细胞工程复习学案

专题2 《细胞工程》复习学案（2课时）

【考纲定位】

※重点※（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）植物细胞工程应用的实例。

※难点※植物组织培养的实验及植物体细胞杂交。

【基础扫盲】

一、细胞工程的概念与分类

1. 概念关键词

(1) 原理和方法：细胞生物学和______________。(2) 操作水平：细胞水平或___________水平。

(3) 目的：按照人们的意愿来改变________________或获得______________。

2. 种类：根据操作对象不同，可分为：(1)植物细胞工程；(2)________细胞工程。

二、植物细胞工程

1. 细胞的全能性

(1) 概念：具有某种生物体____________的任何一个细胞都具有发育成________的潜能。

(2) 原因：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的____________。

(3) 条件：当植物组织或细胞________母体限制而处于________状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，就可表现出全能性。

2. 植物组织培养

(1) 概念：在无菌和人工控制条件下，将________的植物器官、组织、细胞培养在人工配制培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生________、丛芽、最终形成完整的植株。

(2) 过程：离体的植物器官、组织或细胞经________形成愈伤组织，经________形成胚状体或丛芽，最终发育成完整的植物体。

(3) 原理：细胞的________性。

(4) 培养基：植物组织培养所用培养基一般是________基，其中含有植物生长和发育所需要的全部营养成分，如矿质元素、蔗糖、维生素和植物激素。(5) 应用：植物组织培养的主要目的是获得________，实际应用如下：①微型繁殖；②作物脱毒；

③制成人工种子；④单倍体育种；⑤突变体的利用；⑥细胞产物的工厂化生产。

3. 植物体细胞杂交：

(1) 概念：将不同种的植物________，在一定条件下融合成________，并把________培育成新的植物体的技术。

(2) 原理：_________________和_________________。

(3) 过程：

(4) 融合成功的标志：杂种细胞再生出________。

(5) 意义：克服不同种生物____________________的障碍。

【典题探究】

1.(2010安徽) 草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低。品

质变差。运用微型繁殖技术可以培养出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：

请回答：

(1) 微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取________作为外植体，其依据是________。

(2) 在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素，微量元素和________，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是________________。

(3) 在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是________________________________________________________________________。

2.野生马铃薯品种的植株具有较强的抗

病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不

能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研

究，用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行

杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃

薯。据图分析回答问题：

(1) ①过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解，其中“酶解”所用的酶应该包括____________________。

外植体――→

①

愈伤组织――→

②

芽、根→植株

(2) ②过程需要用聚乙二醇(PEG)，其目的是_______________。

(3) 请用文字和箭头表示出④⑤技术过程的实验流程____________________________________。由此过程可以看出植物细胞有形成再生组织的可能性，这是_____________的表现。

(4) 一般在培养基上培养24～48小时后，大部分原生质体已再生出细胞壁。可以取样，通过_______________实验来鉴别细胞壁是否已经再生。

(5) 请说明运用此植物体细胞杂交法的最大的好处：__________________________________。

3. （2010新课标全国卷）请回答：

(1) 植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的，繁殖种苗的速度。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部。

(2) 把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免

的污染。

(3) 微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗，而与配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是____________(脱落酸、2，4-D)。

(4) 将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是，单株鲜重的变化趋势是。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量(能、不能)满足自身最佳生长的需要。

(5) 据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应(降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。【能力提升】（课后强化作业）

4.(2008海南)某二倍体植物是杂合体如图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答：

(1) 图中①表示的是该花粉培养过程中

的________过程，②表示的是________

过程，X代表的是________，③表示的

是________过程，④表示的是诱导

________过程。

(2) 图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中________的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为________植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有_______________。

(3) 对植株甲进行___________，才能使其结实产生后代(乙)，否则植株甲只有通过___________的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是____________________植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种。花药培养在育种上的特殊意义是____________，从而开辟育种新途径。

5．科学家利用细胞工程培育“白菜—甘蓝”杂种植株，如图所示，请据图回答下列问题：

(1) 由D形成F过程所依据的原理是________，从本质上讲，“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是________________的结果。

(2) 若“白菜—甘蓝”杂种植株为四倍体，则该植株的花粉经离体培养得到的植株是________倍体。

(3)“白菜—甘蓝”杂种植株的食用部分是叶，但叶又易受昆虫危害而影响产量，科学家又利用基因工程培育出带有抗虫基因的“白菜—甘蓝”植株，请你设计实验，检测此植株的抗虫基因是否表达。

①取昆虫幼虫放到带有抗虫基因的“白菜—甘蓝”植株甲上，再取等量生活状态基本一致的昆虫幼虫放在__________________________植株乙上。

②适宜条件下培养一段时间后，分别观察________的生活情况。

③若________________，说明甲植株的抗虫基因未得到表达；若________________，说明甲植株的抗虫基因得到表达。