生物選修三復(fù)習(xí)導(dǎo)綱提綱(三)

1、生物選修三復(fù)習(xí)導(dǎo)綱提綱（三）專題二 細(xì)胞工程21 植物細(xì)胞工程【課前導(dǎo)學(xué)】一、基礎(chǔ)知識(shí)1細(xì)胞工程的操作水平為_，其目的是按照人們的意愿來_。2用箭頭和文字寫出植物組織培養(yǎng)的過程：_。 3植物組織培養(yǎng)所用細(xì)胞為_的細(xì)胞，必須形成_才算完成，該過程包括_兩階段，其中一定不需要光照的為_階段，一定需要光照的為_階段。組織培養(yǎng)的原理為_。植物體內(nèi)的某個(gè)細(xì)胞不能進(jìn)一步發(fā)育成一個(gè)植株的原因是_。4植物組織培養(yǎng)所需條件_(三個(gè))，所用培養(yǎng)基為_培養(yǎng)基(物理狀態(tài))，其成分包含_ (四大類)；培養(yǎng)基中加入激素的種類有_，激素的作用為_。 5用箭頭和文字寫出植物體細(xì)胞雜交的過程：該過程中去掉細(xì)胞壁的方法用_酶；誘

2、導(dǎo)融合的方法有物理法(離心、振動(dòng)、電激)、化學(xué)法(聚乙二醇)；終點(diǎn)是雜種細(xì)胞嗎?應(yīng)該是_。該育種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是 _ (與基因工程育種優(yōu)點(diǎn)相同，一定記準(zhǔn)了)。6植物繁殖的新途徑有_、_、_ (三條)；獲取細(xì)胞產(chǎn)品如蛋白質(zhì)、藥物、香料等從_提取，制作人工種子則需培養(yǎng)到_階段?！究偨Y(jié)歸納】（一）植物組織培養(yǎng)離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體。 (1)該過程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性，已分化細(xì)胞具有全能性的原因是每一個(gè)細(xì)胞都含有該物種全部的遺傳物質(zhì)。 (2)全能性高低的比較：受精卵(最高)>卵細(xì)胞(精子)>體細(xì)胞；植物體細(xì)胞>動(dòng)物體細(xì)胞；胚胎干細(xì)胞>其它干細(xì)胞>體細(xì)

3、胞 說明：卵細(xì)胞和精子是已分化的細(xì)胞，而受精卵和胚胎干細(xì)胞未分化；動(dòng)物體細(xì)胞全能性目前只表現(xiàn)出細(xì)胞核全能性。3過程比較 4植物組織培養(yǎng)過程中注意的問題 (1)該過程從繁殖方式上應(yīng)為無性繁殖，細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，包含脫分化和再分化兩個(gè)階段。 (2)愈傷組織是脫分化、高度液泡化的細(xì)胞，故細(xì)胞內(nèi)無葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，只能以現(xiàn)成有機(jī)物來提供物質(zhì)和能量；其代謝方式為異養(yǎng)、需氧；有細(xì)胞壁，有大液泡，故仍可進(jìn)行質(zhì)壁分離；該過程進(jìn)行有絲分裂，故愈傷組織應(yīng)是具有細(xì)胞周期的細(xì)胞；愈傷組織為脫分化后形成的細(xì)胞，故應(yīng)視為無分化的細(xì)胞(同受精卵一樣，未分化)。 (3)獲取細(xì)胞產(chǎn)品的時(shí)期應(yīng)為脫分化之后再分化之前

4、的愈傷組織；制作人工種子需再分化后形成的胚狀體階段?！具w移拓展】同一個(gè)體不同部位的細(xì)胞形態(tài)、功能不同的原因。如人的唾液腺細(xì)胞和胰島B細(xì)胞，兩種細(xì)胞形態(tài)、功能不同。列表比較如下：說明：兩種細(xì)胞中都既含有控制淀粉酶合成的基因，又含有控制胰島素合成的基因，同時(shí)含有其他全部基因，只是基因的選擇性表達(dá)使不同細(xì)胞中某些基因打開，轉(zhuǎn)錄并合成相應(yīng)蛋白質(zhì)，另一些基因處于關(guān)閉狀態(tài)。同一個(gè)體不同部位所有細(xì)胞基因相同的原因是這些細(xì)胞都是由受精卵一個(gè)細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成的（二）植物體細(xì)胞雜交 1概念： 用來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。 2原理：膜的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性。 3

5、過程：該圖是兩種不同品種的植物細(xì)胞A、B進(jìn)行細(xì)胞融合的過程。 C：用酶解法去掉細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體的過程，所用酶為纖維素酶和果膠酶； D：在誘導(dǎo)劑的作用下進(jìn)行誘導(dǎo)融合，先進(jìn)行膜的融合，再進(jìn)行核的融合，最后形成雜種細(xì)胞E，E細(xì)胞有三種(AA型、BB型、AB型，只有AB型才是我們所需要的雜種細(xì)胞，所以需要進(jìn)行篩選)； 常用的誘導(dǎo)方法-物理法：離心、振動(dòng)、電刺激；化學(xué)法：聚乙二醇(PEG) G：表示細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是新的細(xì)胞壁的生成； F：表示進(jìn)行組織培養(yǎng)。 4該技術(shù)的目的 植物體細(xì)胞雜交的終點(diǎn)是培育成雜種植株，而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)束。雜種植株特征：具備兩種植物的遺傳特征，原因是雜種植株中含有兩

6、種植物的遺傳物質(zhì)。 5該技術(shù)在育種上應(yīng)用時(shí)最大的優(yōu)點(diǎn)： 克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和障礙。 6該技術(shù)培育過程中注意的問題 若上圖中A含有2X條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb，B含有2Y條染色體，2個(gè)染色體組，其基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為四倍體，其體細(xì)胞中染色體為2X+2Y，基因型為AabbccDd，從中不難看出，體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，不管染色體、基因組還是染色體組都采用直接相加的方法。 該過程培育新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾的遺傳定律，因?yàn)橹挥杏行陨尺M(jìn)行減數(shù)分裂過程中才符合遺傳定律，而體細(xì)胞雜交未有此過程。 7未解決的問題目前還不能讓雜種細(xì)胞完全按人們的需要去

7、表達(dá)親代的優(yōu)良性狀，如番茄馬鈴薯?！具w移拓展】人工種子形成及其結(jié)構(gòu) 人工種子是利用細(xì)胞的全能性原理，將離體培養(yǎng)所產(chǎn)生的體細(xì)胞胚或具有能發(fā)育成完整植株的分生組織(如胚狀體、芽和莖段等)，包裹在一層含有營養(yǎng)物質(zhì)并具有保護(hù)功能的外膜內(nèi)，形成的在適宜條件下能夠發(fā)育成完整植株的小顆粒。人工種子具備類似天然種子的基本結(jié)構(gòu)和功能，主要由三部分組成(如右圖)： (1)胚狀體(分生組織)，它相當(dāng)于天然種子的胚，是有生命的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。(2)供胚狀體維持生命力和保證其在適宜的環(huán)境條件下生長發(fā)育的人工胚乳。 (3)具有保護(hù)作用的“人工種皮”。 人工種子優(yōu)點(diǎn)：可使在自然條件下不結(jié)實(shí)或種子昂貴的植物得以繁殖；保持親本的優(yōu)良

8、性狀，因該過程為無性繁殖；節(jié)約糧食，減少種子的使用；可以控制添加一些物質(zhì)：如加入除草劑、農(nóng)藥、促進(jìn)生長的激素、有益菌等?！镜淅答仭?例1、據(jù)圖回答下列問題： (1)過程是用_ _處理細(xì)胞的細(xì)胞壁，后經(jīng)過程誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，實(shí)際融合的過程中原生質(zhì)體可能會(huì)形成_種細(xì)胞團(tuán)(只考慮兩個(gè)細(xì)胞融合的情況)。是_的過程，與此過程密切相關(guān)的細(xì)胞器是_。(2)在過程培養(yǎng)中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入_。同時(shí)，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過程中必須保證_。(3)若番茄細(xì)胞內(nèi)含A條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含B條染色體，將番茄和馬鈴

9、薯采用雜交育種方法培育(假設(shè)能成功)，得到的后代應(yīng)含_條染色體，還必須用_來處理幼苗，才能得到可育的番茄馬鈴薯植株，此時(shí)體細(xì)胞中含有_條染色體。(4)若番茄是二倍體，馬鈴薯是四倍體，則雜種植株為_倍體。例2、通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以快速繁殖、培育無病毒的植物。培養(yǎng)過程如下： 離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織胚狀體植物體(1)紫草細(xì)胞中提取的紫草素是制造治療燙傷和割傷的藥物以及染料和化妝品的原料。若要從大量培養(yǎng)的紫草愈傷組織中提取紫草素，不再需要經(jīng)過_過程，且哪項(xiàng)條件是不需要的_。A消毒滅菌 B適宜溫度 C充足光照 D適宜養(yǎng)料和激素(2)用植物組織培養(yǎng)方法誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能

10、力的胚狀體結(jié)構(gòu)，若包裹上人造種皮，制成人工種子，可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。圖中的相當(dāng)于種子結(jié)構(gòu)中的_，主要作用是_。 (3)為了有利于幼苗茁狀成長，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種對(duì)人工種子處理的方法_?！菊n堂反饋】 1一個(gè)離體的植物細(xì)胞給予適宜的條件后可以經(jīng)過多次分裂、分化直至發(fā)育成一個(gè)性成熟的植株。這種技術(shù)具有多種用途，但是不能 （ ） A有選擇地繁殖一種無病毒花卉B繁殖農(nóng)作物中的優(yōu)秀個(gè)體 C拯救瀕臨絕滅的植物D改變植物的基因型2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

11、或器官 D外植體可誘導(dǎo)出愈傷組織3、一雜合體植株（二倍體）的下列部分，經(jīng)組織培養(yǎng)和秋水仙素處理后可獲得純合體的是 A根 B莖 C葉 D花粉 （ ）4科學(xué)工作者把胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來，將單個(gè)細(xì)胞放入培養(yǎng)基，獲得了許多完整的植株。這些植株的特點(diǎn)是（ ） A彼此性狀相似 B變異頻率較高C單倍體 D都是純合子5如圖為植物組織培養(yǎng)過程，有關(guān)說法不正確的是（ ）AB試管中細(xì)胞全能性最高BD試管中培育出的個(gè)體都是純合子CAB的過程不需要光照DAD的細(xì)胞分裂都是有絲分裂6我國科學(xué)工作者曾將分別屬于兩個(gè)科的植物煙草和菠菜成功雜交，從而獲得一種新型的煙草品種。在此過程中，下列不是必需的是 （ ） A雜交前要

12、除去兩種細(xì)胞的細(xì)胞壁 B原生質(zhì)體融合后，要選出煙草一一菠菜融合細(xì)胞加以培養(yǎng) C要誘導(dǎo)愈傷組織進(jìn)行再分化 D原生質(zhì)體融合前要先脫分化7、下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）A培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C離體器官或組織的細(xì)胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織D同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同8為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法：圖中兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳。據(jù)圖分析，不正確的是F1花藥葉肉細(xì)胞F2Fn單倍體純合高蔓感病植株與純合矮蔓抗病植雜 交純合高蔓抗病植株轉(zhuǎn)基因植株加倍 篩選導(dǎo)入

13、抗病基因培養(yǎng)A過程的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高B過程可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料 C過程包括脫分化和再分化兩個(gè)過程 D圖中篩選過程不改變抗病基因頻率9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10月季組織培養(yǎng)選材部位最佳的是（ ）A幼嫩的花瓣 B枝條基部的芽C枝條中部的芽 D幼嫩的葉11將一粒花粉培育成幼苗，對(duì)它的莖尖用秋水仙素處理長大后該植株正常開花結(jié)果。該植株中染色體數(shù)目與其他各項(xiàng)不相同的細(xì)胞是 （ ）A根細(xì)胞 B葉細(xì)胞 C花粉細(xì)胞 D極核12(

14、多選)下列有關(guān)植物細(xì)胞工程應(yīng)用的分析，正確的是 （ ） A愈傷組織細(xì)胞分裂旺盛，經(jīng)誘變處理，有利于獲得突變個(gè)體 B利用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，可以獲得脫毒苗 C植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，培育雜種植物 D利用細(xì)胞培養(yǎng)工業(yè)化生產(chǎn)人參皂甙，提高產(chǎn)量13(多選)右圖為植物組織培養(yǎng)的幾個(gè)重要階段，對(duì)圖中信息解讀正確的是 （ ） Aa過程需要纖維素酶和果膠酶 B經(jīng)過b過程雜種細(xì)胞將形成細(xì)胞壁 Cc是功能不同的細(xì)胞組成的愈傷組織Dd中幼苗分化需要植物激素的調(diào)節(jié) 14白菜、甘藍(lán)均為二倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)目分別為20、18。以白菜為母本、甘藍(lán)為父本，經(jīng)人工授粉后，將雌蕊離體培養(yǎng)，可得到“白菜甘藍(lán)”雜

15、種幼苗。請(qǐng)回答問題：（1）白菜和甘藍(lán)是兩個(gè)不同的物種，存在 隔離。自然條件下，這兩個(gè)物種間不能通過 的方式產(chǎn)生后代。雌蕊離體培養(yǎng)獲得“白菜甘藍(lán)”雜種幼苗，所依據(jù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有 。（2）為觀察“白菜甘藍(lán)”染色體的數(shù)目和形態(tài)，通常取幼苗的 做臨時(shí)裝片，用 染料染色。觀察、計(jì)數(shù)染色體的最佳時(shí)期是 。（3）二倍體“白菜甘藍(lán)”的染色體數(shù)為 。這種植株通常不育，原因是減數(shù)分裂過程中 。為使其可育，可通過人工誘導(dǎo)產(chǎn)生四倍體“白菜甘藍(lán)”，這種變異屬于 。15、很久以前科學(xué)家在土壤中發(fā)現(xiàn)了某種細(xì)菌能制造一種對(duì)昆蟲有毒的蛋白質(zhì)，當(dāng)時(shí)許多人就想把編碼這一蛋白質(zhì)的基因(抗蟲基因)轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物中，以降低昆蟲對(duì)

16、農(nóng)作物造成的危害。20世紀(jì)90年代，美國科學(xué)家采用基因工程技術(shù)首次培育出抗蟲玉米新品種。下圖為這一轉(zhuǎn)基因玉米的主要培育過程。(1)獲得特定目的基因的途徑除了從該細(xì)菌中直接分離抗蟲基因外，還可以 。將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合時(shí)必須用 酶和DNA連接酶。在基因工程中，常用的運(yùn)載體有 等，而作為運(yùn)載體必須具備相應(yīng)的條件，例如應(yīng)具有 以便進(jìn)行篩選。(2)由轉(zhuǎn)基因玉米細(xì)胞經(jīng)過 形成愈傷組織，然后發(fā)育成胚狀體和試管苗。若要制備轉(zhuǎn)基因玉米的人工種子，可選擇上述實(shí)驗(yàn)過程中的 再包裹合適的 等。16、下圖列舉了幾種植物的育種方式，請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問題。（1）甲育種方式稱為 。（2）通過丁種方式可以獲得脫毒苗，培養(yǎng)過程

17、中c常常取用莖尖的原因是 。（3）乙方式通常用射線處理植物的愈傷組織能獲得較好效果，原因是 。（4）丙方式將外源目的基因?qū)胧荏w植物細(xì)胞，最常采用的方法是 。在通過丙方式獲得轉(zhuǎn)基因植株的過程中，核心步驟是 。（5）甲、丙兩種育種方式與傳統(tǒng)雜交育種相比，其優(yōu)點(diǎn)是 。17在20世紀(jì)60年代，一些科學(xué)家就嘗試將番茄和馬鈴薯雜交，試圖培育出一種地上長番茄，地下結(jié)馬鈴薯的“超級(jí)作物”?？茖W(xué)家經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)，利用體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得了“番茄馬鈴薯”雜種植株，實(shí)驗(yàn)過程如下圖所示，遺憾的是該雜種植株并非是想像中的那種“超級(jí)作物”。(1)材料中所用到的植物體細(xì)胞雜交技術(shù)應(yīng)用到原生質(zhì)體融合和 技術(shù)，該技術(shù)的理論基礎(chǔ)

18、是 。(2)圖中步驟所示植物細(xì)胞用 法除去細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體。(3)由雜種細(xì)胞培育成試管苗，需要經(jīng)過細(xì)胞的 和 過程。 (4)馬鈴薯是四倍體，番茄是二倍體，則雜種植株為異源 倍體，從理論上講，雜種植株的育性為 。18有人提出這樣一種設(shè)想：如果能培育出一株既能在地上結(jié)番茄，又能在地下結(jié)馬鈴薯的植物，該有多好。(1)現(xiàn)有一株番茄A和一株馬鈴薯B，請(qǐng)寫出培育“番茄一馬鈴薯”雜種植物的過程，分三步敘述。 第一步：_； 第二步：_； 第三步：_。 (2)培養(yǎng)的雜種植物在形態(tài)上表現(xiàn)為雙親特征，其根本原因是_。 (3)最終培育出的雜種植物是否可育?為什么？_。生物選修三復(fù)習(xí)導(dǎo)綱提綱（三）參考答案【課前導(dǎo)學(xué)】1細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平 改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞器的一門綜合科學(xué)技術(shù)2離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織根、芽植物體。3高度分化 幼根和芽或完整的小植株 脫分化、再分化 脫分化 再分化 植物細(xì)胞的全能性 特定的時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇的表達(dá)出各種蛋白質(zhì)4離體、無菌、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素、適宜的溫度、PH、光照（后期） 固體 無機(jī)營養(yǎng)成分、有機(jī)營養(yǎng)成分、激素、瓊脂 生長素、細(xì)胞分裂素 促進(jìn)細(xì)胞分裂，細(xì)胞分化5纖維素酶、果膠酶 雜種植株 克服遠(yuǎn)源雜交不親和障礙，大大擴(kuò)展用于雜交的親本組合范圍6微型繁殖 作物脫毒 神奇的人工種子