考點57植物細胞工程【命題趨勢】高考主要考察植物組織培養。試題通常以獲得細胞工程產品的操作過程為背景，借助具體的技術流程，對操作過程中的特定要求、產品特點等進行綜合考查。題型為非選擇題，難度適中。預計2022年仍可能依托某種新型產品的培育為線索，繼續對細胞工程的核心知識進行考查。【重要考向】植物組織培養過程分析植物體細胞雜交過程分析考向一植物組織培養過程分析考向一1．細胞工程（1）操作水平：細胞水平或細胞器水平。（2）目的：按照人的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產物。2．植物細胞的全能性（1）概念：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發育成完整生物體的潛能。（2）原理：細胞內含有本物種的全部遺傳信息。（3）全能性表達條件：具有完整的細胞結構，處于離體狀態，提供一定的營養、激素和其他適宜外界條件。3．植物組織培養技術（1）原理：植物細胞具有全能性。（2）過程植物組織培養和植物體細胞雜交的比較名稱植物組織培養植物體細胞雜交原理細胞的全能性細胞膜具有一定的流動性和細胞的全能性過程選材選取根尖、莖尖、形成層部位最容易誘導脫分化不同的植物細胞技術操作脫分化、再分化等除脫分化、再分化外，還要用酶解法去除細胞壁，用一定的方法誘導細胞融合關系植物組織培養是植物體細胞雜交的基礎，植物體細胞雜交所用的技術更復雜【典例】1．植物組織培養中的“脫分化”過程是指（）A．已休眠的種子經過處理使種子盡快萌發的過程B．植物根尖、莖尖等處分生組織細胞有絲分裂產生新細胞后分化為各種組織C．愈傷組織細胞分化為根與莖的過程D．離體的植物器官、組織、細胞經培養產生愈傷組織的過程【答案】D【分析】脫分化是指讓已經分化的細胞，經過誘導后，失去其特有的結構和功能而轉變成未分化細胞的過程。【詳解】A、已休眠的種子經過處理使種子盡快萌發的過程，體現了細胞分裂和細胞分化的過程，A錯誤；B、植物根尖、莖尖等處分生組織細胞有絲分裂產生新細胞后分化為各種組織體現了細胞分裂和細胞分化，B錯誤；C、愈傷組織細胞分化為根與莖的過程體現了細胞分裂和細胞分化，C錯誤；D、植物組織培養中的“脫分化”過程是指離體的植物器官、組織、細胞經培養產生愈傷組織的過程，愈傷組織是指從外植體的內部或切口表面形成的一團沒有分化的組織，這種組織具有再分化的能力，D正確。故選D。2．下表為有關動物細胞培養與植物組織培養的比較，其中錯誤的是（）選項比較項目動物細胞培養植物組織培養A原理動物細胞核的全能性植物細胞的全能性B培養基液體培養基固體培養基C主要過程原代培養，傳代培養脫分化、再分化，形成植株D主要用途獲得大量細胞或細胞產物植物快速繁殖、獲得脫毒苗等A．A B．B C．C D．D【答案】A【分析】植物組織培養和動物細胞培養的比較：比較項目植物組織培養動物細胞培養原理細胞的全能性細胞增殖培養基性質固體培養基液體培養基培養基成分營養物質（蔗糖）、植物激素等營養物質（葡萄糖）、動物血清等培養結果植物體細胞株、細胞系培養目的快速繁殖、培育無毒苗等獲得細胞或細胞產物【詳解】A、植物組織培養的原理是植物細胞的全能性，動物細胞培養的原理是細胞增殖，A錯誤；B、動物細胞培養使用液體培養基，制成細胞懸液；植物組織培養一般使用固體培養基，B正確；C、動物細胞培養的主要過程是原代培養和傳代培養，植物組織培養的主要過程是脫分化、再分化、形成完整植株，C正確；D、動物細胞培養的目的是獲得大量細胞或細胞產物，植物組織培養主要用于植物快速繁殖、獲得脫毒苗、制備人工種子等，D正確。故選A。3．將離體的胡蘿卜形成層脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪項條件是不需要的（）A．消毒滅菌 B．適宜的溫度C．充足的光照 D．適宜的養料和激素【答案】C【分析】①由離體的植物器官、組織或細胞形成愈傷組織的過程是植物組織培養過程中的一個階段．該階段要進行細胞的增殖和細胞的脫分化，這就必須要有適宜的養料和激素，必須要有適宜的溫度，這樣，才能保證細胞進行正常的新陳代謝。②由離體的植物器官、組織形成愈傷組織必須是在無菌條件下，只有在這樣的條件下，才能保證培養產生出的細胞是正常細胞，否則培養基內將長出許多霉菌，與離體細胞爭奪營養與生存空間，形成不愈傷組織。③由于此階段形成的是愈傷組織，并沒有形成具有根、莖、葉的植物體，因此不需要光照。【詳解】A、根據以上分析可知，植物組織培養過程中需要無菌的條件下進行，A不符合題意；BD、該階段要進行細胞的增殖和細胞的脫分化，這就必須要有適宜的養料和激素，必須要有適宜的溫度，這樣，才能保證細胞進行正常的新陳代謝，BD不符合題意；C、當植物還在脫分化形成愈傷組織的時候不能進行光合作用，所以自然也就不需要光照，如果有光就不形成愈傷組織，而是形成維管組織，C符合題意。故選C。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【分析】植物組織培養技術：1、過程：離體的植物組織，器官或細胞（外植體）→愈傷組織→胚狀體→植株（新植體）。2、原理：植物細胞的全能性。3、條件：①細胞離體和適宜的外界條件（如適宜溫度、適時的光照、pH和無菌環境等）；②一定的營養（無機、有機成分）和植物激素（生長素和細胞分裂素）。4、植物細胞工程技術的應用：植物繁殖的新途徑（包括微型繁殖，作物脫毒、人工種子等）、作物新品種的培育（單倍體育種、突變體的利用）、細胞產物的工廠化生產。【詳解】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，A正確；B、植物組織培養的基本步驟是“取材—消毒—愈傷組織培養—出芽—生根—移栽”，B錯誤；C、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；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，可誘導生根，D正確。故選B。5．下圖是利用三倍體香蕉的莖尖培養脫毒香蕉植株的過程示意圖，下列敘述正確的是A．①—③過程中發生了有絲分裂和減數分裂B．對香蕉進行花藥離體培養可獲得單倍體C．②階段為脫分化過程D．X代表愈傷組織【答案】D【詳解】A、①～③過程中發生了有絲分裂，但沒有發生減數分裂，故A錯誤；B、三倍體香蕉高度不育，不能產生配子，故B錯誤；C、②階段表示再分化過程，故C錯誤；D、X是經過①脫分化過程形成的愈傷組織，故D正確．故選D考向二植物體細胞雜交過程分析考向二植物細胞工程的應用（1）微型繁殖：優點是能夠保持親本的優良性狀。（2）作物脫毒：利用莖尖、根尖等無毒組織進行微型繁殖。（3）培育人工種子：可以解決某些植物結實率低、繁殖困難的問題。（4）作物新品種的培育：單倍體育種和突變體的利用。（5）細胞產物的工廠化生產：即利用植物組織培養技術生產蛋白質、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。植物體細胞雜交過程中雜種細胞類型及檢測方法（1）誘導產物(假設用于雜交的兩種植物細胞分別為A、B)：①未融合的細胞：A和B。②兩兩融合的細胞：AA、BB和AB。③多細胞融合體。（2）檢測方法：對誘導產物中的細胞進行植物組織培養，然后根據得到的植物的性狀進行判斷。①若只表現出一種植物的性狀，說明是未融合細胞。②若得到的是具有兩種親本性狀的植物，說明是雜種植株。③若得到的是具有兩種親本性狀的植物，且一種植物的性狀得到加強，則是多細胞融合體。④若只表現出一種植物的性狀且效果得到加強，則是同種細胞融合的結果。【典例】6．下列敘述中，與植物體細胞雜交技術不相關的是（）A．利用離心、振動、電激等方法誘導 B．利用聚乙二醇（PEG）等試劑誘導C．克服遠緣雜交不親和的障礙 D．快速繁殖、培育無病毒植物【答案】D【分析】植物體細胞雜交就是將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。【詳解】AB、植物體細胞雜交過程中，利用離心、振動、電激等物理方法或聚乙二醇（PEG）等試劑誘導原生質體融合，AB不符合題意；C、植物體細胞雜交技術克服了不同生物遠緣雜交不親和的障礙，使新的植物體兼具了雙親的優良性狀，C不符合題意；D、快速繁殖、培育無病毒植物是植物組織培養的的應用實例，不屬于植物體細胞雜交技術的應用，D符合題意。故選D。7．兩種遠緣植物的細胞融合后會導致一方的染色體被排出。若其中一個細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胞融合后可能不會被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個細胞的染色體上而留存在雜種細胞中。依據該原理，將普通小麥與耐鹽性強的中間偃麥草進行體細胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，過程如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．紫外線照射可誘導中間偃麥草的染色體發生斷裂B．過程③中常用滅活的病毒誘導原生質體融合C．耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段D．該育種技術打破了不同物種間的生殖隔離，克服了遠緣雜交障礙【答案】B【分析】分析題圖：①表示去壁過程，常用酶解法；②表示用紫外線照射使中間偃麥草的染色體斷裂；③表示誘導原生質體融合形成雜種細胞。【詳解】A、若在細胞融合前染色體發生斷裂，形成的染色體片段可能不會被全部排出，而是整合到另一個細胞的染色體上留存在雜種細胞中。所以過程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂，并進一步整合到另一個細胞的染色體上留存在雜種細胞中，A正確；B、過程③為誘導融合，植物細胞一般不用滅活的病毒誘導原生質體融合，常采用化學法（聚乙二醇）或物理法（振動、離心、電刺激）誘導原生質體融合，B錯誤；C、由題可知，經過體細胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，說明中間偃麥草的染色體被紫外線照射后發生了斷裂，且其片段已經整合到了耐鹽小麥的染色體上，C正確。D、該育種技術為植物體細胞雜交技術，該技術獲得耐鹽小麥的理論意義在于突破了物種間的生殖隔離，大大擴展了可用于雜交的親本組合的范圍，D正確。故選B。8．如圖為利用植物體細胞雜交技術培育“番茄—馬鈴薯”的流程圖，圖中①~④表示操作過程，下列分析錯誤的是（）A．①過程用纖維素酶和果膠酶處理番茄細胞利用了酶的專一性B．熒光標記的目的是便于檢查篩選融合原生質體C．②過程需要用PEG、滅活病毒等誘導D．③④過程中用的生長素與細胞分裂素的比例不同【答案】C【分析】分析題圖可知，①是表示用酶解法去除細胞壁；②是誘導原生質體融合；③是雜種細胞脫分化形成愈傷組織；④是再分化形成雜種植株。【詳解】A、細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，①過程用纖維素酶和果膠酶處理番茄細胞利用了酶的專一性，A正確；B、熒光標記的目的是便于檢查篩選融合原生質體，B正確；C、②過程常用的方法有電刺激、PEG誘導，但不采用滅活的病毒，C錯誤；D、生長素和細胞分裂素的濃度和比例可以調控③④過程中細胞的脫分化和再分化，D正確。故選C。9．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（）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MMNND．過程④⑤分別涉及細胞的脫分化和再分化【答案】C【分析】分析題干可知，該新型藥用植物可通過植物體細胞雜交技術獲得。首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細胞壁，獲得有活力的原生質體，再用PEG化學誘導劑（物理方法：離心、振動等）誘導二者的原生質體整合，然后采用植物組織培養技術獲得雜種植株。植物組織培養的過程是，先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植物體。其原理是植物細胞的全能性。植物體細胞雜交技術育種的優點是能克服遠源雜交不親和的障礙。【詳解】A、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；B、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；C、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；D、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。故選C。10．通過植物細胞工程技術，可利用甲高產不耐鹽、乙低產耐鹽的兩種二倍體植物培育高產耐鹽的雜種植株，實驗流程如圖所示。下列敘述正確的是（）

A．①通常將植物細胞置于含纖維素酶和果膠酶的低滲溶液中處理B．②到③的過程中，雜種細胞內高爾基體和線粒體活動明顯增強C．由④到目的植株需進一步篩選的原因是④中含有高產不耐鹽品種D．目的植株相對于甲、乙而言發生了染色體數目變異導致植株不可育【答案】B【分析】由圖分析可知，①是酶解法去除細胞壁，②是誘導原生質體融合，③是雜種細胞，④是篩選獲得的具有耐鹽特性的胚狀體。【詳解】A、①是利用纖維素酶和果膠酶獲取原生質體的過程，該過程需要在等滲透液中進行，以維持原生質體的形態和功能，A錯誤；B、②到③的過程是融合細胞再生細胞壁的過程，而高爾基體與植物細胞壁的形成有關，線粒體可為該過程提供能量，故雜種細胞內高爾基體和線粒體活動明顯增強，B正確；C、④是篩選獲得的具有耐鹽特性的胚狀體，但不能確定其是高產還是低產，故需要進一步篩選，C錯誤；D、甲、乙是二倍體植株，通過體細胞雜交技術獲得的目的植株是四倍體，是可育的，D錯誤。故選B。1．下面為番茄組織培養過程的流程圖解，以下相關敘述不正確的是（）A．脫分化發生在b步驟，形成愈傷組織，在此過程中植物激素發揮了重要作用B．人工種子可以完全保持優良品種的遺傳性狀C．從葉組織塊到種苗形成的過程說明番茄葉片細胞具有全能性D．人工種子的缺點是易受季節、氣候和地域的限制2．胚狀體是在植物組織培養的哪一階段上獲得的（）A．愈傷組織的形成中 B．再分化C．形成完整植株 D．脫分化3．下列關于人工種子的敘述中，不正確的是（）A．可以克服季節、氣候、地域的限制 B．可以節約時間C．可防止性狀分離 D．由人工種子得到的植株為純合子4．下圖為煙草植物組織培養過程的流程圖。下列有關敘述正確的是（）A．對過程①獲取的根組織塊應做較徹底的滅菌處理B．過程②應根據要求使用適宜的培養基，在避光的環境中進行C．過程③發生脫分化，其實質是基因的選擇性表達D．用X細胞包裹人工種皮可獲得煙草人工種子5．植物原生質體培養技術是以細胞全能性為理論基礎建立的一種離體培養技術，首先用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞的細胞壁得到原生質體，然后向原生質體中導入抗病基因或含有抗病基因的DNA片段，再將其轉移至合適的環境中，再生細胞壁、形成愈傷組織、得到胚狀體，最終發育成完整的植株，下列說法正確的是（）A．該培養過程中，細胞壁的再生需要經過內質網的作用B．誘導形成愈傷組織的培養基中生長素所占比值一定高于細胞分裂素C．將導入外源基因的原生質體培養至愈傷組織，體現了植物細胞的全能性D．從原生質體到愈傷組織的過程中，基因進行了選擇性表達6．如圖表示某植物的培育過程，請據圖判斷下列說法中錯誤的是（）

A．C中是高度液泡化的薄壁細胞B．A→F不能體現細胞的全能性C．植株A和F中的染色體組數不同D．植株F一般不能直接應用于生產7．科研人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對幼苗的成苗率和脫毒率的影響，結果如圖。相關敘述錯誤的是（）A．培育脫毒苗所依據的原理有基因突變和細胞全能性B．培育脫毒苗的過程中涉及脫分化和再分化兩個階段C．實驗結果表明莖尖越小脫毒率越高，成苗率越低D．根據本實驗，培養脫毒苗時莖尖的適宜大小為0．27mm8．如圖表示利用棉花葉肉細胞原生質體培養進行遺傳改良的過程，據圖分析錯誤的是（）A．①過程需用纖維素酶和果膠酶的混合物處理B．②過程能定向誘導原生質體產生優良性狀的突變C．③過程中葉肉細胞失去了其特有的結構和功能D．④過程需用適宜配比的生長素和細胞分裂素處理9．馬鈴薯四倍體栽培種沒有青枯病的抗性基因，少數馬鈴薯野生種存在青枯病的抗性基因。由于核型等差異，野生種難以與四倍體馬鈴薯栽培種直接雜交繁育，為獲得具有抗青枯病的馬鈴薯栽培種，研究人員進行了植物體細胞雜交的實驗研究（已知雜種細胞會發生部分染色體缺失現象），過程如下圖所示。下列分析正確的是（）A．在低滲溶液中，用酶解法或聚乙二醇處理A和B可以獲得兩種原生質體B．過程①體現了生物膜的流動性，可用顯微鏡觀察并篩選出雜種細胞CC．過程②所配制的培養基中添加了等量的生長素類和赤霉素類植物生長調節劑D．過程③為脫分化、再分化過程，可采用DNA分子雜交技術鑒定植株的抗病性狀10．下列對植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較，描述正確的是（）A．動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理相同，誘導融合的方法也完全相同B．只有植物體細胞雜交可跨越種屬間的生殖隔離，突破有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能C．利用動物細胞融合技術而發展起來的雜交瘤技術，為生產單克隆抗體開辟了新途徑D．目前科學家終于實現了兩個植物物種間的體細胞雜交，得到了同時具有兩個物種遺傳物質的超級植物，并使它們的性狀全部得以體現1．（2020·北京高考真題）為培育具有市場競爭力的無籽柑橘，研究者設計如下流程。相關敘述不正確的是（）A．過程①需使用胰蛋白酶處理B．實現過程②依賴膜的流動性C．過程③需應用植物組培技術D．三倍體植株可產生無籽柑橘2．（2020·山東高考真題）兩種遠緣植物的細胞融合后會導致一方的染色體被排出。若其中一個細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胞融合后可能不會被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個細胞的染色體上而留存在雜種細胞中。依據該原理，將普通小麥與耐鹽性強的中間偃麥草進行體細胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，過程如下圖所示。下列說法錯誤的是（）A．過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細胞B．過程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂C．過程③中常用滅活的病毒誘導原生質體融合D．耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段二、綜合題3．（2021·浙江高考真題）回答下列（一）、（二）小題：（一）某環保公司從淤泥中分離到一種高效降解富營養化污水污染物的細菌菌株，制備了固定化菌株。（1）從淤泥中分離細菌時常用劃線分離法或________法，兩種方法均能在固體培養基上形成________。對分離的菌株進行誘變、________和鑒定，從而獲得能高效降解富營養化污水污染物的菌株。該菌株只能在添加了特定成分X的培養基上繁殖。（2）固定化菌株的制備流程如下；①將菌株與該公司研制的特定介質結合；②用蒸餾水去除________；③檢驗固定化菌株的________。菌株與特定介質的結合不宜直接采用交聯法和共價偶聯法，可以采用的2種方法是________。（3）對外，只提供固定化菌株有利于保護該公司的知識產權，推測其原因是________。（二）三葉青為蔓生的藤本植物，以根入藥。由于野生三葉青對生長環境要求非常苛刻，以及生態環境的破壞和過度的采挖，目前我國野生三葉青已十分珍稀。（1）為保護三葉青的________多樣性和保證藥材的品質，科技工作者依據生態工程原理，利用________技術，實現了三葉青的林下種植。（2）依據基因工程原理，利用發根農桿菌侵染三葉青帶傷口的葉片，葉片產生酚類化合物，誘導發根農桿菌質粒上vir系列基因表達形成________和限制性核酸內切酶等，進而從質粒上復制并切割出一段可轉移的DNA片段（TDNA）。TDNA進入葉片細胞并整合到染色體上，TDNA上rol系列基因表達，產生相應的植物激素，促使葉片細胞持續不斷地分裂形成________，再分化形成毛狀根。（3）剪取毛狀根，轉入含頭孢類抗生素的固體培養基上進行多次________培養，培養基中添加抗生素的主要目的是________。最后取毛狀根轉入液體培養基、置于搖床上進行懸浮培養，通過控制搖床的________和溫度，調節培養基成分中的________，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。4．（2020·北京高考真題）研究者以擬南芥根段作為組織培養材料，探討了激素誘導愈傷組織分化生芽的機制。（1）離體的擬南芥根段在適宜條件下可以培育出完整的植株，說明植物細胞具有__________。在組織培養過程中，根段細胞經過__________形成愈傷組織，此后調整培養基中細胞分裂素（CK）與生長素的比例可誘導愈傷組織分化。（2）在愈傷組織生芽過程中，CK通過ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。為探討A基因與W基因的關系，將A基因功能缺失突變體（突變體a）和野生型的愈傷組織分別置于CK與生長素比例高的（高CK）培養基中誘導生芽，在此過程中測定W基因的表達量。圖1中，野生型的W基因表達量與高CK誘導時間的關系是____________________。分析圖1結果可得出的結論是：在高CK誘導下A基因促進W基因表達。得出結論的依據為：與野生型相比，________________________________________________。（3）用轉基因方法在上述突變體a中過量表達W基因，獲得材料甲。將材料甲、突變體a和野生型三組愈傷組織在高CK培養基中培養，三組愈傷組織分化生芽的比例如圖2，由此能得出的結論包括__________。A．A基因在愈傷組織分化生芽的過程中起作用B．w基因的表達產物調控A基因的表達C．缺失A基因時W基因表達不能促進生芽D．過量表達W基因可使生芽時間提前5．（2020·天津高考真題）某植物有A、B兩品種。科研人員在設計品種A組織培養實驗時，參照品種B的最佳激素配比（見下表）進行預實驗。品種B組織培養階段細胞分裂素濃度（μmol/L）生長素濃度（μmol/L）Ⅰ誘導形成愈傷組織m1n1Ⅱ誘導形成幼芽m2n2Ⅲ誘導生根m3n3據表回答：（1）Ⅰ階段時通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體，原因是________________。（2）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中發生基因選擇性表達的是________________階段。（3）為確定品種A的Ⅰ階段的最適細胞分裂素濃度，參照品種B的激素配比（m1>2．0），以0．5μmol/L為梯度，設計5個濃度水平的實驗，細胞分裂素最高濃度應設為________μmol/L。（4）Ⅲ階段時，科研人員分別選用濃度低于或高于n3μmol/L的生長素處理品種A幼芽都能達到最佳生根效果，原因是處理幼芽時，選用低濃度生長素時的處理方法為________，選用高濃度生長素時的處理方法為________。（5）在________階段用秋水仙素對材料進行處理，最易獲得由單個細胞形成的多倍體1．下列有關菊花組織培養的敘述，錯誤的是（）A．外植體接種前常進行流水沖洗、酒精處理、消毒液處理等消毒措施B．外植體一般選自于未開花植株的莖上部新萌生的嫩枝C．培養形成的愈傷組織可繼續在原培養基中分化形成植株D．為充分利用培養條件，每個錐形瓶可接種6～8個外植體2．草莓通過匍匐莖繁殖出新的植株如圖，其繁殖方式屬于（）A．出芽生殖 B．營養繁殖C．孢子生殖 D．分裂生殖3．為拯救珍惜植物紅豆杉，并同時獲得高抗癌活性物質——紫杉醇，科研小組設計了如圖所示的實驗流程。下列相關敘述正確的是（）A．誘導紅豆杉莖尖經過再分化過程形成愈傷組織B．整個培養過程中生長素和細胞分裂素的比例固定不變C．用液體培養基擴大培養愈傷組織生產紫杉醇時，通常要通人無菌空氣D．同一株植物不同部位的組織細胞經誘導培養獲得的植株基因型一定相同4．下列關于消毒和滅菌的理解正確的是（）A．無菌技術中，若處理對象為液體，則只能消毒，不能滅菌B．培養皿、MS培養基可用干熱滅菌法滅菌C．高壓蒸汽滅菌完成后，待壓力表降至零時，再打開排氣閥排氣D．外植體消毒時常用硝酸銀溶液處理12min二、綜合題5．中國科學家屠呦呦從植物黃花蒿中發現并提取青蒿素挽救了數百萬人的生命。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。幾乎不溶于水。（1）植物芳香油的提取方法有_______________、___________和萃取等，應采用___________法從黃花蒿中提取青蒿素。（2）可以用青蒿芽通過_____________技術獲得大量的用于提取青蒿素的幼苗，該過程的原理是__________________________，該過程所需的是MS培養基，在MS培養基中添加有機物時，用____________作碳源，如果用葡萄糖作碳源會導致植物細胞________而影響生長。6．回答下列（一）、（二）小題：（一）回答果酒與果醋制作有關的問題：（1）用干酵母作為發酵菌釀制果酒時，需先將適量干酵母放在小燒杯中，加入少量溫水（<40℃）和一小撮蔗糖制成________，待其出現________，表明干酵母已活化。（2）酵母菌在生長繁殖和進行發酵時，會產生少量尿素，尿素會與酒精反應生成有害物質，可用脲酶處理予以分解，但在實際生產過程中不宜直接將脲酶加入酒體中，原因有________（答出1點），可將脲酶和海藻酸鈉混合，用注射器滴入凝結液中形成珠粒，這種固定化酶的方法稱為________。（3）用果酒釀制果醋時，發酵瓶中先裝八分滿的經________處理的鋸末，然后加入含有醋桿菌的________使醋桿菌附著在鋸末上，成為固定化醋桿菌。采用固定化醋桿菌而不是固定化酶進行醋酸發酵的主要原因是________。（4）為進一步測定果醋中還原糖的含量，可以在發酵產物中加入還原糖顯色劑，用光電比色法測定顯色產物的光密度值，并將測定值與________比對，計算其含量。（二）回答與轉基因植物的培育和植物克隆有關的問題：木瓜環斑病毒（PRV）是一種對木瓜危害極大的病毒，科學家通過基因工程技術將抗環斑病毒基因（PRSV）導入木瓜中表達出抗環斑病蛋白，從而獲得抗環斑病的木瓜。（1）構建重組DNA分子時，使用兩種限制性核酸內切酶處理，優點是可防止目的基因和切割后的載體DNA自身環化及________。為使PRSV高效表達，需要對重組載體上目的基因相關的________序列進行修飾。（2）獲取活性強的農桿菌菌液，通過冰浴、離心、去上清液等相應處理，加入適量預冷的含15%甘油的________溶液，制成感受態農桿菌細胞。轉化后的農桿菌要正常培養一段時間，才能置于含特定抗生素的培養基上篩選，正常培養一段時間的目的是________。優先選用木瓜________（受傷的/完好的）葉片與含重組質粒的農桿菌共培養完成轉化，促使其不斷分裂形成愈傷組織。（3）試管苗需鍛煉后才可移栽至大田，移栽時需先洗去________以免栽后發霉。（4）為了快速獲得穩定遺傳的抗環斑病木瓜，可選擇________培養獲得的細胞系作為受體細胞。7．CRISPR/Cas9基因編輯技術榮獲2020年度諾貝爾化學獎，CRISPR/Cas9系統由Cas9蛋白和一條向導RNA構成。向導RNA中含20個堿基的識別序列，可以和目標DNA的靶位點結合，在向導RNA引導下，Cas9將DNA雙鏈切斷（如圖1所示）。水稻是世界上最重要的糧食作物之一，供養了世界將近50%的人口。由子囊菌引起的稻瘟病，是水稻生產上最嚴重的病害之一，常常導致水稻產量嚴重損失。為研究水稻OsERF922基因與稻瘟病抗性的關系，我國科研工作者利用CRISPR/Cas9技術獲得了水稻OsERF922基因敲除植株。請回答下列問題：

（1）向導RNA和Cas9蛋白形成的復合物，在功能上接近于限制酶，但是它比限制酶更具備的優勢是___________________________。（2）利用CRISPR/Cas9技術獲得了水稻OsERF922基因敲除植株實驗步驟如下：根據OsERF922基因序列，選擇合適的___________________，設計向導RNA，然后利用PCR反應得到向導RNA對應的DNA片段，將該片段連接到CRISPR/Cas9載體上，得到CRISPR/Cas9基因表達載體；CRISPR/Cas9基因表達載體應該具備的能力是：__________________________________________________。將CRISPR/Cas9基因表達載體導入____________________，并用它侵染水稻細胞；再將被侵染成功的水稻細胞通過__________________技術，最終獲得OsERF922基因敲除水稻植株。（3）前人研究表明，下調OsERF922基因的表達能提高植物與防御相關的一些基因（如植物抗毒素生物合成酶）的表達量，據此推測OsERF922基因敲除水稻植株對稻瘟病的抵抗力會_________________（“增強”或者“減弱”）。要證明此推測，請簡要寫出實驗思路：________________。8．回答下列（一）、（二）小題：（一）某環保公司從污泥中分離到一種高效降解含氮污水的反硝化細菌菌株，能將硝態氮轉化為氮氣（2NO3+10e+12H+→N2+6H2O），菌株的篩選和固定化過程如下。（1）目的菌的篩選：將1g活性污泥梯度稀釋，各取0．1ml稀釋液____________到選擇培養基上，該培養基的唯一N源是_________。為了鑒別是否為反硝化細菌，在此培養基中應該加入________，適宜條件下培養獲得單菌落，再進行選擇純化。（2）目的菌的固定：配制海藻酸鈉等溶液并用________法滅菌。然后采用_______________法固定，獲得固定化小球，用_______________沖洗并保存。制作的凝膠球不宜過大，否則會使小球的_______________減小，影響小球內外物質交換，進而影響反硝化效率。（3）目的菌的反硝化效率測定：配制不同C/N的培養液，分別加入100粒固定化小球，振蕩培養48h后，測定培養液中NO3的去除率，結果如圖。用反硝化細菌進行污水處理過程中，有時需要向污水中加入少量淀粉。結合實驗結果分析，添加淀粉的主要目的是______________________________。（二）如圖為某一科研機構培育純合的轉基因抗除草劑玉米的過程圖，據此回答：（1）培育該轉基因抗除草劑玉米的核心環節是______________________________。如果抗除草劑基因的堿基對序列未知，可以從_______________中獲得目的基因。（2）采用農桿菌轉化法導入抗除草劑基因時，將農桿菌與單細胞混合培養一段時間后，在培養基中應加入_______________，以便在培養植物細胞的同時去除農桿菌。（3）在將單細胞培養成幼苗前，要配制有適當營養物質和植物生長調節劑的含_______________瓊脂的培養基，倒在滅菌試管中凝固成_______________（A．固體B液體C．半固體）。（4）欲在組培階段篩選出抗除草劑的植物細胞，最簡便的方法是______________________________。（5）經過組織培養得到的幼苗常移至草炭土中，再逐漸降低環境中的__________進行鍛煉，最后移至土中定植。（6）為了提高育種的成功率，應該盡量選擇性狀優良、_______________的玉米品種。9．下圖為細胞融合的簡略過程示意圖，請據圖完成問題：（1）若A、B是植物細胞，在細胞融合之前已用_______酶處理去掉了細胞壁，由此生成的A和B稱為__________；A、B到細胞C的過程中，常用的物理方法有_____________（舉出2例）。（2）若A、B是動物細胞，一般取自_______（填“幼齡”或“老齡”）健康動物的組織，因為該組織______________。對取出的組織先______________，然后用_____________處理使其分散開來。A、B到C的過程中，常用的不用于植物細胞工程的方法是用_______誘導細胞融合。對融合得到的D進行大規模培養時需要提供的氣體環境為____________加上5%的CO2，其中CO2的作用是________________。（3）若A為骨髓瘤細胞，B為經免疫的B淋巴細胞，那么D稱為______________，這種細胞既能__________，又能產生________________________。（4）若上述過程用于單克隆抗體的制備，為了大規模的生產單克隆抗體，還需對D進行第二次篩選，第二次篩選的目的是篩選出____________________________的D細胞。10．研究人員將抗鹽基因轉入普通煙草培育出抗鹽煙草，該過程所用的質粒與含抗鹽基因的DNA上相關限制酶的酶切位點分別如圖1、圖2所示。限制性核酸內切酶BamHI、BclⅠ、Sau3AⅠ、HindⅢ，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為G↓GATCC、T↓GATCA、↓GATC、A↓AGCTT。圖3表示該過程中利用含目的基因的農桿菌進行轉化作用的示意圖。（1）圖1質粒中沒有標注出來的基本結構是______________，該結構中的堿基對AT的比例______________，利于DNA分子的解螺旋。（2）用圖中質粒和目的基因構建基因表達載體時，可以用限制酶BamHⅠ切割質粒，用限制酶Sau3AⅠ切割含目的基因的DNA片段，可以這樣做的原因是____________________________。限制酶切斷的是DNA分子中特定部位的兩個脫氧核苷酸之間的______________，該過程還需要______________參與。（3）將上述切開的質粒與目的基因混合，加入DNA連接酶連接后，導入受體細胞（不考慮基因突變），受體細胞的類型包含______________A．抗X、抗YB．抗X、不抗YC．不抗X、抗YD．不抗X、不抗Y（4）圖3過程______________（填序號）中發生了基因重組，過程②、③所用的培養基中，通常要調控好______________和______________兩類激素的比例。（5）鑒定抗鹽轉基因煙草是否抗鹽的方法是____________________________。參考答案跟蹤訓練1．D【分析】分析題圖：圖示為植物組織培養過程圖解，其中a表示獲取葉片組織塊，b表示脫分化過程，c表示再分化過程，d表示胚狀體包裹人工種皮形成人工種子的過程；e表示個體發育過程。【詳解】A、圖中脫分化過程發生在b步驟，在此過程中植物激素發揮重要作用，脫分化形成了愈傷組織，A正確；B、人工種子不會造成遺傳性狀的改變，可以完全保持優良品種的遺傳特性，B正確；C、由體細胞形成完整的植株，體現了植物細胞的全能性，因為其具有本物種全部的遺傳信息，C正確；D、人工種子的優點之一是不受季節、氣候和地域的限制，D錯誤。

故選D。2．B【分析】植物組織培養過程的順序是離體植物器官、組織或細胞（外植體）脫分化形成愈傷組織，再分化形成根、芽等器官進而形成新的植物體。【詳解】植物體的根、莖、葉細胞一般都具有全能性，在一定的營養和激素條件下，可以脫分化形成愈傷組織。將愈傷組織轉接到含有不同激素成分的培養基上，就可以誘導其再分化生成胚狀體，所以胚狀體是在植物組織培養的再分化階段形成的，B正確，ACD錯誤。故選B。3．D【分析】制備人工種子（1）概念：人工種子是指以植物組織培養得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經過人工薄膜包裝得到的種子。（2）人工種子的結構：由胚狀體、作為保護外殼的人工種皮和提供發育所需營養的人工胚乳三部分構成。（3）與天然種子相比較，其優越性有：可使在自然條件下不結實或種子昂貴的植物得以繁殖；固定雜種優勢；是一種快捷高效的繁殖方式；可人為控制植物的生長發育和抗逆性等。（4）成功應用舉例：芹菜、花椰菜、桉樹和水稻的胚狀體制備的人工種子。【詳解】A、人工種子可以克服季節、氣候、地域的限制，A正確；B、人工種子的繁殖速度快，可在短時間內提供大量幼苗，B正確；C、人工種子是人工無性繁殖產生的，不會發生性狀分離，C正確；D、由人工種子得到的植株不一定為純合子，這取決于親本的基因型，D錯誤。故選D。4．B【分析】題圖分析：圖示為煙草植物組織培養過程的流程圖，其中①表示獲得外植體的過程，②為脫分化過程，③為再分化過程，④是獲取愈傷組織細胞，⑤為個體發育過程。【詳解】A、對過程①獲取的根組織塊應做消毒處理，而不能進行滅菌處理，A錯誤；B、②是脫分化過程，該過程使用的培養基中應加入有機碳源和激素（生長素和細胞分裂素），并在避光的環境中進行，B正確；C、過程③發生細胞再分化，其實質是基因的選擇性表達，C錯誤；D、植物組織培養獲得的胚狀體包裹人工種皮可獲得人工種子，D錯誤。故選B。5．D【分析】1、愈傷組織的形成（1）在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，需要的條件：①消毒滅菌；②一定濃度的植物激素；③適宜的溫度；④充足的養料。（2）植物組織培養中植物激素使用：植物組織培養中關鍵性激素是生長素和細胞分裂素。同時使用生長素和細胞分裂素時，兩者用量的比例影響植物細胞的發育方向；先使用細胞分裂素，后使用生長素，細胞既分裂也分化。（3）消毒和滅菌：外植體可以用酒精消毒；操作前手需用酒精消毒；培養基需用高壓蒸汽滅菌。【詳解】A、細胞壁的形成需要高爾基體的參與，不需要內質網的參與，A錯誤；B、誘導愈傷組織形成的培養基中含有等量的生長素和細胞分裂素，B錯誤；C、將導入外源基因的原生質體培養至愈傷組織，不能體現植物細胞的全能性，C錯誤；D、從原生質體到愈傷組織，細胞的形態、結構、功能發生了改變，該過程中發生了基因的選擇性表達，D正確。故選D。6．B【分析】分析題圖：圖示表示應用植物組織培養技術培育優質植物的過程，其中B→C表示脫分化過程，該過程中細胞通過有絲分裂方式不斷增殖，但細胞不會分化；C→D表示再分化過程，該過程中細胞也通過有絲分裂方式增殖，同時也在不斷分化。F為花粉離體培養獲得的單倍體植株。【詳解】A、C試管中形成的是愈傷組織，愈傷組織細胞是具有分生能力的薄壁細胞，A正確；B、A→F為花藥離體培養過程，能體現細胞的全能性，B錯誤；C、A是正常的二倍體植株，而F是花粉離體培養獲得的單倍體植株，兩者的染色體組數不同，C正確；D、F為單倍體植株，高度不育，因此一般不能直接應用于生產，D正確。故選B。7．A【分析】分析題圖：圖示表示莖尖外植體大小對苗的脫毒率和成活率的影響。莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低。在莖尖外植體大小為0.27mm時，脫毒率和成苗率均較高，因此馬鈴薯脫毒培養中莖尖外植體的適宜大小為0.27mm。【詳解】A、馬鈴薯莖尖病毒極少甚至無病毒，因此可利用馬鈴薯莖尖進行組織培養形成脫毒苗，所依據的原理是細胞全能性，A錯誤；B、培育脫毒苗的過程中利用了植物組織培養技術，涉及脫分化和再分化兩個階段，B正確；C、據圖可知，實驗結果表明莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低，C正確；D、莖尖外植體大小為0.27mm時，脫毒率和成苗率均較高，因此馬鈴薯脫毒培養中莖尖外植體的適宜大小為0.27mm，D正確。故選A。8．B【分析】題圖分析：圖示表示利用棉花葉肉細胞原生質體培養進行遺傳改良的過程，其中①表示采用酶解法去除細胞壁，獲得原生質體的過程；②表示人工誘變過程；③表示脫分化形成愈傷組織的過程；④表示再分化過程；③④表示植物組織培養過程，其原理是植物細胞的全能性。【詳解】A、①表示去壁過程，因為植物細胞壁的成分主要是纖維素和果膠，因此，需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理，A正確；B、②表示人工誘變過程，但基因突變是不定向的，B錯誤；C、③是脫分化形成愈傷組織的過程，該過程中葉肉細胞失去了其特有的結構和功能，變成了可以發生連續分裂的細胞，C正確；D、④表示再分化過程，決定植物脫分化和再分化的關鍵因素是植物激素的種類和比例，生長素和細胞分裂素的比例影響了愈傷組織分化的方向，因此這兩種激素的比例非常重要，D正確。故選B。9．B【分析】植物體細胞雜交技術：1、植物體細胞雜交技術：就是將不同種的植物體細胞原生質體在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成完整植物體的技術。2、過程：（1）誘導融合的方法：物理法包括離心、振動、電刺激等。化學法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導劑。（2）細胞融合完成的標志是新的細胞壁的生成。（3）植物體細胞雜交的終點是培育成雜種植株，而不是形成雜種細胞就結束。（4）雜種植株的特征：具備兩種植物的遺傳特征，原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質。3、意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。【詳解】A、酶解法可用于去除細胞壁獲得原生質體，但不能在低滲溶液中進行，否則原生質體會吸水漲破，獲得原生質體不能采用聚乙二醇，A錯誤；B、過程①代表原生質體的融合，利用了生物膜的流動性，由于一種細胞選用具有葉綠體的葉肉細胞，一種選用不含葉綠體的胚軸細胞，所以可用顯微鏡觀察并篩選出雜種細胞C，B正確；C、過程②為脫分化，培養愈傷組織需要在培養基中添加等量的生長素類和細胞分裂素類植物生長調節劑，C錯誤；D、過程③表示再分化，由于雜種細胞發生部分染色體缺失現象，可能含抗性基因的染色體缺失，所以可采用DNA分子雜交技術鑒定植株是否含有抗性基因，D錯誤。故選B。10．C【分析】植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較：項目細胞融合原理細胞融合方法誘導手段用途植物體細胞雜交細胞膜的流動性，（細胞的全能性）去除細胞壁后誘導原生質體融合離心、電刺激、聚乙二醇等試劑誘導克服遠緣雜交不親和，獲得雜交植株動物細胞融合細胞膜的流動性使細胞分散后，誘導細胞融合離心、電刺激、聚乙二醇、滅活病毒等試劑誘導制備單克隆抗體的技術之一【詳解】A、動物細胞融合與植物原生質體融合的誘導融合的方法不完全相同，動物細胞融合還可以滅毒的生物病毒來誘導，A錯誤；B、植物體細胞雜交技術的意義使遠緣雜交成為可能，打破了生殖隔離，但方法不唯一，B錯誤；C、利用動物細胞融合而實現了雜交瘤技術，為大量生產單克隆抗體提供了條件，C正確；D、目前科學家使兩個植物物種間的體細胞雜交，成為了可能，但還不成熟，并且兩個物種遺傳物質并不能使它們的性狀全部得以體現，D錯誤。故選C。真題再現1．A【分析】分析圖示可知，①過程為原生質體的制備過程，需要纖維素酶和果膠酶，②過程為原生質體的融合過程，需要誘導劑誘導融合，③過程為植物組織培養的過程。【詳解】A、植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理，A錯誤；B、②過程為細胞融合過程，該過程依賴膜的流動性，B正確；C、過程③需應用植物組培技術將雜種細胞培養形成個體，C正確；D、三倍體植株含有三個染色體組，減數分裂時聯會紊亂，可產生無籽柑橘，D正確。故選A。2．C【分析】從圖中看出①是去掉植物細胞壁，②是用紫外線誘導染色體變異，③融合形成雜種細胞。【詳解】A、過程1是獲得植物細胞的原生質體，需要用纖維素酶和果膠酶將細胞壁分解，A正確；B、根據題干信息“將其中一個細胞的染色體在融合前斷裂，形成的染色體片段在細胞融合后可能不會被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個細胞的染色體上而留存在雜種細胞中，將普通小麥與耐鹽性強的中間偃麥草進行體細胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，”故過程②通過紫外線照射是使中間偃麥草的染色體斷裂，B正確；C、滅活的病毒誘導是動物細胞融合特有的方法，誘導植物原生質體融合常用物理法、化學法，C錯誤；D、實驗最終將不抗鹽的普通小麥和抗鹽的偃麥草整合形成耐鹽小麥，說明耐鹽小麥染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段，D正確。故選C。3．涂布分離單菌落篩選未固定的細菌降解富營養化污水污染物的能力包埋法和吸附法特定介質能為菌株繁殖提供X遺傳間種DNA聚合酶愈傷組織繼代殺滅發根農桿菌轉速營養元素以及生長調節劑的種類和濃度【分析】1、分離純化細菌最常用的方法是劃線分離法（平板劃線法）和涂布分離法（稀釋涂布平板法）。接種的目的是使聚集在一起的微生物分散成單個細胞，并在培養基表面形成單個細菌繁殖而成的子細胞群體菌落。劃線分離法，方法簡單；涂布分離法，單菌落更易分開，但操作復雜些。2、固定化酶(insolubleenzyme)就是將水溶性的酶用物理或化學的方法固定在某種介質上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。固定化的方法有吸附法、共價偶聯法、交聯法和包埋法等。3、植物組織培養的原理是植物細胞具有全能性，其具體過程：外植體→愈傷組織→胚狀體→新植體，其中脫分化過程要避光，而再分化過程需光。4、在植物組織培養時，通過調節生長素和細胞分裂素的比值能影響愈傷組織分化出根或芽。【詳解】（一）分析題意可知，本實驗目的是從淤泥中分離到一種高效降解富營養化污水污染物的細菌菌株，制備固定化菌株。（1）分離純化細菌最常用的方法是劃線分離法或涂布分離法，兩種方法均能在固體培養基上形成單菌落。為了獲得能高效降解富營養化污水污染物的菌株，還需對分離的菌株進行誘變處理，再經篩選和鑒定。（2）固定化的方法有吸附法、共價偶聯法、交聯法和包埋法等。由于菌株與特定介質的結合不宜直接采用交聯法和共價偶聯法，故可以采用的2種方法是包埋法和吸附法。（3）由于該菌株只能在添加了特定成分X的培養基上繁殖，可推測特定介質能為菌株繁殖提供X，故該公司對外只提供固定化菌株，有利于保護該公司的知識產權。（二）（1）生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性，為保護三葉青的遺傳多樣性和保證藥材的品質；三葉青的林下種植，是利用間種技術。（2）分析題意可知，從質粒上復制并切割出一段可轉移的DNA片段（TDNA），DNA復制需要DNA聚合酶，故可知，酚類化合物誘導發根農桿菌質粒上vir系列基因表達，形成DNA聚合酶和限制性核酸內切酶等。根據植物組織培養技術過程可知，相應植物激素可以促使葉片細胞脫分化形成愈傷組織，再分化形成毛狀根。（3）剪取毛狀根，轉入含頭孢類抗生素的固體培養基上進行多次繼代培養，培養基中添加抗生素的主要目的是殺滅發根農桿菌。最后取毛狀根轉入液體培養基、置于搖床上進行懸浮培養，通過控制搖床的轉速和溫度，調節培養基成分中的營養元素以及生長調節劑的種類和濃度，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。4．全能性脫分化隨著高CK誘導時間的延長，野生型的W基因表達量顯著升高隨著高CK誘導時間的延長，突變體的W基因表達量低于野生型ACD【分析】植物組織培養依據的原理為植物體細胞的全能性，即已經分化的細胞仍然具有發育成完整植株的潛能；生長素和細胞分裂素能促進細胞分裂分化，在培養的不同時期對兩者的比例會有不同要求，在再分化過程中，生長素高，促進根的分化，細胞分裂素比例高，促進芽的分化。植物組織培養的條件：①細胞離體和適宜的外界條件（如適宜溫度、適時的光照、pH和無菌環境等）；②一定的營養（無機、有機成分）和植物激素（生長素和細胞分裂素）。【詳解】（1）離體的植物組織培養成完整植株的過程體現了細胞的全能性。已分化的細胞形成愈傷組織的過程稱之為脫分化。（2）由圖可知，野生型的W基因表達量與高CK誘導時間的關系是隨著處理時間的延長，W基因的表達量顯著升高，突變體的W基因的表達量明顯少于對照組，說明在高CK誘導下A基因促進W基因表達。（3）由題可知，材料甲體內的W基因過量表達，突變體a的A基因不能表達，野生型是正常的，分析圖2可知，由野生型曲線和突變體a曲線對比可知，A基因在愈傷組織分化生芽的過程中起作用，缺失A基因時W基因表達不能促進生芽；由材料甲曲線和野生型曲線比較可知，過量表達W基因可使生芽時間提前，故選ACD。5．細胞分化程度低，容易誘導產生愈傷組織Ⅰ、Ⅱ、Ⅲm1+1.0浸泡法（長時間處理）沾蘸法（短時間處理）Ⅰ【分析】愈傷組織是由一團未分化的細胞組成的，在組織培養中，條件適宜就會分化成各種組織。如果培養基中細胞分裂素和生長素的比例合適，會促進愈傷組織的生長，分化出根和莖葉；細胞分裂素太多時，有利于芽的分化、抑制根的形成；生長素用量太多時，有利于根的分化、抑制芽的形成；而當生長素少，細胞分裂素也不多時，則愈傷組織繼續生長，不發生分化。基因的選擇性表達是指基因在特定的時間和空間條件下有選擇表達的現象，據此分析。【詳解】（1）在誘導愈傷組織形成時，通常采用莖尖、幼葉做外植體，因為這些部位的細胞分裂能力強、分化程度低，全能性容易表達，容易誘導產生愈傷組織。（2）Ⅰ過程愈傷組織形成是離體的植物細胞脫分化的結果，脫分化過程中細胞的結構和功能發生的明顯改變，成為未分化狀態；Ⅱ、Ⅲ過程形成幼芽、根的過程存在細胞的分化，分化和脫分化都存在基因的選擇性表達，故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段都存在基因的選擇性表達。（3）根據題意，表中數據為品種B的最佳激素配比，若要確定品種A的Ⅰ階段最佳細胞分裂素濃度，以0.5μmol/L為梯度，可參考m1為中間值，故實驗中細胞分裂素最高濃度可設為m1+1.0μmol/L。（4）實驗中用生長素處理插條的方法可選用浸泡法或沾蘸法，浸泡法時間長、所需濃度低，而沾蘸法處理時間短、所需濃度高；因此Ⅲ過程中分別選用濃度低于或高于n3μmol/L的生長素處理品種A的幼苗芽，選用低濃度生長素時的處理方法為浸泡法，時間長，而選用高濃度生長素時處理方法為沾蘸法，時間短，都能達到比較適宜的濃度，達到最佳生根效果。（5）秋水仙素可抑制紡錘體形成，導致染色體加倍形成多倍體，愈傷組織分裂旺盛，故在Ⅰ階段用秋水仙素處理，最易獲得由單個細胞形成的多倍體。模擬檢測1．C【分析】在植物組織培養時，需要添加植物激素，其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。植物激素的濃度、使用的先后順序及用量的比例等，都會影響實驗的結果。生長素與細胞分裂素的用量比值高時，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低時，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值適中時，促進愈傷組織的形成。植物組織培養的流程為：制備MS培養基外植體消毒接種培養移栽栽培。【詳解】A、外植體接種前常進行流水沖洗、酒精處理、消毒液處理等消毒措施，最后為了避免消毒液的危害，需要用無菌水清洗三次，A正確；B、在以快速繁殖為主要目的時，菊花未開花植株的莖上部新萌生的嫩枝是最為常用的外植體，因為該處細胞分裂能力強、分化程度低，全能性容易表達，B正確；C、培養形成的愈傷組織需要轉移到分化培養基中才能再分化形成植株，C錯誤；D、為充分利用培養條件，每個錐形瓶可接種6～8個外植體，接種后，將封口膜重新扎好，D正確。故選C。2．B【分析】1、無性生殖指的是不經過兩性生殖細胞結合，由母體直接產生新個體的生殖方式。2、由親本產生的有性生殖細胞，經過兩性生殖細胞（例如精子和卵細胞）的結合，成為受精卵，再由受精卵發育成為新的個體的生殖方式，叫做有性生殖。【詳解】無性生殖是不經生殖細胞的兩兩結合，由母體直接產生新個體的方式。從本質上講，由體細胞進行的繁殖就是無性生殖。主要種類包括：分裂生殖、孢子生殖、出芽生殖、營養生殖（嫁接、壓條、扦插等）、組織培養和克隆等。因此，草莓借助匍匐莖繁殖后代的過程中，沒有兩性生殖細胞的結合，由母體直接產生新個體，屬于營養繁殖，B正確。故選B。3．C【分析】據圖分析，紅豆杉莖尖分生組織通過脫分化過程形成愈傷組織，一方面愈傷組織通過再分化形成胚狀體，進而培養成紅豆杉植株；另一方面，愈傷組織培養增殖產生更多的愈傷組織細胞，從愈傷組織細胞中提取紫杉醇。【詳解】A、誘導紅豆杉莖尖經過脫分化過程形成愈傷組織，A錯誤；B、培養基中生長素和細胞分裂素的用量比會影響細胞分化的方向，整個培養過程中生長素和細胞分裂素的比例不是固定不變的，B錯誤；C、用液體培養基培養固定在一定空間內的愈傷組織生產紫杉醇時，需要通入無菌空氣，利于細胞進行有氧呼吸，C正確；D、同一植株不同部位的組織細胞經誘導培養獲得的植株基因型不一定相同，如花粉粒培養獲得的愈傷組織細胞內染色體數目是正常體細胞的一半，D錯誤。故選C。4．C【分析】消毒和滅菌的比較：

【詳解】A、無菌技術中，若處理對象為液體，可以用高壓蒸汽滅菌法滅菌，A錯誤；B、培養皿可用干熱滅菌法滅菌，培養基一般用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌，B錯誤；C、高壓蒸汽滅菌時間達到后待壓力降至零時，再打開排氣閥排氣，C正確；D、外植體消毒一般采用70%的酒精和0.1%的氯化汞溶液處理，D錯誤。故選C。5．（1）蒸餾壓榨萃取（2）植物組織培養（植物）細胞的全能性蔗糖失水【分析】1、植物芳香油的提取方法：蒸餾法、壓榨法和萃取等。（1）蒸餾法：芳香油具有揮發性，把含有芳香油的花、葉等放入水中加熱，水蒸氣能將揮發性較強的芳香油攜帶出來，形成油水混合物；冷卻后，油水混合物又會重新分成油層和水層，除去水層便得到芳香油，這種提取方法叫蒸餾法。根據蒸餾過程中原料放置的位置的標準，將水蒸氣蒸餾法劃分為水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾。（2）萃取法：這種方法需要將新鮮的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸點的有機溶劑中，是芳香油充分溶解，然后蒸去低沸點的溶劑，剩下的就是芳香油。（3）壓榨法：在橘子、檸檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量較多，可以用機械壓力直接榨出，這種提取方法叫壓榨法。2、MS培養基含大量元素、微量元素、有機物等，特別包括植物生長素、細胞分裂素等植物生長調節物質。（1）植物芳香油的提取方法有蒸餾、壓榨和萃取等方法，而青蒿素幾乎不溶于水，易溶于有機溶劑，所以應采用萃取法。（2）要用青蒿芽通過植物組織培養技術可以大量獲得青蒿素的幼苗，植物組織培養的原理是植物細胞的全能性，已經分化的細胞依然具有發育成完整個體的全套遺傳信息。MS固體培養基中應用蔗糖作為碳源，既可以提供能量還可以維持細胞滲透壓。如果用葡萄糖作碳源會導致植物細胞失水而影響生長，葡萄糖可以做為微生物培養基的碳源。6．酵母懸液氣泡酒中的酶難以回收，不能再次利用；酶混合在酒體中，影響產品質量包埋法滅菌酒—水混合物（液）固定化醋桿菌含多種酶，能實現連續發酵、連續生產的目的一系列不同濃度還原糖的標準曲線反向拼接啟動部位（或啟動子）CaCl2讓農桿菌恢復正常的生理狀態，表達抗生素抗性基因受傷的沾在根上的瓊脂培養基花藥離體【分析】基因工程技術的基本步驟：1、目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成.2、基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。3、將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。4、目的基因的檢測與鑒定：（1）分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質抗原抗體雜交技術；（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【詳解】（一）（1）用干酵母作為發酵菌釀制果酒時，需先將適量干酵母放在小燒杯中，加入少量溫水（＜40℃）和一小撮蔗糖制成酵母懸液，待其出現氣泡，表明干酵母已活化。（2）酵母菌在生長繁殖和進行發酵時，會產生少量尿素，尿素會與酒精反應生成有害物質，可用脲酶處理予以分解，由于酒中的酶難以回收，不能再次利用；酶混合在酒體中，影響產品質量，故在實際生產過程中不宜直接將脲酶加入酒體中。海藻酸鈉起載體作用，是包埋法常用的載體。實際操作中將脲酶和海藻酸鈉混合，用注射器滴入凝結液中形成珠粒，這種固定化酶的方法稱為包埋法。（3）用果酒釀制果醋時，發酵瓶中先裝八分滿的經滅菌處理的鋸末，然后加入含有醋桿菌的酒水混合物使醋桿菌附著在鋸末上，成為固定化醋桿菌；由于醋酸發酵需要多種酶參與，固定化醋杵菌含多種酶，能實現連續發酵、連續生產的目的，因此醋酸發酵時采用的是固定化醋桿菌而不是固定化酶。（4）為進一步測定果醋中還原糖的含量，可以在發酵產物中加入還原糖顯色劑，用光電比色法測定顯色產物的光密度值，并將測定值與一系列不同濃度還原糖的標準曲線比對，計算其含量。（二）（1）在重組DNA分子步驟中，采用不同的限制酶切割含目的基因的DNA片段和載體DNA，可以防止目的基因和切割后的載體DNA自身環化及反向拼接；影響拼接效率的主要因素有反應溶液的鹽離子濃度、溫度、滲透壓、目的基因的濃度、載體DNA的濃度、反應時間、酶的用量等。為使PRSV高效表達，需要對重組載體上目的基因相關的啟動子序列進行修飾。（2）農桿菌介導法是目前植物轉基因技術的常用方法。使用該方法需先獲取活性強的農桿菌菌液，再通過冰浴、離心、去上清液等相應的溶液處理，最后加入適量預冷的含15%甘油的CaCl2溶液，制成感受態農桿菌細胞。轉化后的農桿菌要正常培養一段時間，才能置于含特定抗生素的培養基上篩選，正常培養一段時間的目的是讓農桿菌恢復正常的生理狀態，表達抗生素抗性基因，便于目的記憶的篩選。用農桿菌感染時，應優先選用木瓜受傷的葉片與含重組質粒的農桿菌共同培養，選用這種葉片的理由是：葉片傷口處的細胞釋放出大量酚類物質，可吸引農桿菌移向這些細胞。（3）試管苗需鍛煉后才可移栽至大田，將試管苗從培養基中移出時要用鑷子小心取出，需徹底洗干凈根部，尤其是洗去沾在根上的瓊脂培養基以免栽后發霉。（4）為了快速獲得穩定遺傳的抗環斑病木瓜需要采用單倍體育種的方法，可選擇花藥（離體）培養獲得的細胞系作為受體細胞，然后經過秋水仙素處理染色體數目加倍后獲得純種。7．（1）識別的特異性更高（2）靶位點能表達Cas9蛋白和特異的向導RNA農桿菌植物組織培養（3）增強將正常水稻和OsERF922基因敲除水稻分別接種子囊菌，觀察對比兩者稻瘟病的發病狀況【分析】1、基因編輯又稱基因組編輯或基因組工程，是一種新興的比較精確的能對生物體基因組特定目標基因進行修飾的一種基因工程技術或過程。2、基因編輯依賴于經過基因工程改造的核酸酶，也稱“分子剪刀”，基因編輯以其能夠高效率地進行定點基因組編輯，在基因研究、基因治療和遺傳改良等方面展示出了巨大的潛力。（1）依圖示信息可知，Cas9蛋白對目標DNA分子進行精準定位，對目標位點進行準確切割，依賴于核酸內切酶Cas9具有專一性，可以剪切特定的堿基序，故向導RNA和Cas9蛋白形成的復合物，在功能上接近于限制酶，但是它比限制酶更具備的優勢是識別的特異性更高。（2）結合基因工程的基本步驟可知，利用CRISPR/Cas9技術獲得了水稻OsERF922基因敲除植株的步驟為：根據OsERF922基因序列，選擇合適的靶位點，設計向導RNA，然后利用PCR反應得到向導RNA對應的DNA片段，將該片段連接到CRISPR/Cas9載體上，得到CRISPR/Cas9基因表達載體；CRISPR/Cas9基因表達載體應該具備的能力是能表達Cas9蛋白和特異的向導RNA，以實現定向改造的目的；將目的基因導入水稻細胞常用方法為農桿菌轉化法，故可將CRISPR/Cas9基因表達載體導入農桿菌，并用它侵染水稻細胞；將水稻細胞培養為水稻植株的方法為植物組織培養技術。（3）結合題意“下調OsERF922基因的表達能提高植物與防御相關的一些基因的表達量”，據此可推測OsERF922基因敲除水稻植株（OsERF922基因少）對稻瘟病的抵抗力會增強；為證明上述結論，則實驗的自變量為OsERF922基因的有無，因變量為水稻稻瘟病的發病狀況，故可設計實驗如下：將正常水稻和OsERF922基因敲除水稻分別接種子囊菌，觀察對比兩者稻瘟病的發病狀況。8．涂布（接種）硝態氮（或NO3）酸堿指示劑高壓蒸汽滅菌包埋無菌水表面積與體積比（或相對表面積）提高污水中的C/N，以提高細菌對污水中NO3的去除率。構建重組DNA分子基因文庫抗生素0.71%C培養基中加入除草劑濕度全能性表達充分【分析】1、基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法態細胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質抗原抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。2、分析柱形圖：對比游離菌株和固定化菌株可知，固定化會使細菌的反硝化效率略有下降；在一定范圍內，隨著C/N升高，NO3的去除率升高。【詳解】（一）（1）根據題意可得，篩選目的菌采用的是稀釋涂布平板法，因此將1g活性污泥梯度稀釋，各取0．1ml稀釋液涂布到選擇培養基上。由于反硝化細菌是以硝態氮作為氮源的一類微生物，故初篩培養基中的氮源應是硝態氮：反硝化細菌可將硝態氮轉化為氮氣，反應過程中有2NO3+10e+12H+→N2+6H2O，消耗培養基中的H+，所以培養基中可以加入酸堿指示劑，用于鑒別是否為反硝化細菌。（2）溶液的滅菌方法通常采用高壓蒸汽滅菌法；采用包埋法固定，獲得固定化小球，用無菌水沖洗并保存。包埋法制作的凝膠球如果過大會使得小球的相對表面積（即表面積與體積之比）減小，影響物質交換，進而影響反硝化效率。（3）加入淀粉作為碳源，能夠提高污水中的C/N值，結合題表中數據可分析得，提高污水中的C/N值，能夠提高細菌對污水中NO3的去除率。（二）（1）在基因工程的操作程序中，核心步驟是基因表達載體的構建，因此題中培育該轉基因抗除草劑玉米的核心環節是構建重組DNA分子，如果抗除草劑基因的堿基對序列未知，可以從基因文庫中獲得目的基因。（2）采用農桿菌轉化法導入抗