資源簡介

第1節(jié) 植物細胞工程
（一）植物細胞工程的基本技術
1、概述植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術的原理和過程
2、舉例說明植物細胞工程的應用有效提高了生產(chǎn)效率
3、嘗試進行植物組織培養(yǎng)
一、植物細胞工程的基本技術
基礎梳理
1. 細胞全能性的概念：細胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生 或 成其他各種細胞的潛能，即細胞具有全能性
2. 體內(nèi)細胞不能表現(xiàn)全能性的原因：在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會
的表達
1.細胞的全能性高時，分化能力差（ ）
2、 植物組織培養(yǎng)技術
1. 植物組織培養(yǎng)的概念：植物組織培養(yǎng)是指將 、 或 等，培養(yǎng)在人工配制的 上，給予 ，誘導其形成 的技術
2. 外植體的概念： 培養(yǎng)的植物器官、組織或細胞被稱為外植體
3. 植物組織培養(yǎng)的過程：
外植體 愈傷組織 完整植株
4. 植物組織培養(yǎng)的原理：植物細胞一般具有
1.植物再分化的過程中，細胞增殖的方式是有絲分裂（ ）
2.植物組織培養(yǎng)時通常選擇根尖、莖尖等誘導形成愈傷組織（ ）
3、 植物體細胞雜交技術
1. 植物體細胞雜交的概念：不同來源的植物體細胞，在一定條件下融合成 ，并把 培育成 的技術
2. 植物體細胞雜交的原理： 、
3. 人工誘導原生質(zhì)體融合的方法：
（1）物理法： 、
（2）化學法： 、
4. 雜種細胞形成的標志：
5. 植物體細胞雜交的結(jié)果：
6. 植物體細胞雜交育種的優(yōu)點：植物體細胞雜交技術在打破 ，實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物新品種等方面展示出獨特的優(yōu)勢
1.與傳統(tǒng)植物雜交技術相比，植物體細胞雜交培育出的新個體和親代之間不存在生殖隔離（ ）
2.植物體細胞雜交屬于無性生殖（ ）
隨堂訓練
1.科學家利用植物組織培養(yǎng)技術將胡蘿卜韌皮部細胞培育成新植株。下列有關敘述錯誤的是（ ）
A.新植株的形成與細胞的分裂和分化密切相關
B.該實驗的結(jié)果說明胡蘿卜韌皮部細胞具有全能性
C.新植株的培育過程中沒有細胞的衰老
D.新植株的根尖分生區(qū)細胞中有葉綠體基因
2.為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株再生能力，某研究小組的實驗過程如圖。下列敘述正確的是( )
A.過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在30%蔗糖溶液中
B.過程②需提高生長素的比例以促進芽的分化
C.過程③需用秋水仙素處理誘導細胞壁再生
D.原生質(zhì)體雖無細胞壁但仍保持細胞的全能性
3.在植物組織培養(yǎng)過程中，容易獲得突變體的主要原因是( )
A.培養(yǎng)的細胞一直處于不斷的分生狀態(tài) B.紡錘絲的形成容易受抑制
C.培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，易于植物生長 D.DNA復制容易受抑制
4.在植物細胞工程的技術中,無需激素調(diào)節(jié)的是( )
A.植物組織培養(yǎng)中促使細胞脫分化
B.制備植物原生質(zhì)體
C.植物組織培養(yǎng)中促使細胞再分化
D.促使融合的植物細胞形成愈傷組織
5.在下列選項中，不需要采用植物組織培養(yǎng)技術的是( )
A.利用細胞工程培養(yǎng)“番茄一馬鈴薯”雜種植株
B.利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株
C.利用基因工程培養(yǎng)抗棉鈴蟲的棉花植株
D.利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體植株
6.如圖是“白菜—甘藍”雜種植株的培育過程。下列說法正確的是( )
A.植物體細胞雜交技術體現(xiàn)了植物細胞膜的功能特點
B.愈傷組織的代謝類型是自養(yǎng)需氧型
C.上述培育過程中包含有絲分裂、細胞分化和減數(shù)分裂等過程
D.“白菜—甘藍”雜種植株產(chǎn)生的變異屬于染色體變異
7.某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應用多種技術獲得大量優(yōu)質(zhì)苗，下列技術中不能選用的是( )
A.利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗　　 B.采用花粉粒組織培養(yǎng)獲得單倍體苗
C.采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物上　 D.采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng)
8.草莓是人們經(jīng)常食用的一種水果，有較高的營養(yǎng)價值。草莓是無性繁殖的作物，長期種植會使病毒在體內(nèi)積累，使產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降。下圖是利用植物組織培養(yǎng)技術培育草莓脫毒苗的過程，請據(jù)圖回答：
(1)外植體能夠形成幼苗所依據(jù)的原理是_______。培育脫毒苗時，一般選取_____作為外植體，其依據(jù)是_______________。
(2)①是脫分化過程，細胞脫分化是指已經(jīng)分化的細胞，經(jīng)過誘導后，失去其__________而轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只毎倪^程。②是_________過程。
(3)研究表明，多倍體草莓產(chǎn)量高于二倍體，利用組織培養(yǎng)技術獲得多倍體草莓的方法有兩種：一是使用______________（藥劑）處理草莓的愈傷組織，再經(jīng)培養(yǎng)獲得多倍體植株；二是利用__________（藥劑）誘導草莓體細胞融合形成雜種細胞后，再經(jīng)組織培養(yǎng)獲得多倍體植株，這種育種技術被稱為___________技術。
答案以及解析
1.答案：C
解析：植物的生長發(fā)育離不開細胞的分裂和分化,A項正確;細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能,該實驗的結(jié)果說明胡蘿卜韌皮部細胞具有全能性,B項正確;新植株的培育過程中有細胞的衰老,C項錯誤;同一個體不同細胞間的差異是基因選擇性表達的結(jié)果,同一個體不同細胞所含基因一般相同,D項正確.
2.答案：D
解析：本題考查原生質(zhì)體的培養(yǎng)等知識，意在考查考生的科學思維素養(yǎng)。過程①獲得的原生質(zhì)體不能懸浮在30%的蔗糖溶液中，30%的蔗糖溶液可導致原生質(zhì)體失水皺縮甚至死亡，A項錯誤；過程②為再分化過程，需提高細胞分裂素的比例以促進芽的分化，B項錯誤；過程③不需用秋水仙素處理，愈傷組織細胞就已經(jīng)有了細胞壁，C項錯誤；原生質(zhì)體雖無細胞壁，但含有細胞核等結(jié)構(gòu)，即含有全部的遺傳信息，原生質(zhì)體仍保持細胞的全能性，D項正確。
3.答案：A
解析：在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力（如射線、化學物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變，因此容易獲得突變體．
故選：A．
4.答案：B
解析：植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化兩個階段;植物培養(yǎng)過程中需要在培養(yǎng)基中加入植物激素,如生長素和細胞分裂素等。制備原生質(zhì)體需要用纖維素酶和果膠酶除掉細胞壁,B錯誤。
5.答案：D
解析：植物細胞工程的基本技術：植物組織培養(yǎng)技術和植物體細胞雜交技術。植物組織培養(yǎng)是離體的植物組織，器官或細胞（外植體）→愈傷組織→胚狀體→植株（新植體）。所以培養(yǎng)“番茄一馬鈴薯”雜種植株、花藥離體培養(yǎng)、利用基因工程培養(yǎng)抗棉鈴蟲的棉花植株都要用到植物組織培養(yǎng)技術。而用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗后，由植株正常生長、發(fā)育就可獲得多倍體植株，不需要采用植物組織培養(yǎng)技術。故選D。
6.答案：D
解析：植物體細胞雜交技術體現(xiàn)了植物細胞膜的結(jié)構(gòu)特點，即細胞膜具有一定的流動性，A錯誤；愈傷組織不含葉綠體，不能進行光合作用制造有機物，因此其代謝類型是異養(yǎng)需氧型，B錯誤；題述過程中包含有絲分裂、細胞分化，沒有減數(shù)分裂，C錯誤；“白菜—甘藍”雜種植株產(chǎn)生的變異屬于染色體數(shù)目變異，D正確。
7.答案：C
解析：A、利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗屬于無性生殖的營養(yǎng)生殖，能保持親本的優(yōu)良性狀，A正確；
B、幼芽嫁接屬于無性生殖，能保持親本的優(yōu)良性狀，B正確；
C、花粉粒通過減數(shù)分裂產(chǎn)生，再離體培養(yǎng)可能會產(chǎn)生和親本不同的性狀，C錯誤；
D、植物組織培養(yǎng)屬于無性生殖，D正確．
故選：C．
8.答案：(1)植物細胞的全能性；莖尖（或芽尖或根尖）；植物分生區(qū)附近（或莖尖或芽尖或根尖）病毒極少，甚至無病毒
(2)特有的結(jié)構(gòu)和功能；再分化
(3)秋水仙素；聚乙二醇（或PFG）；植物體細胞雜交
解析：(1)本題主要考查學生對植物組織培養(yǎng)技術的原理及過程的理解。植物體的任何一個細胞都具有發(fā)育成完整植株的潛能，稱為植物細胞的全能性。外植體能夠形成幼苗所依據(jù)的原理是植物細胞的全能性。培育脫毒苗時，一般選取莖尖（或芽尖或根尖）作為外植體，其依據(jù)是植物分生區(qū)附近（或莖尖或芽尖或根尖）病毒極少，甚至無病毒。
(2)已分化的細胞經(jīng)過誘導后失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細胞的過程叫脫分化。②是再分化過程。
(3)秋水仙素可以誘導產(chǎn)生多倍體，使用秋水仙素處理草莓的愈傷組織，再經(jīng)培養(yǎng)獲得多倍體植株；也可以利用聚乙二醇（PEG）誘導草莓體細胞融合形成雜種細胞后，再經(jīng)組織培養(yǎng)獲得多倍體植株，這種育種技術被稱為植物體細胞雜交技術。
學習目標
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基礎梳理
生長發(fā)育
再分化
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基礎梳理
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