江蘇省南京市高中生物第二章細胞工程2.2植物細胞工程的應用導學案無答案蘇教版.doc

第二章 細胞工程第二節(jié) 植物細胞工程的應用【教學目標】1深入理解細胞全能性的含義及其在植物組織培養(yǎng)中的應用；2掌握植物組織培養(yǎng)的操作過程，體驗植物組織培養(yǎng)技術；3掌握植物體細胞雜交技術的操作過程，理解植物體細胞雜交和植物組織培養(yǎng)的聯(lián)系；4列舉植物細胞工程的實際應用?！局仉y點】1植物細胞脫分化和再分化、植物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的區(qū)別與聯(lián)系。2植物組織培養(yǎng)的過程和特點；3植物體細胞雜交的原理、方法和過程?！局R歸納】一、細胞的全能性與細胞分化1【思考與討論1】：（1）什么是細胞的全能性？表現(xiàn)全能性的條件？（2）為什么運用植物組織培養(yǎng)技術能把植物離體器官、組織或細胞培養(yǎng)成完整植物體？（3）克隆羊“多莉”的誕生說明了什么？（4）生物體內的細胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？2細胞的全能性：是指 。3細胞全能性的原因（物質基礎）：生物體的每個細胞都含有 ，都有發(fā)育成為完整個體所必需的 。從理論上說，一個染色體組中含有發(fā)育為該物種的個體所必需的全部基因。4細胞全能性大小比較：（1）植物細胞 動物細胞（動物細胞只有細胞核具有全能性）；（2）受精卵 生殖細胞（配子、精子、卵細胞） 體細胞 ； （3）幼嫩的細胞 衰老的細胞（4）體細胞：分化程度低的 分化程度高的；細胞分裂能力強的 細胞分裂能力弱的。5細胞在生物體內沒有表現(xiàn)全能性的原因：在生物體內細胞不表現(xiàn)全能性，而是分化為不同的組織、器官，其原因在于 。6實現(xiàn)細胞全能性的條件：離體（必要條件）、一定的營養(yǎng)物質（水、無機鹽、維生素、氨基酸等）、激素（細胞分裂素、生長素）、適宜的溫度、pH等。7細胞全能性的應用：植物的組織培養(yǎng)，動物的核移植（即克?。?。【例1】有關細胞全能性的敘述，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、植物細胞在一定條件下離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性【例2】以下不能說明細胞全能性的實驗是 （ ）A. 胡蘿卜韌皮部細胞培育出植株 B. 紫色糯性玉米種子培育出植株C. 轉入抗蟲基因的棉花細胞培育出植株 D. 番茄與馬鈴薯體細胞雜交后培育出植株二、植物組織培養(yǎng)1概念：是指依據 原理，在 條件下，分離植物的 或原生質體（它們稱為外植體），并在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，在適宜的條件下使其長成部分或 的技術。2理論基礎（原理）： 。3材料選擇：最常用的培養(yǎng)材料是 。4培養(yǎng)基（1）成分：水分、無機鹽、碳源、維生素、生長調節(jié)劑（細胞分裂素和生長素）、有機添加物等。（2）狀態(tài)：固體培養(yǎng)基。5植物組織培養(yǎng)的過程： 【思考與討論2】：（1）什么是細胞分化？其根本原因是什么？（2）什么是脫分化？其結果是什么？離體的器官、組織或細胞如果不進行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整的植物體？為什么？（3）什么是再分化？其結果是什么？（4）決定植物細胞脫分化、再分化的關鍵因素是什么？（5）設計出一種植物花藥組織培養(yǎng)和染色體加倍的實驗流程。6進行植物組織培養(yǎng)時需要注意的問題：（1）所有實驗用具嚴格 ；接種過程嚴格的 操作。因為植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基含有豐富的營養(yǎng)成分，有利于培養(yǎng)物的生長，然而各種雜菌同樣也可以在上面迅速生長，所以植物組織培養(yǎng)過程中污染現(xiàn)象經常發(fā)生。培養(yǎng)基一旦被污染，迅速生長的各種雜菌不但會和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)，而且這些雜菌生長的過程中會生成大量對培養(yǎng)物有害的物質，導致培養(yǎng)物迅速死亡。（2）愈傷組織培養(yǎng)：最初避光培養(yǎng)，后期見光培養(yǎng)（為什么？）。（3）試管苗培養(yǎng)：先要進行生芽培養(yǎng)，再進行生根培養(yǎng)，試管苗培養(yǎng)要在光照條件下進行。（1）植物快速繁殖：優(yōu)點是取材少，周期短，繁殖率高，便于自動化管理。（2）培育無病毒植株：所用材料是植物分生組織的生長點細胞。（3）制造人工種子：取材：胚狀體 特殊加工：加入某些農藥、微生物、除草劑 優(yōu)點：育種周期短、便于貯藏和運輸 缺點：抗菌性差、萌發(fā)率低。7植物組織培養(yǎng)的應用【例3】下列有關植物細胞與組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是 （ ）A花藥、胚不能作為組織培養(yǎng)的材料 B植物細胞具有全能性C外植體是指用于培養(yǎng)的植物組織或器官 D外植體可誘導出愈傷組織【例4】在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項條件是不需要的 （ ）A、消毒滅菌 B、適宜的溫度 C、充足的陽光 D、適宜的養(yǎng)料和激素三、植物細胞培養(yǎng)1概念：在實驗室工廠化生產的條件下，將組織培養(yǎng)過程中形成的 或其他易分散的組織置于液體培養(yǎng)基中，進行 培養(yǎng)，得到分散游離的 ，通過 培養(yǎng)使細胞增殖，從而獲得大量的 的一種技術。 2與植物組織培養(yǎng)的關系： （1）植物組織培養(yǎng)是其基礎。 （2）目的不同：植物組織培養(yǎng)的目的是得到更多的 ，植物細胞培養(yǎng)的目的是獲得人類所需的 。（3）實例：成功地培養(yǎng)紅豆杉的細胞，從中提取出重要的抗腫瘤藥物紫杉醇。四、植物體細胞雜交：【思考與討論3】：（1）兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？ （2）如何用一種溫和的方法去除細胞壁？ （3）如何讓兩個來源不同的原生質體發(fā)生融合？（4）如果兩個來源不同的原生質體發(fā)生融合形成了雜種細胞，下一步該對此細胞做何種處理？消毒1概念：是將不同種植物體細胞，在一定條件下融合成 細胞，并把該細胞培養(yǎng)成新的 的技術。2理論基礎（原理）： 。3過程：過程原生質體制備：用酶解法去除細胞壁。纖維素酶果膠酶原生質體融合：膜融合核融合：高鈣、高PH誘導膜融合：雜種細胞第一次有絲分裂時融合方法：物理方法化學方法：離心、振動、電激：常用PEG誘導融合機械法、生理法、遺傳法雜種細胞的篩選和培養(yǎng)：雜種植株的再生與鑒定：由愈傷組織再培養(yǎng)出雜種植株的過程。4注意要點：（1）去除細胞壁的方法為 法：利用 酶和 酶去除植物細胞壁。（2）誘導融合的方法：物理法包括 等。化學法一般是用 （PEG）作為誘導劑。（3）原生質體融合后的細胞是雜種細胞，利用植物組織培養(yǎng)技術把雜種細胞培養(yǎng)成雜種植株。（4）融合完成的標志：雜種細胞再生出細胞壁；5、意義：克服了 ?！纠?】如圖是“白菜甘藍”雜種植株的培育過程。下列說法正確的是 （ ）A上述過程去除細胞壁常用機械法B圖示“白菜甘藍”雜種植株的形成克服了遠緣雜交不親和的障礙，能結籽C上述過程包含著有絲分裂、細胞分化和減數分裂等過程D“白菜甘藍”雜種植株培育過程中只需要有生長素這一種植物激素第二章 第二節(jié) 植物細胞工程反饋練習 班級 姓名 （ ）1細胞的全能性是指 A、生物體內的細胞形成整個個體的特性B、生物體的細胞具有細胞膜、細胞質和細胞核的特性C、生物體的細胞能完成各種生理活動的特性D、生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能（ ）2切取胡蘿卜塊時強調要切取含有形成層的部分，原因是 A、形成層細胞具有分裂能力，分化程度低，易形成愈傷組織 B、形成層位置好切 C、其他部位已死亡 D、形成層細胞已高度分化（ ）3植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是 A. 給予適宜的營養(yǎng)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(yǎng)和外界條件 D.將成熟細胞核移植到去核的卵細胞內（ ）4植物組織培養(yǎng)基中愈傷組織利用的營養(yǎng)成分是 水 礦質營養(yǎng) 有機小分子 激素 瓊脂A. B. C. D. （ ）5用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)液和無土栽培時所用的培養(yǎng)液相比，最大的差別是 A、必需含植物必需的礦質元素 B、必需含有機物C、濃度必須小于細胞液濃度 D、不一定含有植物激素（ ）6植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化是指 A、植物體的分生組織通過細胞分裂產生新細胞B、未成熟的種子經過處理培育出幼苗的過程C、植物的器官、組織或細胞通過離體培養(yǎng)，由分化狀態(tài)變成分生狀態(tài)細胞，產生愈傷組織的過程D、取植物的枝芽培育成一株新植物的過程（ ）7將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成幼苗時，下列條件中不需要的是 A具有完整細胞核的細胞 B一定的營養(yǎng)物質和植物激素C離體狀態(tài) D導入指定基因（ ）8下圖為植物組織培養(yǎng)的基本過程，則制作人工種子，及生產治療燙傷、割傷的藥物紫草素，應分別選用 A B C D（ ）9人參皂苷干粉可以通過下列何種技術獲得 A雜交育種 B植物細胞培養(yǎng) C多倍體育種 D單倍體育種7不能（ ）10在下列選項中，需要采用植物組織培養(yǎng)技術的是 利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體植株 獲取大量的脫毒苗 利用基因工程培養(yǎng)抗棉鈴蟲的植株單倍體育種無子西瓜的快速大量繁殖 A. B. C. D. （ ）11植物體細胞雜交的結果是 A.產生雜種植株 B產生雜種細胞 C原生質體融合 D形成愈傷組織（ ）12下圖所示為植物體細胞雜交技術的過程，錯誤的是 A. A和B細胞誘導融合前要先去除細胞壁，可用纖維素酶和果膠酶處理B. 從A和B細胞到C細胞的過程中，常用離心、振動、電刺激用聚乙二醇作為誘導劑C. A和B細胞融合完成的標志是再生出新的細胞壁D. 植物體細胞雜交技術的目的是獲得雜種細胞（ ）13植物體細胞雜交制備原生質體和動物細胞培養(yǎng)配制一定濃度的細胞懸浮液，所需要的酶依次是A淀粉酶和磷酯酶 B纖維素酶、果膠酶和胰蛋白酶C脂肪酶和二肽酶 D過氧化氫酶和半乳糖苷酶（ ）14植物體細胞雜交的目的中，不確切的敘述的是 A.把兩個植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上 B.獲得雜種植株C.克服遠源雜交不親和的障礙 D.主要是實現(xiàn)細胞質的融合（ ）15植物體細胞雜交尚未解決的問題是 A去掉細胞壁，分離出有活性的原生質體 B將雜種細胞培養(yǎng)成植株C讓雜交植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 D尚未培育出屬間雜種植物（ ）16科學家把天竺葵的原生質體和香茅草的原生質體進行誘導融合，培育出的驅蚊草含有香茅醛，能散發(fā)出一種特殊的達到驅蚊且對人體無害的效果。下列關于驅蚊草培育的敘述中，錯誤的是 A驅蚊草的培育屬于細胞工程育種，其優(yōu)點是能克服遠源雜交不親和的障礙B驅蚊草培育過程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑或離心、振動、電刺激等方法C驅蚊草培育過程是植物體細胞雜交，不同于植物組織培養(yǎng)，無愈傷組織和試管苗形成D驅蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得是因為不同物種間存在生殖隔離（ ）17A種植物的細胞和B種植物細胞的結構如右圖所示（僅 顯示細胞核），將A、B兩種植物細胞去掉細胞壁后，誘導二者的原生質體融合，形成單核的雜種細胞，若經過 組織培養(yǎng)后得到了雜種植株，則該雜種植株是 A二倍體；基因型是DdYyRr B三倍體；基因型是DdYyRrC四倍體；基因型是DdYyRr D四倍體；基因型是DDddYY yyRRrr（ ）18下列有關植物體細胞雜交的敘述，正確的是用酶解法去掉細胞壁，分離出有活力的原生質體誘導兩種植物的原生質體融合，進而形成雜種細胞植物體細胞雜交的最終目的是獲得細胞代謝產物植物體細胞雜交技術可以克服不同種間遠緣雜交不親和的障礙A、 B、 C、 D、（ ）19在植物體細胞雜交實驗中，如果要獲得性狀優(yōu)良的作物新品種，必須考慮、兩種高等植物間的生殖隔離 選擇具有期望的某些優(yōu)良性狀的親本親本細胞的融合技術 愈傷組織形成和再分化A、 B、 C、 D、（ ）20下列四個選項中沒有采取植物組織培養(yǎng)技術的是 A花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株 B秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株 C人工種子的培育 D“番茄馬鈴薯”雜種植株的培育過程（ ）21. 下列有關植物細胞工程應用的敘述，不正確的是 A.利用組織培養(yǎng)技術培育脫毒苗，獲得具有抗病毒的新品種B.利用組織培養(yǎng)技術獲得人工種子，能保持親本的優(yōu)良性狀C.利用細胞培養(yǎng)技術獲得紫草素，實現(xiàn)了細胞產物的工廠化生產D.利用植物體細胞雜交技術獲得“白菜甘藍”，克服不同生物遠緣雜交不親和的障礙（ ）22（多選）有關原生質體的下列敘述中，正確的是 A組成原生質體的主要生命物質是蛋白質和核酸B原生質體包括細胞膜、液泡膜及兩者之間的細胞質基質C去除細胞壁的植物細胞就是原生質體D原生質體只能用于植物細胞工程（ ）23（多選）愈傷組織進行分化并產生出植物的各種組織和器官，進而發(fā)育成完整的植株，通常需 要適合的 A光照 B溫度 C營養(yǎng)物質 D激素24下圖是用蘿卜根組織培養(yǎng)的某些過程示意圖，請據圖回答：(1)請把組織培養(yǎng)的過程按正常順序排列（以字母表示）_ _。(2)圖D上的細胞團是_ _，它的特點是_ 。(3)圖C和圖D的培養(yǎng)基分別是_ _ _和 培養(yǎng)基。(4)從原理上講，植物細胞有形成再生植株的可能性，這是_ _ 的表現(xiàn)。 25下圖是植物組織培養(yǎng)過程的示意圖，據圖分析回答： 選取 脫分化 再分化植物的器官 培養(yǎng)基中培養(yǎng) A B 植物體（1）圖中的A是_，B是_（2）培養(yǎng)基中除了有豐富的營養(yǎng)物質外，應加入_和_（植物激素），以刺激植物組織脫分化形成A。（3）脫分化和再分化這兩個過程的進行還需要維持一定的外界條件，一是要有適宜的_，二是_，否則植物組織培養(yǎng)就不能取得成功。26將基因型為AA和aa的兩個植株雜交，得到F1再作進一步處理，如下圖，請分析回答：（1）乙植株的基因型是 ，屬于 倍體。（2）用乙植株的花粉直接培育成的后代屬于 倍體，其基因型及比例是 。（3）丙植株的體細胞中含有 個染色體組。27通過細胞工程技術，利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢，培育高產耐鹽的雜種植株。請完善下列實驗流程并回答問題：（1）在上述方法中，除去細胞壁的方法是 ，A是 酶。（2）圖中甲原生質體和乙原生質體能融合形成一個雜種細胞，雜種細胞能發(fā)育成完整植株，所依據的生物學原理是 。（3）B是 。C是具有 性狀的幼芽。（4）若目的植株丟失1條染色體，不能產生正常配子而高度不育，則可用 （試劑）處理幼芽，以便獲得可育的植株。28下圖為植物體細胞雜交過程示意圖，據圖回答：（1）步驟是去掉 ，使植物細胞成為 ，最常用的方法是 。（2）步驟一般常用的化學試劑是 ，目的是 。（3）在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，運用的技術手段是 ，其中步驟相當于 ，步驟相當于 。（4）植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植株，使兩株植物的性狀能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本