第04講植物細胞工程的基本技術(shù)

廊目標】

1.概述植物組織培養(yǎng)的原理及過程，掌握細胞的全能性概念。

2.獨立完成植物組織培養(yǎng)試驗，提高動手實踐能力及實驗分析能力。

3.體會細胞工程的意義，揭秘生物技術(shù)的神秘，進一步領(lǐng)悟生物技術(shù)造福人類的意義。

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

5.學習植物體細胞雜交技術(shù)的實驗過程，理解科學的本質(zhì)、科學研究的思路和方法。

情感態(tài)度價值觀目標：體會技術(shù)進步可以推動其他相關(guān)實驗的進步，不斷創(chuàng)新，敢于突破傳統(tǒng)的壁壘，創(chuàng)

造出新產(chǎn)品。

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

7.體會細胞工程從實驗室到工廠的運用，提高實踐能力，建立科學技術(shù)觀。

8.學生切身感受到科技對農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等的促進作用，領(lǐng)悟生物技術(shù)造福人類。

【基礎(chǔ)知識】

一、植物細胞的全能性

細胞全能性：細胞經(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胞的潛能。

特別提醒

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

2.植物細胞表現(xiàn)全能性的條件

①離體狀態(tài)。

②營養(yǎng)物質(zhì)：種類齊全、比例合適。

③植物激素：生長素、細胞分裂素。

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)的活細胞盡管具有全能性，但受基因選擇性表達的調(diào)控，一般都要進行定

向的、不可逆的細胞分化，不能表現(xiàn)其全能性。

4.細胞分化指在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(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，叫作細胞分化。例如由種子發(fā)育成植株的過程中要經(jīng)過細胞分化，以形成不同的組織和器官。

5.脫分化指在一定激素和營養(yǎng)等條件的誘導下，植物已經(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，進而形成薄壁組織團塊（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.全能性表達過程

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

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，進而形成完整的小植

株。

③激素的作用：植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、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、組織或細胞。

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

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

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

二、植物細胞工程的基本技術(shù)

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

2.植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交的原理、過程、應用比較

比較項目植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交

原理（理論

細胞的全能性細胞膜具有一定的流動性和細胞的全能性

基礎(chǔ)）

外植體植物細胞A

1去壁

1脫分化

原生質(zhì)體A、人工誘導、融合的原

愈傷組織原生質(zhì)體B/＞生質(zhì)體AB

t主群1再生出

過程1再分化去壁|細胞壁

根、芽或胚狀體植物細胞B雜種細

胞AB

［發(fā)育脫分化

植物體雜種植株＜愈傷組織

選取根尖、莖尖、形成層部位（最容易誘

選材不同植物細胞（融合后形成雜種細胞）

導脫分化）

①除脫分化、再分化外，還要用纖維素酶和果膠酶

去除細胞壁；②用物理法（電融合法、離心法）或化

技術(shù)操作脫分化、再分化

學法［聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合

法］誘導細胞融合

①快速繁殖、作物脫毒等；②培育新品打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物新品

應用

種；③生產(chǎn)細胞產(chǎn)物種

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

歸納總結(jié)

1.植物細胞工程的理論基礎(chǔ)是植物細胞的全能性。

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

3.植物體細胞雜交和有性雜交結(jié)果不同：兩個二倍體植物通過植物體細胞雜交獲得的異源四倍體，兩個二倍

體植物通過雜交獲得的仍然是二倍體。

4.植物體細胞雜交不經(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)體指除去細胞壁后的植物細胞、真菌細胞或細菌細胞。

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

7.原生質(zhì)滴：指動物精子形成過程中，細胞核變?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拥奈玻€粒體演變?yōu)榫€粒體鞘，細胞內(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，最后脫落。

三、植物繁殖的新途徑

1.微型繁殖：高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖；無性繁殖，保持優(yōu)良品種的遺傳特性；不受自然生長季節(jié)的

限制，可實現(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

會導致作物產(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）；植物細胞的

3.由愈傷組織進行細胞分化時，一般要先誘導其生芽，然后誘導其生根，可通過控制培養(yǎng)基中生長素和細胞

分裂素的比例來實現(xiàn)。

4.生長素和細胞分裂素用量的比例影響植物細胞的發(fā)育方向。

生長素用量/細胞分裂素用量結(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

比值適中促進愈傷組織的形成

5.脫毒苗彳抗毒苗：脫毒苗是選擇植物的莖尖（病毒極少，甚至無病毒）進行組織培養(yǎng)而獲得的，屬于細胞工

程的范疇?？苟久缡前涯晨共』?qū)氲绞荏w細胞中，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-秋水仙素或低溫誘導加倍-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、化學物質(zhì)等）的影響而發(fā)生突變。從產(chǎn)生突變的個體中可以篩選出對人們有用的突變體，進而培育成

新品種。

五、植物產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)

1.細胞產(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）-愈傷組織一分散形成細胞懸液一發(fā)酵，獲得細胞產(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。

【考點剖析】

考點一：植物細胞工程的基本技術(shù)

例L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，下列敘述正

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)過程應該在無菌的條件下進行，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錯誤；過程②的培養(yǎng)基

中需添加比例適中的細胞分裂素和生長素，以利于形成愈傷組織，B錯誤；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

得的植株可以進行光合作用，因此培養(yǎng)基中不需要加入蔗糖，D錯誤。

考點二：植物體細胞雜交

0^例2.］實驗人員利用矮牽牛（二倍體，2n=14）的紅色花瓣細胞（液泡呈紅色）與枸杞（四倍體，4n=48）

葉肉細胞，制備了相應的原生質(zhì)體，并誘導其融合,經(jīng)篩選、培養(yǎng)獲得雜種植株。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）

A.獲得該雜種植株打破了生殖隔離，實現(xiàn)了遠緣雜交育種

B.可利用電融合法、離心法誘導原生質(zhì)體融合

C.可利用光學顯微鏡觀察，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胞雜交技術(shù)，其最大的優(yōu)點是打破了生殖隔離，實現(xiàn)了遠緣雜

交育種，A正確；誘導植物原生質(zhì)體融合時，可以采用物理方法（電融合法、離心法等）和化學方法（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，則會形

成3種細胞，即矮牽牛細胞自身融合的細胞、枸杞細胞自身融合的細胞和雜種細胞，所以融合后的細胞中

染色體數(shù)目可能為28條、96條和62條，D錯誤。

考點三、植物繁殖新途徑

注2］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

敘述錯誤的是（）

;1

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)基中生長素和細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是誘導生芽，過程④是

誘導生根，兩個過程所用培養(yǎng)基中生長素和細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)了植物細胞的全能性，D正確。

【真題演練】

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.用自然生長的莖進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.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)的知識用自然生長的莖進行組培時需先用70%乙醇浸泡，再用5%次氯酸鈉

溶液浸泡消毒，A錯誤；培養(yǎng)瓶使用專用封口膜能保證外部的細菌等微生物不進入培養(yǎng)瓶內(nèi)部，又能保證

培養(yǎng)瓶內(nèi)部氧氣的供應，故不會阻止瓶內(nèi)外的氣體交換，B錯誤；組培苗鍛煉時采用的蛭石除了含有一些礦

質(zhì)元素，幾乎不含其他營養(yǎng)成分，C錯誤；不帶葉片的菊花幼莖切段經(jīng)誘導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)基中生長素與細胞分裂素的比值，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】本題考查植物組織培養(yǎng)技術(shù)的相關(guān)知識。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)過消毒處理后才能進行培養(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；生長素和細胞分裂素的比值高時，有利于根的分化，C正確；變異具有普遍性且

是不定向的，用同一植株體細胞離體培養(yǎng)獲得再生苗的過程中，細胞要進行有絲分裂，這一過程中可能會

發(fā)生基因突變或染色體變異等，D錯誤。

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：

(1)在用農(nóng)桿菌侵染的方法進行植物轉(zhuǎn)基因過程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制_______生長，二

是篩選轉(zhuǎn)化細胞。當選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度時，通常會出現(xiàn)較多假陽性植株，因此在轉(zhuǎn)基因前

需要對受體進行抗生素的檢測。

(2)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的能力和遺傳穩(wěn)定性。對培養(yǎng)的

受體細胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測，可通過觀察細胞內(nèi)形態(tài)是否改變進行判斷，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行判斷。

(3)植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達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)和長短等有

關(guān)。同時也與受體的取材有關(guān)，其中受體為時全能性表達能力最高。

【答案】(1)農(nóng)桿菌過低敏感性

(2)再生細胞核形態(tài)特征和數(shù)量

(3)培養(yǎng)時間受精卵

【解析】本題考查基因工程與植物組織培養(yǎng)。

(1)抗生素具有抑制細菌生長繁殖的作用。根據(jù)題中信息“在用農(nóng)桿菌侵染的方法進行……使用抗生素”分析,

使用抗生素的目的之一是抑制農(nóng)桿菌的生長繁殖。選擇培養(yǎng)基中抗生素起到選擇作用，當濃度過低時，通

常會出現(xiàn)較多假陽性植株，因此在轉(zhuǎn)基因前需要對受體進行抗生素的敏感性檢測。

(2)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、遺傳穩(wěn)定性

高。根據(jù)“分析染色體組型是否改變進行判斷”可知，對培養(yǎng)的受體細胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測，可通過觀察

細胞內(nèi)細胞核形態(tài)是否改變進行判斷，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。

(3)植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達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)時間長短(細胞

分裂次數(shù)有限)等有關(guān)。同時也與受體的取材有關(guān)，不同受體的全能性表達能力不同，其中受體為受精卵時

全能性表達能力最高。

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)過程中應給予適當光照以促進愈傷組織的光合作用

C.適當提高培養(yǎng)基中細胞分裂素的比例有利于愈傷組織分化成芽

D.常用莖尖進行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗是因為莖尖不含有毒物質(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，不能進行光合作用，再分化培養(yǎng)過程中需給予適當光照；培養(yǎng)基中細胞分裂素的比例高，有

利于愈傷組織分化成芽，生長素的比例高，有利于生根；常用莖尖進行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗是因為莖尖不

含或含病毒極少。

2.植物體細胞雜交要先去除細胞壁的原因是()

A.植物體細胞的結(jié)構(gòu)組成中不包括細胞壁

B.細胞壁使原生質(zhì)體失去活力

C.細胞壁阻礙了原生質(zhì)體的融合

D.細胞壁不是原生質(zhì)體的組成部分

【答案】C

【解析】細胞壁是植物細胞結(jié)構(gòu)的一部分，A項錯誤；細胞壁對植物細胞具有保護作用，不會使原生質(zhì)體

失去活力，但阻礙了原生質(zhì)體的融合，因此要除去細胞壁，B項錯誤，C項正確；細胞壁不是原生質(zhì)體的組

成部分，但不是植物體細胞雜交要先去除細胞壁的原因，D項錯誤。

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項錯誤；脫分化需要避光處理，再分化和植物生

長需要照光，因此過程①需要避光，過程②③需要照光，B項錯誤；過程①②③是植物組織培養(yǎng)過程，由花

粉細胞最終獲得了完整植物個體，說明花粉細胞具有全能性，C項正確；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項錯誤。

4.下列有關(guān)植物細胞全能性的敘述，正確的是（）

A.植物體只有高度分化的體細胞才具有發(fā)育成完整個體的潛能

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

C.植物細胞的全能性是植物體細胞雜交技術(shù)的理論基礎(chǔ)

D.高度分化的植物細胞隨時可能表現(xiàn)出全能性

【答案】C

【解析】植物細胞的全能性是指高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植物體的潛能，實際上只要植物

細胞含有本物種生長發(fā)育的全套基因就應具有全能性，如配子；植物體內(nèi)所有體細胞均來源于同一受精卵

的有絲分裂，遺傳物質(zhì)應相同；高度分化的植物細胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性。

5.下圖是甲、乙兩種植物體細胞雜交的過程，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胞壁

B.過程②的原理為細胞膜的選擇透過性

C.過程③是雜種細胞再生出細胞壁的過程

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,

其原理是細胞膜的流動性，B錯誤；過程③是雜種細胞再生出細胞壁的過程，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.植物體細胞雜交是利用不同物種的兩個體細胞融合成一個雜種細胞的過程。該過程是指（）

A.不同植物的精子與卵細胞的融合

B.不同植物的原生質(zhì)體的融合

C.完整的兩個植物體細胞的融合

D.植物花粉細胞的兩兩融合

【答案】B

【解析】精子與卵細胞屬于生殖細胞，所以二者的融合不屬于體細胞雜交；兩個完整的植物體細胞由于有

細胞壁無法融合，必須去除細胞壁，去除細胞壁的植物細胞叫原生質(zhì)體，因而植物體細胞雜交的實質(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（）

7-愈傷組V

織分裂

愈傷組織務化,試管苗

花藥，■*-7

/培養(yǎng)基"培養(yǎng)基心

d

A.愈傷組織是花粉細胞通過有絲分裂后形成的不規(guī)則的細胞團

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

C.為促進花粉細胞分裂生長，在培養(yǎng)基中應加入適宜濃度的生長素等激素

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)育而來的個體未經(jīng)秋水

仙素處理，是單倍體。

8.花粉植株是體細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胞具有全能性，其技術(shù)是植物組織培養(yǎng)

B.過程③是細胞再分化，其根本原因是基因的選擇性表達

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胞，可觀察到18條染色體

【答案】ABC

【解析】花粉細胞培育成單倍體植株，培育的原理是花粉粒細胞具有全能性，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，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胞，可觀

察到其染色體數(shù)為9條，D錯誤。

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?，F(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行快速消毒

B.需用聚乙二醇誘導根細胞的原生質(zhì)體融合

C.培養(yǎng)紫草根細胞的培養(yǎng)基中需要添加瓊脂

D.用適當?shù)募に卣T導愈傷組織分化成胚狀體或叢芽

【答案】AC

【解析】進行植物組織培養(yǎng)時，應選取合適的外植體并進行快速消毒，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錯誤；培養(yǎng)紫草根細胞的培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，需要添加瓊脂，C正確；紫草素是細

胞產(chǎn)物，只需要培育到愈傷組織即可，D錯誤。

11.（2019?全國卷III）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:

（1）利用胡蘿卜根段進行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因為植

物細胞具有O

（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)基上愈傷組織通過細胞

的過程，最終可形成試管苗。

（4）步驟⑥要進行照光培養(yǎng)，其作用是o

（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）形成層容易誘導形成愈傷組織（3）誘導愈傷組織

形成和誘導愈傷組織分化形成試管苗所需的生長素和細胞分裂素的比例不同分化（或再分化）（4）誘導葉

綠素的形成，使試管苗能夠進行光合作用（5）遺傳特性無性

【解析】（1）根據(jù)題意分析，用胡蘿卜的組織細胞可以培育成完整的植株，其原理是植物細胞的全能性。（2）

形成層細胞具有分裂能力，分化程度低，易形成愈傷組織，因此步驟③中切取胡蘿卜塊時強調(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，由于營養(yǎng)物質(zhì)的消耗以及兩個過程需要激

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、細膩多汁、口感似果凍等優(yōu)點，

被網(wǎng)友們稱為“果凍橙”，并迅速成為網(wǎng)紅水果?！皭坻鲁取庇筛涕倨贩N南香與西子香雜交獲得。某科研小組欲

利用細胞融合技術(shù)培育“愛媛橙”，其部分流程如下圖所示，回答下列問題：

融

。

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