資源簡介

選擇性必修三第二章第1節　
植物細胞工程導學案
【學習目標】
1概述植物組織培養和植物體細胞雜交技術的原理和過程。
2舉例說明植物細胞工程的應用有效提高了生產效率。
3嘗試進行植物組織培養。
【重點難點】
1植物組織培養的原理和過程。
2植物體細胞雜交技術的原理。
3植物細胞工程的應用的實例。
4植物組織培養的實驗。
【預習案】
【預習指導】
1.通讀教材（34頁-38頁）一遍，再依據導學案問題提示，進一步研讀教材一遍，
并用鉛筆標記和勾畫問題的答案。
2.在研讀課本的基礎上，獨立填寫預習案，規范書寫。
一、植物細胞的全能性
1．概念：細胞經分裂和分化后，仍然具有 或 的潛能。
2．生長發育過程中細胞沒有表現全能性的原因
在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會 。
二、植物組織培養技術
1．概念：將 的植物器官、組織或細胞等，培養在 上，給予適宜的培養條件，誘導其形成 的技術。
2．全能性表達過程
(1)脫分化：讓已經分化的細胞經過誘導后，失去其特有的 ，轉變成未分化細胞的過程。
(2)再分化：脫分化產生的 ，在一定的培養條件下，再分化出 ，進而形成完整的小植株。
(3)激素的作用：植物激素中 和 是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵激素。
3．操作流程
外植體的消毒：將流水沖洗后的外植體用 消毒30 s，用無菌水清洗2～3次后，再用 處理30 min，用無菌水清洗2～3次。
↓
外植體的分割：用無菌濾紙吸去表面的水分，用解剖刀將外植體切成0.5～1 cm長的小段。
↓
接種：在 旁，將外植體的1/3～1/2插入 的培養基中。
↓
培養：將接種了外植體的錐形瓶或植物組織培養瓶置于18～22 ℃的 中培養。定期觀察和記錄 的生長情況。
↓
轉移培養：將生長良好的愈傷組織轉接到 的培養基上。長出芽后，再將其轉接到 的培養基上，進一步誘導形成試管苗。
↓
移栽：將試管苗移植到消過毒的 上，壯苗后再移栽入土。

三、植物體細胞雜交技術
1．概念：將 的植物體細胞，在一定條件下融合成 ，并把雜種細胞培育成 的技術。
2．過程

(1)去壁：用 去除植物細胞壁，獲得原生質體。
(2)誘導原生質體融合的方法
①物理法： 、 法等。
②化學法： 融合法、 融合法等。
3．意義：克服不同種生物 的不親和性。
【我的疑問】（請把你的疑問寫在下面）


【預習自測】
1．把胡蘿卜的單個韌皮部的細胞放入配制的培養基上培養，獲得了許多完整的植株。這種繁殖方式和細胞工程技術分別屬于（ ）
A．有性生殖和細胞拆合技術 B．無性生殖和組織培養
C．有性生殖和細胞融合技術 D．無性生殖和細胞培養
2．花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質體作為部分遺傳物質的供體與完整的花椰菜原生質體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖，據圖分析下列敘述錯誤的是（ ）
A．原生質體培養液中需要加入適宜濃度的甘露醇，其作用是保持原生質體的完整性
B．顯微鏡觀察融合的活細胞中有供體的葉綠體存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志
C．原生質體經過細胞壁再生，進而脫分化和再分化形成愈傷組織
D．對雜種植株進行黑腐病菌接種實驗，可篩選出具有高抗性的雜種植株
3．下圖是番茄—馬鈴薯雜種植株的培育過程示意圖，其中①～⑤表示過程，字母表示細胞、組織或植株。下列敘述正確的是（ ）
A．①表示高滲酶溶液中處理植物細胞獲得原生質體
B．e是一團有特定結構、形狀和功能的薄壁細胞，全能性最低
C．可根據質壁分離現象鑒別d細胞的細胞壁是否再生
D．圖示育種技術與植物有性雜交都能克服遠緣雜交不親和的障礙
4．在菊花的組織培養操作完成了3~4 d后，觀察同一溫室中的外植體，發現有的瓶內外植體正常生長，有的瓶內外植體死亡，你認為外植體死亡的原因不可能是（ ）
A．溫度過高
B．接種時外植體未消毒
C．接種工具灼燒后未待冷卻就接種外植體
D．將外植體倒插入培養基中
5．甲乙兩種遠緣植物體細胞融合會導致一方的染色體被排出，若甲細胞的染色體在融合前斷裂，形成的染色體片段在細胞融合后可能不會被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個細胞的染色體上而留存在雜種細胞中。依據該原理，將抗黑脛病的黑芥與不抗黑脛病的甘型油菜進行體細胞雜交獲得了抗黑脛病的甘型油菜新品種，過程如下圖所示。下列說法錯誤的是（ ）
A．④過程用到了植物組織培養技術
B．抗黑脛病的甘型油菜染色體上整合了黑芥的染色體片段
C．②紫外線照射劑量不同會導致黑芥染色體斷裂程度不同
D．可利用聚乙二醇或滅活的病毒誘導兩種植物原生質體融合
6．下列關于植物組織培養的表述，錯誤的是（　　）
A．不同階段的培養基中細胞分裂素和生長素的比例不同
B．培養應在無菌條件下進行
C．以花粉組織培養可得到單倍體植株
D．愈傷組織是一團有特定結構和功能的薄壁細胞
7．甲品種青花菜具有由核基因控制的多種優良性狀，另一遠緣植物乙的細胞質中存在抗除草劑基因，欲將乙細胞質中的抗性基因引入甲中。相關敘述錯誤的是（　　）
A．過程A中取頂芽細胞進行體細胞雜交有利于獲得脫毒苗
B．過程B中常用PEG誘導原生質體融合
C．過程C中只有融合細胞活性部位互補，具有完整的細胞結構，可以正常生長
D．操作過程中生物材料、培養基、培養環境都要嚴格的滅菌
8．下列有關植物細胞工程實際應用的敘述，正確的是（　　）
A．依據植物體細胞的全能性，可利用花藥離體培養獲得單倍體幼苗
B．脫毒草莓和轉基因抗病毒草莓的培育都利用了植物細胞的全能性
C．依據基因突變原理，利用γ射線處理愈傷組織獲得抗蟲棉幾率較大
D．由于愈傷組織細胞分裂能力強，包上人造種皮即可制備人工種子
9．下圖①②③代表通過植物組織培養技術培育新植株的三條途徑，有關敘述正確的是（ ）
A．外植體a、b、c來自同一植株的不同部位，它們的全能性表達難易程度一般相同
B．A1是愈傷組織，特點是排列疏松、有特定形態結構、高度液泡化的薄壁細胞
C．將含B1的試管放在搖床上，通過固體培養可以分散成單細胞，B3為胚狀體
D．不同來源的C1可通過原生質體融合形成重組細胞后培養獲得具有特定性狀的新植株
10．如圖表示一人工種子，下列與人工種子培育生產過程有關的敘述，不正確的是（　　）
A．胚狀體是由未分化的、具有分裂能力的細胞構成的
B．人工種子一般用離體的植物細胞通過組織培養技術獲得
C．圖中的胚狀體也可以是不定芽頂芽和腋芽
D．同一批次的人工種子可以保證具有相同的基因型
參考答案
1．B
2．C
3．C
4．A
5．D
6．D
7．D
8．B
9．D
10．A

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