植物细胞工程学案含答案525.pdf

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1、植物细胞工程 A、自主学习:一、细胞工程概 基本原理 细胞生物学和分子生物学的原理和方法，工程学手段改造细胞 操作水平 水平、水平操作 实质内容 改变遗传物质、产生新的性状，获得 产品 一、植物细胞工程 一、植物细胞工程的技术手段：植物组织培养和植物体细胞杂交。（一）理论基础：细胞的全能性 1、原理：生物体的每一个细胞（动物：细胞核）都包含有 所特有的全套 ，都有发育成为完整个体所需的 。2、生物体内的细胞没有表现出全能而是分化成不同的组织、器官，是由于 在特定的时间和空间条件下 的结果。3、表现全能性的条件：a.状态 b.一定的营养物质（矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物）和植物激素（细胞分

2、裂素和 ）c.其它外界条件（适宜的温度、pH 等）（二）植物组织培养 1、过程：愈伤组织特点：排列疏松 、高度液泡化、无定形的未分化的薄壁细胞。2、条件：、操作：细菌等微生物会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。、植物激素。、营养物质：矿质元素（大量元素和微量元素）、水、蔗糖（离体组织赖以 的重要营养成分）、维生素、有机添加剂等。、适宜的光照、温度、PH 等。3、应用：、快速繁殖名贵的花卉和果树；培育无病毒植物(采用 组织)、生产生物制品，如药物、食品添加剂、香料、杀虫剂等（提取紫草素需培养到 ）；、制造人工种子（需培养到 ）；、培育转基因植物等。取材 、耗时短、繁殖率高、便于自动化管理。

3、4、植物组织培养操作的特点：（1）选择外植体时，花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易 。（2）消毒。（3）光照。脱分化形成愈伤组织时，需 处理。再分化形成植物幼苗时，需 处理。（4）激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织 和 原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和 原基的形成。（三）、植物体细胞杂交 1、概念：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。2、原理：细胞膜的 、植物细胞的 3、过程：（1）来自两个不同植物的体细胞

4、融合成一个杂种细胞（植物细胞融合）（2）把杂种细胞培育成植株 （植物 培养）关键环节：A用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得有活力的原生质体；B原生质体间的融合：方法：物理法（离心、电激）化学法（聚乙二醇 PEG）（3）、意义：克服远源杂交 的障碍，大大扩大了可用于杂交的亲本组合的范围（可得到有性杂交不亲和的种间或属间杂种），培育出自然界中没有的具有优良品质的新品种。B、合作探究：植物体细胞杂交 多倍体育种 不 同 点 基本原理不同 方法不同 染色体来源和数目不同 相同 C、总结拓展：D、反馈测评：1有关植物组织培养过程中的细胞脱分化的说法，不正确的是()A已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转

5、变成未分化的细胞的过程 B已经分化的细胞转变成为具有分生能力的薄壁细胞，进而形成植物的愈伤组织的过程 C离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程 D离体的植物组织经脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有关激素的诱导 2植物体细胞杂交尚未解决的问题是()A去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 B将杂种细胞培育成植株 C让杂种细胞培育成的杂种植株按照人们的需要表现出亲本的性状 D培养出属间杂种植株 3(2011江西南昌一模)下列实例与所利用的技术或原理不相符的是()A转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术 B植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性 C原生质体融合和动物细胞融合利用

6、了细胞膜的选择透过性 D愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关 4下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确的是()A用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 B诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞 C植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物 D植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交和不亲和的障碍 5(2010浙江台州期末)下列关于植物细胞工程的叙述，正确的是()A叶肉细胞再分化后可形成无定形状态的薄壁细胞 B目前科学家已经可以让植物体细胞杂交获得的杂种植物按照需要表现出双亲的优良性状 C融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜 D叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性 6(12

7、分)1958 年，美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部的一些细胞放进培养基中培养，最终发育成完整的新植株。下图是细胞培养形成胡萝卜植株示意图，请据图回答：(1)过程由细胞团形成的胚状体要经过_过程，其结果是_。(2)过程、在生物技术中称为_。在培养过程中，除了提供水分和必要的有机营养物质外，还需要在培养基中加入_和_。同时，培养过程中，还需要保证必要的外界条件是_。(3)由韧皮部细胞培养成完整的植株证明了_ _。7科学家利用细胞工程培育“白菜甘蓝”杂种植株，如图所示，请据图回答下列问题：(1)由 D 形成 F 过程所依据的原理是_，从本质 上讲，“白菜甘蓝”杂种植株具有的性状是_的结果。(2)若“

8、白菜甘蓝”杂种植株为四倍体，则该植株的花粉经离体培养得到的植株是_倍体。(3)“白菜甘蓝”杂种植株的食用部分是叶，但叶又易受昆虫危害而影响产量，科学家又利用基因工程培育出带有抗虫基因的“白菜甘蓝”植株，请你设计实验，检测此植株的抗虫基因是否表达。取昆虫幼虫放到带有抗虫基因的“白菜甘蓝”植株甲上，再取等量生活状态基本一致的昆虫幼虫放在_植株乙上。适宜条件下培养一段时间后，分别观察_的生活情况。若_，说明甲植株的抗虫基因未得到表达；若_，说明甲植株的抗虫基因得到表达。植物细胞工程 答案 A、自主学习：答案:细胞整体、细胞器、细胞、该物种、遗传物质、全部基因、基因、选择性表达、离体、生长素、(略)、

9、无规则、无菌、生长、根尖或茎尖、愈伤组织、胚状体、少、脱分化、避光、光照、脱分化、根、芽、流动性、全能性、组织、振动、不亲和、染色体数目的变异 、同源、数目、性状 B、合作探究：植物体细胞杂交 多倍体育种 不 同 点 基本原理不同 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 方法不同 原生质体融合和组织培养 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 染色体来源和数目不同 一般来自不同种的生物，染色体不一定是倍数关系（2N+2N）来自同种生物，加倍的是 相同 都是通过改变细胞的染色体 来改变遗传物质，从而改变生物的 。C、总结拓展：D、反馈测评：1、解析：离体的愈伤组织在一定的培养条件下，先脱分化形成植物的愈伤组织，

10、才可以再分化出根和芽，形成完整的小植株。而分化出根和芽的过程属于再分化。答案：C 2、解析：杂种细胞培育的杂种植株虽然同时具有两个物种遗传物质，但不一定表现出人们所需要的亲本性状。答案：C 3、解析：原生质体融合和动物细胞融合利用了细胞膜的流动性。答案：C 4、解析：去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶；原生质体融合后经过一次有丝分裂产生出细胞壁标志着杂种细胞的形成；植物体细胞杂交的目的是为了获得杂种植株；植物体细胞杂交不经过有性生殖过程，所以可以克服远缘杂交不亲和的障碍。答案：C 5、解析：薄壁细胞是由已分化的组织、器官或细胞经脱分化形成的；目前杂种植株还没有按照人们的意愿表现出双亲的优良性

11、状；在植物细胞融合时，应先去细胞壁；离体的植物细胞在一定条件下可发育成完整的植株。答案：D 6、解析：植物组织培养过程可以简要归纳为：离体的植物器官、组织或细胞 脱分化愈伤组织 再分化根、芽 植物体。离体的植物器官、组织或细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。答案：(1)细胞分裂和细胞分化 形成不同的组织、器官(或可逐渐发展成为完整的植物体)7、解析(1)DF 的过程说明细胞具有全能性，杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果。(2)凡是由未受精的配子发育而成的个体都是单倍体。(3)应注意实验设计的对照原则、等量原则及单一变量原则。答案(1)细胞的全能性 基因选择性表达(2)单(3)长势相似的普通“白菜甘蓝”昆虫幼虫 甲、乙植株上昆虫幼虫均正常生活 甲植株上昆虫幼虫死亡，乙植株上昆虫幼虫正常生活(、其他答案合理也给分)