第第3 3讲讲 植物细胞工程植物细胞工程 一、植物组织培养相关知识总结续表 【例1】(2011石家庄质检)下列四个选项中，没有采用植物组织培养技术的是()A采用花药离体培养得到单倍体植株B用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株C人工种子的培育过程D运用细胞工程培育“番茄马铃薯”杂种植株【解析】用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株属于多倍体育种，该过程处理的是种子或幼苗，处理对象能自我生长，无需再进行组织培养。B 二、植物体细胞杂交过程第一步原生质体的制备(酶解法)第二步原生质体融合(物化法)第三步杂种细胞的筛选与培养第四步杂种植株诱导与鉴定意义克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围应用白菜甘蓝、番茄马铃薯续表 【例2】下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确的是() A用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 B诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞 C植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物 D植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍C 【解析】去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶；原生质体融合后经过一次有丝分裂产生出细胞壁标志着杂种细胞的形成；植物体细胞杂交的目的是为了获得杂种植株；植物体细胞杂交不经过有性生殖过程，所以可以克服远缘杂交不亲和的障碍。植物组织培养和植物体细胞杂交的比较续表1.(2009浙江)用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是( ) A都需用CO2培养箱 B都须用液体培养基 C都要在无菌条件下进行 D都可体现细胞的全能性 C【解析】动、植物成体的体细胞进行离体培养都要在无菌条件下进行；动物成体的体细胞离体培养用液体培养基，不能体现细胞的全能性；植物成体的体细胞离体培养不一定用液体培养基，能体现细胞的全能性。故C正确。 2.(2011江苏)下列有关植物组织培养的叙述，正确的是( )A愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得D【解析】愈伤组织是在植物组织培养过程中，已经分化的细胞经过诱导失去其特有的结构和功能而转变成的未分化的细胞；二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到的是单倍体植株，只有一个染色体组的植物是高度不育的；人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽或腋芽经过人工薄膜包装后得到的。 3.(2010全国新课标)请回答： (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的_，繁殖种苗的速度_。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部_。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超洁净工作台上进行，其原因是避免_的污染。 (3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗_，而与_配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是_(脱落酸、2,4D)。遗传特性快遗传信息微生物生根细胞分裂素2,4D (4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是_，单株鲜重的变化趋势是_。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量_(能、不能)满足自身最佳生长的需要。逐渐减弱先增加后下降不能 (5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应_(降低、增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。 【解析】(1)植物的微型繁殖技术又叫做快速繁殖技术，它能够保持品种的遗传特性。 (2)在植物组织培养技术中，首先要做到无菌条件下进行，避免微生物污染培养环境。 (3)生长素可诱导生根。细胞分裂素与生长素配比适宜时可促进芽的生长及分化。降低4.(2010重庆)明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开发利用的方法有(多选)( )A设计细胞培养反应器，实现药用成分的工厂化生产B大量培养愈伤组织，直接提取药用成分C大规模栽培组织培养苗，获取药用成分D利用组织培养获得胚状体，制成人工种子ABCD【解析】本题考查了植物组织培养技术的应用。对明党参进行保护性开发可采用设计细胞培养反应器的方法，也可通过大量培养愈伤组织，直接提取，还可通过大量培育组织培养苗而获取药用成分，还可获取人工种子进行大面积种植，正确选项为ABCD。 5.下图为“白菜甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是( )DA图示“白菜甘蓝”植株不能结子B愈伤组织的代谢类型是自养需氧型C上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程D“白菜甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果【解析】白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育的“白菜甘蓝”杂种植株中2个染色体组来自白菜，2个染色体组来自甘蓝，因此“白菜甘蓝”属于异源四倍体，是可育的，能结子；愈伤组织不能进行光合作用产生有机物，因此愈伤组织的代谢类型是异养需氧型；上述过程包括去壁、原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成“白菜甘蓝”幼苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程中有有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程；对个体来说，任何性状都是基因选择性表达的结果。 6.(2011南通模拟)下列有关植物体细胞杂交技术的描述，不正确的是( )A利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株B获得原生质体的过程中需要纤维素酶和果胶酶C通常用聚乙二醇或灭活病毒诱导原生质体融合D可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞 C【解析】灭活病毒是诱导动物细胞融合的方法，而不能诱导植物细胞原生质体融合。 7.野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研究，用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。据图分析回答问题：(1)过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解，其中“酶解”所用的酶应该包括 。(2)过程需要用聚乙二醇(PEG)，其目的是 。(3)请用文字和箭头表示出技术过程的实验流程 。由此过程可以看出植物细胞有形成再生组织的可能性，这是 的表现。纤维素酶和果胶酶诱导原生质体融合植物细胞全能性杂种细胞 愈伤组织 胚状体 幼苗 脱分化再分化(4)一般在培养基上培养2448小时后，大部分原生质体已再生出细胞壁。可以取样，通过 实验来鉴别细胞壁是否已经再生。(5)运用植物体细胞杂交法的最大的好处是 。质壁分离与复原可克服远缘杂交不亲和的障碍【解析】去除植物细胞壁应用的酶为纤维素酶和果胶酶，诱导融合可用聚乙二醇。表示植物组织培养。检验是否再生细胞壁，可利用质壁分离与复原实验。