2019高中生物 第二章 细胞工程 2.1.1 植物细胞工程的基本技术学案（无答案）新人教版选修3.doc

12.1.12.1.1 植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术【导学目标导学目标】 1.举例说明植物细胞具有全能性。 2.简述植物组织培养的原理。 3.概述植物组织培养技术。 4.举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。 【自主学习自主学习】 一、细胞的全能性 1.概念：具有某种生物 的任何一个细胞，都具有发育成 ，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。 2现实表现：在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种 。 3原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基 因会有 地表达出各种 ，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同 。 二、植物组织培养技术 1.原理：植物细胞的 。2过程：离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织一定的营养、激素胚状体或丛芽试管苗。含有不同激素成分的培养基再分化3脱分化：已 的细胞经过诱导后，失去其特有的 而转变 成未分 化细胞的过程。 4植物组织培养的条件 (1) 的植物细胞、组织、器官。 (2) 和人工控制。 (3)培养在 上。 (4)给予 的培养条件。 三、植物体细胞杂交技术 1.概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培 育成 的技术。2过程： 细胞 不同种细胞原生质体 原生 质纤维素酶果胶酶人工诱导体 杂种细胞杂种植株。再生细胞壁组织培养3意义：因为不同种生物之间存在 隔离，此项技术在克服不同生物 的障碍上，取得了巨大的突破。 思考交流思考交流 1体细胞具有全能性，由它产生的生殖细胞也具有全能性吗？为什么？2在去掉细胞壁的时候为什么想到用酶解法，且用纤维素酶和果胶酶？正误判断正误判断21植物的种子能发育成完整的植株，体现了细胞的全能性。( ) 2植物组织培养的过程不需要在无菌条件下进行。( ) 3植物体细胞杂交与细胞膜的流动性无关。( ) 4只要将两个去壁的植物细胞放在一起就能发生融合。( ) 【合作探究合作探究】 一、细胞的全能性 什么是细胞的全能性？细胞具有全能性的原因是什么？在证明细胞全能性方面，动 物 与植物存在什么不同？植物细胞实现全能性的条件有哪些？一般来说：（1）随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。(生殖细胞 较特殊，其分化程度高，全能性也高)；（2）体细胞：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。 例例 1 1 下列有关植物细胞全能性的叙述中，正确的是( ) A植物体只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能 B植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同 C植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础 D植物细胞脱分化过程体现了植物细胞的全能性 【答案】 C 二、植物组织培养技术 植物组织培养的原理是什么？具体步骤有哪些？在植物组织培养的培养基中经常添加 的植物激素有哪些？例例 2 2 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)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_的结果。 (5)A、B 两过程能否在同一培养基上进行？ _。 【答案】 (1)无机物 生长素 (2)细胞的全能性 有丝分裂 分化 (3)培养基 芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件 (4)基因选择性表达3(5)不能 三、植物体细胞杂交 植物体细胞杂交的原理是什么？操作流程是怎样的？植物体细胞杂交成功的标志是什 么？例例 3 3 白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为 20、18。以白菜和甘蓝进行 体细胞杂交可得到“白菜甘蓝”杂种幼苗。 (1)白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在_隔离。自然条件下，这两个物种间不 能通过_的方式产生后代。从杂交细胞到获得“白菜甘蓝”杂种幼苗，所依据的 理论基础是植物细胞具有_。 (2)白菜和甘蓝的体细胞在融合前应先用_处理两种细胞的细胞壁获得 原生质体，再用_作为促融剂诱导原生质体融合进而获得杂种细胞，杂种细胞 继续培养，_(填“需要”或“不需 要”)进行脱分化。 (3)经筛选获得的“白菜甘蓝”杂种幼苗体细胞中的染色体是_条。 【答案】 (1)生殖 杂交(有性生殖) 全能性 (2)纤维素酶、果胶酶 聚乙二醇 (PEG) 需要 (3)38 【达标检测达标检测】 课堂达标课堂达标 1细胞工程技术是一门综合科学技术，下列哪项技术不属于细胞工程( ) A有性杂交 B体细胞杂交 C组织培养 D细胞核移植 2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，下列哪一项条件是 不需要的( ) A消毒灭菌 B适宜的温度 C充足的光照 D适宜的养料 和激素 3下列属于植物组织培养的是( ) A花粉培养成单倍体植株 B芽发育成枝条 C根尖分生区发育成成熟区 D受精卵发育成植株 4植物体细胞融合完成的标志是( ) A细胞膜发生融合 B产生新的细胞壁 C细胞 质发生融合 D细胞核发生融合 5下列有关植物体细胞杂交的叙述，错误的是( ) A有可能把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 C利用聚乙二醇可以促进原生质体融合 D植物体细胞杂交就是将不同的植物体细胞融合成杂种细胞 6下图为“番茄马铃薯”的培育过程示意图，请据图回答问题。4(1)在“番茄马铃薯”的培育过程中，运用了植物细胞工程中的_技 术，原理是 _ _。 (2)可用_对番茄和马铃薯细胞进行处理获得原生质体；诱导番 茄和马铃薯原生质体融合的化学试剂一般用_。 (3)愈伤组织常用作诱变育种的理想材料，理由是 _。 (4)不同物种生物之间存在着天然的_，用传统的有性杂交方法不可能得到二者 的杂种后代，而体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。 (5)植物组织培养的培养基中除了含有一定的营养物质之外，还必须含有 _，从而促进愈伤组织的形成和再分化。 课外强化课外强化 1以下不能说明细胞全能性的实验是( ) A玉米花粉粒培育出植株 B转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株 C烧伤病人的健康细胞培养出皮肤 D核移植获得的组装细胞培育出的鲤鲫移核鱼 2韧皮部细胞是高度分化的植物细胞，用韧皮部细胞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细胞分裂形成的 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 3下列关于运用植物组织培养技术产生新个体的叙述，错误的是( ) A属于无性生殖 B主要理论依据是植物细胞具有全能性 C培养过程中由于人工培养基含大量营养，不需光照就能发育成完整植株 D人工培养基中含植物生长发育所需的全部营养物质，包括矿质元素、糖、维生素等 4下图为植物组织培养过程，有关说法错误的是( ) Ab 试管中细胞全能性最高 Bd 试管中培育出的个体都是纯合子 Cab 的过程需要激素的刺激 Dad 的细胞分裂都是有丝分裂 5下列对植物组织培养过程中的脱分化，叙述正确的是( )5A植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程 B体内分化的细胞形态、结构和功能发生改变的过程 C高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程 D愈伤组织分裂 产生大量相同细胞的过程 6某二倍体植物是杂合子，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完 整植株的过程。据图回答问题。(1)图中表示的是该花粉培养过程中的_过程，表示的是_过程。X 代表的是_，表示的是_过程，表示的是诱导_过程。 (2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养 基成分中_ _ 的种类及其浓度配比，最后获得的来 源于未成熟花粉的完整植株都称为_植株 (甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有 _。 (3)对植株甲进行_，才能使其结实产生后代(乙)，否则植株甲只有通过_ _的 方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是_植株，该植株 群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为_种，该群体植株产生可育花粉 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。