8/8人教版高中生物選修三講義專題22.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

2.1植物細(xì)胞工程

2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解細(xì)胞工程的含義。2.理解植物細(xì)胞的全能性。(重點(diǎn))3.掌握植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過(guò)程及用途。(重點(diǎn))4.理解植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過(guò)程。(重點(diǎn))

一、細(xì)胞工程的概念與種類

1．概念

(1)原理和方法：細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)。

(2)操作水平：細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平。

(3)目的：按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。

2．種類

根據(jù)操作對(duì)象不同，可分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程。

二、植物細(xì)胞的全能性

1．概念：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能，也就是說(shuō)，每個(gè)生物細(xì)胞都具有全能性的特點(diǎn)。

2．現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)：在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞并不會(huì)表現(xiàn)出全能性，而是分化成各種組織和器官。

3．影響細(xì)胞全能性表現(xiàn)的原因：在特定的時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。

4．表達(dá)時(shí)兩個(gè)重要的過(guò)程

(1)脫分化：讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)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(guò)程。

(2)再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織在一定的培養(yǎng)條件下，再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。

三、植物組織培養(yǎng)技術(shù)

1．原理：植物細(xì)胞的全能性。

2．過(guò)程：離體的植物器官、組織、細(xì)胞

―――――――――→一定的營(yíng)養(yǎng)、激素脫分化愈傷組織――――――――――――→含有不同激素成分的培養(yǎng)基

再分化

胚狀體或叢芽―→試管苗。

3．脫分化：已分化的細(xì)胞經(jīng)過(guò)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(guò)程。

4．植物組織培養(yǎng)的條件

(1)離體的植物細(xì)胞、組織、器官。

(2)無(wú)菌和人工控制。

(3)培養(yǎng)在人工制備的培養(yǎng)基上。

(4)給予適宜的培養(yǎng)條件。

5．實(shí)驗(yàn)：胡蘿卜的組織培養(yǎng)

(1)原理：離體的植物器官、組織或細(xì)胞――→脫分化愈傷組織――→再分化幼根和芽→完

整植物體。

(2)過(guò)程：

取材：消毒后選取根的形成層部位，切取1cm3左右的小塊，因?yàn)樵摬课蝗菀渍T導(dǎo)形成愈傷組織

↓接種：將組織塊接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)出愈傷組織

↓

培養(yǎng)：在23～26℃恒溫避光條件下培養(yǎng)一段時(shí)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

↓

移栽：將試管苗移栽到大田，培養(yǎng)成正常植株

四、植物體細(xì)胞雜交

1．概念

將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。

2．過(guò)程

(1)去壁：用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體。

(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法：

①物理法：離心、振動(dòng)、電激等。

②化學(xué)法：用聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)。

3．意義

克服不同種生物遠(yuǎn)緣雜交的不親和性。

1．判斷對(duì)錯(cuò)(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)

(1)細(xì)胞工程可以通過(guò)在分子水平上的操作，按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)。()

(2)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。

()

(3)在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，細(xì)胞的遺傳物質(zhì)一般都發(fā)生改變。

()

(4)在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中需要給予光照，以誘導(dǎo)脫分化過(guò)程。

()

(5)植物體細(xì)胞雜交要先去除細(xì)胞壁的原因是細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體的融合。

()

提示：(1)×細(xì)胞工程是通過(guò)細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作，按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)。

(2)×具有某種生物全部遺傳信息的細(xì)胞在離體的情況下才能表現(xiàn)出全能性。

(3)×植物組織培養(yǎng)主要是通過(guò)細(xì)胞分裂和分化實(shí)現(xiàn)的，遺傳物質(zhì)一般不會(huì)發(fā)生改變。

(4)×植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，脫分化過(guò)程是要求避光培養(yǎng)的。

(5)√

2．下列關(guān)于運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)生新個(gè)體的敘述，錯(cuò)誤的是()

A．屬于無(wú)性生殖

B．主要理論依據(jù)是植物細(xì)胞具有全能性

C．培養(yǎng)過(guò)程中由于人工培養(yǎng)基含大量營(yíng)養(yǎng)，不需光照就能發(fā)育成完整植株D．人工培養(yǎng)基中含植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括礦質(zhì)元素、糖、維生素等

C[植物組織培養(yǎng)屬于無(wú)性生殖，依據(jù)的理論基礎(chǔ)為植物細(xì)胞的全能性；在培養(yǎng)基中含有植物細(xì)胞發(fā)育所需要的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；組織培養(yǎng)的脫分化階段不需要光，但是再分化階段需要光。]

3．下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的敘述，錯(cuò)誤的是()

A．有可能把兩個(gè)植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上

B．需要用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁

C．利用聚乙二醇可以促進(jìn)原生質(zhì)體融合

D．植物體細(xì)胞雜交就是將不同的植物體細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞

D[植物體細(xì)胞雜交之前，需要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；進(jìn)行原生質(zhì)體間的融合，必須要進(jìn)行人工誘導(dǎo)，如可用聚乙二醇促進(jìn)原生質(zhì)體融合；植物體細(xì)胞雜交就是將不同的植物體細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞，并將該雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。]

背景材料

1．細(xì)胞的全能性

(1)具有全能性的原因：一般生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因。

(2)現(xiàn)實(shí)體現(xiàn)：在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，生物體內(nèi)的細(xì)胞并不會(huì)表現(xiàn)出全能性，而是分化成各種組織和器官。這是因?yàn)樵谔囟ǖ臅r(shí)間和空間條件下，細(xì)胞內(nèi)的基因會(huì)選擇性表達(dá)。

(3)不同細(xì)胞全能性的大小。

①體細(xì)胞全能性：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不同細(xì)胞的全能性：受精卵>胚胎干細(xì)胞>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞。

③不同生物的細(xì)胞全能性：植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞。

(4)全能性與細(xì)胞分化的關(guān)系：隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高，細(xì)胞的全能性逐漸降低。

2．植物細(xì)胞全能性表達(dá)所需條件

(1)體細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的選擇性表達(dá)。

(2)體現(xiàn)細(xì)胞全能性的條件：

1．以下不能說(shuō)明細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是()

A．玉米花粉粒培育出植株

B．轉(zhuǎn)入貯存蛋白基因的向日葵細(xì)胞培育出植株

C．燒傷病人的健康細(xì)胞培養(yǎng)出皮膚

D．胡蘿卜的形成層組織培育成胡蘿卜幼苗

C[細(xì)胞的全能性是指具有某種生物全套遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。玉米花粉粒培育出植株、向日葵細(xì)胞培育出植株、胡蘿卜的形成層組織培育成胡蘿卜幼苗都是全能性的體現(xiàn)，只有C選項(xiàng)沒(méi)有得到完整個(gè)體，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。]

2．植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件和增殖方式分別是()

A．脫離母體后，給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件；減數(shù)分裂

B．導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因；有絲分裂

C．將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)；減數(shù)分裂

D．脫離母體后，給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件；有絲分裂

D[植物細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件：①器官、組織或細(xì)胞離體和適宜的外界條件；②一定的營(yíng)養(yǎng)(無(wú)機(jī)、有機(jī)成分)和植物激素。植物細(xì)胞組織培養(yǎng)形成植物體的過(guò)程，包括脫分化和再分化兩個(gè)重要的過(guò)程，在這兩個(gè)過(guò)程中細(xì)胞都是通過(guò)有絲分裂方式進(jìn)行增殖的。]

[思考交流

1．在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無(wú)菌操作？

提示：避免雜菌在上面迅速生長(zhǎng)消耗營(yíng)養(yǎng)，且有些雜菌會(huì)危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng)。

2．為什么切取胡蘿卜根的形成層？其他部位也能培養(yǎng)成小植株嗎？

提示：胡蘿卜根的形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織，其他部位如葉、花也能培養(yǎng)成小植株，只是稍微困難些。

3．若培養(yǎng)物取自植物的幼莖、葉片等含有葉綠體的部位，愈傷組織中是否會(huì)含有葉綠體？

提示：培養(yǎng)物經(jīng)過(guò)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，愈傷組織中不含有葉綠體。

[歸納總結(jié)]

1．相關(guān)概念辨析

(1)外植體：離體進(jìn)行組織培養(yǎng)的植物組織或器官。

(2)胚狀體和叢芽：植物組織離體培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)脫分化和再分化，發(fā)育成胚狀體或叢芽。胚狀體經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)發(fā)育成完整植株；而叢芽還需要誘導(dǎo)生根后才能發(fā)育成完整植株。

(3)愈傷組織：是一團(tuán)沒(méi)有特定結(jié)構(gòu)和功能，排列疏松而無(wú)規(guī)則，高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞團(tuán)。

(4)脫分化和再分化的比較

(1)離體、無(wú)菌。

(2)環(huán)境條件適宜：如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(水、無(wú)機(jī)鹽、蔗糖、維生素等)、激素(生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)、適宜的溫度和光照。

3．胡蘿卜組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)

(1)條件控制：植物組織培養(yǎng)過(guò)程中光照條件的控制非常重要，包括光照強(qiáng)度、光照時(shí)間和波長(zhǎng)。在形成愈傷組織的脫分化階段往往需要暗培養(yǎng)，而在再分化的過(guò)程中一定要有光照。脫分化階段的暗培養(yǎng)有利于細(xì)胞的脫分化，產(chǎn)生愈傷組織，因?yàn)樵诠庹諚l件下細(xì)胞容易分化產(chǎn)生維管組織，不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織。再分化階段要有光照，這樣有利于誘導(dǎo)形成葉綠素。

(2)取材：含形成層(分生組織)的部位易于誘導(dǎo)形成愈傷組織。盡管植物體其他已分化的部位也可以用于組織培養(yǎng)，但誘導(dǎo)愈傷組織的形成比較困難。

(3)消毒和滅菌：培養(yǎng)基中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不僅有利于培養(yǎng)物的生長(zhǎng)，也有利于各種雜菌的生長(zhǎng)。一旦污染，迅速生長(zhǎng)的各種雜菌不僅會(huì)與培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，而且會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物死亡。

(4)植物激素的作用

1．植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的脫分化是指()

A．植物體的分生組織通過(guò)細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的過(guò)程

B．未成熟的種子經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期培養(yǎng)，長(zhǎng)出幼苗的過(guò)程

C．植物的器官、組織或細(xì)胞，通過(guò)離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程

D．取植物的枝芽培育成一株新植物的過(guò)程

C[植物細(xì)胞脫分化就是讓已分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，而轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只募?xì)胞——愈傷組織的過(guò)程，因此C項(xiàng)是正確的。]2．(2019·全國(guó)卷Ⅲ)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過(guò)程如圖所示。

回答下列問(wèn)題。

(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有________。

(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是_________。

(3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是______。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過(guò)細(xì)胞的________過(guò)程，最終可形成試管苗。

(4)步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作用是__________________。

(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的_____，這種繁殖方式屬于________繁殖。

[答案](1)全能性(或答：形成完整植株所需的全部基因)

(2)形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織

(3)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生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例不同分化(或答：再分化)

(4)誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用

(5)遺傳特性無(wú)性

[思考交流

1．將白菜體細(xì)胞和甘藍(lán)體細(xì)胞融合時(shí)，首先遇到的障礙是什么？用什么方法可以解除此障礙？

提示：細(xì)胞壁阻礙細(xì)胞間的融合。用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。

2．只考慮兩兩融合，原生質(zhì)體A和B可以形成幾種融合細(xì)胞？哪種融合細(xì)胞才是符合要求的？

提示：三種。AB融合細(xì)胞才是符合要求的。

3．細(xì)胞融合完成的標(biāo)志與植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志相同嗎？為什么？

提示：不相同。細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁，而植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志是培育出雜種植株，而不是形成雜種細(xì)胞。

4．從結(jié)果上看雜種植株在遺傳上有何特點(diǎn)？從雜種植株的染色體組成上看屬于何種變異？

提示：(1)遺傳物質(zhì)來(lái)自兩個(gè)親本，具有雙親的遺傳性狀。(2)染色體數(shù)目增加，屬于染色體數(shù)目的變異。

5．從新品種培育的角度分析，植物體細(xì)胞雜交技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是什么？

提示：克服了不同種植物遠(yuǎn)緣雜交的障礙，使不同種植物雜交成為可能。

[歸納總結(jié)]

1．植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的比較

(1)植物體細(xì)胞雜交的培養(yǎng)基中要添加蔗糖且濃度略大于植物細(xì)胞質(zhì)濃度，不僅為原生質(zhì)體提供營(yíng)養(yǎng)，而且還能維持一定的滲透壓，使原生質(zhì)體保持正常的形態(tài)。

(2)體細(xì)胞融合后培養(yǎng)基中共有5種細(xì)胞類型(A、B、AA、BB、AB)，其中融合細(xì)胞類型有3種(AA、BB、AB)，而真正符合要求的是AB，因此要對(duì)融合細(xì)胞進(jìn)行篩選。

(3)體細(xì)胞雜交過(guò)程中涉及的遺傳知識(shí)：

①?gòu)纳愁愋蜕峡?，植物體細(xì)胞雜交技術(shù)沒(méi)有生殖細(xì)胞的形成和結(jié)合，應(yīng)屬于無(wú)性生殖，變異類型應(yīng)是染色體數(shù)目的變異，形成的是異源多倍體，由于含有

兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)，因此理論上應(yīng)具有兩個(gè)親本的遺傳性狀。

②體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，不管染色體、基因組還是染色體組都是兩親本之和。若一植物細(xì)胞含有2x條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb，另一植物細(xì)胞含有2y條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為異源四倍體，其體細(xì)胞中染色體為(2x＋2y)條，4個(gè)染色體組，基因型為AabbccDd。

③培育新品種的過(guò)程中，遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾的遺傳定律，只有在有性生殖進(jìn)行減數(shù)分裂過(guò)程中才符合遺傳定律，而體細(xì)胞雜交沒(méi)有此過(guò)程。

如圖所示是利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育新植株的過(guò)程，植物細(xì)胞A和B分別來(lái)源于二倍體植物甲和乙。

下列有關(guān)分析正確的是()

A．過(guò)程①需要將植物細(xì)胞A和B置于含纖維素酶和果膠酶的低滲溶液中B．過(guò)程②要用聚乙二醇等誘導(dǎo)原生質(zhì)體a、b融合，主要依據(jù)的原理是細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性

C．將雜種細(xì)胞c培育成新植物體過(guò)程中需要根據(jù)生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程更換培養(yǎng)基D．最終得到的植株相對(duì)于甲、乙而言發(fā)生了染色體數(shù)目變異，不可育

C[過(guò)程①為去除細(xì)胞壁，將植物細(xì)胞A和B置于含有纖維素酶和果膠酶的低滲溶液中，去除細(xì)胞壁后得到的原生質(zhì)體易吸水漲破，A錯(cuò)誤；過(guò)程②用聚乙二醇等誘導(dǎo)原生質(zhì)體a、b融合，依據(jù)的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性，B錯(cuò)誤；將雜種細(xì)胞c培育成新植物體過(guò)程中，不同的發(fā)育階段需要用不同的培養(yǎng)基，C正確；最終得到的植株相對(duì)于甲、乙來(lái)說(shuō)，染色體數(shù)目有差異，但由于甲、乙都是二倍體植物，所以理論上得到的雜種植株是可育的，D錯(cuò)誤。]

[課堂小結(jié)]

1．細(xì)胞工程技術(shù)是一門綜合科學(xué)技術(shù)，下列哪項(xiàng)技術(shù)不屬于細(xì)胞工程()A．有性雜交B．體細(xì)胞雜交

C．組織培養(yǎng)D．細(xì)胞核移植

A[細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作，按照人們的意愿來(lái)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)。生物有性雜交不能單純按照人的意愿來(lái)進(jìn)行。]2．下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，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(gè)體，因此全能性最高

B．生物體內(nèi)的體細(xì)胞由于細(xì)胞分化，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，全能性最高

D．植物細(xì)胞在一定條件下離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性

C[受精卵是個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，在自然條件下，通過(guò)細(xì)胞的分裂、分化形成完整的個(gè)體，所以受精卵的全能性最高；體內(nèi)的每一個(gè)體細(xì)胞(紅細(xì)胞除外)都是由受精卵通過(guò)有絲分裂形成的，都含有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部基因，理論上講都應(yīng)該具有全能性，但由于細(xì)胞分化，基因在不同的細(xì)胞中選擇性表達(dá)，因而體細(xì)胞并沒(méi)有表現(xiàn)出全能性；卵細(xì)胞在一定條件下，全能性比體細(xì)胞高，但與受精卵不同，卵細(xì)胞的分化程度也很高；分化的植物細(xì)胞盡管具有全能性，但如果全能性要表達(dá)，植物細(xì)胞必須在一定條件下進(jìn)行離體培養(yǎng)。]

3．下圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)程，有關(guān)說(shuō)法正確的是()

A．實(shí)驗(yàn)中②試管細(xì)胞全能性最高

B．④試管中培育出的個(gè)體都是純合子

C．①→②的過(guò)程需要光照

D．①→④過(guò)程培養(yǎng)基保持不變

A[①試管中的組織塊經(jīng)脫分化形成②試管中的愈傷組織，愈傷組織是未分化的細(xì)胞，全能性最高；植物組織培養(yǎng)屬于無(wú)性生殖，不改變基因型，所以產(chǎn)生的個(gè)體基因型與母本是相同的，可能是純合子也可能是雜合子；脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中需要避光培養(yǎng)，不需要光照；在植物組織培養(yǎng)的不同階段需要的條件不同，培養(yǎng)基中所含有的物質(zhì)比例也不同，如生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素比例適中時(shí)有利于形成愈傷組織，比例高時(shí)，有利于根的分化。]

4．有關(guān)傳統(tǒng)植物雜交與植物體細(xì)胞雜交的比較，正確的是()

A．兩者涉及的變異類型依次是基因重組、基因突變

B．兩者的操作中都需要使用纖維素酶和果膠酶

C．兩項(xiàng)技術(shù)培育出的新個(gè)體與親代之間均不存在生殖隔離

D．與傳統(tǒng)植物雜交相比，植物體細(xì)胞雜交可以克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙

D[傳統(tǒng)植物雜交為有性雜交，涉及的變異類型是基因重組；植物體細(xì)胞雜交涉及的變異類型是染色體變異，A錯(cuò)誤；有性雜交時(shí)不需要使用纖維素酶和果膠酶，B錯(cuò)誤；植物體細(xì)胞雜交獲得的新個(gè)體與親代間存在生殖隔離，C錯(cuò)誤；

有性雜交一般發(fā)生在同種之間，而植物體細(xì)胞雜交打破了生殖隔離，能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，D正確。]

5．野生馬鈴薯品種的植株具有較強(qiáng)的抗病、抗蟲、抗鹽堿、抗寒能力，但塊莖不能食用。某專家做實(shí)驗(yàn)研究，用野生馬鈴薯與馬鈴薯的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，培育出了生活能