高中生物2.1.1植物细胞工程的基本技术学案人教版选修32.1.1植物细胞工程的基本技术【学习目标】1、说出细胞全能性的含义，简述植物的组织培养 2、简述植物体细胞杂交技术【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【基础回扣】细胞的全能性与细胞分化1、 细胞的全能性：细胞全能性的原因（内因）：生物体的每个细胞都含有 遗传信息，都有发育成为 所必需的 。细胞在生物体内没有表现全能性的原因：在生物体内细胞不表现全能性，而是 为不同的组织、器官，其原因在于 。（1）实现细胞全能性的条件（外因）： （必要条件）、一定的 （水、无机盐、维生素、氨基酸等）、激素（ 、 ）、适宜的条件（适宜的 、 ）。（2）细胞全能性大小比较。植物细胞 动物细胞（动物细胞只有细胞核具有全能性）受精卵 生殖细胞（配子、精子、卵细胞） 体细胞体细胞：分化程度低的 分化程度高的；细胞分裂能力强的 细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞 衰老的细胞。（3）细胞全能性的应用：植物的组织培养，动物的核移植（即克隆）。2、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 、 和 功能上发生稳定性差异的过程。分化的实质是： 。【预习导学】细胞工程是指应用 生物学和 生物学的原理和方法，通过 水平或 水平的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。1、 植物组织培养技术：,在 和人工控制的条件下，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 组织、丛芽，最终形成完整植株。原理：植物细胞具有 。1、过程,高度 的组织 脱分化 组织 再分化 幼根和芽 完整植株。脱分化： 的植物器官、组织或细胞产生 的过程。再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成 等器官的过程。愈伤组织：排列疏松、无规则，高度液泡化的无定型状态的薄壁细胞。激素使用： 、 共同使用能强烈刺激愈伤组织的形成； 细胞分裂素、生长素浓度比影响再分化过程中根和芽的发生：2、 植物体细胞杂交技术：将不同种植物 ，在一定条件下融合成 细胞，并把杂种细胞培养成新的植物体的技术。1、 图解2、 原理： 和 。3、去除细胞壁的方法： 。细胞融合的方法： 。细胞融合的标志： 。【疑难解析】1、植物组织培养操作的特点：（1）外植体选择时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。（2）消毒。如果培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。（3）光照。离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理。愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理。（4）激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。【基础检测】1、下列人体细胞中分化程度最低的是（ ）A胚胎干细胞 B造血干细胞 C胰腺细胞 D肌肉细胞2、（06北京）以下不能说明细胞全能性的实验是（ ） A菊花花瓣细胞培育出菊花新植株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3、（06江苏）细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是（ ） A分化发生在生物体的整个生命进程中B分化是基因在特定的时间和空间下选择性表达的结果C未离体的体细胞不会表现出全能性D分化过程中遗传物质发生了改变【基础巩固】1、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、充足的光照 D、适宜的养料和激素2、甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养方法快速繁殖脱毒种苗，以保证该品种品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得过程涉及细胞（ ） A、有丝分裂 B、分化 C、减数分裂 D、全能性3、（04广东）下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是（ ）A、叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞 B、叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织C、融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜 D、叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性4、在植物体细胞杂交技术中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将：（ ）A、皱缩 B、胀破 C、呈球形 D、保持原状5、经诱导融合得到的杂种细胞还需经过下列哪项措施才能得到杂种植株A、分离杂种细胞直接接种便可获得 B、筛选鉴定杂种细胞后，再经植物组织培养才能获得植株C、让杂种细胞自交获纯系植株 D、杂种细胞经传代培养成植株6、（多选）下列有关植物体细胞杂交的叙述，正确的是（ ） A、用酶解法去掉细胞壁，分离有活力原生质体 B、诱导两种植物原生质体融合，形成杂种细胞 C、植物体细胞杂交最终目的是获得细胞代谢产物 D、植物体细胞杂交可以打破生殖隔离7、A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅显示细胞核），将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过 组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株基因型是（ ） A、DDddYYyyRRrr B、DdYy C、DdYyRr D、DdddYYyyRRrr8、科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是 （ ） A驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍B驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法C驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗形成D驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离【学后反思】植物细胞工程的基本技术学案答案【基础检测】1、A 2、B 3、D【基础巩固】1、C 2、ABD 3、AD 4、B 5、B 6、ABD 7、C 8、C植物细胞工程的基本技术学案答案【基础检测】1、A 2、B 3、D【基础巩固】1、C 2、ABD 3、AD 4、B 5、B 6、ABD 7、C 8、C植物细胞工程的基本技术学案答案【基础检测】1、A 2、B 3、D【基础巩固】1、C 2、ABD 3、AD 4、B 5、B 6、ABD 7、C 8、C植物细胞工程的基本技术学案答案【基础检测】1、A 2、B 3、D【基础巩固】1、C 2、ABD 3、AD 4、B 5、B 6、ABD 7、C 8、C白菜细胞甘蓝细胞杂种植物幼苗19“白菜甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短和耐储藏等优点。下图是“白菜甘蓝”的培育过程示意图，他们的基因型分别为AaBB、ccDd，请回答下列问题：在上述过程中，实现过程常用的物质为。如果将已去除细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞呈现什么形？ 。过程叫做_ _技术，该过程的诱导方法有物理法和化学法两大类过程。若用化学法，所用化学试剂名称 ，该过程中获得的融合细胞的基因型 。过程是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的细胞器是_ _。已知白菜细胞中含2M条染色体，甘蓝细胞中含有2N条染色体，则杂种植株体细胞染色体数为 。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含 条染色体。通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是 。若使有性杂交的后代可育，请写出培育的大致过程？ 。其基因型分别是 ，属于倍体。过程中进行的细胞分裂方式是 ，该过程先诱导细胞分裂形成 ，再由它分化形成杂种植物幼苗。植物体细胞杂交方法的优点是 。19答案：纤维素酶和果胶酶 呈圆球形失去细胞壁的保护，在等渗液中由于其细胞表面张力的作用形成 原生质体融合聚乙二醇(PEG) AAaaBBBB、AaBBccDd、ccccDDdd 高尔基体2M+2N M+N存在生殖隔离 取白菜和甘蓝杂交所得的F1种子播种，待幼苗长出后