江苏省姜堰市溱潼中学高中生物选修三《植物细胞工程的基本技术》学案
文档属性
| 名称 | 江苏省姜堰市溱潼中学高中生物选修三《植物细胞工程的基本技术》学案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 82.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2012-05-25 15:27:32 | ||
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文档简介
一、细胞工程的概念
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，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，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。
二、细胞的全能性
1．概念：高度 的细胞，仍然具有发育成 的潜能。
2．细胞具有全能性的原因：细胞内含有本物种的全部___________。
3．在理论上，生物的任何一个细胞都具有 的潜能，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现出 性，而是分化成各种 。这是因为在特定的 和 条件下，细胞中的基因会 地表达出各种 ，从而构成生物体的不同组织和器官。
4．细胞全能性大小比较：(填﹥或﹤)
受精卵_______生殖细胞_______体细胞；植物体细胞________动物体细胞
分化程度低的体细胞_____分化程度高的体细胞
三、植物组织培养技术
1．原理：植物细胞的 性。
2．植物组织培养就是在 和 控制条件下，将 的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的 上，给予适宜的培养条件，诱导其产生 、 ，最终形成完整的植株。
3．植物组织培养操作流程
四、植物体细胞杂交技术
1．概念：将 的植物体细胞，在一定条件下融合成 细胞，并把杂种细胞培育成 的技术。
2．植物体细胞杂交技术流程图：下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：
（1）步骤①是去掉_________，使植物细胞成为_________，最常用的方法_____ 。
（2）步骤②一般常用的化学试剂是_________，目的是________________________，该过程体现了细胞膜的 性。
（3）③过程的目的是形成杂种细胞，杂种细胞形成的标志是 。
（4）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______________。
（5）植物体细胞杂交的优点是 ，获得的杂种植株有可能表现两株植物的性状，其根本原因是_______________________________。
（6）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？__________________________________________
3．植物体细胞杂交技术的优点： 。
【巩固练习】
1．不能用于人工诱导原生质体融合的方法是 （ ）
A．振动 B．电刺激 C．PEG D．重压
2．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
3．与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是 （ ）
A．可使两个亲本的优良性状组合到一起 B．可以克服远缘杂交不亲和的障碍
C．可以培育出高产性状明显的新品种 D．可以降低生成成本，提高接济效益
4．植物体细胞杂交的过程实质是 （ ）
A．细胞质融合的过程 B．细胞核融合的过程
C．细胞膜融合的过程 D．细胞原生质体融合的过程
5．原生质体融合后，需诱导产生细胞壁，参与此过程的细胞器是 （ ）
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．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
7．以下不能说明细胞具有全能性的实验是 （ ）
A．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B．紫色糯性玉米种子培育出植株
C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
2．1．2 植物细胞工程的实际应用
一、植物繁殖的新途径
1．微型繁殖
（1）微型繁殖技术：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
（2）特点：①保持 。② 地实现种苗的大量繁殖。
2．作物脱毒
（1）材料：植物的 （如 ）。
（2）脱毒苗：切取一定大小的 进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
3．人工种子
（1）概念：一植物组织培养得到的 、 、顶芽和 等为材料，经过人工 包装得到的种子。
（2）特点：①后代无 ；②不受 限制。
二、作物新品种的培育
1．单倍体育种 （1）方法： 离体培养
（2）优点：①后代是纯合子，能 ；②明显缩短了 。
2．突变体的利用
（1）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而发生 。
（2）利用：筛选出对人们有用的 ，进而培育成 。
（三）细胞产物的工厂化生产
1．细胞产物种类： 、脂肪、糖类、 、香料、生物碱等。
2．技术：植物 技术。
3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产 ；另外，三七、紫草和银杏的 也都已经实现了工厂化生产。
巩固练习：1.下图是植物组织培养的简略表示。请据此回答：
（1）①表示 ,它能被培养成④的根本原因是 。
（2）②表示 。
（3）若想制作人工种子,应该选用(填编号) 。人工种子的优点有:___________。
（4）若①是花药,则④是 ,这项技术可用在 上。
（5）若①是胡萝卜的根尖细胞,则培养的④的叶片的颜色是 ,这说明根尖细胞具有 基因。
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．未成熟的种子经过长期培养，培养出幼苗的过程
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．在脱分化形成愈伤组织的过程中，下列各项为非必要条件的是 （ ）
A．培养基需要消毒灭菌 B．给予适宜的温度
C．给予充足的光照 D．给予适宜的养料和激素
4．花药离体培养，形成完整的植株，通常需要经过的两个阶段是 （ ）
A．脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽
B．分化形成愈伤组织，进一步分化形成根、芽
C．通过减数分裂形成配子，配子再发育形成根、芽
D．先用秋水仙素处理花粉，再进行花药离体培养
5．科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的气味，达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是 （ ）
A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍。
B．驱蚊草培育过程要用纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂。
C．培育过程中形成的愈伤组织，其代谢方式是自养需氧。
D．在由杂种细胞形成杂种植株的过程中，包含了有丝分裂和细胞分化。
6．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．通过以上三者完成
7．通过植物体细胞杂交，获得一个杂种植株需要的步骤是 （ ）
A．分离原生质体→诱导原生质体融合→组织培养→得到杂种植物
B．分离原生质体→原生质体直接融合→组织培养→杂种植株
C．获取细胞→原生质体融合→组织培养→杂种植株
D．获取细胞→原生质体直接融合→组织培养→杂种植株
8．甘如下图是人工种子的结构简图，对其叙述不正确的是
A．人工种子胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质，还可添加农药和植物激素
B．人工种子可以工业化生产，播种人工种子可节省大量粮食
C．人工种子克服了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
D．人工种子胚状体还未分化出胚芽、胚轴和胚根等结构
9．人参皂苷粉是人参中重要的药用成分，以前只能通过从人参中提取，产量极低，因而价格较贵。目前，可以通过下列哪项技术迅速大量获取 （ ）
A．基因工程 B．植物组织培养 C．植物体细胞杂交 D．发酵工程
10．胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的 （ ）
A．愈伤组织 B．再分化 C．形成完整植株 D．取离体组织
11. 利用植物的茎尖、茎段、花药、花粉等，在无菌的条件下，放在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种，也可以在较短时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述，正确的是 （ ）
①这种技术利用了植物的全能性 ②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体
③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖的方式
A．① B．①② C．①②③ D．①②③④
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，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，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。
二、细胞的全能性
1．概念：高度 的细胞，仍然具有发育成 的潜能。
2．细胞具有全能性的原因：细胞内含有本物种的全部___________。
3．在理论上，生物的任何一个细胞都具有 的潜能，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现出 性，而是分化成各种 。这是因为在特定的 和 条件下，细胞中的基因会 地表达出各种 ，从而构成生物体的不同组织和器官。
4．细胞全能性大小比较：(填﹥或﹤)
受精卵_______生殖细胞_______体细胞；植物体细胞________动物体细胞
分化程度低的体细胞_____分化程度高的体细胞
三、植物组织培养技术
1．原理：植物细胞的 性。
2．植物组织培养就是在 和 控制条件下，将 的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的 上，给予适宜的培养条件，诱导其产生 、 ，最终形成完整的植株。
3．植物组织培养操作流程
四、植物体细胞杂交技术
1．概念：将 的植物体细胞，在一定条件下融合成 细胞，并把杂种细胞培育成 的技术。
2．植物体细胞杂交技术流程图：下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：
（1）步骤①是去掉_________，使植物细胞成为_________，最常用的方法_____ 。
（2）步骤②一般常用的化学试剂是_________，目的是________________________，该过程体现了细胞膜的 性。
（3）③过程的目的是形成杂种细胞，杂种细胞形成的标志是 。
（4）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______________。
（5）植物体细胞杂交的优点是 ，获得的杂种植株有可能表现两株植物的性状，其根本原因是_______________________________。
（6）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？__________________________________________
3．植物体细胞杂交技术的优点： 。
【巩固练习】
1．不能用于人工诱导原生质体融合的方法是 （ ）
A．振动 B．电刺激 C．PEG D．重压
2．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
3．与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是 （ ）
A．可使两个亲本的优良性状组合到一起 B．可以克服远缘杂交不亲和的障碍
C．可以培育出高产性状明显的新品种 D．可以降低生成成本，提高接济效益
4．植物体细胞杂交的过程实质是 （ ）
A．细胞质融合的过程 B．细胞核融合的过程
C．细胞膜融合的过程 D．细胞原生质体融合的过程
5．原生质体融合后，需诱导产生细胞壁，参与此过程的细胞器是 （ ）
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．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
7．以下不能说明细胞具有全能性的实验是 （ ）
A．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B．紫色糯性玉米种子培育出植株
C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
2．1．2 植物细胞工程的实际应用
一、植物繁殖的新途径
1．微型繁殖
（1）微型繁殖技术：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
（2）特点：①保持 。② 地实现种苗的大量繁殖。
2．作物脱毒
（1）材料：植物的 （如 ）。
（2）脱毒苗：切取一定大小的 进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
3．人工种子
（1）概念：一植物组织培养得到的 、 、顶芽和 等为材料，经过人工 包装得到的种子。
（2）特点：①后代无 ；②不受 限制。
二、作物新品种的培育
1．单倍体育种 （1）方法： 离体培养
（2）优点：①后代是纯合子，能 ；②明显缩短了 。
2．突变体的利用
（1）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而发生 。
（2）利用：筛选出对人们有用的 ，进而培育成 。
（三）细胞产物的工厂化生产
1．细胞产物种类： 、脂肪、糖类、 、香料、生物碱等。
2．技术：植物 技术。
3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产 ；另外，三七、紫草和银杏的 也都已经实现了工厂化生产。
巩固练习：1.下图是植物组织培养的简略表示。请据此回答：
（1）①表示 ,它能被培养成④的根本原因是 。
（2）②表示 。
（3）若想制作人工种子,应该选用(填编号) 。人工种子的优点有:___________。
（4）若①是花药,则④是 ,这项技术可用在 上。
（5）若①是胡萝卜的根尖细胞,则培养的④的叶片的颜色是 ,这说明根尖细胞具有 基因。
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．未成熟的种子经过长期培养，培养出幼苗的过程
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．在脱分化形成愈伤组织的过程中，下列各项为非必要条件的是 （ ）
A．培养基需要消毒灭菌 B．给予适宜的温度
C．给予充足的光照 D．给予适宜的养料和激素
4．花药离体培养，形成完整的植株，通常需要经过的两个阶段是 （ ）
A．脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽
B．分化形成愈伤组织，进一步分化形成根、芽
C．通过减数分裂形成配子，配子再发育形成根、芽
D．先用秋水仙素处理花粉，再进行花药离体培养
5．科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的气味，达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是 （ ）
A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍。
B．驱蚊草培育过程要用纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂。
C．培育过程中形成的愈伤组织，其代谢方式是自养需氧。
D．在由杂种细胞形成杂种植株的过程中，包含了有丝分裂和细胞分化。
6．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．通过以上三者完成
7．通过植物体细胞杂交，获得一个杂种植株需要的步骤是 （ ）
A．分离原生质体→诱导原生质体融合→组织培养→得到杂种植物
B．分离原生质体→原生质体直接融合→组织培养→杂种植株
C．获取细胞→原生质体融合→组织培养→杂种植株
D．获取细胞→原生质体直接融合→组织培养→杂种植株
8．甘如下图是人工种子的结构简图，对其叙述不正确的是
A．人工种子胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质，还可添加农药和植物激素
B．人工种子可以工业化生产，播种人工种子可节省大量粮食
C．人工种子克服了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
D．人工种子胚状体还未分化出胚芽、胚轴和胚根等结构
9．人参皂苷粉是人参中重要的药用成分，以前只能通过从人参中提取，产量极低，因而价格较贵。目前，可以通过下列哪项技术迅速大量获取 （ ）
A．基因工程 B．植物组织培养 C．植物体细胞杂交 D．发酵工程
10．胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的 （ ）
A．愈伤组织 B．再分化 C．形成完整植株 D．取离体组织
11. 利用植物的茎尖、茎段、花药、花粉等，在无菌的条件下，放在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种，也可以在较短时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述，正确的是 （ ）
①这种技术利用了植物的全能性 ②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体
③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖的方式
A．① B．①② C．①②③ D．①②③④