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【(2008•揭阳一模)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】
更新时间:2024-04-28 09:20:31
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问题描述:

(2008•揭阳一模)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.

施家元回答:
  (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
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