植物细胞工程的基本技术(学案)

第二章第1节植物细胞工程的基本技术学习指导、即时感悟学习目标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则学习难点植物组织培养的实验课前自主预习(一)、细胞工程1．概念：应用和的原理和方法，通过或上的操作，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。2．分类：根据操作对象不同，可分为、。（二）、植物细胞的全能性1、植物细胞的基本结构包括、、、。2、植物细胞主要的增殖方式是，细胞分化是指，____________________________________________________________________________________________________________________________原因是_____________________。3、全能性是指，表现为全能性的原因是。4．在理论上，生物的任何一个细胞都，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现，-而是分化成各种。5．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。（三）、植物组织培养技术1．原理：植物细胞具有，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成的潜能。2．过程：离体植物的脱分化_组织再分化幼根和芽或胚状体发育完整植株。3．细胞脱分化：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：在和的条件下，将的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生、丛芽，最终形成完整植株。（四）、胡萝卜的组织培养1、实验原理:生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成。2、实验步骤①．将用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手。②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s后，立即用清洗2～3次，再用处理30min后，立即用无菌水清洗2～3()次。③．用的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1cm厚的横切片，再选取有的部位，切取1cm。左右的小块。④．将接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在恒温避光条件下培养。4d后，检查培养材料的污染情况；14d后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。⑥．培养一段时间后，将生长良好的转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出。然后将试管苗移栽到大田，培养成。（五）、植物体细胞杂交技术1．概念：不同种植物的，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培育成新的的技术。2．过程离体的细胞果胶酶纤维素酶不同细胞原生质体人工诱导原生质体融合→杂种细胞→杂种植株。自主探究：1、什么是细胞工程？分类？什么是植物组织培养？其原理是什么？2、什么是脱分化？什么是再分化？简述植物组织培养的大体过程？在植物组织培养的整个过程中，为什么要强调无菌操作？3、植物组织培养的全过程说明了植物细胞的什么特点？正常发育过程中，为什么每个细胞不会表现出全能性？4、什么是植物体细胞杂交技术？用传统的杂交育种方法为什么不易得到两种亲缘关系较远的杂种植株？如何去除植物细胞的细胞壁？当堂达标l、有关全能性的叙述，不正确的是A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性2、在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为()A．基因的表达有选择性B．不同的细胞内基因不完全相同C．细胞丧失了全能性D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化3、植物体细胞融合完成的标志是A．产生新的细胞壁B．细胞膜发生融合C．细胞质发生融合D．细胞核发生融合4、用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指A．不同植物的精子和卵细胞的融合B．不同植物的原生质体的融合F1花药叶肉细胞F2Fn单倍体纯合高蔓感病植株与纯合矮蔓抗病植杂交纯合高蔓抗病植株转基因植株①加倍筛选导入抗病基因②③培养C．完整的两个体细胞的融合D．植物花粉细胞的两两融合反思提升自己总结本节课学到了哪些知识，还有哪些困惑？巩固与提高能力A1、下列细胞的全能性最高的是A、植物的卵细胞B、植物的花粉C、被子植物的受精卵D、被子植物的叶肉细胞2．下列属于组织培养的是A．花粉培育成单倍体植株B．芽发育成枝条C．根尖分生区发育成成熟区D．未受精的卵细胞发育成个体3．组织培养的理论根据是A．培养基中营养物质全面B．细胞的全能性C．细胞的分裂D．细胞的分化4．愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性(氚标记)。当这些细胞被固定后镜检．利用放射自显影技术发现放射性物质集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以肯定标记的化合物是A一种氨基酸B．尿嘧啶核苷酸C．胸腺嘧啶脱氧核苷酸D．葡萄糖5．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高B．过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料C．过程③包括脱分化和再分化两个过程D．图中筛选过程不改变抗病基因频率6．植物M与N有性杂交不亲和，但科学家设法获得了两者的杂种植株。科学家最可能使用的方法是A．将M嫁接到N上，或将N嫁接到M上B．利用植物体细胞杂交工程技术手段，培养成一个杂种植株C．将M的花粉授给N，再将所得种子培养成植株D．将M和N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株，再让两种单倍体植株相互授粉，将获得的种子培养成植株7．在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适合于除去细胞壁A．蛋白酶B．盐酸C．淀粉酶D．纤维素酶和果胶酶8、在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，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9．植物体细胞杂交尚未解决的问题有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代的优良性状D．尚未培育出杂种植物10、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11．植物体细胞杂交能解决不同种植物之间由于生殖隔离而不能进行有性杂交的问题。植物体细胞杂交过程不涉及A．使用限制性内切酶B．使用纤维素酶和果胶酶C．诱导两种不同的细胞融合D．选择利于杂种细胞分裂和分化的培养基12、由基因型为Aa植株的花粉和基因型为Bb植株的花粉，除去细胞壁后，进行原生质体融合，可以得到多少种基因型不同的细胞（仅考虑两个细胞融合）A、6种B、8种C、10种D、12种13、下列过程中，不发生细胞融合的是A、植物体细胞杂交B、受精过程C、氧进入细胞中的线粒体D、制备单克隆抗体14、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15、如图为两个种间植物细胞融合和再生植株示意图。请据图回答：（一～八表示各主要步骤）（1）从步骤一到步骤二是植物细胞形成的阶段，其关键是使用酶去掉。（2）从步骤二到步骤三一般要用作为促融剂。（3）步骤四为过程。（4）在形成再生植株的过程中与组织培养有相似之处的步骤是，理由是。（5）步骤八表示选择体细胞杂种植株，杂种植株不仅在形态上表现为，而且在等方面发生了明显的重组现象。16、下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回（1）步骤①是去掉，使植物细胞成为，最常用的方法是。（2）步骤②一般常用的化学试剂是，目的是。（3）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。（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是。（5）从理论上讲，杂种植株的育性为。若运用传统有性杂交方法能否实现？理由是。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于（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？