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- 2021-09-28 发布
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用
理一理
判一判
1.利用组织培养技术可培育脱毒苗,从而获得抗病毒的新物
种。(×)
2.用人工薄膜包裹植物组织培养得到的愈伤组织,可制备人
工种子。(×)
3.植物微型繁殖运用了植物组织培养技术,可快速繁殖良种
植物。(√)
4.利用组织培养技术可产生突变体,因而可直接培育出具有
优良性状新品种。(√)
5.获得细胞产物只需要通过植物组织培养培养到愈伤组织阶
段即可。(×)
6.在植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是
DNA 复制容易受到抑制。(×)
7.细胞产物的工厂化生产过程中最可能培养的是愈伤组织。
(√)
8.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后可得到稳定遗传的
植株。(×)
悟一悟
1.微型繁殖实际上是一种无性繁殖。在繁殖过程中,细胞的分
裂方式是有丝分裂,亲、子代细胞内的核 DNA 相同,所以能够保
证子代遗传特性不变。
2.由人工种子萌发出的植株不一定可育。茎尖、芽尖、花粉
等的细胞均可通过脱分化和再分化形成人工种子的胚状体。若是
由花粉粒发育来的胚状体制成人工种子,则其萌发出的植株一般
不可育,因为花药离体培养得到的植株是单倍体,单倍体植株高
度不育;若是由茎尖、芽尖等细胞发育而来的胚状体制成人工种
子,则其萌发出的植株一般是可育的。
3.获得细胞产物只需要通过植物组织培养的脱分化阶段得到
愈伤组织,然后从愈伤组织细胞中提取所需物质。
4.工厂化生产不一定要培养出植物体,一般培养到愈伤组织
阶段,从愈伤组织的细胞中就可提取细胞产物。
5.通过对能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,
从而让它们能够产生大量的细胞产物。
感悟体会:
练一练
1.[2019·广东高考真题]培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是
( )
A.组织培养 B.细胞杂交
C.显微注射 D.核移植
解析:植物分生组织(根尖和茎尖)的细胞很少含有病毒,可通
过植物组织培养技术获得脱毒幼苗。故答案 A 正确。细胞杂交用
来培育杂种植物,显微注射是用于动物细胞工程或基因工程,核
移植主要用于克隆动物,故 B、C、D 都错误。
答案:A
2.[2019·全国卷Ⅱ]植物组织培养技术在科学研究和生产实践
中得到了广泛的应用。回答下列问题。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖
方 法 相 比 , 这 种 微 型 繁 殖 技 术 的 特 点 有
________________________(答出 2 点即可)。
(2)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再
通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示),这种人工
种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是
____________________________________。人工胚乳能够为胚状
体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、________________
和________________等几类物质。
(3)用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。为了获得脱
毒苗,可以选取植物的________________进行组织培养。
(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植
株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是
________________________________________________________
________________(用流程图表示)。
解析:(1)植物微型繁殖是指用于快速繁殖优良品种的植物组
织培养技术,与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的
特点有:保持优良品种的遗传特性;高效快速地实现种苗的大量
繁殖。(2)人工种子的胚状体在进行细胞呼吸时,需要从外界环境
吸收 O2,并将产生的 CO2 释放到外界环境中,因此人工种皮具备
透气性的作用是:有利于胚状体进行呼吸作用,以保持胚状体的
活力。人工胚乳的作用是为胚状体的发育提供营养,因此应含有
植物激素、矿质元素、糖等物质。(3)植物分生区附近(如茎尖)的病
毒极少,甚至无病毒,因此为了获得脱毒苗,可以选取植物的茎
尖进行组织培养。(4)将含有目的基因的植物细胞培养为一个完整
的转基因植物,需借助植物组织培养技术才能实现,其基本程序
是:含目的基因的细胞――→培养 愈伤组织 ――→诱导分化小植株。
答案:(1)能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快
(2)有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖
(3)茎尖
(4)含目的基因的细胞――→培养 愈伤组织 ――→诱导分化小植株
考点一 植物繁殖的新途径
1.植物的微型繁殖技术,是指( )
A.植物体细胞杂交技术 B.嫁接
C.营养繁殖 D.植物组织培养
解析:植物的微型繁殖是指快速繁殖优良品种的植物组织培
养技术,也叫快速繁殖技术,故选 D。
答案:D
2.[2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高二月考]利用微型繁殖
技术快速培育名贵花卉,不选取的培养材料是( )
A.花粉 B.花瓣
C.茎尖 D.叶片
解析:利用微型繁殖技术快速培育名贵花卉,应该选择植物
的体细胞,如茎尖、花瓣、叶片,不能选择配子如花粉,因为配
子只含有该生物一半的遗传信息。综上所述,BCD 不符合题意,
A 符合题意。
答案:A
3.[2019·江苏扬州中学高二期中]下列哪项不是人工种子的优
点( )
A.克服季节、气候、地域的限制
B.节约时间
C.保持遗传特性不变
D.得到纯合子
解析:通过植物组织培养技术可获得人工种子,该类种子的
获得可克服季节、气候、地域的限制,繁殖速度快,同时可节约
时间和土地,A、B 正确;植物组织培养是无性繁殖,可以保持生
物体的优良性状,与亲本的基因型相同,但不一定是纯合子,C
正确、D 错误。
答案:D
4.[2019·河北高二期末]罗汉果易被病毒感染,某科研小组利
用植物组织培养技术培育了罗汉果脱毒苗,其培育过程如下图所
示。请回答下列问题:
外植体 ――→① 愈伤组织 ――→② 胚状体 ―→ 脱毒苗
(1)分析图示,图中的①②分别表示________、________过程,
植物组织培养在繁殖方式上属于________。
(2)用于培育脱毒苗的外植体一般选取的是________,理由是
______________________。
(3)②过程在某些条件下也可以发育成丛芽或根,这主要取决
于培养基中______________________。
解析:(1)图中的①②分别表示脱分化、再分化过程,植物组
织培养不经过精卵细胞的结合,在繁殖方式上属于无性繁殖。(2)
用于培育脱毒苗的外植体一般选取的是植物分生区,原因是植物
分生区附近很少被病毒感染。(3)②过程的发育方向,主要取决于
培养基中植物激素的种类和比例。
答案:(1)脱分化 再分化 无性繁殖
(2)植物分生区 植物分生区附近很少被病毒感染
(3)植物激素的种类和比例
5.[2019·广西桂林中学高二开学考试]人工种子是人们模仿天
然种子的结构制造出来的生命有机体,它能像天然种子一样萌发
生长。人工种子的核心部分是胚状体。其培育过程如下图所示。
(1)制作人工种子依据的原理是________________。
(2)②表示__________的过程;③表示再分化的过程,其实质
是________。
(3)某二倍体植物基因型为 DdTt,利用花药离体培养的方法,
可培育成“花粉胚”,也可制成人工种子,这种种子萌发形成的
个体称为________________,从生殖类型看属于________生殖。
解析:(1)通过植物组织培养技术制作人工种子依据的原理是
植物细胞全能性。(2)②表示植物组织细胞通过脱分化形成愈伤组
织的过程③表示再分化的过程,其实质是基因的选择性表达。(3)
利用花药离体培养的方法培育成“花粉胚”,进而制成人工种子,
这种种子萌发形成的个体从配子发育而来,称为单倍体,从生殖
类型看属于有性生殖。
答案:(1)植物细胞全能性
(2)脱分化 基因的选择性表达
(3)单倍体 有性
考点二 作物新品种的培育
6.[2019·江西九江一中高二月考]在植物组织培养过程中,容易
获得突变体的主要原因是( )
A.培养基营养丰富,易于植物生长
B.培养的细胞一直处于不断的分裂状态
C.纺锤丝的形成容易受抑制
D.DNA 复制容易受抑制
解析:培养基只是为培养物的生长提供了所需的营养物质(水、
无机盐、蔗糖、氨基酸和有机酸等)、激素(如细胞分裂素、生长素)
等,植物的生长还需要人为控制无菌、适宜的温度和 pH 等条件,
A 错误;在植物组织培养的过程中,由于培养细胞一直处于不断
的分裂状态,因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突
变,进而获得突变体,B 正确;培养细胞在不断的分裂过程中,
由于人为地调控培养条件,因此纺锤丝的形成和 DNA 复制不容易
受抑制,C、D 错误。
答案:B
7.[2019·河北高二期末]某科研小组利用番茄细胞原生质体培
育遗传学改良植株,据图判断,下列说法正确的是( )
A.①过程的目的是去除细胞膜
B.②过程中原生质体的变异是不定向的
C.③过程原生质体的分化程度提髙
D.④过程不需要光照处理
解析:①过程的目的是去除细胞壁,A 项错误;②过程中原
生质体发生不定向的基因突变,B 项正确;③过程为原生质体的
脱分化,分化程度降低,C 项错误;④过程需要光照处理,以利
于叶绿素的形成,D 项错误。
答案:B
考点三 细胞产物的工厂化生产
8.[2019·陕西省黄陵县中学高二期中]人参皂甙干粉可以通过
下列何种技术方法获得( )
A.基因工程 B.植物组织培养
C.植物体细胞杂交 D.蛋白质工程
解析:人参皂甙干粉从植物细胞中提取,因而可利用植物组
织培养获得的愈伤组织细胞中提取,故选 B。
答案:B
9.[2019·河北高二期末]愈伤组织细胞可用于细胞产物的工业
化生产,其利用的是愈伤组织细胞的下列哪种特点( )
A.细胞分裂快、细胞代谢旺盛
B.细胞分化程度低,全能性高
C.细胞呈高度液泡化
D.细胞变异频率高,易发生基因突变
解析:细胞产物的工厂化生产,利用了愈伤组织细胞细胞分
裂快、细胞代谢旺盛的特点,可以在短时间内生产大量的细胞产
物。
答案:A
基础达标
一、选择题(每小题 5 分,共 60 分)
1.[2019·陕西省黄陵县中学高二期中]如图为植物组织培养的
基本过程,则生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素和制作人工种子,
应分别选用编号( )
①――→脱分化②――→再分化③―→④
A.①② B.②③
C.③④ D.③②
解析:人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定
芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子,因此,
要制作人工种子,应选③;要获得细胞代谢产物,应该培养到愈
伤组织,因此,生产治疗烫伤、割伤的药物—紫草素,应选②,
故选 D。
答案:D
2.[2019·河北安平中学高二月考]植物体细胞的组织培养常被
用于保留杂种优势,这是由于植物组织培养的过程( )
①不可能发生基因突变 ②生殖方式属于无性生殖
③子代不发生性状分离 ④体细胞内不存在等位基因
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:植物组织培养过程中会发生细胞分裂,所以会发生基
因突变,①错误;植物组织培养属于无性繁殖,后代不会发生性
状分离,②③正确;植物体细胞的组织培养常被用于保留杂种优
势,说明培养的细胞中含有等位基因,④错误。综上所述,以上
说法中,正确的是②③,故选 B。
答案:B
3.[2019·河南林州一中高二月考]植物细胞工程的应用不包括
( )
A.培育番茄—马铃薯植株 B.培育无子西瓜试管苗
C.人参皂甙的工厂化生产 D.培育高产青霉菌株
解析:培育番茄—马铃薯植株采用植物体细胞杂交技术,使
得杂种后代具有两个亲本的遗传特性,属于植物细胞工程的应用,
A 项不符合题意;培育无子西瓜试管苗,应用了植物组织培养技
术,属于植物细胞工程的应用,B 项不符合题意;利用植物组织
培养技术培育到愈伤组织,再进行植物细胞培养,实现人参皂甙
的工厂化生产,属于植物细胞工程的应用,C 项不符合题意;高
产青霉菌株的育种方法是诱变育种,其原理是基因突变,与植物
细胞工程无关,D 项符合题意。
答案:D
4.[2019·福建省泉州市泉港区第一中学高二期末]下图表示一
人工种子,下列有关叙述,不正确的是( )
A.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得
B.胚状体是人工种子最重要的结构
C.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
D.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞组成
解析:人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定
芽、顶芽和腋芽等为材料,通过人工薄膜包装得到的种子,A 正
确;胚状体是人工种子最重要的结构,将来发育成完整的植株,B
正确;同一批次的人工种子是由同一组织细胞培养形成的,而同
一组织细胞具有相同的基因,因此同一批次的人工种子可以保证
具有相同的基因型,C 正确;胚状体是由愈伤组织再分化形成的,
因此其是由已经分化的、具有分裂能力的细胞构成,D 错误。
答案:D
5.[2019·安徽师范大学附属中学高二期中]下列有关植物细胞
工程应用的分析,不正确的是( )
A.愈伤组织细胞分裂旺盛,经诱变处理后,有利于获得突变
个体
B.将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中,再包裹人工薄
膜,可以获得“人工种子”
C.同一株绿色开花植物的细胞,经培养获得的愈伤组织基因
型完全相同
D.利用组织培养技术工业化生产人参皂甙,提高产量
解析:愈伤组织细胞分裂旺盛,容易发生基因突变,有利于
获得突变个体,A 正确;将胚状体、不定芽、顶芽等经过人工薄
膜包装可以获得“人工种子”,B 正确;同一株绿色开花植物的
细胞,花粉和体细胞经培养获得的愈伤组织基因型不相同,C 错
误;利用组织培养技术工业化生产人参皂甙,提高产量,D 正确。
答案:C
6.下列有关植物细胞工程在生产上的应用,错误的是( )
A.利用植物茎尖进行组织培养,可以获得脱毒苗
B.人工种皮包上愈伤组织就可得到人工种子
C.利用细胞培养工厂化生产人参皂甙,提高产量
D.对愈伤组织进行诱变处理,从分化的植株中筛选新品种
解析:利用植物的茎尖进行组织培养技术,可以获得不含病
毒的植株,即脱毒苗,A 正确;人工种皮包上胚状体(人工体细胞
胚是通过植物组织培养得到的)就可得到人工种子,B 错误;细胞
培养技术即细胞的克隆,利用该技术可培养得到大量的细胞及细
胞代谢产物,因而利用细胞培养工厂化生产人参皂甙,可提高产
量,C 正确;对愈伤组织进行诱变处理可获得大量变异的细胞,
然后通过组织培养,从分化的植株中筛选新品种,D 正确。
答案:B
7.[2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高二月考]如图是通过植
物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,下列叙述不正确的是( )
A.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性
B.需在无菌和人工控制的条件下进行
C.经过程①细胞的形态和结构发生了变化
D.外植体是离体的器官、组织或细胞
解析:图中过程的终点不是个体,故未体现细胞的全能性,A
错误;该过程需要在无菌和人工控制的条件下进行,B 正确;①
脱分化形成的愈伤组织,失去其特有的结构和功能转化成未分化
的细胞,C 正确;外植体是离体的器官、组织或细胞,D 正确。
答案:A
8.[2019·华安县第一中学高一月考]以下哪种应用不是利用植
物细胞全能性,通过植物组织培养的方法得以实现( )
A.获得高产大豆品种
B.拯救珍稀濒危物种
C.和基因工程结合培养作物新类型
D.快速繁殖花卉和蔬菜等作物
解析:获得高产大豆品种常通过杂交育种,杂交育种不需要
利用植物组织培养,A 符合题意;对于珍稀的濒危植物可通过植
物组织培养获得大量子代个体,从而达到拯救濒危物种的目的,B
不符合题意;基因工程中获得的含有重组 DNA 的受体细胞可通过
植物组织培养形成转基因植物个体,从而获得作物新类型,C 不
符合题意;植物组织培养不仅可以保持亲本的优良性状,还可以
快速繁殖花卉和蔬菜等作物,即利用了植物细胞的全能性,应用
了植物组织培养的技术,D 不符合题意。
答案:A
9.下列关于植物细胞工程应用的叙述,错误的是( )
A.利用植物的茎尖可以培育出极少感染病毒的脱毒苗
B.利用植物组织培养得到的胚状体可以制备人工种子
C.利用植物的愈伤组织进行诱变处理可以筛选出新品种
D.利用植物的花粉培育得到的植株能保持亲本的性状
解析:植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因
此,可以培育出极少感染病毒的脱毒苗,A 正确;可用胚状体、
不定芽、顶芽和腋芽等为材料来制备人工种子,B 正确;利用植
物的愈伤组织进行诱变处理可以筛选出新品种,C 正确;花粉中
有植物细胞中的配子,是原始生殖细胞经过减数分裂而来的,与
亲本的性状不一定相同,因此,利用植物的花粉培养得到的植株
不一定能保持亲本的性状,D 错误。
答案:D
10.[2019·石嘴山市第三中学高三月考]下列过程中不涉及植
物组织培养技术的是( )
A.二倍体水稻的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体植物
B.白菜和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植株
C.由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株,转入抗虫基因的烟草
细胞培育出转基因植株
D.人工种子、食品添加剂、杀虫剂、紫草素的获得
解析:二倍体水稻的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体,
属于多倍体育种,不需要采用植物组织培养技术,A 正确;白菜
和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植株,植物的体细胞杂交是
将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植
物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株,B 错误;用
茎尖、根尖等分生组织进行植物组织培养能获得的脱毒苗,转入
抗虫基因的烟草细胞培育出转基因植株,涉及到基因工程和植物
组织培养技术,C 错误;人工种子、食品添加剂、杀虫剂、紫草
素的获得都是利用植物组织培养技术得到的产物,D 错误。
答案:A
11.[2019·河北高二期末]下列关于细胞产物的工厂化生产的
叙述,错误的是( )
A.培养的细胞收集后一般要破碎并提取有效成分
B.细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一
C.培养过程中需要脱分化形成愈伤组织,然后悬浮培养愈伤
组织细胞
D.培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才
能产生特定的细胞产物
解析:细胞产物一般为细胞内的成分,培养的细胞收集后一
般要破碎才能提取有效成分,A 项正确;植物细胞工程可用于繁
殖新个体、新品种培育、细胞产物的工厂化生产等,B 项正确;
细胞产物的工厂化生产需要让组织细胞脱分化形成愈伤组织,然
后用液体培养基培养愈伤组织细胞,不需要让愈伤组织再分化,C
项正确,D 项错误。
答案:D
12.[2019·福建三明一中高三月考]在下列过程中,需要采用
植物组织培养技术的有几种( )
①用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植株
②利用花药离体培养得到的单倍体植株
③利用基因工程培养抗病转基因植株
④利用细胞工程培养“番茄—马铃薯”杂种植株
⑤无子西瓜的大量繁殖
A.一种 B.二种
C.三种 D.四种
解析:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到多倍体植株,
在培育过程中没有采用植物组织培养技术,①错误;利用花药离
体培养得到的单倍体植株,需借助植物组织培养技术进行脱分化
和再分化,②正确;利用基因工程培养抗病转基因植株,需借助
植物组织培养技术才能将成功导入抗病基因的植物细胞培养成抗
病转基因植株,③正确;培育“番茄—马铃薯”杂种植株时,需
要借助植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株,④正确;
借助植物组织培养技术,可实现无子西瓜的大量繁殖,⑤正确。
综上分析,A、B、C 均错误,D 正确。
答案:D
二、非选择题(40 分)
13.(12 分)[2019·广西南宁三中高三月考]某二倍体药用植物
甲含有有效成分 A,科研小组设计了相关实验,根据所学知识回
答:
(1) 选 用 茎 尖 分 生 组 织 进 行 组 织 培 养 的 目 的 是
________________。利用愈伤组织诱导形成的胚状体经人工薄膜
包装后就可得到________。
(2)现另有染色体数目与甲相同的二倍体药用植物乙,乙含有
效成分 B。科研小组拟培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物,可
利用________________技术获得杂种植株。该方法首先要利用
________ 酶 和 ________ 酶 除 去 细 胞 壁 , 得 到 具 有 活 力 的
________________,再用________(填化学诱导剂)诱导二者融合
后,进一步培养形成愈伤组织,然后经过________________形成
完整的杂种植株。
(3)假设甲和乙有性杂交的后代是不育的,而上述杂种植株是
可 育 的 , 造 成 这 种 差 异 的 原 因 是
______________________________________________。
解析:(1)茎尖分生组织的病毒很少,或没有感染病毒,选用
茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗。愈伤组织诱导形成
的胚状体和营养物质经人工薄膜包装后可得到人工种子。(2)二倍
体药用植物甲含有有效成分 A,二倍体药用植物乙含有效成分 B,
利用植物体细胞杂交技术可突破远缘杂交不亲和的障碍,获得杂
种植株。细胞壁是非生命结构,进行植物体细胞杂交时,首先要
利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁,得到具有活力的原生质体,
再用聚乙二醇诱导二者融合为杂种细胞,杂种细胞经进一步培养
形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化形成完整的杂种植株。(3)从
细胞水平看,甲和乙有性杂交的后代中无同源染色体,不能进行
正常的减数分裂,所以不能产生可育配子;而植物体细胞杂交获
得的杂种植株细胞中具有同源染色体,可进行正常的减数分裂,
产生可育配子。
答案:(1)获得脱毒苗 人工种子
(2)植物体细胞杂交 纤维素 果胶 原生质体 聚乙二醇
再分化(分化)
(3)减数分裂过程中,前者染色体联会异常(或无同源染色体,
不能联会),而后者染色体联会正常
14.(14 分)[2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三月考]美国
化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇,从此,国家
重点保护珍稀植物——红豆杉遭受了掠夺式的砍伐。为拯救红豆
杉,同时获得紫杉醇,科研小组设计了如下图所示的实验流程。
请回答下列问题:
(1)选用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗,其原因
是茎尖分生组织细胞______________;诱导茎尖分生组织形成愈
伤组织的过程叫__________。利用愈伤组织诱导形成的胚状体经
人工薄膜包装后就可得到____________。
(2) 茎 尖 分 生 组 织 细 胞 具 有 全 能 性 的 原 因 是
______________________________________。
(3)紫杉醇作为常见的细胞产物,抗癌效果显著,通常取自愈
伤组织的________________(细胞器)。
(4)现有植物甲中提取的物质 X,能提高紫杉醇的抗癌效果。
科研小组欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质 X 的植株,可利用
______________________技术获得杂种植株。该方法首先要利用
______________(物质)除去细胞壁获得具有活力的原生质体,再经
______________(试剂)诱导融合形成杂种细胞。该技术的优点是
______________________________。
解析:(1)茎尖分生组织细胞病毒极少,甚至无病毒,因此选
用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗。诱导茎尖分生组
织形成愈伤组织的过程叫脱分化。利用愈伤组织诱导形成的胚状
体经人工薄膜包装后就得到了人工种子。(2)茎尖分生组织细胞含
有该种生物的全部遗传信息,因此具有全能性。(3)紫杉醇是从红
豆杉树皮中分离出来的高抗癌活性的物质,作为常见的细胞产物,
通常取自愈伤组织的液泡。(4)植物甲可以产生物质 X,红豆杉可
以产生紫杉醇,利用植物体细胞杂交技术将两种植物的体细胞融
合获得杂种细胞,再将获得的杂种细胞培养成杂种植株,则该杂
种植株的细胞既能产生紫杉醇又能产生物质 X。在植物体细胞杂
交过程中,首先要利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得具有活
力的原生质体,再经聚乙二醇诱导融合形成杂种细胞。植物体细
胞杂交技术的优点是:克服远缘杂交不亲和的障碍。
答案:(1)病毒极少,甚至无病毒 脱分化 人工种子
(2)茎尖分生组织细胞含有该种生物的全部遗传信息
(3)液泡
(4)植物体细胞杂交 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇 克服远
缘杂交不亲和的障碍
15.(14 分)[2019·江苏海门中学高三月考]为了获得植物的次
生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基
中悬浮培养。请回答下列问题。
(1) 外 植 体 经 诱 导 后 形 成 愈 伤 组 织 的 过 程 称 为
________________。
(2)愈伤组织悬浮培养的生物反应器常常带有搅拌装置,搅拌
的目的主要是________________。培养时,细胞干重、蔗糖浓度
和 pH 的变化如下图所示。细胞干重在 12d 后下降的原因有
________________;培养液中的蔗糖除了能提供能源外,还能够
________________。
(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍
体。二倍体愈伤组织细胞经________________处理,会产生染色
体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目,压片前常采用
________酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观
察到染色体数为 8n 的细胞,有可能是经加倍到 4n 的细胞处于
________________期。
(4)为了获得高产植物突变体,人们常常用化学或物理因素诱
变 处 理 愈 伤 组 织 , 其 原 因 是 愈 伤 组 织
________________________________。
解析:(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为脱分化。
(2)愈伤组织悬浮培养时搅拌的目的主要是使细胞与培养液充分接
触,有利于营养物质的充分利用。据图可知,12d 后蔗糖浓度下降,
pH 降低,不利于细胞的增殖、生长,所以细胞干重在 12d 后下降;
培养液中蔗糖除了能提供能源外,还能够维持培养液的渗透压。(3)
二倍体愈伤组织细胞用秋水仙素(或低温处理)抑制纺锤体的形成,
会产生染色体加倍的细胞。检测愈伤组织细胞染色体数目,可利
用酶的专一性,压片前用纤维素酶和果胶酶解离愈伤组织。加倍
到 4n 的细胞处于有丝分裂后期时,染色体数为 8n。(4)愈伤组织
具有很强的分生能力,DNA 复制时易于发生基因突变,诱变处理
后容易发生突变。
答案:(1)脱分化
(2)使细胞与培养液充分接触 蔗糖浓度下降,pH 降低 调节
渗透压
(3)秋水仙素(或低温) 纤维素酶和果胶 有丝分裂后
(4)具有很强的分生能力,诱变处理后容易发生突变