第2章

DIERZHANG

第1節植物細胞工程

第1課時植物細胞工程的基本技術

課標內容(1)簡述植物組織培養技術和植物體細胞雜交技術的原理和過程。

(2)嘗試進行植物組織培養。

-----?自主梳理?-----

知識點1植物組織培養技術

1.細胞工程的概念

原理和方法細胞生物學、分子生物學和發育生物學等

操作水平細胞器、細胞或組織水平

目的獲得特定的細胞、組織、器官、個體或其產品

分類植物細胞工程和動物細胞工程

2.植物細胞工程的理論基礎一細胞具有全能性

(1)概念：細胞經分裂和分化后，仍然具有產生完整生物體或分化成其他各種細胞

的潛能，即細胞具有全能性。

(2)原因：一般來說，生物體的每個細胞中都含有發育成為完整個體所需的全部遺

傳信息。

⑶體內細胞不能表現全能性

①實例：芽原基的細胞只能發育為芽，葉原基的細胞只能發育為葉。

②原因：在特定的時間和空間條件下,細胞中的基因會選擇性地表達。

3.植物組織培養技術

⑴概念

將離體的植物器官、組織或細胞等，培養在人工配制的培養基上,給予適宜的培

養條件，誘導其形成完整植株的技術。

(2)理論基礎：植物細胞一般具有全能性。

(3)基本過程

美指己徑分化的綱胞，失之性特洵的巖構和功能,

片史以未分化胭胞，七成愈傷俎弗的迂喔

,.-4美指愈傷俎紀凈新分化

脫分化再分化成￡根竽器t■的過強

二

接種誘導叟誘導誘導移栽

外植體傷組荻生芽生根成活

；美指離林的杭:美指已任分化的綱胞，經迂憤青,

*初弘官、俎州“衿更為未分化的綱胞，進而可放的

或紳胞不文的的百里俎紀團塊

(4)菊花的組織培養

①用酒精擦拭雙手和超凈工作臺臺面。

②外植體一流水沖洗一灌植消毒30s一

立即用無菌水清洗2~3次一次氯酸鈉溶液

處理30min一立即用無菌水清洗2~3次

,：綱胞分裂旺盛，私謗導引成愈傷俎紀

將消過毒的生甦置于無菌的培養皿中一

用無菌濾紙吸去表面的水分一用解剖刀將

lir外植體切成0.5~1cm長的小段

的去學下端插入培小基，

在酒精燈火焰旁，照外植體的1/3~1/2涵一

△誘導愈傷組織的培養基中。用封U膜最

瓶蓋封蓋瓶口，并在培養瓶上做好標記。

注意：接種時注意外植體的方向，不要倒插

將接種了外植體的錐形瓶或植物組織培養

瓶置于18~22t的培養箱中培養。在培養

過程中，定期觀察和記錄愈傷組織的生長

情況。注意：該過程一般不需要光照，有

光易形成維管組織，不易形成愈傷組織

用培養15~2()d后，將生長良好的愈傷組織

轉接到誘導生身的培養基上一長出芽后f

將其轉接到誘導生退的培養基上，進一步

分一

誘導形成試管苗。注意：注意順序，先誘

導生芽，再誘導生根；該過程每日需要給

于適當時間和強度的光照

移栽前先打開封口膜或瓶蓋，讓試管苗在

培養箱內生長幾日。用流水清洗掉根部的

lap培養基后，將幼苗移植到消過毒的蛭五或

珍珠巖等環境中,待其長壯后再移栽入土

知識點2植物體細胞雜交技術

1.概念

將不同來源的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞,并把雜種細胞培育成

新植物體的技術。

2.過程

(方晨&礪誕京：應藏合京、離心超孝

；②化學法：聚乙二醇(PEG)融合法、

：高Ca?+一直述融合法等

A細胞《OO》B細胞

植物怯壁

體細A原生質體原生質體)

胞融■導融合j

仆正在解魚的潴海泄：外攤

原生版慶停庭和果膠酪

J雜種細胞再

:原理:「:胞生出細胞壁

膜的流動性!脫分化―X..

植物

區"愈傷組織.

組織

培養I原理：植物相再分化融合?放

卜▼胞的金能性的將之

雜種植株

3.意義

在打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種等方面展示出獨特的優勢。

國自查自糾,

(1)植物體的任何細胞都具有全能性，也都能表現出全能性。(X)

提示：具有某種生物全部遺傳信息的細胞在離體的情況下才能表現出全能性。

(2)脫分化和再分化是植物組織培養的重要過程。(J)

(3)在植物組織培養時，對外植體要進行滅菌處理。(X)

提示：對外植體進行消毒處理。

(4)誘導生芽的培養基和誘導生根的培養基完全一樣。(X)

提示：不一樣。

(5)原生質體融合時常用的化學法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融

合法等。(。)

(6)植物體細胞雜交技術的最終目的是得到雜種細胞。(X)

提示：植物體細胞雜交技術的最終目的是得到雜種植株。

-?合作探究?一

一、植物組織培養技術

【情境探疑】

L觀察植物組織培養流程圖,將①?④序號填寫在圖中A?D所指的空格處。

①誘導生根②接種外植體③誘導愈傷組織④誘導生芽

,女

A.②B.@C.?D.?E.移栽成活

2.觀察菊花的組織培養流程圖，探究以下問題：

……吟試

外

愈傷組織管

植愈傷

分化苗

體組織

培養基

(1)該實驗中為何要進行一系列的消毒、滅菌并要求無菌操作？

提示：為了防止細菌、真菌等微生物的污染。培養物一旦受到微生物的污染，這

些微生物就會與外植體爭奪培養基中的營養物質，且其部分代謝產物對外植體有

害，可能導致外植體死亡。

(2)離體的植物細胞是如何啟動細胞分裂、脫分化和再分化的？

提示：在適宜的營養供給、適當比例的植物激素(主要為生長素和細胞分裂素)及

其他適宜外界條件的誘導下，離體的植物細胞會啟動細胞分裂、脫分化和再分化。

(3)是否所有的植物細胞都適合進行植物組織培養？為什么？

提示：不是。部分植物細胞不具有細胞核，無全能性，如植物的篩管細胞。

(4)為什么說從繁殖方式上看，植物組織培養的繁殖方式是無性繁殖？

提示：植物組織培養過程中不發生精卵結合，屬于無性繁殖過程。

修歸納提升

1.體現植物細胞全能性的條件

材料離體的細胞、組織或器官

培養基種類齊全、比例合適的營養物質及一定比例的植物激素

(1)無菌操作；

外界條件

(2)光照：誘導愈傷組織時一般不需栗光照，再分化時需要光照

2.生長素和細胞分裂素用量的比例對植物細胞發育方向的影響

生長素用量與細胞分裂素用量的比值結果

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

比值適中促進愈傷組織的形成

3.植物組織培養過程中應注意的問題

(1)接種時注意外植體的方向，應將外植體的形態學下端插入培養基，不能倒插。

(2)培養一株完整的試管苗，必須先進行生芽培養，再進行生根培養。如果順序顛

倒，先誘導生根，就不好誘導生芽了。

(3)菊花的組織培養中，愈傷組織的形成一般不需要光照，而在再分化的培養過程

中，需要一定的光照。

【典例應用】

例1(2023?武漢高二檢測)植物組織培養過程中，無菌操作步驟至關重要。下列關

于無菌操作的敘述，錯誤的是()

A.不耐高溫的植物激素需過濾除菌后才能添加到已滅菌的培養基中

B.超凈工作臺可用紫外線消毒，鑲子、剪刀可灼燒滅菌

C.外植體用次氯酸鈉消毒后接種到培養基中

D.玻璃培養皿常采用干熱滅菌法滅菌

答案C

解析對不耐高溫的植物激素除菌時無法用高壓蒸汽滅菌法，可以用濾膜過濾除

菌，再添加到已滅菌的培養基中，A正確；接種室和超凈工作臺等表面可用紫外

線進行消毒，鑲子、剪刀等金屬器具可灼燒滅菌，B正確；植物組織培養中的外

植體用體積分數為70%的酒精和質量分數為5%左右的次氯酸鈉溶液進行消毒，

外植體取出后，要在無菌水中漂洗干凈后才能接種到培養基中，C錯誤；玻璃培

養皿常采用干熱滅菌法滅菌，D正確。

例2下面是植物組織培養過程示意圖，相關說法正確的是()

外植體s愈傷組織一里長出叢芽e生根巫移栽成活

A.上述植物組織培養的過程依據的生物學原理是植物細胞具有全能性

B.需要對外植體進行嚴格的滅菌處理，以防止雜菌污染

C.外植體若是月季的花藥，則圖中的①過程需要光照

D.外植體若是菊花的根尖組織，因細胞中沒有葉綠體，故培養成的新植株葉片無

色

答案A

解析植物組織培養的原理是植物細胞具有全能性,A正確；外植體一般只消毒，

不進行滅菌處理，以保持外植體的活性，B錯誤；①過程是脫分化，月季花藥的

脫分化過程不需要光照，再分化過程才需要一定的光照，C錯誤；菊花根尖組織

的細胞中含有控制葉綠體形成的基因，在培養過程中，基因的選擇性表達會使培

養成的新植株葉片呈綠色，D錯誤。

例3（2023?北京延慶高二期中）下圖為用取自基因型為AaBb的胡蘿卜韌皮部細胞

培育出胡蘿卜小苗的過程，下列敘述中錯誤的是（）

1.游離的胡蘿卜韌皮部細胞2.愈傷組織（細胞團）

3.已生出根的胚體4.具有根、莖、葉的小苗

A.a-b過程是通過細胞有絲分裂完成的

B.b-c-d過程發生了細胞分化

C.a-b過程中使用的培養基中應含有機碳源和氮源

D.雜合植株經上述過程獲得的幼苗會出現性狀分離

答案D

解析a-b過程是脫分化過程，形成愈傷組織，該過程中細胞的分裂方式是有絲

分裂，A正確；b-c-d過程為再分化過程，形成根、芽等器官，發生了細胞分

化，B正確；a-b過程植物不能進行光合作用，所需的營養來自培養基，培養基

應含有機碳源和氮源，C正確；圖中植物組織培養過程中細胞的分裂方式是有絲

分裂，雜合植株經上述過程獲得的幼苗的基因型與親本相同，仍然為雜合子，不

會出現性狀分離，D錯誤。

二、植物體細胞雜交技術

【情境探疑】

如圖為植物體細胞雜交技術流程圖，其中A和B分別表示兩種二倍體植物細胞。

請據圖分析回答下列問題：

卜④愈傷雜種

組織植株

(1)圖中過程：①為去除細胞壁,③為再生出新的細胞壁,④為脫分化,⑤為再分

化。

⑵獲得原生質體時，應在等滲(填“低滲”或“等滲”)溶液中進行，理由是低滲

溶液中原生質體易吸水漲破。

⑶將若干a和b等量混合后，經過程②得到的細胞類型有幾種？若只考慮兩兩融

合，則融合細胞有哪幾種？我們需要篩選出哪一種？

提示：細胞類型有3種，即未融合的細胞、兩兩融合的細胞和多細胞融合體，其

中兩兩融合的細胞為aa、bb和ab。需篩選出ab。

(4)從結果上看，雜種植株最終為幾倍體？雜種植株一定能表現出兩種親本的優良

性狀嗎？為什么？

提示：異源四倍體。不一定，雜種植株具有兩種親本的遺傳物質，但生物基因的

表達不是孤立的，它們之間是相互調控、相互影響的，故其不一定能表現出兩種

親本的優良性狀。

(5)從新品種培育的角度分析，植物體細胞雜交技術的最大優點是什么？

提示：能夠打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種。

度歸納提升

有關植物體細胞雜交的幾個關注點

⑴植物體細胞融合的障礙：細胞壁。可以用纖維素酶和果膠酶去除。

⑵植物體細胞融合成功的標志：產生新的細胞壁。在此過程中高爾基體與細胞壁

的形成有關，同時該過程還需栗線粒體提供能量。

(3)植物體細胞雜交的結果：產生新的植株。

(4)植物體細胞雜交的培養基中要添加蔗糖溶液且濃度略大于植物細胞質的濃度，

不僅能為原生質體提供營養，而且還能維持一定的滲透壓，使原生質體保持正常

的形態。

(5)植物體細胞雜交的生殖方式：無性生殖。

(6)雜種植株遺傳物質的變化

①細胞融合屬于染色體變異，雜種植株的染色體數通常是兩親本細胞染色體數之

和。

②染色體組數通常也是兩親本細胞染色體組數之和，形成異源多倍體。

【典例應用】

例4(多選)甲、乙是染色體數目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A,

乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物。下列敘述

正確的是()

A.為了培育該新型藥用植物，取甲和乙的葉片，先用纖維素酶和果膠酶去除細胞

壁

B.用化學誘導劑PEG或高Ca2+—高pH誘導二者融合

C.形成的融合細胞進一步培養形成愈傷組織，之后形成整個植株，這一過程中進

行了植物組織培養

D.上述雜種植株屬于二倍體

答案ABC

解析植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據酶的專一性原理，利用纖維

素酶和果膠酶可以除去植物細胞壁，獲得具有活力的原生質體，A正確；誘導原

生質體融合可用化學誘導劑PEG或高Ca?+—高pH,B正確；形成的融合細胞經

植物組織培養，脫分化形成愈傷組織，之后形成植株，C正確；甲、乙都是二倍

體，體細胞雜交得到的是異源四倍體，D錯誤。

例5(2023?天津靜海一中高二期末)如圖表示利用植物體細胞雜交技術獲得雜種植

物白菜一甘藍的過程，以下說法錯誤的是()

◎上◎

白菜體細胞

（2n=20）

合的原細胞組織植株

甘藍體細胞

生質體

（2n=18）

A.①過程表示利用酶解法去除細胞壁獲得原生質體的過程

B.②過程可用聚乙二醇誘導原生質體融合

C.③過程中高爾基體活動旺盛

D.最終獲得的雜種植株體細胞內含19條染色體

答案D

解析最終獲得的雜種植株體細胞內含的染色體數通常是兩親本細胞染色體數之

和，即含有20+18=38（條）染色體，D錯誤。

?課堂小結?

思維導圖晨讀必背

1.植物組織培養的基本過程

脫分化再分化

外植體愈傷組織芽、根完整植株

2.植物組織培養技術的理論基礎是植物細胞一般具有全

虐理）一植物細胞的全能性能性，植物體細胞雜交技術的理論基礎是細胞膜具有流動

匾K黑

細胞膜的流動性性和植物細胞一般具有全能性。

植物細胞的全能性

去掉細胞壁

原生自體融合3.去除細胞壁制備原生質體用到的酶是纖維素酶和果膠

植物疝織培養

酶。

4.人工誘導原生質體融合的方法有物理法（電融合法和離

心法）和化學法［聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH

融合法］。

隨堂檢測

1.細胞的全能性是指（）

A.細胞具有各項生理功能

B.已分化的細胞能恢復到分化前的狀態

C.已分化的細胞全部能再進一步分化

D.細胞經分裂和分化后，仍然具有產生完整生物體或分化成其他各種細胞的潛能

答案D

解析細胞的全能性是指細胞經分裂和分化后，仍然具有產生完整生物體或分化

成其他各種細胞的潛能，D正確。

2.植物組織培養依據的原理、培養過程的順序及誘導的植物激素分別是（）

①植物細胞的全能性②離體植物器官、組織或細胞③芽、根④生長素和細

胞分裂素⑤生長素和乙烯⑥愈傷組織⑦再分化⑧脫分化⑨植物體

A.①、②⑧⑥⑦③⑨、④B.①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤

C.①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D.①、②⑨⑧⑥⑦③、④

答案A

解析植物組織培養技術依據的原理是植物細胞的全能性，即①；植物組織培養

的過程是將離體的植物器官、組織或細胞經脫分化過程形成愈傷組織，再經再分

化過程形成芽、根，最終發育成完整植物體，即②⑧⑥⑦③⑨；決定植物脫分化

和再分化的關鍵因素是生長素和細胞分裂素的比例，即④。

3.（2023.山東青島高二期中）植物組織培養是指將離體的植物器官、組織或細胞等,

培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其形成完整植株的技術。

下列關于菊花組織培養的操作的敘述，錯誤的是（）

A.組織培養選擇植物幼嫩的部分作外植體，更易誘導脫分化

B.接種時用鑲子夾取菊花的外植體，全部插入誘導愈傷組織的培養基中

C.將愈傷組織轉接到誘導生芽的培養基上培養，長出芽后再誘導生根

D.將幼苗先移植到消過毒的蛭石或者珍珠巖等環境中，待其長壯后再移栽入土

答案B

解析植物幼嫩部分細胞全能性高，細胞分裂能力強，更容易經過脫分化形成愈

傷組織，A正確；接種時用鑲子夾取菊花的外植體，將其部分插入誘導愈傷組織

的培養基中，而不是全部插入，B錯誤；植物組織培養時，將愈傷組織轉接到誘

導生芽的培養基上培養，長出芽后再轉接至誘導生根的培養基上培養，C正確；

將幼苗先移植到消過毒的蛭石或者珍珠巖等環境中，待其長壯后再移栽入土，D

正確。

4.（多選）（2022?鹽城時楊中學學情檢測）以四倍體（基因型為AAaa）植株的花藥為外

植體經植物組織培養獲得植株的過程如圖所示，下列相關敘述正確的是（）

叟心黯窿罩一外告

花藥U愈傷愈傷U一

組織組織

A.①②③過程要進行嚴格的滅菌處理

B.秋水仙素作用于細胞分裂前期抑制紡錘體形成

C.②③過程不需要更換培養基

D.經④過程形成的植株中純合子占g

答案BD

解析②③過程要進行嚴格的滅菌處理，防止雜菌污染，①過程只需消毒，A錯

誤；秋水仙素作用于細胞分裂前期抑制紡錘體形成，B正確；②過程為脫分化，

③過程為再分化，兩過程中兩種激素的比例不同且培養過程會產生代謝廢物以及

營養消耗等，故②③過程需要更換培養基，C錯誤；基因型為AAaa的四倍體，

會產生AA、aa、Aa三種配子，其比例為AA:Aa：aa=l：4：1,④過程形成的

植株中純合子占1/3,D正確。

5.白菜、甘藍均為二倍體，體細胞染色體數目分別為20、18。白菜—甘藍是用細

胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短、耐熱性強、易儲存等優

點，如圖為“白菜一甘藍”的培育過程，請回答下列問題：

回一回「

白菜原生f(X)一Y

警胞,質體A

回—同一

正在融合的雜種愈傷白菜

原生質體細胞組織一甘藍

甘藍原生植株

細胞質體B

(1)為了得到原生質體，需先用處理白菜和甘藍的細胞。

(2)誘導原生質體融合的方法有多種，常用的化學方法是

(填寫中文名稱，寫出兩種即可)，融合完成的標志是o由雜種細胞

得到白菜一甘藍植株還需經過植物組織培養，其中不需要光照的培養過程為

(3)經花粉直接培育的白菜一甘藍植株，體細胞的染色體數為。這種植株

通常不育，為使其可育，需進行人工誘導，通過對幼苗使用進行處理，

這種變異屬于。

（4）植物體細胞雜交技術和傳統雜交技術相比的優點是.

答案（1）纖維素酶、果膠酶（2）聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法形成

的雜種細胞再生出新的細胞壁脫分化（3）19秋水仙素染色體變異（4）打

破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種

解析（1）植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，可使用纖維素酶和果膠酶去除

細胞壁，得到原生質體。（2）誘導原生質體融合的物理法包括電融合法、離心法等；

化學法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等。融合完成的標志是形成

的雜種細胞再生出新的細胞壁。將雜種細胞培育成雜種植株還需要使用植物組織

培養技術，包括脫分化和再分化兩個階段，其中脫分化過程一般不需要光照，再

分化過程要給予適當光照。（3）經花粉直接培育的白菜一甘藍植株，體細胞的染色

體數為（20+18）+2=19,不含同源染色體，這種植株通常不育，為使其可育，可

通過使用秋水仙素使其染色體加倍，這種變異屬于染色體變異。（4）植物體細胞雜

交技術和傳統雜交技術相比的優點是打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植

物新品種。

課時精練

（時間：30分鐘）

【基礎對點】

知識點1植物組織培養技術

L下列有關植物細胞全能性的說法，錯誤的是（）

A.體細胞具有發育成完整個體所必需的全套基因

B.高度分化的細胞只有處于離體狀態時才有可能表現出全能性

C.植物細胞一般具有全能性是植物組織培養的理論基礎

D.從一粒玉米種子長成一棵植株體現了細胞具有全能性

答案D

解析植物體的體細胞具有發育成完整個體所必需的全套基因，A正確；高度分

化的細胞只有處于離體狀態時才有可能表現出全能性，B正確；植物細胞一般具

有全能性是植物組織培養技術的理論基礎，C正確；玉米種子長成一棵植株沒有

體現植物細胞具有全能性，D錯誤。

2.（2023?山東濱州高二檢測）下列關于菊花組織培養的敘述，錯誤的是（）

A.菊花的組織培養需要經過細胞的脫分化和再分化過程

B.要控制好培養基中生長素和細胞分裂素的濃度及比例

C.為避免環境中微生物的污染，要對外植體進行滅菌處理

D.接種外植體到培養基時，需要注意形態學方向，不可倒插

答案C

解析菊花的組織培養需要經過細胞的脫分化和再分化過程，A正確；培養基中

生長素和細胞分裂素的濃度及比例影響植物細胞的發育方向，故要控制好培養基

中生長素和細胞分裂素的濃度及比例，B正確；植物組織培養時，需要對外植體

消毒，既要殺死外植體表面的微生物，又要減少消毒劑對細胞的傷害，不能對其

進行滅菌處理，C錯誤；有些植物激素是進行極性運輸的，即從形態學的上端運

輸到形態學的下端，故接種外植體到培養基時，需要注意形態學方向，不可倒插，

D正確。

3.為探究矮牽牛原生質體的培養條件和植株再生能力，某研究小組的實驗過程如

下圖。下列敘述正確的是（）

D■

一

D一i

原

蠹

靜

懸

體

生

質

A.過程①獲得的原生質體需懸浮在質量分數為30%的蔗糖溶液中

B.過程②需提高生長素的比例以促進芽的分化

C.過程③需用秋水仙素處理誘導細胞壁再生

D.原生質體雖無細胞壁，但仍保持細胞的全能性

答案D

解析過程①獲得的原生質體不能懸浮在質量分數為30%的蔗糖溶液中，質量分

數為30%的蔗糖溶液可導致原生質體失水皺縮甚至死亡，A錯誤；過程②為再分

化，需提高細胞分裂素的比例以促進芽的分化，B錯誤；過程③可以表示誘導根

的分化形成幼苗，此時細胞壁已經形成，C錯誤；原生質體雖無細胞壁，但含有

細胞核等結構，即含有生物體全部的遺傳信息，原生質體仍保持細胞的全能性，

D正確。

4.甜葉菊植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右，而它的熱量卻很低，是

一種非常理想的蔗糖替代甜味劑。甜葉菊的種子小，發芽率低，種子繁殖的遺傳

性狀不穩定，可利用植物組織培養技術提高甜葉菊繁殖效率。下列說法錯誤的是

（）

A.植物組織培養是植物細胞工程的基本技術，依據的原理是植物細胞的全能性

B.植物組織培養的基本步驟是“取材—消毒—愈傷組織培養—生根—出芽—移

栽”

C.愈傷組織再分化為根和芽，本質上是基因選擇性表達的結果

D.培養基中生長素與細胞分裂素含量的比值顯著高于1時，可促進愈傷組織分化

出根

答案B

解析植物組織培養是植物細胞工程的基本技術，依據的原理是植物細胞的全能

性，A正確；植物組織培養的基本步驟是“消毒一取材一愈傷組織培養一出芽一

生根一移栽”，B錯誤；愈傷組織的再分化屬于細胞分化，本質上是基因選擇性表

達的結果，C正確；培養基中生長素與細胞分裂素含量的比值顯著高于1時，可

誘導生根，D正確。

5.（2023?襄陽五中期中）某科研小組擬培育一種名貴菊花的脫毒苗，其技術路線為

“制備MS固體培養基一外植體消毒一接種一培養一移栽一栽培”，下列相關敘

述錯誤的是（）

A.取材部位應選擇植物頂端分生區附近，因其分裂旺盛且病毒少

B.外植體消毒常進行無菌水沖洗、酒精處理、消毒液處理等措施

C.接種時，將外植體的1/3?1/2插入誘導愈傷組織的培養基中

D.“外植體接種一培養一移栽”的過程中不需要更換培養基

答案D

解析培養的不同階段，對主要營養物質和激素的需求不同，所以培養過程中要

及時調整各種營養物質、激素的比例，及時更換培養基，否則會導致外植體死亡，

D錯誤。

知識點2植物體細胞雜交技術

6.科研人員通過植物體細胞雜交技術獲得了具有油菜葉綠體和蘿卜雄性不育特性

的春油菜，下列敘述正確的是（）

A.春油菜作為母本用于雜交實驗無須人工去雄操作

B.將油菜細胞與蘿卜細胞直接誘導融合形成雜種細胞

C.雜種細胞培育成新植物體的過程屬于有性生殖

D.春油菜染色體數是油菜和蘿卜染色體總數的一半

答案A

解析根據題意可知，春油菜具有蘿卜的雄性不育特性，因此春油菜作為母本用

于雜交實驗無須人工去雄操作，A正確；要先去除油菜細胞與蘿卜細胞的細胞壁

獲得原生質體，然后誘導融合，之后還要再生出新的細胞壁才能形成雜種細胞，

B錯誤；通過植物體細胞雜交技術獲得的雜種細胞培育成新植物體屬于無性生殖,

C錯誤；春油菜染色體數是油菜和蘿卜染色體數的總和，D錯誤。

7.（2023?天津濱海新區高二期末）下圖為“番茄一馬鈴薯”雜種植株幼苗的培育過

程圖，有關敘述錯誤的是（）

防R。移番茄一

瓢，A孑?O腎黑薯

3。cdef植株

馬鈴薯b

細胞

A.通常在等滲溶液中用酶解法處理植物細胞獲得原生質體a和b

B.誘導a、b細胞融合的化學方法有聚乙二醇、高Ca2+—高pH融合法等

C.可根據質壁分離現象鑒別雜種細胞的細胞壁是否再生

D.上述過程中包含了有絲分裂、細胞分化和減數分裂等過程

答案D

解析①過程為去除細胞壁的過程，植物體細胞雜交的實質是植物原生質體的融

合，所以在融合前需要使用酶解法（纖維素酶和果膠酶）去除植物的細胞壁，獲得

植物的原生質體，為了獲得植物的原生質體，操作一般在等滲溶液或略大于細胞

液濃度的溶液中進行，維持去掉細胞壁的原生質體的形態，A正確；利用聚乙二

醇、高Ca2+—高pH融合法等化學方法可實現a、b細胞融合，B正確；融合后的

雜種細胞再生出新的細胞壁是原生質體融合完成的標志，故可利用質壁分離現象

鑒定細胞壁是否再生，C正確；圖中①至⑤過程表示植物體細胞雜交，涉及細胞

的有絲分裂和分化，但不涉及有性生殖過程的減數分裂，D錯誤。

8.（2023?山東青島高二期中）白菜和甘藍均為二倍體生物，科學家利用植物體細胞

雜交的方法獲得了“白菜一甘藍”，它具有生長周期短、耐熱性強和易儲存等優

點。下列敘述錯誤的是（）

A.用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁體現了酶的專一性

B.“白菜一甘藍”的培育用到了植物原生質體融合和植物組織培養技術

C.雜種細胞含有兩個細胞的遺傳物質，所以體細胞雜交屬于有性生殖

D.利用植物體細胞雜交技術培育“白菜一甘藍”的過程中不發生同源染色體聯會

現象

答案C

解析植物細胞壁的主要成分為纖維素素和果膠，用纖維素酶和果膠酶去除細胞

壁，體現了酶的專一性，A正確；“白菜一甘藍”的產生過程是先將兩種植物的

原生質體融合，形成雜種細胞，再通過植物組織培養形成雜種植株，B正確；植

物體細胞雜交屬于無性生殖，因為沒有經過減數分裂和受精作用，C錯誤；利用

植物體細胞雜交技術培育“白菜一甘藍”的過程，不進行減數分裂，不會發生同

源染色體聯會現象，D正確。

9.實驗人員利用矮牽牛（二倍體，2附=14）的紅色花瓣細胞（液泡呈紅色）與枸杞（四倍

體，4〃=48）葉肉細胞，制備了相應的原生質體，并誘導其融合，經篩選、培養獲

得雜種植株。下列有關敘述錯誤的是（）

A.獲得該雜種植株時不用考慮兩種高等植物間的生殖隔離問題

B.可利用離心法、低Ca2+—低pH融合法誘導原生質體融合

C用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞壁體現了酶的專一性

D.若原生質體均為兩兩融合，則融合后的細胞中染色體數目不都為62條

答案B

解析植物體細胞雜交獲得雜種植株克服了遠緣雜交不親和的障礙，故獲得該雜

種植株時不用考慮兩種高等植物間的生殖隔離問題，A正確；誘導植物原生質體

融合時，可以采用物理法（電融合法、離心法等）和化學法（聚乙二醇融合法、高

Ca2+—高pH融合法等），B錯誤；植物細胞壁的主要成分為纖維素和果膠。要去

除植物細胞壁就應該用與其成分專一性對應的酶一一纖維素酶和果膠酶，C正確；

若原生質體均為兩兩融合，則會形成3種細胞，即矮牽牛的紅色花瓣細胞自身融

合的細胞、枸杞葉肉細胞自身融合的細胞、雜種細胞，所以融合后的細胞中染色

體數目為28條或96條或62條，D正確。

10.（2022.揚州中學期初）某二倍體藥用植物甲（染色體組成為MM）含有有效成分A,

二倍體藥用植物乙（染色體組成為NN）含有有效成分B。科研小組擬培育同時含有

A和B的新型藥用植物，設計了如下實驗流程。據圖分析錯誤的是（）

?a8⑥

甲

、VU

②③④-

>-相S

一

一

尊

物ec-u-

乙/

b-

A.過程①通常用纖維素酶和果膠酶處理

B.過程②常使用聚乙二醇（PEG）作為誘導劑

C.融合細胞c的染色體組成都是MMNN

D.過程④⑤分別涉及細胞的脫分化和再分化

答案C

解析①是去除植物細胞壁獲得原生質體的過程，由于植物細胞壁的主要成分是

纖維素和果膠，根據酶的專一性，該過程需要纖維素酶和果膠酶，A正確；植物

原生質體的融合通常使用聚乙二醇（PEG）作為誘導劑，B正確；在進行原生質體融

合時，會出現多種融合細胞，如染色體組成為MMMM、NNNN和MMNN的細

胞，C錯誤；過程④⑤分別通過脫分化和再分化過程，進而形成試管苗，D正確。

【綜合提升】

n.下列有關細胞工程的敘述，錯誤的是（）

A.細胞工程應用的是細胞生物學和分子生物學等學科的原理和方法

B.可以通過在分子水平上的操作，按照人的意愿來改變細胞內的遺傳物質

C.可以通過在細胞器、細胞或組織水平上的操作，按照人的意愿來獲得細胞產品

D.根據操作對象的不同，可以分為植物細胞工程和動物細胞工程兩大領域

答案B

解析細胞工程是指應用細胞生物學、分子生物學和發育生物學等多學科的原理

和方法，通過細胞器、細胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細胞、組

織、器官、個體或其產品的一門綜合性的生物工程。

12.（多選）將菊花外植體接種到MS培養基，可以培育出菊花試管苗。下列敘述正

確的是（）

A.該過程中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素

B.將菊花外植體培育成試管苗，其原理是細胞分裂、細胞的脫分化和再分化

C.細胞分裂素和生長素同時使用，既有利于細胞分裂，又有利于細胞分化

D.生長素與細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

解析將菊花外植體培育成試管苗，其原理是植物細胞具有全能性，B錯誤；先

使用細胞分裂素，后使用生長素，這樣既有利于細胞分裂，又有利用細胞分化，

C錯誤；生長素與細胞分裂素的用量比值低，有利于芽的分化，抑制根的形成，

D正確。

13.（多選）紫杉醇是紫杉細胞的次生代謝物，能抑制細胞的有絲分裂，具有良好的

抗癌作用。利用植物組織培養技術，可從紫杉的愈傷組織中提取紫杉醇。用MS

培養基培養紫杉愈傷組織時需加入IAA和6—BA（細胞分裂素），兩種激素濃度對

細胞內紫杉醇含量的影響如下表。下列說法正確的是（）

IAA濃度/6-BA濃度/紫杉醇含量/

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

4350

62360

8190

A.植物的愈傷組織是具有分生能力的薄壁細胞

B.外植體經脫分化過程形成愈傷組織

C.細胞內紫杉醇的積累有利于愈傷組織細胞的快速增殖

D.相對而言，IAA和6—BA濃度比為3：1時有利于紫杉醇的合成

答案ABD

解析愈傷組織的細胞排列疏松而無規則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態的

薄壁細胞，A正確；在一定的激素和營養等條件的誘導下，已經分化的細胞失去

其特有的結構和功能，轉變成未分化的細胞，進而形成愈傷組織的過程，稱為植

物細胞的脫分化，B正確；由題干信息分析可知，紫杉醇具有抑制細胞有絲分裂

的作用，據此推測細胞內紫杉醇的積累不利于愈傷組織細胞的快速增殖,C錯誤；

由表格數據分析可知，IAA濃度為6（mg-L-1）時，它與6-BA的濃度比為3：1,

此時紫杉醇含量最高，由此說明該濃度比更利于紫杉醇的合成，D正確。

14.（多選）（2023?山東荷澤高三二模）培養胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗

的過程如下圖所示，下列敘述正確的是（）

①②③④⑤