2014年高二生物课时学案：2.1.1《植物细胞工程的基本技术》（新人教版选修3）

1、第1节 植物细胞工程 第1课时 植物细胞工程的基本技术,细胞工程,预习提纲,一、细胞工程的含义,细胞 分子 细胞 细胞器 遗传物质 细胞产品 植物 动物,二、植物细胞的全能性 1含义：具有某种生物_的任何一个细胞，都具有发育成_的潜能。 2脱分化：让_的细胞，经过诱导后，失去其特有的_而转变成未分化细胞，进而形成_。 3再分化：_在一定的培养条件下，分化出_，进而形成完整小植株。,全部遗传信息 完整生物体 已分化 结构和功能 愈伤组织 愈伤组织 根和芽,全能性 愈伤组织,(2)过程 取材：消毒后选取根的_部位，切取1 cm3左右的小块，因为该部位容易诱导形成愈伤组织 接种：将组织块接种到诱导培

2、养基上，诱导出_ 培养：在2326 恒温_条件下培养一段时间，再将愈伤组织转接到 _培养基上培养诱导出试管苗 移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株,自主检测,1.植物组织培养过程中的脱分化是指( ) A植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程 B未成熟的种子经过长期培养，长出幼苗的过程 C植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 D取植物的枝芽培育成一株新植物的过程,C,2.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，这是因为( ) A.细胞丧失了全能性 B.基因的选择性表达 C.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,

3、B,3用高度分化的植物细胞、组织或器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是( ) 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该愈伤组织由排列疏松的薄壁细胞组成 D该愈伤组织经再分化可以形成根、芽,B,4.有关原生质体的下列叙述中，正确的是( ) 组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸 原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质 被脱掉细胞壁的细胞是原生质体 原生质体和原生质层是同一结构的不同说法 A B C D,B,5.在原生质体融合中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去。若将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将( ) A皱缩 B涨破

4、 C呈球形 D保持原状 6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让杂种植物按照人们的需要表现出亲本的性状 D尚未培育出属间杂种植物,B,C,细胞的全能性,1概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物个体的潜能。 2物质基础：生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。 3细胞表现其全能性的条件 (1)离体状态。 (2)培养基中除含有一定的水分、无机盐外，还要添加一定的植物激素(如生长素、细胞分裂素)，这有助于愈伤组织分化为不同组织、器官。 (3)在植物组织培养的

5、前期对光照无需求，在后期需要光照条件，这有利于细胞生长、分化。,4各种细胞全能性的比较 (1)应注意细胞的全能性与细胞的分化程度和分裂能力三者间的关系。一般来说，细胞的分化程度越高，其分裂能力越弱，其全能性越不容易表现出来。 (2)受精卵生殖细胞体细胞。 (3)体细胞中： 植物细胞动物细胞(只有细胞核才有全能性，分化程度低的分化程度高的；细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞衰老的细胞。),以下关于细胞全能性的描述错误的是( ) A利用海岛烟草韧皮部细胞培育出植株体现了细胞的全能性 B受精卵的全能性最高 C水稻种子培育出植株表现了细胞的全能性 D只有在离体的条件下细胞的全能性才能得以体现

6、,解析：本题综合考查了细胞全能性的概念、不同细胞全能性的比较、细胞表现全能性的条件等基础知识。细胞的全能性是指高度分化的体细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。C选项中利用水稻种子培育出植株是一个完整的个体发育过程，不能说明细胞的全能性。 答案：C,变式迁移,1细胞具有全能性的原因是( ) A体细胞具有发育成完整个体的潜能 B生物体的每个细胞都具有全能性 C生物体的每个细胞都含有个体发育的全部基因 D生物体的每个细胞都是由受精卵发育成的,解析：A项中指的是细胞的全能性，并非细胞全能性的原因。细胞之所以具有全能性，是由于细胞中含有发育为完整个体所必需的遗传物质，所以从理论上说，生物体的每一个细胞都具

7、有全能性。 答案：C,点评：(1)配子(如精子、卵子)亦具细胞全能性。因为配子中至少含有一个完整的染色体组，根据染色体组概念，一个染色体组就含有该物种生长发育、遗传变异所需的全部遗传物质。 (2)动物体细胞虽具细胞全能性，但因其高度分化，目前其全能性还没有实现表达。 (3)并不是每一个细胞均具全能性。如植物的筛管细胞、哺乳动物的成熟的红细胞等。,植物组织培养,1原理：细胞的全能性。 3植物组织培养过程的几个概念、条件 (1)细胞分化：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。 (2)脱分化的条件：离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件(如无菌、适宜的温度等)。,(3)影响植物细胞脱分化、

8、再分化的关键因素是植物激素，特别是当细胞分裂素和生长素共同使用时，根据诱导的需求，对二者要按一定比例合理使用。 (4)愈伤组织：排列疏松、无规则，高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。,下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：,(1)要促进细胞分裂、生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括_和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和_两类植物激素。 (2)此过程依据的原理是_。A和B阶段主要进行的分裂方式是_，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞_等。 (3)此过程要无菌操作，主要是指对_进行灭菌、消毒。B阶段需要光照，原因是_。 (4

9、)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因_的结果。,解析：此题综合考查了对植物组织培养过程、所需条件等知识的理解。进行植物组织培养时将离体的植物组织、器官或细胞接种到经消毒、灭菌的培养基中，培养基中含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物，还含有供调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育到试管苗，脱分化阶段细胞进行分裂，再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。 答案：(1)无机物 生长素 (2)植物细胞的全能性 有丝分裂 分化 (3)培养基 细胞中叶绿素的合成需要光照条件 (4)选择性

10、表达,变式迁移,2下图所示基因型为AaBb的水稻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的培育过程。下列相关叙述错误的是( ) A愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团 B在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得水、无机盐和小分子有机物等营养物质,C为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素 D试管苗可能出现的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb,解析：本题考查植物组织培养技术。花粉是通过减数分裂形成的，其基因型为AB或Ab或aB或ab，由花粉发育而来的个体未经秋水仙素处理，是单倍体。 答案：D 点评：(1)外植体最好选择幼嫩部分的原

11、因：幼嫩部分细胞全能性高。 (2)植物组织培养有体细胞培养和有性生殖细胞培养之分，前者属于无性繁殖，子代可基本保持母本的优良性状。,植物体细胞杂交,1步骤,2. 原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 3基础：植物组织培养技术。 4成功标志：获得杂种植株，而不是获得种细胞，但细胞融合完成的标志则是形成新的细胞壁。 5植物体细胞杂交的优点：克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍，可培育作物新品种。,“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短和耐储藏等优点。下图是“白菜甘蓝”的培育过程示意图，下列描述错误的是( ),A培育过程中，实现过程常用的物质为纤维素酶和果胶酶 B过程的

12、诱导方法有物理法和化学法两种,C过程中进行的细胞分裂方式是减数分裂，形成的杂种植物幼苗遗传物质发生改变 D植物体细胞杂交方法的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍 解析：本题考查植物体细胞杂交技术和识图能力。根据植物体细胞杂交技术可以确定是利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁得到原生质体，是原生质体融合形成融合的原生质体，遗传物质发生了改变，是白菜细胞和甘蓝细胞遗传物质的集合，通过有丝分裂增加细胞数目；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。 答案：C,变式迁移,3有甲(基因型为aaBB)和乙(基因型为AAbb)两品种的植物，取其花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，在一定条件下融合成杂种细

13、胞，该细胞的基因型是( ) AAaBb BAAaaBBbb CAAbb DaaaaBBBB,解析：甲的花粉培养成的植株的基因型为aB，乙的花粉培养成的植株的基因型为Ab，二者融合后产生的杂种细胞的基因组成是AaBb。 答案：A,点评：(1)区分原生质体融合、植物细胞融合、植物体细胞杂交：三者完成的标志依次是获得融合的原生质体、杂种细胞、杂种植株。 (2)原生质体融合不一定是不同原生质体间的融合，也可能是同种原生质体间的融合，因此培养液中应至少有5种细胞(用A、B表示两种细胞)：A型、B型、AA型、BB型、AB型。只有AB型是所需的杂种细胞，故需筛选。,基础巩固,1以下能说明细胞具有全能性的实验

14、是( ) A扦插的月季枝条生根后长成的月季植株 B用矮秆抗病小麦种子培育出的小麦植株 C给去核蛙卵植入体细胞核后又发育成正常的蝌蚪 D将转入抗虫基因的棉花细胞培育出棉花植株,解析：考查学生对所学知识的理解和分析能力。所需知识点包括细胞的全能性、有性生殖以及转基因生物等有关知识。细胞的全能性是指分化后的细胞的后代仍具有发育成完整个体的潜能。A项是无性生殖，B项是由种子到植物体，属于有性生殖的范畴；C项属于动物体细胞核移植技术；只有D项符合题意。 答案：D,21958年，美国科学工作者把胡萝卜韧皮部的细胞分离出来，将单个细胞放入人工配制的培养基中，结果竟获得了许多完整的植株。此繁育过程中肯定不会出现( ) A基因重组 B基因突变 C染色体复制 D染色体变异,解析：植物组织培养过程细胞进行有丝分裂而非减数分裂。而基因重组发生于减数分裂中。 答案：A,3.下列有关植物体细胞杂交技术的描述，不正确的是( ) A.利用植物体细胞杂交