第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用.docx
《第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用.docx(14页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第2课时植物细胞工程的应用素养要求 学习目标.说明植物细胞工程在植物繁殖方面的应用.1 .列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。2 .概述细胞产物的工厂化生产的原理。1 .社会责任:列举值物细胞工程在实际生活中的例子, 培养理论联系实际的能力,并通过查阅资料,扩大学 生的知识面及其知识深度。2 .生命观念:会用生命观念解释植物细胞工程给人们带 来的影响。3 .科学思维:结合单倍体育种、诱变育种等育种方法来 理解植物组织培养在作物新品种培育方面的应用。一、植物繁殖的新途径r梳理教材知识-夯实基础1 .快速繁殖概念:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,也叫作微型繁殖技术。高效、快速地实现
2、种苗的大量繁殖特点无性繁殖,保持优良品种的遗传特性可实现产业化生产实例:一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等都实现了利用快速繁 殖技术来提供苗木。甘蔗、殖树和铁皮石斛等试管苗的生产,已形成一定规模。2 .作物脱毒选材部位:植物顶端分生区附近的部位(如茎尖)。优点:提高作物的产量和品质。(3)实例:采用茎尖组织培养技术脱去病毒,已在马铃薯、草莓、大蒜、宜蔗、菠萝和香蕉等 许多作物上获得成功。I辨析易错易混练前清障快速繁殖不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持优良品种的遗传特性()作物脱毒后不再感染病毒()(3)脱毒草莓能明显提高产量,但品质没有发生变化()(4)作物
3、脱毒时常选用叶肉细胞()(5)快速繁殖本质上是一种无性繁殖()答案(1)V (2)X (3)X (4)X (5) Jr思考延伸拓展强化素养i.经植物组织培养技术培育出的脱毒苗抗病毒吗?提示不抗病毒。“脱毒”与“抗毒”不同,前者指的是本身病毒少,甚至无病毒,受病毒 感染的机会少,而后者指的是能抵抗病毒的感染。B.培养基中加入适量的蔗糖,以提供营养并维持渗透压C.控制植物激素的种类和含量诱导产生愈伤组织D.选择适当的分化培养基培育红豆杉幼苗答案D解析 假设要从红豆杉细胞中提取抗癌物质紫杉醇,只需培养到愈伤组织阶段,不需培育出红 豆杉幼苗,D错误。8 .辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业
4、等领域,其获得途径如下图。以下 表达错误的选项是()A.图中愈伤组织、脱毒苗和高产细胞系的获得都表达了植物细胞的全能性.佟IU和分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程C.过程中需要用适宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理D.用酶解法将愈伤组织别离成单细胞时,常用的酶是纤维素酶和果胶酶答案A解析 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成各种细胞 的潜能,图中脱毒苗的获得表达了植物细胞的全能性,愈伤组织和高产细胞系的获得都没有 表达植物细胞的全能性,A错误。9 紫草宁具有抗菌、消炎效果。在工业化生产中,取紫草植株局部组织诱导形成紫草愈伤组 织,再转入紫草宁形成培养基
5、,然后再将细胞破碎后提取出紫草宁。以下相关表达中,不正 确的是()A.工业化生产过程包括细胞的脱分化和再分化B.在紫草宁生产过程中,不必将愈伤组织培养出根、芽等器官C.紫草的愈伤组织细胞在低渗溶液中不会涨破D.紫草宁在细胞内合成后被分泌到细胞外答案D解析由题意“取紫草植株局部组织诱导形成紫草愈伤组织,再转入紫草宁形成培养基”可 知,工业化生产过程包括细胞的脱分化和再分化,A正确;紫草的愈伤组织细胞有细胞壁, 在低渗溶液中不会涨破,C正确;根据题意可知,需将细胞破碎后取出紫草宁,因此紫草宁 在细胞内合成后不能分泌到细胞外,D错误。10 .请回答以下问题:植物快速繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该
6、技术可以保持品种的, 繁殖种苗的速度 o离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株, 说明该叶肉细胞具有该植物的全部 O把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是防止的污染。二倍体植物(基因型为Aa)的花药经离体培养获得的植株进行 才能使其结出果实并产生后代(甲),否那么该植株只有通过 的方式才能产生后代(乙)。甲、乙两种植株中,能产生可育花粉的是 植株,该植株产生的可育花粉的基因组成种类数为 种。花药离体培养在育种上的特殊意义是,从而开辟育种新途径。答案(1)遗传特性快遗传信息(2)微生物(3)染色体数目加倍无性繁殖甲1可 明显缩短育种年限解析(1)叶肉细胞
7、具有全能性,具有该植物的全部遗传信息,可经植物组织培养形成完整个 体。植物快速繁殖技术属于无性繁殖,能保持亲本优良遗传特性且繁殖速度快。(2)植物组织 培养全过程需要无菌操作,防止微生物污染。(3)二倍体植物的花药经离体培养获得的植株是 单倍体,无法产生配子,只有将其染色体数目加倍才能结出果实产生二倍体后代(甲),否那么 只能通过无性繁殖的方式继续产生单倍体的后代(乙)。甲植株是二倍体,能通过减数分裂产 生可育花粉,乙植株是单倍体,无法通过减数分裂产生花粉。原二倍体植株的基因型是Aa, 其花粉的基因组成是A或a,所以甲植株的基因型是AA或aa,其产生的可育花粉的基因组 成为A或a 一种。花药离
8、体培养在育种上的特殊意义是可明显缩短育种年限。【B组综合强化练】.为给工厂繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持,科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯 茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响,结果如表所示,以下相关表达正确的选项是 ()茎尖大小外植体数/个分化苗数/苗脱毒苗数/苗小于0.3 mm20110.30.5 mm20107大于0.6 mm20134A.在不同的培养阶段,培养基中的激素种类和比例不同B.脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用C.培育脱毒苗时依据的原理有基因突变和细胞的全能性D. 0.30.5 mm大小的茎尖最有利于获得抗病毒的特性答案A解析 在不同的培养阶段,培养基中的
9、激素种类和比例不同,生长素和细胞分裂素的比例升 高有利于根的分化,比例下降有利于芽的分化,A正确;脱分化过程中不需要光照,不能进行光合作用,B错误;培育脱毒苗时依据的原理是细胞的全能性,C错误;0.30.5 111大小 的茎尖最有利于获得无病毒的特性,不是抗病毒的特性,D错误。12 .现代生物技术可以利用植物体的任何一个活体局部,包括茎尖、叶片和花药等,在一定 的条件及培养基中使它发育成完整的植株。这种技术可以在较短时间内大量繁殖、培育新品 种及防止病毒的危害等。以下关于该生物技术的表达,正确的选项是()常用茎尖或花药培养获得脱毒苗 其应用之一是微型繁殖 这种技术属于细胞工程 该技术一定要用到
10、纤维素酶和果胶酶A.B.C.D.答案B解析 根据题干信息可知,该技术为植物组织培养技术。常用茎尖培养获得脱毒苗,而花药 离体培养获得的是单倍体,往往是高度不育的,错误;植物组织培养技术的应用之一是微 型繁殖,正确;植物组织培养技术属于植物细胞工程,正确;在植物体细胞杂交技术中 用到了纤维素酶和果胶酶,而题中所述技术中不涉及,错误。13 .如图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程。以下相关表达正确的选项是 ()四倍体兰花叶片工愈伤组织上胚状体一植株A.和阶段发生减数分裂B.阶段需要生长素而阶段仅需要细胞分裂素C.此兰花的花药离体培养所得的植株体细胞中有两个染色体组D.阶段不仅有细胞增
11、殖且细胞分化速率很快答案c解析 在四倍体兰花叶片植物组织培养过程中涉及有丝分裂,不涉及减数分裂,A错误;在 植物组织培养过程中,培养基中需添加生长素和细胞分裂素,B错误;分析题干可知,兰花 是四倍体植物,减数分裂产生的生殖细胞中含有两个染色体组,因此由此兰花花药离体培养 获得的单倍体植株体细胞中含有两个染色体组,C正确;植物组织培养技术包括脱分化和再 分化两个阶段,过程是脱分化阶段,细胞只增殖不分化,D错误。高秆抗锈病X F,雄配子二幼苗选出符 一合要求 的品种14.用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的 方法如下:矮秆易染锈病以下有关此种育种方法
12、的表达,正确的选项是()A.这种育种方法叫杂交育种B.过程必须使用生长素处理C.这种方法的最大优点是可明显缩短育种年限D.过程必须经过受精作用答案C解析该育种方法为单倍体育种,可大大缩短育种年限。是杂交,是减数分裂,是花 药离体培养,是用秋水仙素或低温处理使单倍体幼苗的染色体数目加倍。过程利用了植 物组织培养技术,不需要受精,而是由雄配子直接发育成幼苗。15 .以下关于细胞产物的工厂化生产的表达中,错误的选项是(不定项)()A.细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一B.培养过程中需要脱分化形成愈伤组织,然后悬浮培养愈伤组织细胞C.培养的愈伤组织一定需要经过再分化产生特定的组织细胞后才
13、能产生特定的细胞产物D.培养的细胞收集后一般不需要破碎提取有效成分答案CD16 .以下有关植物细胞工程应用的表达,正确的选项是(不定项)()A.利用植物组织培养技术培育脱毒苗,获得具有抗病毒的新品种B.利用花药离体培养获取单育1号烟草C.利用植物细胞培养技术获得紫草宁,实现了细胞产物的工厂化生产D.利用植物体细胞杂交技术获得“白菜甘蓝”,克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍答案BCD解析 脱毒苗是用含病毒极少、甚至无病毒的茎尖等植物顶端分生区附近的组织培养而成的, 再生的植株可能不带病毒,但并非它具备了抗病毒的能力。17 .育种工作者利用不同的方法进行了如下图的四组实验。请据图回答以下问题:番茄韧
14、皮部细胞花粉O O花粉花粉番茄韧皮马铃薯韧c c 部细胞皮部细胞组织培养组织培养幼胞裂 细分A苗.胞化细分B苗 幼秋水仙素A 胞 细 0组织培养组织培养植物体A 植物体B 植物体C 植物体Di n iiiiv图I过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程要经过 形成愈伤组织,再经过再分化形成幼苗,该过程依据的原理是 o(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、温度和光照外,还 必须在无菌的条件下进行。(3)番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性,少室(M)对多室(m)为显性,控制两对相对性状的基 因分别位于两对同源染色体上。用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行H、III有关实验,那么 n过程中,从花
15、粉形成幼苗b所进行的细胞分裂方式是。in过程中植物体c的基因型为 o(4)获得植物体d首先需对番茄和马铃薯的韧皮部细胞用 酶处理以去除细胞壁。(5)获得植物体D的过程叫。植物体D与细胞B 一样具有两亲本 的遗传物质,原因是答案(1)脱分化 植物细胞具有全能性植物激素(或生长素和细胞分裂素)(3)有丝分裂 YYmm或Yymm或yymm纤维素酶和果胶植物体细胞杂交技术 细胞B是由番茄与马铃薯的体细胞融合而成的,那么细胞B具有番茄 和马铃薯两亲本的遗传物质,植物体D是由细胞B经植物组织培养而成的,故细胞B的基 因型决定了植物体D的基因型18 .红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。
16、以下图是红豆杉的组织培 养和细胞培养的流程图,请据图回答以下问题:43一图中为愈伤组织,通过B过程可最终产生新的植株,通过C过程可产生大量细胞,那么图 中A、B、C分别表示的过程为,其中B过程的实 质是 O对的培养可获得代谢物紫杉醇,但培养后期紫杉醇产量下降,其原因包括 等。假设是红豆杉(基因型为DdTt)的花药,由发育成的幼苗用 处理,可快速获得纯种植株,该植株的基因型为 o答案(1)脱分化、再分化、有丝分裂基因的选择性表达(2)某些代谢物积累,活细胞数量 减少 (3)秋水仙素 DDTT或DDtt或ddTT或ddtt解析(1)图中为红豆杉离体的植物器官、组织或细胞(外植体),为愈伤组织,为试
17、管 苗(胚状体),为植物体,为大量的红豆杉细胞;再分化的实质是细胞内基因的选择性表达。 (2)培养的后期,由于细胞代谢物的积累,以及营养物质的消耗等,导致活细胞数量减少,其 代谢物减少。(3)红豆杉的花药经培养可获得单倍体,再经秋水仙素处理,可使染色体数目加 倍,快速获得纯种植株。如果亲本的基因型为DdTt,那么获得纯种植株的基因型有DDTT、DDtt、 ddTT、ddtt 四种。2.从植物体上获取的任何细胞,经组织培养得到的植株与亲本性状一定都完全一致吗? 提示不一定。假设培养植物的花粉细胞,得到的是单倍体,与亲本性状不完全一致。二、作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产梳理教材知识-夯实基
18、础.单倍体育种(1)原理:细胞的全能性和染色体变异。过程:花药(或花粉)泗3单倍体植株一1力纯合二倍体植株乌土优良品种。(3)优点子代是能稳定遗传的纯合子。极大地缩短了育种的年限。是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。(4)实例世界上第一个单倍体作物新品种一单育1号烟草。单倍体育种与常规育种相结合的新品种:水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等。1 .突变体的利用原理:在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易 受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。从产生突变的个体中可 以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。过程诱变处理诱导分化利用
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用 课时 植物 细胞 工程 应用
限制150内