課堂講義系列高中生物浙科版選修三文檔324植物的克隆

第二章克隆技術(shù)

第4課時(shí)植物的克隆

【選考報(bào)告】

知識(shí)內(nèi)容考試屬性及要求考情解讀

1.簡(jiǎn)述植物細(xì)胞全能性的含義和植物組織培養(yǎng)

的程序。

2.舉例說(shuō)明植物細(xì)胞全能性的體現(xiàn)。

3.簡(jiǎn)述植物細(xì)胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)的方法和意

植物的克隆加試(b)

義。

4簡(jiǎn).述植物原生質(zhì)體獲得的方法及植物細(xì)胞工

程的概念、操作過(guò)程和應(yīng)用。

5.簡(jiǎn)述多途徑的植物克隆實(shí)踐。

課堂導(dǎo)學(xué)夯實(shí)基礎(chǔ)，以例求法

一、植物細(xì)胞全能性和植物組織培養(yǎng)

【知識(shí)梳理】

1.植物細(xì)胞的全能性

(1)概念：植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有遺傳上的全能性，因而都具有發(fā)育成完整植株的潛能。

(2)原理：植物細(xì)胞具有全能性。生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì),

都有發(fā)育成為完整個(gè)體所需的全部基因。

(3)在生物體內(nèi)細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織或器官，這是基因在特定的時(shí)

間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。

2.植物組織培養(yǎng)

(1)一般程序：配制半固體培養(yǎng)基一獲取消毒的植物組織一組織培養(yǎng),獲得愈傷組織一誘導(dǎo)新

植株形成。

⑵過(guò)程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫會(huì)化愈傷組織的化胚狀體(或根、芽)一幼苗

移入大田

成熟植株。

小貼士細(xì)胞分化、脫分化、再分化的比較

過(guò)程形成的結(jié)構(gòu)條件

基因在特定時(shí)間和空形成不同組織或器

分化生物體生長(zhǎng)發(fā)育中

間條件下選擇性表達(dá)官

①離體

已經(jīng)分化的細(xì)胞轉(zhuǎn)變形成排列疏松、高度

脫分化②提供激素

成未分化細(xì)胞液泡化的愈傷組織

③提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

④提供適宜的外界條

由愈傷組織分化出胚形成具根、芽的胚狀

再分化件

狀體（幼苗）體

⑤無(wú)菌操作

3.植物細(xì)胞全能性的體現(xiàn)

植物細(xì)胞的全能性更容易體現(xiàn)，植物的組織培養(yǎng)比動(dòng)物更方便。由于不同種類植物或同種植

物的不同基因型個(gè)體之間遺傳性的差異,細(xì)胞全能性的表達(dá)程度大不相同。

【典例剖析1】下圖為將胡蘿卜的離體組織在一定條件下培育形成試管苗的過(guò)程示意圖。有

關(guān)敘述不正確的是（）

A.①②過(guò)程都會(huì)發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化

B.這種技術(shù)利用了植物細(xì)胞全能性

C.適當(dāng)配比的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑會(huì)調(diào)節(jié)過(guò)程①②

D.過(guò)程①②需嚴(yán)格控制無(wú)菌無(wú)毒環(huán)境

解析圖示為植物組織培養(yǎng)的流程，過(guò)程①表示脫分化，過(guò)程②表示再分化，脫分化過(guò)程不

存在細(xì)胞的分化。

答案A

【防錯(cuò)筆記】

植物組織培養(yǎng)基本操作要求

（1）取材：含形成層（分生組織）的部分易于誘導(dǎo)形成愈傷組織。盡管植物體其他已分化的部分

也可以用于組織培養(yǎng)，但誘導(dǎo)形成愈傷組織比較困難。

（2）滅菌：培養(yǎng)基中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不僅有利于培養(yǎng)物的生長(zhǎng)，也有利于各種雜菌的生

長(zhǎng)。一旦污染，迅速生長(zhǎng)的各種雜菌不僅會(huì)與培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，而且雜菌會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)培養(yǎng)

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物有害的物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物死亡。

(3)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的配比要適當(dāng)，以免影響脫分化和再分化過(guò)程。

(4)組織培養(yǎng)過(guò)程中使用的培養(yǎng)基對(duì)培養(yǎng)過(guò)程的影響

起點(diǎn)培養(yǎng)基過(guò)程

分化出芽和根的分生組織，然后再繼續(xù)發(fā)育成完整的

愈傷組織固體培養(yǎng)基

植株

單個(gè)細(xì)胞液體培養(yǎng)基發(fā)育成胚狀體，最后再生出完整的植株

【典例剖析21下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述中，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(gè)體，因此其全能性最高

B.生物體內(nèi)細(xì)胞由于細(xì)胞分化，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.植物體細(xì)胞在一定條件下離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性

解析受精卵是個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，在自然條件下，通過(guò)細(xì)胞的分裂、分化形成完整的個(gè)體，

所以其全能性最高。生物體內(nèi)每一個(gè)體細(xì)胞都是由受精卵通過(guò)有絲分裂形成的，都含有發(fā)育

成完整個(gè)體所必需的全套基因，理論上講都應(yīng)該具有全能性，但由于細(xì)胞分化，基因在不同

的細(xì)胞中選擇性表達(dá)，所以生物體內(nèi)細(xì)胞并沒(méi)有表達(dá)出其全能性。卵細(xì)胞在一定的條件下，

全能性表達(dá)比體細(xì)胞高，但與受精卵不同的是，卵細(xì)胞的分化程度也很高。分化的植物體細(xì)

胞盡管具有全能性，但必須在一定的條件下離體培養(yǎng)才可表達(dá)。

答案C

【防錯(cuò)筆記】

植物細(xì)胞表達(dá)全能性的條件

(1)離體狀態(tài)。脫離植物體的植物細(xì)胞、組織和器官統(tǒng)稱為外植體，制備外植體是細(xì)胞全能性

表達(dá)的必要條件。

(2)無(wú)菌條件。外植體消毒、接種和培養(yǎng)要做到無(wú)菌操作。

(3)盡量選擇性狀優(yōu)良、細(xì)胞全能性表達(dá)充分的基因型。

(4)環(huán)境條件適宜(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素、溫度等)。植物組織培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基中除含有一定的水分、

無(wú)機(jī)鹽外，還要通過(guò)平衡的植物激素配比進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)不同器官的發(fā)生和形態(tài)建成。

二、植物克隆的成就

【知識(shí)梳理】

1.細(xì)胞培養(yǎng)

(1)過(guò)程：?jiǎn)蝹€(gè)植物細(xì)胞經(jīng)過(guò)培養(yǎng)基中成分的誘導(dǎo)，依次發(fā)育成細(xì)胞團(tuán)、球形胚、心形胚和胚

狀體,最后再生出完整的植株。

(2)細(xì)胞培養(yǎng)的誘導(dǎo)方法：主要通過(guò)平衡的植物激素配比進(jìn)行調(diào)控。例如，適量的生長(zhǎng)素和細(xì)

胞分裂素配比可以誘導(dǎo)芽的分化;適量的呼I噪乙酸(IAA)及適當(dāng)減除其他植物激素，則可以誘

導(dǎo)生根。

2.器官培養(yǎng)

在植物器官培養(yǎng)方面，雌性花器官的培養(yǎng)成果顯著,例如子房的培養(yǎng)、胚囊的培養(yǎng)均已取得

進(jìn)展。

3.原生質(zhì)體培養(yǎng)和植物細(xì)胞工程

(1)植物原生質(zhì)體的獲得方法：在0.5?0.6mol/L的甘露醇溶液環(huán)境(較高滲透壓)下用纖維素酶

和果膠酶混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞，將細(xì)胞壁消化除去,獲得球形

的原生質(zhì)體。

(2)植物細(xì)胞工程的概念和操作過(guò)程：培養(yǎng)植物細(xì)胞(包括原生質(zhì)體)，借助基因工程方法,將

外源遺傳物質(zhì)(DNA)導(dǎo)入受體細(xì)胞(包括原生質(zhì)體受體)中，或通過(guò)細(xì)胞融合、顯微注射等將不

同來(lái)源的遺傳物質(zhì)重新組合，再通過(guò)對(duì)這些轉(zhuǎn)基因細(xì)胞或重組細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，獲得具有特定

性狀的新植株。

4.多途徑的植物克隆實(shí)踐

植物克隆技術(shù)應(yīng)用

能產(chǎn)生重要次生代謝產(chǎn)物(如某些中藥)

大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系

的細(xì)胞的大量克隆和產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)

花藥(花粉)培養(yǎng)，進(jìn)行單倍體克隆對(duì)煙草、大麥等育種

選擇細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的表現(xiàn)出遺傳變異的

選擇具備有益性狀的作物新類型

新植株

在培養(yǎng)基中加入不同濃度NaCl或病原

誘發(fā)和篩選抗鹽或抗病突變體

體的毒蛋白

產(chǎn)生抗賴氨酸類似物突變體,其中賴氨

在培養(yǎng)基中加入不同濃度的賴氨酸類似

酸、蛋氨酸、亮氨酸和異亮氨酸的水平

物

會(huì)升高

【典例剖析】植物葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)的主要過(guò)程可用下圖所示圖解簡(jiǎn)單表示,

請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

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（1）培育胚狀體利用了這一項(xiàng)生物技術(shù)，胚狀體再繼續(xù)培養(yǎng)，則可培育出完整的植株,

這體現(xiàn)了植物細(xì)胞的。

（2）要獲得植物葉肉細(xì)胞的原生質(zhì)體，需要在________溶液環(huán)境下，用酶和

酶去除細(xì)胞壁。

（3）培養(yǎng)基中除了含有一定的營(yíng)養(yǎng)外，還必須含有等植物激素，還需要對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行

嚴(yán)格的o

（4）如果愈傷組織是三七葉肉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的，若為了獲得三七的人工種子，則需要培養(yǎng)到

;若為了獲得三七的細(xì)胞產(chǎn)物，則只需要培養(yǎng)到。如果愈傷組織是棉花葉

肉細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的，通過(guò)基因工程要獲取抗蟲(chóng)棉，重組DNA分子導(dǎo)入棉花愈傷組織細(xì)胞常

用的方法是法。

（5）從葉片的葉肉細(xì)胞到獲得胚狀體的過(guò)程中，必須要經(jīng)過(guò)________（不定項(xiàng)選擇：A.有絲分裂

B.減數(shù)分裂C.原生質(zhì)體融合D.脫分化E.再分化）。

解析（1）離體植物細(xì)胞通過(guò)脫分化形成愈傷組織，通過(guò)再分化形成具有根和芽的胚狀體，再

通過(guò)細(xì)胞分裂、分化發(fā)育成一個(gè)完整的植株。該技術(shù)稱為植物組織培養(yǎng)，其原理為植物細(xì)胞

的全能性。（2）制備葉片原生質(zhì)體的酶混合液中，一般含較高濃度的甘露醇，其目的是避免制

備的原生質(zhì)體吸水漲破；根據(jù)酶的專一性，去除植物細(xì)胞壁需用纖維素酶和果膠酶。（3）培養(yǎng)

基的成分包括水、無(wú)機(jī)鹽、維生素、氨基酸、蔗糖、植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等）等；

培養(yǎng)基要求進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌。（4）三七的細(xì)胞產(chǎn)物為細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，將三七葉肉細(xì)胞培養(yǎng)到

愈傷組織即可；獲得人工種子需培養(yǎng)至胚狀體；棉花為雙子葉植物，導(dǎo)入抗蟲(chóng)基因常用農(nóng)桿

菌轉(zhuǎn)化法。（5）離體葉肉細(xì)胞培養(yǎng)到胚狀體的過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)脫分化和有絲分裂形成愈傷組

織，再分化和有絲分裂形成具有根和芽的胚狀體。

答案（1）植物組織培養(yǎng)全能性（2）0.5~0.6mol/L的甘露醇纖維素果膠（3）細(xì)胞分裂

素、生長(zhǎng)素滅菌（4）胚狀體愈傷組織農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化（5）ADE

【防錯(cuò)筆記】

L植物細(xì)胞工程過(guò)程

植物細(xì)胞（包括原生質(zhì)體）

一

培養(yǎng)「基因工程方法外

源

遺

顯微注射傳

導(dǎo)人物

質(zhì)

—細(xì)胞融合一

轉(zhuǎn)基因細(xì)胞（或重組細(xì)胞）

培養(yǎng)

新贏

2.原生質(zhì)體

⑴特點(diǎn)

①比較容易攝取外來(lái)的遺傳物質(zhì)。

②便于進(jìn)行細(xì)胞融合，形成雜交細(xì)胞。

③與完整細(xì)胞一樣具有全能性，仍可產(chǎn)生細(xì)胞壁，經(jīng)誘導(dǎo)分化成完整植株。

（2）獲得原生質(zhì)體的方法：在0.5?0.6mol/L的甘露醇溶液環(huán)境（較高滲透壓）下，用纖維素酶和

果膠酶混合液處理組織、器官、細(xì)胞。

（3）培養(yǎng)過(guò)程

植物細(xì)胞錯(cuò)誤!，纖維素酶和果膠酶））球形的原生質(zhì)體一植株

【變式訓(xùn)練】利用植物的莖尖、葉片、莖段或花粉等，在無(wú)菌條件下，培養(yǎng)在玻璃器皿中人

工配制的培養(yǎng)基上，使它發(fā)育成完整的植株。這種技術(shù)可以用來(lái)培育植物新品種，也可以在

較短時(shí)間內(nèi)大量繁殖植物，還可以防止植物病毒的危害。下列關(guān)于這種技術(shù)的敘述，不正確

的是（）

A.這種技術(shù)利用了植物細(xì)胞的全能性

B.這種技術(shù)叫做植物組織培養(yǎng)，可以克隆生物體

C.這種技術(shù)屬于細(xì)胞工程的應(yīng)用領(lǐng)域之一

D.這種技術(shù)是一種有性繁殖的方式

解析植物體細(xì)胞都含有該物種全套遺傳信息，所以理論上每個(gè)細(xì)胞都具有全能性，都有發(fā)

育成完整植物體的潛能。植物組織培養(yǎng)是在體外通過(guò)人工方法讓植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性，是

植物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)技術(shù)手段。因?yàn)闆](méi)有生殖細(xì)胞的結(jié)合，所以植物組織培養(yǎng)技術(shù)是一種無(wú)

性繁殖方式。

答案D

I知識(shí)卡片|

1.植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是植物組織培養(yǎng)。

2.植物克隆的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。

3.植物細(xì)胞的全能性是指植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛能。

4.植物組織培養(yǎng)的一般流程是：

離體的植物組織、細(xì)胞脫殳生愈傷組織性殳化胚狀體（或根、芽）一完整植株

5.植物原生質(zhì)體獲得方法：在0.5?0.6mol/L的甘露醇溶液環(huán)境下用纖維素酶和果膠酶混合液

處理植物細(xì)胞。

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隨堂檢測(cè)分類演練，點(diǎn)點(diǎn)突破_____________________________________________________________

1.判斷正誤

（1）配制植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基時(shí)，需要先滅菌，再加入適當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。（X）

（2）植物組織培養(yǎng)所用的小組織塊需要消毒。（J）

（3）將植物組織塊放在培養(yǎng)基上經(jīng)再分化可形成愈傷組織。（義）

（4）培養(yǎng)形成愈傷組織和形成新植株所用的培養(yǎng)基生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的配比不同。（J）

（5）原生質(zhì)體包括質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。（J）

2.下列有關(guān)植物克隆的方法，錯(cuò)誤的是（）

A.愈傷組織細(xì)胞一具芽和根的分生組織一完整植株

B.愈傷組織細(xì)胞一單細(xì)胞f細(xì)胞團(tuán)一球形胚心形胚一胚狀體f完整植株

C.愈傷組織一花器官（如風(fēng)信子）

D.植物細(xì)胞一原生質(zhì)體一胚狀體一完整植株

解析原生質(zhì)體培養(yǎng)過(guò)程未經(jīng)胚狀體這一結(jié)構(gòu)。

答案D

3.如圖為某植物的培育過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）

ABCDEF

組織分化

A.A-F不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性

B.C中是無(wú)特定形態(tài)的薄壁細(xì)胞

C.植株A和F中的染色體組數(shù)不同

D.植株F一般不能直接應(yīng)用于生產(chǎn)

解析A-F為花藥的離體培養(yǎng)過(guò)程，能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。該過(guò)程為：花藥細(xì)胞也至生愈傷

組織購(gòu)g試管苗幽F植株，但F植株是單倍體植株，植株弱小且高度不育，一般不能直

接應(yīng)用于生產(chǎn)，需經(jīng)秋水仙素處理其幼苗得到可育的純合子，方可應(yīng)用于生產(chǎn)。

答案A

4.某科研團(tuán)隊(duì)利用植物細(xì)胞工程技術(shù)，把基因序列已知的抗除草劑（Bar）基因?qū)朐|(zhì)體獲

得抗除草劑大豆。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：

IBai?基因—_________

-----------［重組DNA|

I載體P~~

I幼葉組織l-M忌閑耳福

⑴對(duì)于已獲得的Bar基因可以用技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。圖中的a過(guò)程通常使用相同的

酶和DNA連接酶，使目的基因與載體連接形成重組DNA。

(2)在b過(guò)程中，獲得原生質(zhì)體除了需要纖維素酶和果膠酶，還需要用到的試劑是o

(3)成功導(dǎo)入重組DNA的原生質(zhì)體經(jīng)脫分化形成I,進(jìn)而生長(zhǎng)發(fā)育成植株。下列不

屬于I細(xì)胞應(yīng)具有的特征是o

A.薄壁細(xì)胞B.細(xì)胞質(zhì)豐富

C.液泡小D.細(xì)胞核小

⑷若要判斷轉(zhuǎn)基因抗除草劑大豆是否培育成功，比較簡(jiǎn)便的檢測(cè)方法是

解析(1)利用PCR技術(shù)可以在體外大量復(fù)制特定的DNA片段，對(duì)目的基因大量擴(kuò)增就可以

通過(guò)PCR實(shí)現(xiàn)。通常使用相同的限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，使目的基因與載體連接

形成重組DNA。在較高濃度的甘露醇溶液環(huán)境下，用纖維素酶和果膠酶混合液處理幼葉組織,

可獲得原生質(zhì)體。(3)成功導(dǎo)入重組DNA的原生質(zhì)體經(jīng)脫分化形成愈傷組織，進(jìn)而生長(zhǎng)發(fā)育

成植株。愈傷組織是由相對(duì)沒(méi)有分化的薄壁細(xì)胞組成，其細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小而細(xì)胞核

大。(4)若要判斷轉(zhuǎn)基因抗除草劑大豆是否培育成功，可用一定濃度0.5?0.6mol/L的除草劑

噴灑，觀察轉(zhuǎn)基因大豆的生長(zhǎng)情況。

答案(l)PCR限制性核酸內(nèi)切(2)(較高濃度的)0.5?0.6mol/L甘露醇

(3)愈傷組織D(4)用一定濃度的除草劑噴灑，觀察轉(zhuǎn)基因大豆的生長(zhǎng)情況

5.下面是關(guān)于植物克隆的問(wèn)題。請(qǐng)回答：

(1)為培育能高效吸收和富集重金屬鎘的轉(zhuǎn)基因植物，將野外采得的某植物幼葉消毒后，用酶

混合液處理，獲得了原生質(zhì)體。酶混合液中含有適宜濃度的甘露醇，其作用是

(2)將目的基因?qū)氲皆|(zhì)體，經(jīng)培養(yǎng)形成愈傷組織，再將含有愈傷組織培養(yǎng)物的試管放在

________上，通過(guò)________得到分散的胚性細(xì)胞，發(fā)育成，繼續(xù)發(fā)育可形成轉(zhuǎn)基因

植株。

(3)愈傷組織繼代次數(shù)過(guò)多會(huì)喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力，下列原因錯(cuò)誤的是(A.愈傷

組織發(fā)生遺傳變異B.愈傷組織不能分散成單細(xì)胞C.愈傷組織中激素平衡發(fā)生改變D.愈

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傷組織對(duì)外源激素敏感性發(fā)生改變）。

答案（1）維持滲透壓（2）搖床液體懸浮培養(yǎng)胚狀體（3）B

教材問(wèn)題詳解助教興學(xué)，教材通關(guān)______________________________________________________

［思考與練習(xí)］（第27頁(yè)）

一、判斷題

1.V

2.X［不同種類植物或同種植物的不同基因型個(gè)體之間由于遺傳性的差異，細(xì)胞全能性的表

達(dá)程度大不相同。］

3.X［植物細(xì)胞工程技術(shù)包含植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交等多種技術(shù)。］

二、簡(jiǎn)答題

L開(kāi)放性題目，按自己的理解回答，合理即可。如植物組織培養(yǎng)技術(shù)是植物克隆的重要技術(shù)

之一，其他各種技術(shù)最終都要利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)等。

2.略。

課時(shí)作業(yè)課后訓(xùn)練，練出高分___________________________________________________________

（時(shí)間：30分鐘滿分：50分）

一、選擇題（共8小題，每小題2分，共16分）

1.下列屬于組織培養(yǎng)的是（）

A.花粉培育成單倍體植株

B.芽發(fā)育成枝條

C.根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)

D.受精卵發(fā)育成植株

解析植物組織培養(yǎng)的過(guò)程簡(jiǎn)要概括為：離體的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組

織，經(jīng)再分化形成根、莖、葉等器官，并進(jìn)一步培育成完整的植株?；ǚ垭x體培養(yǎng)是組織培

養(yǎng)的新技術(shù)，花粉細(xì)胞具有全能性；芽發(fā)育成枝條、根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)是正常的生長(zhǎng)

過(guò)程；受精卵發(fā)育成植株，屬于自然生長(zhǎng)，不屬于組織培養(yǎng)的范疇。

答案A

2.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)技術(shù)的敘述中，錯(cuò)誤的是（）

A.培養(yǎng)基中添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的目的是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓

B.培養(yǎng)基中的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑影響愈傷組織的生長(zhǎng)和分化

C.離體器官或組織的細(xì)胞都必須通過(guò)脫分化才能形成愈傷組織

D.同一株綠色開(kāi)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型相同

解析植物組織培養(yǎng)技術(shù)既可對(duì)植物體細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，也可對(duì)生殖細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)。

假設(shè)某植株的基因型為Aa,取其根尖細(xì)胞離體培養(yǎng)形成的愈傷組織基因型仍為Aa；若取該

植株花藥細(xì)胞離體培養(yǎng)，形成的愈傷組織基因型為A或a。

答案D

3.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)

解析植物細(xì)胞表達(dá)全能性的條件有二點(diǎn)：①在離體狀態(tài)下；②在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和

其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株。

答案C

4.如圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)程，有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）

組織塊*w-愈傷組織Z—

日-培養(yǎng)基導(dǎo)或培養(yǎng)基

ABD

A.B試管中細(xì)胞全能性最高

B.D試管中培育出的個(gè)體都是純合子

C.A-B的過(guò)程需要激素的刺激

D.A-D的細(xì)胞分裂都是有絲分裂

解析植物組織培養(yǎng)能保持親本的優(yōu)良性狀。A-B的過(guò)程需要激素的刺激。A~D只發(fā)生有

絲分裂，不發(fā)生減數(shù)分裂。D試管中是否為純合子取決于親本。

答案B

5.植物細(xì)胞培養(yǎng)是在植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，下列有關(guān)植物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述,

不正確的是（）

A.植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的目的之一是為了獲得大量有生理活性的次級(jí)代謝產(chǎn)物

B.植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)快速、高效，不受季節(jié)、地域等條件的限制

C.利用生物反應(yīng)器懸浮培養(yǎng)人參細(xì)胞，提取人參皂虱，用于生產(chǎn)保健藥品和美容護(hù)膚用品

D.植物細(xì)胞培養(yǎng)需要在一定的溫度、pH等條件下進(jìn)行，但不需要進(jìn)行無(wú)菌操作

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解析植物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)一樣，整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行，否則培養(yǎng)

基內(nèi)將長(zhǎng)出許多雜菌與離體細(xì)胞爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)與生存空間，影響細(xì)胞增殖和細(xì)胞次級(jí)代謝產(chǎn)物的

獲得。A項(xiàng)所述為植物細(xì)胞培養(yǎng)的目的，B項(xiàng)為特點(diǎn)，C項(xiàng)為應(yīng)用。

答案D

6.下圖是兩種二倍體植物細(xì)胞（甲、乙）融合并培育新植株的過(guò)程，下列有關(guān)分析正確的是（）

￥相龍砥二田《田一甘

乙尊）一尊）J、田一,

A.過(guò)程①的目的為除去細(xì)胞膜獲得原生質(zhì)體

B.過(guò)程②要用聚乙二醇等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，主要依據(jù)細(xì)胞膜具有選擇透性原理

C.過(guò)程④⑤⑥需要根據(jù)生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程更換不同的培養(yǎng)基

D.最終得到的植株相對(duì)于甲、乙而言發(fā)生了染色體數(shù)目變異，不具有可育性

解析過(guò)程①的目的為除去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體。誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合主要依據(jù)細(xì)胞膜具有流

動(dòng)性。過(guò)程④⑤⑥需要根據(jù)生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程更換不同的培養(yǎng)基，誘導(dǎo)生芽、生根。最終得到的

植株相對(duì)于甲、乙而言發(fā)生了染色體數(shù)目變異，由于存在同源染色體，具有可育性。

答案C

7.下圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體培養(yǎng)進(jìn)行遺傳改良的過(guò)程，據(jù)圖分析不正確的是（）

紫外線照射

[②

雕2a原生質(zhì)體旦愈傷組織里根、芽一棉花幼苗

A.①過(guò)程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶處理

B.②過(guò)程能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變

C.③過(guò)程中葉肉細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能

D.④過(guò)程需用適宜濃度的植物激素配比

解析通過(guò)紫外線誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的突變，屬于基因突變或染色體畸變，但

這些變異是不定向的。

答案B

8.下列四個(gè)選項(xiàng)中，沒(méi)有采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是（）

A.利用離體莖尖培養(yǎng)得到植株

B.利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗得到多倍體植株

C.利用基因工程培育抗棉鈴蟲(chóng)的棉花植株

D.利用細(xì)胞工程培育“番茄一馬鈴薯”雜種植株

解析利用基因工程培育抗蟲(chóng)棉的過(guò)程中，把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，要誘導(dǎo)其分裂、分

化，最后發(fā)育為一個(gè)植物體，必須經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)才能實(shí)現(xiàn)。培育“番茄一馬鈴薯”雜種植株

的過(guò)程中，對(duì)融合的雜種細(xì)胞也必須經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)才能形成雜種植株。用秋水仙素處理萌發(fā)

的種子或幼苗長(zhǎng)成多倍體植株未用到植物組織培養(yǎng)。

答案B

二、非選擇題（共4小題，共34分）

9.（8分）利用基因工程技術(shù)將突變的IPA1基因轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞中從而獲得某水稻新品種。

（1）培育該轉(zhuǎn)基因水稻新品種的核心是構(gòu)建_______o該過(guò)程需要用到的工具酶有o

在將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞過(guò)程中，常用氯化鈣處理土壤農(nóng)桿菌，以增加的

通透性，使含有目的基因的重組DNA分子進(jìn)入宿主細(xì)胞。

（2）在含目的基因的水稻細(xì)胞培育成植株過(guò)程中可以將含有愈傷組織的培養(yǎng)物放在搖床上，通

過(guò)_______培養(yǎng)分散成單細(xì)胞。其中培養(yǎng)過(guò)程正確的是（A.配制只含有適當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

的培養(yǎng)基，倒在滅菌試管中凝固成半固體B.從滅菌的根、莖或葉上切取一些小組織塊，進(jìn)

行培養(yǎng)C.這種單細(xì)胞具有細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡大、細(xì)胞核大的特征D.水稻體細(xì)胞與這種單

細(xì)胞的全能性表達(dá)程度大不相同）

（3）利用水稻細(xì)胞制備原生質(zhì)體時(shí)，需在0.5?0.6mol/L的甘露醇溶液中進(jìn)行處理，該溶液濃

度與水稻細(xì)胞中的濃度相當(dāng)。

答案（1）重組DNA分子限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶（寫(xiě)全得分）細(xì)胞壁（2）液體懸

浮D（3）細(xì)胞液

10.（8分）某小組欲進(jìn)行煙草原生質(zhì)體分離與培養(yǎng)的研究。請(qǐng)回答：

（1）原生質(zhì)體的分離：在無(wú)菌條件下，取煙草無(wú)菌苗的葉片，放入含有0.5?0.6mol/L甘露醇（維

持較高滲透壓）的混合液處理，經(jīng)過(guò)離心純化后獲得原生質(zhì)體。

⑵原生質(zhì)體的培養(yǎng)：將原生質(zhì)體進(jìn)行培養(yǎng)，重新長(zhǎng)出細(xì)胞壁，形成胚性細(xì)胞。此時(shí)，應(yīng)該

培養(yǎng)基中甘露醇濃度，以利于胚性細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細(xì)胞團(tuán)，然后經(jīng)兩條途徑形成

再生植株。途徑一：細(xì)胞團(tuán)經(jīng)球形胚、和胚狀體，最后發(fā)育成植株。途徑二：細(xì)胞

團(tuán)增殖為愈傷組織，然后在發(fā)芽培養(yǎng)基上誘導(dǎo)出芽，切割芽經(jīng)過(guò)生根后形成完整植株。上述

發(fā)芽培養(yǎng)基中含量相對(duì)較高的激素是,胚性細(xì)胞的主要特點(diǎn)是：-（A.液泡

小、細(xì)胞核小B.液泡大，細(xì)胞核大C.液泡大，細(xì)胞核小D.液泡小、細(xì)胞核大）

（3）為了對(duì)煙草的某些性狀進(jìn)行改良，分離得到兩種煙草的原生質(zhì)體后，通過(guò)__________方法

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將他們的遺傳物質(zhì)組合在一起，經(jīng)培養(yǎng)獲得具有新性狀的再生植株。提取再生植株的DNA,

采用擴(kuò)增相關(guān)基因，來(lái)鑒定遺傳物質(zhì)是否成功重組。

解析（1）原生質(zhì)體的分離，需要在較高滲透壓的甘露醇溶液中，將植物細(xì)胞用纖維素酶和果

膠酶處理，去除細(xì)胞壁，從而得到原生質(zhì)體。（2）當(dāng)原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁后，應(yīng)當(dāng)降低培養(yǎng)

基中甘露醇濃度，否則將會(huì)影響細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)。胚性細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細(xì)胞團(tuán)。然后經(jīng)

球形胚、心形胚和胚狀體，最后發(fā)育成植株。發(fā)芽培養(yǎng)基中含量相對(duì)較高的激素是細(xì)胞分裂

素，而生長(zhǎng)素含量較低。胚性細(xì)胞的主要特點(diǎn)是細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小而細(xì)胞核大。（3）分離得

到兩種煙草的原生質(zhì)體后，可以通過(guò)原生質(zhì)體融合的方法將它們的遺傳物質(zhì)組合在一起，經(jīng)

培養(yǎng)獲得具有新性狀的再生植株。在體外擴(kuò)增相關(guān)基因的方法是采用PCR技術(shù)。

答案（1）纖維素酶和果膠酶（2）降低心形胚細(xì)胞分裂素D（3）原生質(zhì)體融合PCR

11.（8分）兔肝細(xì)胞中的基因E編碼代謝甲醛的酶，擬利用基因工程技術(shù)將基因E轉(zhuǎn)入矮牽牛

中，以提高矮牽牛對(duì)甲醛的代謝能力。請(qǐng)回答：

⑴從兔肝細(xì)胞中提取mRNA,在酶的作用下形成互補(bǔ)的DNA,然后以此DNA為模

板擴(kuò)增得到基因E。在相關(guān)酶的作用下，將基因E與Ti質(zhì)粒連接在一起，形成,再

導(dǎo)入用氯化鈣處理的,侵染矮牽牛葉片。將被侵染的葉片除菌后進(jìn)行培養(yǎng)，最終得

到轉(zhuǎn)基因矮牽牛。其中培養(yǎng)過(guò)程正確的是（A.葉片在含合適濃度生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基上分

化形成愈傷組織B.愈傷組織在含細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素配比較高的培養(yǎng)基上形成芽C.再生

的芽在細(xì)胞分裂素含量高的培養(yǎng)基上生根D.愈傷組織在含合適濃度植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)

基上脫分化形成再生植株）。

（2）取轉(zhuǎn)基因矮牽牛葉片，放入含MS液體培養(yǎng)基和適量濃度甲醛且密封的試管中。將試管置

于_______上，進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)。一段時(shí)間后測(cè)定培養(yǎng)基中甲醛的含量，以判斷基因E是

否在轉(zhuǎn)基因矮牽牛中正常表達(dá)。培養(yǎng)過(guò)程中液體培養(yǎng)的作用：一是提供營(yíng)養(yǎng)；二是，

從而使葉片保持正常的形態(tài)。

解析（1）以mRNA為模板合成DNA的過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，這一過(guò)程需要在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化

下進(jìn)行。獲得目的基因后，需在限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用下，將目的基因與

運(yùn)載體（Ti質(zhì)粒）連接形成重組質(zhì)粒（重組DNA分子），再將其導(dǎo)入受體細(xì)胞。將目的基因?qū)?/p>

植物細(xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，先將重組DNA導(dǎo)入經(jīng)氯化鈣處理的農(nóng)桿菌，再用導(dǎo)入目的基

因的農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，最終實(shí)現(xiàn)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞內(nèi)。導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞

經(jīng)組織培養(yǎng)過(guò)程形成轉(zhuǎn)基因植物。組織培養(yǎng)過(guò)程中，葉片在含適宜濃度的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂

素的培養(yǎng)基上脫分化形成愈傷組織，然后在含細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素配比較高的培養(yǎng)基上形成

芽，繼而在生長(zhǎng)素含量高的培養(yǎng)基上生根，最后形成完整的植