高中生物复习精讲精练(课题83)：克隆技术与植物的克隆

课题83：克隆技术与植物的克隆

【课标要求】植物的组织培养。

【考向瞭望】植物组织培养的过程及应用。

【知识梳理】

一、克隆技术的含义和克隆的条件

（一）克隆技术的含义：用于分子、细胞水平的描述，指从众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或特定类型细胞的技术操作。当用于个体水平描述时，克隆就是一种通过单个细胞，特别是来自特定个体的单个体细胞进行无性繁殖，从而产生新个体的过程或技术。

（二）克隆的条件

1、具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞。

2、能有效调控细胞核发育的细胞质物质。

3、完成胚胎发育的必要的环境条件。

二、植物组织培养技术

（一）植物细胞全能性：植物体的每个活细胞都具有遗传上的全能性，因而都具有发育

为完整植株的潜能。

（二）植物组织培养过程

1、原理：细胞的全能性。

2、过程：（如图所示）。

3、注意事项

（1）取材：选取有形成层的部位最容易诱导形成愈伤组织。

（2）光照：在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，有利于细胞脱分化产生愈伤组织。当愈伤组织分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。

4、细胞全能性表达的条件

（1）离体、无菌；

（2）一定的营养物质：水、无机盐、蔗糖、维生素等；

（3）激素：主要是细胞分裂素和生长素；

（4）适宜的温度和光照（培养后期）。

（5）全能性大小比较：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。

三、植物细胞工程的过程及应用

（一）过程（如右图）。

（二）应用

1、作物新品种的培育

（1）培育抗逆、高产及优质的转基因植株。

（2）单倍体育种和突变体的利用。

2、为遗传学、植物生理学和细胞生物学问

题提供了良好的研究系统。

3、细胞产物的工业化生产：一些重要的细胞次生代谢产物（如某些中药）。

四、植物体细胞杂交的原理、过程及优越性

（一）细胞融合的生物学原理：细胞膜的流动性。

（二）过程：

（三）与传统有性杂交相比，其优越性

表现在：

1、克服植物远缘杂交不亲和的障碍。

2、打破物种之间的生殖隔离。

【基础训练】

1、细胞具有全能性的原因是（C）

A、体细胞具有发育成完整个体的潜能

B、生物体的每个细胞都具有全能性

C、生物体的每个细胞都含有个体发育的全部基因

D、生物体的每个细胞都是由受精卵发育来的

2、在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生出细胞壁，参与这一过程的细胞器是（B）

A、叶绿体、高尔基体

B、线粒体、高尔基体

C、叶绿体、线粒体

D、线粒体、内质网

3、如图所示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定的条件下，形成试

管苗的培育过程，请据图回答下列问题：

（1）要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和

激素，营养物质包括无机物和小分子有机物；激素包括细

胞分裂素和生长素两类植物激素。

（2）A和B阶段主要进行的分裂方式是有丝分裂，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞分化等。

（3）此过程要无菌操作，主要是指对培养基进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。

（4）试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因选择性表达的结果。

（5）试简要说明组织培养技术的优点，以及这一技术在实践中的具体应用（举例）。植物组织培养不仅从植物体上取材少、培养周期短、繁殖率高、保持母本优良性状，而且便于自动化管理。目前这项技术已经在花卉和果树的快速繁殖、生产细胞产品、单倍体育种等方面得到了广泛的应用。

【高考模拟】

4、（2007上海生物13）下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误

．．的是（A）

A、花药、胚不能作为组织培养的材料

B、植物细胞具有全能性

C、外植体是指用于培养的植物组织或器官

D、外植体可诱导出愈伤组织

5、（2008江苏生物20）下列关于植物组织培养的叙述中，错误

．．的是（D）

A、培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压

B、培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化

C、离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织

D、同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同