江苏省怀仁中学2012高二生物 2.1.2《植物细胞工程的实际应用》学案 新人教版选修3VIP

用心 爱心 专心1 20122012 江苏省怀仁中学高二生物学案 江苏省怀仁中学高二生物学案 2 1 2 2 1 2 植物细胞工程的实际应植物细胞工程的实际应 用用 课标要求 1 能力要求 1 理解微型繁殖技术的应用 2 了解单倍体育种过程和优点 3 了解细胞产物的的生产和意义 2 内容要求 1 掌握微型繁殖和植物组织培养的联系 2 掌握作物脱毒 人工种子的制备过程和意义 3 了解单倍体育种和突变体的利用 4 了解细胞产物的例子 知识网络体系 重难热点归纳 1 微型繁殖与无性生殖 微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 实际上是无性生殖的一种 在繁 殖的过程中 细胞进行有丝分裂 因此亲 子代细胞内 DNA 相同 具有相同的基因 因此 能保证亲 子代遗传特性不变 利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖 2 微型繁殖与作物脱毒 人工种子 单倍体育种 作物脱毒 人工种子 单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术 作物脱毒主要是 作物新品种的培育 微型繁殖 作物脱毒 人工种子 植物细胞工程 的实际应用 植物繁殖的新途径 单倍体育种 突变体的利用 细胞产物的工厂化生产 用心 爱心 专心2 强调微型繁殖的取材一定是无毒 的如茎尖 根尖 才能繁殖出无毒的幼苗 人工种子采用的还是微型繁殖的技术 但是只需培育得到胚状体 不定芽 顶芽和腋芽 包上人工种皮就可形成人工种子 人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良 性状 另外还可不受气候 季节和地域的限制 单倍体育种的优点是后代无性状分离 后代都是纯合子 能够稳定遗传 明显缩短育种年 限 单倍体育种从本质上说属于有性生殖 这一点与微型繁殖有所区别 但单倍体育种首 先要进行花药离体培养 采用还是微型繁殖的技术 然后用秋水仙素处理 获得纯合子 经典例题剖析 1 甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化 目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的 方法快速繁殖脱毒的种苗 以保证该品种的品质和产量水平 这种通过分生组织离体培养 获得种苗的过程不涉及细胞的 A 有丝分裂 B 分化C 减数分裂D 全能性 解析 考查植物组织培养的原理 过程 植物组织培养的原理是植物细胞的全能性 过程 是 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 此过程是一个无性繁殖的过程 细胞数目增多的方式是有丝分裂 并且涉及细胞的分化 答案 C 2 基因型为 AaBb 的水稻 含 24 条染色体 的花药通过无菌操作接入试管后 在一定条件 下形成试管苗 问 1 愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团 愈伤组织形成过程中 必 须从培养基中获得 等营养物质 2 要促进花粉细胞分裂生长 培养基中应有 和 两类激 素 3 愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根 再由芽发育成叶和茎 这一过程必须给予 光照 其原因是 能利用光能制造有机物 供试管苗生长发育 用心 爱心 专心3 4 试管苗的细胞核中含 条脱氧核糖核苷酸链 5 培育成的试管苗可能出现的基因型有 解析 考查对植物组织培养过程的掌握 要准确解答此题需要从以下几个方面入手 愈伤组织的形成过程中 不断地从培养基中吸取营养 供生物细胞生活的营养物质主要 有无机物 水 无机盐 有机物 糖类 脂类 蛋白质 维生素 等物质 植物激素的种类很多 要促进花粉细胞分裂生长 培养基中应有细胞分裂素和植物生长 素两大类 试管苗是花药离体培养后得到的单倍体植株 其有叶绿体 可以进行光合作用 单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 由水稻的基因型为 AaBb 可知 此水稻为二倍体 已知水稻的体细胞中含有 24 条染色体 则单倍体细胞中含有 12 条染色 体 12 个 DNA 分子 每个 DNA 分子由两条平行的脱氧核糖核苷酸链盘旋而成 所以试管苗 的细胞核中含有 24 条脱氧核苷酸链 基因型为 AaBb 的水稻产生配子时 依据基因的自由 组合定律 结果 配子各有四种 即 AB aB Ab ab 答案 1 水 无机盐 维生素和小分子有机物 2 细胞分裂素 植物生长素 3 叶绿体 4 24 5 AB aB Ab ab 基础试题训练 一 选择题 1 马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖 种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产 为 此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植 获得无病毒幼苗的最佳办法是 A 选择优良品种进行杂交 B 进行远缘植物体细胞杂交 C 利有芽尖进行组织培养 D 人工诱导基因突变 2 用植物组织培养技术 可以培养或生产出 A 食品添加剂 B 无病毒植物 C 人工种子 D 前三项都是 3 甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化 目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的 方法快速繁殖脱毒的种苗 以保证该品种的品质和产量水平 这种通过分生组织离体培养 用心 爱心 专心4 获得种苗的过程不涉及细胞的 A 有丝分裂B 分化C 减数分裂D 全能性 4 科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来 将单个细胞放入培养基中培养 获得了 许多完整的植株 这些植株的特点是 A 彼此性状相似 B 变异频率较高 C 单倍体 D 都是纯合子 5 水稻 基因型为 AaBb 的花药通过无菌操作 接入试管 经过如下过程培育试管苗 以 下选项中正确的是 A a 用花药离体培养法获得单倍体植株 b 通过有丝分裂产生愈伤组织 c 培养 基中至少应有乙烯和脱落酸 d 试管苗 的生长发育不需要光照 B a 用花药离体培养法获得二倍体植株 b 通过减数分裂产生愈伤组织 c 培养 基中至少应有生长素和细胞分裂素 d 试管苗的生长发育不需光照 C a 用花药离体培养法获得单倍体植株 b 通过有丝分裂产生愈伤组织 c 培养基中至少 应有生长素和细胞分裂素 d 试管苗的生长发育需要光照 D a 用花药离体培养法获得二倍体植株 b 通过有丝分裂产生愈伤组织 c 培养基中至 少应有乙烯和脱落酸 d 试管苗的生长发育需要光照 6 植物的微型繁殖技术是指 A 植物体细胞杂交技术 B 嫁接 C 营养繁殖 D 植物组织培养 7 下列哪一项不是单倍体育种的优点 A 缩短育种年限 B 变异率高 C 得到稳定遗传的优良品种 D 节约人力 物力 8 胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的 用心 爱心 专心5 A 愈伤组织 B 再分化 C 形成完整蜘蛛 D 取离体组织 9 人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得 A 杂交育种 B 植物细胞培养 C 多倍体育种 D 单倍体育种 10 运用植物组织培养技术 可以培育或生产出 A 细胞产物 生物碱 B 无病毒植物 C 人工种子 D 以上都是 11 下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 A 花药离体培养得到单倍体植株 B 秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C 人工种子的培育 D 番茄 马铃薯 杂种植株的培育过程 12 植物的微型繁殖的优点是 A 取材少 B 培养周期短 C 繁殖率高 D 以上都是 13 对人工种子正确的解释是 A 通过科学手段人工合成的种子 B 利用植物组织培养技术获得的种子 C 种皮能自我生成的种子 D 人工种子发芽率低 14 两个亲本的基因型分别为 AAbb 和 aaBB 这两对基因按自由组合定律遗传 要培育出基 因型为 aabb 的新品种 最简捷的方法是 A 单倍体育种 B 杂交育种 c 人工诱变育种 D 细胞工程育种 15 下列叙述中 与植物体细胞杂交密切相关的是 ABC A 利用离心 振动 电刺激等诱导 B 利用聚乙二醇 PEG 等试剂诱导 C 克服远缘杂交不亲和的障碍 D 快速繁殖 培育无病毒植物 二 非选择题 1 植物组织培养的培养基中加有激素 下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验 结果 请分析回答 1234 激素种类 6 BA 6 BA IBA 6 BA IBA 6 BA IBA 用心 爱心 专心6 及 浓度关系 结果 组织块产生愈 伤组织 愈伤组织分化 出芽 愈伤组织不断 生长 愈伤组织有长 根趋势 1 6 BA 属于 类激素 它的作用是 2 IBA 属于 类激素 它在本实验中的作用是 3 在植物组织培养中 脱分化可用的激素组合是实验 和实验 中的激素浓度关系 再分化时可用的激素组合是实验 和实验 中的激素浓度关系 4 植物组织培养的培养基中 除激素外 还必须含有 它的 成分至少应该含有 等 5 判断愈伤组织是否产生 依据是看是否产生了 的细胞 2 植物组织培养技术应用广泛 科学家通过植物组织培养方法 诱导离体的植物组织形成 具有生根发芽能力的胚状结构 然后将胚状体包埋在个亿 能提供营养的胶质中 便形成 人工种子 我国科学家利用组织培养技术已成功地在烟草 水稻 小麦等植物上诱导出 胚状体 1 通过试管培养植物组织 获得胚状体要经过 过程 2 用于植物组织培养的培养基中除了植物激素 蔗糖和维生素等有机物外 还应有 且操作过程应在 条件下进行 3 若胚状体在试管中继续培养 则可培育出完整的植株幼苗 这体现了植物细胞的 3 美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养 由单个细胞发育成完 整的新植株 如下图 请据图回答 用心 爱心 专心7 1 这种生殖方式属于 2 图中 过程叫 过程叫 此处的 细胞团 在生 物学上叫做 3 本实验说明植物细胞具有 4 在培养试管植物时 试管内应加入植物所必需的矿质元素 其中应大量供给的元素 是 4 中科院上海植物生理生态研究所在 神舟四号 飞船进入太空后为一对 新人 黄 花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的 婚礼 将两个 新人 放入融合 器中 当充满液体的融合器加上直流电场 两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起 开 始了 窃窃私语 紧接着 在瞬间高压脉冲的作用下 细胞膜被击出了一个小孔 透过这 微小的空间 两股细胞质展开了 心灵沟通 渐渐地 细胞核也扭摆着 亲热 起来 20min 后 它们俩已是你中有我 我中有你 一个新生命就这样诞生了 地面实验结果显 示 用于融洽的两个 新人 一个开的是粉花 标记为 一号 一个开的是黄花 标记 为 二号 融合后的细胞再生植株开的是黄花 但形状却和一号相同 称 一号形状 另一个称 二号形状 这种 太空烟草 比普通烟草个子矮 株秆粗 烟叶多 是我国 太空育种试验的一项重大成果 据此回答下列问题 1 由于细胞的密度不同 因此在地面上进行细胞融合非常困难 从理论上讲 在太空 中细胞更容易融合 可能的原因是 在显微镜下观察 新人 的细胞膜融 合在一起 使细胞呈圆球状 这是因为膜具有 特性 细胞婚礼 中用到的 诱导融合技术是 2 两种烟草原生质体融合时 类型是我们需要的 这样的细胞经组织培养后 再生的植株属 倍体 3 植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比 其优点是 4 太空烟草 能稳定遗传吗 为什么 用心 爱心 专心8 创新应用训练 1 传统农作物育种途径往往是通过杂交获得 随着生物工程技术的不断发展 新品种的 培育途径逐渐被扩宽 目前至少有 7 种培育农作物新品种的途径被广泛应用 下图为水稻 的几种不同的育种方法示意图 请据图回答 1 图中 A D 方向所示的途径表示 育种方式 A B C 的途径表示 育种方式 两个亲本的基因型分别为 AAbb 和 aaBB 这两对基因按自由组合 定律遗传 要培育出基因型为 aabb 的新品种 最简捷的途径是 这两种育种方 式相比较 后者优越性主要表现在 2 B 方法为 3 E 方法原理为 上述培育新品种的方法中原理相同的有 4 G 所示过程可以采用花粉粒通道法 这是基因工程操作 四步曲 的 环 节 检测目的基因是否表达的方法有 5 科学家从悬浮培养的单细胞或胚囊中 通过植物组织培养技术获得胚状体 并将其 包埋在一个能提供营养的胶质中 外包裹上人造种皮 制成人工种子 目前 我国科学家 利用植物组织培养技术已在烟草 水稻 小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体 而美 日等国正着手将人工种子商品化 离体细胞进行植物组织培养获得胚状体需要通过 过程 人工种子中包埋胚状体的胶质可看作玉米种子的 结构 6 由人工种子萌发出的植株与天然种子萌发出的植株有何区别 用心 爱心 专心9 参考答案 一 选择题 CDCACDBBBDBDBA ABC 二 非选择题 1 1 细胞分裂素 促进细胞分裂 2 生长素 促进生根 3 1 3 2 4 4 营养物质 有机物 矿质元素 5 排列松散 无定形 高度液泡化 2 1 脱分化 再分化 2 水和无机盐 无菌 3 全能性 3 1 无性生殖 2 脱分化 再分化 愈伤组织 3 全能性 4 N P S K Ca Mg 4 1 重力作用很弱 细胞膜有具一定的流动性 电刺