河南省許昌市重點中學(xué)2012高三生物一輪復(fù)習(xí) 植物細胞工程（1）導(dǎo)學(xué)案

1、第二單元 細胞工程第1講 植物細胞工程【重難點突破】一、植物組織培養(yǎng)1、組織培養(yǎng)：在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)期產(chǎn)生愈傷組織、叢芽、最終形成完整的植株。2、原理：植物細胞的全能性。指植物的每個細胞都包含著該物種的全部遺傳信息，從而具備發(fā)育 成完整植株的遺傳能力。在適宜條件下，任何一個細胞都可以發(fā)育成一個新個體。3、過程：【典題演示1】(2008江蘇)下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是A培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C離體器官或組織的細胞都必須通過脫

2、分化才能形成愈傷組織D同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同【答案】【解析】【變式訓(xùn)練1】1、(2008江蘇)某組織培養(yǎng)實驗室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重污染，為查找污染原因設(shè)計了4個實驗，實驗條件除圖示外其他均相同。下列各圖表示實驗結(jié)果，據(jù)圖可得出的初步結(jié)論是A污染主要不是培養(yǎng)基滅菌時間短造成的B污染主要來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織C調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH不能解決污染問題D調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度不能解決污染問題【答案】【解析】【變式訓(xùn)練2】、（2010南通二模）在植物組織培養(yǎng)過程中，愈傷組織的成功誘導(dǎo)是至關(guān)重要的步驟。科學(xué)家以食用稗的成熟胚作為外植體，在基本培養(yǎng)基上研究植物生長調(diào)節(jié)劑對食用稗愈傷

3、組織誘導(dǎo)的影響。實驗結(jié)果如下表。請回答相關(guān)問題：注：愈傷組織誘導(dǎo)率（%）產(chǎn)生愈傷組織的外植體數(shù)/接種外植體總數(shù)100%（1）從上表可以知道，在基本培養(yǎng)基中添加較高濃度的 有利于食用稗胚形成愈傷組織，而添加 則不利于食用稗胚愈傷組織的形成。（3）影響愈傷組織成功誘導(dǎo)的因素除植物生長調(diào)節(jié)劑外，培養(yǎng)的環(huán)境條件也是重要的因素。現(xiàn)給你提供200個已經(jīng)消毒過的食用稗的成熟胚，在上述研究的基礎(chǔ)上，探究光照對愈傷組織形成的影響。實驗步驟：將200個已經(jīng)消毒過的食用稗的成熟胚平均分為甲、乙兩組，分別接種到 培養(yǎng)基上； ； 。預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論： ?！敬鸢浮浚?）2，4D 6BA（2）L3 甲組置于光照條件下培養(yǎng)

4、，乙組置于黑暗條件下培養(yǎng)，其它條件相同且適宜；培養(yǎng)一段時間后，分別計數(shù)甲、乙兩組中形成愈傷組織的個數(shù)并計算愈傷組織誘導(dǎo)率。預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：如甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率大于乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率，則光照有利于愈傷組織的形成；如甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率小于乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率，則黑暗有利于愈傷組織的形成；如甲組的愈傷組織誘導(dǎo)率和乙組的愈傷組織誘導(dǎo)率相當(dāng)，則光照、黑暗對愈傷組織的形成沒有影響【解析】二、植物組織培養(yǎng)有哪些應(yīng)用1、植物繁殖的新途徑（1）微型繁殖技術(shù)（快速繁殖技術(shù)）用于快速繁植優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。其優(yōu)點是保持優(yōu)良品種的遺傳特性；高效快速地實現(xiàn)優(yōu)良品種的大量繁殖；不受自然生長季節(jié)的限制（因

5、為在具有一定人工設(shè)施的室內(nèi)生產(chǎn)）。 （2）作物脫毒作物脫毒的原因:長期進行無性繁殖的作物，易積累感染的病毒，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差，而植物的分生區(qū)一般不會感染病毒，用分生區(qū)的細胞進行組織培養(yǎng)，就能得到大量的脫毒苗。材料:分生區(qū)（如莖尖根尖）的細胞。(3）人工種子將植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽或腋芽，包上人工種皮就形成人工種子。針對植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑中還可以加入適量的養(yǎng)分、無機鹽、有機碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進胚狀體的生長發(fā)育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長調(diào)節(jié)劑。人工種子的優(yōu)點: 人工種子則可以完全保持優(yōu)良品種的遺傳特性，生產(chǎn)上也不受季節(jié)的限制

6、。人工種子外層是起保護作用的薄膜，類似天然種子的種皮，因此，可以很方便地貯藏和運輸。2、作物新品種的培育（1）單倍體育種方法:花藥的離體培養(yǎng)，再秋水仙素加倍。優(yōu)點: 后代穩(wěn)定遺傳,都是純合體； 明顯縮短育種年限。所以可通過植物組織培養(yǎng)培育單倍體植株。（2）突變體的利用產(chǎn)生:植物組織培養(yǎng)。培養(yǎng)的細胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而發(fā)生突變。利用:篩選對人們有利突變體,進而培育新品種（3）細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大量生產(chǎn)某些細胞產(chǎn)物。3、植物體細胞雜交（1）原理：酶的專一性、細胞膜的流動性、染色體變異和細胞的全能性。（2）植物體細胞雜交流程原生質(zhì)體的制備

7、：利用果膠酶和纖維素酶除去細胞壁。原生質(zhì)體的融合：利用人工誘導(dǎo)的方法包括物理法、化學(xué)法（PEG）誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。雜種細胞形成的標(biāo)志是新細胞壁形成。雜種細胞要經(jīng)歷脫分化和再分化過程。植物體細胞雜交的終點是雜種植株，其特征是具備兩種植物的遺傳特征，原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)。（3）優(yōu)點：克服了遠緣雜交不親和的障礙。【典題演示2】某優(yōu)良品種水稻的基因型為AaBb，其花藥通過組織培養(yǎng)形成了試管苗。下列敘述錯誤的是A. 花粉形成試管苗需要經(jīng)過脫分化和再分化的過程B. 試管苗有四種基因型，其體細胞含有一個染色體組C. 通過該過程培養(yǎng)出的試管苗還不能直接用于生產(chǎn)D. 這些試管苗自交，后代性狀不

8、發(fā)生分離 【答案】D【解析】正確掌握植物組織培養(yǎng)技術(shù)和培養(yǎng)材料是關(guān)鍵?；ㄋ幨菧p數(shù)分裂產(chǎn)生的它的基因型有AB、Ab、aB、ab四種，組織培養(yǎng)產(chǎn)生的個體都是單倍體，單倍體高度不育?！咀兪接?xùn)練3】1、胚狀體是在植物組織培養(yǎng)的哪一階段上獲得的（ ）A愈傷組織 B再分化C形成完整植株 D取離體組織【答案】B【解析】掌握植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過程是關(guān)鍵。胚狀體是經(jīng)過再分化后產(chǎn)生的，將來能夠發(fā)育成完整個體的?！咀兪接?xùn)練4】2、（2010南通二模）下列有關(guān)植物體細胞雜交技術(shù)的描述，不正確的是A利用植物體細胞雜交可以獲得某種多倍體植株B獲得原生質(zhì)體的過程中需要纖維素酶和果膠酶C通常用聚乙二醇或滅活病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融

9、合D可根據(jù)細胞中染色體數(shù)目和形態(tài)的差異來鑒定雜種細胞【答案】C【解析】掌握植物體細胞雜交的原理和操作過程是關(guān)鍵。植物細胞由于具有細胞壁阻止了細胞膜的融合，要用纖維素酶和果膠酶除去細胞壁制備原生質(zhì)體；用物理法和化學(xué)法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，不用滅活的病毒誘導(dǎo)融合；由于雜種細胞中含有兩個親本的遺傳物質(zhì)，所以可以形成四倍體，也可以用染色體的形態(tài)和數(shù)目觀察。3、基因型為AaBb的水稻（含24條染色體）的花藥通過無菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗，問：（1）愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細胞團，愈傷組織形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得_等營養(yǎng)物質(zhì)。（2）要促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有_

10、和_兩類激素。（3）愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是_能利用光能制造有機物，供試管苗生長發(fā)育。（4）試管苗的細胞核中含_條脫氧核糖核苷酸鏈。（5）培育成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有_。答案（1）水、無機鹽、維生素和小分子有機物 （2）細胞分裂素 植物生長素 （3）葉綠體 （4）24 （5）AB、aB、Ab、ab 解析考查對植物組織培養(yǎng)過程的掌握。要準(zhǔn)確解答此題需要從以下幾個方面入手：愈傷組織的形成過程中，不斷地從培養(yǎng)基中吸取營養(yǎng)。供生物細胞生活的營養(yǎng)物質(zhì)主要有無機物（水、無機鹽）、有機物（糖類、脂類、蛋白質(zhì)、維生素）等物質(zhì)。植物激素的種類很多，要促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有細胞分裂素和植物生長素兩大類。試管苗是花藥離體培養(yǎng)后得到的單倍體植株。其有葉綠體，可以進行光合作用。單倍體是指體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，由水稻的基因型為AaBb可知此水稻為二倍體。已知水稻的體細胞中含有24條染色體，則單倍體細胞中含有12條染色體，12個DNA分子。每個DNA分子由兩條平行的脫氧核糖核苷酸鏈盤旋而成，所以試管苗的細胞核中含有24條脫氧核苷酸鏈。基因型為AaBb的水稻產(chǎn)生配子時，依據(jù)基因的自由組合定律，結(jié)果、配子各有四種，