《2018-2019學(xué)年高中生物 專題2 細(xì)胞工程 2.1 植物細(xì)胞工程 2.1.2 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中生物 專題2 細(xì)胞工程 2.1 植物細(xì)胞工程 2.1.2 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3.doc（13頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

2.1.2　植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.說明植物細(xì)胞工程在植物繁殖方面的應(yīng)用。2.列舉植物細(xì)胞工程在作物新品種培育方面的應(yīng)用。3.概述細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的原理。 方式一　拯救國家極危植物——虎顏花 虎顏花為野牡丹科單種屬植物，原產(chǎn)廣東，為罕見的野生觀賞植物，有重要的科研價(jià)值?；㈩伝ㄈ~片基生，葉形巨大、美麗，呈心形，上有老虎斑紋，故稱虎顏花。國際自然保護(hù)聯(lián)盟已將虎顏花列為極危物種。為拯救虎顏花，我國華南植物園的科學(xué)家對(duì)虎顏花進(jìn)行了組織培養(yǎng)，獲得1萬株試管苗，又利用生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，使虎顏花成功回歸野外。這體現(xiàn)了植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用。那么植物細(xì)胞工程技術(shù)在生產(chǎn)生活中還有哪些方面的應(yīng)用呢？讓我們進(jìn)入本節(jié)的學(xué)習(xí)，一起來了解吧！ 方式二　具有小靈芝草之稱的金釵石斛是一種名貴的中草藥，它具有生津益胃、潤肺止咳之功效。金釵石斛的有效化學(xué)成分為大黃酚和β－谷甾醇。那么我們能否在工廠內(nèi)大量生產(chǎn)這兩種物質(zhì)呢？ 能！取金釵石斛的莖尖或根尖組織，并培養(yǎng)為愈傷組織再放入液體培養(yǎng)基中進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，獲得大量的金釵石斛細(xì)胞，從混合液中分離純化大黃酚和β－谷甾醇即可。 這是植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例，要了解更多這方面的信息，請(qǐng)跟隨教材一起來學(xué)習(xí)吧。 一、植物繁殖的新途徑 1．微型繁殖 (1)概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 (2)特點(diǎn) 2．作物脫毒 (1)選材部位：無病毒的植物分生區(qū)附近的部位。 (2)優(yōu)點(diǎn)：提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。 (3)實(shí)例：脫毒馬鈴薯的培育。 3．人工種子 (1)概念：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。 (2)優(yōu)點(diǎn) ①繁殖周期短。 ②后代不發(fā)生性狀分離，能夠保持親本的優(yōu)良性狀。 ③不受季節(jié)、氣候和地域的限制，并可節(jié)約土地。 歸納總結(jié)　關(guān)于人工種子 (1)各部分的功能 針對(duì)植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑(人工種皮)中應(yīng)具有適量的養(yǎng)分、無機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長調(diào)節(jié)劑。 (2)制備流程：誘導(dǎo)植物愈傷組織的形成→體細(xì)胞胚的誘導(dǎo)→體細(xì)胞胚的成熟→機(jī)械化包裝→儲(chǔ)藏或種植。 (3)兩個(gè)誤區(qū) ①人工種子不是有性生殖，而是無性繁殖，可以完全保持優(yōu)良品種的遺傳特性。 ②人工種子萌發(fā)的植株不一定都可育，莖尖、芽尖、花粉等細(xì)胞都可以培育成胚狀體，制作人工種子，若是用花粉發(fā)育來的胚狀體制備人工種子，則其萌發(fā)的植株一般不可育。 例1　如圖為培育甘蔗脫毒苗的兩條途徑，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)②過程獲得的幼苗脫毒效果更好。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．①過程所取莖尖中的葉原基具有較高的分裂、分化能力 B．②過程的作用可能是阻礙病毒等進(jìn)入莖尖分生組織 C．③④過程中基因的選擇性表達(dá)導(dǎo)致了細(xì)胞脫分化 D．培養(yǎng)基A、B中生長素和細(xì)胞分裂素的含量和比例不同 答案　C 解析　③④過程中基因的選擇性表達(dá)導(dǎo)致了細(xì)胞再分化，C錯(cuò)誤。 例2　某種極具觀賞價(jià)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(yīng)用多種技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗，下列技術(shù)中不能選用的是(　　) A．利用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)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體上 D．采用幼葉、莖尖等部位的組織進(jìn)行組織培養(yǎng) 答案　B 解析　為了使優(yōu)質(zhì)苗的生物性狀不發(fā)生性狀分離，可采用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗，也可采用將幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上的方法或用莖尖、幼葉等部位的組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗；花粉粒是減數(shù)分裂的產(chǎn)物，利用花粉粒離體培養(yǎng)得到的是單倍體苗，其高度不育，且會(huì)發(fā)生性狀分離，因此B項(xiàng)方案不能選用。 二、作物新品種的培育和細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 1．單倍體育種 (1)原理：細(xì)胞的全能性和染色體變異。 (2)過程：花藥單倍體植株穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種。 (3)優(yōu)點(diǎn) ①子代是能穩(wěn)定遺傳的純合子。 ②明顯縮短育種年限。 2．突變體的利用 (1)原理 ①基因突變(用射線或誘變劑處理分生細(xì)胞，主要是指愈傷組織細(xì)胞)。 ②植物細(xì)胞的全能性(由突變細(xì)胞培育得到突變體植株)。 (2)過程 (3)利用：篩選出有用的突變體，培育新品種。如培育抗病、抗鹽、含高蛋白、高產(chǎn)的新品種植物。 (4)實(shí)例：抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的野生煙草、抗除草劑的白三葉草等。 3．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) (1)種類：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。 (2)技術(shù)：植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 (3)過程 (4)實(shí)例：人參、三七、紫草和銀杏的細(xì)胞產(chǎn)物都已實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)。 歸納總結(jié) 1．植物組織培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 項(xiàng)目 植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞培養(yǎng) 目的 獲得植物體 獲得細(xì)胞產(chǎn)物 過程 實(shí)例 獲得脫毒苗 人參皂甙的生產(chǎn) 2.幾種育種方法的比較 項(xiàng)目 原理 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 成果 植物體細(xì)胞雜交 細(xì)胞的全能性和細(xì)胞膜的流動(dòng)性 能克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)大了可用于雜交的親本組合的范圍 不能讓雜種植株完全按照人們的要求表現(xiàn)出親代的性狀 煙草—海島煙草、胡蘿卜—羊角芹、白菜—甘藍(lán)等 單倍體育種 染色體變異和細(xì)胞全能性 一般情況下，所得品種能穩(wěn)定遺傳，明顯縮短育種年限 技術(shù)復(fù)雜，操作困難 單育1號(hào)煙草品種、中花8號(hào)水稻、中花11號(hào)水稻和京花1號(hào)小麥等 體細(xì)胞誘變育種 基因突變和植物細(xì)胞的全能性 可產(chǎn)生新基因，大幅度改良某些性狀 基因突變具有不定向性和多害少利性，需要處理大量的突變材料，才能篩選出目標(biāo)品種 抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的野生煙草等 基因工 程育種 基因重組 目的性強(qiáng)，育種周期短，打破了物種界限，可以定向改造生物的遺傳性狀 技術(shù)復(fù)雜，轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)物具有一定的安全隱患 抗蟲棉、產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌等 例3　下圖是利用某植物(基因型為AaBb)產(chǎn)生的花粉進(jìn)行單倍體育種的示意圖，據(jù)圖判斷下列說法錯(cuò)誤的是(　　) 花粉植株A植株B A．過程②通常使用的試劑是秋水仙素，作用時(shí)期為有絲分裂前期 B．通過過程①得到的植株既有純合子又有雜合子 C．過程①屬于植物的組織培養(yǎng)，在此過程中必須使用一定量的植物激素 D．與雜交育種相比，該育種方法的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限 答案　B 解析　該過程是單倍體育種過程，所以過程①是花藥離體培養(yǎng)，獲得的是單倍體，基因型為AB、Ab、aB、ab 4種，經(jīng)染色體加倍后的植株B都為純合子；過程②使用秋水仙素使染色體數(shù)目加倍，作用的機(jī)理是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，到后期染色單體分開后不能向細(xì)胞兩極移動(dòng)；過程①屬于植物的組織培養(yǎng)，需要生長素和細(xì)胞分裂素的誘導(dǎo)。 例4　下列生物工程技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，能形成愈傷組織的是(　　) ①作物脫毒?、诩?xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)?、凵a(chǎn)人工種子?、苻D(zhuǎn)基因植物的培養(yǎng) A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 答案　D 解析　作物脫毒、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)、生產(chǎn)人工種子都是植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用，其技術(shù)基礎(chǔ)是植物的組織培養(yǎng)技術(shù)，都有脫分化形成愈傷組織的過程。轉(zhuǎn)基因植物的培養(yǎng)利用的是基因工程技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該過程中也要形成愈傷組織。 　植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 1．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) 答案　D 解析　用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，叫植物的微型繁殖技術(shù)，也叫快速繁殖技術(shù)。 2．人工種子是以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。下列與人工種子的形成過程無關(guān)的是(　　) A．細(xì)胞的脫分化和再分化 B．細(xì)胞全能性 C．細(xì)胞的有絲分裂 D．細(xì)胞的減數(shù)分裂 答案　D 解析　人工種子的獲得應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)不涉及細(xì)胞的減數(shù)分裂。 3．下列屬于植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用實(shí)例的是(　　) ①制造人工種子?、谂嘤果}植物　③培育抗病毒煙草 ④培育單倍體?、萆a(chǎn)脫毒植株 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤ 答案　C 解析　培育抗病毒煙草是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用。 4．下列生物技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例中，運(yùn)用的原理與其他各項(xiàng)不同的是(　　) A．利用生物反應(yīng)器懸浮培養(yǎng)人參細(xì)胞，提取人參皂甙 B．利用花藥離體培養(yǎng)獲取植物單倍體植株 C．將轉(zhuǎn)入貯存蛋白基因的向日葵細(xì)胞培育成植株 D．通過植物組織培養(yǎng)獲得人工種子并發(fā)育成植株 答案　A 解析　利用生物反應(yīng)器提取人參皂甙，其原理是植物細(xì)胞培養(yǎng)，單倍體育種、轉(zhuǎn)基因育種和人工種子利用的原理是植物細(xì)胞的全能性，則A項(xiàng)利用的原理與其他選項(xiàng)不同。 5．人工種子是人們模仿天然種子的結(jié)構(gòu)制造出來的生命有機(jī)體，它能像種子一樣萌發(fā)生長，長成植物。人工種子的核心部位是個(gè)被外層物包埋的具有類似于胚功能的胚狀體。將胚狀體包埋在一個(gè)能提供營養(yǎng)的膠質(zhì)中，便成了所謂的“人工種子”。根據(jù)材料分析回答下列問題： (1)人工種子依據(jù)的原理是________________________，培育胚狀體利用了________________技術(shù)。 (2)包埋胚狀體的膠質(zhì)可看作自然種子的哪部分結(jié)構(gòu)？ ________________________________________________________________________。 (3)如果外植體是植物的莖尖，通過①過程的處理可使細(xì)胞彼此分離，①過程中可加入(　　) A．蛋白酶 B．淀粉酶 C．纖維素酶和果膠酶 D．胰蛋白酶 (4)②過程表示脫分化過程，其實(shí)質(zhì)是________________________；③表示再分化過程，其實(shí)質(zhì)是________________________。 (5)由人工種子萌發(fā)成的植株是否可育？ ________________________________________________________________________。 答案　(1)植物細(xì)胞的全能性　植物組織培養(yǎng)　(2)種皮及提供營養(yǎng)的胚乳或子葉　(3)C　(4)使細(xì)胞恢復(fù)分裂能力　基因的選擇性表達(dá)　(5)不一定 解析　(1)人工種子能發(fā)育成完整的植株，說明其細(xì)胞內(nèi)含有個(gè)體發(fā)育所需要的全套遺傳物質(zhì)，因此依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性，人工種子是經(jīng)過植物組織培養(yǎng)技術(shù)得到的。(2)包裹胚狀體的膠質(zhì)有保護(hù)胚狀體的作用，同時(shí)又可以為胚狀體提供營養(yǎng)物質(zhì)，所以可看作種皮及胚乳或子葉。(3)使植物細(xì)胞彼此分離可以使用纖維素酶和果膠酶，因?yàn)橹参锛?xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠。(4)脫分化的實(shí)質(zhì)是使細(xì)胞恢復(fù)分裂能力，而再分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(5)人工種子是否可育取決于培育胚狀體所用的材料。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　植物繁殖的新途徑 1．下列屬于植物的微型繁殖技術(shù)的是(　　) A．蘭花的莖尖組織培育成蘭花幼苗 B．水稻種子萌發(fā)并長成新個(gè)體 C．扦插的葡萄枝長成新個(gè)體 D．柳樹芽發(fā)育成枝條 答案　A 解析　水稻種子萌發(fā)并長成新個(gè)體、柳樹芽發(fā)育成枝條均屬于個(gè)體發(fā)育部分；扦插的葡萄枝長成新個(gè)體屬于無性生殖中的營養(yǎng)生殖。 2．胚狀體是在植物組織培養(yǎng)的哪一階段上獲得的(　　) A．愈傷組織的形成中 B．再分化 C．形成完整植株 D．脫分化 答案　B 解析　植物體的根、莖、葉細(xì)胞一般都具有全能性，在一定的營養(yǎng)和激素條件下，可以脫分化形成愈傷組織。將愈傷組織轉(zhuǎn)接到含有不同激素成分的培養(yǎng)基上，就可以誘導(dǎo)其再分化生成胚狀體或叢芽，所以胚狀體是在植物組織培養(yǎng)的再分化階段形成的。 3．人工種子比天然種子有許多優(yōu)越性，下列對(duì)其優(yōu)越性的敘述不正確的是(　　) A．可使自然狀態(tài)下不結(jié)實(shí)的植物得以繁殖 B．方便儲(chǔ)藏和運(yùn)輸 C．可隨意改變植物的遺傳性狀 D．可快速、大量繁殖 答案　C 解析　人工種子是通過細(xì)胞工程完成的，所以可使在自然條件下不結(jié)實(shí)或結(jié)實(shí)困難的植物得以繁殖；天然種子的大量儲(chǔ)藏和運(yùn)輸也是相當(dāng)困難的，人工種子則克服了這些缺點(diǎn)，人工種子外層是起保護(hù)作用的薄膜，類似天然種子的種皮，因此，可以很方便地儲(chǔ)藏和運(yùn)輸；人工種子是經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的，與提供組織細(xì)胞的親代的遺傳特性相同；人工種子的生產(chǎn)則不受季節(jié)限制，可快速、大量繁殖。 4．下列哪一項(xiàng)不是植物繁殖的新途徑(　　) A．微型繁殖 B．細(xì)胞核移植 C．人工種子 D．作物脫毒 答案　B 解析　植物組織培養(yǎng)是指利用特定的培養(yǎng)基將離體的植物細(xì)胞、組織或器官培養(yǎng)成完整植株的過程?；ㄋ幍碾x體培養(yǎng)、基因工程中的受體細(xì)胞的培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交后雜種細(xì)胞的培養(yǎng)以及植物的大量快速繁殖都要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)，植物繁殖的新途徑包括微型繁殖、作物脫毒、人工種子，而細(xì)胞核移植不是植物繁殖的新途徑。 題組二　作物新品種的培育和細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 5．下列哪一項(xiàng)不是單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)(　　) A．縮短育種年限 B．得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種 C．突變率高 D．節(jié)約人力、物力 答案　C 解析　由于單倍體育種通過染色體加倍后當(dāng)年就可獲得純合的、能穩(wěn)定遺傳的正常植株，所以縮短了育種年限，節(jié)約了人力和物力。 6．用純種的高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下： 下列有關(guān)此種育種方法的敘述，正確的是(　　) A．這種育種方法叫雜交育種 B．過程④必須使用生長素處理 C．這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是縮短育種年限 D．③過程必須經(jīng)過受精作用 答案　C 解析　該育種方法為單倍體育種，可大大縮短育種年限，①是雜交，②是減數(shù)分裂；③是花藥離體培養(yǎng)，④是用秋水仙素處理使單倍體的染色體數(shù)目加倍。③過程利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，不需要受精，而是由雄配子直接發(fā)育成幼苗。 7．下圖為利用體細(xì)胞誘變育種技術(shù)獲得抗除草劑白三葉草新品種的過程。下列敘述不正確的是(　　) A．該育種過程依據(jù)的原理有基因突變和植物細(xì)胞具有全能性 B．過程①②培養(yǎng)基中，不同植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度比例不同 C．白三葉草愈傷組織和胚狀體的細(xì)胞中DNA和RNA種類相同 D．過程③通常采用的篩選方法是向白三葉草幼苗噴灑除草劑 答案　C 解析　白三葉草愈傷組織和胚狀體的細(xì)胞中DNA種類相同，因?yàn)榛虻倪x擇性表達(dá)，RNA和蛋白質(zhì)的種類是有差異的。 8．下列關(guān)于細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物細(xì)胞工程的重要用途之一 B．培養(yǎng)過程中需要脫分化形成愈傷組織，然后懸浮培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞 C．培養(yǎng)的愈傷組織需要經(jīng)過再分化產(chǎn)生特定的組織細(xì)胞后才能產(chǎn)生特定的細(xì)胞產(chǎn)物 D．培養(yǎng)的細(xì)胞收集后一般要破碎提取有效成分 答案　C 解析　在細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)過程中只需要懸浮培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞，利用愈傷組織細(xì)胞的分裂和代謝產(chǎn)生所需要的產(chǎn)物即可，不需要再分化。 [綜合強(qiáng)化] 9．辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域，其獲得途徑如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．圖中愈傷組織、脫毒苗和高產(chǎn)細(xì)胞系的獲得都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性 B．圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的脫分化和再分化過程 C．②過程中需要用適宜配比的生長素和細(xì)胞分裂素溶液處理 D．用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時(shí)，常用的酶是纖維素酶和果膠酶 答案　A 解析　細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，圖中脫毒苗的獲得體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性，愈傷組織和高產(chǎn)細(xì)胞系的獲得都沒有體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的脫分化和再分化過程，B正確；再分化過程中需要用適宜配比的生長素和細(xì)胞分裂素溶液處理，以誘導(dǎo)細(xì)胞分化的方向，C正確；用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞時(shí)，常用的酶是纖維素酶和果膠酶，以分解植物細(xì)胞之間的成分，D正確。 10．下圖表示利用高稈抗銹病玉米(基因型為AaBb，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳)的花粉細(xì)胞生產(chǎn)人工種子的過程。下列敘述不正確的是(　　) A．通過①過程兩兩融合得到的細(xì)胞基因型有9種 B．②③過程培養(yǎng)基中植物激素的配比不同 C．過程④需用秋水仙素處理才能獲得可育的人工種子 D．人工種子的種皮中加入植物生長調(diào)節(jié)劑可促進(jìn)叢芽的發(fā)育 答案　C 解析　根據(jù)自由組合定律，親代產(chǎn)生4種基因型的花粉(AB、Ab、aB、ab)，2?；ǚ奂?xì)胞融合(類似于AaBb個(gè)體自交)可產(chǎn)生9種基因型的融合細(xì)胞；圖中②③分別代表植物組織培養(yǎng)的脫分化和再分化階段，這兩個(gè)階段目的不同，培養(yǎng)基中生長素、細(xì)胞分裂素的含量和比例不同；融合細(xì)胞中染色體組與正常植株相同，過程④直接培育的人工種子是可育的；人工種子的種皮中加入植物生長調(diào)節(jié)劑可促進(jìn)叢芽的發(fā)育。 11．培育農(nóng)作物新品種的過程中，常利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。下列敘述正確的是(　　) A．培育轉(zhuǎn)基因的外植體得到的新個(gè)體屬于基因突變個(gè)體 B．在植物組織培養(yǎng)過程中用理化因素誘導(dǎo)可獲得大量有益突變體 C．單倍體育種中經(jīng)減數(shù)分裂和組織培養(yǎng)兩個(gè)過程能獲得純合二倍體 D．在培養(yǎng)基中加入不同濃度的氯化鈉溶液，可篩選出抗鹽植株 答案　D 解析　培育轉(zhuǎn)基因的外植體得到的新個(gè)體屬于轉(zhuǎn)基因植物；基因突變是不定向的，在植物組織培養(yǎng)過程中用理化因素誘導(dǎo)不一定獲得大量有益突變體；單倍體育種中經(jīng)組織培養(yǎng)和秋水仙素處理這兩個(gè)過程才能獲得純合二倍體。 12．下列有關(guān)植物細(xì)胞工程應(yīng)用的敘述，不正確的是(　　) A．利用組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗，獲得具有抗病毒的新品種 B．利用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得人工種子，能保持親本的優(yōu)良性狀 C．利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得紫草素，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) D．利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得“白菜—甘藍(lán)”，克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 答案　A 解析　脫毒苗是用含病毒極少、甚至無病毒的莖尖等植物分生組織培養(yǎng)而成的，再生的植株可能不帶病毒，但并非它具備了抗病毒的能力。 13．下圖所示為植株繁殖的四種人工方式示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中單倍體植株通常的獲取方式是______________。若圖中單倍體細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，A有4個(gè)染色體組，則③過程所用化學(xué)試劑的作用是___________。 (2)圖中B和C過程的不同點(diǎn)是____________________________________，這種不同的主要決定因素是____________________________。 (3)若想在C過程中獲得突變體，進(jìn)而培育成新品種植株，應(yīng)用物理誘變或化學(xué)誘變的方法處理____________。 (4)若要獲得水稻的“人工種子”，則應(yīng)選用圖中的________結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的________有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。 (5)若D過程獲得的是胡蘿卜—羊角芹，②過程常用的物理方法有_____________等；經(jīng)融合處理后，已經(jīng)融合的細(xì)胞類型有________種(若融合的細(xì)胞只考慮兩兩融合)。 答案　(1)花藥離體培養(yǎng)　抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成　(2)B過程中形成的是胚狀體，而C過程中形成的是叢芽　細(xì)胞分裂素與生長素的比值　(3)愈傷組織　(4)胚狀體　胚　(5)離心、振動(dòng)、電激　3 解析　(1)圖中A過程表示單倍體育種，獲取單倍體時(shí)常用花藥離體培養(yǎng)的方法。若要使單倍體的染色體數(shù)目加倍，變成A植株，則需要在③過程中用秋水仙素處理幼苗，以抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成。(2)圖中B和C過程都是體細(xì)胞的組織培養(yǎng)，其不同點(diǎn)是B過程中形成的是胚狀體，而C過程中形成的是叢芽，這種不同的主要決定因素是細(xì)胞分裂素與生長素的比值。(3)在組織培養(yǎng)過程中獲得突變體，一般用物理誘變或化學(xué)誘變的方法處理愈傷組織，再由愈傷組織經(jīng)再分化形成突變植株。(4)若要獲得水稻的“人工種子”，則應(yīng)選用圖中的胚狀體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過程。(5)D為植物體細(xì)胞雜交獲得雜種植株的過程，②過程常用的物理方法有離心、振動(dòng)、電激等；經(jīng)融合處理后，已經(jīng)融合的細(xì)胞類型有3種(只考慮細(xì)胞的兩兩融合)：胡蘿卜—胡蘿卜融合細(xì)胞、羊角芹—羊角芹融合細(xì)胞和胡蘿卜—羊角芹融合細(xì)胞。 14．(2014江蘇，29節(jié)選)為了獲得植物次生代謝產(chǎn)物，先用植物外植體獲得愈傷組織，然后在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)。請(qǐng)回答下列問題： (1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)后形成愈傷組織的過程稱為________。 (2)在愈傷組織懸浮培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞干重、蔗糖濃度和pH的變化如下圖所示。細(xì)胞干重在12 d后下降的原因有__________________________；培養(yǎng)液中蔗糖的作用是________________、________________。 (3)多倍體愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物量常高于二倍體。二倍體愈傷組織細(xì)胞經(jīng)________________處理，會(huì)產(chǎn)生染色體加倍的細(xì)胞。為檢測愈傷組織細(xì)胞染色體數(shù)目，壓片前常用纖維素酶和________酶解離愈傷組織。若愈傷組織細(xì)胞(2n)經(jīng)誘導(dǎo)處理后，觀察到染色體數(shù)為8n的細(xì)胞，合理的解釋是__________________、________________________。 答案　(1)脫分化　(2)蔗糖濃度下降，pH降低　提供能源　調(diào)節(jié)滲透壓　(3)秋水仙素(低溫)　果膠　經(jīng)加倍到4n的細(xì)胞處于有絲分裂后期　經(jīng)加倍到8n的細(xì)胞處于有絲分裂中期 解析　(1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)形成愈傷組織的過程稱為脫分化。 (2)觀察圖示可知，12 d后蔗糖濃度和pH都下降到較低水平，影響能量的供應(yīng)和酶的活性，導(dǎo)致細(xì)胞干重下降。除提供能量外，培養(yǎng)液中的蔗糖還具有調(diào)節(jié)滲透壓的作用。 (3)在細(xì)胞分裂過程中，用低溫或秋水仙素處理，都可抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向兩極，從而使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍。愈傷組織的細(xì)胞之間含有纖維素和果膠，欲將其分散成單個(gè)細(xì)胞，壓片前需用纖維素酶和果膠酶處理。愈傷組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)處理后，有的細(xì)胞染色體數(shù)目加倍(4n)，有的細(xì)胞染色體數(shù)目未加倍(2n)，也可能有的細(xì)胞在連續(xù)分裂中每次都因低溫或秋水仙素抑制了紡錘體的形成，導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目連續(xù)加倍，出現(xiàn)染色體數(shù)目為8n的細(xì)胞。所以染色體數(shù)目加倍到4n的細(xì)胞處于有絲分裂后期時(shí)染色體數(shù)目為8n，染色體數(shù)目加倍到8n的細(xì)胞處于有絲分裂中期時(shí)染色體數(shù)目也為8n。 15．紅豆杉是瀕危植物，其樹皮產(chǎn)生的紫杉醇對(duì)癌癥有一定的療效。下圖是紅豆杉植株組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)的流程圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中②為愈傷組織，通過B過程可最終產(chǎn)生新的植株，通過C過程可產(chǎn)生大量細(xì)胞，則圖中A、B、C分別表示的過程為______________________________。 其中B過程的實(shí)質(zhì)是______________________。 (2)對(duì)⑤的培養(yǎng)一般要采用________培養(yǎng)基，并要不斷通入無菌空氣并進(jìn)行攪拌，其目的是______________________________________________。 (3)對(duì)⑤的培養(yǎng)可獲得代謝產(chǎn)物——紫杉醇，但培養(yǎng)后期紫杉醇產(chǎn)量下降，其原因包括______________________________________等。 (4)若①是紅豆杉(基因型為DdTt)的花藥，可選用__________(填編號(hào))制成人工種子，該“種子”萌發(fā)的幼苗用________處理，可快速獲得純種植株，該植株的基因型為____________________________。 答案　(1)脫分化、再分化、有絲分裂　基因的選擇性表達(dá)　(2)液體　保證氧氣的供應(yīng)、使細(xì)胞和培養(yǎng)液充分接觸　(3)活細(xì)胞數(shù)量減少，某些代謝產(chǎn)物積累　(4)③　秋水仙素　DDTT、DDtt、ddTT、ddtt 解析　(1)圖中①為紅豆杉離體的植物器官、組織或細(xì)胞(外植體)，②為愈傷組織，③為試管苗(胚狀體), ④為植物體，⑤為大量的紅豆杉細(xì)胞；再分化的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)。(2)對(duì)⑤的培養(yǎng)目的是快速增殖細(xì)胞，一般采用液體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中通入空氣是為了保證細(xì)胞生長過程中氧氣的供應(yīng)，不斷攪拌的目的是讓細(xì)胞和培養(yǎng)液充分接觸。(3)培養(yǎng)的后期，由于細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累，以及營養(yǎng)物質(zhì)的消耗等，導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)量減少，其代謝產(chǎn)物減少。(4)紅豆杉的花藥經(jīng)培養(yǎng)可獲得單倍體，再經(jīng)秋水仙素處理，可使染色體數(shù)目加倍，快速獲得純種植株。如果親本的基因型為DdTt，則獲得純種植株的基因型有DDTT、DDtt、ddTT、ddtt四種。