九單元生物技術(shù)與工程第51講植物細(xì)

胞工程含答案第51講植物細(xì)胞工程

課標(biāo)內(nèi)容（D闡明植物組織培養(yǎng)是在一定條件下，將離體植物器官、組織或細(xì)

胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，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種細(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、次生代謝物生產(chǎn)、育種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)

基礎(chǔ)?精細(xì)梳理夯實(shí)必備知識(shí)

1.細(xì)胞工程的概念

一②一③一

操作水平4的

細(xì)胞生物學(xué)、分細(xì)胞器水平、獲得特定的細(xì)胞、

子生物學(xué)和發(fā)育細(xì)胞水平或組組織、器官、個(gè)體

生物學(xué)等織水平或其產(chǎn)品

2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)

（1）過(guò)程（如菊花的組織培養(yǎng)）

植物組織培養(yǎng)的過(guò)程菊花的組織培養(yǎng)過(guò)程

V

外植體是流水沖洗一酒精

指離體培

接種外植消毒f無(wú)菌水清

養(yǎng)的植物

外植體消?洗一次氯酸鈉溶

器官、組

體毒液處理f無(wú)菌水

織或細(xì)胞

脫清洗

營(yíng)養(yǎng)物

分

愈傷組化質(zhì)、激素

將消毒后的外植

織是不

a體切成。.5~1cm

R定形的誘導(dǎo)

長(zhǎng)的小段

金海壁組愈傷

形態(tài)?學(xué)下端插入

組織

織團(tuán)塊培家基,

將外植在接種到

培養(yǎng)基

激素、?誘耨而組織的

中生長(zhǎng)

光埴養(yǎng)差中

R素濃度z

＜細(xì)胞

454固體培東米

誘導(dǎo)

分裂素接種后的植物組

生芽

濃度，有織培養(yǎng)在18~22X:

利于芽＞的培養(yǎng)箱中，記

的分化錄愈傷組織生長(zhǎng)

情況

培養(yǎng)基

一?尢生等后生根

中生長(zhǎng)

“將愈傷組織轉(zhuǎn)接

素濃度

誘導(dǎo)至誘導(dǎo)生芽的培

?二細(xì)胞誘導(dǎo)

轉(zhuǎn)濟(jì)基上.生芽后

分裂素生根

目濃度，有生根再轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生

根的培養(yǎng)基上

利于根

打開(kāi)瓶蓋，在培

養(yǎng)箱內(nèi)生長(zhǎng)兒日

-移植到消過(guò)毒

的蛭石或珍珠巖

等環(huán)境中

將試管苗移栽至

,大出

(2)植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用

生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素植物組織的發(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)愈傷組織的形成

簡(jiǎn)記為：“高”根,“低”芽，“中”愈傷

3.植物細(xì)胞的全能性

細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生

(MJ)—物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能，即細(xì)胞

具有全能性

生物體的每個(gè)細(xì)胞中都含有發(fā)育成完整個(gè)

體所需的全套基因

，①受精卵〉生殖細(xì)胞〉體細(xì)胞

$②分化程度低的細(xì)胞〉分化程度高的細(xì)胞

一\③植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞

表現(xiàn)

-離體、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素、適宜的溫度和

條件pH

名師解讀

①光照：在愈傷組織誘導(dǎo)階段，對(duì)有些植物來(lái)說(shuō)，避光培養(yǎng)有利于細(xì)胞脫分化形

成愈傷組織。當(dāng)愈傷組織再分化出芽和葉時(shí)，一定要有光照，有利于葉片內(nèi)葉綠

素的合成。

②植物組織培養(yǎng)中所需的碳源一般為蔗糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又

可維持相對(duì)適中的滲透壓。

■考點(diǎn)速覽

(1)宜選用成熟葉片為材料制備外植體。(2022.遼寧卷，14D)(X)

提示一般選擇植物幼嫩的組織作為植物組織培養(yǎng)的外植體。

⑵植物組織培養(yǎng)時(shí)，外植體須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒。

(2022?浙江6月選考,23A)(X)

提示外植體的消毒步驟為流水沖洗一70%酒精消毒30s一無(wú)菌水清洗2?3次

一次氯酸鈉溶液處理30min一無(wú)菌水清洗2?3次。

⑶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。(2021.江蘇卷，

5C)(V)

(4)常用滅活的病毒誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合。(2020.山東卷，13C)(X)

提示滅活病毒誘導(dǎo)法常用于動(dòng)物細(xì)胞融合。

I典例?精心深研提升學(xué)科素養(yǎng)

考向結(jié)合植物組織培養(yǎng)技術(shù)，考查科學(xué)探究

1.(2023?重慶卷，15)某小組以擬南芥原生質(zhì)體為材料，研究了生長(zhǎng)素(IAA)、組

蛋白乙酰化及R基因?qū)υ|(zhì)體形成愈傷組織的影響。野生型(WT)和R基因突

變型（rr）的原生質(zhì)體分別經(jīng)下表不同條件培養(yǎng)相同時(shí)間后，檢測(cè)培養(yǎng)材料中R基

因表達(dá)量，并統(tǒng)計(jì)愈傷組織形成率，結(jié)果如圖所示，據(jù)此判斷，下列敘述正確的

是（）

編號(hào)原生質(zhì)體培養(yǎng)條件

①WT培養(yǎng)基

②WT培養(yǎng)基+合適濃度的IAA

③rr培養(yǎng)基

④rr培養(yǎng)基+合適濃度的IAA

⑤WT培養(yǎng)基+組蛋白乙?；种苿?/p>

A.組蛋白乙?；欣赪T原生質(zhì)體形成愈傷組織

B.R基因通過(guò)促進(jìn)IAA的合成提高愈傷組織形成率

C.組蛋白乙酰化通過(guò)改變DNA堿基序列影響R基因表達(dá)量

D.若用IAA合成抑制劑處理WT原生質(zhì)體，愈傷組織形成率將升高

答案A

解析分析圖表信息，①②對(duì)照，說(shuō)明IAA會(huì)促進(jìn)野生型R基因表達(dá)量，進(jìn)而

提高愈傷組織形成率。③④對(duì)照，說(shuō)明在不存在R基因時(shí)，IAA對(duì)突變型愈傷

組織形成率幾乎沒(méi)有影響。①⑤對(duì)照，說(shuō)明組蛋白乙酰化抑制劑會(huì)抑制R基因

的表達(dá)，進(jìn)而預(yù)測(cè)其抑制WT原生質(zhì)體愈傷組織的形成，即組蛋白乙?；瘯?huì)促進(jìn)

WT原生質(zhì)體形成愈傷組織。根據(jù)以上分析，A正確，B、D錯(cuò)誤；組蛋白乙酰

化屬于表觀遺傳的機(jī)制之一，其本身不會(huì)改變DNA的堿基序列，C錯(cuò)誤。

2.關(guān)于植物組織培養(yǎng)的再分化過(guò)程，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.再分化過(guò)程中，不同細(xì)胞內(nèi)合成了功能不同的特異性蛋白質(zhì)

B.脫分化與再分化過(guò)程所使用的培養(yǎng)基主要是激素濃度及用量比例的不同

C.再分化過(guò)程在實(shí)驗(yàn)室或植物組織培養(yǎng)車間進(jìn)行，需要避光處理

D.再分化過(guò)程中，核遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變，但mRNA有變化

答案C

解析再分化的本質(zhì)就是細(xì)胞分化，分化的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的基因選擇性表達(dá)，不

同細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA,合成了功能不同的特異性蛋白質(zhì)，A、D正確；

決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的濃度和用量比例，因此脫分化

與再分化過(guò)程所使用的培養(yǎng)基主要是激素濃度及用量比例的不同，B正確；誘導(dǎo)

愈傷組織期間一般不需要光照，但再分化過(guò)程將形成根和芽等營(yíng)養(yǎng)器官，芽的形

成需要一定的光照，同時(shí)葉綠素的形成過(guò)程也離不開(kāi)光照，所以再分化過(guò)程需要

光照，C錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二植物體細(xì)胞雜交技術(shù)及植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

基礎(chǔ)?精細(xì)梳理夯實(shí)必備知識(shí)

L植物體細(xì)胞雜交技術(shù)無(wú)性生殖

(1)概念與原理

將丕回來(lái)遮的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合

成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的

技術(shù)

?體細(xì)胞雜交利用了細(xì)胞膜的遜j生，雜種細(xì)胞

理/-培育成雜種植株利用了植物細(xì)胞的全能性

(2)過(guò)程

誘導(dǎo)融合的方法：

物理法：電融合法、離心法雜種植株屬于異源

化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)融合法、多倍體，變異類型

高Ca“一高pH融合法屬于柒皂體變弁

脫再

3噓

細(xì)胞質(zhì)O體_

(°)*■(°)正在融再生愈傷

B■\B原生合的原出組組織旗

細(xì)胞八質(zhì)體生質(zhì)體胞壁—、高爾泉體參移栽后

鬻既成藐黑線的植株

用纖維素酶和果

膠酶除去細(xì)胞壁、斐竺二m利用了磁的專一性

體細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)

(3)意義

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)

2.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

(1)植物繁殖的新途徑

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

②作物脫毒：利用植物頂端分生區(qū)附近（如莖尖）進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗。

（2）作物新品種的培育

項(xiàng)目單倍體育種突變體的利用

染色體變異和植物細(xì)胞的全能

原理突變和植物細(xì)胞的全能性

性

優(yōu)點(diǎn)明顯縮短育種年限產(chǎn)生突變，大幅度改良某些性狀

誘變處理

雜交一花藥離體培養(yǎng)一單倍體

植株春品純合二倍體植

過(guò)程外植體」史分■也愈傷組織舞

分化

株（以二倍體為例）突變體髏新品種

（3）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)

①次生代謝物

次生代謝不是生物生長(zhǎng)所必需的，一般在特定的組織或器官中，并在一定的環(huán)境

和時(shí)間條件下才進(jìn)行。在該過(guò)程中產(chǎn)生的一類小分子有機(jī)化合物就是次生代謝

物，如酚類、苗類和含氮化合物等。

②方法植物細(xì)胞培養(yǎng)

詢不在離體條件下對(duì)單個(gè)植物細(xì)胞或細(xì)胞生進(jìn)行

但少一培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)

施遵）細(xì)胞增殖

行齡不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，

心以對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有重要意義

③應(yīng)用舉例人參皂昔、紫杉醇的工廠化生產(chǎn)

■重點(diǎn)透析

1.植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的比較

植物組織培養(yǎng)）Jig殖物體細(xì)胞雜交）

VVV

植物細(xì)胞的全能性〈便回細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)

胞的全能性

離體的植物器官、植物細(xì)胞A

I去壁

組織或細(xì)胞人

原生質(zhì)體融合的原

|脫分化A

原生質(zhì)體B生質(zhì)體AB

愈傷組織再生|壁

怯壁導(dǎo)

I再分化植物細(xì)胞B雜種細(xì)

胚狀體胞AB

|發(fā)育

脫分I化

植物體再

雜種植株-愈傷組織

選取根尖、莖尖、I

形成層等容易誘導(dǎo)選材）??不同種植物體細(xì)胞

脫分化的部位

2.植物體細(xì)胞雜交和有性雜交的辨析

（兩個(gè)不同品種的植物細(xì)胞A、B）

植物細(xì)胞A含有2x條染植物細(xì)胞B含有2y條染

色體,2個(gè)染色體組，基色體，2個(gè)染色體組，基

因型為Aabb因型為ccDd

［植物體細(xì)胞雜交）什直物有性雜交）

V

無(wú)性生殖＜殖方式二〉A(chǔ)有性生殖

染色體變異＜異類變二＞基因重組

不遵循＜（藍(lán)

＞遵循

（2￡+2曠）條《“雜交后細(xì)胞、）A（x+y）條

染色體'

AbcD或abcD或

AabbeeDd＜基因型7

或

AAbedabed

體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，不管是染色

體數(shù)、染色體組數(shù)還是基因型都采用直接相加的方法,

而植物有性雜交則為先減半再相加

典例?精心深研提升學(xué)科素養(yǎng)

考向1圍繞植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，考查科學(xué)思維

1.（2024.西工大附中調(diào)研）科學(xué)家利用馬鈴薯和西紅柿葉片分離原生質(zhì)體并進(jìn)行

細(xì)胞雜交，最終獲得了雜種植株，相關(guān)過(guò)程如圖所示。有關(guān)分析正確的是（）

撕去

下表皮

表皮已消酶溶液及滲透壓穩(wěn)原生質(zhì)體沉

毒的葉片定劑,葉段漂浮其上于培養(yǎng)皿底

吸掉酶液七|-原生質(zhì)體

g3-爰陞f(xié)叵細(xì)胞雜交—雜種植株

LLJ

原生質(zhì)體懸浮細(xì)胞

于清洗培養(yǎng)基碎片

A.過(guò)程①應(yīng)將葉片上表皮向上，置于含纖維素酶和果膠酶的等滲或略高滲溶液中

B.過(guò)程②中的原生質(zhì)體由細(xì)胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成

C.④過(guò)程可用高Ca2+—低pH融合法，目的是促進(jìn)原生質(zhì)體融合

D.⑤進(jìn)行脫分化和再分化過(guò)程，雜種植株一定具有馬鈴薯和西紅柿的優(yōu)良性狀

答案A

解析①過(guò)程為去除細(xì)胞壁以獲得原生質(zhì)體，應(yīng)將葉片下表皮的一面朝下（能與

溶液接觸），原生質(zhì)體沒(méi)有細(xì)胞壁，為避免原生質(zhì)體吸水破裂，將葉片置于含纖

維素酶和果膠酶的等滲或略高滲溶液中，A正確；原生質(zhì)層是由細(xì)胞膜、液泡膜

以及這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成的，B錯(cuò)誤；誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的化學(xué)包括聚乙

二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等，C錯(cuò)誤；由于雜種細(xì)胞基因的表

達(dá)會(huì)相互影響等，獲得的雜種植株不一定能夠表現(xiàn)親本的優(yōu)良性狀，D錯(cuò)誤。

2.（2024.安徽淮北調(diào)研）甲品種（2〃清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（2〃）細(xì)胞質(zhì)中的可育

基因引入甲中。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

R-6G處理

|細(xì)胞質(zhì)失去活力

廊正核失去活力

紫外線照射

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)素和赤霉素的誘導(dǎo)，直接再分化成為雜種植株

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C

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處理可使用纖維素酶和果膠酶，B處理可

使用聚乙二醇，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)，脫分化

形成愈傷組織，再分化形成胚狀體，進(jìn)一步發(fā)育成雜種植株，C錯(cuò)誤；甲品種青

花菜具有由核基因控制的多種優(yōu)良性狀，雜種植株細(xì)胞核內(nèi)含有控制甲青花菜優(yōu)

良性狀的基因，具備乙品種細(xì)胞質(zhì)中的可育基因，因此精子中具備一半核基因，

并可通過(guò)父本（精子）進(jìn)行傳遞，D正確。

考向2結(jié)合植物細(xì)胞工程的應(yīng)用，考查科學(xué)思維能力

3.（2024.河南名校聯(lián)盟）為拯救珍稀植物紅豆杉，并同時(shí)獲得高抗癌活性物質(zhì)——

紫杉醇，科研小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程。下列相關(guān)敘述正確的是（）

紅g杉誘導(dǎo)愈傷多生胚狀體一^紅豆杉植株

組織方鏟愈傷組織*|一紫杉醇

A.誘導(dǎo)紅豆杉莖尖經(jīng)過(guò)再分化過(guò)程形成愈傷組織

B.整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例固定不變

C.用液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)愈傷組織生產(chǎn)紫杉醇時(shí)，通常要通入無(wú)菌空氣

D.同一植株不同部位的組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的植株基因型一定相同

答案C

解析誘導(dǎo)紅豆杉莖尖經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程形成愈傷組織，A錯(cuò)誤；培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素

和細(xì)胞分裂素的比例會(huì)影響細(xì)胞分化的方向，整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂

素的比例不是固定不變的，B錯(cuò)誤；用液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)的愈傷組織生產(chǎn)紫杉

醇時(shí)，需要通入無(wú)菌空氣，利于細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，C正確；同一植株不同部位

的組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的植株基因型不一定相同，如用花粉粒培養(yǎng)獲得的愈

傷組織細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目是正常體細(xì)胞的一半，D錯(cuò)誤。

4.（2024.江蘇揚(yáng)州模擬）辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)

域。辣椒素的獲得途徑如圖。下列表述正確的是（）

A.實(shí)現(xiàn)①過(guò)程的條件是外植體細(xì)胞發(fā)生基因突變

B.①過(guò)程受外源激素的調(diào)控，②過(guò)程受內(nèi)源激素的調(diào)控

C.獲得脫毒苗常用的外植體是成熟的根和莖，脫毒苗具有更強(qiáng)的抗病毒能力

D.通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)獲得辣椒素的過(guò)程可不需要實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的全能性

答案D

解析①表示脫分化，細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)不變，沒(méi)有發(fā)生基因突變，A錯(cuò)誤；

①和②分別表示脫分化和再分化，在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，需要在培養(yǎng)基中添加

適當(dāng)比例的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)細(xì)胞的脫分化和再分化，B錯(cuò)誤；因?yàn)榉稚?/p>

組織的病毒極少，甚至沒(méi)有病毒，所以將分生組織（如根尖、莖尖）進(jìn)行離體培養(yǎng)

能獲得脫毒植株而并非根和莖，脫毒苗不具有更強(qiáng)的抗病毒能力，C錯(cuò)誤；由圖

可知辣椒素是細(xì)胞產(chǎn)物，通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)得到高產(chǎn)細(xì)胞系時(shí)就可產(chǎn)生，不需要發(fā)育

成植株或分化形成其他各種細(xì)胞，所以可不實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的全能性，D正確。

■關(guān)鍵?真題必刷

1.（2023?廣東卷，12）人參皂昔是人參的主要活性成分?？蒲腥藛T分別誘導(dǎo)人參根

與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進(jìn)行細(xì)胞融合，以提高人參皂昔的產(chǎn)率。下列敘述錯(cuò)

誤的是（）

A.細(xì)胞融合前應(yīng)去除細(xì)胞壁

B.高Ca2+—高pH溶液可促進(jìn)細(xì)胞融合

C.融合的細(xì)胞即為雜種細(xì)胞

D.雜種細(xì)胞可能具有生長(zhǎng)快速的優(yōu)勢(shì)

答案C

解析在細(xì)胞融合前，必須先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，再誘導(dǎo)原生質(zhì)體

融合，A正確；人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合有物理法和化學(xué)法，用高Ca2+—高pH溶

液可促進(jìn)細(xì)胞融合，B正確；融合的細(xì)胞中有人參根一人參根細(xì)胞、人參根一胡

蘿卜根細(xì)胞、胡蘿卜根一胡蘿卜根細(xì)胞，只有人參根一胡蘿卜根細(xì)胞才是雜種細(xì)

胞，C錯(cuò)誤；雜種細(xì)胞含兩種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，可能具有生長(zhǎng)快速的優(yōu)勢(shì)，D正

確。

2.（2022.浙江6月選考，23）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.不帶葉片的菊花莖切段可以通過(guò)器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株

答案D

解析自然生長(zhǎng)莖段的消毒屬于外植體消毒，先用70%酒精消毒30s,再用無(wú)菌

水清洗，然后用5%次氯酸鈉消毒處理，最后再用無(wú)菌水清洗，A錯(cuò)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(cuò)誤；組培苗

鍛煉時(shí)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(zhǎng)，C錯(cuò)誤；不帶葉片的菊花莖切段可通過(guò)植物組織培養(yǎng)分

化出芽和根這種器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株，D正確。

3.（2022.遼寧卷，14）藍(lán)莓細(xì)胞富含花青素等多酚類化合物。在藍(lán)莓組織培養(yǎng)過(guò)程

中，外植體切口處細(xì)胞被破壞，多酚類化合物被氧化成褐色醍類化合物，這一過(guò)

程稱為褐變。褐變會(huì)引起細(xì)胞生長(zhǎng)停滯甚至死亡，導(dǎo)致藍(lán)莓組織培養(yǎng)失敗。下列

敘述錯(cuò)誤的是（）

A.花青素通常存在于藍(lán)莓細(xì)胞的液泡中

B.適當(dāng)增加培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至新鮮培養(yǎng)基的頻率以減少褐變

C.在培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑以減少褐變

D.宜選用藍(lán)莓成熟葉片為材料制備外植體

答案D

解析花青素是水溶性色素，主要存在于藍(lán)莓細(xì)胞的液泡中，A正確；適當(dāng)增加

培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至新鮮培養(yǎng)基的頻率，以及時(shí)清除多酚類化合物被氧化成的褐色配類

化合物，以減少褐變，B正確；接種外植體時(shí)，在培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑

以減少褐變，C正確；宜選用藍(lán)莓幼嫩葉片為材料制備外植體，因?yàn)橛啄廴~片細(xì)

胞分裂旺盛、易培養(yǎng)，D錯(cuò)誤。

4.（2022.重慶卷，5）植物體細(xì)胞通常被誘導(dǎo)為愈傷組織后才能表現(xiàn)全能性。研究

發(fā)現(xiàn)，愈傷組織的中層細(xì)胞是根或芽再生的源頭干細(xì)胞，其在不同條件下，通過(guò)

基因的特異性表達(dá)調(diào)控生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素的作用，表現(xiàn)出不同的效應(yīng)（如表）。

已知生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于根的再生；反之，有利于芽的再

生。下列推論不合理的是（）

條件基因表達(dá)產(chǎn)物和相互作用效應(yīng)

①WOX5維持未分化狀態(tài)

②WOX5+PLT誘導(dǎo)出根

③WOX5+ARR2,抑制ARR5誘導(dǎo)出芽

A.WOX5失活后，中層細(xì)胞會(huì)喪失干細(xì)胞特性

B.WOX5+PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累

C.ARR5促進(jìn)細(xì)胞分裂素積累或提高細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分裂素的敏感性

D.體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能相互抑制

答案C

解析根據(jù)表格信息可知，WOX5能維持未分化狀態(tài)，使植物細(xì)胞保持分裂能

力強(qiáng)、較大的全能性，若WOX5失活后，中層細(xì)胞會(huì)喪失干細(xì)胞分裂能力強(qiáng)、

分化程度低的特性，A正確；由題干信息“生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)

有利于根的再生”，再結(jié)合表格信息，WOX5+PLT可誘導(dǎo)出根，可推測(cè)WOX5

+PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累，B正確；由題意可知，生長(zhǎng)素的生

理作用小于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于芽的再生，而抑制ARR5能誘導(dǎo)出芽，可知ARR5

被抑制時(shí)細(xì)胞分裂素較多，故可推測(cè)ARR5抑制細(xì)胞分裂素積累或降低細(xì)胞對(duì)細(xì)

胞分裂素的敏感性，C錯(cuò)誤；由題干信息可知，出芽或出根都是生長(zhǎng)素與細(xì)胞分

裂素含量不均衡時(shí)才會(huì)發(fā)生，故可推測(cè)體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能

相互抑制，D正確。

5.（2023?新課標(biāo)卷，35）根瘤菌與豆科植物之間是互利共生關(guān)系，根瘤菌侵入豆科

植物根內(nèi)可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。為了尋找抗逆性強(qiáng)

的根瘤菌，某研究小組做了如下實(shí)驗(yàn)：從鹽堿地生長(zhǎng)的野生草本豆科植物中分離

根瘤菌；選取該植物的莖尖為材料，通過(guò)組織培養(yǎng)獲得試管苗（生根試管苗）；在

實(shí)驗(yàn)室中探究試管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力?；卮鹣铝袉?wèn)題：

⑴從豆科植物的根瘤中分離根瘤菌進(jìn)行培養(yǎng)，可以獲得純培養(yǎng)物，此實(shí)驗(yàn)中的

純培養(yǎng)物是_______________________________________________________________

_________________________________________________________________________O

(2)取豆科植物的莖尖作為外植體，通過(guò)植物組織培養(yǎng)可以獲得豆科植物的試管

苗。外植體經(jīng)誘導(dǎo)形成試管苗的流程是：外植體一工愈傷組織一缸試管苗。其

中①表示的過(guò)程是,②表示的過(guò)程是。由外植體最終獲得完整

的植株，這一過(guò)程說(shuō)明植物細(xì)胞具有全能性。細(xì)胞的全能性是指

(3)研究小組用上述獲得的純培養(yǎng)物和試管苗為材料，研究接種到試管苗上的根

瘤菌是否具有固氮能力，其做法是將生長(zhǎng)在培養(yǎng)液中的試管苗分成甲、乙兩組，

甲組中滴加根瘤菌菌液，讓試管苗長(zhǎng)出根瘤。然后將甲、乙兩組的試管苗分別轉(zhuǎn)

入的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，觀察兩組試管苗的生長(zhǎng)狀況，若甲組的生長(zhǎng)狀況好

于乙組，則說(shuō)明_______________________________________________________

(4)若實(shí)驗(yàn)獲得一種具有良好固氮能力的根瘤菌，可通過(guò)發(fā)酵工程獲得大量根瘤

菌，用于生產(chǎn)根瘤菌肥。根瘤菌肥是一種微生物肥料，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用微生物

肥料的作用是______________________________________________________________

_________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。

答案(1)由一個(gè)根瘤菌繁殖所獲得的根瘤菌群體

(2)脫分化再分化細(xì)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

其他各種細(xì)胞的潛能

(3)不含氮源分離得到的根瘤菌具有固氮能力

(4)增進(jìn)土壤肥力、改良土壤結(jié)構(gòu)

解析(1)在微生物學(xué)中，將接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類

微生物的群體稱為培養(yǎng)物。由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物。

對(duì)于本實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)就是單個(gè)根瘤菌繁殖得到的單菌落。(2)植物組織培養(yǎng)的過(guò)程先

是脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成試管苗。細(xì)胞全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和

分化后，仍具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能。(3)甲組和乙組

的區(qū)別是有無(wú)固氮菌，因?yàn)樘骄康氖墙臃N到試管苗上的根瘤菌是否具有固氮能

力，所以要保證培養(yǎng)液其他營(yíng)養(yǎng)成分齊全但沒(méi)有氮源，如果甲的生長(zhǎng)狀況好于乙

組，說(shuō)明接種到試管苗上的根瘤菌具有固氮能力。（4）根瘤菌肥料作為一種微生

物肥料（利用有益微生物直接改善植物營(yíng)養(yǎng)和減少植物病害的活菌制劑）已在實(shí)

際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，除根瘤菌肥料外，還有固氮菌肥料、磷細(xì)菌肥料、鉀細(xì)菌肥

料等。使用微生物肥料可改善土壤結(jié)構(gòu)、增進(jìn)土壤肥力、促進(jìn)植株生長(zhǎng)、提高農(nóng)

作物產(chǎn)量、改進(jìn)農(nóng)作物品質(zhì)、增強(qiáng)抗逆性等。

限時(shí)強(qiáng)化練

（時(shí)間：30分鐘）

【對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化】

考點(diǎn)一植物組織培養(yǎng)技術(shù)

1.（2024.東北師大附中）植物組織培養(yǎng)的常見(jiàn)流程為：外植體的消毒處理、接種一

誘導(dǎo)愈傷組織一分化長(zhǎng)芽與生根一試管苗過(guò)渡等。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.外植體和培養(yǎng)基需消毒后再接種，接種時(shí)需注意外植體的方向，不要倒插

B.愈傷組織的誘導(dǎo)受激素組合的影響，不受營(yíng)養(yǎng)、光照等因素的影響

C.獲得原生質(zhì)體后需在無(wú)菌水中用纖維素酶和果膠酶混合處理懸浮組織

D.試管苗移栽到室外前需用自來(lái)水洗掉根部的瓊脂，以免瓊脂發(fā)霉引起爛根

答案D

解析培養(yǎng)基需滅菌，外植體需消毒，之后再接種，接種外植體時(shí)要注意方向，

應(yīng)使其形態(tài)學(xué)下端接觸培養(yǎng)基，故接種時(shí)要注意外植體的方向，不要倒插，A錯(cuò)

誤；愈傷組織的誘導(dǎo)受激素組合的影響，也受營(yíng)養(yǎng)、光照等因素的影響，B錯(cuò)誤;

在獲得植物原生質(zhì)體時(shí)，應(yīng)在0.5?0.6（niol.LT）的甘露醇溶液環(huán)境下用纖維素酶

和果膠酶混合液處理實(shí)驗(yàn)材料，將細(xì)胞壁消化除去，獲得球形的原生質(zhì)體，C錯(cuò)

誤；經(jīng)過(guò)煉苗的幼苗移栽到實(shí)驗(yàn)室外前需要洗苗，目的是洗掉根部的瓊脂，以免

瓊脂發(fā)霉引起爛根，此時(shí)試管苗出瓶后需要進(jìn)行一定時(shí)間對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)，故

洗苗時(shí)通常用自來(lái)水，D正確。

2.（2024.華師一附中質(zhì)檢）如圖是胡蘿卜根細(xì)胞形成植株的示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法

錯(cuò)誤的是（）

單個(gè)細(xì)胞

分裂成多

多個(gè)細(xì)胞試管植株長(zhǎng)成的

胡蘿分離的

分化成胚（長(zhǎng)在胡蘿卜

卜根單細(xì)胞

狀體瓊脂中）植株

A.過(guò)程③中進(jìn)行的細(xì)胞分裂是有絲分裂

B.過(guò)程②表示細(xì)胞脫分化形成愈傷組織

C.單個(gè)高度分化的動(dòng)物細(xì)胞也可經(jīng)上述過(guò)程培養(yǎng)成新個(gè)體

D.胡蘿卜根、莖、葉等功能不同，其根本原因是基因的選擇性表達(dá)

答案C

解析高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的全能性很難表達(dá)，單個(gè)高度分化的動(dòng)物細(xì)胞不能經(jīng)

題述過(guò)程培養(yǎng)成新個(gè)體，C錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二植物體細(xì)胞雜交技術(shù)和植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

3.（2024?江西臨川一中）如圖是利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(shì)，通過(guò)植物細(xì)胞工

程技術(shù)培育高產(chǎn)、耐鹽的雜種植株的實(shí)驗(yàn)流程圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

甲植物細(xì)胞甲原生質(zhì)體、PEG

乙植物細(xì)胞/處理'乙原生質(zhì)體/誘導(dǎo)

細(xì)胞分裂

A.進(jìn)行a處理時(shí)能用果膠酶和纖維素酶

B.b是誘導(dǎo)融合后得到的雜種細(xì)胞

C.c是培養(yǎng)后得到的具有高產(chǎn)、耐鹽性狀的幼芽

D.進(jìn)行d選擇時(shí)要將植株種在高鹽環(huán)境中

答案C

解析a處理表示酶解法去除細(xì)胞壁，用纖維素酶和果膠酶，A正確；b表示誘

導(dǎo)原生質(zhì)體融合后得到的雜種細(xì)胞，B正確；c表示再分化形成的胚狀體，C錯(cuò)

誤；進(jìn)行d選擇時(shí)，要將植株種在高鹽環(huán)境中，篩選獲得耐鹽植株，D正確。

4.（2024.北京海淀模擬）自然條件下蘭花雜交后代不易萌發(fā)?？蒲腥藛T用四倍體品

種綠寶石和二倍體品種春劍進(jìn)行雜交，獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)雜交蘭，并對(duì)其進(jìn)行染色體

觀察與計(jì)數(shù)，培育過(guò)程如圖。下列分析錯(cuò)誤的是（）

值?就共，一添加植物〃雜

春劍2原球莖（激素的培多

交

(2x=40)雜g培養(yǎng)基種類似嫩莖養(yǎng)基上’

蘭

x

T課上萌發(fā)’的結(jié)構(gòu)，可增增殖分Tf植

綠寶石b株

殖分化）苗

(4x=80)

A.調(diào)整培養(yǎng)基中植物激素的配比可影響原球莖的分裂與分化

B.從雜交蘭組織中選擇有絲分裂中期的細(xì)胞觀察染色體并計(jì)數(shù)

C.所得雜交蘭植株的體細(xì)胞染色體數(shù)為120

D.通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)從雜種胚繁殖得到的大量雜交蘭性狀一致

答案C

解析原球莖經(jīng)脫分化和再分化發(fā)育成試管苗，此過(guò)程需要不斷調(diào)整培養(yǎng)基中生

長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例，A正確；有絲分裂中期，染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰,

是觀察染色體的最佳時(shí)期，B正確；春劍配子的染色體數(shù)為20,綠寶石配子的

染色體數(shù)為40,春劍和綠寶石雜交，獲得的雜種胚染色體數(shù)為60,雜種胚增殖

分化過(guò)程中，遺傳物質(zhì)不變，所得雜交蘭植株的體細(xì)胞染色體數(shù)為60,C錯(cuò)誤;

通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行植物繁育，可以很好地保持親本的優(yōu)良性狀，原因是

植物組織培養(yǎng)過(guò)程中遺傳物質(zhì)不變，通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)從雜種胚繁殖得到的

大量雜交蘭性狀一致，D正確。

5.（2024.江蘇泰州模擬）新疆棉的“硬核”得益于得天獨(dú)厚的自然條件，也得益于

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、智慧農(nóng)業(yè)的助力。如圖是分離棉花原生質(zhì)體的過(guò)程，下列說(shuō)法

錯(cuò)誤的是（）

9蕊口翳口-魯5”可

表面已酶溶液及i參遺原生質(zhì)體原生質(zhì)體重新懸

消毒的壓穩(wěn)定劑.口沉于培養(yǎng)懸浮于清離浮于蘆

皿底洗培養(yǎng)基心糖清第

葉片段漂浮其一

培養(yǎng)基

Q以適當(dāng)?shù)拿芏?取少量樣品重新懸浮,用體

|重新懸浮于培t—

卜J型鱉計(jì)1于培養(yǎng)基力細(xì)胞

,養(yǎng)基中W數(shù)板計(jì)數(shù)里A碎片

A.制備原生質(zhì)體的葉片應(yīng)采用高壓蒸汽進(jìn)行消毒

B.制備原生質(zhì)體的酶溶液可能含纖維素酶和果膠酶

C.分離出的棉花原生質(zhì)體可用于植物體細(xì)胞雜交

D.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板是檢測(cè)原生質(zhì)體密度的工具之一

答案A

解析制備原生質(zhì)體的葉片時(shí)不能采用高壓蒸汽進(jìn)行滅菌，因?yàn)楦邏赫羝麥缇?/p>

會(huì)使原生質(zhì)體失活，A錯(cuò)誤；植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的

專一性原理，制備原生質(zhì)體的酶溶液可能含纖維素酶和果膠酶，B正確；分離出

的棉花原生質(zhì)體沒(méi)有細(xì)胞壁，可用于植物體細(xì)胞雜交，C正確；血細(xì)胞計(jì)數(shù)板是

檢測(cè)原生質(zhì)體密度的工具之一，D正確。

6.（2024.河北唐山質(zhì)檢）如圖①②③代表通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育新植株的三

條途徑，有關(guān)敘述正確的是（）

①外植體a脫分化?

一

無(wú)f（根）*1

菌

培外植體b

養(yǎng)

植（芽）

株

一

叵外普，第叵厘叵1M叵曹區(qū)碑胭甌

A.外植體a、b、c來(lái)自同一植株的不同部位，它們的全能性表達(dá)難易程度一般相

同

B.A1是愈傷組織，是排列疏松、有特定形態(tài)結(jié)構(gòu)、高度液泡化的薄壁細(xì)胞

C.將含B1的試管放在搖床上，通過(guò)固體培養(yǎng)基培養(yǎng)可以分散成單細(xì)胞，B3為胚

狀體

D.不同來(lái)源的C1可融合形成重組細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)獲得具有特定性狀的新植株

答案D

解析外植體a、b、c來(lái)自同種植株，根、芽、莖細(xì)胞的分化程度一般不同，因

此外植體a、b、c的全能性表達(dá)難易程度一般不同，A錯(cuò)誤；A1是愈傷組織，

愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無(wú)規(guī)則，是一種高度液泡化、無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞,

B錯(cuò)誤；將含B1的試管放在搖床上，需要用液體培養(yǎng)基，通過(guò)液體懸浮培養(yǎng)可

以分散成單細(xì)胞，再發(fā)育成胚狀體，形成植株，C錯(cuò)誤；不同來(lái)源的原生質(zhì)體可

以通過(guò)原生質(zhì)體融合技術(shù)將它們的遺傳物質(zhì)組合在一起，經(jīng)培養(yǎng)后獲得再生植

株，培育新品種，D正確。

【綜合提升】

7.（2024.河南南陽(yáng)調(diào)研）隨著對(duì)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的深入研究，其操作流程不斷改

進(jìn)和完善，該技術(shù)在我們的生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。如圖是將胡蘿卜的

某組織通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)成植株的簡(jiǎn)化流程。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

胡蘿卜塊—愈傷組織鼻胚狀體一配胡蘿卜植株

（1）圖中①②過(guò)程分別是、,兩過(guò)程所用的培養(yǎng)基存在不同之

處，主要是__________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑵從細(xì)胞水平看，圖中③過(guò)程主要是通過(guò)___________________兩個(gè)步驟來(lái)完

成的。圖中全過(guò)程表明，分化的植物細(xì)胞內(nèi)仍具有。

⑶植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，例如利用該技術(shù)培育無(wú)病毒草莓苗，

一般選取莖尖或根尖作為外植體，其原因是

請(qǐng)列舉該技術(shù)的其他應(yīng)用：_________________________________________

答案（1）脫分化再分化培養(yǎng)基中植物激素比例不同（2）細(xì)胞分裂和細(xì)胞分

化形成完整植株所需要的全套基因（3）植物分生區(qū)附近（如莖尖、根尖）的病毒

極少，甚至無(wú)病毒快速繁殖植物（微型繁殖）、單倍體育種、突變體的利用、細(xì)

胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)等（任選兩個(gè)，合理即可）

8.（2024?河北保定模擬）二倍體玉米是主要的經(jīng)濟(jì)作物。如圖為科研人員以雜合親

本植株為材料進(jìn)行的A、B、C、D四種人工繁殖過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

fA過(guò)程

程

fB過(guò)

程

過(guò)

fc

程

過(guò)

\D

朱

布O

⑴四種人工繁殖過(guò)程都用到的植物細(xì)胞工程技術(shù)是,該技術(shù)除用

于植物的微型繁殖外，還能用于________________________________________

____________________________________________________（答出一點(diǎn)即可）。

（2）某同學(xué)取圖中A過(guò)程所示的薄壁細(xì)胞制成臨時(shí)裝片進(jìn)行觀察，可觀察到后期

細(xì)胞中染色體組數(shù)為。B過(guò)程中①需經(jīng)過(guò)的生理過(guò)程有。

C過(guò)程為誘導(dǎo)植物生根，所用的激素及比例為。

（3）D過(guò)程中②表示原生質(zhì)體融合，其原理是?？茖W(xué)家利

用D過(guò)程培育出了白菜一甘藍(lán)，此技術(shù)與雜交育種相比具有的優(yōu)點(diǎn)是

(4)圖中過(guò)程獲得的子代植株基因型與親本基