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1、第3课时植物细胞工程【目标要求】植物的组织培养。考点一 植物组织培养技术梳理归纳夯实必备知识1 .细胞工程的概念原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法。(2)操作水平：细胞水平或细胞器水平。(3)目的：改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。2 .植物细胞的全能性定义具有某种生物的全部遗传信息的任何一, 个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能原因生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因大小 比较受精卵生殖细胞体细胞；分化程 度低的细胞分化程度高的细胞；植物 细胞动物细胞体现利用植物的一片花瓣、一粒花粉，甚至一 个细胞，都可以繁殖出新的植株未表 现及 原因在生物的生长发在特定的
2、时间和育过程中，并不 丝 空间条件下，细 是所有的细胞都,胞中的基因会选表现出全能性择性地表达表现 、条件离体、营养物质、激素、适宜的温度和pH3 .植物组织培养技术(1)定义和流程4. （2019全国n, 38）植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下 列问题： 植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有（答出2点即可）。（2）通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮（人工薄膜）包装得到人工种子（如图所示），这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作 用是 0人工胚乳能够为胚状体生长提供所需
3、的物质，因此应含有植物激素、和 等几类物质。人工种皮 胚状体 人工胚乳人工种皮 胚状体 人工胚乳用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的进行组织培养。（4）植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养 成一个完整植株的基本程序是（用流程图表示）。答案（1）能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快（2）有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元 素糖（3）茎尖（4）含目的基因的细胞与愈伤组织必竺”小植株解析（3）植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。为获得脱毒苗，可以选取植物的茎尖进 行组织培养。5.（2019全国IH, 38）培养胡萝卜根组织可
4、获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。切取洁净的胡萝卜根段一对根段进行消毒一切取1 cn?左右带有形成层的组织块 一接种组织块一诱导组织块形成愈伤组织一诱导愈伤组织形成试管苗 回答下列问题：利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植 株，这是因为植物细胞具有。（2）步骤切取的组织块中要带有形成层，原因是 o从步骤到步骤需要更换新的培养基，其原因是 o在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程，最终可形成试管苗。（4）步骤要进行照光培养，其作用是。经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的，这种繁殖方式属于繁殖。答案（1）全能性（或形成完整植株所需的全部基因）（2）形
5、成层容易诱导形成愈伤组织 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不 同分化（或再分化）（4）诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用（5）遗传特性无 性五分钟查落实一、易错辨析.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性（V ）1 .植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性（X ）.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化（X ）2 .用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性（X ）.再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志（V ）二、填空默写.（选修3 P31）细胞工程：指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法
6、，通过细胞水平或细 胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学 技术。1 .（选修3 P33）全能性：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体 的潜能。2 .（选修3 P33）脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成 未分化细胞的过程。3 .（选修3 P33）再分化：愈伤组织重新分化出芽、根等器官的过程。4 .（选修3 P34）在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，这是因为在按 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。5 .（选修3 P36）植物组织培养就是在无菌和人
7、工控制条件下，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。6 .（选修3 P37）植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞， 并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。7 .（选修3 P36）在进行植物体细胞杂交之前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。8 .（选修3 P38）植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现 种苗的大量繁殖,因此人们形象地把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物 的微型繁殖技术，也叫快速繁殖技术。9 .（选修3 P39）脱毒苗的培
8、养一般选取一定大小的茎尖进行组织培养的原因是植物分生区附 近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。10 .（选修3 P39）人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料, 经过人工薄膜包装得到的种子。课时精练一、选择题1.培养胡萝卜根组织可获得试管苗，其过程如图所示。下列叙述不正确的是（） A.用胡萝卜根段培养成试管苗，体现了细胞的全能性B.过程所需的生长素和细胞分裂素的比例不同C.愈伤组织的细胞呈正方形，排列紧密，无大液泡D.经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的遗传特性答案c解析 愈伤组织的细胞是一团疏松无规则、高度液泡化、呈无定形状态的、具有分生能力的 薄壁细胞，C项
9、错误。2 .下列有关植物组织培养过程中的细胞脱分化的说法，不正确的是（）A.已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程B.已经分化的细胞转变成为具有分生能力的薄壁细胞，进而形成愈伤组织的过程C.愈伤组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程D.离体的植物组织经脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有关激素的诱导答案c3 .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.白菜一甘蓝的产生用到了植物原生质体融合和植物组织培养技术C.植物体细胞杂交
10、的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍获得杂种细胞D.利用植物体细胞杂交技术培育四倍体白菜一甘蓝的过程中不会发生同源染色体联会现象 答案C解析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，C项错误； 培育四倍体白菜一甘蓝的过程包括植物原生质体融合和植物组织培养技术，不进行减数分裂, 不会发生同源染色体联会现象，D项正确。4 .（2022.临沂高三期末）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
11、自养需氧型C.由杂种细胞f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答案B解析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。5 .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）。下列相关叙述错误的是（）茎尖长度（mm）38 热处理时间（d）102030400.30.5S： 36.7%；D： 81.8%S： 40.0%；D： 83.3%S： 30.0%；D：
12、100%S： 16.7%；D： 100%0.50.8S： 60.0%；D： 66.7%S： 60.0%；D： 72.2%S： 50.0%；D： 93.3%S： 40.0%；D： 100%0.81.0S： 93.3%；D： 57.1%S： 85.7%；D： 69.2%S： 60.0%；D： 94.4%S： 46.7%；D： 92.8%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答案C解析 脱分化时应避光处理，促进愈伤组织的形成，C项错误。6 . （2022.荷泽高三一模）植物细胞工程包
13、括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术，具有广泛 的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用的描述错误的是（）A.可用PEG诱导植物原生质体融合，再生出细胞壁是融合成功的标志B.植物体细胞杂交技术去壁前，需对两种植物细胞进行灭菌处理，以防止杂菌污染C.植物培养基中常用的植物生长调节剂，一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类D.获取植物原生质体时，需在与细胞液浓度相当的缓冲液中进行答案B二、非选择题7 .植物体细胞杂交技术可将不同种植物的优势集中在一个个体上，培育人们生产所需的优良 杂种植株。如图为利用某种耐酸植物甲（4）和高产植物乙（2），培育高产耐酸植物丙的过程。 回答下列问题：甲+乙甲
14、种植物细胞、!甲peg乙种植物细胞，5右1乙豆导高产耐酸植物丙选择植物丙力器培般黑愈伤组织图杂种细胞（1）过程为酶解法去壁，该过程所需的酶是,进行该操作前需对甲、乙植物细胞进行 处理，以防止杂菌污染。“甲+乙 ”的名称为 杂种细胞形成的标志是 O过程表示。植物丙的体细胞中有 个染色体组，若已确定植物丙有耐酸的特性，则过程“选择”的目的是 O（4）植物细胞工程可作为植物繁殖的新途径，例如植物微型繁殖技术。请说明与常规的种子繁 殖方法相比，植物微型繁殖技术具有的优点：（写出两点）。答案（1）纤维素酶和果胶酶 消毒（2）融合的原生质体（或融合的甲、乙细胞的原生质体） 再生出新的细胞壁（3）脱分化6筛
15、选出同时具有高产性状的植物（4）能保持植物原有的 遗传特性、繁殖速度快、不受季节、气候和地域的限制等.（2022青岛高三期中）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：箱入青蒿叶片组织极入/八浸人.10 min培养基_后等耳加抗生素转化3天“卢三弓继续培养青蒿叶片发根农杆培养基不加激素切成小块菌菌液青蒿根愈伤组织培养培养基加激素培养基加激素建立无菌体系时，需要用到 的酒
16、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。题中培养基与培养基是否一致，并请说明理由：O 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是, 愈伤组织中提取不到青蒿素的原因是 O步骤青蒿叶片组织加入抗生素的作用是 O（4）某小组对生根的青蒿继续组织培养得到了黄花蒿幼苗，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 O答案（1）体积分数为70%无菌水脱分化（2）否，激素的种类和比例不同（3）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
17、杀菌 镁 培育过程中没有给予光照 9.红豆杉又称紫杉，是我国特有的珍稀濒危树种，回答下列问题：对红豆杉种群进行保护就是在保护生物多样性，保护生物多样性最有效的保护措施是 O科学家借助无人机等设备进行高空拍照，再对照片中的红豆杉进行辨认并 ，可以较为准确地计算某自然保护区内红豆杉的种群密度。红豆杉树皮中可分离出能抑制细胞分裂的高抗活性的紫杉醇，这体现了生物多样性的 价值。保护和拯救红豆杉刻不容缓，但人们获取紫杉醇以对抗癌症的愿望也十分迫切。利用植物 组织培养技术大量生产紫杉醇是较好的解决方案，下图是该技术流程图：红豆杉幼茎I jI外植体I -1愈伤组织|一|悬浮细胞培养外植体常用的消毒试剂有（答
18、出2种即可）。 图中X表示 过程。即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间后，就会停止增殖。结合紫杉醇的作用, 分析其原因可能是 O试提出一种解决方案：O答案（1）就地保护逐个计数（2）直接（3）（体积分数为70%的）酒精、（体积分数为20% 的）次氯酸钠 脱分化 培养一段时间后，培养液中的紫杉醇含量升高，抑制了红豆杉细 胞的增殖定期更换培养液.自20世纪70年代以来，科学家利用植物体细胞杂交技术在培育农作物新品种、提高作 物的产量和品质等方面取得了许多重要成果。如图表示植物体细胞杂交的部分过程，回答下 列问题：植物细胞A和植物细胞B最可能来自（填“同种植物”或“不同种植 物”），理由是
19、o（2）过程常用 酶处理。过程常利用的物理方法有 o （任答两 点即可）。为了筛选和鉴定出融合的原生质体，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记原生 质体A和原生质体B细胞膜上的蛋白质，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，当观察到时，可判断该原生质体是由原生质体A和原生质体B融合而成的。过程是，请完善将杂种细胞培养成完整植株的基本程序 （用流程图表示）。该育种方法的生物学意义是。答案（1）不同种植物 只有来自不同种植物，所培育的杂种植物才能具备两种植物的遗传物 质和性状（2）纤维素酶、果胶离心、振动、电激融合的杂种细胞表面既有红色荧光又有 绿色荧光（3）再生出新的细胞壁 杂种细胞里幺愈伤组织生”
20、完整植株 可克服远缘 杂交不亲和的障碍.下图中亲本植株的基因型为Tt（体细胞染色体数为2），A、B、C、D表示以亲本植株 为材料进行的四种人工繁殖过程。请据图回答下列问题：细胞 原生质体 植株四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 技术。图中不同的方法都能获得子代植株，其根本原因是 O经过B过程获得的子代植株的基因型为，子代再连续自交2代后，T的 基因频率和TT的基因型频率分别为、o（3）图中需经过的生理过程是 o（4）植物细胞获得具有活力的原生质体需要用 处理，过程表示将该植物的两个原生质体进行融合，融合前需用化学试剂 进行诱导；图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成
21、的结构一,某同 学取A过程的薄壁细胞制成临时装片进行观察，可观察到中期细胞中染色体组数为 组。（5）通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是 技术，科学家已经利用该技术培育出了白菜一甘蓝和胡萝卜羊角芹等，这说明该技术具有的优点是答案植物组织培养植物细胞具有全能性（2）Tt 50%（或1/2） 37.5%（或3/8） （3）脱分 化、再分化（4）纤维素酶和果胶酶PEG（或聚乙二醇）愈伤组织1 （5）植物体细胞杂交 能克服不同生物远缘杂交的障碍是指将离体的植物器官、组织或细胞等, 定义-培养在人工配制的培养基上，给予适宜的 I 培养条件，诱导其最终形成完整植株的技术 安危美恢复知肥的金能胜过短;
22、结果美矽应急伤组纪逊” 再分化/-警-接种处诱导您诱导诱导 移栽植体 伤组反生芽生根 成活-*-*-*X*/d1诲4的杭物区箕 指己分化的他胞，及过铁导， 俎纪或细胞等 观分化。可成的不定的的胃熨姐把0块提醒植物组织的培养对象：离体的植物器官、组织或细胞;培养条件：无菌、人工配制 的培养基、相关激素等;培养结果：形成完整的植株；所需培养基为固体培养基,其大多 由无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成。（2）植物组织培养的具体操作胡萝卜的组织培养操作步骤取材a.胡萝卜洗净、削皮、切段（约10cm）；酒精棉球擦手消毒；b.胡萝卜段消毒：用酒精溶液消毒30s后，立即用无菌水清洗23次，再
23、用次氯酸钠溶液处理30 min后,立即用无菌水清洗23次；c.将胡萝卜段切成1cm厚的横切片，再选取有形成层的部位,切取1 cn?左 右的小块接种避光条件下培养,诱导其脱分化,长出愈伤组织转接将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上，诱导其兽会化生成试管苗进而发 育成完整小植株移栽移栽到大田，培养成正常植株注意事项a.选用形成层进行培养的原因是形成层细胞分裂旺盛，全能性较高，易于脱分化。选用其他 部位也可以（理论上具有全能性的细胞均可）。b.光照的控制：在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养，有利于细胞脱分化产生愈伤组织。当愈伤组织分化出芽和叶时，一定要有光照，以利于叶片内叶绿素的合成。植物激素对植
24、物组织培养的影响按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果使用顺序实验结果先使用生长素，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简记：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化频率高当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向考向突破强化关键能力生长素/细胞分裂素植物细胞的发育方向比值高有利于根的分化、抑制芽的形成比值低有利于芽的分化、抑制根的形成比值适中促进愈伤组织的形成简记：“高”根，低”芽，”中”愈伤考向植物组织培养.以某植物的绿色叶片和白色花瓣为材料进行植物组织培养，下列相关叙述正确
25、的是（）A.外植体脱分化形成愈伤组织的过程需要生长调节剂和光照B.绿色叶片和白色花瓣作为外植体，进行组织培养均能获得试管苗C.若选用花粉进行组织培养，能获得与原植株基因型相同的个体D.组织培养所选用的外植体细胞必须有完整的细胞核和叶绿体答案B.植物组织培养技术可以用来繁殖名品花卉，某同学利用蓝色月季花来进行培育，培育过程 如图所示，据此回答下列问题：B 愈伤组织?一试管苗-培养基愈伤组织愈伤组织仍为愈伤对照 细胞分裂素多, 生长素 少细胞分 裂素少, 生长素 多裂素和，裂素的生长素 比例合 适量中等, 生长素 少植物组织培养是在 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
26、予适宜的培养条件，诱导其经过A 形成愈伤组织后再经过B,最终形成完整的植株。为了防止其品质退化，该同学选用植株 部位进行组织培养，选择该位置的原因是在培养过程中，该同学想要了解细胞分裂素与生长素对促进植物生根还是生芽的影响设计 了如图乙的实验，由图可知当细胞分裂素浓度大于生长素浓度时，诱导 的生长，当 细胞分裂素浓度小于生长素浓度时，诱导 的生长。考点二植物体细胞杂交技术答案（1）无菌和人工控制脱分化再分化（2）茎尖、芽尖茎尖、芽尖病毒少或基本不带 病毒芽根杂种脱分化愈伤再分化胚状体发育杂种夯实必备知识1 .概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的 植物体
27、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 .基本过程植物细胞A、B纤维素酶和果胶酶处理去掉细胞壁原生质体A、B物理法：包括离心、振动、电激等 化学法：一般用聚乙二醉作为诱导剂融合的原生质体再生出细胞壁（融合完成的标志）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？提示 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，利用酶的专一 性，在降解植物细胞细胞壁时要利用纤维素酶和果胶酶。两两融合后的细胞一定是杂种细胞吗？诱导融合后的培养瓶中的
28、细胞有哪几类？提示 不一定，融合的细胞类型有三种AA、BB和AB,在培养瓶中还有A、B等未融合的 细胞。上述细胞融合过程的完成与什么细胞器密切相关？提示线粒体和高尔基体。(4)若一植物细胞A含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb,另一植物细胞B含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd,则：上述所获得杂种植株遗传特性有何特点？提示 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。上述所获得杂种植株应为异源四倍体,其体细胞中染色体数为(2x+2y)条,生个染色体组， 基因型为AabbccDdo上述所获得杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于单倍体植株。上述植物
29、体细胞杂交的过程中，遗传物质的传递遵循孟德尔遗传定律吗？ 提示不遵循。4 .意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。5 .实例：白菜一甘蓝、烟草一海岛烟草、胡萝卜一羊角芹等种间或属间杂种植株。6 .局限性：目前有许多理论和技术未解决，还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的 性状。教材隐性知识-源于选修3 P38 思考与探究”：为什么“番茄一马铃薯”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？提示主要原因是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，所以马 铃薯一番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干 扰，不能像马铃薯或番茄植
30、株中的遗传物质一样有序表达。考向突破考向植物体细胞杂交技术3 .花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的 紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程如下图。 下列相关叙述错误的是（）光照培养的 抗病型黑芥 苗的幼叶， 俯培养的易、 感病型花椰 来的幼根，A.通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的30%的蔗糖溶液中B.细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，此时细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强C.可通过观察叶绿体的有无来初步筛选杂种细胞D.用此方法获得新
31、品种的育种原理是染色体变异 答案A解析 是利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体的过程，该过程需要在等渗溶液中进行，以 维持原生质体的形态和功能，A错误；杂种细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，该过程中 细胞壁的形成与高尔基体有关，线粒体可为生命活动提供能量，B正确。4 .植物体细胞杂交过程中，细胞融合的方式有对称融合和非对称融合。对称融合是将两个物 种的两个完整的原生质体融合在一起，由于有用基因和不利基因共处于一个杂种中，往往需 要多次回交才能除去其中的不利基因。非对称融合是将一个物种的含部分染色体的原生质体 与另一个物种的一个完整原生质体融合在一起，可以较好地减少不利基因的重组，所得杂种 只需较少
32、次数的回交就可以达到改良作物的目的。下列相关叙述错误的是（）A.植物体细胞杂交可以克服有性杂交的不亲和性，打破物种之间的生殖隔离B.植物对称融合方式中两个植物细胞完成融合的标志是两个细胞核融合形成一个细胞核 C.在非对称融合过程中，可以利用物理射线、化学试剂等方式去除部分染色体D.在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 答案B解析 两个植物细胞完成融合的标志是融合细胞再生出细胞壁，B错误。考点三植物细胞工程的应用梳理归纳梳理归纳夯实必备知识1 .植物繁殖的新途径微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。保持优良品种的遗传特性.高效快速地实现种苗的大量繁殖 作物脱
33、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。(3)人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜 包装得到的种子。人工种皮;曲一胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等人工胚乳或子叶.作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用。数染色体变异 基因突变 废 一 (单倍体育种(突修两利用明显缩短育种年限花药离体培养一单倍体植株 /需纯合子植株产生新 基因, 大幅度 改良某 些性状诱变处理 外植体脱分化愈壮组织了突变体翳新品种 诱导分化2 .细胞产物的工厂化生产利用植物组织培养技术生产蛋白质、脂肪、利用植物组织培养技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等
34、。教材隐性知识-源于选修3 P40 “小知识”及“讨论”：胚状体是由愈伤组织再分化而来,是已分化的 结构，相当于正常受精卵发育形成的胚,与其有类似的结构和发育过程。(2)针对植物种类和 土壤条件，在人工种子的包裹剂中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生 盍、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。考向突破强化关键能力考向植物细胞工程的应用5.下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是()A.利用组织培养技术培育脱毒苗，可获得抗病毒新品种B.利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状C.利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化
35、生产D.我国的科学工作者已经成功地把芹菜、水稻等的胚状体制备成了人工种子答案A6.（2022山东高三联考）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 答案C解析 可用电激、聚乙二醇等来诱导原生质体的融合，但灭活的
36、病毒只能诱导动物细胞融合, C项错误。重温高考真题演练1. （2020山东，13）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，过程如下图所 示。下列说法错误的是（）普通小麦细胞中间偃麦 草细胞普通小麦细胞中间偃麦 草细胞耐盐小麦筛一选杂种植株培一养杂种细胞普通小麦原 生质体 中间偃麦草厂 原生质体不同剂量的 紫外线照射A.过程需使用纤维素酶和
37、果胶酶处理细胞B.过程的目的是使中间偃麦草的染色体断裂C.过程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答案C解析 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，过程需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获 得原生质体，A项正确；紫外线属于诱发变异的物理因素，紫外线照射的目的是使中间偃麦 草的染色体断裂，B项正确；过程为诱导植物原生质体融合，常用离心、振动、电激或聚 乙二醇诱导等方式处理，不用灭活的病毒诱导，C项错误；普通小麦没有耐盐基因，耐盐小 麦的形成是将来自中间偃麦草的含有耐盐基因的染色体片段整合到普通小麦染色体上的结 果，D项正确。2.(2019北京，4)甲、乙是
38、严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙 的转基因植株，再将二者杂交后得到R,结合单倍体育种技术，培育出同时抗甲、乙的植物 新品种。以下对相关操作及结果的叙述，错误的是()A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定C.调整培养基中植物激素比例获得B花粉再生植株D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体答案D解析 基因工程的核心是基因表达载体的构建，基因表达载体包括目的基因、标记基因、启 动子、终止子等，A项正确；花粉离体培养技术就是以花粉为外植体进行的组织培养，其培 养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，且在组织培养不
39、同阶段需要调整激素的比 例，C项正确；抗甲、乙的植物新品种杂交后得到的F仍为二倍体植物，所以Fi经花粉离 体培养获得的再生植株均为单倍体，D项错误。3.(2020.天津，15节选)某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时， 参照品种B的最佳激素配比(见下表)进行预实验。品种B组织培养阶段细胞分裂素浓度(|imol/L)生长素浓度(|imol/L)I诱导形成愈伤组织rmnin诱导形成幼芽m202in诱导生根m303据表回答：(1)1阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是 o在I、II、III阶段中发生基因选择性表达的是 阶段。为确定品种A的I阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品
40、种B的激素配比(mi2.0),以0.5 |imol/L为梯度，设计5个浓度水平的实验，细胞分裂素最高浓度应设为 pmol/L。答案(1)细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织(2)1、II、IH (3)mi + 1.0解析(1)由于茎尖、幼叶等组织细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织，所以常作为植物 组织培养的材料。(2)在三个阶段中，细胞的形态、结构和功能都发生了变化，所以发生基因 选择性表达的阶段是I、II、III。(3)为确定品种A的I阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品 种B的激素配比(mJ 浓度梯度为0.5 (imoL/L时，设计五个实验组，则在g的上下设计. 浓度可为(mi 1.0)|imol/L、(mi 0.5)|imoL/L mi|imol/L (mi+0.5)|imol/L (mi + 1.0)|imol/L, 所以细胞分裂素浓度最高为(mi +1.0)|imol/L。