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专题二 细胞工程
2．1 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术 第二课时
【问题探讨】
20世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：让番茄与马铃薯杂交，培
育出地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。如果要实现这一设想，你认为可以采用哪
些方法？
二、植物体细胞杂交技术
1．概念：将不同种的植物细胞，在一定条件下融合 细胞，并把杂种细胞培
育成 的技术。
2．原理：膜的 性和细胞的 性。
3．过程：该图是两种不同品种的植物细胞A、B进行细胞融合的过程。
C：用 法去掉细胞壁，获得 的过程，所用酶为 酶和 酶。
D：在诱导剂的作用下进行诱导融合，先进行膜的融合，再进行核的融合，最后形成杂
种细胞E，E细胞有三种： 型、 型、 型，只有 型才是我们所
需要的杂种细胞，所以需要进行筛选。
常用的诱导方法---物理法： 、 、 ；化学法： (PEG)
G：表示细胞融合完成的标志是 的生成。
F：表示进行 ，包括 和 。
4．该技术在育种上应用时最大的优点： 。
5．该技术培育过程中注意的问题
①若上图中A细胞含有2X条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，B细胞含有2Y
条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体为
2X+2Y，基因型为AabbccDd，从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不
管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。
②该过程培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律，因为只有有
性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定律，而体细胞杂交未有此过程。
【课时训练】
1．能克服远源杂交不亲和障碍的技术是 （ ）
A．组织培养 B．植物体细胞杂交 C．动物胚胎移植 D．单倍体育种
2. 植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 （ ）
A. 植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁 B. 细胞壁使原生质体失去活力
C. 细胞壁阻碍了原生质体的融合 D. 细胞壁不是原生质的组成部分
3. 植物体细胞杂交的结果是 （ ）
A. 产生杂种植株 B. 产生杂种细胞 C. 原生质体融合 D. 形成愈伤组织
4. 植物体细胞杂交的目的中错误的是 （ ）
A. 把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B. 获得杂种植株
C. 克服远源杂交不亲和的障碍 D. 实现原生质体的融合
5.将烟草和大豆的原生质体混合后，将原生质体转移到适当的培养基上培养，使原生质体再
生出细胞壁，这时，在细胞混合物中，可用显微镜观察到的细胞有（ ）
①烟草一大豆杂种细胞 ②烟草细胞 ③大豆细胞 ④烟草—烟草细胞 ⑤大豆—大豆细胞
A．① B．①②③ C．①④⑤ D．①②③④⑤
6、据图回答下列问题：
(1)过程①②是用_______ ______处理细胞的细胞壁，后经③过程诱导原生质体
融合，实际融合的过程中原生质体可能会形成_____________种细胞团(只考虑两个细胞融合
的情况)。④是_____________的过程，与此过程密切相关的细胞器是_____________。
(2)在⑤过程培养中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培
养基中加入_____________。同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件
外，成功的另一个关键是操作过程中必须保证_____________。
(3)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂
交育种方法培育(假设能成功)，得到的后代应含_____________条染色体，还必须用
_____________来处理幼苗，才能得到可育的番茄——马铃薯植株，此时体细胞中含有
_____________条染色体。
(4)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为_____________倍体。
7．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本，
经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。请回答问题：
（1）白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在 隔离。自然条件下，这两个物种
间不能通过 的方式产生后代。雌蕊离体培养获得“白菜—甘蓝”杂种
幼苗，所依据的理论基础是植物细胞具有 。
（2）为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的 做临
时装片，用 染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是 。
（3）二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为 。这种植株通常不育，原因是减
数分裂过程中 。为使其可育，可通过人工诱导
产生四倍体“白菜—甘蓝”，这种变异属于 。
8、下图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题。
（1）甲育种方式称为 。
（2）通过丁种方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取用茎尖的原因是 。
（3）乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果，原因是 。
（4）丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞，最常采用的方法是 。在
通过丙方式获得转基因植株的过程中，核心步骤是 。
（5）甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是 。
9．在20世纪60年代，一些科学家就尝试将番茄和马铃薯杂交，试图培育出一种地上长番
茄，地下结马铃薯的“超级作物”。科学家经过长期的实验，利用体细胞杂交技术获得了“番茄
－马铃薯”杂种植株，实验过程如下图所示，遗憾的是该杂种植株并非是想像中的那种“超级
作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用到原生质体融合和 技
术，该技术的理论基础是 。
(2)图中①步骤所示植物细胞用 法除去细胞壁，分离出有活力的原生质体。
(3)由杂种细胞培育成试管苗，需要经过细胞的④ 和⑤ 过程。
(4)马铃薯是四倍体，番茄是二倍体，则杂种植株为异源 倍体，从理论上讲，杂种
植株的育性为 。
10．有人提出这样一种设想：如果能培育出一株既能在地上结番茄，又能在地下结马铃薯的
植物，该有多好。
(1)现有一株番茄A和一株马铃薯B，请写出培育“番茄一马铃薯”杂种植物的过程，分
三步叙述。
第一步：_________________________________________________________________；
第二步：_________________________________________________________________；
第三步：_________________________________________________________________。
(2)培养的杂种植物在形态上表现为双亲特征，其根本原因是_____________________
_____________________________________________________________________________。
(3)最终培育出的杂种植物是否可育?为什么____________________________________
_____________________________________________________________________________。
高二年级生物（选修三）复习导纲提纲（三）参考答案
【典例反馈】
例1、（1）纤维素酶 果胶酶 3 再生出细胞壁 高尔基体
（2）激素 无菌 （3） 秋水仙素 A + B 6
14、（1）生殖 杂交（有性生殖） 全能性 （2）根尖（茎尖） 醋酸洋红（龙胆紫、碱
性） 有丝分裂中期 （3）19 没有同源染色体配对的现象 染色体变异
2
BA
16、（1）植物体细胞杂交 （2）茎尖不带病毒 （3）愈伤组织细胞处于不断分裂状态，
易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变 （4）农杆菌转化法 （5）基因表达
载体的构建 （6）能克服不同物种间远缘杂交不亲和障碍
17、(1)植物组织培养 植物细胞的全能性和细胞膜的流动性 (2)酶解
(3)脱分化 再分化 (4)六 可育
18、（1）第一步：用纤维素酶、果胶酶去掉A、B细胞的细胞壁 第二步：用物理、化学
方法诱导A、B原生质体融合 第三步：植物组织培养，经脱分化、再分化形成杂种植
物
（2）杂种植物含有双亲的遗传物质
（3）可育。因为杂种植物细胞内含有的同源染色体能两两配对(其他合理答案均可得分)
