2024届高考生物一轮复习第10单元第37课植物细胞工程学案

这是一份2024届高考生物一轮复习第10单元第37课植物细胞工程学案，共22页。学案主要包含了教材细节命题，命题动态等内容，欢迎下载使用。
第37课　植物细胞工程
►学业质量水平要求◄
1．通过实例分析，理清植物细胞工程的基本原理。(生命观念)
2．通过对植物细胞工程的基本操作流程的学习，培养模型构建能力。(科学思维)
3．针对人类生产生活需求，尝试提出初步的工程学构想，进行简单的设计和制作。(科学探究)

考点一　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
接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活
(4)操作实例——菊花的组织培养

3．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。

1．植物组织培养必须将外植体培养在天然培养基上诱导产生完整个体。 (×)
2．在植物组织培养过程中需要给予光照，以诱导脱分化过程。 (×)
3．植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种细胞。 (×)
4．实验中使用的培养基和所有的器械都要消毒。 (×)
5．利用物理法或化学法，可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。 (×)
【教材细节命题】
1．(选择性必修3 P38拓展应用)“番茄—马铃薯”没有想象的那样，地上结番茄，地下长马铃薯，推测原因可能是生物基因之间相互调控、相互影响。
2．(选择性必修3 P38概念检测)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的成分是纤维素酶、果胶酶。

1．植物组织培养与植物细胞培养的比较
项目
植物组织培养
植物细胞培养
目的
获得植物体
获得细胞产物
原理
植物细胞的全能性
细胞增殖
培养基
固体培养基
液体培养基
过程
外植体
　　　↓脱分化
愈伤组织
　　　↓再分化
生芽和生根
↓
植株
单个细胞成细胞团
　　　↓细胞增殖
细胞群(团)
实例
快速繁殖、作物脱毒、单倍体育种等
细胞产物的工厂化生产，如紫草宁、人参皂苷、紫杉醇等
2．植物体细胞杂交与植物有性杂交中遗传物质的变化
设白菜细胞含2x条染色体，2个染色体组；甘蓝细胞含2y条染色体，2个染色体组。
项目
不同物种体细胞杂交
不同物种有性杂交
同一物种杂交
过程



子代染色体数目　
2x＋2y
x＋y
2x(白菜)或
2y(甘蓝)
子代染色体组数
4
2
2
子代是几倍体
异源四倍体
异源二倍体
同源二倍体
子代是否可育
可育
不可育
可育

考向1| 植物组织培养过程的判断
1．(2021·江苏卷)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
D　解析：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；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，B正确；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；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。
2．(2023·山东青岛模拟)科学家应用植物组织培养技术，将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养，最终发育成一株完整的新植株(如图所示)。关于这一科学事实，下列叙述错误的是(　　)

A．培育成的新植株是单倍体植株
B．这种生殖方式属于无性繁殖
C．细胞数目的增多是通过有丝分裂
D．证明了植物细胞具有全能性
A　解析：二倍体胡萝卜韧皮部细胞离体培养成的植株仍属于二倍体，不是单倍体，A错误；图示采用了植物组织培养技术，属于无性繁殖，B正确；植物组织培养过程中，细胞通过有丝分裂的方式增殖，C正确；该实验证明了植物细胞具有全能性，D正确。
考向2| 植物体细胞杂交的过程分析
3．(2023·广东湛江模拟)紫苜蓿产量高，营养丰富，但耐酸性差，作为饲料易造成家畜膨胀病；百脉根耐酸性强，叶片因富含缩合单宁可防止反刍动物膨胀病的发生。研究人员通过植物体细胞杂交最终获得抗膨胀病的新型苜蓿。下列叙述正确的是(　　)
A．新型苜蓿培育过程中需要使用生长素、细胞分裂素、纤维素酶、胰蛋白酶等物质
B．诱导紫苜蓿、百脉根原生质体融合的方法有离心、电刺激和生物诱导等
C．抗膨胀病型苜蓿新品种与紫苜蓿、百脉根仍存在着生殖隔离
D．新型苜蓿培育、人鼠细胞融合过程均体现了细胞膜的流动性和细胞的全能性
C　解析：新型苜蓿培育过程中不需要使用胰蛋白酶，需要使用生长素和细胞分裂素等植物激素，需要用纤维素酶除去细胞壁，A错误；诱导植物细胞原生质体融合的方法有物理诱导和化学诱导两种，没有生物诱导，B错误；抗膨胀病型苜蓿新品种是紫苜蓿和百脉根通过植物体细胞杂交获得的新物种，其与紫苜蓿、百脉根均不属于同一物种，存在生殖隔离，C正确；人鼠细胞融合过程没有体现细胞的全能性，D错误。
4．(2023·山西临汾模拟)下图为A、B两种二倍体植物体细胞杂交过程示意图，请据图回答下列问题：

(1)步骤①的方法是________。步骤②常用的化学试剂是________，之后________(填“需要”或“不需要”)筛选。
(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是______________，其中步骤④是________。植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，与A、B两种植株相比，该杂种植株是新物种的原因是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)培育该杂种植株的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔遗传规律？______________为什么？_____________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)题图为植物体细胞杂交过程示意图，其中步骤①表示去除细胞壁获取原生质体的过程，常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理；步骤②表示人工诱导原生质体融合，常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG)，诱导后形成的两两融合的原生质体有三种，所以需要进行筛选。(2)题图中步骤③表示再生出新细胞壁的过程，杂种细胞通过植物组织培养技术培育成为杂种植株，步骤④表示脱分化过程，步骤⑤表示再分化过程。题图中获得的杂种植株与A、B两种植株间均存在生殖隔离，所以杂种植株是新物种。(3)图示为植物体细胞杂交过程，没有经过不同配子的结合，所以不属于有性生殖，因此该过程中遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传规律。
答案：(1)酶解法　聚乙二醇　需要　(2)植物组织培养技术　脱分化　该杂种植株与A、B两种植株间均存在生殖隔离　(3)不遵循　该过程不属于有性生殖
考点二　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
(1)单倍体育种
①原理：染色体变异。
②过程：花药离体培养单倍体植株染色体加倍纯合子植株。
③优点：
a．后代是纯合子，能稳定遗传。
b．明显缩短了育种年限。
(2)突变体的利用
①产生原因：在植物的组织培养过程中，容易受培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
②利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
3．细胞产物的工厂化生产
(1)次生代谢物：是一类小分子有机化合物，在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
(2)细胞产物的工厂化生产：人们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。
(3)植物细胞培养：是指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的技术。

1．葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖。 (×)
2．以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗具有抗病毒的特点。 (×)
3．单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。 (×)
4．细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高了单个细胞中次生代谢物的含量。 (×)
【教材细节命题】
1．(选择性必修3 P39正文拓展)从所需条件上来看，快速繁殖与传统育种方法相比，其优点有快速繁殖是在具有一定人工设施的室内生产，可以不受季节、气候等自然条件的限制。
2．(选择性必修3 P40正文拓展)作物培养过程中为什么要进行作物脱毒？对于无性繁殖的作物而言，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。
3．(选择性必修3 P41相关信息)初生代谢为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。

1．脱毒苗与抗毒苗的辨析
脱毒苗是选择植物的分生区如茎尖(病毒极少，甚至无病毒)进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴。
抗毒苗是利用基因工程技术把某抗病毒基因导入受体细胞中，赋予生物抗病毒的遗传特性，属于基因工程的范畴。
2．作物新品种的培育

3．细胞产物的工厂化生产
(1)细胞产物：次生代谢物，如紫草宁、紫杉醇等。
(2)技术基础：植物细胞培养技术。
(3)培养阶段：愈伤组织阶段。

1．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0.60 mm
C　解析：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；培育的脱毒苗不具有抗病毒的能力，B错误；实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，C正确；在茎尖外植体大小为0.27 mm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0.27 mm，D错误。
2．(2023·江西鹰潭模拟)花药离体培养是重要的育种手段，下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是(　　)

A．为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在70%的酒精中浸泡30 min
B．过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化
C．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
C　解析：通常将花药用体积分数为70%的酒精浸泡30 s，立即取出，在无菌水中清洗，A错误；过程②为脱分化形成愈伤组织的过程，所用培养基中细胞分裂素和生长素的比例应适中，B错误；过程③为再分化，因用秋水仙素处理了由花药形成的愈伤组织细胞，故能筛选获得纯合的二倍体，C正确；过程④应将炼苗后的植株移栽到土壤中，D错误。
3．植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物——次生代谢物。下列相关叙述错误的是(　　)
A．次生代谢物是一类小分子有机物(如酚类、萜类和含氮化合物等)
B．植物细胞的次生代谢物含量很低，有些产物不能或难以通过化学合成途径得到
C．细胞产物的工厂化生产是指利用植物组织培养来获得目标产物的过程
D．植物细胞培养是指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的技术
C　解析：细胞产物的工厂化生产是指利用植物细胞培养来获得目标产物的过程。

【命题动态】针对人类生活需求或生产要求，利用组织培养技术和体细胞杂交技术进行植物快速繁殖、新品种培育以及细胞产物的工厂化生产的真实情景设计。难度低档或中档，呈现形式多为选择题。

1．(2022·重庆卷)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(见下表)。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(　　)
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
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
C　解析：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、具有较大的全能性，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；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；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；由题干信息可知，出芽或出根是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生的，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。
2．(2022·浙江6月选考)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(组织培养)须用适宜浓度的乙醇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．不带叶片的菊花茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
[思维培养]

D　解析：组织培养中茎段先用70%的乙醇消毒，再用次氯酸钠溶液消毒，不可混合，A错误；封口膜封口可防止外界杂菌侵入但不影响瓶内外的气体交换，B错误；组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石有良好的透气性和保水性，C错误；不带叶片的菊花茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株，D正确。

1．(生活、学习和实践情境)紫杉醇是一种抗癌药物，主要从红豆杉树皮中分离提取。目前采用物理或化学方法将红豆杉愈伤组织固定在一定空间内，实现紫杉醇的规模化生产是提高紫杉醇产率、保护稀缺资源红豆杉、解决紫杉醇药源紧缺的一种有效方法。下列相关叙述正确的是(　　)
A．通过植物组织培养诱导红豆杉再分化形成愈伤组织时，需生长素和细胞分裂素配合使用
B．采用植物细胞工程技术大规模生产紫杉醇时，应选用以糖类作碳源的液体培养基
C．大规模培养红豆杉愈伤组织时需要以牛肉膏、蛋白胨等含氮有机物充当氮源
D．用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，不需要通入无菌空气
B　解析：通过植物组织培养诱导红豆杉脱分化形成愈伤组织，A错误；采用植物细胞工程技术大规模生产紫杉醇时，应选用以糖类作碳源的液体培养基，便于收集表达产物，B正确；大规模培养红豆杉愈伤组织时需要以含氮无机盐充当氮源，C错误；用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，利于细胞进行有氧呼吸，D错误。
2．(科学实验和探究情境)为拓宽白菜育种的基因资源，改良白菜品质，研究人员以白菜(2n＝20，AA)和甘蓝(2n＝18，CC)为材料进行植物体细胞杂交，得到杂种植物。对两种亲本和某融合植株进行细胞DNA含量检测，结果如下图。下列说法正确的是(　　)


A．白菜的DNA相对含量较少说明其基因数量比甘蓝少
B．操作中只能用PEG诱导原生质体融合
C．该技术需要再生细胞壁后才能进行植物组织培养
D．检测结果说明待检测植株为白菜—甘蓝杂种植株
C　解析：基因通常是有遗传效应的DNA片段，白菜的DNA相对含量较少，其基因数量不一定比甘蓝少，A错误；诱导植物原生质体融合的方法有物理法(电融合法、离心法等)和化学法(PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等)，B错误；该技术需要原生质体再生细胞壁后才能进行植物组织培养，C正确；据图可知，白菜DNA相对含量为50左右，甘蓝DNA相对含量为75左右，待检测植株DNA相对含量为150左右，说明待检测植株为甘蓝—甘蓝四倍体植株，D错误。
3．(生命科学史情境)我国是首创利用航天技术进行作物诱变育种的国家。一批重约40克的水稻种子搭载嫦娥五号在月球遨游23天后，顺利返回地球。下列有关叙述错误的是(　　)
A．太空强辐射、微重力和高真空等因素可以提高种子的突变率
B．“上天”水稻种子的性状可能不会按育种专家的设想而改变
C．水稻种子在月球遨游的过程中发生的变异为进化提供材料
D．在月球遨游过程中水稻种子若产生了新基因，则形成了新物种
D　解析：在强辐射、微重力和高真空的条件下，能诱发植物的基因突变，产生新基因，提高了种子的突变率，A正确；由于基因突变具有不定向性，产生的新突变可能有害，可能有利，也可能既无利又无害，“上天”水稻种子的性状可能不会按育种专家的设想而改变，B正确；水稻种子在月球遨游的过程中发生的变异为基因突变，基因突变为进化提供了原材料，C正确；在月球遨游过程中水稻种子若产生了新基因则可以产生新品种，不一定形成新物种，要产生生殖隔离才能形成新物种，D错误。
课时质量评价(三十七)
(建议用时：40分钟)
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。
1．(2023·江苏淮安模拟)研究植物脱毒对地下土壤生态系统的影响，提高植物对环境的适应和改造能力，对于实现未来高产、高效农业的发展具有重要意义。下列叙述正确的是(　　)

A．分生组织等外植体必须经过灭菌后才能接种到培养基上
B．该过程所用的培养基只能给外植体提供无机营养
C．地下土壤微生物在土壤生态系统中只有消费者和分解者
D．经单次a→f培养形成的植株不一定是符合生产要求的无病毒植株
D　解析：分生组织等外植体必须经过消毒后才能接种到培养基上，A错误；该过程所用的培养基除提供无机营养外，还能提供外源激素等，B错误；土壤中的硝化细菌属于生产者，C错误；茎尖很少感染病毒，也可能含有病毒，经单次a→f培养形成的植株不一定是无病毒植株，D正确。
2．(2023·广东清远期末)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，主要存在于紫杉的树皮和树叶中，具有高抗癌活性，现在已被广泛应用于乳腺癌等癌症的治疗。通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A．③过程细胞进行的是有丝分裂
B．该过程发生了细胞的脱分化和再分化
C．①过程中生长素的用量要低于细胞分裂素的用量
D．紫杉醇可能不属于红豆杉基本生命活动所必需的物质
C　解析：题图中的单个细胞属于体细胞，经过③过程即有丝分裂产生大量的子细胞群，A正确；题图中①表示脱分化过程，紫杉醇主要存在于紫杉的树皮和树叶细胞中，说明愈伤组织形成紫杉醇需经过再分化过程，B正确；在愈伤组织的形成过程中，生长素的用量和细胞分裂素的用量比约为1或略高于1，C错误；紫杉醇属于红豆杉的次生代谢产物，虽可用于治疗人类癌症，但可能不属于红豆杉基本生命活动所必需的物质，D正确。
3．离子束诱变育种是利用离子束处理植物的种子、细胞或其他器官等，诱发其产生遗传性改变，从而获得各种各样的变异类型，经人工选择培育新品种的方法。离子束处理具有生理损伤轻、突变频率高、突变范围广等优点。下列叙述正确的是(　　)
A．离子束诱发基因突变只能发生在细胞分裂的间期
B．没有外界因素的诱发，细胞内的基因不发生突变
C．离子束能诱导基因发生定向突变，获得较多的优良变异类型
D．离子束诱变育种可以改变原有基因的结构而导致新品种出现
D　解析：基因突变主要发生在细胞分裂的间期，但也可以发生在其他时期，A错误；基因可以自发突变，外界因素可以提高基因突变的概率，B错误；基因突变是不定向的，C错误；离子束诱变育种可以使植物发生基因突变，改变原有基因结构，产生新的基因，导致新品种的出现，D正确。
4．(2022·山东济宁三模)茅苍术具有消炎、燥湿健脾、明目等功效。目前野生茅苍术资源稀缺，应用生物技术可以有效繁殖和保存茅苍术资源，并有望将其次生代谢产物挥发油产业化生产。下列叙述正确的是(　　)
A．挥发油是茅苍术生命活动必需的化合物
B．挥发油产业化生产过程中使用的是液体培养基
C．茅苍术不同细胞经植物组织培养获得的新个体基因型相同
D．将茅苍术茎尖或根尖组织经灭菌、脱分化、再分化可获得脱毒苗
B　解析：结合题意可知，挥发油是茅苍术的次生代谢产物，不是其生命活动所必需的，A错误；细胞产物的工厂化生产是从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分，该过程使用的是液体培养基，B正确；同一植株的花粉细胞与体细胞经植物组织培养得到的新个体基因型不同，C错误；植物组织培养主要包括脱分化和再分化两个过程，但不能对植物材料进行灭菌处理，D错误。
5．(2022·广东深圳一模)草莓是以母株形成的匍匐茎作为子苗进行繁殖的，容易受到病毒侵袭，造成严重的品种退化。培育脱毒苗，是防治草莓病毒病的根本对策。下图是利用植物组织培养技术获得脱毒苗的基本过程。下列相关叙述错误的是(　　)
外植体 脱分化 X 再分化 胚状体脱毒苗
A．外植体往往选择草莓匍匐茎的茎尖
B．X是有特定结构和功能的薄壁组织团块
C．生长素和细胞分裂素的浓度、用量比例会影响脱分化和再分化
D．若要获得突变体，一般用诱变因素处理X而非外植体
B　解析：植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此以其作为外植体进行组织培养可以获得脱毒苗，A正确；外植体经脱分化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，即愈伤组织，B错误；生长素和细胞分裂素的浓度、用量比例会影响脱分化和再分化，C正确；愈伤组织具有较强的增殖能力，适宜用诱变因素处理获得突变体，D正确。
6．实验小组用核辐射消除某烟草细胞的细胞核，获得保留细胞质(含叶绿体)且具有链霉素抗性的烟草细胞甲，用酶去除烟草细胞甲和无链霉素抗性的烟草细胞乙的细胞壁，然后将二者的原生质体置于培养基上融合，获得杂种细胞丙。下列有关该过程的叙述，错误的是(　　)
A．为了筛选出融合的杂种细胞，应在培养基中加入链霉素
B．去核的烟草细胞甲能在含链霉素的培养基上进行增殖
C．融合形成的杂种细胞丙同时具有烟草细胞甲和乙的遗传物质
D．杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性
B　解析：培养基上加入链霉素，未融合的细胞不能存活，所以可以筛选，A正确；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，去掉细胞核的细胞不能再增殖，B错误；融合的细胞含有乙的细胞核和甲的叶绿体，叶绿体中含有甲的少量遗传物质，C正确；杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性，D正确。
7．(2022·江苏盐城一模)下图表示用两种不同技术手段将草莓①培育得到草莓②和③。一般情况下，这三株草莓的遗传信息相同的是(　　)

A．仅①② B．仅②③
C．仅①③ D．①②③
D　解析：由图可知，草莓③是取母体的叶经过组织培养获得的，属于无性生殖，遗传信息与草莓①相同；而草莓②是营养生殖的产物，也属于无性生殖，遗传信息与草莓①相同。因此若不考虑突变，则遗传信息相同的是①②③，D正确。
二、非选择题
8．甜叶菊是一种菊科植物，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，所以它逐渐成为一些用糖行业欢迎的新糖源。甜叶菊的种子少，发芽率低，种子繁殖遗传性状不稳定，易患叶斑病。研究人员利用植物组织培养技术提高甜叶菊的繁殖效率，请回答有关问题。
(1)选用甜叶菊芽尖细胞组织培养的核心步骤包括________和________两步，前者就是让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的__________从而转变为未分化细胞的过程。
(2)下图中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______________。另外，植物生长调节剂在培养基中的用量要考虑组织中______________的含量，才能有效地操作组织培养中的“激素杠杆”。

(3)在培养的过程中，培养的细胞一直处于不断分裂的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响而发生__________。研究人员用化学诱变剂处理大量细胞，然后对其进行________得到具有抗叶斑病的突变体，进而培育成为新品种。
(4)若甜叶菊自然繁殖时某优良性状无法通过自交的方式稳定遗传，要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种甜叶菊，在进行组织培养时，________(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_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的形态、结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫作脱分化。植物组织培养的核心步骤包括脱分化和再分化两步。(2)题图中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。另外，植物生长调节剂在培养基中的用量要考虑组织中内源激素的含量。(3)在植物的组织培养过程中，培养细胞一直处于不断分生的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响而发生突变。用化学诱变剂处理大量细胞，然后对其进行筛选得到具有抗叶斑病的突变体，进而培育成为新品种。(4)若甜叶菊自然繁殖时某优良性状无法通过自交的方式稳定遗传，说明该甜叶菊是杂合子，要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种甜叶菊，不能用花粉粒作为外植体，因为该优良性状的甜叶菊植株，体细胞基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到的花卉的基因型不同于原植株。
答案：(1)脱分化　再分化　结构和功能　(2)生长素、细胞分裂素　内源激素　(3)突变　筛选　(4)不能　该优良性状的甜叶菊植株，体细胞基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
9．花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线(UV)照射处理的花椰菜根原生质体和黑芥叶肉原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株。对双亲和部分杂合新植株的染色体计数，结果如下表所示。请回答下列问题。
植株
花椰菜
黑芥
杂合新
植株A
杂合新
植株B
杂合新
植株C
染色体
数/条
18
16
34
30
58
(1)原生质体融合的理论依据是______________________。诱导原生质体融合常用的化学物质是__________________。
(2)将花椰菜和黑芥体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，继而培养成新植物体的技术称为______，该技术的优势在于________________________。
(3)已知用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体。根据表中数据，尝试推测已获得的花椰菜黑芥杂合新植株B染色体数目少于34(双亲染色体数之和)、杂合新植株C染色体数目大于34，可能的原因是______________________________________________________________。若要分析杂合新植株的染色体变异类型，应剪取杂合新植株与______________植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(4)简要写出从杂合新植株中筛选出具有高抗性的杂合新植株的思路：_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)根据细胞膜具有流动性的特点，经过一定的处理，实现原生质体的融合。诱导原生质体融合的手段有物理法和化学法，常用的化学物质是聚乙二醇(PEG)。(2)用于融合的两个细胞，黑芥苗的叶肉细胞和花椰菜的根部细胞，利用植物体细胞杂交技术可将花椰菜和黑芥体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，继而利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成新植物体，该技术能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，这是该技术典型的优势。(3)由于用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体，同时在融合过程中染色体可能会丢失，再加上融合是随机的，可能存在多个细胞融合的情形，因此会出现杂合新植株C染色体数目大于34的情况。若要分析杂合新植株的染色体变异类型，应剪取杂合新植株与双亲(花椰菜和黑芥)植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察并比较染色体的形态和数目，从而进行合理的分析。(4)根据表中数据可知，杂合植株可能会有多种类型，为了从杂合新植株中筛选出具有高抗性的杂合新植株，需要进行个体生物学鉴定，即将不同的杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验，观察比较它们的生长情况，生长最好的即为高抗性杂合新植株。
答案：(1)细胞膜具有流动性　聚乙二醇(PEG)　(2)植物体细胞杂交　克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍　(3)融合过程中染色体可能会丢失；融合是随机的，可能存在多个细胞的融合　双亲(或花椰菜和黑芥)　(4)将不同的杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验，观察比较它们的生长情况，生长最好的即为高抗性杂合新植株