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05植物细胞工程的基本技术


2.1.1 植物细胞工程的基本技术
课标要求 简述植物组织的培养和植物体细胞杂交 学习目标 1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术 2、尝试进行植物组织培养. 学习重点 1、植物组织培养的原理和过程 2、植物体细胞杂交的原理 学习难点 植物组织培养的实验 我的课堂 一、自主学习 1 .细胞工程是指应用 和 的原理和方法,通过 水平或 水平上的操作,按照人的意愿来改变细

胞内的 或获得 的一门综合科学技术.根据操作对象的不同,可分为 和 两大领域. 2. 具有某种生物 的任何一个细胞, 都具有发育成 的 潜能,也就是说,每个生物细胞都具有 的特点. 3.在 条件下,将 的植物器官、组织、细胞,培养在人工控制的 培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生 、从芽,最终形成完整的植株,这 项技术称为 技术. 4.将 的植物体细胞,在一定条件下融合成 细胞,并把它培养成 的技术叫做 . 二、合作探究与交流展示 探究一 菊花的花瓣为什么能长成一株完整的植株? 1.自然状态下,花瓣能自行长成植株吗 2.什么是脱分化和再分化?什么是愈伤组织? 3.什么是细胞的全能性?细胞表现全能性需要什么条件? 4.生物生长发育过程中,花瓣细胞并没有表现全能型,这是什么原因? 探究二 怎样将植物的组织通过培养得到一株完整植株?——植物组织培养技术(实验) 1.在组织培养实验中,为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作? 2.切取胡萝卜块时强调要切取含有形成层部分,这是什么原因? 3. 不同培养基中都有一定的营养和激素. 为什么要先将组织块脱离母体?形成愈伤组织过程 中, 组织块的同化作用类型是自养还是异养?决定植物脱分化、 再分化的关键因素是什么? 4.请根据教材的实验过程,概括出植物组织培养技术的流程简图,并与其他同学交流. 5.植物组织培养实验的成功证明了 探究三 有办法培养出地上长番茄,地下结马铃薯的“超级作物”吗? .

1.要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起,遇到的第一个障碍是什么? 2.什么是原生质体?

3 如何制备植物的原生质体?

4.植物体细胞杂交技术的过程包含哪几步?

5.植物组织培养、细胞培养与植物细胞杂交技术之间有什么联系和区别?

三、我的疑问

四、归纳总结 1、知识归纳 ⑴植物组织培养的过程示意图 离体的植物器 官、组织、细胞 脱分化

愈 伤 组 织

再分化

幼 苗

发育

完 整 植 株

⑵植物体细胞杂交的过程示意图

① ② 2、方法总结







五、自主测评 1、植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖方式是 A.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件;减数分裂 B.导入其他植物细胞的基因;有丝分裂 C.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内;减数分裂





D.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件;有丝分裂 2、 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 B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 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 3、下列植物细胞全能性最高的是 ( ) A.形成层细胞 B.韧皮部细胞 C.木质部细胞 D.叶肉细胞 4、 植物体细胞融合完成的标志是 ( ) A.再生新的细胞壁 B.细胞膜发生融合 C.细胞质发生融合 D.细胞核发生融合 5、在植物细胞工程中,当原生质体融合成一个细胞后,需要再生出细胞壁,参与这一过程 的细胞器是 ( ) A.叶绿体、高尔基体 B.线粒体、高尔基体 C.叶绿体、线粒体 D.线粒体、内质网 6、右图为植物体细胞杂交过程示意图,据图回答: ⑴步骤①是 ,最常用的方法是 . ⑵步骤②一般常用的化学试剂是 ,目的 是 . ⑶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④相当于 ,步骤 ⑤相当于 . ⑷植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株.双亲的性状 都能在新的植物体上有所表现,其根本原因是 . ⑸从理论上讲,杂种植株的育性为 .若运用传统 有性杂交的方法能否实现? .说明理 由: .因此,这项研究对于 培养作物新品种的重大意义是 . ⑹利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,遗 传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律? .为什么? . 六、反思与积累

七、课后巩固 1、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.细胞壁不是原生质的组成部分 2、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 3、现有 A 种植物细胞(基因型 Aa),B 种植物细胞(基因型为 Bb) ;去掉细胞壁后,诱导两 种细胞的原生质体融合,形成单核的杂种细胞.若此杂种细胞经过组织培养得到杂种植株, 则是 ( ) A.二倍体,基因型为 AaBb B.二倍体,基因型为 AAaaBBbb

C.四倍体,基因型为 AaBb D.四倍体,基因型为 AAaaBBbb 4、下列有关植物体细胞杂交的目的,错误的是 ( ) A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B.获得杂种植株 C.克服远源杂交不亲和的障碍 D.实现原生质体的融合 5、下列说法正确的是 ( ) A、原生质专指细胞质 B、人体内的水都属于原生质 C、细胞核不是原生质 D、一个动物细胞就是一团原生质 6、下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是 ( ) A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C.离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 7、现有甲、乙两个烟草品种(2n=48),其基因型分别为 aaBB 和 AAbb,这两对基因位于非同 源染色体上,且在光照强度大于 800 勒克斯时,都不能生长,这是由于它们中的一对隐性纯 合基因(aa 或 bb)作用的结果.取甲乙两品种的花粉分别培养成植株,将它们的叶肉细胞制 成原生质体,并将两者相混,使之融合,诱导产生细胞团.然后放到大于 800 勒克斯光照下 培养,结果有的细胞团不能分化,有的能分化发育成植株.请回答下列问题: ⑴甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为 和 . ⑵将叶肉细胞制成原生质体时,使用 去除细胞壁. ⑶在细胞融合技术中,常用的促融剂是 . ⑷细胞融合后诱导产生的细胞团叫 . ⑸在大于 800 勒克斯光照下培养,有 种细胞团不能分化;能分化的细胞团是由 的原生质体融合来的(这里只考虑 2 个原生质体的相互融合).由细胞团分化发育成的植株, 其染色体数是 ,基因型是 .该植株自交后代中,在大于 800 勒克 斯光照下,出现不能生长的植株的概率是 . 8.“白菜一甘蓝”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、耐热性强 和耐储藏等优点。如图是“白菜一甘蓝”的杂交过程示意图。请回答下列问题:

(1)在上述过程中,①过程常用的方法为 。 (2)已知白菜细胞中含 2X 条染色体,甘蓝细胞中含有 2Y 条染色体,则杂种植株叶肉 细胞中染色体数为 ,通常情况下,白菜和甘蓝杂交是不能成功的,原因 是 。 (3)过程②常用的化学试剂为 ;若用于杂交的白菜和甘蓝的基因分别为 AaBB、 ccDd,在②过程中可获得哪几种类型的融合细胞? (写出基 因型) 。


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