人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》2.1.1 植物细胞工程的基本技术导学案

  专题二    2.1.1 植物细胞工程的根本技术   导学案

【课标要求】简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术

【考纲要求】植物的组织培养

【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】细胞的全能性

【自学过程】

一、细胞工程

1、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。

2、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。

3、细胞全能性大小比拟：(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

二、植物组织培养技术

1、概念：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。

2、植物组织培养过程：〔33页第二自然段〕

三、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：以下图为植物体细胞杂交过程示意图，阅读教材后据图答复：

〔1〕植物体细胞杂交之前步骤①要去掉_________，使植物细胞成为_________，最常用的方法是__  ___ 需要使用的酶有           、            。

〔3〕步骤②原生质体A与原生质体B融合的人工诱导方法有物理法和化学法，物理法包括                ；化学法包括          。诱导的目的是_______________，该过程表达了细胞膜结构的                性。

〔3〕融合后的③过程形成了杂种细胞，杂种细胞形成的标志是出现了新

的                结构。

〔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_____________________________。

【随堂稳固训练】

1．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

2．在脱分化形成愈伤组织的过程中，以下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

3．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

4．植物体细胞杂交的过程是                                   〔    〕

A．用酶解法去掉细胞壁，别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

5．通过植物体细胞杂交，获得一个杂种植株需要的步骤是          〔    〕

A．别离原生质体→诱导原生质体融合→组织培养→得到杂种植物

B．别离原生质体→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

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．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

经典例题剖析

1.以下属于组织培养的是          〔      〕

A.花粉培养成单倍体植株             B.芽发育成枝条

C.根尖分生区发育成成熟区          D.未受精的卵发育成植株

[解析]解答此题需从以下几个方面入手：首先，组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，再经再分化形成具有根、芽结构的胚状体，然后由胚状体发育成完整植物体的过程。花粉粒能培养成单倍体，是在离体条件下培养形成的。第二，芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区，是体内分化的器官和组织形成了机体的一局部，未受精的卵发育成植物体，这就是自然情况下单倍体的形成过程，是在母体的调控下完成的。

[答案] A

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，以下哪一项条件是不需要的

A.消毒灭菌            B.适宜的温度

C.充足的光照          D.适宜的养料和激素

[解析]解答该题需从如下三个方面入手分析：

①由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。

②由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养产生出的细胞是正常细胞，否那么培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，形不成愈伤组织。

③由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。

3.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

[解析]考查植物组织培养的知识。要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要具有完整细胞核的细胞，细胞处于离体状态，培养基中含有一定的营养物质和激素。

[答案]C