2024-2025學(xué)年高二生物人教版選擇性必修3同步練習(xí) 第2章 第1節(jié) 第1課時 植物細胞工程的基本技術(shù)

第1節(jié)植物細胞工程第1課時植物細胞工程的基本技術(shù)課標內(nèi)容(1)簡述植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物體細胞雜交技術(shù)的原理和過程。(2)嘗試進行植物組織培養(yǎng)。知識點1植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.細胞工程的概念原理和方法細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等操作水平細胞器、細胞或組織水平目的獲得特定的細胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品分類植物細胞工程和動物細胞工程2.植物細胞工程的理論基礎(chǔ)——細胞具有全能性(1)概念：細胞經(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胞的潛能，即細胞具有全能性。(2)原因：一般來說，生物體的每個細胞中都含有發(fā)育成為完整個體所需的全部遺傳信息。(3)體內(nèi)細胞不能表現(xiàn)全能性①實例：芽原基的細胞只能發(fā)育為芽，葉原基的細胞只能發(fā)育為葉。②原因：在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會選擇性地表達。3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)概念將離體的植物器官、組織或細胞等，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)理論基礎(chǔ)：植物細胞一般具有全能性。(3)基本過程(4)菊花的組織培養(yǎng)知識點2植物體細胞雜交技術(shù)1.概念將不同來源的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新植物體的技術(shù)。2.過程3.意義在打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物新品種等方面展示出獨特的優(yōu)勢。(1)植物體的任何細胞都具有全能性，也都能表現(xiàn)出全能性。(×)提示：具有某種生物全部遺傳信息的細胞在離體的情況下才能表現(xiàn)出全能性。(2)脫分化和再分化是植物組織培養(yǎng)的重要過程。(√)(3)在植物組織培養(yǎng)時，對外植體要進行滅菌處理。(×)提示：對外植體進行消毒處理。(4)誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基和誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基完全一樣。(×)提示：不一樣。(5)原生質(zhì)體融合時常用的化學(xué)法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。(√)(6)植物體細胞雜交技術(shù)的最終目的是得到雜種細胞。(×)提示：植物體細胞雜交技術(shù)的最終目的是得到雜種植株。一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)【情境探疑】1.觀察植物組織培養(yǎng)流程圖，將①～④序號填寫在圖中A～D所指的空格處。①誘導(dǎo)生根②接種外植體③誘導(dǎo)愈傷組織④誘導(dǎo)生芽2.觀察菊花的組織培養(yǎng)流程圖，探究以下問題：(1)該實驗中為何要進行一系列的消毒、滅菌并要求無菌操作？提示：為了防止細菌、真菌等微生物的污染。培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，這些微生物就會與外植體爭奪培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)，且其部分代謝產(chǎn)物對外植體有害，可能導(dǎo)致外植體死亡。(2)離體的植物細胞是如何啟動細胞分裂、脫分化和再分化的？提示：在適宜的營養(yǎng)供給、適當比例的植物激素(主要為生長素和細胞分裂素)及其他適宜外界條件的誘導(dǎo)下，離體的植物細胞會啟動細胞分裂、脫分化和再分化。(3)是否所有的植物細胞都適合進行植物組織培養(yǎng)？為什么？提示：不是。部分植物細胞不具有細胞核，無全能性，如植物的篩管細胞。(4)為什么說從繁殖方式上看，植物組織培養(yǎng)的繁殖方式是無性繁殖？提示：植物組織培養(yǎng)過程中不發(fā)生精卵結(jié)合，屬于無性繁殖過程。1.體現(xiàn)植物細胞全能性的條件材料離體的細胞、組織或器官培養(yǎng)基種類齊全、比例合適的營養(yǎng)物質(zhì)及一定比例的植物激素外界條件(1)無菌操作；(2)光照：誘導(dǎo)愈傷組織時一般不需要光照，再分化時需要光照2.生長素和細胞分裂素用量的比例對植物細胞發(fā)育方向的影響生長素用量與細胞分裂素用量的比值結(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3.植物組織培養(yǎng)過程中應(yīng)注意的問題(1)接種時注意外植體的方向，應(yīng)將外植體的形態(tài)學(xué)下端插入培養(yǎng)基，不能倒插。(2)培養(yǎng)一株完整的試管苗，必須先進行生芽培養(yǎng)，再進行生根培養(yǎng)。如果順序顛倒，先誘導(dǎo)生根，就不好誘導(dǎo)生芽了。(3)菊花的組織培養(yǎng)中，愈傷組織的形成一般不需要光照，而在再分化的培養(yǎng)過程中，需要一定的光照?！镜淅龖?yīng)用】例1(2023·武漢高二檢測)植物組織培養(yǎng)過程中，無菌操作步驟至關(guān)重要。下列關(guān)于無菌操作的敘述，錯誤的是()A.不耐高溫的植物激素需過濾除菌后才能添加到已滅菌的培養(yǎng)基中B.超凈工作臺可用紫外線消毒，鑷子、剪刀可灼燒滅菌C.外植體用次氯酸鈉消毒后接種到培養(yǎng)基中D.玻璃培養(yǎng)皿常采用干熱滅菌法滅菌答案C解析對不耐高溫的植物激素除菌時無法用高壓蒸汽滅菌法，可以用濾膜過濾除菌，再添加到已滅菌的培養(yǎng)基中，A正確；接種室和超凈工作臺等表面可用紫外線進行消毒，鑷子、剪刀等金屬器具可灼燒滅菌，B正確；植物組織培養(yǎng)中的外植體用體積分數(shù)為70%的酒精和質(zhì)量分數(shù)為5%左右的次氯酸鈉溶液進行消毒，外植體取出后，要在無菌水中漂洗干凈后才能接種到培養(yǎng)基中，C錯誤；玻璃培養(yǎng)皿常采用干熱滅菌法滅菌，D正確。例2下面是植物組織培養(yǎng)過程示意圖，相關(guān)說法正確的是()外植體eq\o(→,\s\up7(①))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(②))長出叢芽eq\o(→,\s\up7(③))生根eq\o(→,\s\up7(④))移栽成活A(yù).上述植物組織培養(yǎng)的過程依據(jù)的生物學(xué)原理是植物細胞具有全能性B.需要對外植體進行嚴格的滅菌處理，以防止雜菌污染C.外植體若是月季的花藥，則圖中的①過程需要光照D.外植體若是菊花的根尖組織，因細胞中沒有葉綠體，故培養(yǎng)成的新植株葉片無色答案A解析植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞具有全能性，A正確；外植體一般只消毒，不進行滅菌處理，以保持外植體的活性，B錯誤；①過程是脫分化，月季花藥的脫分化過程不需要光照，再分化過程才需要一定的光照，C錯誤；菊花根尖組織的細胞中含有控制葉綠體形成的基因，在培養(yǎng)過程中，基因的選擇性表達會使培養(yǎng)成的新植株葉片呈綠色，D錯誤。例3(2023·北京延慶高二期中)下圖為用取自基因型為AaBb的胡蘿卜韌皮部細胞培育出胡蘿卜小苗的過程，下列敘述中錯誤的是()A.a→b過程是通過細胞有絲分裂完成的B.b→c→d過程發(fā)生了細胞分化C.a→b過程中使用的培養(yǎng)基中應(yīng)含有機碳源和氮源D.雜合植株經(jīng)上述過程獲得的幼苗會出現(xiàn)性狀分離答案D解析a→b過程是脫分化過程，形成愈傷組織，該過程中細胞的分裂方式是有絲分裂，A正確；b→c→d過程為再分化過程，形成根、芽等器官，發(fā)生了細胞分化，B正確；a→b過程植物不能進行光合作用，所需的營養(yǎng)來自培養(yǎng)基，培養(yǎng)基應(yīng)含有機碳源和氮源，C正確；圖中植物組織培養(yǎng)過程中細胞的分裂方式是有絲分裂，雜合植株經(jīng)上述過程獲得的幼苗的基因型與親本相同，仍然為雜合子，不會出現(xiàn)性狀分離，D錯誤。二、植物體細胞雜交技術(shù)【情境探疑】如圖為植物體細胞雜交技術(shù)流程圖，其中A和B分別表示兩種二倍體植物細胞。請據(jù)圖分析回答下列問題：(1)圖中過程：①為去除細胞壁，③為再生出新的細胞壁，④為脫分化，⑤為再分化。(2)獲得原生質(zhì)體時，應(yīng)在等滲(填“低滲”或“等滲”)溶液中進行，理由是低滲溶液中原生質(zhì)體易吸水漲破。(3)將若干a和b等量混合后，經(jīng)過程②得到的細胞類型有幾種？若只考慮兩兩融合，則融合細胞有哪幾種？我們需要篩選出哪一種？提示：細胞類型有3種，即未融合的細胞、兩兩融合的細胞和多細胞融合體，其中兩兩融合的細胞為aa、bb和ab。需篩選出ab。(4)從結(jié)果上看，雜種植株最終為幾倍體？雜種植株一定能表現(xiàn)出兩種親本的優(yōu)良性狀嗎？為什么？提示：異源四倍體。不一定，雜種植株具有兩種親本的遺傳物質(zhì)，但生物基因的表達不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，故其不一定能表現(xiàn)出兩種親本的優(yōu)良性狀。(5)從新品種培育的角度分析，植物體細胞雜交技術(shù)的最大優(yōu)點是什么？提示：能夠打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種。有關(guān)植物體細胞雜交的幾個關(guān)注點(1)植物體細胞融合的障礙：細胞壁。可以用纖維素酶和果膠酶去除。(2)植物體細胞融合成功的標志：產(chǎn)生新的細胞壁。在此過程中高爾基體與細胞壁的形成有關(guān)，同時該過程還需要線粒體提供能量。(3)植物體細胞雜交的結(jié)果：產(chǎn)生新的植株。(4)植物體細胞雜交的培養(yǎng)基中要添加蔗糖溶液且濃度略大于植物細胞質(zhì)的濃度，不僅能為原生質(zhì)體提供營養(yǎng)，而且還能維持一定的滲透壓，使原生質(zhì)體保持正常的形態(tài)。(5)植物體細胞雜交的生殖方式：無性生殖。(6)雜種植株遺傳物質(zhì)的變化①細胞融合屬于染色體變異，雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細胞染色體數(shù)之和。②染色體組數(shù)通常也是兩親本細胞染色體組數(shù)之和，形成異源多倍體。 【典例應(yīng)用】例4(多選)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物。下列敘述正確的是()A.為了培育該新型藥用植物，取甲和乙的葉片，先用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁B.用化學(xué)誘導(dǎo)劑PEG或高Ca2＋—高pH誘導(dǎo)二者融合C.形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成愈傷組織，之后形成整個植株，這一過程中進行了植物組織培養(yǎng)D.上述雜種植株屬于二倍體答案ABC解析植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的專一性原理，利用纖維素酶和果膠酶可以除去植物細胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體，A正確；誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合可用化學(xué)誘導(dǎo)劑PEG或高Ca2＋—高pH，B正確；形成的融合細胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)，脫分化形成愈傷組織，之后形成植株，C正確；甲、乙都是二倍體，體細胞雜交得到的是異源四倍體，D錯誤。例5(2023·天津靜海一中高二期末)如圖表示利用植物體細胞雜交技術(shù)獲得雜種植物白菜—甘藍的過程，以下說法錯誤的是()A.①過程表示利用酶解法去除細胞壁獲得原生質(zhì)體的過程B.②過程可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合C.③過程中高爾基體活動旺盛D.最終獲得的雜種植株體細胞內(nèi)含19條染色體答案D解析最終獲得的雜種植株體細胞內(nèi)含的染色體數(shù)通常是兩親本細胞染色體數(shù)之和，即含有20＋18＝38(條)染色體，D錯誤。思維導(dǎo)圖晨讀必背1.植物組織培養(yǎng)的基本過程2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是植物細胞一般具有全能性，植物體細胞雜交技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細胞膜具有流動性和植物細胞一般具有全能性。3.去除細胞壁制備原生質(zhì)體用到的酶是纖維素酶和果膠酶。4.人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有物理法(電融合法和離心法)和化學(xué)法[聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法]。隨堂檢測1.細胞的全能性是指()A.細胞具有各項生理功能B.已分化的細胞能恢復(fù)到分化前的狀態(tài)C.已分化的細胞全部能再進一步分化D.細胞經(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胞的潛能答案D解析細胞的全能性是指細胞經(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胞的潛能，D正確。2.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過程的順序及誘導(dǎo)的植物激素分別是()①植物細胞的全能性②離體植物器官、組織或細胞③芽、根④生長素和細胞分裂素⑤生長素和乙烯⑥愈傷組織⑦再分化⑧脫分化⑨植物體A.①、②⑧⑥⑦③⑨、④ B.①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤C.①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D.①、②⑨⑧⑥⑦③、④答案A解析植物組織培養(yǎng)技術(shù)依據(jù)的原理是植物細胞的全能性，即①；植物組織培養(yǎng)的過程是將離體的植物器官、組織或細胞經(jīng)脫分化過程形成愈傷組織，再經(jīng)再分化過程形成芽、根，最終發(fā)育成完整植物體，即②⑧⑥⑦③⑨；決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是生長素和細胞分裂素的比例，即④。3.(2023·山東青島高二期中)植物組織培養(yǎng)是指將離體的植物器官、組織或細胞等，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)。下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的操作的敘述，錯誤的是()A.組織培養(yǎng)選擇植物幼嫩的部分作外植體，更易誘導(dǎo)脫分化B.接種時用鑷子夾取菊花的外植體，全部插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中C.將愈傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，長出芽后再誘導(dǎo)生根D.將幼苗先移植到消過毒的蛭石或者珍珠巖等環(huán)境中，待其長壯后再移栽入土答案B解析植物幼嫩部分細胞全能性高，細胞分裂能力強，更容易經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，A正確；接種時用鑷子夾取菊花的外植體，將其部分插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中，而不是全部插入，B錯誤；植物組織培養(yǎng)時，將愈傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，長出芽后再轉(zhuǎn)接至誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，C正確；將幼苗先移植到消過毒的蛭石或者珍珠巖等環(huán)境中，待其長壯后再移栽入土，D正確。4.(多選)(2022·鹽城時楊中學(xué)學(xué)情檢測)以四倍體(基因型為AAaa)植株的花藥為外植體經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得植株的過程如圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是()A.①②③過程要進行嚴格的滅菌處理B.秋水仙素作用于細胞分裂前期抑制紡錘體形成C.②③過程不需要更換培養(yǎng)基D.經(jīng)④過程形成的植株中純合子占eq\f(1,3)答案BD解析②③過程要進行嚴格的滅菌處理，防止雜菌污染，①過程只需消毒，A錯誤；秋水仙素作用于細胞分裂前期抑制紡錘體形成，B正確；②過程為脫分化，③過程為再分化，兩過程中兩種激素的比例不同且培養(yǎng)過程會產(chǎn)生代謝廢物以及營養(yǎng)消耗等，故②③過程需要更換培養(yǎng)基，C錯誤；基因型為AAaa的四倍體，會產(chǎn)生AA、aa、Aa三種配子，其比例為AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，④過程形成的植株中純合子占1/3，D正確。5.白菜、甘藍均為二倍體，體細胞染色體數(shù)目分別為20、18。白菜—甘藍是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短、耐熱性強、易儲存等優(yōu)點，如圖為“白菜—甘藍”的培育過程，請回答下列問題：(1)為了得到原生質(zhì)體，需先用____________處理白菜和甘藍的細胞。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有多種，常用的化學(xué)方法是____________________________________________________________________(填寫中文名稱，寫出兩種即可)，融合完成的標志是____________。由雜種細胞得到白菜—甘藍植株還需經(jīng)過植物組織培養(yǎng)，其中不需要光照的培養(yǎng)過程為____________________________________________________________________。(3)經(jīng)花粉直接培育的白菜—甘藍植株，體細胞的染色體數(shù)為________。這種植株通常不育，為使其可育，需進行人工誘導(dǎo)，通過對幼苗使用________進行處理，這種變異屬于________。(4)植物體細胞雜交技術(shù)和傳統(tǒng)雜交技術(shù)相比的優(yōu)點是_______________________。答案(1)纖維素酶、果膠酶(2)聚乙二醇融合法、高Ca2＋—高pH融合法形成的雜種細胞再生出新的細胞壁脫分化(3)19秋水仙素染色體變異(4)打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物新品種解析(1)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，可使用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，得到原生質(zhì)體。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的物理法包括電融合法、離心法等；化學(xué)法包括聚乙二醇融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。融合完成的標志是形成的雜種細胞再生出新的細胞壁。將雜種細胞培育成雜種植株還需要使用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，包括脫分化和再分化兩個階段，其中脫分化過程一般不需要光照，再分化過程要給予適當光照。(3)經(jīng)花粉直接培育的白菜—甘藍植株，體細胞的染色體數(shù)為(20＋18)÷2＝19，不含同源染色體，這種植株通常不育，為使其可育，可通過使用秋水仙素使其染色體加倍，這種變異屬于染色體變異。(4)植物體細胞雜交技術(shù)和傳統(tǒng)雜交技術(shù)相比的優(yōu)點是打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物新品種。eq\a\vs4\al(課時精練)(時間：30分鐘)【基礎(chǔ)對點】知識點1植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.下列有關(guān)植物細胞全能性的說法，錯誤的是()A.體細胞具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因B.高度分化的細胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性C.植物細胞一般具有全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)D.從一粒玉米種子長成一棵植株體現(xiàn)了細胞具有全能性答案D解析植物體的體細胞具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因，A正確；高度分化的細胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性，B正確；植物細胞一般具有全能性是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)，C正確；玉米種子長成一棵植株沒有體現(xiàn)植物細胞具有全能性，D錯誤。2.(2023·山東濱州高二檢測)下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述，錯誤的是()A.菊花的組織培養(yǎng)需要經(jīng)過細胞的脫分化和再分化過程B.要控制好培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的濃度及比例C.為避免環(huán)境中微生物的污染，要對外植體進行滅菌處理D.接種外植體到培養(yǎng)基時，需要注意形態(tài)學(xué)方向，不可倒插答案C解析菊花的組織培養(yǎng)需要經(jīng)過細胞的脫分化和再分化過程，A正確；培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的濃度及比例影響植物細胞的發(fā)育方向，故要控制好培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的濃度及比例，B正確；植物組織培養(yǎng)時，需要對外植體消毒，既要殺死外植體表面的微生物，又要減少消毒劑對細胞的傷害，不能對其進行滅菌處理，C錯誤；有些植物激素是進行極性運輸?shù)模磸男螒B(tài)學(xué)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端，故接種外植體到培養(yǎng)基時，需要注意形態(tài)學(xué)方向，不可倒插，D正確。3.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。下列敘述正確的是()A.過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在質(zhì)量分數(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)細胞壁再生D.原生質(zhì)體雖無細胞壁，但仍保持細胞的全能性答案D解析過程①獲得的原生質(zhì)體不能懸浮在質(zhì)量分數(shù)為30%的蔗糖溶液中，質(zhì)量分數(shù)為30%的蔗糖溶液可導(dǎo)致原生質(zhì)體失水皺縮甚至死亡，A錯誤；過程②為再分化，需提高細胞分裂素的比例以促進芽的分化，B錯誤；過程③可以表示誘導(dǎo)根的分化形成幼苗，此時細胞壁已經(jīng)形成，C錯誤；原生質(zhì)體雖無細胞壁，但含有細胞核等結(jié)構(gòu)，即含有生物體全部的遺傳信息，原生質(zhì)體仍保持細胞的全能性，D正確。4.甜葉菊植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右，而它的熱量卻很低，是一種非常理想的蔗糖替代甜味劑。甜葉菊的種子小，發(fā)芽率低，種子繁殖的遺傳性狀不穩(wěn)定，可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)提高甜葉菊繁殖效率。下列說法錯誤的是()A.植物組織培養(yǎng)是植物細胞工程的基本技術(shù)，依據(jù)的原理是植物細胞的全能性B.植物組織培養(yǎng)的基本步驟是“取材—消毒—愈傷組織培養(yǎng)—生根—出芽—移栽”C.愈傷組織再分化為根和芽，本質(zhì)上是基因選擇性表達的結(jié)果D.培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素含量的比值顯著高于1時，可促進愈傷組織分化出根答案B解析植物組織培養(yǎng)是植物細胞工程的基本技術(shù)，依據(jù)的原理是植物細胞的全能性，A正確；植物組織培養(yǎng)的基本步驟是“消毒—取材—愈傷組織培養(yǎng)—出芽—生根—移栽”，B錯誤；愈傷組織的再分化屬于細胞分化，本質(zhì)上是基因選擇性表達的結(jié)果，C正確；培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素含量的比值顯著高于1時，可誘導(dǎo)生根，D正確。5.(2023·襄陽五中期中)某科研小組擬培育一種名貴菊花的脫毒苗，其技術(shù)路線為“制備MS固體培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→移栽→栽培”，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.取材部位應(yīng)選擇植物頂端分生區(qū)附近，因其分裂旺盛且病毒少B.外植體消毒常進行無菌水沖洗、酒精處理、消毒液處理等措施C.接種時，將外植體的1/3～1/2插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中D.“外植體接種→培養(yǎng)→移栽”的過程中不需要更換培養(yǎng)基答案D解析培養(yǎng)的不同階段，對主要營養(yǎng)物質(zhì)和激素的需求不同，所以培養(yǎng)過程中要及時調(diào)整各種營養(yǎng)物質(zhì)、激素的比例，及時更換培養(yǎng)基，否則會導(dǎo)致外植體死亡，D錯誤。知識點2植物體細胞雜交技術(shù)6.科研人員通過植物體細胞雜交技術(shù)獲得了具有油菜葉綠體和蘿卜雄性不育特性的春油菜，下列敘述正確的是()A.春油菜作為母本用于雜交實驗無須人工去雄操作B.將油菜細胞與蘿卜細胞直接誘導(dǎo)融合形成雜種細胞C.雜種細胞培育成新植物體的過程屬于有性生殖D.春油菜染色體數(shù)是油菜和蘿卜染色體總數(shù)的一半答案A解析根據(jù)題意可知，春油菜具有蘿卜的雄性不育特性，因此春油菜作為母本用于雜交實驗無須人工去雄操作，A正確；要先去除油菜細胞與蘿卜細胞的細胞壁獲得原生質(zhì)體，然后誘導(dǎo)融合，之后還要再生出新的細胞壁才能形成雜種細胞，B錯誤；通過植物體細胞雜交技術(shù)獲得的雜種細胞培育成新植物體屬于無性生殖，C錯誤；春油菜染色體數(shù)是油菜和蘿卜染色體數(shù)的總和，D錯誤。7.(2023·天津濱海新區(qū)高二期末)下圖為“番茄—馬鈴薯”雜種植株幼苗的培育過程圖，有關(guān)敘述錯誤的是()A.通常在等滲溶液中用酶解法處理植物細胞獲得原生質(zhì)體a和bB.誘導(dǎo)a、b細胞融合的化學(xué)方法有聚乙二醇、高Ca2＋—高pH融合法等C.可根據(jù)質(zhì)壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細胞的細胞壁是否再生D.上述過程中包含了有絲分裂、細胞分化和減數(shù)分裂等過程答案D解析①過程為去除細胞壁的過程，植物體細胞雜交的實質(zhì)是植物原生質(zhì)體的融合，所以在融合前需要使用酶解法(纖維素酶和果膠酶)去除植物的細胞壁，獲得植物的原生質(zhì)體，為了獲得植物的原生質(zhì)體，操作一般在等滲溶液或略大于細胞液濃度的溶液中進行，維持去掉細胞壁的原生質(zhì)體的形態(tài)，A正確；利用聚乙二醇、高Ca2＋—高pH融合法等化學(xué)方法可實現(xiàn)a、b細胞融合，B正確；融合后的雜種細胞再生出新的細胞壁是原生質(zhì)體融合完成的標志，故可利用質(zhì)壁分離現(xiàn)象鑒定細胞壁是否再生，C正確；圖中①至⑤過程表示植物體細胞雜交，涉及細胞的有絲分裂和分化，但不涉及有性生殖過程的減數(shù)分裂，D錯誤。8.(2023·山東青島高二期中)白菜和甘藍均為二倍體生物，科學(xué)家利用植物體細胞雜交的方法獲得了“白菜—甘藍”，它具有生長周期短、耐熱性強和易儲存等優(yōu)點。下列敘述錯誤的是()A.用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁體現(xiàn)了酶的專一性B.“白菜—甘藍”的培育用到了植物原生質(zhì)體融合和植物組織培養(yǎng)技術(shù)C.雜種細胞含有兩個細胞的遺傳物質(zhì)，所以體細胞雜交屬于有性生殖D.利用植物體細胞雜交技術(shù)培育“白菜—甘藍”的過程中不發(fā)生同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象答案C解析植物細胞壁的主要成分為纖維素素和果膠，用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，體現(xiàn)了酶的專一性，A正確；“白菜—甘藍”的產(chǎn)生過程是先將兩種植物的原生質(zhì)體融合，形成雜種細胞，再通過植物組織培養(yǎng)形成雜種植株，B正確；植物體細胞雜交屬于無性生殖，因為沒有經(jīng)過減數(shù)分裂和受精作用，C錯誤；利用植物體細胞雜交技術(shù)培育“白菜—甘藍”的過程，不進行減數(shù)分裂，不會發(fā)生同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象，D正確。9.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(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)敘述錯誤的是()A.獲得該雜種植株時不用考慮兩種高等植物間的生殖隔離問題B.可利用離心法、低Ca2＋—低pH融合法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合C.用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞壁體現(xiàn)了酶的專一性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)目不都為62條答案B解析植物體細胞雜交獲得雜種植株克服了遠緣雜交不親和的障礙，故獲得該雜種植株時不用考慮兩種高等植物間的生殖隔離問題，A正確；誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合時，可以采用物理法(電融合法、離心法等)和化學(xué)法(聚乙二醇融合法、高Ca2＋—高pH融合法等)，B錯誤；植物細胞壁的主要成分為纖維素和果膠。要去除植物細胞壁就應(yīng)該用與其成分專一性對應(yīng)的酶——纖維素酶和果膠酶，C正確；若原生質(zhì)體均為兩兩融合，則會形成3種細胞，即矮牽牛的紅色花瓣細胞自身融合的細胞、枸杞葉肉細胞自身融合的細胞、雜種細胞，所以融合后的細胞中染色體數(shù)目為28條或96條或62條，D正確。10.(2022·揚州中學(xué)期初)某二倍體藥用植物甲(染色體組成為MM)含有有效成分A，二倍體藥用植物乙(染色體組成為NN)含有有效成分B?？蒲行〗M擬培育同時含有A和B的新型藥用植物，設(shè)計了如下實驗流程。據(jù)圖分析錯誤的是()A.過程①通常用纖維素酶和果膠酶處理B.過程②常使用聚乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑C.融合細胞c的染色體組成都是MMNND.過程④⑤分別涉及細胞的脫分化和再分化答案C解析①是去除植物細胞壁獲得原生質(zhì)體的過程，由于植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的專一性，該過程需要纖維素酶和果膠酶，A正確；植物原生質(zhì)體的融合通常使用聚乙二醇(PEG)作為誘導(dǎo)劑，B正確；在進行原生質(zhì)體融合時，會出現(xiàn)多種融合細胞，如染色體組成為MMMM、NNNN和MMNN的細胞，C錯誤；過程④⑤分別通過脫分化和再分化過程，進而形成試管苗，D正確。【綜合提升】11.下列有關(guān)細胞工程的敘述，錯誤的是()A.細胞工程應(yīng)用的是細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的原理和方法B.可以通過在分子水平上的操作，按照人的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)C.可以通過在細胞器、細胞或組織水平上的操作，按照人的意愿來獲得細胞產(chǎn)品D.根據(jù)操作對象的不同，可以分為植物細胞工程和動物細胞工程兩大領(lǐng)域答案B解析細胞工程是指應(yīng)用細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過細胞器、細胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。12.(多選)將菊花外植體接種到MS培養(yǎng)基，可以培育出菊花試管苗。下列敘述正確的是()A.該過程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)鍵性激素B.將菊花外植體培育成試管苗，其原理是細胞分裂、細胞的脫分化和再分化C.細胞分裂素和生長素同時使用，既有利于細胞分裂，又有利于細胞分化D.生長素與細胞分裂素的用量比值低，有利于芽的分化，抑制根的形成答案AD解析將菊花外植體培育成試管苗，其原理是植物細胞具有全能性，B錯誤；先使用細胞分裂素，后使用生長素，這樣既有利于細胞分裂，又有利用細胞分化，C錯誤；生長素與細胞分裂素的用量比值低，有利于芽的分化，抑制根的形成，D正確。13.(多選)紫杉醇是紫杉細胞的次生代謝物，能抑制細胞的有絲分裂，具有良好的抗癌作用。利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可從紫杉的愈傷組織中提取紫杉醇。用MS培養(yǎng)基培養(yǎng)紫杉愈傷組織時需加入IAA和6－BA(細胞分裂素)，兩種激素濃度對細胞內(nèi)紫杉醇含量的影響如下表。下列說法正確的是()IAA濃度/(mg·L－1)6－BA濃度/(mg·L－1)紫杉醇含量/(10－6mol·L－1)4235063608190A.植物的愈傷組織是具有分生能力的薄壁細胞B.外植體經(jīng)脫分化過程形成愈傷組織C.細胞內(nèi)紫杉醇的積累有利于愈傷組織細胞的快速增殖D.相對而言，IAA和6－BA濃度比為3∶1時有利于紫杉醇的合成答案ABD解析愈傷組織的細胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞，A正確；在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，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，進而形成愈傷組織的過程，稱為植物細胞的脫分化，B正確；由題干信息分析可知，紫杉醇具有抑制細胞有絲分裂的作用，據(jù)此推測細胞內(nèi)紫杉醇的積累不利于愈傷組織細胞的快速增殖，C錯誤；由表格數(shù)據(jù)分析可知，IAA濃度為6(mg·L－1)時，它與6－BA的濃度比為3∶1，此時紫杉醇含量最高，由此說明該濃度比更利于紫杉醇的合成，D正確。14.(多選)(2023·山東菏澤高三二模)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如下圖所示，下列敘述正確的是()eq\x(\a\al(切取潔,凈的胡,蘿卜,根段))→eq\x(\a\al(對根,段進,行消,毒))→eq\x(\a\al(切取,1cm3,左右?guī)?有形成,層的組,織塊))→eq\x(\a\al(接種,組織,塊))→eq\x(\a\al(誘導(dǎo)組,織塊形,成愈傷,組織))→eq\x(\a\al(誘導(dǎo)愈傷,組織形成,試管苗))①②③④⑤⑥A.胡蘿卜根段進行組織培養(yǎng)可以形成試管苗，是因為植物細胞具有全能性B.步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織C.步驟⑤要進行照光培養(yǎng)，其作用是誘導(dǎo)葉綠素的形成D.步驟⑤和步驟⑥的培養(yǎng)基中所需的生長素和細胞分裂素的比例不同答案ABD解析利用胡蘿卜根段進行組織培養(yǎng)可以形成試管苗，這是因為植物細胞具有全能性，A正確；形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織，因此步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，B正確；步驟⑤誘導(dǎo)愈傷組織期間一般不需要光照，C錯誤；步驟⑤(脫分化)和步驟⑥(再分化)培養(yǎng)基中所需的細胞分裂素和生長素的比例不同，D正確。15.蝴蝶蘭為二倍體植物，因其具有形態(tài)曼妙、花色艷麗、觀賞期長等特點，被人們譽為“洋蘭皇后”，具有極高的觀賞價值和經(jīng)濟價值。近些年，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)種植蝴蝶蘭，成為大規(guī)模育苗生產(chǎn)的重要途徑。請回答下列問題：eq\a\vs4\al(消毒后,的植物,組織或,細胞)eq\o(→,\s\up7(過程a))eq\a\vs4\al(愈,傷,組,織)eq\o(→,\s\up7(過程b))eq\a\vs4\al(胚,狀,體)eq\o(→,\s\up7(過程c))eq\a\vs4\al(幼,苗)eq\o(→,\s\up7(過程d))eq\a\vs4\al(植,株)(1)為保持蝴蝶蘭的優(yōu)良性狀，并且使其快速繁育，下列最適合進行植物組織培養(yǎng)的是____________。A.花粉 B.葉肉細胞C.表皮細胞 D.莖尖分生區(qū)細胞(2)圖中過程________(填