資源簡介

生物學(xué)高考備考教案
第十一章 生物技術(shù)與工程
課時(shí)3 植物細(xì)胞工程
師尊享·命題分析
課標(biāo)要求 核心考點(diǎn) 五年考情 核心素養(yǎng)對接
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) 2022：浙江6月T23; 江蘇T5、福建T11； 2020：天津T15、山東T13； 2019：北京T4、全國卷Ⅱ 、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。 2.科學(xué)思維——分析植物組織培養(yǎng)的原理及影響因素,養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣。 3.科學(xué)探究——通過植物組織培養(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 2020：浙江7月T29（二）（3）； 2019：全國卷Ⅱ ； 2018：江蘇T8、浙江4月T32（二）（3）
命題分析預(yù)測 1.高考對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)或科研實(shí)踐為情境,綜合考查相關(guān)知識，既有選擇題，也有非選擇題。 2.預(yù)計(jì)2024年高考仍會注重情境創(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
知識導(dǎo)圖 教材讀薄
考點(diǎn)1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)
教材幫 讀透教材 融會貫通
知識整合 教材讀厚
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)
（2）植物激素對植物組織培養(yǎng)的影響
①生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素，它們的濃度、比例等都會影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。
②按照不同的順序使用這兩類激素，會得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
使用順序 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素 有利于 細(xì)胞分裂 ，但細(xì)胞不分化
先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素 細(xì)胞既 分裂 也分化
同時(shí)使用 分化頻率提高
③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）。
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，可通過控制培養(yǎng)基中生長素和細(xì)胞分裂素的比例來實(shí)現(xiàn)。
3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
知識活用 教材讀活
情境應(yīng)用
“番茄—馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學(xué)家所想象的那樣,地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯的原因是什么？
提示 生物基因的表達(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”雜交植株的細(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. 生物體內(nèi)細(xì)胞不能表現(xiàn)全能性的原因是什么
提示 細(xì)胞中的基因會在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)。
2. 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發(fā)育的全套基因，因此生殖細(xì)胞仍具有全能性。
3. 決定植物細(xì)胞脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是什么？
提示 激素的種類、濃度、比例。
4. 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，此過程并沒有兩性生殖細(xì)胞的參與，所以是無性繁殖。
基礎(chǔ)自測
1. 植物組織培養(yǎng)的目的都是獲得完整的植株。( × )
2. 高度分化的成熟葉肉細(xì)胞不具備發(fā)育成完整植株的潛能。( × )
3. 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。( × )
4. 在植物組織培養(yǎng)過程中,細(xì)胞的遺傳物質(zhì)會發(fā)生改變。( × )
5. 脫分化和再分化是植物組織培養(yǎng)的重要過程。( √ )
6. 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。( × )
7. 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。( √ )
8. 植物體細(xì)胞雜交過程中,原生質(zhì)體融合后獲得的細(xì)胞需要進(jìn)行篩選。( √ )
高考幫 研透高考 明確方向
命題點(diǎn)1 植物組織培養(yǎng)的過程分析
1. [2021江蘇]植物組織培養(yǎng)技術(shù)常用于商業(yè)化生產(chǎn)，其過程一般為無菌培養(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)敘述錯誤的是( D )
A. 為獲得無菌培養(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)過程中也可無明顯愈傷組織形成，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)獲得的再生苗不會出現(xiàn)變異
[解析] 植物組織培養(yǎng)過程中應(yīng)注意無菌操作，為獲得無菌培養(yǎng)物，外植體要經(jīng)過表面消毒處理后，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)過程中也可無明顯愈傷組織形成，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)獲得再生苗的過程中可能會發(fā)生基因突變、染色體變異，D錯誤。
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內(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養(yǎng)豐富
D. 不帶葉片的菊花幼莖切段可以通過器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株
[解析] 用自然生長的莖段進(jìn)行組織培養(yǎng)，可取一莖段經(jīng)流水沖洗后，用 的酒精消毒 ，用無菌水清洗后再用次氯酸鈉溶液處理 ，最后再用無菌水沖洗，A錯誤；培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入，但不能阻止瓶內(nèi)外的氣體交換，B錯誤；蛭石不能為組培苗提供營養(yǎng)物質(zhì)，C錯誤；不帶葉片的菊花幼莖切段可以脫分化后再分化出根、葉等器官，最終形成完整的菊花植株，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. [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細(xì)胞脫分化形成的，A錯誤；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)胞壁再生不需要誘導(dǎo)，C錯誤。
4. [2023重慶八中檢測]青枯病是一種嚴(yán)重危害馬鈴薯的病害，茄子對青枯病具有一定抗病性。研究者通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育抗青枯病的馬鈴薯新品種，在獲得的90個(gè)雜種植株中，有6個(gè)具有明顯的青枯病抗性。下列相關(guān)敘述錯誤的是( C )
A. 可以通過電融合法、高 —高 融合法等誘導(dǎo)馬鈴薯與茄子的原生質(zhì)體融合
B. 雜種細(xì)胞中來自茄子的染色體隨機(jī)丟失可以用來解釋并非所有雜種植株均抗病
C. 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)依賴細(xì)胞膜的流動性，不依賴細(xì)胞的全能性
D. 茄子和馬鈴薯之間存在生殖隔離，不能采用雜交育種的方法來培育抗病馬鈴薯
[解析] 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)依賴細(xì)胞膜的流動性和植物細(xì)胞的全能性，C錯誤。
考點(diǎn)2 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
教材幫 讀透教材 融會貫通
知識整合 教材讀厚
1.植物繁殖的新途徑
2.作物新品種的培育
項(xiàng)目 原理 優(yōu)點(diǎn) 過程
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
3.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
知識活用 教材讀活
深度思考
1. 脫毒苗和抗毒苗是一回事嗎？
[答案]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，并通過一定的方法培養(yǎng)形成的，屬于基因工程的范疇。
2. 作物脫毒時(shí)一般選取根尖或莖尖的分生區(qū)進(jìn)行組織培養(yǎng)的原因是什么？
[答案]提示 植物分生區(qū)病毒極少，甚至無病毒，用分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，能得到大量脫毒苗。
基礎(chǔ)自測
1. 葡萄的扦插、桃樹的嫁接、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整個(gè)的生命過程中始終進(jìn)行。( × )
高考幫 研透高考 明確方向
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浙江檢測]植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等方面有著廣泛的應(yīng)用，并且取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。下列相關(guān)敘述正確的是( A )
A. 鐵皮石斛試管苗的快速繁殖屬于無性繁殖
B. 取馬鈴薯的莖段經(jīng)酒精和次氯酸鈉消毒可培養(yǎng)成脫毒作物
C. 油菜經(jīng)單倍體育種培育成的作物都能穩(wěn)定遺傳且表型一致
D. 紫草細(xì)胞要經(jīng)過脫分化和再分化培育才可進(jìn)行工廠化生產(chǎn)提取藥物和色素
[解析] 利用植物芽尖或莖尖進(jìn)行植物組織培養(yǎng)可以培育脫毒苗，因?yàn)榍o尖、芽尖等分生區(qū)病毒很少或無病毒，題述情況為消毒，B錯誤。雜種親本通過單倍體育種獲得的新品種表型不同，C錯誤。紫草細(xì)胞只要經(jīng)過脫分化形成愈傷組織即可進(jìn)行工廠化生產(chǎn)提取藥物和色素，D錯誤。
2. [多選]花粉植株是體細(xì)胞遺傳研究和突變育種的理想材料。如圖是培育四季柑橘 植株的過程示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是( CD )
A. 花粉植株培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性，其技術(shù)是植物組織培養(yǎng)
B. 過程③是細(xì)胞再分化，其根本原因是基因的選擇性表達(dá)
C. 四種培養(yǎng)基中所含植物激素的種類和比例相同
D. 觀察處于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖細(xì)胞，可觀察到18條染色體
[解析] 圖中四種培養(yǎng)基的差異主要表現(xiàn)在植物激素的含量上，C錯誤；分析題意，四季柑橘的染色體數(shù)目為 ，圖示為花粉植株處理過程，則分裂中期的柑橘花粉植株根尖細(xì)胞，可觀察到9條染色體，D錯誤。
教師尊享·備課題組
1. [2020山東]兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會導(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，過程如圖所示。下列說法錯誤的是( C )
A. 過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)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(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)體的過程，該過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)胞融合后有的可能會存留在雜種細(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，過程②用不同劑量的紫外線照射的目的是斷裂中間偃麥草的染色體，B正確；圖中過程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融合動物細(xì)胞，C錯誤；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。
2. [2019江蘇]為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株再生能力,某研究小組的實(shí)驗(yàn)過程如圖。下列敘述正確的是( D )
A. 過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在 蔗糖溶液中
B. 過程②需提高生長素的比例以促進(jìn)芽的分化
C. 過程③需用秋水仙素處理誘導(dǎo)細(xì)胞壁再生
D. 原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁但仍保持細(xì)胞的全能性
[解析] 過程①獲得的原生質(zhì)體不能懸浮在 的蔗糖溶液中， 的蔗糖溶液可導(dǎo)致原生質(zhì)體失水皺縮甚至死亡，A錯誤；過程②為再分化過程，需提高細(xì)胞分裂素的比例以促進(jìn)芽的分化，B錯誤；愈傷組織細(xì)胞有細(xì)胞壁，過程③不需用秋水仙素處理，C錯誤；原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁，但含有細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)，即含有全部的遺傳信息，原生質(zhì)體仍保持細(xì)胞的全能性，D正確。
3. [2020天津，10分]某植物有 、 兩品種。科研人員在設(shè)計(jì)品種 組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，參照品種 的最佳激素配比（如表）進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。
據(jù)表回答：
（1） Ⅰ階段時(shí)通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體，原因是細(xì)胞分化程度低，容易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。
[解析] 選擇莖尖、幼葉等作為外植體是因?yàn)槠浼?xì)胞分化程度低，誘導(dǎo)其脫分化形成愈傷組織更容易。
（2） 在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中發(fā)生基因選擇性表達(dá)的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段。
[解析] Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段分別涉及脫分化、再分化和再分化過程，細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能在這些階段都發(fā)生了變化，都存在基因的選擇性表達(dá)。
（3） 為確定品種 的Ⅰ階段的最適細(xì)胞分裂素濃度，參照品種 的激素配比 ，以 為梯度，設(shè)計(jì)5個(gè)濃度水平的實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞分裂素最高濃度應(yīng)設(shè)為 。
[解析] 因?yàn)?為品種 在Ⅰ階段的最佳激素配比中的細(xì)胞分裂素濃度，所以確定品種 在Ⅰ階段的最適細(xì)胞分裂素濃度時(shí)，若以 為梯度設(shè)計(jì)5個(gè)濃度水平，設(shè)置的濃度由低到高應(yīng)依次為 、 、 、 、 （單位均為 ）。
（4） Ⅲ階段時(shí)，科研人員分別選用濃度低于或高于 的生長素處理品種 幼芽都能達(dá)到最佳生根效果，原因是處理幼芽時(shí)，選用低濃度生長素時(shí)的處理方法為浸泡法（長時(shí)間處理）,選用高濃度生長素時(shí)的處理方法為沾蘸法（短時(shí)間處理）。
[解析] 誘導(dǎo)生根時(shí)，用浸泡法處理幼芽時(shí)使用的生長素濃度較低，處理時(shí)間較長，用沾蘸法處理幼芽的時(shí)間較短，使用的生長素濃度較高，二者均可以得到最佳生根效果。
（5） 在Ⅰ階段用秋水仙素對材料進(jìn)行處理，最易獲得由單個(gè)細(xì)胞形成的多倍體。
[解析] 秋水仙素通過抑制分裂期紡錘體的形成使染色體數(shù)目加倍；Ⅱ、Ⅲ階段中部分細(xì)胞可能已發(fā)生分化，失去了分裂能力，故用秋水仙素處理這兩個(gè)階段的材料，并非所有細(xì)胞的染色體數(shù)目都會加倍；而Ⅰ階段形成的愈傷組織細(xì)胞都由已分化細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成，分化程度較低，分裂能力較強(qiáng)，因此用秋水仙素處理該階段的材料可使染色體數(shù)目加倍，更容易獲得由單個(gè)細(xì)胞形成的多倍體。
作業(yè)幫 練透好題 精準(zhǔn)分層
基礎(chǔ)過關(guān)
一、選擇題
1. [2023石嘴山檢測]在下列過程中，需要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是( A )
①培育轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”植株
②利用紫草細(xì)胞獲得治療燙傷的紫草寧
③利用秋水仙素處理萌發(fā)的四倍體小黑麥種子或幼苗獲得八倍體植株
④利用細(xì)胞工程培養(yǎng)“番茄—馬鈴薯”雜種植株
⑤利用莖尖大量繁殖三倍體無子西瓜
A. ①②④⑤ B. ③④⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③
[解析] 培育轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”植株，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，①正確；利用紫草細(xì)胞獲得治療燙傷的紫草寧，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，②正確；利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體植株，不需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，③錯誤；利用細(xì)胞工程培養(yǎng)“番茄—馬鈴薯”雜種植株，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，④正確；利用莖尖大量繁殖三倍體無子西瓜，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，⑤正確，綜上，A符合題意。
2. [2022天津模擬]草莓是以母株形成的匍匐莖作為子苗進(jìn)行繁殖的，容易受到病毒侵襲，使品種退化。培育草莓脫毒苗可解決該問題，如圖是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗的基本過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是( B )
外植體 胚狀體 脫毒苗
A. 外植體往往選擇草莓匍匐莖的莖尖
B. 是有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁組織團(tuán)塊
C. 生長素和細(xì)胞分裂素的濃度、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 而非外植體
[解析] 莖尖無毒或病毒很少，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； 是外植體經(jīng)脫分化形成的愈傷組織，其是無特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁組織團(tuán)塊，B錯誤；脫分化和再分化對生長素和細(xì)胞分裂素的濃度、比例要求不同，生長素和細(xì)胞分裂素的濃度、比例會影響脫分化和再分化，C正確； 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 而非外植體，D正確。
3. [2023大同一調(diào)]如圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞進(jìn)行遺傳改良的過程，據(jù)圖分析下列敘述錯誤的是( B )
A. ①過程需用纖維素酶和果膠酶處理，以去除細(xì)胞壁
B. ②過程紫外線照射使愈傷組織細(xì)胞發(fā)生基因重組
C. ③過程表示原生質(zhì)體脫分化形成愈傷組織
D. ④過程中根、芽的形成是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果
[解析] ①表示去壁過程，需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶處理，A正確；②表示人工誘變過程，用紫外線照射使愈傷組織細(xì)胞發(fā)生基因突變，B錯誤；③表示脫分化過程，原生質(zhì)體在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下經(jīng)脫分化形成愈傷組織，C正確；④表示再分化過程，其中根、芽的形成是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，D正確。
4. 某課外活動小組獲得了一株性狀優(yōu)良的結(jié)球生菜，并利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)對其進(jìn)行快速繁殖。下列敘述正確的是( C )
A. 外植體消毒的過程為酒精消毒 次氯酸鈉溶液處理 無菌水清洗2～3次
B. 愈傷組織是不定形的薄壁組織團(tuán)塊，誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織時(shí)每日應(yīng)給予適當(dāng)時(shí)間和強(qiáng)度的光照
C. 誘導(dǎo)生芽培養(yǎng)基與誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基相比，前者細(xì)胞分裂素用量所占的比例更高
D. 打開封口膜后直接用流水沖洗掉幼苗根部培養(yǎng)基，再移植到消過毒的蛭石環(huán)境中煉苗處理
[解析] 外植體消毒的過程為用流水充分沖洗外植體→酒精消毒 無菌水清洗2～3次→次氯酸鈉溶液處理 無菌水清洗2~3次，A錯誤。愈傷組織是不定形的薄壁組織團(tuán)塊，誘導(dǎo)愈傷組織期間一般不需要光照，B錯誤。在誘導(dǎo)生根時(shí)，應(yīng)提高培養(yǎng)基中生長素用量所占的比例；在誘導(dǎo)生芽時(shí)，應(yīng)提高培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素用量所占的比例，C正確。打開封口膜后應(yīng)讓幼苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長幾日，再用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基，將幼苗移入消過毒的蛭石、珍珠巖等環(huán)境中煉苗，D錯誤。
5. [2023宿遷學(xué)情檢測，多選]如圖是通過植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑，下列敘述正確的是( BC )
A. 該途徑依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性
B. 過程①需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例
C. 經(jīng)過程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化
D. 過程③需使用固體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖
[解析] 植物細(xì)胞全能性的成功表達(dá)以植物細(xì)胞發(fā)育成個(gè)體為標(biāo)志，題圖所示獲得紫杉醇的途徑?jīng)]有形成完整植物體，該途徑依據(jù)的原理是細(xì)胞增殖，A錯誤；圖中①是脫分化過程，植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞脫分化的關(guān)鍵激素，它們的濃度、比例等都會影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向，因此該過程需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例，已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)過脫分化，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞，進(jìn)而形成愈傷組織，B、C正確；過程③需使用液體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖，D錯誤。
6. [2022武漢質(zhì)檢]植物細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)是指將植物細(xì)胞或較小的細(xì)胞團(tuán)懸浮在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中能夠保持良好的分散狀態(tài)。藥用植物有效成分的工業(yè)化生產(chǎn)多采用植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)技術(shù)。如圖是利用愈傷組織獲取植物細(xì)胞懸液的一種方法。下列相關(guān)說法錯誤的是( A )
A. 愈傷組織是外植體經(jīng)脫分化和再分化過程形成的
B. 愈傷組織的細(xì)胞排列疏松，方便用鑷子輕輕夾碎
C. 圖中所用到的鑷子和培養(yǎng)液都需要經(jīng)過滅菌處理
D. 采用振蕩培養(yǎng)的方式可以增加培養(yǎng)液中的溶解氧
[解析] 愈傷組織是外植體經(jīng)脫分化過程形成的，A錯誤；愈傷組織的細(xì)胞排列疏松且無規(guī)則，方便用鑷子輕輕夾碎，B正確；為防止微生物污染，圖中所用到的鑷子和培養(yǎng)液都需要經(jīng)過滅菌處理，C正確；采用振蕩培養(yǎng)的方式可以增加培養(yǎng)液中的溶解氧，也可以讓植物細(xì)胞充分接觸培養(yǎng)液，D正確。
7. [2022遼寧一模]以四倍體（基因型為 ）植株的花藥為外植體經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得植株的過程如圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是( D )
A. 此過程為單倍體育種，④獲得的植株都是純合子
B. 將花藥換成植物的莖尖可獲得能抗病毒的脫毒苗
C. 取愈傷組織進(jìn)行細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，可提高單個(gè)細(xì)胞的次生代謝物的量
D. ②③過程培養(yǎng)基中的激素比例以及光照條件均不同
[解析] 由題干信息可知，圖中的操作是花藥離體培養(yǎng)的過程，該植株的基因型為 ，則產(chǎn)生的花粉有3種，即 、 和 ，因此獲得的單倍體植株的基因型也為這3種，其中 個(gè)體為雜合子，A錯誤；植物的莖尖含病毒極少，甚至不含病毒，可以用來培養(yǎng)脫毒苗，而不能獲得抗病毒的脫毒苗，若要獲得抗病毒的植株，可以利用基因工程技術(shù)，B錯誤；取愈傷組織進(jìn)行細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)時(shí)，無法提高單個(gè)細(xì)胞的次生代謝物的量，但可以通過培養(yǎng)得到更多的細(xì)胞，從而提高次生代謝物的總量，C錯誤；分析可知，②是脫分化，③是再分化，②一般不需要光照，生長素和細(xì)胞分裂素的含量比例適中，③需要在光照條件下誘導(dǎo)芽的形成，此時(shí)生長素用量比細(xì)胞分裂素用量低，故②③過程培養(yǎng)基中的激素比例以及光照條件均不同，D正確。
二、非選擇題
8. [2023貴陽模擬，10分]甲、乙是兩種藥用植物，甲含有效成分 ，乙含有效成分 。回答下列問題:
[解析] 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，可通過加清水后用顯微鏡觀察細(xì)胞是否吸水漲破或進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)來判斷細(xì)胞是否再生出新的細(xì)胞壁。
（1） 為了培育同時(shí)含有 和 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，此過程需嚴(yán)格控制酶的使用濃度、溫度、 、處理時(shí)間（答出兩點(diǎn)即可）。再利用 人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁，請寫出一種判斷新細(xì)胞壁再生的方法:進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)（或加清水后用顯微鏡觀察細(xì)胞是否吸水漲破）。最終將雜種細(xì)胞培育成同時(shí)含有 和 的新型藥用植物。
（2） 上述獲得新型藥用植物的過程中，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)胞膜的流動性（答全給分）。
（3） 在將雜種細(xì)胞培育成新的植物體的過程中，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程中需要做的是更換植物激素比例不同的新的培養(yǎng)基（合理即可）。
9. [2023惠州調(diào)研，12分]我國科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)黃花蒿中的青蒿素（可以有效降低瘧疾患者的死亡率）而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。回答下列問題：
（1） 植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本原理是植物細(xì)胞的全能性。建立無菌體系非常重要，其中培養(yǎng)基需要用高壓蒸汽滅菌（或濕熱滅菌）法進(jìn)行滅菌。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基從物理性質(zhì)上看，通常屬于固體培養(yǎng)基。
[解析] 植物組織培養(yǎng)是指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)，其基本原理是植物細(xì)胞具有全能性。建立無菌體系非常重要，其中培養(yǎng)基需要用高壓蒸汽滅菌（濕熱滅菌）法進(jìn)行滅菌。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需要加入瓊脂，從物理性質(zhì)上看,該培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基。
（2） 植物組織培養(yǎng)過程中,獲得愈傷組織的過程稱為脫分化；研究人員在對黃花蒿進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的愈傷組織中沒有青蒿素，原因可能是（與青蒿素合成）相關(guān)的基因在愈傷組織中沒有表達(dá)。
[解析] 研究人員在對黃花蒿進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的愈傷組織中沒有青蒿素，可能的原因是與青蒿素合成相關(guān)的基因在愈傷組織中沒有表達(dá)。
（3） 將愈傷組織接種到含有特定激素的培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)其形成胚狀體，長出芽和根，進(jìn)而發(fā)育成完整的植株。某興趣小組設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，探究在組織培養(yǎng)過程中不加任何激素、生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值為1、生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值大于1以及生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值小于1對胚狀體、芽和根形成的影響，請幫助他們設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格。
[答案]
不加植物激素 生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值小于1 生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值等于1 生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值大于1
胚狀體的數(shù)量
芽的數(shù)量
根的數(shù)量
[解析] 該實(shí)驗(yàn)的目的是探究在組織培養(yǎng)過程中不加任何激素、生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值為1、生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值大于1以及生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值小于1對胚狀體、芽和根形成的影響，則設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格見答案。
10. [2023西安一調(diào),12分]為培育具有市場競爭力的無籽柑橘，研究者設(shè)計(jì)了如下流程。
請回答下列問題：
（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。
[解析] 圖中①過程表示去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體；②過程表示誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合；③過程表示采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細(xì)胞培育成雜種植株。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） ①過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)體在清水中會吸水漲破。
[解析] 植物細(xì)胞的細(xì)胞壁會阻礙細(xì)胞的融合，因此在進(jìn)行植物細(xì)胞雜交之前，必須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。原生質(zhì)體無細(xì)胞壁的保護(hù)，需要置于適宜濃度的溶液中，若放在清水中原生質(zhì)體會吸水漲破。
（3） ②過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），化學(xué)法一般是用聚乙二醇 作為誘導(dǎo)劑來誘導(dǎo)細(xì)胞融合。
[解析] 實(shí)現(xiàn)②過程原生質(zhì)體的融合依賴膜的流動性，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，化學(xué)法一般是用聚乙二醇 作為誘導(dǎo)劑來誘導(dǎo)細(xì)胞融合。
（4） ③過程通常包含脫分化和再分化的過程，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)胞的過程（或者由高度分化的植物組織或細(xì)胞形成愈傷組織的過程），誘導(dǎo)植物組織再分化時(shí)常用的“激素杠桿”體現(xiàn)在生長素的效應(yīng)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)胞分裂素的效應(yīng)高于生長素時(shí)，則主要誘導(dǎo)芽的分化、抑制根的形成。
[解析] ③植物組織培養(yǎng)過程通常包含脫分化和再分化的過程，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)胞的過程，即由高度分化的植物組織或細(xì)胞形成愈傷組織；在植物組織培養(yǎng)過程中，生長素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同調(diào)控作用非常重要，它們常作為“激素杠桿”，當(dāng)生長素的效應(yīng)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)胞分裂素的效應(yīng)高于生長素時(shí)，則主要誘導(dǎo)芽的分化、抑制根的形成。
能力提升
一、選擇題
11. [2022寧波檢測]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，下列說法錯誤的是( B )
A. 過程①②分別表示脫分化和再分化過程
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感染少的特點(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，過程①形成愈傷組織，是脫分化過程，過程②通過愈傷組織形成根、芽，是再分化過程，A正確；分析題圖可知，利用細(xì)胞培養(yǎng)物獲得辣椒素的途徑并沒有培養(yǎng)形成植株，故沒有體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性，B錯誤；植物芽尖組織的病毒極少，甚至沒有病毒，所以脫毒苗的獲得利用了芽尖組織病毒感染少的特點(diǎn)，C正確；由圖分析可知，一條途徑通過植物組織培養(yǎng)獲得脫毒苗，再從果實(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。
12. 蘆筍為雌雄異株植物，其幼莖美味可口，但雄株產(chǎn)量更高。蘆筍雄株性染色體組成為 ，雌株性染色體組成為 。如圖為培育雄株的兩種方法。下列有關(guān)敘述正確的是( B )
A. 雄株甲、丁的性染色體組成不同，甲為雜合子，丁為純合子
B. 培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素的比例影響愈傷組織的形成
C. 形成幼苗甲經(jīng)過脫分化和再分化過程，而培育雄株丁沒有經(jīng)過這兩個(gè)過程
D. 在雄株甲、丁的培育過程中均發(fā)生了基因重組，所以它們的基因型相同
[解析] 由圖示分析可知，雄株甲、丁的性染色體組成都是 ，A錯誤；培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素的比例影響愈傷組織的形成，B正確；形成幼苗甲經(jīng)過脫分化和再分化過程，而培育雄株丁也經(jīng)過了這兩個(gè)過程，C錯誤；雄株丁是通過植株乙和丙雜交而來的，所以培育過程中發(fā)生了基因重組，而雄株甲是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)得到的，該過程沒有發(fā)生基因重組，D錯誤。
13. [2023重慶城口中學(xué)檢測]利用山金柑愈傷組織細(xì)胞 和早花檸檬葉肉細(xì)胞 進(jìn)行體細(xì)胞雜交可以得到高品質(zhì)、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來源鑒定的結(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性，獲得的融合原生質(zhì)體需放在無菌水中以防雜菌污染
C. 可通過觀察融合后細(xì)胞的顏色進(jìn)行初步篩選
D. 雜種植株是四倍體，其核DNA只來自早花檸檬，線粒體DNA只來自山金柑
[解析] 病毒可誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合，但不能誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，A錯誤；細(xì)胞融合依賴膜的流動性，獲得的融合原生質(zhì)體需放在等滲的無菌溶液中，不能放在無菌水中，否則原生質(zhì)體會吸水漲破，B錯誤；由于愈傷組織細(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只來自山金柑，核DNA只來自早花檸檬，因此雜種植株仍是二倍體，D錯誤。
14. [2023重慶一中檢測]紫花苜蓿 是應(yīng)用較為廣泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓脹病。百脈根 富含單寧，單寧可與植物蛋白質(zhì)結(jié)合，不會引起家畜采食后鼓脹。科研人員利用野生型清水紫花苜蓿和里奧百脈根為材料培育抗鼓脹病的苜蓿新品種。研究流程如圖（注： 可抑制植物細(xì)胞呼吸第一階段， 可阻止線粒體的呼吸作用，二者抑制不同植物細(xì)胞正常代謝的臨界濃度不同），下列說法正確的是( D )
A. 用纖維素酶和果膠酶處理實(shí)驗(yàn)材料獲得的原生質(zhì)體由細(xì)胞膜、液泡膜及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成
B. ①過程可以使用 、滅活病毒誘導(dǎo)及電融合法，形成的雜種細(xì)胞團(tuán)因代謝互補(bǔ)可恢復(fù)生長
C. ②③過程需要在有光照、植物激素的作用下才能脫分化和再分化形成完整植株
D. ②過程的細(xì)胞中染色體數(shù)目最多有88條，③過程產(chǎn)生的再生植株是可育的多倍體
[解析] 用纖維素酶和果膠酶處理實(shí)驗(yàn)材料獲得的原生質(zhì)體由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核組成，由細(xì)胞膜、液泡膜及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成的是原生質(zhì)層，A錯誤；①過程為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，不能使用滅活的病毒誘導(dǎo)，B錯誤；②過程為脫分化形成愈傷組織，一般不需要光照，C錯誤；②過程為脫分化形成愈傷組織，雜種細(xì)胞含有44條染色體，細(xì)胞有絲分裂后期染色體數(shù)目最多，含有88條染色體，③過程產(chǎn)生的再生植株是可育的多倍體，D正確。
二、非選擇題
15. [2023重慶一中檢測，10分]土豆是重要的食品加工原料，植物細(xì)胞工程在土豆的脫毒及育種等方面有重要應(yīng)用。請回答下列問題：
（1） 培育脫毒土豆時(shí)，外植體宜選用莖尖（填“莖尖”或“葉片”），接種前注意外植體酒精消毒后，還需要用次氯酸鈉溶液處理 。
[解析] 由于莖尖含病毒很少或不含病毒，因此培育脫毒土豆時(shí)，外植體宜選用莖尖。接種前對外植體進(jìn)行酒精消毒后，還需要用次氯酸鈉溶液處理 。
（2） 植物組織培養(yǎng)常用到愈傷組織培養(yǎng)基、發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基。在設(shè)計(jì)這三種培養(yǎng)基時(shí)最主要的區(qū)別是植物激素的種類、濃度和比例。
[解析] 在設(shè)計(jì)愈傷組織培養(yǎng)基、發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基時(shí)，最主要的區(qū)別是植物激素的種類、濃度和比例。
（3） 植物組織培養(yǎng)過程中生長素起著關(guān)鍵作用。研究者獲得一株DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（催化甲基化反應(yīng)）失活的擬南芥突變體，發(fā)現(xiàn)其早期芽再生頻率高于野生型。
[解析]
① 植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。
[解析] 植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的細(xì)胞學(xué)原理是植物細(xì)胞的全能性。
② 為探究突變體早期芽再生頻率高的原因，研究者測定了生長素響應(yīng)因子 的相對表達(dá)量，結(jié)果如圖所示。已知 基因表達(dá)產(chǎn)物可以誘導(dǎo)擬南芥芽再生，該基因中存在多個(gè)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)合位點(diǎn)。請解釋突變體早期芽再生頻率高的機(jī)理：突變體中DNA甲基轉(zhuǎn)移酶失活，會導(dǎo)致基因的甲基化程度降低，進(jìn)而導(dǎo)致 基因超量表達(dá)，對生長素的響應(yīng)能力增強(qiáng)，從而誘導(dǎo)早期芽再生頻率高。
[解析] 由圖可知，突變體的 相對表達(dá)量高于野生型。DNA甲基化是指DNA序列上特定的堿基在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的催化作用下添加上甲基，雖然不改變DNA序列，但是會使相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄沉默。突變體中DNA甲基轉(zhuǎn)移酶失活，導(dǎo)致基因的甲基化程度降低，進(jìn)而導(dǎo)致 基因超量表達(dá)，對生長素的響應(yīng)能力增強(qiáng)，從而誘導(dǎo)早期芽再生頻率高。

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