考點(diǎn)1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)
學(xué)生用書P329
1.細(xì)胞工程的概念分析
2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)
（1）植物組織培養(yǎng)
提醒 植物組織培養(yǎng)中所需的碳源一般為蔗糖，少數(shù)為葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又能更好地調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓，而相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的蔗糖和葡萄糖溶液，后者形成的滲透壓可能過(guò)高。
（2）植物激素對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響
①生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素，它們的濃度、比例等都會(huì)影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。
②同時(shí)使用這兩種激素，兩者用量比例的影響
適當(dāng)提高生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例容易生根，適當(dāng)提高細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比例容易生芽，比例適中誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織（如圖所示）。
提醒 由愈傷組織進(jìn)行細(xì)胞分化時(shí)，一般要先誘導(dǎo)其生芽，然后誘導(dǎo)其生根，可通過(guò)控制培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
提醒 科學(xué)家在制備原生質(zhì)體時(shí)，有時(shí)使用蝸牛消化道提取液來(lái)降解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。據(jù)此分析，蝸牛消化道提取液中可能含有的成分是纖維素酶、果膠酶。
基礎(chǔ)自測(cè)
1.植物組織培養(yǎng)的目的都是獲得完整的植株。（ × ）
2.植物的每個(gè)細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性。（ × ）
3.在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，細(xì)胞的遺傳物質(zhì)會(huì)發(fā)生改變。（ × ）
4.脫分化和再分化是植物組織培養(yǎng)的重要過(guò)程。（ √ ）
5.利用物理法或化學(xué)法，可以直接將兩個(gè)植物細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)融合。（ × ）
6.植物體細(xì)胞雜交所獲得的雜種植株的變異類型屬于染色體變異。（ √ ）
7.植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中，原生質(zhì)體融合后獲得的細(xì)胞需要進(jìn)行篩選。（ √ ）
情境應(yīng)用
“番茄—馬鈴薯”雜種植株沒(méi)有如科學(xué)家所想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下長(zhǎng)馬鈴薯，原因是什么？
提示 生物體內(nèi)基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，因此“番茄—馬鈴薯”雜種植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)相互干擾，不能像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)。
深度思考
1.與體細(xì)胞相比，生殖細(xì)胞的遺傳物質(zhì)減少了一半，為什么仍具有全能性？
提示 生殖細(xì)胞中遺傳物質(zhì)雖然減少了一半，但仍具有控制生物體生長(zhǎng)發(fā)育的全套基因，因此生殖細(xì)胞仍具有全能性。
2.愈傷組織形成雜種植株的培養(yǎng)過(guò)程中，每日需要給予適當(dāng)時(shí)間和強(qiáng)度的光照的原因是什么？
提示 光照能誘導(dǎo)葉綠素形成，使雜種植株進(jìn)行光合作用。
3.從繁殖方式上看，植物組織培養(yǎng)屬于哪種繁殖方式？為什么？
提示 無(wú)性繁殖。植物組織培養(yǎng)是在細(xì)胞有絲分裂和細(xì)胞分化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，此過(guò)程并沒(méi)有兩性生殖細(xì)胞的參與，所以是無(wú)性繁殖。
學(xué)生用書P331
命題點(diǎn)1 植物組織培養(yǎng)的過(guò)程分析
1.[2021江蘇]植物組織培養(yǎng)技術(shù)常用于商業(yè)化生產(chǎn)，其過(guò)程一般為無(wú)菌培養(yǎng)物建立→培養(yǎng)物增殖→生根培養(yǎng)→試管苗移栽及鑒定，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ D ）
A.為獲得無(wú)菌培養(yǎng)物，外植體要消毒處理后才可以接種培養(yǎng)
B.組織培養(yǎng)過(guò)程中也可無(wú)明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結(jié)構(gòu)
C.提高培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值，有利于誘導(dǎo)生根
D.用同一植株體細(xì)胞離體培養(yǎng)獲得的再生苗不會(huì)出現(xiàn)變異
解析 植物組織培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)注意無(wú)菌操作，為獲得無(wú)菌培養(yǎng)物，外植體要經(jīng)過(guò)表面消毒處理后，才能進(jìn)行培養(yǎng)，所用的培養(yǎng)基必須徹底滅菌，A正確；組織培養(yǎng)過(guò)程中也可無(wú)明顯愈傷組織形成，直接形成胚狀體等結(jié)構(gòu)，胚狀體若包裹上人工種皮，可制作成人工種子，B正確；生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值高時(shí)，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值，有利于誘導(dǎo)生根，C正確；用同一植株體細(xì)胞離體培養(yǎng)獲得再生苗的過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生基因突變、染色體變異，D錯(cuò)誤。
2.[2022浙江6月]下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述，正確的是（ D ）
A.用自然生長(zhǎng)的莖進(jìn)行組培須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒
B.培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶?jī)?nèi)外的氣體交換
C.組培苗鍛煉時(shí)采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石帶菌量低且營(yíng)養(yǎng)豐富
D.不帶葉片的菊花幼莖切段可以通過(guò)器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株
解析 用自然生長(zhǎng)的莖段進(jìn)行組織培養(yǎng)，可取一莖段經(jīng)流水沖洗后，用體積分?jǐn)?shù)為70％的酒精消毒30 s，用無(wú)菌水清洗后再用次氯酸鈉溶液處理30 min，最后再用無(wú)菌水沖洗，A錯(cuò)誤；培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入，但不能阻止瓶?jī)?nèi)外的氣體交換，B錯(cuò)誤；蛭石不能為組培苗提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，C錯(cuò)誤；不帶葉片的菊花幼莖切段可以經(jīng)脫分化后再分化成芽、根等器官，最終形成完整的菊花植株，該途徑為器官發(fā)生途徑，D正確。
命題點(diǎn)2 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)分析
3.[2023江蘇]研究者通過(guò)體細(xì)胞雜交技術(shù)，探索利用條斑紫菜和擬線紫菜培育雜種紫菜。下列相關(guān)敘述正確的是（ D ）
A.從食用紫菜的動(dòng)物消化道內(nèi)提取蛋白酶，用于去除細(xì)胞壁
B.原生質(zhì)體需在低滲溶液中長(zhǎng)期保存，以防止過(guò)度失水而死亡
C.檢測(cè)原生質(zhì)體活力時(shí)可用苯酚品紅或甲紫溶液處理，活的原生質(zhì)體被染色
D.聚乙二醇促進(jìn)原生質(zhì)體融合后，以葉綠體顏色等差異為標(biāo)志可識(shí)別雜種細(xì)胞
解析 植物細(xì)胞細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此，去除植物細(xì)胞細(xì)胞壁需要使用纖維素酶和果膠酶，A錯(cuò)誤；原生質(zhì)體無(wú)細(xì)胞壁的支持和保護(hù)，若將其置于低滲溶液中，則會(huì)導(dǎo)致原生質(zhì)體吸水漲破，B錯(cuò)誤；苯酚品紅和甲紫溶液均可使染色體著色，檢測(cè)原生質(zhì)體活力時(shí)可用臺(tái)盼藍(lán)染液進(jìn)行染色，活的原生質(zhì)體不能被染色，死的原生質(zhì)體可被染色，C錯(cuò)誤；不同種細(xì)胞的葉綠體顏色有差異，聚乙二醇促進(jìn)原生質(zhì)體融合后，以葉綠體顏色等差異為標(biāo)志可識(shí)別雜種細(xì)胞，D正確。
4.[2021福建]科研人員利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育矮牽牛新品種，技術(shù)流程示意圖如圖。
下列敘述正確的是（ D ）
A.愈傷組織是幼嫩葉片通過(guò)細(xì)胞分化形成的
B.獲得的雜種植株都能表現(xiàn)雙親的優(yōu)良性狀
C.可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體甲和乙的融合和細(xì)胞壁再生
D.用纖維素酶和果膠酶處理愈傷組織以獲得原生質(zhì)體
解析 愈傷組織是幼嫩葉片通過(guò)細(xì)胞脫分化形成的，A錯(cuò)誤；由于基因的選擇性表達(dá)和基因間的互作效應(yīng)等，獲得的雜種植株不一定都能表現(xiàn)出雙親的優(yōu)良性狀，B錯(cuò)誤；聚乙二醇可誘導(dǎo)原生質(zhì)體甲和乙的融合，細(xì)胞壁再生不需要聚乙二醇誘導(dǎo)，C錯(cuò)誤。
考點(diǎn)2 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
學(xué)生用書P331
1.植物繁殖的新途徑
2.作物新品種的培育
3.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
教材補(bǔ)遺 [選必3 P41“相關(guān)信息”]初生代謝是生物生長(zhǎng)和生存所必需的代謝活動(dòng)，因此在整個(gè)生命過(guò)程中它一直進(jìn)行著；次生代謝不是生物生長(zhǎng)所必需的，一般在特定的組織或器官中，并在一定的環(huán)境和時(shí)間條件下才進(jìn)行。
基礎(chǔ)自測(cè)
1.葡萄的扦插、桃樹(shù)的嫁接、石榴的壓條，繁殖方式都屬于微型繁殖。（ × ）
2.快速繁殖技術(shù)能保持親本的優(yōu)良特性。（ √ ）
3.脫毒苗培育所選的組織培養(yǎng)材料可以來(lái)自植株的任何部位。（ × ）
4.工廠化生產(chǎn)的細(xì)胞次生代謝物的化學(xué)成分都是蛋白質(zhì)。（ × ）
5.初生代謝和次生代謝在生物整個(gè)的生命過(guò)程中始終進(jìn)行。（ × ）
深度思考
1.脫毒苗和抗毒苗是一回事嗎？為什么？
提示 不是。脫毒苗是選擇植物的頂端分生區(qū)（如莖尖）進(jìn)行組織培養(yǎng)而獲得的，屬于細(xì)胞工程的范疇；抗毒苗是把某抗病毒基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，并通過(guò)一定的方法培養(yǎng)形成的，屬于基因工程的范疇。
2.通過(guò)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，獲取次生代謝物，需要經(jīng)過(guò)脫分化和再分化兩個(gè)階段嗎？為什么？
提示 不需要。細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來(lái)獲取次生代謝物，所以不需要經(jīng)過(guò)脫分化和再分化兩個(gè)階段。
學(xué)生用書P332
命題點(diǎn) 結(jié)合實(shí)例考查植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
1.[2023山東]利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在離體條件下對(duì)單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖，可獲得植物細(xì)胞的某些次生代謝物。下列說(shuō)法正確的是（ A ）
A.利用該技術(shù)可獲得某些無(wú)法通過(guò)化學(xué)合成途徑得到的產(chǎn)物
B.植物細(xì)胞體積小，故不能通過(guò)該技術(shù)進(jìn)行其產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
C.次生代謝物是植物所必需的，但含量少，應(yīng)選擇產(chǎn)量高的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)
D.該技術(shù)主要利用促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的培養(yǎng)條件提高單個(gè)細(xì)胞中次生代謝物的含量
解析 由于植物細(xì)胞的次生代謝物含量很低，從植物組織提取會(huì)大量破壞植物資源，有些產(chǎn)物又不能或難以通過(guò)化學(xué)合成途徑得到，因此人們期望利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來(lái)獲得目標(biāo)產(chǎn)物，這個(gè)過(guò)程就是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，A正確、B錯(cuò)誤。次生代謝物不是植物生長(zhǎng)所必需的物質(zhì)，C錯(cuò)誤。植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)主要通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞增殖產(chǎn)生更多能產(chǎn)生所需次生代謝物的細(xì)胞，以提高次生代謝物的產(chǎn)量，而不是提高單個(gè)細(xì)胞中次生代謝物的含量，D錯(cuò)誤。
2.[2024常州華羅庚中學(xué)檢測(cè)]辣椒素作為一種生物堿被廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（ C ）
A.圖示途徑1體現(xiàn)了植物組織培養(yǎng)技術(shù)用于作物繁殖的新途徑
B.通常需用體積分?jǐn)?shù)為70％的酒精對(duì)外植體進(jìn)行消毒
C.通過(guò)固體培養(yǎng)基來(lái)大量培養(yǎng)高產(chǎn)細(xì)胞系，可以實(shí)現(xiàn)辣椒素的工業(yè)化生產(chǎn)
D.植物莖尖分生區(qū)附近幾乎無(wú)病毒，可用作外植體培養(yǎng)脫毒苗
解析 途徑1是通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗，再?gòu)墓麑?shí)中獲得相應(yīng)的產(chǎn)物，該途徑體現(xiàn)了植物組織培養(yǎng)技術(shù)用于作物繁殖的新途徑，A正確；植物組織培養(yǎng)過(guò)程中需用體積分?jǐn)?shù)為70％的酒精對(duì)外植體進(jìn)行消毒，以實(shí)現(xiàn)無(wú)菌操作，B正確；植物細(xì)胞的培養(yǎng)一般使用液體培養(yǎng)基，辣椒素可從細(xì)胞培養(yǎng)物中獲取，從而實(shí)現(xiàn)辣椒素的工業(yè)化生產(chǎn)，C錯(cuò)誤；植物莖尖分生區(qū)附近幾乎無(wú)病毒，可用作外植體培養(yǎng)脫毒苗，D正確。
1.[2023湖北]栽培稻甲產(chǎn)量高、品質(zhì)好，但每年只能收獲一次。野生稻乙種植一次可連續(xù)收獲多年，但產(chǎn)量低。中國(guó)科學(xué)家利用栽培稻甲和野生稻乙雜交，培育出兼具兩者優(yōu)點(diǎn)的品系丙，為全球作物育種提供了中國(guó)智慧。下列敘述錯(cuò)誤的是（ A ）
A.該成果體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值
B.利用體細(xì)胞雜交技術(shù)也可培育出品系丙
C.該育種技術(shù)為全球農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新思路
D.品系丙的成功培育提示我們要注重野生種質(zhì)資源的保護(hù)
解析 中國(guó)科學(xué)家利用栽培稻甲和野生稻乙雜交，培育出兼具兩者優(yōu)點(diǎn)的品系丙，為全球作物育種提供了中國(guó)智慧，該成果體現(xiàn)了生物多樣性在科學(xué)研究方面的價(jià)值，屬于生物多樣性的直接價(jià)值，A錯(cuò)誤；植物體細(xì)胞雜交是指將不同來(lái)源的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)，因此利用體細(xì)胞雜交技術(shù)也可培育出品系丙，B正確；該育種技術(shù)培育出的品系丙產(chǎn)量高、品質(zhì)好，種植一次可連續(xù)收獲多年，為全球農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新思路，C正確；品系丙的成功培育利用了野生稻乙種植一次可連續(xù)收獲多年的特點(diǎn)，提示我們要注重野生種質(zhì)資源的保護(hù)，D正確。
2.[2023浙江6月]植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，培養(yǎng)基中常添加蔗糖，植物細(xì)胞利用蔗糖的方式如圖所示。
下列敘述正確的是（ B ）
A.轉(zhuǎn)運(yùn)蔗糖時(shí)，共轉(zhuǎn)運(yùn)體的構(gòu)型不發(fā)生變化
B.使用ATP合成抑制劑，會(huì)使蔗糖運(yùn)輸速率下降
C.植物組培過(guò)程中蔗糖是植物細(xì)胞吸收的唯一碳源
D.培養(yǎng)基的pH高于細(xì)胞內(nèi)，有利于蔗糖的吸收
解析 共轉(zhuǎn)運(yùn)體是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，在運(yùn)輸蔗糖過(guò)程中會(huì)發(fā)生構(gòu)型改變，A錯(cuò)誤；據(jù)圖分析可知，細(xì)胞內(nèi)的H＋向細(xì)胞外運(yùn)輸消耗ATP，說(shuō)明該過(guò)程中H＋的運(yùn)輸方式為逆濃度梯度的主動(dòng)運(yùn)輸，即細(xì)胞內(nèi)的H＋濃度小于細(xì)胞外；蔗糖從細(xì)胞外運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)依賴于細(xì)胞膜兩側(cè)的H＋的電化學(xué)梯度提供能量，且需要載體蔗糖－H＋共轉(zhuǎn)運(yùn)體，屬于主動(dòng)運(yùn)輸（但不消耗ATP），因此使用ATP合成抑制劑會(huì)抑制細(xì)胞內(nèi)的H＋向細(xì)胞外運(yùn)輸而使蔗糖運(yùn)輸速率下降；培養(yǎng)基的pH值高于細(xì)胞內(nèi)（細(xì)胞外的H＋濃度小于細(xì)胞內(nèi)），不利于蔗糖的吸收，B正確、D錯(cuò)誤；植物組培的培養(yǎng)基中氨基酸等有機(jī)物也可以作為碳源，C錯(cuò)誤。
3.[2023遼寧]用含有不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比的培養(yǎng)基誘導(dǎo)草莓莖尖形成不定芽，研究結(jié)果如下表。下列敘述錯(cuò)誤的是（ D ）
注：誘導(dǎo)率＝出不定芽的外植體數(shù)/接種的外植體數(shù)×100％
A.培養(yǎng)基中NAA/6-BA比例過(guò)高，不利于不定芽的誘導(dǎo)
B.推斷6-BA應(yīng)為細(xì)胞分裂素類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑
C.該研究的結(jié)果可指導(dǎo)草莓脫毒苗的生產(chǎn)
D.相同條件下，NAA誘導(dǎo)草莓莖尖形成不定芽的效果優(yōu)于2，4-D
解析 由題表可知，培養(yǎng)基中NAA/6-BA比例逐漸增大時(shí)，不定芽誘導(dǎo)率先上升后下降，故培養(yǎng)基中NAA/6-BA比例過(guò)高，不利于不定芽的誘導(dǎo)，A正確；植物激素中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素，它們的濃度、比例等都會(huì)影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向，當(dāng)生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值小于1時(shí)，有利于芽的分化，題表中NAA和2，4-D屬于生長(zhǎng)素類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，故推斷6-BA屬于細(xì)胞分裂素類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，B正確；脫毒苗是取植物頂端分生區(qū)附近部位（如莖尖）進(jìn)行植物組織培養(yǎng)得到的沒(méi)有病毒的植株，故該研究的結(jié)果可指導(dǎo)草莓脫毒苗的生產(chǎn)，C正確；由題表相關(guān)數(shù)據(jù)可知：當(dāng)培養(yǎng)基中 NAA/6-BA和2，4-D/6-BA 比例相同時(shí)，2，4-D/6-BA組誘導(dǎo)草莓莖尖形成不定芽的效果更好，D錯(cuò)誤。
4.[2022重慶]植物體細(xì)胞通常被誘導(dǎo)為愈傷組織后才能表現(xiàn)全能性。研究發(fā)現(xiàn)，愈傷組織的中層細(xì)胞是根或芽再生的源頭干細(xì)胞，其在不同條件下，通過(guò)基因的特異性表達(dá)調(diào)控生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素的作用，表現(xiàn)出不同的效應(yīng)（如表）。已知生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推論不合理的是（ C ）
A.WOX5失活后，中層細(xì)胞會(huì)喪失干細(xì)胞特性
B.WOX5＋PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累
C.ARR5促進(jìn)細(xì)胞分裂素積累或提高細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分裂素的敏感性
D.體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能相互抑制
解析 據(jù)表可知，WOX5能維持未分化狀態(tài)，若WOX5失活，中層細(xì)胞可能會(huì)喪失干細(xì)胞特性，A合理；由題干信息“已知生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于根的再生”，再結(jié)合表格信息，WOX5＋PLT能誘導(dǎo)出根，推測(cè)WOX5＋PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累，B合理；由題意可知，生長(zhǎng)素的生理作用小于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于芽的再生，再結(jié)合表可知，抑制ARR5能誘導(dǎo)出芽，即ARR5被抑制時(shí)細(xì)胞分裂素的生理作用大于生長(zhǎng)素的生理作用，故可推測(cè)ARR5抑制細(xì)胞分裂素積累或降低細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分裂素的敏感性，C不合理；由題干信息可知，愈傷組織再生出芽或根取決于生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的生理作用大小，推測(cè)體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能相互抑制，D合理。
5.[2020山東]兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會(huì)導(dǎo)致一方的染色體被排出。若其中一個(gè)細(xì)胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂，形成的染色體片段在細(xì)胞融合后可能不會(huì)被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個(gè)細(xì)胞的染色體上而留存在雜種細(xì)胞中。依據(jù)該原理，將普通小麥與耐鹽性強(qiáng)的中間偃麥草進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ C ）
A.過(guò)程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞
B.過(guò)程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂
C.過(guò)程③中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合
D.耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段
解析 由圖可知，①為去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體的過(guò)程，該過(guò)程需用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞，A正確；由題干信息可知，兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會(huì)導(dǎo)致一方的染色體被排出，若其中一個(gè)細(xì)胞的染色體在融合前發(fā)生斷裂，則形成的染色體片段在細(xì)胞融合后可能不會(huì)被全部排出，未排出的染色體可存留在雜種細(xì)胞中，故為了使普通小麥獲得中間偃麥草的耐鹽性狀，需要將中間偃麥草細(xì)胞中的染色體斷裂，即過(guò)程②用不同劑量的紫外線照射的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂，B正確；圖中過(guò)程③為兩種原生質(zhì)體的融合，常用的融合手段為物理法和化學(xué)法，滅活的病毒通常用來(lái)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞的融合，C錯(cuò)誤；中間偃麥草具有耐鹽性強(qiáng)的性狀，因此篩選出的耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段，D正確。
6.[2023浙江1月，15分]甲植物細(xì)胞核基因具有耐鹽堿效應(yīng)，乙植物細(xì)胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應(yīng)。某研究小組用甲、乙兩種植物細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交相關(guān)研究，基本過(guò)程包括獲取原生質(zhì)體、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、篩選融合細(xì)胞、雜種植株再生和鑒定，最終獲得高產(chǎn)耐鹽堿再生植株?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）根據(jù)研究目標(biāo)，在甲、乙兩種植物細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交前，應(yīng)檢驗(yàn)兩種植物的原生質(zhì)體是否具備形成 再生植株 的能力。為了便于觀察細(xì)胞融合的狀況，通常用不同顏色的原生質(zhì)體進(jìn)行融合，若甲植物原生質(zhì)體來(lái)自幼苗的根，則乙植物原生質(zhì)體來(lái)自幼苗的 葉片 。
（2）植物細(xì)胞壁的主要成分為 纖維素 和果膠，在獲取原生質(zhì)體時(shí)，常采用相應(yīng)的酶進(jìn)行去壁處理。在原生質(zhì)體融合前，需對(duì)原生質(zhì)體進(jìn)行處理，分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的 細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核 失活。對(duì)處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板 計(jì)數(shù)，確定原生質(zhì)體密度。兩種原生質(zhì)體1：1混合后，通過(guò)添加適宜濃度的PEG進(jìn)行融合；一定時(shí)間后，加入過(guò)量的培養(yǎng)基進(jìn)行稀釋，稀釋的目的是 終止原生質(zhì)體融合 。
（3）將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合，在凝固前倒入培養(yǎng)皿，融合原生質(zhì)體分散固定在平板中，并獨(dú)立生長(zhǎng)、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細(xì)胞源于 一個(gè)融合原生質(zhì)體 。下列各項(xiàng)中能說(shuō)明這些愈傷組織只能來(lái)自雜種細(xì)胞的理由是哪幾項(xiàng)？ ABD （A.甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)處理后失活，無(wú)法正常生長(zhǎng)、分裂 B.同種融合的原生質(zhì)體因甲或乙原生質(zhì)體失活而不能生長(zhǎng)、分裂 C.培養(yǎng)基含有抑制物質(zhì)，只有雜種細(xì)胞才能正常生長(zhǎng)、分裂 D.雜種細(xì)胞由于結(jié)構(gòu)和功能完整可以生長(zhǎng)、分裂）。
（4）愈傷組織經(jīng) 再分化 可形成胚狀體或芽。胚狀體能長(zhǎng)出 根和芽 ，直接發(fā)育形成再生植株。
（5）用PCR技術(shù)鑒定再生植株。已知甲植物細(xì)胞核具有特異性DNA序列a，乙植物細(xì)胞質(zhì)具有特異性DNA序列b；M1、M2為序列a的特異性引物，N1、N2為序列b的特異性引物。完善實(shí)驗(yàn)思路：
Ⅰ.提取純化再生植株的總DNA，作為PCR擴(kuò)增的 模板 。
Ⅱ.將DNA提取物加入PCR反應(yīng)體系， M1、M2 為特異性引物，擴(kuò)增序列a；用同樣的方法擴(kuò)增序列b。
Ⅲ.得到的2個(gè)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng) 電泳 后，若每個(gè)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預(yù)期的 1 個(gè)條帶，則可初步確定再生植株來(lái)自雜種細(xì)胞。
解析 （1）在甲、乙兩種植物細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交前，應(yīng)檢驗(yàn)兩種植物的原生質(zhì)體是否具備形成再生植株的能力。為了便于觀察細(xì)胞融合的狀況，通常用不同顏色的原生質(zhì)體進(jìn)行融合，若甲植物原生質(zhì)體來(lái)自幼苗的根，則乙植物原生質(zhì)體應(yīng)來(lái)自幼苗的葉片（注：葉片細(xì)胞中含有葉綠體，葉片細(xì)胞的原生質(zhì)體呈綠色）。（2）植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠。由于甲原生質(zhì)體提供的是核基因，因此需使其細(xì)胞質(zhì)失活；乙原生質(zhì)體提供的是細(xì)胞質(zhì)基因，因此需使其細(xì)胞核失活?？刹捎醚?xì)胞計(jì)數(shù)板對(duì)原生質(zhì)體進(jìn)行計(jì)數(shù)。加入過(guò)量的培養(yǎng)基可降低PEG濃度，使原生質(zhì)體融合終止。（3）由于將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合后，在凝固前倒入培養(yǎng)基，融合原生質(zhì)體分散固定在平板中，可獨(dú)立生長(zhǎng)、分裂形成愈傷組織，因此同一塊愈傷組織所有細(xì)胞來(lái)源于一個(gè)融合原生質(zhì)體。綜合分析可知，甲原生質(zhì)體的細(xì)胞質(zhì)失活，乙原生質(zhì)體的細(xì)胞核失活，因此，未發(fā)生融合的甲原生質(zhì)體、未發(fā)生融合的乙原生質(zhì)體，以及同種融合（甲原生質(zhì)體與甲原生質(zhì)體融合、乙原生質(zhì)體與乙原生質(zhì)體融合）的原生質(zhì)體無(wú)法生長(zhǎng)、分裂，A、B項(xiàng)符合題意；雜種細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能完整，能夠進(jìn)行生長(zhǎng)、分裂形成愈傷組織，D項(xiàng)符合題意。（4）愈傷組織經(jīng)再分化能形成胚狀體或芽。胚狀體能長(zhǎng)出根、芽，直接發(fā)育成再生植株。（5）提取純化再生植株的總DNA，可作為PCR擴(kuò)增的模板。擴(kuò)增序列a時(shí)所用的特異性引物是M1和M2。PCR的擴(kuò)增產(chǎn)物常用凝膠電泳進(jìn)行鑒定。若在2個(gè)PCR擴(kuò)增體系中能分別擴(kuò)增出a序列和b序列，則將2個(gè)PCR擴(kuò)增體系擴(kuò)增的產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳后，可觀察到1個(gè)凝膠中含a序列對(duì)應(yīng)的1個(gè)條帶，1個(gè)凝膠中含b序列對(duì)應(yīng)的1個(gè)條帶。
學(xué)生用書·練習(xí)幫P523
一、選擇題
1.[2024北京統(tǒng)考]華北地區(qū)某蘭花產(chǎn)業(yè)園每年可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成品花125萬(wàn)株，這些蘭花暢銷海內(nèi)外。下列敘述錯(cuò)誤的是（ B ）
A.該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性
B.外植體需要依次經(jīng)歷再分化和脫分化過(guò)程
C.用X射線照射愈傷組織可獲得蘭花突變體
D.以莖尖為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)可培育脫毒蘭花苗
解析 外植體需要依次經(jīng)歷脫分化和再分化過(guò)程，B錯(cuò)誤；用X射線照射愈傷組織可能使其基因突變從而獲得蘭花突變體，C正確。
2.[2023廣東]人參皂苷是人參的主要活性成分?？蒲腥藛T分別誘導(dǎo)人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進(jìn)行細(xì)胞融合，以提高人參皂苷的產(chǎn)率。下列敘述錯(cuò)誤的是（ C ）
A.細(xì)胞融合前應(yīng)去除細(xì)胞壁
B.高Ca2＋—高pH溶液可促進(jìn)細(xì)胞融合
C.融合的細(xì)胞即為雜交細(xì)胞
D.雜交細(xì)胞可能具有生長(zhǎng)快速的優(yōu)勢(shì)
解析 在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交時(shí)，應(yīng)先利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，A正確。人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法基本分為兩大類——物理法和化學(xué)法，物理法包括電融合法、離心法等；化學(xué)法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，B正確。融合的細(xì)胞可能由一種細(xì)胞融合而成，也可能由兩種細(xì)胞融合而成，C錯(cuò)誤。
3.[2023唐山十校聯(lián)考]草莓是以母株形成的匍匐莖作為子苗進(jìn)行繁殖的，容易被病毒侵染，使品種退化。培育草莓脫毒苗可解決該問(wèn)題，如圖是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗的基本過(guò)程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ B ）
外植體X胚狀體 脫毒苗
A.培育草莓脫毒苗時(shí)，往往選擇草莓匍匐莖的莖尖作為外植體
B.X是有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁組織團(tuán)塊
C.生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度、比例會(huì)影響脫分化和再分化
D.若要獲得突變體，一般用誘變因素處理X而非外植體
解析 莖尖無(wú)毒或病毒很少，培育草莓脫毒苗往往選擇草莓匍匐莖的莖尖作為外植體，A正確；X是外植體經(jīng)脫分化形成的愈傷組織，其是無(wú)特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁組織團(tuán)塊，B錯(cuò)誤；脫分化和再分化對(duì)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度、比例要求不同，生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度、比例會(huì)影響脫分化和再分化，C正確；X細(xì)胞分裂旺盛，易誘導(dǎo)產(chǎn)生突變，要獲得突變體，一般用誘變因素處理X而非外植體，D正確。
4.[2024廣東七校第一次聯(lián)考]農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，獲得異源多倍體植物的常見(jiàn)方法如圖所示（其中A、B、C、D分別代表不同物種的一個(gè)染色體組），下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ C ）
A.圖中丙含有A和B兩個(gè)染色體組，因?yàn)闆](méi)有同源染色體，不能正常聯(lián)會(huì)，所以丙高度不育
B.操作①常采用秋水仙素處理，由此獲得染色體組加倍的丁，恢復(fù)育性
C.操作②常采用纖維素酶和胰蛋白酶處理，過(guò)程③通過(guò)脫分化過(guò)程即可形成雜種植株辛
D.方法一一般只能用于親緣關(guān)系較近的不同物種，方法二則能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種
解析 圖中丙含有A和B兩個(gè)染色體組，A和B分別代表不同物種的一個(gè)染色體組，丙的細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體，不能正常聯(lián)會(huì)，導(dǎo)致丙高度不育，A正確；秋水仙素能使植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，操作①常采用秋水仙素處理，由此獲得染色體組加倍的丁，恢復(fù)育性，B正確；方法二表示植物體細(xì)胞雜交，植物細(xì)胞細(xì)胞壁的主要成分為纖維素和果膠，因此操作②應(yīng)該用纖維素酶和果膠酶處理，以去除細(xì)胞壁，過(guò)程③需要通過(guò)脫分化、再分化過(guò)程才能形成雜種植株辛，C錯(cuò)誤；方法一涉及雜交育種，一般只能用于親緣關(guān)系較近的不同物種，方法二表示植物體細(xì)胞雜交，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，D正確。
二、非選擇題
5.[2023西安一調(diào)，12分]為培育具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的無(wú)籽柑橘，研究者設(shè)計(jì)了如下流程。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）花藥離體培養(yǎng)可用于單倍體育種，該育種方法的優(yōu)點(diǎn)是 明顯縮短育種年限 。
（2）①過(guò)程常利用的酶是 纖維素酶和果膠酶 。 形成的原生質(zhì)體不能放在清水中，原因是 原生質(zhì)體在清水中會(huì)吸水漲破 。
（3）②過(guò)程常用的方法有物理法和化學(xué)法，物理法包括 電融合法、離心法 （答出2點(diǎn)即可）等，化學(xué)法一般是用 聚乙二醇（PEG） 作為誘導(dǎo)劑來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞融合。
（4）③過(guò)程通常包含脫分化和再分化的過(guò)程，脫分化是指 已分化的細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞，進(jìn)而形成愈傷組織的過(guò)程 ，誘導(dǎo)植物組織再分化時(shí)常用的“激素杠桿”體現(xiàn)在 生長(zhǎng)素的用量高于細(xì)胞分裂素時(shí)，主要誘導(dǎo)根的分化、抑制芽的形成；細(xì)胞分裂素的用量高于生長(zhǎng)素時(shí)，則主要誘導(dǎo)芽的分化、抑制根的形成 。
解析 圖中①過(guò)程表示去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體；②過(guò)程表示誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合；③過(guò)程表示采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細(xì)胞培育成三倍體植株。（1）花藥離體培養(yǎng)可用于單倍體育種，其原理是染色體變異，其優(yōu)點(diǎn)是可以明顯縮短育種年限。（2）植物細(xì)胞的細(xì)胞壁會(huì)阻礙細(xì)胞的融合，因此在進(jìn)行植物細(xì)胞雜交時(shí)，應(yīng)先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體。若放在清水中原生質(zhì)體會(huì)吸水漲破。（3）實(shí)現(xiàn)②過(guò)程（原生質(zhì)體的融合）依賴膜的流動(dòng)性，常用的方法有物理法和化學(xué)法，物理法包括電融合法、離心法等，化學(xué)法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞融合。（4）③植物組織培養(yǎng)過(guò)程通常包含脫分化和再分化的過(guò)程，脫分化是指已分化的細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞，進(jìn)而形成愈傷組織的過(guò)程；在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素常作為誘導(dǎo)植物組織再分化的“激素杠桿”，主要體現(xiàn)在：當(dāng)生長(zhǎng)素的用量高于細(xì)胞分裂素時(shí)，主要誘導(dǎo)根的分化、抑制芽的形成；當(dāng)細(xì)胞分裂素的用量高于生長(zhǎng)素時(shí)，則主要誘導(dǎo)芽的分化、抑制根的形成。
一、選擇題
6.[2024常州模擬]辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ B ）
A.過(guò)程①②分別表示脫分化和再分化過(guò)程
B.獲得辣椒素的兩條途徑都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性
C.脫毒苗的獲得利用了芽尖組織病毒少的特點(diǎn)
D.兩條途徑分別利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)
解析 由圖分析可知，過(guò)程①是脫分化過(guò)程，過(guò)程②通過(guò)愈傷組織形成根、芽，是再分化過(guò)程，A正確；利用細(xì)胞培養(yǎng)物獲得辣椒素的途徑?jīng)]有體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性，B錯(cuò)誤；植物芽尖組織的病毒極少，甚至沒(méi)有病毒，所以脫毒苗的獲得利用了芽尖組織病毒少的特點(diǎn)，C正確；由圖分析可知，一條途徑通過(guò)植物組織培養(yǎng)獲得脫毒苗，再?gòu)墓麑?shí)中獲取相應(yīng)的產(chǎn)物，利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，另一條途徑通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)物實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)獲得大量的細(xì)胞產(chǎn)物，利用的是植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，D正確。
7.[2023三明模擬]利用山金柑愈傷組織細(xì)胞（2n）和早花檸檬葉肉細(xì)胞（2n）進(jìn)行體細(xì)胞雜交可以得到品質(zhì)高、抗逆性強(qiáng)的雜種植株。如圖是7組雜種植株核DNA和線粒體DNA來(lái)源的鑒定結(jié)果。下列分析正確的是（ C ）
A.進(jìn)行原生質(zhì)體融合有多種手段，如電融合法、離心法、聚乙二醇誘導(dǎo)法、滅活病毒誘導(dǎo)法等
B.細(xì)胞融合依賴膜的流動(dòng)性，獲得的融合原生質(zhì)體需放在無(wú)菌水中以防雜菌污染
C.可通過(guò)觀察融合后細(xì)胞的顏色進(jìn)行初步篩選
D.用于鑒定的雜種植株是四倍體，其核DNA只來(lái)自早花檸檬，線粒體DNA只來(lái)自山金柑
解析 滅活病毒可誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，但不能誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，A錯(cuò)誤；細(xì)胞融合依賴膜的流動(dòng)性，獲得的融合原生質(zhì)體需放在等滲的無(wú)菌溶液中，不能放在無(wú)菌水中，否則原生質(zhì)體會(huì)吸水漲破，B錯(cuò)誤；愈傷組織細(xì)胞不含葉綠體，而葉肉細(xì)胞含有葉綠體，因此可通過(guò)觀察融合后細(xì)胞的顏色進(jìn)行初步篩選，C正確；由圖可知，雜種植株的線粒體DNA只來(lái)自山金柑，雜種植株的核DNA只來(lái)自早花檸檬，因此雜種植株仍是二倍體，D錯(cuò)誤。
二、非選擇題
8.[2024宜春模擬，10分]甲、乙是兩種藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）為了培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物，可取植物甲、乙的葉肉細(xì)胞，先用 纖維素酶和果膠 酶去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，此過(guò)程需嚴(yán)格控制酶的 使用濃度、溫度、pH、處理時(shí)間 （答出兩點(diǎn)即可）。再利用PEG人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，融合后經(jīng)篩選可獲得雜種細(xì)胞，融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁，請(qǐng)寫出一種判斷新細(xì)胞壁再生的方法： 進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，觀察是否出現(xiàn)質(zhì)壁分離（或加清水后用顯微鏡觀察是否吸水漲破） 。最終將雜種細(xì)胞培育成同時(shí)含有A和B的新型藥用植物。
（2）上述獲得新型藥用植物的過(guò)程中，使用的基本技術(shù)遵循的細(xì)胞學(xué)原理有 植物細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動(dòng)性 。
（3）在將雜種細(xì)胞培育成新的植物體的過(guò)程中，誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的植物激素比例不同，所以從脫分化到再分化的過(guò)程中需要做的是 更換含有不同比例植物激素的新培養(yǎng)基（合理即可） 。
解析 （1）植物細(xì)胞的細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，用纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞可以去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體。植物細(xì)胞的細(xì)胞壁具有支持和保護(hù)細(xì)胞的作用，且伸縮性比原生質(zhì)體小，可通過(guò)進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，觀察是否出現(xiàn)質(zhì)壁分離（或加清水后用顯微鏡觀察是否吸水漲破）來(lái)判斷是否再生出新的細(xì)胞壁。
9.[綜合考查生物技術(shù)與工程/2023新課標(biāo)，12分]根瘤菌與豆科植物之間是互利共生關(guān)系，根瘤菌侵入豆科植物根內(nèi)可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。為了尋找抗逆性強(qiáng)的根瘤菌，某研究小組做了如下實(shí)驗(yàn)：從鹽堿地生長(zhǎng)的野生草本豆科植物中分離根瘤菌；選取該植物的莖尖為材料，通過(guò)組織培養(yǎng)獲得試管苗（生根試管苗）；在實(shí)驗(yàn)室中探究試管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力?；卮鹣铝袉?wèn)題。
（1）從豆科植物的根瘤中分離根瘤菌進(jìn)行培養(yǎng)，可以獲得純培養(yǎng)物，此實(shí)驗(yàn)中的純培養(yǎng)物是 根瘤菌單菌落 。
（2）取豆科植物的莖尖作為外植體，通過(guò)植物組織培養(yǎng)可以獲得豆科植物的試管苗。外植體經(jīng)誘導(dǎo)形成試管苗的流程是：外植體愈傷組織試管苗。其中①表示的過(guò)程是 脫分化 ，②表示的過(guò)程是 再分化 。由外植體最終獲得完整的植株，這一過(guò)程說(shuō)明植物細(xì)胞具有全能性。細(xì)胞的全能性是指 細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性 。
（3）研究小組用上述獲得的純培養(yǎng)物和試管苗為材料，研究接種到試管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是將生長(zhǎng)在培養(yǎng)液中的試管苗分成甲、乙兩組，甲組中滴加根瘤菌菌液，讓試管苗長(zhǎng)出根瘤。然后將甲、乙兩組的試管苗分別轉(zhuǎn)入 無(wú)氮 的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，觀察兩組試管苗的生長(zhǎng)狀況，若甲組的生長(zhǎng)狀況好于乙組，則說(shuō)明 接種到試管苗上的根瘤菌具有固氮作用 。
（4）若實(shí)驗(yàn)獲得一種具有良好固氮能力的根瘤菌，可通過(guò)發(fā)酵工程獲得大量根瘤菌，用于生產(chǎn)根瘤菌肥。根瘤菌肥是一種微生物肥料，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用微生物肥料的作用是 增加土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)、提高作物的產(chǎn)量 （答出2點(diǎn)即可）。
解析 （1）純培養(yǎng)物通常是由一個(gè)微生物生長(zhǎng)、繁殖所形成的單菌落，根據(jù)題中信息“從豆科植物……獲得純培養(yǎng)物”可知，此實(shí)驗(yàn)中的純培養(yǎng)物是根瘤菌單菌落。（2）植物組織培養(yǎng)的簡(jiǎn)單過(guò)程：取外植體并消毒→脫分化（也叫去分化）形成愈傷組織→再分化形成組織或器官→發(fā)育成一株完整的植株。植物細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。（3）若接種到試管苗上的根瘤菌具有固氮作用，則該試管苗可以在無(wú)氮的培養(yǎng)液中正常生長(zhǎng)。（4）微生物肥料的作用有提高作物的產(chǎn)量、增加土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)等。課標(biāo)要求
核心考點(diǎn)
五年考情
核心素養(yǎng)對(duì)接
1.闡明植物組織培養(yǎng)是在一定條件下，將離體植物器官、組織和細(xì)胞在適宜的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)形成愈傷組織，并重新分化，最終形成完整植株的過(guò)程；
2.概述植物體細(xì)胞雜交是將不同植物體細(xì)胞在一定條件下融合成雜合細(xì)胞，繼而培育成新植物體的技術(shù)；
3.舉例說(shuō)明植物細(xì)胞工程利用快速繁殖、脫毒、次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)、育種等方式有效提高了生產(chǎn)效率
植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)
2023：遼寧T14、江蘇T13、浙江6月T13、廣東T12、浙江1月T24；
2022：浙江6月T23、重慶T15、遼寧T14、浙江1月T7；
2021：江蘇T5、福建T11；
2020：天津T15、山東T13；
2019：北京T4、全國(guó)ⅡT38、江蘇T20
1.生命觀念——深入理解植物組織培養(yǎng)的原理，理解生命的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程。
2.科學(xué)思維——分析植物組織培養(yǎng)的原理及影響因素，形成科學(xué)思維的習(xí)慣。
3.科學(xué)探究——通過(guò)植物組織培養(yǎng)的實(shí)際操作，培養(yǎng)科學(xué)探究能力
植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
2023：遼寧T24（4）、山東T14、湖北T1B；
2022：重慶T26（1）；
2020：浙江7月T29（二）（3）
命題分析預(yù)測(cè)
1.高考對(duì)本部分的考查主要有植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交和植物細(xì)胞工程的應(yīng)用，常以試管苗的培養(yǎng)等科研實(shí)踐為情境，綜合考查相關(guān)知識(shí)，既有選擇題，也有非選擇題。
2.預(yù)計(jì)2025年高考仍會(huì)注重情境創(chuàng)設(shè)和創(chuàng)新應(yīng)用，結(jié)合生產(chǎn)或科研實(shí)踐進(jìn)行考查
項(xiàng)目
原理
優(yōu)點(diǎn)
過(guò)程
單倍體
育種
植物細(xì)胞的全能性和染色體變異
明顯縮短育種年限；后代一般是純合子，能穩(wěn)定遺傳
花藥（或花粉）離體培養(yǎng)→單倍體幼苗純合子植株
突變體
的利用
植物細(xì)胞的全能性和基因突變
提高愈傷組織的突變率，加快育種進(jìn)程
組別
處理及結(jié)果
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6-BA（mg·L-1）
1
NAA（mg·L-1）
0.05
0.1
0.2
0.3
0.5
－
－
－
－
－
2，4-D（mg·L-1）
－
－
－
－
－
0.05
0.1
0.2
0.3
0.5
不定芽誘導(dǎo)率（％）
68
75
77
69
59
81
92
83
70
61
條件
基因表達(dá)產(chǎn)物和相互作用
效應(yīng)
①
WOX5
維持未分化狀態(tài)
②
WOX5＋PLT
誘導(dǎo)出根
③
WOX5＋ARR2，抑制ARR5
誘導(dǎo)出芽

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