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?________________________________________。 【答案】 (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。 【答案】 (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 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( ) A.b試管中細(xì)胞全能性最高 B.d試管中培育出的個(gè)體都是純合子 C.a(chǎn)→b的過(guò)程需要激素的刺激 D.a(chǎn)→d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①表示的是該花粉培養(yǎng)過(guò)程中的________過(guò)程,②表示的是________過(guò)程。X代表的是_________________,③表示的是________過(guò)程,④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?;ㄋ庪x體培養(yǎng)在育種上的特殊意義是________________,從而開(kāi)辟育種新途徑。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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