2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)【課標(biāo)要求】達(dá)成目標(biāo)重點(diǎn)和難點(diǎn)1）簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1）植物組織培養(yǎng)的原理和過(guò)程2）列舉植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用2）植物體細(xì)胞雜交的原理3）嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng)3）植物細(xì)胞工程應(yīng)用的實(shí)例教學(xué)難點(diǎn)植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)?！緩?fù)習(xí)鞏固】1.植物細(xì)胞的全能性、細(xì)胞分化、脫分化、再分化、愈傷組織概念？2.植物組織培養(yǎng)原理、過(guò)程？【自學(xué)導(dǎo)引】 知識(shí)點(diǎn)歸納與結(jié)論細(xì)胞工程的概念細(xì)胞工程是指應(yīng)用生物學(xué)和生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)水平或水平的操作，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)。植物組織培養(yǎng)技術(shù)原理植物細(xì)胞具有，既具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，全具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。過(guò)程高度的組織脫分化組織再分化幼根和芽完整植株。細(xì)胞脫分化已的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特有的而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程。細(xì)胞不表達(dá)全能性的原因植物體內(nèi)的細(xì)胞。植物組織培養(yǎng)的概念在和人工控制的條件下，將的植物器官、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)生組織、叢芽，最終形成完整植株。特點(diǎn)子代與親代高度相同。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)概念是將不同種植物，在一定條件下融合成細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培養(yǎng)成新的植物體的技術(shù)。過(guò)程細(xì)胞不同細(xì)胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體細(xì)胞雜種植株。注意點(diǎn)①去細(xì)胞壁所用的物質(zhì)：；②誘導(dǎo)劑：；③融合完成的標(biāo)志：；④過(guò)程：；意義克服生物遠(yuǎn)源雜交的不親和性?！締?wèn)題探究】什么是細(xì)胞工程？分類？么是植物組織培養(yǎng)？其原理是什么？為什么在生物的正常發(fā)育過(guò)程中，每個(gè)細(xì)胞不會(huì)表現(xiàn)出全能性？什么是脫分化？什么是再分化？簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)的大體過(guò)程？在植物組織培養(yǎng)的整個(gè)過(guò)程中，為什么要強(qiáng)調(diào)無(wú)菌操作？植物組織培養(yǎng)的全過(guò)程說(shuō)明了植物細(xì)胞的什么特點(diǎn)？什么是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)？用傳統(tǒng)的雜交育種方法為什么不易得到兩種親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的雜種植株？如何去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁？【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系】概念概念原理：生物學(xué)原理和分子生物學(xué)原理水平：細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平目的：改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)，獲得細(xì)胞產(chǎn)品細(xì)胞的全能性：概念、原因、大小細(xì)胞的全能性：概念、原因、大小過(guò)程：外植體→過(guò)程：外植體→愈傷組織→胚狀體→植物體脫分化：形成愈傷組織再分化：植物細(xì)胞選擇性表達(dá)，形成胚狀體特點(diǎn)：子代與親代性狀高度遺傳植物細(xì)胞工程植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)去細(xì)胞壁：纖維素酶、果膠酶去細(xì)胞壁：纖維素酶、果膠酶誘導(dǎo)劑：PEG融合完成的標(biāo)志：新細(xì)胞壁的形成過(guò)程：原生質(zhì)體融合+組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交【重難熱點(diǎn)歸納】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(gè)體的潛能的特性。受精卵、生殖細(xì)胞和已分化的體細(xì)胞均具有全能性。生物體的細(xì)胞具有全能性的根本原因是細(xì)胞內(nèi)含有形成完整個(gè)體所需的全套基因。同一個(gè)體的每一個(gè)已分化的體細(xì)胞都由受精卵經(jīng)有絲分裂而來(lái)，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(méi)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。全能性表達(dá)的難易程度：受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞；植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞。2．植物組織培養(yǎng)操作的特點(diǎn)：（1）選擇外植體時(shí)，由于外植體的脫分化難易因植物種類、器官來(lái)源及生理狀況的不同而有很大差異?；ê陀啄鄣慕M織脫分化較為容易，而植物的莖、葉和成熟的老組織則較難。另外制備外植體時(shí)應(yīng)選取有形成層的部分，因?yàn)樾纬蓪蛹?xì)胞易脫分化。（2）消毒。植物組織培養(yǎng)要想取得成功，必須有效防止細(xì)菌等的污染。因?yàn)槿绻囵B(yǎng)基上有細(xì)菌等微生物存在時(shí)，它們比植物細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖得更快，而且它們會(huì)產(chǎn)生毒素，使培養(yǎng)的植物細(xì)胞很快中毒死亡。因此在培養(yǎng)過(guò)程中要求進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無(wú)菌操作。（3）光照。離體的植物細(xì)胞、組織和器官脫分化形成愈傷組織時(shí)，需避光處理。愈傷組織再分化形成植物幼苗時(shí)，需光照處理。（4）激素調(diào)控：生長(zhǎng)素含量高于細(xì)胞分裂素時(shí)，主要誘導(dǎo)植物組織脫分化和根原基的形成；當(dāng)細(xì)胞分裂素的效應(yīng)高于生長(zhǎng)素時(shí)，主要誘導(dǎo)植物組織再分化和芽原基的形成。3．植物體細(xì)胞雜交雜種細(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(shí)，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(duì)雜種細(xì)胞進(jìn)行篩選。得到煙草-大豆細(xì)胞后，再通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)，培育雜種植株?！窘?jīng)典例題剖析】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[解析]解答此題需從以下幾個(gè)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(guò)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(guò)程，是在母體的調(diào)控下完成的。[答案]A2.在細(xì)胞工程——原生質(zhì)體融合育種技術(shù)中，其技術(shù)的重要一環(huán)是將營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞壁除去，通常是采用纖維素酶和果膠酶的酶解破壁法處理。如將去掉了細(xì)胞壁的成熟植物細(xì)胞置于清水中，細(xì)胞將：（）A.皺縮B.脹破C.呈球形D.保持原狀[解析]成熟植物去壁后，置于清水中，由于細(xì)胞內(nèi)外濃度差較大，又無(wú)細(xì)胞壁保護(hù)，細(xì)胞會(huì)大量吸水，直至細(xì)胞破裂。[答案]B3.不能用于人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是（）A.振動(dòng) B.電刺激 D.重壓[解析]原生質(zhì)體是除去細(xì)胞壁的植物細(xì)胞，它實(shí)際上就是植物細(xì)胞的原生質(zhì)部分。當(dāng)進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交時(shí)，先用纖維素酶、果膠酶除去細(xì)胞壁，分離出具有活力的原生質(zhì)體，獲得原生質(zhì)體后就可以進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交了。植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程實(shí)質(zhì)是不同植物體細(xì)胞的原生質(zhì)體融合的過(guò)程。將不同植物體細(xì)胞放在一起培養(yǎng)，必須通過(guò)一定的技術(shù)手段進(jìn)行人工誘導(dǎo)。誘導(dǎo)方法有物理法和化學(xué)法兩大類。物理法就是利用離心、振動(dòng)、電刺激等促使原生質(zhì)體融合；化學(xué)法是用聚乙二醇等試劑作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)細(xì)胞的原生質(zhì)體融合，聚乙二醇簡(jiǎn)稱為PEG。重壓不能促使原生質(zhì)體的融合。[答案]D4.在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中，下列哪一項(xiàng)條件是不需要的A.消毒滅菌B.適宜的溫度C.充足的光照D.適宜的養(yǎng)料和激素[解析]解答該題需從如下三個(gè)方面入手分析：①由離體的植物器官、組織或細(xì)胞形成愈傷組織的過(guò)程是植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的一個(gè)階段。該階段要進(jìn)行細(xì)胞的增殖和細(xì)胞的脫分化，這就必須要有適宜的養(yǎng)料和激素，必須要有適宜的溫度，這樣，才能保證細(xì)胞進(jìn)行正常的新陳代謝。②由離體的植物器官、組織形成愈傷組織必須是在無(wú)菌條件下，只有在這樣的條件下，才能保證培養(yǎng)產(chǎn)生出的細(xì)胞是正常細(xì)胞，否則培養(yǎng)基內(nèi)將長(zhǎng)出許多霉菌，與離體細(xì)胞爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)與生存空間，形不成愈傷組織。③由于此階段形成的是愈傷組織，并沒(méi)有形成具有根、莖、葉的植物體，因此不需要光照。[答案]C5.要將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株，不需要（）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D.一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素[解析]考查植物組織培養(yǎng)的知識(shí)。要將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株，需要具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞，細(xì)胞處于離體狀態(tài)，培養(yǎng)基中含有一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。[答案]C【課本答案和提示】思考與探究1.為什么“番茄—馬鈴薯”超級(jí)雜種植株沒(méi)有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯？提示：1978年，梅爾徹斯（Melchers）等人首次獲得了馬鈴薯與番茄的屬間體細(xì)胞雜種。他們將培育的二倍體馬鈴薯品系和番茄葉片細(xì)胞進(jìn)行融合，所產(chǎn)生的雜交株被稱為“馬鈴薯番茄”。像大多數(shù)雜種一樣，雜交株同時(shí)具有馬鈴薯和番茄的形態(tài)特征。其中一些植株形成了“類似塊莖的生殖根”，但是沒(méi)有產(chǎn)生可結(jié)實(shí)的花、果實(shí)以及真正意義上的塊莖。到目前為止“馬鈴薯—番茄”一類的體細(xì)胞雜交植物還不能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，但是其研究?jī)r(jià)值不可忽視。至于馬鈴薯—番茄沒(méi)有像人們預(yù)想的那樣地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯，主要原因是：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，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細(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)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。2.自然界中有一種含有葉綠體的原生動(dòng)物──眼蟲(chóng)，說(shuō)明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動(dòng)物細(xì)胞中存活，請(qǐng)?zhí)接懀簞?dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出具體實(shí)驗(yàn)方案。提示：根據(jù)眼蟲(chóng)的特點(diǎn)，動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞之間在理論上是可以實(shí)現(xiàn)雜交的。具體的實(shí)驗(yàn)方案可以設(shè)計(jì)如下：正文中討論題【實(shí)驗(yàn)胡蘿卜的組織培養(yǎng)】在組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，為什么要強(qiáng)調(diào)所用器械的滅菌和實(shí)驗(yàn)人員的無(wú)菌操作？提示：植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，有利于培養(yǎng)物的生長(zhǎng)，然而各種雜菌同樣也可以在上面迅速生長(zhǎng)，所以植物組織培養(yǎng)過(guò)程中污染現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。培養(yǎng)一旦被污染，迅速生長(zhǎng)的各種雜菌不但會(huì)和培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，而且這些雜菌生長(zhǎng)的過(guò)程中會(huì)生成大量對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡。造成培養(yǎng)基污染的因素有很多，一般包括：外植體帶菌、培養(yǎng)瓶和各種器械滅菌不徹底、操作人員操作不規(guī)范等。所以在組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中用到的植物材料和各種器械都要進(jìn)行徹底地滅菌，實(shí)驗(yàn)人員操作一定要規(guī)范，避免帶入雜菌。在本實(shí)驗(yàn)中，切取胡蘿卜塊根時(shí)強(qiáng)調(diào)要切取含有形成層部分，原因是這部分容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。請(qǐng)思考一下，胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花），是否也能培養(yǎng)成小植株，你能用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證嗎？提示：胡蘿卜的其他部分（如莖、葉、花）也能培養(yǎng)再生形成小植株，只是誘導(dǎo)愈傷組織比較困難?？梢宰寣W(xué)生參考利用胡蘿卜根進(jìn)行組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)，嘗試設(shè)計(jì)出利用胡蘿卜的莖、葉、花進(jìn)行組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)流程。3.請(qǐng)根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，概括出植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡(jiǎn)圖。提示【知識(shí)拓展】1.什么是細(xì)胞全能性?細(xì)胞全能性（celltotipotency）比較權(quán)威的定義是1984年國(guó)際組織培養(yǎng)協(xié)會(huì)做出的：“細(xì)胞全能性為細(xì)胞的某種特征，有這種能力的細(xì)胞保留形成有機(jī)體所有細(xì)胞類型的能力”。這個(gè)定義比一般所說(shuō)的概念“一個(gè)細(xì)胞中包含著這種生物的全部遺傳信息（基因），在適當(dāng)?shù)臈l件下可以發(fā)育成一個(gè)完整的生物體”更基本和全面。它不但包含了培養(yǎng)細(xì)胞再生成植株的情況（分化成各種類型的細(xì)胞，并以一定形式構(gòu)建成植物），同時(shí)也包含了培養(yǎng)細(xì)胞生產(chǎn)次生代謝物的情況（不分化或只分化成某種類型細(xì)胞，但仍留著分化為其他細(xì)胞類型的能力）。前者成為組織培養(yǎng)和轉(zhuǎn)基因植物需要進(jìn)行植株再生的理論基礎(chǔ)，后者成為像微生物發(fā)酵一樣培養(yǎng)細(xì)胞，生產(chǎn)人們所需要的次生代謝產(chǎn)物的理論基礎(chǔ)，如通過(guò)紅豆杉的細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫杉醇。2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)是如何發(fā)展起來(lái)的？技術(shù)和理論是一對(duì)孿生兄弟，相輔相成，技術(shù)手段的發(fā)明會(huì)促進(jìn)理論的創(chuàng)新，理論的創(chuàng)新又會(huì)指導(dǎo)技術(shù)的實(shí)踐活動(dòng)。植物組織培養(yǎng)也是如此。早在1902年，哈伯蘭特（Haberlandt）提出高等植物的器官和組織可以不斷地分割，直至單個(gè)細(xì)胞的觀點(diǎn)，預(yù)言植物體細(xì)胞在適宜的條件下，有發(fā)育成完整植株的潛力，提出了植物細(xì)胞全能性的設(shè)想，并且用植物細(xì)胞組織進(jìn)行了培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。他雖然未能獲得再生植株，卻是植物組織培養(yǎng)的開(kāi)創(chuàng)者。1902年他發(fā)表了著名論文《植物細(xì)胞離體培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)》，論文中提出的植物細(xì)胞全能性的理論是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。從哈伯蘭特提出植物細(xì)胞全能性的理論，到1958年斯圖爾德（）等人第一次用胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞證實(shí)了植物細(xì)胞的全能性，用了整整56年。56年中許多科學(xué)家做的事情歸納起來(lái)都是在探索哈伯蘭特提出的“植物細(xì)胞在適宜條件下，有發(fā)育成完整植株的潛力”中的適宜條件。20世紀(jì)60年代以后，植物組織培養(yǎng)進(jìn)入了迅速發(fā)展階段，并逐步走向生產(chǎn)應(yīng)用，如快繁脫毒、單倍體育種、種質(zhì)資源保存、生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物等，也為人工種子、細(xì)胞融合、轉(zhuǎn)基因植物等奠定了基礎(chǔ)。3.怎樣制備胡蘿卜培養(yǎng)基（供參考）？(1)誘導(dǎo)胡蘿卜愈傷組織在MS培養(yǎng)基［注］中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為mg/L的6-BA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為mg/L的NAA（2）誘導(dǎo)胡蘿卜叢芽在MS培養(yǎng)基中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2mg/L的KT和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為mg/L的NAA（3）誘導(dǎo)胡蘿卜生根在1/2MS培養(yǎng)基中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為mg/L的NAA［注］：MS培養(yǎng)基的配制方法見(jiàn)《選修1附錄3中八》。（鮑平秋提供）4.植物組織培養(yǎng)中的愈傷組織是如何形成及再分化的？植物組織培養(yǎng)中使用的外植體一般是高度分化了的細(xì)胞，在植物體中是不會(huì)再分裂繁殖的，只是執(zhí)行某種功能直至死亡。這些細(xì)胞在培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí)會(huì)由原來(lái)的分化狀態(tài)，變成分生狀態(tài)的細(xì)胞，分裂產(chǎn)生愈傷組織，這個(gè)過(guò)程稱為脫分化（dedifferentiation）過(guò)程。這種轉(zhuǎn)變?cè)诩?xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化上都會(huì)產(chǎn)生一系列變化。組織培養(yǎng)的研究結(jié)果表明分化細(xì)胞的脫分化需要兩個(gè)條件，即創(chuàng)傷和外源激素。目前人們對(duì)于脫分化過(guò)程的本質(zhì)還不清楚。分化細(xì)胞在細(xì)胞周期中是處于一種相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的細(xì)胞（G0期細(xì)胞），脫分化是要打破這種狀態(tài)，使細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期中的G1期，并沿著G1期→S期→G2期→M期的循環(huán)進(jìn)行細(xì)胞分裂，形成愈傷組織?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期受基因調(diào)控，一種稱為編碼細(xì)胞周期依賴性激酶CDK（cycilindependentkinase）的基因和一種細(xì)胞周期蛋白（cyclin）可能與植物細(xì)胞脫分化的第一次分裂啟動(dòng)有關(guān)。那么，什么因素誘導(dǎo)細(xì)胞周期調(diào)控基因的作用，培養(yǎng)實(shí)踐證明與外源激素有關(guān)。至于激素如何誘導(dǎo)以及誘導(dǎo)作用的過(guò)程目前仍不清楚，有待深入研究。分化細(xì)胞脫分化后細(xì)胞結(jié)構(gòu)有兩點(diǎn)明顯的變化：一是在細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)液泡蛋白；二是葉綠體轉(zhuǎn)變成原質(zhì)體。當(dāng)細(xì)胞脫分化形成愈傷細(xì)胞后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的分裂，細(xì)胞群體變成不是一種細(xì)胞類型的均一群，又會(huì)產(chǎn)生分化，形成分生細(xì)胞或分生細(xì)胞團(tuán)，由此再生成植株有兩條途徑：一是形成體細(xì)胞胚（功能類似于受精過(guò)程產(chǎn)生的胚），通過(guò)體細(xì)胞胚形成再生植株。二是走器官發(fā)生的途徑再生植株，分生細(xì)胞在一定的誘導(dǎo)條件下重建芽的分生組織，分化出芽后再生根，成為完整的植株。5.為什么要在避光條件下培養(yǎng)愈傷組織？對(duì)于植物組織培養(yǎng)來(lái)說(shuō)，光照條件非常重要，包括光照強(qiáng)度、時(shí)間和波長(zhǎng)。但在愈傷組織的誘導(dǎo)階段往往要暗培養(yǎng)，而在分化再生的過(guò)程中一定要有光照。愈傷組織誘導(dǎo)階段的暗培養(yǎng)有利于細(xì)胞的脫分化產(chǎn)生愈傷組織，如果在光照條件下容易分化產(chǎn)生維管等組織，不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織?！净A(chǔ)試題訓(xùn)練】一、選擇題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3．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4．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(duì)人體無(wú)害的效果。下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述中，錯(cuò)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(guò)程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑或離心、振動(dòng)、電刺激等方法C．驅(qū)蚊草培育過(guò)程是植物體細(xì)胞雜交，不同于植物組織培養(yǎng)，無(wú)愈傷組織和試管苗形成D．驅(qū)蚊草不能通過(guò)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5．（2022，上海）將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時(shí)，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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C、離體狀態(tài) D、導(dǎo)入指定基因6．植物體細(xì)胞雜交的目的中錯(cuò)誤的是 （）

A.把兩個(gè)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

7．植物組織培養(yǎng)的用途中不正確的是 （）

A.快速繁殖B.生產(chǎn)新品種C．生產(chǎn)生物堿D．生產(chǎn)白細(xì)胞介素－2

8．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(guò)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DdYyRrB．三倍體；基因型是DdYyRrC．四倍體；基因型是DdYyRrD．四倍體；基因型是DdddYYyyRRrr9．以下關(guān)于原生質(zhì)的敘述，正確的是 （）

A、原生質(zhì)泛指細(xì)胞內(nèi)的基質(zhì)B、原生質(zhì)就是細(xì)胞質(zhì)

C、一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞就是一團(tuán)原生質(zhì)D、細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞壁是原生質(zhì)10．不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是 （）A.振動(dòng)B.電刺激試劑D．重壓

11．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(yíng)養(yǎng)和外界條件B.導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因

C.脫離母體后，給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件D.將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)

12．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(gè)體的潛能

B.生物體的每一個(gè)細(xì)胞都具有全能性

C.生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有個(gè)體發(fā)育的全部基因

D.生物體的每一個(gè)細(xì)胞都是由受精卵發(fā)育來(lái)的

13．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B．未成熟的種子經(jīng)過(guò)處理培育出幼苗的過(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14.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15．植物組織培養(yǎng)過(guò)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．①④③⑤②⑥B．①④③②⑤⑥C．①⑤④③②⑥D(zhuǎn)．⑥①④③⑤②16．（2022，上海）將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時(shí)，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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C．離體狀態(tài) D．導(dǎo)入指定基因17．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18．下列細(xì)胞全能性最高的是 （）

A．植物的卵細(xì)胞

B．植物的精子細(xì)胞

C．被子植物的受精卵

D．被子植物的的葉肉細(xì)胞19．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

20.植物體細(xì)胞雜交的目的是 （）A.用酶解法去掉細(xì)胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體B.以人工誘導(dǎo)法使兩個(gè)不同植物的原生質(zhì)體融合C.用植物組織培養(yǎng)法培養(yǎng)融合的原生質(zhì)體得到雜種植株D.通過(guò)以上三者來(lái)完成21.下列提法正確的是： （）

A、原生質(zhì)專指細(xì)胞質(zhì)B、人體內(nèi)的水都屬于原生質(zhì)

C、細(xì)胞核不是原生質(zhì)D、一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞就是一團(tuán)原生質(zhì)22．（多選）有關(guān)原生質(zhì)體的下列敘述中，正確的是（）A．組成原生質(zhì)體的主要生命物質(zhì)是蛋白質(zhì)和核酸B．原生質(zhì)體包括細(xì)胞膜、液泡膜及兩者之間的原生質(zhì)C．被脫掉細(xì)胞壁的植物裸露細(xì)胞是原生質(zhì)體D．原生質(zhì)體只能用于植物細(xì)胞工程23．（多選）下圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)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.③④過(guò)程是指植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)階段C．將①經(jīng)脫分化培養(yǎng)成②時(shí)，再植上人造種皮即可獲得人工種子D．②③的再分化過(guò)程中，誘導(dǎo)②生根的激素為細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素二、非選擇1．下圖是植物組織培養(yǎng)的簡(jiǎn)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(hào)）。

（4）若①是花藥，則④是，繼續(xù)對(duì)其使用處理可獲得正常植株，該過(guò)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(shuō)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(hào)）。2．右圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖。據(jù)圖回答：

（1）步驟①是，最常用的方法是。

（2）步驟③一般常用的化學(xué)試劑是，目的是。

(3)在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過(guò)程中，運(yùn)用的技術(shù)手段是，其中步驟④相當(dāng)于，步驟⑤相當(dāng)于。（4）植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得新的雜種植株。使能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因。（5）若遠(yuǎn)源雜交親本A和B都是二倍體，則雜種植株