細胞和b細胞中的所有基因

答案B

解析若a細胞和b細胞是植物細胞，應先用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，然后再誘導融

合，A錯誤；融合后的c細胞中的基因進行選擇性表達，只能表達a、b兩細胞中的部分基因，

D錯誤。

1.判斷關(guān)于細胞全能性和植物組織培養(yǎng)的敘述

(1)一般情況下，分化程度越高的細胞其全能性越低(V)

(2)無論脫分化還是再分化，過程中均需提供光照(X)

(3)愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的(X)

(4)常選用胡蘿卜根的形成層進行組織培養(yǎng)(V)

(5)植物組織培養(yǎng)過程中生長素和細胞分裂素的比值始終不變(X)

(6)植物組織培養(yǎng)過程中所用器械需要進行消毒處理(X)

2.判斷關(guān)于植物體細胞雜交的敘述

(1)利用物理法或化學法可以直接將兩個植物細胞誘導融合(X)

(2)形成雜種細胞就完成了植物體細胞雜交過程(X)

(3)細胞融合時不只形成雜種細胞，還形成同種細胞融合的細胞(V)

(4)用纖維素酶和果膠酶酶解法獲得的植物原生質(zhì)體失去了細胞全能性(X)

3.判斷關(guān)于植物細胞工程應用的敘述

(1)利用組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗，獲得抗病毒的新物種(X)

(2)二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株(X)

(3)利用組織培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)生突變體，可直接培育出具有優(yōu)良性狀的新品種(X)

(4)單倍體育種是通過培養(yǎng)花藥或花粉獲得植株的育種方法(X)

(5)紫草寧是從紫草細胞中提取的一種藥物和色素，具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性(V)

4.填空默寫

(1)(選擇性必修3P31)細胞工程：指應用細胞生物學、分子生物學和發(fā)育生物學等多學科的原

理和方法，通過細胞器、細胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細胞、組織、器官、

個體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。

(2)(選擇性必修3P35)脫分化：在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導下，已經(jīng)分化的細胞失去其

特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化的細胞的過程。

(3)(選擇性必修3P35)再分化：愈傷組織重新分化成芽、根等器官的過程。

(4)(選擇性必修3P34)在生物的生長發(fā)育過程中，并不是所有的細胞都表現(xiàn)出全能性，這是因

為在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會選擇性地表達。

（5）（選擇性必修3P35）植物組織培養(yǎng)是指將離體的植物器官、組織或細胞等，培養(yǎng)在人工配制

的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導其形成完整植株的技術(shù)。

（6）（選擇性必修3P37）在進行植物體細胞雜交之前，必須先用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁。

（7）（選擇性必修3P38）植物體細胞雜交技術(shù)在打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種,培育植物新

品獨等方面展示出獨特的優(yōu)勢。

（8）（選擇性必修3P4I）植物細胞培養(yǎng)是指在離體條件下對單個植物細胞或細胞團進行培養(yǎng)使其

增殖的技術(shù)。

課時精練

一、選擇題

1.將蘭花細胞培養(yǎng)成幼苗的過程中，下列不屬于必需條件的是（）

A.外植體細胞處于未分化狀態(tài)

B.細胞處于離體狀態(tài)

C.細胞具有完整的細胞核

D.營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素

答案A

2.下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是（）

A.愈傷組織是一團有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細胞

B.脫分化過程不需要植物激素，植物激素只在再分化過程中發(fā)揮作用

C.由于植物細胞都具有全能性，所以菊花的組織培養(yǎng)實驗中選材不會影響實驗的結(jié)果

D.生長素和細胞分裂素的使用順序和用量比例會影響植物組織培養(yǎng)的結(jié)果

答案D

解析愈傷組織是一團沒有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細胞，A錯誤；脫分化過程中要用到生長

素和細胞分裂素，B錯誤。

3.植物體細胞雜交育種的一個重要應用是將栽培品種與相關(guān)的野生資源作為親本，經(jīng)過原生

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。下列說法錯誤的是（）

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.體細胞雜交可轉(zhuǎn)移核染色體、細胞質(zhì)DNA,在一定程度上克服遠緣雜交的不親和性

C.可用電激、聚乙二醇或滅活的病毒來誘導原生質(zhì)體的融合

D.由二倍體親本體細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誘導原生質(zhì)體的融合，但滅活病毒誘導法只能用

于誘導動物細胞融合，C項錯誤；利用植物體細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項正確。

4.（2022?滄州高三期末）用植物細胞工程技術(shù)將天竺葵與香茅草進行雜交可產(chǎn)生驅(qū)蚊香草，使

有驅(qū)蚊作用的香茅醛隨著植物的蒸騰作用散發(fā)到空氣中，達到驅(qū)蚊的效果。下列有關(guān)培養(yǎng)過

程的敘述，錯誤的是（）

A.原生質(zhì)體的融合常用PEG作為誘導劑

B.形成的愈傷組織其代謝類型是自養(yǎng)需氧型

C.由雜種細胞一雜種植株，要經(jīng)過有絲分裂和細胞的分化

D.該項技術(shù)可克服遠緣雜交不親和的障礙

答案B

解析雜種細胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成的愈傷組織，自身不含葉綠素無法進行光合作用，其營養(yǎng)物

質(zhì)來自培養(yǎng)基，代謝類型是異養(yǎng)需氧型，B錯誤。

5.為培育抗旱性強、可溶性糖含量高的甘薯KT1,研究者設計如下流程。下列相關(guān)敘述不

正確的是（）

A.該過程不需要考慮甘薯A、B的親緣關(guān)系遠近

B.過程①通過酶解法處理后，細胞進行減數(shù)分裂

C.過程②需要高爾基體參與再生出新的細胞壁

D.過程③需要控制生長素和細胞分裂素的比例

答案B

解析植物體細胞雜交技術(shù)克服了遠緣雜交不親和的障礙，所以該過程不需要考慮甘薯A、

B的親緣關(guān)系遠近，A正確；過程①需要通過酶解法處理去除細胞壁，不進行減數(shù)分裂，B

錯誤；雜種細胞形成的標志是形成新的細胞壁，高爾基體與植物細胞壁的形成有關(guān)，所以過

程②需要高爾基體參與再生出新的細胞壁，C正確；過程③包括脫分化和再分化過程，需要

控制生長素和細胞分裂素的比例，該比例不同會使愈傷組織向不同的方向分化，D正確。

6.（2023?江蘇蘇州高三調(diào)研）紫羅蘭（2”=14）花色豐富、抗蟲性強、種子富含亞麻酸。為了讓

油菜（2〃=38）具有紫羅蘭的諸多優(yōu)良性狀，科研人員進行了下圖所示實驗。下列有關(guān)敘述錯

誤的是（）

A.制備原生質(zhì)體時，可使植物細胞處于微弱的質(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性，融合的原生質(zhì)體形成細胞壁后再進行有絲分裂

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，需先用較高滲透壓的溶液處理植物細胞，使細胞處于微弱

的質(zhì)壁分離狀態(tài)，然后用酶消化去除細胞壁，獲得原生質(zhì)體，A正確；原生質(zhì)體融合依賴細

胞膜的流動性，融合的原生質(zhì)體只有重新形成細胞壁后，才可進行有絲分裂，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錯誤。

7.草莓營養(yǎng)價值較高，但草莓是無性繁殖，感染的病毒很容易傳給后代，導致品質(zhì)變差?？?/p>

研人員通過熱處理結(jié)合莖尖培養(yǎng)法，取得了較好的脫毒效果，實驗結(jié)果如下表（S代表成活率,

D代表脫毒率）。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

莖尖長38℃熱處理時間（d）

度（mm）10203040

S：36.7%；S：40.0%；S：30.0%；S：16.7%；

0.3?0.5

D：81.8%D：83.3%D：100%D：100%

S：60.0%；S：60.0%；S：50.0%；S：40.0%；

0.5?0.8

D：66.7%D：72.2%D：93.3%D：100%

S：93.3%；S：85.7%；S：60.0%；S：46.7%；

0.8?1.0

D：57.1%D：69.2%D：94.4%D：92.8%

A.莖尖培養(yǎng)利用的原理是細胞的全能性

B.熱處理的目的可能是阻止病毒進入莖尖

C.脫分化時應給予光照促進愈傷組織的形成

D.一般情況下，脫毒率與莖尖大小呈負相關(guān)

答案C

解析脫分化時應避光處理，促進愈傷組織的形成，C項錯誤。

8.（2023?北京西城區(qū)高三模擬）某實驗小組用紫外線照射法去除某種煙草細胞的細胞核，獲得

保留細胞質(zhì)（含葉綠體）且具有鏈霉素抗性的細胞甲，再與無鏈霉素抗性的該種煙草細胞乙進

行體細胞雜交，篩選出雜種細胞丙，進而培育成雜種植株。下列敘述錯誤的是（）

A.培育形成的雜種植株與原有的煙草植株存在生殖隔離

B.細胞甲、乙雜交前，需用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁

C.為獲得雜種細胞丙，可利用含鏈霉素的選擇培養(yǎng)基進行篩選

D.雜種細胞發(fā)育為雜種植株須經(jīng)外源生長素和細胞分裂素的誘導

答案A

解析培育形成的雜種植株丙具有細胞乙的細胞核，與原有的煙草植株屬于同一物種，不存

在生殖隔離，A錯誤；細胞甲、乙雜交前，需用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，制備原生質(zhì)

體，然后誘導原生質(zhì)體融合，B正確；雜種細胞丙具有鏈霉素的抗性，在培養(yǎng)基上加入鏈霉

素，使未融合的乙細胞，以及乙細胞和乙細胞融合的細胞不能存活，從而篩選出雜種細胞丙，

C正確；利用組織培養(yǎng)技術(shù)使雜種細胞發(fā)育為雜種植株，該過程須經(jīng)外源生長素和細胞分裂

素的誘導，D正確。

9.下列關(guān)于植物細胞工程的敘述，不正確的是（）

A.不同種植物葉肉細胞融合時，應先去除細胞壁

B.葉肉細胞經(jīng)脫分化后，可形成無定形狀態(tài)的薄壁細胞

C.葉肉細胞經(jīng)過再分化過程，可形成愈傷組織

D.葉肉細胞離體培養(yǎng)時，可以表現(xiàn)出細胞的全能性

答案C

解析不同種植物葉肉細胞融合時，應先用酶解法去除細胞壁；葉肉細胞經(jīng)脫分化形成愈傷

組織，即無定形狀態(tài)的簿壁細胞團，再分化形成胚狀體或叢芽，進而發(fā)育成小植株。

10.（2023?河北保定高三檢測）現(xiàn)有甲、乙兩種二倍體純種植物，甲植物的光合產(chǎn)量高于乙植

物，但乙植物更適宜在鹽堿地種植（相關(guān)性狀均由核基因控制）?，F(xiàn)要利用甲、乙兩種植物培

育出高產(chǎn)、耐鹽的植株。下列技術(shù)不可行的是（）

A.利用植物體細胞雜交技術(shù)，可以獲得符合要求的四倍體雜種植株

B.將乙種植物耐鹽基因?qū)爰追N植物的體細胞中，可培育出所需植株

C.兩種植物雜交后，得到的Fi再利用單倍體育種，可較快獲得所需植株

D.誘導兩種植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素處理可培育出所需植株

答案C

解析利用植物體細胞雜交技術(shù)，獲得的雜種植株具有兩個親本的遺傳特性，可獲得符合要

求的四倍體雜種植株；將乙種植物耐鹽基因?qū)爰追N植物的體細胞中，再利用組織培養(yǎng)技術(shù)

可培育出所需植株；甲、乙為不同物種，二者之間存在生殖隔離，一般不能雜交，即使雜交，

形成的后代也是不可育的；誘導兩種植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素處理，就

會得到符合要求的四倍體純種植株。

11.紫杉醇是一種高效抗癌的藥物。國內(nèi)某團隊研究光照條件對紅豆杉愈傷組織生長和紫杉

醇含量的影響，實驗結(jié)果如表：

光照條件接種干重/（g?L1）收獲干重/（g-L-i）紫杉醇含量/%（干重）

光照4.339.130.0070

黑暗4.3812.100.0164

下列敘述正確的是（）

A.愈傷組織生長的原理是植物細胞具有全能性

B.愈傷組織培養(yǎng)過程要在無菌條件下進行

C.光照能促進愈傷組織的生長并提高紫杉醇含量

D.培養(yǎng)基中的有機物僅能為愈傷組織提供能量

答案B

解析植物組織培養(yǎng)過程中，愈傷組織主要進行細胞生長和分裂，不能體現(xiàn)植物細胞的全能

性，A錯誤；愈傷組織培養(yǎng)過程要在無菌條件下進行，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錯誤；植物組織培養(yǎng)過程中，有機物可以為植物細胞提供必需的營養(yǎng)物質(zhì)和

能量，此外還可以調(diào)節(jié)滲透壓，D錯誤。

12.將綠色熒光蛋白和分泌蛋白融合基因連入表達載體后，通過PEG介導法，將表達載體導

入擬南芥葉肉細胞原生質(zhì)體，用熒光顯微鏡觀察蛋白質(zhì)分泌的過程。下列相關(guān)敘述正確的是

()

A.通過鹽酸解離處理獲得原生質(zhì)體

B.需用蒸儲水懸浮原生質(zhì)體以便于載體導入

C.葉肉細胞用PEG處理后可直接導入載體

D.在細胞外觀察到熒光說明細胞分泌了蛋白質(zhì)

答案D

解析制備植物原生質(zhì)體的方法是酶解法，即利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁獲得，若用

鹽酸處理會將細胞殺死，不能獲得原生質(zhì)體，A錯誤；原生質(zhì)體無細胞壁，在蒸鐳水中會因

過度吸水而漲破，故不能將原生質(zhì)體懸浮在蒸福水中，B錯誤；結(jié)合題干信息可知，葉肉細

胞需去除細胞壁制成原生質(zhì)體后再導入載體，C錯誤。

二、非選擇題

13.科學家用植物體細胞雜交技術(shù)，將番茄的原生質(zhì)體和馬鈴薯的原生質(zhì)體融合，成功地培

育出了“番茄一馬鈴薯”雜種植株，培育過程如圖所示，其中①?⑤表示過程，a?f表示細

胞、組織或植株。據(jù)圖回答下列問題：

(1)在植物體細胞雜交技術(shù)中，過程①常用酶處理植物細胞以除去細胞

壁。

⑵過程②表示，依據(jù)的生物學原理是?

(3)與過程③密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細胞器是0

(4)在利用雜種細胞培育雜種植株