还剩31页未读，
继续阅读
所属成套资源：高二生物同步练习(2019人教版 选择性必修第三册)
成套系列资料，整套一键下载
- 2.3 胚胎工程（教师版）-高二生物同步精品讲义（人教版2019选择性必修3） 试卷 0 次下载
- 2.11 植物细胞工程 - 植物细胞工程的基本技术（第1课时）（学生版）-高二生物同步精品讲义（人教版2019选择性必修3） 试卷 0 次下载
- 2.12 植物细胞工程 - 植物细胞工程的应用（第2课时）（学生版）-高二生物同步精品讲义（人教版2019选择性必修3） 试卷 0 次下载
- 2.12 植物细胞工程 - 植物细胞工程的应用（第2课时）（教师版）-高二生物同步精品讲义（人教版2019选择性必修3） 试卷 0 次下载
- 3.1 重组DNA技术的基本工具（学生版）-高二生物同步精品讲义（人教版2019选择性必修3） 试卷 0 次下载
高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 植物细胞工程的基本技术第1课时综合训练题
展开
这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 植物细胞工程的基本技术第1课时综合训练题，共34页。试卷主要包含了细胞工程，植物细胞工程，有关植物体细胞杂交等内容，欢迎下载使用。
2.11 植物细胞工程
植物细胞工程的基本技术（第1课时）
目标导航
教学目标
课程标准
目标解读
植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术。
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。
1. 概述植物组织培养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。
教学重点
1. 植物组织培养的原理和过程。
2. 植物体细胞杂交技术的原理。
教学难点
植物组织培养的实验。
知识精讲
知识点01 细胞工程和植物细胞工程
一、细胞工程
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生物工程。
1. 应用的原理和方法：细胞生物学、分子生物学和发育生物学
2. 操作水平：细胞器、细胞或组织水平
3. 研究的目的：有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品
细胞工程的核心技术：细胞培养与繁殖
细胞工程的分类：
二、植物细胞工程
植物细胞工程的理论基础：植物细胞的全能性
植物细胞的全能性：指已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。
植物细胞具有全能性的原因：细胞含有本物种所特有的全套遗传信息。
全能性高低：①受精卵＞生殖细胞＞体细胞
②植物细胞＞动物细胞
③分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
全能性表达的条件：离体、无菌、一定的营养物质、激素和其他外界条件
生物体生长发育过程中并不是所有细胞都表现出全能性，原因在于基因在特定时间、空间条件下选择性表达。如：芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶
植物细胞工程采用的技术手段：植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术
知识点02 植物组织培养技术
1、概念：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。
2、原理：植物细胞的全能性
3、条件：离体、无菌、营养物质、激素(生长素、细胞分裂素等)、适宜温度和ＰＨ等
4、基本过程：
（1）脱分化：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。
（2）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。
（3）再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
（4）适宜的培养条件：离体、无菌条件、种类和比例适宜的营养物质、植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）的诱导和调节、适宜的外界条件（温度、pH、光照等）。
脱分化过程一般不需要光照、再分化过程需要光照。
5.植物组织培养的意义：保持优良性状；繁殖速度快，大规模生产；提高经济效益
知识点03 菊花的组织培养
1.实验原理：
①植物细胞一般具有全能性；
②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和再分化，形成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株；
③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，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向；
生长素/细胞分裂素
结果
比值高(＞1)
有利于根的分化，抑制芽的形成
比值低(＜1)
有利于芽的分化，抑制根的形成
比值适中(=1)
促进愈伤组织的形成
2.材料用具：略
3.方法步骤：略
4.结果分析与评价
5.进一步探究
若想探究生长素与细胞分裂素的使用比例对植物组织培养的影响，则应如何设计对照实验？
①空白对照：不加任何激素；
②实验组1：生长素用量与细胞分裂素用量的比值为1；
③实验组2：生长素用量与细胞分裂素用量的比值大于1；
④实验组3：生长素用量与细胞分裂素用量的比值小于1。
知识点04 植物体细胞杂交技术
1.过程
2.概念：植物体细胞杂交是指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。
3.原理：细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性
4.两个标志：（1）植物细胞融合完成的标志：再生出新的细胞壁
（2）植物体细胞杂交完成的标志：培育成新植物体
5.实例：白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等。
6.意义：
优势：与有性杂交相比，植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和障碍，拓展了可用于杂交的亲本组合范围。
即：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。
未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状。
能力拓展
考点01 植物组织培养技术
植物组织培养是指植物的任何器官、组织或细胞，在人工控制的条件下，在含有营养物质和植物激素等组成的培养基中，使其生长、分化形成完整植株的过程。此时组织或细胞与供体失去联系，处于无菌条件下，靠人工的营养及激素进行异养状态的代谢。这时的分生组织可通过3个途径实现细胞的全能性：一是由分生组织直接分生芽而达到快速繁殖的目的；二是由分生组织形成愈伤组织，经过分化实现细胞的全能性；三是游离细胞或原生质体形成胚状体，由胚状体直接重建完整植株，或制成人工种子后再重建植株。
一、培养材料采集
要根据培养目的适当选取材料，选择原则：易于诱导、带菌少。要选取植物组织内部无菌的材料。一方面要从健壮的植株上取材料，不要取有伤口的或有病虫的材料。另一方面要在晴天，最好是中午或下午取材料，不要在雨天、阴天或露水未干时取材料。因为健壮的植株和晴天光合作用、呼吸作用旺盛的组织，有自身消毒作用，这种组织一般是无菌的。
二、培养材料的消毒
从外界或室内选取的植物材料，都不同程度地带有各种微生物。这些污染源一旦带入培养基，便会造成培养基污染。因此，植物材料必须经严格的表面灭菌处理，再经无菌操作手续接到培养基上。
三、 植物激素
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，它们的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向；
生长素/细胞分裂素
结果
比值高(＞1)
有利于根的分化，抑制芽的形成
比值低(＜1)
有利于芽的分化，抑制根的形成
比值适中(=1)
促进愈伤组织的形成
其次，生长素和细胞分裂素使用的先后顺序也会影响结果。
使用顺序
结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素
有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素
细胞既分裂也分化
同时使用
分化频率提高
【典例1】下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（）
A. 培养基中添加蔗糖的主要目的是提供营养
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因和染色体数均相同
【答案】D
【解析】试题分析：培养基中添加蔗糖，蔗糖属于碳源，可以提供营养，A正确；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，故B正确；离体的植物器官、组织或细胞必须经过脱分化才能形成愈伤组织，故C正确；同一植物的体细胞和生殖细胞经过培养后获得的愈伤组织的基因型和染色体数目不同，故D错误。
考点：本题考查植物组织培养的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
【典例2】如图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程，对此过程的描述错误的是（ ）
A. 试管苗培养过程必须在无菌条件下进行
B. D试管中组织分化的调控与激素配比有关
C. E中刚培养成的试管苗还不能立即用于推广种植
D. 在培养基中加入病原体的致病毒素，可促进抗病突变体的产生
【答案】D
【解析】解：A、试管苗培养过程必须在无菌条件下进行，A正确；
B、决定植物脱分化和再分化的关键因素是：植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要，被称为“激素杠杆”．因此D试管中组织分化的调控与激素配比有关，B正确；
C、E中刚培养成的试管苗为单倍体植株，高度不育，因此还不能立即用于推广，C正确；
D、在培养基中加入病原体的致病毒素，可对抗病突变体进行选择，但不能促进抗病突变体的产生，D错误．
故选：D．
分析题图：图示表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程，其中B→C表示脱分化过程，该过程中细胞通过有丝分裂方式不断增殖，但细胞不会分化；C→D表示再分化过程，该过程中细胞也通过有丝分裂方式增殖，同时也在不断分化．F为花粉离体培养获得的单倍体植株．
本题结合优质玉米的培育过程图，考查植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物组织培养的过程、条件等基础知识，明确花粉离体培养获得的F是单倍体植株，其染色体组数只有A植株的一半；还要求考生识记单倍体植株的特点，明确单倍体植株一般高度不育，再结合所学的知识准确答题．
考点02 植物体细胞杂交
植物体细胞杂交（plant somatic hybridization）,又称原生质体融合（Protoplast fusion ）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。植物细胞具有细胞壁，未脱壁的两个细胞是很难融合的，植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合，所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
一、植物体细胞杂交后的遗传物质分析
（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：染色体组数=两种植物体细胞染色体组数之和
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。
二、植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法
1.类型
未融合的细胞：A和B
两两融合的细胞：AA、BB、AB
多细胞融合体：
2.检测：对诱导产生的细胞进行组织培养，根据得到的植株的性状判断。
若得到的是一种植物的性状，说明是未融合的细胞；
若得到的是具两种亲本性状的植物，说明是杂种植株；
若得到的是具两种亲本性状的植物，且其中一种性状加强，则是多细胞融合体；
若得到的是一种植物的性状且加强，则是同种细胞融合的。
三、有关植物体细胞杂交
植物体细胞杂交的结果（最终）是要经过组织培养形成杂种植株。
植物体细胞杂交属于无性生殖。
杂种植株的可遗传变异类型是染色体变异。杂种植株属于异源多倍体。
【典例1】如图为植物细胞融合及组织培养过程的示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 植物体细胞杂交的最大优点在于实现了基因重组
B. 杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性
C. 尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养
D. 诱导原生质体A和B融合既可以用物理和化学的手段，也可以用灭活的病毒进行诱导
【答案】B
【解析】解：A、植物体细胞杂交的最大优点在于：克服远缘杂交不亲和障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合的范围，A错误；
B、杂种细胞培育成杂种植株需采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞具有全能性，B正确；
C、愈伤组织细胞内没有叶绿体，不能进行光合作用，C错误；
D、用灭活的病毒诱导细胞融合是动物细胞融合特有的手段，D错误。
故选：B。
分析题图：图示为植物细胞融合及组织培养过程示意图．①表示去除细胞壁，获取原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合的过程；③表示再生形成新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程．
本题结合植物细胞融合及组织培养过程示意图，考查植物体细胞杂交及植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及优点，能准确判断图中各过程的名称；识记植物组织培养技术的原理及过程，能结合两者准确判断各选项，属于考纲识记层次的考查．
【典例2】以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB．据图分析正确的是（ ）
A. 经过②和③过程形成的C细胞只有AABB这一种类型
B. 图中①至⑤过程涉及细胞的分裂和分化，但不涉及减数分裂
C. 通过植物体细胞杂交技术我们最终目的是得到含有细胞壁的杂种细胞
D. ②过程通常利用PEG或灭活的病毒诱导
【答案】B
【解析】解：A、融合的细胞有三种：AAAA、BBBB、AABB，另有些细胞可能没有融合，所以共有五种细胞：AAAA、BBBB、AABB、AA、BB，A错误；
B、图中①至⑤过程涉及细胞的分裂和分化，但不涉及减数分裂，B正确；
C、通过植物体细胞杂交技术我们最终目的是得到含有两种植株性状的杂种植株，C错误；
D、②是诱导原生质体融合的过程，常使用聚乙二醇作为诱导剂，也可用电激或离心的方法，灭活的病毒只能用于诱导动物细胞融合，D错误．
故选：B．
分析题图：图示为植物体细胞杂交技术流程图，其中①是去除植物细胞壁获得原生质体的过程；②是诱导原生质体融合的过程；③是再生形成新的细胞壁的过程；④是脱分化过程，⑤是再分化过程，⑥是植物个体发育过程．
本题结合杂种植株的培育过程图解，考查植物体细胞杂交和植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物组织培养的原理、过程及条件；识记植物体细胞杂交的过程，能结合所学的知识准确判断各选项．
分层提分
题组A 基础过关练
单项选择题
1.下列关于植物细胞工程的叙述，错误的是（）
A. 诱导植物原生质体融合后的细胞需经筛选才能获得杂种细胞
B. 用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性
C. 诱导离体胡萝卜韧皮部细胞形成幼苗的过程中没有出现基因重组
D. 通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程不涉及染色体数目变异
【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查细胞工程，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。主要考查学生对动物和植物细胞工程的相关知识的识记能力。
【解答】
A.诱导植物原生质体融合后的细胞需经筛选才能获得杂种细胞，A正确；
B.用花粉离体培养获得的抗病植株，是单倍体，由于其细胞中含有本物种的全部遗传信息，因而其细胞仍具有全能性，B正确；
C.诱导离体胡萝卜韧皮部细胞形成幼苗的过程是有丝分裂过程，过程中没有出现基因重组，C正确；
D.通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程涉及染色体数目变异，其染色体数目增多，形成异源或同源多倍体，D错误。
故选D。
2.在下列选项中，没有采用植物组织培养技术的一项是（）
A. 利用花药离体培养得到单倍体植株
B. 利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株
C. 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株
D. 利细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株
【答案】C
【解析】
【分析】
本题着重考查了植物组织培养技术在生物工程的应用，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力。
植物组织培养过程为：离体的组织器官首先脱分化，形成愈伤组织，愈伤组织进行再分化形成胚状体，胚状体再进行根芽的分化形成完整植株。该技术利用了植物细胞的全能性，一般可以在植物基因工程、单倍体育种、植物体细胞杂交等过程中运用。
【解答】
A、花药离体培养得到单倍体植株就是利用植物组织培养技术，A错误；
B、基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株的过程中，需要利用植物组织培养技术将受体细胞培养为完整植株，B错误；
C、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株是利用了秋水仙素抑制纺锤体形成的原理，没有利用植物组织培养技术，C正确；
D、细胞工程培育“番茄--马铃薯”杂种植株的过程中，需要利用植物组织培养技术将杂种细胞培养为完整植株，D错误。
故选C。
3.拟采用“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一种名贵花卉。下列有关叙述错误的是（）
A. 消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害
B. 在愈伤组织培养基中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
C. 出芽是外植体经细胞脱分化后再分化的结果，受基因选择性表达的调控
D. 诱导分化生长物生根时，培养基中通常含有NAA等植物生长调节剂
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养、无菌技术等知识，要求考生识记植物组织培养的原理、过程和条件等知识。解题的关键是对植物组织培养的原理、过程和条件等知识的准确记忆。
【解答】
A.消毒指用比较温和的物理或化学方法清除或杀灭除芽孢外的大部分病原微生物，使其数量减少达到无害化，消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，A正确；
B.愈伤组织细胞含有细胞壁，加入细胞融合诱导剂不会诱导细胞融合，因此不会得到染色体加倍的细胞，B错误；
C.出芽是外植体经细胞脱分化后再分化的结果，愈伤组织再分化形成胚状体后，一般先形成芽，再形成根，而分化的实质是基因的选择性表达，C正确；
D.诱导分化生长物生根时，培养基中通常含有NAA等植物生长调节剂，D正确。
故选B。
4.下列关于植物组织培养的叙述，错误的是（ ）
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 愈伤组织是一团排列疏松的薄壁细胞组成，是再分化的产物，细胞具有全能性
D. 绿色开花植物的花药培养获得的愈伤组织的基因通常只有体细胞的一半
【答案】C
【解析】
【解答】
A、植物组织培养的培养基中需添加蔗糖，目的是提供营养，同时调节渗透压，A正确；
B、生长素和细胞分裂素的使用比例不同，培养的结果不同。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；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长，B正确；
C、愈伤组织是一团排列疏松的薄壁细胞组成，是脱分化的产物，细胞具有全能性，C错误；
D、同一植株不同细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同，如花粉细胞培养形成的愈伤组织细胞的基因只有体细胞的一半，D正确。
故选：C。
【分析】
植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的过程，决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。脱分化过程要避光，否则会形成维管组织，不形成愈伤组织，而再分化过程需要光照。同一植株不同细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同，如花粉细胞培养形成的愈伤组织细胞的基因只有体细胞的一半。
本题考查植物组织培养的相关知识，特别注意的是：同一植株不同细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同，如花粉细胞。
5.植物体细胞杂交所用技术与原理不相符的是（ ）
A. 纤维素酶、果胶酶处理——酶的专一性
B. 植物组织培养——细胞的增殖
C. 原生质体融合——生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养——细胞分裂
【答案】B
【解析】A.细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，利用酶的专一性，纤维素酶和果胶酶能够去细胞壁，原理相符，A不符合题意；
B.植物组织培养技术利用了细胞的全能性，B符合题意；
C.原生质体融合的过程中，利用了细胞膜的流动性，原理相符，C不符合题意；
D.紫草细胞培养利用了细胞分裂的原理，原理相符，D不符合题意。
故选B。
6.“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、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜-甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是（ ）
A. 除去细胞壁形成原生质体，可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶
B. 通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG和灭活的病毒诱导
C. “白菜一甘蓝”杂种植株产生的变异属于染色体变异
D. 愈伤组织形成“白菜-甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程
【答案】C
【解析】
【分析】
本题结合图解，考查植物体细胞杂交的过程，要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程，掌握植物组织培养的过程，再结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.除去细胞壁形成原生质体时，可运用的酶是纤维素酶和果胶酶，不用淀粉酶，A错误；
B.灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合，但不用于诱导植物原生质体融合，B错误；
C.“白菜一甘蓝”杂种植株产生的变异属于染色体变异，C正确；
D.脱分化形成的愈伤组织形成“白菜一甘蓝”植物体需经过再分化过程，D错误。
故选C。
7.如图为烟草植物组织培养过程的示意图。下列有关叙述正确的是（）
A. 对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B. 过程②应根据要求使用适宜的培养基，需要在光照的环境中进行
C. 过程③发生再分化，其实质是基因的选择性表达
D. 用人工种皮包裹X细胞可获得烟草人工种子
【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查植物组织培养的相关知识，旨在考查学生对知识的识记能力。
【解答】
A.因为灭菌的高温条件会使细胞死亡，所以对过程①获取的根组织块应做消毒处理，A错误；
B.过程②是脱分化，应在避光的环境中进行，B错误；
C.过程③是再分化，实质是基因的选择性表达，C正确；
D.用胚状体包裹人工种皮可获得烟草人工种子，D错误。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1.下列有关植物组织培养的叙述错误的是( )
A. 植物组织培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例
B. 用纤维素酶和果胶酶处理获得的植物细胞原生质体失去了全能性
C. 同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因可能不同
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。
【解答】
A.植物组织培养过程中细胞分裂素和生长素的比例不同，愈伤组织分化的方向也不同，A正确；
B.用纤维素酶和果胶酶处理获得的植物细胞原生质体保留了细胞的全能性，B错误；
C.因遗传组成差异，同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同，C正确；
D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因可能不同，如花药壁细胞和花粉细胞经培养获得的愈伤组织基因组成不同，D正确。
故选B。
2.下图是白菜与甘蓝体细胞杂交技术的流程，下列分析错误的是（）
A. 由杂种细胞培养成杂种植株的过程体现了细胞全能性
B. 过程②中常用聚乙二醇作为诱导剂诱导原生质体融合
C. 对过程⑤中的细胞进行光照培养可增加其有机物来源
D. 培养基中植物生长调节剂的配比对过程⑤⑥⑦无影响
【答案】D
【解析】如图是植物体细胞杂交过程，①是用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁获得原生质体，②过程采用物理或化学方法促使其发生细胞融合，③过程是再生细胞壁，④过程是脱分化形成愈伤组织，⑤⑥⑦再分化形成杂种植株。
A.根据题意，由白菜细胞和甘蓝细胞融合形成的杂种细胞，经植物组织培养技术形成杂种植株，其原理依据是植物细胞具有全能性，A正确；
B.若用化学法诱导原生质体融合，常用聚乙二醇作为细胞融合的诱导剂，B正确；
C.处于培养基中的细胞可以直接从培养基中获得有机物，若对过程⑤中的细胞进行光照培养，还可以使细胞进行光合作用制造一定量的有机物，从而增加细胞有机物的来源，C正确；
D.植物组织培养过程中，根据不同阶段的培养目的，可以通过调整培养基中的植物生长调节剂不同配比实现，如当生长素含量高于细胞分裂素含量时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素含量高于生长素含量时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成，故培养基中植物生长调节剂的配比对过程⑤⑥⑦有影响，D错误。
故选D。
3.下图表下列对细胞全能性的表述,正确的是（ ）
A. 没有离体的植物细胞也能表现出全能性
B. 植物原生质体融合标志着植物细胞全能性的实现
C. 新细胞壁的形成标志着植物体细胞杂交的成功
D. 花粉可培育成单倍体, 是细胞全能性的体现
【答案】D
【解析】植物细胞表现出全能性需要脱离母体,A错误;植物原生质体融合体现了细胞膜具有(一定的)流动性,B错误;新细胞壁形成标志着原生质体融合成功,C错误;花粉属于已分化的细胞,其发育成单倍体体现了细胞的全能性, D正确。
4.芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是（）
A. 形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B. 幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C. 雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D. 与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组
【答案】C
【解析】本题主要考查对育种知识的掌握，理解几种育种方法的过程、原理、采用的技术手段，根据图形学会分析问题的思路和一般方法，并且能够了解常见育种方式的优缺点。
题干图示介绍了两种育种过程，第一种由顶芽培育雄株甲，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，在形成愈伤组织时可以通过调节培养基中的植物激素比例促使形成愈伤组织。第二种是由花粉培养雄株丁，是单倍体育种结合杂交育种。从花粉到幼苗乙和丙，属于植物组织培养，由幼苗乙丙分别到植株乙、丙，属于多倍体育种，由植株乙和丙杂交形成雄株丁。在此过程中，形成幼苗乙和丙是两种不同的花粉，这样最后通过杂交才能得到的雄株丁（XY），据此回答判断。
A．形成愈伤组织可以通过添加植物生长调节剂进行诱导，A正确；
B．形成幼苗乙和丙属于植物组织培养包括脱分化和再分化，B正确；
C．花粉是经过减数分裂产生的，其配子含有X染色体或Y染色体，经过花药离体培养，得到单倍体，再经过秋水仙素处理后得到的植株乙与丙的性染色体组成为XX或YY，因此雄株丁两个亲本性染色体组成分别是XX、YY，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，D正确。
故选：C。
5.图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程，下列相关叙述不正确的是（ ）
四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体兰花植株
A. 通过消毒和无菌操作避免①②过程发生杂菌污染
B. 需生长调节物质调控①②过程细胞分裂和分化
C. 细胞全能性表达前提是①过程，体现在②③过程
D. 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体植株
【答案】D
【解析】分析题图：图示表示将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的过程，其中①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；②阶段表示再分化过程，该阶段能形成胚状体，进一步发育形成植株。
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，A正确；
B、在植物组织培养过程中需要加入细胞分裂素和生长素，来调控细胞的分裂和分化，B正确；
C、高度分化的细胞首先经过脱分化后形成愈伤组织，由于愈伤组织细胞没有分化，全能性较高，然后再分化过程就体现了愈伤组织的全能性，C正确；
D、由配子直接发育成的个体是单倍体，D错误。
故选：D。
6.某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图选出错误的一项( ）
A. 图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程
B. 未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性
C. 图中完整植株只有经过染色体加倍才能使其结实，产生后代
D. 愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比
【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查植物细胞工程的有关知识，解答本题的关键是掌握植物组织培养的原理、方法、过程和应用以及染色体变异的有关知识，并具有一定的分析综合能力。
【解答】
A.图中①表示的是花粉通过脱分化形成愈伤组织的过程，A正确；
B.未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性，B正确；
C.图中完整植株是由二倍体的花粉发育来的，属于体细胞中只有一个染色体组的单倍体，该植株高度不育，一方面可以经过染色体加倍后使其通过有性生殖形成种子产生后代，另一方面也可以利用其体细胞进行组织培养，进行无性繁殖产生后代，C错误；
D.愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素（生长素和细胞分裂素）的种类及其浓度配比，D正确。
故选C。
7.下图表示以某种杂合体名贵花卉绿色叶片为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物过程中出现的不同培养结果。下列分析正确的是（ ）
A. 不同结果的出现主要是由于激素的配比不同导致
B. A通过脱分化得到B，B通过再分化得到C
C. 利用花粉粒也能培养出该杂合体名贵花卉
D. 在光照条件下培养才能获得培养结果B
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养相关知识，理解植物组织培养的过程是解题的关键。
【解答】
A.当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成，而当细胞分裂素的效应高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成，A正确；
B.B通过再分化过程可形成A和C，B错误；
C.花粉培养得到的是该植株的单倍体，不是杂合体，C错误；
D.培养结果B为愈伤组织，愈伤组织形成过程中不需要光照，D错误。
故选A。
8.甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因，欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。相关叙述错误的是（ ）
A. 过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗
B. 过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C. 过程C中只有融合细胞活性部位互补，具有完整的细胞结构，可以正常生长
D. 操作过程中生物材料、培养基、培养环境都要严格的灭菌
【答案】D
【解析】A.若想获得脱毒苗，应选用茎尖或芽尖(分生组织)进行培养，因此利用顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗，A正确；
B.常用PEG诱导原生质体融合，B正确；
C.过程C中只有融合细胞活性部位互补，具有完整的细胞结构，可以正常生长， C正确；
D.植物组织培养中，对外植体进行消毒，培养基、培养环境都要严格的灭菌，D错误。
二、填空题
9.下图表示通过细胞工程技术，利用甲(2N)、乙(2N)两种植物（各含有一种不同的优良性状）培育高产耐盐植株的过程，其中序号代表过程或结构。请回答下列问题：
（1）培育高产耐盐植株时，用化学方法诱导甲、乙原生质体融合时，一般用①________作为诱导剂。
（2）由获得的细胞③培养获得愈伤组织的过程叫作________，愈伤组织经过再分化发育成植株幼苗。
（3）上述通过植物细胞工程培育高产耐盐植株的技术叫作__________________。该项技术的优点是可克服________________________________的障碍。用该技术获得的目的植株通常是可育的，原因是________________________________。
（4）愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根，但分化出了芽，原因可能是_____________________。由③发育成幼苗④利用的生物学原理是________________________________。
【答案】（1）聚乙二醇（或PEG）
（2）脱分化
（3）植物体细胞杂交；不同生物远缘杂交不亲和；体细胞中有同源染色体，在减数分裂同源染色体联会正常
（4）培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值偏低；植物细胞的全能性
【解析】（1）植物体细胞杂交时，通常用聚乙二醇作为诱导剂诱导植物原生质体融合。
（2）植物组织培养过程中，由获得的细胞③培养获得愈伤组织的过程叫作脱分化，愈伤组织经过再分化发育成植株幼苗。
（3）上述通过植物细胞工程培育高产耐盐植株的技术是植物体细胞杂交，该技术可克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。因为用该技术获得的目的植株体细胞中有同源染色体，在减数分裂同源染色体联会正常，所以通常是可育的。
（4）愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根，但分化出了芽，原因可能是培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值偏低。由③发育成幼苗④需要经过植物组织培养，利用的生物学原理是植物细胞的全能性。
10.红豆杉树皮中可以分离出抗癌物质——紫杉醇。从此，国家重点保护珍稀植物——红豆杉遭受了灭顶之灾。为拯救红豆杉，同时获得紫杉醇，科研小组设计了如下实验。请据图答题。
（1）选用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗，原因是茎尖分生组织细胞_______________；过程①叫_______________。利用过程②形成的胚状体经人工薄膜包装后就可得到___________________。
（2）过程①②的培养基中需要添加激素_______________和_______________。
（3）植物甲中提取的物质X，能提高紫杉醇的抗癌效果。科研小组欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株，可利用____________________技术获得杂种植株。该方法首先去除细胞壁获得具有活力的原生质体，再经化学试剂__________诱导融合形成杂种细胞。理论上分析，该杂种植株是否可育？____________（选填“是”或“否”）
【答案】（1）病毒极少，甚至无病毒；脱分化；人工种子
（2）生长素；细胞分裂素
（3）植物体细胞杂交；聚乙二醇；是
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养的相关内容，答题关键是识记相关内容。由图可得红豆杉茎尖分生组织经过脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成胚状体，最终发育为红豆杉植株；也可对愈伤组织进行培养分离提取紫杉醇。
【解答】
（1）选用茎尖分生组织（无毒或少毒）进行组织培养的目的是获得脱毒苗，诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程叫脱分化。利用愈伤组织诱导形成的胚状体经人工薄膜包装后就可得到人工种子。
（2）过程①脱分化和②再分化的培养基中需要添加激素生长素和细胞分裂素。
（3）植物甲中提取的物质X，能提高紫杉醇的抗癌效果。科研小组欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株，可利用植物体细胞杂交技术（可将两种生物的优点集于一体）获得杂种植株。该方法首先要利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得具有活力的原生质体，再经聚乙二醇诱导融合形成杂种细胞。理论上分析，该杂种植株由于有同源染色体，联会正常，能产生正常的配子，是可育的。
故答案为：
（1）病毒极少，甚至无病毒；脱分化；人工种子
（2）生长素；细胞分裂素
（3）植物体细胞杂交；聚乙二醇；是
题组C 培优拔尖练
一、 单项选择题
1.科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如图。下列叙述正确的是（ ）
A. 愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
B. 获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
C. 可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生
D. 用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体
【答案】D
【解析】解：A、愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A错误；
B、由于基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，B错误；
C、可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合，但不能诱导细胞壁的再生，C错误；
D、由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体，D正确。
故选：D。
分析题图：首先用酶解法去壁，一般使用纤维素酶和果胶酶处理；然后诱导原生质体融合，采用的方法一般包括物理法（离心、振荡、电激）、化学法（用聚乙二醇处理）；培养融合的原生质体再生出新的细胞壁，形成杂种细胞。然后杂种细胞经过植物组织培养技术可以培养形成杂种植株。
本题考查植物体细胞杂交的应用，要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及意义，了解植物体细胞杂交技术的相关应用，能结合题干信息准确判断各选项。
2.如图表示用胡萝卜根韧皮部细胞培养获得完整胡萝卜植株的简要流程，这体现了（ ）
A. 胡萝卜细胞核的杂合性 B. 胡萝卜细胞的全能性
C. 胡萝卜细胞种类的多样性 D. 胡萝卜细胞的易突变性
【答案】B
【解析】解：胡萝卜根韧皮部细胞培养获得完整胡萝卜植株，植物细胞具有全能性的原因是植物细胞含有保持本物种遗传特性所需的全套遗传物质。将植物的细胞发育成完整个体，说明高度分化的植物细胞仍保持着细胞全能性的特性。
故选：B。
细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞具有全能性的原因是细胞含有该生物全部的遗传物质。细胞的全能性以产生个体为标志，若无个体产生，则不能体现细胞的全能性。据此答题。
本题结合胡萝卜韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程，考查了细胞的全能性和植物组织培养过程，属于对基础知识的考查，要求学生识记相关知识点，能准确判断图中的过程。解答本题的关键是理解细胞具有全能性的原因。
3.蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力，如图为科学家利用植物组织培养的方法，大量培养蓝莓具体流程的文字图解。下列相关叙述正确的是（ ）
蓝莓组织愈伤组织长出丛芽生根移栽成活
A. 蓝莓的花药作为外植体培养的幼苗可直接用于生产栽培
B. 培养基中加入蔗糖的主要目的是提供能量和维持渗透压
C. 上述过程中使用的培养基主要的区别是生长素和赤霉素的用量不同
D. ①过程中细胞的分化程度会升高，全能性降低，②③过程为再分化
【答案】B
【解析】
【分析】
本题结合蓝莓组织培养的流程，考查植物组织培养技术，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，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
一、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。
二、题图分析：此图为植物组织培养过程，①为脱分化，②为再分化，③为诱导生根，④为大田移栽。据此分析结合相关问题判断。
【解答】
A.蓝莓的花药作为外植体培养的幼苗属于单倍体，不能直接用于生产栽培，A错误；
B.培养基中加入蔗糖的主要目的是提供能量和维持渗透压，B正确；
C.上述过程中使用的培养基主要的区别是生长素和细胞分裂素的用量不同，C错误；
D.①过程是脱分化，细胞的分化程度会降低，全能性升高，②③过程为再分化，D错误。
故选B。
4.为了给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持，科研人员利用植物组织培养技术研究了甘薯茎尖大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如表所示，相关叙述错误的是（ ）
处理
外植体数/个
分化苗数/苗
脱毒苗数/苗
小于0.3mm
20
1
1
0.3-0.5mm
20
10
7
大于0.6mm
20
13
4
A. 为防止细菌污染，应对外植体进行消毒
B. 脱分化时，应给予适宜光照诱导基因表达
C. 根据培养阶段的不同要调整培养基中激素比例
D. 0.3-0.5mm大小的茎尖有利于培养脱毒甘薯苗
【答案】B
【解析】解：A、植物组织培养时，在接种前对外植体进行消毒处理可减少杂菌污染，A正确；
B、脱分化时，愈伤组织的诱导往往需要暗培养，不能给予适宜光照，B错误；
C、不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同，C正确；
D、根据表格中数据可知，0.3-0.5mm大小的茎尖，脱毒苗数/苗最多，因此有利于培养脱毒甘薯苗，D正确。
故选：B。
1、植物组织培养的原理是细胞的全能性。
2、植物组织培养过程中，脱分化和再分化与培养基中的植物激素的种类及其比例有密切关系。
3、外植体只能消毒处理，不能灭菌处理，保持外植体的活性；茎尖等分生区组织几乎不含病毒，因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗。
4、暗培养有助于愈伤组织的形成，再分化一定要有光照。
5、根据表格中信息可知，该实验的自变量是甘薯茎尖大小，因变量是分化苗数/苗和脱毒苗数/苗，无关变量是外植体数/个。
本题以表格的形式，考查了植物组织培养的相关知识，要求学生理解植物组织培养的过程包括脱分化和再分化，以及各过程的培养条件。再从表格中获取信息，复习植物组织培养在培育脱毒苗的应用。
5.甲乙两种远缘植物休细胞融合会导致一方的染色体被排出，若甲细胞的染色体在融合前断裂，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，将抗黑胫病的黑芥与不抗黑胫病的甘型油菜进行体细胞杂交获得了抗黑胫病的甘型油菜新品种。过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. ④过程用到了植物组织培养技术
B. 抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段
C. ②紫外线照射剂量不同会导致黑芥染色体断裂程度不同
D. 可利用聚乙二醇或灭活的病毒诱导两种植物原生质体融合
【答案】D
【解析】解：A、④过程用到了植物组织培养技术，A正确；
B、抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段，B正确；
C、②紫外线照射剂量不同会导致黑芥染色体断裂程度不同，C正确；
D、常用物理法或化学法处理诱导植物原生质体融合，灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，D错误。
故选：D。
分析题图：①表示去壁过程，常用酶解法；②表示用紫外线照射使中间偃麦草的染色体断裂；③表示形成杂种细胞；④表示植物组织培养。
本题结合图解，考查植物体细胞杂交等相关知识，要求考生分析图中各过程的名称，提取题干信息，再结合所学的知识准确判断各选项。
6.如图为胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述错误的是（ ）
A. ①过程发生细胞的增殖和分化
B. 愈伤组织是分生状态的细胞
C. ①②过程所用培养基的激素比值不同
D. 此过程获得的试管苗可能是杂合体
【答案】A
【解析】解：A、①为脱分化过程，此过程有细胞的脱分化过程即细胞由分化状态变为未分化状态，①过程只发生细胞的增殖，不发生细胞的分化，A错误；
B、愈伤组织有很强的分裂增生能力，是分生状态的细胞，B正确；
C、①为脱分化过程，②为再分化过程，这两个过程所用培养基的激素种类相同，但比值不同，C正确；
D、此过程获得的试管苗的基因型与亲本相同，若亲本为杂合子，则试管苗也为杂合子，因此此过程获得的试管苗可能是杂合子，D正确。
故选：A。
分析题图：图示为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图，其中①表示脱分化过程，②表示再分化过程。
细胞分裂素与生长素比值较高，有助于生茎和叶，细胞分裂素与生长素比值较小，越有助于生根。
本题结合胡萝卜的离体组织植物组织培养过程，考查植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物组织培养的过程，能准确判断图中各过程的名称，明确脱分化过程中细胞不会发生分化；识记植物组织培养所需的条件，能运用所学的知识准确判断各选项。
7.下列植物育种过程中可以不需要植物组织培养的是（ ）
A. 转基因农作物的培育过程 B. 单倍体农作物的育种过程
C. 多倍体植物的培育过程 D. 体细胞杂交培育农作物的过程
【答案】C
【解析】
【解答】
植物的组织培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
A、转基因农作物的培育过程：将目的基因与农杆菌质粒结合形成重组质粒→重组质粒导入农杆菌→用农杆菌侵染普通植物细胞→利用植物组织培养方法导入目的基因成功的植物体细胞→转基因农作物，A正确；
B、单倍体农作物的育种过程：花药离体培养获得的单倍体幼苗使用秋水仙素处理获得纯合子。其中，花药离体培养过程就是植物组织培养过程，B正确；
C、多倍体植物的育种过程：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。此过程没有植物组织培养，C错误；
D、体细胞杂交培育农作物的过程：先是植物体细胞融合成杂种细胞，再通过植物组织培养获得杂种植株，D正确。
故选C。
【分析】
本题主要掌握：1、植物组织培养的概念。2、转基因农作物的培育过程。3、单倍体农作物的育种过程。4、多倍体植物的育种过程。5、体细胞杂交培育农作物的过程。
本题以植物组织培养为载体，考查了植物的几种育种方法的相关知识。意在考查学生对生物学知识在应用方面的能力。讲解时可补充：太空育种等其他育种方法。
二、填空题
8.某研究人员设计了下列技术路线，以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。
请回答下列问题：
（1）制备原生质体时，常用两种酶处理，分别是 ______ 。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是 ______ 。原生质体融合成功的标志是 ______ 。图中X是 ______ ，除了被直接诱导出芽生根外，还可以通过形成 ______ 获得再生植株。
（2）为诱导融合体产生不定芽，通常应在培养基中加入两类植物激素，其中起主要作用的是 ______ 。
（3）若想获得抗盐植株，可选用融合原生质体作为人工诱变的材料，原因是 ______ ，且需在含较高浓度的NaCl培养基中筛选。
【答案】（1）纤维素酶和果胶酶；PEG（聚乙二醇）；杂种细胞再生成细胞壁；愈伤组织；人工种子
（2）细胞分裂素
（3）具有分裂分化能力，突变频率高，融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性
【解析】
【解答】
（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是PEG（聚乙二醇）。原生质体融合成功的标志是杂种细胞再次生成细胞壁；图中X经过离体培养，可以形成试管苗，所以X是愈伤组织，除了被直接诱导出芽生根外，还可以通过形成胚状体制成人工种子获得再生植株。
（2）植物组织培养中常加入细胞分裂素和生长素，当生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以其主要作用的是细胞分裂素。
（3）由于融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性，所以可选用融合原生质体作为人工诱变的材料。
故答案为：
（1）纤维素酶和果胶酶；PEG（聚乙二醇）；杂种细胞再生成细胞壁；愈伤组织；人工种子
（2）细胞分裂素
（3）具有分裂分化能力，突变频率高，融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性
【分析】
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。
（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。
本题考查植物细胞工程的知识，识记并理解植物体细胞杂交和组织培养的过程，需要考生识记细节的内容，例如组织培养过程中激素的使用。
9.甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是 ______________________________________________。
（2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到__________ 。该培养过程一般__________（需要/不需要）光照。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是 。 A中的愈伤组织是叶肉细胞经 _______ 形成的。
（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，___________（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是_________________________________ 。
【答案】（1）绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株。
（2）葡萄糖、果糖；不需要
（3）细胞分裂素、生长素；脱分化
（4）不能；杂合体植株其花粉粒的基因型与体细胞不同，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物组织培养的过程、条件、原理及相关应用，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
【解答】
（1）绿色叶片和白色花瓣是细胞分化的结果，遗传物质并没有改变，所以以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性。
（2）蔗糖是由一分子的葡萄糖和一分子的果糖组成，所以蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。该培养过程一般不需要光照。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是细胞分裂素、生长素。如果培养基中细胞分裂素和生长素比例相当，结果为A，如果培养基中细胞分裂素比例偏高，则结果为B，如果培养基中生长素比例偏高，则结果为C。A中的愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。
（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖；在培养时，不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，通过减数分裂形成花粉粒，可以导致等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合等，花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，后代会出现性状分离，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株。
故答案为：
（1）绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株。
（2）葡萄糖、果糖；不需要
（3）细胞分裂素、生长素；脱分化
（4）不能；杂合体植株其花粉粒的基因型与体细胞不同，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
2.11 植物细胞工程
植物细胞工程的基本技术（第1课时）
目标导航
教学目标
课程标准
目标解读
植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术。
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。
1. 概述植物组织培养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。
教学重点
1. 植物组织培养的原理和过程。
2. 植物体细胞杂交技术的原理。
教学难点
植物组织培养的实验。
知识精讲
知识点01 细胞工程和植物细胞工程
一、细胞工程
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生物工程。
1. 应用的原理和方法：细胞生物学、分子生物学和发育生物学
2. 操作水平：细胞器、细胞或组织水平
3. 研究的目的：有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品
细胞工程的核心技术：细胞培养与繁殖
细胞工程的分类：
二、植物细胞工程
植物细胞工程的理论基础：植物细胞的全能性
植物细胞的全能性：指已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。
植物细胞具有全能性的原因：细胞含有本物种所特有的全套遗传信息。
全能性高低：①受精卵＞生殖细胞＞体细胞
②植物细胞＞动物细胞
③分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
全能性表达的条件：离体、无菌、一定的营养物质、激素和其他外界条件
生物体生长发育过程中并不是所有细胞都表现出全能性，原因在于基因在特定时间、空间条件下选择性表达。如：芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶
植物细胞工程采用的技术手段：植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术
知识点02 植物组织培养技术
1、概念：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。
2、原理：植物细胞的全能性
3、条件：离体、无菌、营养物质、激素(生长素、细胞分裂素等)、适宜温度和ＰＨ等
4、基本过程：
（1）脱分化：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。
（2）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。
（3）再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
（4）适宜的培养条件：离体、无菌条件、种类和比例适宜的营养物质、植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）的诱导和调节、适宜的外界条件（温度、pH、光照等）。
脱分化过程一般不需要光照、再分化过程需要光照。
5.植物组织培养的意义：保持优良性状；繁殖速度快，大规模生产；提高经济效益
知识点03 菊花的组织培养
1.实验原理：
①植物细胞一般具有全能性；
②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和再分化，形成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株；
③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，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向；
生长素/细胞分裂素
结果
比值高(＞1)
有利于根的分化，抑制芽的形成
比值低(＜1)
有利于芽的分化，抑制根的形成
比值适中(=1)
促进愈伤组织的形成
2.材料用具：略
3.方法步骤：略
4.结果分析与评价
5.进一步探究
若想探究生长素与细胞分裂素的使用比例对植物组织培养的影响，则应如何设计对照实验？
①空白对照：不加任何激素；
②实验组1：生长素用量与细胞分裂素用量的比值为1；
③实验组2：生长素用量与细胞分裂素用量的比值大于1；
④实验组3：生长素用量与细胞分裂素用量的比值小于1。
知识点04 植物体细胞杂交技术
1.过程
2.概念：植物体细胞杂交是指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。
3.原理：细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性
4.两个标志：（1）植物细胞融合完成的标志：再生出新的细胞壁
（2）植物体细胞杂交完成的标志：培育成新植物体
5.实例：白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等。
6.意义：
优势：与有性杂交相比，植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和障碍，拓展了可用于杂交的亲本组合范围。
即：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。
未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状。
能力拓展
考点01 植物组织培养技术
植物组织培养是指植物的任何器官、组织或细胞，在人工控制的条件下，在含有营养物质和植物激素等组成的培养基中，使其生长、分化形成完整植株的过程。此时组织或细胞与供体失去联系，处于无菌条件下，靠人工的营养及激素进行异养状态的代谢。这时的分生组织可通过3个途径实现细胞的全能性：一是由分生组织直接分生芽而达到快速繁殖的目的；二是由分生组织形成愈伤组织，经过分化实现细胞的全能性；三是游离细胞或原生质体形成胚状体，由胚状体直接重建完整植株，或制成人工种子后再重建植株。
一、培养材料采集
要根据培养目的适当选取材料，选择原则：易于诱导、带菌少。要选取植物组织内部无菌的材料。一方面要从健壮的植株上取材料，不要取有伤口的或有病虫的材料。另一方面要在晴天，最好是中午或下午取材料，不要在雨天、阴天或露水未干时取材料。因为健壮的植株和晴天光合作用、呼吸作用旺盛的组织，有自身消毒作用，这种组织一般是无菌的。
二、培养材料的消毒
从外界或室内选取的植物材料，都不同程度地带有各种微生物。这些污染源一旦带入培养基，便会造成培养基污染。因此，植物材料必须经严格的表面灭菌处理，再经无菌操作手续接到培养基上。
三、 植物激素
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，它们的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向；
生长素/细胞分裂素
结果
比值高(＞1)
有利于根的分化，抑制芽的形成
比值低(＜1)
有利于芽的分化，抑制根的形成
比值适中(=1)
促进愈伤组织的形成
其次，生长素和细胞分裂素使用的先后顺序也会影响结果。
使用顺序
结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素
有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素
细胞既分裂也分化
同时使用
分化频率提高
【典例1】下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（）
A. 培养基中添加蔗糖的主要目的是提供营养
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因和染色体数均相同
【答案】D
【解析】试题分析：培养基中添加蔗糖，蔗糖属于碳源，可以提供营养，A正确；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，故B正确；离体的植物器官、组织或细胞必须经过脱分化才能形成愈伤组织，故C正确；同一植物的体细胞和生殖细胞经过培养后获得的愈伤组织的基因型和染色体数目不同，故D错误。
考点：本题考查植物组织培养的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
【典例2】如图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程，对此过程的描述错误的是（ ）
A. 试管苗培养过程必须在无菌条件下进行
B. D试管中组织分化的调控与激素配比有关
C. E中刚培养成的试管苗还不能立即用于推广种植
D. 在培养基中加入病原体的致病毒素，可促进抗病突变体的产生
【答案】D
【解析】解：A、试管苗培养过程必须在无菌条件下进行，A正确；
B、决定植物脱分化和再分化的关键因素是：植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要，被称为“激素杠杆”．因此D试管中组织分化的调控与激素配比有关，B正确；
C、E中刚培养成的试管苗为单倍体植株，高度不育，因此还不能立即用于推广，C正确；
D、在培养基中加入病原体的致病毒素，可对抗病突变体进行选择，但不能促进抗病突变体的产生，D错误．
故选：D．
分析题图：图示表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程，其中B→C表示脱分化过程，该过程中细胞通过有丝分裂方式不断增殖，但细胞不会分化；C→D表示再分化过程，该过程中细胞也通过有丝分裂方式增殖，同时也在不断分化．F为花粉离体培养获得的单倍体植株．
本题结合优质玉米的培育过程图，考查植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物组织培养的过程、条件等基础知识，明确花粉离体培养获得的F是单倍体植株，其染色体组数只有A植株的一半；还要求考生识记单倍体植株的特点，明确单倍体植株一般高度不育，再结合所学的知识准确答题．
考点02 植物体细胞杂交
植物体细胞杂交（plant somatic hybridization）,又称原生质体融合（Protoplast fusion ）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。植物细胞具有细胞壁，未脱壁的两个细胞是很难融合的，植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合，所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
一、植物体细胞杂交后的遗传物质分析
（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：染色体组数=两种植物体细胞染色体组数之和
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。
二、植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法
1.类型
未融合的细胞：A和B
两两融合的细胞：AA、BB、AB
多细胞融合体：
2.检测：对诱导产生的细胞进行组织培养，根据得到的植株的性状判断。
若得到的是一种植物的性状，说明是未融合的细胞；
若得到的是具两种亲本性状的植物，说明是杂种植株；
若得到的是具两种亲本性状的植物，且其中一种性状加强，则是多细胞融合体；
若得到的是一种植物的性状且加强，则是同种细胞融合的。
三、有关植物体细胞杂交
植物体细胞杂交的结果（最终）是要经过组织培养形成杂种植株。
植物体细胞杂交属于无性生殖。
杂种植株的可遗传变异类型是染色体变异。杂种植株属于异源多倍体。
【典例1】如图为植物细胞融合及组织培养过程的示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 植物体细胞杂交的最大优点在于实现了基因重组
B. 杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性
C. 尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养
D. 诱导原生质体A和B融合既可以用物理和化学的手段，也可以用灭活的病毒进行诱导
【答案】B
【解析】解：A、植物体细胞杂交的最大优点在于：克服远缘杂交不亲和障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合的范围，A错误；
B、杂种细胞培育成杂种植株需采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞具有全能性，B正确；
C、愈伤组织细胞内没有叶绿体，不能进行光合作用，C错误；
D、用灭活的病毒诱导细胞融合是动物细胞融合特有的手段，D错误。
故选：B。
分析题图：图示为植物细胞融合及组织培养过程示意图．①表示去除细胞壁，获取原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合的过程；③表示再生形成新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程．
本题结合植物细胞融合及组织培养过程示意图，考查植物体细胞杂交及植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及优点，能准确判断图中各过程的名称；识记植物组织培养技术的原理及过程，能结合两者准确判断各选项，属于考纲识记层次的考查．
【典例2】以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB．据图分析正确的是（ ）
A. 经过②和③过程形成的C细胞只有AABB这一种类型
B. 图中①至⑤过程涉及细胞的分裂和分化，但不涉及减数分裂
C. 通过植物体细胞杂交技术我们最终目的是得到含有细胞壁的杂种细胞
D. ②过程通常利用PEG或灭活的病毒诱导
【答案】B
【解析】解：A、融合的细胞有三种：AAAA、BBBB、AABB，另有些细胞可能没有融合，所以共有五种细胞：AAAA、BBBB、AABB、AA、BB，A错误；
B、图中①至⑤过程涉及细胞的分裂和分化，但不涉及减数分裂，B正确；
C、通过植物体细胞杂交技术我们最终目的是得到含有两种植株性状的杂种植株，C错误；
D、②是诱导原生质体融合的过程，常使用聚乙二醇作为诱导剂，也可用电激或离心的方法，灭活的病毒只能用于诱导动物细胞融合，D错误．
故选：B．
分析题图：图示为植物体细胞杂交技术流程图，其中①是去除植物细胞壁获得原生质体的过程；②是诱导原生质体融合的过程；③是再生形成新的细胞壁的过程；④是脱分化过程，⑤是再分化过程，⑥是植物个体发育过程．
本题结合杂种植株的培育过程图解，考查植物体细胞杂交和植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物组织培养的原理、过程及条件；识记植物体细胞杂交的过程，能结合所学的知识准确判断各选项．
分层提分
题组A 基础过关练
单项选择题
1.下列关于植物细胞工程的叙述，错误的是（）
A. 诱导植物原生质体融合后的细胞需经筛选才能获得杂种细胞
B. 用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性
C. 诱导离体胡萝卜韧皮部细胞形成幼苗的过程中没有出现基因重组
D. 通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程不涉及染色体数目变异
【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查细胞工程，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。主要考查学生对动物和植物细胞工程的相关知识的识记能力。
【解答】
A.诱导植物原生质体融合后的细胞需经筛选才能获得杂种细胞，A正确；
B.用花粉离体培养获得的抗病植株，是单倍体，由于其细胞中含有本物种的全部遗传信息，因而其细胞仍具有全能性，B正确；
C.诱导离体胡萝卜韧皮部细胞形成幼苗的过程是有丝分裂过程，过程中没有出现基因重组，C正确；
D.通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程涉及染色体数目变异，其染色体数目增多，形成异源或同源多倍体，D错误。
故选D。
2.在下列选项中，没有采用植物组织培养技术的一项是（）
A. 利用花药离体培养得到单倍体植株
B. 利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株
C. 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株
D. 利细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株
【答案】C
【解析】
【分析】
本题着重考查了植物组织培养技术在生物工程的应用，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力。
植物组织培养过程为：离体的组织器官首先脱分化，形成愈伤组织，愈伤组织进行再分化形成胚状体，胚状体再进行根芽的分化形成完整植株。该技术利用了植物细胞的全能性，一般可以在植物基因工程、单倍体育种、植物体细胞杂交等过程中运用。
【解答】
A、花药离体培养得到单倍体植株就是利用植物组织培养技术，A错误；
B、基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株的过程中，需要利用植物组织培养技术将受体细胞培养为完整植株，B错误；
C、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株是利用了秋水仙素抑制纺锤体形成的原理，没有利用植物组织培养技术，C正确；
D、细胞工程培育“番茄--马铃薯”杂种植株的过程中，需要利用植物组织培养技术将杂种细胞培养为完整植株，D错误。
故选C。
3.拟采用“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一种名贵花卉。下列有关叙述错误的是（）
A. 消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害
B. 在愈伤组织培养基中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
C. 出芽是外植体经细胞脱分化后再分化的结果，受基因选择性表达的调控
D. 诱导分化生长物生根时，培养基中通常含有NAA等植物生长调节剂
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养、无菌技术等知识，要求考生识记植物组织培养的原理、过程和条件等知识。解题的关键是对植物组织培养的原理、过程和条件等知识的准确记忆。
【解答】
A.消毒指用比较温和的物理或化学方法清除或杀灭除芽孢外的大部分病原微生物，使其数量减少达到无害化，消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，A正确；
B.愈伤组织细胞含有细胞壁，加入细胞融合诱导剂不会诱导细胞融合，因此不会得到染色体加倍的细胞，B错误；
C.出芽是外植体经细胞脱分化后再分化的结果，愈伤组织再分化形成胚状体后，一般先形成芽，再形成根，而分化的实质是基因的选择性表达，C正确；
D.诱导分化生长物生根时，培养基中通常含有NAA等植物生长调节剂，D正确。
故选B。
4.下列关于植物组织培养的叙述，错误的是（ ）
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 愈伤组织是一团排列疏松的薄壁细胞组成，是再分化的产物，细胞具有全能性
D. 绿色开花植物的花药培养获得的愈伤组织的基因通常只有体细胞的一半
【答案】C
【解析】
【解答】
A、植物组织培养的培养基中需添加蔗糖，目的是提供营养，同时调节渗透压，A正确；
B、生长素和细胞分裂素的使用比例不同，培养的结果不同。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；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长，B正确；
C、愈伤组织是一团排列疏松的薄壁细胞组成，是脱分化的产物，细胞具有全能性，C错误；
D、同一植株不同细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同，如花粉细胞培养形成的愈伤组织细胞的基因只有体细胞的一半，D正确。
故选：C。
【分析】
植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的过程，决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。脱分化过程要避光，否则会形成维管组织，不形成愈伤组织，而再分化过程需要光照。同一植株不同细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同，如花粉细胞培养形成的愈伤组织细胞的基因只有体细胞的一半。
本题考查植物组织培养的相关知识，特别注意的是：同一植株不同细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同，如花粉细胞。
5.植物体细胞杂交所用技术与原理不相符的是（ ）
A. 纤维素酶、果胶酶处理——酶的专一性
B. 植物组织培养——细胞的增殖
C. 原生质体融合——生物膜的流动性
D. 紫草细胞培养——细胞分裂
【答案】B
【解析】A.细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，利用酶的专一性，纤维素酶和果胶酶能够去细胞壁，原理相符，A不符合题意；
B.植物组织培养技术利用了细胞的全能性，B符合题意；
C.原生质体融合的过程中，利用了细胞膜的流动性，原理相符，C不符合题意；
D.紫草细胞培养利用了细胞分裂的原理，原理相符，D不符合题意。
故选B。
6.“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、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜-甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是（ ）
A. 除去细胞壁形成原生质体，可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶
B. 通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG和灭活的病毒诱导
C. “白菜一甘蓝”杂种植株产生的变异属于染色体变异
D. 愈伤组织形成“白菜-甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程
【答案】C
【解析】
【分析】
本题结合图解，考查植物体细胞杂交的过程，要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程，掌握植物组织培养的过程，再结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.除去细胞壁形成原生质体时，可运用的酶是纤维素酶和果胶酶，不用淀粉酶，A错误；
B.灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合，但不用于诱导植物原生质体融合，B错误；
C.“白菜一甘蓝”杂种植株产生的变异属于染色体变异，C正确；
D.脱分化形成的愈伤组织形成“白菜一甘蓝”植物体需经过再分化过程，D错误。
故选C。
7.如图为烟草植物组织培养过程的示意图。下列有关叙述正确的是（）
A. 对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B. 过程②应根据要求使用适宜的培养基，需要在光照的环境中进行
C. 过程③发生再分化，其实质是基因的选择性表达
D. 用人工种皮包裹X细胞可获得烟草人工种子
【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查植物组织培养的相关知识，旨在考查学生对知识的识记能力。
【解答】
A.因为灭菌的高温条件会使细胞死亡，所以对过程①获取的根组织块应做消毒处理，A错误；
B.过程②是脱分化，应在避光的环境中进行，B错误；
C.过程③是再分化，实质是基因的选择性表达，C正确；
D.用胚状体包裹人工种皮可获得烟草人工种子，D错误。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1.下列有关植物组织培养的叙述错误的是( )
A. 植物组织培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例
B. 用纤维素酶和果胶酶处理获得的植物细胞原生质体失去了全能性
C. 同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因可能不同
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。
【解答】
A.植物组织培养过程中细胞分裂素和生长素的比例不同，愈伤组织分化的方向也不同，A正确；
B.用纤维素酶和果胶酶处理获得的植物细胞原生质体保留了细胞的全能性，B错误；
C.因遗传组成差异，同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同，C正确；
D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因可能不同，如花药壁细胞和花粉细胞经培养获得的愈伤组织基因组成不同，D正确。
故选B。
2.下图是白菜与甘蓝体细胞杂交技术的流程，下列分析错误的是（）
A. 由杂种细胞培养成杂种植株的过程体现了细胞全能性
B. 过程②中常用聚乙二醇作为诱导剂诱导原生质体融合
C. 对过程⑤中的细胞进行光照培养可增加其有机物来源
D. 培养基中植物生长调节剂的配比对过程⑤⑥⑦无影响
【答案】D
【解析】如图是植物体细胞杂交过程，①是用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁获得原生质体，②过程采用物理或化学方法促使其发生细胞融合，③过程是再生细胞壁，④过程是脱分化形成愈伤组织，⑤⑥⑦再分化形成杂种植株。
A.根据题意，由白菜细胞和甘蓝细胞融合形成的杂种细胞，经植物组织培养技术形成杂种植株，其原理依据是植物细胞具有全能性，A正确；
B.若用化学法诱导原生质体融合，常用聚乙二醇作为细胞融合的诱导剂，B正确；
C.处于培养基中的细胞可以直接从培养基中获得有机物，若对过程⑤中的细胞进行光照培养，还可以使细胞进行光合作用制造一定量的有机物，从而增加细胞有机物的来源，C正确；
D.植物组织培养过程中，根据不同阶段的培养目的，可以通过调整培养基中的植物生长调节剂不同配比实现，如当生长素含量高于细胞分裂素含量时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素含量高于生长素含量时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成，故培养基中植物生长调节剂的配比对过程⑤⑥⑦有影响，D错误。
故选D。
3.下图表下列对细胞全能性的表述,正确的是（ ）
A. 没有离体的植物细胞也能表现出全能性
B. 植物原生质体融合标志着植物细胞全能性的实现
C. 新细胞壁的形成标志着植物体细胞杂交的成功
D. 花粉可培育成单倍体, 是细胞全能性的体现
【答案】D
【解析】植物细胞表现出全能性需要脱离母体,A错误;植物原生质体融合体现了细胞膜具有(一定的)流动性,B错误;新细胞壁形成标志着原生质体融合成功,C错误;花粉属于已分化的细胞,其发育成单倍体体现了细胞的全能性, D正确。
4.芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是（）
A. 形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B. 幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C. 雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D. 与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组
【答案】C
【解析】本题主要考查对育种知识的掌握，理解几种育种方法的过程、原理、采用的技术手段，根据图形学会分析问题的思路和一般方法，并且能够了解常见育种方式的优缺点。
题干图示介绍了两种育种过程，第一种由顶芽培育雄株甲，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，在形成愈伤组织时可以通过调节培养基中的植物激素比例促使形成愈伤组织。第二种是由花粉培养雄株丁，是单倍体育种结合杂交育种。从花粉到幼苗乙和丙，属于植物组织培养，由幼苗乙丙分别到植株乙、丙，属于多倍体育种，由植株乙和丙杂交形成雄株丁。在此过程中，形成幼苗乙和丙是两种不同的花粉，这样最后通过杂交才能得到的雄株丁（XY），据此回答判断。
A．形成愈伤组织可以通过添加植物生长调节剂进行诱导，A正确；
B．形成幼苗乙和丙属于植物组织培养包括脱分化和再分化，B正确；
C．花粉是经过减数分裂产生的，其配子含有X染色体或Y染色体，经过花药离体培养，得到单倍体，再经过秋水仙素处理后得到的植株乙与丙的性染色体组成为XX或YY，因此雄株丁两个亲本性染色体组成分别是XX、YY，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，D正确。
故选：C。
5.图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程，下列相关叙述不正确的是（ ）
四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体兰花植株
A. 通过消毒和无菌操作避免①②过程发生杂菌污染
B. 需生长调节物质调控①②过程细胞分裂和分化
C. 细胞全能性表达前提是①过程，体现在②③过程
D. 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体植株
【答案】D
【解析】分析题图：图示表示将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的过程，其中①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；②阶段表示再分化过程，该阶段能形成胚状体，进一步发育形成植株。
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，A正确；
B、在植物组织培养过程中需要加入细胞分裂素和生长素，来调控细胞的分裂和分化，B正确；
C、高度分化的细胞首先经过脱分化后形成愈伤组织，由于愈伤组织细胞没有分化，全能性较高，然后再分化过程就体现了愈伤组织的全能性，C正确；
D、由配子直接发育成的个体是单倍体，D错误。
故选：D。
6.某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图选出错误的一项( ）
A. 图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程
B. 未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性
C. 图中完整植株只有经过染色体加倍才能使其结实，产生后代
D. 愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比
【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查植物细胞工程的有关知识，解答本题的关键是掌握植物组织培养的原理、方法、过程和应用以及染色体变异的有关知识，并具有一定的分析综合能力。
【解答】
A.图中①表示的是花粉通过脱分化形成愈伤组织的过程，A正确；
B.未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性，B正确；
C.图中完整植株是由二倍体的花粉发育来的，属于体细胞中只有一个染色体组的单倍体，该植株高度不育，一方面可以经过染色体加倍后使其通过有性生殖形成种子产生后代，另一方面也可以利用其体细胞进行组织培养，进行无性繁殖产生后代，C错误；
D.愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素（生长素和细胞分裂素）的种类及其浓度配比，D正确。
故选C。
7.下图表示以某种杂合体名贵花卉绿色叶片为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物过程中出现的不同培养结果。下列分析正确的是（ ）
A. 不同结果的出现主要是由于激素的配比不同导致
B. A通过脱分化得到B，B通过再分化得到C
C. 利用花粉粒也能培养出该杂合体名贵花卉
D. 在光照条件下培养才能获得培养结果B
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养相关知识，理解植物组织培养的过程是解题的关键。
【解答】
A.当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成，而当细胞分裂素的效应高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成，A正确；
B.B通过再分化过程可形成A和C，B错误；
C.花粉培养得到的是该植株的单倍体，不是杂合体，C错误；
D.培养结果B为愈伤组织，愈伤组织形成过程中不需要光照，D错误。
故选A。
8.甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因，欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。相关叙述错误的是（ ）
A. 过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗
B. 过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C. 过程C中只有融合细胞活性部位互补，具有完整的细胞结构，可以正常生长
D. 操作过程中生物材料、培养基、培养环境都要严格的灭菌
【答案】D
【解析】A.若想获得脱毒苗，应选用茎尖或芽尖(分生组织)进行培养，因此利用顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗，A正确；
B.常用PEG诱导原生质体融合，B正确；
C.过程C中只有融合细胞活性部位互补，具有完整的细胞结构，可以正常生长， C正确；
D.植物组织培养中，对外植体进行消毒，培养基、培养环境都要严格的灭菌，D错误。
二、填空题
9.下图表示通过细胞工程技术，利用甲(2N)、乙(2N)两种植物（各含有一种不同的优良性状）培育高产耐盐植株的过程，其中序号代表过程或结构。请回答下列问题：
（1）培育高产耐盐植株时，用化学方法诱导甲、乙原生质体融合时，一般用①________作为诱导剂。
（2）由获得的细胞③培养获得愈伤组织的过程叫作________，愈伤组织经过再分化发育成植株幼苗。
（3）上述通过植物细胞工程培育高产耐盐植株的技术叫作__________________。该项技术的优点是可克服________________________________的障碍。用该技术获得的目的植株通常是可育的，原因是________________________________。
（4）愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根，但分化出了芽，原因可能是_____________________。由③发育成幼苗④利用的生物学原理是________________________________。
【答案】（1）聚乙二醇（或PEG）
（2）脱分化
（3）植物体细胞杂交；不同生物远缘杂交不亲和；体细胞中有同源染色体，在减数分裂同源染色体联会正常
（4）培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值偏低；植物细胞的全能性
【解析】（1）植物体细胞杂交时，通常用聚乙二醇作为诱导剂诱导植物原生质体融合。
（2）植物组织培养过程中，由获得的细胞③培养获得愈伤组织的过程叫作脱分化，愈伤组织经过再分化发育成植株幼苗。
（3）上述通过植物细胞工程培育高产耐盐植株的技术是植物体细胞杂交，该技术可克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。因为用该技术获得的目的植株体细胞中有同源染色体，在减数分裂同源染色体联会正常，所以通常是可育的。
（4）愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根，但分化出了芽，原因可能是培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值偏低。由③发育成幼苗④需要经过植物组织培养，利用的生物学原理是植物细胞的全能性。
10.红豆杉树皮中可以分离出抗癌物质——紫杉醇。从此，国家重点保护珍稀植物——红豆杉遭受了灭顶之灾。为拯救红豆杉，同时获得紫杉醇，科研小组设计了如下实验。请据图答题。
（1）选用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗，原因是茎尖分生组织细胞_______________；过程①叫_______________。利用过程②形成的胚状体经人工薄膜包装后就可得到___________________。
（2）过程①②的培养基中需要添加激素_______________和_______________。
（3）植物甲中提取的物质X，能提高紫杉醇的抗癌效果。科研小组欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株，可利用____________________技术获得杂种植株。该方法首先去除细胞壁获得具有活力的原生质体，再经化学试剂__________诱导融合形成杂种细胞。理论上分析，该杂种植株是否可育？____________（选填“是”或“否”）
【答案】（1）病毒极少，甚至无病毒；脱分化；人工种子
（2）生长素；细胞分裂素
（3）植物体细胞杂交；聚乙二醇；是
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养的相关内容，答题关键是识记相关内容。由图可得红豆杉茎尖分生组织经过脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成胚状体，最终发育为红豆杉植株；也可对愈伤组织进行培养分离提取紫杉醇。
【解答】
（1）选用茎尖分生组织（无毒或少毒）进行组织培养的目的是获得脱毒苗，诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程叫脱分化。利用愈伤组织诱导形成的胚状体经人工薄膜包装后就可得到人工种子。
（2）过程①脱分化和②再分化的培养基中需要添加激素生长素和细胞分裂素。
（3）植物甲中提取的物质X，能提高紫杉醇的抗癌效果。科研小组欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株，可利用植物体细胞杂交技术（可将两种生物的优点集于一体）获得杂种植株。该方法首先要利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得具有活力的原生质体，再经聚乙二醇诱导融合形成杂种细胞。理论上分析，该杂种植株由于有同源染色体，联会正常，能产生正常的配子，是可育的。
故答案为：
（1）病毒极少，甚至无病毒；脱分化；人工种子
（2）生长素；细胞分裂素
（3）植物体细胞杂交；聚乙二醇；是
题组C 培优拔尖练
一、 单项选择题
1.科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如图。下列叙述正确的是（ ）
A. 愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
B. 获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
C. 可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生
D. 用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体
【答案】D
【解析】解：A、愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A错误；
B、由于基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，B错误；
C、可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合，但不能诱导细胞壁的再生，C错误；
D、由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体，D正确。
故选：D。
分析题图：首先用酶解法去壁，一般使用纤维素酶和果胶酶处理；然后诱导原生质体融合，采用的方法一般包括物理法（离心、振荡、电激）、化学法（用聚乙二醇处理）；培养融合的原生质体再生出新的细胞壁，形成杂种细胞。然后杂种细胞经过植物组织培养技术可以培养形成杂种植株。
本题考查植物体细胞杂交的应用，要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程及意义，了解植物体细胞杂交技术的相关应用，能结合题干信息准确判断各选项。
2.如图表示用胡萝卜根韧皮部细胞培养获得完整胡萝卜植株的简要流程，这体现了（ ）
A. 胡萝卜细胞核的杂合性 B. 胡萝卜细胞的全能性
C. 胡萝卜细胞种类的多样性 D. 胡萝卜细胞的易突变性
【答案】B
【解析】解：胡萝卜根韧皮部细胞培养获得完整胡萝卜植株，植物细胞具有全能性的原因是植物细胞含有保持本物种遗传特性所需的全套遗传物质。将植物的细胞发育成完整个体，说明高度分化的植物细胞仍保持着细胞全能性的特性。
故选：B。
细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞具有全能性的原因是细胞含有该生物全部的遗传物质。细胞的全能性以产生个体为标志，若无个体产生，则不能体现细胞的全能性。据此答题。
本题结合胡萝卜韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程，考查了细胞的全能性和植物组织培养过程，属于对基础知识的考查，要求学生识记相关知识点，能准确判断图中的过程。解答本题的关键是理解细胞具有全能性的原因。
3.蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力，如图为科学家利用植物组织培养的方法，大量培养蓝莓具体流程的文字图解。下列相关叙述正确的是（ ）
蓝莓组织愈伤组织长出丛芽生根移栽成活
A. 蓝莓的花药作为外植体培养的幼苗可直接用于生产栽培
B. 培养基中加入蔗糖的主要目的是提供能量和维持渗透压
C. 上述过程中使用的培养基主要的区别是生长素和赤霉素的用量不同
D. ①过程中细胞的分化程度会升高，全能性降低，②③过程为再分化
【答案】B
【解析】
【分析】
本题结合蓝莓组织培养的流程，考查植物组织培养技术，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，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
一、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。
二、题图分析：此图为植物组织培养过程，①为脱分化，②为再分化，③为诱导生根，④为大田移栽。据此分析结合相关问题判断。
【解答】
A.蓝莓的花药作为外植体培养的幼苗属于单倍体，不能直接用于生产栽培，A错误；
B.培养基中加入蔗糖的主要目的是提供能量和维持渗透压，B正确；
C.上述过程中使用的培养基主要的区别是生长素和细胞分裂素的用量不同，C错误；
D.①过程是脱分化，细胞的分化程度会降低，全能性升高，②③过程为再分化，D错误。
故选B。
4.为了给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持，科研人员利用植物组织培养技术研究了甘薯茎尖大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如表所示，相关叙述错误的是（ ）
处理
外植体数/个
分化苗数/苗
脱毒苗数/苗
小于0.3mm
20
1
1
0.3-0.5mm
20
10
7
大于0.6mm
20
13
4
A. 为防止细菌污染，应对外植体进行消毒
B. 脱分化时，应给予适宜光照诱导基因表达
C. 根据培养阶段的不同要调整培养基中激素比例
D. 0.3-0.5mm大小的茎尖有利于培养脱毒甘薯苗
【答案】B
【解析】解：A、植物组织培养时，在接种前对外植体进行消毒处理可减少杂菌污染，A正确；
B、脱分化时，愈伤组织的诱导往往需要暗培养，不能给予适宜光照，B错误；
C、不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同，C正确；
D、根据表格中数据可知，0.3-0.5mm大小的茎尖，脱毒苗数/苗最多，因此有利于培养脱毒甘薯苗，D正确。
故选：B。
1、植物组织培养的原理是细胞的全能性。
2、植物组织培养过程中，脱分化和再分化与培养基中的植物激素的种类及其比例有密切关系。
3、外植体只能消毒处理，不能灭菌处理，保持外植体的活性；茎尖等分生区组织几乎不含病毒，因此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗。
4、暗培养有助于愈伤组织的形成，再分化一定要有光照。
5、根据表格中信息可知，该实验的自变量是甘薯茎尖大小，因变量是分化苗数/苗和脱毒苗数/苗，无关变量是外植体数/个。
本题以表格的形式，考查了植物组织培养的相关知识，要求学生理解植物组织培养的过程包括脱分化和再分化，以及各过程的培养条件。再从表格中获取信息，复习植物组织培养在培育脱毒苗的应用。
5.甲乙两种远缘植物休细胞融合会导致一方的染色体被排出，若甲细胞的染色体在融合前断裂，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，将抗黑胫病的黑芥与不抗黑胫病的甘型油菜进行体细胞杂交获得了抗黑胫病的甘型油菜新品种。过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. ④过程用到了植物组织培养技术
B. 抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段
C. ②紫外线照射剂量不同会导致黑芥染色体断裂程度不同
D. 可利用聚乙二醇或灭活的病毒诱导两种植物原生质体融合
【答案】D
【解析】解：A、④过程用到了植物组织培养技术，A正确；
B、抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段，B正确；
C、②紫外线照射剂量不同会导致黑芥染色体断裂程度不同，C正确；
D、常用物理法或化学法处理诱导植物原生质体融合，灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，D错误。
故选：D。
分析题图：①表示去壁过程，常用酶解法；②表示用紫外线照射使中间偃麦草的染色体断裂；③表示形成杂种细胞；④表示植物组织培养。
本题结合图解，考查植物体细胞杂交等相关知识，要求考生分析图中各过程的名称，提取题干信息，再结合所学的知识准确判断各选项。
6.如图为胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述错误的是（ ）
A. ①过程发生细胞的增殖和分化
B. 愈伤组织是分生状态的细胞
C. ①②过程所用培养基的激素比值不同
D. 此过程获得的试管苗可能是杂合体
【答案】A
【解析】解：A、①为脱分化过程，此过程有细胞的脱分化过程即细胞由分化状态变为未分化状态，①过程只发生细胞的增殖，不发生细胞的分化，A错误；
B、愈伤组织有很强的分裂增生能力，是分生状态的细胞，B正确；
C、①为脱分化过程，②为再分化过程，这两个过程所用培养基的激素种类相同，但比值不同，C正确；
D、此过程获得的试管苗的基因型与亲本相同，若亲本为杂合子，则试管苗也为杂合子，因此此过程获得的试管苗可能是杂合子，D正确。
故选：A。
分析题图：图示为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图，其中①表示脱分化过程，②表示再分化过程。
细胞分裂素与生长素比值较高，有助于生茎和叶，细胞分裂素与生长素比值较小，越有助于生根。
本题结合胡萝卜的离体组织植物组织培养过程，考查植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物组织培养的过程，能准确判断图中各过程的名称，明确脱分化过程中细胞不会发生分化；识记植物组织培养所需的条件，能运用所学的知识准确判断各选项。
7.下列植物育种过程中可以不需要植物组织培养的是（ ）
A. 转基因农作物的培育过程 B. 单倍体农作物的育种过程
C. 多倍体植物的培育过程 D. 体细胞杂交培育农作物的过程
【答案】C
【解析】
【解答】
植物的组织培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
A、转基因农作物的培育过程：将目的基因与农杆菌质粒结合形成重组质粒→重组质粒导入农杆菌→用农杆菌侵染普通植物细胞→利用植物组织培养方法导入目的基因成功的植物体细胞→转基因农作物，A正确；
B、单倍体农作物的育种过程：花药离体培养获得的单倍体幼苗使用秋水仙素处理获得纯合子。其中，花药离体培养过程就是植物组织培养过程，B正确；
C、多倍体植物的育种过程：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。此过程没有植物组织培养，C错误；
D、体细胞杂交培育农作物的过程：先是植物体细胞融合成杂种细胞，再通过植物组织培养获得杂种植株，D正确。
故选C。
【分析】
本题主要掌握：1、植物组织培养的概念。2、转基因农作物的培育过程。3、单倍体农作物的育种过程。4、多倍体植物的育种过程。5、体细胞杂交培育农作物的过程。
本题以植物组织培养为载体，考查了植物的几种育种方法的相关知识。意在考查学生对生物学知识在应用方面的能力。讲解时可补充：太空育种等其他育种方法。
二、填空题
8.某研究人员设计了下列技术路线，以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。
请回答下列问题：
（1）制备原生质体时，常用两种酶处理，分别是 ______ 。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是 ______ 。原生质体融合成功的标志是 ______ 。图中X是 ______ ，除了被直接诱导出芽生根外，还可以通过形成 ______ 获得再生植株。
（2）为诱导融合体产生不定芽，通常应在培养基中加入两类植物激素，其中起主要作用的是 ______ 。
（3）若想获得抗盐植株，可选用融合原生质体作为人工诱变的材料，原因是 ______ ，且需在含较高浓度的NaCl培养基中筛选。
【答案】（1）纤维素酶和果胶酶；PEG（聚乙二醇）；杂种细胞再生成细胞壁；愈伤组织；人工种子
（2）细胞分裂素
（3）具有分裂分化能力，突变频率高，融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性
【解析】
【解答】
（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是PEG（聚乙二醇）。原生质体融合成功的标志是杂种细胞再次生成细胞壁；图中X经过离体培养，可以形成试管苗，所以X是愈伤组织，除了被直接诱导出芽生根外，还可以通过形成胚状体制成人工种子获得再生植株。
（2）植物组织培养中常加入细胞分裂素和生长素，当生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以其主要作用的是细胞分裂素。
（3）由于融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性，所以可选用融合原生质体作为人工诱变的材料。
故答案为：
（1）纤维素酶和果胶酶；PEG（聚乙二醇）；杂种细胞再生成细胞壁；愈伤组织；人工种子
（2）细胞分裂素
（3）具有分裂分化能力，突变频率高，融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性
【分析】
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。
（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。
本题考查植物细胞工程的知识，识记并理解植物体细胞杂交和组织培养的过程，需要考生识记细节的内容，例如组织培养过程中激素的使用。
9.甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是 ______________________________________________。
（2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到__________ 。该培养过程一般__________（需要/不需要）光照。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是 。 A中的愈伤组织是叶肉细胞经 _______ 形成的。
（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，___________（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是_________________________________ 。
【答案】（1）绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株。
（2）葡萄糖、果糖；不需要
（3）细胞分裂素、生长素；脱分化
（4）不能；杂合体植株其花粉粒的基因型与体细胞不同，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
【解析】
【分析】
本题考查植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物组织培养的过程、条件、原理及相关应用，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
【解答】
（1）绿色叶片和白色花瓣是细胞分化的结果，遗传物质并没有改变，所以以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性。
（2）蔗糖是由一分子的葡萄糖和一分子的果糖组成，所以蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。该培养过程一般不需要光照。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是细胞分裂素、生长素。如果培养基中细胞分裂素和生长素比例相当，结果为A，如果培养基中细胞分裂素比例偏高，则结果为B，如果培养基中生长素比例偏高，则结果为C。A中的愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。
（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖；在培养时，不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，通过减数分裂形成花粉粒，可以导致等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合等，花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，后代会出现性状分离，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株。
故答案为：
（1）绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株。
（2）葡萄糖、果糖；不需要
（3）细胞分裂素、生长素；脱分化
（4）不能；杂合体植株其花粉粒的基因型与体细胞不同，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
相关试卷
高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 植物细胞工程的基本技术精品课时训练： 这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 植物细胞工程的基本技术精品课时训练，文件包含人教版选择性必修三高中生物同步精品讲义211植物细胞工程的基本技术原卷版doc、人教版选择性必修三高中生物同步精品讲义211植物细胞工程的基本技术教师版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用第2课时课时训练： 这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用第2课时课时训练，共27页。试卷主要包含了微型繁殖，作物脱毒，细胞产物的工厂化生产的过程，特点，实例等内容，欢迎下载使用。
高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用第2课时练习： 这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用第2课时练习，共16页。试卷主要包含了微型繁殖，作物脱毒，细胞产物的工厂化生产的过程，特点，实例等内容，欢迎下载使用。
