2.1.2植物細胞工程的應用（教師版）

《第2章細胞工程》第1節(jié)植物細胞工程二植物細胞工程的應用必會知識考點梳理拓展延伸易錯警示必會知識一植物繁殖的新途徑1．快速繁殖(1)概念：快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術，又叫微型繁殖技術。(2)優(yōu)點：高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖：能夠保持優(yōu)良品種的遺傳特性(3)應用：一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟林木、無性繁殖作物和瀕危植物等都實現(xiàn)了利用快速繁殖技術來提供苗木。甘蔗、桉樹和鐵皮石斛等的試管苗，已形成一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。2．作物脫毒(1)背景：無性繁殖的作物易感染、積累病毒，且很容易傳給后代，導致作物產(chǎn)量降低、品質變差，而植物頂端分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少，甚至無病毒。(2)方法：在植物分生區(qū)附近(如莖尖)取材，通過植物組織培養(yǎng)技術，可獲得脫毒苗。(3)優(yōu)點：提高作物產(chǎn)量和品質。(4)實例：馬鈴薯、草莓、甘蔗、菠蘿和香蕉等都已培育出脫毒苗。3．人工種子(1)定義：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。(2)優(yōu)點①解決了某些作物品種繁殖能力差、結子困難或發(fā)芽率低等問題；②固定雜種優(yōu)勢：③快速高效的繁殖方式：④可控制植物的生長發(fā)育與抗逆性：⑤用人工種子播種可以節(jié)約糧食。(3)實例：我國科學工作者已經(jīng)成功培育了芹菜、花椰菜、桉樹和水稻的人工種子，并得到較高的發(fā)芽率。必會知識二作物新品種的培育1．單倍體育種(1)原理：染色體變異，其中花藥離體培養(yǎng)過程是利用植物細胞的全能性。(2)方法：花藥離體培養(yǎng)和人工誘導染色體數(shù)目加倍。(3)過程：(4)優(yōu)缺點①優(yōu)點：后代都是純合子；明顯縮短育種年限。②缺點：技術相對復雜，需與雜交育種結合，其中花藥離體培養(yǎng)需要植物組織培養(yǎng)技術的支持。(5)成果：在單倍體育種領域，我國科學家作出了突出貢獻，早在1974年就成功地培育出世界上第一個單倍體作物新品種—單育1號煙草；后來，把單倍體育種與常規(guī)育種結合起來，育成了水稻、玉米、油菜、甘藍和甜椒等作物的新品種。(1)單倍體育種的目的不是獲得單倍體本身，因為單倍體是高度不育的，在生產(chǎn)上沒有實際價值，因此需誘導單倍體(種子階段或幼苗階段)的染色體數(shù)目加倍。(2)單倍體育種和多倍體育種均需要用秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍。單倍體育種需要先利用植物組織培養(yǎng)技術形成單倍體幼苗，但多倍體育種一般不使用植物組織培養(yǎng)技術。2．突變體的利用(1)過程：在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此它們容易受到培養(yǎng)條件和誘變因素(如射線、化學物質等)的影響而產(chǎn)生突變，從產(chǎn)生突變的個體中可以篩選出對人們有用的突變體，進而培育成新品種。(2)原理：突變及植物細胞的全能性，突變包括基因突變和染色體變異兩種。(3)優(yōu)點：可以得到具有抗逆性(抗鹽堿、抗病和抗除草劑等)、含有高蛋白以及高產(chǎn)的植株，并加快育種進程。(4)缺點：①突變不定向，需要處理大量突變材料；②突變少利多害，符合人們需要、有利的突變比較少。(5)實例：抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草等。必會知識三細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1．次生代謝物：植物代謝會產(chǎn)生一些一般認為不是植物基本的生命活動所必需的產(chǎn)物—次生代謝物。次生代謝物是一類小分子有機化合物(如酚類、萜類和含氮化合物等)。在植物抗病，抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來源。2．細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：由于植物細胞的次生代謝物含量很低，從植物組織提取會大量破壞植物資源，有些產(chǎn)物又不能或難以通過化學合成途徑得到，因此人們期望利用植物細胞培養(yǎng)來獲得目標產(chǎn)物，這個過程就是細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。3．植物細胞培養(yǎng)：是指在離體條件下對單個植物細胞或細胞團進行培養(yǎng)使其增殖的技術。4．優(yōu)點：不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，因此對于社會、經(jīng)濟、環(huán)境保護具有重要意義。5．實例(1)從紫草細胞中提取紫草寧；(2)我國科學家篩選出高產(chǎn)紫杉醇的細胞用于生產(chǎn)紫杉醇；(3)我國在人參、三七等植物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)領域也取得了很大的進展。必備技能典例精講模型秒殺巧思妙解必備技能一植物繁殖的新途徑[例1](2022·浙江金華·校聯(lián)考三模)通過組織培養(yǎng)技術，可把植物組織細胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過人工種皮包裝得到人工種子(如圖所示)，人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長。這屬于植物微型繁殖。下列敘述錯誤的是()A．該微型繁殖技術能保持植物原有的遺傳特性B．人工種皮需具備透氣性以保持胚狀體的活力C．人工胚乳中需添加有機營養(yǎng)及植物激素，不需添加無機鹽D．將圖中的胚狀體換成愈傷組織，在適宜條件下也可萌發(fā)生長[答案]C．[解析]A、該微型繁殖技術能保持優(yōu)良品種的遺傳特性，A正確；B、人工種皮具備透氣性，可以保證胚狀體進行有氧呼吸時對氧的需求，以保持胚狀體的活力，B正確；C、人工胚乳應該含有植物激素、礦質元素和糖等物質，以保證胚狀體的正常生長，C正確；D、愈傷組織具有發(fā)育成完整個體的潛能，將圖中的胚狀體換成愈傷組織，在適宜條件下也可萌發(fā)生長，D正確。故選C。[例2](2022秋·寧夏石嘴山·高三石嘴山市第三中學?？茧A段練習)草莓是以母株形成的匍匐莖作為子苗進行繁殖的，容易受到病毒侵襲，造成嚴重的品種退化。培育脫毒苗，是防治草莓病毒病的根本對策。下圖是利用植物組織培養(yǎng)技術獲得脫毒苗的基本過程。下列相關敘述錯誤的是(

)外植體→脫分化X→A．外植體往往選擇草莓匍匐莖的莖尖B．X是有特定結構和功能的薄壁組織團塊C．生長素和細胞分裂素的濃度、用量比例會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[答案]B[解析]A、植物分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少，甚至無病毒，因此以其為外植體進行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗，A正確；B、外植體經(jīng)脫分化失去其特有的結構和功能，轉變成未分化的細胞，進而形成不定形的薄壁組織團塊，即愈傷組織，B錯誤；C、生長素和細胞分裂素的濃度、用量比例會影響脫分化和再分化，一般生長素較多促進生根，細胞分裂素較多促進長葉，C正確；D、愈傷組織具有較強的增殖能力，適宜用誘變因素處理獲得突變體，D正確。故選B。必備技能二細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)[例3](2022春·陜西西安·高二?？计谀?科學家從紅豆杉樹皮中分離出具有高抗癌活性的紫杉醇，為避免紅豆杉遭受掠奪式砍伐，同時獲得紫杉醇，某科研小組設計了如下圖所示的實驗流程，并發(fā)現(xiàn)另有植物甲產(chǎn)生的物質X可提高紫杉醇抗癌效果。下列有關敘述錯誤的是(

)A．誘導生根、生芽時，培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比值相同B．利用植物組織培養(yǎng)技術快速繁殖紅豆杉植株可以保持其優(yōu)良的遺傳特性C．紫杉醇的工廠化生產(chǎn)主要是利用植物細胞培養(yǎng)技術使細胞增殖以獲得更多的紫杉醇D．欲獲得既產(chǎn)生紫杉醇又產(chǎn)生物質X的植株，可用植物體細胞雜交技術獲得雜種植株[答案]A．[解析]A、培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比值大于1時有利于根的形成，比值小于1時，則促進芽的形成，A錯誤；B、利用植物組織培養(yǎng)技術快速繁殖紅豆杉植株屬于無性生殖，因此可保持其優(yōu)良的遺傳特性，B正確；C、圖中獲得紫杉醇的過程只要培養(yǎng)到愈傷組織，不需要形成完整植株，利用了細胞增殖的原理，即紫杉醇的工廠化生產(chǎn)主要是利用植物細胞培養(yǎng)技術使細胞增殖以獲得更多的紫杉醇，C正確；D、植物甲和紅豆杉是不同的物種，自然狀態(tài)下存在生殖隔離，欲獲得既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質X的植株，可利用植物體細胞雜交技術獲得“紅豆杉一植物甲”雜種植株，D正確。故選A。[例4](2022·廣東廣州·統(tǒng)考一模)紫草富含一種紅色的次生代謝產(chǎn)物——紫草寧，具有抗菌、消炎的功效?？蒲腥藛T利用紫草新生的營養(yǎng)芽進行培養(yǎng)獲得愈傷組織，再使用液體培養(yǎng)基進行細胞懸浮培養(yǎng)，以獲得更多的紫草寧。下列敘述正確的是(

)A．對紫草新生的營養(yǎng)芽進行徹底滅菌后可作為外植體B．愈傷組織是由不同結構和功能的一團薄壁細胞組成C．為獲得愈傷組織，培養(yǎng)時需要加入細胞融合誘導劑D．在進行細胞懸浮培養(yǎng)的過程中，需要通入無菌空氣[答案]D．[解析]A、對紫草新生的營養(yǎng)芽進行消毒后可作為外植體，徹底滅菌會使外植體失活，A錯誤；B、愈傷組織是由沒有特定結構和功能的薄壁細胞組成的，B錯誤；C、接種外植體在愈傷組織誘導培養(yǎng)基上，經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)即可形成無序結構的愈傷組織塊，不需要加入細胞融合誘導劑，C錯誤；D、在紫草細胞培養(yǎng)過程中，為保證氧氣供應充足、使細胞與培養(yǎng)液充分接觸，需要不斷通入無菌空氣并進行攪拌，D正確。故選D。必備技能三幾種育種方法的綜合應用[例5](2022秋·西藏拉薩·高二拉薩中學?？计谀?如圖所示，將二倍體植株①和②雜交得到③，再對③做進一步處理，下列相關敘述錯誤的是(

)A．圖中花藥離體培養(yǎng)采用技術是組織培養(yǎng)B．③至④的過程中，所產(chǎn)生的變異是染色體變異C．⑤至⑥的育種原理是基因重組D．③至⑤的過程中不可能發(fā)生基因重組[答案]B．[解析]A、圖中花藥離體培養(yǎng)屬于植物組織培養(yǎng)技術，該技術體現(xiàn)了植物細胞的全能性，A正確；B、③至④的過程為誘變育種，其原理是基因突變，B錯誤；C、⑤至⑥是雜交育種，其育種原理是基因重組，C正確；D、基因重組包括減數(shù)第一次分裂前期的互換(交叉互換)和減數(shù)第一次分裂后期的自由組合型，③至⑤的過程中無生殖細胞的形成，不可能發(fā)生基因重組，D正確。故選B。[例6](2022春·內蒙古·高一?？茧A段練習)不同的育種方式具有各自優(yōu)點，下列敘述中正確的是(

)A．雜交育種能產(chǎn)生新基因和新基因型的個體B．多倍體植株與二倍體植株比較，果實小但營養(yǎng)豐富C．多倍體育種與雜交育種比較，能明顯縮短育種年限D．人工誘變育種可以提高突變率，在較短的時間內獲得更多的優(yōu)良變異類型[答案]D．[解析]A、雜交育種的原理是基因重組，基因重組只能產(chǎn)生新的基因型，不能產(chǎn)生新的基因，A錯誤；B、多倍體育種的特點是營養(yǎng)器官大，營養(yǎng)物質含量高，但結實率下降，發(fā)育遲緩，所以與二倍體植株比較，果實大且營養(yǎng)物質含量高，B錯誤；C、雜交育種獲得新品種的周期一般較長，需要不斷交配，篩選，最后篩選出集中多個優(yōu)良遺傳性狀相對穩(wěn)定的品種；多倍體育種也同樣需要幾個周期或以上，才能完成育種的過程，而單倍體育種可以當年就可培育出遺傳性狀相對穩(wěn)定的純合二倍體植株，明顯縮短了育種年限，C錯誤；D、誘變育種原理是基因突變，優(yōu)點是提高突變率，在較短時間內獲得更多的優(yōu)良變異類型；大幅度地改良某些性狀，D正確；故選D。必刷好題基礎演練能力提升巔峰突破1．(2022春·陜西·高二校考期末)下列關于農作物脫毒苗制備和應用的敘述，錯誤的是(

)A．取頂端分生組織進行組織培養(yǎng)可制備脫毒苗B．制備作物脫毒苗的原理是植物細胞具有全能性C．長期進行有性繁殖的作物易感染和積累病毒D．脫毒苗的使用可顯著提高作物的產(chǎn)量和品質[答案]C．[解析]A、頂端分生組織幾乎不含病毒，可取頂端分生組織進行組織培養(yǎng)制備脫毒苗，A正確；B、制備作物脫毒苗采用植物組織培養(yǎng)，其原理是植物細胞具有全能性，B正確；C、長期進行無性繁殖的作物易感染和積累病毒，C錯誤；D、脫毒苗取病毒極少甚至沒有病毒的頂端分生組織培養(yǎng)獲得，所以可顯著提高作物的產(chǎn)量和品質，D正確。故選C。2．(2022春·遼寧大連·高二統(tǒng)考期末)長春花的次生代謝產(chǎn)物長春胺可用于癌癥的臨床治療。研究人員用誘變劑—甲基磺酸乙酯(EMS)處理長春花的愈傷組織，篩選后進行擴大培養(yǎng)，得到了生長快且長春胺產(chǎn)量高的長春花突變細胞系。下列相關敘述錯誤的是(

)A．長春胺的工廠化生產(chǎn)技術的細胞學原理是細胞增殖B．長春胺不是長春花進行基本生命活動所必需的產(chǎn)物C．選用愈傷組織進行處理是因其易受到培養(yǎng)條件和誘變因素的影響D．突變后的愈傷組織在固體培養(yǎng)基上擴大培養(yǎng)可以獲得大量長春胺[答案]D．[解析]A、由于植物細胞的次生代謝物含量很低，從植物組織提取會大量破壞植物資源，有些產(chǎn)物又不能或難以通過化學合成途徑得到，因此人們期望利用植物細胞培養(yǎng)來獲得目標產(chǎn)物，這個過程就是細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，由此可知，長春胺的工廠化生產(chǎn)技術的細胞學原理是細胞增殖，A正確；B、長春胺是長春花的次生代謝產(chǎn)物，次生代謝不是生物生長所必需的，B正確；C、愈傷組織是脫分化后形成的高度液泡化無定型狀態(tài)的薄壁細胞，處于不斷增殖的狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條件和誘變因素的影響而產(chǎn)生突變，C正確；D、擴大培養(yǎng)需要用液體培養(yǎng)基，有利于營養(yǎng)物質的吸收和利用，因此誘變后的愈傷組織在液體培養(yǎng)基上擴大培養(yǎng)可獲得大量長春胺，D錯誤。故選D。3．(2022秋·海南儋州·高三?？奸_學考試)辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領域，辣椒素的獲得途徑如下圖所示。下列有關敘述不正確的是()A．圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細胞的脫分化和再分化過程B．對培養(yǎng)基進行滅菌時，應采用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌C．培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素用量的比值高時，有利于芽的分化D．提取細胞中的辣椒素時可以先使用纖維素酶和果膠酶破壞細胞壁[答案]C．[解析]A、圖中①是脫分化過程、②是再分化過程，A正確；B、對培養(yǎng)基進行滅菌時，應采用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌，B正確；C、培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素用量的比值高時，有利于根的分化、抑制芽的形成，C錯誤；D、植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的專一性原理，獲得原生質體需要用纖維素酶和果膠酶，D正確。故選C。4．(2021春·河北唐山·高二開灤第二中學校考階段練習)20世紀70年代，以植物細胞克隆為代表的細胞工程誕生。隨后，植物花藥培養(yǎng)以及植物體細胞雜交技術等得以確立和發(fā)展，標志著植物細胞工程技術進入了高速發(fā)展的階段。下列有關說法正確的是(

)A．可以利用植物組織培養(yǎng)脫分化所得到的胚狀體等為材料制備人工種子B．在培養(yǎng)基中加入分化誘導因子后，胡蘿卜的愈傷組織就可以誘導出試管苗C．進行植物體細胞雜交的實驗，不必考慮親本細胞的生殖隔離問題D．利用滅活的病毒能誘導植物原生質體融合的原理是細胞膜具有流動性[答案]C．[解析]A、由葉組織塊經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化后形成胚狀體為材料制備人工種子，A錯誤；B、分化誘導因子能誘導胚胎干細胞分化，但不能誘導愈傷組織細胞分化，B錯誤；C、植物體細胞雜交技術能夠克服遠緣雜交不親和的障礙，故在進行植物體細胞雜交的實驗，不必考慮親本細胞的生殖隔離問題，C正確；D、誘導植物原生質體融合不能使用滅活的病毒，滅活病毒只能誘導動物細胞的融合，D錯誤。故選C。5．(2021春·福建莆田·高二校聯(lián)考期中)芥酸會降低菜籽油的品質。油菜有兩對獨立遺傳的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量。下圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術路線，已知油菜單個花藥由花藥壁(2N)及大量花粉(N)等組分組成，這些組分的細胞都具有全能性。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(

)A．①②過程均需要植物激素來誘導細胞脫分化B．與④過程相比，③過程可能會產(chǎn)生二倍體再生植株C．圖中三種途徑中，利用①③培養(yǎng)篩選低芥酸油菜新品種(HHGG)的效率最高D．F1植株的細胞進行減數(shù)分裂時，H基因所在染色體與G基因所在染色體不發(fā)生正常聯(lián)會[答案]C．[解析]A、由題意可知，①②過程均是脫分化，都需要植物激素(生長素和細胞分裂素)的誘導，A正確；B、單個花藥由花藥壁(2N)及大量花粉(N)等組分組成，因此③過程可能產(chǎn)生二倍體再生植株，而④過程只能產(chǎn)生單倍體植株，B正確；C、題圖三種途徑中，利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸油菜新品種(HHGG)的周期短，得到低芥酸油菜新品種(HHGG)的概率高，C錯誤；D、減數(shù)分裂時，發(fā)生聯(lián)會的染色體是同源染色體，而H基因所在的染色體與G基因所在的染色體為非同源染色體，不會發(fā)生聯(lián)會，D正確。故選C。6．(2022春·山西朔州·高二懷仁市第一中學校?？计谥?基因型為AaBb的水稻的花藥通過無菌操作，接種到試管后，在一定條件下形成試管苗。下列相關敘述錯誤的是(

)A．在離體條件下，花粉經(jīng)過脫分化和細胞分裂形成不定形的愈傷組織B．愈傷組織必須從培養(yǎng)基中獲得水、無機鹽和小分子的有機物等營養(yǎng)C．一般先誘導愈傷組織生芽，再誘導愈傷組織生根，最后形成試管苗D．經(jīng)無菌培養(yǎng)獲得的試管苗的基因型是AABB、AAbb、aaBB、aabb[答案]D．[解析]A、在離體條件下，花粉經(jīng)過脫分化轉變成為具有分生能力的薄壁細胞，進而形成植物的愈傷組織，A正確；B、愈傷組織的代謝類型是異養(yǎng)需氧型，因此在愈傷組織的形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得水、無機鹽和小分子的有機物等營養(yǎng)物質，B正確；C、一般將生長良好的愈傷組織轉接到誘導生芽的培養(yǎng)基上，長出芽后，再將其轉接到誘導生根的培養(yǎng)基上，進一步誘導形成試管苗，C正確；D、基因型為AaBb的水稻經(jīng)過減數(shù)分裂可產(chǎn)生基因型為AB和ab或Ab和aB的配子，再經(jīng)過花藥離體培養(yǎng)可得到單倍體，因此可能出現(xiàn)的基因型有AB、Ab、aB、ab，D錯誤。故選D。7．(2022秋·河北滄州·高三任丘市第一中學?？计谥?為快速培育抗除草劑的水稻(2N=24)，育種工作者用下圖所示方法進行育種，下列說法不正確的是()A．過程①花藥離體培養(yǎng)的理論依據(jù)是細胞的全能性B．過程②用γ射線照射單倍體幼苗，目的是提高幼苗的突變頻率C．過程③用除草劑噴灑單倍體幼苗，目的是篩選出抗除草劑的植株D．通過過程④和過程⑤，培育出的抗除草劑植株屬于四倍體植株[答案]D．[解析]A、①過程是花藥離體培養(yǎng)，理論依據(jù)是細胞的全能性，A正確；BC、誘變可以提高突變的頻率，因此過程②用γ射線照射單倍體幼苗，目的是提高幼苗的突變頻率，過程③用除草劑噴灑單倍體幼苗，目的是要篩選出抗除草劑的植株，BC正確；D、植物組織培養(yǎng)為無性繁殖，④是單倍體植株，因此通過過程④和⑤獲得的抗除草劑植株仍然是二倍體，D錯誤。故選D。8．(2022春·福建三明·高二統(tǒng)考期末)下列關于植物細胞工程應用的敘述，錯誤的是(

)A．植物微型繁殖可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，高效快速繁殖種苗B．利用植物頂端分生組織(如莖尖)進行組織培養(yǎng)，可獲得脫毒苗C．在組織培養(yǎng)過程中對愈傷組織進行誘變處理，可能培育出新品種D．在工廠化生產(chǎn)紫草寧的過程中，必須經(jīng)脫分化、再分化形成紫草植株[答案]D．[解析]A、植物微型繁殖具有高效、快速的特點，且為無性繁殖，因而能保持親本的優(yōu)良性狀，A正確；B、利用植物組織培養(yǎng)技術，以植物莖尖等分生區(qū)為實驗材料可培育出脫毒苗，該方法利用了植物頂端分生組織具有帶毒少或無毒的特點，因此該方法獲得的苗木具有不含或很少含病毒，稱為脫毒苗，B正確；C、愈傷組織屬于未分生狀態(tài)，且分裂能力強，容易發(fā)生變異，因此對愈傷組織進行誘變處理，從分化的植株中可篩選出新品種，C正確；D、在紫草寧的工廠化生產(chǎn)的過程中要擴大培養(yǎng)細胞即可，不需要培養(yǎng)出完整的紫草植株，D錯誤。故選D。9．(2022春·福建漳州·高二漳州三中?？计谀?中醫(yī)治療疾病多用復方，三白草和魚腥草是同科不同屬的兩種常見藥用植物，二者因療效相近且具有疊加效應常被用作“藥對”，在我國全年可采收兩次。研究者欲利用原生質體融合技術將復方的配伍(兩種或兩種以上藥物配合使用)提前到個體生長或生產(chǎn)過程，并實現(xiàn)有效成分的工廠化生產(chǎn)，具體操作如圖1。(1)取魚腥草和三白草充分展開的嫩葉片，用70%乙醇和2%的次氯酸鈉對其________(填“消毒”或“滅菌”)，用無菌水沖洗葉片5次，去除殘留于葉片上的藥劑，處理后的葉片撕去表皮，切成1mm薄片備用。(2)過程①通過酶解法去除________獲取原生質體，并向三白草和魚腥草細胞酶解液中分別加入紅、綠熒光色素(帶熒光色素的原生質體仍能融合和再生)。過程②利用化學誘導劑________誘導融合，隨后在熒光顯微鏡下選擇帶________的雜種原生質體。(3)科研人員研究不同的原生質體密度對三白草和魚腥草原生質體融合率的影響，結果如圖2。注：雙核異核融合體指具有兩個不同來源細胞核的細胞。由圖2可知促進三白草和魚腥草原生質體融合的最適密度為________個·mL1，高于此密度不利于形成雙核異核融合體的原因是________________(寫出一種可能)。(4)通常情況下，能增加免疫器官的重量表明該物質具有一定的增強免疫力的作用。為判斷融合體對動物免疫力的影響，科研人員取同種小鼠30只，雌雄各半，隨機均分為三組，實驗處理如下表。組別A組B組C組(空白對照組)實驗處理三白草和魚腥草雜種愈傷組織的蒸餾水提取物三白草和魚腥草直接混合后的蒸餾水提取物________每天一次等量灌胃，連續(xù)一周，檢測各組小鼠的胸腺重量①在表格中將C組的實驗處理補充完整________。②若實驗結果為______________，則支持利用原生質體融合技術將復方的配伍提前并實現(xiàn)有效成分的工廠化生產(chǎn)。[答案](1)消毒(2)

細胞壁

PEG(聚乙二醇)

紅、綠熒光色素(3)

1×106

原生質體的相互黏連、聚集作用過強，PEG的誘導作用受到抑制；PEG的濃度等(4)

等量的蒸餾水

A、B兩組的胸腺重量相同且都大于C組[解析](1)為防止微生物污染，應取魚腥草和三白草充分展開的嫩葉片，用70%乙醇和2%的次氯酸鈉對其消毒。(2)據(jù)圖示可知，過程①通過酶解法去除細胞壁獲取原生質體。誘導植物細胞融合的方法有利用化學誘導劑PEG((聚乙二醇))誘導融合，所以過程②利用化學誘導劑PEG誘導融合。由于三百草細胞酶解液中加入了紅熒光色素，魚腥草細胞酶解液中加入了綠熒光色素，所以雜種原生質體應該帶紅、綠熒光色素。(3)由圖2柱形圖可知，在密度為1×106個·mL1時，雙核異核融合體比例最高，說明促進三白草和魚腥草原生質體融合的最適密度為1×106個·mL1。高于此密度不利于形成雙核異核融合體，因為密度過高，原生質體的相互黏連、聚集作用過強，PEG的誘導作用受到抑制。此外，影響原生質體融合的因素還應包括PEG的濃度、培養(yǎng)液的滲透壓等。(4)①因為C組為對照組，因此根據(jù)對A、B兩組的處理，C組應用等量的蒸餾水每天一次等量灌胃，連續(xù)一周。②若實驗結果為A、B兩組的胸腺重量相同且都大于C組，則支持利用原生質體融合技術將復方的配伍提前并實現(xiàn)有效成分的工廠化生產(chǎn)。10．(2022秋·遼寧·高三新余市第一中學?？计谥?現(xiàn)有兩純種小麥，一純種小麥性狀是高稈(D)、抗銹病(T)；另一純種小麥的性狀是矮稈(d)、易染銹