復(fù)習(xí)選修3植物細(xì)胞工程

1、2.1 植物細(xì)胞工程一、細(xì)胞工程的概念理解一、細(xì)胞工程的概念理解1.1.原理和方法：細(xì)胞生物學(xué)和原理和方法：細(xì)胞生物學(xué)和_2.2.操作水平：操作水平：_或細(xì)胞器水平或細(xì)胞器水平3.3.工程目的工程目的按照人的意愿來(lái)改變按照人的意愿來(lái)改變_或或_。4.4.根據(jù)操作對(duì)象的不同分類根據(jù)操作對(duì)象的不同分類植物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程和_。分子生物學(xué)分子生物學(xué)細(xì)胞水平細(xì)胞水平細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)獲得細(xì)胞產(chǎn)品獲得細(xì)胞產(chǎn)品動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程(_)(_)二、植物細(xì)胞工程二、植物細(xì)胞工程1.1.理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)_（1 1）概念：每個(gè)生物細(xì)胞都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。）概念：每個(gè)生物細(xì)胞都具有

2、發(fā)育成完整生物體的潛能。（2 2）物質(zhì)基礎(chǔ)：細(xì)胞中具有本物種）物質(zhì)基礎(chǔ)：細(xì)胞中具有本物種_。2.2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1 1）概念理解：）概念理解： 培養(yǎng)對(duì)象：培養(yǎng)對(duì)象：_。 培養(yǎng)條件：無(wú)菌、培養(yǎng)條件：無(wú)菌、_、相關(guān)激素等人工控制、相關(guān)激素等人工控制 條件。條件。 培養(yǎng)結(jié)果：產(chǎn)生培養(yǎng)結(jié)果：產(chǎn)生_，最終形成，最終形成_。（2 2）操作流程：）操作流程： 外植體外植體 根、芽或胚狀體根、芽或胚狀體 試管苗試管苗細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性全部遺傳信息全部遺傳信息離體的器官、組織、細(xì)胞離體的器官、組織、細(xì)胞人工配制的培養(yǎng)基人工配制的培養(yǎng)基愈傷組織、叢芽愈傷組織、叢芽完整的植株完整的植株脫

3、分化愈傷組織再分化3.3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1 1）概念：將）概念：將_的植物體細(xì)胞的植物體細(xì)胞, ,在一定條件下融合成在一定條件下融合成_ _, _,并把雜種細(xì)胞培育成并把雜種細(xì)胞培育成_的技術(shù)。的技術(shù)。（2 2）操作流程：）操作流程：不同種不同種雜種雜種細(xì)胞細(xì)胞新的植物體新的植物體細(xì)細(xì)胞胞A A細(xì)細(xì)胞胞B B原原生生質(zhì)質(zhì)體體B B原原生生質(zhì)質(zhì)體體A A融融合合的的原原生生質(zhì)質(zhì)體體雜雜種種細(xì)細(xì)胞胞雜雜種種植植株株去去壁壁再再生生壁壁植物植物組織組織培養(yǎng)培養(yǎng)（3 3）流程分析：）流程分析： 獲得原生質(zhì)體的方法：獲得原生質(zhì)體的方法：_去除細(xì)胞壁。去除細(xì)胞壁。 誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合

4、的方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法 物理法：物理法：_等；等； 化學(xué)法：用化學(xué)法：用_作為誘導(dǎo)劑。作為誘導(dǎo)劑。 原生質(zhì)體融合的原理：原生質(zhì)體融合的原理：_。 原生質(zhì)體融合完成的標(biāo)志：原生質(zhì)體融合完成的標(biāo)志：_。（4 4）意義：）意義：_。利用纖維素酶和果膠酶利用纖維素酶和果膠酶離心、振動(dòng)、電激離心、振動(dòng)、電激聚乙二醇聚乙二醇細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙【點(diǎn)撥】【點(diǎn)撥】（1 1）由于細(xì)胞分化的原因，每個(gè)具有全能性的生物）由于細(xì)胞分化的原因，每個(gè)具有全能性的生物體細(xì)胞在非離體情況下并不能表現(xiàn)全能性

5、。體細(xì)胞在非離體情況下并不能表現(xiàn)全能性。（2 2）兩種植物雜交成功后雜種植株并不一定表現(xiàn)出兩種植物）兩種植物雜交成功后雜種植株并不一定表現(xiàn)出兩種植物的優(yōu)良性狀，其基因的表達(dá)還需要人工相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步參的優(yōu)良性狀，其基因的表達(dá)還需要人工相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步參與。與。 三、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用三、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用實(shí)實(shí)際際應(yīng)應(yīng)用用植物繁殖植物繁殖的新途徑的新途徑作物新品作物新品種的培育種的培育細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn): :微型繁殖微型繁殖作物脫毒作物脫毒( (常利用莖尖等分生組織常利用莖尖等分生組織) )人工種子人工種子( (胚狀體等外包裹人工薄膜得到的種子胚狀體等外包裹人工薄膜

6、得到的種子) )單倍體育種單倍體育種突變體的利用突變體的利用如人參皂甙干粉的生產(chǎn)如人參皂甙干粉的生產(chǎn)【點(diǎn)撥】【點(diǎn)撥】（1 1）自然種子屬于有性生殖方式，而人工種子屬于無(wú)）自然種子屬于有性生殖方式，而人工種子屬于無(wú) 性生殖方式。性生殖方式。（2 2）單倍體育種過(guò)程中雖然存在植物組織培養(yǎng)，但屬于有性生）單倍體育種過(guò)程中雖然存在植物組織培養(yǎng)，但屬于有性生 殖方式繁殖后代。殖方式繁殖后代。 植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的比較植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的比較名稱名稱植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交原理原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和細(xì)細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性和細(xì)胞

7、的全能性胞的全能性過(guò)程過(guò)程離體的植物器官、組織或細(xì)胞離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織愈傷組織根、芽或胚狀體根、芽或胚狀體植物體植物體脫分化脫分化再分化再分化發(fā)育發(fā)育植物細(xì)胞植物細(xì)胞A A原生質(zhì)原生質(zhì)體體A A原生質(zhì)體原生質(zhì)體B B融合的原生融合的原生 質(zhì)體質(zhì)體ABAB植物細(xì)胞植物細(xì)胞B B雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞ABAB雜種植株雜種植株 愈傷組織愈傷組織去壁去壁去壁去壁人工誘導(dǎo)人工誘導(dǎo)再生壁再生壁脫分化脫分化再分化再分化名稱名稱植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交選材選材技術(shù)技術(shù)操作操作關(guān)系關(guān)系選取根尖、莖尖、形成層選取根尖、莖尖、形成層部位最容易誘導(dǎo)脫分化部位最容易誘導(dǎo)脫分化不同植

8、物細(xì)胞融合后形成的不同植物細(xì)胞融合后形成的雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞脫分化、再分化等脫分化、再分化等除脫分化、再分化外除脫分化、再分化外, ,還要用還要用酶解法去除細(xì)胞壁酶解法去除細(xì)胞壁, ,用一定的用一定的方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ), ,植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交所用的技術(shù)更復(fù)雜所用的技術(shù)更復(fù)雜【高考警示鐘】【高考警示鐘】 1.1.不同細(xì)胞的全能性不同，具體表現(xiàn)為：受精不同細(xì)胞的全能性不同，具體表現(xiàn)為：受精卵卵 生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞 體細(xì)胞，離體細(xì)胞的全能性表達(dá)與分化程度呈負(fù)體細(xì)胞，離體細(xì)胞的全能性表達(dá)與分化程度呈負(fù)相關(guān)，但生殖細(xì)

9、胞特殊。相關(guān)，但生殖細(xì)胞特殊。2.2.脫分化形成愈傷組織的過(guò)程不需要光，再分化過(guò)程需要光，脫分化形成愈傷組織的過(guò)程不需要光，再分化過(guò)程需要光，因?yàn)橛鷤M織利用有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分，而試管苗需要進(jìn)行光合作用因?yàn)橛鷤M織利用有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分，而試管苗需要進(jìn)行光合作用以自養(yǎng)。以自養(yǎng)。3.3.植物組織培養(yǎng)中不同培養(yǎng)階段培養(yǎng)基含有的激素不同，因?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)中不同培養(yǎng)階段培養(yǎng)基含有的激素不同，因?yàn)榕囵B(yǎng)的目的不同（生根或生芽）。培養(yǎng)的目的不同（生根或生芽）?！镜淅?xùn)練【典例訓(xùn)練1 1】通過(guò)細(xì)胞工程技術(shù)，利用甲、乙兩種植物的各自通過(guò)細(xì)胞工程技術(shù)，利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)( (甲耐鹽、乙高產(chǎn)甲耐鹽、乙高產(chǎn)) )，

10、培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請(qǐng)完善下，培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)流程并回答問(wèn)題：列實(shí)驗(yàn)流程并回答問(wèn)題：(1)A(1)A是是_酶，酶，B B是是_，D D是是 具有具有_優(yōu)良性狀的幼芽。優(yōu)良性狀的幼芽。D D長(zhǎng)成的幼苗需要選擇的原因長(zhǎng)成的幼苗需要選擇的原因 是是_。（2 2）由）由C C形成植株的過(guò)程利用了形成植株的過(guò)程利用了_技術(shù)，形成愈傷技術(shù)，形成愈傷 組織需要經(jīng)過(guò)組織需要經(jīng)過(guò)_過(guò)程，愈傷組織形成過(guò)程，愈傷組織形成D D需要經(jīng)過(guò)需要經(jīng)過(guò)_ _ _過(guò)程。整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程要在過(guò)程。整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程要在_條件下進(jìn)行。條件下進(jìn)行。（3 3）植物體細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是）植物體細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是_ _

11、。 目前植物體細(xì)胞雜交還存在許多問(wèn)題沒(méi)有解決，如目前植物體細(xì)胞雜交還存在許多問(wèn)題沒(méi)有解決，如_ _ _，盡管如此，這項(xiàng)新技術(shù)在，盡管如此，這項(xiàng)新技術(shù)在_ _ _等方面取得的重大突破還是震撼人心的。等方面取得的重大突破還是震撼人心的?！窘忸}指南】【解題指南】1.1.知識(shí)儲(chǔ)備知識(shí)儲(chǔ)備 植物體細(xì)胞雜交過(guò)程和植物組織培養(yǎng)過(guò)程。植物體細(xì)胞雜交過(guò)程和植物組織培養(yǎng)過(guò)程。2.2.解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵（1 1）明確誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合后產(chǎn)生的雜種細(xì)胞有多種，需經(jīng)篩）明確誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合后產(chǎn)生的雜種細(xì)胞有多種，需經(jīng)篩 選。選。（2 2）注意流程圖中關(guān)鍵字眼：）注意流程圖中關(guān)鍵字眼：“用鈉鹽濃度為用鈉鹽濃度為0.6%0.6

12、%的固體培養(yǎng)的固體培養(yǎng) 基培養(yǎng)基培養(yǎng)”，即篩選掉了不耐鹽的愈傷組織。，即篩選掉了不耐鹽的愈傷組織。【解析】【解析】（1 1）由植物細(xì)胞變成原生質(zhì)體，主要原因是去掉了細(xì)）由植物細(xì)胞變成原生質(zhì)體，主要原因是去掉了細(xì)胞壁，其主要成分是纖維素和果膠，酶有專一性，所以應(yīng)用纖維胞壁，其主要成分是纖維素和果膠，酶有專一性，所以應(yīng)用纖維素酶和果膠酶處理。兩個(gè)原生質(zhì)體經(jīng)素酶和果膠酶處理。兩個(gè)原生質(zhì)體經(jīng)PEGPEG誘導(dǎo)后融合，再生出細(xì)誘導(dǎo)后融合，再生出細(xì)胞壁后變成雜種細(xì)胞，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可得到愈傷組織、胞壁后變成雜種細(xì)胞，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可得到愈傷組織、叢芽結(jié)構(gòu)和試管苗，并非每個(gè)細(xì)胞都能表達(dá)出耐鹽性狀，

13、需要利叢芽結(jié)構(gòu)和試管苗，并非每個(gè)細(xì)胞都能表達(dá)出耐鹽性狀，需要利用含鹽培養(yǎng)基進(jìn)行選擇。用含鹽培養(yǎng)基進(jìn)行選擇。（2 2）C C細(xì)胞是雜種細(xì)胞，形成植株需要植物組織培養(yǎng)過(guò)程，經(jīng)歷細(xì)胞是雜種細(xì)胞，形成植株需要植物組織培養(yǎng)過(guò)程，經(jīng)歷了細(xì)胞的脫分化過(guò)程和再分化過(guò)程。過(guò)程中涉及到培養(yǎng)基培養(yǎng)過(guò)了細(xì)胞的脫分化過(guò)程和再分化過(guò)程。過(guò)程中涉及到培養(yǎng)基培養(yǎng)過(guò)程，所以無(wú)菌操作非常重要。程，所以無(wú)菌操作非常重要。（3 3）植物細(xì)胞融合時(shí)，核質(zhì)應(yīng)該都進(jìn)行融合，當(dāng)細(xì)胞壁再生時(shí)，）植物細(xì)胞融合時(shí)，核質(zhì)應(yīng)該都進(jìn)行融合，當(dāng)細(xì)胞壁再生時(shí)，說(shuō)明融合后的細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行正常的新陳代謝了，即融合成說(shuō)明融合后的細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行正常的新陳代

14、謝了，即融合成功。植物體細(xì)胞雜交雖然克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，但讓雜功。植物體細(xì)胞雜交雖然克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，但讓雜合子表達(dá)出兩種植物的優(yōu)良性狀有時(shí)還比較困難。合子表達(dá)出兩種植物的優(yōu)良性狀有時(shí)還比較困難。答案：答案：（1 1）纖維素酶和果膠）纖維素酶和果膠 融合的原生質(zhì)體融合的原生質(zhì)體 耐鹽耐鹽 有耐鹽高產(chǎn)和耐鹽不高產(chǎn)兩種有耐鹽高產(chǎn)和耐鹽不高產(chǎn)兩種（2 2）植物組織培養(yǎng)）植物組織培養(yǎng) 脫分化脫分化 再分化再分化 無(wú)菌無(wú)菌（3 3）再生出新的細(xì)胞壁）再生出新的細(xì)胞壁 不能按照人的意愿表達(dá)兩個(gè)親本的不能按照人的意愿表達(dá)兩個(gè)親本的性狀性狀 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙【

15、互動(dòng)探究】【互動(dòng)探究】（1 1）B B的產(chǎn)生除用的產(chǎn)生除用PEGPEG誘導(dǎo)還有其他辦法嗎？誘導(dǎo)還有其他辦法嗎？提示：提示：用物理法如離心、振動(dòng)、電激等。用物理法如離心、振動(dòng)、電激等。分析：分析：PEGPEG誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合是化學(xué)法，物理法也能使兩個(gè)原生誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合是化學(xué)法，物理法也能使兩個(gè)原生質(zhì)體融合。質(zhì)體融合。（2 2）如圖操作后的目的植株是否高產(chǎn)耐鹽？）如圖操作后的目的植株是否高產(chǎn)耐鹽？提示：提示：耐鹽但不一定高產(chǎn)。耐鹽但不一定高產(chǎn)。分析：分析：培育過(guò)程中進(jìn)行了耐鹽的選擇，沒(méi)有進(jìn)行高產(chǎn)的選擇，培育過(guò)程中進(jìn)行了耐鹽的選擇，沒(méi)有進(jìn)行高產(chǎn)的選擇，需要在目的植株得出產(chǎn)量記錄后再進(jìn)行選擇。需要在

16、目的植株得出產(chǎn)量記錄后再進(jìn)行選擇。 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用1.1.植物繁殖的新途徑植物繁殖的新途徑（1 1）微型繁殖：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。）微型繁殖：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 微型繁殖微型繁殖 兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)（2 2）作物脫毒：）作物脫毒： 解決的問(wèn)題：無(wú)性繁殖的作物，感染的病毒在體內(nèi)逐年積累，解決的問(wèn)題：無(wú)性繁殖的作物，感染的病毒在體內(nèi)逐年積累， 產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。 解決方法：切取一定大小的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生的植株就解決方法：切取一定大小的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生的植株就 有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。有可

17、能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。 理論基礎(chǔ)：植物分生區(qū)附近病毒極少，甚至無(wú)病毒。理論基礎(chǔ)：植物分生區(qū)附近病毒極少，甚至無(wú)病毒。保持優(yōu)良品種的遺傳特性高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖 成果：采用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)，已獲得脫毒的馬鈴薯、草莓、成果：采用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)，已獲得脫毒的馬鈴薯、草莓、 甘蔗、菠蘿和香蕉等。甘蔗、菠蘿和香蕉等。（3 3）人工種子：）人工種子： 獲取方法：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽獲取方法：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，用人工薄膜包裝。和腋芽等為材料，用人工薄膜包裝。解決的問(wèn)題：解決的問(wèn)題：a.a.一些植物繁殖周期長(zhǎng)一些植物繁殖周期長(zhǎng), ,數(shù)年

18、后才能結(jié)出種子；數(shù)年后才能結(jié)出種子；b.b.有些作物優(yōu)良雜種的后代因發(fā)生性狀分離而喪失其優(yōu)良特性；有些作物優(yōu)良雜種的后代因發(fā)生性狀分離而喪失其優(yōu)良特性；c.c.常規(guī)種子的生產(chǎn)受季節(jié)、氣候和地域的限制，并且占用大量常規(guī)種子的生產(chǎn)受季節(jié)、氣候和地域的限制，并且占用大量的土地。的土地。2.2.單倍體育種和突變體利用的比較單倍體育種和突變體利用的比較項(xiàng)目項(xiàng)目原理原理優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)成果成果單倍體單倍體育種育種染色體染色體變異變異明顯縮短育種明顯縮短育種年限年限單育單育1 1號(hào)煙草品種，號(hào)煙草品種，1111號(hào)水稻和京花號(hào)水稻和京花1 1號(hào)號(hào)小麥品種等小麥品種等突變體突變體利用利用基因突變基因突變產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生

19、新基因，大幅度改良某大幅度改良某些性狀些性狀抗花葉病毒的甘蔗抗花葉病毒的甘蔗抗鹽堿的野生煙草等抗鹽堿的野生煙草等3.3.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)（1 1）細(xì)胞產(chǎn)物的種類：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生）細(xì)胞產(chǎn)物的種類：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。物堿等。（2 2）成功的實(shí)例：人參、三七、紫草和銀杏的細(xì)胞產(chǎn)物都已實(shí)）成功的實(shí)例：人參、三七、紫草和銀杏的細(xì)胞產(chǎn)物都已實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)。現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)?！靖呖季剧姟俊靖呖季剧姟?.1.利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物時(shí)，有時(shí)只需將外植體培養(yǎng)利用植物組織培養(yǎng)生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物時(shí)，有時(shí)只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織，從愈傷組織中獲取

20、產(chǎn)物。到愈傷組織，從愈傷組織中獲取產(chǎn)物。2.2.人工種子發(fā)育初期需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由人工胚乳提供。人工種子發(fā)育初期需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由人工胚乳提供。【典例訓(xùn)練【典例訓(xùn)練2 2】（20122012福州模擬）如圖所示為植株繁殖的四種福州模擬）如圖所示為植株繁殖的四種人工方式示意圖人工方式示意圖, ,請(qǐng)據(jù)圖回答請(qǐng)據(jù)圖回答: :（1 1）圖中單倍體植株通常的獲取方式是）圖中單倍體植株通常的獲取方式是_。 若圖中單倍體細(xì)胞含若圖中單倍體細(xì)胞含2 2個(gè)染色體組，個(gè)染色體組，A A有有4 4個(gè)染色體組，則個(gè)染色體組，則過(guò)過(guò) 程所用化學(xué)試劑的作用是程所用化學(xué)試劑的作用是_。（2 2）圖中）圖中B B和和C C過(guò)程的不

21、同點(diǎn)是過(guò)程的不同點(diǎn)是_， 這種不同主要的決定因素是這種不同主要的決定因素是_。（3 3）若想在）若想在C C過(guò)程中獲得突變體，進(jìn)而培育成新品種植株，應(yīng)過(guò)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)誘變的方法處理用物理誘變或化學(xué)誘變的方法處理_ _ _。（4 4）若要獲得水稻的人工種子，則應(yīng)選用圖中的）若要獲得水稻的人工種子，則應(yīng)選用圖中的_結(jié)結(jié) 構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的_有類似的結(jié)有類似的結(jié) 構(gòu)和發(fā)育過(guò)程。構(gòu)和發(fā)育過(guò)程。（5 5）若）若D D為胡蘿卜為胡蘿卜羊角芹，羊角芹，過(guò)程常用的物理方法有過(guò)程常用的物理方法有_ _ _等；經(jīng)融合處理后，含有的細(xì)

22、胞類型有等；經(jīng)融合處理后，含有的細(xì)胞類型有_ 種（若融合的細(xì)胞只考慮兩兩融合）。種（若融合的細(xì)胞只考慮兩兩融合）?！窘忸}指南】【解題指南】1.1.考查實(shí)質(zhì)考查實(shí)質(zhì)植物細(xì)胞工程的原理和應(yīng)用。植物細(xì)胞工程的原理和應(yīng)用。2.2.解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵(1)(1)明確植物組織培養(yǎng)的過(guò)程明確植物組織培養(yǎng)的過(guò)程; ;(2)(2)明確愈傷組織和胚狀體的重要應(yīng)用。明確愈傷組織和胚狀體的重要應(yīng)用?！窘馕觥俊窘馕觥?1)(1)圖中圖中A A過(guò)程表示單倍體育種過(guò)程表示單倍體育種, ,獲取單倍體時(shí)常用花藥獲取單倍體時(shí)常用花藥離體培養(yǎng)的方法。若要使單倍體的染色體加倍離體培養(yǎng)的方法。若要使單倍體的染色體加倍, ,變成變成A A

23、植株植株, ,則需則需要在要在過(guò)程中用秋水仙素處理幼苗過(guò)程中用秋水仙素處理幼苗, ,以抑制紡錘體的形成過(guò)程。以抑制紡錘體的形成過(guò)程。(2)(2)圖中圖中B B和和C C過(guò)程都是體細(xì)胞的組織培養(yǎng)過(guò)程都是體細(xì)胞的組織培養(yǎng), ,其不同點(diǎn)是其不同點(diǎn)是B B過(guò)程中形過(guò)程中形成的是胚狀體成的是胚狀體, ,而而C C過(guò)程形成的是叢芽過(guò)程形成的是叢芽, ,這種不同主要的決定因素這種不同主要的決定因素是細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比值。是細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比值。(3)(3)在組織培養(yǎng)過(guò)程中獲得突變體在組織培養(yǎng)過(guò)程中獲得突變體, ,一般用物理誘變或化學(xué)誘變一般用物理誘變或化學(xué)誘變的方法處理愈傷組織的方法處理愈傷組織,

24、,再由愈傷組織經(jīng)再分化形成突變植株。再由愈傷組織經(jīng)再分化形成突變植株。(4)(4)若要獲得水稻的人工種子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)則應(yīng)選用圖中的胚狀體結(jié)構(gòu), ,該結(jié)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(guò)程。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(guò)程。(5)(5)若若D D為植物細(xì)胞融合的過(guò)程為植物細(xì)胞融合的過(guò)程, ,過(guò)程常用的物理方法有離心、振過(guò)程常用的物理方法有離心、振動(dòng)、電激等動(dòng)、電激等; ;經(jīng)融合處理后經(jīng)融合處理后, ,不一定所有細(xì)胞都參與融合過(guò)程，所不一定所有細(xì)胞都參與融合過(guò)程，所以含有的細(xì)胞類型有以含有的細(xì)胞類型有5 5種種: :正常的胡蘿卜細(xì)胞、

25、正常的羊角芹細(xì)胞、正常的胡蘿卜細(xì)胞、正常的羊角芹細(xì)胞、胡蘿卜胡蘿卜- -胡蘿卜融合細(xì)胞、羊角芹胡蘿卜融合細(xì)胞、羊角芹- -羊角芹融合細(xì)胞和胡蘿卜羊角芹融合細(xì)胞和胡蘿卜- -羊角羊角芹融合細(xì)胞，而兩兩融合的為芹融合細(xì)胞，而兩兩融合的為3 3種。種。答案：答案：(1)(1)花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng) 抑制細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成抑制細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成(2)B(2)B過(guò)程中形成的是胚狀體過(guò)程中形成的是胚狀體, ,而而C C過(guò)程形成的是叢芽過(guò)程形成的是叢芽 細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比值與生長(zhǎng)素的比值(3)(3)愈傷組織愈傷組織 (4)(4)胚狀體胚狀體 胚胚(5)(5)離心、振動(dòng)

26、、電激離心、振動(dòng)、電激 3 3【互動(dòng)探究】【互動(dòng)探究】（1 1）過(guò)程使用的化學(xué)試劑是什么？還有其他方過(guò)程使用的化學(xué)試劑是什么？還有其他方法嗎？法嗎？提示：提示：一定濃度的秋水仙素溶液，還可進(jìn)行低溫處理。一定濃度的秋水仙素溶液，還可進(jìn)行低溫處理。分析：分析：目的都是抑制紡錘體的形成，秋水仙素處理與低溫處理目的都是抑制紡錘體的形成，秋水仙素處理與低溫處理都可以達(dá)到這一目的。都可以達(dá)到這一目的。（2 2）C C過(guò)程中如何進(jìn)行物理誘變或化學(xué)誘變？過(guò)程中如何進(jìn)行物理誘變或化學(xué)誘變？提示：提示：利用紫外線、利用紫外線、X X射線、堿基類似物等處理連續(xù)進(jìn)行細(xì)胞分射線、堿基類似物等處理連續(xù)進(jìn)行細(xì)胞分裂的愈傷組

27、織。裂的愈傷組織。分析：分析：具有細(xì)胞周期的細(xì)胞在外界物理或化學(xué)因素的誘導(dǎo)下基具有細(xì)胞周期的細(xì)胞在外界物理或化學(xué)因素的誘導(dǎo)下基因突變的頻率才會(huì)比較高。因突變的頻率才會(huì)比較高。1.1.如圖為白菜與甘藍(lán)體細(xì)胞雜交育成白菜如圖為白菜與甘藍(lán)體細(xì)胞雜交育成白菜- -甘藍(lán)雜種植株的示意甘藍(lán)雜種植株的示意圖。請(qǐng)據(jù)此回答：圖。請(qǐng)據(jù)此回答：（1 1）圖中）圖中過(guò)程用到的酶是過(guò)程用到的酶是_， 作用的結(jié)果是獲得作用的結(jié)果是獲得_。（2 2）在）在過(guò)程中，常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是過(guò)程中，常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是_， 若在容器中放置若干若在容器中放置若干a a、b b，誘導(dǎo)完成且假設(shè)所有細(xì)胞發(fā)生了融，誘導(dǎo)完成且假設(shè)所有細(xì)胞發(fā)生了

28、融 合（只考慮細(xì)胞兩兩融合），然后經(jīng)合（只考慮細(xì)胞兩兩融合），然后經(jīng)過(guò)程，形成的過(guò)程，形成的d d細(xì)胞的細(xì)胞的 類型有類型有_種，從中選出種，從中選出_ 進(jìn)行培養(yǎng)。進(jìn)行培養(yǎng)。（3 3）圖中）圖中過(guò)程是過(guò)程是_，過(guò)程合稱過(guò)程合稱_ _ _ _技術(shù)。技術(shù)?！窘馕觥俊窘馕觥浚? 1）前后變化是細(xì)胞壁的有無(wú)，所以前后變化是細(xì)胞壁的有無(wú)，所以過(guò)程應(yīng)該是過(guò)程應(yīng)該是去壁的過(guò)程，作用過(guò)程中考慮細(xì)胞壁的主要成分和酶的專一性，去壁的過(guò)程，作用過(guò)程中考慮細(xì)胞壁的主要成分和酶的專一性，需用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，才能得到有活力的原生質(zhì)體。需用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，才能得到有活力的原生質(zhì)體。（2 2）原生質(zhì)體

29、的融合可用物理法，也可用化學(xué)法（）原生質(zhì)體的融合可用物理法，也可用化學(xué)法（PEGPEG誘導(dǎo)），誘導(dǎo)），只有融合成功的雜種細(xì)胞才是目的細(xì)胞。白菜細(xì)胞的融合體與甘只有融合成功的雜種細(xì)胞才是目的細(xì)胞。白菜細(xì)胞的融合體與甘藍(lán)細(xì)胞的融合體都不是體細(xì)胞雜交的目的。藍(lán)細(xì)胞的融合體都不是體細(xì)胞雜交的目的。（3 3）雜種細(xì)胞培育成幼苗，利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，需要經(jīng)）雜種細(xì)胞培育成幼苗，利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，需要經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)過(guò)再分化過(guò)程形成幼苗。過(guò)脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)過(guò)再分化過(guò)程形成幼苗。答案：答案：（1 1）纖維素酶和果膠酶）纖維素酶和果膠酶 （具有活力的）原生質(zhì)體（具有活力的）原生質(zhì)體

30、（2 2）聚乙二醇（）聚乙二醇（PEGPEG） 3 3 雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞（3 3）脫分化）脫分化 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)2.2.植物組織培養(yǎng)的過(guò)程如圖所示。請(qǐng)分析并回答：植物組織培養(yǎng)的過(guò)程如圖所示。請(qǐng)分析并回答：（1 1）愈傷組織是由離體的組織或器官通過(guò)）愈傷組織是由離體的組織或器官通過(guò)A_A_過(guò)程獲過(guò)程獲 得的，得的，B B、C C過(guò)程是通過(guò)細(xì)胞的過(guò)程是通過(guò)細(xì)胞的_實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)的。（2 2）胚狀體根據(jù)其來(lái)源不同，可以分為）胚狀體根據(jù)其來(lái)源不同，可以分為“體細(xì)胞胚體細(xì)胞胚”和和“花粉花粉 胚胚”。用花藥離體培養(yǎng)可獲得用花藥離體培養(yǎng)可獲得“花粉胚花粉胚”，同種植物的花粉胚與體，同種植物的花粉胚

31、與體細(xì)胞胚在染色體數(shù)目上的主要區(qū)別是細(xì)胞胚在染色體數(shù)目上的主要區(qū)別是_。如果用如果用_處理二倍體植物的花粉胚，能獲得可處理二倍體植物的花粉胚，能獲得可育的植株，該過(guò)程是育的植株，該過(guò)程是_育種中不可缺少的步驟。育種中不可缺少的步驟。在一定條件下培養(yǎng)離體細(xì)胞可以形成體細(xì)胞胚進(jìn)而發(fā)育成完在一定條件下培養(yǎng)離體細(xì)胞可以形成體細(xì)胞胚進(jìn)而發(fā)育成完整的植株，其根本原因是每個(gè)細(xì)胞都含有整的植株，其根本原因是每個(gè)細(xì)胞都含有_，這一過(guò)，這一過(guò)程體現(xiàn)了程體現(xiàn)了_。【解析】【解析】（1 1）愈傷組織的形成是外植體脫分化的結(jié)果，再分化）愈傷組織的形成是外植體脫分化的結(jié)果，再分化成植株的過(guò)程中細(xì)胞進(jìn)行分裂的同時(shí)進(jìn)行了細(xì)胞

32、分化，形成不成植株的過(guò)程中細(xì)胞進(jìn)行分裂的同時(shí)進(jìn)行了細(xì)胞分化，形成不同功能的細(xì)胞，發(fā)育成植株。同功能的細(xì)胞，發(fā)育成植株。（2 2）花粉胚是單倍體育種過(guò)程中的產(chǎn)物，由單倍體細(xì)胞構(gòu)成，）花粉胚是單倍體育種過(guò)程中的產(chǎn)物，由單倍體細(xì)胞構(gòu)成，需要進(jìn)行染色體加倍才能得到正常的植株。而體細(xì)胞胚不需要需要進(jìn)行染色體加倍才能得到正常的植株。而體細(xì)胞胚不需要染色體加倍可直接發(fā)育成正常植株，原因是體細(xì)胞胚的每個(gè)細(xì)染色體加倍可直接發(fā)育成正常植株，原因是體細(xì)胞胚的每個(gè)細(xì)胞都含有本物種的全套基因。胞都含有本物種的全套基因。答案：答案：（1 1）脫分化）脫分化 分裂（或增殖）和分化分裂（或增殖）和分化（2 2）花粉胚細(xì)胞中的

33、染色體數(shù)目是體細(xì)胞胚的一半花粉胚細(xì)胞中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞胚的一半秋水仙素秋水仙素 單倍體單倍體本物種的全套基因（或本物種的全套基因（或“全套遺傳信息全套遺傳信息”）植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性3.3.（20092009福建高考）轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過(guò)程如圖所示。福建高考）轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過(guò)程如圖所示。質(zhì)粒上有質(zhì)粒上有PstPst、SmaSma、EcoREcoR、ApaApa等四種限制酶切割位點(diǎn)。等四種限制酶切割位點(diǎn)。請(qǐng)回答：請(qǐng)回答： （1 1）構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體）構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A A時(shí)，應(yīng)選用限制酶時(shí)，應(yīng)選用限制酶_ 對(duì)對(duì)_進(jìn)行切割。進(jìn)行切割。（2 2）培養(yǎng)基中的卡那

34、霉素會(huì)抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)，欲）培養(yǎng)基中的卡那霉素會(huì)抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)，欲 利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá) 載體載體A A中含有中含有_，作為標(biāo)記基因。，作為標(biāo)記基因。（3 3）香蕉組織細(xì)胞具有）香蕉組織細(xì)胞具有_，因此，可以利用組織，因此，可以利用組織 培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成植株。圖中培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成植株。圖中、 依次表示組織培養(yǎng)過(guò)程中香蕉組織細(xì)胞的依次表示組織培養(yǎng)過(guò)程中香蕉組織細(xì)胞的_?！窘馕觥俊窘馕觥勘绢}考查基因工程的有關(guān)知識(shí)。（本題考查基因工程的有關(guān)

35、知識(shí)。（1 1）從圖可看出，只）從圖可看出，只有有PstPst、EcoREcoR兩種酶能保持抗病基因結(jié)構(gòu)的完整性，所以構(gòu)兩種酶能保持抗病基因結(jié)構(gòu)的完整性，所以構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體建含抗病基因的表達(dá)載體A A時(shí)，應(yīng)選用限制酶時(shí)，應(yīng)選用限制酶PstPst、EcoREcoR兩兩種酶，對(duì)抗病基因的種酶，對(duì)抗病基因的DNADNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割。（和質(zhì)粒進(jìn)行切割。（2 2）卡那霉素能抑）卡那霉素能抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)，欲利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)，欲利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體A A中含有抗卡那霉素基因，中含有抗卡那霉素基因，以此作為標(biāo)記基因。（以此作為標(biāo)記基因。（3 3）香蕉組織細(xì)胞具有全能性，因此，可）香蕉組織細(xì)胞