2植物細胞工程的實際應(yīng)用同步導(dǎo)學案及答案

1、過程是：離體的植物器官、組織或細胞脫分化 > 愈傷組織再分化，根、芽一 植物2. 1.2植物細胞工程的實際應(yīng)用課標要求1能力要求1、理解微型繁殖技術(shù)的應(yīng)用2、了解單倍體育種過程和優(yōu)點3、了解細胞產(chǎn)物的的生產(chǎn)和意義2、內(nèi)容要求1、掌握微型繁殖和植物組織培養(yǎng)的聯(lián)系2、掌握作物脫毒、人工種子的制備過程和意義3、了解單倍體育種和突變體的利用4、了解細胞產(chǎn)物的例子知識網(wǎng)絡(luò)體系廣微型繁殖 植物繁殖的新途徑彳作物脫毒人工種子植物細胞工程彳作物新品種的培育 j單倍體育種的實際應(yīng)用）I突變體的利用細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)重難熱點歸納1微型繁殖與無性生殖微型繁殖是用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，實際上是

2、無性生殖的一種。在 繁殖的過程中，細胞進行有絲分裂，因此親、子代細胞內(nèi)DNA相同，具有相同的基因，因此能保證親、子代遺傳特性不變。利用這種技術(shù)能高效快速實現(xiàn)種苗的大量繁殖。2、微型繁殖與作物脫毒、人工種子、單倍體育種作物脫毒、人工種子、單倍體育種的培育過程均有采用微型繁殖的技術(shù)。作物脫毒主要 是強調(diào)微型繁殖的取材一定是無毒（的如莖尖、根尖），才能繁殖出無毒的幼苗。人工種子采用的還是微型繁殖的技術(shù)，但是只需培育得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽,包上人工種皮就可形成人工種子。人工種子與微型繁殖得到的幼苗一樣能保持親本的優(yōu) 良性狀，另外還可不受氣候、季節(jié)和地域的限制。單倍體育種的優(yōu)點是后代無性狀分離，

3、后代都是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳，明顯縮短育種 年限。單倍體育種從本質(zhì)上說屬于有性生殖，這一點與微型繁殖有所區(qū)別。但單倍體育 種首先要進行花藥離體培養(yǎng)，采用還是微型繁殖的技術(shù)，然后用秋水仙素處理，獲得純 合子。經(jīng)典例題剖析1甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程不涉及細胞的A.有絲分裂B.分化C.減數(shù)分裂D.全能性解析考查植物組織培養(yǎng) 的原理、過程。植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞的全能性。體。此過程是一個無性繁殖的過程，細胞數(shù)目增多的方式是有絲分裂，并且涉及細胞的分化。答

4、案C2基因型為AaBb的水稻(含24條染色體)的花藥通過無菌操作接入試管后，在一定條件 下形成試管苗，問：(1) 愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細胞團，愈傷組織形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得(2) 要促進花粉細胞分裂生長， 培養(yǎng)基中應(yīng)有 和兩類激素。(3) 愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是 能利用光能制造有機物，供試管苗生長發(fā)育。(4) 試管苗的細胞核中含 條脫氧核糖核苷酸鏈。(5 )培育成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有等營養(yǎng)物質(zhì)。解析考查對植物組織培養(yǎng)過程的掌握。要準確解答此題需要從以下幾個方面入手： 愈傷組織的形成過程中， 主要

5、有無機物(水、無機鹽) 植物激素的種類很多， 長素兩大類。 試管苗是花藥離體培養(yǎng)后得到的單倍體植株。其有葉綠體，可以進行光合作用。 單倍體是指體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，由水稻的基因型為 AaBb可知此水稻為二倍體。已知水稻的體細胞中含有 24條染色體，則單倍體細胞中含有 12條染色 體，12個DNA分子。每個DNA分子由兩條平行的脫氧核糖核苷酸鏈盤旋而成，所以試管苗的細胞核中含有 24條脫氧核苷酸鏈?；蛐蜑锳aBb的水稻產(chǎn)生配子時，依據(jù)基因的自由組合定律，結(jié)果早、父配子各有四種，即不斷地從培養(yǎng)基中吸取營養(yǎng)。供生物細胞生活的營養(yǎng)物質(zhì)、有機物(糖類、脂類、蛋白質(zhì)、維生素)等物質(zhì)。要

6、促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有細胞分裂素和植物生答案(1 )水、無機鹽、維生素和小分子有機物(3)葉綠體(4) 24 ( 5) AB、AB、aB、Ab、ab。(2)細胞分裂素aB、 Ab、 ab植物生長素基礎(chǔ)試題訓(xùn)練一、選擇題1 馬鈴薯利用它的塊莖進行無性繁殖，種植的世代多了以后往往會感染病毒而減產(chǎn)，為此 農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進行種植。獲得無病毒幼苗的最佳辦法是()A .選擇優(yōu)良品種進行雜交B .進行遠緣植物體細胞雜交C. 利有芽尖進行組織培養(yǎng)D. 人工誘導(dǎo)基因突變2.用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以培養(yǎng)或生產(chǎn)出()A .食品添加劑B .無病毒植物 C.人工種子 D .前三項都是3甘薯種植多

7、年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗， 以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程不涉及細胞的()A.有絲分裂B.分化C.減數(shù)分裂D.全能性4科學工作者把胡蘿卜的韌皮部細胞分離出來，將單個細胞放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得了許 多完整的植株，這些植株的特點是5.以()A.C.水稻彼此性狀相似B .變異頻率較高單倍體D .都是純合子(基因型為 AaBb)的花藥通過無菌操作，接入試管，經(jīng)過如下過程培育試管苗。下選項中正確的是( A.C.6.7.會)a用花藥離體培養(yǎng)法獲得單倍體植株； b通過有絲分裂產(chǎn)生愈傷組織；c培養(yǎng)基中至少應(yīng)有

8、乙烯和脫落酸；d試管苗的生長發(fā)育不需要光照a用花藥離體培養(yǎng)法獲得二倍體植株； b通過減數(shù)分裂產(chǎn)生愈傷組織；c培養(yǎng)基中至少應(yīng)有生長素和細胞分裂素；d試管苗的生長發(fā)育不需光照a用花藥離體培養(yǎng)法獲得單倍體植株；b通過有絲分裂產(chǎn)生愈傷組織;if應(yīng)有生長素和細胞分裂素；d試管苗的生長發(fā)育需要光照a用花藥離體培養(yǎng)法獲得二倍體植株；b通過有絲分裂產(chǎn)生愈傷組織;少應(yīng)有乙烯和脫落酸；d試管苗的生長發(fā)育需要光照植物的微型繁殖技術(shù)是指A .植物體細胞雜交技術(shù)C.營養(yǎng)繁殖下列哪一項不是單倍體育種的優(yōu)點A.縮短育種年限C.得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種B.嫁接D .植物組織培養(yǎng)B 變異率高D .節(jié)約人力、物力c培養(yǎng)基中至c培養(yǎng)

9、基中至9.(B .秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株C.人工種子的培育 過程12. 植物的微型繁殖的優(yōu)點是A .取材少C.繁殖率高13. 對人工種子正確的解釋是胚狀體是在植物組織培養(yǎng)的哪一階段上獲得的A .愈傷組織B.再分化C.形成完整蜘蛛D .取離體組織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 .植物細胞培養(yǎng)C.多倍體育種D .單倍體育種10.運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以培育或生產(chǎn)出A .細胞產(chǎn)物一一生物堿B .無病毒植物C.人工種子D .以上都是11 .下列四個選項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D .“番茄一一馬鈴薯”雜種植株的培育( )B .培養(yǎng)周期

10、短D.以上都是( )A 通過科學手段人工合成的種子B 利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的種子C.種皮能自我生成的種子D 人工種子發(fā)芽率低14. (2005,廣東)兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB,這兩對基因按自由組合定律遺 傳,要培育出基因型為 aabb的新品種，最簡捷的方法是( )A 單倍體育種 B 雜交育種c 人工誘變育種D 細胞工程育種15. 下列敘述中，與植物體細胞雜交密切相關(guān)的是ABCA利用離心、振動、電刺激等誘導(dǎo)B利用聚乙二醇(PEG等試劑誘導(dǎo)C克服遠緣雜交不親和的障礙D快速繁殖、培育無病毒植物 二、非選擇題1植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中加有激素。下表是培養(yǎng)基中兩種植物激素在不同比例時的

11、實驗結(jié)果。請分析回答：1234激素種類及 濃度關(guān)系6 BA6 BA > IBA6 BA =IBA6 BA V IBA結(jié)果組織塊產(chǎn)生愈 傷組織愈傷組織分化 出芽愈傷組織不斷 生長愈傷組織有長根 趨勢(1) 6 BA屬于類激素，它的作用是 。(2) IBA屬于類激素，它在本實驗中的作用是 。(3) 在植物組織培養(yǎng)中，脫分化可用的激素組合是實驗 和實驗中的激素濃度關(guān)系，再分化時可用的激素組合是實驗 和實驗中的激素濃度關(guān)系。(4) 植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中，除激素外，還必須含有 ，它的成分至少應(yīng)該含有 、等。(5 )判斷愈傷組織是否產(chǎn)生，依據(jù)是看是否產(chǎn)生了 的細胞。2植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用廣泛?？茖W

12、家通過植物組織培養(yǎng)方法，誘導(dǎo)離體的植物組織形成具 有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)，然后將胚狀體包埋在個億能提供營養(yǎng)的膠質(zhì)中，便形成“人工種子”。我國科學家利用組織培養(yǎng)技術(shù)已成功地在煙草、水稻、小麥等植物上誘導(dǎo)出胚狀 體。(1 )通過試管培養(yǎng)植物組織，獲得胚狀體要經(jīng)過 、過程。(2 )用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除了植物激素、蔗糖和維生素等有機物外，還應(yīng)有 ，且操作過程應(yīng)在 條件下進行。(3)若胚狀體在試管中繼續(xù)培養(yǎng)，則可培育出完整的植株幼苗，這體現(xiàn)了植物細胞的3美國科學家將分離得到的成熟胡蘿卜根的韌皮部細胞進行培養(yǎng)，由單個細胞發(fā)育成完整的新植株(如下圖)。請據(jù)圖回答：1®細聽團駅価卑個細鴉十

13、（1） 這種生殖方式屬于 。（2） 圖中過程叫 ，過程叫，此處的“細胞團”在生物學上叫做。（3） 本實驗說明植物細胞具有 。（4）在培養(yǎng)試管植物時，試管內(nèi)應(yīng)加入植物所必需的礦質(zhì)元素。其中應(yīng)大量供給的元素是4中科院上海植物生理生態(tài)研究所在“神舟四號”飛船進入太空后為一對“新人”一一黃花煙草原生質(zhì)體和革新一號煙草原生質(zhì)體舉辦了特殊的“婚禮”。將兩個“新人”放入融合器中，當充滿液體的融合器加上直流電場，兩個原本相互游離的細胞一下子貼到一起，開始了“竊竊私語”。緊接著，在瞬間高壓脈沖的作用下，細胞膜被擊出了一個小孔，透過這微小 的空間，兩股細胞質(zhì)展開了 “心靈溝通”。漸漸地，細胞核也扭擺著“親熱”起來

14、， 20min后，它們倆已是你中有我，我中有你，一個新生命就這樣誕生了。地面實驗結(jié)果顯示：用于 融洽的兩個“新人”，一個開的是粉花（標記為“一號”），一個開的是黃花（標記為“二號”） 融合后的細胞再生植株開的是黃花，但形狀卻和一號相同（稱“一號形狀”，另一個稱“二號形狀”）。這種“太空煙草”比普通煙草個子矮，株稈粗，煙葉多，是我國太空育種試驗的 一項重大成果。據(jù)此回答下列問題：（1）由于細胞的密度不同，因此在地面上進行細胞融合非常困難。從理論上講，在太空中細胞更容易融合，可能的原因是 。在顯微鏡下觀察，“新人”的細胞膜融合在一起，使細胞呈圓球狀，這是因為膜具有 特性?！凹毎槎Y”中用到的誘導(dǎo)融

15、合技術(shù)是。（2） 兩種煙草原生質(zhì)體融合時， 類型是我們需要的，這樣的細胞經(jīng)組織培養(yǎng)后，再生的植株屬倍體。（3 ）植物體細胞融合技術(shù)與傳統(tǒng)的有性雜交相比，其優(yōu)點是 。（4）“太空煙草”能穩(wěn)定遺傳嗎？為什么？ 。創(chuàng)新應(yīng)用訓(xùn)練1 傳統(tǒng)農(nóng)作物育種途徑往往是通過雜交獲得，隨著生物工程技術(shù)的不斷發(fā)展，新品種的培育途徑逐漸被擴寬。目前至少有7種培育農(nóng)作物新品種的途徑被廣泛應(yīng)用。下圖為水稻的幾種不同的育種方法示意圖。請據(jù)圖回答：親本 W 4Fr FLx”體砂鼻“千灘音歸鼻宥新基因的計于五帕苗Hr亠嫌包體血舸轄箭種子倉M苗41輸甲騎削熬翕傷餉旎丄農(nóng)井丄人工植第他絶乙I種于植葫皚算他生輸?shù)氖┮颍?） 圖中A、D方

16、向所示的途徑表示育種方式，A t Bt C的途徑表示育種方式。兩個親本的基因型分別為 AAbb和aaBB,這兩對基因按自由組合 定律遺傳，要培育出基因型為 aabb的新品種，最簡捷的途徑是 。這兩種育種方式相比較，后者優(yōu)越性主要表現(xiàn)在 。（2）B方法為。（3） E方法原理為 。上述培育新品種的方法中原理相同的有（4）G所示過程可以采用花粉粒通道法，這是基因工程操作 “四步曲”的環(huán)節(jié)。檢測目的基因是否表達的方法有 。（5 ）科學家從懸浮培養(yǎng)的單細胞或胚囊中，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得胚狀體，并將其包 埋在一個能提供營養(yǎng)的膠質(zhì)中，外包裹上人造種皮，制成人工種子。目前，我國科學家利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)已

17、在煙草、水稻、小麥和玉米等植物上成功誘導(dǎo)出胚狀體，而美、日等國正著手將人工種子商品化。離體細胞進行植物組織培養(yǎng)獲得胚狀體需要通過 、過程。人工種子中包埋胚狀體的膠質(zhì)可看作玉米種子的 結(jié)構(gòu)。（6）由人工種子萌發(fā)出的植株與天然種子萌發(fā)出的植株有何區(qū)別？參考答案：一、選擇題CDCAC DBBBDBDBA（ ABC）二、非選擇題1、 （ 1）細胞分裂素促進細胞分裂（2）生長素 促進生根（3）1 3 2 4（4 ）營養(yǎng)物質(zhì) 有機物 礦質(zhì)元素（5 ）排列松散、無定形、高度液泡化2、 （ 1）脫分化 再分化（2）水和無機鹽無菌（3）全能性3、（ 1）無性生殖（2）脫分化 再分化愈傷組織（3）全能性 （4）N、P、S、K、Ca、Mg4、（ 1）重力作用很弱細胞膜有具一定的流動性電