考点57植物细胞工程-2022年高考生物一轮复习

考点57植物细胞工程【命题趋势】高考主要考察植物组织培养。试题通常以获得细胞工程产品的操作过程为背景，借助具体的技术流程，对操作过程中的特定要求、产品特点等进行综合考查。题型为非选择题，难度适中。预计2022年仍可能依托某种新型产品的培育为线索，继续对细胞工程的核心知识进行考查。【重要考向】植物组织培养过程分析植物体细胞杂交过程分析考向一植物组织培养过程分析考向一1．细胞工程（1）操作水平：细胞水平或细胞器水平。（2）目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产物。2．植物细胞的全能性（1）概念：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）原理：细胞内含有本物种的全部遗传信息。（3）全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。3．植物组织培养技术（1）原理：植物细胞具有全能性。（2）过程植物组织培养和植物体细胞杂交的比较名称植物组织培养植物体细胞杂交原理细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性过程选材选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化不同的植物细胞技术操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导细胞融合关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂【典例】1．植物组织培养中的“脱分化”过程是指（）A．已休眠的种子经过处理使种子尽快萌发的过程B．植物根尖、茎尖等处分生组织细胞有丝分裂产生新细胞后分化为各种组织C．愈伤组织细胞分化为根与茎的过程D．离体的植物器官、组织、细胞经培养产生愈伤组织的过程【答案】D【分析】脱分化是指让已经分化的细胞，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。【详解】A、已休眠的种子经过处理使种子尽快萌发的过程，体现了细胞分裂和细胞分化的过程，A错误；B、植物根尖、茎尖等处分生组织细胞有丝分裂产生新细胞后分化为各种组织体现了细胞分裂和细胞分化，B错误；C、愈伤组织细胞分化为根与茎的过程体现了细胞分裂和细胞分化，C错误；D、植物组织培养中的“脱分化”过程是指离体的植物器官、组织、细胞经培养产生愈伤组织的过程，愈伤组织是指从外植体的内部或切口表面形成的一团没有分化的组织，这种组织具有再分化的能力，D正确。故选D。2．下表为有关动物细胞培养与植物组织培养的比较，其中错误的是（）选项比较项目动物细胞培养植物组织培养A原理动物细胞核的全能性植物细胞的全能性B培养基液体培养基固体培养基C主要过程原代培养，传代培养脱分化、再分化，形成植株D主要用途获得大量细胞或细胞产物植物快速繁殖、获得脱毒苗等A．A B．B C．C D．D【答案】A【分析】植物组织培养和动物细胞培养的比较：比较项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞增殖培养基性质固体培养基液体培养基培养基成分营养物质（蔗糖）、植物激素等营养物质（葡萄糖）、动物血清等培养结果植物体细胞株、细胞系培养目的快速繁殖、培育无毒苗等获得细胞或细胞产物【详解】A、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖，A错误；B、动物细胞培养使用液体培养基，制成细胞悬液；植物组织培养一般使用固体培养基，B正确；C、动物细胞培养的主要过程是原代培养和传代培养，植物组织培养的主要过程是脱分化、再分化、形成完整植株，C正确；D、动物细胞培养的目的是获得大量细胞或细胞产物，植物组织培养主要用于植物快速繁殖、获得脱毒苗、制备人工种子等，D正确。故选A。3．将离体的胡萝卜形成层脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪项条件是不需要的（）A．消毒灭菌 B．适宜的温度C．充足的光照 D．适宜的养料和激素【答案】C【分析】①由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段．该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。②由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养产生出的细胞是正常细胞，否则培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，形成不愈伤组织。③由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。【详解】A、根据以上分析可知，植物组织培养过程中需要无菌的条件下进行，A不符合题意；BD、该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢，BD不符合题意；C、当植物还在脱分化形成愈伤组织的时候不能进行光合作用，所以自然也就不需要光照，如果有光就不形成愈伤组织，而是形成维管组织，C符合题意。故选C。4．甜叶菊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，是一种非常理想的蔗糖替代甜味剂。甜叶菊的种子小，发芽率低，种子繁殖的遗传性状不稳定，可利用植物组织培养技术提高甜叶菊繁殖效率。下列说法错误的是（）A．植物组织培养是植物细胞工程的基本技术，依据的原理是植物细胞的全能性B．植物组织培养的基本步骤是“取材—消毒—愈伤组织培养—生根—出芽—移栽”C．愈伤组织再分化为根和芽，本质上是基因选择性表达的结果D．培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值显著高于1时，可促进愈伤组织分化出根【答案】B【分析】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。【详解】A、植物组织培养是植物细胞工程的基本技术，依据的原理是植物细胞的全能性，A正确；B、植物组织培养的基本步骤是“取材—消毒—愈伤组织培养—出芽—生根—移栽”，B错误；C、愈伤组织的再分化属于细胞分化，本质上是基因选择性表达的结果，C正确；D、培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值显著高于1时，可诱导生根，D正确。故选B。5．下图是利用三倍体香蕉的茎尖培养脱毒香蕉植株的过程示意图，下列叙述正确的是A．①—③过程中发生了有丝分裂和減数分裂B．对香蕉进行花药离体培养可获得单倍体C．②阶段为脱分化过程D．X代表愈伤组织【答案】D【详解】A、①～③过程中发生了有丝分裂，但没有发生减数分裂，故A错误；B、三倍体香蕉高度不育，不能产生配子，故B错误；C、②阶段表示再分化过程，故C错误；D、X是经过①脱分化过程形成的愈伤组织，故D正确．故选D考向二植物体细胞杂交过程分析考向二植物细胞工程的应用（1）微型繁殖：优点是能够保持亲本的优良性状。（2）作物脱毒：利用茎尖、根尖等无毒组织进行微型繁殖。（3）培育人工种子：可以解决某些植物结实率低、繁殖困难的问题。（4）作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。（5）细胞产物的工厂化生产：即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。植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法（1）诱导产物(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)：①未融合的细胞：A和B。②两两融合的细胞：AA、BB和AB。③多细胞融合体。（2）检测方法：对诱导产物中的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植物的性状进行判断。①若只表现出一种植物的性状，说明是未融合细胞。②若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种植株。③若得到的是具有两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强，则是多细胞融合体。④若只表现出一种植物的性状且效果得到加强，则是同种细胞融合的结果。【典例】6．下列叙述中，与植物体细胞杂交技术不相关的是（）A．利用离心、振动、电激等方法诱导 B．利用聚乙二醇（PEG）等试剂诱导C．克服远缘杂交不亲和的障碍 D．快速繁殖、培育无病毒植物【答案】D【分析】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。【详解】AB、植物体细胞杂交过程中，利用离心、振动、电激等物理方法或聚乙二醇（PEG）等试剂诱导原生质体融合，AB不符合题意；C、植物体细胞杂交技术克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍，使新的植物体兼具了双亲的优良性状，C不符合题意；D、快速繁殖、培育无病毒植物是植物组织培养的的应用实例，不属于植物体细胞杂交技术的应用，D符合题意。故选D。7．两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，过程如图所示。下列说法错误的是（）A．紫外线照射可诱导中间偃麦草的染色体发生断裂B．过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合C．耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段D．该育种技术打破了不同物种间的生殖隔离，克服了远缘杂交障碍【答案】B【分析】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表示诱导原生质体融合形成杂种细胞。【详解】A、若在细胞融合前染色体发生断裂，形成的染色体片段可能不会被全部排出，而是整合到另一个细胞的染色体上留存在杂种细胞中。所以过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂，并进一步整合到另一个细胞的染色体上留存在杂种细胞中，A正确；B、过程③为诱导融合，植物细胞一般不用灭活的病毒诱导原生质体融合，常采用化学法（聚乙二醇）或物理法（振动、离心、电刺激）诱导原生质体融合，B错误；C、由题可知，经过体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，说明中间偃麦草的染色体被紫外线照射后发生了断裂，且其片段已经整合到了耐盐小麦的染色体上，C正确。D、该育种技术为植物体细胞杂交技术，该技术获得耐盐小麦的理论意义在于突破了物种间的生殖隔离，大大扩展了可用于杂交的亲本组合的范围，D正确。故选B。8．如图为利用植物体细胞杂交技术培育“番茄—马铃薯”的流程图，图中①~④表示操作过程，下列分析错误的是（）A．①过程用纤维素酶和果胶酶处理番茄细胞利用了酶的专一性B．荧光标记的目的是便于检查筛选融合原生质体C．②过程需要用PEG、灭活病毒等诱导D．③④过程中用的生长素与细胞分裂素的比例不同【答案】C【分析】分析题图可知，①是表示用酶解法去除细胞壁；②是诱导原生质体融合；③是杂种细胞脱分化形成愈伤组织；④是再分化形成杂种植株。【详解】A、细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，①过程用纤维素酶和果胶酶处理番茄细胞利用了酶的专一性，A正确；B、荧光标记的目的是便于检查筛选融合原生质体，B正确；C、②过程常用的方法有电刺激、PEG诱导，但不采用灭活的病毒，C错误；D、生长素和细胞分裂素的浓度和比例可以调控③④过程中细胞的脱分化和再分化，D正确。故选C。9．某二倍体药用植物甲（染色体组成为MM）含有有效成分A，二倍体药用植物乙（染色体组成为NN）含有有效成分B。科研小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物，设计了如下实验流程。据图分析错误的是（）A．过程①通常用纤维素酶和果胶酶处理B．过程②常使用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂C．融合细胞c的染色体组成都是MMNND．过程④⑤分别涉及细胞的脱分化和再分化【答案】C【分析】分析题干可知，该新型药用植物可通过植物体细胞杂交技术获得。首先用纤维素酶和果胶酶去掉植物的细胞壁，获得有活力的原生质体，再用PEG化学诱导剂（物理方法：离心、振动等）诱导二者的原生质体整合，然后采用植物组织培养技术获得杂种植株。植物组织培养的过程是，先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成植物体。其原理是植物细胞的全能性。植物体细胞杂交技术育种的优点是能克服远源杂交不亲和的障碍。【详解】A、①是去除植物细胞壁获得原生质体的过程，由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，该过程需要纤维素酶和果胶酶，A正确；B、植物原生质体的融合通常使用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂，B正确；C、在进行原生质体融合时，会出现多种融合细胞，如染色体组成为MMMM、NNNN和MMNN的细胞，C错误；D、过程④⑤分别通过脱分化和再分化过程，进而形成试管苗，D正确。故选C。10．通过植物细胞工程技术，可利用甲高产不耐盐、乙低产耐盐的两种二倍体植物培育高产耐盐的杂种植株，实验流程如图所示。下列叙述正确的是（）

A．①通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中处理B．②到③的过程中，杂种细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强C．由④到目的植株需进一步筛选的原因是④中含有高产不耐盐品种D．目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异导致植株不可育【答案】B【分析】由图分析可知，①是酶解法去除细胞壁，②是诱导原生质体融合，③是杂种细胞，④是筛选获得的具有耐盐特性的胚状体。【详解】A、①是利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体的过程，该过程需要在等渗透液中进行，以维持原生质体的形态和功能，A错误；B、②到③的过程是融合细胞再生细胞壁的过程，而高尔基体与植物细胞壁的形成有关，线粒体可为该过程提供能量，故杂种细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强，B正确；C、④是筛选获得的具有耐盐特性的胚状体，但不能确定其是高产还是低产，故需要进一步筛选，C错误；D、甲、乙是二倍体植株，通过体细胞杂交技术获得的目的植株是四倍体，是可育的，D错误。故选B。1．下面为番茄组织培养过程的流程图解，以下相关叙述不正确的是（）A．脱分化发生在b步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素发挥了重要作用B．人工种子可以完全保持优良品种的遗传性状C．从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性D．人工种子的缺点是易受季节、气候和地域的限制2．胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的（）A．愈伤组织的形成中 B．再分化C．形成完整植株 D．脱分化3．下列关于人工种子的叙述中，不正确的是（）A．可以克服季节、气候、地域的限制 B．可以节约时间C．可防止性状分离 D．由人工种子得到的植株为纯合子4．下图为烟草植物组织培养过程的流程图。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，在避光的环境中进行C．过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达D．用X细胞包裹人工种皮可获得烟草人工种子5．植物原生质体培养技术是以细胞全能性为理论基础建立的一种离体培养技术，首先用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁得到原生质体，然后向原生质体中导入抗病基因或含有抗病基因的DNA片段，再将其转移至合适的环境中，再生细胞壁、形成愈伤组织、得到胚状体，最终发育成完整的植株，下列说法正确的是（）A．该培养过程中，细胞壁的再生需要经过内质网的作用B．诱导形成愈伤组织的培养基中生长素所占比值一定高于细胞分裂素C．将导入外源基因的原生质体培养至愈伤组织，体现了植物细胞的全能性D．从原生质体到愈伤组织的过程中，基因进行了选择性表达6．如图表示某植物的培育过程，请据图判断下列说法中错误的是（）

A．C中是高度液泡化的薄壁细胞B．A→F不能体现细胞的全能性C．植株A和F中的染色体组数不同D．植株F一般不能直接应用于生产7．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。相关叙述错误的是（）A．培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性B．培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段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0．27mm8．如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析错误的是（）A．①过程需用纤维素酶和果胶酶的混合物处理B．②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变C．③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能D．④过程需用适宜配比的生长素和细胞分裂素处理9．马铃薯四倍体栽培种没有青枯病的抗性基因，少数马铃薯野生种存在青枯病的抗性基因。由于核型等差异，野生种难以与四倍体马铃薯栽培种直接杂交繁育，为获得具有抗青枯病的马铃薯栽培种，研究人员进行了植物体细胞杂交的实验研究（已知杂种细胞会发生部分染色体缺失现象），过程如下图所示。下列分析正确的是（）A．在低渗溶液中，用酶解法或聚乙二醇处理A和B可以获得两种原生质体B．过程①体现了生物膜的流动性，可用显微镜观察并筛选出杂种细胞CC．过程②所配制的培养基中添加了等量的生长素类和赤霉素类植物生长调节剂D．过程③为脱分化、再分化过程，可采用DNA分子杂交技术鉴定植株的抗病性状10．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是（）A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同B．只有植物体细胞杂交可跨越种属间的生殖隔离，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能C．利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并使它们的性状全部得以体现1．（2020·北京高考真题）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（）A．过程①需使用胰蛋白酶处理B．实现过程②依赖膜的流动性C．过程③需应用植物组培技术D．三倍体植株可产生无籽柑橘2．（2020·山东高考真题）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（）A．过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞B．过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂C．过程③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二、综合题3．（2021·浙江高考真题）回答下列（一）、（二）小题：（一）某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。（1）从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或________法，两种方法均能在固体培养基上形成________。对分离的菌株进行诱变、________和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖。（2）固定化菌株的制备流程如下；①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除________；③检验固定化菌株的________。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2种方法是________。（3）对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是________。（二）三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。（1）为保护三叶青的________多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用________技术，实现了三叶青的林下种植。（2）依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成________和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（TDNA）。TDNA进入叶片细胞并整合到染色体上，TDNA上rol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成________，再分化形成毛状根。（3）剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次________培养，培养基中添加抗生素的主要目的是________。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的________和温度，调节培养基成分中的________，获得大量毛状根，用于提取药用成分。4．（2020·北京高考真题）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。（1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有__________。在组织培养过程中，根段细胞经过__________形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。（2）在愈伤组织生芽过程中，CK通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的（高CK）培养基中诱导生芽，在此过程中测定W基因的表达量。图1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是____________________。分析图1结果可得出的结论是：在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为：与野生型相比，________________________________________________。（3）用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括__________。A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用B．w基因的表达产物调控A基因的表达C．缺失A基因时W基因表达不能促进生芽D．过量表达W基因可使生芽时间提前5．（2020·天津高考真题）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（μmol/L）生长素浓度（μmol/L）Ⅰ诱导形成愈伤组织m1n1Ⅱ诱导形成幼芽m2n2Ⅲ诱导生根m3n3据表回答：（1）Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是________________。（2）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是________________阶段。（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（m1>2．0），以0．5μmol/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________μmol/L。（4）Ⅲ阶段时，科研人员分别选用浓度低于或高于n3μmol/L的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果，原因是处理幼芽时，选用低浓度生长素时的处理方法为________，选用高浓度生长素时的处理方法为________。（5）在________阶段用秋水仙素对材料进行处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体1．下列有关菊花组织培养的叙述，错误的是（）A．外植体接种前常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等消毒措施B．外植体一般选自于未开花植株的茎上部新萌生的嫩枝C．培养形成的愈伤组织可继续在原培养基中分化形成植株D．为充分利用培养条件，每个锥形瓶可接种6～8个外植体2．草莓通过匍匐茎繁殖出新的植株如图，其繁殖方式属于（）A．出芽生殖 B．营养繁殖C．孢子生殖 D．分裂生殖3．为拯救珍惜植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，科研小组设计了如图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是（）A．诱导红豆杉茎尖经过再分化过程形成愈伤组织B．整个培养过程中生长素和细胞分裂素的比例固定不变C．用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通人无菌空气D．同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同4．下列关于消毒和灭菌的理解正确的是（）A．无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌B．培养皿、MS培养基可用干热灭菌法灭菌C．高压蒸汽灭菌完成后，待压力表降至零时，再打开排气阀排气D．外植体消毒时常用硝酸银溶液处理12min二、综合题5．中国科学家屠呦呦从植物黄花蒿中发现并提取青蒿素挽救了数百万人的生命。研究表明，青蒿素易溶于丙酮、乙酸乙酯、氯仿、苯、乙醚及石油醚。几乎不溶于水。（1）植物芳香油的提取方法有_______________、___________和萃取等，应采用___________法从黄花蒿中提取青蒿素。（2）可以用青蒿芽通过_____________技术获得大量的用于提取青蒿素的幼苗，该过程的原理是__________________________，该过程所需的是MS培养基，在MS培养基中添加有机物时，用____________作碳源，如果用葡萄糖作碳源会导致植物细胞________而影响生长。6．回答下列（一）、（二）小题：（一）回答果酒与果醋制作有关的问题：（1）用干酵母作为发酵菌酿制果酒时，需先将适量干酵母放在小烧杯中，加入少量温水（<40℃）和一小撮蔗糖制成________，待其出现________，表明干酵母已活化。（2）酵母菌在生长繁殖和进行发酵时，会产生少量尿素，尿素会与酒精反应生成有害物质，可用脲酶处理予以分解，但在实际生产过程中不宜直接将脲酶加入酒体中，原因有________（答出1点），可将脲酶和海藻酸钠混合，用注射器滴入凝结液中形成珠粒，这种固定化酶的方法称为________。（3）用果酒酿制果醋时，发酵瓶中先装八分满的经________处理的锯末，然后加入含有醋杆菌的________使醋杆菌附着在锯末上，成为固定化醋杆菌。采用固定化醋杆菌而不是固定化酶进行醋酸发酵的主要原因是________。（4）为进一步测定果醋中还原糖的含量，可以在发酵产物中加入还原糖显色剂，用光电比色法测定显色产物的光密度值，并将测定值与________比对，计算其含量。（二）回答与转基因植物的培育和植物克隆有关的问题：木瓜环斑病毒（PRV）是一种对木瓜危害极大的病毒，科学家通过基因工程技术将抗环斑病毒基因（PRSV）导入木瓜中表达出抗环斑病蛋白，从而获得抗环斑病的木瓜。（1）构建重组DNA分子时，使用两种限制性核酸内切酶处理，优点是可防止目的基因和切割后的载体DNA自身环化及________。为使PRSV高效表达，需要对重组载体上目的基因相关的________序列进行修饰。（2）获取活性强的农杆菌菌液，通过冰浴、离心、去上清液等相应处理，加入适量预冷的含15%甘油的________溶液，制成感受态农杆菌细胞。转化后的农杆菌要正常培养一段时间，才能置于含特定抗生素的培养基上筛选，正常培养一段时间的目的是________。优先选用木瓜________（受伤的/完好的）叶片与含重组质粒的农杆菌共培养完成转化，促使其不断分裂形成愈伤组织。（3）试管苗需锻炼后才可移栽至大田，移栽时需先洗去________以免栽后发霉。（4）为了快速获得稳定遗传的抗环斑病木瓜，可选择________培养获得的细胞系作为受体细胞。7．CRISPR/Cas9基因编辑技术荣获2020年度诺贝尔化学奖，CRISPR/Cas9系统由Cas9蛋白和一条向导RNA构成。向导RNA中含20个碱基的识别序列，可以和目标DNA的靶位点结合，在向导RNA引导下，Cas9将DNA双链切断（如图1所示）。水稻是世界上最重要的粮食作物之一，供养了世界将近50%的人口。由子囊菌引起的稻瘟病，是水稻生产上最严重的病害之一，常常导致水稻产量严重损失。为研究水稻OsERF922基因与稻瘟病抗性的关系，我国科研工作者利用CRISPR/Cas9技术获得了水稻OsERF922基因敲除植株。请回答下列问题：

（1）向导RNA和Cas9蛋白形成的复合物，在功能上接近于限制酶，但是它比限制酶更具备的优势是___________________________。（2）利用CRISPR/Cas9技术获得了水稻OsERF922基因敲除植株实验步骤如下：根据OsERF922基因序列，选择合适的___________________，设计向导RNA，然后利用PCR反应得到向导RNA对应的DNA片段，将该片段连接到CRISPR/Cas9载体上，得到CRISPR/Cas9基因表达载体；CRISPR/Cas9基因表达载体应该具备的能力是：__________________________________________________。将CRISPR/Cas9基因表达载体导入____________________，并用它侵染水稻细胞；再将被侵染成功的水稻细胞通过__________________技术，最终获得OsERF922基因敲除水稻植株。（3）前人研究表明，下调OsERF922基因的表达能提高植物与防御相关的一些基因（如植物抗毒素生物合成酶）的表达量，据此推测OsERF922基因敲除水稻植株对稻瘟病的抵抗力会_________________（“增强”或者“减弱”）。要证明此推测，请简要写出实验思路：________________。8．回答下列（一）、（二）小题：（一）某环保公司从污泥中分离到一种高效降解含氮污水的反硝化细菌菌株，能将硝态氮转化为氮气（2NO3+10e+12H+→N2+6H2O），菌株的筛选和固定化过程如下。（1）目的菌的筛选：将1g活性污泥梯度稀释，各取0．1ml稀释液____________到选择培养基上，该培养基的唯一N源是_________。为了鉴别是否为反硝化细菌，在此培养基中应该加入________，适宜条件下培养获得单菌落，再进行选择纯化。（2）目的菌的固定：配制海藻酸钠等溶液并用________法灭菌。然后采用_______________法固定，获得固定化小球，用_______________冲洗并保存。制作的凝胶球不宜过大，否则会使小球的_______________减小，影响小球内外物质交换，进而影响反硝化效率。（3）目的菌的反硝化效率测定：配制不同C/N的培养液，分别加入100粒固定化小球，振荡培养48h后，测定培养液中NO3的去除率，结果如图。用反硝化细菌进行污水处理过程中，有时需要向污水中加入少量淀粉。结合实验结果分析，添加淀粉的主要目的是______________________________。（二）如图为某一科研机构培育纯合的转基因抗除草剂玉米的过程图，据此回答：（1）培育该转基因抗除草剂玉米的核心环节是______________________________。如果抗除草剂基因的碱基对序列未知，可以从_______________中获得目的基因。（2）采用农杆菌转化法导入抗除草剂基因时，将农杆菌与单细胞混合培养一段时间后，在培养基中应加入_______________，以便在培养植物细胞的同时去除农杆菌。（3）在将单细胞培养成幼苗前，要配制有适当营养物质和植物生长调节剂的含_______________琼脂的培养基，倒在灭菌试管中凝固成_______________（A．固体B液体C．半固体）。（4）欲在组培阶段筛选出抗除草剂的植物细胞，最简便的方法是______________________________。（5）经过组织培养得到的幼苗常移至草炭土中，再逐渐降低环境中的__________进行锻炼，最后移至土中定植。（6）为了提高育种的成功率，应该尽量选择性状优良、_______________的玉米品种。9．下图为细胞融合的简略过程示意图，请据图完成问题：（1）若A、B是植物细胞，在细胞融合之前已用_______酶处理去掉了细胞壁，由此生成的A和B称为__________；A、B到细胞C的过程中，常用的物理方法有_____________（举出2例）。（2）若A、B是动物细胞，一般取自_______（填“幼龄”或“老龄”）健康动物的组织，因为该组织______________。对取出的组织先______________，然后用_____________处理使其分散开来。A、B到C的过程中，常用的不用于植物细胞工程的方法是用_______诱导细胞融合。对融合得到的D进行大规模培养时需要提供的气体环境为____________加上5%的CO2，其中CO2的作用是________________。（3）若A为骨髓瘤细胞，B为经免疫的B淋巴细胞，那么D称为______________，这种细胞既能__________，又能产生________________________。（4）若上述过程用于单克隆抗体的制备，为了大规模的生产单克隆抗体，还需对D进行第二次筛选，第二次筛选的目的是筛选出____________________________的D细胞。10．研究人员将抗盐基因转入普通烟草培育出抗盐烟草，该过程所用的质粒与含抗盐基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、图2所示。限制性核酸内切酶BamHI、BclⅠ、Sau3AⅠ、HindⅢ，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓GATCC、T↓GATCA、↓GATC、A↓AGCTT。图3表示该过程中利用含目的基因的农杆菌进行转化作用的示意图。（1）图1质粒中没有标注出来的基本结构是______________，该结构中的碱基对AT的比例______________，利于DNA分子的解螺旋。（2）用图中质粒和目的基因构建基因表达载体时，可以用限制酶BamHⅠ切割质粒，用限制酶Sau3AⅠ切割含目的基因的DNA片段，可以这样做的原因是____________________________。限制酶切断的是DNA分子中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的______________，该过程还需要______________参与。（3）将上述切开的质粒与目的基因混合，加入DNA连接酶连接后，导入受体细胞（不考虑基因突变），受体细胞的类型包含______________A．抗X、抗YB．抗X、不抗YC．不抗X、抗YD．不抗X、不抗Y（4）图3过程______________（填序号）中发生了基因重组，过程②、③所用的培养基中，通常要调控好______________和______________两类激素的比例。（5）鉴定抗盐转基因烟草是否抗盐的方法是____________________________。参考答案跟踪训练1．D【分析】分析题图：图示为植物组织培养过程图解，其中a表示获取叶片组织块，b表示脱分化过程，c表示再分化过程，d表示胚状体包裹人工种皮形成人工种子的过程；e表示个体发育过程。【详解】A、图中脱分化过程发生在b步骤，在此过程中植物激素发挥重要作用，脱分化形成了愈伤组织，A正确；B、人工种子不会造成遗传性状的改变，可以完全保持优良品种的遗传特性，B正确；C、由体细胞形成完整的植株，体现了植物细胞的全能性，因为其具有本物种全部的遗传信息，C正确；D、人工种子的优点之一是不受季节、气候和地域的限制，D错误。

故选D。2．B【分析】植物组织培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体。【详解】植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体，所以胚状体是在植物组织培养的再分化阶段形成的，B正确，ACD错误。故选B。3．D【分析】制备人工种子（1）概念：人工种子是指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。（2）人工种子的结构：由胚状体、作为保护外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳三部分构成。（3）与天然种子相比较，其优越性有：可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖；固定杂种优势；是一种快捷高效的繁殖方式；可人为控制植物的生长发育和抗逆性等。（4）成功应用举例：芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备的人工种子。【详解】A、人工种子可以克服季节、气候、地域的限制，A正确；B、人工种子的繁殖速度快，可在短时间内提供大量幼苗，B正确；C、人工种子是人工无性繁殖产生的，不会发生性状分离，C正确；D、由人工种子得到的植株不一定为纯合子，这取决于亲本的基因型，D错误。故选D。4．B【分析】题图分析：图示为烟草植物组织培养过程的流程图，其中①表示获得外植体的过程，②为脱分化过程，③为再分化过程，④是获取愈伤组织细胞，⑤为个体发育过程。【详解】A、对过程①获取的根组织块应做消毒处理，而不能进行灭菌处理，A错误；B、②是脱分化过程，该过程使用的培养基中应加入有机碳源和激素（生长素和细胞分裂素），并在避光的环境中进行，B正确；C、过程③发生细胞再分化，其实质是基因的选择性表达，C错误；D、植物组织培养获得的胚状体包裹人工种皮可获得人工种子，D错误。故选B。5．D【分析】1、愈伤组织的形成（1）在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度；④充足的养料。（2）植物组织培养中植物激素使用：植物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素。同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向；先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化。（3）消毒和灭菌：外植体可以用酒精消毒；操作前手需用酒精消毒；培养基需用高压蒸汽灭菌。【详解】A、细胞壁的形成需要高尔基体的参与，不需要内质网的参与，A错误；B、诱导愈伤组织形成的培养基中含有等量的生长素和细胞分裂素，B错误；C、将导入外源基因的原生质体培养至愈伤组织，不能体现植物细胞的全能性，C错误；D、从原生质体到愈伤组织，细胞的形态、结构、功能发生了改变，该过程中发生了基因的选择性表达，D正确。故选D。6．B【分析】分析题图：图示表示应用植物组织培养技术培育优质植物的过程，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。【详解】A、C试管中形成的是愈伤组织，愈伤组织细胞是具有分生能力的薄壁细胞，A正确；B、A→F为花药离体培养过程，能体现细胞的全能性，B错误；C、A是正常的二倍体植株，而F是花粉离体培养获得的单倍体植株，两者的染色体组数不同，C正确；D、F为单倍体植株，高度不育，因此一般不能直接应用于生产，D正确。故选B。7．A【分析】分析题图：图示表示茎尖外植体大小对苗的脱毒率和成活率的影响。茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低。在茎尖外植体大小为0.27mm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0.27mm。【详解】A、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；B、培育脱毒苗的过程中利用了植物组织培养技术，涉及脱分化和再分化两个阶段，B正确；C、据图可知，实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，C正确；D、茎尖外植体大小为0.27mm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0.27mm，D正确。故选A。8．B【分析】题图分析：图示表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，其中①表示采用酶解法去除细胞壁，获得原生质体的过程；②表示人工诱变过程；③表示脱分化形成愈伤组织的过程；④表示再分化过程；③④表示植物组织培养过程，其原理是植物细胞的全能性。【详解】A、①表示去壁过程，因为植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此，需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理，A正确；B、②表示人工诱变过程，但基因突变是不定向的，B错误；C、③是脱分化形成愈伤组织的过程，该过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能，变成了可以发生连续分裂的细胞，C正确；D、④表示再分化过程，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，生长素和细胞分裂素的比例影响了愈伤组织分化的方向，因此这两种激素的比例非常重要，D正确。故选B。9．B【分析】植物体细胞杂交技术：1、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。2、过程：（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。3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。【详解】A、酶解法可用于去除细胞壁获得原生质体，但不能在低渗溶液中进行，否则原生质体会吸水涨破，获得原生质体不能采用聚乙二醇，A错误；B、过程①代表原生质体的融合，利用了生物膜的流动性，由于一种细胞选用具有叶绿体的叶肉细胞，一种选用不含叶绿体的胚轴细胞，所以可用显微镜观察并筛选出杂种细胞C，B正确；C、过程②为脱分化，培养愈伤组织需要在培养基中添加等量的生长素类和细胞分裂素类植物生长调节剂，C错误；D、过程③表示再分化，由于杂种细胞发生部分染色体缺失现象，可能含抗性基因的染色体缺失，所以可采用DNA分子杂交技术鉴定植株是否含有抗性基因，D错误。故选B。10．C【分析】植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较：项目细胞融合原理细胞融合方法诱导手段用途植物体细胞杂交细胞膜的流动性，（细胞的全能性）去除细胞壁后诱导原生质体融合离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导克服远缘杂交不亲和，获得杂交植株动物细胞融合细胞膜的流动性使细胞分散后，诱导细胞融合离心、电刺激、聚乙二醇、灭活病毒等试剂诱导制备单克隆抗体的技术之一【详解】A、动物细胞融合与植物原生质体融合的诱导融合的方法不完全相同，动物细胞融合还可以灭毒的生物病毒来诱导，A错误；B、植物体细胞杂交技术的意义使远缘杂交成为可能，打破了生殖隔离，但方法不唯一，B错误；C、利用动物细胞融合而实现了杂交瘤技术，为大量生产单克隆抗体提供了条件，C正确；D、目前科学家使两个植物物种间的体细胞杂交，成为了可能，但还不成熟，并且两个物种遗传物质并不能使它们的性状全部得以体现，D错误。故选C。真题再现1．A【分析】分析图示可知，①过程为原生质体的制备过程，需要纤维素酶和果胶酶，②过程为原生质体的融合过程，需要诱导剂诱导融合，③过程为植物组织培养的过程。【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；B、②过程为细胞融合过程，该过程依赖膜的流动性，B正确；C、过程③需应用植物组培技术将杂种细胞培养形成个体，C正确；D、三倍体植株含有三个染色体组，减数分裂时联会紊乱，可产生无籽柑橘，D正确。故选A。2．C【分析】从图中看出①是去掉植物细胞壁，②是用紫外线诱导染色体变异，③融合形成杂种细胞。【详解】A、过程1是获得植物细胞的原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，A正确；B、根据题干信息“将其中一个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，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，”故过程②通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂，B正确；C、灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的方法，诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法，C错误；D、实验最终将不抗盐的普通小麦和抗盐的偃麦草整合形成耐盐小麦，说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。故选C。3．涂布分离单菌落筛选未固定的细菌降解富营养化污水污染物的能力包埋法和吸附法特定介质能为菌株繁殖提供X遗传间种DNA聚合酶愈伤组织继代杀灭发根农杆菌转速营养元素以及生长调节剂的种类和浓度【分析】1、分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法（平板划线法）和涂布分离法（稀释涂布平板法）。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体菌落。划线分离法，方法简单；涂布分离法，单菌落更易分开，但操作复杂些。2、固定化酶(insolubleenzyme)就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。3、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其具体过程：外植体→愈伤组织→胚状体→新植体，其中脱分化过程要避光，而再分化过程需光。4、在植物组织培养时，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。【详解】（一）分析题意可知，本实验目的是从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备固定化菌株。（1）分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法或涂布分离法，两种方法均能在固体培养基上形成单菌落。为了获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株，还需对分离的菌株进行诱变处理，再经筛选和鉴定。（2）固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。由于菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，故可以采用的2种方法是包埋法和吸附法。（3）由于该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖，可推测特定介质能为菌株繁殖提供X，故该公司对外只提供固定化菌株，有利于保护该公司的知识产权。（二）（1）生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，为保护三叶青的遗传多样性和保证药材的品质；三叶青的林下种植，是利用间种技术。（2）分析题意可知，从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（TDNA），DNA复制需要DNA聚合酶，故可知，酚类化合物诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达，形成DNA聚合酶和限制性核酸内切酶等。根据植物组织培养技术过程可知，相应植物激素可以促使叶片细胞脱分化形成愈伤组织，再分化形成毛状根。（3）剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次继代培养，培养基中添加抗生素的主要目的是杀灭发根农杆菌。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的转速和温度，调节培养基成分中的营养元素以及生长调节剂的种类和浓度，获得大量毛状根，用于提取药用成分。4．全能性脱分化随着高CK诱导时间的延长，野生型的W基因表达量显著升高随着高CK诱导时间的延长，突变体的W基因表达量低于野生型ACD【分析】植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化，在培养的不同时期对两者的比例会有不同要求，在再分化过程中，生长素高，促进根的分化，细胞分裂素比例高，促进芽的分化。植物组织培养的条件：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）。【详解】（1）离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了细胞的全能性。已分化的细胞形成愈伤组织的过程称之为脱分化。（2）由图可知，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长，W基因的表达量显著升高，突变体的W基因的表达量明显少于对照组，说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。（3）由题可知，材料甲体内的W基因过量表达，突变体a的A基因不能表达，野生型是正常的，分析图2可知，由野生型曲线和突变体a曲线对比可知，A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用，缺失A基因时W基因表达不能促进生芽；由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前，故选ACD。5．细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织Ⅰ、Ⅱ、Ⅲm1+1.0浸泡法（长时间处理）沾蘸法（短时间处理）Ⅰ【分析】愈伤组织是由一团未分化的细胞组成的，在组织培养中，条件适宜就会分化成各种组织。如果培养基中细胞分裂素和生长素的比例合适，会促进愈伤组织的生长，分化出根和茎叶；细胞分裂素太多时，有利于芽的分化、抑制根的形成；生长素用量太多时，有利于根的分化、抑制芽的形成；而当生长素少，细胞分裂素也不多时，则愈伤组织继续生长，不发生分化。基因的选择性表达是指基因在特定的时间和空间条件下有选择表达的现象，据此分析。【详解】（1）在诱导愈伤组织形成时，通常采用茎尖、幼叶做外植体，因为这些部位的细胞分裂能力强、分化程度低，全能性容易表达，容易诱导产生愈伤组织。（2）Ⅰ过程愈伤组织形成是离体的植物细胞脱分化的结果，脱分化过程中细胞的结构和功能发生的明显改变，成为未分化状态；Ⅱ、Ⅲ过程形成幼芽、根的过程存在细胞的分化，分化和脱分化都存在基因的选择性表达，故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段都存在基因的选择性表达。（3）根据题意，表中数据为品种B的最佳激素配比，若要确定品种A的Ⅰ阶段最佳细胞分裂素浓度，以0.5μmol/L为梯度，可参考m1为中间值，故实验中细胞分裂素最高浓度可设为m1+1.0μmol/L。（4）实验中用生长素处理插条的方法可选用浸泡法或沾蘸法，浸泡法时间长、所需浓度低，而沾蘸法处理时间短、所需浓度高；因此Ⅲ过程中分别选用浓度低于或高于n3μmol/L的生长素处理品种A的幼苗芽，选用低浓度生长素时的处理方法为浸泡法，时间长，而选用高浓度生长素时处理方法为沾蘸法，时间短，都能达到比较适宜的浓度，达到最佳生根效果。（5）秋水仙素可抑制纺锤体形成，导致染色体加倍形成多倍体，愈伤组织分裂旺盛，故在Ⅰ阶段用秋水仙素处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。模拟检测1．C【分析】在植物组织培养时，需要添加植物激素，其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性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺序及用量的比例等，都会影响实验的结果。生长素与细胞分裂素的用量比值高时，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，促进愈伤组织的形成。植物组织培养的流程为：制备MS培养基外植体消毒接种培养移栽栽培。【详解】A、外植体接种前常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等消毒措施，最后为了避免消毒液的危害，需要用无菌水清洗三次，A正确；B、在以快速繁殖为主要目的时，菊花未开花植株的茎上部新萌生的嫩枝是最为常用的外植体，因为该处细胞分裂能力强、分化程度低，全能性容易表达，B正确；C、培养形成的愈伤组织需要转移到分化培养基中才能再分化形成植株，C错误；D、为充分利用培养条件，每个锥形瓶可接种6～8个外植体，接种后，将封口膜重新扎好，D正确。故选C。2．B【分析】1、无性生殖指的是不经过两性生殖细胞结合，由母体直接产生新个体的生殖方式。2、由亲本产生的有性生殖细胞，经过两性生殖细胞（例如精子和卵细胞）的结合，成为受精卵，再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式，叫做有性生殖。【详解】无性生殖是不经生殖细胞的两两结合，由母体直接产生新个体的方式。从本质上讲，由体细胞进行的繁殖就是无性生殖。主要种类包括：分裂生殖、孢子生殖、出芽生殖、营养生殖（嫁接、压条、扦插等）、组织培养和克隆等。因此，草莓借助匍匐茎繁殖后代的过程中，没有两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体，属于营养繁殖，B正确。故选B。3．C【分析】据图分析，红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织，一方面愈伤组织通过再分化形成胚状体，进而培养成红豆杉植株；另一方面，愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞，从愈伤组织细胞中提取紫杉醇。【详解】A、诱导红豆杉茎尖经过脱分化过程形成愈伤组织，A错误；B、培养基中生长素和细胞分裂素的用量比会影响细胞分化的方向，整个培养过程中生长素和细胞分裂素的比例不是固定不变的，B错误；C、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，C正确；D、同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同，如花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半，D错误。故选C。4．C【分析】消毒和灭菌的比较：

【详解】A、无菌技术中，若处理对象为液体，可以用高压蒸汽灭菌法灭菌，A错误；B、培养皿可用干热灭菌法灭菌，培养基一般用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，B错误；C、高压蒸汽灭菌时间达到后待压力降至零时，再打开排气阀排气，C正确；D、外植体消毒一般采用70%的酒精和0.1%的氯化汞溶液处理，D错误。故选C。5．（1）蒸馏压榨萃取（2）植物组织培养（植物）细胞的全能性蔗糖失水【分析】1、植物芳香油的提取方法：蒸馏法、压榨法和萃取等。（1）蒸馏法：芳香油具有挥发性，把含有芳香油的花、叶等放入水中加热，水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油，这种提取方法叫蒸馏法。根据蒸馏过程中原料放置的位置的标准，将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。（2）萃取法：这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中，是芳香油充分溶解，然后蒸去低沸点的溶剂，剩下的就是芳香油。（3）压榨法：在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这种提取方法叫压榨法。2、MS培养基含大量元素、微量元素、有机物等，特别包括植物生长素、细胞分裂素等植物生长调节物质。（1）植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等方法，而青蒿素几乎不溶于水，易溶于有机溶剂，所以应采用萃取法。（2）要用青蒿芽通过植物组织培养技术可以大量获得青蒿素的幼苗，植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，已经分化的细胞依然具有发育成完整个体的全套遗传信息。MS固体培养基中应用蔗糖作为碳源，既可以提供能量还可以维持细胞渗透压。如果用葡萄糖作碳源会导致植物细胞失水而影响生长，葡萄糖可以做为微生物培养基的碳源。6．酵母悬液气泡酒中的酶难以回收，不能再次利用；酶混合在酒体中，影响产品质量包埋法灭菌酒—水混合物（液）固定化醋杆菌含多种酶，能实现连续发酵、连续生产的目的一系列不同浓度还原糖的标准曲线反向拼接启动部位（或启动子）CaCl2让农杆菌恢复正常的生理状态，表达抗生素抗性基因受伤的沾在根上的琼脂培养基花药离体【分析】基因工程技术的基本步骤：1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成.2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体杂交技术；（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【详解】（一）（1）用干酵母作为发酵菌酿制果酒时，需先将适量干酵母放在小烧杯中，加入少量温水（＜40℃）和一小撮蔗糖制成酵母悬液，待其出现气泡，表明干酵母已活化。（2）酵母菌在生长繁殖和进行发酵时，会产生少量尿素，尿素会与酒精反应生成有害物质，可用脲酶处理予以分解，由于酒中的酶难以回收，不能再次利用；酶混合在酒体中，影响产品质量，故在实际生产过程中不宜直接将脲酶加入酒体中。海藻酸钠起载体作用，是包埋法常用的载体。实际操作中将脲酶和海藻酸钠混合，用注射器滴入凝结液中形成珠粒，这种固定化酶的方法称为包埋法。（3）用果酒酿制果醋时，发酵瓶中先装八分满的经灭菌处理的锯末，然后加入含有醋杆菌的酒水混合物使醋杆菌附着在锯末上，成为固定化醋杆菌；由于醋酸发酵需要多种酶参与，固定化醋杵菌含多种酶，能实现连续发酵、连续生产的目的，因此醋酸发酵时采用的是固定化醋杆菌而不是固定化酶。（4）为进一步测定果醋中还原糖的含量，可以在发酵产物中加入还原糖显色剂，用光电比色法测定显色产物的光密度值，并将测定值与一系列不同浓度还原糖的标准曲线比对，计算其含量。（二）（1）在重组DNA分子步骤中，采用不同的限制酶切割含目的基因的DNA片段和载体DNA，可以防止目的基因和切割后的载体DNA自身环化及反向拼接；影响拼接效率的主要因素有反应溶液的盐离子浓度、温度、渗透压、目的基因的浓度、载体DNA的浓度、反应时间、酶的用量等。为使PRSV高效表达，需要对重组载体上目的基因相关的启动子序列进行修饰。（2）农杆菌介导法是目前植物转基因技术的常用方法。使用该方法需先获取活性强的农杆菌菌液，再通过冰浴、离心、去上清液等相应的溶液处理，最后加入适量预冷的含15%甘油的CaCl2溶液，制成感受态农杆菌细胞。转化后的农杆菌要正常培养一段时间，才能置于含特定抗生素的培养基上筛选，正常培养一段时间的目的是让农杆菌恢复正常的生理状态，表达抗生素抗性基因，便于目的记忆的筛选。用农杆菌感染时，应优先选用木瓜受伤的叶片与含重组质粒的农杆菌共同培养，选用这种叶片的理由是：叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质，可吸引农杆菌移向这些细胞。（3）试管苗需锻炼后才可移栽至大田，将试管苗从培养基中移出时要用镊子小心取出，需彻底洗干净根部，尤其是洗去沾在根上的琼脂培养基以免栽后发霉。（4）为了快速获得稳定遗传的抗环斑病木瓜需要采用单倍体育种的方法，可选择花药（离体）培养获得的细胞系作为受体细胞，然后经过秋水仙素处理染色体数目加倍后获得纯种。7．（1）识别的特异性更高（2）靶位点能表达Cas9蛋白和特异的向导RNA农杆菌植物组织培养（3）增强将正常水稻和OsERF922基因敲除水稻分别接种子囊菌，观察对比两者稻瘟病的发病状况【分析】1、基因编辑又称基因组编辑或基因组工程，是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术或过程。2、基因编辑依赖于经过基因工程改造的核酸酶，也称“分子剪刀”，基因编辑以其能够高效率地进行定点基因组编辑，在基因研究、基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨大的潜力。（1）依图示信息可知，Cas9蛋白对目标DNA分子进行精准定位，对目标位点进行准确切割，依赖于核酸内切酶Cas9具有专一性，可以剪切特定的碱基序，故向导RNA和Cas9蛋白形成的复合物，在功能上接近于限制酶，但是它比限制酶更具备的优势是识别的特异性更高。（2）结合基因工程的基本步骤可知，利用CRISPR/Cas9技术获得了水稻OsERF922基因敲除植株的步骤为：根据OsERF922基因序列，选择合适的靶位点，设计向导RNA，然后利用PCR反应得到向导RNA对应的DNA片段，将该片段连接到CRISPR/Cas9载体上，得到CRISPR/Cas9基因表达载体；CRISPR/Cas9基因表达载体应该具备的能力是能表达Cas9蛋白和特异的向导RNA，以实现定向改造的目的；将目的基因导入水稻细胞常用方法为农杆菌转化法，故可将CRISPR/Cas9基因表达载体导入农杆菌，并用它侵染水稻细胞；将水稻细胞培养为水稻植株的方法为植物组织培养技术。（3）结合题意“下调OsERF922基因的表达能提高植物与防御相关的一些基因的表达量”，据此可推测OsERF922基因敲除水稻植株（OsERF922基因少）对稻瘟病的抵抗力会增强；为证明上述结论，则实验的自变量为OsERF922基因的有无，因变量为水稻稻瘟病的发病状况，故可设计实验如下：将正常水稻和OsERF922基因敲除水稻分别接种子囊菌，观察对比两者稻瘟病的发病状况。8．涂布（接种）硝态氮（或NO3）酸碱指示剂高压蒸汽灭菌包埋无菌水表面积与体积比（或相对表面积）提高污水中的C/N，以提高细菌对污水中NO3的去除率。构建重组DNA分子基因文库抗生素0.71%C培养基中加入除草剂湿度全能性表达充分【分析】1、基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。2、分析柱形图：对比游离菌株和固定化菌株可知，固定化会使细菌的反硝化效率略有下降；在一定范围内，随着C/N升高，NO3的去除率升高。【详解】（一）（1）根据题意可得，筛选目的菌采用的是稀释涂布平板法，因此将1g活性污泥梯度稀释，各取0．1ml稀释液涂布到选择培养基上。由于反硝化细菌是以硝态氮作为氮源的一类微生物，故初筛培养基中的氮源应是硝态氮：反硝化细菌可将硝态氮转化为氮气，反应过程中有2NO3+10e+12H+→N2+6H2O，消耗培养基中的H+，所以培养基中可以加入酸碱指示剂，用于鉴别是否为反硝化细菌。（2）溶液的灭菌方法通常采用高压蒸汽灭菌法；采用包埋法固定，获得固定化小球，用无菌水冲洗并保存。包埋法制作的凝胶球如果过大会使得小球的相对表面积（即表面积与体积之比）减小，影响物质交换，进而影响反硝化效率。（3）加入淀粉作为碳源，能够提高污水中的C/N值，结合题表中数据可分析得，提高污水中的C/N值，能够提高细菌对污水中NO3的去除率。（二）（1）在基因工程的操作程序中，核心步骤是基因表达载体的构建，因此题中培育该转基因抗除草剂玉米的核心环节是构建重组DNA分子，如果抗除草剂基因的碱基对序列未知，可以从基因文库中获得目的基因。（2）采用农杆菌转化法导入抗