第55講植物細(xì)胞工程課程標(biāo)準(zhǔn)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?？键c(diǎn)一植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.細(xì)胞工程的概念2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）概念：將的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。（2）原理：植物細(xì)胞的全能性。（3）基本過(guò)程（如菊花的組織培養(yǎng)）提醒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。③接種時(shí)注意外植體的方向，不要倒插。（4）植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素植物細(xì)胞的發(fā)育方向比值高有利于、抑制比值低有利于、抑制比值適中促進(jìn)的形成簡(jiǎn)記：“高”根，“低”芽，“中”愈傷注：表中比值為同時(shí)使用這兩類激素時(shí)，兩者用量的比例。1.（選擇性必修3P34正文）棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞全能性。（）2.（選擇性必修3P35探究·實(shí)踐）植物組織培養(yǎng)必須將外植體培養(yǎng)在天然培養(yǎng)基上誘導(dǎo)產(chǎn)生完整個(gè)體。（）3.（選擇性必修3P36探究·實(shí)踐）外植體用酒精消毒后，需要用清水沖洗后再用次氯酸鈉溶液進(jìn)行消毒處理。（）4.（選擇性必修3P35探究·實(shí)踐）愈傷組織是外植體經(jīng)脫分化和再分化后形成的。（）5.（選擇性必修3P35探究·實(shí)踐）無(wú)論脫分化還是再分化，過(guò)程中均需提供光照。（）6.（選擇性必修3P35探究·實(shí)踐）培養(yǎng)基添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素后，愈傷組織一定能發(fā)育成完整的植株。（）

1.（2025·廣東江門(mén)高三一模）“不是花中偏愛(ài)菊，此花開(kāi)盡更無(wú)花”，菊花因高潔的品質(zhì)備受人們喜愛(ài)。為實(shí)現(xiàn)菊花的快速繁殖，研究人員利用其外植體培養(yǎng)出大量幼苗，下列屬于該培養(yǎng)過(guò)程必需條件的是（）A.外植體細(xì)胞具有完整的細(xì)胞核B.外植體需經(jīng)過(guò)徹底滅菌處理C.外植體需用酶分散成單個(gè)細(xì)胞D.外植體細(xì)胞處于未分化狀態(tài)2.（2024·江蘇南通高三模擬）為實(shí)現(xiàn)多肉植物的規(guī)?；a(chǎn)，科研人員開(kāi)展了如下研究。相關(guān)敘述正確的是（）A.過(guò)程①宜選擇成熟葉片，分別用次氯酸鈉和70％的酒精浸泡30sB.過(guò)程②應(yīng)避光培養(yǎng)，防止愈傷組織分化成篩管、維管等C.過(guò)程③應(yīng)配制2種培養(yǎng)基，其主要目的是滿足不同階段試管苗對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求D.過(guò)程④應(yīng)在珍珠巖環(huán)境中添加適量蔗糖，為幼苗生長(zhǎng)提供碳源考點(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1.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）概念與原理（2）操作過(guò)程（3）意義：打破，實(shí)現(xiàn)，培育植物新品種等。提醒“番茄—馬鈴薯”超級(jí)雜種植株沒(méi)有如科學(xué)家所設(shè)想的那樣，地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯。主要原因是生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的。

2.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用（1）植物繁殖的新途徑提醒脫毒苗≠抗毒苗。脫毒苗只是體內(nèi)不含有病毒，而抗毒苗是可以抵抗病毒的侵染。（2）作物新品種的培育提醒①花藥培養(yǎng)≠花粉培養(yǎng)。在一個(gè)典型的花藥中，細(xì)胞根據(jù)染色體倍性可以分為兩大類：一類是單倍體的細(xì)胞（如花粉），另一類是二倍體的細(xì)胞（如花藥壁細(xì)胞等）。因此，理論上通過(guò)花藥培養(yǎng)的細(xì)胞包含單倍體和二倍體。②植物組織培養(yǎng)過(guò)程中需培養(yǎng)到愈傷組織才能誘變處理獲得突變體的原因是：在植物的組織培養(yǎng)過(guò)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)條件和誘變因素的影響而產(chǎn)生突變。（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、萜類和含氮化合物等。②方法：植物細(xì)胞培養(yǎng)【教材拾遺】（選擇性必修3P41相關(guān)信息）初生代謝是生物生長(zhǎng)和生存所必需的代謝活動(dòng)，因此在整個(gè)生命過(guò)程中它一直進(jìn)行著；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。1.（選擇性必修3P38圖2－4）再生出細(xì)胞壁是植物體細(xì)胞原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。（）2.（選擇性必修3P38拓展應(yīng)用）“番茄—馬鈴薯”雜種植株已經(jīng)實(shí)現(xiàn)地上結(jié)番茄，地下長(zhǎng)馬鈴薯。（）3.（選擇性必修3P40正文）利用組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗，獲得抗病毒的新物種。（）4.（選擇性必修3P41正文）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。（）5.（選擇性必修3P41相關(guān)信息）初生代謝和次生代謝在整個(gè)的生命過(guò)程中始終進(jìn)行。（）1.（2025·遼寧沈陽(yáng)模擬）科研人員利用野生型清水紫花苜蓿和里奧百脈根為材料培育抗動(dòng)物鼓脹病的新型牧草，研究主要流程如圖。下列說(shuō)法正確的是（）注：IOA可抑制植物細(xì)胞呼吸第一階段，R-6G可阻止線粒體的功能。A.用酶解法獲得原生質(zhì)體，需控制處理時(shí)間，以免酶破壞細(xì)胞膜B.②過(guò)程需要利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜種愈傷組織C.③過(guò)程可利用高Ca2＋—高pH、滅活的病毒或植物激素進(jìn)行誘導(dǎo)D.圖示技術(shù)打破了生殖隔離，再生植株發(fā)生了染色體變異2.（2025·山東日照期末）超低溫冷凍脫毒法是先用超低溫對(duì)細(xì)胞進(jìn)行選擇性破壞，再用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒植株的方法。以馬鈴薯莖尖為材料，采用超低溫冷凍脫毒法可獲得脫毒苗。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.選用莖尖培養(yǎng)獲得脫毒苗的原因是該部位細(xì)胞病毒少，甚至無(wú)病毒B.該技術(shù)利用了莖尖分生組織無(wú)成熟液泡不易形成冰晶的特性C.與傳統(tǒng)莖尖培養(yǎng)脫毒相比，該方法取材不受莖尖長(zhǎng)度的限制D.培養(yǎng)的脫毒苗不需要進(jìn)行病毒檢測(cè)，即可進(jìn)行擴(kuò)大繁殖3.（2025·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（）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120D.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

題后歸納植物體細(xì)胞雜交和有性雜交的比較1.（2024·江蘇高考13題）圖示植物原生質(zhì)體制備、分離和檢測(cè)的流程。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.步驟①添加鹽酸以去除細(xì)胞壁B.步驟②吸取原生質(zhì)體放入無(wú)菌水中清洗C.原生質(zhì)體密度介于圖中甘露醇和蔗糖溶液密度之間D.臺(tái)盼藍(lán)檢測(cè)后應(yīng)選擇藍(lán)色的原生質(zhì)體繼續(xù)培養(yǎng)2.（2024·甘肅高考15題）蘭州百合栽培過(guò)程中易受病毒侵染，造成品質(zhì)退化。某研究小組嘗試通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗，操作流程如圖。下列敘述正確的是（）A.①為脫分化過(guò)程，1號(hào)培養(yǎng)基中的愈傷組織是排列規(guī)則的薄壁組織團(tuán)塊B.②為再分化過(guò)程，愈傷組織細(xì)胞分化時(shí)可能會(huì)發(fā)生基因突變或基因重組C.3號(hào)培養(yǎng)基用于誘導(dǎo)生根，其細(xì)胞分裂素濃度與生長(zhǎng)素濃度的比值大于1D.百合分生區(qū)附近的病毒極少，甚至無(wú)病毒，可以作為該研究中的外植體

3.（2024·湖北高考11題）植物甲抗旱、抗病性強(qiáng)，植物乙分蘗能力強(qiáng)、結(jié)實(shí)性好?？蒲腥藛T通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育出兼有甲、乙優(yōu)良性狀的植物丙，過(guò)程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.過(guò)程①中酶處理的時(shí)間差異，原因可能是兩種親本的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)有差異B.過(guò)程②中常采用滅活的仙臺(tái)病毒或PEG誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合C.過(guò)程④和⑤的培養(yǎng)基中均需要添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素D.可通過(guò)分析植物丙的染色體，來(lái)鑒定其是否為雜種植株4.（2023·山東高考14題）利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在離體條件下對(duì)單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖，可獲得植物細(xì)胞的某些次生代謝物。下列說(shuō)法正確的是（）A.利用該技術(shù)可獲得某些無(wú)法通過(guò)化學(xué)合成途徑得到的產(chǎn)物B.植物細(xì)胞體積小，故不能通過(guò)該技術(shù)進(jìn)行其產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)C.次生代謝物是植物所必需的，但含量少，應(yīng)選擇產(chǎn)量高的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)D.該技術(shù)主要利用促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的培養(yǎng)條件提高單個(gè)細(xì)胞中次生代謝物的含量5.（2024·山東高考20題改編）下列關(guān)于植物愈傷組織的說(shuō)法正確的是（）A.用果膠酶和膠原蛋白酶去除愈傷組織的細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體B.融合的原生質(zhì)體需再生出細(xì)胞壁后才能形成愈傷組織C.體細(xì)胞雜交獲得的雜種植株細(xì)胞中具有來(lái)自親本的2個(gè)細(xì)胞核D.通過(guò)愈傷組織再生出多個(gè)完整植株的過(guò)程屬于有性繁殖溯源教材（1）細(xì)胞壁阻礙著細(xì)胞間的雜交。在進(jìn)行體細(xì)胞雜交之前，必須先利用纖維素酶和果膠酶去除這層細(xì)胞壁。 （見(jiàn)選擇性必修3P37正文）（2）原生質(zhì)體融合后得到的雜種細(xì)胞，再生出細(xì)胞壁，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)可形成愈傷組織。（見(jiàn)選擇性必修3P37～38正文、圖2－4）（3）原生質(zhì)體融合包括細(xì)胞質(zhì)融合和細(xì)胞核融合兩個(gè)過(guò)程。（見(jiàn)選擇性必修3P38圖2－4）（4）植物組織培養(yǎng)技術(shù)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。（見(jiàn)選擇性必修3P39正文）（1）植物組培過(guò)程中蔗糖是植物細(xì)胞吸收的唯一碳源。 （2023·浙江1月選考）（）（2）宜選用藍(lán)莓成熟葉片為材料制備外植體。 （2022·遼寧高考）（）（3）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