高中生物浙科版現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題第二章克隆技術(shù) 第2章第1節(jié)第2節(jié)

第一節(jié)什么是克隆第二節(jié)植物的克隆課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.比較有性繁殖與無(wú)性繁殖，簡(jiǎn)述克隆的含義。2.通過(guò)舉例，概述克隆的基本條件。3.結(jié)合單細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株的示意圖，理解細(xì)胞的全能性及簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)的程序。4.聯(lián)系植物克隆的實(shí)例，闡明植物克隆的概念、成就及應(yīng)用前景。1.克隆的定義及其基本條件。(重點(diǎn))2.植物細(xì)胞的全能性的含義。(重點(diǎn))3.植物組織培養(yǎng)。(重難點(diǎn))無(wú)性繁殖與克隆1.克隆就是無(wú)性繁殖，即只要不通過(guò)兩個(gè)分子、兩個(gè)細(xì)胞或兩個(gè)個(gè)體的結(jié)合，只由一個(gè)模板分子、母細(xì)胞或母體直接形成新一代分子、細(xì)胞或個(gè)體。2．在分子水平上，基因克隆是指某種目的基因的復(fù)制、分離過(guò)程。3．在細(xì)胞水平上，細(xì)胞克隆技術(shù)應(yīng)用在雜交瘤制備單克隆抗體的操作中。4．在個(gè)體水平上，植物可由母體的特定部位或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新個(gè)體，而動(dòng)物的克隆較復(fù)雜，經(jīng)歷了由胚胎細(xì)胞克隆到體細(xì)胞克隆的發(fā)展過(guò)程。5．克隆的基本條件：具有完整基因組的細(xì)胞核的活細(xì)胞；能有效調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)；完成胚胎發(fā)育的必要的環(huán)境條件。1．克隆技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？請(qǐng)嘗試舉例加以說(shuō)明?！咎崾尽课⑸锟寺?，如菌落的形成；遺傳工程克隆，如DNA克隆或基因克??；個(gè)體水平上克隆，如克隆動(dòng)物。植物細(xì)胞的全能性1.基本含義：植物體的每一個(gè)生活細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整植株的潛能。2．全能性的原因：每個(gè)細(xì)胞都含有本物種所特有的全套遺傳物質(zhì)。3．特點(diǎn)：不同植物或同種植物不同基因型個(gè)體間，細(xì)胞全能性的表達(dá)程度大不相同。2．有人說(shuō)只要找到秋海棠的一個(gè)細(xì)胞，就能再生出秋海棠，這依據(jù)的生物學(xué)原理是什么？【提示】能讓一個(gè)細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)個(gè)體，依據(jù)的是細(xì)胞的全能性。植物組織培養(yǎng)1.原理：植物細(xì)胞具有全能性。2．過(guò)程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞eq\o(→,\s\up7(脫分化))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(再分化))根、芽→植物體。3．植物組織培養(yǎng)的一般程序(1)配制含有適當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑并含有瓊脂的培養(yǎng)基，進(jìn)行滅菌。(2)從消毒的根、莖或葉上切取組織塊。(3)將組織塊放在固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，獲得愈傷組織。(4)以適當(dāng)配比的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)愈傷組織，直到再生出新植株。4．愈傷組織：是指在植物組織創(chuàng)傷表面形成的一種相對(duì)沒(méi)有分化的、高度液泡化的、活的薄壁細(xì)胞團(tuán)。5．細(xì)胞培養(yǎng)：指處于適當(dāng)液體培養(yǎng)條件的單個(gè)植物細(xì)胞，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)基中成分的誘導(dǎo)，可發(fā)生類(lèi)似與受精卵發(fā)育成胚的過(guò)程，即從單細(xì)胞依次到細(xì)胞團(tuán)、球形胚、心形胚和胚狀體，最后再生出完整的植株。6．培養(yǎng)物的胚胎發(fā)生和器官形成能力下降的可能原因(1)染色體畸變、細(xì)胞核變異或非整倍體產(chǎn)生等，而且不可逆。(2)細(xì)胞或組織中激素平衡被打破，或細(xì)胞對(duì)外源生長(zhǎng)物質(zhì)的敏感性發(fā)生改變。(3)隨著時(shí)間推移，由于其他各種原因產(chǎn)生了缺乏成胚性的細(xì)胞系。7．植物細(xì)胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)的意義(1)可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行植物受精過(guò)程和植物自受精卵進(jìn)行的胚胎發(fā)育過(guò)程，以及調(diào)節(jié)控制這些過(guò)程的環(huán)境因素、遺傳基礎(chǔ)和分子及生理生化機(jī)理研究。(2)可以進(jìn)行遺傳工程的操作，完成與植物生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)的重要基因或影響因素的研究。(3)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段培育植物新品種。3.圖中①、②過(guò)程的選用的培養(yǎng)基相同嗎？【提示】不相同。原生質(zhì)體培養(yǎng)與植物細(xì)胞工程1.植物原生質(zhì)體的獲得方法：在～mol/L的甘露醇溶液環(huán)境(較高滲透壓)下用纖維素酶和果膠酶混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞，將細(xì)胞壁消化除去來(lái)獲得。2．植物細(xì)胞工程的概念和操作過(guò)程是：培養(yǎng)植物細(xì)胞(包括原生質(zhì)體)，借助基因工程方法，將外源遺傳物質(zhì)(DNA)導(dǎo)入受體細(xì)胞(包括原生質(zhì)體受體)中，或通過(guò)細(xì)胞融合、顯微注射等將不同來(lái)源的遺傳物質(zhì)重新組合，再通過(guò)對(duì)這些轉(zhuǎn)基因細(xì)胞或重組細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，獲得具有特定性狀的新植株。4．嘗試寫(xiě)出植物的全能性要表現(xiàn)出來(lái)需要哪些條件？【提示】植物細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件為：(1)脫離母體；(2)有一定的營(yíng)養(yǎng)激素；(3)無(wú)菌；(4)適宜的溫度等條件。1．通過(guò)胚胎細(xì)胞克隆出的山羊?qū)儆趥€(gè)體水平上的克隆。(√)2．生物體的體細(xì)胞的細(xì)胞核含有此生物體全部的遺傳信息。(×)【提示】細(xì)胞質(zhì)中的線粒體、葉綠體中含有少量的DNA即也含有遺傳信息。3．胚胎細(xì)胞克隆不屬于嚴(yán)格意義上的動(dòng)物克隆。(√)4．經(jīng)單細(xì)胞特殊培養(yǎng)形成的愈傷組織為一種高度分化的活的薄壁細(xì)胞團(tuán)組成的新生組織。(×)【提示】愈傷組織為一種相對(duì)沒(méi)分化的薄壁細(xì)胞。5．適當(dāng)?shù)募に睾图?xì)胞分裂素配比可以誘導(dǎo)根的分化。(×)【提示】可誘導(dǎo)芽的分化，而不是根的分化。6．在培養(yǎng)基上加入不同濃度的NaCl，可使培養(yǎng)的細(xì)胞發(fā)生染色體變異，從而篩選出抗鹽或抗病變異體。(×)【提示】發(fā)生了基因突變。對(duì)三個(gè)水平上的克隆的理解【問(wèn)題導(dǎo)思】①三個(gè)水平上的克隆分別是什么？②細(xì)胞分裂的克隆、胚胎細(xì)胞克隆兔分別屬于哪種克??？③克隆需要哪三個(gè)基本條件？1．分子水平克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含義是將某一特定DNA片斷通過(guò)重組DNA技術(shù)插入到一個(gè)載體(如質(zhì)粒和病毒等)中，然后在宿主細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制所得到的大量完全相同的該DNA片斷的“群體”。2．細(xì)胞水平克隆的實(shí)質(zhì)是由一個(gè)單一的共同祖先細(xì)胞分裂所形成的一個(gè)細(xì)胞群體。其中每個(gè)細(xì)胞的基因都相同。比如，使一個(gè)細(xì)胞在體外的培養(yǎng)液中分裂若干代所形成的一個(gè)遺傳背景完全相同的細(xì)胞集體即為一個(gè)細(xì)胞克隆。又如，在脊椎動(dòng)物體內(nèi)，當(dāng)有外源物(如細(xì)菌或病毒)侵入時(shí)，會(huì)通過(guò)免疫反應(yīng)產(chǎn)生特異的識(shí)別抗體。產(chǎn)生某一特定抗體的所有漿細(xì)胞都是由一個(gè)B細(xì)胞分裂而成。這樣的一個(gè)漿細(xì)胞群體也是一個(gè)細(xì)胞克隆。細(xì)胞克隆是一種低級(jí)的生殖方式——無(wú)性繁殖，即不經(jīng)過(guò)兩性結(jié)合，子代和親代具有相同的遺傳性。生物進(jìn)化的層次越低，越有可能采取這種繁殖方式。3．個(gè)體水平克隆是指基因型完全相同的兩個(gè)或更多的個(gè)體組成的一個(gè)群體。比如，兩個(gè)同卵雙胞胎即為一個(gè)克隆。因?yàn)樗?她)們來(lái)自同一個(gè)受精卵，所以遺傳背景完全一樣。克隆的本質(zhì)是無(wú)性繁殖，克隆的技術(shù)主要是植物組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)等，在這些過(guò)程中不出現(xiàn)減數(shù)分裂，只有有絲分裂和分化，因此可以保證遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。如出現(xiàn)變異，也應(yīng)該是有絲分裂和分化中可能存在的基因突變和染色體畸變，而不考慮基因重組。下列有關(guān)克隆的敘述，不正確的一項(xiàng)是()A．利用PCR技術(shù)擴(kuò)增人的胰島素基因B．將人的胰島素基因整合到細(xì)菌的DNA中C．嫁接在果樹(shù)生產(chǎn)上用以保持品種優(yōu)良特性D．細(xì)胞克隆技術(shù)在利用雜交瘤細(xì)胞制備單克隆抗體的操作中得到充分運(yùn)用【審題導(dǎo)析】理解克隆的概念：(1)不是兩個(gè)分子、兩個(gè)細(xì)胞或兩個(gè)個(gè)體的結(jié)合。(2)最后一定形成新一代分子、細(xì)胞或個(gè)體?！揪v精析】A項(xiàng)屬于分子水平上的克隆；B項(xiàng)利用的原理是基因重組，屬于基因工程范疇；C項(xiàng)嫁接屬于個(gè)體水平上的克隆，能保持親本的優(yōu)良特性?！敬鸢浮緽(2023·金華測(cè)試)下列現(xiàn)象不屬于克隆的是()A．由一個(gè)DNA分子復(fù)制了許多一樣的子代DNA分子B．純種白花豌豆的子代都開(kāi)白花C．綿羊“多莉”的產(chǎn)生過(guò)程D．一個(gè)大腸桿菌在培養(yǎng)基上形成了一個(gè)菌落【審題導(dǎo)析】解答此題的關(guān)鍵在于掌握克隆的本質(zhì)是無(wú)性繁殖即由一個(gè)模板復(fù)制出許多相同后代。【精講精析】A、C、D分別是分子、個(gè)體、細(xì)胞水平的克隆，B選項(xiàng)的豌豆自花受粉植物，白花豌豆為純合子，其后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，所以子代全為白花，屬于有性生殖?！敬鸢浮緽植物組織培養(yǎng)與細(xì)胞的全能性【問(wèn)題導(dǎo)思】①為什么細(xì)胞有全能性？②細(xì)胞全能性體現(xiàn)的條件有哪些？③植物組織培養(yǎng)的原理過(guò)程是怎樣的？④如何誘導(dǎo)愈傷組織產(chǎn)生根或芽？1．細(xì)胞全能性(1)概念生物體的細(xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，細(xì)胞的這種特性叫做細(xì)胞的全能性。(2)生物體細(xì)胞具有全能性的原因生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有該物種所特有的全套遺傳信息，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因。(3)細(xì)胞全能性體現(xiàn)的條件①離體(必要條件)。②一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(水、無(wú)機(jī)鹽、維生素和氨基酸等)。③激素(細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素等)。④適宜條件(適宜溫度、光、pH等)。(4)細(xì)胞全能性大小的比較①比較大小的依據(jù)：細(xì)胞全能性體現(xiàn)所要求條件的難易程度。②一般情況下細(xì)胞全能性大小的比較順序。植物體細(xì)胞>動(dòng)物體細(xì)胞(核有全能性)。受精卵細(xì)胞>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞。2．植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)植物組織培養(yǎng)原理植物細(xì)胞的全能性，即具有某種植物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整植株的潛能。(2)植物組織培養(yǎng)的過(guò)程(如圖)離體的植物器官、組織或細(xì)胞eq\o(→,\s\up7(脫分化))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(再分化),\s\do7(激素、光))根、芽→植物體。(3)脫分化、再分化的比較①細(xì)胞脫分化：已分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)化成未分化細(xì)胞的過(guò)程。②生物體細(xì)胞不能表達(dá)全能性的原因：植物體細(xì)胞內(nèi)的基因選擇性表達(dá)。③脫分化和再分化的比較比較內(nèi)容脫分化再分化過(guò)程細(xì)胞→愈傷組織愈傷組織→幼苗形成體特點(diǎn)排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán)有根、芽需要條件①離體②適宜的營(yíng)養(yǎng)③生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素①離體②適宜的營(yíng)養(yǎng)③生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素④光照④影響脫分化、再分化的因素影響脫分化、再分化的重要因素為植物激素。當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素共同使用時(shí)，能強(qiáng)烈的促進(jìn)愈傷組織的形成，兩者不同濃度的配比在再分化過(guò)程中，分別對(duì)誘導(dǎo)根或芽的產(chǎn)生起關(guān)鍵作用。當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的濃度比高時(shí)，有利于芽的產(chǎn)生；濃度比低時(shí)，有利于根的產(chǎn)生。正確理解細(xì)胞的全能性(1)全能性表達(dá)的標(biāo)志：已分化的細(xì)胞能形成完整的個(gè)體。(2)全能性的原理：細(xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的“全套”基因而不是“全部”基因，因此含染色體組的配子中有全套基因，同樣具有全能性。有關(guān)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(xì)胞形成完整個(gè)體，因此全能性最高B．生物體內(nèi)細(xì)胞由于分化，全能性不能表達(dá)C．卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高D．植物細(xì)胞離體培養(yǎng)在一定條件下，能表現(xiàn)出全能性【審題導(dǎo)析】解答本題的關(guān)鍵是：明確細(xì)胞的全能性大小與細(xì)胞分化及分化的程度、細(xì)胞全能性實(shí)現(xiàn)的條件的關(guān)系?！揪v精析】本題需從以下幾方面入手分析：①受精卵是個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，在自然條件下，通過(guò)細(xì)胞的分裂、分化形成完整的個(gè)體，所以全能性最高；②體內(nèi)每一個(gè)體細(xì)胞都是通過(guò)有絲分裂形成的，都含有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部基因，理論上講都應(yīng)該具有全能性，但由于分化，基因在不同的細(xì)胞中選擇性表達(dá)，因而體細(xì)胞并不能表現(xiàn)出全能性；③卵細(xì)胞在一定條件下，全能性表現(xiàn)比體細(xì)胞高，但與受精卵相比，細(xì)胞的分化程度較高；④分化的植物細(xì)胞具有全能性，但要表達(dá)全能性，必須在一定條件下離體培養(yǎng)?！敬鸢浮緾如圖所示為胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過(guò)無(wú)菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗的培育過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂、生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有________和________。(2)此過(guò)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(guò)程要無(wú)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(méi)有葉綠素，而葉的葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因____________的結(jié)果。【思維導(dǎo)圖】解答此題的思維流程如下：eq\x(植物組織培養(yǎng)的目的：將植物細(xì)胞培養(yǎng)成完整的個(gè)體)↓需要條件eq\x(無(wú)菌、無(wú)毒、充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、植物激素、適宜的條件)↓eq\x(分析、綜合、判斷)【精講精析】(1)細(xì)胞的分裂、生長(zhǎng)需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素。(2)植物細(xì)胞的全能性保證細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體，細(xì)胞分裂的方式為有絲分裂，在再分化過(guò)程中，還有細(xì)胞的分化。(3)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，需要無(wú)菌、無(wú)毒的條件，因此要對(duì)培養(yǎng)基和器械滅菌，對(duì)離體的組織消毒。植物細(xì)胞產(chǎn)生葉綠素需要光照。(4)細(xì)胞形態(tài)、功能不同是分化的結(jié)果即基因選擇性表達(dá)的結(jié)果?！敬鸢浮?1)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)激素(2)植物細(xì)胞的全能性有絲分裂分化(3)培養(yǎng)基、器械細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件(4)選擇性表達(dá)植物細(xì)胞工程及植物克隆的應(yīng)用【問(wèn)題導(dǎo)思】①植物細(xì)胞工程的操作過(guò)程如何？②如何獲得植物原生質(zhì)體？1．植物細(xì)胞工程的概念和操作過(guò)程培養(yǎng)植物細(xì)胞，借助基因工程方法，將外源遺傳物質(zhì)導(dǎo)入受體細(xì)胞中，或通過(guò)細(xì)胞融合、顯微注射等將不同的遺傳物質(zhì)重新組合，再通過(guò)對(duì)這些轉(zhuǎn)基因細(xì)胞或重組細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，獲得具有特定性狀的新植株。2．植物克隆的應(yīng)用(1)原生質(zhì)體制備及植物體細(xì)胞雜交①植物原生質(zhì)體的獲得方法：在～mol/L的甘露醇溶液環(huán)境下用纖維素酶和果膠酶混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞，將細(xì)胞壁消化除去。②植物體細(xì)胞雜交(2)快速繁殖(微型繁殖)通過(guò)組織培養(yǎng)的方式，可以快速大量的繁殖種苗。(3)作物脫毒采用莖尖(幾乎無(wú)病毒)組織培養(yǎng)的方式來(lái)脫除植物的病毒。(4)培育作物新品種用植物的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)形成單倍體，人工誘導(dǎo)染色體加倍后篩選出需要的新品種；利用組織培養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的突變體，培育新的品種。(5)細(xì)胞產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)從人工培養(yǎng)的愈傷組織中提取細(xì)胞的某種成分，如紫草素、香料等。(2023·紹興高二檢測(cè))請(qǐng)回答問(wèn)題。(1)植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的________，繁殖種苗的速度__________。離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說(shuō)明該葉肉細(xì)胞具有該植物的全部________。(2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時(shí)，需要在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行，其原因是避免________的污染。(3)微型繁殖過(guò)程中，適宜濃度的生長(zhǎng)素單獨(dú)使用可誘導(dǎo)試管苗________，而與________配比適宜時(shí)可促進(jìn)芽的增殖。若要抑制試管苗的生長(zhǎng)，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長(zhǎng)，需要使用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是_________________________(填“脫落酸”或“2,4-D”)。(4)將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時(shí)間后，單株鮮重和光合作用強(qiáng)度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強(qiáng)度的變化趨勢(shì)是________，單株鮮重的變化趨勢(shì)是________。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時(shí)，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的量________(填“能”或“不能”)滿(mǎn)足自身最佳生長(zhǎng)的需要。(5)據(jù)圖推測(cè)，若要在誘導(dǎo)試管苗生根的過(guò)程中提高其光合作用能力，應(yīng)________(填“降低”或“增加”)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力?！緦忣}導(dǎo)析】解答此題應(yīng)識(shí)讀坐標(biāo)曲線圖中的有關(guān)量的變化關(guān)系，即蔗糖濃度為0時(shí)，盡管光合作用強(qiáng)度最大，但植物積累的有機(jī)物較少，不能滿(mǎn)足植物自身的需要?！揪v精析】(1)植物組織培養(yǎng)屬于無(wú)性繁殖，后代能夠保持親本的遺傳特性。植物微型繁殖技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速繁殖。植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性，即已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。(2)植物組織培養(yǎng)接種和試管苗轉(zhuǎn)接過(guò)程中都需要無(wú)菌操作，以避免微生物(雜菌)污染。(3)微型繁殖培養(yǎng)基中使用的生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素比例不同，可以分別誘導(dǎo)根、芽的形成。使用高濃度的植物生長(zhǎng)素類(lèi)似物(如2,4-D)可以抑制試管苗的生長(zhǎng)。(4)、(5)分析圖中曲線可知：光合作用強(qiáng)度隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增大而下降，但單株鮮重的變化趨勢(shì)是先增加后下降。培養(yǎng)基中不含蔗糖時(shí)，光合作用強(qiáng)度最大，但由于該時(shí)期光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物積累量較少，不能滿(mǎn)足自身最佳生長(zhǎng)的需要。在蔗糖濃度為1%左右時(shí)，單株鮮重達(dá)到最大，此時(shí)有機(jī)物的量滿(mǎn)足自身最佳生長(zhǎng)需要?！敬鸢浮?1)遺傳特性快遺傳信息(2)微生物(3)生根細(xì)胞分裂素2,4-D(4)逐漸減小先增加后下降不能(5)降低本課知識(shí)小結(jié)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建結(jié)論語(yǔ)句1．克隆是指只由一個(gè)模板分子、母細(xì)胞或母體直接形成新一代分子、細(xì)胞或個(gè)體的無(wú)性繁殖技術(shù)。2．克隆分基因克隆、細(xì)胞克隆、個(gè)體克隆。3．植物克隆的原理是植物細(xì)胞的全能性。4．植物組織培養(yǎng)必須經(jīng)過(guò)脫分化和再分化。5．用纖維素酶和果膠酶可脫去植物細(xì)胞壁。1．(2023·杭州高二檢測(cè))利用植物的莖尖、葉片、莖段等，在無(wú)菌的條件下，培養(yǎng)在玻璃器皿中人工配制的培養(yǎng)基上，使它發(fā)育成完整的植株。這種技術(shù)可以用來(lái)培育新品種，可以在較短時(shí)間內(nèi)大量繁殖植物，還可以防止植物病毒的危害。下列關(guān)于這種培養(yǎng)技術(shù)敘述正確的是()①這種技術(shù)利用了植物細(xì)胞的全能性②這種技術(shù)叫做植物組織培養(yǎng)，可以克隆生物體③這種技術(shù)屬于克隆的應(yīng)用領(lǐng)域之一④這種技術(shù)屬于無(wú)性繁殖的方式A．①B．①②C．①②③D．①②③④【解析】利用植物的莖尖、葉片、莖段等使它發(fā)育成完整的植株，是營(yíng)養(yǎng)繁殖也是無(wú)性繁殖方式，此種技術(shù)叫植物組織培養(yǎng)，利用的是植物細(xì)胞的全能性，屬于個(gè)體水平克隆的應(yīng)用。【答案】D2．(2023·嵊州高二質(zhì)檢)下列屬于克隆的是()A．將雞的某個(gè)DNA片段整合到小鼠的DNA分子中B．將抗藥性的某基因?qū)氩萋南x(chóng)的細(xì)胞內(nèi)C．將鼠的骨髓瘤細(xì)胞與經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞D．將某腫瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)繁殖成一個(gè)細(xì)胞系【解析】A項(xiàng)敘述的是基因工程中DNA(基因)的重組過(guò)程，此過(guò)程中沒(méi)有涉及DNA分子的復(fù)制；B項(xiàng)是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的過(guò)程；C項(xiàng)中描述的是細(xì)胞融合的過(guò)程；D項(xiàng)屬于細(xì)胞水平上的克隆?！敬鸢浮緿3．某科技活動(dòng)小組將二倍體番茄植株的花粉按下圖所示的程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。據(jù)圖所示對(duì)該實(shí)驗(yàn)的分析正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明植物生殖細(xì)胞具有全能性B．植株B的所有細(xì)胞中都含有兩個(gè)染色體組C．植株A細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有等位基因D．由花粉培養(yǎng)到植株B的過(guò)程都必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行【解析】由花粉培養(yǎng)成植株說(shuō)明生殖細(xì)胞具有全能性。秋水仙素處理的是植株A的地上部分，根細(xì)胞未處理，得到的植株B的根細(xì)胞仍含有一個(gè)染色體組。植株A是單倍體，細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有等位基因。由花粉培養(yǎng)到植株A的過(guò)程必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行，由植株A到植株B可在田地中進(jìn)行，不必?zé)o菌操作?！敬鸢浮緾4．(2023·金華檢測(cè))下列關(guān)于基因及其克隆的說(shuō)法不正確的是()A．不同生物的基因不同B．基因存在于DNA分子中C．基因能控制生物的性狀D．克隆產(chǎn)生的基因與原來(lái)的基因一定相同【解析】基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，能控制一定的生物性狀，基因存在于DNA分子上，不同生物基因的種類(lèi)、數(shù)目不同。由于基因突變的原因，所以克隆產(chǎn)生的基因與原來(lái)的基因不一定相同。【答案】D5．對(duì)于植物細(xì)胞工程的操作過(guò)程，下列表示方法不正確的是()A．植物細(xì)胞eq\o(→,\s\up7(去壁))原生質(zhì)體→新植株外源基因B.C．D.【解析】現(xiàn)在還不具備將動(dòng)植物細(xì)胞融合并發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體的技術(shù)?！敬鸢浮緿6．(2023·臺(tái)州測(cè)試)美國(guó)科學(xué)家將分離得到的成熟的胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，由單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成了完整的新植株。過(guò)程圖解如下，回答與之有關(guān)的問(wèn)題。(1)通過(guò)B過(guò)程產(chǎn)生的愈傷組織的細(xì)胞與根的韌皮部細(xì)胞在染色體的數(shù)目上是否相同？________；染色體上所含的遺傳物質(zhì)是否相同？________；細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)是否相同？________。(2)培養(yǎng)過(guò)程中，在培養(yǎng)基上需加入蔗糖，培養(yǎng)時(shí)需要照光，那么，培養(yǎng)的植物到底是自養(yǎng)型還是異養(yǎng)型？光的作用是什么？對(duì)于上述疑問(wèn)，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：一組在培養(yǎng)基中加入30%的蔗糖，另一組不加蔗糖，接種后，每組再分成兩個(gè)小組，分別在光下和暗中培養(yǎng)。1個(gè)月后，觀察植物體生長(zhǎng)、分化情況，結(jié)果為下表：培養(yǎng)條件加蔗糖不加蔗糖光正常生長(zhǎng)，分化不生長(zhǎng)，死亡暗只生長(zhǎng)，不分化不生長(zhǎng)，死亡由此，你能得出什么結(jié)論？________________________________________?！窘馕觥坑鷤M織的細(xì)胞是通過(guò)有絲分裂由根細(xì)胞生成的，所以二者的染色體數(shù)目、染色體上的遺傳物質(zhì)是相同的，但細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，這是遺傳物質(zhì)選擇性表達(dá)的結(jié)果。通過(guò)對(duì)比分析四組結(jié)果的生長(zhǎng)和分化情況，可以得到蔗糖是植物生長(zhǎng)所必需的，光是分化所必需的?！敬鸢浮?1)相同相同不同(2)蔗糖是植物生長(zhǎng)、分化所必需的，光是分化所必需的一、選擇題1．(2023·重慶高考)某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉，其技術(shù)路線為“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”。下列有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是()A．消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對(duì)細(xì)胞的傷害B．在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞C．出芽是細(xì)胞再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達(dá)的調(diào)控D．生根時(shí)，培養(yǎng)基通常應(yīng)含α－萘乙酸等生長(zhǎng)素類(lèi)調(diào)節(jié)劑【解析】消毒劑的使用既要?dú)⑺啦牧媳砻嫖⑸?，又要防止傷害組織細(xì)胞，影響組織培養(yǎng)，A項(xiàng)正確；植物細(xì)胞融合是指經(jīng)纖維素酶和果膠酶處理后得到的原生質(zhì)體的誘導(dǎo)融合，帶有細(xì)胞壁的愈傷組織細(xì)胞不能誘導(dǎo)融合形成染色體加倍的細(xì)胞，B項(xiàng)錯(cuò)誤；出芽和生根都是細(xì)胞再分化的結(jié)果，其實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，C項(xiàng)正確；α－萘乙酸為生長(zhǎng)素類(lèi)似物，可誘導(dǎo)愈傷組織生根，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽2．下列不能作為克隆的材料的是()A．花瓣 B．幼葉C．人成熟的紅細(xì)胞 D．根冠【解析】克隆的細(xì)胞必須具有發(fā)育的全能性，即含有全套的遺傳物質(zhì)。人成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核不能被克隆?！敬鸢浮緾3．用高度分化的植物細(xì)胞、組織和器官進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織。下列敘述不正確的是()A．該愈傷組織是細(xì)胞經(jīng)脫分化和分裂形成的B．該愈傷組織的細(xì)胞沒(méi)有全能性C．該愈傷組織是由相對(duì)未分化的薄壁細(xì)胞組成的D．該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)【解析】本題考查植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的知識(shí)。由離體的植物組織、器官、細(xì)胞培養(yǎng)成愈傷組織，該過(guò)程稱(chēng)脫分化，其中還有分裂過(guò)程；形成愈傷組織的過(guò)程中，未發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變，故愈傷組織仍具有全能性；愈傷組織經(jīng)再分化過(guò)程，就可形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體?！敬鸢浮緽4．玉米是一種重要的農(nóng)作物，為了提高玉米的產(chǎn)量，科學(xué)家在玉米育種和栽培中做了大量的研究。下圖是關(guān)于玉米培養(yǎng)的過(guò)程，據(jù)圖判斷下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．從繁殖原理上分析，A→D屬于無(wú)性繁殖B．植株D和G中的染色體組數(shù)不同C．E→G不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性D．E→F過(guò)程中獲得的植株一般沒(méi)有直接的使用價(jià)值即應(yīng)用于大田生產(chǎn)【解析】E→G是植物組織培養(yǎng)過(guò)程，屬于無(wú)性繁殖，進(jìn)行有絲分裂，染色體數(shù)目不變，也體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性?！敬鸢浮緾5．以下不能說(shuō)明細(xì)胞具有全能性的實(shí)驗(yàn)是()A．玉米花粉粒培育出植株B．轉(zhuǎn)入貯存蛋白基因的向日葵細(xì)胞培育出植株C．燒傷病人的健康細(xì)胞培養(yǎng)出皮膚D．核移植獲得的重組細(xì)胞培育出鯉鯽移核魚(yú)【解析】本題考查細(xì)胞全能性的概念。細(xì)胞的全能性是指生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能。玉米花粉粒培育出植株、向日葵細(xì)胞培育出植株、重組細(xì)胞培育出鯉鯽移核魚(yú)都是全能性的體現(xiàn)，只有C項(xiàng)沒(méi)有得到完整個(gè)體，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。【答案】C6．(2023·湖州檢測(cè))植物細(xì)胞的全能性是指()A．具有核、膜、質(zhì)，細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，能進(jìn)行各種生理活動(dòng)B．只具有膜和質(zhì)，同樣能進(jìn)行各種生理活動(dòng)C．植物體細(xì)胞所具有的發(fā)育成完整個(gè)體的潛能D．具有本物種全套遺傳物質(zhì)的特定細(xì)胞【解析】植物體中，具有該種生物的全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體的潛能，這樣的細(xì)胞都具有全能性?！敬鸢浮緾7．如圖所示為培育農(nóng)作物新品種的一種方式。下列說(shuō)法正確的是()運(yùn)載體某細(xì)菌的抗蟲(chóng)基因①A．②③過(guò)程分別稱(chēng)為細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化B．該育種與傳統(tǒng)雜交育種相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是繁殖速度快C．該育種過(guò)程說(shuō)明已分化細(xì)胞中不表達(dá)的基因仍具有表達(dá)的潛能D．該育種方式涉及基因工程、胚胎工程和細(xì)胞工程【解析】②過(guò)程稱(chēng)為脫分化，③過(guò)程稱(chēng)為再分化，兩過(guò)程中均有細(xì)胞分裂。該育種過(guò)程為基因工程育種，其主要優(yōu)點(diǎn)是目的性強(qiáng)。在該育種過(guò)程中用到了植物組織培養(yǎng)，能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。在該育種過(guò)程中沒(méi)有涉及胚胎工程?！敬鸢浮緾8．將無(wú)根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無(wú)植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是()【解析】本題考查激素對(duì)植物生根、發(fā)芽、形成愈傷組織的作用。細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)芽的分化；生長(zhǎng)素可以促進(jìn)不定根、側(cè)根的形成。此題中雖然培養(yǎng)基中沒(méi)有植物激素，但是植物幼苗葉片本身可以產(chǎn)生生長(zhǎng)素，而細(xì)胞分裂素的產(chǎn)生部位在根尖，所以不能產(chǎn)生細(xì)胞分裂素，因此植物能夠在一段時(shí)間后長(zhǎng)出少量的根而沒(méi)有出芽。【答案】B9．下圖為植物組織培養(yǎng)的過(guò)程。據(jù)圖分析下列敘述正確的是()A．⑤植株根尖細(xì)胞的全能性比①植株根尖細(xì)胞的強(qiáng)B．②試管的培養(yǎng)基中含有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，不含有機(jī)物C．③試管中的細(xì)胞能進(jìn)行減數(shù)分裂D．調(diào)節(jié)④培養(yǎng)基中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的比例可誘導(dǎo)產(chǎn)生不同的植物器官【解析】⑤植株根尖細(xì)胞的全能性與①植株根尖細(xì)胞的相同；②試管的培養(yǎng)基中含有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和有機(jī)物等；③試管中的細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式為有絲分裂；調(diào)節(jié)④培養(yǎng)基中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的比例，可誘導(dǎo)產(chǎn)生根和芽?！敬鸢浮緿10．(2023·臺(tái)州高二檢測(cè))如圖為“番茄—馬鈴薯”的培育過(guò)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(chǎn)、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(guò)程表示植物的組織培養(yǎng)過(guò)程，e、f分別為脫分化和再分化【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；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，誘導(dǎo)a、b細(xì)胞融合的化學(xué)試劑一般是聚乙二醇，d、e分別為脫分化和再分化?！敬鸢浮緾二、非選擇題11．如圖示為用人工方法繁殖植株的示意圖，據(jù)圖回答：(1)圖中單倍體植株通常的獲取方式是__________。若圖中單倍體細(xì)胞含2個(gè)染色體組，A有4個(gè)染色體組，則③過(guò)程所用化學(xué)試劑的作用是___________________________________________________________________________。(2)圖中B和C過(guò)程的不同點(diǎn)是___________________________________，這種不同主要的決定因素是______________________________。(3)若想在C過(guò)程中獲得突變體，進(jìn)而培育成新品種植株，應(yīng)用物理誘變或化學(xué)誘變的方法處理________________。(4)若要獲得水稻的“人工種子”，則應(yīng)選用圖中的________結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的________有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過(guò)程。(5)若D為胡蘿卜—羊角芹，②過(guò)程常用的物理方法有________________________等；經(jīng)融合處理后，含有的細(xì)胞類(lèi)型有________________種(若融合的細(xì)胞只考