2015-2016學(xué)年高中生物 專題二 細(xì)胞工程 第5課時 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)學(xué)案 新人教版選修3

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1、 專題二 細(xì)胞工程 第5課時　植物細(xì)胞工程的基本技術(shù) [目標(biāo)導(dǎo)讀]　1.簡述植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理和過程。2.結(jié)合教材P36圖2—5，描述植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理和過程。 [重難點擊]　1.植物組織培養(yǎng)的原理和過程。2.植物體細(xì)胞雜交的原理。 1．將分離得到的成熟胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，由單個細(xì)胞發(fā)育成完整的新植株，如圖所示，請分析： 分離出來的植物根細(xì)胞形成細(xì)胞團(tuán)的分裂方式是有絲分裂，從單個高度分化的植物細(xì)胞發(fā)育成一個植株，這說明植物細(xì)胞具有全能性。一棵玉米種子長成植株能稱為全能性嗎？不能。 2．簡述細(xì)胞全能性的概念。 答案　細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然

2、具有發(fā)育成完整個體的潛能。 3．構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性是具有一定的流動性。 [課堂導(dǎo)入]　 如圖為“一藤雙生”植物，一端長著番茄，另一端長著土豆，這是用嫁接技術(shù)繁殖的，人們也曾利用植物細(xì)胞融合技術(shù)培育出番茄－土豆，但是很遺憾的是沒有像圖中這樣遂人愿，但畢竟為作物新品種的培育提供了新的思路。今天我們就來學(xué)習(xí)植物細(xì)胞工程。 探究點一　細(xì)胞工程和植物組織培養(yǎng)技術(shù) 1．細(xì)胞工程的概念 原理和方法 細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué) 操作水平 細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平 目的 按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品 分類 植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞工

3、程 2.植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)——細(xì)胞的全能性 (1)細(xì)胞的全能性是指具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。 (2)體細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的選擇性表達(dá)。 小貼士　在生物體的所有細(xì)胞中，受精卵的全能性是最高的。生殖細(xì)胞，尤其是卵細(xì)胞，雖然分化程度較高，但是仍然具有較高的潛在全能性。如蜜蜂的孤雌生殖，自然界偶然出現(xiàn)的單倍體玉米等。體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)胞低得多，尤其是動物。高度分化的動物體細(xì)胞的全能性受到限制，嚴(yán)格來說只有高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核才具有全能性?？寺⊙虻某晒?，利用的就是高度分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。 3．胡蘿卜的組織培養(yǎng)過

4、程 (1)實驗原理 植物細(xì)胞一般都具有全能性，在一定的營養(yǎng)和激素條件下，可以經(jīng)過脫分化和再分化，進(jìn)而發(fā)育成完整的植株。 (2)方法步驟 ①取材：消毒后選取根的形成層部位，切取1 cm3左右的小塊，因為該部位容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。 ②接種：將組織塊接種到誘導(dǎo)培育基上，誘導(dǎo)出愈傷組織。 ③培養(yǎng)：在23～26 ℃恒溫避光條件下培養(yǎng)一段時間，再將愈傷組織轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上培養(yǎng)誘導(dǎo)出試管苗。 a．脫分化：讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程，進(jìn)而形成愈傷組織。 b．再分化：愈傷組織在一定的培養(yǎng)條件下，又可以再分化出幼根和芽，進(jìn)而形成完整的小植株

5、。 ④移栽：將試管苗移栽到大田，培養(yǎng)成正常植株。 4．組織培養(yǎng)的概念：在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，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)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。 歸納提煉 1．組織培養(yǎng)的一般步驟 離體的植物組織、器官、細(xì)胞愈傷組織胚狀體或叢芽―→試管苗。 2．進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時應(yīng)注意的五個問題 (1)無菌：植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵是避免微生物的污染，所有實驗用具要嚴(yán)格滅菌，接種過程進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作。 (2)取材：外植體的遺傳特征、取材位置都會影響愈傷組織的再分化能力。 (3)營養(yǎng)比：培養(yǎng)基中必須含有植物生長發(fā)育所需要的全

6、部營養(yǎng)物質(zhì)，其中生長素和細(xì)胞分裂素用量的比例對器官的生成起決定作用。 (4)光照時期：愈傷組織培養(yǎng)最初避光培養(yǎng)，后期見光培養(yǎng)。 (5)培養(yǎng)順序：試管苗培養(yǎng)，要先進(jìn)行生芽培養(yǎng)，再進(jìn)行生根培養(yǎng)，試管苗培養(yǎng)要在光照條件下進(jìn)行。 3．植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用 生長素/細(xì)胞 分裂素的比值 作用效果 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(jìn)愈傷組織的形成 活學(xué)活用 1．如圖所示為胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過無菌操作接入試管后，在一定的條件下，形成試管苗的培育過程。 請據(jù)圖回答下列問題： (1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長

7、，培養(yǎng)基中應(yīng)有營養(yǎng)物質(zhì)和激素。營養(yǎng)物質(zhì)包括________和小分子有機(jī)物，激素包括細(xì)胞分裂素和________兩類植物激素。 (2)此過程依據(jù)的原理是________________。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是__________，B階段除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞________等。 (3)此過程要無菌操作，主要是指對________進(jìn)行滅菌消毒。B階段需要光照，原因是________________________________________________________________________ ____________________________________

8、____________________________________。 (4)試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素，而葉的葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因__________的結(jié)果。 答案　(1)無機(jī)物　生長素　(2)細(xì)胞的全能性　有絲分裂　分化　(3)培養(yǎng)基　芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件　(4)選擇性表達(dá) 解析　植物組織培養(yǎng)是用離體的植物組織、器官或細(xì)胞接種到經(jīng)消毒滅菌的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)基含有供組織細(xì)胞生長發(fā)育所需要的無機(jī)物和小分子有機(jī)物，還有供調(diào)節(jié)細(xì)胞脫分化和再分化的細(xì)胞分裂素和生長素。由外植體發(fā)育到試管苗，脫分化階段細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，再分化階段愈傷組織經(jīng)細(xì)胞有絲分裂和細(xì)胞分化形

9、成試管苗，此階段需要光照，原因是葉中葉綠素的合成需要光照條件。 探究點二　植物體細(xì)胞雜交技術(shù) 經(jīng)過長期的實驗，科學(xué)家們采用體細(xì)胞雜交的方法，終于得到了“番茄—馬鈴薯”雜種植株。閱讀教材，回答下列問題。 1．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的一般流程 (1)獲得原生質(zhì)體：植物細(xì)胞放在含有纖維素酶、果膠酶的無菌混合酶液中消化數(shù)小時，再用過濾、離心、洗滌去除酶液，純化原生質(zhì)體。 (2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 ①過程：原生質(zhì)體融合包括細(xì)胞膜融合→細(xì)胞質(zhì)融合→細(xì)胞核融合。 ②方法 a．物理法：如離心、振動、電激等。 b．化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)能夠使原生質(zhì)體緊密接觸，導(dǎo)致細(xì)胞膜融合。 ③融合成功的

10、標(biāo)志：雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁。 (3)對雜種細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng) 2．植物體細(xì)胞雜交的原理 原生質(zhì)體融合的過程利用了細(xì)胞膜的流動性，雜種細(xì)胞發(fā)育成雜種植株利用了細(xì)胞的全能性。 3．該技術(shù)的目的和優(yōu)點 (1)植物體細(xì)胞雜交的終點：培育成雜種植株，而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)束。 (2)在育種上應(yīng)用時最大的優(yōu)點：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 4．植物組織培養(yǎng)過程為什么要嚴(yán)格控制無菌？ 答案　因為細(xì)菌等小生物比植物細(xì)胞生長繁殖快，而且會產(chǎn)生毒素，使培養(yǎng)的植物細(xì)胞很快中毒死亡。 歸納提煉 1．植物體細(xì)胞雜交流程圖解 2．植物體細(xì)胞雜交過程中無有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，屬于無性繁殖。 3．只考慮

11、兩個原生質(zhì)體的融合，如A、B兩種原生質(zhì)體發(fā)生融合后的細(xì)胞有：原生質(zhì)體A與A的融合、B與B的融合和A與B的融合。所以需要經(jīng)過篩選才能得到雜種細(xì)胞。 4．體細(xì)胞雜交植物的染色體組數(shù) (1)染色體組數(shù)目＝甲、乙兩個細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)之和，染色體數(shù)目增加，屬于染色體數(shù)目的變異。 (2)植物體細(xì)胞雜交后的植物，有幾個染色體組就稱為幾倍體。 活學(xué)活用 2．下圖為植物細(xì)胞融合及組織培養(yǎng)過程示意圖。據(jù)圖判斷下列說法的正誤。 (1)植物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(　　) (2)雜種細(xì)胞經(jīng)過④和⑤過程可以培育成雜種植株說明雜種細(xì)胞具有全能性(　　) (3)盡管愈傷組織可以

12、進(jìn)行光合作用，但其培養(yǎng)基中仍需要糖類、氨基酸等有機(jī)營養(yǎng)(　　) (4)若A的基因型為Rr，B的基因型為Yy，則最終形成的雜種植株的基因型為RrYy(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 解析　植物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙；雜種細(xì)胞經(jīng)過脫分化和再分化過程可以培育成雜種植株，說明雜種細(xì)胞具有全能性。愈傷組織沒有形成葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，所以其培養(yǎng)基中需要糖類、氨基酸等有機(jī)營養(yǎng)；若A的基因型為Rr，B的基因型為Yy，則最終形成的雜種植株的基因型為RrYy。 1．下列屬于組織培養(yǎng)的是(　　) A．花粉培養(yǎng)成單倍體植株 B．芽發(fā)育

13、成枝條 C．根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū) D．未受精的卵發(fā)育成植株 答案　A 解析　植物組織培養(yǎng)是指利用離體的植物細(xì)胞、組織、器官等，在人工條件下，經(jīng)過脫分化和再分化形成完整植株的過程。 2．植物組織培養(yǎng)中的“脫分化”過程是指(　　) A．已休眠的種子經(jīng)過處理使種子盡快萌發(fā)的過程 B．植物根尖、莖尖等處分生組織細(xì)胞有絲分裂產(chǎn)生新細(xì)胞后分化為各種組織 C．愈傷組織細(xì)胞分化為根與莖的過程 D．離體的植物組織、細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程 答案　D 解析　脫分化指讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。A、B、C都是細(xì)胞分裂、分化的過程。 3．植

14、物體細(xì)胞雜交要先除去細(xì)胞壁的原因是(　　) A．植物體細(xì)胞的結(jié)構(gòu)組成中不包括細(xì)胞壁 B．細(xì)胞壁使原生質(zhì)體失去活力 C．細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體的融合 D．細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體的發(fā)育 答案　C 解析　細(xì)胞壁的存在阻礙了原生質(zhì)體的融合，所以植物體細(xì)胞雜交要先除去細(xì)胞壁。 4．“白菜—甘藍(lán)”是科學(xué)家用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短、耐熱性強(qiáng)和易儲存等優(yōu)點。如圖是“白菜—甘藍(lán)”培育過程示意圖，請完成下列問題： (1)由雜種細(xì)胞D培育成“白菜—甘藍(lán)”植株，采用的技術(shù)手段是________________。該過程說明植物細(xì)胞具有____________________。

15、 (2)要制備“白菜—甘藍(lán)”的人工種子，要在d步驟選取具有生根發(fā)芽能力的____________________結(jié)構(gòu)，包裹上人造種皮即可。 (3)在d過程培養(yǎng)中，培養(yǎng)基的成分通常包括水、______________、有機(jī)營養(yǎng)和__________________等，同時，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，另一個成功的關(guān)鍵是操作過程中必須保證____________________________________。 (4)在a過程中誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合最常用的誘導(dǎo)劑是____________________，融合依據(jù)的原理是________________________。

16、 答案　(1)植物組織培養(yǎng)　全能性　(2)胚狀體　(3)無機(jī)營養(yǎng)　植物激素　無菌　(4)聚乙二醇(PEG)　細(xì)胞膜的流動性 解析　(1)由雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株采用的方法是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。 (2)當(dāng)愈傷組織誘導(dǎo)形成胚狀體時，包裹上人工種皮即制得人工種子。 (3)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基成分有水、無機(jī)營養(yǎng)、有機(jī)營養(yǎng)、植物激素等，在操作過程中一定要保證無菌。 (4)誘導(dǎo)細(xì)胞融合常用的方法有物理法和化學(xué)法，常用的誘導(dǎo)劑是聚乙二醇(PEG)，融合的原理是細(xì)胞膜的流動性。 基礎(chǔ)過關(guān) 知識點一　細(xì)胞的全能性 1．下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，不正確的是(　　)

17、A．受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整個體，因此全能性最高 B．生物體內(nèi)細(xì)胞由于分化，全能性不能表達(dá) C．卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高 D．植物細(xì)胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性 答案　C 解析　生物體的所有細(xì)胞中，受精卵的全能性最高；卵細(xì)胞雖然分化程度很高，但仍具有較高的全能性；而體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)胞低得多。 2．下列實例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是(　　) ①用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個細(xì)胞發(fā)育成了可育的植株 ②植物用種子進(jìn)行繁殖?、蹮煵莼ㄋ庪x體培養(yǎng)得到了單倍體植株 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 答案　B 解析　用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單

18、個細(xì)胞發(fā)育成了可育的植株及煙草花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株都采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。而種子是綠色開花植物的一種器官，是通過有性生殖形成的，因此，植物用種子進(jìn)行繁殖沒有體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性。 知識點二　植物組織培養(yǎng) 3．要將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株，下列哪項是不需要的(　　) A．具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞 B．離體狀態(tài) C．導(dǎo)入外源基因 D．一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素 答案　C 解析　組織培養(yǎng)三個條件：離體、營養(yǎng)物質(zhì)和激素、無菌，但所用體細(xì)胞必須結(jié)構(gòu)完整，無需導(dǎo)入外源基因。 4．胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程中進(jìn)行無菌操作的步驟是(　　) ①超凈工作臺上胡蘿卜切段用

19、酒精溶液消毒30 s?、谧詠硭疀_洗胡蘿卜根?、劬凭耷虿潦帧、艽温人徕c溶液處理胡蘿卜切段30 min后，用無菌水沖洗?、轃o菌濾紙吸去胡蘿卜段表面的水分 A．①②④⑤③ B．②③①④⑤ C．①②③④⑤ D．②③⑤④① 答案　B 解析　在組織培養(yǎng)實驗中，一定要強(qiáng)調(diào)所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作。 5．下面是將四倍體蘭花的葉片通過植物組織培養(yǎng)形成植株的示意圖，相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．②階段會發(fā)生減數(shù)分裂過程 B．①階段需要生長素而③階段需要細(xì)胞分裂素 C．此過程體現(xiàn)植物細(xì)胞具有全能性 D．此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為二倍體 答案　C 解析?、陔A段形成胚狀體

20、是細(xì)胞分裂和分化的結(jié)果，不會發(fā)生減數(shù)分裂過程；①③階段都需要生長素和細(xì)胞分裂素的參與，但不同階段需要的比例不同；花藥離體培養(yǎng)得到的植株為單倍體；此過程是由離體的結(jié)構(gòu)發(fā)育成完整植株，因此體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。 6．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是(　　) A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓 B．培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化 C．離體器官或組織的細(xì)胞都必須經(jīng)過脫分化才能形成愈傷組織 D．同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因組成相同 答案　D 解析　綠色開花植物的細(xì)胞有兩種：體細(xì)胞和配子細(xì)胞，這兩種細(xì)胞所含的核型(基因)

21、是不同的，同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因組成可能不相同。 知識點三　植物體細(xì)胞雜交 7．植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是(　　) A．產(chǎn)生細(xì)胞壁 B．細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合 C．細(xì)胞核發(fā)生融合 D．細(xì)胞膜發(fā)生融合 答案　A 解析　植物體細(xì)胞融合的過程既有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)的融合，又有細(xì)胞核的融合。一般地，植物細(xì)胞最外層為細(xì)胞壁，融合前應(yīng)去掉細(xì)胞壁，融合成功的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁。 8．將煙草和大豆的原生質(zhì)體混合后，將原生質(zhì)體轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上培養(yǎng)，使原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁，這時，在細(xì)胞混合物中，可用顯微鏡觀察到的細(xì)胞有(　　) ①煙草—大豆雜種細(xì)胞?、跓煵菁?xì)胞?、?/p>

22、大豆細(xì)胞 ④煙草—煙草細(xì)胞?、荽蠖埂蠖辜?xì)胞 A．① B．①②③ C．①④⑤ D．①②③④⑤ 答案　D 解析　原生質(zhì)體間的融合，可以是同種細(xì)胞之間，也可以是非同種細(xì)胞之間；原生質(zhì)體有可能發(fā)生融合，也可能不發(fā)生融合。綜合以上兩點，①②③④⑤均有可能存在。 能力提升 9．下列有關(guān)細(xì)胞全能性的含義的敘述，正確的是(　　) A．每個生物體內(nèi)的所有細(xì)胞都具有相同的功能 B．生物體內(nèi)的任何一個細(xì)胞可以完成該個體的全部功能 C．生物體的每一個活細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個體的潛能 D．生物體的每個細(xì)胞都經(jīng)過產(chǎn)生、分裂、分化、生長、衰老、死亡的全過程 答案　C 解析　細(xì)胞全能性是指細(xì)胞

23、中含有本物種的整套遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成一個完整個體的潛能。 10．下圖為植物組織培養(yǎng)過程，有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．b試管中細(xì)胞全能性最高 B．d試管中培育出的個體都是純合子 C．a(chǎn)→b的過程需要激素的刺激 D．a(chǎn)→d的細(xì)胞分裂都是有絲分裂 答案　B 解析　d試管中是否為純合子取決于親本。愈傷組織是高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)脫分化產(chǎn)生的，容易經(jīng)再分化形成完整的植物體，在圖示四個試管中的組織細(xì)胞中全能性最高；a→c過程都需要激素刺激；a→d過程都只發(fā)生有絲分裂，不發(fā)生減數(shù)分裂。 11．下面關(guān)于植物細(xì)胞工程的敘述，正確的是(　　) ①不同種植物葉肉細(xì)胞融合時，應(yīng)先去

24、掉細(xì)胞膜?、谌~肉細(xì)胞脫分化后，可形成無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞　③葉肉細(xì)胞經(jīng)過再分化過程，可形成愈傷組織?、苋~肉細(xì)胞離體培養(yǎng)時，可以表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性 A．①③ B．②④ C．①②④ D．①②③④ 答案　B 解析　不同種植物葉肉細(xì)胞融合時，應(yīng)先用酶解法去掉細(xì)胞壁；葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，即無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞，再分化形成胚狀體或叢芽，進(jìn)而發(fā)育成小植株。 12．用植物細(xì)胞工程技術(shù)將天竺葵與香茅草進(jìn)行雜交可產(chǎn)生驅(qū)蚊香草，使有驅(qū)蚊作用的香茅醛隨著天竺葵的蒸騰作用散發(fā)到空氣中，達(dá)到驅(qū)蚊的效果。下面有關(guān)培養(yǎng)過程的敘述，不正確的是(　　) A．原生質(zhì)體的融合常用PEG作為誘導(dǎo)劑 B．形成

25、的愈傷組織的代謝類型是自養(yǎng)需氧型 C．由雜種細(xì)胞→雜種植株，要通過有絲分裂和細(xì)胞的分化 D．該項生物工程技術(shù)可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 答案　B 解析　植物體細(xì)胞雜交過程中，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑是PEG；由雜種細(xì)胞→雜種植株，要通過有絲分裂、脫分化和再分化才能形成；植物體細(xì)胞雜交克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。雜種細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成的愈傷組織，自身不含葉綠素?zé)o法進(jìn)行光合作用，其營養(yǎng)物質(zhì)來自培養(yǎng)基，代謝類型是異養(yǎng)需氧型。 13．下圖所示為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過程，錯誤的是(　　) A．A細(xì)胞和B細(xì)胞誘導(dǎo)融合前要先去除細(xì)胞壁，可用纖維素酶和果膠酶處理 B．從A細(xì)胞和B細(xì)胞到C

26、細(xì)胞的過程中，常用離心、振動、電激或聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)融合 C．A細(xì)胞和B細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁 D．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的目的是獲得雜種細(xì)胞 答案　D 解析　植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此細(xì)胞融合前需先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁；誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合時常用物理法或化學(xué)法；融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁；植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得雜種植株。 14．科學(xué)家用植物體細(xì)胞雜交的方法，將番茄的原生質(zhì)體和馬鈴薯的原生質(zhì)體融合，成功地培育出了“番茄—馬鈴薯”雜種植株(如圖)，其中①～⑤表示過程，英文字母表示細(xì)胞、組織或植株。據(jù)圖回答下列問題。 (1)實現(xiàn)過程②的技

27、術(shù)是__________，在此之前使用________________酶處理細(xì)胞以除去細(xì)胞壁。如果將已除去細(xì)胞壁的植物細(xì)胞放入等滲溶液中，細(xì)胞是何形狀？_________________。過程②如放在神舟七號飛船上更易進(jìn)行，這是因為____________________________。 與過程③密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器是__________________。 (2)在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是______________________，其中過程④相當(dāng)于________過程，⑤涉及的分裂方式為__________。若利用此技術(shù)生產(chǎn)治療癌癥的抗癌藥物——紫

28、杉醇，培養(yǎng)將進(jìn)行到____(填字母編號)。 (3)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞內(nèi)含________條染色體；若雜種細(xì)胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株屬于幾倍體植株？__________________。 (4)如果形成c細(xì)胞的a、b細(xì)胞都是番茄細(xì)胞，那么更簡單的得到番茄植株f的處理方法是________________________________________________________________________ __________________________________

29、______________________________________。 答案　(1)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合　纖維素酶和果膠　球狀　失去重力作用的影響　高爾基體　(2)植物細(xì)胞的全能性　脫分化　有絲分裂　e　(3)m＋n　單倍體 (4)用適宜濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的番茄種子或幼苗 解析　(1)由圖示過程可知，過程②是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，在此過程之前要用纖維素酶和果膠酶處理兩植物細(xì)胞去除細(xì)胞壁，得到原生質(zhì)體；若將原生質(zhì)體放入等滲溶液中，細(xì)胞將呈球狀，在宇宙飛船上進(jìn)行②過程更容易，因為失去了重力作用的影響，過程③是融合細(xì)胞再生出細(xì)胞壁，在此過程中高爾基體起重要作用。(2)利用雜種細(xì)胞培育成雜種

30、植物的過程中，依據(jù)的是植物細(xì)胞的全能性原理，圖中過程④是脫分化，⑤是再分化，此過程中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，若利用此技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇只培養(yǎng)到圖e即愈傷組織就可以。(3)植物體細(xì)胞雜交所得到的雜種細(xì)胞，其內(nèi)的染色體數(shù)是兩融合細(xì)胞中染色體數(shù)目之和；若培育成的雜種植株是四倍體，該植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株是單倍體，因為由配子(如花粉)發(fā)育而來的個體都是單倍體。(4)利用同種植物的體細(xì)胞融合得到的植株是同源多倍體，更簡單的方法可利用秋水仙素處理植物的萌發(fā)種子或幼苗。 15．我國植物學(xué)家將名貴蘭花的莖尖細(xì)胞放入適宜的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。請根據(jù)培養(yǎng)示意圖回答下列問題： ↑⑥　　　

31、　　　　　　　 ↑③ (1)過程④和⑤要經(jīng)過____________和____________。 (2)在培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入________________________________。同時，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個關(guān)鍵是操作過程必須保證________________________。 (3)從育種的角度來看，植物組織培養(yǎng)與有性繁殖相比，優(yōu)勢主要有哪些？(列舉兩條)：________________________________________

32、________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)細(xì)胞分裂　細(xì)胞(組織)分化、組織器官的形成(逐漸發(fā)育成為新的植物體) (2)植物激素(植物激素類似物)　無菌 (3)能保持母本的優(yōu)良性狀；培養(yǎng)周期短，繁殖效率高；能培養(yǎng)無病毒植物 個性拓展 16．在植物組織培養(yǎng)過程中，愈傷組織的成功誘導(dǎo)是至關(guān)重要的步驟?？茖W(xué)家以食用稗的成熟胚作為外植體，在基本培養(yǎng)基上研究植物生長調(diào)節(jié)劑對食用稗愈傷組織誘導(dǎo)的影響。實驗結(jié)果如下表

33、。請回答相關(guān)問題： 培養(yǎng)基代號 2,4－D/mg·L－1 6－BA/mg·L－1 愈傷組織誘導(dǎo)率/% L1 1.0 0 65.41 L2 2.0 0 68.76 L3 3.0 0 91.01 L4 3.0 0.2 54.48 L5 3.0 0.5 57.35 L6 3.0 1.0 51.71 注：愈傷組織誘導(dǎo)率(%)＝產(chǎn)生愈傷組織的外植體數(shù)/接種外植體總數(shù)×100%。 (1)從上表可以知道，在基本培養(yǎng)基中添加較高濃度的____________________有利于食用稗胚形成愈傷組織，而添加______________則不利于食

34、用稗愈傷組織的形成。 (2)影響愈傷組織成功誘導(dǎo)的因素除植物生長調(diào)節(jié)劑外，培養(yǎng)的環(huán)境條件也是重要的因素。現(xiàn)給你提供200個已經(jīng)消毒過的食用稗的成熟胚，在上述研究的基礎(chǔ)上，探究光照對愈傷組織形成的影響。 實驗步驟： ①將200個已經(jīng)消毒過的食用稗的成熟胚平均分為甲、乙兩組，分別接種到__________培養(yǎng)基上； ②________________________________________________________________________； ③______________________________________________________________

35、__________。 預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2,4－D　6－BA (2)①L3?、诩捉M置于光照條件下培養(yǎng)，乙組置于黑暗條件下培養(yǎng)，其他條件相同且適宜　③培養(yǎng)一段時間后，分別計數(shù)甲、乙兩組中形成愈傷組織的個數(shù)并計算愈傷組織誘導(dǎo)率 預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：①如甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率大于乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率，則光照有利于愈傷組織的形成；②如甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率小于乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率，則黑暗有利于愈傷組織的形成；③如甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率和乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率相當(dāng)，則光照、黑暗對愈傷組織的形成沒有影響 13