苏教版选修3第二节《植物细胞工程》学案

1、最新苏教版选修3 第二节植物细胞工程学案1、说出细胞全能性的含义及其在植物组织培养中的应用；2、简述植物组织学习目标3、列举植物细胞工程的实际应用培养和植物体细胞杂交技术的方法和步骤；一、植物组织培养：1、概念：是指依据原理 , 在条件下 , 分离植物的、或（称为）, 并在培养基上培养 ,在适宜的条件下使其长成部分或完整植株的技术。2、理论基础：植物细胞全能性的细胞具有发育成为一个新的生物个体的。因为每个细胞内都含有该物种的,具有发育成完整个体所必需的。全能性的表现条件：适宜的。全能性大小：受精卵胚胎干细胞生殖细胞体细胞；植物细胞动物细胞3、材料：植株的、和等。4、培养条件：； 适 宜 的,其

2、 成 分 包 括 水 、 无 机 营养、和等。5、过程：离体的器官、组织或细胞脱分化（）再分化（）植株。脱分化 ：由的植物细胞形成的过程。愈伤组织 ：是一团没有特定和并处于状态的细胞。再分化 ：愈伤组织重新形成根、芽等器官的过程。胚状体 ：愈伤组织在一定的培养条件下形成 , 类似,具有和,在适宜条件下可发育成新的植株。人工种子 ：在外包裹和制成。人工种子的制备包括从植物组织培养诱导体细胞胚状体的发生,的控制以及人工的包埋过程。人工种皮的制作材料：人工胚乳的主要成分：人工种子的优点：不受；有利于等。人工种子的应用：濒危植物的保护；经济植物的等。阅读：植物细胞全能性表现的条件：离体；无菌：培养基、

3、外植体、操作工具及操作环境必须严格消毒；人为控制：控制好培养基及各种条件；培养基成分：水、无机盐等无机营养成分、蔗糖、氨基酸等有机营养成分、植物激素；环境条件：脱分化避光, 再分化需光 ,光使细胞内形成叶绿体、叶绿素 ,进行光合作用；适宜的 PH 和充足的氧气。1 / 7例 1：要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要（）A. 具有完整细胞核的细胞；B. 离体状态；C. 导入外源基因；D. 一定的营养物质和激素。二、植物细胞培养：1、概念：是在实验室或工厂生产条件下, 将组织培养过程中形成的或其他易分散的组织置于中 , 进行培养 , 得到分散游离的细胞 , 通过培养使细胞增殖 , 从而获得大

4、量的的一种技术。2、目的：获得人类所需要的,如抗肿瘤药物。3、培养过程：对细胞进行,获得次生代谢产物含量高、生长迅速的单细胞；在扩大培养后利用技术 , 在生物反应器中获得大量的；再从混合液中有用物质。4、应用：；。5、优点：；。三、植物体细胞杂交技术1概念：。2、植物体细胞杂交的过程：3基本原理：；。原生质体：概念：是指：；来源：主要包括和。制备：；用途：用于；用于。人工诱导的方法：物理方法：、等；化学方法；。4优点：是一种非常有用的遗传育种手段, 可以克服障碍。思考 ：为什么要去除细胞壁？通常用什么方法去除细胞壁？去除细胞壁以后的植物细胞叫什么？【（1）由于植物细胞壁阻碍了植物细胞的融合,所

5、以在进行植物体细胞杂交之前 ,必须要先去除细胞壁。（ 2）去除细胞壁一般是采用酶解法 ,即用 纤维素酶和果胶酶 处理植物细胞以得到具有活力的 原生质体 。这里是利用了酶的专一性原理。】如何实现细胞融合？融合后培养基中有几种细胞？几种融合细胞？原生质体融合完成的标志是什么？（形成新的细胞壁）与之形成有关的细胞器是什么？（高尔基体）【人工诱导原生质体融合的方法可以分为两大类物理法和化学法 。物理法包括 离心、振动2 / 7和电刺激 等；化学法一般是用聚乙二醇（ PEG ）作为诱导剂来诱导细胞融合。原生质体融合完成的标志是形成新的细胞壁, 与之形成有关的细胞器是高尔基体。】在“白菜-甘蓝”的培育过程

6、中 ,运用了植物细胞工程中的哪些技术？例 2分析下图 ,概述植物体细胞杂交的基本过程。（1）说出步骤表示的含义。（2）将植物细胞A 和植物细胞B 的得到的原生质体诱导融合, 在培养基上至少存在几种类型的细胞（只考虑两个细胞的融合）？【至少存在5 种类型的细胞, 即 A型、 B 型、 AB型、AA型和 BB型的细胞 , 其中 ,AB 型的细胞是我们需要的杂种细胞。】四、植物细胞工程的应用（阅读）植物繁殖的新途径：1微型繁殖（快速繁殖）：大多采用的是植物的茎尖、根尖等材料, 属于 无性繁殖技术, 具有保持优良品种的遗传特性、不受自然条件与材料限制、生长周期短等特点。2作物脱毒：长期进行无性繁殖的作

7、物, 它们感染的病毒逐年积累很容易传播给后代, 导致作物产量降低 , 品质变差。植物 分生区附近（如茎尖、根尖）的病毒极少 , 甚至无病毒。因此 , 利用作物的 根尖、茎尖进行组织培养 可以获得 无病毒植株 。3制备人工种子：作物新品种的培育：1 单倍体育种（花药离体培养）：原理：；过程：花药单倍体幼胚或幼苗正常植株优点：。例 3：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。2突变体的利用：细胞产物的工厂化生产：植物组织培养技术除了在农业上的应用外, 还广泛应用于细胞产物的工厂化生产。这些细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、

8、香料、生物碱等。例如：（ 1）利用人参组织培养技术大量生产人参皂苷干粉；（ 2）利用组织培养技术大量生产抗癌药物紫杉醇；例 4：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 以上都是例 5 ：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利用芽尖进行组织培养D 人工诱导基因突变3 / 7例 6：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

9、”杂种植株的培育过程五、检测训练1.有关全能性的叙述, 不正确的是（）A. 受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体, 因此全能性最高B. 生物体内细胞由于分化, 全能性不能表达C. 卵细胞与受精卵一样, 细胞未分化 , 全能性很高D. 植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性2.植物细胞表现出全能性的必要条件是（）A 给予适宜的营养和外界条件；B脱离母体后 , 给予适宜的营养和外界条件；C 导入其他植物细胞的基因；D 将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内。3.在生物体内 , 细胞没有表现出全能性, 而是分化为不同的组织、器官, 是因为（）A. 细胞丧失了全能性B.基因的表达有选择性C.

10、 不同的细胞内基因不完全相同D.在个体发育的不同时期, 细胞内的基因发生了变化4.在生物体的所有细胞中 , 全能性最高的是（）A卵细胞B.植物花粉C 体细胞D.受精卵5.植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是（）细胞的全能性 离体植物器官 , 组织或细胞根 , 芽 生长素和细胞分裂素生长素和乙烯愈伤组织再分化脱分化植物体A和B和C和D和6.植物组织培养可以形成愈伤组织, 下列有关愈伤组织的叙述错误的是（）A 愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的；B形成愈伤组织的培养基不需含有机分子；C 愈伤组织可以形成具有生根能力的胚状结构；D愈伤组织是一类高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞

11、7.能刺激愈伤组织形成的诱导剂是（）A细胞分裂素和生长素； B. 赤霉素； C生长素和赤霉素；D. 细胞分裂素和乙烯。8.将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时, 下列条件中不需要的是（）A. 具有完整细胞核的细胞； B. 一定的营养物质和植物激素；C. 离体状态； D. 导入指定基因。9. 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10. 下列关于植物细胞培养的叙述不正确的是（）A植物细胞培养是在实验室工厂化生产的条件下

12、, 进行悬浮培养 , 从而获得大量细胞群体的一种技术；B. 根据培养对象不同可分为液体培养和固体培养；C. 植物细胞培养是在植物组织培养的基础上发展起来的；D. 植物细胞培养的培养基主要由水、无机营养、有机营养、天然附加物和生长物质等组成。11. 在细胞工程中, 需要利用细胞的全能性。下列细胞中全能性最高的是（）A. 胡萝卜的韧皮部细胞；B. 水稻的花粉；C. 绵羊的乳腺细胞；D. 大白鼠的受精卵12.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织, 下列叙述错误的4 / 7是 A该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的（）B 该愈伤组织的细胞没有全能性C.该愈伤组织是由排列疏松的

13、薄壁细胞组成D该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构13. 在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中, 下列哪一项条件不是必需的（）A. 充足的光照；B.适宜的温度；C.消毒灭菌；D.适宜的养料和激素。14.下列有关植物组织培养过程中愈伤组织的说法不正确的是（）A愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的B愈伤组织经过脱分化过程形成根或芽C培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同 , 愈伤组织分化的结果不同 D. 愈伤组织的细胞中 , 能发生碱基互补配对的细胞器是线粒体和核糖体15. 神舟四号飞船上进行了细胞融合实验, 其中的植物细胞是黄花烟草原生质体与革新一号烟草原生质 , 那么植

14、物原生质的获得常用的方法是（）A. 机械破除B.酶解法C.离心法D.盐酸溶解法16. 通过细胞杂交, 获得一个杂种植株, 需要的步骤是()A. 分离原生质体原生质融合生出细胞壁组织培养法得到杂种植株B. 分离原生质原生质自然融合组织培养杂种植株C. 获取细胞原生质融合组织培养杂种植株D. 获取细胞原生质直接融合组织培养杂种植株17. 植物体细胞杂交的目的是（）A. 用酶解法去掉细胞壁分离出原生质体B.以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合C. 用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株D.通过以上三者来完成18. 植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在（）A证明杂种细胞具有全

15、能性B克服远源杂交不亲和的障碍C缩短育种周期, 减少盲目性D快速培育无病毒植株, 保留杂种优势19.下列关于细胞融合的叙述, 不正确的是（）A. 采用自然或人工的方法使两个或多个不同细胞融合为一个细胞B常用的促融合因子有电场、聚乙二醇等C在促融合因子的作用下 , 仅仅使细胞核发生融合D在细胞融合前需纤维素酶、果胶酶除去细胞壁20植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是（）A. 植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁B.细胞壁使原生质体失去活力C. 细胞壁阻碍了原生质体的融合D.细胞壁不是原生质体的组成部分21.植物体细胞杂交的过程是（）A. 用酶解法去掉细胞壁, 分离出有活力的原生质体B. 以人工诱导

16、法使两个不同植物的原生质体融合C. 用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株D. 通过以上过程来完成22.下列叙述中 , 与植物体细胞杂交无关的是（）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培养基中需添加动物血清23.下图表示花药离体培养及单倍体育种的大致过程, 据图回答下列问题：5 / 7(1 ）花药离体培养应用的是技术 , 其理论基础是。过程 是把幼小的花药分离出来, 在无菌条件下放在人工培养基上进行离体培养, 该培养基中加入的物质应该有。（至少答三种）(2 ）过程 是花药在培养基所提供的特定条件下发生多次细胞分裂, 形成愈伤组

17、织 , 此过程叫作,细胞分裂的方式是。(3 ）过程 是诱导愈伤组织分化出芽和根, 最后长成植株。这一过程叫。该植株是植株 , 其特点是,生产上没有推广应用的价值,需经过程5处理。(4) 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。要促进花粉细胞分裂生长 , 培养基中应有 _ 和 _两类激素。24. 据图回答下列问题：过程用处理细胞的细胞壁, 然后经过过程,可能会形成种细胞团（只考虑两种细胞融合的情况）,是过程 , 与此过程相关的细胞器是。步骤一般常用的化学试剂是, 目的是。在过程培养中, 除了提供水、无

18、机盐、糖类、维生素以及氨基酸外, 还需在培养基中加入_ _ 和 _等植物激素。同时, 在培养过程中, 除必要的温度、光照和氧气等条件外 , 成功的另一个关键是操作过程必须保证。在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中, 运用的技术手段是,其过程主要包括和。植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株, 这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于,使能够在新的植物体上有所表现, 其根本原因是。利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中, 遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？6 / 725物体细胞杂交过程示意图。据图回答：步骤是, 最常用的方法是。步骤一般常用的化学试剂是, 目的是。在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中, 运用的技术手段是, 其中步骤相当于, 步骤相当于。植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。使能够在新的植物体上有所表现, 其根本原因是。若远源杂交亲本A 和 B 都是二倍体 , 则杂种植株为倍体。若番茄是二倍体 , 马铃薯是四倍体 , 则杂种植株是倍体。若番茄细胞内含A 条染色体 , 马铃薯细胞内含B 条染色体 , 将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育（假设能成功）, 得到的后代应含条染色体 , 还必须用处理幼苗 , 才