資源簡介

第1節(jié)　植物細(xì)胞工程
第2課時(shí) 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
班級 姓名
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.掌握微型繁殖和植物組織培養(yǎng)的關(guān)系。
2.掌握作物脫毒、人工種子的制備過程和意義。
3.了解單倍體育種和突變體的利用。
4.了解細(xì)胞產(chǎn)物的例子。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：植物細(xì)胞工程應(yīng)用的實(shí)例。
難點(diǎn)：掌握作物脫毒、人工種子的制備過程。
【預(yù)學(xué)案】--教材研讀（自主學(xué)習(xí)）
一、植物繁殖的新途徑
1.快速繁殖
（1）概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的 技術(shù)。
（2）特點(diǎn)： ①可以 、 地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖； ②可以保持優(yōu)良品種的____________。
（3）實(shí)例：一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟(jì)林木、無性繁殖作物和瀕危植物等。
2.作物脫毒
（1）概念：切取一定大小的莖尖進(jìn)行____________，再生的植株就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。
（2）作用對象： 繁殖的作物。
（3）特點(diǎn)：用____________的方式進(jìn)行繁殖的作物，它們感染的病毒很容易傳給后代，病毒在作物體內(nèi)逐年積累，就會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。脫毒作物的產(chǎn)量和品質(zhì)明顯______于沒有脫毒的作物。
（4）實(shí)例：馬鈴薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠蘿和香蕉等。
合作探究：
a.植物組織培養(yǎng)可以進(jìn)行快速繁殖的原因是什么？
b.作物培養(yǎng)過程中為什么要進(jìn)行作物脫毒，如何進(jìn)行作物脫毒？
3.人工種子
（1）優(yōu)點(diǎn):可解決一些作物優(yōu)良雜種的后代因_________而喪失其優(yōu)良特性；不受__________因素的影響。
（2）人工種子的制備，如圖人工種子主要由三部分組成
①是具有保護(hù)作用的“ ”；
②是 ，它相當(dāng)于天然種子的胚，是有生命的物質(zhì)結(jié)構(gòu)；
③是供胚狀體維持生命力和保證其在適宜的環(huán)境條件下生長發(fā)育的 。
（3）制備人工種子的目的 。
二、作物新品種的培育
1.單倍體育種
（1）過程（花藥取自二倍體植株）：通過 （或 ）培養(yǎng)獲得 植株，然后經(jīng)過誘導(dǎo) ，當(dāng)年就能培育出遺傳性狀相對穩(wěn)定的 植株。
（2）特點(diǎn)：
①極大地 了育種的年限，節(jié)約了大量的人力和物力。雜交育種培育一個(gè)可以穩(wěn)定遺傳的作物優(yōu)良品種，一般不斷自交選優(yōu)，常需5～6年。而單倍體育種當(dāng)年就能培育出所需純合體。
②可作為進(jìn)行____________育種和研究____________的理想材料。大多數(shù)單倍體植株的細(xì)胞中只含一套染色體，染色體加倍后得到的植株的 性狀容易顯現(xiàn)。
（3）實(shí)例：單育1號煙草、水稻、玉米、油菜、甘藍(lán)和甜椒等作物。
（4）原理：________________________、________________________。
2.突變體的利用
（1）概念：即用 、 等對不斷增殖的細(xì)胞進(jìn)行誘變；從產(chǎn)生突變的個(gè)體中篩選出對人們有用的 ，進(jìn)而培育成新品種。
（2）常用材料： 、單倍體育種獲得的 純合體。
（3）實(shí)例：抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草等。
（4）產(chǎn)生突變體的原因：在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于 的狀態(tài)，因此它們?nèi)菀资艿? 和 的影響而產(chǎn)生突變。
（5）特點(diǎn)：通過人工誘變提高愈傷組織的 ，從而篩選獲得抗病、抗鹽、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種，加快育種進(jìn)程。突變具有 性和 性，因此需 處理實(shí)驗(yàn)材料。
（6）原理： 和 。
三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
1.植物的代謝產(chǎn)物
（1）初生代謝物：初生代謝是生物 和 所必需的代謝活動(dòng)，初生代謝物有 、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、 等。
（2）次生代謝物：次生代謝不是生物生長所必需的，一般在 或 中，并在一定的 和 條件下才進(jìn)行。次級代謝物是一類小分子有機(jī)化合物（如 、 和____________等）。
2.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
由于植物細(xì)胞的次生代謝產(chǎn)物含量很低，從植物組織中提取會(huì)大量破壞植物資源，有些產(chǎn)物又不能或難以通過化學(xué)合成途徑得到。
（1）概念：利用__________________來獲得目標(biāo)產(chǎn)物，這個(gè)過程就是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
（2）植物細(xì)胞培養(yǎng)：指在 條件下對 或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)。
（3）特點(diǎn)：不占用耕地，幾乎不受 、 等的限制，因此對于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
【導(dǎo)學(xué)案】
一、作物新品種的培養(yǎng)和細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
1．單倍體育種
(1)原理：整個(gè)單倍體育種過程的原理是染色體變異，其中花藥離體培養(yǎng)利用了植物細(xì)胞的全能性。
(2)過程：
(3)優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，后代不發(fā)生性狀分離。
2．突變體的利用
(1)原理：基因突變和植物細(xì)胞的全能性。
(2)過程： 誘變處理 誘導(dǎo)分化
　　　　　
(3)優(yōu)點(diǎn)：提高愈傷組織的突變率，可以獲得高抗、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的新品種，加快育種進(jìn)程。
3．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)
(3)優(yōu)點(diǎn)：提高生產(chǎn)速度、便于操作管理。
二、不同育種技術(shù)的比較
育種方法 原理 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
誘變育種 基因突變 提高生物變異的頻率，使后代變異頻率較快穩(wěn)定；可大幅度改良某些性狀，縮短育種進(jìn)程 盲目性大，需大量處理供試驗(yàn)材料
雜交育種 基因重組 使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體 周期長，難以克服遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙
單倍體育種 染色體變異 獲得個(gè)體均為純種，明顯縮短育種年限 技術(shù)復(fù)雜，須與雜交育種配合、且需利用細(xì)胞工程參與
多倍體育種 染色體變異 器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分 適用于植物；動(dòng)物方面難以實(shí)現(xiàn)
基因工程 育種 基因重組 打破物種界限，定向改造生物遺傳性狀 存在技術(shù)上、安全上、倫理道德上的問題
細(xì)胞工程 育種 細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)原理、基因突變 ①植物體細(xì)胞雜交可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙；擴(kuò)大了用于雜交的親本組合范圍；定向改變生物遺傳性狀。②體細(xì)胞誘變育種，同前述誘變育種。 ①遠(yuǎn)緣雜交不能按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀②體細(xì)胞誘變育種同誘變育種
三、育種技術(shù)中的“四最”和“一明顯”
特點(diǎn) 育種方法 優(yōu)缺點(diǎn)
最簡便 雜交育種 耗時(shí)較長
最具預(yù)見性 DNA重組技術(shù)或細(xì)胞工程育種 技術(shù)含量高，有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)
最盲目 誘變育種 可獲得新基因，性狀可較快穩(wěn)定，需處理大量材料
最能提高產(chǎn)量 多倍體育種 營養(yǎng)器官增大，但發(fā)育遲緩
可明顯縮短育種年限 單倍體育種 技術(shù)較復(fù)雜，需要與雜交育種配合
【固學(xué)案】達(dá)標(biāo)練習(xí)
1.人們利用植物的微型繁殖技術(shù)進(jìn)行工廠化生產(chǎn),這是利用了該項(xiàng)技術(shù)的哪些特點(diǎn)(　 　)
A.操作簡單 B.使優(yōu)良性狀組合在一起
C.培育新的性狀 D.高效性和保持優(yōu)良品種的遺傳特性
2.生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用的方法是 (　 　)
A.人工誘導(dǎo)突變 B.選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交
C.取莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng) D.進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交
3.下列屬于快速繁殖的是 (　 　)
A.馬鈴薯的塊莖繁殖 B.胡蘿卜根的形成層繁殖
C.楊樹的扦插繁殖 D.果樹的嫁接繁殖
4.馬鈴薯是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物,傳統(tǒng)的繁殖方式感染病毒嚴(yán)重,導(dǎo)致產(chǎn)量大大降低。科研人員利用種苗脫毒技術(shù)可有效解決這個(gè)問題,基本操作流程如下:
配制培養(yǎng)基→外植體的取材和消毒→剝離和接種→培養(yǎng)和移栽→結(jié)果檢測
請回答下列問題:
(1)該技術(shù)稱為 ,其理論基礎(chǔ)是 。
(2)利用種苗脫毒技術(shù)培育馬鈴薯,常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生芽培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基。這三種培養(yǎng)基的主要差異是 。
(3)在培育過程中,選取的外植體是 ,原因是 。
(4)脫毒馬鈴薯的產(chǎn)量要比未脫毒馬鈴薯的產(chǎn)量 。
5.在植物組織培養(yǎng)過程中,容易獲得突變體的主要原因是 ( 　　)
A.培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富,易于植物生長 B.培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)
C.紡錘絲的形成容易受抑制 D.DNA復(fù)制容易受抑制
6.如圖是某二倍體植物通過花藥進(jìn)行單倍體育種的過程示意圖,下列敘述正確的是 (　 　)
A.圖中過程②涉及細(xì)胞的分裂和分化,細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂
B.秋水仙素能促進(jìn)著絲粒分裂,導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目加倍
C.圖中③過程為了促進(jìn)生芽,可增加培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素的比例
D.過程④應(yīng)將煉苗后的試管苗移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上
7.培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗,獲得試管苗的過程如圖所示。
切取潔凈的胡蘿卜根段對根段進(jìn)行消毒切取1 cm3左右?guī)в行纬蓪拥慕M織塊
　 　①　　　　 　 　②　　　　　　 　③　
接種組織塊誘導(dǎo)組織塊形成愈傷組織誘導(dǎo)愈傷組織形成試管苗
　 　④　　　　 　⑤　　　　 　　 　⑥
回答下列問題。
(1)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層,原因是 。
(2)步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng),其作用是 。
(3)若想獲得抗鹽植株,可在步驟　　　 (填寫數(shù)字)進(jìn)行人工誘變,且需要在含較高濃度的NaCl培養(yǎng)基中篩選。經(jīng)組織培養(yǎng)得到植株的這種繁殖方式屬于 繁殖。
8.紫草寧具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性。在工廠化生產(chǎn)中,取紫草植株部分組織誘導(dǎo)形成紫草愈傷組織,再轉(zhuǎn)入紫草寧形成培養(yǎng)基,然后再將細(xì)胞破碎后提取出紫草寧。下列相關(guān)敘述中,不正確的是 (　　 )
A.工廠化生產(chǎn)過程包括細(xì)胞的脫分化 B.在紫草寧生產(chǎn)過程中,不必將愈傷組織培養(yǎng)出根、芽等器官
C.紫草的愈傷組織細(xì)胞在低滲溶液中不會(huì)漲破 D.紫草寧在細(xì)胞內(nèi)合成后被分泌到細(xì)胞外能力提升練
【課后作業(yè)】
1.科研人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對幼苗的成苗率和脫毒率的影響,結(jié)果如圖。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　 　)
A.培育脫毒苗所依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞全能性
B.培育脫毒苗的過程中涉及脫分化和再分化兩個(gè)階段
C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明莖尖越小脫毒率越高,成苗率越低
D.根據(jù)本實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)脫毒苗時(shí)莖尖的適宜大小為0.27 mm
2.紫杉醇是紅豆杉屬植物體內(nèi)的一種次生代謝物,尤以樹皮中含量最豐富,具有高抗癌活性。如圖表示工廠化生產(chǎn)紫杉醇的過程,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　 　)
外植體愈傷組織液體懸浮振蕩培養(yǎng)懸浮傳代培養(yǎng)提取、檢測紫杉醇
A.從大量紅豆杉屬植物樹皮中提取紫杉醇會(huì)破壞植物資源
B.只能用紅豆杉屬植物的樹皮作外植體才能獲得紫杉醇
C.振蕩培養(yǎng)利于細(xì)胞充分接觸營養(yǎng),增加溶解氧量
D.可利用培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞來檢測紫杉醇的抗癌活性
3.虎頭蘭的花色澤艷麗、體態(tài)優(yōu)美、香味素雅,但其種子繁殖率低,為盡快推廣種植,可應(yīng)用人工種子技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗。下列相關(guān)敘述正確的是 (　 　)
A.采用莖尖脫分化形成的愈傷組織制備人工種子 B.人工胚乳中含有無機(jī)鹽、糖類、植物激素等
C.人工種皮應(yīng)具有無毒、抗菌、透氣等特點(diǎn)
D.通過人工種子繁殖,子代能保持親代的優(yōu)良性狀,不會(huì)發(fā)生變異
4.辣椒素作為一種生物堿廣泛應(yīng)用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖。下列表述正確的是 (　 　)
A.實(shí)現(xiàn)①過程的條件是外植體細(xì)胞發(fā)生基因突變
B.①過程受外源激素的調(diào)控,②過程受內(nèi)源激素的調(diào)控
C.獲得脫毒苗常用的外植體是根和芽,脫毒苗不具有更強(qiáng)的抗病毒能力
D.通過細(xì)胞培養(yǎng)獲得辣椒素的過程不需要實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的全能性
5.紫杉醇是紅豆杉屬植物細(xì)胞中產(chǎn)生的一種高效抗癌物質(zhì)。為取代從天然植株中提取紫杉醇的方式,可通過植物組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來獲取,其過程為獲取紅豆杉屬植物外植體→消毒→誘導(dǎo)愈傷組織→細(xì)胞培養(yǎng)→提取紫杉醇。回答下列問題:
(1)獲取的外植體首先要通過　　　　過程培養(yǎng)出愈傷組織。如表為四種不同外植體在相同培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)愈傷組織的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,由表中結(jié)果可知誘導(dǎo)愈傷組織較適宜的兩種外植體分別是　。
外植體 愈傷組織體積 誘導(dǎo)率/%
不帶葉莖段 很大 99.5
帶葉莖段 很小 90
葉片 很小 20
成熟胚 較大 80
注:誘導(dǎo)率(%)=(形成的愈傷組織數(shù)量/接種的外植體數(shù)量)×100%
(2)據(jù)下圖分析2,4-D對細(xì)胞生長和紫杉醇合成的作用分別是　　　　　　　　　　　　　　,為獲得最大紫杉醇總產(chǎn)量,最適合的2,4-D濃度應(yīng)為　　　　(填“0.5”“1.0”或“2.0”)mg/L。
(3)與從天然植株中提取相比,利用上述技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇的重要意義是　　 　　　
　　　　　　　　　 　　(答出兩點(diǎn))。
【綜合拔高練】
1.為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株再生能力,某研究小組的實(shí)驗(yàn)過程如圖。下列敘述正確的是 (　 　)
A.過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在30%蔗糖溶液中
B.過程②需提高生長素的比例以促進(jìn)芽的分化
C.過程③需用秋水仙素處理誘導(dǎo)細(xì)胞壁再生
D.原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁但仍保持細(xì)胞的全能性
2.某植物有A、B兩品種。科研人員在設(shè)計(jì)品種A組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí),參照品種B的最佳激素配比(見下表)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。
品種B組織培養(yǎng)階段 細(xì)胞分裂素濃度(umol/L) 生長素濃度(umol/L)
Ⅰ　誘導(dǎo)形成愈傷組織 m1 n1
Ⅱ　誘導(dǎo)形成幼芽　　 m2 n2
Ⅲ　誘導(dǎo)生根　　　　 m3 n3
據(jù)表回答:
(1)Ⅰ階段時(shí)通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中發(fā)生基因選擇性表達(dá)的是　　　　階段。
(3)為確定品種A的Ⅰ階段的最適細(xì)胞分裂素濃度,參照品種B的激素配比(m1>2.0),以0.5 μmol/L為梯度,設(shè)計(jì)5個(gè)濃度水平的實(shí)驗(yàn),細(xì)胞分裂素最高濃度應(yīng)設(shè)為　　　　umol/L。
3.培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗,獲得試管苗的過程如圖所示。
切取潔凈的胡蘿卜根段 對根段進(jìn)行消毒切取1 cm3左右?guī)в行纬蓪拥慕M織塊
　　 ①　　　　 ②　　　　　　 　③
　　 接種組織塊 誘導(dǎo)組織塊形成愈傷組織誘導(dǎo)愈傷組織形成試管苗
　　　 ④　　　　 　⑤　　　　　　 ⑥　　　
回答下列問題。
(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植株,這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過細(xì)胞的　　　　過程,最終可形成試管苗。
(4)步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng),其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株,一般可保持原品種的　　　　　　,這種繁殖方式屬于　　　　繁殖。
4.兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會(huì)導(dǎo)致一方的染色體被排出。若其中一個(gè)細(xì)胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂,形成的染色體片段在細(xì)胞融合后可能不會(huì)被全部排出,未排出的染色體片段可以整合到另一個(gè)細(xì)胞的染色體上而留存在雜種細(xì)胞中。依據(jù)該原理,將普通小麥與耐鹽性強(qiáng)的中間偃麥草進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種,過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是 (　　)
A.過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞
B.過程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂
C.過程③中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合
D.耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段
5.植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用。回答下列問題。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比,這種微型繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有　
　　　　　　　　　　　　　　　(答出2點(diǎn)即可)。
(2)用脫毒苗進(jìn)行繁殖,可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗,可以選取植物的　　　　進(jìn)行組織培養(yǎng)。
(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用流程圖表示)。
6.如圖所示為利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖細(xì)胞(基因型為AaBb)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的流程示意圖。下列分析錯(cuò)誤的是 (　　)
A.多次重復(fù)①過程可獲得不含有毒物質(zhì)的脫毒苗
B.所得植株A、植株B和植株C的基因型彼此不同
C.花粉離體培養(yǎng)形成幼苗2需經(jīng)脫分化和再分化
D.此實(shí)驗(yàn)證明玉米體細(xì)胞和生殖細(xì)胞都具有全能性
7.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥對黑腐病等多種常見病害具有抗性。我國科學(xué)家將紫外線(UV)照射處理的黑芥葉肉原生質(zhì)體和花椰菜根原生質(zhì)體融合,獲得了抗黑腐病的雜合新植株。對雙親和部分雜合新植株的染色體計(jì)數(shù),結(jié)果如表所示。請回答下列問題:
植株 花椰菜 黑芥 雜合新植株A 雜合新植株B 雜合新植株C
染色體數(shù)/條 18 16 34 30 58
(1)原生質(zhì)體融合的理論依據(jù)是 。誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)物質(zhì)是 。
(2)將花椰菜和黑芥的體細(xì)胞在一定條件下融合成雜種細(xì)胞,繼而培養(yǎng)成新植物體的技術(shù)稱為 ,該技術(shù)的優(yōu)勢在于 。
(3)已知用一定劑量的UV處理黑芥葉肉原生質(zhì)體可破壞其染色體。根據(jù)表中數(shù)據(jù),嘗試推測已獲得的雜合新植株B染色體數(shù)目少于34(雙親染色體數(shù)之和)、雜合新植株C染色體數(shù)目大于34,可能的原因是 。若要分析雜合新植株的染色體變異類型,應(yīng)剪取雜合新植株與 植株的根尖,制成裝片,在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。
(4)簡要寫出從雜合新植株中篩選出具有高抗性的雜合新植株的思路:
。
8.紫花苜蓿是全世界栽培歷史最悠久、利用最廣泛的豆科牧草,但易造成家畜臌脹病。百脈根富含單寧,單寧可與植物蛋白質(zhì)結(jié)合,不引起家畜采食后臌脹病的發(fā)生。為培育抗臌脹病的苜蓿新品種,科研人員利用野生型清水紫花苜蓿和里奧百脈根為材料進(jìn)行了實(shí)踐研究,研究主要流程如圖:(注:IOA可抑制植物細(xì)胞呼吸第一階段,R-6G可阻止線粒體的呼吸作用,二者有效抑制不同植物細(xì)胞正常代謝的臨界濃度不同)
(1)據(jù)圖可知,本研究主要利用 技術(shù)。
(2)在實(shí)驗(yàn)前需通過預(yù)實(shí)驗(yàn)來研究R-6G或IOA使原生質(zhì)體失去再生愈傷組織能力的臨界濃度,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是 。
(3)圖中①過程可使用 作為誘導(dǎo)劑,推測在融合后只有異源融合體能夠存活的原因是 。
(4)圖中③過程愈傷組織經(jīng)過 形成再生植株,這一過程的原理是 。
答案：
預(yù)學(xué)案
一、1.（1）植物組織培養(yǎng)（2）高效 快速 ②遺傳特性 2.（1）組織培養(yǎng)（2）無性（3）無性繁殖 優(yōu)
合作探究：a.植物組織培養(yǎng)到愈傷組織階段，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞分裂速度較快，從而獲得大量的組織細(xì)胞，然后不斷地分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化形成新植株。植物組織培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，受季節(jié)、氣候等條件限制較小。b.對于無性繁殖的作物，病毒在作物體內(nèi)逐年積累，就會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。而植物分生區(qū)附近的病毒極少，甚至無病毒，因此切取一定大小的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生的植物就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。
3、（1）發(fā)生性狀分離 環(huán)境（季節(jié)、氣候、地域） （2）①人工種皮②胚狀體③人工胚乳
（3）解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題
二、1. （1）花藥 花粉 單倍體 染色體加倍 純合二倍體（2）①縮短 ②體細(xì)胞誘變 遺傳突變 隱性（4）染色體（數(shù)目）變異 植物細(xì)胞的全能性
2.（1）射線 化學(xué)物質(zhì) 突變體（2）愈傷組織 隱性（4）不斷增殖 培養(yǎng)條件 誘變因素（5）突變率 不定向 低頻 大量（6）基因突變 植物細(xì)胞的全能性
三、1. （1）生長 生存 糖類 核酸（2）特定的組織 器官 環(huán)境 時(shí)間 酚類 萜類 含氮化合物
2.（1）植物細(xì)胞培養(yǎng)（2）離體 單個(gè)細(xì)胞（3）季節(jié) 天氣
固學(xué)案：
1.D 2.C 3.B 5.B 6.C 8.D
7.答案　(1)形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織(形成層是分生組織,易脫分化形成愈傷組織)　(2)誘導(dǎo)葉綠素的形成,使試管苗能夠進(jìn)行光合作用　(3)⑤　無性
課后作業(yè)：
1.A 2.B 3.BC 4.D
5.答案　(1)脫分化　不帶葉莖段、成熟胚　(2)促進(jìn)細(xì)胞生長,抑制紫杉醇合成　1.0　(3)提高了紫杉醇的產(chǎn)量,保護(hù)了紅豆杉屬植物資源
綜合拔高練
1.D　
2.答案　(1)細(xì)胞分化程度低,容易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織　(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ　(3)m1+1.0
3.答案　(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因)　(3)分化(或答:再分化)　(4)誘導(dǎo)葉綠素的形成,使試管苗能夠進(jìn)行光合作用　(5)遺傳特性　無性
4.C　
5.答案　(1)能保持植物原有的遺傳特性,繁殖速度快　(3)莖尖
(4)含目的基因的細(xì)胞愈傷組織小植株
6． A
7.答案　(1)細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性　聚乙二醇(PEG)　(2)植物體細(xì)胞雜交　可打破生殖隔離,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種,培育植物新品種等　(3)融合過程中染色體可能會(huì)丟失;融合是隨機(jī)的,可能存在多個(gè)細(xì)胞的融合　雙親(花椰菜和黑芥)　(4)將不同的雜合新植株分別進(jìn)行黑腐病菌接種實(shí)驗(yàn),觀察比較它們的生長情況,生長最好的即為高抗性雜合新植株
8.答案　(1)植物體細(xì)胞雜交　(2)將獲取的原生質(zhì)體分別放置在不同濃度的R-6G或IOA溶液中,培養(yǎng)一段時(shí)間后,觀察原生質(zhì)體的再生情況　(3)聚乙二醇(PEG)　異源融合體因代謝互補(bǔ)可恢復(fù)生長并獲得再生能力　(4)再分化　植物細(xì)胞的全能性

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