2024-2025学年人教版高二生物选择性必修3同步练习：植物细胞工程的基本技术

第2章

DIERZHANG

第1节植物细胞工程

第1课时植物细胞工程的基本技术

课标内容(1)简述植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术的原理和过程。

(2)尝试进行植物组织培养。

-----♦自主梳理♦-----

知识点1植物组织培养技术

1.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等

操作水平细胞器、细胞或组织水平

目的获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品

分类植物细胞工程和动物细胞工程

2.植物细胞工程的理论基础一细胞具有全能性

(1)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)原因：一般来说，生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的全部遗

传信息。

⑶体内细胞不能表现全能性

①实例：芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。

②原因：在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达。

3.植物组织培养技术

⑴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)理论基础：植物细胞一般具有全能性。

(3)基本过程

美指己径分化的纲胞，失之性特洵的岩构和功能,

片史以未分化胭胞，七成愈伤俎弗的迂喔

,.-4美指愈伤俎纪净新分化

脱分化再分化成£根竽器t■的过强

二

接种诱导叟诱导诱导移栽

外植体伤组荻生芽生根成活

；美指离林的杭:美指已任分化的纲胞，经迂愤青,

*初弘官、俎州“衿更为未分化的纲胞，进而可放的

或绅胞不文的的百里俎纪团块

(4)菊花的组织培养

①用酒精擦拭双手和超净工作台台面。

②外植体一流水冲洗一灌植消毒30s一

立即用无菌水清洗2~3次一次氯酸钠溶液

处理30min一立即用无菌水清洗2~3次

,：纲胞分裂旺盛，私谤导引成愈伤俎纪

将消过毒的生甦置于无菌的培养皿中一

用无菌滤纸吸去表面的水分一用解剖刀将

lir外植体切成0.5~1cm长的小段

的去学下端插入培小基，

在酒精灯火焰旁，照外植体的1/3~1/2涵一

△诱导愈伤组织的培养基中。用封U膜最

瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上做好标记。

注意：接种时注意外植体的方向，不要倒插

将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养

瓶置于18~22t的培养箱中培养。在培养

过程中，定期观察和记录愈伤组织的生长

情况。注意：该过程一般不需要光照，有

光易形成维管组织，不易形成愈伤组织

用培养15~2()d后，将生长良好的愈伤组织

转接到诱导生身的培养基上一长出芽后f

将其转接到诱导生退的培养基上，进一步

分一

诱导形成试管苗。注意：注意顺序，先诱

导生芽，再诱导生根；该过程每日需要给

于适当时间和强度的光照

移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在

培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的

lap培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭五或

珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土

知识点2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.过程

(方晨&砺诞京：应藏合京、离心超孝

；②化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、

：高Ca?+一直述融合法等

A细胞《OO》B细胞

植物怯壁

体细A原生质体原生质体)

胞融■导融合j

仆正在解鱼的潴海泄：外摊

原生版庆停庭和果胶酪

J杂种细胞再

:原理:「:胞生出细胞壁

膜的流动性!脱分化―X..

植物

区"愈伤组织.

组织

培养I原理：植物相再分化融合?放

卜▼胞的金能性的将之

杂种植株

3.意义

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。

国自查自纠,

(1)植物体的任何细胞都具有全能性，也都能表现出全能性。(X)

提示：具有某种生物全部遗传信息的细胞在离体的情况下才能表现出全能性。

(2)脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程。(J)

(3)在植物组织培养时，对外植体要进行灭菌处理。(X)

提示：对外植体进行消毒处理。

(4)诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基完全一样。(X)

提示：不一样。

(5)原生质体融合时常用的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融

合法等。(。)

(6)植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种细胞。(X)

提示：植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种植株。

-♦合作探究♦一

一、植物组织培养技术

【情境探疑】

L观察植物组织培养流程图,将①〜④序号填写在图中A〜D所指的空格处。

①诱导生根②接种外植体③诱导愈伤组织④诱导生芽

,女

A.②B.@C.©D.®E.移栽成活

2.观察菊花的组织培养流程图，探究以下问题：

……吟试

外

愈伤组织管

植愈伤

分化苗

体组织

培养基

(1)该实验中为何要进行一系列的消毒、灭菌并要求无菌操作？

提示：为了防止细菌、真菌等微生物的污染。培养物一旦受到微生物的污染，这

些微生物就会与外植体争夺培养基中的营养物质，且其部分代谢产物对外植体有

害，可能导致外植体死亡。

(2)离体的植物细胞是如何启动细胞分裂、脱分化和再分化的？

提示：在适宜的营养供给、适当比例的植物激素(主要为生长素和细胞分裂素)及

其他适宜外界条件的诱导下，离体的植物细胞会启动细胞分裂、脱分化和再分化。

(3)是否所有的植物细胞都适合进行植物组织培养？为什么？

提示：不是。部分植物细胞不具有细胞核，无全能性，如植物的筛管细胞。

(4)为什么说从繁殖方式上看，植物组织培养的繁殖方式是无性繁殖？

提示：植物组织培养过程中不发生精卵结合，属于无性繁殖过程。

修归纳提升

1.体现植物细胞全能性的条件

材料离体的细胞、组织或器官

培养基种类齐全、比例合适的营养物质及一定比例的植物激素

(1)无菌操作；

外界条件

(2)光照：诱导愈伤组织时一般不需栗光照，再分化时需要光照

2.生长素和细胞分裂素用量的比例对植物细胞发育方向的影响

生长素用量与细胞分裂素用量的比值结果

有利于根的分化，抑制芽

比值高

的形成

有利于芽的分化，抑制根

比值低

的形成

比值适中促进愈伤组织的形成

3.植物组织培养过程中应注意的问题

(1)接种时注意外植体的方向，应将外植体的形态学下端插入培养基，不能倒插。

(2)培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，再进行生根培养。如果顺序颠

倒，先诱导生根，就不好诱导生芽了。

(3)菊花的组织培养中，愈伤组织的形成一般不需要光照，而在再分化的培养过程

中，需要一定的光照。

【典例应用】

例1(2023・武汉高二检测)植物组织培养过程中，无菌操作步骤至关重要。下列关

于无菌操作的叙述，错误的是()

A.不耐高温的植物激素需过滤除菌后才能添加到已灭菌的培养基中

B.超净工作台可用紫外线消毒，镶子、剪刀可灼烧灭菌

C.外植体用次氯酸钠消毒后接种到培养基中

D.玻璃培养皿常采用干热灭菌法灭菌

答案C

解析对不耐高温的植物激素除菌时无法用高压蒸汽灭菌法，可以用滤膜过滤除

菌，再添加到已灭菌的培养基中，A正确；接种室和超净工作台等表面可用紫外

线进行消毒，镶子、剪刀等金属器具可灼烧灭菌，B正确；植物组织培养中的外

植体用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液进行消毒，

外植体取出后，要在无菌水中漂洗干净后才能接种到培养基中，C错误；玻璃培

养皿常采用干热灭菌法灭菌，D正确。

例2下面是植物组织培养过程示意图，相关说法正确的是()

外植体s愈伤组织一里长出丛芽e生根巫移栽成活

A.上述植物组织培养的过程依据的生物学原理是植物细胞具有全能性

B.需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染

C.外植体若是月季的花药，则图中的①过程需要光照

D.外植体若是菊花的根尖组织，因细胞中没有叶绿体，故培养成的新植株叶片无

色

答案A

解析植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,A正确；外植体一般只消毒，

不进行灭菌处理，以保持外植体的活性，B错误；①过程是脱分化，月季花药的

脱分化过程不需要光照，再分化过程才需要一定的光照，C错误；菊花根尖组织

的细胞中含有控制叶绿体形成的基因，在培养过程中，基因的选择性表达会使培

养成的新植株叶片呈绿色，D错误。

例3（2023•北京延庆高二期中）下图为用取自基因型为AaBb的胡萝卜韧皮部细胞

培育出胡萝卜小苗的过程，下列叙述中错误的是（）

1.游离的胡萝卜韧皮部细胞2.愈伤组织（细胞团）

3.已生出根的胚体4.具有根、茎、叶的小苗

A.a-b过程是通过细胞有丝分裂完成的

B.b-c-d过程发生了细胞分化

C.a-b过程中使用的培养基中应含有机碳源和氮源

D.杂合植株经上述过程获得的幼苗会出现性状分离

答案D

解析a-b过程是脱分化过程，形成愈伤组织，该过程中细胞的分裂方式是有丝

分裂，A正确；b-c-d过程为再分化过程，形成根、芽等器官，发生了细胞分

化，B正确；a-b过程植物不能进行光合作用，所需的营养来自培养基，培养基

应含有机碳源和氮源，C正确；图中植物组织培养过程中细胞的分裂方式是有丝

分裂，杂合植株经上述过程获得的幼苗的基因型与亲本相同，仍然为杂合子，不

会出现性状分离，D错误。

二、植物体细胞杂交技术

【情境探疑】

如图为植物体细胞杂交技术流程图，其中A和B分别表示两种二倍体植物细胞。

请据图分析回答下列问题：

卜④愈伤杂种

组织植株

(1)图中过程：①为去除细胞壁,③为再生出新的细胞壁,④为脱分化,⑤为再分

化。

⑵获得原生质体时，应在等渗(填“低渗”或“等渗”)溶液中进行，理由是低渗

溶液中原生质体易吸水涨破。

⑶将若干a和b等量混合后，经过程②得到的细胞类型有几种？若只考虑两两融

合，则融合细胞有哪几种？我们需要筛选出哪一种？

提示：细胞类型有3种，即未融合的细胞、两两融合的细胞和多细胞融合体，其

中两两融合的细胞为aa、bb和ab。需筛选出ab。

(4)从结果上看，杂种植株最终为几倍体？杂种植株一定能表现出两种亲本的优良

性状吗？为什么？

提示：异源四倍体。不一定，杂种植株具有两种亲本的遗传物质，但生物基因的

表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，故其不一定能表现出两种

亲本的优良性状。

(5)从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术的最大优点是什么？

提示：能够打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。

度归纳提升

有关植物体细胞杂交的几个关注点

⑴植物体细胞融合的障碍：细胞壁。可以用纤维素酶和果胶酶去除。

⑵植物体细胞融合成功的标志：产生新的细胞壁。在此过程中高尔基体与细胞壁

的形成有关，同时该过程还需栗线粒体提供能量。

(3)植物体细胞杂交的结果：产生新的植株。

(4)植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖溶液且浓度略大于植物细胞质的浓度，

不仅能为原生质体提供营养，而且还能维持一定的渗透压，使原生质体保持正常

的形态。

(5)植物体细胞杂交的生殖方式：无性生殖。

(6)杂种植株遗传物质的变化

①细胞融合属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数之

和。

②染色体组数通常也是两亲本细胞染色体组数之和，形成异源多倍体。

【典例应用】

例4(多选)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A,

乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。下列叙述

正确的是()

A.为了培育该新型药用植物，取甲和乙的叶片，先用纤维素酶和果胶酶去除细胞

壁

B.用化学诱导剂PEG或高Ca2+—高pH诱导二者融合

C.形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织，之后形成整个植株，这一过程中进

行了植物组织培养

D.上述杂种植株属于二倍体

答案ABC

解析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，利用纤维

素酶和果胶酶可以除去植物细胞壁，获得具有活力的原生质体，A正确；诱导原

生质体融合可用化学诱导剂PEG或高Ca?+—高pH,B正确；形成的融合细胞经

植物组织培养，脱分化形成愈伤组织，之后形成植株，C正确；甲、乙都是二倍

体，体细胞杂交得到的是异源四倍体，D错误。

例5(2023•天津静海一中高二期末)如图表示利用植物体细胞杂交技术获得杂种植

物白菜一甘蓝的过程，以下说法错误的是()

◎上◎

白菜体细胞

（2n=20）

合的原细胞组织植株

甘蓝体细胞

生质体

（2n=18）

A.①过程表示利用酶解法去除细胞壁获得原生质体的过程

B.②过程可用聚乙二醇诱导原生质体融合

C.③过程中高尔基体活动旺盛

D.最终获得的杂种植株体细胞内含19条染色体

答案D

解析最终获得的杂种植株体细胞内含的染色体数通常是两亲本细胞染色体数之

和，即含有20+18=38（条）染色体，D错误。

♦课堂小结♦

思维导图晨读必背

1.植物组织培养的基本过程

脱分化再分化

外植体愈伤组织芽、根完整植株

2.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞一般具有全

虐理）一植物细胞的全能性能性，植物体细胞杂交技术的理论基础是细胞膜具有流动

匾K黑

细胞膜的流动性性和植物细胞一般具有全能性。

植物细胞的全能性

去掉细胞壁

原生自体融合3.去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶

植物疝织培养

酶。

4.人工诱导原生质体融合的方法有物理法（电融合法和离

心法）和化学法［聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH

融合法］。

随堂检测

1.细胞的全能性是指（）

A.细胞具有各项生理功能

B.已分化的细胞能恢复到分化前的状态

C.已分化的细胞全部能再进一步分化

D.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

答案D

解析细胞的全能性是指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，D正确。

2.植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是（）

①植物细胞的全能性②离体植物器官、组织或细胞③芽、根④生长素和细

胞分裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体

A.①、②⑧⑥⑦③⑨、④B.①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤

C.①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D.①、②⑨⑧⑥⑦③、④

答案A

解析植物组织培养技术依据的原理是植物细胞的全能性，即①；植物组织培养

的过程是将离体的植物器官、组织或细胞经脱分化过程形成愈伤组织，再经再分

化过程形成芽、根，最终发育成完整植物体，即②⑧⑥⑦③⑨；决定植物脱分化

和再分化的关键因素是生长素和细胞分裂素的比例，即④。

3.（2023.山东青岛高二期中）植物组织培养是指将离体的植物器官、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。

下列关于菊花组织培养的操作的叙述，错误的是（）

A.组织培养选择植物幼嫩的部分作外植体，更易诱导脱分化

B.接种时用镶子夹取菊花的外植体，全部插入诱导愈伤组织的培养基中

C.将愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上培养，长出芽后再诱导生根

D.将幼苗先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土

答案B

解析植物幼嫩部分细胞全能性高，细胞分裂能力强，更容易经过脱分化形成愈

伤组织，A正确；接种时用镶子夹取菊花的外植体，将其部分插入诱导愈伤组织

的培养基中，而不是全部插入，B错误；植物组织培养时，将愈伤组织转接到诱

导生芽的培养基上培养，长出芽后再转接至诱导生根的培养基上培养，C正确；

将幼苗先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，D

正确。

4.（多选）（2022•盐城时杨中学学情检测）以四倍体（基因型为AAaa）植株的花药为外

植体经植物组织培养获得植株的过程如图所示，下列相关叙述正确的是（）

叟心黯窿罩一外告

花药U愈伤愈伤U一

组织组织

A.①②③过程要进行严格的灭菌处理

B.秋水仙素作用于细胞分裂前期抑制纺锤体形成

C.②③过程不需要更换培养基

D.经④过程形成的植株中纯合子占g

答案BD

解析②③过程要进行严格的灭菌处理，防止杂菌污染，①过程只需消毒，A错

误；秋水仙素作用于细胞分裂前期抑制纺锤体形成，B正确；②过程为脱分化，

③过程为再分化，两过程中两种激素的比例不同且培养过程会产生代谢废物以及

营养消耗等，故②③过程需要更换培养基，C错误；基因型为AAaa的四倍体，

会产生AA、aa、Aa三种配子，其比例为AA:Aa：aa=l：4：1,④过程形成的

植株中纯合子占1/3,D正确。

5.白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。白菜—甘蓝是用细

胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强、易储存等优

点，如图为“白菜一甘蓝”的培育过程，请回答下列问题：

回一回「

白菜原生f(X)一Y

警胞,质体A

回—同一

正在融合的杂种愈伤白菜

原生质体细胞组织一甘蓝

甘蓝原生植株

细胞质体B

(1)为了得到原生质体，需先用处理白菜和甘蓝的细胞。

(2)诱导原生质体融合的方法有多种，常用的化学方法是

(填写中文名称，写出两种即可)，融合完成的标志是o由杂种细胞

得到白菜一甘蓝植株还需经过植物组织培养，其中不需要光照的培养过程为

(3)经花粉直接培育的白菜一甘蓝植株，体细胞的染色体数为。这种植株

通常不育，为使其可育，需进行人工诱导，通过对幼苗使用进行处理，

这种变异属于。

（4）植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比的优点是.

答案（1）纤维素酶、果胶酶（2）聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法形成

的杂种细胞再生出新的细胞壁脱分化（3）19秋水仙素染色体变异（4）打

破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种

解析（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可使用纤维素酶和果胶酶去除

细胞壁，得到原生质体。（2）诱导原生质体融合的物理法包括电融合法、离心法等；

化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等。融合完成的标志是形成

的杂种细胞再生出新的细胞壁。将杂种细胞培育成杂种植株还需要使用植物组织

培养技术，包括脱分化和再分化两个阶段，其中脱分化过程一般不需要光照，再

分化过程要给予适当光照。（3）经花粉直接培育的白菜一甘蓝植株，体细胞的染色

体数为（20+18）+2=19,不含同源染色体，这种植株通常不育，为使其可育，可

通过使用秋水仙素使其染色体加倍，这种变异属于染色体变异。（4）植物体细胞杂

交技术和传统杂交技术相比的优点是打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植

物新品种。

课时精练

（时间：30分钟）

【基础对点】

知识点1植物组织培养技术

L下列有关植物细胞全能性的说法，错误的是（）

A.体细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因

B.高度分化的细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性

C.植物细胞一般具有全能性是植物组织培养的理论基础

D.从一粒玉米种子长成一棵植株体现了细胞具有全能性

答案D

解析植物体的体细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，A正确；高度分

化的细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性，B正确；植物细胞一般具

有全能性是植物组织培养技术的理论基础，C正确；玉米种子长成一棵植株没有

体现植物细胞具有全能性，D错误。

2.（2023•山东滨州高二检测）下列关于菊花组织培养的叙述，错误的是（）

A.菊花的组织培养需要经过细胞的脱分化和再分化过程

B.要控制好培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例

C.为避免环境中微生物的污染，要对外植体进行灭菌处理

D.接种外植体到培养基时，需要注意形态学方向，不可倒插

答案C

解析菊花的组织培养需要经过细胞的脱分化和再分化过程，A正确；培养基中

生长素和细胞分裂素的浓度及比例影响植物细胞的发育方向，故要控制好培养基

中生长素和细胞分裂素的浓度及比例，B正确；植物组织培养时，需要对外植体

消毒，既要杀死外植体表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，不能对其

进行灭菌处理，C错误；有些植物激素是进行极性运输的，即从形态学的上端运

输到形态学的下端，故接种外植体到培养基时，需要注意形态学方向，不可倒插，

D正确。

3.为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如

下图。下列叙述正确的是（）

D■

一

D一i

原

蠹

静

悬

体

生

质

A.过程①获得的原生质体需悬浮在质量分数为30%的蔗糖溶液中

B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化

C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生

D.原生质体虽无细胞壁，但仍保持细胞的全能性

答案D

解析过程①获得的原生质体不能悬浮在质量分数为30%的蔗糖溶液中，质量分

数为30%的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡，A错误；过程②为再分

化，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B错误；过程③可以表示诱导根

的分化形成幼苗，此时细胞壁已经形成，C错误；原生质体虽无细胞壁，但含有

细胞核等结构，即含有生物体全部的遗传信息，原生质体仍保持细胞的全能性，

D正确。

4.甜叶菊植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右，而它的热量却很低，是

一种非常理想的蔗糖替代甜味剂。甜叶菊的种子小，发芽率低，种子繁殖的遗传

性状不稳定，可利用植物组织培养技术提高甜叶菊繁殖效率。下列说法错误的是

（）

A.植物组织培养是植物细胞工程的基本技术，依据的原理是植物细胞的全能性

B.植物组织培养的基本步骤是“取材—消毒—愈伤组织培养—生根—出芽—移

栽”

C.愈伤组织再分化为根和芽，本质上是基因选择性表达的结果

D.培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值显著高于1时，可促进愈伤组织分化

出根

答案B

解析植物组织培养是植物细胞工程的基本技术，依据的原理是植物细胞的全能

性，A正确；植物组织培养的基本步骤是“消毒一取材一愈伤组织培养一出芽一

生根一移栽”，B错误；愈伤组织的再分化属于细胞分化，本质上是基因选择性表

达的结果，C正确；培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值显著高于1时，可

诱导生根，D正确。

5.（2023•襄阳五中期中）某科研小组拟培育一种名贵菊花的脱毒苗，其技术路线为

“制备MS固体培养基一外植体消毒一接种一培养一移栽一栽培”，下列相关叙

述错误的是（）

A.取材部位应选择植物顶端分生区附近，因其分裂旺盛且病毒少

B.外植体消毒常进行无菌水冲洗、酒精处理、消毒液处理等措施

C.接种时，将外植体的1/3〜1/2插入诱导愈伤组织的培养基中

D.“外植体接种一培养一移栽”的过程中不需要更换培养基

答案D

解析培养的不同阶段，对主要营养物质和激素的需求不同，所以培养过程中要

及时调整各种营养物质、激素的比例，及时更换培养基，否则会导致外植体死亡，

D错误。

知识点2植物体细胞杂交技术

6.科研人员通过植物体细胞杂交技术获得了具有油菜叶绿体和萝卜雄性不育特性

的春油菜，下列叙述正确的是（）

A.春油菜作为母本用于杂交实验无须人工去雄操作

B.将油菜细胞与萝卜细胞直接诱导融合形成杂种细胞

C.杂种细胞培育成新植物体的过程属于有性生殖

D.春油菜染色体数是油菜和萝卜染色体总数的一半

答案A

解析根据题意可知，春油菜具有萝卜的雄性不育特性，因此春油菜作为母本用

于杂交实验无须人工去雄操作，A正确；要先去除油菜细胞与萝卜细胞的细胞壁

获得原生质体，然后诱导融合，之后还要再生出新的细胞壁才能形成杂种细胞，

B错误；通过植物体细胞杂交技术获得的杂种细胞培育成新植物体属于无性生殖,

C错误；春油菜染色体数是油菜和萝卜染色体数的总和，D错误。

7.（2023・天津滨海新区高二期末）下图为“番茄一马铃薯”杂种植株幼苗的培育过

程图，有关叙述错误的是（）

防R。移番茄一

瓢，A孑®O肾黑薯

3。cdef植株

马铃薯b

细胞

A.通常在等渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体a和b

B.诱导a、b细胞融合的化学方法有聚乙二醇、高Ca2+—高pH融合法等

C.可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生

D.上述过程中包含了有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程

答案D

解析①过程为去除细胞壁的过程，植物体细胞杂交的实质是植物原生质体的融

合，所以在融合前需要使用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除植物的细胞壁，获得

植物的原生质体，为了获得植物的原生质体，操作一般在等渗溶液或略大于细胞

液浓度的溶液中进行，维持去掉细胞壁的原生质体的形态，A正确；利用聚乙二

醇、高Ca2+—高pH融合法等化学方法可实现a、b细胞融合，B正确；融合后的

杂种细胞再生出新的细胞壁是原生质体融合完成的标志，故可利用质壁分离现象

鉴定细胞壁是否再生，C正确；图中①至⑤过程表示植物体细胞杂交，涉及细胞

的有丝分裂和分化，但不涉及有性生殖过程的减数分裂，D错误。

8.（2023•山东青岛高二期中）白菜和甘蓝均为二倍体生物，科学家利用植物体细胞

杂交的方法获得了“白菜一甘蓝”，它具有生长周期短、耐热性强和易储存等优

点。下列叙述错误的是（）

A.用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁体现了酶的专一性

B.“白菜一甘蓝”的培育用到了植物原生质体融合和植物组织培养技术

C.杂种细胞含有两个细胞的遗传物质，所以体细胞杂交属于有性生殖

D.利用植物体细胞杂交技术培育“白菜一甘蓝”的过程中不发生同源染色体联会

现象

答案C

解析植物细胞壁的主要成分为纤维素素和果胶，用纤维素酶和果胶酶去除细胞

壁，体现了酶的专一性，A正确；“白菜一甘蓝”的产生过程是先将两种植物的

原生质体融合，形成杂种细胞，再通过植物组织培养形成杂种植株，B正确；植

物体细胞杂交属于无性生殖，因为没有经过减数分裂和受精作用，C错误；利用

植物体细胞杂交技术培育“白菜一甘蓝”的过程，不进行减数分裂，不会发生同

源染色体联会现象，D正确。

9.实验人员利用矮牵牛（二倍体，2附=14）的红色花瓣细胞（液泡呈红色）与枸杞（四倍

体，4〃=48）叶肉细胞，制备了相应的原生质体，并诱导其融合，经筛选、培养获

得杂种植株。下列有关叙述错误的是（）

A.获得该杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题

B.可利用离心法、低Ca2+—低pH融合法诱导原生质体融合

C用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁体现了酶的专一性

D.若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目不都为62条

答案B

解析植物体细胞杂交获得杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍，故获得该杂

种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题，A正确；诱导植物原生质体

融合时，可以采用物理法（电融合法、离心法等）和化学法（聚乙二醇融合法、高

Ca2+—高pH融合法等），B错误；植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶。要去

除植物细胞壁就应该用与其成分专一性对应的酶一一纤维素酶和果胶酶，C正确；

若原生质体均为两两融合，则会形成3种细胞，即矮牵牛的红色花瓣细胞自身融

合的细胞、枸杞叶肉细胞自身融合的细胞、杂种细胞，所以融合后的细胞中染色

体数目为28条或96条或62条，D正确。

10.（2022.扬州中学期初）某二倍体药用植物甲（染色体组成为MM）含有有效成分A,

二倍体药用植物乙（染色体组成为NN）含有有效成分B。科研小组拟培育同时含有

A和B的新型药用植物，设计了如下实验流程。据图分析错误的是（）

♦a8⑥

甲

、VU

②③④-

>-相S

一

一

尊

物ec-u-

乙/

b-

A.过程①通常用纤维素酶和果胶酶处理

B.过程②常使用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂

C.融合细胞c的染色体组成都是MMNN

D.过程④⑤分别涉及细胞的脱分化和再分化

答案C

解析①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，根据酶的专一性，该过程需要纤维素酶和果胶酶，A正确；植物

原生质体的融合通常使用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂，B正确；在进行原生质体融

合时，会出现多种融合细胞，如染色体组成为MMMM、NNNN和MMNN的细

胞，C错误；过程④⑤分别通过脱分化和再分化过程，进而形成试管苗，D正确。

【综合提升】

n.下列有关细胞工程的叙述，错误的是（）

A.细胞工程应用的是细胞生物学和分子生物学等学科的原理和方法

B.可以通过在分子水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质

C.可以通过在细胞器、细胞或组织水平上的操作，按照人的意愿来获得细胞产品

D.根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域

答案B

解析细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理

和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组

织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。

12.（多选）将菊花外植体接种到MS培养基，可以培育出菊花试管苗。下列叙述正

确的是（）

A.该过程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性激素

B.将菊花外植体培育成试管苗，其原理是细胞分裂、细胞的脱分化和再分化

C.细胞分裂素和生长素同时使用，既有利于细胞分裂，又有利于细胞分化

D.生长素与细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

解析将菊花外植体培育成试管苗，其原理是植物细胞具有全能性，B错误；先

使用细胞分裂素，后使用生长素，这样既有利于细胞分裂，又有利用细胞分化，

C错误；生长素与细胞分裂素的用量比值低，有利于芽的分化，抑制根的形成，

D正确。

13.（多选）紫杉醇是紫杉细胞的次生代谢物，能抑制细胞的有丝分裂，具有良好的

抗癌作用。利用植物组织培养技术，可从紫杉的愈伤组织中提取紫杉醇。用MS

培养基培养紫杉愈伤组织时需加入IAA和6—BA（细胞分裂素），两种激素浓度对

细胞内紫杉醇含量的影响如下表。下列说法正确的是（）

IAA浓度/6-BA浓度/紫杉醇含量/

(mg-L-1)(mg-L-1)(106mol-L-1)

4350

62360

8190

A.植物的愈伤组织是具有分生能力的薄壁细胞

B.外植体经脱分化过程形成愈伤组织

C.细胞内紫杉醇的积累有利于愈伤组织细胞的快速增殖

D.相对而言，IAA和6—BA浓度比为3：1时有利于紫杉醇的合成

答案ABD

解析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，A正确；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，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程，称为植

物细胞的脱分化，B正确；由题干信息分析可知，紫杉醇具有抑制细胞有丝分裂

的作用，据此推测细胞内紫杉醇的积累不利于愈伤组织细胞的快速增殖,C错误；

由表格数据分析可知，IAA浓度为6（mg-L-1）时，它与6-BA的浓度比为3：1,

此时紫杉醇含量最高，由此说明该浓度比更利于紫杉醇的合成，D正确。

14.（多选）（2023・山东荷泽高三二模）培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗

的过程如下图所示，下列叙述正确的是（）

①②③④⑤