資源簡介

選擇性必修三第二章第1節(jié)　
植物細胞工程導學案
【學習目標】
1概述植物組織培養(yǎng)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(yǎng)。
【重點難點】
1植物組織培養(yǎng)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(yǎng)的實驗。
【訓練案】
1．為探究矮牽牛原生質體的培養(yǎng)條件和植株再生能力，某研究小組的實驗過程如圖。下列敘述正確的是（ ）
A．過程①獲得的原生質體需懸浮在蒸餾水中
B．過程②需提高生長素的比例以促進芽的分化
C．過程③需用秋水仙素處理誘導細胞壁再生
D．原生質體雖無細胞壁但仍保持細胞的全能性
2．圖表示植物激素X和植物激素Y的濃度比對未分化細胞群變化情況的影響，圖2為利用某種耐酸植物甲（4N）和高產植物乙（2N）培育高產耐酸植物丙的過程。下列相關敘述正確的是（ ）
A．植物激素X與植物激素Y的濃度比大于1時，誘導未分化細胞群分化出根
B．①為酶解法去壁的過程，所用的酶是胰蛋白酶或膠原蛋白酶
C．②是在植物激素X與Y的濃度比為1的培養(yǎng)基上誘導雜種細胞發(fā)生分化的過程
D．植物丙是六倍體，③是篩選出有zxy47高產性狀植株的過程
3．實驗人員利用矮牽牛（二倍體，2n=14）的紅色花瓣細胞（液泡呈紅色）與枸杞（四倍體，4n=48）葉肉細胞，制備了相應的原生質體，并誘導其融合，經(jīng)篩選、培養(yǎng)獲得雜種植株。下列有關敘述錯誤的是
A．獲得該雜種植株克服了遠緣雜交不親和的障礙
B．可利用電激、離心等方法誘導原生質體融合
C．可利用光學顯微鏡觀察，篩選出雜種原生質體
D．若原生質體均為兩兩融合，則融合后的細胞中染色體數(shù)目均為62條
4．用組織培養(yǎng)技術繁殖一種名貴花卉的過程中，下列敘述不正確的是（ ）
A．消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害
B．在愈傷組織培養(yǎng)中加入細胞融合的誘導劑，可獲得染色體加倍的細胞
C．用花粉離體培養(yǎng)可獲得單倍體植株，說明花粉細胞仍具有全能性
D．誘導愈傷組織生根時，培養(yǎng)基內通常應含生長素類調節(jié)劑
5．生物興趣小組成員以西瓜5天齡幼苗子葉（子葉尚未完全展開且顏色為淡綠色）為外植體進行相關研究，得到如圖所示實驗結果。相關敘述錯誤的是（ ）
A．實驗開始前應對幼苗子葉和MS培養(yǎng)基進行滅菌處理
B．與愈傷組織細胞相比，胚狀體細胞已經(jīng)分化
C．暗處理時間長短對細胞脫分化率影響不大，但影響再分化率
D．結果表明西瓜子葉誘導形成胚狀體的最適暗處理時間是1～2周
6．獼猴桃是原產我國的野生藤本果樹，營養(yǎng)價值較高，我國現(xiàn)有54個種，幾十個變種，豐富的種質資源為獼猴桃遺傳育種提供了方便。毛花獼猴桃為二倍體，果實大，維生素C含量高；軟棗獼猴桃為四倍體，極耐寒，在-40℃下可安全越冬。某農科所利用這兩種獼猴桃體細胞，通過細胞工程的方法培育出了獼猴桃新品種，培育過程如下圖所示。下列說法錯誤的是（ ）
A．過程①需將體細胞用含纖維素酶和果膠酶的等滲溶液處理
B．滅活的仙臺病毒不能用于過程②中a和b的誘導融合
C．愈傷組織形成試管苗須經(jīng)脫分化和再分化兩個過程
D．處于有絲分裂后期的雜種植株體細胞中有12個染色體組
7．植物組織培養(yǎng)過程中，無菌操作步驟至關重要。下列關于無菌操作的敘述，錯誤的是（ ）
A．不耐高溫的植物激素需過濾除菌后才能添加到已滅菌的培養(yǎng)基中
B．超凈工作臺可用紫外線消毒，鑷子、剪刀可灼燒滅菌
C．植物材料用次氯酸鈉消毒后接種到培養(yǎng)基中
D．玻璃培養(yǎng)皿常采用干熱滅菌法滅菌
8．如圖表示利用棉花葉肉細胞原生質體培養(yǎng)進行遺傳改良的過程，據(jù)圖分析錯誤的是（ ）
A．① 過程需用纖維素酶和果膠酶的混合物處理
B．② 過程能定向誘導原生質體產生優(yōu)良性狀的突變
C．③ 過程中葉肉細胞失去了其特有的結構和功能
D．④ 過程需用適宜配比的生長素和細胞分裂素處理
9．馬鈴薯四倍體栽培種沒有青枯病的抗性基因，少數(shù)馬鈴薯野生種存在青枯病的抗性基因。由于核型等差異，野生種難以與四倍體馬鈴薯栽培種直接雜交繁育，為獲得具有抗青枯病的馬鈴薯栽培種，研究人員進行了植物體細胞雜交的實驗研究（已知雜種細胞會發(fā)生部分染色體缺失現(xiàn)象），過程如下圖所示。下列分析正確的是（ ）
A．在低滲溶液中，用酶解法處理 A 和 B 可以獲得兩種原生質體
B．過程①體現(xiàn)了生物膜的流動性，用染色體組型分析可篩選出雜種細胞 C
C．過程②所配制的培養(yǎng)基中添加了等量的生長素類和赤霉素類植物生長調節(jié)劑
D．過程③為脫分化、再分化過程，可采用 DNA 分子雜交技術鑒定植株的抗病性狀
10．青蒿素是從黃花蒿的葉片中所提取的一種代謝產物，而莖及其他部位中的青蒿素含量極少，關于利用植物組織培養(yǎng)生產青蒿素的敘述中，正確的是（　　）
A．在黃花蒿組織培養(yǎng)過程中脫分化階段必須給予充足的光照
B．培養(yǎng)基中添加的生長素/細胞分裂素比值低時有利于誘導芽的形成
C．可通過大量培養(yǎng)愈傷組織以直接獲得青蒿素
D．同一株黃花蒿不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型一定相同
11．回答下列（一）、（二）小題：
（一）某環(huán)保公司從淤泥中分離到一種高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的細菌菌株，制備了固定化菌株。
（1）從淤泥中分離細菌時常用劃線分離法或________法，兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成________。對分離的菌株進行誘變、________和鑒定，從而獲得能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的菌株。該菌株只能在添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖。
（2）固定化菌株的制備流程如下；①將菌株與該公司研制的特定介質結合；②用蒸餾水去除________；③檢驗固定化菌株的________。菌株與特定介質的結合不宜直接采用交聯(lián)法和共價偶聯(lián)法，可以采用的2種方法是________。
（3）對外，只提供固定化菌株有利于保護該公司的知識產權，推測其原因是________。
（二）三葉青為蔓生的藤本植物，以根入藥。由于野生三葉青對生長環(huán)境要求非常苛刻，以及生態(tài)環(huán)境的破壞和過度的采挖，目前我國野生三葉青已十分珍稀。
（1）為保護三葉青的________多樣性和保證藥材的品質，科技工作者依據(jù)生態(tài)工程原理，利用________技術，實現(xiàn)了三葉青的林下種植。
（2）依據(jù)基因工程原理，利用發(fā)根農桿菌侵染三葉青帶傷口的葉片，葉片產生酚類化合物，誘導發(fā)根農桿菌質粒上vir系列基因表達形成________和限制性核酸內切酶等，進而從質粒上復制并切割出一段可轉移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA進入葉片細胞并整合到染色體上，T-DNA上rol系列基因表達，產生相應的植物激素，促使葉片細胞持續(xù)不斷地分裂形成________，再分化形成毛狀根。
（3）剪取毛狀根，轉入含頭孢類抗生素的固體培養(yǎng)基上進行多次________培養(yǎng)，培養(yǎng)基中添加抗生素的主要目的是________。最后取毛狀根轉入液體培養(yǎng)基、置于搖床上進行懸浮培養(yǎng)，通過控制搖床的________和溫度，調節(jié)培養(yǎng)基成分中的________，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。
12．根據(jù)所學知識完成下列問題：
（1）運用傳統(tǒng)有性雜交（即用番茄、馬鈴薯雜交）自然狀態(tài)下不能得到雜種植株，原因是______。
（2）在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是______，其中過程②稱為______，體現(xiàn)了細胞膜的______，常用的促原生質體融合的融合劑為______ ，植物體細胞融合完成的標志是______。
（3）已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄-馬鈴薯”屬于______倍體植株。
（4）已知柴油樹種子含有的柴油是植物細胞的代謝產物，可用植物組織培養(yǎng)來實現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產。若利用此技術，將柴油樹細胞培養(yǎng)到______階段即可（填字母編號）。
（5）若培育抗蟲棉，將抗蟲基因通過適當?shù)耐緩綄朊藁ㄊ芫眩缓筮M行組織培養(yǎng)，該過程相當于______（填數(shù)字編號）。
（6）人工種子是由發(fā)育到______過程（填字母編號）的結構包裹上人工種皮制備的。
13．番茄為一年生草本植物，因果實營養(yǎng)豐富而深受人們喜愛。番茄的紫莖（A）對綠莖（a）為顯性，正常果形（B）對多棱果（b）為顯性，缺刻葉（C）對馬鈴薯葉（C）為顯性，三對基因獨立遺傳。現(xiàn)有基因型分別為AABBcc、AAbbCC、aaBBCC三個番茄品種甲、乙、丙。請回答下列問題：
（1）利用甲、乙、丙三個品種通過雜交培育綠莖多棱果馬鈴薯葉的植株丁的過程為______。此過程至少需要_________年。
（2）在種植過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一棵具有明顯特性的變異株。要進一步判斷該變異株的育種價值，首先要確定它是否屬于____變異。若該變異株具有育種價值，要獲得可以穩(wěn)定遺傳的植株，可根據(jù)變異類型及生產需要選擇不同的育種方法。
如果變異株是個別基因的突變體，則可采用育種方法①，使突變基因逐漸________，培育成新品種A；但若是顯性突變，則該方法的缺點是________。為了規(guī)避該缺點，可以采用育種方法②，其中處理1采用的核心手段是__________。
（3）若要在較短時間內獲得大量具有該變異的幼苗，可采用育種方法③，請敘述該育種方法的過程：_____。
參考答案
1．D
2．D
3．D
4．B
5．A
6．C
7．C
8．B
9．B
10．B
11．涂布分離 單菌落 篩選 未固定的細菌 降解富營養(yǎng)化污水污染物的能力 包埋法和吸附法 特定介質能為菌株繁殖提供X 遺傳 間種 DNA聚合酶 愈傷組織 繼代 殺滅發(fā)根農桿菌 轉速 營養(yǎng)元素以及生長調節(jié)劑的種類和濃度
12．不同植物存在生殖隔離 細胞全能性 原生質體融合 流動性
PEG（或聚乙二醇） 再生出新的細胞壁 六 e ④和⑤ f
13．甲與乙雜交得到雜交一代，雜交一代與丙雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，收獲種子，播種種子選育出表現(xiàn)型為綠莖多棱果馬鈴薯葉植株 4 可遺傳 純合 獲得新品種所需的時間（或周期）長 花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理（使染色體數(shù)目加倍） 取該變異植株的莖尖進行組織培養(yǎng)，將獲得的番茄幼苗進行選育得到大量具有該變異的幼苗

展開更多......

收起↑