第二章克隆技術

第4課時植物的克隆

【選考報告】

知識內容考試屬性及要求考情解讀

1.簡述植物細胞全能性的含義和植物組織培養

的程序。

2.舉例說明植物細胞全能性的體現。

3.簡述植物細胞培養和器官培養的方法和意

植物的克隆加試(b)

義。

4簡.述植物原生質體獲得的方法及植物細胞工

程的概念、操作過程和應用。

5.簡述多途徑的植物克隆實踐。

課堂導學夯實基礎，以例求法

一、植物細胞全能性和植物組織培養

【知識梳理】

1.植物細胞的全能性

(1)概念：植物體的每個生活細胞都具有遺傳上的全能性，因而都具有發育成完整植株的潛能。

(2)原理：植物細胞具有全能性。生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質,

都有發育成為完整個體所需的全部基因。

(3)在生物體內細胞沒有表現出全能性，而是分化為不同的組織或器官，這是基因在特定的時

間和空間條件下選擇性表達的結果。

2.植物組織培養

(1)一般程序：配制半固體培養基一獲取消毒的植物組織一組織培養,獲得愈傷組織一誘導新

植株形成。

⑵過程：離體的植物器官、組織或細胞脫會化愈傷組織的化胚狀體(或根、芽)一幼苗

移入大田

成熟植株。

小貼士細胞分化、脫分化、再分化的比較

過程形成的結構條件

基因在特定時間和空形成不同組織或器

分化生物體生長發育中

間條件下選擇性表達官

①離體

已經分化的細胞轉變形成排列疏松、高度

脫分化②提供激素

成未分化細胞液泡化的愈傷組織

③提供營養物質

④提供適宜的外界條

由愈傷組織分化出胚形成具根、芽的胚狀

再分化件

狀體（幼苗）體

⑤無菌操作

3.植物細胞全能性的體現

植物細胞的全能性更容易體現，植物的組織培養比動物更方便。由于不同種類植物或同種植

物的不同基因型個體之間遺傳性的差異,細胞全能性的表達程度大不相同。

【典例剖析1】下圖為將胡蘿卜的離體組織在一定條件下培育形成試管苗的過程示意圖。有

關敘述不正確的是（）

A.①②過程都會發生細胞的增殖和分化

B.這種技術利用了植物細胞全能性

C.適當配比的營養物質和生長調節劑會調節過程①②

D.過程①②需嚴格控制無菌無毒環境

解析圖示為植物組織培養的流程，過程①表示脫分化，過程②表示再分化，脫分化過程不

存在細胞的分化。

答案A

【防錯筆記】

植物組織培養基本操作要求

（1）取材：含形成層（分生組織）的部分易于誘導形成愈傷組織。盡管植物體其他已分化的部分

也可以用于組織培養，但誘導形成愈傷組織比較困難。

（2）滅菌：培養基中含有豐富的營養物質，不僅有利于培養物的生長，也有利于各種雜菌的生

長。一旦污染，迅速生長的各種雜菌不僅會與培養物爭奪營養，而且雜菌會產生大量對培養

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物有害的物質，導致培養物死亡。

(3)營養物質和生長調節劑的配比要適當，以免影響脫分化和再分化過程。

(4)組織培養過程中使用的培養基對培養過程的影響

起點培養基過程

分化出芽和根的分生組織，然后再繼續發育成完整的

愈傷組織固體培養基

植株

單個細胞液體培養基發育成胚狀體，最后再生出完整的植株

【典例剖析21下列有關細胞全能性的敘述中，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，因此其全能性最高

B.生物體內細胞由于細胞分化，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.植物體細胞在一定條件下離體培養能表現出全能性

解析受精卵是個體發育的起點，在自然條件下，通過細胞的分裂、分化形成完整的個體，

所以其全能性最高。生物體內每一個體細胞都是由受精卵通過有絲分裂形成的，都含有發育

成完整個體所必需的全套基因，理論上講都應該具有全能性，但由于細胞分化，基因在不同

的細胞中選擇性表達，所以生物體內細胞并沒有表達出其全能性。卵細胞在一定的條件下，

全能性表達比體細胞高，但與受精卵不同的是，卵細胞的分化程度也很高。分化的植物體細

胞盡管具有全能性，但必須在一定的條件下離體培養才可表達。

答案C

【防錯筆記】

植物細胞表達全能性的條件

(1)離體狀態。脫離植物體的植物細胞、組織和器官統稱為外植體，制備外植體是細胞全能性

表達的必要條件。

(2)無菌條件。外植體消毒、接種和培養要做到無菌操作。

(3)盡量選擇性狀優良、細胞全能性表達充分的基因型。

(4)環境條件適宜(營養物質、激素、溫度等)。植物組織培養時，培養基中除含有一定的水分、

無機鹽外，還要通過平衡的植物激素配比進行調控，實現不同器官的發生和形態建成。

二、植物克隆的成就

【知識梳理】

1.細胞培養

(1)過程：單個植物細胞經過培養基中成分的誘導，依次發育成細胞團、球形胚、心形胚和胚

狀體,最后再生出完整的植株。

(2)細胞培養的誘導方法：主要通過平衡的植物激素配比進行調控。例如，適量的生長素和細

胞分裂素配比可以誘導芽的分化;適量的呼I噪乙酸(IAA)及適當減除其他植物激素，則可以誘

導生根。

2.器官培養

在植物器官培養方面，雌性花器官的培養成果顯著,例如子房的培養、胚囊的培養均已取得

進展。

3.原生質體培養和植物細胞工程

(1)植物原生質體的獲得方法：在0.5?0.6mol/L的甘露醇溶液環境(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細胞，將細胞壁消化除去,獲得球形

的原生質體。

(2)植物細胞工程的概念和操作過程：培養植物細胞(包括原生質體)，借助基因工程方法,將

外源遺傳物質(DNA)導入受體細胞(包括原生質體受體)中，或通過細胞融合、顯微注射等將不

同來源的遺傳物質重新組合，再通過對這些轉基因細胞或重組細胞進行培養，獲得具有特定

性狀的新植株。

4.多途徑的植物克隆實踐

植物克隆技術應用

能產生重要次生代謝產物(如某些中藥)

大量培養特定細胞系

的細胞的大量克隆和產物的工業化生產

花藥(花粉)培養，進行單倍體克隆對煙草、大麥等育種

選擇細胞培養產生的表現出遺傳變異的

選擇具備有益性狀的作物新類型

新植株

在培養基中加入不同濃度NaCl或病原

誘發和篩選抗鹽或抗病突變體

體的毒蛋白

產生抗賴氨酸類似物突變體,其中賴氨

在培養基中加入不同濃度的賴氨酸類似

酸、蛋氨酸、亮氨酸和異亮氨酸的水平

物

會升高

【典例剖析】植物葉肉細胞原生質體的分離和培養的主要過程可用下圖所示圖解簡單表示,

請據圖回答下列問題：

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（1）培育胚狀體利用了這一項生物技術，胚狀體再繼續培養，則可培育出完整的植株,

這體現了植物細胞的。

（2）要獲得植物葉肉細胞的原生質體，需要在________溶液環境下，用酶和

酶去除細胞壁。

（3）培養基中除了含有一定的營養外，還必須含有等植物激素，還需要對培養基進行

嚴格的o

（4）如果愈傷組織是三七葉肉細胞培養產生的，若為了獲得三七的人工種子，則需要培養到

;若為了獲得三七的細胞產物，則只需要培養到。如果愈傷組織是棉花葉

肉細胞培養產生的，通過基因工程要獲取抗蟲棉，重組DNA分子導入棉花愈傷組織細胞常

用的方法是法。

（5）從葉片的葉肉細胞到獲得胚狀體的過程中，必須要經過________（不定項選擇：A.有絲分裂

B.減數分裂C.原生質體融合D.脫分化E.再分化）。

解析（1）離體植物細胞通過脫分化形成愈傷組織，通過再分化形成具有根和芽的胚狀體，再

通過細胞分裂、分化發育成一個完整的植株。該技術稱為植物組織培養，其原理為植物細胞

的全能性。（2）制備葉片原生質體的酶混合液中，一般含較高濃度的甘露醇，其目的是避免制

備的原生質體吸水漲破；根據酶的專一性，去除植物細胞壁需用纖維素酶和果膠酶。（3）培養

基的成分包括水、無機鹽、維生素、氨基酸、蔗糖、植物激素（生長素和細胞分裂素等）等；

培養基要求進行嚴格的滅菌。（4）三七的細胞產物為細胞的代謝產物，將三七葉肉細胞培養到

愈傷組織即可；獲得人工種子需培養至胚狀體；棉花為雙子葉植物，導入抗蟲基因常用農桿

菌轉化法。（5）離體葉肉細胞培養到胚狀體的過程中必須經過脫分化和有絲分裂形成愈傷組

織，再分化和有絲分裂形成具有根和芽的胚狀體。

答案（1）植物組織培養全能性（2）0.5~0.6mol/L的甘露醇纖維素果膠（3）細胞分裂

素、生長素滅菌（4）胚狀體愈傷組織農桿菌轉化（5）ADE

【防錯筆記】

L植物細胞工程過程

植物細胞（包括原生質體）

一

培養「基因工程方法外

源

遺

顯微注射傳

導人物

質

—細胞融合一

轉基因細胞（或重組細胞）

培養

新贏

2.原生質體

⑴特點

①比較容易攝取外來的遺傳物質。

②便于進行細胞融合，形成雜交細胞。

③與完整細胞一樣具有全能性，仍可產生細胞壁，經誘導分化成完整植株。

（2）獲得原生質體的方法：在0.5?0.6mol/L的甘露醇溶液環境（較高滲透壓）下，用纖維素酶和

果膠酶混合液處理組織、器官、細胞。

（3）培養過程

植物細胞錯誤!，纖維素酶和果膠酶））球形的原生質體一植株

【變式訓練】利用植物的莖尖、葉片、莖段或花粉等，在無菌條件下，培養在玻璃器皿中人

工配制的培養基上，使它發育成完整的植株。這種技術可以用來培育植物新品種，也可以在

較短時間內大量繁殖植物，還可以防止植物病毒的危害。下列關于這種技術的敘述，不正確

的是（）

A.這種技術利用了植物細胞的全能性

B.這種技術叫做植物組織培養，可以克隆生物體

C.這種技術屬于細胞工程的應用領域之一

D.這種技術是一種有性繁殖的方式

解析植物體細胞都含有該物種全套遺傳信息，所以理論上每個細胞都具有全能性，都有發

育成完整植物體的潛能。植物組織培養是在體外通過人工方法讓植物細胞表現出全能性，是

植物細胞工程的基礎技術手段。因為沒有生殖細胞的結合，所以植物組織培養技術是一種無

性繁殖方式。

答案D

I知識卡片|

1.植物克隆的技術基礎是植物組織培養。

2.植物克隆的理論基礎是植物細胞的全能性。

3.植物細胞的全能性是指植物體的每個生活細胞都具有發育成完整植株的潛能。

4.植物組織培養的一般流程是：

離體的植物組織、細胞脫殳生愈傷組織性殳化胚狀體（或根、芽）一完整植株

5.植物原生質體獲得方法：在0.5?0.6mol/L的甘露醇溶液環境下用纖維素酶和果膠酶混合液

處理植物細胞。

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隨堂檢測分類演練，點點突破_____________________________________________________________

1.判斷正誤

（1）配制植物組織培養培養基時，需要先滅菌，再加入適當營養物質和植物生長調節劑。（X）

（2）植物組織培養所用的小組織塊需要消毒。（J）

（3）將植物組織塊放在培養基上經再分化可形成愈傷組織。（義）

（4）培養形成愈傷組織和形成新植株所用的培養基生長調節劑的配比不同。（J）

（5）原生質體包括質膜、細胞質和細胞核。（J）

2.下列有關植物克隆的方法，錯誤的是（）

A.愈傷組織細胞一具芽和根的分生組織一完整植株

B.愈傷組織細胞一單細胞f細胞團一球形胚心形胚一胚狀體f完整植株

C.愈傷組織一花器官（如風信子）

D.植物細胞一原生質體一胚狀體一完整植株

解析原生質體培養過程未經胚狀體這一結構。

答案D

3.如圖為某植物的培育過程，請據圖判斷下列說法中錯誤的是（）

ABCDEF

組織分化

A.A-F不能體現細胞的全能性

B.C中是無特定形態的薄壁細胞

C.植株A和F中的染色體組數不同

D.植株F一般不能直接應用于生產

解析A-F為花藥的離體培養過程，能體現細胞的全能性。該過程為：花藥細胞也至生愈傷

組織購g試管苗幽F植株，但F植株是單倍體植株，植株弱小且高度不育，一般不能直

接應用于生產，需經秋水仙素處理其幼苗得到可育的純合子，方可應用于生產。

答案A

4.某科研團隊利用植物細胞工程技術，把基因序列已知的抗除草劑（Bar）基因導入原生質體獲

得抗除草劑大豆。請回答下列相關問題：

IBai?基因—_________

-----------［重組DNA|

I載體P~~

I幼葉組織l-M忌閑耳福

⑴對于已獲得的Bar基因可以用技術進行擴增。圖中的a過程通常使用相同的

酶和DNA連接酶，使目的基因與載體連接形成重組DNA。

(2)在b過程中，獲得原生質體除了需要纖維素酶和果膠酶，還需要用到的試劑是o

(3)成功導入重組DNA的原生質體經脫分化形成I,進而生長發育成植株。下列不

屬于I細胞應具有的特征是o

A.薄壁細胞B.細胞質豐富

C.液泡小D.細胞核小

⑷若要判斷轉基因抗除草劑大豆是否培育成功，比較簡便的檢測方法是

解析(1)利用PCR技術可以在體外大量復制特定的DNA片段，對目的基因大量擴增就可以

通過PCR實現。通常使用相同的限制性核酸內切酶和DNA連接酶，使目的基因與載體連接

形成重組DNA。在較高濃度的甘露醇溶液環境下，用纖維素酶和果膠酶混合液處理幼葉組織,

可獲得原生質體。(3)成功導入重組DNA的原生質體經脫分化形成愈傷組織，進而生長發育

成植株。愈傷組織是由相對沒有分化的薄壁細胞組成，其細胞細胞質豐富、液泡小而細胞核

大。(4)若要判斷轉基因抗除草劑大豆是否培育成功，可用一定濃度0.5?0.6mol/L的除草劑

噴灑，觀察轉基因大豆的生長情況。

答案(l)PCR限制性核酸內切(2)(較高濃度的)0.5?0.6mol/L甘露醇

(3)愈傷組織D(4)用一定濃度的除草劑噴灑，觀察轉基因大豆的生長情況

5.下面是關于植物克隆的問題。請回答：

(1)為培育能高效吸收和富集重金屬鎘的轉基因植物，將野外采得的某植物幼葉消毒后，用酶

混合液處理，獲得了原生質體。酶混合液中含有適宜濃度的甘露醇，其作用是

(2)將目的基因導入到原生質體，經培養形成愈傷組織，再將含有愈傷組織培養物的試管放在

________上，通過________得到分散的胚性細胞，發育成，繼續發育可形成轉基因

植株。

(3)愈傷組織繼代次數過多會喪失細胞全能性的表達能力，下列原因錯誤的是(A.愈傷

組織發生遺傳變異B.愈傷組織不能分散成單細胞C.愈傷組織中激素平衡發生改變D.愈

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傷組織對外源激素敏感性發生改變）。

答案（1）維持滲透壓（2）搖床液體懸浮培養胚狀體（3）B

教材問題詳解助教興學，教材通關______________________________________________________

［思考與練習］（第27頁）

一、判斷題

1.V

2.X［不同種類植物或同種植物的不同基因型個體之間由于遺傳性的差異，細胞全能性的表

達程度大不相同。］

3.X［植物細胞工程技術包含植物組織培養、植物體細胞雜交等多種技術。］

二、簡答題

L開放性題目，按自己的理解回答，合理即可。如植物組織培養技術是植物克隆的重要技術

之一，其他各種技術最終都要利用植物組織培養技術等。

2.略。

課時作業課后訓練，練出高分___________________________________________________________

（時間：30分鐘滿分：50分）

一、選擇題（共8小題，每小題2分，共16分）

1.下列屬于組織培養的是（）

A.花粉培育成單倍體植株

B.芽發育成枝條

C.根尖分生區發育成成熟區

D.受精卵發育成植株

解析植物組織培養的過程簡要概括為：離體的植物器官、組織或細胞經脫分化形成愈傷組

織，經再分化形成根、莖、葉等器官，并進一步培育成完整的植株。花粉離體培養是組織培

養的新技術，花粉細胞具有全能性；芽發育成枝條、根尖分生區發育成成熟區是正常的生長

過程；受精卵發育成植株，屬于自然生長，不屬于組織培養的范疇。

答案A

2.下列關于植物組織培養技術的敘述中，錯誤的是（）

A.培養基中添加營養物質的目的是提供營養和調節滲透壓

B.培養基中的植物生長調節劑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通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獲得的愈傷組織基因型相同

解析植物組織培養技術既可對植物體細胞進行組織培養，也可對生殖細胞進行組織培養。

假設某植株的基因型為Aa,取其根尖細胞離體培養形成的愈傷組織基因型仍為Aa；若取該

植株花藥細胞離體培養，形成的愈傷組織基因型為A或a。

答案D

3.植物細胞表現出全能性的必要條件是（）

A.給予適宜的營養和外界條件

B.導入其他植物細胞的基因

C.脫離母體后，給予適宜的營養和外界條件

D.將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞內

解析植物細胞表達全能性的條件有二點：①在離體狀態下；②在一定的營養物質、激素和

其他外界條件的作用下，就可能表現出全能性，發育成完整的植株。

答案C

4.如圖為植物組織培養過程，有關說法不正確的是（）

組織塊*w-愈傷組織Z—

日-培養基導或培養基

ABD

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

解析植物組織培養能保持親本的優良性狀。A-B的過程需要激素的刺激。A~D只發生有

絲分裂，不發生減數分裂。D試管中是否為純合子取決于親本。

答案B

5.植物細胞培養是在植物組織培養技術的基礎上發展起來的，下列有關植物細胞培養的敘述,

不正確的是（）

A.植物細胞培養技術的目的之一是為了獲得大量有生理活性的次級代謝產物

B.植物細胞培養技術快速、高效，不受季節、地域等條件的限制

C.利用生物反應器懸浮培養人參細胞，提取人參皂虱，用于生產保健藥品和美容護膚用品

D.植物細胞培養需要在一定的溫度、pH等條件下進行，但不需要進行無菌操作

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解析植物細胞培養和植物組織培養一樣，整個培養過程必須在無菌條件下進行，否則培養

基內將長出許多雜菌與離體細胞爭奪營養與生存空間，影響細胞增殖和細胞次級代謝產物的

獲得。A項所述為植物細胞培養的目的，B項為特點，C項為應用。

答案D

6.下圖是兩種二倍體植物細胞（甲、乙）融合并培育新植株的過程，下列有關分析正確的是（）

￥相龍砥二田《田一甘

乙尊）一尊）J、田一,

A.過程①的目的為除去細胞膜獲得原生質體

B.過程②要用聚乙二醇等方法誘導原生質體融合，主要依據細胞膜具有選擇透性原理

C.過程④⑤⑥需要根據生長發育進程更換不同的培養基

D.最終得到的植株相對于甲、乙而言發生了染色體數目變異，不具有可育性

解析過程①的目的為除去細胞壁獲得原生質體。誘導原生質體融合主要依據細胞膜具有流

動性。過程④⑤⑥需要根據生長發育進程更換不同的培養基，誘導生芽、生根。最終得到的

植株相對于甲、乙而言發生了染色體數目變異，由于存在同源染色體，具有可育性。

答案C

7.下圖表示利用棉花葉肉細胞原生質體培養進行遺傳改良的過程，據圖分析不正確的是（）

紫外線照射

[②

雕2a原生質體旦愈傷組織里根、芽一棉花幼苗

A.①過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶處理

B.②過程能定向誘導原生質體產生優良性狀的突變

C.③過程中葉肉細胞失去了其特有的結構和功能

D.④過程需用適宜濃度的植物激素配比

解析通過紫外線誘導原生質體產生具有優良性狀的突變，屬于基因突變或染色體畸變，但

這些變異是不定向的。

答案B

8.下列四個選項中，沒有采用植物組織培養技術的是（）

A.利用離體莖尖培養得到植株

B.利用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗得到多倍體植株

C.利用基因工程培育抗棉鈴蟲的棉花植株

D.利用細胞工程培育“番茄一馬鈴薯”雜種植株

解析利用基因工程培育抗蟲棉的過程中，把目的基因導入受體細胞后，要誘導其分裂、分

化，最后發育為一個植物體，必須經過組織培養才能實現。培育“番茄一馬鈴薯”雜種植株

的過程中，對融合的雜種細胞也必須經過組織培養才能形成雜種植株。用秋水仙素處理萌發

的種子或幼苗長成多倍體植株未用到植物組織培養。

答案B

二、非選擇題（共4小題，共34分）

9.（8分）利用基因工程技術將突變的IPA1基因轉入水稻細胞中從而獲得某水稻新品種。

（1）培育該轉基因水稻新品種的核心是構建_______o該過程需要用到的工具酶有o

在將重組DNA分子導入受體細胞過程中，常用氯化鈣處理土壤農桿菌，以增加的

通透性，使含有目的基因的重組DNA分子進入宿主細胞。

（2）在含目的基因的水稻細胞培育成植株過程中可以將含有愈傷組織的培養物放在搖床上，通

過_______培養分散成單細胞。其中培養過程正確的是（A.配制只含有適當營養物質

的培養基，倒在滅菌試管中凝固成半固體B.從滅菌的根、莖或葉上切取一些小組織塊，進

行培養C.這種單細胞具有細胞質豐富、液泡大、細胞核大的特征D.水稻體細胞與這種單

細胞的全能性表達程度大不相同）

（3）利用水稻細胞制備原生質體時，需在0.5?0.6mol/L的甘露醇溶液中進行處理，該溶液濃

度與水稻細胞中的濃度相當。

答案（1）重組DNA分子限制性核酸內切酶、DNA連接酶（寫全得分）細胞壁（2）液體懸

浮D（3）細胞液

10.（8分）某小組欲進行煙草原生質體分離與培養的研究。請回答：

（1）原生質體的分離：在無菌條件下，取煙草無菌苗的葉片，放入含有0.5?0.6mol/L甘露醇（維

持較高滲透壓）的混合液處理，經過離心純化后獲得原生質體。

⑵原生質體的培養：將原生質體進行培養，重新長出細胞壁，形成胚性細胞。此時，應該

培養基中甘露醇濃度，以利于胚性細胞繼續培養形成細胞團，然后經兩條途徑形成

再生植株。途徑一：細胞團經球形胚、和胚狀體，最后發育成植株。途徑二：細胞

團增殖為愈傷組織，然后在發芽培養基上誘導出芽，切割芽經過生根后形成完整植株。上述

發芽培養基中含量相對較高的激素是,胚性細胞的主要特點是：-（A.液泡

小、細胞核小B.液泡大，細胞核大C.液泡大，細胞核小D.液泡小、細胞核大）

（3）為了對煙草的某些性狀進行改良，分離得到兩種煙草的原生質體后，通過__________方法

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將他們的遺傳物質組合在一起，經培養獲得具有新性狀的再生植株。提取再生植株的DNA,

采用擴增相關基因，來鑒定遺傳物質是否成功重組。

解析（1）原生質體的分離，需要在較高滲透壓的甘露醇溶液中，將植物細胞用纖維素酶和果

膠酶處理，去除細胞壁，從而得到原生質體。（2）當原生質體再生出細胞壁后，應當降低培養

基中甘露醇濃度，否則將會影響細胞的分裂和生長。胚性細胞繼續培養形成細胞團。然后經

球形胚、心形胚和胚狀體，最后發育成植株。發芽培養基中含量相對較高的激素是細胞分裂

素，而生長素含量較低。胚性細胞的主要特點是細胞質豐富、液泡小而細胞核大。（3）分離得

到兩種煙草的原生質體后，可以通過原生質體融合的方法將它們的遺傳物質組合在一起，經

培養獲得具有新性狀的再生植株。在體外擴增相關基因的方法是采用PCR技術。

答案（1）纖維素酶和果膠酶（2）降低心形胚細胞分裂素D（3）原生質體融合PCR

11.（8分）兔肝細胞中的基因E編碼代謝甲醛的酶，擬利用基因工程技術將基因E轉入矮牽牛

中，以提高矮牽牛對甲醛的代謝能力。請回答：

⑴從兔肝細胞中提取mRNA,在酶的作用下形成互補的DNA,然后以此DNA為模

板擴增得到基因E。在相關酶的作用下，將基因E與Ti質粒連接在一起，形成,再

導入用氯化鈣處理的,侵染矮牽牛葉片。將被侵染的葉片除菌后進行培養，最終得

到轉基因矮牽牛。其中培養過程正確的是（A.葉片在含合適濃度生長素的培養基上分

化形成愈傷組織B.愈傷組織在含細胞分裂素和生長素配比較高的培養基上形成芽C.再生

的芽在細胞分裂素含量高的培養基上生根D.愈傷組織在含合適濃度植物生長調節劑的培養

基上脫分化形成再生植株）。

（2）取轉基因矮牽牛葉片，放入含MS液體培養基和適量濃度甲醛且密封的試管中。將試管置

于_______上，進行液體懸浮培養。一段時間后測定培養基中甲醛的含量，以判斷基因E是

否在轉基因矮牽牛中正常表達。培養過程中液體培養的作用：一是提供營養；二是，

從而使葉片保持正常的形態。

解析（1）以mRNA為模板合成DNA的過程為逆轉錄過程，這一過程需要在逆轉錄酶的催化

下進行。獲得目的基因后，需在限制性核酸內切酶和DNA連接酶的作用下，將目的基因與

運載體（Ti質粒）連接形成重組質粒（重組DNA分子），再將其導入受體細胞。將目的基因導入

植物細胞常用農桿菌轉化法，先將重組DNA導入經氯化鈣處理的農桿菌，再用導入目的基

因的農桿菌感染植物細胞，最終實現將目的基因導入植物細胞內。導入目的基因的植物細胞

經組織培養過程形成轉基因植物。組織培養過程中，葉片在含適宜濃度的生長素和細胞分裂

素的培養基上脫分化形成愈傷組織，然后在含細胞分裂素和生長素配比較高的培養基上形成

芽，繼而在生長素含量高的培養基上生根，最后形成完整的植