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2019-2020年高三生物第一輪復習 4、細胞與細胞工程2-1細胞工程簡介之植物細胞工程教案 新人教版選修 教學目的 1．細胞的全能性（C：理解）。 2．植物細胞工程的主要技術——植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交（A：知道）。 重點和難點 1． 教學重點 （1） 植物組織培養(yǎng)。 （2） 植物體細胞雜交。 2． 教學難點 植物體細胞雜交。 教學過程 【板書】 細胞的全能性 植物細胞工程 植物組織培養(yǎng) 植物體細胞雜交 【注解】 細胞工程：應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人休養(yǎng)的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。 一、 細胞的全能性（細胞工程的理論基礎） （一）概念：生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能，細胞的這種特性叫做細胞的全能性。 （二）表達 受精卵的全能性最高 1．生物體內 卵細胞也具有較高的潛在全能性（另：植物花粉或精子） 體細胞的全能性較低（含有該物種特有的全套遺傳物質，理論上也具全能性。但在生物體內，特定的時間、空間使體細胞只能表達特定的基因，因而全能性難以表現(xiàn)。） 2．生物體外：離體的植物細胞，在一定的營養(yǎng)物質、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株。 3．全能性比較 （1）受精卵>卵細胞（花粉、精子）>體細胞 （2）植物體細胞>動物體細胞 （3）未分化或分化程度低的細胞>分化程度高的體細胞 【例析】 ．真核多細胞生物體細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織器官是由于（C） A．在生物發(fā)育的不同時期，某些細胞內的基因發(fā)生了改變 B．在細胞增殖的過程中，細胞內的基因發(fā)生了突變 C．基因表達有特異性 D．由于環(huán)境的復雜性，使基因表達具有階段性 二、 植物的組織培養(yǎng) （一）概念： 愈傷組織：離體的植物器官、組織或細胞，在培養(yǎng)一段時間后，通過細胞分裂形成的排列疏松無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁組織。（分化程度低、全能性較高） 脫分化：高度分化的植物器官、組織或細胞產生愈傷組織的過程，稱為植物細胞的脫分化。 再分化：脫分產生的愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，重新分化成根或芽等器官，這個過程叫再分化。 （二）過程 離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織根、芽→植物體 （形成愈傷組織之前不需光，而后一般需光；CO2也是這樣） （三）植物組織培養(yǎng)基的成分：礦質元素（或無機鹽）、蔗糖、維生素、植物激素和有機添加劑 （四）應用：提取紫草素（愈傷組織只進行傳代培養(yǎng)，不使其再分化）、制造人工種子等 【例析】 ．在離體的植物器官、組織或細胞分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項條件是不需要的（C） 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 三、 植物體細胞雜交 （一）概念：用兩個來源于不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，并且把雜種細胞培育成新的植物體的方法。 去掉細胞壁，分離出有活力的原生質體 分離 方法：用纖維素酶和果膠酶 （二）過程 原生質體的融合 融合 物理法：離心、振動、電刺激（重壓不行） 方法 化學法：聚乙二醇等 誘發(fā)（新壁） 植物組織培養(yǎng)：獲得雜種植株。（與動物細胞融合的區(qū)別） （三）意義和成果： 意義：克服遠緣雜交不親和的障礙、大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍。 成果：“番茄馬鈴薯”等 【例析】 ．植物體細胞雜交尚未解決的問題有（C） A．去掉細胞壁，分離出有活力的原生質體 B．將雜種細胞培育成植株 C．讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 D．尚未培育出屬間雜種植物 ．甲植物體細胞的基因型為Aa，乙植物體細胞的基因型為Bb，去壁后用PEG將這兩種植物細胞融合，則得到的雜種體細胞的基因型可能為（） A．AaBb B．AAaa C．BBbb D．AABB 【同類題庫】 細胞的全能性 ．有關全能性的敘述，不正確的是（C） A．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高 B．生物體內細胞由于分化、全能性不能表達 C．卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高 D．植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)全能性 ．在一個生物體內，細胞沒有表現(xiàn)出全能性，原因是（C） A．細胞失去了全能性 B．細胞中的基因部分丟失 C．細胞中的基因選擇性表達 D．細胞中的基因變異不同 ．下列植物細胞或組織的全能性在適宜條件下最易表達的是（B） A．枝條上的一個芽 B．柱頭上的花粉 C．胚珠中的珠被細胞 D．根尖的分生區(qū)細胞 ．（多選）要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株，需要（ABD） A．具有完整細胞核的細胞 B．離體狀態(tài) C．導入外源基因 D．一定的營養(yǎng)物質和激素 植物細胞工程的主要技術——植物組織培養(yǎng) ．下列敘述中不適合愈傷組織的概念及結構功能特點的是（A） A．胡蘿卜根的切片上的組織 B．細胞壁很薄，這種組織沒有發(fā)生分化 C．將植物體器官或組織的一部分切下放在適當的培養(yǎng)基上經分裂且脫分化形成 D．在適當的條件下可以再分化而產生出植物的各種組織和器官，進而發(fā)育成植株 ．下列過程沒有用到植物組織培養(yǎng)技術的一項是（B） A．花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株 B．秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗獲得多倍體植株 C．基因工程培育抗蟲棉植株 D．細胞工程培育“番茄一馬鈴薯”雜種植株 ．植物組織培養(yǎng)的過程可以歸納為：①②③→④；對此敘述有錯誤的是（D） A．②→③的再分化過程中，當細胞分裂素與生長素的濃度比低時，有利于根的發(fā)生 B．植物組織培養(yǎng)所依據的原理是細胞的全能性 C．③→④過程指植物的營養(yǎng)生長和生殖生長階段 D．②包裹上人造種皮可獲得人工種子 ．下列屬于組織培養(yǎng)的是（A） 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．未受精的卵發(fā)育成植株 ．植物的組織培養(yǎng)是指（C） A．離體的植物器官或細胞培育成愈傷組織 B．愈傷組織培育成植株 C．離體的植物器官、組織或細胞培育成植株 D．愈傷組織形成高度液泡化的組織 ．下列對植物組織培養(yǎng)過程中脫分化的敘述正確的是（C） A．植物體的分生組織通過細胞分裂產生新細胞的過程 B．體內分化細胞在形態(tài)、結構和功能上發(fā)生改變的過程 C．高度分化的植物器官、組織或細胞產生愈傷組織的過程 D．愈傷組織分裂產生大量相同細胞的過程 ．下列可成為植物組織培養(yǎng)條件的是（C） ①CO2 ②有機物 ③生長素 ④細胞分裂素 ⑤水 ⑥礦質元素（無機鹽） A．①③⑤⑥　　　　 B．②③⑤⑥　　　 　C．②③④⑤⑥　　 　D．①②⑤⑥ ．在離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中，需要下列哪些條件（D） ①消毒滅菌 ②一定濃度的植物激素 ③適宜的溫度 ④充足的光照 ⑤充足的養(yǎng)料 A．①③④⑤ B．②③⑤ C．①③⑤ D．①②③⑤ ．愈傷組織細胞在一種包含所有必須物質的培養(yǎng)基中培養(yǎng)了幾個小時，其中一種化合物具有放射性（氚標記）。當這些細胞被固定后進行顯微鏡檢，利用放射自顯影發(fā)現(xiàn)放射性集中在細胞核、線粒體和葉綠體?？梢杂欣碛傻乜隙擞浕衔锸牵–） A．一種氨基酸　　　 B．尿嘧啶核苷酸　 　C．胸腺嘧啶脫氧核苷酸D．葡萄糖 ．用高度分化的植物細胞、組織和器官進行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下列敘述錯誤的是（B） A．該愈傷組織是細胞經過脫分化和分裂形成的 B．該愈傷組織的細胞沒有全能性 C．該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細胞組成 D．該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結構 ．某園藝場精心培育出一株黑牡丹，如果要保持母本的優(yōu)良性狀，并盡快大規(guī)模繁殖，最適合的繁殖方式是（B） A．嫁接 B．組織培養(yǎng) C．扦插 D．有性生殖 ．在下列選項中，需要采用植物組織培養(yǎng)技術的是（D） ①利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體植株 ②利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體 植株 ③利用基因工程培育抗棉鈴蟲的棉花植株 ④利用細胞工程培育“番茄-馬鈴薯”雜種 植株 ⑤無子西瓜的大量繁殖 A．①②③ B．③④⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤ ．真核多細胞動物體細胞膜沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織器官是由于（C） A．在生物體發(fā)育的不同時期，某些細胞內的基因發(fā)生了改變 B．在細胞增殖過程中，細胞內的基因發(fā)生了突變 C．基因的表達有選擇性 D．不同的細胞內，基因不完全相同 ．有關全能性的敘述，不正確的是（C） A．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高 B．生物體內細胞由于分化，所以全能性不能表達 C．卵細胞與受精卵一樣，細胞末分化，全能性很高 D．植物細胞在離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性 ．下列屬于組織培養(yǎng)的是（A） A．花粉培養(yǎng)成單倍體 B．芽發(fā)育成枝條 C．根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū) D．未受精的卵發(fā)育成植株 ．動物細胞融合與植物細胞雜交的比較中，正確的是（D） A．誘導融合的方法完全相同 B．所用的技術手段完全相同 C．所采用的原理完全相同 D．都能形成雜種細胞 ．植物組織培養(yǎng)是指（C） A．離體的植物器官或細胞培育成愈傷組織 B．愈傷組織培育成植株 C．離體的植物器官、組織或細胞培育成植株 D．愈傷組織形成高度液泡化組織 ．可以成為植物組織培養(yǎng)條件的是（C） ①CO2 ②有機物 ③生長素 ④細胞分裂素 ⑤HO2 ⑥礦質元素 A．①③⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．②③④⑤⑥ D．①②⑤⑥ ．下圖表示植物組織培養(yǎng)的簡略過程，據圖回答： ① ② ③ ④ （1） ①表示 ，它能被培養(yǎng)成為④的根本原因是 ； （2）②表示 ；它與①相比分化程度 ，全能性 。（填“高”或低） （3）若要制作人工種子，應該選用（填編號） 。 （4）若①是花藥，則④是 ，繼續(xù)對其使用 處理可獲得正常植株，這一過程被稱為 。 （5）若①是胡蘿卜根尖細胞，則培養(yǎng)成的④的葉片的顏色是 ，這說明根尖細胞 。 （6）利用該技術制造治療燙傷的藥物——紫草素，培養(yǎng)將進行到（填編號） 。 [（1）離體的植物器官、組織或細胞；植物細胞具有全能性（2）愈傷組織；分化程度低、全能性高（3） ③（4）單倍體植株；秋水仙素；單倍體育種（5）綠色；含有能表達的與形成葉綠體有關的基因（6）②] 植物細胞工程的主要技術——植物體細胞雜交 ．（多選）下列關于植物原生質體的敘述中，正確的是（AB） A．獲得原生質體的最常用方法是酶解法 B．原生質體具有全能性，可用于植物體細胞雜交 C．原生質體與細胞壁分離后，始終能保持活力 D．培養(yǎng)原生質體時，必須加入動物血清和葡萄糖 ．植物體細胞雜交的目的是（C） A．用酶解法去掉細胞壁分離出有活力的原生質體 B．以人工誘導法使兩個不同植物的原生質體融合 C．用植物組織培養(yǎng)法培養(yǎng)融合的原生質體得到雜種植株 D．通過以上三者來完成 ．植物體細胞雜交尚未解決的問題是（C） A．去掉細胞壁，分離出有活力的原生質體 B．將雜種細胞培育成植株 C．讓雜種植株按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 D．尚未培育出屬間雜種植物 ．動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較中，正確的是（D） A．誘導融合的方法完全相同 B．所用的技術手段完全相同 C．所采用的原理完全相同 D．都能形成雜種細胞 [兩者的原理不相同，動物細胞融合的原理是細胞膜有流動性，最終形成雜種細胞；植物體 細胞雜交的原理是細胞膜有流動性和細胞的全能性，最終雜種細胞形成的是雜種植株。] ．將A細胞和B細胞進行細胞融合，得到的融合細胞是（D） A．AA型 B．BB型 C．AB型 D．以上均有 ．現(xiàn)有甲、乙兩個煙草品種（2N=48），基因型分別為aaBB和AAbb，這兩對基因位于非同源染色體上，且在光照強度大于800lux時，都不能生長，這是由于它們中的一對隱性純合基因（aa或bb）作用的結果。 取甲、乙兩品種的花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細胞制成原生質體，并將兩者相混，使之融合，誘導產生細胞團。然后，放到大于800lux光照下培養(yǎng)，結果有的細胞團不能分化，有的細胞團能分化發(fā)育成植株。請回答下列問題： （1）甲、乙兩煙草品種花粉的基因型分別為 ； （2）將葉肉細胞制成原生質體時，使用 破除細胞壁； （3）在細胞融合技術中，常用的誘導劑是 ； （4）在大于800lux光照下培養(yǎng)，有 種細胞團不能分化，而能分化的細胞團是由 的原生質體融合來的（這里只考慮2個原生質體的相互融合）。由該細胞團分化發(fā)育成的植株，其染色體數是 ，基因型是 ；該植株的自交后代中，在800lux光照下，出現(xiàn)不能生長植株的概率是 。 [（1）aB、Ab（2）纖維素酶和果膠酶（3）聚乙二醇（滅活病毒）（4）兩種：aB和Ab（或基因型不同）；48；AaBb；7/16] ．下圖表示“蘿卜甘藍”的形成過程，請回答 （1）圖中F1為 倍體，是否可育？ （2）F1中染色體來源是 。 （3）圖中F2在自然界發(fā)生的可能性極低，一般人工采用 方法獲得，F(xiàn)2是否可育？ 。 [（1）二 不可育 （2）一個染色體組來自蘿卜，另一組來自甘藍 （3）秋水仙素處理F1的種子或幼苗 可育] ．據下圖回答相關問題 （1）過程①②應使用 處理細胞去除植物細胞的 。 （2）過程③叫做 技術，該過程的誘導方法有 和 兩大類。 （3）過程④是 過程，與此過程密切相關的細胞器是 。 （4）⑤過程中進行的細胞分裂方式是 ，通過分裂形成 ，然后再分化形成雜種植物幼苗。 （5）若番茄細胞內含有A個染色體，馬鈴薯細胞內含有B個染色體，則番茄-馬鈴薯細胞內含 個染色體；若采用雜交育種的方法且成功的話，得到的后代含 個染色體，必須用 來處理幼苗，才能得到可育的番茄-馬鈴薯，其中含有 個染色體。這兩種方法相比，體細胞雜交方法的優(yōu)點是： 。 （6）事實上，用雜交育種的方法培育番茄-馬鈴薯是很難成功的，原因是這兩種植物之間存在著 。 [（1）纖維素酶和果膠酶；細胞壁（2）原生質體融合；物理法；化學法（3）細胞壁再生；高爾基體（4）有絲分裂；愈傷組織（5）A+B；（A+B）/2；秋水仙素；A+B；在克服遠緣雜交的不親和障礙，培育作物新品種方面有重大突破（6）生殖隔離] 【學科內綜合】 ．（多選）下列對植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)液和無土栽培的營養(yǎng)液比較的敘述中，正確的有（ACD） A．都必須含植物必需的礦質元素 B．都必須含有少量有機物 C．不都需要含有植物激素 D．濃度都必須小于細胞液濃度 ．在下列選項中，需要采用植物組織培養(yǎng)技術的是（BCD） A．利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，得到染色體數目加倍的植株 B．利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株 C．利用基因工程培育抗棉鈴蟲的棉花植株 D．利用細胞工程培養(yǎng)“番茄一馬鈴薯”雜種植株． ．愈傷組織細胞在一種包含所有必需物質的培養(yǎng)基中培養(yǎng)了幾個小時，其中一種化合物具有放射性（氚標記）。當這些細胞被固定后鏡檢，利用放射自顯影技術發(fā)現(xiàn)這些物質集中在細胞核、線粒體和葉綠體中?？梢钥隙擞浀幕衔锸牵–） A．一種氨基酸 B．尿嘧啶核苷酸 C．胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 D．葡萄糖 ．基因型為AaBb的水稻（含24條染色體）的花藥通過無菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗，問： （1）愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后形成的不規(guī)則細胞團，愈傷組織形成后，必須從培養(yǎng)基中獲得 等營養(yǎng)物質。 （2）要促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應有 兩類激素。 （3）愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是 能利用光能制造有機物，供試管苗生長發(fā)育。 （4）在培養(yǎng)過程中，除光照外，必要的外界條件還有 、 等。 （5）試管苗的細胞核中含 條脫氧核糖核苷酸鏈。 （6）培育成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有 。 [（1）水、無機鹽和維生素等小分子有機物 （2）細胞分裂素和植物生長素 （3）葉綠體（4）無菌、適宜的溫度（5）24（6）AB 、aB、Ab、ab] ．下圖為某二倍體植株的雌蕊，據圖回答： (1)若該植株的基因型為AAbb，并接受了基因型為AaBb的植株的花粉④，則⑥的基因型為 。如果欲利用④獲得純合的二倍體植物，則必須使用的藥品是 。 (2)如果?、尢幍募毎x體培養(yǎng)，能獲得相應的植株體，這種培養(yǎng)植物的技術手段叫 ， 它依據的理論基礎是 。 (3)如果選?、莸慕M織細胞進行離體培養(yǎng)，通常需要經過 兩個重要階段才能長成完整植株。目前，該項生物工程技術已日臻成熟，直接運用的方面有 。 (4)如果一粒花粉④產生的精于與②結合，則發(fā)育成的新個體的基因型可能是 。 [(8分) (1)AABb(1分) 秋水仙素(1分) (2)植物組織培養(yǎng)(1+>) 細胞的全能性(1分) (3)脫分化再分化(1分) 快速繁殖植物、培養(yǎng)無病毒植物、大規(guī)模生產藥物(愈傷組織)，制造人工種子，轉基因植物的培養(yǎng)(答出其中任意2點方可)(1分) (4)AABb或Aabb或AaBb或Aabb(全答出得2分，答出2個得1分，答出l個不得分)]