(3)实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现工厂化生产。 合作探究

1.单倍体育种中为何要进行人工诱导染色体加倍？常用的诱导方法是什么？

答案 由于单倍体植株弱小，高度不育，因此可用秋水仙素处理单倍体的幼苗，来诱导其染色体加倍。

2.比较单倍体育种、花药离体培养及多倍体育种

花药离体培养是单倍体育种时常用的方法。花药离体培养得到的植株一般是不可育的单倍体植株，而单倍体育种是在花药离体培养获得单倍体幼苗的基础上，用适当浓度的秋水仙素处理，获得的是纯合可育的植株，且一般自交后代不发生性状分离。多倍体育种常用秋水仙素或低温诱导来处理萌发的种子或幼苗，使细胞染色体组加倍，一般不使用植物组织培养技术。 3.根据生产的目的不同，植物组织培养的阶段不同，如微型繁殖应培养到试管苗阶段。请分析要生产人参皂甙粉，应培养到什么阶段？ 答案 愈伤组织阶段。

4.在植物组织培养过程中，为什么培养细胞容易受培养条件和外界压力的影响而产生突变？ 答案 因为培养细胞一直处于不断的分生状态。

3.判断正误

(1)诱变育种处理的材料为分裂活动旺盛的部位，如愈伤组织、芽等( ) (2)单倍体育种是利用花药离体培养和秋水仙素处理幼苗两个阶段得到单倍体( ) (3)人工种子是通过植物组织培养产生的，属于无性繁殖，可表现出双亲的遗传性状( ) (4)细胞产物的工厂化生产过程包括脱分化和再分化环节( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×

4.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______________。

(5)甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是

________________________________________________________________________。 问题导析 (1)由a、b两种细胞通过一定的技术手段获得c，属于植物体细胞杂交，能克服远缘杂交不亲和的障碍。

(2)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至没有病毒，因此常用茎尖进行组织培养获得脱毒苗。

(3)由于愈伤组织一直处于不断的分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变。

(4)将外源基因导入受体植物细胞的方法，最常用的是农杆菌转化法。

(5)植物体细胞杂交和基因工程都能克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍，而传统杂交育种由于生殖隔离不能实现种间杂交。

答案 (1)植物体细胞杂交 (2)茎尖所含病毒极少，甚至不含病毒 (3)愈伤组织细胞处于不断的分生状态，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)能克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍

方式 植物组织培养 突变体的利用 单倍体 育种 花粉细胞原理 植物细胞的全能性 基因突变、植物细胞的全能性 的全能性、染色体变异 花药离体对愈伤组织诱变处理 培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍 保护优良品种的遗传特性 微型繁殖、脱毒举例 苗培育、人工种子培育 提高突变率，获得优良性状 抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草 明显缩短育种年限 克服远缘杂交不亲和的障碍 培育“番茄—马铃薯”杂种植株 转基因抗虫棉 克服远缘杂交不亲和的障碍 原生质体融合、杂种细胞组织培养 对导入目的基因的植物细胞进行组织培养 植物体细胞杂交 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 植物基因工程育种 基因重组、植物细胞的全能性 重要步骤 脱分化、再分化 优点 单育1号烟草

??

植物细胞工程的实际应用?单倍体育种

作物新品种的培育?突变体的利用 ?细胞产物的工厂化生产

微型繁殖??

植物繁殖的新途径?作物脱毒

??制造人工种子

?????

1.下列属于植物的微型繁殖技术的是( ) A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗 B.水稻种子萌发并长成新个体 C.扦插的葡萄枝长成新个体 D.柳树芽发育成枝条 答案 A

解析 解答本题需要从两个方面入手，首先，水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分；其次，扦插的葡萄枝长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。 2.人工种子比天然种子有许多优越性，下列对其优越性的叙述不正确的是( ) A.可使自然状态下不结子的植物得以繁殖 B.方便储藏和运输

C.可以随意改变植物的遗传性状 D.可快速、大量繁殖 答案 C

解析 人工种子是通过细胞工程完成的，所以可使在自然条件下不结实或结实困难的植物得以繁殖；天然种子的大量储藏和运输也是相当困难的，人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地储藏和运输；天然种子在生产上受季节的限制，而人工种子的生产则不受季节限制，而且快捷高效。 3.下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述，错误的是( ) A.细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一

B.培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组织细胞

C.培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物 D.培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分 答案 C

解析 在细胞产物的工厂化生产过程中只需要悬浮培养愈伤组织细胞，利用愈伤组织细胞的分裂和代谢产生所需要的产物即可，不需要再分化。 4.下列育种措施，可以增加植物突变体的是( ) A.采用嫁接方法培育苹果新品种

B.将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草 C.用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射 D.采用杂交技术培育高产水稻 答案 C

解析 增加突变体可用物理、化学、生物等因素诱发突变，如用紫外线进行照射等。而A选项中嫁接属于无性繁殖，B选项为基因工程，二者均不会产生新的基因，D项措施涉及的原理是基因重组，不属于突变。

5.下图所示为农作物新品种的育种方式，请据图回答下列问题：

(1)图示育种方式涉及到的生物工程技术有：________、____________________、____________________。

(2)②③过程分别为____________、____________。

(3)⑤过程中常用的载体是________；⑤过程表示的基因操作步骤是________________________________________________________________________。 (4)上述育种与传统杂交育种相比，突出的优点是____________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)基因工程 植物组织培养 植物体细胞杂交(细胞融合) (2)脱分化 再分化 (3)质粒 将目的基因导入受体细胞 (4)打破生殖隔离、实现遗传物质的定向改变、克服了远缘杂交不亲和的障碍，育种周期短

解析 (1)图中⑤过程涉及到基因工程，①过程为植物体细胞杂交，两者都需要植物组织培养技术的支持。(2)图中②为脱分化的过程，可获得愈伤组织，然后经过③再分化而得到胚状体。(3)基因工程中常用的载体为质粒。⑤过程是将目的基因导入到某种植物受体细胞中。(4)不管是基因工程育种还是植物体细胞杂交育种，都会打破物种的界限——生殖隔离，实现生物性状的定向改变。