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- 2021-09-29 发布
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专题 2 细胞工程
2.1 植物细胞工程
2.1.1 植物细胞工程的基本技术
理一理
判一判
1.愈伤组织是外植体经脱分化和再分化后形成的。(×)
2.植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出全能性。(×)
3.在植物组织培养过程中,细胞的遗传物质一般都发生改变。
(×)
4.在植物组织培养过程中需要给予光照,以诱导脱分化过程。
(×)
5.利用物理法或化学法,可以直接将两个植物细胞进行诱导
融合。(×)
6.将基因型为 Aa 植株的花粉和基因型为 Bb 植株的花粉,除
去细胞壁后,进行原生质体融合(仅考虑两两融合),可以得到 6 种
基因型不同的融合细胞。(×)
7.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组培获得的愈伤组
织基因型不一定相同。(√)
8.与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面
的重大突破表现在证明杂种细胞具有全能性。(×)
悟一悟
1.外植体的选择:外植体脱分化的难易因植物种类、器官来源
及生理状况的不同而不同。一般来说,植物的花和幼嫩的组织脱
分化相对比较容易,而植物的茎、叶和成熟的组织较难。
2.无菌操作:植物组织培养成功的关键是避免微生物的污染,
所有实验用具要严格灭菌,接种过程要进行严格的无菌操作。
3.光照的控制:对于植物组织培养来说,光照条件非常重要。
在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养,有利于细胞脱分化产生
愈伤组织(如果是在光照条件下,容易分化产生维管等组织,不利
于产生大量的愈伤组织)。当愈伤组织分化出芽和叶时,一定要有
光照,有利于叶片内叶绿素的合成。
4.原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性,杂种细胞发
育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
5.植物体细胞杂交过程中无有性生殖细胞的结合,属于无性
生殖。
6.杂种植株的染色体来源于两种植物,变异类型是染色体数
目的变异,形成的是异源多倍体。
7.由于杂种植株含有两个亲本的遗传物质,因此理论上应具
有两个亲本的遗传性状。
8.培育新品种的过程中,遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗
传定律。
感悟体会:
练一练
1.[2019·江苏卷]为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再
生能力,某研究小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是( )
A.过程①获得的原生质体需悬浮在 30%蔗糖溶液中
B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D.原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
解析:原生质体在 30%的蔗糖溶液中会失水皱缩,A 错误;
②诱导芽分化时,需要提高细胞分裂素的比例,B 错误;③可以
表示诱导根的分化形成幼苗,此时细胞壁已经形成,C 错误;原
生质体无细胞壁,但由于含有一整套的遗传物质,故具有全能性,
D 正确。
答案:D
2.[2019·全国卷Ⅲ]培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试
管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的
植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有
________________。
(2) 步 骤 ③ 切 取 的 组 织 块 中 要 带 有 形 成 层 , 原 因 是
________________________________________。
(3)从步骤 ⑤到步骤⑥需要更换新 的培养基,其原因是
________________ 。 在 新 的 培 养 基 上 愈 伤 组 织 通 过 细 胞 的
________________过程,最终可形成试管苗。
(4) 步 骤 ⑥ 要 进 行 照 光 培 养 , 其 作 用 是
________________________________。
(5) 经 组 织 培 养 得 到 的 植 株 , 一 般 可 保 持 原 品 种 的
____________,这种繁殖方式属于________繁殖。
解析:(1)细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完
整生物体的潜能。根据题意分析,用胡萝卜的组织细胞可以培育
成完整的植株,其原理是植物细胞的全能性。(2)形成层细胞具有
分裂能力,分化程度低,易形成愈伤组织,因此步骤③中切取胡
萝卜块时要切取含有形成层的部分。(3)步骤⑤为脱分化过程,步
骤⑥为再分化过程,由于营养物质的消耗以及两个过程需要激素
的比例要求等有所不同,因此由步骤⑤到步骤⑥的过程需要更换
新的培养基;愈伤组织形成试管苗的过程为再分化。(4)步骤⑥为
再分化过程,此过程需要进行光照,以诱导叶绿素的形成,使试
管苗能够进行光合作用。(5)植物组织培养技术属于无性繁殖,获
得的后代可以保持亲本的遗传特性。
答案:(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因)
(2)形成层容易诱导形成愈伤组织
(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的
生长素和细胞分裂素的比例不同 分化(或答:再分化)
(4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用
(5)遗传特性 无性
考点一 植物组织培养技术
1.[2019·广西桂林十八中高二期中]1958 年,美国科学家斯图
尔德应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞
进行离体培养,最终发育成完整的新植株。下列关于这一科学事
实的叙述中,正确的是( )
①该实验证明了植物细胞具有全能性 ②此种生殖产生的后
代有广泛的变异 ③韧皮部细胞通过有丝分裂增加细胞数目 ④
此种生殖产生的后代能保持亲本的性状
A.①②③④ B.②③
C.③④ D.①③④
解析:将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最
终发育成完整的新植株,该实验证明了植物细胞具有全能性,①
正确;此种生殖方式属于无性生殖,产生的后代可保持母本的优
良性状,②错误,④正确;组织培养过程中,韧皮部细胞通过有
丝分裂增加细胞数目,③正确。
答案:D
2.[2019·福建莆田八中高一月考]下列关于植物组织培养说
法,不正确的是( )
A.植物组织培养是无性繁殖
B.植物组织培养包括脱分化和再分化两个步骤
C.植物组织培养需要添加生长激素和细胞分裂素
D.植物组织培养要在无菌的环境下进行
解析:植物组织培养是无性繁殖,A 正确;植物组织培养包
括脱分化和再分化两个步骤,B 正确;植物组织培养需要添加生
长素和细胞分裂素,C 错误;植物组织培养要在无菌的环境下进
行,以避免杂菌的污染,D 正确。
答案:C
3.[2019·陕西省黄陵县中学高二期中]愈伤组织是一类( )
A.高度液泡化的、呈无定形状的薄壁细胞
B.排列紧密的细胞群
C.具有小液泡的薄壁细胞
D.形状规则的一群细胞
解析:愈伤组织是一类高度液泡化呈无定形的薄壁细胞,A
正确;愈伤组织中的细胞排列疏松,B 错误;愈伤组织细胞是高
度液泡化的,C 错误;愈伤组织细胞的形状不规则,D 错误。
答案:A
4.[2019·吉林高二期中]要将菊花的花瓣细胞培养成完整植
株,不需要( )
A.导入外源基因
B.离体状态
C.具有完整细胞核的细胞
D.一定的营养物质和激素
解析:要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要导入
外源基因,A 符合题意;植物细胞在离体的条件下才能表现出全
能性,B 不符合题意;遗传物质主要分布在细胞核中,因此具有
完整细胞核的细胞才有可能发育成为完整的植株,C 不符合题意;
要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,需要一定的营养物质和
激素,D 不符合题意。
答案:A
5.[2019·江苏高三期末](多选)下图为植物组织培养过程示意
图,下列叙述正确的是( )
外植体―→①―→②―→试管苗
A.外植体可以是植物体细胞、卵细胞或花药
B.②→试管苗过程的基础是细胞的分裂、分化
C.将①包上人造种皮即可获得人工种子
D.赤霉素和脱落酸也可用于植物组织培养
解析:外植体可以是植物体细胞、卵细胞或花药,A 正确;
②即胚状体→试管苗过程的基础是细胞的分裂、分化,B 正确;
将②即胚状体包上人造种皮即可获得人工种子,C 错误;不同植
物所需的激素种类也不同,浓度也不同,植物组织培养中主要用
到生长素和细胞分裂素,有时也用到赤霉素和脱落酸,D 正确。
答案:ABD
考点二 植物体细胞杂交技术
6.[2019·新疆兵团农八师一四三团第一中学高二期中]植物体
细胞杂交前要先用酶解法去除细胞壁,该过程应用什么酶( )
A.纤维素酶和果胶酶 B.纤维素酶和蔗糖酶
C.果胶酶和淀粉酶 D.淀粉酶和蔗糖酶
解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专
一性原理,要用酶解法去除细胞壁应该选用纤维素酶和果胶酶。
答案:A
7.[2019·河北高二期末]植物细胞融合完成的标志是( )
A.形成新的细胞核 B.细胞膜的融合完成
C.形成新的细胞壁 D.发育成完整植株
解析:形成新的细胞核属于植物细胞融合的过程,不是植物
细胞融合完成的标志,A 错误;细胞膜的融合完成属于植物细胞
融合的过程,不是植物细胞融合完成的标志,B 错误;细胞融合
完成的标志是新的细胞壁的形成,C 正确;发育成完整植株是细
胞融合完成后进行的组织培养过程,D 错误。
答案:C
8.[2019·江苏高二期末]植物体细胞杂交过程中不涉及的是
( )
A.使用限制性核酸内切酶
B.使用纤维素酶和果胶酶
C.诱导两种不同的细胞融合
D.选择有利于杂种细胞分裂和分化的培养基
解析:植物体细胞杂交过程中不需要使用限制酶,A 符合题
意;植物体细胞杂交过程中需要使用纤维素酶和果胶酶去除细胞
壁,B 不符合题意;植物体细胞杂交过程中,需要人工诱导两种
不同的细胞融合,C 不符合题意;植物体细胞杂交形成的杂种细
胞培养形成杂种植株的过程中应选择有利于杂交细胞分裂和分化
的培养基,D 不符合题意。
答案:A
9.科学家利用番茄(2N)和马铃薯(4N)用如图技术得到了“番
茄—马铃薯”植株。请回答下列问题:
(1)获得 a、b 所选用的酶为________________________。
(2)图示的技术名称是________;由 d 培育成植株的过程运用
的 技 术 手 段 是 ________________ , 其 依 据 的 原 理 是
________________。
(3)过程②所用的化学诱导剂一般是________________,③过
程成功的标志是________。
(4) 过 程 ④ 是 ________________ , ⑤ 过 程 增 殖 的 方 式 为
________,诱导 f 中植株生根过程的培养基中生长素与细胞分裂素
的比值较④过程________(高/低);最终获得的“番茄—马铃薯”
属于________倍体植株。
解析:(1)获得原生质体所选用的酶为纤维素酶和果胶酶,c
和 d 的名称依次是正在融合的原生质体、杂种细胞。(2)图示为植
物体细胞杂交技术,由单个细胞培育成植株的过程运用的技术手
段是植物组织培养,其依据的原理是植物细胞全能性。(3)过程②
称为原生质体融合,所用的化学诱导剂一般是 PEG(聚乙二醇),诱
导融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁(形成新的细胞壁)。(4)
过程④是脱分化,⑤再分化形成幼苗的过程增殖的方式为有丝分
裂,当细胞分裂素与生长素的浓度比值大于 1 时,可以促进芽的
分化,当该比值小于 1 时,可以促进根的分化;最终获得的“番
茄—马铃薯”属于六倍体植株。
答案:(1)纤维素酶和果胶酶
(2)植物体细胞杂交技术 植物组织培养 植物细胞的全能性
(3)PEG(聚乙二醇) 杂种细胞再生出细胞壁(形成新的细胞
壁)
(4)脱分化 有丝分裂 高 六
基础达标
一、选择题(每小题 5 分,共 60 分)
1.[2019·吉林高二期中]在进行植物组织培养时,由根尖细胞
形成愈伤组织的过程中,可能会发生哪些事件( )
①细胞分化 ②细胞脱分化 ③染色体变异 ④基因重组
A.②③ B.①②
C.①③ D.③④
解析:根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生细胞的
脱分化以及基因突变和染色体的变异。综上所述,②③即 A 正确,
B、C、D 错误。
答案:A
2.[2019·河南高二月考]“植物组织培养”是一项非常成熟的
植物育种技术,最早的“植物组织培养”实验使用的材料是胡萝
卜的韧皮部,方法是将单个细胞放在适宜培养基中培养,最后就
可以得到完整的胡萝卜植株,该过程一般不会出现的是( )
A.基因重组 B.有丝分裂
C.细胞分化 D.细胞凋亡
解析:植物组织培养过程属于无性生殖,进行的是有丝分裂
的过程,而基因重组发生在减数分裂过程中,因此植物组织培养
过程中不会出现基因重组的现象,A 符合题意;在植物组织培养
过程中发生了有丝分裂,并经脱分化和再分化形成具有根芽的植
株,B、C、D 不符合题意。
答案:A
3.[2019·福建省泉州市泉港区第一中学高二期末]如图为某二
倍体植株花药中的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下
列有关叙述,正确的是( )
花粉细胞 ――→① 愈伤组织 ――→② 丛芽 ――→③ 完整植株
A.过程①②表示脱分化,过程③表示再分化
B.过程①②需要避光,过程③需要照光
C.过程①②③说明花粉细胞具有全能性
D.过程③获得的完整植株可正常交配产生后代
解析:过程①表示脱分化,过程②表示再分化,A 错误;过
程①脱分化需要避光,过程②③需要照光,B 错误;过程①②③
经过组织培养发育成完整植株,说明花粉细胞具有全能性,C 正
确;过程③获得的完整植株属于单倍体,高度不育,不能产生后
代,D 错误。
答案:C
4.[2019·泉州第十六中学高二期末]科学家能利用胡萝卜组织
在实验室中培育出完整的胡萝卜植株。此过程中不需要( )
A.制备含蔗糖等有机营养物质的固体培养基
B.对离体的组织要进行快速消毒
C.使用纤维素酶处理制备细胞悬液
D.控制光照及培养基中植物激素的种类和含量
解析:植物组织培养时应该制备含蔗糖等有机营养物质的固
体培养基,A 正确;对离体的组织要进行快速消毒处理,以去除
病原微生物,B 正确;植物组织培养时不需要去掉细胞壁,所以
不需要用纤维素酶处理制备细胞悬浮液,C 错误;脱分化和再分
化过程需考虑不同激素的浓度比例,同时脱分化过程还需避光处
理,但再分化过程需要光,所以植物组织培养过程中需要控制光
照及培养基中植物激素的种类和含量,D 正确。
答案:C
5.在培育“番茄—马铃薯”杂种植株时,不必考虑( )
A.用酶解法去除细胞壁获得原生质体
B.选择灭活病毒促进原生质体融合
C.用植物组织培养技术获得完整植株
D.对培育植株进行细胞染色体数目和形态鉴定
解析:植物体细胞杂交首先利用酶解法对要融合的植物细胞
进行去壁处理,获得原生质体,A 正确;利用离心、振动、电激
等手段诱导植物细胞融合,灭活病毒可促进动物细胞融合,B 错
误;利用植物组织培养技术培养杂种细胞可获得杂种植株,C 正
确;需对得到的植株进行细胞染色体数目和形态的鉴定,以确定
该植株是否为符合要求的杂种植株,D 正确。
答案:B
6.[2019·陕西省黄陵县中学高二期中]下面关于植物细胞工程
的叙述,正确的是( )
A.叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞
B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织
C.融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜
D.叶肉细胞脱离母体后,可以表现出全能性
解析:叶肉细胞脱分化后可形成愈伤组织,愈伤组织细胞是
高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组
织,A 正确;叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织,B 错误;
融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞壁,C 错误;高度分化的植
物细胞仍具有全能性,叶肉细胞经离体培养才可以形成完整的植
株,这才表现出全能性,D 错误。
答案:A
7.[2019·湖北高二期中]植物激素中生长素和细胞分裂素是启
动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。在植物组织培养过
程中,如何使用这两种激素更有利于胚状体的形成( )
A.先使用生长素,后使用细胞分裂素
B.同时使用
C.先使用细胞分裂素,后使用生长素
D.都不使用
解析:胚状体的胚芽、胚根、胚轴等结构完整,就像一颗种
子,已经出现了细胞分化,在植物组织培养过程中,同时使用生
长素和细胞分裂素可以使分化频率提高,因此更有利于胚状体的
形成。
答案:B
8.[2019·上海高考模拟]下列各项植物培养中,属于组织细胞
培养技术的是( )
A.无籽番茄的培育
B.无籽西瓜的培育
C.月季枝条嫁接到蔷薇开出月季花
D.胡萝卜块根培养成胡萝卜植株
解析:无籽番茄的培育属于植物激素的应用范围,A 错误;
三倍体无籽西瓜的培育属于多倍体育种,原理是染色体变异,B
错误;月季枝条嫁接到蔷薇开出月季花属于无性生殖的嫁接,C
错误;用胡萝卜块根细胞培养成了完整的植株,这体现了植物体
细胞具有全能性,属于植物组织细胞培养技术,D 正确。
答案:D
9.[2019·河南南阳中学高二期中]下面的简式表示植物组织培
养的大致过程,据此判断,正确的是( )
①――→脱分化②――→再分化③―→④
A.若①是番茄茎尖细胞,则④不能获得抗病毒植株
B.若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行直接繁育
会发生性状分离
C.若要提高细胞产物紫杉醇的产量,可取红豆杉细胞对获得
的③进行扩大培养
D.同一株植物不同部位的细胞经植物组织培养获得的愈伤组
织细胞基因型一定相同
解析:番茄茎尖细胞的病毒极少,甚至没有病毒,所以将番
茄茎尖细胞进行离体培养能获得脱毒植株,但不能获得抗病毒植
株,A 正确;若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行直
接繁育是有丝分裂,后代不会发生性状分离,B 错误;紫杉醇是
红豆杉的细胞产物,若要提高细胞产物紫杉醇的产量,可取红豆
杉细胞对获得的②愈伤组织进行扩大培养,C 错误;同一株植物
不同部位的细胞经植物组织培养获得的愈伤组织细胞基因型不一
定相同,如体细胞和花粉所得细胞基因型就不同,D 错误。
答案:A
10.[2019·广东金山中学高二月考]下列关于植物组织培养的
再分化的说法中,错误的是( )
A.再分化过程中,不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白
质
B.脱分化与再分化二者使用的培养基主要是激素用量及比例
的不同
C.再分化过程在实验室或植物组织培养车间进行,需要避光
处理
D.再分化过程中,核遗传物质没有发生改变,但 mRNA 有
变化
解析:再分化的实质是分化的过程,细胞内的基因选择性表
达,不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质,A 正确;决定
植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,因此
脱分化与再分化二者使用的培养基主要是激素用量及比例的不
同,B 正确;形成愈伤组织时要进行避光处理,但再分化过程是
形成根和芽等营养器官。芽的形成需要光照的参与,才能形成叶
绿素(叶绿素的形成过程需要光照),所以再分化过程需要光照,C
错误;再分化的实质是细胞分化,分化过程是基因选择性表达的
过程,该过程中核遗传物质没有发生改变,但 mRNA 有变化,D
正确。
答案:C
11.[2019·厦门市湖滨中学高二月考]植物细胞表现出全能性
的必要条件是( )
A.给予适宜的培养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
C.脱离母体后给予适宜的培养和外界条件
D.将成熟植物的细胞核移到去核的卵细胞中
解析:除给予适宜的营养和外界条件外,外植体还需要离体,
如在生物体内,因为基因的选择性表达,细胞不能表现出全能性,
而是分化成为不同的组织器官,A 错误;导入其他植物细胞的基
因属于基因工程技术,B 错误;植物细胞表现出全能性的条件是(1)
细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH 和无菌
环境等),(2)一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细
胞分裂素),C 正确;高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全
能性受到限制,但细胞核仍然保持着全能性,则将细胞核移植到
去核的卵细胞中能表达全能性,D 错误。
答案:C
12.[2019·河北高二月考]下列关于植物体细胞杂交技术的叙
述,错误的是( )
A.需要用酶解法制备原生质体
B.愈伤组织是一群高度分化的薄壁细胞
C.包含了有丝分裂和细胞分化的过程
D.植物体细胞杂交技术过程最后需用植物组织培养技术获得
杂种植株
解析:在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶
去掉植物细胞的细胞壁,以获得原生质体,然后进行植物原生质
体的融合,A 正确;愈伤组织是高度液泡化、无定形状态的薄壁
细胞组成的排列疏松、无规则的组织,B 错误;在利用植物体细
胞杂交技术培育杂种植株的过程中有细胞的有丝分裂和细胞分
化,C 正确;植物体细胞杂交过程中,需要利用植物组织培养技
术将杂种细胞培养成杂种植株,D 正确。
答案:B
二、非选择题(40 分)
13.(13 分)[2019·甘肃高考模拟]下图中的图Ⅰ为植物组织培
养流程图,图Ⅱ为植物组织培养过程的部分示意图,请回答下列
问题:
(1)从理论上讲,植物细胞有形成再生植株的可能性,这是
______________________的表现。
(2)图Ⅰa 代表________________过程。图Ⅰ中的②和图ⅡA 中
培养基上的培养物都是由无特定形态与功能的细胞组成,称为
________。
(3)图Ⅱ中 D 培养物已经形成幼体。请根据植物组织培养过程
对图Ⅱ重新排序:______________________。
(4)图Ⅱ中 B 中为胡萝卜根尖细胞,则培养成的新植株的叶片
的 颜 色 是 ________ , 这 说 明 根 尖 细 胞
______________________________。
(5)某高二生物兴趣小组用芦荟的新鲜茎的一部分作为材料进
行组织培养,愈伤组织能正常形成且以后继续长大,正常根和芽
却迟迟不能形成;你认为导致该情况出现的最可能的原因是
________。
A.葡萄糖、氨基酸等有机营养供应不足
B.培养环境光照、温度、pH 或氧气浓度不适宜
C.生长素和细胞分裂素比例不协调
D.无菌条件没有控制好
解析:(1)植物细胞有形成再生植株的可能性,这是植物细胞
的全能性的表现。(2)离体的植物器官或组织先脱分化形成愈伤组
织,愈伤组织继续进行培养,再分化成根或芽等细胞器,因此图
Ⅰa 代表脱分化过程。图Ⅰb 为再分化,图Ⅰ中的②和图ⅡA 中培
养基上的培养物都是由无特定形态与功能的细胞组成,称为愈伤
组织。(3)A 试管中是愈伤组织,B 是消毒后的外植体,C 是再分
化形成了根芽等器官,D 是形成植物幼体,植物组织培养过程是:
外植体(脱分化)→愈伤组织(再分化)→根芽→完整植物体,即:
B→A→C→D。(4)图Ⅱ中 B 中为胡萝卜根尖细胞,根尖细胞含有
该植物的一整套遗传物质,故含有控制叶片绿色性状的基因,因
此培养成的新植株的叶片的颜色是绿色的。(5)用芦荟的新鲜茎的
一部分作为材料进行组织培养,愈伤组织能正常形成且以后继续
长大,正常根和芽却迟迟不能形成,原因是:若葡萄糖、氨基酸
等有机营养供应不足,愈伤组织不能正常生长,A 错误;培养环
境光照、温度、pH 或氧气浓度不适宜,愈伤组织不能正常生长,
B 错误;用芦荟新鲜茎的一部分作为材料进行组织培养,能脱分
化形成愈伤组织,但不能再分化形成正常根和芽,说明再分化过
程出现问题,而决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素
(生长素和细胞分裂素)的种类和比例。因此,导致正常根和芽迟迟
不能形成的原因是生长素和细胞分裂素比例不协调,C 正确;无
菌条件没有控制好,不能正常形成愈伤组织,D 错误。
答案:(1)植物细胞的全能性
(2)脱分化 愈伤组织
(3)B→A→C→D
(4)绿色 含有控制叶片绿色性状的基因
(5)C
14.(15 分)在植物组织培养过程中,激素的添加已成为一种
常规的实验手段,已研究过的植物激素有:生长素、细胞分裂素、
赤霉素等。下表为某同学研究激素的使用顺序对实验结果的影响,
请回答下列相关问题:
使用顺序 实验结果
先使用 NAA,后使
用 KT
有利于细胞分裂,但细
胞不分化
先使用 KT,后使用
NAA A
同时使用 B
(1)植物激素中 生长素和细胞分裂素是 启动细胞分裂、
____________和________的关键性激素。该实验中属于细胞分裂
素类的是________。
(2)请将表格中 A 和 B 补充完整:A 为_____________,B 为
________________。若 NAA 和 KT 的用量比值适中时,促进
________的形成。
(3)用于离体培养的植物器官或组织称为________。若该实验
材料为菊花,则应对其进行______________(填“消毒”或“灭
菌”)。
(4)接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养,培养环境应注意
调节合适的________和________________。接种过程要注意在
________________旁进行。
解析:(1)根据题意及图表分析可知:生长素和细胞分裂素是
启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素,NAA 属于生长素
类,KT 属于细胞分裂素类。(2)先使用 NAA,后使用 KT,有利于
细胞分裂,但细胞不分化;先使用 KT,后使用 NAA,细胞既分
裂也分化;NAA 和 KT 同时使用,分化频率提高;NAA 和 KT 的
用量比值适中时,有利于愈伤组织的形成。(3)用于离体培养的植
物器官或组织称为外植体,组织培养过程中应对外植体进行消毒。
(4)接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养,培养期间应注意调节
合适的温度和光照时间;接种过程要注意在酒精灯火焰旁进行,
以免杂菌污染。
答案:(1)脱分化 再分化 KT
(2)细胞既分裂也分化 分化频率提高 愈伤组织
(3)外植体 消毒
(4)温度 光照时间 酒精灯火焰
15.(12 分)[2019·大庆市第十中学高二期末]如图是植物细胞
杂交过程示意图,请据图回答:
(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,分离出有活力的
原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法,也就是在温和的
条件下用________________________等分解植物的细胞壁。
(2) 人 工 诱 导 ② 过 程 原 生 质 体 融 合 的 化 学 方 法 是 用
________________等试剂作为诱导剂。动物细胞融合还常用到
________________作为诱导剂。
(3)③表示融合后的原生质体再生细胞壁,新细胞壁的产生与
细胞内________(细胞器)有密切关系。
(4) 图 中 ④ 过 程 表 示 ________________ , ⑤ 过 程 表 示
________________。
解析:(1)去除植物细胞壁时常用酶解法,植物细胞壁的主要
成分是纤维素和果胶,即用纤维素酶和果胶酶处理。(2)②表示人
工诱导原生质体融合。人工诱导原生质体融合的物理方法是离心、
振动、电刺激;化学方法是聚乙二醇。动物细胞融合与植物原生
质体融合的诱导方法类似,动物细胞的融合还常用到灭活的病毒
作为诱导剂。(3)植物细胞壁的形成与原生质体密切相关,③表示
融合后的原生质体再产生新的细胞壁,新细胞壁的产生与细胞内
高尔基体有密切关系。(4)④过程为植物组织培养的脱分化形成愈
伤组织,⑤为再分化形成完整植株。
答案:(1)纤维素酶、果胶酶
(2)聚乙二醇 灭活的病毒
(3)高尔基体
(4)脱分化 再分化