2019-2020年高中生物 專題二 細胞工程 第5課時 植物細胞工程的基本技術學案 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中生物 專題二 細胞工程 第5課時 植物細胞工程的基本技術學案 新人教版選修3 [目標導讀]　1.簡述植物組織培養(yǎng)技術的原理和過程。2.結合教材P36圖2—5，描述植物體細胞雜交技術的原理和過程。 [重難點擊]　1.植物組織培養(yǎng)的原理和過程。2.植物體細胞雜交的原理。 1．將分離得到的成熟胡蘿卜的韌皮部細胞進行培養(yǎng)，由單個細胞發(fā)育成完整的新植株，如圖所示，請分析： 分離出來的植物根細胞形成細胞團的分裂方式是有絲分裂，從單個高度分化的植物細胞發(fā)育成一個植株，這說明植物細胞具有全能性。一棵玉米種子長成植株能稱為全能性嗎？不能。 2．簡述細胞全能性的概念。 答案　細胞的全能性是指已經分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。 3．構成細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，細胞膜的結構特性是具有一定的流動性。 [課堂導入]　 如圖為“一藤雙生”植物，一端長著番茄，另一端長著土豆，這是用嫁接技術繁殖的，人們也曾利用植物細胞融合技術培育出番茄－土豆，但是很遺憾的是沒有像圖中這樣遂人愿，但畢竟為作物新品種的培育提供了新的思路。今天我們就來學習植物細胞工程。 探究點一　細胞工程和植物組織培養(yǎng)技術 1．細胞工程的概念 原理和方法 細胞生物學和分子生物學 操作水平 細胞水平或細胞器水平 目的 按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品 分類 植物細胞工程和動物細胞工程 2.植物細胞工程的理論基礎——細胞的全能性 (1)細胞的全能性是指具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。 (2)體細胞未表現(xiàn)全能性的原因：基因的選擇性表達。 小貼士　在生物體的所有細胞中，受精卵的全能性是最高的。生殖細胞，尤其是卵細胞，雖然分化程度較高，但是仍然具有較高的潛在全能性。如蜜蜂的孤雌生殖，自然界偶然出現(xiàn)的單倍體玉米等。體細胞的全能性比生殖細胞低得多，尤其是動物。高度分化的動物體細胞的全能性受到限制，嚴格來說只有高度分化的動物細胞的細胞核才具有全能性?？寺⊙虻某晒?，利用的就是高度分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。 3．胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程 (1)實驗原理 植物細胞一般都具有全能性，在一定的營養(yǎng)和激素條件下，可以經過脫分化和再分化，進而發(fā)育成完整的植株。 (2)方法步驟 ①取材：消毒后選取根的形成層部位，切取1 cm3左右的小塊，因為該部位容易誘導形成愈傷組織。 ②接種：將組織塊接種到誘導培育基上，誘導出愈傷組織。 ③培養(yǎng)：在23～26 ℃恒溫避光條件下培養(yǎng)一段時間，再將愈傷組織轉接到分化培養(yǎng)基上培養(yǎng)誘導出試管苗。 a．脫分化：讓已經分化的細胞，經過誘導后，失去其特有的結構和功能而轉變成未分化細胞的過程，進而形成愈傷組織。 b．再分化：愈傷組織在一定的培養(yǎng)條件下，又可以再分化出幼根和芽，進而形成完整的小植株。 ④移栽：將試管苗移栽到大田，培養(yǎng)成正常植株。 4．組織培養(yǎng)的概念：在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導其產生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。 歸納提煉 1．組織培養(yǎng)的一般步驟 離體的植物組織、器官、細胞愈傷組織胚狀體或叢芽―→試管苗。 2．進行植物組織培養(yǎng)時應注意的五個問題 (1)無菌：植物組織培養(yǎng)成功的關鍵是避免微生物的污染，所有實驗用具要嚴格滅菌，接種過程進行嚴格的無菌操作。 (2)取材：外植體的遺傳特征、取材位置都會影響愈傷組織的再分化能力。 (3)營養(yǎng)比：培養(yǎng)基中必須含有植物生長發(fā)育所需要的全部營養(yǎng)物質，其中生長素和細胞分裂素用量的比例對器官的生成起決定作用。 (4)光照時期：愈傷組織培養(yǎng)最初避光培養(yǎng)，后期見光培養(yǎng)。 (5)培養(yǎng)順序：試管苗培養(yǎng)，要先進行生芽培養(yǎng)，再進行生根培養(yǎng)，試管苗培養(yǎng)要在光照條件下進行。 3．植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用 生長素/細胞 分裂素的比值 作用效果 比值高時 有利于根的分化，抑制芽的形成 比值低時 有利于芽的分化、抑制根的形成 比值適中時 促進愈傷組織的形成 活學活用 1．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，在一定的條件下，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)物質和激素。營養(yǎng)物質包括________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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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，這是基因__________的結果。 答案　(1)無機物　生長素　(2)細胞的全能性　有絲分裂　分化　(3)培養(yǎng)基　芽發(fā)育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照條件　(4)選擇性表達 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消毒滅菌的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)基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，還有供調節(jié)細胞脫分化和再分化的細胞分裂素和生長素。由外植體發(fā)育到試管苗，脫分化階段細胞進行有絲分裂，再分化階段愈傷組織經細胞有絲分裂和細胞分化形成試管苗，此階段需要光照，原因是葉中葉綠素的合成需要光照條件。 探究點二　植物體細胞雜交技術 經過長期的實驗，科學家們采用體細胞雜交的方法，終于得到了“番茄—馬鈴薯”雜種植株。閱讀教材，回答下列問題。 1．植物體細胞雜交技術的一般流程 (1)獲得原生質體：植物細胞放在含有纖維素酶、果膠酶的無菌混合酶液中消化數(shù)小時，再用過濾、離心、洗滌去除酶液，純化原生質體。 (2)誘導原生質體融合 ①過程：原生質體融合包括細胞膜融合→細胞質融合→細胞核融合。 ②方法 a．物理法：如離心、振動、電激等。 b．化學法：聚乙二醇(PEG)能夠使原生質體緊密接觸，導致細胞膜融合。 ③融合成功的標志：雜種細胞再生出細胞壁。 (3)對雜種細胞進行組織培養(yǎng) 2．植物體細胞雜交的原理 原生質體融合的過程利用了細胞膜的流動性，雜種細胞發(fā)育成雜種植株利用了細胞的全能性。 3．該技術的目的和優(yōu)點 (1)植物體細胞雜交的終點：培育成雜種植株，而不是形成雜種細胞就結束。 (2)在育種上應用時最大的優(yōu)點：克服遠緣雜交不親和的障礙。 4．植物組織培養(yǎng)過程為什么要嚴格控制無菌？ 答案　因為細菌等小生物比植物細胞生長繁殖快，而且會產生毒素，使培養(yǎng)的植物細胞很快中毒死亡。 歸納提煉 1．植物體細胞雜交流程圖解 2．植物體細胞雜交過程中無有性生殖細胞的結合，屬于無性繁殖。 3．只考慮兩個原生質體的融合，如A、B兩種原生質體發(fā)生融合后的細胞有：原生質體A與A的融合、B與B的融合和A與B的融合。所以需要經過篩選才能得到雜種細胞。 4．體細胞雜交植物的染色體組數(shù) (1)染色體組數(shù)目＝甲、乙兩個細胞內染色體組數(shù)之和，染色體數(shù)目增加，屬于染色體數(shù)目的變異。 (2)植物體細胞雜交后的植物，有幾個染色體組就稱為幾倍體。 活學活用 2．下圖為植物細胞融合及組織培養(yǎng)過程示意圖。據(jù)圖判斷下列說法的正誤。 (1)植物體細胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服遠緣雜交不親和的障礙(　　) (2)雜種細胞經過④和⑤過程可以培育成雜種植株說明雜種細胞具有全能性(　　) (3)盡管愈傷組織可以進行光合作用，但其培養(yǎng)基中仍需要糖類、氨基酸等有機營養(yǎng)(　　) (4)若A的基因型為Rr，B的基因型為Yy，則最終形成的雜種植株的基因型為RrYy(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)　(4)√ 解析　植物體細胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服遠緣雜交不親和的障礙；雜種細胞經過脫分化和再分化過程可以培育成雜種植株，說明雜種細胞具有全能性。愈傷組織沒有形成葉綠體，不能進行光合作用，所以其培養(yǎng)基中需要糖類、氨基酸等有機營養(yǎng)；若A的基因型為Rr，B的基因型為Yy，則最終形成的雜種植株的基因型為RrYy。 1．下列屬于組織培養(yǎng)的是(　　) A．花粉培養(yǎng)成單倍體植株 B．芽發(fā)育成枝條 C．根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū) D．未受精的卵發(fā)育成植株 答案　A 解析　植物組織培養(yǎng)是指利用離體的植物細胞、組織、器官等，在人工條件下，經過脫分化和再分化形成完整植株的過程。 2．植物組織培養(yǎng)中的“脫分化”過程是指(　　) A．已休眠的種子經過處理使種子盡快萌發(fā)的過程 B．植物根尖、莖尖等處分生組織細胞有絲分裂產生新細胞后分化為各種組織 C．愈傷組織細胞分化為根與莖的過程 D．離體的植物組織、細胞培養(yǎng)產生愈傷組織的過程 答案　D 解析　脫分化指讓已經分化的細胞，經過誘導后，失去其特有的結構和功能而轉變成未分化細胞的過程。A、B、C都是細胞分裂、分化的過程。 3．植物體細胞雜交要先除去細胞壁的原因是(　　) A．植物體細胞的結構組成中不包括細胞壁 B．細胞壁使原生質體失去活力 C．細胞壁阻礙了原生質體的融合 D．細胞壁阻礙了原生質體的發(fā)育 答案　C 解析　細胞壁的存在阻礙了原生質體的融合，所以植物體細胞雜交要先除去細胞壁。 4．“白菜—甘藍”是科學家用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短、耐熱性強和易儲存等優(yōu)點。如圖是“白菜—甘藍”培育過程示意圖，請完成下列問題： (1)由雜種細胞D培育成“白菜—甘藍”植株，采用的技術手段是________________。該過程說明植物細胞具有____________________。 (2)要制備“白菜—甘藍”的人工種子，要在d步驟選取具有生根發(fā)芽能力的____________________結構，包裹上人造種皮即可。 (3)在d過程培養(yǎng)中，培養(yǎng)基的成分通常包括水、______________、有機營養(yǎng)和__________________等，同時，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，另一個成功的關鍵是操作過程中必須保證____________________________________。 (4)在a過程中誘導原生質體融合最常用的誘導劑是____________________，融合依據(jù)的原理是________________________。 答案　(1)植物組織培養(yǎng)　全能性　(2)胚狀體　(3)無機營養(yǎng)　植物激素　無菌　(4)聚乙二醇(PEG)　細胞膜的流動性 解析　(1)由雜種細胞培養(yǎng)成雜種植株采用的方法是植物組織培養(yǎng)技術，依據(jù)的原理是植物細胞的全能性。 (2)當愈傷組織誘導形成胚狀體時，包裹上人工種皮即制得人工種子。 (3)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基成分有水、無機營養(yǎng)、有機營養(yǎng)、植物激素等，在操作過程中一定要保證無菌。 (4)誘導細胞融合常用的方法有物理法和化學法，常用的誘導劑是聚乙二醇(PEG)，融合的原理是細胞膜的流動性。 基礎過關 知識點一　細胞的全能性 1．下列有關細胞全能性的敘述，不正確的是(　　) A．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高 B．生物體內細胞由于分化，全能性不能表達 C．卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高 D．植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性 答案　C 解析　生物體的所有細胞中，受精卵的全能性最高；卵細胞雖然分化程度很高，但仍具有較高的全能性；而體細胞的全能性比生殖細胞低得多。 2．下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是(　　) ①用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞發(fā)育成了可育的植株 ②植物用種子進行繁殖?、蹮煵莼ㄋ庪x體培養(yǎng)得到了單倍體植株 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 答案　B 解析　用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞發(fā)育成了可育的植株及煙草花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株都采用植物組織培養(yǎng)技術，都體現(xiàn)了植物細胞的全能性。而種子是綠色開花植物的一種器官，是通過有性生殖形成的，因此，植物用種子進行繁殖沒有體現(xiàn)植物細胞的全能性。 知識點二　植物組織培養(yǎng) 3．要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株，下列哪項是不需要的(　　) A．具有完整細胞核的細胞 B．離體狀態(tài) C．導入外源基因 D．一定的營養(yǎng)物質和激素 答案　C 解析　組織培養(yǎng)三個條件：離體、營養(yǎng)物質和激素、無菌，但所用體細胞必須結構完整，無需導入外源基因。 4．胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程中進行無菌操作的步驟是(　　) ①超凈工作臺上胡蘿卜切段用酒精溶液消毒30 s?、谧詠硭疀_洗胡蘿卜根　③酒精棉球擦手?、艽温人徕c溶液處理胡蘿卜切段30 min后，用無菌水沖洗?、轃o菌濾紙吸去胡蘿卜段表面的水分 A．①②④⑤③ B．②③①④⑤ C．①②③④⑤ D．②③⑤④① 答案　B 解析　在組織培養(yǎng)實驗中，一定要強調所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作。 5．下面是將四倍體蘭花的葉片通過植物組織培養(yǎng)形成植株的示意圖，相關敘述中正確的是(　　) A．②階段會發(fā)生減數(shù)分裂過程 B．①階段需要生長素而③階段需要細胞分裂素 C．此過程體現(xiàn)植物細胞具有全能性 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　②階段形成胚狀體是細胞分裂和分化的結果，不會發(fā)生減數(shù)分裂過程；①③階段都需要生長素和細胞分裂素的參與，但不同階段需要的比例不同；花藥離體培養(yǎng)得到的植株為單倍體；此過程是由離體的結構發(fā)育成完整植株，因此體現(xiàn)了植物細胞的全能性。 6．下列關于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是(　　) A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調節(jié)滲透壓 B．培養(yǎng)基中的生長素和細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胞都必須經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胞經培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因組成相同 答案　D 解析　綠色開花植物的細胞有兩種：體細胞和配子細胞，這兩種細胞所含的核型(基因)是不同的，同一株綠色開花植物不同部位的細胞經培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因組成可能不相同。 知識點三　植物體細胞雜交 7．植物體細胞融合完成的標志是(　　) A．產生細胞壁 B．細胞質發(fā)生融合 C．細胞核發(fā)生融合 D．細胞膜發(fā)生融合 答案　A 解析　植物體細胞融合的過程既有細胞膜、細胞質的融合，又有細胞核的融合。一般地，植物細胞最外層為細胞壁，融合前應去掉細胞壁，融合成功的標志是再生出新的細胞壁。 8．將煙草和大豆的原生質體混合后，將原生質體轉移到適當?shù)呐囵B(yǎng)基上培養(yǎng)，使原生質體再生出細胞壁，這時，在細胞混合物中，可用顯微鏡觀察到的細胞有(　　) ①煙草—大豆雜種細胞?、跓煵菁毎、鄞蠖辜毎? ④煙草—煙草細胞?、荽蠖埂蠖辜毎? A．① B．①②③ C．①④⑤ D．①②③④⑤ 答案　D 解析　原生質體間的融合，可以是同種細胞之間，也可以是非同種細胞之間；原生質體有可能發(fā)生融合，也可能不發(fā)生融合。綜合以上兩點，①②③④⑤均有可能存在。 能力提升 9．下列有關細胞全能性的含義的敘述，正確的是(　　) A．每個生物體內的所有細胞都具有相同的功能 B．生物體內的任何一個細胞可以完成該個體的全部功能 C．生物體的每一個活細胞都具有發(fā)育成完整個體的潛能 D．生物體的每個細胞都經過產生、分裂、分化、生長、衰老、死亡的全過程 答案　C 解析　細胞全能性是指細胞中含有本物種的整套遺傳物質，具有發(fā)育成一個完整個體的潛能。 10．下圖為植物組織培養(yǎng)過程，有關說法錯誤的是(　　) A．b試管中細胞全能性最高 B．d試管中培育出的個體都是純合子 C．a→b的過程需要激素的刺激 D．a→d的細胞分裂都是有絲分裂 答案　B 解析　d試管中是否為純合子取決于親本。愈傷組織是高度分化的植物器官、組織或細胞經脫分化產生的，容易經再分化形成完整的植物體，在圖示四個試管中的組織細胞中全能性最高；a→c過程都需要激素刺激；a→d過程都只發(fā)生有絲分裂，不發(fā)生減數(shù)分裂。 11．下面關于植物細胞工程的敘述，正確的是(　　) ①不同種植物葉肉細胞融合時，應先去掉細胞膜?、谌~肉細胞脫分化后，可形成無定形狀態(tài)的薄壁細胞?、廴~肉細胞經過再分化過程，可形成愈傷組織?、苋~肉細胞離體培養(yǎng)時，可以表現(xiàn)出細胞的全能性 A．①③ B．②④ C．①②④ D．①②③④ 答案　B 解析　不同種植物葉肉細胞融合時，應先用酶解法去掉細胞壁；葉肉細胞經脫分化形成愈傷組織，即無定形狀態(tài)的薄壁細胞，再分化形成胚狀體或叢芽，進而發(fā)育成小植株。 12．用植物細胞工程技術將天竺葵與香茅草進行雜交可產生驅蚊香草，使有驅蚊作用的香茅醛隨著天竺葵的蒸騰作用散發(fā)到空氣中，達到驅蚊的效果。下面有關培養(yǎng)過程的敘述，不正確的是(　　) A．原生質體的融合常用PEG作為誘導劑 B．形成的愈傷組織的代謝類型是自養(yǎng)需氧型 C．由雜種細胞→雜種植株，要通過有絲分裂和細胞的分化 D．該項生物工程技術可克服遠緣雜交不親和的障礙 答案　B 解析　植物體細胞雜交過程中，誘導原生質體融合常用的誘導劑是PEG；由雜種細胞→雜種植株，要通過有絲分裂、脫分化和再分化才能形成；植物體細胞雜交克服了遠緣雜交不親和的障礙。雜種細胞經組織培養(yǎng)形成的愈傷組織，自身不含葉綠素無法進行光合作用，其營養(yǎng)物質來自培養(yǎng)基，代謝類型是異養(yǎng)需氧型。 13．下圖所示為植物體細胞雜交技術的過程，錯誤的是(　　) A．A細胞和B細胞誘導融合前要先去除細胞壁，可用纖維素酶和果膠酶處理 B．從A細胞和B細胞到C細胞的過程中，常用離心、振動、電激或聚乙二醇(PEG)誘導融合 C．A細胞和B細胞融合完成的標志是再生出新的細胞壁 D．植物體細胞雜交技術的目的是獲得雜種細胞 答案　D 解析　植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此細胞融合前需先用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁；誘導植物細胞融合時常用物理法或化學法；融合完成的標志是再生出新的細胞壁；植物體細胞雜交的目的是獲得雜種植株。 14．科學家用植物體細胞雜交的方法，將番茄的原生質體和馬鈴薯的原生質體融合，成功地培育出了“番茄—馬鈴薯”雜種植株(如圖)，其中①～⑤表示過程，英文字母表示細胞、組織或植株。據(jù)圖回答下列問題。 (1)實現(xiàn)過程②的技術是__________，在此之前使用________________酶處理細胞以除去細胞壁。如果將已除去細胞壁的植物細胞放入等滲溶液中，細胞是何形狀？_________________。過程②如放在神舟七號飛船上更易進行，這是因為____________________________。 與過程③密切相關的具有單層膜結構的細胞器是__________________。 (2)在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是______________________，其中過程④相當于________過程，⑤涉及的分裂方式為__________。若利用此技術生產治療癌癥的抗癌藥物——紫杉醇，培養(yǎng)將進行到____(填字母編號)。 (3)若番茄細胞內有m條染色體，馬鈴薯細胞內含n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細胞內含________條染色體；若雜種細胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經離體培養(yǎng)得到的植株屬于幾倍體植株？__________________。 (4)如果形成c細胞的a、b細胞都是番茄細胞，那么更簡單的得到番茄植株f的處理方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)誘導原生質體融合　纖維素酶和果膠　球狀　失去重力作用的影響　高爾基體　(2)植物細胞的全能性　脫分化　有絲分裂　e　(3)m＋n　單倍體 (4)用適宜濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的番茄種子或幼苗 解析　(1)由圖示過程可知，過程②是誘導原生質體融合，在此過程之前要用纖維素酶和果膠酶處理兩植物細胞去除細胞壁，得到原生質體；若將原生質體放入等滲溶液中，細胞將呈球狀，在宇宙飛船上進行②過程更容易，因為失去了重力作用的影響，過程③是融合細胞再生出細胞壁，在此過程中高爾基體起重要作用。(2)利用雜種細胞培育成雜種植物的過程中，依據(jù)的是植物細胞的全能性原理，圖中過程④是脫分化，⑤是再分化，此過程中細胞進行有絲分裂，若利用此技術生產紫杉醇只培養(yǎng)到圖e即愈傷組織就可以。(3)植物體細胞雜交所得到的雜種細胞，其內的染色體數(shù)是兩融合細胞中染色體數(shù)目之和；若培育成的雜種植株是四倍體，該植株的花粉經離體培養(yǎng)得到的植株是單倍體，因為由配子(如花粉)發(fā)育而來的個體都是單倍體。(4)利用同種植物的體細胞融合得到的植株是同源多倍體，更簡單的方法可利用秋水仙素處理植物的萌發(fā)種子或幼苗。 15．我國植物學家將名貴蘭花的莖尖細胞放入適宜的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。請根據(jù)培養(yǎng)示意圖回答下列問題： ↑⑥　　　　　　　　　　 ↑③ (1)過程④和⑤要經過____________和____________。 (2)在培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入________________________________。同時，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個關鍵是操作過程必須保證________________________。 (3)從育種的角度來看，植物組織培養(yǎng)與有性繁殖相比，優(yōu)勢主要有哪些？(列舉兩條)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)細胞分裂　細胞(組織)分化、組織器官的形成(逐漸發(fā)育成為新的植物體) (2)植物激素(植物激素類似物)　無菌 (3)能保持母本的優(yōu)良性狀；培養(yǎng)周期短，繁殖效率高；能培養(yǎng)無病毒植物 個性拓展 16．在植物組織培養(yǎng)過程中，愈傷組織的成功誘導是至關重要的步驟?？茖W家以食用稗的成熟胚作為外植體，在基本培養(yǎng)基上研究植物生長調節(jié)劑對食用稗愈傷組織誘導的影響。實驗結果如下表。請回答相關問題： 培養(yǎng)基代號 2,4－D/mgL－1 6－BA/mgL－1 愈傷組織誘導率/% L1 1.0 0 65.41 L2 2.0 0 68.76 L3 3.0 0 91.01 L4 3.0 0.2 54.48 L5 3.0 0.5 57.35 L6 3.0 1.0 51.71 注：愈傷組織誘導率(%)＝產生愈傷組織的外植體數(shù)/接種外植體總數(shù)100%。 (1)從上表可以知道，在基本培養(yǎng)基中添加較高濃度的____________________有利于食用稗胚形成愈傷組織，而添加______________則不利于食用稗愈傷組織的形成。 (2)影響愈傷組織成功誘導的因素除植物生長調節(jié)劑外，培養(yǎng)的環(huán)境條件也是重要的因素。現(xiàn)給你提供200個已經消毒過的食用稗的成熟胚，在上述研究的基礎上，探究光照對愈傷組織形成的影響。 實驗步驟： ①將200個已經消毒過的食用稗的成熟胚平均分為甲、乙兩組，分別接種到__________培養(yǎng)基上； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 預期實驗結果和結論：____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2,4－D　6－BA (2)①L3?、诩捉M置于光照條件下培養(yǎng)，乙組置于黑暗條件下培養(yǎng)，其他條件相同且適宜?、叟囵B(yǎng)一段時間后，分別計數(shù)甲、乙兩組中形成愈傷組織的個數(shù)并計算愈傷組織誘導率 預期實驗結果和結論：①如甲組的愈傷組織誘導率大于乙組的愈傷組織誘導率，則光照有利于愈傷組織的形成；②如甲組的愈傷組織誘導率小于乙組的愈傷組織誘導率，則黑暗有利于愈傷組織的形成；③如甲組的愈傷組織誘導率和乙組的愈傷組織誘導率相當，則光照、黑暗對愈傷組織的形成沒有影響