植物细胞工程学案 (含答案)

PAGE5细胞工程什么是细胞工程：细胞的全能性应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科技术。动物细胞工程植物细胞工程细胞工程动物细胞胚胎移植单克隆抗体动物细胞融合动物细胞培养植物体细胞杂交植物组织培养第一节　植物细胞工程1．细胞全能性(1)概念：生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。(2)基础：生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。(3)表现全能性的条件：离休状态、提供营养物质、激素及其他适宜条件。(4)细胞分化为不同的组织、器官的原因：。(5)细胞全能性的大小排序：受精卵>生殖细胞>植物细胞>动物细胞（核）。⊙分化程度与分化能力的比较：分化程度与细胞的发育程度正相关，分化能力与全能性的大小呈正相关；一般而言，分化程度越高，分化能力越小，发育成完整个体的潜能越小，但生殖细胞，尤其是卵细胞，分化程度很高，但仍具有较高的潜在全能性。如雄蜂、雄蚁是由未受精的卵细胞发育成的，人工条件下，花药离体培养可以培育成单倍体；2植物组织培养(1)理论基础：细胞全能性再分化(2)过程愈伤组织(疏松、液泡化、薄壁)根、芽加激素等脱分化离休的器官、组织、细胞加营养、激素等(高度分化)(3)应用：①快速繁殖，培育无病毒植株。②通过大规模的植物细胞培养来生产药物，食品添加剂、香料、色素和杀虫剂。③将植物组织培养方法形成的胚状结构，包上人工种皮，制成人工种子。⊙小提示：培育无病毒植物时，要取新生的组织，如茎尖等；植物组织培养不一定都是为了得到个体，如生产药物等；细胞工程与基因工程相结合，如转基因植物的培育。3植物体细胞杂交(1)概念：用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。酶解法原生质甲植物细胞甲(2)原理：细胞膜的流动性和细胞的全能性融合(3)过程去壁新的原生质体酶解法原生质乙植物细胞乙再生再分化脱分化细胞壁杂种细胞细胞分裂细胞分裂、分化分化分化杂种植株愈伤组织(3)意义：克服有性生殖远缘杂交不亲和(生殖隔离)的障碍，培育作物新品种。⊙小提示：植物体细胞杂交的结果是得到新的个体，而不是得到杂种细胞；植物体细胞杂交之前要用酶解法除去细胞壁，融合之后要再生细胞壁；植物体细胞杂交的细胞是体细胞。杂交后形成的细胞不一定都是杂种细胞。例1有关全能性的叙述，不正确的是()A受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高；B生物体内细胞由于分化全能性不能表达；C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高；D植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性。例2植物组织培养的过程可以归纳为：①②③→④；对此叙述有错误的是（）A．②→③的再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的浓度比低时，有利于根的发生B．植物组织培养所依据的原理是细胞的全能性C．③→④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段D．②包裹上人造种皮可获得人工种子例3植物体细胞杂交的目的是（C）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．通过以上三者来完成基础训练一、选择题1．在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为()A.细胞丧失了全能性；B.不同的细胞内基因不完全相同；C.基因的表达有选择性；D.在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化2．当植物组织脱离了原所在植物体的器官或组织而处于离体状态培养时，下列有可能使其表现出全能性、发育成完整的植株是()A.细胞分裂素B.生长素C.一定的营养物质D.以上三者均是。3.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是()A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁；B.细胞壁使原生质体失去活力；C.细胞壁阻碍了原生质体的融合；D.细胞壁不是原生质的组成部分。4.关于愈伤组织形成过程的正确叙述是()A.愈伤组织形成是离体的植物细胞分化的结果；B.愈伤组织形成是离体的植物细胞分裂的结果；C.愈伤组织形成是离体的动物细胞分化的结果；D.愈伤组织形成是离体的动物细胞分裂的结果。5.植物学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入特定的培养基中培养，获得了许多完整的植株，此过程依据的原理和技术是()A.细胞分裂和细胞工程；B.细胞分化和基因工程；C.细胞的全能性和组织培养；D.花药离体和单倍体育种。6.不能人工诱导原生质体融合的方法是()A.振动B.电刺激C.PEG试剂D.重压。7.下列过程没有用到植物组织培养技术的一项是（）A．花药离体培养获得单倍体植株B．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得多倍体植株C．基因工程培育抗虫棉植株D．细胞工程培育“番茄一马铃薯”杂种植株8.（多选）下列关于植物原生质体的叙述中，正确的是（）A．获得原生质体的最常用方法是酶解法；B．原生质体具有全能性，可用于植物体细胞杂交C．原生质体与细胞壁分离后，始终能保持活力；D．培养原生质体时，必须加入动物血清和葡萄糖9.将A细胞和B细胞进行细胞融合，得到的融合细胞是（）A．AA型；B．BB型；C．AB型；D．以上均有二、填空题：10.下图表示植物组织培养的简略过程，据图回答：①②③④(1)①表示，它能被培养成为④的根本原因是；(2)②表示；它与①相比分化程度，全能性。（填“高”或低）(3)若要制作人工种子，应该选用（填编号）。(4)若①是花药，则④是，继续对其使用处理可获得正常植株，这一过程被称为。(5)若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜色是，这说明根尖细胞。(6)利用该技术制造治疗烫伤的药物——紫草素，培养将进行到（填编号）。11.据下图回答相关问题（1）过程①②应使用处理细胞去除植物细胞的。（2）过程③叫做技术，该过程的诱导方法有和两大类。（3）过程④是过程，与此过程密切相关的细胞器是。（4）⑤过程中进行的细胞分裂方式是，通过分裂形成，然后再分化形成杂种植物幼苗。（5）若番茄细胞内含有A个染色体，马铃薯细胞内含有B个染色体，则番茄-马铃薯细胞内含个染色体；若采用杂交育种的方法且成功的话，得到的后代含个染色体，必须用来处理幼苗，才能得到可育的番茄-马铃薯，其中含有个染色体。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是：。（6）事实上，用杂交育种的方法培育番茄-马铃薯是很难成功的，原因是这两种植物之间存在着。12.基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则细胞团，愈伤组织形成后，必须从培养基中获得等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有两类激素。（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。（4）在培养过程中，除光照外，必要的外界条件还有、等。细胞工程答案：1　C；2　D；3　C；4　A；5　C；6　D。7.B8.AB9.D10.（1）离体的植物器官、组织或细胞；植物细胞具有全能性（2）愈伤组织；分化程度低、全能性高（3）③（4）单倍体植株；秋水仙素；单倍体育种（5）绿色；含有能表达的与形成叶绿体有关的基因（6）②11.（1）纤维素酶和果胶酶；细胞壁（2）原生质体融合；物理法；化学法（3）细胞壁；高尔基体（4）有丝分裂；愈伤组织（5）A+B；（A+B）/2；秋水仙素；A+B；在克服远缘杂交的不亲和障碍，培育作物新品种方面有重大突破（6）生殖隔离12.[（1）水、无机盐和维生素等小分子有机物（2）细胞分裂素和植物生长素（3）叶绿体