山東省平邑縣高中生物 第二章 細(xì)胞工程 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)學(xué)案新人教版選修3.doc
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2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】1.舉例說(shuō)明植物細(xì)胞具有全能性。2.簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)的原理。3.概述植物組織培養(yǎng)技術(shù)。4.舉例說(shuō)出植物體細(xì)胞雜交技術(shù)及其應(yīng)用。【自主學(xué)習(xí)】一、細(xì)胞的全能性1.概念:具有某種生物 的任何一個(gè)細(xì)胞,都具有發(fā)育成 ,也就是說(shuō),每個(gè)生物細(xì)胞都具有全能性的特點(diǎn)。2現(xiàn)實(shí)表現(xiàn):在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,細(xì)胞并不會(huì)表現(xiàn)出全能性,而是分化成各種 。3原因:在特定的時(shí)間和空間條件下,細(xì)胞中的基因會(huì)有 地表達(dá)出各種 ,分化形成不同的細(xì)胞,從而構(gòu)成生物體的不同 。二、植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.原理:植物細(xì)胞的 。2過(guò)程:離體的植物器官、組織、細(xì)胞愈傷組織胚狀體或叢芽試管苗。3脫分化:已 的細(xì)胞經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后,失去其特有的 而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程。4植物組織培養(yǎng)的條件(1) 的植物細(xì)胞、組織、器官。(2) 和人工控制。(3)培養(yǎng)在 上。(4)給予 的培養(yǎng)條件。三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1.概念:將不同種的植物體細(xì)胞,在一定條件下融合成 ,并把雜種細(xì)胞培育成 的技術(shù)。2過(guò)程: 細(xì)胞 不同種細(xì)胞原生質(zhì)體 原生質(zhì)體 雜種細(xì)胞雜種植株。3意義:因?yàn)椴煌N生物之間存在 隔離,此項(xiàng)技術(shù)在克服不同生物 的障礙上,取得了巨大的突破。思考交流1體細(xì)胞具有全能性,由它產(chǎn)生的生殖細(xì)胞也具有全能性嗎?為什么?2在去掉細(xì)胞壁的時(shí)候?yàn)槭裁聪氲接妹附夥?,且用纖維素酶和果膠酶?正誤判斷1植物的種子能發(fā)育成完整的植株,體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。( )2植物組織培養(yǎng)的過(guò)程不需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行。( )3植物體細(xì)胞雜交與細(xì)胞膜的流動(dòng)性無(wú)關(guān)。( )4只要將兩個(gè)去壁的植物細(xì)胞放在一起就能發(fā)生融合。( )【合作探究】一、細(xì)胞的全能性什么是細(xì)胞的全能性?細(xì)胞具有全能性的原因是什么?在證明細(xì)胞全能性方面,動(dòng)物與植物存在什么不同?植物細(xì)胞實(shí)現(xiàn)全能性的條件有哪些?一般來(lái)說(shuō):(1)隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高,細(xì)胞的全能性逐漸降低。(生殖細(xì)胞較特殊,其分化程度高,全能性也高);(2)體細(xì)胞:分化程度低的分化程度高的;細(xì)胞分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞分裂能力弱的;幼嫩的細(xì)胞衰老的細(xì)胞。例1下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述中,正確的是()A植物體只有高度分化的體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能B植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,其原因是所含基因不同C植物細(xì)胞的全能性是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的理論基礎(chǔ)D植物細(xì)胞脫分化過(guò)程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性【答案】C二、植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)的原理是什么?具體步驟有哪些?在植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中經(jīng)常添加的植物激素有哪些?例2 下圖所示為胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過(guò)無(wú)菌操作,接入試管后,在一定條件下,形成試管苗的培育過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:(1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng),培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括_和小分子有機(jī)物,激素包括細(xì)胞分裂素和_兩類植物激素。(2)此過(guò)程依據(jù)的原理是_。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是_,B階段除了細(xì)胞分裂外,還進(jìn)行細(xì)胞 _等。(3)此過(guò)程要無(wú)菌操作,主要是指對(duì)_進(jìn)行滅菌消毒。B階段需要光照,原因是_。(4)試管苗的根細(xì)胞沒(méi)有葉綠素,而葉的葉肉細(xì)胞具有葉綠素,這是_的結(jié)果。(5)A、B兩過(guò)程能否在同一培養(yǎng)基上進(jìn)行?_?!敬鸢浮?1)無(wú)機(jī)物生長(zhǎng)素(2)細(xì)胞的全能性有絲分裂分化(3)培養(yǎng)基芽發(fā)育成葉,葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件(4)基因選擇性表達(dá)(5)不能三、植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交的原理是什么?操作流程是怎樣的?植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志是什么?例3 白菜、甘藍(lán)均為二倍體,體細(xì)胞染色體數(shù)目分別為20、18。以白菜和甘藍(lán)進(jìn)行體細(xì)胞雜交可得到“白菜甘藍(lán)”雜種幼苗。(1)白菜和甘藍(lán)是兩個(gè)不同的物種,存在_隔離。自然條件下,這兩個(gè)物種間不能通過(guò)_的方式產(chǎn)生后代。從雜交細(xì)胞到獲得“白菜甘藍(lán)”雜種幼苗,所依據(jù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有_。(2)白菜和甘藍(lán)的體細(xì)胞在融合前應(yīng)先用_處理兩種細(xì)胞的細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體,再用_作為促融劑誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合進(jìn)而獲得雜種細(xì)胞,雜種細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng),_(填“需要”或“不需要”)進(jìn)行脫分化。(3)經(jīng)篩選獲得的“白菜甘藍(lán)”雜種幼苗體細(xì)胞中的染色體是_條?!敬鸢浮?(1)生殖雜交(有性生殖)全能性 (2)纖維素酶、果膠酶聚乙二醇(PEG)需要 (3)38【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】課堂達(dá)標(biāo)1細(xì)胞工程技術(shù)是一門綜合科學(xué)技術(shù),下列哪項(xiàng)技術(shù)不屬于細(xì)胞工程()A有性雜交B體細(xì)胞雜交 C組織培養(yǎng) D細(xì)胞核移植2在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中,下列哪一項(xiàng)條件是不需要的()A消毒滅菌B適宜的溫度 C充足的光照 D適宜的養(yǎng)料和激素3下列屬于植物組織培養(yǎng)的是()A花粉培養(yǎng)成單倍體植株 B芽發(fā)育成枝條C根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū) D受精卵發(fā)育成植株4植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是()A細(xì)胞膜發(fā)生融合 B產(chǎn)生新的細(xì)胞壁C細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合 D細(xì)胞核發(fā)生融合5下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的敘述,錯(cuò)誤的是()A有可能把兩個(gè)植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上B需要用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁C利用聚乙二醇可以促進(jìn)原生質(zhì)體融合D植物體細(xì)胞雜交就是將不同的植物體細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞6下圖為“番茄馬鈴薯”的培育過(guò)程示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)在“番茄馬鈴薯”的培育過(guò)程中,運(yùn)用了植物細(xì)胞工程中的_技術(shù),原理是_。(2)可用_對(duì)番茄和馬鈴薯細(xì)胞進(jìn)行處理獲得原生質(zhì)體;誘導(dǎo)番茄和馬鈴薯原生質(zhì)體融合的化學(xué)試劑一般用_。(3)愈傷組織常用作誘變育種的理想材料,理由是_。(4)不同物種生物之間存在著天然的_,用傳統(tǒng)的有性雜交方法不可能得到二者的雜種后代,而體細(xì)胞雜交可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(5)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除了含有一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之外,還必須含有_,從而促進(jìn)愈傷組織的形成和再分化。課外強(qiáng)化1以下不能說(shuō)明細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是()A玉米花粉粒培育出植株B轉(zhuǎn)入貯存蛋白基因的向日葵細(xì)胞培育出植株C燒傷病人的健康細(xì)胞培養(yǎng)出皮膚D核移植獲得的組裝細(xì)胞培育出的鯉鯽移核魚(yú)2韌皮部細(xì)胞是高度分化的植物細(xì)胞,用韌皮部細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織。下列敘述錯(cuò)誤的是()A該愈傷組織是細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化和細(xì)胞分裂形成的B該愈傷組織的細(xì)胞沒(méi)有全能性C該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成D該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)3下列關(guān)于運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)生新個(gè)體的敘述,錯(cuò)誤的是()A屬于無(wú)性生殖B主要理論依據(jù)是植物細(xì)胞具有全能性C培養(yǎng)過(guò)程中由于人工培養(yǎng)基含大量營(yíng)養(yǎng),不需光照就能發(fā)育成完整植株D人工培養(yǎng)基中含植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),包括礦質(zhì)元素、糖、維生素等4下圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)程,有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()Ab試管中細(xì)胞全能性最高Bd試管中培育出的個(gè)體都是純合子Cab的過(guò)程需要激素的刺激Dad的細(xì)胞分裂都是有絲分裂5下列對(duì)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的脫分化,敘述正確的是()A植物體的分生組織通過(guò)細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的過(guò)程B體內(nèi)分化的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變的過(guò)程C高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程D愈傷組織分裂產(chǎn)生大量相同細(xì)胞的過(guò)程6某二倍體植物是雜合子,下圖為其花藥中未成熟花粉在適宜的培養(yǎng)基上培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的過(guò)程。據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)圖中表示的是該花粉培養(yǎng)過(guò)程中的_過(guò)程,表示的是_過(guò)程。X代表的是_,表示的是_過(guò)程,表示的是誘導(dǎo)_過(guò)程。(2)圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條,具體通過(guò)哪一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中_的種類及其濃度配比,最后獲得的來(lái)源于未成熟花粉的完整植株都稱為_(kāi)植株(甲)。未成熟花粉經(jīng)培養(yǎng)能形成完整植株,說(shuō)明未成熟花粉具有_。(3)對(duì)植株甲進(jìn)行_,才能使其結(jié)實(shí)產(chǎn)生后代(乙),否則植株甲只有通過(guò)_的方式才能產(chǎn)生后代(丙)。乙、丙兩種植株中,能產(chǎn)生可育花粉的是_植株,該植株群體中每一植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為_(kāi)種,該群體植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為_(kāi)種。花藥離體培養(yǎng)在育種上的特殊意義是_,從而開(kāi)辟育種新途徑。- 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