2022年人教版生物高考总复习第一部分考点复习指导第十单元第3课动、植物细胞工程

第3课动、植物细胞工程

【课标要求】

1.阐明植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术。

2.阐明动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术。

【素养目标】

1.分析细胞全能性的物质基础和生物生长的细胞学基础。（生命观念）

2.设计和制作动物细胞培养与单克隆抗体制备的基本流程模型；阐明动物细胞融合和植物体

细胞杂交的异同。（科学思维）

3.探究动物细胞工程的应用；结合高产奶牛的克隆过程，掌握动物细胞核移植技术。（科学探

究）

o—_、生千知—•多推e查/_9

------主干•梳理与辨析-------

一、植物细胞工程的基本技术

i.细胞工程的概念：

［原理和方法:细胞生物学、分子生物学和发育生物学

概令

心操作水平：细胞水平、细胞器水平或组织水平

剖析------------------------------

操作目的：获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品

2.细胞工程的分类：根据操作对象的不同，分为植物细胞工程和动物细胞工程。

3.植物细胞工程的理论基础：

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

现实表现：在生物的生氏发育过程中.并不是所彳r的

植细胞都表现出全能性

物原因：在特定的时间和空间条件卜..细胞中的基因会

细选择性地表达

胞植物细胞〉动物细胞

的细胞的全受精卵＞生殖细胞〉体细胞

全能件大小分化程度低的＞分化程度高的

能细胞分裂能力强的＞细胞分裂能力弱的

性①离体的植物细胞、组织、器官等(统称外植体)

…②无菌和人工培养

条件

③培养在人T.配制的培养基上

I④给厂适宜的培养条件

4.植物组织培养技术:

(1)概念：将离体的植物器官、组织或细胞等,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。

(2)原理：植物细胞的全能性。

⑶过程:

接种外植体脱金色诱导愈伤组织啦化诱导生芽一诱导生根

5.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：细胞膜的流动性;植物细胞的全能性。

(3)过程:

诱导融合的方法：

物理法:电融合法、离心法

化学法：聚乙二醇(PEG)融

合法、高Ca"-高pH融合法

脱分国*

AB细胞懑生\冷1电售/J/

质体

O中G)正在融再生出愈伤杂；种

B«AB^£合的原组织,植株

力求泊生质体

移栽后

用纤维素酶和果细胞融合成

胶酶除去细胞壁J|功的标志的植株

体细胞融合植物组织培养

（4）意义：植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面

展示出独特的优势。

思考辨析

1.一般情况下，分化程度越高的细胞其全能性越低。（J）

2.愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的。（义）

分析：愈伤组织是外植体通过脱分化形成的。

3.细胞工程可以通过在分子水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或

其产品。（义）

分析：细胞工程是通过细胞、细胞器或组织水平上的操作。

4.在植物组织培养过程中需要给予光照，以诱导脱分化过程。（X）

分析：植物组织培养过程中，脱分化过程是要求避光培养的。

5.一般情况下，植物体细胞在体内不表现细胞的全能性。（J）

二、植物细胞工程的应用

1.植物繁殖的新途径：

使用的技术:植物组织培养技术

原理:植物细胞的全能性

植

[①高效、快速地实现种苗的大地繁殖

物优点.

快速繁殖②保持优良品种的遗传特性

繁

特点:使用材料少.培养周期短•繁殖率高.

殖

适合自动化管理•有利于进行工厂化

的

生产

新

技术手段:植物组织培养技术

途

材料的选取:植物顶端分生区附近（如茎尖）,

径作物脱毒

此部分病毒极少，甚至无病毒

优点:脱毒作物产量高.品质好

2.作物新品种的培育：

（1）单倍体育种。

①原理：染色体变异和植物细胞的全能性。

②举例：玉米单倍体育种流程示意图

单倍体纯合二倍体优良品种

③优点：明显缩短育种年限;可获得纯合子，后代不发生性状分离，能稳定遗传。

(2)突变体的利用:

‘原理：基因突变和植物细胞的全能性

,诱变处理

突过程:外植体典史^愈伤?且织不突变体非需新品种

变

体诱导分化"

的

优点:提高愈伤组织的突变率，可以获得高产、优质、

利

用抗逆的新品种力I快了育种进程

I①突变不定向，需要处理大量材料

缺点\②突变少利多害，符合人们需要、有利的品

〔种比较少

3.细胞产物的工厂化生产:

(1)技术：植物组织培养技术。

(2)过程:

外植体菖幽愈伤组织-幻经》细胞悬液热细胞产物

提取

(3)产物：目前获得的产物主要有蛋白质、脂质、糖类、药物、香料、生物碱等。

(4)注意事项。

a.工厂化生产不一定要培养出植物体，一般培养到愈伤组织阶段，从培养愈伤组织细胞的培

养液中就可提取细胞产物。

b.通过培养能够产生对人们有利产物的细胞，从而获得大量的细胞产物。

思考辨析

1.脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。(X)

分析：培育脱毒苗时选用的通常是茎尖等分生组织，原因是该组织附近的病毒极少，甚至无

病毒。

2.单倍体育种的原理是染色体变异和植物细胞的全能性，突变体的培育原理是基因突变和植

物细胞的全能性。(J)

3.葡萄的托插、桃树的嫁接以及石榴的压条等繁殖方式，都不属于快速繁殖。（J）

4.突变体培育通常对植物的愈伤组织进行诱变处理，而工厂化生产的细胞产物也来自愈伤组

织细胞。（J）

三、动物细胞培养

1.概念：指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，

让这些细胞生长和增殖的技术。

2.原理：细胞增殖。

（1）汴乔：斯先、织“底、促”K闪广、无机松、微仪

元东等.还需?加1人血■清等一些天然成分,

一般使JII液体坨不植

《2）无菌、无毒的坏现：对培乔浓和所有•!音汴JIJFL进

ir火菌处J%以及<\无菌J不力竟

下进行操作.定期更换培齐

培养液以消除优谢物

条件温度：36.5±O.5℃

（II川孚L，力物）

《3》适宜的温度、|〉II和渗透JK

|>11:7.2—7.4

（大宓数细用包》

95%的空气：1口”（）.为细胞代谢所

（4》气体环境必需的

5!'的（X）：维特培养液gpH

培养过程:

取动物组织

!物理法:更碎

「化学法：用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理

配制细胞悬液

大部分细胞具彳i贴壁生长和技触材制的

原代培养特点；部分细胞能够悬浮生K

放入段培养箱中培养

（1）做法:用胰蛋白酶等处理后分瓶培养

传代10-50代左右时增殖缓慢,甚至停止

培养（2）特点部分细胞核型可能发生改变.可无限

增殖

5.干细胞培养及其应用:

一类具有自我更新和分化潜能的细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切

概念

相关

种类胚胎干细胞（ES）成体干细胞诱导多能干细胞（iPS）

成体组织或器官内的

干细胞（如:造血干细

来源早期胚胎体细胞（如成纤维细胞等）

胞、精原干细胞、神经

干细胞等）

能分化成任何一种细

分化成特定的细胞或能诱导分化成类似胚胎干细胞

特点胞、组织或器官，甚至

组织的细胞

成为个体

造血干细胞用于治疗

在治疗镰状细胞贫血、阿尔茨海

分化成心肌细胞、神经白血病，神经干细胞用

应用默病、心血管疾病等领域的研究

元和造血干细胞等于治疗帕金森病、阿尔

取得了新进展

茨海默病等

思考辨析

1.制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理。（X）

分析：胃蛋白酶的最适pH为强酸性，强酸性环境对肝细胞有伤害，应用胰蛋白酶处理。

2.肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO,刺激细胞呼吸。（X）

分析：动物细胞培养时通入5%的CO?的作用是维持培养液一定的pH。

3.动物细胞培养技术的原理是细胞增殖。（J）

4.二倍体细胞的传代培养一般为10〜50代。（J）

5.动物细胞培养要定期更换培养液，其目的是便于清除代谢产物，防止代谢产物积累对细胞

自身造成伤害。（J）

四、动物细胞融合技术与单克隆抗体

1.动物细胞融合技术：

（1）概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。

⑵原理：细胞膜的流动性。

⑶融合方法：PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等o

（4）结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。

⑸意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。

（6）应用。

①成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。

②为制造单克隆抗体开辟了新途径。

2.单克隆抗体及其应用：

（1）原理：细胞膜的流动性和细胞增殖。

（2）制备过程:

注射特定培养母髓曲细胞

的抗原与V为疫小鼠

多种B淋巴细胞吊丽嘉骨髓病细胞

多种杂交细胞V⑥一区-⑥，：自身融合■细胞

川转走逃择培养*茄选।未融合或同种融合的细胞死r：

®®杂交瘤细胞

|克隆上述杂交痛细胞

g>®整筏—V—抗体检测阳性

将不同种杂交瘤细胞分开.］并克隆专•抗体.检测阳性细胞

注射到小

鼠腹腔内京小秋腹水

।从细胞培养液

I中提取|中提取

A2单克隆抗体单克降抗体

（3）单克隆抗体的应用。

①作诊断试剂。

②用于运载药物和治疗疾病。

思考辨析

1.相比植物体细胞杂交，动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病毒处理。（J）

2.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型（仅考虑细胞两两融合的情况）。（J）

3.单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。（X）

分析：第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞，而第二次筛选是为了获得能分泌所需抗体的杂

交瘤细胞。

4.杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体。（J）

5.动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核的融合。（J）

五、动物体细胞核移植技术和克隆动物

1.概念：动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，并使重新

组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。

2.原理：细胞核的全能性。

3.类型：①胚胎细胞核移植；②体细胞核移植。

4.细胞核移植涉及技术：

动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚胎移植技术等。其中，核移植是核

心技术。

5.过程：

思考辨析

1.动物体细胞核移植技术（克隆）从生殖方式的角度看属于无性生殖。（J）

2.重构胚相当于受精卵，需要动物细胞培养和胚胎工程技术的支持。（J）

3.克隆动物的性状与供核动物完全相同。（X）

分析：克隆动物细胞质中的遗传物质来自卵母细胞，与供核动物不完全相同。

4.用于核移植的供体细胞一般都选用10〜50代的培养细胞。（X）

分析：用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的细胞，因为10代以内的细胞遗传物质

一般不发生改变。

5.与“多莉”羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植、细胞培养和核移植等。（，）

------教材•挖掘与延伸------

1.拓展填写（选择性必修3P38）：科学家在制备原生质体时，有时使用蜗牛消化道提取液来

降解植物细胞的细胞壁。据此分析，蜗牛消化道提取液中可能含有什么成分？理由是什么？

纤维素酶和果胶酶。因为植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，酶具有专一性，可利

用纤维素酶和果胶酶降解植物细胞壁。

2.拓展填写（选择性必修3P41）：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整

个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生

物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行。

o=—、高频考点•通法传道,—=＜）

★考点1植物细胞工程的基本技术

------核心・归纳与整合------

1.探究•实践一一菊花的组织培养过程：

外植体一流水酒精消无菌水清洗

卬但作冲洗

外植体L毒30s2〜3次

消毒无菌水清洗次氟酸钠溶液

2〜3次处理30min

将外植体切将外植体的"3〜1/2用封口膜或痴

（接种）成（）.57cm-插入诱导愈伤组一盖封盖瓶口.：

长的小段织的培养甚史并做好标记）

氏出芽后再将

置于后转其转接到诱导

【养卜18〜22p15〜20d

的培养箱中一接到诱导生一生根的培养基

培养芽的培养基上七卷二给本导

形成UV6*HJ

移栽前先打开封口膜或瓶盖,让试管苗在培养

箱内生长儿日用流水清洗掉根部的培养基后，将

移栽幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，

待其长壮后再移栽入土

将幼苗移栽后,每天观察并HR幼苗的生长情况,

适时浇水、施《巴宜至开花

2.植物激素在植物组织培养中的作用:

长素/细胞分裂素植物细胞的发育方向

高有利于根的分化、抑制芽的形成

低有利于芽的分化，抑制根的形成

适中促进愈伤组织的生长

简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤

特别提醒：

①由愈伤组织进行细胞分化时，因为生根后不易再生芽，一般要先诱导其生芽，然后诱导其

生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。

②光照：在诱导愈伤组织阶段，对有些植物来说，避光培养有利于细胞脱分化形成愈伤组织。

当愈伤组织再分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。

③植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，少数为葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足

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。

【高考警示钟】有关植物体细胞杂交的“是”与“不是”

（1）植物体细胞杂交是无性生殖，不是有性生殖。

（2）杂种植株形成的变异类型是染色体变异，不是基因重组。

------典题•剖析与精练-------

9典题示范—

（2020•山东等级考）两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个

细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部

排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中依据该

原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如

图所示。下列说法错误的是（）

普通小麦_©_普通小麦

细胞一“原生质体、③杂种培.杂种筛耐盐

中间偃麦也中间偃麦草’一”细胞养植株选小麦

草细胞原生质体

不同剂量的监」

紫外线照射

A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞

B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂

C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合

D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段

【题眼破译】提升信息转化能力

信息转化信息（对接问题）

信息为了使普通小麦获得中间偃麦草的耐盐性状，需要使中间偃麦草细胞中的

a染色体断裂

图示用纤维素酶和果胶酶处理细胞获取原生质体；用不同剂量的紫外线照射的

信息目的是断裂中间偃麦草的染色体

【解析】选Co本题主要考查植物体细胞杂交技术。由题图信息可知，①为细胞去掉细胞壁

获得原生质体的过程，去掉细胞壁一般用纤维素酶和果胶酶处理细胞，A项正确；两种远缘

植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出，需要使中间偃麦草细胞染色体断裂，所以②

为用不同剂量的紫外线照射断裂中间偃麦草细胞的染色体，B项正确；图中③为两种原生质

体的融合，常用融合手段为物理法和化学法，灭活的病毒通常用来融合动物细胞，C项错误；

普通小麦不具有耐盐性状，因此筛选出的耐盐小麦中控制耐盐性状的基因来自中间偃麦草的

染色体片段，D项正确。

【变式延伸】提升长句应答能力

（1）过程③植物体细胞原生质体融合成功的标志是：杂种细胞再生出细胞壁。

（2）为保持耐盐小麦的耐盐性状，生产上如何能大量、快速地繁殖耐盐小麦？

提示：取耐盐小麦的幼嫩部位，利用植物组织培养技术快速繁殖。

9对点训练三

1.（2022•武汉模拟）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,在一定程度上克服了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

【解析】选C。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；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,

在一定程度上克服了远缘杂交的不亲和性,B正确;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;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。

2.如图为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示一种二倍体植物细胞,所含有的染

色体组分别是AA和BB。据图分析正确的是（）

A.图中①过程通常用胰蛋白酶作用，目的是获得原生质体

B.经过②和③的过程形成的c细胞的染色体组一定为AABB

C.④⑤需要根据生长发育进程更换不同的固体培养基

D.该技术流程的目的是获得杂种细胞,优点是克服远缘杂交不亲和障碍

【解析】选C。①过程是去除植物细胞壁获得原生质体的过程，由于植物细胞壁的主要成分是

纤维素和果胶，因此根据酶的专一性,通常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A错误;经过②和

③过程形成的c细胞的染色体组有三种(只考虑两两融合)：AAAA、BBBB、AABB,B错误;④⑤需

要根据生长发育进程更换不同的固体培养基,C正确;植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种

植株,D错误。

教师专用©

(1)植物体细胞杂交过程属于无性生殖，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律。

(2)同种植物的原生质体更易融合，不同种植物原生质体的融合需要物理或化学法诱导。得到

的融合细胞类型有多种，必须经过筛选，才能获得所需要的杂种细胞。

(3)体细胞融合成功以后，不仅有AABB型杂种细胞，还能形成AAAA型和BBBB型融合细胞，

但只有AABB型细胞是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞，因此在杂种细胞形成后还应有一个

筛选过程。

【加固训练•拔高】

用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂交可产生驱蚊香草，使有驱蚊作用的香茅醛随

着植物的蒸腾作用散发到空气中，达到驱蚊的效果。下列有关培养过程的叙述，错误的是

()

A.原生质体的融合常用PEG作为诱导剂

B.形成的愈伤组织其代谢类型是自养需氧型

C.由杂种细胞一杂种植株，要经过有丝分裂和细胞的分化

D.该项技术可克服远缘杂交不亲和的障碍

【解析】选B。植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融合常用的诱导剂是PEG,A正确；杂

种细胞经组织培养形成的愈伤组织，自身不含叶绿素无法进行光合作用，其营养物质来自培

养基，代谢类型是异养需氧型，B错误；杂种细胞要经过有丝分裂、脱分化和再分化才能形

成杂种植株，C正确；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍，D正确。

★考点2植物细胞工程的应用

------核心.归纳与整合------

1.单倍体育种、突变体的利用和细胞产物的工厂化生产比较:

比较

单倍体育种突变体的利用细胞产物的工厂化生产

项目

外植体

花药离外植体

体培养|脱分化

［脱分化

从细胞内

脱分化愈伤_＞提取细胞

愈伤_诱变组织产物

愈伤组织组织一处理

过程

"化再分化

诱导V

「分化

单倍体植株胚状体

突变体

染色体i从体细胞

,，加倍、，筛选培育

植株__＞内提取细

新品种

正常植株胞产物

生殖细胞的全能性；染基因突变和植物细胞的全

原理植物细胞的全能性

色体数目变异能性

与杂交育种要经过5〜

提高愈伤组织的突变率，

6年的连续筛选相比，

可以获得高抗、高产、优可以大量生产细胞产物，工

优点单倍体育种明显缩短

质、抗逆的新品种，加快厂化、规模化程度高

育种年限，加快育种进

育种进程

程

2.根据育种程序图识别育种名称和过程:

亲本（2、d））（种子或幼苗）

A+B

Fi---）

D|

F

：2丁'具有新基丫染色体组,

；（长出的植株）因的种子加倍的种

、或幼苗I子或幼苗

选择&性I.

-*■（新!----------'

糕

定遗

的

品种（新品♦推广）

【模型解读】

⑴首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A一杂交，D—自交，B一花药离体培养，C—秋

水仙素处理，E—诱变处理，F—秋水仙素处理。这是识别各种育种方法的主要依据。

⑵根据以上分析可以判断：“亲本区a新品种”为杂交育种，“亲本2与新品种”为单倍

体育种，“种子或幼苗一J新品种”为诱变育种，“种子或幼苗一J新品种”为多倍体育

种。

教师专用4【深度思考】脱毒苗与抗毒苗有何区别？

提示：（1）脱毒苗是选择植物的分生区如茎尖（刚形成，不含有病毒）进行组织培养而获得的,

属于细胞工程的范畴。

（2）抗毒苗是把某抗病毒基因导入受体细胞中，并通过一定的方法培养形成，属于基因工程的

范畴。

典题•剖析与精练

9典题示范三二

（2020•北京等级考）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述

不正确的是（）

花药

禽体

柑橘A培养柑橘A①柑橘A单倍体

（二倍体）一"单倍体一的原生质体\-

）三烈兽三倍体植株

柑橘B①柑橘B二倍体/刖肥

（二倍体）一的原生质体

A.过程①需使用胰蛋白酶处理"

B.实现过程②依赖膜的流动性

C.过程③需应用植物组织培养技术.

D.三倍体植株可产生无籽柑橘"

【题眼破译】提升信息转化能力

信息转化信息（对接问题）

信息a获得原生质体需用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁

从组织、细胞到植物个体，需利用植物组织培养技术，依据是植物细胞

信息b

的全能性

三倍体植株减数分裂联会配对紊乱，不能产生正常配子，故可产生无籽

信息C

柑橘

【解析】选A。过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；实现过程②原生质体的融合依

赖膜的流动性，B正确；过程③需应用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株，C正确；

三倍体植株减数分裂时联会紊乱，不能产生正常配子，因此可产生无籽柑橘，D正确。

【变式延伸】提升长句应答能力

（1）本题获得无籽柑橘的过程，应用的技术有哪些？

提示：植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术等。

（2）日常生活中有许多蔬菜水果是无籽的，如无籽黄瓜、无籽番茄、无籽西瓜、无籽香蕉等，

它们的培育过程与无籽柑橘一样吗？为什么？

提示：不一样，无籽番茄、无籽黄瓜是不进行受精作用，给雌蕊柱头上涂抹一定浓度生长素

培育的；无籽西瓜是二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交而得的三倍体西瓜，因减数分裂联会紊乱,

所以一般不能形成种子；自然培育的香蕉植株是三倍体，不能进行减数分裂，所以无法进行

有性生殖产生种子。

9对点训练工

1.病毒感染蔬菜、花卉、果树后，会借助胞间连丝等结构扩散，导致其产量和品质退化，利

用组织培养技术可以快速生产出脱毒苗，下列叙述中错误的是（）

A.生产脱毒苗依据的原理是植物细胞的全能性

B.可以选择茎尖分生组织作为外植体进行组织培养

C.胞间连丝是植物细胞间物质运输和信息交流的方式之一

D.细胞壁无选择透过性，在抵御病原体侵害方面不起作用

【解析】选D。生产脱毒苗依据的原理是植物细胞的全能性，A正确；植物组织培养可以选择

茎尖分生组织作为外植体，B正确；胞间连丝是植物细胞间物质运输和信息交流的方式之一,

C正确；细胞壁无选择透过性，但可以抵御病原体的侵害，D错误。

2.（2022•襄阳模拟）驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的柠檬型香气,从而实现驱蚊且对

人体无害的效果。驱蚊草是由天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成

的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是（）

A.驱蚊草的培育属于细胞工程育种，优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍

B.驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电激等方法

C.驱蚊草培育过程不同于植物组织培养,无细胞脱分化和再分化的过程

D.驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术,育种原理是染色体数目变异

【解析】选C。本题考查植物体细胞杂交技术。驱蚊草是由天竺葵的原生质体和香茅草的原

生质体进行诱导融合培育而成的,采用了植物体细胞杂交技术,属于细胞工程育种,其优点是

能克服远缘杂交不亲和的障碍,A正确;要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体,需要采

用酶解法(纤维素酶、果胶酶)，诱导天竺葵和香茅草的原生质体融合可采用化学法(PEG)或物

理法(电激等)，B正确;驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，但需要采用植物组织培养技术，

因此有愈伤组织和试管苗形成,C错误;驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染

色体数目变异,D正确。

3.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“番茄一马铃薯”杂种植株，培育过程如图所示，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：

杂

种

植

株

(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o

(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/条染色体，马铃薯细胞内含〃条染色体，则“番茄一马铃薯”杂种植株

的体细胞内含条染色体；若由杂种细胞培育成的“番茄一马铃薯”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？o

(6)如果形成c的原生质体a、b来源于同一株番茄，那么更常用且有效的得到番茄植株f的

处理方法是o

【解析】(1)由图可知，过程①为用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞以除去细胞壁，得到

原生质体。(2)过程②表示诱导原生质体融合，依据的生物学原理是细胞膜具有一定的流动性。

(3)过程③是杂种细胞再生出细胞壁，在此过程中高尔基体起重要作用。(4)在利用杂种细胞

培育杂种植株的过程中，依据的原理是植物细胞的全能性，图中过程④表示脱分化，过程⑤

表示再分化，在过程⑤中细胞进行有丝分裂。(5)植物体细胞杂交得到的杂种细胞中染色体数

目是番茄细胞和马铃薯细胞中染色体数目之和；若培育成的杂种植株是四倍体，则该杂种植

株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体，因为其是由配子(如花粉)发育而来的。(6)利用同

一株植物的体细胞融合得到的植株是同源多

倍体，获得同源多倍体更常用且有效的方法是利用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的植物种子

或幼苗。

答案：(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

【加固训练•拔高】

1.某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速

繁殖。下列有关叙述正确的是()

A.使用体积分数为95%的酒精对外植体进行消毒

B.为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用花粉进行培养

C.在诱导生根时，培养基中应提高细胞分裂素的比例和用量

D.经再分化产生的胚状体可发育成完整植株

【解析】选D。使用体积分数为7096的酒精对外植体进行消毒，A错误；由于产生花粉过程中

会发生基因重组，故为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用体细胞进行培养，B错误；在

诱导生根时，培养基中应提高生长素的比例和用量，C错误；愈伤组织再分化产生的胚状体

可发育成完整的植株，D正确。

2.如图为某二倍体植物单倍体育种过程,下列叙述正确的是()

AAbbaaBB

宽叶、不抗病窄叶、抗病

I①

AaBb宽叶、抗病

|②

\r-I।

ABAbaBab

1111③秋水仙素处理

④选择宽叶、抗病植株

A.①中发生了染色体数目变异

B.②一般采用花药离体培养的方法

C.③中秋水仙素抑制着丝粒分裂

D.④中选到的植株中1/4为纯合子

【解析】选B。①为杂交过程，产生的子代染色体数目没有改变,A错误;②为花药离体培养过

程,可获得单倍体植株,B正确;③中秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，但是不抑制着丝粒

的分裂,C错误;④过程产生比例相等的4种纯合子,D错误。

★考点3动物细胞培养及核移植

-------核心•归纳与整合--------

1.诱导多能干细胞（iPS细胞）及应用：

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

属于成体干细胞，具有组织诱导多能干细胞（iPS细胞）

特异性，只能分化成特定在治疗镰状细胞贫血、阿

尔茨海默病、心血管疾病

的细胞或组织，不具有发

等领域的研究取得了新进

育成完整个体的能力

\展

--------------------（应用前景）-------------------

因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可以来源于病

人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避

免免疫排斥反应,所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前

景优于胚胎干细胞

2.动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较:

项目动物细胞培养动物体细胞核移植

原理细胞增殖动物体细胞核的全能性

目的得到大量细胞或细胞产物克隆动物

动物组织块

剪碎、胰蛋1白酣等处理供体从卵巢中取出卵母细胞

单个细胞体细胞|MH期

|细胞培养去核

1加培养液

细胞悬液供体处去核卵母细胞

1放入培养瓶体细胞|细胞融合

单:组细胞

过程原代培养

1

(细胞贴壁生长)重应胚

［接触抑制1胚胎移植

代孕雌性个体

胰蛋白醐处理，

1出生

分瓶继续培养与供体遗传物质

基本相同的个体

传代培养