植物细胞工程
植物细胞工程
编号:02 编制人:张常胜
【学习目标】 1. 植物组织培养的原理和过程 2.植物体细胞杂交的原理
3.植物细胞工程的应用实例
【学习重难点】1. 植物组织培养技术原理和过程 2.植物体细胞杂交技术原理
考点一. 细胞工程与细胞全能性
水平上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。根据操作对象的不同,可分为_______细胞工程和_______细胞工程两大领域。
(2)细胞的全能性
1.概念:高度的潜能。
2.细胞具有全能性的原因:细胞内含有本物种的全部___________。
3.在理论上,生物的任何一个细胞都具有但在生物的生长发育过程
中,细胞并不表现出 性,而是分化成各种 。这是因为在特定的 和 条件下,细胞中的基因会 地表达出各种 ,从而构成生物体的不同组织和器官。
4.细胞全能性大小比较:(填﹥或﹤)
受精卵_______生殖细胞_______体细胞 植物细胞的体细胞________动物细胞的体细胞 分化程度低的体细胞_____分化程度高的体细胞
考点二. 植物组织培养技术
1.原理:植物细胞的 性。
2.植物组织培养就是在 和 控制条件下,将 的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的 上,给予适宜的培养条件,诱导其产生 、 ,最终形成完整的植株。
3.植物组织培养操作流程
−→( )−−−−→( )−______的器官、组织或细胞−−−−→植株。 脱分化再分化(1)细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过 水平或
考点三. 植物体细胞杂交技术
的技术。
2.基本原理:①;② ◆原生质体:概念:是指: ;
来源:主要包括 和 。
制备:① ② ; 用途:①用于 ;②用于 。 ◆人工诱导的方法:①物理方法: 、 、 等;
②化学方法; 。 1.概念:将 的植物体细胞,在一定条件下融合成 细胞,并把杂种细胞培育成
3.植物体细胞杂交技术的优点: 。 考点四. 植物繁殖的新途径
1.微型繁殖
(1)微型繁殖技术:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点:①保持 。
② 地实现种苗的大量繁殖。
2.作物脱毒
(1)材料:植物的 (如 )。
(2)脱毒苗:切取一定大小的 进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获
得脱毒苗。
3.人工种子
(1)概念:一植物组织培养得到的 、 、顶芽和 等为材料,经过人工 包装得到的种子。
(2)特点:①后代无 ; ②不受 限制。
考点五. 作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)方法: 离体培养
(2)优点:①后代是纯合子,能 ; ②明显缩短了 。
2.突变体的利用
(1)产生原因:在植物的组织培养过程中,易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生 。
(2)利用:筛选出对人们有用的 ,进而培育成 。
(三)细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物种类: 、脂肪、糖类、 、香料、生物碱等。
2.技术:植物 技术。
3.实例:我国利用植物组织培养技术实现了大量生产 ;另外,三七、紫草和银杏的 也都已经实现了工厂化生产。
【巩固练习】
1.不能用于人工诱导原生质体融合的方法是 ( ) ..
A .振动 B .电刺激 C .PEG D .重压
2.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要 ( ) ...
A .具有完整细胞核的细胞 B .离体状态
C .导入外源基因 D.一定的营养物质和激素
3.与传统的有性杂交法相比,植物体细胞杂交的最大优点是 ( )
A .可使两个亲本的优良性状组合到一起 B .可以克服远缘杂交不亲和的障碍
C .可以培育出高产性状明显的新品种 D .可以降低生成成本,提高接济效益
4.植物体细胞杂交的过程实质是 ( )
A .细胞质融合的过程 B.细胞核融合的过程
C .细胞膜融合的过程 D .细胞原生质体融合的过程
5.原生质体融合后,需诱导产生细胞壁,参与此过程的细胞器是 ( )
A .叶绿体、高尔基体 B.线粒体、高尔基体 C .叶绿体、线粒体 D.线粒体、内质网
6.植物组织培养过程中的脱分化是指 ( )
A .植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞
B .未成熟的种子经过长期培养,培养出幼苗的过程
C .植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程
D .取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
7.在脱分化形成愈伤组织的过程中,下列各项为非必要条件的是 ( ) .
A .培养基需要消毒灭菌 B .给予适宜的温度
C .给予充足的光照 D .给予适宜的养料和激素
8.花药离体培养,形成完整的植株,通常需要经过的两个阶段是 ( )
A .脱分化形成愈伤组织,再分化形成根、芽
B .分化形成愈伤组织,进一步分化形成根、芽
C .通过减数分裂形成配子,配子再发育形成根、芽
D .先用秋水仙素处理花粉,再进行花药离体培养
9.植物体细胞杂交的过程是 ( )
A .用酶解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体
B .以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合
C .用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株
D .通过以上三者完成
10.人参皂苷粉是人参中重要的药用成分,以前只能通过从人参中提取,产量极低,因而价格较贵。目前,可以通过下列哪项技术迅速大量获取 ( )
A .基因工程 B .植物组织培养 C .植物体细胞杂交 D .发酵工程
11.胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的 ( )
A .愈伤组织 B .再分化 C .形成完整植株 D .取离体组织
12. 下列哪一项不是植物繁殖的新途径 ( ) ..
A .微型繁殖 B .作物脱毒 C .双受精 D .人工种子
13.马铃薯利用块茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法( )
A .选择优良品种进行杂交 B .进行远缘植物体细胞杂交
C .利有茎尖进行组织培养 D .人工诱导基因突变
14.如下图是人工种子的结构简图,对其叙述不正确的是 ( ) ...
A .人工种子胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质,
还可添加农
药和植物激素
B .人工种子可以工业化生产,播种人工种子可节省大量粮食
C .人工种子克服了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
D .人工种子胚状体还未分化出胚芽、胚轴和胚根等结构
15.利用植物的茎尖、茎段、花药、花粉等,在无菌的条件下,放在玻璃器皿中人工配制的培养基上,使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种,也可以在较短时间内大量繁①这种技术利用了植物的全能性 ②这种技术叫做组织培养,可以克隆生物体
③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖的方式 殖植物,还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述,正确的是
A .① B.①② C.①②③ D.①②③④
21.下图是植物组织培养的简略表示。请据此回答:
(1)①表示 ,它能被培养成④的根本原因是 _________.
(2)②表示 。
(3)若想制作人工种子, 应该选用(填编号) 。人工种子的优点有:______________。
(4)若①是花药, 则④是 ,这项技术可用在 上。
基因。
22.下图为植物体细胞杂交过程示意图,据图回答:
(1)步骤①是去掉__________,使植物细胞成为___________,最常用的方法是_____________。
(2)步骤②一般常用的化学试剂是_________,目的是________________________,该过程体现了细胞膜的 性。
(3)③过程的目的是形成杂种细胞,杂种细胞形成的标志是 。
(4)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,运用的技术手段是___________,其中步骤④相当于___________,步骤⑤相当于______________。
(5)植物体细胞杂交的优点是 ,获得的杂种植株有可能表现两株植物的性状,其根本原因是_______________________________。
(6)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律?为什么?
__________________________________________ (5)若①是胡萝卜的根尖细胞, 则培养的④的叶片的颜色是 ,这说明根尖细胞具有