【世紀(jì)金榜】2012高三生物一輪復(fù)習(xí) 專題3.2.2.1植物細(xì)胞工程同步課件 新人教版

2.1 植 物 細(xì) 胞 工 程 (1)不 同 的 細(xì) 胞 全 能 性 大 小 相 同 嗎 ？提 示 ： 不 同 的 細(xì) 胞 全 能 性 表 達(dá) 的 難 易 程 度 不 同 ， 一 般 來 說 ，有 以 下 特 點(diǎn) ： 植 物 細(xì) 胞 動 物 細(xì) 胞 ； 受 精 卵 生 殖 細(xì) 胞 體 細(xì) 胞 ； 分 化 程 度 低 的 細(xì) 胞 分 化 程 度 高 的 細(xì) 胞 。 (2)植 物 組 織 培 養(yǎng) 所 用 的 固 體 培 養(yǎng) 基 的 成 分 有 哪 些 ？提 示 ： 固 體 培 養(yǎng) 基 大 多 數(shù) 都 是 由 無 機(jī) 營 養(yǎng) 成 分 、 有 機(jī) 營 養(yǎng) 成分 、 激 素 、 瓊 脂 四 部 分 組 成 。(3)植 物 組 織 培 養(yǎng) 在 不 同 時 期 對 光 的 需 求 相 同 嗎 ？提 示 ： 不 同 。 在 脫 分 化 形 成 生 長 良 好 的 愈 傷 組 織 之 前 ， 對 光照 無 需 求 ； 將 生 長 良 好 的 愈 傷 組 織 轉(zhuǎn) 接 到 分 化 培 養(yǎng) 基 上 后 ，需 要 給 予 光 照 條 件 。 (1)獲 得 無 病 毒 植 株 ， 一 般 要 用 植 物 的 莖 尖 或 根 尖 ，因 為 植 物 的 莖 尖 或 根 尖 病 毒 極 少 ， 甚 至 不 含 有 病 毒 。(2)人 工 種 子 與 自 然 種 子 的 區(qū) 別 ： 人 工 種 子 是 通 過 無 性 生 殖(植 物 體 細(xì) 胞 的 組 織 培 養(yǎng) )形 成 的 ， 只 有 一 個 親 本 的 性 狀 ； 自然 種 子 是 有 性 生 殖 的 產(chǎn) 物 ， 具 有 兩 個 親 本 的 性 狀 ， 有 變 異 性 。(3)組 織 培 養(yǎng) 的 生 殖 方 式 ： 植 物 組 織 培 養(yǎng) 所 用 的 材 料 如 果 是體 細(xì) 胞 ， 則 屬 于 無 性 生 殖 (營 養(yǎng) 生 殖 )； 如 果 是 花 粉 粒 ， 則 屬于 有 性 生 殖 。 1.細(xì) 胞 的 全 能 性 是 植 物 組 織 培 養(yǎng) 的 基 礎(chǔ) 。 有 關(guān) 全 能 性 的 敘 述不 正 確 的 是 ( )A.受 精 卵 在 自 然 條 件 下 能 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 【 解 析 】 選 C。 受 精 卵 是 個 體 發(fā) 育 的 起 點(diǎn) ， 在 自 然 條 件 下 ， 通過 細(xì) 胞 的 分 裂 、 分 化 形 成 完 整 的 個 體 ， 所 以 全 能 性 最 高 ； 體 內(nèi)每 一 個 體 細(xì) 胞 都 是 通 過 有 絲 分 裂 形 成 ， 都 含 有 發(fā) 育 成 完 整 個 體所 必 需 的 全 部 基 因 ， 理 論 上 講 都 應(yīng) 該 具 有 全 能 性 ， 但 由 于 分 化 ，基 因 在 不 同 的 細(xì) 胞 中 選 擇 性 表 達(dá) ， 因 而 體 內(nèi) 細(xì) 胞 并 沒 有 表 達(dá) 出全 能 性 ； 卵 細(xì) 胞 在 一 定 條 件 下 ， 全 能 性 表 現(xiàn) 比 體 細(xì) 胞 高 ， 但 與受 精 卵 不 同 ， 細(xì) 胞 的 分 化 程 度 也 很 高 ； 分 化 的 植 物 細(xì) 胞 具 有 全能 性 ， 但 要 表 達(dá) 必 須 在 一 定 條 件 下 離 體 培 養(yǎng) 。 2.現(xiàn) 有 甲 、 乙 兩 種 植 物 (均 為 二 倍 體 純 種 )， 其 中 甲 種 植 物 的光 合 作 用 能 力 高 于 乙 種 植 物 ， 但 乙 種 植 物 很 適 宜 在 鹽 堿 地 種植 ， 且 相 關(guān) 性 狀 均 為 核 基 因 控 制 。 要 利 用 甲 、 乙 兩 種 植 物 的優(yōu) 勢 ， 培 育 出 高 產(chǎn) 、 耐 鹽 的 植 株 ， 有 多 種 生 物 技 術(shù) 手 段 可 以利 用 。 下 列 所 采 用 的 技 術(shù) 手 段 中 ， 理 論 上 不 可 行 的 是 ( )A.利 用 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 技 術(shù) ， 可 獲 得 滿 足 要 求 的 四 倍 體 雜 種目 的 植 株B.將 乙 種 植 物 耐 鹽 基 因 導(dǎo) 入 到 甲 種 植 物 的 受 精 卵 中 ， 可 培 育出 目 的 植 株 C.兩 種 植 物 雜 交 后 ， 得 到 的 F1再 利 用 單 倍 體 育 種 技 術(shù) ， 可 較 快獲 得 純 種 的 目 的 植 株D.誘 導(dǎo) 兩 種 植 物 的 花 粉 融 合 ， 并 培 育 成 幼 苗 ， 幼 苗 用 秋 水 仙 素處 理 ， 可 培 育 出 目 的 植 株 【 解 析 】 選 C。 A項 ， 利 用 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 技 術(shù) ， 將 兩 種 植 物的 細(xì) 胞 融 合 ， 獲 得 雜 種 細(xì) 胞 后 再 經(jīng) 過 組 織 培 養(yǎng) 后 可 獲 得 雜 種植 株 ， 雜 種 植 株 具 有 兩 種 植 物 的 優(yōu) 良 性 狀 ， 這 在 理 論 上 是 可行 的 ； B項 ， 將 乙 種 植 物 的 耐 鹽 基 因 導(dǎo) 入 到 甲 種 植 物 的 受 精 卵中 ， 獲 得 的 轉(zhuǎn) 基 因 植 物 既 有 耐 鹽 性 狀 ， 又 有 光 合 作 用 強(qiáng) 的 優(yōu)點(diǎn) ， 理 論 上 是 可 行 的 ； C項 ， 由 于 兩 種 植 物 存 在 著 生 殖 隔 離 ，無 法 完 成 雜 交 ， 即 使 能 夠 雜 交 ， 所 得 F1也 不 能 產(chǎn) 生 正 常 可 育 的配 子 ， 因 而 不 能 用 于 單 倍 體 育 種 。 D項 ， 誘 導(dǎo) 兩 種 植 物 的 花 粉融 合 后 ， 可 獲 得 雜 種 細(xì) 胞 ， 培 育 成 幼 苗 后 ， 再 用 秋 水 仙 素 處理 ， 可 培 育 出 染 色 體 加 倍 的 目 的 植 株 ， 該 植 株 也 可 能 具 有 兩種 植 物 的 優(yōu) 良 性 狀 ， 理 論 上 也 是 可 行 的 。 3.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 育 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 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 【 解 析 】 選 B。 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 無 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 。 4.科 學(xué) 家 用 植 物 細(xì) 胞 雜 交 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 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(shí) 現(xiàn) 過 程 的 技 術(shù) 是 _， 在 此 之 前 使 用 _處 理細(xì) 胞 以 去 除 細(xì) 胞 壁 。 如 果 將 已 去 除 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 如 果 放 在 神 舟 七號 飛 船 上 更 易 進(jìn) 行 ， 這 是 因 為 _。 與 過 程 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 相 當(dāng) 于 _過 程 ， 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 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 育 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 _。 【 解 析 】 (1)由 圖 示 過 程 可 知 ， 過 程 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 過 程 更 容 易 ， 因 為 失 去 了 重力 作 用 的 影 響 ， 過 程 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 植 株 的 過 程 中 ， 依 據(jù) 的 是 植 物細(xì) 胞 的 全 能 性 原 理 ， 圖 中 過 程 是 脫 分 化 ， 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 中 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 育 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 萌 發(fā) 的 種 子 或 幼 苗 。 答 案 ： (1)誘 導(dǎo) 原 生 質(zhì) 體 融 合 纖 維 素 酶 和 果 膠 酶 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 (1)細(xì) 胞 全 能 性 表 達(dá) 的 條 件 離 體 、 無 菌 ； 一 定 的 營 養(yǎng) 物 質(zhì) ： 如 水 、 無 機(jī) 鹽 、 蔗 糖 、 維 生 素 等 ； 激 素 ： 生 長 素 和 細(xì) 胞 分 裂 素 ； 適 宜 的 溫 度 和 光 照 。(2)注 意 原 生 質(zhì) 體 和 原 生 質(zhì) 層 的 區(qū) 別原 生 質(zhì) 體 是 除 去 細(xì) 胞 壁 的 植 物 細(xì) 胞 ， 而 原 生 質(zhì) 層 包 括 植 物 細(xì)胞 的 細(xì) 胞 膜 、 液 泡 膜 以 及 兩 層 膜 之 間 的 細(xì) 胞 質(zhì) ， 相 當(dāng) 于 植 物細(xì) 胞 的 半 透 膜 。 (3)植 物 細(xì) 胞 融 合 完 成 的 標(biāo) 志 是 產(chǎn) 生 新 的 細(xì) 胞 壁 ， 植 物 體 細(xì)胞 雜 交 的 目 的 不 僅 是 獲 得 雜 種 細(xì) 胞 ， 更 重 要 的 是 為 了 獲 得 雜種 植 株 。 【 例 證 1】 (2011 深 圳 模 擬 )以 下 為 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 技 術(shù) 流程 圖 ， 其 中 甲 和 乙 分 別 表 示 兩 種 二 倍 體 植 物 細(xì) 胞 ， 所 含 有 的染 色 體 組 分 別 是 AA和 BB。 據(jù) 圖 分 析 回 答 ： (1) 過 程 發(fā) 生 的 化 學(xué) 變 化 是 _。(2)將 若 干 a和 b 等 量 混 合 后 轉(zhuǎn) 移 到 培 養(yǎng) 基 上 培 養(yǎng) ， 再 經(jīng) 過 和 ， c的 細(xì) 胞 類 型 有 _。(3)在 采 用 化 學(xué) 法 進(jìn) 行 過 程 時 ， 一 般 是 用 _作 為 誘 導(dǎo)劑 。(4)植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 與 自 然 狀 況 下 的 生 殖 細(xì) 胞 雜 交 相 比 ， 前者 的 主 要 意 義 是 _。 【 解 題 關(guān) 鍵 】 解 答 本 題 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點(diǎn) ：(1)明 確 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 的 基 本 過 程 ；(2)明 確 獲 得 的 雜 種 植 株 中 染 色 體 組 成 情 況 ；(3)理 解 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 的 意 義 。 【 精 講 精 析 】 本 題 考 查 植 物 體 細(xì) 胞 的 雜 交 技 術(shù) ， 屬 于 考 綱 理解 層 次 。(1)細(xì) 胞 雜 交 亦 稱 為 原 生 質(zhì) 體 融 合 ， 是 以 植 物 的 體 細(xì) 胞 為 材料 ， 經(jīng) 特 殊 的 酶 處 理 后 ， 用 去 掉 了 細(xì) 胞 壁 的 裸 細(xì) 胞 原 生質(zhì) 體 為 親 本 進(jìn) 行 融 合 的 一 種 新 型 的 生 物 技 術(shù) 。(2)將 若 干 a和 b 等 量 混 合 后 轉(zhuǎn) 移 到 培 養(yǎng) 基 上 培 養(yǎng) ， 經(jīng) 過 細(xì) 胞融 合 ， c的 細(xì) 胞 類 型 包 括 沒 有 融 合 的 細(xì) 胞 、 相 同 細(xì) 胞 的 融 合和 不 同 細(xì) 胞 的 融 合 ， 即 AA、 BB、 AAAA、 BBBB、 AABB。 (3)在 采 用 化 學(xué) 法 進(jìn) 行 過 程 時 ， 一 般 是 用 聚 乙 二 醇 (PEG)作為 誘 導(dǎo) 劑 。(4)植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 的 主 要 意 義 是 克 服 了 不 同 生 物 間 遠(yuǎn) 緣 雜交 不 親 和 的 障 礙 。 答 案 ： (1)纖 維 素 和 果 膠 發(fā) 生 水 解 (或 者 纖 維 素 分 解 為 葡 萄 糖 ，果 膠 分 解 為 半 乳 糖 醛 酸 )(2)AA、 BB、 AAAA、 BBBB、 AABB(3)聚 乙 二 醇 (PEG)(4)克 服 了 不 同 生 物 間 遠(yuǎn) 緣 雜 交 不 親 和 的 障 礙 (或 擴(kuò) 大 了 可 用 于雜 交 的 親 本 基 因 組 合 的 范 圍 ) 【 互 動 探 究 】 (1)植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 獲 得 的 雜 種 植 株 一 定 能 獲得 兩 個 親 本 的 優(yōu) 良 性 狀 嗎 ？ 為 什 么 ？提 示 ： 不 一 定 。 兩 種 植 物 細(xì) 胞 的 基 因 集 中 到 一 個 細(xì) 胞 中 ， 基因 間 的 表 達(dá) 可 能 相 互 影 響 ， 影 響 基 因 表 達(dá) 的 因 素 發(fā) 生 了 變 化 ，基 因 表 達(dá) 的 環(huán) 境 也 發(fā) 生 了 變 化 ， 導(dǎo) 致 一 些 基 因 不 能 表 達(dá) 出 蛋白 質(zhì) ， 因 此 ， 有 的 性 狀 不 能 體 現(xiàn) 。(2)原 生 質(zhì) 體 融 合 后 ， 獲 得 的 雜 種 細(xì) 胞 需 要 進(jìn) 行 篩 選 嗎 ？提 示 ： 需 要 。 因 為 融 合 后 獲 得 的 植 物 細(xì) 胞 有 多 種 類 型 ， 需 要用 特 定 的 選 擇 培 養(yǎng) 基 進(jìn) 行 篩 選 ， 獲 得 所 需 的 雜 種 細(xì) 胞 。 【 變 式 訓(xùn) 練 】 (2011 石 家 莊 模 擬 )下 列 四 個 選 項 中 沒有 采 用 植 物 組 織 培 養(yǎng) 技 術(shù) 的 是 ( )A.采 用 花 藥 離 體 培 養(yǎng) 得 到 單 倍 體 植 株B.用 秋 水 仙 素 處 理 萌 發(fā) 的 種 子 或 幼 苗 得 到 多 倍 體 植 株C.人 工 種 子 的 培 育 過 程D.運(yùn) 用 細(xì) 胞 工 程 培 育 “ 番 茄 馬 鈴 薯 ” 雜 種 植 株 【 解 析 】 選 B。 花 藥 離 體 培 養(yǎng) 需 要 進(jìn) 行 脫 分 化 和 再 分 化 形 成植 株 個 體 ， 屬 于 植 物 組 織 培 養(yǎng) ； 用 秋 水 仙 素 處 理 萌 發(fā) 的 種 子或 幼 苗 得 到 多 倍 體 植 株 屬 于 多 倍 體 育 種 ， 該 過 程 處 理 的 是 植物 的 種 子 或 幼 苗 ， 處 理 對 象 為 獨(dú) 立 的 個 體 ， 無 需 再 進(jìn) 行 組 織培 養(yǎng) ； 人 工 種 子 培 育 時 ， 需 要 將 外 植 體 培 養(yǎng) 成 愈 傷 組 織 ， 因此 ， 需 要 進(jìn) 行 組 織 培 養(yǎng) ； 培 育 “ 番 茄 馬 鈴 薯 ” 屬 于 植 物 體細(xì) 胞 雜 交 ， 需 要 將 雜 種 細(xì) 胞 經(jīng) 組 織 培 養(yǎng) 技 術(shù) 培 養(yǎng) 出 雜 種 植 株 。 二 、 植 物 細(xì) 胞 工 程 的 實(shí) 際 應(yīng) 用1.植 物 繁 殖 的 新 途 徑(1)微 型 繁 殖 ： 用 于 快 速 繁 殖 優(yōu) 良 品 種 的 植 物 組 織 培 養(yǎng) 技 術(shù) 。微 型 繁 殖 有兩 個 優(yōu) 點(diǎn) 保 持 優(yōu) 良 品 種 的 遺 傳 特 性 高 效 快 速 地 實(shí) 現(xiàn) 種 苗 的 大 量 繁 殖 (2)作 物 脫 毒 解 決 的 問 題 ： 無 性 繁 殖 的 作 物 ， 感 染 的 病 毒 在 體 內(nèi) 逐 年 積累 ， 產(chǎn) 量 降 低 ， 品 質(zhì) 變 差 。 解 決 方 法 ： 切 取 一 定 大 小 的 莖 尖 進(jìn) 行 組 織 培 養(yǎng) ， 再 生 的 植株 就 有 可 能 不 帶 病 毒 ， 從 而 獲 得 脫 毒 苗 。 理 論 基 礎(chǔ) ： 植 物 分 生 區(qū) 附 近 病 毒 極 少 ， 甚 至 無 病 毒 。 成 果 ： 采 用 莖 尖 組 織 培 養(yǎng) 技 術(shù) ， 已 獲 得 脫 毒 的 馬 鈴 薯 、 草莓 、 甘 蔗 、 菠 蘿 和 香 蕉 等 。 (3)人 工 種 子 獲 取 方 法 ： 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 ， 用 人 工 薄 膜 包 裝 。 解 決 的 問 題 ：a.一 些 植 物 繁 殖 周 期 長 ,數(shù) 年 后 才 能 結(jié) 出 種 子 ；b.有 些 作 物 優(yōu) 良 雜 種 的 后 代 因 發(fā) 生 性 狀 分 離 而 喪 失 其 優(yōu) 良 特性 ；c.常 規(guī) 種 子 的 生 產(chǎn) 受 季 節(jié) 、 氣 候 和 地 域 的 限 制 ， 并 且 占 用 大量 的 土 地 。 2.作 物 新 品 種 的 培 育 ： 單 倍 體 育 種 和 突 變 體 利 用 的 比 較 。 3.細(xì) 胞 產(chǎn) 物 的 工 廠 化 生 產(chǎn)(1)細(xì) 胞 產(chǎn) 物 的 種 類 ： 蛋 白 質(zhì) 、 脂 肪 、 糖 類 、 藥 物 、 香 料 、生 物 堿 等 。(2)成 功 的 實(shí) 例 ： 人 參 、 三 七 、 紫 草 和 銀 杏 的 細(xì) 胞 產(chǎn) 物 都 已實(shí) 現(xiàn) 了 工 廠 化 生 產(chǎn) 。 (1)人 工 種 子 中 的 人 工 胚 乳 或 子 葉 的 作 用 ：相 當(dāng) 于 自 然 種 子 中 的 胚 乳 或 子 葉 ， 為 人 工 種 子 中 的 胚 狀 體 、不 定 芽 、 頂 芽 和 腋 芽 等 的 發(fā) 育 提 供 營 養(yǎng) 物 質(zhì) 和 能 量 。(2)用 組 織 培 養(yǎng) 的 方 法 生 產(chǎn) 細(xì) 胞 產(chǎn) 物 時 ， 有 時 只 需 將 外 植 體培 養(yǎng) 到 愈 傷 組 織 ， 從 愈 傷 組 織 中 獲 取 產(chǎn) 物 。 【 例 證 2】 如 圖 所 示 為 植 株 繁 殖 的 四 種 人 工 方 式 示 意 圖 ， 請據(jù) 圖 回 答 ： (1)圖 中 單 倍 體 植 株 通 常 的 獲 取 方 式 是 _。 若 圖 中 單倍 體 細(xì) 胞 含 2個 染 色 體 組 ， A有 4個 染 色 體 組 ， 則 過 程 所 用化 學(xué) 試 劑 的 作 用 是 _。(2)圖 中 B和 C過 程 的 不 同 點(diǎn) 是 _， 這 種 不 同 主 要 的 決定 因 素 是 _。(3)若 想 在 C過 程 中 獲 得 突 變 體 ， 進(jìn) 而 培 育 成 新 品 種 植 株 ， 應(yīng)用 物 理 誘 變 或 化 學(xué) 誘 變 的 方 法 處 理 _。 (4)若 要 獲 得 水 稻 的 人 工 種 子 ， 則 應(yīng) 選 用 圖 中 的 _結(jié)構(gòu) ， 該 結(jié) 構(gòu) 與 正 常 受 精 卵 形 成 的 _有 類 似 的 結(jié) 構(gòu) 和 發(fā)育 過 程 。(5)若 D為 胡 蘿 卜 羊 角 芹 ， 過 程 常 用 的 物 理 方 法 有_； 經(jīng) 融 合 處 理 后 ， 含 有 的 細(xì) 胞 類 型 有 _種(若 融 合 的 細(xì) 胞 只 考 慮 兩 兩 融 合 )。 【 解 題 關(guān) 鍵 】 解 答 本 題 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點(diǎn) ：(1)明 確 植 物 組 織 培 養(yǎng) 的 過 程 ；(2)明 確 愈 傷 組 織 和 胚 狀 體 的 重 要 應(yīng) 用 ?！?精 講 精 析 】 本 題 主 要 考 查 植 物 細(xì) 胞 工 程 的 原 理 和 應(yīng) 用 。(1)圖 中 A過 程 表 示 單 倍 體 育 種 ， 獲 取 單 倍 體 時 常 用 花 藥 離 體培 養(yǎng) 的 方 法 。 若 要 使 單 倍 體 的 染 色 體 加 倍 ， 變 成 A植 株 ， 則需 要 在 過 程 中 用 秋 水 仙 素 處 理 幼 苗 ， 以 抑 制 紡 錘 體 的 形 成過 程 。 (2)圖 中 B和 C過 程 都 是 體 細(xì) 胞 的 組 織 培 養(yǎng) ， 其 不 同 點(diǎn) 是 B過 程 中形 成 的 是 胚 狀 體 ， 而 C過 程 形 成 的 是 叢 芽 ， 這 種 不 同 主 要 的 決定 因 素 是 細(xì) 胞 分 裂 素 與 生 長 素 的 比 值 。(3)在 組 織 培 養(yǎng) 過 程 中 獲 得 突 變 體 ， 一 般 用 物 理 誘 變 或 化 學(xué) 誘變 的 方 法 處 理 愈 傷 組 織 ， 再 由 愈 傷 組 織 經(jīng) 再 分 化 形 成 突 變 植 株 。(4)若 要 獲 得 水 稻 的 人 工 種 子 ， 則 應(yīng) 選 用 圖 中 的 胚 狀 體 結(jié) 構(gòu) ，該 結(jié) 構(gòu) 與 正 常 受 精 卵 形 成 的 胚 有 類 似 的 結(jié) 構(gòu) 和 發(fā) 育 過 程 。 (5)若 D為 植 物 細(xì) 胞 融 合 的 過 程 ， 過 程 常 用 的 物 理 方 法 有 離心 、 振 動 、 電 激 等 ； 經(jīng) 融 合 處 理 后 ， 含 有 的 細(xì) 胞 類 型 有 5種 ：正 常 的 胡 蘿 卜 細(xì) 胞 、 正 常 的 羊 角 芹 細(xì) 胞 、 胡 蘿 卜 -胡 蘿 卜 融合 細(xì) 胞 、 羊 角 芹 -羊 角 芹 融 合 細(xì) 胞 和 胡 蘿 卜 -羊 角 芹 融 合 細(xì) 胞 。 答 案 ： (1)花 藥 離 體 培 養(yǎng) 抑 制 細(xì) 胞 有 絲 分 裂 過 程 中 紡 錘體 的 形 成(2)B過 程 中 形 成 的 是 胚 狀 體 ， 而 C過 程 形 成 的 是 叢 芽 細(xì) 胞 分 裂 素 與 生 長 素 的 比 值(3)愈 傷 組 織(4)胚 狀 體 胚(5)離 心 、 振 動 、 電 激 等 5 【 變 式 訓(xùn) 練 】 植 物 組 織 培 養(yǎng) 過 程 可 以 歸 納 為 ： 。 相 關(guān) 敘 述 中 錯 誤 的 是 ( )A.從 理 論 上 講 ， 可 以 是 植 物 體 的 體 細(xì) 胞 ， 也 可 以 是 生 殖 細(xì)胞B.將 經(jīng) 脫 分 化 培 養(yǎng) 成 時 ， 再 包 裹 上 人 工 種 皮 可 獲 得 人 工種 子C. 的 再 分 化 過 程 中 ， 細(xì) 胞 增 殖 的 方 式 為 有 絲 分 裂D. 的 培 養(yǎng) 過 程 中 ， 應(yīng) 在 培 養(yǎng) 基 中 加 入 水 、 無 機(jī) 鹽 、 蔗糖 、 氨 基 酸 、 植 物 激 素 等 脫 分 化再 分 化 【 解 析 】 選 B。 由 于 每 個 細(xì) 胞 中 都 含 有 本 物 種 全 套 的 遺 傳 信 息 ，所 以 ， 植 物 組 織 培 養(yǎng) 可 以 培 養(yǎng) 植 物 體 的 每 一 個 活 細(xì) 胞 ， 既 可 以培 養(yǎng) 體 細(xì) 胞 ， 也 可 以 培 養(yǎng) 生 殖 細(xì) 胞 ， 如 花 藥 離 體 培 養(yǎng) ； 人 工 種子 中 包 裹 的 是 一 個 已 經(jīng) 分 化 的 胚 狀 體 或 不 定 芽 、 頂 芽 、 腋 芽 ，而 圖 中 的 結(jié) 構(gòu) 是 愈 傷 組 織 ； 細(xì) 胞 在 脫 分 化 和 再 分 化 過 程 中 都能 進(jìn) 行 有 絲 分 裂 ； 由 于 中 細(xì) 胞 不 能 進(jìn) 行 光 合 作 用 ， 培 養(yǎng)基 中 除 了 加 水 、 無 機(jī) 鹽 外 ， 還 應(yīng) 加 入 有 機(jī) 物 。 1.(2010 江 蘇 高 考 )明 黨 參 是 我 國 珍 稀 藥 用 植 物 ， 對 其 進(jìn) 行保 護(hù) 性 開 發(fā) 利 用 的 方 法 有 (多 選 )( )A.設(shè) 計 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 反 應(yīng) 器 ， 實(shí) 現(xiàn) 藥 用 成 分 的 工 廠 化 生 產(chǎn)B.大 量 培 養(yǎng) 愈 傷 組 織 ， 直 接 提 取 藥 用 成 分C.大 規(guī) 模 栽 培 組 織 培 養(yǎng) 苗 ， 獲 取 藥 用 成 分D.利 用 組 織 培 養(yǎng) 獲 得 胚 狀 體 ， 制 成 人 工 種 子 【 解 析 】 選 A、 B、 C、 D。 本 題 考 查 植 物 組 織 培 養(yǎng) 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 。對 明 黨 參 進(jìn) 行 保 護(hù) 性 開 發(fā) 可 采 用 設(shè) 計 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 反 應(yīng) 器 的 方 法 ，實(shí) 現(xiàn) 藥 用 成 分 的 工 廠 化 生 產(chǎn) ， 也 可 通 過 大 量 培 養(yǎng) 愈 傷 組 織 ，直 接 提 取 ， 還 可 通 過 大 量 培 育 培 養(yǎng) 苗 而 獲 取 藥 用 成 分 ， 如 果能 獲 取 人 工 種 子 ， 也 可 進(jìn) 行 大 面 積 種 植 ， 再 從 長 出 的 幼 苗 中提 取 。 2.(2010 新 課 標(biāo) 全 國 卷 )請 回 答 ：(1)植 物 微 型 繁 殖 技 術(shù) 屬 于 植 物 組 織 培 養(yǎng) 的 范 疇 。 該 技 術(shù) 可以 保 持 品 種 的 _， 繁 殖 種 苗 的 速 度 _。 離 體 的 葉 肉細(xì) 胞 在 適 宜 的 條 件 下 培 養(yǎng) ， 最 終 能 夠 形 成 完 整 的 植 株 ， 說 明該 葉 肉 細(xì) 胞 具 有 該 植 物 的 全 部 _。(2)把 試 管 苗 轉(zhuǎn) 接 到 新 的 培 養(yǎng) 基 上 時 ， 需 要 在 超 凈 工 作 臺 上進(jìn) 行 ， 其 原 因 是 避 免 _的 污 染 。 (3)微 型 繁 殖 過 程 中 ， 適 宜 濃 度 的 生 長 素 單 獨(dú) 使 用 可 誘 導(dǎo) 試 管苗 _， 而 與 _配 比 適 宜 時 可 促 進(jìn) 芽 的 增 殖 。 若 要 抑制 試 管 苗 的 生 長 ， 促 使 愈 傷 組 織 產(chǎn) 生 和 生 長 ， 需 要 使 用 的 生長 調(diào) 節(jié) 劑 是 _(脫 落 酸 、 2， 4-D)。(4)將 某 植 物 試 管 苗 培 養(yǎng) 在 含 不 同 濃 度 蔗 糖 的 培 養(yǎng) 基 上 一 段 時間 后 ， 單 株 鮮 重 和 光 合 作 用 強(qiáng) 度 的 變 化 如 圖 。 據(jù) 圖 分 析 ， 隨著 培 養(yǎng) 基 中 蔗 糖 濃 度 的 增 加 ， 光 合 作 用 強(qiáng) 度 的 變 化 趨 勢 是_， 單 株 鮮 重 的 變 化 趨 勢 是 _。 據(jù) 圖 判 斷 ， 培養(yǎng) 基 中 不 含 蔗 糖 時 ， 試 管 苗 光 合 作 用 產(chǎn) 生 的 有 機(jī) 物 的 量_(能 、 不 能 )滿 足 自 身 最 佳 生 長 的 需 要 。 (5)據(jù) 圖 推 測 ， 若 要 在 誘 導(dǎo) 試 管 苗 生 根 的 過 程 中 提 高 其 光 合作 用 能 力 ， 應(yīng) _(降 低 ， 增 加 )培 養(yǎng) 基 中 蔗 糖 濃 度 ， 以 便提 高 試 管 苗 的 自 養(yǎng) 能 力 。 【 解 析 】 本 題 考 查 植 物 微 型 繁 殖 技 術(shù) (植 物 組 織 培 養(yǎng) )的 原 理 、特 點(diǎn) 以 及 培 養(yǎng) 過 程 中 對 試 管 苗 的 生 長 、 發(fā) 育 、 生 理 過 程 的 控 制 。(1)植 物 微 型 繁 殖 技 術(shù) 可 以 保 持 品 種 的 遺 傳 特 性 ， 具 有 繁 殖 速度 快 的 特 點(diǎn) 。 依 據(jù) 的 原 理 是 植 物 細(xì) 胞 的 全 能 性 。(2)植 物 組 織 培 養(yǎng) 過 程 中 應(yīng) 避 免 微 生 物 的 污 染 ， 操 作 過 程 需 在超 凈 工 作 臺 上 進(jìn) 行 。(3)生 長 素 具 有 促 進(jìn) 生 根 的 作 用 ， 與 細(xì) 胞 分 裂 素 配 比 適 宜 時 可促 進(jìn) 芽 的 增 殖 。 2， 4-D具 有 促 進(jìn) 愈 傷 組 織 產(chǎn) 生 和 生 長 的 作 用 。 (4)根 據(jù) 圖 示 ， 光 合 作 用 的 強(qiáng) 度 隨 蔗 糖 濃 度 的 增 加 而 減 小 ， 單株 鮮 重 隨 蔗 糖 濃 度 的 增 加 先 增 加 隨 后 下 降 。 蔗 糖 濃 度 在 0 1范 圍 內(nèi) ,單 株 鮮 重 隨 蔗 糖 濃 度 的 升 高 而 增 大 ,說 明 試 管 苗 會 吸收 蔗 糖 分 子 用 于 生 長 ,且 蔗 糖 吸 收 量 越 多 越 有 利 于 試 管 苗 生 長 。又 因 為 此 時 試 管 苗 光 合 作 用 強(qiáng) 度 較 高 ， 合 成 較 多 的 有 機(jī) 物 ，所 以 可 以 看 出 試 管 苗 在 最 佳 生 長 狀 態(tài) 時 既 自 身 合 成 有 機(jī) 物 ，又 從 培 養(yǎng) 基 中 吸 收 有 機(jī) 物 。(5)從 圖 中 可 以 看 出 ， 培 養(yǎng) 基 中 蔗 糖 濃 度 過 高 時 ， 試 管 苗 光 合作 用 強(qiáng) 度 下 降 ， 所 以 要 提 高 試 管 苗 的 自 養(yǎng) 能 力 ， 應(yīng) 適 當(dāng) 降 低培 養(yǎng) 基 中 的 蔗 糖 濃 度 。 答 案 ： (1)遺 傳 特 性 快 遺 傳 信 息(2)微 生 物(3)生 根 細(xì) 胞 分 裂 素 2， 4-D(4)逐 漸 減 小 先 增 加 后 下 降 不 能(5)降 低 3.(2010 安 徽 高 考 )草 莓 生 產(chǎn) 上 傳 統(tǒng) 的 繁 殖 方 式 易 將 所 感 染的 病 毒 傳 播 給 后 代 ， 導(dǎo) 致 產(chǎn) 量 降 低 ， 品 質(zhì) 變 差 。 運(yùn) 用 微 型 繁殖 技 術(shù) 可 以 培 育 出 無 病 毒 幼 苗 。 草 莓 微 型 繁 殖 的 基 本 過 程 如下 ：外 植 體 愈 傷 組 織 芽 、 根 植 株請 回 答 ：(1)微 型 繁 殖 培 育 無 病 毒 草 莓 苗 時 ， 一 般 選 取 _作 為 外植 體 ， 其 原 因 是 _。 (2)在 過 程 中 ， 常 用 的 MS培 養(yǎng) 基 的 主 要 成 分 包 括 大 量 元 素 、微 量 元 素 和 _， 在 配 制 好 的 培 養(yǎng) 基 中 ， 常 常 需 要 添 加_， 有 利 于 外 植 體 啟 動 細(xì) 胞 分 裂 形 成 愈 傷 組 織 。 接 種 后2d 5d， 若 發(fā) 現(xiàn) 外 植 體 邊 緣 局 部 污 染 ， 原 因 可 能 是 _。(3)在 過 程 中 ， 愈 傷 組 織 在 誘 導(dǎo) 生 根 的 培 養(yǎng) 基 中 未 形 成 根 ，但 分 化 出 了 芽 ， 其 原 因 可 能 是 _。 【 解 析 】 培 育 無 病 毒 植 株 苗 ， 應(yīng) 選 擇 不 含 病 毒 的 外 植 體 培 養(yǎng) ，而 植 物 體 新 生 部 位 不 含 病 毒 。 植 物 組 織 培 養(yǎng) 的 培 養(yǎng) 基 成 分 應(yīng)包 含 水 、 大 量 元 素 、 微 量 元 素 、 有 機(jī) 物 ， 另 外 常 常 需 要 添 加植 物 激 素 誘 導(dǎo) 植 物 細(xì) 胞 分 裂 、 分 化 。 外 植 體 邊 緣 局 部 污 染 ，說 明 消 毒 不 徹 底 。 不 同 植 物 激 素 的 比 例 影 響 植 物 細(xì) 胞 的 發(fā) 育方 向 ， 生 長 素 用 量 和 細(xì) 胞 分 裂 素 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 。 答 案 ： (1)莖 尖 、 根 尖 不 含 病 毒(2)有 機(jī) 物 植 物 激 素 外 植 體 消 毒 不 徹 底(3)培 養(yǎng) 基 中 生 長 素 類 物 質(zhì) 和 細(xì) 胞 分 裂 素 類 物 質(zhì) 用 量 的 比 值偏 低 一 、 選 擇 題 (共 4小 題 ， 每 小 題 2分 ， 共 8分 )1.植 物 組 織 培 養(yǎng) 時 ， 需 要 將 外 植 體 接 種 到 培 養(yǎng) 基 上 ， 關(guān) 于 接種 時 應(yīng) 注 意 的 事 項 全 部 正 確 的 為 ( ) 接 種 室 要 消 毒 外 植 體 用 酒 精 和 次 氯 酸 鈉 溶 液 消 毒 處 理 接 種 時 可 以 談 話 外 植 體 如 莖 段 、 莖 尖 可 隨 機(jī) 放 入 培 養(yǎng) 基 接 種 前 要 用 酒 精 擦 拭 雙 手 鑷 子 等 器 械 也 要 進(jìn) 行 滅 菌 處 理A. B. C. D. 【 解 析 】 選 D。 整 個 接 種 過 程 必 須 在 嚴(yán) 格 的 無 菌 條 件 下 進(jìn) 行 ，不 能 談 話 ， 防 止 呼 吸 產(chǎn) 生 污 染 ， 因 此 操 作 過 程 應(yīng) 禁 止 談 話 ，并 戴 上 口 罩 ； 接 種 前 要 用 酒 精 擦 拭 雙 手 ， 進(jìn) 行 消 毒 處 理 ； 外植 體 接 種 前 要 進(jìn) 行 消 毒 處 理 ， 鑷 子 等 器 械 也 要 進(jìn) 行 滅 菌 處 理 ；接 種 完 立 刻 蓋 好 瓶 口 ； 接 種 的 外 植 體 放 入 培 養(yǎng) 基 時 注 意 形 態(tài)學(xué) 下 端 插 入 ， 而 且 分 布 均 勻 ， 不 能 隨 機(jī) 放 入 ， 以 保 證 必 要 的營 養(yǎng) 面 積 和 光 照 條 件 。 2.(2011 揚(yáng) 州 模 擬 )下 列 有 關(guān) 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 技 術(shù) 的 描 述 ，不 正 確 的 是 ( )A.利 用 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 可 以 獲 得 某 種 多 倍 體 植 株B.獲 得 原 生 質(zhì) 體 的 過 程 中 需 要 纖 維 素 酶 和 果 膠 酶C.通 常 用 聚 乙 二 醇 或 滅 活 的 病 毒 誘 導(dǎo) 原 生 質(zhì) 體 融 合D.可 根 據(jù) 細(xì) 胞 中 染 色 體 數(shù) 目 和 形 態(tài) 的 差 異 來 鑒 定 雜 種 細(xì) 胞 【 解 析 】 選 C。 通 過 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 ， 雜 種 植 株 獲 得 了 兩 個 親本 的 遺 傳 物 質(zhì) ， 因 此 ， 利 用 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 可 以 獲 得 某 種 多倍 體 植 株 ， 根 據(jù) 細(xì) 胞 中 染 色 體 數(shù) 目 和 形 態(tài) 的 差 異 可 用 來 鑒 定雜 種 細(xì) 胞 ； 獲 得 原 生 質(zhì) 體 的 過 程 中 需 要 纖 維 素 酶 和 果 膠 酶 去除 細(xì) 胞 壁 ； 誘 導(dǎo) 原 生 質(zhì) 體 融 合 通 常 用 物 理 法 或 化 學(xué) 法 ， 不 能用 滅 活 的 病 毒 作 誘 導(dǎo) 劑 。 3.將 某 二 倍 體 植 株 的 一 粒 花 粉 培 育 成 幼 苗 ， 對 它 的 莖 尖 用 秋水 仙 素 處 理 ， 長 大 后 的 植 株 中 染 色 體 數(shù) 與 其 他 各 項 不 相 同 的是 ( )A.根 細(xì) 胞 B.葉 細(xì) 胞C.花 粉 細(xì) 胞 D.極 核【 解 析 】 選 B。 莖 尖 用 秋 水 仙 素 處 理 ， 發(fā) 育 成 的 莖 和 葉 等 部 分染 色 體 數(shù) 目 為 2n， 而 根 細(xì) 胞 因 未 作 處 理 仍 為 n； 地 上 部 分 的 細(xì)胞 以 后 形 成 花 芽 ， 成 熟 后 經(jīng) 減 數(shù) 分 裂 產(chǎn) 生 卵 細(xì) 胞 和 極 核 ， 故花 粉 細(xì) 胞 和 極 核 染 色 體 都 為 n。 4.(2011 煙 臺 模 擬 改 造 )植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 能 解 決 不 同 種 植 物之 間 由 于 生 殖 隔 離 而 不 能 進(jìn) 行 有 性 雜 交 的 問 題 。 植 物 體 細(xì) 胞雜 交 過 程 不 涉 及 ( )A.使 用 限 制 性 核 酸 內(nèi) 切 酶B.植 物 細(xì) 胞 壁 的 再 生C.誘 導(dǎo) 兩 種 不 同 的 細(xì) 胞 融 合D.選 擇 利 于 雜 種 細(xì) 胞 分 裂 和 分 化 的 培 養(yǎng) 基 【 解 析 】 選 A。 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 首 先 要 獲 取 不 同 植 物 的 體 細(xì) 胞 ，用 酶 解 法 處 理 后 ， 獲 得 不 同 植 物 的 原 生 質(zhì) 體 ， 然 后 促 其 融 合 ，形 成 融 合 的 原 生 質(zhì) 體 ， 再 生 出 細(xì) 胞 壁 后 ， 獲 得 雜 種 細(xì) 胞 ， 經(jīng)過 脫 分 化 和 再 分 化 過 程 ， 最 后 將 雜 種 細(xì) 胞 培 育 成 新 植 物 體 。限 制 性 核 酸 內(nèi) 切 酶 主 要 應(yīng) 用 于 基 因 工 程 。 二 、 非 選 擇 題 (共 2小 題 ， 共 42分 )5.(21分 )科 學(xué) 家 從 懸 浮 培 養(yǎng) 的 單 細(xì) 胞 、 離 體 花 粉 或 胚 囊 中 ， 通過 植 物 組 織 培 養(yǎng) 技 術(shù) 獲 得 胚 狀 結(jié) 構(gòu) (胚 狀 體 )， 胚 狀 體 不 同 于 一般 的 種 子 胚 ， 是 由 非 合 子 細(xì) 胞 分 化 形 成 的 類 似 于 胚 的 結(jié) 構(gòu) 物 ，所 以 ， 又 稱 “ 體 細(xì) 胞 胚 ” 或 “ 花 粉 胚 ” 。 胚 狀 體 在 一 定 的 條 件下 ， 可 以 通 過 個 體 發(fā) 育 過 程 形 成 植 株 。 將 其 包 埋 在 一 個 能 提 供營 養(yǎng) 的 膠 質(zhì) 中 ， 外 面 包 裹 上 人 造 種 皮 ， 便 制 成 了 “ 人 工 種子 ” 。 人 工 種 子 的 概 念 是 1978年 在 加 拿 大 舉 行 的 第 四 屆 國 際 植物 組 織 、 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 會 議 上 首 次 提 出 來 的 。 目 前 ， 我 國 科 學(xué) 家 利 用 植 物 組 織 培 養(yǎng) 技 術(shù) 已 在 煙 草 、 水 稻 、 小 麥 和 玉 米 等 植 物 上成 功 誘 導(dǎo) 出 胚 狀 體 ， 而 美 、 日 、 法 等 各 國 正 著 手 將 人 工 種 子 市場 化 、 商 品 化 。(1)簡 要 歸 納 “ 離 體 的 細(xì) 胞 ” 進(jìn) 行 植 物 組 織 培 養(yǎng) 獲 得 胚 狀 體 的過 程 _。 (2)“ 人 工 種 子 ” 大 體 由 胚 狀 體 、 包 埋 胚 狀 體 的 膠 質(zhì) 以 及 人 造種 皮 等 3部 分 組 成 。 包 埋 胚 狀 體 的 膠 質(zhì) 相 當(dāng) 于 自 然 種 子 中 的_， 其 中 富 含 營 養(yǎng) 物 質(zhì) ， 這 是 因 為 _。 為 了滿 足 胚 狀 體 代 謝 的 需 求 ， “ 人 造 種 皮 ” 則 必 須 具 有 良 好 的_性 能 。(3)由 “ 人 工 種 子 ” 萌 發(fā) 出 的 植 株 是 否 可 育 ？ _。(4)寫 出 “ 人 工 種 子 ” 商 品 化 的 意 義 (兩 項 )_。 (5)培 育 胚 狀 體 利 用 了 _這 一 項 生 物 技 術(shù) 。 在 該 過 程中 培 養(yǎng) 基 中 需 要 添 加 _和 _兩 種 激 素 ， 還 需要 對 培 養(yǎng) 基 進(jìn) 行 嚴(yán) 格 的 _。(6)利 用 人 工 種 子 繁 殖 后 代 屬 于 _。(7)該 項 技 術(shù) 的 成 功 應(yīng) 用 ， 反 映 了 細(xì) 胞 的 _性 。 【 解 析 】 本 題 主 要 考 查 植 物 組 織 培 養(yǎng) 的 應(yīng) 用 。 (1) (4)胚 狀體 一 般 是 利 用 愈 傷 組 織 分 化 形 成 。 利 用 胚 狀 體 制 人 工 種 子 時 ，需 包 裹 上 人 工 種 皮 、 膠 質(zhì) 等 ， 為 了 滿 足 胚 狀 體 代 謝 的 需 求 ，“ 人 造 種 皮 ” 則 必 須 具 有 良 好 的 透 水 、 透 氣 性 能 ， 以 利 于 胚 狀體 吸 收 水 分 和 氧 氣 。 包 埋 胚 狀 體 的 膠 質(zhì) 相 當(dāng) 于 自 然 種 子 中 的 胚乳 或 子 葉 ， 富 含 營 養(yǎng) 物 質(zhì) ， 能 為 胚 狀 體 的 發(fā) 育 提 供 營 養(yǎng) 物 質(zhì) 。一 般 來 說 ， 對 于 二 倍 體 植 物 ， 若 植 株 由 花 粉 培 養(yǎng) 發(fā) 育 ， 一 般 不可 育 ； 若 由 體 細(xì) 胞 經(jīng) 組 織 培 養(yǎng) 發(fā) 育 的 ， 則 是 可 育 的 。 人 工 種 子的 培 養(yǎng) ， 可 用 于 苗 木 的 快 速 繁 育 ， 無 病 毒 植 株 培 養(yǎng) ， 解 決 有 些作 物 繁 殖 力 差 、 結(jié) 子 困 難 或 發(fā) 芽 率 低 等 問 題 。 (5) (7)培 育 胚 狀 體 利 用 了 植 物 組 織 培 養(yǎng) 這 一 項 生 物 技 術(shù) 。 在 該 過 程 中 培養(yǎng) 基 中 需 要 添 加 生 長 素 和 細(xì) 胞 分 裂 素 兩 種 激 素 ， 它 們 對 培 養(yǎng)分 化 的 方 向 具 有 決 定 性 作 用 。 另 外 ， 還 需 要 對 培 養(yǎng) 基 進(jìn) 行 嚴(yán)格 的 滅 菌 ， 防 止 雜 菌 感 染 。 由 于 人 工 種 子 只 能 獲 得 一 個 親 本的 性 狀 ， 因 此 ， 利 用 人 工 種 子 繁 殖 后 代 屬 于 無 性 生 殖 。 該 項技 術(shù) 的 成 功 應(yīng) 用 ， 反 映 了 細(xì) 胞 的 全 能 性 。 答 案 ： (1)離 體 的 細(xì) 胞 愈 傷 組 織 胚 狀 體(2)胚 乳 或 子 葉 胚 狀 體 在 萌 發(fā) 初 期 不 能 進(jìn) 行 光 合 作 用 透 水 、 透 氣(3)由 花 粉 培 養(yǎng) 發(fā) 育 的 植 株 一 般 不 可 育 ； 由 體 細(xì) 胞 經(jīng) 組 織 培 養(yǎng)發(fā) 育 的 植 株 則 是 可 育 的(4)可 用 于 苗 木 的 快 速 繁 育 ， 無 病 毒 植 株 培 養(yǎng) ， 解 決 有 些 作 物繁 殖 力 差 、 結(jié) 子 困 難 或 發(fā) 芽 率 低 等 問 題 (回 答 其 中 的 兩 項 )(5)植 物 組 織 培 養(yǎng) 生 長 素 細(xì) 胞 分 裂 素 滅 菌(6)無 性 生 殖 (7)全 能 再 分 化脫 分 化 6.(21分 ) .通 過 細(xì) 胞 工 程 技 術(shù) ， 利 用 甲 、 乙 兩 種 植 物 各 自 的優(yōu) 勢 ， 培 育 高 產(chǎn) 、 耐 鹽 的 雜 種 植 株 。 請 完 善 下 列 實(shí) 驗(yàn) 流 程 并回 答 問 題 ： (1)A是 _酶 ， B是 _， C是 具 有 _性 狀 的 幼 芽 。(2)若 目 的 植 株 丟 失 1條 染 色 體 ， 不 能 產(chǎn) 生 正 常 配 子 而 高 度 不育 ， 則 可 用 _(試 劑 )處 理 幼 芽 ， 以 獲 得 可 育 的 植 株 。 .植 物 甲 、 乙 是 兩 種 瀕 危 藥 用 植 物 (二 倍 體 )。 請 按 要 求 回 答問 題 ：(1)以 植 物 甲 、 乙 的 莖 尖 和 葉 片 為 材 料 ， 通 過 組 織 培 養(yǎng) 獲 得 了再 生 植 株 ， 解 決 了 自 然 繁 殖 率 低 的 問 題 。 這 表 明 植 物 細(xì) 胞 具有 _。 由 葉 片 等 材 料 形 成 的 愈 傷 組 織 的 形 態(tài) 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 是_。 (2)圖 和 圖 分 別 是 植 物 甲 的 萌 發(fā) 花 粉 粒 和 植 物 乙 的 未 受 精胚 珠 的 示 意 圖 。 在 分 離 珠 被 細(xì) 胞 的 原 生 質(zhì) 體 時 ,通 常 使 用 纖 維 素 酶 和 果 膠 酶 去除 細(xì) 胞 壁 ,其 原 理 是 利 用 了 酶 的 _。 如 果 將 圖 中 的 1個精 子 與 圖 中 的 1個 _細(xì) 胞 或 2個 _融 合 ， 可 培 育出 三 倍 體 植 株 。 用 適 當(dāng) 濃 度 的 秋 水 仙 素 處 理 該 三 倍 體 植 株 的幼 苗 ， 可 能 獲 得 藥 用 成 分 較 高 的 六 倍 體 植 株 ， 秋 水 仙 素 的 作用 機(jī) 理 是 _。 【 解 析 】 .植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 的 第 一 個 步 驟 就 是 用 纖 維 素 酶 和果 膠 酶 處 理 植 物 細(xì) 胞 去 除 細(xì) 胞 壁 ， 得 到 原 生 質(zhì) 體 ， 然 后 再 誘導(dǎo) 原 生 質(zhì) 體 融 合 ， 誘 導(dǎo) 再 生 細(xì) 胞 壁 ， 得 到 雜 種 細(xì) 胞 ， 然 后 進(jìn)行 植 物 組 織 培 養(yǎng) ， 經(jīng) 過 脫 分 化 得 到 愈 傷 組 織 ， 經(jīng) 過 再 分 化 得到 幼 苗 ， 最 后 發(fā) 育 成 雜 種 植 株 。 若 目 的 植 株 丟 失 1條 染 色 體 ，則 減 數(shù) 分 裂 時 聯(lián) 會 紊 亂 無 法 形 成 正 常 的 生 殖 細(xì) 胞 ， 即 表 現(xiàn) 為不 育 ， 若 用 秋 水 仙 素 處 理 幼 苗 可 以 得 到 染 色 體 加 倍 的 植 株 ，使 其 可 育 。 .植 物 組 織 培 養(yǎng) 所 依 據(jù) 的 原 理 為 植 物 細(xì) 胞 的 全 能 性 。 愈 傷 組織 的 形 態(tài) 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 是 ： 排 列 疏 松 、 高 度 液 泡 化 的 薄 壁 細(xì) 胞 。原 生 質(zhì) 體 是 植 物 細(xì) 胞 去 除 細(xì) 胞 壁 以 后 的 有 活 性 的 部 分 ， 所 以獲 得 原 生 質(zhì) 體 的 過 程 利 用 了 酶 的 專 一 性 ， 纖 維 素 酶 和 果 膠 酶只 會 破 壞 植 物 細(xì) 胞 壁 ， 對 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 不 會 有 破 壞 作 用 。 二 倍 體植 物 的 精 子 、 卵 細(xì) 胞 和 極 核 中 只 有 一 個 染 色 體 組 ， 珠 被 為 體細(xì) 胞 ， 含 有 兩 個 染 色 體 組 。 秋 水 仙 素 的 作 用 機(jī) 理 是 抑 制 細(xì) 胞有 絲 分 裂 過 程 中 紡 錘 體 的 形 成 。 答 案 ： .(1)纖 維 素 酶 和 果 膠 融 合 的 原 生 質(zhì) 體高 產(chǎn) 、 耐 鹽(2)秋 水 仙 素 .(1)全 能 性 排 列 疏 松 、 高 度 液 泡 化 的 薄 壁 細(xì) 胞(2)專 一 性 珠 被 極 核抑 制 細(xì) 胞 有 絲 分 裂 過 程 中 紡 錘 體 的 形 成 【 方 法 技 巧 】 有 關(guān) 植 物 細(xì) 胞 工 程 題 目 的 解 題 方 法一 要 明 確 基 本 原 理 ： 植 物 細(xì) 胞 工 程 中 的 組 織 培 養(yǎng) 和 體 細(xì) 胞 雜交 基 本 原 理 都 是 細(xì) 胞 的 全 能 性 ， 另 外 ， 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 還 與細(xì) 胞 膜 的 流 動 性 有 關(guān) 。二 要 掌 握 基 本 過 程 ： 組 織 培 養(yǎng) 包 括 脫 分 化 和 再 分 化 兩 個 基 本過 程 ， 而 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 包 括 雜 種 細(xì) 胞 的 獲 取 和 雜 種 植 株 的形 成 兩 個 基 本 過 程 。 三 要 區(qū) 分 工 程 目 的 ： 組 織 培 養(yǎng) 一 般 是 為 了 獲 取 細(xì) 胞 產(chǎn) 物 或 植物 體 ， 植 物 體 細(xì) 胞 雜 交 是 為 了 獲 得 雜 種 植 株 。四 要 認(rèn)