2025屆人教版高考生物一輪復(fù)習(xí)：植物細(xì)胞工程

第55講植物細(xì)胞工程

【課標(biāo)內(nèi)容】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(xì)胞在

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合細(xì)胞，繼而培育成新植

物體的技術(shù)；3.舉例說明植物細(xì)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1植物組織培養(yǎng)

考點落實

［細(xì)胞生物學(xué)

原理和方法|分子生物學(xué)

〔發(fā)育生物學(xué)

細(xì)胞I操作水平：細(xì)胞器、細(xì)胞.或組織水平

工程目的：改變細(xì)胞內(nèi)的一遺傳物質(zhì)一或

獲得.細(xì)胞產(chǎn)品一

f植物細(xì)胞工程

〔［動物細(xì)胞工程

知識1植物組織培養(yǎng)基本技術(shù)

1.概念：植物組織培養(yǎng)是指將離體的植物器官、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)胞的全能性一。

'①具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)

②.離體.狀態(tài)（脫離母體）

全能性表達(dá)的條件〈③一定的營養(yǎng)、植物激素（如生長素和

細(xì)胞分裂素）等

、④環(huán)境條件：無菌、適宜的—溫度_、光照

解疑釋惑

植物細(xì)胞在未脫離母體狀態(tài)下不體現(xiàn)全能性，如芽原基的細(xì)胞只能發(fā)育為芽，葉原基的

細(xì)胞只能發(fā)育為葉。這是因為在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會選擇性表

達(dá)。

3.流程

解疑釋惑

三個重要概念

、讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過透導(dǎo)后，失

［脫?化］,去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未

女工分化細(xì)胞的過程。一般不需要光照

形成

愈傷-不定形的薄壁組織團塊

組織

—?一,愈傷組織重新分化成芽、根

再分化卜等器官的過程s需要光照

4.植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基(MS培養(yǎng)基)

(1)主要成分

成分作用

無機

提供植物細(xì)胞生活所必需的無機鹽和水

營養(yǎng)

有機提供碳源和能量，調(diào)節(jié)滲透壓；氨基酸和維生素滿足離體植

營養(yǎng)物細(xì)胞的特殊營養(yǎng)需求

生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵

激素

激素

瓊脂凝固劑

(2)類型

①誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基:生長素與細(xì)胞分裂素濃度相當(dāng)。

②誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基：生長素濃度/細(xì)胞分裂素濃度的比值—低_

③誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基：生長素濃度/細(xì)胞分裂素濃度的比值—高_(dá)

解疑釋惑

植物組織培養(yǎng)中的無菌操作

(1)無菌操作的理由：避免雜菌在培養(yǎng)基上迅速生長消耗營養(yǎng)，同時防止有些雜菌危害培

養(yǎng)物的生長。

（2）無菌操作要求：①培養(yǎng)基滅菌（高壓蒸汽滅菌）；②外植體要進行_消毒一處理（酒精、

次氯酸鈉、無菌水沖洗）;③接種的無菌操作（各種器械要徹底無菌濾紙、

酒精燈火焰旁、封口膜或瓶蓋封住瓶口）；④無菌箱中培養(yǎng)；⑤移栽到消過毒的環(huán)境中

一生存一段時間（“煉苗”）。

知識2植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

1.植物繁殖的新途徑：快速（微型）繁殖、作物脫毒。

優(yōu)點：能保持優(yōu)良品種的遺傳特性；可以快速大量地培育新個體，有利于進行工廠

化培養(yǎng)；選材少，周期短，便于自動化管理。

2.作物新品種的培育：單倍體育種（如花藥/花粉離體培養(yǎng)）、突變體的利用（用

射線、化學(xué)物質(zhì)等處理培養(yǎng)的細(xì)胞后篩選）。

3.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：獲取植物一次生代謝物一，如紫杉醇、人參皂甘的生產(chǎn)。

一般只需培養(yǎng)到愈傷組織階段,從細(xì)胞培養(yǎng)液中獲取產(chǎn)物。具有不占用耕地，幾

乎不受天氣、季節(jié)等的限制等優(yōu)點。

解疑釋惑

（1）幼嫩的組織脫分化較為容易，如莖尖、根尖、形成層細(xì)胞，而植物的莖、葉和成熟的

組織則較難。另外，幼嫩的芽尖、莖尖幾乎不含病毒或病毒很少，作為植物組織培

養(yǎng)材料容易實現(xiàn)作物脫毒。

（2）突變體的利用中，培養(yǎng)的愈傷組織處于不斷增殖狀態(tài)，易發(fā)生.基因突變.，從而得

到突變體。

（3）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)利用了.細(xì)胞增殖.的原理。

（4）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)中，用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)愈傷組織的細(xì)胞，培養(yǎng)過程中可加以攪

拌，一是增加培養(yǎng)液中的溶解氧；二是有利于細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸。

II

概念思辨

判斷下列說法的正誤：

⑴高度分化的成熟葉肉細(xì)胞不具備發(fā)育成完整植株的潛能。（x）

提示：高度分化的植物細(xì)胞含有該生物全套的遺傳信息，具有發(fā)育的全能性。

（2）植物組織培養(yǎng)的目的都是獲得完整的植株。（x）

提示：植物組織培養(yǎng)的目的不一定是獲得完整的植株，也可能是獲得細(xì)胞代謝物。

（3）正常情況下，同一植物的不同體細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生的植株基因不同。（x）

提示：正常情況下，同一植物的不同體細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生的植株基因相同。

（4）盡管愈傷組織可以進行光合作用，但其培養(yǎng)基中仍需要糖類、氨基酸等有機營養(yǎng)。

（x）

提示：愈傷組織細(xì)胞中不含葉綠體，不能進行光合作用。

（5）某些植物激素和維生素不能連同其他培養(yǎng)基成分一起進行高壓蒸汽滅菌。（V）

提示：某些植物激素、維生素等遇熱時容易分解，需要進行過濾除菌，待培養(yǎng)基降低到

適宜溫度后（凝固前）再加入這些成分并混勻。

典題說法

考向1植物組織培養(yǎng)的過程

而（2021.江蘇卷）植物組織培養(yǎng)技術(shù)常用于商業(yè)化生產(chǎn)過程，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（D）

A.為獲得無菌培養(yǎng)物，外植體要消毒處理后才可以接種培養(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(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)獲得的再生苗不會出現(xiàn)變異

解析：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；組織培養(yǎng)花粉時無明

顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結(jié)構(gòu)，B正確；生長素和細(xì)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(xì)胞分裂素的比值，有利

于誘導(dǎo)生根，C正確；用同一植株體細(xì)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。

Ei（多選）（2023?南京、鹽城一模）草莓是無性繁殖的作物，它感染的病毒很容易傳播

給后代。病毒在草莓體內(nèi)逐年積累，會導(dǎo)致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。下圖是育種工作者選

育高品質(zhì)草莓的流程圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是（BD）

方法—：?草莓?—4~^-1―-一，無病毒菌

方法二：|SMTEZ,V-CP產(chǎn)，|草莓細(xì)胞卜馬抗病毒草莓

注：SMYELV—CP是草莓輕型黃邊病毒的外殼蛋白基因。

A.方法一中，甲常選用莖尖，原因是其幾乎未感染病毒

B.通常采用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的次氯酸鈉溶液對甲進行消毒處

理

C.A、C兩個過程屬于植物組織培養(yǎng)，都經(jīng)過脫分化和再分化

D.判斷兩種選育方法的效果都需要通過病毒接種實驗

解析：方法一中，選擇甲作為組織培養(yǎng)材料的原因是該部位（莖尖）細(xì)胞的含病毒量少，

甚至不帶病毒，誘導(dǎo)更容易獲得脫毒苗，A正確。對外植體的消毒通常采用體積分?jǐn)?shù)為

70%的酒精和5%的次氯酸鈉溶液，消毒后需用無菌水進行沖洗，B錯誤。A、C兩個過

程屬于植物組織培養(yǎng)，都需要經(jīng)過脫分化形成愈傷組織和再分化形成根、芽，最終發(fā)育

成植株，C正確。圖中方法一獲得的無病毒苗應(yīng)根據(jù)植株性狀檢測，不需要接種病毒;

方法二獲得的抗病毒草莓需要通過接種病毒檢測，D錯誤。

考向2植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

皿2（2023?南通三調(diào)）植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等方面有著廣泛的應(yīng)用，相關(guān)敘述

錯誤的是（D）

A.切取一定大小的草莓植株莖尖進行組織培養(yǎng)，可獲得脫毒苗

B.用射線處理植物組織培養(yǎng)過程中不斷增殖的煙草細(xì)胞培育抗鹽堿的煙草

C.在離體條件下對紫草細(xì)胞進行培養(yǎng)使其增殖可以獲得紫草寧

D.玉米花藥離體培養(yǎng)獲得的單倍體植株都能穩(wěn)定遺傳

解析：因為分生組織的病毒極少，甚至沒有病毒，所以將草莓植株莖尖進行離體培養(yǎng)能

獲得脫毒植株，A正確；由于基因突變是不定向的，所以用射線處理植物組織培養(yǎng)過程

中不斷增殖的煙草細(xì)胞，即進行誘變育種，可篩選得到抗鹽堿的煙草新品種，B正確;

離體的條件下對紫草細(xì)胞進行植物細(xì)胞培養(yǎng)，可大量生產(chǎn)紫草寧，C正確；玉米花藥細(xì)

胞經(jīng)過脫分化和再分化過程形成單倍體幼苗，經(jīng)過秋水仙素處理后才能得到能夠穩(wěn)定遺

傳的純合植株，D錯誤。

查式^（2023?鹽城二模）束頂病毒能夠引起香蕉的嚴(yán)重病害，科研人員用感病植株的莖尖

作為外植體進行培養(yǎng)獲得脫毒苗，實驗結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是（C）

A.感病植株的莖尖需經(jīng)滅菌處理后才能用于脫毒苗的培育

B.培養(yǎng)過程中培養(yǎng)基常添加生長激素、細(xì)胞分裂素等激素

C.超低溫保存感病植株莖尖可提高其脫毒率，降低成活率

D.莖尖脫分化形成的愈傷組織是一團呈正方形的薄壁細(xì)胞

解析：滅菌會將植株的莖尖殺死，所以需要對感病植株的莖尖進行消毒處理，A錯誤;

培養(yǎng)過程中加入生長素和細(xì)胞分裂素，B錯誤；從圖中可以看出，經(jīng)過超低溫處理后,

感病植株的脫毒率增加，但成活率由93.75%下降至55%,C正確；愈傷組織是無定形

狀態(tài)，D錯誤。

考點2植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

考點落實

1.原理：細(xì)胞膜的流動性.、植物細(xì)胞的全能性。

步驟操作或說明

①去壁纖維素酶和果膠酶等分解細(xì)胞壁

物理法：電融合法、離心法等；

植物②原生質(zhì)體

化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高

細(xì)胞.融合一(關(guān)鍵環(huán)節(jié))

pH融合法

融合

③再生出細(xì)胞壁高爾基體、線粒體活躍

植物組織培養(yǎng)經(jīng)④脫分化、⑤再分化后獲得雜種植物

3.意義：植物體細(xì)胞雜交技術(shù)在打破生殖隔離、實現(xiàn)一遠(yuǎn)緣雜交育種一、培育新品種

等方面展示出獨特的優(yōu)勢。

解疑釋惑

(1)植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果不是形成雜種細(xì)胞，而是要經(jīng)過組織培養(yǎng)形成雜種植株。

(2)植物細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是.再生出新的細(xì)胞壁一，植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志是

.形成雜種植株.。

(3)植物體細(xì)胞雜交過程中沒有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此應(yīng)為￡性生殖。

（4）獲得雜種植株的變異類型屬于一染色體變異_。與多倍體育種一樣，都是通過改變細(xì)

胞內(nèi)的染色體數(shù)目來改變遺傳物質(zhì)，從而改變生物的性狀。但不同的是，雜種植株的染

色體數(shù)通常是兩個不同種親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，屬于異源多倍體。

II

概念思辨

判斷下列說法的正誤：

（1）制備植物的原生質(zhì)體需要使用胰蛋白酶或者膠原蛋白酶來處理兩種細(xì)胞。（x）

提示：由于植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，因此制備植物原生質(zhì)體需要用

纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁。

（2）在誘導(dǎo)愈傷組織形成的培養(yǎng)基中需加入植物激素來誘導(dǎo)脫分化和再分化。（x）

提示：形成愈傷組織屬于脫分化，沒有再分化。

（3）雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁后經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得雜種植物。（V）

（4）原生質(zhì)體融合依賴生物膜的流動性，獲得的融合原生質(zhì)體需放在無菌水中以防雜菌

污染。（x）

提示：細(xì)胞融合依賴于生物膜的流動性，但獲得的原生質(zhì)體沒有細(xì)胞壁，不能放在無菌

水中，以防原生質(zhì)體吸水漲破。

（5）雜種細(xì)胞可以培育成雜種植株，說明雜種細(xì)胞具有全能性。（7）

典題說法

考向1植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

?（2023?江蘇卷）研究者通過體細(xì)胞雜交技術(shù)，探索利用條斑紫菜和擬線紫菜培育雜種

紫菜。下列相關(guān)敘述正確的是（D）

A.從食用紫菜的動物消化道內(nèi)提取蛋白酶，用于去除細(xì)胞壁

B.原生質(zhì)體需在低滲溶液中長期保存，以防止過度失水而死亡

C.檢測原生質(zhì)體活力時可用苯酚品紅或甲紫溶液處理，活的原生質(zhì)體被染色

D.聚乙二醇促進原生質(zhì)體融合后，以葉綠體顏色等差異為標(biāo)志可識別雜種細(xì)胞

解析：酶具有專一性，紫菜細(xì)胞壁的主要成分為纖維素和果膠，蛋白酶無法催化細(xì)胞壁

分解，A錯誤；原生質(zhì)體在低滲溶液中會因吸水漲破而死亡，可在超低溫液氮中長期保

存原生質(zhì)體，B錯誤；原生質(zhì)體的細(xì)胞膜具有選擇透過性，活的原生質(zhì)體不會被苯酚品

紅或甲紫溶液染色，C錯誤；聚乙二醇可促進原生質(zhì)體融合，不同來源的細(xì)胞可能所含

葉綠體情況不同，進而可以葉綠體顏色等差異為標(biāo)志識別雜種細(xì)胞，D正確。

座式（2023?廣東卷）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)生愈傷組織并進行細(xì)胞融合，以提高人參皂甘的產(chǎn)率。下列敘述錯誤的是（C）

A.細(xì)胞融合前應(yīng)去除細(xì)胞壁

B.高Ca2+—高pH溶液可促進細(xì)胞融合

C.融合的細(xì)胞即為雜交細(xì)胞

D.雜交細(xì)胞可能具有生長快速的優(yōu)勢

解析：植物細(xì)胞壁影響植物細(xì)胞融合，因此細(xì)胞融合前可利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)

胞壁以制備原生質(zhì)體，A正確；在高Ca2+—高pH溶液中有利于兩種原生質(zhì)體的融合,

B正確；融合的細(xì)胞有多種類型，自身融合的細(xì)胞不是雜交細(xì)胞，只有人參細(xì)胞與胡蘿

卜細(xì)胞融合成的細(xì)胞才是雜交細(xì)胞，C錯誤；由題干信息“誘導(dǎo)人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生

愈傷組織并進行細(xì)胞融合，以提高人參皂甘的產(chǎn)率”，說明雜交細(xì)胞包含兩種細(xì)胞的遺

傳物質(zhì)，可能具有生長快速的優(yōu)勢，D正確。

考向2植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的應(yīng)用

皿？（多選）（2023?泰州期末）甘蔗新臺糖22號（ROC22）具有高產(chǎn)、高糖等優(yōu)良特性，但耐

寒性差；桂糖28號（GT28）耐寒。研究者欲利用這兩個品種進行植物體細(xì)胞雜交以培育

新品種，相關(guān)敘述正確的是（AB）

A.甘蔗幼葉在體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒后需用無菌水沖洗

B.酶解液的滲透壓過低可能導(dǎo)致產(chǎn)生細(xì)胞碎片

C.臺盼藍(lán)染液檢測原生質(zhì)體的活力時，活細(xì)胞被染成藍(lán)色

D.ROC22和GT28雜合體細(xì)胞再生植株一定耐寒又高產(chǎn)

解析：原生質(zhì)體缺乏細(xì)胞壁，酶解液的滲透壓過低時，細(xì)胞可能會吸水漲破，B正確;

原生質(zhì)體具有選擇透過性，活細(xì)胞不會吸收臺盼藍(lán)，呈無色，C錯誤；ROC22和GT28

雜合體細(xì)胞同時具有ROC22和GT28的基因，但相關(guān)基因不一定均能表達(dá)，D錯誤。

驗遁果※隨堂，練

1.（2019?江蘇卷）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

驗過程如下圖所示。下列敘述正確的是（D）

懸浮原生質(zhì)體愈傷組織從生芽J

A.過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液中

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(dǎo)細(xì)胞壁再生

D.原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁，但仍保持細(xì)胞的全能性

解析:原生質(zhì)體在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液中會失水皺縮,A錯誤;②誘導(dǎo)芽分化時，

需要提高細(xì)胞分裂素的比例，B錯誤；③可以表示誘導(dǎo)根的分化形成幼苗，而秋水仙素

的作用是誘導(dǎo)染色體數(shù)加倍,C錯誤；原生質(zhì)體含有一整套的遺傳物質(zhì)，故具有全能性，

D正確。

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

列敘述正確的是（C）

.8白?筐?耳耳

花藥I~'愈傷組織愈傷組織八,'u'

A.為了防止微生物污染，過程①所用的花藥需在體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶液中浸泡30

min

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

解析：為了防止微生物污染，過程①所用的花藥需在體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶液中浸泡

30s；培養(yǎng)基中添加較高濃度生長素以利于根的分化，添加較高濃度細(xì)胞分裂素以利于

芽的分化；過程③逐步分化的植株已經(jīng)用秋水仙素處理，可篩選獲得純合的二倍體；煉

苗后的植株應(yīng)移栽到大田。

3.（多選）（2023?常州期末）體細(xì)胞胚是由愈傷組織表面形成的類似種子胚的結(jié)構(gòu)，下列相

關(guān)敘述正確的是（AC）

A.植株組織培養(yǎng)過程中不一定形成體細(xì)胞胚

B.體細(xì)胞胚的形成一定要經(jīng)過愈傷組織階段

C.體細(xì)胞胚可由有性生殖細(xì)胞分裂、分化而來

D.體細(xì)胞胚的再分化過程中不需更換培養(yǎng)基

解析：植物組織培養(yǎng)過程不一定形成體細(xì)胞胚，A正確；植物組織培養(yǎng)過程中可直接形

成體細(xì)胞胚，B錯誤；外植體為離體的組織、器官或細(xì)胞，包括體細(xì)胞及生殖細(xì)胞，體

細(xì)胞胚可由有性生殖細(xì)胞分裂、分化而來，C正確；體細(xì)胞胚的再分化過程中需要更新

培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)以及植物激素的比例，從而滿足植物組織不同階段的發(fā)育需求，D

錯誤。

4.某雜種植株的獲取過程如圖所示，下列有關(guān)分析正確的是（D）

撕去下表皮,____?,保溫②

Nm—18h

表皮已消酶溶液及滲透壓穩(wěn)定原生質(zhì)體沉

毒的葉片劑,葉段漂浮其上于培養(yǎng)皿底

吸吟酶液巳瞬一原生質(zhì)體

臺、。一減亞細(xì)胞雜交回*雜交植林

原生質(zhì)體沉細(xì)胞碎片

于清洗培養(yǎng)基

A.清洗培養(yǎng)基密度小于原生質(zhì)體密度

B.圖示①過程可用聚乙二醇調(diào)節(jié)滲透壓

C.葉片經(jīng)消毒后需用蒸儲水多次沖洗

D.原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志是再生細(xì)胞壁

解析：原生質(zhì)體在輕微高滲溶液中比在等滲溶液中更為穩(wěn)定，清洗培養(yǎng)基密度大于原生

質(zhì)體密度，A錯誤；圖示①過程調(diào)節(jié)滲透壓用的是滲透壓穩(wěn)定劑，聚乙二醇用于誘導(dǎo)原

生質(zhì)體融合，B錯誤；葉片經(jīng)消毒后需用無菌水沖洗，C錯誤；原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)

志是再生細(xì)胞壁，即原生質(zhì)體活性正常，D正確。

5.（2023?揚州考前調(diào)研）下列有關(guān)植物細(xì)胞工程的敘述，正確的是（A）

A.脫分化的實質(zhì)是通過基因的選擇性表達(dá)改變細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能

B.植物體細(xì)胞雜交培育出的新品種植株有可能是單倍體

C.菊花組織培養(yǎng)選擇外植體，通常選用分裂能力強的新生細(xì)胞

D.植物細(xì)胞培養(yǎng)中獲得了許多細(xì)胞代謝產(chǎn)物，體現(xiàn)了細(xì)胞全能性

解析：脫分化過程需要植物激素調(diào)節(jié)植物體相關(guān)基因的表達(dá)，屬于基因的選擇性表達(dá),

A正確；植物體細(xì)胞雜交是將不同物種的體細(xì)胞融合后再發(fā)育成個體，不是直接由配子

發(fā)育成個體，不屬于單倍體，B錯誤；菊花組織培養(yǎng)選擇外植體，通常選用分裂能力強

的部位，如分生組織，通常不直接選擇細(xì)胞，C錯誤；植物細(xì)胞培養(yǎng)過程僅發(fā)生脫分化

產(chǎn)生愈傷組織，未體現(xiàn)細(xì)胞全能性，D錯誤。

配套精練

一、單項選擇題

L（2023滁州考前模擬）下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)及其應(yīng)用的敘述，正確的是（C）

A.依次經(jīng)酒精和次氯酸鈉消毒后的外植體可直接接種到培養(yǎng)基上

B.對莖尖脫分化形成的愈傷組織需用射線處理后方可得到脫毒苗

C.玉米（2〃=20）的花藥壁細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)可獲得二倍體幼苗

D.培養(yǎng)基中蔗糖越多，越有利于脫分化和再分化

解析：經(jīng)酒精和次氯酸鈉消毒后的外植體，需用無菌水清洗，并用無菌濾紙吸去表面的

水分，再接種到培養(yǎng)基上，A錯誤；莖尖組織分裂旺盛，所含病毒少，可經(jīng)組織培養(yǎng)得

到脫毒苗，B錯誤；培養(yǎng)基中蔗糖的作用為提供碳源、能量和調(diào)節(jié)滲透壓，蔗糖濃度過

高會導(dǎo)致外植體失水死亡，D錯誤。

2.（2024.淮安調(diào)研）利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在離體條件下對單個細(xì)胞或細(xì)胞團進行培養(yǎng)

使其增殖，可獲得植物細(xì)胞的某些次生代謝物。下列說法正確的是（A）

A.利用該技術(shù)可獲得某些自然狀態(tài)含量少或無法通過化學(xué)合成途徑得到的產(chǎn)物

B.單個植物細(xì)胞體積小，產(chǎn)生的次生代謝物少，故無法進行產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)

C.次生代謝物是植物基本生命活動所必需的微量物質(zhì)，應(yīng)選擇產(chǎn)量高的細(xì)胞進行培養(yǎng)

D.該技術(shù)原理是利用促進細(xì)胞生長的培養(yǎng)條件提高單個細(xì)胞中次生代謝物的含量

解析：由于植物細(xì)胞的次生代謝物含量很低，從植物組織提取會大量破壞植物資源，有

些產(chǎn)物又不能或難以通過化學(xué)合成途徑得到，人們可以利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來獲得目標(biāo)產(chǎn)

物，這個過程就是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，A正確；單個植物細(xì)胞體積小，產(chǎn)生的次生

代謝物少，可以進行產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，B錯誤；次生代謝物不是植物基本的生命活動

所必需的物質(zhì)，C錯誤；細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)主要是利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，通過促

進細(xì)胞增殖，以從細(xì)胞群中獲得次生代謝物,單個細(xì)胞中次生代謝物的含量并沒有提高,

D錯誤。

3.（2024.海安期初監(jiān)測）利用東方百合和云南大百合進行植物體細(xì)胞雜交，部分結(jié)果如

表。相關(guān)說法正確的是（B）

組另UPEG濃度/%處理條件融合率/%

12510

230黑暗12

33527±3℃15

44015min30

54520

A.用胰蛋白酶處理百合組織分離得到原生質(zhì)體

B.獲得原生質(zhì)體后，用血細(xì)胞計數(shù)板進行計數(shù)

C.低濃度PEG促進原生質(zhì)體融合，高濃度抑制融合

D.融合后的原生質(zhì)體直接經(jīng)再分化發(fā)育成雜種百合

解析：百合是植物，其細(xì)胞壁的主要成分為纖維素和果膠，要得到原生質(zhì)體，需要用纖

維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞，A錯誤；獲得原生質(zhì)體后，細(xì)胞已經(jīng)分散，可以利用血

細(xì)胞計數(shù)板進行計數(shù)，B正確；從表格中看出，PEG濃度為40%時融合率最高，當(dāng)PEG

濃度為45%時，融合率高于PEG濃度為25%時，且無PEG濃度為0的對照組，無法得

出高濃度抑制融合的結(jié)論，C錯誤；融合后的原生質(zhì)體需要再生出細(xì)胞壁，經(jīng)過脫分化

形成愈傷組織，再經(jīng)過再分化發(fā)育成雜種百合，D錯誤。

4.高寒藏藥材川西獐牙菜能有效治療肝炎，其野生資源匱乏且難以建立快速繁殖系。

紫外線照射能隨機破壞染色體結(jié)構(gòu)，使其發(fā)生斷裂，使染色體上某些片段轉(zhuǎn)移到其他染

色體上。研究人員利用胡蘿卜與川西獐牙菜進行體細(xì)胞雜交，流程如圖。下列分析錯誤

的是（B）

紫外線照射

②

胡蘿卜d鬟笑_

A.過程②中可用PEG誘導(dǎo)兩個親本原生質(zhì)體的融合

B.過程③雜種細(xì)胞經(jīng)脫分化、再分化形成愈傷組織

C.此種體細(xì)胞雜交技術(shù)可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙

D.此種方法存在變異的不定向性，可在③④過程中進行篩選

解析：②是原生質(zhì)體融合的過程，該過程可用PEG（聚乙二醇）誘導(dǎo)融合，A正確；過程

③是雜種細(xì)胞形成愈傷組織的過程，表示脫分化，B錯誤；此種體細(xì)胞雜交技術(shù)可以克

服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能，C正確；紫外線照射能隨機破壞染色

體結(jié)構(gòu)，存在變異的不定向性，可在③脫分化和④再分化過程中進行篩選，D正確。

5.培育甘蔗脫毒苗有兩條途徑，經(jīng)②過程獲得的脫毒苗效果更好。下列說法錯誤的是

（A）

取0.5?1.0mm52℃熱水處理30min接種到培養(yǎng)基A

帶葉原基的芽再38℃處理10?15d中，誘導(dǎo)生芽

獲得轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)基B

脫毒苗中，誘導(dǎo)生根

A.不經(jīng)過流程②能明顯縮短育種年限且獲得的脫毒苗都是純合子

B.過程②能使組織中的病毒減少或減弱其侵染增殖能力

C.圖中脫毒苗的培育過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性

D.從過程③到④需要調(diào)整所用培養(yǎng)基中某些成分的含量和比例

解析：不經(jīng)過流程②產(chǎn)生脫毒苗的方法脫毒率低，不能明顯縮短育種年限，獲得的脫毒

苗基因型和原植物體相同，不一定是純合子，A錯誤。過程②利用52℃和38。。水

處理能使組織中的病毒部分或全部失活，從而減少或減弱其侵染增殖能力，B正確。圖

中脫毒苗的培育過程利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性，C正確。由

圖可知，過程③是誘導(dǎo)生芽，過程④是誘導(dǎo)生根，在植物組織培養(yǎng)基中，生長素與細(xì)胞

分裂素用量比值高時，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時，有利于芽的分化、

抑制根的形成，故從過程③到④需要調(diào)整所用培養(yǎng)基中某些成分的含量和比例，D正確。

6.(2023?泰州中學(xué))花椰菜(2〃=18)種植時容易遭受病菌侵害形成病斑，紫羅蘭(2〃=14)

具有一定的抗病性。科研人員利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育具有抗病性狀的花椰菜新品

種，如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是(C)

再生|鑒叫雜種

組織植株植株

紫羅蘭葉片

A.圖中培育雜種植株所用的技術(shù)體現(xiàn)了植物細(xì)胞全能性和細(xì)胞膜流動性原理

B.過程③的培養(yǎng)基中需加入植物激素來誘導(dǎo)脫分化

C.過程①可使用纖維素酶和果膠酶，過程②用滅活的病毒進行誘導(dǎo)

D.病菌懸浮液均勻噴施于雜種植株葉片上，一段時間后，測定病斑面積占葉片總面積

的百分比，可篩選抗病性強的雜種植株

解析：圖中培育雜種植株所用的技術(shù)涉及原生質(zhì)體融合和雜種細(xì)胞形成雜種植株兩個過

程，因此體現(xiàn)了細(xì)胞膜流動性和植物細(xì)胞全能性原理，A正確；過程③的培養(yǎng)基是誘導(dǎo)

脫分化的，其中需加入植物激素來誘導(dǎo)脫分化，B正確；過程①為去壁過程，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,該過程可使用纖維素酶和果膠酶,

過程②用物理法和化學(xué)法進行誘導(dǎo)，但不能用滅活的病毒進行誘導(dǎo)，C錯誤；病菌懸浮

液均勻噴施于雜種植株葉片上，一段時間后，測定病斑面積占葉片總面積的百分比，可

篩選抗病性強的雜種植株，即病斑面積占葉片總面積的百分比小的植株是抗病性強的雜

種植株，D正確。

7.(2023?江蘇模擬)植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等方面有著廣泛的應(yīng)用，并取得了

顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。相關(guān)敘述錯誤的是(B)

A.利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)紫草寧的主要原理是細(xì)胞增殖

B.利用作物脫毒技術(shù)繁育抗毒草莓利用了植物細(xì)胞的全能性

C.利用單倍體育種技術(shù)培育單育1號煙草大大縮短了育種年限

D.利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育白菜一甘藍(lán)打破了物種間的生殖隔離

解析：利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)紫草寧，應(yīng)將紫草的外植體培育到愈傷組織階段，并

進行植物細(xì)胞培養(yǎng)，主要原理是細(xì)胞增殖，A正確；利用作物脫毒技術(shù)繁育的草莓利用

了植物細(xì)胞的全能性，但該草莓不抗病毒，B錯誤；與常規(guī)的雜交育種相比，單倍體育

種極大地縮短了育種年限，C正確；白菜與甘藍(lán)屬于不同的物種，二者之間存在生殖隔

離，利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育出的白菜一甘藍(lán)打破了物種間的生殖隔離，D正確。

8.酸性土壤是pH小于7的土壤總稱。下圖表示利用耐酸植物甲(4〃)和高產(chǎn)植物乙(2〃)

培育高產(chǎn)耐酸雜種植物的過程(圖中標(biāo)號表示過程或處理手段)，下列相關(guān)敘述錯誤的是

(C)

甲種植物細(xì)胞、①甲原生質(zhì)體、②._人〃“出③

乙種植物細(xì)胞/處理乙原生質(zhì)體/誘導(dǎo)

雜種細(xì)胞翌愈傷組織疑胚狀體毀雜種植株

A.圖示過程中依據(jù)的原理主要有細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性等

B.過程①可將甲、乙植物細(xì)胞置于含纖維素酶和果膠酶的等滲溶液中處理

C.過程②可以用PEG誘導(dǎo)，過程③得到的雜種細(xì)胞中含有3個染色體組

D.過程④⑤使用的培養(yǎng)基需加入生長素和細(xì)胞分裂素，但加入的比例不同

解析：圖示過程為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，該過程中原生質(zhì)體融合利用的原理是細(xì)胞膜的

流動性，植物組織培養(yǎng)利用的原理是植物細(xì)胞的全能性，A正確；圖中①表示酶解法去

壁獲得原生質(zhì)體的過程，由于原生質(zhì)體失去了細(xì)胞壁的保護，會發(fā)生失水皺縮或吸水漲

破的現(xiàn)象，因此該過程需要在含纖維素酶和果膠酶的等滲溶液中處理，B正確；過程②

表示誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過程，可以用PEG誘導(dǎo)，產(chǎn)生的雜種細(xì)胞中的染色體組數(shù)是

兩種原生質(zhì)體中染色體組之和，因此雜種細(xì)胞中應(yīng)該含有6個染色體組，C錯誤；過程

④⑤分別表示脫分化和再分化，兩個過程的培養(yǎng)基中都需要加入生長素和細(xì)胞分裂素,

但是兩種植物激素的比例應(yīng)該不同，D正確。

9.利用植物細(xì)胞工程生產(chǎn)紫杉醇的過程主要包括誘導(dǎo)愈傷組織、懸浮細(xì)胞培養(yǎng)、篩選

穩(wěn)定高產(chǎn)紫杉醇的細(xì)胞系、利用生物反應(yīng)器進行培養(yǎng)等。下列說法不正確的是（B）

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.愈傷組織細(xì)胞具有大液泡，誘導(dǎo)其形成需避光處理

C.將愈傷組織分散成單個懸浮細(xì)胞時可以用適量的果膠酶處理

D.圖中懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞還需要經(jīng)過篩選才能用于紫杉醇工業(yè)化生產(chǎn)

解析：用藥劑對外植體消毒時，要兼顧消毒效果和植物的耐受性，避免過度消毒對外植

體造成損傷，A正確；愈傷組織細(xì)胞比較幼嫩，細(xì)胞核大、液泡小，誘導(dǎo)其形成需避光

處理，B錯誤；植物細(xì)胞壁的主要成分為纖維素和果膠，所以懸浮培養(yǎng)時，可以利用果

膠酶（酶的專一性）處理將植物細(xì)胞分散開，C正確；植物細(xì)胞在進行傳代培養(yǎng)過程中，

細(xì)胞會發(fā)生變異，需要篩選出生長速度快、紫杉醇積累多的細(xì)胞系用于工業(yè)化生產(chǎn)，D

正確。

10.（2023?海安中學(xué)）狼爪瓦松是一種具有觀賞價值的野生花卉且其細(xì)胞中的黃酮類化合

物可入藥。為滿足狼爪瓦松市場化需求，某科研小組利用植物細(xì)胞工程等技術(shù)手段進行

狼爪瓦松的擴大培養(yǎng)，具體過程如圖所示（其中數(shù)字序號代表相應(yīng)的處理過程）。下列有

關(guān)分析正確的是（B）

狼爪瓦松植株甲

幼嫩的葉到秀變體

@?原生質(zhì)體一植株丁

誘導(dǎo)形成

愈傷組織

A.過程③先在生長素/細(xì)胞分裂素的值高的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，再轉(zhuǎn)移至其值低的培養(yǎng)基中

培養(yǎng)

B.制備培養(yǎng)基的正確順序是：稱量一溶解一定容一調(diào)pH-分裝一滅菌

C.過程④常用射線或化學(xué)物質(zhì)處理，可獲得大量所需的突變體植株丙

D.過程⑥利用愈傷組織分裂能力強、全能性高的特點可大量獲得黃酮類化合物

解析：③應(yīng)先誘導(dǎo)生芽再誘導(dǎo)生根，先在生長素/細(xì)胞分裂素的值低的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，再

轉(zhuǎn)移至其值高的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，A錯誤；過程④常用射線或化學(xué)物質(zhì)處理，由于人工誘

變具有不定性向和低頻性，因此通過篩選可能獲得所需的突變體植株丙，c錯誤；過程

⑥利用愈傷組織分裂能力強的特點，通過培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞可大量獲得黃酮類化合物,

D錯誤。

二、多項選擇題

H.（2024?南京零模）寒蘭為名貴的蘭花品種，一般生長在深山幽谷的山腰谷壁。由于

人類的過度采摘，現(xiàn)在很難找到寒蘭，偶爾能發(fā)現(xiàn)的也只是較小的植株。為了增加野生

寒蘭數(shù)量，科研人員希望對其進行大量人工繁殖，再移栽至原有生境。下列有關(guān)敘述正

確的是（BC）

A.在植物的生長發(fā)育過程中，所有的細(xì)胞都表現(xiàn)出全能性

B.可將寒蘭的組織細(xì)胞放置在培養(yǎng)基中進行植物組織培養(yǎng)

C.在誘導(dǎo)生根時，培養(yǎng)基中應(yīng)適當(dāng)提高生長素的占比

D.長出叢芽的過程中，寒蘭組織細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)會發(fā)生改變

解析：在生物的生長發(fā)育過程中，細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)，不能表現(xiàn)出全能性，離體

細(xì)胞在適宜條件下才能表現(xiàn)出全能性，A錯誤；“為了增加野生寒蘭數(shù)量，對其進行人

工大量繁殖，再移栽至原有生境”，可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將寒蘭的組織細(xì)胞放置在

培養(yǎng)基中進行植物組織培養(yǎng)得到寒蘭幼苗，然后再移栽，B正確；誘導(dǎo)生根時應(yīng)適當(dāng)提

高生長素的比例，誘導(dǎo)生芽時應(yīng)適當(dāng)提高細(xì)胞分裂素的比例，C正確；長出叢芽的過程

為再分化，寒蘭組織細(xì)胞的遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變，D錯誤。

12.（2024.南京調(diào)研）下圖表示科學(xué)家通過植物細(xì)胞工程，培育“矮牽牛一粉藍(lán)煙草”雜種

植株的過程。下列敘述正確的有（BD）

矮

牽

一

雜

牛

一

種

粉

⑤藍(lán)

細(xì)

草

煙

胞

株

植

一

A.過程①和②需要在濃度為0.5g-mL-1蔗糖溶液中用酶解法處理適宜時間

B.③過程可以用PEG誘導(dǎo)融合，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生細(xì)胞壁

C.“矮牽?！鬯{(lán)煙草，，為二倍體植株，培育過程中需使用選擇培養(yǎng)基

D.⑤過程培養(yǎng)基需要添加細(xì)胞分裂素和生長素等，培養(yǎng)過程中需更換培養(yǎng)基

解析：過程①和②表示用酶去除植物細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體的過程，該過程若在0.5g?mL

一i蔗糖溶液中處理，會導(dǎo)致原生質(zhì)體滲透失水，A錯誤；③過程是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,

該過程可以用PEG誘導(dǎo)融合，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生細(xì)胞壁，B正確；該培育過

程利用二倍體矮牽牛和二倍體粉藍(lán)煙草通過細(xì)胞融合獲得的，“矮牽牛一粉藍(lán)煙草”是異

源四倍體雜種植株，C錯誤；⑤過程培養(yǎng)基需要添加細(xì)胞分裂素和生長素等，由于兩者

的使用順序和配比會影響分化方向，故培養(yǎng)過程中需更換培養(yǎng)基，D正確。

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