植物细胞工程导学案

学习好资料欢迎下载专题2细胞工程2．1植物细胞工程导学案【学习目标】1．简述植物组织培养和体细胞杂交技术，掌握它们的原理．过程及关键环节。2．了解植物繁殖的新途径及作物新品种的培育的具体方法。【学习重点】1．尝试进行植物组织培养，运用细胞的基础知识，分析植物细胞工程的理论基础；2．以植物细胞工程的基本技术为基础，弄清楚其在生产实践中的实际应用。【学习难点】1．体验植物组织培养技术，讨论植物细胞工程的社会意义及细胞学基础理论与技术开发之间的关系。【课前预习】1.右图是细胞亚显微结构模式图，据图回答下列问题：([]中填标号，填结构名称)。(1)该细胞放在清水中不会趿水涨破的原因是。与结构1形成有关的细胞器是[]。(2)原生质层包括[]、[]和[]。若将该细胞置于30％的蔗糖溶液中，将会发生质壁分离现象，这能证明细胞膜具有选择透过性和。(3)含有核酸的细胞器有[](4)将该细胞进行离体培养形成新的植株，依据的生物学原理是。2.作物育种的方法有多种。请针对图中两种方法回答问题：方法l方法2(1)方法l称为；方法2称为。(2)方法l的“新性状植株”不能都作为良种保留，根本原因是。(3)方法2产生“愈伤组织”的过程，称为细胞的，它形成“胚状体”的过程可称为。此方法的基本技术手段可称为。上述过程证实了已分化的植物体细胞仍具有性。(4)两种方法都能获得薪品种，共同原因是利用了生物能够产生变异的特性，但二者的本质区别是方法l利用了的变异；方法2利用了的变异。【学习内容】（一）植物组织培养1．过程离体的植物器官、组织或细胞脱分化再分化根、芽→植物体。原理:。全能性高低的比较：2．条件:（二）植物体细胞杂交1．概念：。2．原理：膜的和细胞的。3．过程：该图是两种不同品种的植物细胞A、B进行细胞融合的过程。学习好资料欢迎下载C：用酶解法去掉细胞壁，获得原生质体的过程，所用酶为和；D：在诱导剂的作用下进行诱导融合，先进行膜的融合，再进行核的融合，最后形成杂种细胞E，E细胞有种(型、型、型，只有型才是我们所需要的杂种细胞，所以需要进行筛选)；常用的诱导方法---物理法：；化学法：G：表示细胞融合完成的标志是的生成；F：表示进行。4．该技术的目的植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征，原因是。5．该技术在育种上应用时最大的优点：。（三）植物细胞工程的实际应用人工种子形成及其结构(1)胚状体(分生组织)，它相当于天然种子的胚，是有生命的物质结构。(2)供胚状体维持生命力和保证其在适宜的环境条件下生长发育的人工胚乳。(3)具有保护作用的“人工种皮”。人工种子优点：①可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖；②保持亲本的优良性状，因该过程为无性繁殖；③节约粮食，减少种子的使用；①可以控制添加一些物质：如加入除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等。10．生物育种技术比较技术原理优点缺点诱变育种杂交育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种细胞工程育种【例1】有关细胞全能性的叙述，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．生物体内细胞由于细胞分化，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．植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性【例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．充足的阳光D．适宜的养料和激素【例3】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：（１～８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，其关键技术是。（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，杂种植株在形态上表现为，其根本原因是。（6）该项研究解决了育种过程中的什么问题？。学习好资料欢迎下载【例4】将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1再作进一步处理，如图请分析回答：（1）乙植株的基因型是，属于倍体。（2）用乙植株的花粉直接培育成的后代属于倍体，其基因型及比例是。（3）丙植株的体细胞中含有个染色体组。【巩固练习】（一）选择：1．细胞全能性是指………………………………………………………………………（）A．生物体内的细胞具有的形成完整个体的特性B．生物体的细胞具有细胞膜．细胞质和细胞核C．生物体的细胞能完成各种生理活动的特性D．生物体的细胞具有形成完整个体的潜能2．下列细胞的全能性最高的是…………………………………………………………（）A．植物的卵细胞B．植物的精子C．被子植物的受精卵D．被子植物的叶肉细胞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．将一粒花粉培育成幼苗，将它的茎尖用秋水仙素处理，长大后该植物正常开花结果。与该植株染色体数目不相同的是………………………………………………………（）A．根细胞B．叶细胞C．茎细胞D．子房壁细胞5．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6．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7．愈伤组织是一类………………………………………………………………………（）A．高度液泡化．呈无定型状态的薄壁细胞B．排列紧密的细胞壁C．具有小泡的薄壁细胞D．性状规则的一群细胞8．用植物组织培养技术，可以培育出或生产出………………………………………（）A．食品添加剂B．无病毒植物C．人工种子D．A,B,C均是9．用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是…………………………………………（）A．种植→F1→选出不分离者→纯合子B．种植→秋水仙素处理→纯合子C．种植→生长素处理→纯合子D．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子10．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11．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，最常用的方法是。学习好资料欢迎下载（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？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？12．基因型为AaBb的水稻（24条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得和小分子有机物等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有和两类激素。（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和茎。这一过程中必须给予光照，其原因是：①②（4）试管苗的细胞核中含有个DNA分子。（5）培养成的试管苗可能出现的基因型有。如果要获得育种需要的植株，并能繁殖新品种，后面的育种步骤是。13．植物的组织培养技术以及植物的无土栽培在农业生产中具有广阔的应用前景，请分析（1）用于组织培养的培养液和无土栽培时所用的营养液相比，最大的差别是前者…（）A．无需含有必须的矿质元素B．必须含有机物C．不一定含有植物激素D．浓度必须小于细胞液浓度（2）组织培养技术不能直接用于………………………………………………………（）A．快速繁殖B．培育无病毒植株C．植物产品的工厂化生产D．培养抗病菌植株（3）用组织培养技术繁殖植物体时，不可能发生的是………………………………（）A．基因重组B．基因突变C．染色体变异D．染色体分离【课后反思】