江蘇省南京市高中生物第二章細(xì)胞工程2.2植物細(xì)胞工程的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案無答案蘇教版.doc

第二章 細(xì)胞工程第二節(jié) 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用【教學(xué)目標(biāo)】1深入理解細(xì)胞全能性的含義及其在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用；2掌握植物組織培養(yǎng)的操作過程，體驗(yàn)植物組織培養(yǎng)技術(shù)；3掌握植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的操作過程，理解植物體細(xì)胞雜交和植物組織培養(yǎng)的聯(lián)系；4列舉植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用?！局仉y點(diǎn)】1植物細(xì)胞脫分化和再分化、植物細(xì)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(diǎn)；3植物體細(xì)胞雜交的原理、方法和過程?！局R(shí)歸納】一、細(xì)胞的全能性與細(xì)胞分化1【思考與討論1】：（1）什么是細(xì)胞的全能性？表現(xiàn)全能性的條件？（2）為什么運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把植物離體器官、組織或細(xì)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(nèi)的細(xì)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(xì)胞的全能性：是指 。3細(xì)胞全能性的原因（物質(zhì)基礎(chǔ)）：生物體的每個(gè)細(xì)胞都含有 ，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的 。從理論上說，一個(gè)染色體組中含有發(fā)育為該物種的個(gè)體所必需的全部基因。4細(xì)胞全能性大小比較：（1）植物細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞（動(dòng)物細(xì)胞只有細(xì)胞核具有全能性）；（2）受精卵 生殖細(xì)胞（配子、精子、卵細(xì)胞） 體細(xì)胞 ； （3）幼嫩的細(xì)胞 衰老的細(xì)胞（4）體細(xì)胞：分化程度低的 分化程度高的；細(xì)胞分裂能力強(qiáng)的 細(xì)胞分裂能力弱的。5細(xì)胞在生物體內(nèi)沒有表現(xiàn)全能性的原因：在生物體內(nèi)細(xì)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(shí)現(xiàn)細(xì)胞全能性的條件：離體（必要條件）、一定的營養(yǎng)物質(zhì)（水、無機(jī)鹽、維生素、氨基酸等）、激素（細(xì)胞分裂素、生長素）、適宜的溫度、pH等。7細(xì)胞全能性的應(yīng)用：植物的組織培養(yǎng)，動(dòng)物的核移植（即克?。??！纠?】有關(guān)細(xì)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(xì)胞形成完整個(gè)體，因此全能性最高B、生物體內(nèi)細(xì)胞由于細(xì)胞分化，全能性不能表達(dá)C、卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高D、植物細(xì)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(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是 （ ）A. 胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株 B. 紫色糯性玉米種子培育出植株C. 轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細(xì)胞培育出植株 D. 番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植株二、植物組織培養(yǎng)1概念：是指依據(jù) 原理，在 條件下，分離植物的 或原生質(zhì)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(shù)。2理論基礎(chǔ)（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(jī)鹽、碳源、維生素、生長調(diào)節(jié)劑（細(xì)胞分裂素和生長素）、有機(jī)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(xì)胞分化？其根本原因是什么？（2）什么是脫分化？其結(jié)果是什么？離體的器官、組織或細(xì)胞如果不進(jìn)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(jié)果是什么？（4）決定植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？（5）設(shè)計(jì)出一種植物花藥組織培養(yǎng)和染色體加倍的實(shí)驗(yàn)流程。6進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)需要注意的問題：（1）所有實(shí)驗(yàn)用具嚴(yán)格 ；接種過程嚴(yán)格的 操作。因?yàn)橹参锝M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(jīng)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(huì)和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)，而且這些雜菌生長的過程中會(huì)生成大量對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì)，導(dǎo)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(jìn)行生芽培養(yǎng)，再進(jìn)行生根培養(yǎng)，試管苗培養(yǎng)要在光照條件下進(jìn)行。（1）植物快速繁殖：優(yōu)點(diǎn)是取材少，周期短，繁殖率高，便于自動(dòng)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(diǎn)細(xì)胞。（3）制造人工種子：取材：胚狀體 特殊加工：加入某些農(nóng)藥、微生物、除草劑 優(yōu)點(diǎn)：育種周期短、便于貯藏和運(yùn)輸 缺點(diǎn)：抗菌性差、萌發(fā)率低。7植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用【例3】下列有關(guān)植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是 （ ）A花藥、胚不能作為組織培養(yǎng)的材料 B植物細(xì)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(dǎo)出愈傷組織【例4】在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項(xiàng)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(xì)胞培養(yǎng)1概念：在實(shí)驗(yàn)室工廠化生產(chǎn)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(jìn)行 培養(yǎng)，得到分散游離的 ，通過 培養(yǎng)使細(xì)胞增殖，從而獲得大量的 的一種技術(shù)。 2與植物組織培養(yǎng)的關(guān)系： （1）植物組織培養(yǎng)是其基礎(chǔ)。 （2）目的不同：植物組織培養(yǎng)的目的是得到更多的 ，植物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是獲得人類所需的 。（3）實(shí)例：成功地培養(yǎng)紅豆杉的細(xì)胞，從中提取出重要的抗腫瘤藥物紫杉醇。四、植物體細(xì)胞雜交：【思考與討論3】：（1）兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇到的第一個(gè)障礙是什么？ （2）如何用一種溫和的方法去除細(xì)胞壁？ （3）如何讓兩個(gè)來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生融合？（4）如果兩個(gè)來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生融合形成了雜種細(xì)胞，下一步該對(duì)此細(xì)胞做何種處理？消毒1概念：是將不同種植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成 細(xì)胞，并把該細(xì)胞培養(yǎng)成新的 的技術(shù)。2理論基礎(chǔ)（原理）： 。3過程：過程原生質(zhì)體制備：用酶解法去除細(xì)胞壁。纖維素酶果膠酶原生質(zhì)體融合：膜融合核融合：高鈣、高PH誘導(dǎo)膜融合：雜種細(xì)胞第一次有絲分裂時(shí)融合方法：物理方法化學(xué)方法：離心、振動(dòng)、電激：常用PEG誘導(dǎo)融合機(jī)械法、生理法、遺傳法雜種細(xì)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(diǎn)：（1）去除細(xì)胞壁的方法為 法：利用 酶和 酶去除植物細(xì)胞壁。（2）誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括 等。化學(xué)法一般是用 （PEG）作為誘導(dǎo)劑。（3）原生質(zhì)體融合后的細(xì)胞是雜種細(xì)胞，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)把雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株。（4）融合完成的標(biāo)志：雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁；5、意義：克服了 ?！纠?】如圖是“白菜甘藍(lán)”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(xì)胞壁常用機(jī)械法B圖示“白菜甘藍(lán)”雜種植株的形成克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，能結(jié)籽C上述過程包含著有絲分裂、細(xì)胞分化和減數(shù)分裂等過程D“白菜甘藍(lán)”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(xì)胞工程反饋練習(xí) 班級(jí) 姓名 （ ）1細(xì)胞的全能性是指 A、生物體內(nèi)的細(xì)胞形成整個(gè)個(gè)體的特性B、生物體的細(xì)胞具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的特性C、生物體的細(xì)胞能完成各種生理活動(dòng)的特性D、生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能（ ）2切取胡蘿卜塊時(shí)強(qiáng)調(diào)要切取含有形成層的部分，原因是 A、形成層細(xì)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(xì)胞已高度分化（ ）3植物細(xì)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(dǎo)入其他植物細(xì)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(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)（ ）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(zhì)營養(yǎng) 有機(jī)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(shí)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(zhì)元素 B、必需含有機(jī)物C、濃度必須小于細(xì)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(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞B、未成熟的種子經(jīng)過處理培育出幼苗的過程C、植物的器官、組織或細(xì)胞通過離體培養(yǎng)，由分化狀態(tài)變成分生狀態(tài)細(xì)胞，產(chǎn)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(xì)胞培養(yǎng)成幼苗時(shí)，下列條件中不需要的是 A具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞 B一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C離體狀態(tài) D導(dǎo)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(chǎn)治療燙傷、割傷的藥物紫草素，應(yīng)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(shù)獲得 A雜交育種 B植物細(xì)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(xiàng)中，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)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(xì)胞雜交的結(jié)果是 A.產(chǎn)生雜種植株 B產(chǎn)生雜種細(xì)胞 C原生質(zhì)體融合 D形成愈傷組織（ ）12下圖所示為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過程，錯(cuò)誤的是 A. A和B細(xì)胞誘導(dǎo)融合前要先去除細(xì)胞壁，可用纖維素酶和果膠酶處理B. 從A和B細(xì)胞到C細(xì)胞的過程中，常用離心、振動(dòng)、電刺激用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑C. A和B細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁D. 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的目的是獲得雜種細(xì)胞（ ）13植物體細(xì)胞雜交制備原生質(zhì)體和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)配制一定濃度的細(xì)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(xì)胞雜交的目的中，不確切的敘述的是 A.把兩個(gè)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(yuǎn)源雜交不親和的障礙 D.主要是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)的融合（ ）15植物體細(xì)胞雜交尚未解決的問題是 A去掉細(xì)胞壁，分離出有活性的原生質(zhì)體 B將雜種細(xì)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(xué)家把天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合，培育出的驅(qū)蚊草含有香茅醛，能散發(fā)出一種特殊的達(dá)到驅(qū)蚊且對(duì)人體無害的效果。下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述中，錯(cuò)誤的是 A驅(qū)蚊草的培育屬于細(xì)胞工程育種，其優(yōu)點(diǎn)是能克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙B驅(qū)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(dòng)、電刺激等方法C驅(qū)蚊草培育過程是植物體細(xì)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(qū)蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得是因?yàn)椴煌锓N間存在生殖隔離（ ）17A種植物的細(xì)胞和B種植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)如右圖所示（僅 顯示細(xì)胞核），將A、B兩種植物細(xì)胞去掉細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細(xì)胞，若經(jīng)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(guān)植物體細(xì)胞雜交的敘述，正確的是用酶解法去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體誘導(dǎo)兩種植物的原生質(zhì)體融合，進(jìn)而形成雜種細(xì)胞植物體細(xì)胞雜交的最終目的是獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以克服不同種間遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙A、 B、 C、 D、（ ）19在植物體細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn)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(xì)胞的融合技術(shù) 愈傷組織形成和再分化A、 B、 C、 D、（ ）20下列四個(gè)選項(xiàng)中沒有采取植物組織培養(yǎng)技術(shù)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(guān)植物細(xì)胞工程應(yīng)用的敘述，不正確的是 A.利用組織培養(yǎng)技術(shù)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(shù)獲得人工種子，能保持親本的優(yōu)良性狀C.利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得紫草素，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)D.利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得“白菜甘藍(lán)”，克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙（ ）22（多選）有關(guān)原生質(zhì)體的下列敘述中，正確的是 A組成原生質(zhì)體的主要生命物質(zhì)是蛋白質(zhì)和核酸B原生質(zhì)體包括細(xì)胞膜、液泡膜及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C去除細(xì)胞壁的植物細(xì)胞就是原生質(zhì)體D原生質(zhì)體只能用于植物細(xì)胞工程（ ）23（多選）愈傷組織進(jìn)行分化并產(chǎn)生出植物的各種組織和器官，進(jìn)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(zhì) 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(qǐng)據(jù)圖回答：(1)請(qǐng)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(xì)胞團(tuán)是_ _，它的特點(diǎn)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(xì)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(jù)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(zhì)外，應(yīng)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(gè)過程的進(jìn)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(gè)植株雜交，得到F1再作進(jìn)一步處理，如下圖，請(qǐng)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(xì)胞中含有 個(gè)染色體組。27通過細(xì)胞工程技術(shù)，利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(shì)，培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)流程并回答問題：（1）在上述方法中，除去細(xì)胞壁的方法是 ，A是 酶。（2）圖中甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體能融合形成一個(gè)雜種細(xì)胞，雜種細(xì)胞能發(fā)育成完整植株，所依據(jù)的生物學(xué)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(chǎn)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(xì)胞雜交過程示意圖，據(jù)圖回答：（1）步驟是去掉 ，使植物細(xì)胞成為 ，最常用的方法是 。（2）步驟一般常用的化學(xué)試劑是 ，目的是 。（3）在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過程中，運(yùn)用的技術(shù)手段是 ，其中步驟相當(dāng)于 ，步驟相當(dāng)于 。（4）植物體細(xì)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