第04講植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

【期標(biāo)】

（LI：

1.概述植物組織培養(yǎng)的原理及過程，掌握細(xì)胞的全能性概念。

2.獨(dú)立完成植物組織培養(yǎng)試驗(yàn)，提高動(dòng)手實(shí)踐能力及實(shí)驗(yàn)分析能力。

3.體會(huì)細(xì)胞工程的意義，揭秘生物技術(shù)的神秘，進(jìn)一步領(lǐng)悟生物技術(shù)造福人類的意義。

4.概述植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理及過程，區(qū)分植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交。

5.學(xué)習(xí)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的實(shí)驗(yàn)過程，理解科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)研究的思路和方法。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：體會(huì)技術(shù)進(jìn)步可以推動(dòng)其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)步，不斷創(chuàng)新，敢于突破傳統(tǒng)

的壁壘，創(chuàng)造出新產(chǎn)品。

6.理解植物細(xì)胞工程，舉例說明植物細(xì)胞工程的應(yīng)用有效提高了生產(chǎn)效率。

7.體會(huì)細(xì)胞工程從實(shí)驗(yàn)室到工廠的運(yùn)用，提高實(shí)踐能力，建立科學(xué)技術(shù)觀。

8.學(xué)生切身感受到科技對(duì)農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等的促進(jìn)作用，領(lǐng)悟生物技術(shù)造福人類。

自g【基礎(chǔ)知識(shí)】

一「植物細(xì)胞的全能性

細(xì)胞全能性：細(xì)胞經(jīng)分裂、分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能。

特別提醒

1.在植物體生長(zhǎng)發(fā)育過程中，并不是所有的細(xì)胞都表現(xiàn)出全能性。

2.植物細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件

①離體狀態(tài)。

②營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：種類齊全、比例合適。

③植物激素：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素。

④外界條件：適宜的溫度、pH和光照（愈傷組織的形成和生長(zhǎng)需要避光培養(yǎng)，分化培養(yǎng)需照光）

等。

⑤無菌操作。

3.必須要離體的原因是：生物體內(nèi)的活細(xì)胞盡管具有全能性，但受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控，一

般都要進(jìn)行定向的、不可逆的細(xì)胞分化，不能表現(xiàn)其全能性。

4.細(xì)胞分化指在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上

發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，叫作細(xì)胞分化。例如由種子發(fā)育成植株的過程中要經(jīng)過細(xì)胞分化，以

形成不同的組織和器官。

5.脫分化指在一定激素和營(yíng)養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，植物已經(jīng)分化的細(xì)胞失去其特有的結(jié)構(gòu)和功

能，轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞，進(jìn)而形成薄壁組織團(tuán)塊（愈傷組織）的過程。

6.再分化指愈傷組織重新分化成芽、根等器官的過程。

7.全能性表達(dá)過程

①脫分化：讓已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過

程。

②再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織，在一定的培養(yǎng)條件下，再分化出芽、根等器官，進(jìn)而形成

完整的小植株。

③激素的作用：植物激素中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素。

8.植物組織培養(yǎng)的過程

①外植體：用于植物組織培養(yǎng)的離體的植物器官、組織或細(xì)胞。

②脫分化：已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。

③愈傷組織：細(xì)胞排列疏松且無規(guī)則、高度液泡化、呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞團(tuán)。

④再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以重新分化出根或芽等器官的過程。

二、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

1.植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)包括植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交

2.植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的原理、過程、應(yīng)用比較

比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交

原理（理

細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性

論基礎(chǔ)）

外植體植物細(xì)胞A

［去壁

1脫分化

原生質(zhì)體A、人工誘導(dǎo)、融合的原

愈傷組織原生質(zhì)體B）”生質(zhì)體AB

t美辟再生出

過程1再分化去壁|細(xì)胞壁

根、芽或胚狀體植物細(xì)胞B雜種細(xì)

胞AB

［發(fā)育［脫分化

雜種植株“再立化愈傷組織

植物體

選取根尖、莖尖、形成層部位（最容

選材不同植物細(xì)胞（融合后形成雜種細(xì)胞）

易誘導(dǎo)脫分化）

①除脫分化、再分化外，還要用纖維素酶和

果膠酶去除細(xì)胞壁；②用物理法（電融合法、

技術(shù)操作脫分化、再分化

離心法）或化學(xué)法［聚乙二醇（PEG）融合法、高

Ca2+—IWJpH融合法］誘導(dǎo)細(xì)胞融合

①快速繁殖、作物脫毒等；②培育打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植

應(yīng)用

新品種；③生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物物新品種

關(guān)系植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)，植物體細(xì)胞雜交所用的技術(shù)更復(fù)雜

歸納總結(jié)

1.植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。

2.植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)有植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交。

3.植物體細(xì)胞雜交和有性雜交結(jié)果不同：兩個(gè)二倍體植物通過植物體細(xì)胞雜交獲得的異源四倍

體，兩個(gè)二倍體植物通過雜交獲得的仍然是二倍體。

4.植物體細(xì)胞雜交不經(jīng)過減數(shù)分裂過程，植物有性雜交一定要經(jīng)過減數(shù)分裂過程。

5.原生質(zhì)體指除去細(xì)胞壁后的植物細(xì)胞、真菌細(xì)胞或細(xì)菌細(xì)胞。

6.原生質(zhì)層是植物特有的名詞：包括植物細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，不包括細(xì)

胞液。

7.原生質(zhì)滴：指動(dòng)物精子形成過程中，細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要部分，高爾基體發(fā)育為頭部的

頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體演變?yōu)榫€粒體鞘，細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為球狀，叫作

原生質(zhì)滴。原生質(zhì)滴隨著精子的成熟向后移動(dòng)，最后脫落。

三、植物繁殖的新途徑

1.微型繁殖：高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖；無性繁殖，保持優(yōu)良品種的遺傳特性；不受自

然生長(zhǎng)季節(jié)的限制，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

2.作物脫毒：

①馬鈴薯和草莓都是無性繁殖的作物，它們感染的病毒很容易傳播給后代。病毒在作物體內(nèi)逐

年積累，就會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。

②分生區(qū)（如莖尖、根尖：病毒極少，甚至無毒），從這些地方取材經(jīng)組織培養(yǎng)可獲得脫病毒

苗。

③脫病毒苗能夠明顯使農(nóng)作增產(chǎn)。

3.人工種子：

以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。

人工種子培育的過程:外植體一脫分化形成愈傷組織一再分化形成胚狀體一胚狀體+人工胚乳+

人工種皮一人工種子

人工種皮：抗壓、保水、透氣；胚狀體：具有發(fā)育成完整植株的能力；人工胚乳：保證胚狀體

生長(zhǎng)發(fā)育的必需物質(zhì)

歸納總結(jié)

1.快速繁殖：不僅可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖，還可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性。

2.作物脫毒

①培育脫毒植株的原因：生產(chǎn)上，許多無性繁殖作物感染的病毒很容易傳給后代，病毒在作物

體內(nèi)逐年積累，導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低和品質(zhì)變差。

②培育方法：切取一定大小的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生的植株可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。

③原理：植物頂端分生區(qū)附近（如莖尖）的病毒極少，甚至無病毒（病毒在植物體內(nèi)分布不均勻）;

植物細(xì)胞的

3.由愈傷組織進(jìn)行細(xì)胞分化時(shí)，一般要先誘導(dǎo)其生芽，然后誘導(dǎo)其生根，可通過控制培養(yǎng)基中

生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例來實(shí)現(xiàn)。

4.生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。

生長(zhǎng)素用量/細(xì)胞分裂素用量結(jié)果

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

比值適中促進(jìn)愈傷組織的形成

5.脫毒苗熱抗毒苗：脫毒苗是選擇植物的莖尖（病毒極少，甚至無病毒）進(jìn)行組織培養(yǎng)而獲得的，

屬于細(xì)胞工程的范疇。抗毒苗是把某抗病基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞中，并通過一定的方法培育形成

的，屬于基因工程的范疇。

四、作物新品種的培育

1.單倍體育種

①花藥（或花粉）離體培養(yǎng)過程就是植物組織培養(yǎng)過程。單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是后代不發(fā)生性狀分

離，都是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳，明顯縮短了育種年限。

②原理：植物細(xì)胞具有全能性、染色體數(shù)目變異。

③方法：花藥離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗，秋水仙素處理抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，染色

體加倍得到穩(wěn)定遺傳（純合子）的優(yōu)良品種。

④過程：花藥（脫分化）一愈傷組織（再分化）一單倍體植株一秋水仙素或低溫誘導(dǎo)加倍一正

常純合植株。

2.突變體的利用：

在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此它們?nèi)菀资艿脚囵B(yǎng)條件

和誘變因素（如射線、化學(xué)物質(zhì)等）的影響而發(fā)生突變。從產(chǎn)生突變的個(gè)體中可以篩選出對(duì)人們

有用的突變體，進(jìn)而培育成新品種。

五、植物產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)

1.細(xì)胞產(chǎn)物的種類：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、香料、色素、藥物、生物堿等。

2.植物產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)的過程

外植體（脫分化）一愈傷組織一分散形成細(xì)胞懸液一發(fā)酵，獲得細(xì)胞產(chǎn)品一提純

歸納總結(jié)

1.方法：利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大量生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物（一般只需要培養(yǎng)到愈傷組織階段）。

2.產(chǎn)物種類：次生代謝物（如酚類、菇類和含氮化合物等）、藥物、香料、色素等。

【考點(diǎn)剖析】

考點(diǎn)一：植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

1.花藥離體培養(yǎng)是重要的育種手段。如圖是某二倍體植物花藥育種過程的示意圖,

A.為了防止微生物污染，過程①所用的花藥需在70%乙醇中浸泡30min

B.過程②的培養(yǎng)基中需添加較高濃度的細(xì)胞分裂素以利于根的分化

C.過程③逐步分化的植株中可篩選獲得純合的二倍體

D.過程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上

【答案】C

【解析】植物組織培養(yǎng)過程應(yīng)該在無菌的條件下進(jìn)行，過程①所用的花藥需用70%乙醇消毒

30s,后用無菌水沖洗2?3次，再用次氯酸鈉溶液處理30min,立即用無菌水沖洗2?3次，

A錯(cuò)誤；過程②的培養(yǎng)基中需添加比例適中的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素，以利于形成愈傷組織，B

錯(cuò)誤；過程③得到的植株是二倍體的花藥經(jīng)過花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理后發(fā)育而來的，因

此可從中篩選獲得純合的二倍體，C正確；過程④獲得的植株可以進(jìn)行光合作用，因此培養(yǎng)基

中不需要加入蔗糖，D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二：植物體細(xì)胞雜交

例2.］實(shí)驗(yàn)人員利用矮牽牛（二倍體，2n=14）的紅色花瓣細(xì)胞（液泡呈紅色）與枸杞（四倍

體，4n=48）葉肉細(xì)胞，制備了相應(yīng)的原生質(zhì)體，并誘導(dǎo)其融合，經(jīng)篩選、培養(yǎng)獲得雜種植株。

下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.獲得該雜種植株打破了生殖隔離，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)緣雜交育種

B.可利用電融合法、離心法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合

C.可利用光學(xué)顯微鏡觀察，篩選出雜種原生質(zhì)體

D.若原生質(zhì)體均為兩兩融合，則融合后的細(xì)胞中染色體數(shù)目均為62條

【答案】D

【解析】獲得該雜種植株的方法是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，其最大的優(yōu)點(diǎn)是打破了生殖隔離，實(shí)

現(xiàn)了遠(yuǎn)緣雜交育種，A正確；誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合時(shí)，可以采用物理方法（電融合法、離心

法等）和化學(xué)方法（聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法），B正確；雜種原生質(zhì)體的染色

體數(shù)目是兩種細(xì)胞染色體數(shù)目之和，可通過顯微鏡觀察染色體數(shù)目，篩選得到融合后的雜種原

生質(zhì)體，C正確；若原生質(zhì)體均為兩兩融合，則會(huì)形成3種細(xì)胞，即矮牽牛細(xì)胞自身融合的細(xì)

胞、枸杞細(xì)胞自身融合的細(xì)胞和雜種細(xì)胞，所以融合后的細(xì)胞中染色體數(shù)目可能為28條、96

條和62條，D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)三、植物繁殖新途徑

d］例3.如圖為培育甘蔗脫毒苗的兩條途徑，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過程②獲得的幼苗脫毒效果

更好。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

L2

A.帶葉原基的芽與植物體其他組織中的病毒含量相同

B.過程②的作用是使組織中的病毒在圖中處理溫度下部分或全部失活

C.過程③④所用培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的含量和比例不同

D.圖中脫毒苗的培育過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性

【答案】A

【解析】帶葉原基的芽是莖尖，植物的莖尖或根尖不帶病毒或病毒極少，其他部位帶的病毒較

多，A錯(cuò)誤；過程②的作用是使組織中的病毒在題圖處理溫度下部分或全部失活，B正確；過

程③是誘導(dǎo)生芽，過程④是誘導(dǎo)生根，兩個(gè)過程所用培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的含量和比

例不同，C正確；題圖過程是離體的帶葉原基的芽脫分化形成愈傷組織，再分化形成幼苗，體

現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性，D正確。

1.［浙江2022年6月23,2分］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(zhǎng)的莖進(jìn)行組培須用適宜濃度的乙醇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?jī)?nèi)外的氣體交換

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

D.不帶葉片的菊花幼莖切段可以通過器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株

【答案】D

【解析】本題考查植物組織培養(yǎng)的知識(shí)用自然生長(zhǎng)的莖進(jìn)行組培時(shí)需先用70%乙醇浸泡，再用

5%次氯酸鈉溶液浸泡消毒，A錯(cuò)誤；培養(yǎng)瓶使用專用封口膜能保證外部的細(xì)菌等微生物不進(jìn)

入培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)部，又能保證培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)部氧氣的供應(yīng)，故不會(huì)阻止瓶?jī)?nèi)外的氣體交換，B錯(cuò)誤；組

培苗鍛煉時(shí)采用的蛭石除了含有一些礦質(zhì)元素，幾乎不含其他營(yíng)養(yǎng)成分，C錯(cuò)誤；不帶葉片的

菊花幼莖切段經(jīng)誘導(dǎo)后可以直接形成根與芽，通過器官發(fā)生途徑形成完整的菊花植株，D正確。

2.［江蘇202152分］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(cuò)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(zhǎng)素與細(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】本題考查植物組織培養(yǎng)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)。植物組織培養(yǎng)過程中應(yīng)注意無菌操作，為獲

得無菌培養(yǎng)物，外植體要經(jīng)過消毒處理后才能進(jìn)行培養(yǎng)，A正確；組織培養(yǎng)過程中也可不產(chǎn)生

明顯愈傷組織，直接形成胚狀體等結(jié)構(gòu)，B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，C正確；變異具有普遍性且是不定向的，用同一植株體細(xì)胞離體培養(yǎng)獲得再生苗的過

程中，細(xì)胞要進(jìn)行有絲分裂，這一過程中可能會(huì)發(fā)生基因突變或染色體變異等，D錯(cuò)誤。

3.［浙江2022年6月29（二），8分］回答與植物轉(zhuǎn)基因和植物克隆有關(guān)的問題：

⑴在用農(nóng)桿菌侵染的方法進(jìn)行植物轉(zhuǎn)基因過程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制

________生長(zhǎng)，二是篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞。當(dāng)選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)較多

假陽性植株，因此在轉(zhuǎn)基因前需要對(duì)受體進(jìn)行抗生素的檢測(cè)。

⑵為提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率，植物轉(zhuǎn)基因受體需具有較強(qiáng)的能力和遺傳穩(wěn)定

性。對(duì)培養(yǎng)的受體細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測(cè)，可通過觀察細(xì)胞內(nèi)形態(tài)是否改變進(jìn)行

判斷，也可通過觀察分裂期染色體的,分析染色體組型是否改變進(jìn)行判斷。

⑶植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達(dá)程度的高低主要與受體的基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)和

長(zhǎng)短等有關(guān)。同時(shí)也與受體的取材有關(guān),其中受體為時(shí)全能性表達(dá)能力最高。

【答案】（1）農(nóng)桿菌過低敏感性

⑵再生細(xì)胞核形態(tài)特征和數(shù)量

⑶培養(yǎng)時(shí)間受精卵

【解析】本題考查基因工程與植物組織培養(yǎng)。

⑴抗生素具有抑制細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的作用。根據(jù)題中信息“在用農(nóng)桿菌侵染的方法進(jìn)行……使用

抗生素”分析，使用抗生素的目的之一是抑制農(nóng)桿菌的生長(zhǎng)繁殖。選擇培養(yǎng)基中抗生素起到選

擇作用，當(dāng)濃度過低時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)較多假陽性植株，因此在轉(zhuǎn)基因前需要對(duì)受體進(jìn)行抗生素

的敏感性檢測(cè)。

⑵為提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率，植物轉(zhuǎn)基因受體需具有較高的全能性，其再生能力較強(qiáng)、

遺傳穩(wěn)定性高。根據(jù)“分析染色體組型是否改變進(jìn)行判斷”可知，對(duì)培養(yǎng)的受體細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性

的早期檢測(cè)，可通過觀察細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞核形態(tài)是否改變進(jìn)行判斷，也可以通過觀察分裂期染色體

形態(tài)特征和數(shù)量來判斷。

⑶植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達(dá)程度的高低主要與受體的基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)和培養(yǎng)

時(shí)間長(zhǎng)短（細(xì)胞分裂次數(shù)有限）等有關(guān)。同時(shí)也與受體的取材有關(guān)，不同受體的全能性表達(dá)能力

不同，其中受體為受精卵時(shí)全能性表達(dá)能力最高。

1.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是（）

A.以一株植物的葉片或花藥為外植體培育的植株基因型相同

B.培養(yǎng)過程中應(yīng)給予適當(dāng)光照以促進(jìn)愈傷組織的光合作用

C.適當(dāng)提高培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素的比例有利于愈傷組織分化成芽

D.常用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗是因?yàn)榍o尖不含有毒物質(zhì)

【答案】C

【解析】以花藥為外植體培育的植株是單倍體，與葉片培育成的植株基因型不同；脫分化形成

的愈傷組織沒有葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，再分化培養(yǎng)過程中需給予適當(dāng)光照；培養(yǎng)基中細(xì)

胞分裂素的比例高，有利于愈傷組織分化成芽，生長(zhǎng)素的比例高，有利于生根；常用莖尖進(jìn)行

組織培養(yǎng)獲得脫毒苗是因?yàn)榍o尖不含或含病毒極少。

2.植物體細(xì)胞雜交要先去除細(xì)胞壁的原因是（）

A.植物體細(xì)胞的結(jié)構(gòu)組成中不包括細(xì)胞壁

B.細(xì)胞壁使原生質(zhì)體失去活力

C.細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體的融合

D.細(xì)胞壁不是原生質(zhì)體的組成部分

【答案】C

【解析】細(xì)胞壁是植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分，A項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞壁對(duì)植物細(xì)胞具有保護(hù)作用，不會(huì)

使原生質(zhì)體失去活力，但阻礙了原生質(zhì)體的融合，因此要除去細(xì)胞壁，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；

細(xì)胞壁不是原生質(zhì)體的組成部分，但不是植物體細(xì)胞雜交要先去除細(xì)胞壁的原因，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.下圖為某二倍體植株花藥中未成熟的花粉在適宜培養(yǎng)基上形成完整植株的過程。下列有關(guān)

敘述正確的是（）

A.過程①②表示脫分化，過程③表示再分化

B.過程①②需要照光

C.過程①②③說明花粉細(xì)胞具有全能性

D.通過過程③獲得的完整植株自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離

【答案】C

【解析】題圖中過程①表示脫分化，②③表示再分化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；脫分化需要避光處理，再分

化和植物生長(zhǎng)需要照光，因此過程①需要避光，過程②③需要照光，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過程①②③是

植物組織培養(yǎng)過程，由花粉細(xì)胞最終獲得了完整植物個(gè)體，說明花粉細(xì)胞具有全能性，C項(xiàng)正

確；過程③獲得的完整植株屬于單倍體植株，高度不育，不能自交產(chǎn)生后代，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

4.下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述，正確的是（）

A.植物體只有高度分化的體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能

B.植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同

C.植物細(xì)胞的全能性是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的理論基礎(chǔ)

D.高度分化的植物細(xì)胞隨時(shí)可能表現(xiàn)出全能性

【答案】C

【解析】植物細(xì)胞的全能性是指高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植物體的潛能，實(shí)際

上只要植物細(xì)胞含有本物種生長(zhǎng)發(fā)育的全套基因就應(yīng)具有全能性，如配子；植物體內(nèi)所有體細(xì)

胞均來源于同一受精卵的有絲分裂，遺傳物質(zhì)應(yīng)相同；高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)

時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性。

5.下圖是甲、乙兩種植物體細(xì)胞雜交的過程，下列有關(guān)分析不正確的是（）

A.過程①表示用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁

B.過程②的原理為細(xì)胞膜的選擇透過性

C.過程③是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁的過程

D.過程④和⑤分別表示脫分化、再分化過程

【答案】B

【解析】過程①為酶解法去除細(xì)胞壁，利用了纖維素酶和果膠酶，A正確；過程②為原生質(zhì)體

融合的過程，其原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性，B錯(cuò)誤；過程③是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁的過程，C

正確；過程④是脫分化過程，過程⑤是再分化過程，D正確。

6.植物體細(xì)胞雜交是利用不同物種的兩個(gè)體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞的過程。該過程是指

()

A.不同植物的精子與卵細(xì)胞的融合

B.不同植物的原生質(zhì)體的融合

C.完整的兩個(gè)植物體細(xì)胞的融合

D.植物花粉細(xì)胞的兩兩融合

【答案】B

【解析】精子與卵細(xì)胞屬于生殖細(xì)胞，所以二者的融合不屬于體細(xì)胞雜交；兩個(gè)完整的植物體

細(xì)胞由于有細(xì)胞壁無法融合，必須去除細(xì)胞壁，去除細(xì)胞壁的植物細(xì)胞叫原生質(zhì)體，因而植物

體細(xì)胞雜交的實(shí)質(zhì)是不同植物的原生質(zhì)體的融合。

7.下圖表示基因型為AaBb的水稻的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試

管苗的培育過程。下列相關(guān)敘述不正確的是()

外em6

A.愈傷組織是花粉細(xì)胞通過有絲分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán)

B.在愈傷組織的形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得水、無機(jī)鹽和小分子的有機(jī)物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

C.為促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，在培養(yǎng)基中應(yīng)加入適宜濃度的生長(zhǎng)素等激素

D.試管苗可能出現(xiàn)的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb

【答案】D

【解析】花粉是通過減數(shù)分裂形成的，其基因型為AB或Ab或aB或ab,由花粉發(fā)育而來的

個(gè)體未經(jīng)秋水仙素處理，是單倍體。

8.花粉植株是體細(xì)胞遺傳研究和突變育種的理想材料。下面是培育四季柑橘（2N=18）花粉植

株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是（）

A.花粉植株培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性，其技術(shù)是植物組織培養(yǎng)

B.過程③是細(xì)胞再分化，其根本原因是基因的選擇性表達(dá)

C.四種培養(yǎng)基均屬于固體培養(yǎng)基，其中所含植物激素的種類和比例有差異

D.觀察處于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖細(xì)胞，可觀察到18條染色體

【答案】ABC

【解析】花粉細(xì)胞培育成單倍體植株，培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性，其技術(shù)是植物組

織培養(yǎng)，A正確；由愈傷組織到叢芽的過程是再分化，其根本原因是基因的選擇性表達(dá)，B正

確；題圖中四種培養(yǎng)基的差異主要表現(xiàn)在植物激素的種類和含量上，C正確；觀察處于分裂中

期的四季柑橘花粉植株根尖細(xì)胞，可觀察到其染色體數(shù)為9條，D錯(cuò)誤。

9.已知甲、乙兩不同物種植株均為二倍體純種，甲植株高產(chǎn)、乙植株耐鹽堿。現(xiàn)要利用這兩

種植株培育出既高產(chǎn)又耐鹽的新品種，下列技術(shù)可行的是（）

A.利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，可獲得四倍體雜種目的植株

B.將乙種植株耐鹽基因?qū)爰追N植株的受精卵中，可培育出目的植株

C.兩種植株雜交后，得到的Fi再利用單倍體育種技術(shù)可較快獲得純種的目的植株

D.誘導(dǎo)兩種植株的花粉融合并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素處理，可培育出目的植株

【答案】ABD

【解析】甲、乙兩種植株均為二倍體純種，利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，可獲得滿足要求的既高

產(chǎn)又耐鹽的四倍體新品種，A符合題意；基因工程技術(shù)可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，定向改

造生物的遺傳特性，因此將乙種植株耐鹽基因?qū)爰追N植株的受精卵中，可培育出目的植株，

B符合題意；甲、乙兩植株之間存在生殖隔離，因此二者不能雜交，即使能雜交也不能產(chǎn)生可

育后代，C不符合題意；誘導(dǎo)兩種植株的花粉融合并培育成幼苗（異源二倍體），由于不存在同

源染色體，故不能產(chǎn)生可育配子，但用秋水仙素處理可形成可育的既高產(chǎn)又耐鹽的四倍體，D

符合題意。

10.（2020.山東模擬）紫草素對(duì)急慢性肝炎的治療有較好的療效。利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)從紫草

根細(xì)胞提取紫草素，下列操作或敘述正確的是（）

A.選取合適的外植體并進(jìn)行快速消毒

B.需用聚乙二醇誘導(dǎo)根細(xì)胞的原生質(zhì)體融合

C.培養(yǎng)紫草根細(xì)胞的培養(yǎng)基中需要添加瓊脂

D.用適當(dāng)?shù)募に卣T導(dǎo)愈傷組織分化成胚狀體或叢芽

【答案】AC

【解析】進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)選取合適的外植體并進(jìn)行快速消毒，A正確；植物組織培養(yǎng)

技術(shù)沒有涉及原生質(zhì)體的融合，B錯(cuò)誤；培養(yǎng)紫草根細(xì)胞的培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，需要添加瓊

脂，C正確；紫草素是細(xì)胞產(chǎn)物，只需要培育到愈傷組織即可，D錯(cuò)誤。

11.（2019?全國(guó)卷HI）培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如圖所示。

⑥⑤④

回答下列問題：

⑴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O

⑵步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是。

⑶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

組織通過細(xì)胞的過程，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）遺傳特性無性

【解析】（1）根據(jù)題意分析，用胡蘿卜的組織細(xì)胞可以培育成完整的植株，其原理是植物細(xì)胞

的全能性。（2）形成層細(xì)胞具有分裂能力，分化程度低，易形成愈傷組織，因此步驟③中切取

胡蘿卜塊時(shí)強(qiáng)調(diào)要切取含有形成層的部分。（3）步驟⑤為脫分化過程，步驟⑥為再分化過程，

由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗以及兩個(gè)過程需要激素的比例要求等有所不同，因此由步驟⑤到步驟⑥的

過程需要更換新的培養(yǎng)基；由愈傷組織形成試管苗的過程為再分化。（4）步驟⑥為再分化過程,

需要進(jìn)行照光培養(yǎng)，以利于葉綠素的合成。（5）植物組織培養(yǎng)技術(shù)屬于無性繁殖，獲得的后代

可以保持親本的優(yōu)良性狀。

12.（2020.江蘇模擬）近年來，一種名為“愛媛橙”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“愛媛橙”，其部分流程如下圖所示，回答下

列問題：

融

，

愛

贛南①一贛南橙合

雜

愈

媛

的??⑤

種

橙細(xì)胞原生質(zhì)體、刈傷

橙

原

一

細(xì)