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2019-2020年高中生物 第29課 植物細(xì)胞工程教案 新人教版必修3 一、教學(xué)內(nèi)容及考綱要求 考試說明具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 等級 江蘇省生物課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)要求 植物的組織培養(yǎng) B 說出細(xì)胞全能性的含義及其在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用 嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)技術(shù) 簡述植物體細(xì)胞雜交技術(shù) 列舉植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 二、重要的結(jié)論性語句： 1、細(xì)胞工程：指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作，按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。 2、植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性。 3、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)：植物組織培養(yǎng)技術(shù)，植物體細(xì)雜交技術(shù)。 4、細(xì)胞分化的本質(zhì)：基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。 5、細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件： （1）離體（必要條件）； （2）一定的營養(yǎng)物質(zhì)：（水、無機(jī)鹽、維生素、氨基酸等）、激素（細(xì)胞分裂素、生長素）； （3）適宜的條件：（無菌、適宜的溫度、pH）。 6、植物組織培養(yǎng)過程： 外植體愈傷組織根、芽植物體。 7、植物體細(xì)胞雜交的原理：細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性 8、植物體細(xì)胞雜交過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)： （1）用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得有活力的原生質(zhì)體； （2）原生質(zhì)體間的融合： 方法：物理法（離心、振動、電激） 化學(xué)法（聚乙二醇PEG） 9、植物體細(xì)胞雜交的意義：能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，擴(kuò)大雜交親本范圍，培養(yǎng)新品種。 三、重、難點(diǎn)知識歸類、整理 1、理解細(xì)胞全能性的概念，把握細(xì)胞全能性的特點(diǎn)。 細(xì)胞全能性是指生物體的細(xì)胞具有形成完整個體的潛能。受精卵、生殖細(xì)胞和已分化的體細(xì)胞均具有全能性。根本原因是細(xì)胞內(nèi)含有形成完整個體所需的全套基因。同一個體的每一個已分化的體細(xì)胞都由受精卵經(jīng)有絲分裂而來，體細(xì)胞核內(nèi)基因與受精卵一樣，因此都具有全能性。分化的體細(xì)胞之所以沒有表達(dá)出全能性，是因?yàn)榛蜻x擇性表達(dá)。在離體和適當(dāng)?shù)臈l件下，分化的體細(xì)胞也能表達(dá)其全能性。 細(xì)胞全能性大小比較：植物細(xì)胞>動物細(xì)胞（動物細(xì)胞只有細(xì)胞核具有全能性）；受精卵>生殖細(xì)胞（配子、精子、卵細(xì)胞）>體細(xì)胞； 幼嫩的細(xì)胞>衰老的細(xì)胞。在體細(xì)胞中：分化程度低的>分化程度高的 ，細(xì)胞分裂能力強(qiáng)的>細(xì)胞分裂能力弱的。 2、植物體細(xì)胞雜交過程中雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)： 以煙草與大豆細(xì)胞融合為例。煙草與大豆的原生質(zhì)體融合后，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，不僅有煙草-大豆細(xì)胞，還有煙草細(xì)胞、大豆細(xì)胞、煙草-煙草細(xì)胞、大豆-大豆細(xì)胞，因此需要對雜種細(xì)胞進(jìn)行篩選。得到煙草-大豆細(xì)胞后，再通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，培育雜種植株。 3、植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的關(guān)系 　　植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的原理都有細(xì)胞的全能性。在植物雜交過程中，融合的植物細(xì)胞必須經(jīng)過植物組織培養(yǎng)過程才能最終發(fā)育為雜種植株。也就是說，植物組織培養(yǎng)技術(shù)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)。 4、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用： A:植物繁殖的新途徑： （1）微型繁殖：是用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，實(shí)際上是無性生殖的一種。在繁殖的過程中，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，因此親、子代細(xì)胞內(nèi)DNA相同，具有相同的基因，因此能保證親、子代遺傳特性不變。利用這種技術(shù)能高效快速實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。 （2）作物脫毒：取植物分生區(qū)附近，如莖尖、根尖，因很少被病毒感染，甚至無病毒，而被用來培育無病毒植株。 （3）制作人工種子：利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得胚狀體，在胚狀體外包裹人工胚乳和人工種皮，就可制成“人工種子”。解決如下問題：繁殖能力差、結(jié)子困難、發(fā)芽率低、優(yōu)良品種會發(fā)生性狀分離、種子的生產(chǎn)受到氣候、季節(jié)、地域的限制等。 B:作物新品種的培育： （1）單倍體育種：大大縮短了育種年限。 （2）突變體的利用： （3）基因工程中的受體細(xì)胞 C:細(xì)胞產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)：從愈傷組織中可提取到人參皂干粉、紫草素、紫杉醇等。 5、植物體細(xì)胞雜交和多倍體育種 植物體細(xì)胞雜交 多倍體育種 不 同 點(diǎn) 基本原理不同 細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性 染色體數(shù)目的變異 方法不同 原生質(zhì)體融合和組織培養(yǎng) 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 染色體來源和數(shù)目不同 一般來自不同種的生物，染色體不一定是倍數(shù)關(guān)系（2N+2N） 來自同種生物，加倍的是同源染色體 相同 都是通過改變細(xì)胞的染色體數(shù)目來改變遺傳物質(zhì)，從而改變生物的性狀。 四、例題解析： 例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 例2：基因型為AaBb的水稻（含24條染色體）的花藥通過無菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗，問： （1）愈傷組織是花粉細(xì)胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán)，愈傷組織形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得_____________等營養(yǎng)物質(zhì)。 （2）要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有_____________和________________兩類激素。 （3）愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是_____________能利用光能制造有機(jī)物，供試管苗生長發(fā)育。 （4）試管苗的細(xì)胞核中含_________條脫氧核糖核苷酸鏈。 （5）培育成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有_____________。 （6）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　　　的結(jié)果。 課堂練習(xí) 一 、單選題： 1．植物體細(xì)胞雜交要先去除細(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)胞壁不是原生質(zhì)的組成部分 2．科學(xué)家把天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合，培育出的驅(qū)蚊草含有香茅醛，能散發(fā)出一種特殊的達(dá)到驅(qū)蚊且對人體無害的效果。下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述中，錯誤的是 A．驅(qū)蚊草的培育屬于細(xì)胞工程育種，其優(yōu)點(diǎn)是能克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙 B．驅(qū)蚊草培育過程要用到纖維素酶果膠酶、PEG等試劑或離心、振動、電刺激等方法 C．驅(qū)蚊草培育過程是植物體細(xì)胞雜交，不同于植物組織培養(yǎng)無愈傷組織和試管苗形成 D．驅(qū)蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得是因?yàn)椴煌锓N間存在生殖隔離 3．將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時，下列條件中不需要的是 （ ） A、具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞 B、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素 C、離體狀態(tài) D、導(dǎo)入指定基因 4．植物體細(xì)胞雜交的目的中錯誤的是 （　 ） 　　A.把兩個植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上 B.獲得雜種植株 　　C.克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙 D.實(shí)現(xiàn)原生質(zhì)體的融合 5．A種植物的細(xì)胞和B種植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)如右圖所示（僅顯示細(xì)胞核），將A、B兩種植物細(xì)胞去掉細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細(xì)胞，若經(jīng)過組織培養(yǎng)后得到了雜種植株，則該雜種植株是（ ） A．二倍體；基因型是DdYyRr B．三倍體；基因型是DdYyRr C．四倍體；基因型是DdYyRr D．四倍體；基因型是DDddYYyyRRrr 6．細(xì)胞具有全能性的原因是 （ ?。? 　　 A.生物體細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能 　　B.生物體的每一個細(xì)胞都具有全能性 　　C.生物體的每一個細(xì)胞都含有個體發(fā)育的全部基因 　　D.生物體的每一個細(xì)胞都是由受精卵發(fā)育來的 7．植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是 （　 ） A、產(chǎn)生新的細(xì)胞壁 B、細(xì)胞膜發(fā)生融合 C、細(xì)胞膜發(fā)生融合 D、細(xì)胞膜發(fā)生融合 8．下列四個選項(xiàng)中沒有采取植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是 （ ） A．花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株 B．秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株 C．人工種子的培育 D．“番茄——馬鈴薯”雜種植株的培育過程 9．兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳,要培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的方法是 （ ） A．單倍體育種 B．雜交育種 c．人工誘變育種 D．細(xì)胞工程育種 二、多選題： 10．一雜合體植株（二倍體）的下列部分，經(jīng)組織培養(yǎng)和秋水仙素處理后不能得到純合體的是 A．根 B．莖 C．葉 D．花粉 11．下列有關(guān)植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的敘述中，正確的是（　　　） A．花藥、胚不能作為組織培養(yǎng)的材料 B．植物細(xì)胞具有全能性 C．外植體是指用于培養(yǎng)的植物組織或器官 D．外植體可誘導(dǎo)出愈傷組織 12．下圖為植物組織培養(yǎng)過程示意圖，則下列敘述正確的是 A．植物組織培養(yǎng)依據(jù)的生物學(xué)原理是細(xì)胞的全能性 B．③ ④過程是指植物的營養(yǎng)生長和生殖生長階段 C．將①經(jīng)脫分化培養(yǎng)成②時，再植上人造種皮即可獲得人工種子 D．② ③的再分化過程中，誘導(dǎo)②生根的激素為細(xì)胞分裂素和生長素13．下列敘述中，與植物體細(xì)胞雜交密切相關(guān)的是 　 A利用離心、振動、電刺激等誘導(dǎo) B 利用聚乙二醇（PEG）等試劑誘導(dǎo) C 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 D 快速繁殖、培育無病毒植物 三、非選題： 14．下圖是植物體細(xì)胞雜交示意圖，請據(jù)此回答： （1）圖中完成植物體細(xì)胞融合的過程是（填編號）_________________，在此過程中，應(yīng)用酶工程產(chǎn)品的是_________過程。 （2）圖中④過程是_________，⑤過程是_________，④⑤過程合稱_________。 （3）圖中①過程用到的酶是_________，作用的結(jié)果是形成_________。之所以要用它們是要除去_______________，除去的原因是_______________________________。 （4）在②過程中，可用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是_________，可用的物理方法是_________。若在容器中放置若干ab結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)完成且假設(shè)所有細(xì)胞都發(fā)生了融合，然后經(jīng)③過程，形成的d細(xì)胞的類型有_________種（這里僅考慮2個原生質(zhì)體的相互融合），從中選出_________進(jìn)行培養(yǎng)。 （5）c細(xì)胞的狀態(tài)是____________________________。 （6）e稱為_________，f稱為_________，該植株具有_________。 （7）這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是_____________________________________________。 （8）利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？為什么_______　　　　　　　　　　　　　　　____。 課后練習(xí) 一、單選題： 1．植物組織培養(yǎng)是指 （ ?。? A．離體的植物器官或細(xì)胞培育成愈傷組織 B．愈傷組織培育成植株 C．離體的植物器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體 D．愈傷組織形成高度液泡化組織 2．植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果是 （　 ） A.產(chǎn)生雜種植株　B．產(chǎn)生雜種細(xì)胞 C．原生質(zhì)體融合 D．形成愈傷組織 3．如圖是“白菜一甘藍(lán)”雜種植株的培育過程。下列說法正確的是 A．圖示“白菜—甘藍(lán)”植株不能結(jié)子 B．愈傷組織有葉綠體，代謝類型是自養(yǎng)需氧型 C．上述過程中包含著有絲分裂、減數(shù)分裂和細(xì)胞分化等過程 D．“白菜—甘藍(lán)”雜種植株具有的性狀是細(xì)胞全能性表達(dá)的結(jié)果 4．不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是 （　 ） A.振動 　B.電刺激 　C.PEG試劑 　D．重壓 5．植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是 （　 ） 　　 A.給予適宜的營養(yǎng)和外界條件 B.脫離母體后給予適宜營養(yǎng)和外界條件 C.導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因　　D.將成熟篩管細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi) 6．植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化是指 （　 ） 　　A.植物體的分生組織通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞 　　B．未成熟的種子經(jīng)過處理培育出幼苗的過程 　　C．植物的器官、組織或細(xì)胞，通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程 　　D.取植物的枝芽培育成一株新植物的過程 7.下列植物細(xì)胞全能性最高的是 （　 ） 　　A.形成層細(xì)胞 　B.韌皮部細(xì)胞　　C.木質(zhì)部細(xì)胞　　D.葉肉細(xì)胞 8．植物組織培養(yǎng)過程的順序是 （　 ） ①離體的植物器官、組織或細(xì)胞 ②根、芽 ③愈傷組織 ④脫分化 ⑤再分化 ⑥植物體 A．①④③⑤②⑥ B．①④③②⑤⑥　 C．①⑤④③②⑥ D．⑥①④③⑤② 9．下列有關(guān)細(xì)胞工程的敘述不正確的是 （　 ） 　A. 在細(xì)胞整體水平上定向改變遺傳物質(zhì) B．在細(xì)胞器水平上定向改變遺傳物質(zhì) 　C．在細(xì)胞器水平上定向改變細(xì)胞核的遺傳物質(zhì) D．在細(xì)胞整體水平上獲得細(xì)胞產(chǎn)品 10．對人工種子正確的解釋是 （ ） A．通過科學(xué)手段人工合成的種子 B．利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的種子 C．種皮能自我生成的種子 D．人工種子發(fā)芽率低 11．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 12．馬鈴薯利用它的塊莖進(jìn)行無性繁殖，種植的世代多了以后往往會感染病毒而減產(chǎn)，為此農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無病毒幼苗的最佳辦法是（　 ） A．選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交 B．進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交 C．利有芽尖進(jìn)行組織培養(yǎng) D．人工誘導(dǎo)基因突變 13．用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以培養(yǎng)或生產(chǎn)出 （　 ） 　　A．食品添加劑 B．無病毒植物 C.人工種子 D．前三項(xiàng)都是 14．科學(xué)工作者把胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來，將單個細(xì)胞放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株，這些植株的特點(diǎn)是 （　 ） A．彼此性狀相似 B．變異頻率較高　　C．單倍體 D．都是純合子 15．植物的微型繁殖技術(shù)是指 （ ） A．植物體細(xì)胞雜交技術(shù) B．嫁接　 C．營養(yǎng)繁殖 D．植物組織培養(yǎng) 16．胚狀體是在植物組織培養(yǎng)的哪一階段上獲得的 （ ） A．愈傷組織 B．再分化 C．形成完整植株 D．取離體組織 17．運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以培育或生產(chǎn)出 （ ） A．細(xì)胞產(chǎn)物——生物堿 B．無病毒植物　 C．人工種子 　D．以上都是 18．植物的微型繁殖的優(yōu)點(diǎn)是 （ ） A．取材少 B．培養(yǎng)周期短　　C．繁殖率高 D．以上都是 19．(07上海高考)下列有關(guān)植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是 A．花藥、胚不能作為組織培養(yǎng)的材料 B．植物細(xì)胞具有全能性 C．外植體是指用于培養(yǎng)的植物組織或器官 D．外植體可誘導(dǎo)出愈傷組織 20．（08江蘇高考）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)胞都必須通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相同 21.（08天津）為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法； 圖中兩對相對性狀獨(dú)立遺傳。據(jù)圖分析，不正確的是 A.過程①的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高 B.過程②可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料 C.過程③包括脫分化和再分化兩個過程 D.圖中篩選過程不改變抗病基因頻率 22.（08全國）下列關(guān)于細(xì)胞工和的敘述，錯誤的是 A． 電刺激可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合或動物細(xì)胞融合 B． 去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁和將動物組織分散成單個細(xì)胞均需酶處理 C． 小鼠骨髓瘤細(xì)胞和經(jīng)抗原免疫小鼠的B淋巴細(xì)胞融合可制備單克隆抗體 D． 某種植物甲乙兩品種的體細(xì)胞雜種與甲乙兩品種雜交后代的染色體數(shù)目相同 二.多選題 23．下面關(guān)于植物細(xì)胞工程的敘述，正確的是 A．葉肉細(xì)胞脫分化后可形成無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞 B．葉肉細(xì)胞經(jīng)再分化過程可形成愈傷組織 C．融合植物葉肉細(xì)胞時，應(yīng)先去掉細(xì)胞膜 D．葉肉細(xì)胞離體培養(yǎng)時，可以表現(xiàn)出全能性 24．甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程涉及細(xì)胞的： A．有絲分裂 B．分化 C．減數(shù)分裂 D．全能性 25．愈傷組織進(jìn)行分化并產(chǎn)生出植物的各種組織和器官，進(jìn)而發(fā)育成完整的植株，通常需要適合的 A．光照 　 B．溫度 　C．營養(yǎng)物質(zhì) 　 D．激素 26．下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述，正確的是 A．植物體只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因 B．高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性 C．植物細(xì)胞的全能性是植物體細(xì)胞雜交的理論基礎(chǔ) D．植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同 27．在植物體細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn)中，如果要獲得性狀優(yōu)良的作物新品種，必須考慮 A．兩種高等植物間的生殖隔離 B．選擇具有期望的某些優(yōu)良性狀的親本 C．親本細(xì)胞的融合技術(shù) D．愈傷組織形成和再分化 三、非選題： 28．紫茉莉的花色受核遺傳物質(zhì)控制,基因型為RR、rr的紫茉莉分別開紅花與白花，而基因型為R、r同時存在開粉紅色花。紫茉莉枝條的顏色是由細(xì)胞質(zhì)中質(zhì)體顏色決定的：綠色枝條葉肉細(xì)胞中含有葉綠體；白色枝條的葉肉細(xì)胞中只含白色體；花斑色枝條有的細(xì)胞只含葉綠體，有的只含白色體，有的既含有葉綠體又含白色體。從綠色白花紫茉莉的綠葉上取一些葉肉細(xì)胞，再從花斑色紅花紫茉莉的白色枝條上取一些葉肉細(xì)胞，去掉細(xì)胞壁后，用誘導(dǎo)劑讓其融合。 (1）細(xì)胞融合過程中，去掉細(xì)胞壁用 酶和 酶。 （2）兩兩融合后，可出現(xiàn) 種融合細(xì)胞，若用融合細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，理論上講發(fā)育成的后代的枝條顏色是 ，控制花色的基因型依次是 。 29．下圖是植物組織培養(yǎng)的簡略表示。據(jù)此回答： 脫分化 再分化 ①——→②——→③——→④ （1）①表示　　　　　，它能被培養(yǎng)成為④的根本原因是　　　　　　　　。 （2）②表示　　　　，它與①相比分化程度　　　　　，全能性　　　　　。 （3）若想制作人工種子，應(yīng)該選用（填編號）　　　　。 （4）若①是花藥，則④是　　　　，繼續(xù)對其使用　　　　　處理可獲得　　　　　正常植株，該過程稱為　　　　　。 （5）若①是胡蘿卜根尖細(xì)胞，則培養(yǎng)成的④的葉片的顏色是　　　，這說明根尖細(xì)胞　　　　　　　　　　。 （6）若利用此項(xiàng)技術(shù)制造治療燙傷、割傷的藥物——紫草素，培養(yǎng)將進(jìn)行到（填編號）　　　　　　　。 30．中科院上海植物生理生態(tài)研究所在“神舟四號”飛船進(jìn)入太空后為一對“新人”——黃花煙草原生質(zhì)體和革新一號煙草原生質(zhì)體舉辦了特殊的“婚禮”。將兩個“新人”放入融合器中，當(dāng)充滿液體的融合器加上直流電場，兩個原本相互游離的細(xì)胞一下子貼到一起，開始了“竊竊私語”。緊接著，在瞬間高壓脈沖的作用下，細(xì)胞膜被擊出了一個小孔，透過這微小的空間，兩股細(xì)胞質(zhì)展開了“心靈溝通”。漸漸地，細(xì)胞核也扭擺著“親熱”起來，20min后，它們倆已是你中有我，我中有你，一個新生命就這樣誕生了。地面實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：用于融洽的兩個“新人”，一個開的是粉花（標(biāo)記為“一號”），一個開的是黃花（標(biāo)記為“二號”）融合后的細(xì)胞再生植株開的是黃花，但形狀卻和一號相同（稱“一號形狀”，另一個稱“二號形狀”）。這種“太空煙草”比普通煙草個子矮，株稈粗，煙葉多，是我國太空育種試驗(yàn)的一項(xiàng)重大成果。據(jù)此回答下列問題： （1）由于細(xì)胞的密度不同，因此在地面上進(jìn)行細(xì)胞融合非常困難。從理論上講，在太空中細(xì)胞更容易融合，可能的原因是 。在顯微鏡下觀察，“新人”的細(xì)胞膜融合在一起，使細(xì)胞呈圓球狀，這是因?yàn)槟ぞ哂? 特性?！凹?xì)胞婚禮”中用到的誘導(dǎo)融合技術(shù)是 。 （2）兩種煙草原生質(zhì)體融合時， 　　　　　　　　　　　　 類型是我們需要的，這樣的細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)后，再生的植株屬 倍體。 （3）植物體細(xì)胞融合技術(shù)與傳統(tǒng)的有性雜交相比，其優(yōu)點(diǎn)是 。 （4）“太空煙草”能穩(wěn)定遺傳嗎？為什么？ 。 31．傳統(tǒng)農(nóng)作物育種途徑往往是通過雜交獲得，隨著生物工程技術(shù)的不斷發(fā)展，新品種的培育途徑逐漸被擴(kuò)寬。目前至少有7種培育農(nóng)作物新品種的途徑被廣泛應(yīng)用。下圖為水稻的幾種不同的育種方法示意圖。請據(jù)圖回答： （1）圖中A、D方向所示的途徑表示_____________育種方式，A→B→C的途徑表示_____________育種方式。兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳,要培育出基因型為AABB的新品種，最簡捷的途徑是__________。這兩種育種方式相比較，后者優(yōu)越性主要表現(xiàn)在____________________________________。 （2）B方法為________________________。 （3）E方法原理為________________________。上述培育新品種的方法中原理相同的有_______________。 （4）G所示過程可以采用花粉粒通道法，這是基因工程操作“四步曲”的___________環(huán)節(jié)。檢測目的基因是否表達(dá)的方法有_______________。 （5）科學(xué)家從懸浮培養(yǎng)的單細(xì)胞或胚囊中，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得胚狀體，并將其包埋在一個能提供營養(yǎng)的膠質(zhì)中，外包裹上人造種皮，制成人工種子。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、日等國正著手將人工種子商品化。離體細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得胚狀體需要通過_____________、____________過程。人工種子中包埋胚狀體的膠質(zhì)可看作玉米種子的________結(jié)構(gòu)。 （6）由人工種子萌發(fā)出的植株與天然種子萌發(fā)出的植株有何區(qū)別？_____________________ 32.（08北京理綜）（18分）白菜、甘藍(lán)均為二倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)目分別為20、18。以白菜為母本、甘藍(lán)為父本，經(jīng)人工授粉后，將雌蕊離體培養(yǎng)，可得到“白菜-甘藍(lán)”雜種幼苗。 請回答問題： （1）白菜和甘藍(lán)是兩個不同的物種，存在 隔離。自然條件下，這兩個物種間不能通過 的方式產(chǎn)生后代。雌蕊離體培養(yǎng)獲得“白菜-甘藍(lán)”雜種幼苗，所依據(jù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有 。 （2）為觀察“白菜-甘藍(lán)”染色體的數(shù)目和形態(tài)，通常取幼苗的 做臨時裝片，用 染料染色。觀察、計數(shù)染色體的最佳時期是 。 （3）二倍體“白菜-甘藍(lán)”的染色體數(shù)為 。這種植株通常不育。原因是減數(shù)分裂過程中 。為使其可育，可通過人工誘導(dǎo)產(chǎn)生四倍體“白菜-甘藍(lán)”，這種變異屬于 。 33、（08海南高考）某二倍體植物是雜合體，圖為其花藥中未成熟花粉在適宜的培養(yǎng)基上培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的過程。據(jù)圖回答： ① X ③ 花藥中 愈傷組織 完整植株 未成熟花粉 ② 叢芽（芽） ④ （1）圖中①表示的是該花粉培養(yǎng)過程中的 過程，②表示的是 過程，X代表的是 ，③表示的是 過程，④表示的是誘導(dǎo) 過程。 （2）圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條，具體通過哪一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中 的種類及其濃度配比，最后獲得的來源于未成熟花粉的完整植株都稱為 植株（甲）。未成熟花粉經(jīng)培養(yǎng)能形成完整植株，說明未成熟花粉具有 。 （3）對植株甲進(jìn)行 ，才能使其結(jié)實(shí)產(chǎn)生后代（乙），否則植株甲只有通過 的方式才能產(chǎn)生后代（丙）。乙、丙兩種植株中，能產(chǎn)生可育花粉的是 植株，該植株群體中每一植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為 種，該群體植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為 種。花藥培養(yǎng)在育種上的特殊意義是 ，從而開辟育種新途徑。 第29課 植物細(xì)胞工程答案 例1：解析：解答此題需從以下幾個方面入手：首先，組織培養(yǎng)是指離體的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)再分化形成具有根、芽結(jié)構(gòu)的胚狀體，然后由胚狀體發(fā)育成完整植物體的過程。花粉粒能培養(yǎng)成單倍體，是在離體條件下培養(yǎng)形成的。第二，芽發(fā)育成枝條、根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)，是體內(nèi)分化的器官和組織形成了機(jī)體的一部分，未受精的卵發(fā)育成植物體，這就是自然情況下單倍體的形成過程，是在母體的調(diào)控下完成的。 選　A 例2：解析：考查對植物組織培養(yǎng)過程的掌握。要準(zhǔn)確解答此題需要從以下幾個方面入手： ①愈傷組織的形成過程中，不斷地從培養(yǎng)基中吸取營養(yǎng)。供生物細(xì)胞生活的營養(yǎng)物質(zhì)主要有無機(jī)物（水、無機(jī)鹽）、有機(jī)物（糖類、脂類、蛋白質(zhì)、維生素）等物質(zhì)。 ②植物激素的種類很多，要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有細(xì)胞分裂素和植物生長素兩大類。 ③試管苗是花藥離體培養(yǎng)后得到的單倍體植株。其有葉綠體，可以進(jìn)行光合作用。 ④單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，由水稻的基因型為AaBb可知此水稻為二倍體。已知水稻的體細(xì)胞中含有24條染色體，則單倍體細(xì)胞中含有12條染色體，12個DNA分子。每個DNA分子由兩條平行的脫氧核糖核苷酸鏈盤旋而成，所以試管苗的細(xì)胞核中含有24條脫氧核苷酸鏈?；蛐蜑锳aBb的水稻產(chǎn)生配子時，依據(jù)基因的自由組合定律，結(jié)果♀、♂配子各有四種，即AB、aB、Ab、ab。[答案]（1）水、無機(jī)鹽、維生素和小分子有機(jī)物 （2）細(xì)胞分裂素 植物生長素 （3）葉綠體 （4）24 （5）AB、aB、Ab、ab?。?）選擇性表達(dá) 課堂練習(xí) 1C　2C　3D　4D　5C　6C　7A　8B　9B　　10ABC 11BCD 12ABD 13ABC 14．（1）①②③ ① （2）脫分化 再分化 植物組織培養(yǎng) （3）纖維素酶和果膠酶　原生質(zhì)體 細(xì)胞壁 細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體的融合 （4）聚乙二醇 振動、電刺激、離心 3 雜種細(xì)胞 （5）正在進(jìn)行原生質(zhì)體融合 （6）愈傷組織 雜種植株　　雙親遺傳物質(zhì) （7）克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍 （8）不遵循。因?yàn)橹挥猩镞M(jìn)行有性生殖的過程中，才遵循孟德爾的遺傳規(guī)律，而植物體細(xì)胞雜交育種的過程不屬于有性生殖 課后練習(xí) 1C　　2A　3D　4D　5B　6C　7A　8A　9C　10B 　11C　12C　13D　14A　15D　16B　17D　18D　19A 20D 21D 22D 23AD　24ABD　25ABCD　26BC　27BCD 28．（1）纖維素 果膠 （2）3 綠色、白色、花斑色 RRRR、 rrrr、RRrr 29．（1）離體的植物器官、組織或細(xì)胞 細(xì)胞的全能性（2）愈傷組織 低 高 （3）③（4）單倍體植株 秋水仙素 單倍體育種（5）綠色 含有與葉綠體形成相關(guān)的基因（6）② 30.（1）重力作用很弱 一定的流動性 電刺激誘導(dǎo)融合 （2）黃花煙草與革新一號煙草原生質(zhì)體融合 多（或四） （3）克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 （4）如果“太空煙草”為純合子，無性繁殖和有性繁殖都能穩(wěn)定遺傳；如果為雜合子，無性繁殖能穩(wěn)定遺傳，有性繁殖會出現(xiàn)性狀分離。培養(yǎng)過程中也可能會發(fā)生基因突變 31．（1）雜交育種 單倍體育種　 A→B→C 能較快得到純合體，縮短育種年限 （2）花藥離體培養(yǎng) （3）基因突變 A、D和G（或B、K、F） （4）目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 DNA雜交等 （5）脫分化 再分化 　 胚乳 （6）天然種子萌發(fā)出的植株屬于有性生殖，可能因性狀分離而喪失其優(yōu)良特性 32.（18分）（1）生殖 雜交（有性生殖） 全能性 （2）根尖（莖尖） 醋酸洋紅（龍膽紫、堿性） 有絲分裂中期 （3）19 沒有同源染色體配對的現(xiàn)象 染色體變異 33、（1）脫分化 再分化 胚狀體 分化（發(fā)育） 生根 （2）激素 單倍體 細(xì)胞的全能性 （3）染色體加倍 無性繁殖 乙 一 多 縮短育種年限