高中生物 第二章第一節(jié) 細胞工程概述學案 蘇教版選修3

第一節(jié)細胞工程概述

學習導航明目標、知重點難點

?簡述細胞工程的基本技術。(重、難點)

?舉例說出細胞工程的應用。(難點)

預習導學▼念庵臉用梳理教材?夯實基礎.

教材導讀JIAOCAIDAODU

一、閱讀教材P.完成細胞工程的發(fā)展

時間人物事件意義

1907年哈里森培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)組織開創(chuàng)了動物細胞培養(yǎng)的先河

1937年高特里特等離體培養(yǎng)胡蘿卜組織首次成功進行植物組織培養(yǎng)

將2個不同種煙草細胞原生獲得世界上第一個體細胞雜

1972年卡爾遜等

質(zhì)體融合交植株

將成年芬蘭白面母羊體細胞

1996年韋爾穆特等的細胞核移入蘇格蘭黑面母首次克隆出綿羊“多莉”

羊去核卵細胞中,進行培養(yǎng)

二、閱讀教材分析細胞工程的基本技術

1.概念

細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法,通過細胞或細胞器的水平上

的操作，按照人的意愿去改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的綜合性科學技術。

2.分類

植物細胞工程

(1)根據(jù)操作對象的不同

動物細胞工程

,植物組織培養(yǎng)技術

(2)根據(jù)所用技術不同|細胞融合技術

、細胞核移植技術

3.植物組織培養(yǎng)是指依據(jù)細胞全能性原理,在無菌條件下,分離植物的器官、組織、

細胞或原生質(zhì)體，并在培養(yǎng)基上培養(yǎng),在適宜的條件下使其發(fā)育成部分或完整植株的技術。

4.細胞融合技術是采用自發(fā)或人工的方法使兩個或多個細胞融合為一個細胞的技術。

常用的促融合方法有生物法、化學法和物理法等。植物細胞融合前還需要用纖維素酶等去除

細胞壁。

5.動物細胞核移植技術是把一個動物細胞的細胞核移入一個已經(jīng)去除細胞核的卵母細

胞中，使其重組并發(fā)育為一個新的胚胎，最終發(fā)育為一個動物個體的技術。

--------預---習---反---饋---------------------Y--U-X-I-FA-N--K-U-I-

￡1判一判

(D植物組織培養(yǎng)的過程不需在無菌條件下進行。(x)

(2)快速培養(yǎng)花卉及瀕危植物需要在離體條件下進行。(，)

(3)植物體細胞融合的最終目的是產(chǎn)生雜種植株。(V)

(4)植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生的新個體能保持親代的優(yōu)良性狀。(J)

(5)體細胞克隆技術培養(yǎng)的克隆動物屬于有性繁殖。(X)

的填一填

脫分化且再分化

￡°R°&

＞少離體葉片組織常愈傷組織吁體)

講纏身動口_________________________師生互動?—*

主題1植物組織培養(yǎng)技術[學生用書P23]

要點探究■YAODIANTANJIU

結合教材的內(nèi)容，完成下面的探究。

□探究1觀察并分析下面植物組織培養(yǎng)過程圖,理解植物組織培養(yǎng)的原理

胡蘿卜根A

培養(yǎng)基上

...的外廟探愈傷組方

成熟的胡江―?--------—盤口心

胡蘿卜幼體形成胚狀體

(1)該圖表示用胡蘿卜根韌皮部細胞培養(yǎng)成完整的正常植株的過程，體現(xiàn)了植物細胞的

全能性。

(2)培養(yǎng)材料：望、根公、幼嫩的葉片和花藥等。

(3)培養(yǎng)過程

離體的植物器官、組織、細胞或原生質(zhì)體月蛻”愈傷組織也1處根、芽或胚狀體一試

管苗。

①愈傷組織：是一團沒有特定形態(tài)、結構和功能,并處于旺盛分裂狀態(tài)的殖細胞。

②脫分化：指已經(jīng)分化的植物細胞形成愈傷組織的過程。

③再分化：愈傷組織重新被誘導分化形成根、芽等器官的過程。

(4)培養(yǎng)條件：體外無菌條件和必要的生長條件。

(5)培養(yǎng)目的：使離體植物細胞或組織生長、增殖與分化，發(fā)育成部分或完整植株的技

術。

□探究2根據(jù)探究1分析胡蘿卜根組織培養(yǎng)過程

主要過程：選材(選擇生長較好的胡蘿卜根作為材料)一消毒(體積分數(shù)為70%的酒精溶

液消毒30s-用無菌水洗凈一用體積分數(shù)為20%的次氯酸鈉溶液處理30min一用無菌水沖

洗多次)一接種(將外植體接種到適宜的培養(yǎng)基上)一誘導脫分化一誘導再分化一煉苗移植。

1.植物細胞的全能性

(1)實現(xiàn)全能性的條件

材料離體的植物細胞、組織或器官

培養(yǎng)基種類齊全、比例合適的營養(yǎng)物質(zhì)及一定的植物激素

外界條件無菌操作、光照

(2)細胞全能性的標志：由細胞發(fā)育成完整的個體。

(3)植物細胞表達全能性的條件

①具有完整細胞結構，處于離體狀態(tài)。

②在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素(主要是生長素、細胞分裂素等)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。

(4)影響脫分化、再分化的因素

細胞分裂素濃度與生長素濃度相當時：生成愈傷組織

植物

、“小《細胞分裂素濃度〉生長素濃度：促進發(fā)芽

激素

［細胞分裂素濃度〈生長素濃度：促進生根

2.植物組織培養(yǎng)過程

離體的植物器官、組織、細胞或原生質(zhì)體一定嵋蜜激素愈傷組織

含有不同騎照的培養(yǎng)基胚狀體或叢芽（試管苗）—M?o

-------命---題---突---破--------------------M-IN-G-T.l-TU--P-O-

□突破1植物細胞的全能性

1.下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學過程是（）

A.玉米種子萌發(fā)長成新植株

B.小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞

C.小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株

1）.胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株

解析：選I）。已分化的細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能叫做細胞的全能性。種子萌發(fā)長

成植株是由幼體到成體的正常生長發(fā)育過程，雖有細胞分化，但不能體現(xiàn)細胞的全能性，故

A項不符合題意；骨髓造血干細胞形成各種血細胞，僅僅是細胞分化的過程，沒有完整個體

的形成，體現(xiàn)不出細胞全能性，B項不符合題意；花粉離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株，經(jīng)歷了

細胞分化，體現(xiàn)的是花粉（生殖細胞）的全能性，沒有體現(xiàn)體細胞的全能性，C項不符合題意；

胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株，該過程既有細胞分化，又體現(xiàn)出體細胞

的全能性，D項符合題意。

□突破2植物組織培養(yǎng)的基本過程

2.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過程的順序及誘導的植物激素分別是（）

①體細胞全能性②離體植物器官、組織、細胞或原生質(zhì)體③根、芽④生長素和細

胞分裂素⑤生長素和乙烯⑥愈傷組織⑦再分化⑧脫分化⑨植物體

A.①②⑧⑥⑦③⑨④

B.①②⑦⑥⑧③⑨⑤

C.①⑥②⑨⑧③⑦⑤

D.①②⑨⑧⑥⑦③④

解析：選A。植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物體細胞的全能性；培養(yǎng)過程的順序是：離

體植物器官、組織、細胞或原生質(zhì)體經(jīng)脫分化形成愈傷組織，經(jīng)再分化形成根、芽等，進一

步形成植物體；誘導的植物激素是生長素和細胞分裂素.

口突破3植物組織培養(yǎng)中的注意事項

3.“取材消毒一愈傷組織培養(yǎng)一出芽一生根一移栽”。下列有關敘述，錯誤的是（）

A.消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又要注意減少消毒劑對細胞的傷害

B.在愈傷組織培養(yǎng)中加入細胞融合的誘導劑，可獲得染色體加倍的細胞

C.出芽是細胞再分化的結果，受基因選擇性表達的調(diào)控

D.生根時，培養(yǎng)基通常應含蔡乙酸等生長素類調(diào)節(jié)劑

解析：選B。消毒主要是為了殺死材料表面的微生物，同時要注意減少對植物細胞的傷

害，A項正確；植物細胞融合前必須先去除細胞壁才能誘導融合，直接在愈傷組織培養(yǎng)中加

入細胞融合的誘導劑，不能得到融合細胞，B項錯誤；出芽從細胞水平上看，是細胞分化的

結果，從分子水平上看，是基因選擇性表達的結果，C項正確；生長素類調(diào)節(jié)劑可促進愈傷

組織生根，因此生根時，培養(yǎng)基中應含有生長素類調(diào)節(jié)劑，D項正確。

主題2細胞融合技術[學生用書P24]

要點探究YAODIANTANJIU

□探究1觀察下圖，分析細胞融合技術過程

(1)融合原理：細胞膜的流動性。

(2)融合對象：兩個或多個不同細胞。

(3)促融合方法：生物法(如病毒誘導融合法)、化學法(如聚乙二醇誘導融合法)、物理

法(如電場誘導融合法)。

(4)融合結果：形成雜種細胞。

(5)融合過程：兩個或多個不同細胞的質(zhì)膜發(fā)生粘連、破裂一細胞質(zhì)發(fā)生融合一細胞核

發(fā)生融合一形成雜種細胞。

(6)融合意義：突破有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能。

□探究2結合教材“白菜一甘藍”的培育過程，歸納植物體細胞雜交的一般方法

解

薛

法

：

用

纖

維

素

施

桶

一

膠

果

一

一

8處

理

H—|植物體細胞融合卜?I植物組織培羽~H

,t.t

laiMML——|而理比較|」植物細胞|

I流動性r的全能性I

歸納提煉

1.植物體細胞雜交離不開植物組織培養(yǎng)。

2.植物體細胞雜交過程屬于無性生殖，遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾的遺傳定律。

(1)雜種植株遺傳物質(zhì)的變化：細胞融合屬于染色體變異，雜種植株的染色體數(shù)通常是

兩親本細胞染色體數(shù)目之和；染色體組數(shù)通常也是兩親本細胞染色體組數(shù)目之和，形成異源

多倍體。

(2)雜種細胞的類型有三種：AA、BB、AB,符合要求的只有AB。體細胞融合成功以后，

既能形成AB型雜種細胞，還能形成AA型和BB型兩種融合細胞，但只有AB型細胞是植物體

細胞雜交所形成的雜種細胞，因此在雜種細胞形成后還應有一個篩選過程.

3.植物體細胞雜交育種的優(yōu)點和局限性

(D優(yōu)點：克服遠緣雜交不親和的障礙。

(2)局限性：目前仍有許多理論和技術問題未解決，還不能讓雜種植物按照人們的需求

表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀。

-------命---題---突---破--------------------M-IN-G-T.l-TU--P-O-

□突破1細胞融合技術

1.植物細胞融合和動物細胞融合的比較中，正確的是()

A.誘導融合的方法完全相同

B.所用的技術手段完全相同

C.所采用的原理完全相同

D.都能形成雜種細胞

解析：選D。植物細胞融合與動物細胞融合都是兩種生物的體細胞融合，融合而成的細

胞都是雜種細胞。

的腮困局

幾種細胞融合方法的比較

類型

生物法化學法物理法

區(qū)別

皰疹病毒、仙臺病毒、

聚乙二醇、高濃度鈣

誘導劑天花病毒、腮腺炎病電場

離子等

毒等

常用方法仙臺病毒誘導融合法聚乙二醇誘導融合法電場誘導融合法

易培養(yǎng)，對各種動物頻率高，對細胞無毒

使用方便，誘導細胞

優(yōu)點細胞都適宜，融合率害作用，操作簡便，

融合頻率高

高可重復性好

有些病毒(如仙臺病

毒)不穩(wěn)定，在保存過有些物質(zhì)(如聚乙二

程中融合活性會降醇)有一定的毒性，對

缺點目前沒有發(fā)現(xiàn)

低；而且病毒進入細有些細胞(如卵細胞)

胞后，可能對細胞的不適用

生命活動產(chǎn)生干擾

□突破2植物體細胞雜交

2.科學家利用植物體細胞雜交技術成功獲得了番茄一馬鈴薯雜種植株，為了便于雜種

細胞的篩選和鑒定，科學家利用紅色熒光和綠色熒光分別標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。據(jù)圖回答下列問題：

…紅色熒

番茄①番茄原光標記

細胞一生質(zhì)體私超枯融合融合的原紋雜種圖愈傷里曾

馬鈴薯①馬鈴薯原光標記福生質(zhì)體細胞組織磔

細胞—生質(zhì)體

(1)植物體細胞雜交依據(jù)的生物學原理有

(2)過程①常用的方法是,細胞融合完成的標志是。

(3)植物原生質(zhì)體融合過程常利用化學試劑_______誘導融合，在鑒定雜種原生質(zhì)體時

可用顯微鏡觀察，當觀察到融合的細胞表面,

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③和過程④依次為,

過程④中的培養(yǎng)基常添加的植物激素有

(5)若番茄細胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細胞中含n條染色體，則“番茄一馬鈴薯”細

胞在有絲分裂后期含條染色體。若雜種細胞培育成的“番茄一馬鈴薯”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)細胞膜的流動性、植物細胞的全能性

(2)酶解法形成了新的細胞壁

(3)聚乙二醇(或PEG)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胞分裂素

(5)2(m+n)單倍體

曾瞄明時

植物細胞融合技術

(1)植物細胞融合前需要用纖維素酶和果膠酶等去除細胞壁。

(2)不同融合方法的目的是相同的，都是要獲得融合的細胞；不同融合方法所依據(jù)的原

理也是相同的，即都依據(jù)細胞膜的流動性。

(3)植物細胞融合后再生出細胞壁標志著植物細胞融合結束。

主題3細胞核移植技術［學生用書P25］

要點探究YAODIANTANJIU

根據(jù)下圖，分析細胞核移植技術。

(1)體細胞：提供細胞核。

(2)卵母細胞：提供細胞質(zhì)。

⑶操作儀器：顯微操作儀。

?小組討論］

(D細胞工程與基因工程的操作水平有什么不同？

提示：細胞工程的操作水平屬于細胞或細胞器水平，而基因工程的操作水平屬于DNA

分子水平。

(2)基因工程和細胞工程的變異分別屬于哪種變異類型？

提示：基因工程產(chǎn)生的變異屬于基因重組，細胞工程產(chǎn)生的變異屬于染色體變異。

細胞工程基本技術的比較

項目概念條件或操作手段結果

在無菌條件下分離植

物細胞或組織，將其

植物細放在適當培養(yǎng)基上，

無菌、離體、適當?shù)?/p>

胞與組給予必要的生長條形成新的組織、器官

培養(yǎng)基、必要的生長

織培養(yǎng)件，使其在體外繼續(xù)和個體

條件

技術生長、增殖與分化，

形成新的組織、器官

和個體的技術

是采用自然或人工的

促融合因子、植物細

細胞融方法，使兩個或多個

胞融合前需用纖維素形成雜種細胞

合技術不同細胞融合為一個

酶等去除細胞壁

細胞的技術

是將一個細胞的細胞

核轉(zhuǎn)移到另一個去除

細胞核

細胞核的卵母細胞

移植顯微操作儀重組形成新細胞

中，使受體細胞獲得

技術

新的遺傳信息，產(chǎn)生

新的生命現(xiàn)象的技術

命題突破MINGTlTUPO

1.下列關于細胞工程技術操作的敘述，不正確的是（）

A.操作水平是分子或細胞水平

B.培育瀕危植物和無毒作物都有兩個重要的過程

C.體細胞雜交植株的培育需要除去細胞壁

1）.核移植需要借助顯微操作儀對細胞核進行操作

解析：選A。細胞工程的操作水平是細胞水平。

2.下列有關細胞工程的說法，錯誤的是（）

A.美國科學家哈里森開創(chuàng)了動物細胞培養(yǎng)的先河

B.根據(jù)研究的對象不同，細胞工程主要包括植物組織培養(yǎng)、細胞融合、細胞核移植等

C.細胞工程在農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)以及在醫(yī)療領域都有廣泛的應用

D.細胞工程與其他生物工程關系密切，相輔相成

解析：選B。根據(jù)研究對象的不同，細胞工程領域可分為植物細胞工程、動物細胞工程

等；根據(jù)所使用技術的不同，細胞工程主要包括植物組織培養(yǎng)、細胞融合、細胞核移植等。

核心知識小結

［關鍵語句］

1.植物組織培養(yǎng)是在無菌且適宜的條件下使序

俗細胞或組織發(fā)育成部分或完整植株的技術。

［網(wǎng)絡構建］2.細胞融合技術依據(jù)的生物學原理是細胞瞟晅

源型性。常用的促融合方法有生物法、化學法和

細

胞

工物理法等。植物細胞融合前需要用纖維素酶等去

程

概

述

細胞工程的—I細胞融合I除細胞壁。細胞融合技術實現(xiàn)了不同物種間雜

基本技術

-I細胞核移植I交，形成了前所未有的新雜交物種。

3.植物組織培養(yǎng)的生物學原理是值物細胞具有

全能性，動物細胞核移植技術的原理是動物細胞

核具有全能性。

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［隨堂檢測］

□知識點一細胞工程的發(fā)展

1.下列技術中，一般不屬于細胞工程的是（）

A.1907年哈里森進行的蛙胚神經(jīng)組織培養(yǎng)

B.1972年卡爾遜獲得了體細胞雜交植株

C.1982年帕米特采用顯微注射技術獲得了巨型小鼠

D.1996年韋爾穆特利用核移植技術克隆出綿羊“多莉”

解析：選C。帕米特采用顯微注射技術將經(jīng)過重組的帶有大鼠生長激素基因的質(zhì)粒轉(zhuǎn)入

小鼠受精卵內(nèi)，并將早期胚胎植入小鼠體內(nèi)妊娠，分娩出了帶有大鼠生長激素基因的巨型小

鼠，這一實驗被認為是基因工程發(fā)展史上的一個里程碑。

□知識點二細胞工程的基本技術

2.胚狀體是在植物組織培養(yǎng)的哪一階段上獲得的（）

A.愈傷組織B.再分化

C.形成完整植株D.取離體組織

解析：選B。植物體的根、莖、葉細胞一般都具有全能性，在一定的營養(yǎng)和激素條件下,

可以脫分化形成愈傷組織。將愈傷組織轉(zhuǎn)接到含有不同激素成分的培養(yǎng)基上，就可以誘導其

再分化生成胚狀體或根、芽，所以胚狀體是在植物組織培養(yǎng)的再分化階段形成的。

3.下列對細胞全能性的表述，正確的是（）

A.離體的植物細胞均能表現(xiàn)出全能性

B.肝臟細胞是高度分化的動物細胞，沒有全能性

C.花粉可培育成單倍體植株是細胞全能性的表現(xiàn)

D.植物體內(nèi)細胞由于分化，全能性不能表達

解析：選C。離體的植物細胞要表現(xiàn)出全能性還需營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素和其他適宜外界

條件。肝臟細胞是高度分化的動物細胞，全能性受到限制，但其細胞核仍具有全能性。分化

的植物細胞具有全能性，但細胞要表達全能性必須要在一定條件下離體培養(yǎng)。

4.為了增加菊花花色類型，研究者從其他植物中克隆出花色基因C（圖1）,擬將其與質(zhì)

粒（圖2）重組，再借助農(nóng)桿菌導入菊花中。

A.用限制性核酸內(nèi)切酶歷。RI和連接酶構建重組質(zhì)粒

B.用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織，將C基因?qū)爰毎?/p>

C.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細胞

D.用分子雜交方法檢測C基因是否整合到菊花染色體上

解析：選配目的基因C和質(zhì)粒都有可被a或I切割的酶切位點，另外需要DNA連接

酶將切好的目的基因和質(zhì)粒連接起來，A項正確；愈傷組織全能性較高，是理想的植物受體

細胞，將目的基因?qū)胫参锸荏w細胞的方法通常為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，B項正確；質(zhì)粒中含有潮

霉素抗性基因，因此選擇培養(yǎng)基中應該加入潮霉素，C項錯誤；使用分子雜交方法可檢測目

的基因是否整合到受體染色體上，D項正確。

5.如圖表示利用植物體細胞雜交技術獲得雜種植物白菜一甘藍的過程，以下說法錯誤

的是（）

◎女◎

②

白菜體細胞

（2n=20）

正

在融

合

◎旦◎的原

生

質(zhì)體

甘藍體細胞

（2n=18）

A.①過程表示利用酶解法去除細胞壁獲得原生質(zhì)體的過程

B.②過程常用聚乙二醇誘導原生質(zhì)體融合

C.③過程中高爾基體活動旺盛

D.最終獲得的雜種植物體細胞內(nèi)含19條染色體

解析：選D。圖中①是去除細胞壁的過程，常利用酶解法（纖維素酶和果膠酶）去除細胞

壁獲得原生質(zhì)體，故A項正確；②是誘導原生質(zhì)體融合的過程，常用的誘導方法有物理法（電

刺激、離心、振動）和化學法（聚乙二醇），故B項正確：③是形成新細胞壁的過程，植物細

胞中高爾基體與細胞壁的形成有關，因此該過程中高爾基體活動旺盛，故C項正確；最終獲

得的雜種植物體細胞內(nèi)含有兩個親本的全部遺傳物質(zhì)，即含有20+18=38條染色體，故D

項錯誤。

6.中科院上海生理與生態(tài)研究所為“神舟”四號上一批特殊“新人”一一煙草細胞舉

辦了特殊的“婚禮”。將兩個“新人”放入融合室中，當充滿液體的融合室中加入直流電場,

兩個原本相互游離的細胞一下子就貼到了一起，開始“竊竊私語”。緊接著，在瞬間高壓脈

沖的作用下，細胞膜被擊出了小孔，透過這微小的通道，兩股細胞質(zhì)展開了“心靈的溝通”。

漸漸地，細胞核也扭捏著“親熱”起來，20min后，兩細胞已是你中有我，我中有你，一

個新的生命就這樣誕生了。地面實驗結果顯示：用于融合的兩個“新人”，一號開的是粉花,

二號開的是黃花。融合后的細胞再生植株開的是黃花，但性狀卻和一號相同（稱一號性狀，

另一個稱二號性狀）。請回答相關問題：

（1）由于細胞的密度不同，因此在地面上細胞配對融合非常困難。從理論上講，在太空

中細胞融合更容易，原因是o

（2）在“細胞婚禮”舉行前，必須對“新人”進行特殊處理，方法是。

在顯微鏡下觀察，“新人”的細胞膜融合在一起，細胞呈圓球狀，這是因為

（3）粉花和黃花、一號性狀和二號性狀屬于,一號性狀屬于。

（4）從染色體組成看，再生植株屬于體。

解析：（1）植物細胞融合的原理是細胞膜的流動性，即膜上分子運動，因此，在地面實

驗室中融合，因受到重力的影響，分子運動的方向、速度等都受到限制。（2）植物細胞融合

的實質(zhì)是原生質(zhì)體的融合，而細胞壁阻礙了這一過程，因此實驗中必須利用纖維素酶、果膠

酶等處理細胞，以除去細胞壁。（3）同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)稱為相對性狀，融合后的

雜種植物細胞中具有兩種性狀的相關基因，而表現(xiàn)出來的卻為一號性狀，因此可以判斷控制

一號性狀的基因在細胞中為顯性基因。

答案：（1）在微重力的條件下，重力的沉降現(xiàn)象消失了

（2）用纖維素酶、果膠酶等除去細胞壁沒有細胞壁，細胞膜具有流動性

（3）相對性狀顯性性狀（4）多倍

［課時作業(yè)］

一、選擇題

1,下列關于細胞工程技術的敘述中，錯誤的是（）

A.以細胞為基本單位進行操作

B.植物細胞間融合時需要去除細胞壁

C.核移植時主要借助顯微操作儀

I）.20世紀70?80年代已經(jīng)培育出動植物之間雜交的新品種

解析：選D。細胞工程發(fā)展到現(xiàn)在還沒有培育出動植物之間的雜交新品利體細胞的雜

交還只局限于在植物與植物、動物與動物、微生物與微生物之間進行。

2.下列關于運用植物組織培養(yǎng)技術產(chǎn)生新個體的敘述，錯誤的是（）

A.屬于無性生殖

B.主要理論依據(jù)是植物細胞具有全能性

C.培養(yǎng)過程中由于人工培養(yǎng)基含大量營養(yǎng)，不需光照就能發(fā)育成完整植株

D.人工培養(yǎng)基中含植物生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)物質(zhì)，包括礦質(zhì)元素、糖、維生素等

解析：選C。植物組織培養(yǎng)是根據(jù)植物細胞具有全能性的理論，利用植物離體的器官、

組織或細胞，在無菌和適宜的人工培養(yǎng)條件下，誘導出愈傷組織、不定芽、不定根，最后形

成完整的植株，屬于無性生殖。人工培養(yǎng)基中雖含有植物生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)物質(zhì)，但

仍需光照、溫度等條件。

3.當植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，下列有可能使

其表現(xiàn)出全能性，并發(fā)育成完整植株的是（）

A.細胞分裂素B.生長素

C.一定的營養(yǎng)物質(zhì)D.以上三者均是

解析：選D。植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基的組成有無機成分（水和無機鹽）、有機營養(yǎng)成分、

激素（生長素和細胞分裂素）、瓊脂。

4.韌皮部細胞是高度分化的植物細胞，用韌皮部細胞進行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織,

下列敘述錯誤的是（）

A.該愈傷組織是細胞經(jīng)過脫分化和細胞分裂形成的

B.該愈傷組織的細胞沒有全能性

C.該愈傷組織由排列疏松的薄壁細胞組成

D.該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結構

解析：選B。愈傷組織是由離體的植物器官、組織或細胞通過細胞分裂產(chǎn)生的，此過程

稱為植物細胞的脫分化。愈傷組織中的細胞排列疏松而無規(guī)則，主要是一種高度液泡化的呈

無定形狀態(tài)的薄壁細胞。愈傷組織具有全能性，在一定條件下繼續(xù)培養(yǎng)，細胞會發(fā)生再分化,

生成芽和根，進而發(fā)育成完整植株。愈傷組織的形態(tài)發(fā)生方式主要有不定芽方式和胚狀體方

式兩種。其中，胚狀體方式是指由愈傷組織細胞誘導分化出具有胚芽、胚根和胚軸的胚狀結

構，進而長成完整植株。

5.植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是（）

A.給予適宜的營養(yǎng)和外界條件

B.導入其他植物細胞的基因

C.脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件

D.將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵母細胞內(nèi)

解析：選C。植物細胞全能性得以表現(xiàn)的必要條件是細胞脫離母體、營養(yǎng)物質(zhì)和植物激

素以及適宜的外界條件。

6.植物體細胞雜交育種具有比一般雜交育種更為突出的優(yōu)點，如用此方法培育普通小

麥，會使育種過程簡單且時間大大縮短。這個優(yōu)點（）

A.使雜種細胞的全能性大大提高

B.使育種周期明顯縮短，減小了盲目性

C.克服了遠緣雜交不親和的障礙

D.能保持雜種優(yōu)勢

解析：選C。普通雜交育種一般只能在同種生物的不同基因型個體之間進行，由于不同

種生物之間存在生殖隔離，所以通過種間雜交育種很難實現(xiàn)。而植物體細胞雜交育種突破了

種間生殖隔離的限制，克服了遠緣雜交不親和的障礙，能產(chǎn)生出自然界中沒有的新品種。

7.下列關于細胞融合的敘述，不正確的是（）

A.采用自發(fā)或人工的方法使兩個或多個不同細胞融合為一個細胞

B.在促融合因子的作用下，僅僅使細胞核發(fā)生融合

C.常用的促融合因子有電場、聚乙二醇等

D.在植物細胞融合前需用纖維素酶等去除細胞壁

解析：選B。在促融合因子的作用下，細胞之間的細胞膜發(fā)生粘連、破裂，細胞質(zhì)發(fā)生

融合，進而發(fā)生核融合，形成雜種細胞。

8.我國科學工作者曾成功地將分別屬于兩個科的植物，煙草和菠菜雜交成功，從而獲

得一種新型的煙草品種。在此過程中，下列不是必需的是（）

A.雜交前要除去兩種細胞的細胞壁

B.原生質(zhì)體融合后，要選出煙草一菠菜融合細胞加以培養(yǎng)

C.要誘導愈傷組織進行再分化

D.原生質(zhì)體融合前要先脫分化

解析：選D。脫分化發(fā)生在原生質(zhì)體融合后，當形成新的細胞壁后再進行植物組織培養(yǎng)

的過程就發(fā)生了脫分化。

9.某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉，其技術路線為“取材一消毒一愈傷組

織培養(yǎng)一出芽一生根一移栽”。下列有關植物組織培養(yǎng)的敘述錯誤的是（）

A.植物組織培養(yǎng)過程中要注意細胞分裂素和生長素的適宜比例

B.用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物細胞原生質(zhì)體失去了全能性

C.同種植物的不同基因型個體的細胞全能性表達程度會大不相同

D.植物愈傷組織經(jīng)液體懸液培養(yǎng)可以得到具有胚性細胞特征的單細胞

解析：選B。用纖維素酶和果膠酶水解法只是破壞了細胞壁，獲得的植物細胞原生質(zhì)體

仍有全能性。

10.將甲、乙兩個物種的二倍體植物體細胞融合的雜交細胞，用植物組織培養(yǎng)的方法培

育成植株，此植株是（）

A.二倍體B.三倍體

C.四倍體D.單倍體

解析：選C。因甲、乙兩種植物均是二倍體，故由它們的體細胞融合成的雜交細胞及由

該細胞發(fā)育成的植株均含有四個染色體組。

11.下圖為植物組織培養(yǎng)過程，有關說法正確的是（）

A.實驗中②試管細胞全能性最高

B.④試管中培育出的個體都是純合子

C.①一②的過程需要光照

I）.①一④過程培養(yǎng)基保持不變

解析：選A。①試管中的組織塊經(jīng)脫分化形成②試管中的愈傷組織，愈傷組織是未分化

的細胞，全能性最高；植物組織培養(yǎng)屬于無性生殖，不改變基因型，所以產(chǎn)生的個體基因型

與母本是相同的，可能是純合子也可能是雜合子；脫分化形成愈傷組織的過程中需要避光培

養(yǎng)，不需要光照：在植物組織培養(yǎng)的不同階段需要的條件不同，培養(yǎng)基中所含有的物質(zhì)比例

也不同，如生長素和細胞分裂素比例適中時有利于形成愈傷組織，比例高時，有利于根的分

化。

12.超氧化物歧化酶（SOD）是一種源于生命體的活性物質(zhì)。如圖為人工培育含SOD植物

新品種的過程，相關敘述正確的是（）

植物細胞S°D基因

（一倍體）~新細胞丁愈傷組織夜*胚狀體一新品種

A.①過程只能用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導入SOD基因

B.②③過程所用的激素種類和比例都相同

C.SOD催化反應的機制是為反應提供活化能

D.圖示育種過程體現(xiàn)/植物細胞的全能性

解析：選D。目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ校恨r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道

法，A錯誤；②脫分化、③再分化過程所用的激素種類相同是細胞分裂素和生長素，但比例

不同，B錯誤；SOD催化反應的機制是為反應降低活化能，C錯誤；植物組織培養(yǎng)的原理是

植物細胞的全能性，D正確。

二、非選擇題

13.葉肉細胞原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)的主要過程可以用下面的圖解簡單表示，根據(jù)圖解

完成問題：

師川切解原生質(zhì)體懸仔液

純凈的原生質(zhì)闌里正|愈傷組織|K

(D圖解中“酶解”所用的酶應該包括________和。

(2)原生質(zhì)體的結構由___________________________________________三部分組成.

(3)在培養(yǎng)基的成分中，除了各種營養(yǎng)成分外，還必須含有、才

能誘導獲得愈傷組織。

(4)一般在培養(yǎng)基上培養(yǎng)24?48小時后，大部分原生質(zhì)體已再生出細胞壁?？梢酝ㄟ^取

樣，利用25%蔗糖溶液以及其他用具，通過――實驗來鑒別細胞壁是

否已經(jīng)再生。

解析：對植物細胞酶解的目的是除去細胞壁，植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，

因此酶解所需的酶是纖維素酶和果膠酶。原生質(zhì)體包括細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核三部分。在

植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中必須含有合適比例的生長素和細胞分裂素才能促使原生質(zhì)體形成

愈傷組織。植物細胞有無細胞壁再生，可以通過質(zhì)壁分離和復原的實驗來驗證。

答案：(1)纖維素酶果膠酶

(2)細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核

(3)生長素細胞分裂素

(4)植物細胞的質(zhì)壁分離和復原

14.如圖所示為胡蘿卜的韌皮部細胞通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下，形成

試管苗的培育過程。請據(jù)圖回答下列問題：

(1)要促進細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應有營養(yǎng)物質(zhì)和激素。營養(yǎng)物質(zhì)包括—

和小分子有機物，激素包括細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階段主要進行的分裂方式是

,B階段除了細胞分裂外，還進行細胞等。

(3)此過程要無菌操作，主要是指對進行滅菌消毒。B階段需要光照，原

因是___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)試管苗的根細胞沒有葉綠素，而葉的葉肉細胞具有葉綠素，這是的結

果。

(5)A、B兩過程能否在同一培養(yǎng)基上進行？o

解析：植物組織培養(yǎng)是用離體的植物組織、器官或細胞接種到經(jīng)消毒滅菌的培養(yǎng)基中，

培養(yǎng)基中含有供組織細胞生長發(fā)育所需要的無機物和小分子有機物，還有供調(diào)節(jié)細胞脫分化

和