高中生物一轮复习讲练第39讲植物细胞工程含解析答案

这是一份高中生物一轮复习讲练第39讲植物细胞工程含解析答案，共37页。试卷主要包含了33，13，007 0等内容，欢迎下载使用。

1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。
2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。
3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。
考点一 植物组织培养技术
（一）植物细胞工程的基本技术
1．细胞工程的理论基础——细胞的全能性
（1）细胞全能性的概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。
（2）在生物体内全能性不能表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。
2．植物组织培养技术
（1）概念理解
①培养对象：离体的植物器官、组织或细胞。
②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等。
③培养结果：形成完整的植株。
（2）原理：植物细胞具有全能性。
（3）操作流程

（4）操作实例——菊花的组织培养
1．下列关于细胞全能性的叙述，不正确的是（ ）
A．乳腺癌细胞易于进行离体培养，说明其全能性比较高
B．细胞具有全能性是因为细胞内含有发育所需的全套遗传物质
C．离体的植物体活细胞，需要借助某些因子的作用使其表达出全能性
D．植物细胞具有全能性，而其他生物体细胞一般不具有全能性
2023·山东菏泽高三期末
2．SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，它能催化超氧阴离子自由基形成HO，增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式，有关叙述错误的是（ ）
A．①过程中最常用的方法是采用感受态细胞法将SOD基因导入植物细胞
B．②需要进行照光培养，以诱导叶绿素的形成
C．③表示再分化过程，无需严格的无菌操作
D．该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性
1．植物组织培养的关键
（1）条件：离体，一定的营养物质，激素（生长素、细胞分裂素）等。
（2）培养基状态：固体培养基（需再分化生根培养基及生芽培养基）。
（3）体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。
（4）光照的应用：脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。
2．在植物组织培养过程中激素比例与细胞分裂、细胞分化的关系
（1）适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根。
（2）适当提高细胞分裂素与生长素的比例容易生芽。
（3）比例适中诱导产生愈伤组织。如图所示：
考点二 植物体细胞杂交技术
植物体细胞杂交技术
（1）概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
（2）原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
（3）操作过程
（4））意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
情境长句·练思维
3．根据所学知识，完成下列题目：
(1)植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，很少用葡萄糖和果糖，原因是 。
(2)“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上长番茄、地下结马铃薯，原因是 。
(3)平菇具有味道鲜美、抗杂菌污染的优势，杏鲍菇具有菌丝强壮、生长旺盛的优势。为获得同时具有二者优良性状的新菌株，研究者利用原生质体融合技术培育杂种新菌株的典型优势是 。
2020·南通模拟
4．以二倍体兰花花药为外植体，经植物组织培养过程获得兰花植株。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．为防止杂菌污染，①②③过程要进行严格的无菌操作
B．②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于再分化
C．该育种过程体现了植物细胞的全能性
D．经④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体
2020·日照模拟
5．甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物。某研究小组拟采用植物体细胞杂交技术培育同时含有甲、乙药用成分的新型药用植物。下列有关分析错误的是（ ）
A．需用纤维素酶和果胶酶除去甲、乙叶肉细胞的细胞壁
B．杂种细胞形成的标志是融合后再生出新的细胞壁
C．杂种细胞经再分化培养可形成杂种植株
D．形成的杂种植株属于异源四倍体
[易错提醒]
有关植物体细胞杂交的3个易错点
①误认为植物体细胞杂交的结果只是形成杂种细胞。植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株。
②误认为植物体细胞杂交属于有性生殖。
植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此不属于有性生殖，应为无性生殖。
③误认为杂种植株的变异类型属于基因重组。
杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，属于异源多倍体，所以变异类型为染色体变异。
1.杂种植物遗传物质的变化
（1）遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。
（2）染色体组数
①染色体组数＝两种植物体细胞内染色体组数之和。
②植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体，属于异源多倍体，变异类型属于染色体变异。
③若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为（2x＋2y）条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。
2．植物体细胞杂交和有性杂交的辨析
考点三 植物细胞工程的应用
1．植物繁殖的新途径
（1）快速繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
（2）作物脱毒：选取作物无毒组织（如茎尖）进行组织培养，获得脱毒苗的技术。
2．作物新品种的培育
3．细胞产物的工厂化生产
（1）植物代谢物
（2）细胞产物的工厂化生产
①植物细胞培养技术：在离体条件下，对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖。
②实例：从紫草细胞中提取紫草宁；从高产紫杉醇的细胞中提取紫杉醇；利用人参细胞生产人参皂苷。
情境长句·练思维
6．根据所学知识，完成下列题目：
(1)单倍体植株是进行体细胞诱变和研究遗传突变的理想材料的原因是 。
(2)制备脱毒苗通常要使用植物顶端分生组织，这些部分病毒少的原因是 。
2020·苏州期中
7．科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，结果如图。相关叙述正确的是（ ）
A．培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性
B．培育的脱毒苗具有抗病毒的能力
C．实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低
D．根据本实验，培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0．60mm
2020春·通州区期末
8．芦笋为雌雄异株植物，其幼茎美味可口，但雄株产量更高。芦笋雄株性染色体为XY，雌株为XX。以下为培育雄株的两种方法。有关叙述正确的是（ ）
A．雄株甲、丁的性染色体组成不同，甲为杂合子，丁为纯合子
B．培养基中的生长素和细胞分裂素的比例影响愈伤组织的分化
C．形成幼苗甲经过脱分化和再分化过程，而培育雄株丁没有经过此过程
D．在雄株甲、丁的培育过程中均发生了基因重组，所以它们的基因型相同
2024·甘肃·高考真题
9．兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（ ）

A．①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B．②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C．3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D．百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体
2024·湖北·高考真题
10．植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株
2024·吉林·高考真题
11．迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是（ ）
A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
2024·浙江·高考真题
12．山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（ ）
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
2024·山东·高考真题
13．下列关于植物愈伤组织的说法正确的是（ ）
A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
2023·山东·高考真题
14．利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是（ ）
A．利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B．植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C．次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
D．该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
2023·海南·高考真题
15．基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut-Dip-Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。

回答下列问题。
(1)图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和 ，该过程还需要光照，其作用是 。
(2)图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的 。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注 。
(3)图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 。
(4)已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B．据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 ，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是 ，依据是 。
(5)与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是 （答出2点即可）。
2022·重庆·统考高考真题
16．植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见如表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（ ）
A．WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性
B．WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C．ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D．体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
2022·浙江6月选考，23改编
17．下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ）
A．用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒
B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D．再生植株需去除根部残留的培养基进行锻炼后才能移种大田
2021·江苏，5
18．植物组织培养技术常用于商业化生产：其过程一般为:无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是（ ）
A．为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养
B．组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构
C．提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根
D．用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异
2021·湖北，6
19．月季在我国享有“花中皇后”的美誉。为了建立月季某新品种的快速繁殖体系，以芽体为外植体，在MS培养基中添加不同浓度的6-BA和IBA进行芽体增殖实验，芽分化率（%）结果如表。
关于上述实验，下列叙述错误的是（ ）
A．6-BA浓度大于4．0mg·L-1时，芽分化率明显降低
B．6-BA与IBA的比例为10：1时芽分化率均高于其他比例
C．在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA，可促进芽分化
D．2．0mg·L-16-BA和0．2mg·L-1IBA是实验处理中芽分化的最佳组合
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
20．将兰花细胞培养成幼苗过程中，下列不属于必需条件的是（ ）
A．外植体细胞处于未分化状态B．细胞处于离体状态
C．细胞具有完整的细胞核D．营养物质和植物激素
21．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是（ ）
A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B．脱分化过程不需要植物激素，植物激素只在再分化过程中发挥作用
C．由于植物细胞都具有全能性，所以菊花的组织培养实验中选材不会影响实验的结果
D．生长素和细胞分裂素的使用顺序和用量比例会影响植物组织培养的结果
22．植物体细胞杂交育种的一个重要应用是将栽培品种与相关的野生资源作为亲本，经过原生质体融合、选择与再生，使栽培品种获得野生型的抗性特征。下列说法错误的是（ ）
A．若杂种植株可育并能稳定地遗传，就有可能形成农业上有用的新物种
B．体细胞杂交可转移核染色体、细胞质 DNA，在一定程度上克服远缘杂交的不亲和性
C．可用电激、聚乙二醇或灭活的病毒来诱导原生质体的融合
D．由二倍体亲本体细胞杂交可获得异源四倍体，与二倍体亲本回交，产生不育的三倍体
2023·山东枣庄高三期末
23．用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草细胞进行杂交可产生驱蚊香草，使有驱蚊作用的香茅醛随着天竺葵的蒸腾作用散发到空气中，达到驱蚊的效果。下面有关培养过程的叙述，不正确的是（ ）
A．原生质体的融合常用PEG作为诱导剂
B．形成的愈伤组织的代谢类型是自养需氧型
C．由杂种细胞→杂种植株，要通过有丝分裂和细胞的分化
D．该项生物工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍
24．为培育抗旱性强、可溶性糖含量高的甘薯KI1，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（ ）
A．该过程不需要考虑甘薯A、B的亲缘关系远近
B．过程①需要通过酶解法处理后进行减数分裂
C．过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁
D．过程③需要控制生长素和细胞分裂素的比例
2023·辽宁营口高三调研
25．紫罗兰（2n＝14）花色丰富、抗虫性强、种子富含亚麻酸。为了让油菜（2n＝38）具有紫罗兰的诸多优良性状，科研人员进行了下图所示实验。下列有关叙述错误的是（ ）
A．制备原生质体时，可使植物细胞处于微弱的质壁分离状态后再用酶解法处理
B．原生质体融合依赖膜的流动性，融合的原生质体形成细胞壁后再进行有丝分裂
C．紫罗兰和油菜杂交也能获得满足需要的异源四倍体植株
D．融合原生质体后，可以利用选择培养基从混合细胞群体中筛选出所需杂种植株
26．草莓营养价值较高，但草莓是无性繁殖，感染的病毒很容易传给后代，导致品质变差。科研人员通过热处理结合茎尖培养法，取得了较好的脱毒效果，实验结果如下表(S代表成活率，D代表脱毒率)。相关叙述错误的是（ ）
A．茎尖培养利用的原理是细胞的全能性
B．热处理的目的可能是阻止病毒进入茎尖
C．脱分化时应给予光照促进愈伤组织的形成
D．一般情况下脱毒率与茎尖大小呈负相关
2023·湖南娄底高三模拟
27．某实验小组用紫外线照射法去除某种烟草细胞的细胞核，获得保留细胞质（含叶绿体）且具有链霉素抗性的细胞甲，再与无链霉素抗性的该种烟草细胞乙进行体细胞杂交，筛选出杂种细胞丙，进而培育成杂种植株。下列叙述错误的是（ ）
A．培育形成的杂种植株与原有的烟草植株存在生殖隔离
B．细胞甲、乙杂交前，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C．为获得杂种细胞丙，可利用含链霉素的选择性培养基进行筛选
D．杂种细胞发育为杂种植株须经外源生长素和细胞分裂素的诱导
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
28．下列关于植物细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A．不同种植物叶肉细胞融合时，应先去除细胞膜
B．叶肉细胞经脱分化后，可形成无定形状态的薄壁细胞
C．叶肉细胞经过再分化过程，可形成愈伤组织
D．叶肉细胞离体培养时，可以表现出细胞的全能性
2023·河北保定高三检测
29．现有甲、乙两种二倍体纯种植物，甲植物的光合产量高于乙植物，但乙植物更适宜在盐碱地种植（相关性状均由核基因控制）。现要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐的植株。下列技术可行的是（ ）
A．利用植物体细胞杂交技术，可以获得符合要求的四倍体杂种植株
B．将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中，可培育出所需植株
C．两种植物杂交后，得到的F1再利用单倍体育种，可较快获得所需植株
D．诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素处理可培育出所需植株
30．紫杉醇是一种高效抗癌的药物。国内某团队研究光照条件对红豆杉愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响，实验结果如表：
下列叙述错误的是（ ）
A．愈伤组织生长的原理是植物细胞具有全能性
B．愈伤组织培养过程要在无菌条件下进行
C．光照能促进愈伤组织的生长并提高紫杉醇含量
D．培养基中的有机物仅能为愈伤组织提供能量
31．将绿色荧光蛋白和分泌蛋白融合基因连入表达载体后，通过PEG介导法，导入拟南芥叶肉细胞原生质体，用荧光显微镜观察蛋白分泌过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．通过盐酸解离处理获得原生质体
B．需用蒸馏水悬浮原生质体以便于载体导入
C．叶肉细胞用PEG处理后可直接导入载体
D．在胞外观察到荧光说明细胞分泌了蛋白
三、非选择题
32．科学家用植物体细胞杂交技术，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，培育过程如下图所示，其中①～⑤表示过程，a～f表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：
(1)在植物体细胞杂交技术中，过程①常用 酶处理植物细胞以除去细胞壁。
(2)过程②表示 ，依据的生物学原理是 。
(3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是 。
(4)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是 ，其中过程④表示 过程，过程⑤涉及的细胞分裂方式为 。
(5)若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞内含n条染色体，则“番茄—马铃薯”杂种植株的体细胞内含 条染色体；若由杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株为几倍体？ 。
(6)如果形成c的原生质体a、b来源于同一株番茄，那么更常用且有效地得到番茄植株f的处理方法是 。
33．青蒿素是被誉为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”，几乎不溶于水，且对热不稳定，所以提取工艺一直难以突破。中国科学家屠呦呦因在抗疟疾药物青蒿素的提取方面做出了突出贡献而获2015年诺贝尔生理学或医学奖。下图为组织培养获得含青蒿素较高的黄花蒿的基本流程。试回答下列问题：
（1）建立无菌体系时，需要用到 的酒精溶液，幼嫩的材料易在酒精溶液中失绿，所以浸泡时间要短，而且酒精处理后马上要用 冲洗。获得愈伤组织属于植物组织培养技术过程中的 阶段。
（2）题中④培养基与③培养基是否一致，并请说明理由。 。
（3）组织培养过程中外植体通常选取黄花蒿的分生区组织的原因 ，愈伤组织中提取不到青蒿素的原因是 。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是 。
（4）某小组对生根的青蒿继续组织培养得到了的黄花蒿幼苗，但是幼苗叶片颜色为黄色，可能的原因是培养基中没有添加 元素，也可能是 。
2024·浙江·高考真题
34．植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下：
筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题：
(1)获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ，经脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行 培养，并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，该过程模拟了 的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成，则X的合成符合图 （填“甲”“乙”“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可通过 培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物，利用 工程生产植物的次生代谢产物。
2023·浙江·统考高考真题
35．甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题：
(1)根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备 的能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的 为外植体。
(2)植物细胞壁的主要成分为 和果胶，在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的 失活。对处理后的原生质体在显微镜下用 计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是 。
(3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于 。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自于杂种细胞的理由是哪几项？
A ．甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂
B．同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂
C．培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂
D．杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂
(4)愈伤组织经 可形成胚状体或芽。胚状体能长出 ，直接发育形成再生植株。
(5)用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a，乙植物细胞质具有特异性DNA序列b；M1、M2为序列a的特异性引物，N1、N2为序列b的特异性引物。完善实验思路：
Ⅰ．提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的 。
Ⅱ．将DNA提取物加入PCR反应体系， 为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列b。
Ⅲ．得到的2个PCR扩增产物经 后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的 个条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。
条件
基因表达产物和相互作用
效应
①
WOX5
维持未分化状态
②
WOX5+PLT
诱导出根
③
WOX5+ARR2，抑制ARR5
诱导出芽
6-BA/（mg·L-1）
IBA/（mg·L-1）
0． 1
0．2
0．3
0．4
0．5
1．0
31
63
58
49
41
2．0
40
95
76
69
50
3．0
37
75
64
54
41
4．0
25
35
31
30
25
5．0
8
21
12
8
4
茎尖长度(mm)
38℃热处理时间（d）
10
20
30
40
0．3～0．5
S：36．7%；D：81．8%
S：40．0%；D：83．3%
S：30．0%；D：100%
S：16．7%；D：100%
0．5～0．8
S：60．0%；D：66．7%
S：60．0%；D：72．2%
S：50．0%；D：93．3%
S：40．0%；D：100%
0．8～1．0
S：93．3%；D：57．1%
S：85．7%；D：69．2%
S：60．0%；D：94．4%
S：46．7%；D：92．8%
光照条件
接种干重/（g·L－1）
收获干重/（g·L－1）
紫杉醇含量/%（干重）
光照
4.33
9.13
0.007 0
黑暗
4.38
12.10
0.016 4
《第39讲植物细胞工程》参考答案：
1．A
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。
【详解】A、乳腺癌细胞易于进行离体培养，但没有产生完整有机体或分化成其他各种细胞，没有体现全能性，A错误；
B、细胞具有全能性是因为细胞内含有发育所需的全套遗传物质，B正确；
C、离体植物细胞全能性的体现，需借助某些因子的作用，C正确；
D、植物细胞具有全能性，而其他生物体细胞的全能性受到抑制，一般不具有全能性，D正确。
故选A。
2．ABC
【分析】分析题图：SOD基因是目的基因，图中①表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞的过程；②③表示植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性，其中②表示脱分化形成愈伤组织的过程；③表示再分化形成胚状体的过程。
【详解】A、SOD基因属于目的基因，将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，A错误；
B、②表示脱分化，脱分化需要避光处理，以诱导愈伤组织形成，B错误；
C、植物组织培养全过程都需要严格的无菌操作，C错误；
D、该育种方式利用了细胞工程（植物组织培养）和基因工程（将SOD目的基因导入植物细胞），从植物细胞培育成植物个体，能体现细胞的全能性，D正确。
故选ABC。
3．(1)蔗糖既可提供充足的碳源，又可维持相对适中的渗透压，而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下，其造成的渗透压可能过高
(2)生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的
(3)能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
【解析】略
4．B
【分析】分析题图：图示表示将二倍体兰花的花药通过植物组织培养形成植株的过程，其中①表示取出花药过程，②阶段表示脱分化，该阶段能形成愈伤组织，其细胞分化程度低，全能性高；③阶段表示再分化过程，该阶段能形成胚状体发育成幼苗，④表示移栽进一步发育形成植株。
【详解】A、植物组织培养的过程要求无菌、无毒的环境，其中外植体要进行消毒处理，而培养基需灭菌处理，①②③过程要进行严格的无菌操作，A正确；
B、②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于脱分化，B错误；
C、高度分化的细胞首先经过脱分化后形成愈伤组织，然后再分化形成植株，整个育种过程体现了植物细胞的全能性，C正确；
D、该过程使用了秋水仙素，能将花药（配子）中的染色体恢复正常，④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体兰花植株，D正确。
故选B。
5．C
【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程：（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、需用纤维素酶和果胶酶除去甲、乙叶肉细胞的细胞壁，A正确；
B、杂种细胞形成的标志是融合后再生出新的细胞壁，B正确；
C、杂种细胞经脱分化和再分化培养可形成杂种植株，C错误；
D、形成的杂种植株属于异源四倍体，D正确。
故选C。
6．(1)大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现
(2)分生组织不存在维管束系统，病毒移动困难；病毒在胞间移动速度赶不上分生组织中细胞的分裂速度；分生组织细胞代谢旺盛，影响病毒复制
【解析】略
7．C
【分析】分析题图：图示表示茎尖外植体大小对苗的脱毒率和成活率的影响。根尖越小，脱毒率越高，成苗率越低。在茎尖外植体大小为0.27mm时，脱毒率和成苗率均较高，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm。
【详解】A、马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗，所依据的原理是细胞全能性，A错误；
B、培育的脱毒苗不具有抗病毒的能力，B错误；
C、实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，C正确；
D、在茎尖外植体大小为0.27mm时，脱毒率和成苗率均较高，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm，D错误。
故选C。
【点睛】
8．B
【分析】分析题图：图示介绍了两种育种过程。第一种由顶芽培育形成雄株甲，是利用了植物组织培养技术，一般包括脱分化和再分化两个环节，其原理是植物细胞的全能性。第二种是由花粉培养形成雄株丁，采用了单倍体育种法和杂交育种法，其中从花粉到植株乙、丙，属于单倍体育种，由植株乙和丙到雄株丁属于杂交育种。
【详解】A、由图示分析可知，雄株甲、丁的性染色体组成都是XY，A错误；
B、培养基中的生长素和细胞分裂素的比例影响愈伤组织的分化，B正确；
C、形成幼苗甲经过脱分化和再分化过程，而培育雄株丁也有此过程，C错误；
D、雄株丁是通过植株乙和丙杂交而来，所以培育过程发生了基因重组，而雄株甲利用了植物组织培养技术得到，没有发生基因重组，D错误。
故选B。
【点睛】
9．D
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、在脱分化过程中，1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块，A错误；
B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变，但基因重组发生在减数分裂过程中，而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂，所以不会发生基因重组，B错误。
C、3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1，C错误；
D、百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此可以作为该研究中的外植体，D正确；
故选D。
10．B
【分析】1、植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志，细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系。植物体细胞杂交技术可以克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
2、分析题图：图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程，其中①表示去壁获取原生质体的过程；②③表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化形成愈伤组织；⑤表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。
【详解】A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明两种亲本的细胞壁结构有差异，A正确；
B、过程②为原生质体的融合，常用PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能用于植物，B错误；
C、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C正确；
D、植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体，应具备两者的遗传物质，因此可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。
故选B。
11．B
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
2、植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体，生长旺盛，分裂能力较强，A正确；
B、诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素，B错误；
C、悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团，获得更多的营养物质和氧气，使得其可以进一步分裂，C正确；
D、加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物（不是植物生长所必须的）的合成速率，D正确。
故选B。
12．D
【分析】植物组织培养技术：1、过程：离体的植物组织，器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。2、原理：植物细胞的全能性。3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等) ；②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，A正确；
B、培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染，加入抗生素可降低杂菌的污染，B正确；
C、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养，每进行一次继代培养，培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍，可实现快速繁殖，C正确；
D、提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽，D错误。
故选D。
13．BD
【分析】植物体细胞杂交过程：将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理，得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B，运用物理方法或化学方法诱导融合，形成杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故用果胶酶和纤维素酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体，A错误；
B、用纤维素酶和果胶酶分别处理不同的植物细胞，得到原生质体，运用物理方法或化学方法诱导融合，形成杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株，故融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织，B正确；
C、体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的遗传物质，只有1个细胞核，C错误；
D、通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于植物的组织培养，从繁殖看属于无性繁殖，D正确。
故选BD。
14．A
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、有些产物不能或难以通过化学合成途径得到，故可利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物，A正确；
B、利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物，故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产，B错误；
C、次生代谢物不是植物生长所必需的，其含量少，可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产量，C错误；
D、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件，提高了多个细胞中次生代谢物的含量，不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。
故选A。
15．(1) 脱分化 细胞分裂素 诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需要
(2) 遗传特性 转基因标识
(3)Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起
(4) 荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根 观察幼苗是否表现出白化特征 PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除
(5)操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于脱分化过程，该过程的本质是使细胞失去原来特定的结构和功能；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和细胞分裂素，这两种激素的比值能调控愈伤组织的分化方向，该过程还需要光照，因为叶绿素的形成需要光；且叶绿体利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。
（2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的遗传特性。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注转基因种子，即进行转基因标识。
（3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，利用了农杆菌含有的Ti质粒的作用，Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起。
（4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B，该过程中通过荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根即为阳性毛状根段，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是观察幼苗是否表现出白化特征，因为PDS缺失会导致植株白化，而白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除。
（5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点主要表现在操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。
16．C
【分析】植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。生长素的用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时，促进愈伤组织的形成。
【详解】A、根据表格信息可知，WOX5能维持未分化状态，使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性，若WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A正确；
B、由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”，再结合表格信息，WOX5+PLT可能诱导出根，可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B正确；
C、由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性，C错误；
D、由题干信息可知，出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生，故可推测体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D正确。
故选C。
17．D
【分析】植物组织培养技术：
过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）；
原理：植物细胞的全能性；
条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用体积分数为70%的酒精消毒，用无菌水清洗，再用质量分数为5%左右的次氯酸钠处理，最后再用无菌水清洗，A错误；
B、培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，B错误；
C、组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软，持水性也较好，有利于幼苗的生根和叶片的生长，C错误；
D、再生植株移种大田前，需去除根部残留的培养基，并进行锻炼，以使其能够适应移栽后的环境，提高成活率，D正确。
故选D。
18．D
【分析】1、离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体。
2、植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响：生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时，促进愈伤组织的形成。
【详解】A、植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，才能进行培养，所用的培养基必须彻底灭菌，A正确；
B、组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构，胚状体若包裹上人工种皮，可制作成人工种子，B正确；
C、生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根，C正确；
D、用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异，D错误。
故选D。
19．B
【分析】本实验目的为以芽体为外植体，在MS培养基中添加不同浓度的6-BA和IBA进行芽体增殖实验，自变量为不同浓度的6-BA和IBA，因变量为芽分化率，据表分析可知，随着6-BA浓度增加，芽分化率先增加后减少，随着IBA浓度增加，芽分化率先增加后减少，据此作答。
【详解】A、据表可知，6-BA浓度为从4.0mg·L-1到5.0mg·L-1时，芽分化率降低非常明显，故6-BA浓度大于4．0mg·L-1时，芽分化率明显降低，A正确；
B、据表可知，当6-BA与IBA的比例为10：1时，芽分化率为31%、95%、64%、30%、4%
，因此6-BA与IBA的比例为10：1时，芽分化率不一定都高于其他比例，B错误；
C、据表可知，6-BA与IBA的比例会影响芽的分化率，因此在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA，可促进芽分化，C正确；
D、据表可知，芽分化率为95%是最高的，此时6-BA和IBA分别为2.0mg·L-1、0.2mg·L-1，是实验处理中芽分化的最佳组合，D正确。
故选B。
20．A
【解析】1、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其具体过程：外植体脱分化形成愈伤组织，再分化形成胚状体，进而形成新植体，其中脱分化过程要避光，而再分化过程需光。
2、植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）。②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】AB、将兰花细胞培养成幼苗，利用了植物细胞的全能性，植物细胞全能性的体现是高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才具有，A符合题意；B不符合题意；
C、细胞核是遗传和代谢的控制中心，是遗传信息库，故将兰花细胞培养成幼苗过程中植物细胞具有完整的细胞核，C不符合题意；
D、将兰花细胞培养成幼苗过程中需要一定的条件，如营养物质和生长素、细胞分裂素等植物激素、适宜的温度、pH等，D不符合题意。
故选A。
【点睛】
21．D
【分析】植物组织培养技术：
1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。
2、原理：植物细胞的全能性。
3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
4、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、愈伤组织是一团没有特定结构和功能的薄壁细胞，A错误；
B、脱分化中要用到生长素和细胞分裂素两种激素，B错误；
C、植物不同部位的细胞全能性的表现不同，所以组织培养实验中选材会影响实验的结果，C错误；
D、生长素和细胞分裂素的使用顺序和用量比例会影响植物组织培养的结果，一般情况下生根培养基中生长素含量高、细胞分裂素含量低，生芽培养基中生长素含量低、细胞分裂素含量低高，D正确。
故选D。
22．C
【分析】植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志，细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系）。植物体细胞杂交技术可以克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
【详解】A、经植物体细胞杂交将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株，若杂种植株可育并能稳定地遗传，就有可能形成农业上有用的新物种，A正确；
B、由于不同物种间存在生殖隔离，故不同物种间个体杂交具有不亲和性，而体细胞杂交实现了两个不同物种的细胞融合，因此体细胞杂交可转移核染色体、细胞质 DNA，在一定程度上克服远缘杂交的不亲和性，B正确；
C、可用电激、聚乙二醇等来诱导原生质体的融合，但灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，C错误；
D、利用植物体细胞杂交得到的植株含有双亲的全部遗传物质，因此由二倍体亲本体细胞杂交可获得可育的异源四倍体，与二倍体亲本回交，产生不育的三倍体，D正确。
故选C。
23．B
【分析】植物体细胞杂交：来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）。
【详解】A、诱导原生质体的融合常用物理法（离心、振动、电激）和化学法（PEG），A正确；
B、形成的愈伤组织没有形成叶绿体，其代谢类型是异养需氧型，B错误；
C、由杂种细胞→杂种植株过程为植物组织培养，要通过有丝分裂和细胞的分化，细胞分裂增加细胞的数量，细胞分化增加细胞的类型，C正确；
D、植物体细胞杂交技术能克服远源杂交不亲和的障碍，培育新品种，D正确。
故选B。
24．B
【解析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
题图分析：图中①表示去除细胞壁，获得原生质体；②表示诱导原生质体融合形成杂种细胞；③表示采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。
【详解】A、植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍，所以该过程不需要考虑甘薯A、B的亲缘关系远近，A正确；
B、过程①需要通过酶解法处理后去除细胞壁，不进行减数分裂，B错误；
C、杂种细胞形成的标志是形成新的细胞壁，高尔基体与植物细胞壁的形成有关，所以过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁，C正确；
D、过程③包括脱分化和再分化过程，需要控制生长素和细胞分裂素的比例，该比例不同会使愈伤组织向不同的方向分化，D正确。
故选B。
【点睛】
25．C
【分析】植株体细胞杂交技术可以将两个不同物种的体细胞诱导融合，从而使得子代具有双亲的部分性状，该项技术主要应用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，可以克服了有性杂交远缘不亲和的障碍，扩大了亲本组合的范围。
【详解】A、用酶解法制备原生质体时，需先用较高渗透压的溶液处理植物细胞，使细胞处于微弱的质壁分离状态，然后用酶解法去除细胞壁，获得原生质体，A正确；
B、原生质体融合依赖细胞膜的流动性，融合的原生质体只有重新形成细胞壁后，才可进行有丝分裂，B正确；
C、紫罗兰和油菜之间存在生殖隔离，不能杂交得到所需植株，即是人工使其杂交也只是获得的是异源二倍体植株，C错误；
D、融合原生质体后，两两融合的细胞有AA型、BB型、AB型，可以利用选择培养基从混合细胞群体中筛选出所需杂种细胞，D正确。
故选C。
26．C
【分析】由表格数据可知，随着根尖长度的增长，在相同处理时间下，成活率一般增大，脱毒率一般减小。
【详解】A、茎尖培养法运用了植物组织培养技术，原理是植物细胞的全能性，A正确；
B、热处理可以杀灭病毒、病菌，故目的可能是阻止病毒进入茎尖，B正确；
C、脱分化时应避光处理，促进愈伤组织的形成，C错误；
D、由表格数据可分析出，茎尖越长，脱毒率越低，呈负相关，D正确。
故选C。
【点睛】脱分化处理时要避光的条件，再分化处理时需提供光照。
27．A
【分析】植物体细胞杂交，又称原生质体融合是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。据题意可知，杂种细胞丙具有细胞甲的细胞质（含叶绿体且具有链霉素抗性）和细胞乙的细胞核和细胞质。
【详解】A、据分析可知，培育形成的杂种植株丙具有细胞乙的细胞核，与原有的烟草植株甲属于同一物种，不存在生殖隔离，A错误；
B、细胞甲、乙杂交前，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，制备原生质体，然后诱导原生质体融合，B正确；
C、杂种细胞丙具有链霉素的抗性，在培养基上加入链霉素，使未融合的乙细胞，以及乙细胞和乙细胞融合的细胞不能存活，从而筛选出杂种细胞丙，C正确；
D、利用组织培养技术使杂种细胞发育为杂种植株，该过程须经外源生长素和细胞分裂素的诱导，D正确。
故选A。
28．BD
【分析】1、植物的组织培养指指将离体的植物器官、组织或细胞（称为外植体）等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。基本过程为：外植体脱分化形成愈伤组织，再分化形成胚状体，进一步形成幼苗。其中脱分化指在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程；愈伤组织是通过细胞分裂形成的，细胞排列疏松且无规则，高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞；再分化指愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。其中脱分化过程一般不需要光照、再分化过程需要光照。
2、植物细胞外面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍着细胞间的杂交。因此，在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁，获得原生质体。杂交过程中的一个关键环节，是原生质体间的融合，这必须要借助一定的技术手段才能实现。
【详解】A、不同种植物叶肉细胞融合时，应先用酶解法去除细胞壁；A错误；
B、叶肉细胞经脱分化形成愈伤组织，即无定形状态的薄壁细胞团，B正确；
C、叶肉细胞脱分化后可形成愈伤组织，而愈伤组织再分化形成胚状体或丛芽，进而发育成植株，C错误；
D、叶肉细胞离体培养时，可以经过脱分化、再分化等过程形成植株，表现出全能性，D正确。
故选BD。
29．ABD
【分析】根据题干信息“要利用甲、乙两种植株各自优势，培育出高产、耐盐的植株”，由于存在生殖隔离，不能采用杂交育种，基因工程和植物体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和障碍，实现不同种间的杂交，获得优良性状。
【详解】A、利用植物体细胞杂交技术，获得的杂种植株具有两个亲本的遗传特性，可获得符合要求的四倍体杂种植株，A正确；
B、将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中，再利用组织培养技术可培育出所需植株，B正确；
C、甲、乙为不同物种，二者之间存在生殖隔离，一般不能杂交，即使杂交，形成的后代也是不可育的，C错误；
D、诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素处理，就会得到符合要求的四倍体纯种植株，D正确。
故选ABD。
30．ACD
【分析】根据题干信息和表格信息分析，该实验研究光照条件对红豆杉愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响，自变量是光照的有无，因变量是愈伤组织生长和紫杉醇含量，表格数据显示：黑暗条件下，愈伤组织干重增加较多，紫杉醇含量较高。
【详解】A、植物组织培养过程中，愈伤组织主要进行细胞生长和分裂，不能体现植物细胞的全能性，A错误；
B、愈伤组织培养过程要在无菌条件下进行，以避免微生物的污染，B正确；
C、由表格数据可知，两组接种干重相似，但光照条件下收获的愈伤组织干重和紫杉醇含量均低于黑暗条件下的，C错误；
D、植物组织培养过程中，有机物可以为植物细胞提供必需的营养物质和能量，此外还可以调节渗透压，D错误。
故选ACD。
31．ABC
【解析】植物体细胞杂交主要利用细胞膜的流动性，将植物细胞去除细胞壁后获得；诱导原生质体融合 的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂。
【详解】A、制备植物原生质体的方法是酶解法，即利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得，若用盐酸处理会将细胞杀死，不能获得原生质体，A错误；
B、原生质体无细胞壁，在蒸馏水中会因过度吸水而涨破，故不能将原生质体悬浮在蒸馏水中，B错误；
C、结合题干信息可知，叶肉细胞需去除细胞壁制成原生质体后再导入载体，C错误；
D、由于该过程中将绿色荧光蛋白和分泌蛋白融合基因连接，故若在胞外观察到荧光说明细胞分泌了蛋白，D正确。
故选ABC。
32．(1)纤维素酶和果胶
(2) 诱导原生质体融合 细胞膜具有一定的流动性
(3)高尔基体
(4) 植物细胞的全能性 脱分化 有丝分裂
(5) m＋n 单倍体
(6)用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的番茄种子或幼苗
【分析】分析题图：过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体a和b，过程②通过物理或化学方法诱导原生质体融合成c，过程③是再生细胞壁形成杂种细胞d，过程④是脱分化过程形成愈伤组织e，过程⑤是再分化生成完整植株。
【详解】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，过程①可使用纤维素酶和果胶酶处理细胞以除去细胞壁，得到原生质体。
（2）据图分析，过程②表示通过物理或化学方法诱导原生质体融合，依据的生物学原理是细胞膜具有一定的流动性。
（3）过程③是再生细胞壁形成杂种细胞，而细胞壁的形成与高尔基体有关。
（4）杂种细胞经过植物组织培养培育成杂种植株，依据的原理是植物细胞的全能性，据图分析可知，其中过程④表示脱分化过程形成愈伤组织e，过程⑤表示再分化过程，涉及的细胞分裂方式为有丝分裂。
（5）若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞中含n条染色体，则“番茄-马铃薯”细胞内染色体数为两细胞染色体数之和，即m+n条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄--马铃薯”植株为四倍体，此杂种植株的花粉是生殖细胞，由生殖细胞直接发育而来的生物体，不管含有一个或多个染色体组，都是单倍体。
（6）如果形成c的原生质体a、b来源于同一株番茄，那么该过程形成的是四倍体番茄，而得到四倍体番茄更简单的处理方法是用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的番茄种子或幼苗。
【点睛】本题结合图解，考查细胞工程的相关知识，要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及意义，能正确分析题图，能结合所学的知识准确答题。
33． 体积分数70% 无菌水 脱分化 否 激素的种类和比例不同 生长较为旺盛，分裂能力强，分化程度低，容易得到愈伤组织 相关基因没有在愈伤组织表达 杀菌（杀死发根农杆菌及其他细菌） 镁 培育过程中没有给予光照
【解析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。
【详解】（1）植物组织培养建立无菌体系时，需要用到70%的酒精溶液对外植体进行消毒；幼嫩材料中的色素易溶于酒精，易在酒精溶液中失绿，所以浸泡时间要短，而且酒精处理后马上要用无菌水冲洗；获得的愈伤组织是由外植体经脱分化而成。
（2）③为诱导愈伤组织形成，④是分化出根的过程，两个过程中激素的种类和比例不同，故所用培养基也不同。
（3）由于分生区组织生长较为旺盛，分裂能力强，分化程度低，容易得到愈伤组织，故组织培养过程中外植体通常选取黄花蒿的分生区组织；愈伤组织中提取不到青蒿素的原因是相关基因没有在愈伤组织表达；为避免杂菌污染，植物组织培养过程需要无菌操作，步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是杀死发根农杆菌及其他细菌。
（4）某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色，即为类胡萝卜素的颜色，缺少叶绿素，可能的原因是培养基中没有添加镁元素，也可能是培育过程中没有给予光照，缺乏叶绿素形成的条件。
【点睛】本题考查植物组织培养的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断。
34．(1) 外植体 过滤
(2) 克隆 DNA合成抑制剂 微生物侵害
(3) 丙 先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X
(4) 器官 代谢途径 关键酶 发酵
【分析】【关键能力】
（1）信息获取与加工
（2）逻辑推理与论证：
【详解】（1）植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体，经脱分化形成愈伤组织，将愈伤组织进行振荡培养，使其分散成小的细胞团或单细胞，然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤，除去大的细胞团和残渣，离心除去小的残渣，得到单细胞悬浮液。
（2）分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢复正常分裂，而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响）或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，模拟了微生物侵害的迫害条件。
（3）由题可知X只在细胞生长停止后才能合成，所以丙图符合。所以要获得大量X的方法，是先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X。
（4）由题知，多种次生代谢产物在根部合成与积累，所以要对根进行培养，为了方便进行次生代谢物的收集，可以通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。要大量获得次生代谢物可以通过基因工程，将相关基因转入酵母菌体内，然后通过发酵工程获得，基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶。
35．(1) 再生 叶
(2) 纤维素 细胞质基因和细胞核基因 血细胞计数板 降低PEG浓度，使其失去融合作用
(3) 同一个杂种融合原生质体 ABD
(4) 再分化 根和芽
(5) 模板 M1、M2 凝胶电泳 1
【分析】1、植物组织培养过程：离体的植物组织经过脱分化形成愈伤组织，经过再分化愈伤组织又能重新分化为有结构的组织和器官，最终形成完整的植株。
2、植物体细胞杂交可以克服植物有性杂交不亲和性、打破物种之间的生殖隔离，操作过程包括:原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。
【详解】（1）在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备再生的能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的叶为外植体。
（2）植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应，在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的细胞质基因和细胞核基因失活，融合后具有甲植物的细胞核基因和乙植物的细胞质基因。对处理后的原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是降低PEG浓度,使其失去融合作用。
（3）将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于同一个杂种融合的原生质体。未融合的原生质体因为细胞质或细胞核的失活，无法正常生长、分裂；同种融合的原生质体也因为甲原生质体细胞质或乙原生质体细胞核失活而不能生长、分裂；只有杂种细胞才具备有活性的细胞质和细胞核，可以生长、分裂，因此这些愈伤组织只能来自于杂种细胞。故选ABD。
（4）愈伤组织经再分化可形成胚状体或芽。胚状体能长出根和芽，直接发育形成再生植株。
（5）Ⅰ．提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的模板。
Ⅱ．将DNA提取物加入PCR反应体系，M1、M2为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列b。
Ⅲ．得到的2个PCR扩增产物经凝胶电泳后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的1个条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。
题干关键信息
所学知识
信息加工
获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
细胞在外源激素或某些化学物质作用下，或营养缺乏时会停止在细胞周期的特定时期
分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢复正常分裂，而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响）或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
X只在细胞生长停止后才能合成
观察图形
丙图细胞停止生长后，次生代谢产物才大量增加，符合X的合成特点