專題二 細(xì)胞工程 第5課時植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)目標(biāo)導(dǎo)讀1.簡述植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理和過程。2.結(jié)合教材P36圖25，描述植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理和過程。重難點擊1.植物組織培養(yǎng)的原理和過程。2.植物體細(xì)胞雜交的原理。1將分離得到的成熟胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，由單個細(xì)胞發(fā)育成完整的新植株，如圖所示，請分析：分離出來的植物根細(xì)胞形成細(xì)胞團(tuán)的分裂方式是有絲分裂，從單個高度分化的植物細(xì)胞發(fā)育成一個植株，這說明植物細(xì)胞具有全能性。一棵玉米種子長成植株能稱為全能性嗎？不能。2簡述細(xì)胞全能性的概念。答案細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。3構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性是具有一定的流動性。課堂導(dǎo)入如圖為“一藤雙生”植物，一端長著番茄，另一端長著土豆，這是用嫁接技術(shù)繁殖的，人們也曾利用植物細(xì)胞融合技術(shù)培育出番茄土豆，但是很遺憾的是沒有像圖中這樣遂人愿，但畢竟為作物新品種的培育提供了新的思路。今天我們就來學(xué)習(xí)植物細(xì)胞工程。探究點一細(xì)胞工程和植物組織培養(yǎng)技術(shù)1細(xì)胞工程的概念原理和方法細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)操作水平細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平目的按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品分類植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞工程2.植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性(1)細(xì)胞的全能性是指具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。(2)體細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的選擇性表達(dá)。小貼士在生物體的所有細(xì)胞中，受精卵的全能性是最高的。生殖細(xì)胞，尤其是卵細(xì)胞，雖然分化程度較高，但是仍然具有較高的潛在全能性。如蜜蜂的孤雌生殖，自然界偶然出現(xiàn)的單倍體玉米等。體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)胞低得多，尤其是動物。高度分化的動物體細(xì)胞的全能性受到限制，嚴(yán)格來說只有高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核才具有全能性?？寺⊙虻某晒?，利用的就是高度分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。3胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程(1)實驗原理植物細(xì)胞一般都具有全能性，在一定的營養(yǎng)和激素條件下，可以經(jīng)過脫分化和再分化，進(jìn)而發(fā)育成完整的植株。(2)方法步驟取材：消毒后選取根的形成層部位，切取1 cm3左右的小塊，因為該部位容易誘導(dǎo)形成愈傷組織。接種：將組織塊接種到誘導(dǎo)培育基上，誘導(dǎo)出愈傷組織。培養(yǎng)：在2326 恒溫避光條件下培養(yǎng)一段時間，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。a脫分化：讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(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)胞的過程，進(jìn)而形成愈傷組織。b再分化：愈傷組織在一定的培養(yǎng)條件下，又可以再分化出幼根和芽，進(jìn)而形成完整的小植株。移栽：將試管苗移栽到大田，培養(yǎng)成正常植株。4組織培養(yǎng)的概念：在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、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)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。歸納提煉1組織培養(yǎng)的一般步驟離體的植物組織、器官、細(xì)胞愈傷組織胚狀體或叢芽試管苗。2進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時應(yīng)注意的五個問題(1)無菌：植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵是避免微生物的污染，所有實驗用具要嚴(yán)格滅菌，接種過程進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作。(2)取材：外植體的遺傳特征、取材位置都會影響愈傷組織的再分化能力。(3)營養(yǎng)比：培養(yǎng)基中必須含有植物生長發(fā)育所需要的全部營養(yǎng)物質(zhì)，其中生長素和細(xì)胞分裂素用量的比例對器官的生成起決定作用。(4)光照時期：愈傷組織培養(yǎng)最初避光培養(yǎng)，后期見光培養(yǎng)。(5)培養(yǎng)順序：試管苗培養(yǎng)，要先進(jìn)行生芽培養(yǎng)，再進(jìn)行生根培養(yǎng)，試管苗培養(yǎng)要在光照條件下進(jìn)行。3植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用生長素/細(xì)胞分裂素的比值作用效果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、抑制根的形成比值適中時促進(jìn)愈傷組織的形成活學(xué)活用1如圖所示為胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過無菌操作接入試管后，在一定的條件下，形成試管苗的培育過程。請據(jù)圖回答下列問題：(1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有營養(yǎng)物質(zhì)和激素。營養(yǎng)物質(zhì)包括_和小分子有機(jī)物，激素包括細(xì)胞分裂素和_兩類植物激素。(2)此過程依據(jù)的原理是_。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是_，B階段除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞_等。(3)此過程要無菌操作，主要是指對_進(jìn)行滅菌消毒。B階段需要光照，原因是_。(4)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，這是基因_的結(jié)果。答案(1)無機(jī)物生長素(2)細(xì)胞的全能性有絲分裂分化(3)培養(yǎng)基芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件(4)選擇性表達(dá)解析植物組織培養(yǎng)是用離體的植物組織、器官或細(xì)胞接種到經(jīng)消毒滅菌的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)基含有供組織細(xì)胞生長發(fā)育所需要的無機(jī)物和小分子有機(jī)物，還有供調(diào)節(jié)細(xì)胞脫分化和再分化的細(xì)胞分裂素和生長素。由外植體發(fā)育到試管苗，脫分化階段細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，再分化階段愈傷組織經(jīng)細(xì)胞有絲分裂和細(xì)胞分化形成試管苗，此階段需要光照，原因是葉中葉綠素的合成需要光照條件。探究點二植物體細(xì)胞雜交技術(shù)經(jīng)過長期的實驗，科學(xué)家們采用體細(xì)胞雜交的方法，終于得到了“番茄馬鈴薯”雜種植株。閱讀教材，回答下列問題。1植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的一般流程(1)獲得原生質(zhì)體：植物細(xì)胞放在含有纖維素酶、果膠酶的無菌混合酶液中消化數(shù)小時，再用過濾、離心、洗滌去除酶液，純化原生質(zhì)體。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合過程：原生質(zhì)體融合包括細(xì)胞膜融合細(xì)胞質(zhì)融合細(xì)胞核融合。方法a物理法：如離心、振動、電激等。b化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)能夠使原生質(zhì)體緊密接觸，導(dǎo)致細(xì)胞膜融合。融合成功的標(biāo)志：雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁。(3)對雜種細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)2植物體細(xì)胞雜交的原理原生質(zhì)體融合的過程利用了細(xì)胞膜的流動性，雜種細(xì)胞發(fā)育成雜種植株利用了細(xì)胞的全能性。3該技術(shù)的目的和優(yōu)點(1)植物體細(xì)胞雜交的終點：培育成雜種植株，而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)束。(2)在育種上應(yīng)用時最大的優(yōu)點：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。4植物組織培養(yǎng)過程為什么要嚴(yán)格控制無菌？答案因為細(xì)菌等小生物比植物細(xì)胞生長繁殖快，而且會產(chǎn)生毒素，使培養(yǎng)的植物細(xì)胞很快中毒死亡。歸納提煉1植物體細(xì)胞雜交流程圖解2植物體細(xì)胞雜交過程中無有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，屬于無性繁殖。3只考慮兩個原生質(zhì)體的融合，如A、B兩種原生質(zhì)體發(fā)生融合后的細(xì)胞有：原生質(zhì)體A與A的融合、B與B的融合和A與B的融合。所以需要經(jīng)過篩選才能得到雜種細(xì)胞。4體細(xì)胞雜交植物的染色體組數(shù)(1)染色體組數(shù)目甲、乙兩個細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)之和，染色體數(shù)目增加，屬于染色體數(shù)目的變異。(2)植物體細(xì)胞雜交后的植物，有幾個染色體組就稱為幾倍體。活學(xué)活用2下圖為植物細(xì)胞融合及組織培養(yǎng)過程示意圖。據(jù)圖判斷下列說法的正誤。(1)植物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙()(2)雜種細(xì)胞經(jīng)過和過程可以培育成雜種植株說明雜種細(xì)胞具有全能性()(3)盡管愈傷組織可以進(jìn)行光合作用，但其培養(yǎng)基中仍需要糖類、氨基酸等有機(jī)營養(yǎng)()(4)若A的基因型為Rr，B的基因型為Yy，則最終形成的雜種植株的基因型為RrYy()答案(1)(2)(3)×(4)解析植物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙；雜種細(xì)胞經(jīng)過脫分化和再分化過程可以培育成雜種植株，說明雜種細(xì)胞具有全能性。愈傷組織沒有形成葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，所以其培養(yǎng)基中需要糖類、氨基酸等有機(jī)營養(yǎng)；若A的基因型為Rr，B的基因型為Yy，則最終形成的雜種植株的基因型為RrYy。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)育成植株答案A解析植物組織培養(yǎng)是指利用離體的植物細(xì)胞、組織、器官等，在人工條件下，經(jīng)過脫分化和再分化形成完整植株的過程。2植物組織培養(yǎng)中的“脫分化”過程是指()A已休眠的種子經(jīng)過處理使種子盡快萌發(fā)的過程B植物根尖、莖尖等處分生組織細(xì)胞有絲分裂產(chǎn)生新細(xì)胞后分化為各種組織C愈傷組織細(xì)胞分化為根與莖的過程D離體的植物組織、細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程答案D解析脫分化指讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(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)胞的過程。A、B、C都是細(xì)胞分裂、分化的過程。3植物體細(xì)胞雜交要先除去細(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)胞壁阻礙了原生質(zhì)體的發(fā)育答案C解析細(xì)胞壁的存在阻礙了原生質(zhì)體的融合，所以植物體細(xì)胞雜交要先除去細(xì)胞壁。4“白菜甘藍(lán)”是科學(xué)家用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短、耐熱性強(qiáng)和易儲存等優(yōu)點。如圖是“白菜甘藍(lán)”培育過程示意圖，請完成下列問題：(1)由雜種細(xì)胞D培育成“白菜甘藍(lán)”植株，采用的技術(shù)手段是_。該過程說明植物細(xì)胞具有_。(2)要制備“白菜甘藍(lán)”的人工種子，要在d步驟選取具有生根發(fā)芽能力的_結(jié)構(gòu)，包裹上人造種皮即可。(3)在d過程培養(yǎng)中，培養(yǎng)基的成分通常包括水、_、有機(jī)營養(yǎng)和_等，同時，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，另一個成功的關(guān)鍵是操作過程中必須保證_。(4)在a過程中誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合最常用的誘導(dǎo)劑是_，融合依據(jù)的原理是_。答案(1)植物組織培養(yǎng)全能性(2)胚狀體(3)無機(jī)營養(yǎng)植物激素?zé)o菌(4)聚乙二醇(PEG)細(xì)胞膜的流動性解析(1)由雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株采用的方法是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。(2)當(dāng)愈傷組織誘導(dǎo)形成胚狀體時，包裹上人工種皮即制得人工種子。(3)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基成分有水、無機(jī)營養(yǎng)、有機(jī)營養(yǎng)、植物激素等，在操作過程中一定要保證無菌。(4)誘導(dǎo)細(xì)胞融合常用的方法有物理法和化學(xué)法，常用的誘導(dǎo)劑是聚乙二醇(PEG)，融合的原理是細(xì)胞膜的流動性?；A(chǔ)過關(guān)知識點一細(xì)胞的全能性1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)出全能性答案C解析生物體的所有細(xì)胞中，受精卵的全能性最高；卵細(xì)胞雖然分化程度很高，但仍具有較高的全能性；而體細(xì)胞的全能性比生殖細(xì)胞低得多。2下列實例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是()用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個細(xì)胞發(fā)育成了可育的植株植物用種子進(jìn)行繁殖煙草花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株A B C D答案B解析用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個細(xì)胞發(fā)育成了可育的植株及煙草花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株都采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。而種子是綠色開花植物的一種器官，是通過有性生殖形成的，因此，植物用種子進(jìn)行繁殖沒有體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性。知識點二植物組織培養(yǎng)3要將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株，下列哪項是不需要的()A具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞 B離體狀態(tài)C導(dǎo)入外源基因 D一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素答案C解析組織培養(yǎng)三個條件：離體、營養(yǎng)物質(zhì)和激素、無菌，但所用體細(xì)胞必須結(jié)構(gòu)完整，無需導(dǎo)入外源基因。4胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程中進(jìn)行無菌操作的步驟是()超凈工作臺上胡蘿卜切段用酒精溶液消毒30 s自來水沖洗胡蘿卜根酒精棉球擦手次氯酸鈉溶液處理胡蘿卜切段30 min后，用無菌水沖洗無菌濾紙吸去胡蘿卜段表面的水分A BC D答案B解析在組織培養(yǎng)實驗中，一定要強(qiáng)調(diào)所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作。5下面是將四倍體蘭花的葉片通過植物組織培養(yǎng)形成植株的示意圖，相關(guān)敘述中正確的是()A階段會發(fā)生減數(shù)分裂過程B階段需要生長素而階段需要細(xì)胞分裂素C此過程體現(xiàn)植物細(xì)胞具有全能性D此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為二倍體答案C解析階段形成胚狀體是細(xì)胞分裂和分化的結(jié)果，不會發(fā)生減數(shù)分裂過程；階段都需要生長素和細(xì)胞分裂素的參與，但不同階段需要的比例不同；花藥離體培養(yǎng)得到的植株為單倍體；此過程是由離體的結(jié)構(gòu)發(fā)育成完整植株，因此體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。6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)胞都必須經(jīng)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組成相同答案D解析綠色開花植物的細(xì)胞有兩種：體細(xì)胞和配子細(xì)胞，這兩種細(xì)胞所含的核型(基因)是不同的，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組成可能不相同。知識點三植物體細(xì)胞雜交7植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是()A產(chǎn)生細(xì)胞壁 B細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合C細(xì)胞核發(fā)生融合 D細(xì)胞膜發(fā)生融合答案A解析植物體細(xì)胞融合的過程既有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)的融合，又有細(xì)胞核的融合。一般地，植物細(xì)胞最外層為細(xì)胞壁，融合前應(yīng)去掉細(xì)胞壁，融合成功的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁。8將煙草和大豆的原生質(zhì)體混合后，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，可用顯微鏡觀察到的細(xì)胞有()煙草大豆雜種細(xì)胞煙草細(xì)胞大豆細(xì)胞煙草煙草細(xì)胞大豆大豆細(xì)胞A BC D答案D解析原生質(zhì)體間的融合，可以是同種細(xì)胞之間，也可以是非同種細(xì)胞之間；原生質(zhì)體有可能發(fā)生融合，也可能不發(fā)生融合。綜合以上兩點，均有可能存在。能力提升9下列有關(guān)細(xì)胞全能性的含義的敘述，正確的是()A每個生物體內(nèi)的所有細(xì)胞都具有相同的功能B生物體內(nèi)的任何一個細(xì)胞可以完成該個體的全部功能C生物體的每一個活細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個體的潛能D生物體的每個細(xì)胞都經(jīng)過產(chǎn)生、分裂、分化、生長、衰老、死亡的全過程答案C解析細(xì)胞全能性是指細(xì)胞中含有本物種的整套遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成一個完整個體的潛能。10下圖為植物組織培養(yǎng)過程，有關(guān)說法錯誤的是()Ab試管中細(xì)胞全能性最高Bd試管中培育出的個體都是純合子Cab的過程需要激素的刺激Dad的細(xì)胞分裂都是有絲分裂答案B解析d試管中是否為純合子取決于親本。愈傷組織是高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)脫分化產(chǎn)生的，容易經(jīng)再分化形成完整的植物體，在圖示四個試管中的組織細(xì)胞中全能性最高；ac過程都需要激素刺激；ad過程都只發(fā)生有絲分裂，不發(fā)生減數(shù)分裂。11下面關(guān)于植物細(xì)胞工程的敘述，正確的是()不同種植物葉肉細(xì)胞融合時，應(yīng)先去掉細(xì)胞膜葉肉細(xì)胞脫分化后，可形成無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞葉肉細(xì)胞經(jīng)過再分化過程，可形成愈傷組織葉肉細(xì)胞離體培養(yǎng)時，可以表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性A B C D答案B解析不同種植物葉肉細(xì)胞融合時，應(yīng)先用酶解法去掉細(xì)胞壁；葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，即無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞，再分化形成胚狀體或叢芽，進(jìn)而發(fā)育成小植株。12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)培養(yǎng)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答案B解析植物體細(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?zé)o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。13下圖所示為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過程，錯誤的是()AA細(xì)胞和B細(xì)胞誘導(dǎo)融合前要先去除細(xì)胞壁，可用纖維素酶和果膠酶處理B從A細(xì)胞和B細(xì)胞到C細(xì)胞的過程中，常用離心、振動、電激或聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)融合CA細(xì)胞和B細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁D植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的目的是獲得雜種細(xì)胞答案D解析植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此細(xì)胞融合前需先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁；誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合時常用物理法或化學(xué)法；融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁；植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得雜種植株。14科學(xué)家用植物體細(xì)胞雜交的方法，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)實現(xiàn)過程的技術(shù)是_，在此之前使用_酶處理細(xì)胞以除去細(xì)胞壁。如果將已除去細(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)離體培養(yǎng)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_。答案(1)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合纖維素酶和果膠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)mn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)胞培育成雜種植物的過程中，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)離體培養(yǎng)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的萌發(fā)種子或幼苗。15我國植物學(xué)家將名貴蘭花的莖尖細(xì)胞放入適宜的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。請根據(jù)培養(yǎng)示意圖回答下列問題： (1)過程和要經(jīng)過_和_。(2)在培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入_。同時，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個關(guān)鍵是操作過程必須保證_。(3)從育種的角度來看，植物組織培養(yǎng)與有性繁殖相比，優(yōu)勢主要有哪些？(列舉兩條)：_。答案(1)細(xì)胞分裂細(xì)胞(組織)分化、組織器官的形成(逐漸發(fā)育成為新的植物體)(2)植物激素(植物激素類似物)無菌(3)能保持母本的優(yōu)良性狀；培養(yǎng)周期短，繁殖效率高；能培養(yǎng)無病毒植物個性拓展16在植物組織培養(yǎng)過程中，愈傷組織的成功誘導(dǎo)是至關(guān)重要的步驟。科學(xué)家以食用稗的成熟胚作為外植體，在基本培養(yǎng)基上研究植物生長調(diào)節(jié)劑對食用稗愈傷組織誘導(dǎo)的影響。實驗結(jié)果如下表。請回答相關(guān)問題：培養(yǎng)基代號2,4D/mg·L16BA/mg·L1愈傷組織誘導(dǎo)率/%L11.0065.41L22.0068.76L33.0091.01L43.00.254.48L53.00.557.35L63.01.051.71 注：愈傷組織誘導(dǎo)率(%)產(chǎn)生愈傷組織的外植體數(shù)/接種外植體總數(shù)×100%。(1)從上表可以知道，在基本培養(yǎng)基中添加較高濃度的_有利于食用稗胚形成愈傷組織，而添加_則不利于食用稗愈傷組織的形成。(2)影響愈傷組織成功誘導(dǎo)的因素除植物生長調(diào)節(jié)劑外，培養(yǎng)的環(huán)境條件也是重要的因素。現(xiàn)給你提供200個已經(jīng)消毒過的食用稗的成熟胚，在上述研究的基礎(chǔ)上，探究光照對愈傷組織形成的影響。實驗步驟：將200個已經(jīng)消毒過的食用稗的成熟胚平均分為甲、乙兩組，分別接種到_培養(yǎng)基上；_；_。預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：_。答案(1)2,4D6BA(2)L3甲組置于光照條件下培養(yǎng)，乙組置于黑暗條件下培養(yǎng)，其他條件相同且適宜培養(yǎng)一段時間后，分別計數(shù)甲、乙兩組中形成愈傷組織的個數(shù)并計算愈傷組織誘導(dǎo)率預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：如甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率大于乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率，則光照有利于愈傷組織的形成；如甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率小于乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率，則黑暗有利于愈傷組織的形成；如甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率和乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率相當(dāng)，則光照、黑暗對愈傷組織的形成沒有影響13