2018-2019學(xué)年高中生物 第3章 細(xì)胞工程 第1節(jié) 植物細(xì)胞工程 第1課時(shí) 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)學(xué)案 北師大版選修3.docx

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第1課時(shí)植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)目標(biāo)導(dǎo)讀1.結(jié)合教材P47圖32和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，掌握植物組織培養(yǎng)技術(shù)。2.分析教材P49圖33，理解植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。重難點(diǎn)擊1.細(xì)胞全能性的含義及其在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用。2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)。3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。“春風(fēng)欲擅秋風(fēng)巧，催出幽蘭繼落梅”，素有“天下第一香”之稱的蘭花，以其優(yōu)美高雅的葉片和芳香艷麗的花朵，成為自古以來文人墨客吟詩作賦的對(duì)象。但是，蘭花在自然條件下播種繁殖的難度很大，需要較長時(shí)間才能獲得少量幼苗。如何才能滿足人們對(duì)蘭花的需求呢？科學(xué)家在細(xì)胞全能性的理論基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了蘭花快速繁殖的技術(shù)植物組織培養(yǎng)。植物組織培養(yǎng)是植物細(xì)胞工程的核心技術(shù)，植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)還有哪些？又在哪些方面得到了應(yīng)用呢？一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞的全能性，其含義是具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。2.技術(shù)類型(1)植物的細(xì)胞培養(yǎng)：對(duì)選定的植物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，主要的方法是細(xì)胞懸浮培養(yǎng)，是植物體細(xì)胞雜交、植物細(xì)胞核移植、顯微注射和細(xì)胞代謝產(chǎn)物大規(guī)模生產(chǎn)等技術(shù)的基礎(chǔ)。(2)原生質(zhì)體培養(yǎng)：利用纖維素酶和果膠酶去除植物的細(xì)胞壁，可以獲得原生質(zhì)體，原生質(zhì)體培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交和顯微注射技術(shù)的基礎(chǔ)。(3)花粉和花藥培養(yǎng)：快速選育出穩(wěn)定遺傳的植株。(4)植物離體胚培養(yǎng)：分為幼胚培養(yǎng)和成熟胚培養(yǎng)，常用于挽救遠(yuǎn)緣雜交的種子幼胚。3.實(shí)驗(yàn)：小麥種胚的組織培養(yǎng)(1)實(shí)驗(yàn)原理在特定的營養(yǎng)和激素條件下，小麥的種胚可以脫分化形成愈傷組織，然后再分化生成幼苗，進(jìn)而發(fā)育成完整的小麥植株。(2)方法步驟將小麥種子在水中浸泡過夜，在超凈工作臺(tái)上用次氯酸鈉溶液處理30 min后，立即用無菌水清洗23次。剝離種胚，接種到培養(yǎng)基上，封蓋培養(yǎng)瓶口。將培養(yǎng)瓶置于23 26 恒溫箱中避光培養(yǎng)，獲得愈傷組織。將生長狀態(tài)良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上，置于23 26 的恒溫箱中光照培養(yǎng)，獲得幼苗。當(dāng)幼苗生長到34 cm時(shí)，轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基上，繼續(xù)光照培養(yǎng)。對(duì)幼苗進(jìn)行7 d煉苗處理，然后移栽到土壤中。4.植物組織培養(yǎng)的概念在無菌和人工控制的條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，最終誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織、叢芽或完整的植株。以下是利用胡蘿卜的組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的過程，請(qǐng)分析：1.分別表示什么過程？答案脫分化、再分化。2.在植物組織培養(yǎng)過程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作？答案防止雜菌污染。雜菌能在培養(yǎng)基上迅速生長消耗營養(yǎng)，且有些雜菌會(huì)危害培養(yǎng)物的生長。3.若培養(yǎng)物取自植物的幼莖、葉片等含有葉綠體的部位，愈傷組織中是否會(huì)含有葉綠體？答案培養(yǎng)物經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞，故愈傷組織中不會(huì)含有葉綠體。4.植物組織培養(yǎng)中的脫分化階段，培養(yǎng)的組織細(xì)胞是自養(yǎng)型還是異養(yǎng)型？為什么？答案脫分化過程中細(xì)胞營異養(yǎng)生活，因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞沒有葉綠體，并且一般要避光培養(yǎng)，無法進(jìn)行光合作用。1.如圖所示為胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過無菌操作接入試管后，在一定的條件下，形成試管苗的培育過程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有營養(yǎng)物質(zhì)和激素。營養(yǎng)物質(zhì)包括_和小分子有機(jī)物，激素包括細(xì)胞分裂素和_兩類植物激素。(2)此過程依據(jù)的原理是_。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是_，B階段除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞_等。(3)此過程要無菌操作，主要是指對(duì)_進(jìn)行滅菌消毒。B階段需要光照，原因是_。(4)試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素，而葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因_的結(jié)果。答案(1)無機(jī)物生長素(2)細(xì)胞的全能性有絲分裂分化(3)培養(yǎng)基芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件(4)選擇性表達(dá)解析圖中A為脫分化過程，B為再分化過程。A過程需避光培養(yǎng)，B過程需光照培養(yǎng)。題后歸納植物組織培養(yǎng)的注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是避免微生物污染，所有實(shí)驗(yàn)用具需嚴(yán)格滅菌，確保實(shí)驗(yàn)過程無菌操作。(2)培養(yǎng)基中必須含有植物生長所必需的全部營養(yǎng)，如礦質(zhì)元素、糖、維生素等。(3)離體的植物細(xì)胞、組織和器官脫分化形成愈傷組織時(shí)，需避光培養(yǎng)；再分化時(shí)，卻要在光照條件下進(jìn)行。(4)再分化過程是先進(jìn)行生芽培養(yǎng)，再進(jìn)行生根培養(yǎng)。(5)植物激素，特別是生長素和細(xì)胞分裂素的配比對(duì)器官的發(fā)生具有一定的影響。比值高時(shí)，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低時(shí)，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值適中時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的生長，不分化。二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1.概念植物體細(xì)胞雜交就是將不同種的植物體細(xì)胞原生質(zhì)體在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成完整植物體的技術(shù)。2.原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。3.過程(1)用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁，制備原生質(zhì)體。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合：方法有物理法和化學(xué)法兩大類。物理法包括離心、振動(dòng)、電刺激等；化學(xué)法一般用聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)。(3)雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁的過程，這是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。(4)進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，獲得雜種植株。4.優(yōu)點(diǎn)：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)大了可用于雜交的親本組合范圍。5.未解決的問題：還不能讓雜種植物按人們的要求表現(xiàn)出親代的性狀。6.植物細(xì)胞工程的概念利用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，以植物細(xì)胞為基本單位進(jìn)行培養(yǎng)增殖或按照人們的意愿來改造細(xì)胞的某些生物學(xué)特征，從而獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合技術(shù)。下圖是兩種植物進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交的過程，請(qǐng)分析：1.將來自不同植物的兩個(gè)體細(xì)胞融合時(shí)，首先遇到的障礙是什么？怎樣解除此障礙？答案細(xì)胞壁阻礙細(xì)胞間的融合。用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。2.將兩個(gè)不同種的植物細(xì)胞A和B去除細(xì)胞壁后，經(jīng)一定的方法促融，常用的化學(xué)促融劑是什么？如果只考慮兩兩融合，可以形成幾種融合細(xì)胞？哪種融合細(xì)胞才是符合要求的？答案聚乙二醇；三種(AA、BB、AB)，AB融合細(xì)胞才是符合要求的。3.雜種植物在遺傳上有何特點(diǎn)？從染色體組成上看雜種植株的變異屬于哪一種？答案遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)親本，具有雙親的遺傳性狀。染色體數(shù)目變異。4.與傳統(tǒng)有性雜交相比，植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是什么？答案克服了植物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，打破了物種之間的生殖隔離。2.如圖為“番茄馬鈴薯”的培育過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A.獲得a、b細(xì)胞需要胰蛋白酶和果膠酶B.誘導(dǎo)a、b細(xì)胞融合的化學(xué)試劑一般用秋水仙素C.a、b細(xì)胞融合為c細(xì)胞的原理是生物膜具有流動(dòng)性D.d、e、f過程表示植物的組織培養(yǎng)過程，e、f分別為脫分化和再分化答案C解析植物體細(xì)胞在雜交之前，必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體；誘導(dǎo)a、b細(xì)胞融合的化學(xué)試劑一般用聚乙二醇；a、b細(xì)胞融合為c細(xì)胞的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性；d、e分別為脫分化和再分化。知識(shí)拓展體細(xì)胞雜交過程中涉及的遺傳知識(shí)(1)從生殖類型上看，植物體細(xì)胞雜交技術(shù)沒有生殖細(xì)胞的形成和結(jié)合，應(yīng)屬于無性生殖，變異類型應(yīng)是染色體數(shù)目的變異，但由于含有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)，因此具有兩個(gè)親本的遺傳性狀。(2)體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，不管染色體、基因組還是染色體組都采用直接相加的方法。 1.下列哪種細(xì)胞的全能性最容易得到表達(dá)()A.青蛙的皮膚細(xì)胞 B.胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞C.小白鼠的肝臟細(xì)胞 D.胡蘿卜的形成層細(xì)胞答案D解析細(xì)胞分化程度越低，全能性越容易表達(dá)，青蛙的皮膚細(xì)胞和胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞都是高度分化的細(xì)胞，小白鼠的肝臟細(xì)胞和胡蘿卜的形成層細(xì)胞都具有分生能力，但植物細(xì)胞的全能性比動(dòng)物細(xì)胞更容易表達(dá)，故胡蘿卜的形成層細(xì)胞的全能性最容易表達(dá)。2.如圖為植物組織培養(yǎng)過程，有關(guān)說法不正確的是()A.b試管中細(xì)胞全能性最高B.d試管中培育出的個(gè)體都是純合體C.ab的過程不需要光照D.ad的細(xì)胞分裂方式都是有絲分裂答案B解析試管中的試管苗來源相同，都是通過植物組織培養(yǎng)發(fā)育而成的，植株的基因型相同，但不一定是純合體。3.植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件和增殖方式是()A.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件；減數(shù)分裂B.導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因；有絲分裂C.將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)；減數(shù)分裂D.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件；有絲分裂答案D解析植物細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件：細(xì)胞離體和適宜的外界條件；一定的營養(yǎng)(無機(jī)、有機(jī)成分)和植物激素。植物細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成植物體的過程，包括脫分化和再分化兩個(gè)重要的步驟，在這兩個(gè)過程中細(xì)胞都是通過有絲分裂方式進(jìn)行增殖的，故選D。4.A種植物細(xì)胞(基因型為Aa)、B種植物細(xì)胞(基因型為Bb)去掉細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)兩種細(xì)胞的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細(xì)胞。則經(jīng)過組織培養(yǎng)得到的雜種植株是()A.二倍體，基因型為AaBbB.二倍體，基因型為AAaaBBbbC.四倍體，基因型為AaBbD.四倍體，基因型為AAaaBBbb答案C5.如圖表示植物組織培養(yǎng)過程，請(qǐng)回答下列問題：(1)圖中過程獲得的細(xì)胞是正常植物體經(jīng)_形成的，在這一過程中的染色體的變化是_。(2)要順利完成過程，除了需要各種無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要在培養(yǎng)基中加入_、_(兩類不同功能的物質(zhì))。該過程形成的細(xì)胞與正常體細(xì)胞相比，具有_的特點(diǎn)。(3)從過程的結(jié)果看，它的本質(zhì)是_。(4)某人在探究細(xì)胞脫分化和再分化的實(shí)驗(yàn)中，得到了如下結(jié)果：只有細(xì)胞分裂素時(shí)，組織塊產(chǎn)生愈傷組織細(xì)胞分裂素生長素時(shí)，愈傷組織不分化細(xì)胞分裂素生長素時(shí)，愈傷組織分化出芽細(xì)胞分裂素生長素時(shí)，愈傷組織分化出根由實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？_。答案(1)減數(shù)分裂染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，子細(xì)胞中染色體數(shù)目是親代細(xì)胞的一半(2)有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)植物激素排列疏松、高度液泡化、細(xì)胞壁薄(3)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(4)植物激素的種類和含量不同，對(duì)愈傷組織的形成和分化的影響不同基礎(chǔ)過關(guān)1.下列有關(guān)細(xì)胞全能性的含義的敘述，正確的是()A.每個(gè)生物體內(nèi)的所有細(xì)胞都具有相同的功能B.生物體內(nèi)的任何一個(gè)細(xì)胞都可以完成該個(gè)體的全部功能C.理論上，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能D.生物體的每個(gè)細(xì)胞都經(jīng)過產(chǎn)生、分裂、分化、生長、衰老、死亡的全過程答案C解析細(xì)胞全能性是指細(xì)胞中含有本物種的整套遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體的潛能。2.生物體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，這是因?yàn)?)A.細(xì)胞喪失了全能性B.基因的選擇性表達(dá)C.不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同D.在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化答案B解析生物體內(nèi)的細(xì)胞表現(xiàn)不出全能性，是因?yàn)榘l(fā)生了基因的選擇性表達(dá)而分化為不同的組織和器官。3.在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項(xiàng)條件一般是不需要的()A.消毒、滅菌 B.適宜的溫度C.充足的光照 D.適宜的養(yǎng)料和激素答案C解析由于此階段形成的是愈傷組織，并沒有形成具有根、莖、葉的植物體，因此一般不需要光照。4.植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化是指()A.植物體的分生組織通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的過程B.未成熟的種子經(jīng)過長期培養(yǎng)，長出幼苗的過程C.植物的器官、組織或細(xì)胞，通過離體培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織的過程D.取植物的枝芽培育成一株新個(gè)體的過程答案C解析植物細(xì)胞的脫分化就是讓已分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，而轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只募?xì)胞形成愈傷組織的過程。5.要想通過體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得雜種植株，下列各項(xiàng)步驟中正確的是()A.分離原生質(zhì)體誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合再生細(xì)胞壁組織培養(yǎng)雜種植株B.分離原生質(zhì)體原生質(zhì)體自然融合再生細(xì)胞壁組織培養(yǎng)雜種植株C.病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合組織培養(yǎng)雜種植株D.分離原生質(zhì)體脫分化再分化雜種植株答案A解析植物體細(xì)胞雜交技術(shù)首先要獲得不同生物的體細(xì)胞，用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁得到原生質(zhì)體，再通過物理法或化學(xué)法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合成雜種細(xì)胞，再經(jīng)組織培養(yǎng)形成雜種植株。6.下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的敘述中，不正確的是()A.用酶解法去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體B.誘導(dǎo)兩種植物細(xì)胞的原生質(zhì)體融合，進(jìn)而形成雜種細(xì)胞C.植物體細(xì)胞雜交的最終目的是獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物D.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以克服不同種間遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙答案C解析植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此可以用纖維素酶和果膠酶去掉細(xì)胞壁；原生質(zhì)體在物理法或化學(xué)法誘導(dǎo)下可融合成雜種細(xì)胞；植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得雜種植株。 能力提升7.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B.培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C.離體器官或組織的細(xì)胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織D.同一株綠色開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相同答案D解析綠色開花植物的細(xì)胞有兩種：體細(xì)胞和配子細(xì)胞，這兩種細(xì)胞所含的核型(基因)是不同的，同一株綠色開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可能不同。8.如圖表示四倍體蘭花葉片通過植物組織培養(yǎng)形成植株的過程，下列相關(guān)敘述中正確的是()A.和階段會(huì)發(fā)生減數(shù)分裂B.階段需生長素而階段需細(xì)胞分裂素C.階段有細(xì)胞增殖但無細(xì)胞分化D.此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為二倍體答案C解析圖中是脫分化，、是再分化，和階段會(huì)發(fā)生有絲分裂；階段和階段都需生長素和細(xì)胞分裂素，只是二者比例不同；此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為單倍體。9.下列關(guān)于植物體細(xì)胞雜交的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.不同種植物原生質(zhì)體融合的過程屬于植物體細(xì)胞雜交過程B.參與雜種細(xì)胞細(xì)胞壁形成的細(xì)胞器主要是線粒體和核糖體C.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可克服生殖隔離的限制，培育遠(yuǎn)緣雜交植株D.雜種植株表現(xiàn)出的性狀是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果答案B解析植物體細(xì)胞雜交就是將不同種的植物體細(xì)胞原生質(zhì)體在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成完整植物體的技術(shù)。雜種植株能具有兩種植物的性狀，但是由于基因的選擇性表達(dá)，其不能表現(xiàn)兩種植物所有的性狀，細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，形成過程與高爾基體有關(guān)。10.植株甲是二倍體水稻，利用植株甲獲得了植株乙，而后利用植株甲和乙又獲得了植株丙和丁。培養(yǎng)過程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A.用秋水仙素處理植株甲的雌蕊柱頭可獲得植株乙B.植株丙與植株丁的體細(xì)胞中染色體組的數(shù)目相同C.植株甲與植株乙正交和反交所得種子的胚乳的基因型不同D.獲得植株丙和植株丁的過程都屬于有性繁殖答案C解析用秋水仙素處理植株甲萌發(fā)的種子或幼苗可得到植株乙；圖示丙植株體細(xì)胞中染色體組數(shù)應(yīng)為3，而丁植株體細(xì)胞中染色體組數(shù)應(yīng)為6；獲得植株丙的過程為有性繁殖，獲得植株丁的過程為無性繁殖。11.科學(xué)家利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄馬鈴薯雜種植株，為了便于雜種細(xì)胞的篩選和鑒定，科學(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì)，其培育過程如圖所示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理有_。(2)過程常用的酶是_，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是_。(3)植物原生質(zhì)體融合過程常利用化學(xué)試劑_誘導(dǎo)融合，在鑒定雜種原生質(zhì)體時(shí)可用顯微鏡觀察，根據(jù)細(xì)胞膜表面熒光的不同可觀察到_種不同的原生質(zhì)體(只考慮細(xì)胞兩兩融合的情況)，當(dāng)觀察到_時(shí)可判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。(4)過程和過程依次為_，過程中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是_。(5)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含_條染色體。若雜種細(xì)胞培育成的“番茄馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于_植株。答案(1)細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性(2)纖維素酶和果膠酶再生出新的細(xì)胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)3融合的細(xì)胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光(4)脫分化和再分化生長素和細(xì)胞分裂素(5)2(mn) 單倍體解析(1)植物體細(xì)胞雜交包括原生質(zhì)體融合和培育雜種植株兩大步驟，兩者的原理分別是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。(2)去除細(xì)胞壁常用的酶是纖維素酶和果膠酶，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁。(3)化學(xué)促融劑是聚乙二醇，兩兩融合的原生質(zhì)體有三種：番茄番茄、馬鈴薯番茄、馬鈴薯馬鈴薯，其中雜種細(xì)胞的細(xì)胞表面有兩種顏色的熒光。(4)過程和過程分別表示脫分化和再分化，誘導(dǎo)細(xì)胞分化所用的植物激素主要是生長素和細(xì)胞分裂素。(5)“番茄馬鈴薯”體細(xì)胞有(mn)條染色體，有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍；由配子發(fā)育成的個(gè)體均為單倍體。12.玉米是雌雄同株異花的單子葉植物，是生產(chǎn)和科研的好材料?，F(xiàn)有兩個(gè)玉米品種，其基因型分別為yyRr和Yyrr?？茖W(xué)家將它們的花粉除去細(xì)胞壁后進(jìn)行原生質(zhì)體融合，再把這些融合細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，培育出了玉米新品種。請(qǐng)回答問題：(1)上述育種方法采用了_技術(shù)，這項(xiàng)研究的意義是_。(2)在植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除了有必要的營養(yǎng)物質(zhì)外，還必須添加_。培養(yǎng)過程中，融合細(xì)胞首先通過細(xì)胞分裂形成_，這個(gè)過程叫_。(3)在植物組織培養(yǎng)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)不同細(xì)胞所含蛋白質(zhì)種類和數(shù)量有明顯差異，其原因是_。(4)兩個(gè)品種的花粉進(jìn)行原生質(zhì)體融合后，可產(chǎn)生_種基因型的融合細(xì)胞(僅考慮兩兩融合)，這些融合細(xì)胞再經(jīng)過組織培養(yǎng)可以得到_種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。答案(1)植物體細(xì)胞雜交和植物組織培養(yǎng)克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(2)植物激素(細(xì)胞分裂素和生長素)愈傷組織脫分化(3)基因的選擇性表達(dá)(4)62解析利用兩個(gè)植物細(xì)胞融合培育新植株的技術(shù)為植物體細(xì)胞雜交，該技術(shù)可解決不同物種間因存在生殖隔離而不能自然雜交的問題。在細(xì)胞分化過程中，由于細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)，合成了不同種類的蛋白質(zhì)。植株yyRr可產(chǎn)生基因組成為yR和yr的兩種花粉，植株Yyrr可產(chǎn)生基因組成為Yr和yr的兩種花粉，考慮同種和不同種花粉間的兩兩融合，可獲得6種基因型的融合細(xì)胞，即yyRR、yyrr、YYrr、yyRr、YyRr、Yyrr，這些細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)后得到的新品種中，共有4種表現(xiàn)型，其中有2種與親本不同。13.通過細(xì)胞工程技術(shù)，利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(shì)(甲耐鹽、乙高產(chǎn))，培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)流程并回答問題：(1)A是_酶，B是_，D是具有_優(yōu)良性狀的胚狀體或叢芽。D長成的幼苗需要選擇的原因是_。(2)由C形成植株的過程利用了_技術(shù)，形成愈傷組織需要經(jīng)過_過程，愈傷組織形成D需要經(jīng)過_過程。整個(gè)培養(yǎng)過程要在_條件下進(jìn)行。(3)植物體細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是_。目前植物體細(xì)胞雜交還存在許多問題沒有解決，如_，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。答案(1)纖維素酶和果膠融合的原生質(zhì)體耐鹽有耐鹽高產(chǎn)和耐鹽不高產(chǎn)兩種(2)植物組織培養(yǎng)脫分化再分化無菌(3)再生出新的細(xì)胞壁不能按照人的意愿表達(dá)出兩個(gè)親本的性狀克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙解析圖中A是用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，B是融合的原生質(zhì)體，C是雜種細(xì)胞，D是具有耐鹽性狀的雜種植株。 真題體驗(yàn)14.(2013新課標(biāo)，40節(jié)選)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物。回答下列問題：(1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用_酶和_酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的_，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成_組織，然后經(jīng)過_形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為_。(2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是_。答案(1)纖維素果膠原生質(zhì)體愈傷再分化(分化)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(2)體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會(huì)異常，而后者染色體聯(lián)會(huì)正常解析(1)該新型藥用植物是通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的。要獲得有活力的原生質(zhì)體才能進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交，因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細(xì)胞壁，然后用PEG化學(xué)誘導(dǎo)劑(物理法：離心、振動(dòng)等)誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合。然后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得雜種植株，植物組織培養(yǎng)的主要過程是：先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植物體，利用了植物細(xì)胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是兩個(gè)物種，二者不能通過有性雜交產(chǎn)生可育后代，原因是甲、乙有性雜交所產(chǎn)生的后代在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)異常，不能產(chǎn)生可育的配子。而植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的雜種植株，在減數(shù)第一次分裂過程中能夠進(jìn)行同源染色體配對(duì)，產(chǎn)生可育的配子。