江苏省南京市高中生物 第二章 细胞工程 2.2 植物细胞

第二节植物细胞工程（一）
【课标要求】
简述植物的组织培养
【教学目标】
1、简述植物组织培养
2、举例说出植物组织培养的应用
3、了解植物细胞培养技术
【教学过程】
知识点一、植物组织培养
1、生物体在形态、结构和功能上存在很大的差异，但是几乎每一个细胞内都含有该物种的_____________________,具有发育成完整个体__________________。

因此，这些细胞都发育成为一个新个体的__________。

这种特性被称为_____________。

2、比较下列全能性的高低：
受精卵、生殖细胞、体细胞
植物体细胞、动物体细胞
【思考】全能性高低与细胞分化程度、分裂能力的关系。

【思考】植物体细胞表现出全能性的条件是？
4、进行植物组织培养时，常用的的培养材料是植物的____________、____________、____________和____________等。

5、进行植物组织培养的一般过程包括：______________________，______________________，
________________________等步骤。

写出植物组织培养的一般过程：
6、进行植物组织培养时，首先用___________除去外植体表面的____________，在_________条件下将其放在适宜的培养基上。

组成培养基的成分通常包括：_______、_________、________、
____________和____________。

7、有机营养主要包括：________、____________、____________。

糖为培养物提供所需要的____________，并有____________________的作用。

常用的是______________________。

8、天然附加物是加入的一些天然的有机物，如_________________________________，它们的作用是______________________________________________。

9、生长物质：常用的生长物质有____________和____________，离体培养物的根芽的分化取决于____________。

当___________________时，促进_____________________；当___________________时，促进_____________________。

10、愈伤组织是一团_____________和_________并处于旺盛_________的薄壁细胞。

状态为
__________________。

（已分化？未分化？）
11、人工种子的制备是在_____________外包裹_____________和___________。

12、人工种皮应该具有__________、________、_________________________等特性，最常用_________________制作人工种皮。

13、人工胚乳的主要成分有__________、__________和__________。

14、人工种子的特点：_______________、______________、______________。

15、请列举出植物组织培养技术的应用。

知识点二、植物细胞培养
16、植物细胞培养是将组织培养过程中形成的____________或其他____________置于______培养基中，进行悬浮培养，得到分散游离的悬浮细胞，通过继代培养，从而得到大量的
____________的一种技术。

【思考】植物组织培养和植物细胞培养的区别。

17、植物细胞培养的目的是通过大规模的细胞培养以得到人类所需要的_________________。

【拓展】
次生代谢产物是由次生代谢产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。

如橡胶树产生的橡胶、甜菊叶中甜菊甙、紫草细胞中产生的紫草素等。

植物初生代谢产物是所有生物以相同的代谢途径合成的，如糖、氨基酸、普通的脂肪酸、核酸类以及由它们形成的聚合物（多糖、蛋白质、酯类、RNA和DNA等）。

植物的初生代谢产物对植物的生长发育等生理过程（如展叶、开花）非常重要，对于植物的生长、发育和繁殖是必不可少的，其代谢途径在各物种体内也大致相同。

18、我国科学家通过植物细胞培养红豆杉细胞，并从中提取出了抗肿瘤药物---__________。

19、请列举出植物细胞培养技术的应用。

【例1】下列属于组织培养的是（）
A、花粉培养成单倍体植株
B、芽发育成枝条
C、根尖分生区发育成成熟区
D、种子发育成植株
【变式题】下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是（）
A、花药离体培养得到单倍体植株
B、秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株
C、人工种子的培育
D、“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程
【例2】将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是（）
A、具有完整细胞核的细胞
B、一定的营养物质和植物激素
C、离体状态
D、导入指定基因
【例3】细胞具有全能性的原因是（）
（）
A、生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
B、生物体的每一个细胞都具有全能性
C、生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因
D、生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的
【变式题】下列植物的全能性在适宜条件下最易表达的是（）
A、枝条上的一个芽
B、柱头上的花粉
C、胚珠中的珠被细胞
D、根尖的分生区细胞
【变式题】在生物体内，细胞没有表现出全能性，而分化为不同的组织、器官，是（）
A、细胞丧失了全能性
B、基因的表达有选择性
C、不同的细胞内基因不完全相同
D、在个体发育不同时期，细胞内的基因发生了变化
【巩固练习】
（）1、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪项条件是不需要
A、消毒灭菌
B、适宜的温度
C、充足的光照
D、适宜的养料和激素
（）2、下列关于植物组织培养形成试管苗和将试管苗进行无土栽培的叙述，正确的是
A、都要经过脱分化和再分化的过程
B、培养液中都必须含有必需的矿质元素
C、培养液都必须含有有机添加物
D、都必须给予较强的光照
（）3、下列对植物组织培养过程中的脱分化叙述正确的是
A、植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程
B、体内分化的细胞形态、结构和功能发生改变的过程
C、高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程
D、愈伤组织分裂产生大量相同细胞的过程
（）4、植株组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是
①体细胞全能性②离体植物器官、组织或细胞③根、芽④生长素和细胞分裂素
⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体
A、①、②⑧⑥⑦③⑨、④
B、①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤
C、①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤
D、①、②⑨⑧⑥⑦③、④
（）5、植物细胞表现出全能性的必要条件是
A、给以适宜的营养和外界条件
B、导入其他植物细胞的基因
C、脱离母体后，给以适宜的营养和外界条件
D、将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
（）6、对人工种子正确的解释是
A、通过科学手段人工合成的种子
B、利用植物组织培养技术获得的种子
C、种皮能自我生成的种子
D、人工种子发芽率低
（）7、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，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是
A、选择优良品种进行杂交
B、进行远缘植物体细胞杂交
C、利有芽尖进行组织培养
D、人工诱导基因突变
（）8、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是
A、彼此性状相似
B、变异频率较高
C、单倍体
D、都是纯合子
（）9、能刺激愈伤组织形成的诱导剂是
A、细胞分裂素和生长素
B、赤霉素
C、生长素和赤霉素
D、细胞分裂素和乙烯
（）10、（多选题）甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。

目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。

这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程涉及细胞的：
A、有丝分裂
B、分化
C、减数分裂
D、全能性
（）11、（多选题）愈伤组织进行分化并产生出植物的各种组织和器官，进而发育成完整的植株，通常需要适合的
A、光照
B、温度
C、营养物质
D、激素
12、下图是植物组织培养的简略表示。

据此回答：
脱分化再分化
①——→②——→③——→④
（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。

（3）若想制作人工种子，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，该过程称为。

（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）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到（填编号）。

13、美国科学家将分离得到的成熟的胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成了完整的新植株。

回答与之有关的问题：
（1）科学家所用技术叫做。

依据的理论基础是植物细胞具有性。

（2）通过该过程产生的愈伤组织的细胞与根的韧皮部细胞在染色体的数目上是否相同？；染色体上所含的遗传物质是否相同？；细胞的形态结构是否相同？。

（3）培养过程中，在培养基上需加入蔗糖，培养时需要照光，那么，培养的植物到底是自养型还是异养型？光的作用是什么？对于上述疑问，某研究性学习小组进行了下列实验：一组在培养基中加3%的蔗糖，另一组不加蔗糖，接种后，每组再分成两个小组，分别在光下和暗中培养。

1个月后，
观察植物体生长、分化情况，结果为下表：
由此，你能得出什么结论？。