Question

科学家从悬浮培养的单细胞、离体花粉或胚囊中，通过植物组织培养技术获得胚状结构（胚状体），胚状体不同于一般的种子胚，是由非合子细胞分化形成的类似于胚的结构物，所以，又称“体细胞胚”或“花粉胚”．胚状体在一定的条件下，可以通过胚胎发育过程形成植株．将其包埋在一个能提供营养的胶质中，外包裹上人造种皮，便制成了“人工种子”．人工种子的概念是1978年在加拿大举行的第四届国际植物组织、细胞培养会议上首次提出来的．目前，我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体，而美、日、法等各国正着手将人工种子市场化、商品化．
（1）培育胚状体利用了

 

这一项生物技术．该项技术的成功应用，反映了细胞的

 

性．在该过程中培养基中需要添加

 

 和

 

两种激素，还需要对培养基进行严格的

 

．
（2）简要归纳“离体的细胞”进行植物组织培养获得胚状体的过程

 

．
（3）“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮等3部分组成．包埋胚状体的胶质中富含营养物质，这是因为

 

；为了满足胚状体代谢的需求，“人造种皮”则必须具有良好的

 

性能．
（4）由“人工种子”萌发出的植株是否可育？

 

．
（5）写出“人工种子”商品化的意义（两项）

 

．
（6）转基因植物也可用“人工种子”进行繁殖和保存．在利用基因工程的方法获得有抗除草剂特性的作物时，导入细胞核的抗除草剂基因有时可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”．如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以有效地解决这一问题．试分析其中的原因．

Answer 1

考点：植物培养的条件及过程

专题：

分析：1、植物组织培养过程：离体的细胞、组织或器官

脱分化

愈伤组织

再分化

胚状体→植株．
2、植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）．
②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）．决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要．
3、植物组织培养技术的应用：植物繁殖的新途径、作物新品种的培育、细胞产物的工厂化生产．

解答： 解：（1）胚状体的培育需采用植物组织培养技术，该技术的原理是细胞的全能性．植物组织培养包括脱分化和再分化两个步骤，决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，尤其是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要；植物组织培养需要无菌条件，因此还需要对培养基进行严格的消毒（或灭菌）．
（2）“离体的细胞”进行植物组织培养获得胚状体的过程：．
（3）胚状体在萌发初期不能进行光合作用，因此包埋胚状体的胶质中富含营养物质；为了满足胚状体代谢的需求，“人造种皮”则必须具有良好的透水、透气性能．
（4）判断由“人工种子”萌发出的植株是否可育还要看该植物是由什么细胞培育形成，若由花粉培养发育的植株一般不可育；若由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的．
（5）“人工种子”商品化的意义：可用于苗木的快速繁育；无病毒植株培养；解决有些作物繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题．
（6）因为叶绿体遗传是细胞质遗传，其特点之一是母系遗传，目的基因不会通过花粉传递给下一代，因此把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以有效地解决“基因污染”问题．
故答案为：
（1）植物组织培养    全能性生长素    细胞分裂素    消毒（或灭菌）
（2）
（3）胚状体在萌发初期不能进行光合作用透水、透气
（4）由花粉培养发育的植株一般不可育；由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的
（5）可用于苗木的快速繁育，无病毒植株培养，解决有些作物繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题
（6）叶绿体遗传是细胞质遗传，其特点之一是母系遗传，目的基因不会通过花粉传递给下一代

点评：本题结合背景材料，考查植物组织培养技术和基因工程的相关知识，要求考生识记植物组织培养的过程、条件及应用；识记核基因遗传和细胞质基因遗传的特点，能理论联系实际，运用所学的知识解决“基因污染”问题．