植物细胞工程的实际应用导学案

专题二2.1.2 植物细胞工程的实际应用

列举植物细胞过程的实际应用

植物细胞过程应用的实例

作物脱毒培养和人工种子的培育

【预习学案】

(一)植物繁殖的新途径 1.微型繁殖

(1)微型繁殖技术:用于 优良品种的 技术。 (2)特点:①保持优良品种的 。

②高效快速地实现种苗 。

(3)实例:20世纪60年代,荷兰的科学家就成功地实现了利用 2.作物脱毒

(1)材料:植物的 (如 )。分生区附近的病毒极少,甚至 。 (2)脱毒苗:切取 (例如茎尖)进行组织培养获得的。 (3)优点:使农作物 。 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 、 和 限制。

(二)作为新品种的培育 1.单倍体育种

(1)方法: 离体培养 植株 纯合子植株。 (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 和 (如 、 等)的影响而 。

(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

染色体加倍

1.细胞产物种类:、脂肪、糖类、、香料、生物碱等。 2.技术:植物

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。

【自我检测】

1.对人工种子正确的理解是( )

A.通过科学手段人工合成的 B.种皮能够自我生成 C.利用植物组织培养技术获得 D.种子发芽率低 2.下列那种生物不能通过突变体育种而获得( )

A.抗除草剂的白三叶草 B.生产胰岛素的大肠杆菌 C.高产的水稻 D.蛋白质含量高的小麦 3在人工种子的培育中应用的主要技术是( )

A.有性杂交 B.植物体细胞杂交 C.植物组织培养 D.细胞全能性

4.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按照自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是( )

A.单倍体育种 B.杂交育种 C.人工诱变育种 D.细胞工程育种

5.下图为植物植株培养的基本过程,则制作人工种子和生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,应分别选用的编号是( )

再分化 脱分化

①②③④

A.④② B.③② C.③④ D.④③

【课内探究】

一植物繁殖的新途径

1.微型繁殖技术为什么能保持亲本的优良性状?

2.培育植物的茎尖可得到脱毒苗,其中的原因是什么?

3.人工种子在生产上有哪些优点?

二作物新品种的培育

1.单倍体育种的原理是什么?

2.体细胞诱变育种对什么材料进行诱变处理?

经典例题剖析

1.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不涉及细胞的 A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性

[解析]考查植物组织培养的原理、过程。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。过程是:

植物体。此过程是愈伤组织根、芽离体的植物器官、组织或细胞

一个无性繁殖的过程,细胞数目增多的方式是有丝分裂,并且涉及细胞的分化。

[答案]C

2.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:

脱分化再分化

(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,愈伤组织形成过程中,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_____________和________________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)试管苗的细胞核中含_________条脱氧核糖核苷酸链。

(5)培育成的试管苗可能出现的基因型有_____________。

[解析]考查对植物组织培养过程的掌握。要准确解答此题需要从以下几个方面入手:

①愈伤组织的形成过程中,不断地从培养基中吸取营养。供生物细胞生活的营养物质主要有无机物(水、无机盐)、有机物(糖类、脂类、蛋白质、维生素)等物质。

②植物激素的种类很多,要促进花粉细胞分裂生长,培养基中应有细胞分裂素和植物生长素两大类。

③试管苗是花药离体培养后得到的单倍体植株。其有叶绿体,可以进行光合作用。

④单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,由水稻的基因型为AaBb可知此水稻为二倍体。已知水稻的体细胞中含有24条染色体,则单倍体细胞中含有12条染色体,12个DNA分子。每个DNA分子由两条平行的脱氧核糖核苷酸链盘旋而成,所以试管苗的细胞核中含有24条脱氧核苷酸链。基因型为AaBb的水稻产生配子时,依据基因的自由组合定律,结果♀、♂配子各有四种,即AB、aB、Ab、ab。

[答案](1)水、无机盐、维生素和小分子有机物 (2)细胞分裂素 植物生长素 (3)叶绿体 (4)24 (5)AB、aB、Ab、ab

【课后练习】

1.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

2.用植物组织培养技术,可以培养或生产出

( )

A.食品添加剂 B.无病毒植物 C.人工种子 D.前三项都是

3.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不涉及细胞的

( )

A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性

4.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 5.水稻(基因型为AaBb)的花药通过无菌操作,接入试管,经过如下过程培育试管苗。以下选项中正确的是( )

A.a用花药离体培养法获得单倍体植株;b通过有丝分裂产生愈伤组织;c培养基中 至少应有乙烯和脱落酸;d

试管苗的生长发育

( )

不需要光照

B.a用花药离体培养法获得二倍体植株; b通过减数分裂产生愈伤组织;c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素;d试管苗的生长发育不需光照

C.a用花药离体培养法获得单倍体植株;b通过有丝分裂产生愈伤组织;c培养基中至少 应有生长素和细胞分裂素;d试管苗的生长发育需要光照

D.a用花药离体培养法获得二倍体植株;b通过有丝分裂产生愈伤组织;c培养基中至少应有乙烯和脱落酸;d试管苗的生长发育需要光照 6.植物的微型繁殖技术是指

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

A.植物体细胞杂交技术 B.嫁接 C.营养繁殖 D.植物组织培养 7.下列哪一项不是单倍体育种的优点

A.缩短育种年限 B.变异率高C.得到稳定遗传的优良品种 D.节约人力、物力 8.胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的 9.人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得

A.愈伤组织 B.再分化 C.形成完整蜘蛛 D.取离体组织 A.杂交育种 B.植物细胞培养 C.多倍体育种 D.单倍体育种 10.运用植物组织培养技术,可以培育或生产出

A.细胞产物——生物碱 B.无病毒植物 C.人工种子 D.以上都是 11.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 12.植物的微型繁殖的优点是 13.对人工种子正确的解释是

( ) ( )

A.取材少 B.培养周期短 C.繁殖率高 D.以上都是 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

14.(2005,广东)两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是

( )

A.单倍体育种 B.杂交育种 c.人工诱变育种 D.细胞工程育种 15.下列叙述中,与植物体细胞杂交密切相关的是(多选)

A利用离心、振动、电刺激等诱导 B 利用聚乙二醇(PEG)等试剂诱导 C 克服远缘杂交不亲和的障碍 D 快速繁殖、培育无病毒植物 二、非选择题

1.植物组织培养的培养基中加有激素。下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果。请分析回答:

(1)6—BA属于_____________类激素,它的作用是________________

(2)IBA属于_____________类激素,它在本实验中的作用是__________________。 (3)在植物组织培养中,脱分化可用的激素组合是实验_____________和实验_____________中的激素浓度关系,再分化时可用的激素组合是实验_____________和实验_____________中的激素浓度关系。

(4)植物组织培养的培养基中,除激素外,还必须含有_______________________,它的成分至少应该含有_______________________、_______________________等。 (5)判断愈伤组织是否产生,依据是看是否产生了____________的细胞。

2.植物组织培养技术应用广泛。科学家通过植物组织培养方法,诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构,然后将胚状体包埋在个亿 能提供营养的胶质中,便形成“人工种子”。我国科学家利用组织培养技术已成功地在烟草、水稻、小麦等植物上诱导出胚状体。 (1)通过试管培养植物组织,获得胚状体要经过_____________、_____________过程。 (2)用于植物组织培养的培养基中除了植物激素、蔗糖和维生素等有机物外,还应有____________,且操作过程应在____________条件下进行。

(3)若胚状体在试管中继续培养,则可培育出完整的植株幼苗,这体现了植物细胞的____________。

3.美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养,由单个细胞发育成完整的新植株(如下图)。请据图回答:

(1)这种生殖方式属于___________________。

(2)图中③过程叫________________,④过程叫_____________,此处的“细胞团”在生物学上叫做_______________________。

(3)本实验说明植物细胞具有___________________。

(4)在培养试管植物时,试管内应加入植物所必需的矿质元素。其中应大量供给的元素是___________________。

4.中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“婚礼”。将两个“新人”放入融合器中,当充满液体的融合器加上直流电场,两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起,开始了“窃窃私语”。紧接着,在瞬间高压脉冲的作用下,细胞膜被击出了一个小孔,透过这微小的空间,两股细胞质展开了“心灵沟通”。渐渐地,细胞核也扭摆着“亲热”起来,20min后,它们俩已是你中有我,我中有你,一个新生命就这样诞生了。地面实验结果显示:用于融洽的两个“新人”,一个开的是粉花(标记为“一号”),一个开的是黄花(标记为“二号”)融合后的细胞再生植株开的是黄花,但形状却和一号相同(称“一号形状”,另一个称“二号形状”)。这种“太空烟草”比普通烟草个子矮,株秆粗,烟叶多,是我国太空育种试验的一项重大成果。据此回答下列问题:

(1)由于细胞的密度不同,因此在地面上进行细胞融合非常困难。从理论上讲,在太空中细胞更容易融合,可能的原因是 。在显微镜下观察,“新人”的细胞膜融合在一起,使细胞呈圆球状,这是因为膜具有 特性。“细胞婚礼”中用到的诱导融合技术是 。

(2)两种烟草原生质体融合时, 类型是我们需要的,这样的细胞经组织培养后,再生的植株属 倍体。

(3)植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比,其优点是 。 (4)“太空烟草”能稳定遗传吗?为什么? 。

创新应用训练

1.传统农作物育种途径往往是通过杂交获得,随着生物工程技术的不断发展,新品种的培育途径逐渐被扩宽。目前至少有7种培育农作物新品种的途径被广泛应用。下图为水稻的几种不同的育种方法示意图。请据图回答:

(1)图中A、D方向所示的途径表示_____________育种方式,A→B→C

的途径表示

_____________育种方式。两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的途径是__________。这两种育种方式相比较,后者优越性主要表现在____________________________________。 (2)B方法为________________________。

(3)E方法原理为________________________。上述培育新品种的方法中原理相同的有_______________。

(4)G所示过程可以采用花粉粒通道法,这是基因工程操作“四步曲”的___________环节。检测目的基因是否表达的方法有_______________。

(5)科学家从悬浮培养的单细胞或胚囊中,通过植物组织培养技术获得胚状体,并将其包埋在一个能提供营养的胶质中,外包裹上人造种皮,制成人工种子。目前,我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体,而美、日等国正着手将人工种子商品化。离体细胞进行植物组织培养获得胚状体需要通过______________、____________过程。人工种子中包埋胚状体的胶质可看作玉米种子的________结构。 (6)由人工种子萌发出的植株与天然种子萌发出的植株有何区别?____________________

参考答案:自我检测 CBCBB

课后练习 一、选择题 CDCAC DBBBD BDBA (ABC) 二、非选择题 1、(1)细胞分裂素 促进细胞分裂 (2)生长素 促进生根 (3)1 3 2 4 (4)营养物质 有机物 矿质元素 (5)排列松散、无定形、高度液泡化 2、(1)脱分化 再分化(2)水和无机盐 无菌(3)全能性 3、(1)无性生殖 (2)脱分化 再分化 愈伤组织 (3)全能性 (4)N、P、S、K、Ca、

Mg

4.(1)重力作用很弱 细胞膜有具一定的流动性 电刺激诱导融合 (2)自身融合 多(或四) (3)克服了远缘杂交不亲和的障碍

(4)如果“太空烟草”为纯合子,无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传;如果为杂合子,无性繁殖能稳定遗传,有性繁殖会出现性状分离。培养过程中也可能会发生基因突变

创新应用训练 1、(1)杂交育种 单倍体育种 A→B→C1 能较快得到纯合体,缩短育种年限 (2)花药离体培养(3)基因突变A、D和G(或B、K、F)2

(4)目的基因导入受体细胞 DNA杂交等(5)脱分化 再分化 胚乳

(6)天然种子萌发出的植株属于有性生殖,可能因性状分离而丧失其优良特性

专题二2.1.2 植物细胞工程的实际应用

列举植物细胞过程的实际应用

植物细胞过程应用的实例

作物脱毒培养和人工种子的培育

【预习学案】

(一)植物繁殖的新途径 1.微型繁殖

(1)微型繁殖技术:用于 优良品种的 技术。 (2)特点:①保持优良品种的 。

②高效快速地实现种苗 。

(3)实例:20世纪60年代,荷兰的科学家就成功地实现了利用 2.作物脱毒

(1)材料:植物的 (如 )。分生区附近的病毒极少,甚至 。 (2)脱毒苗:切取 (例如茎尖)进行组织培养获得的。 (3)优点:使农作物 。 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 、 和 限制。

(二)作为新品种的培育 1.单倍体育种

(1)方法: 离体培养 植株 纯合子植株。 (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 和 (如 、 等)的影响而 。

(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

染色体加倍

1.细胞产物种类:、脂肪、糖类、、香料、生物碱等。 2.技术:植物

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。

【自我检测】

1.对人工种子正确的理解是( )

A.通过科学手段人工合成的 B.种皮能够自我生成 C.利用植物组织培养技术获得 D.种子发芽率低 2.下列那种生物不能通过突变体育种而获得( )

A.抗除草剂的白三叶草 B.生产胰岛素的大肠杆菌 C.高产的水稻 D.蛋白质含量高的小麦 3在人工种子的培育中应用的主要技术是( )

A.有性杂交 B.植物体细胞杂交 C.植物组织培养 D.细胞全能性

4.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按照自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是( )

A.单倍体育种 B.杂交育种 C.人工诱变育种 D.细胞工程育种

5.下图为植物植株培养的基本过程,则制作人工种子和生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,应分别选用的编号是( )

再分化 脱分化

①②③④

A.④② B.③② C.③④ D.④③

【课内探究】

一植物繁殖的新途径

1.微型繁殖技术为什么能保持亲本的优良性状?

2.培育植物的茎尖可得到脱毒苗,其中的原因是什么?

3.人工种子在生产上有哪些优点?

二作物新品种的培育

1.单倍体育种的原理是什么?

2.体细胞诱变育种对什么材料进行诱变处理?

经典例题剖析

1.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不涉及细胞的 A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性

[解析]考查植物组织培养的原理、过程。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。过程是:

植物体。此过程是愈伤组织根、芽离体的植物器官、组织或细胞

一个无性繁殖的过程,细胞数目增多的方式是有丝分裂,并且涉及细胞的分化。

[答案]C

2.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:

脱分化再分化

(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,愈伤组织形成过程中,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_____________和________________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)试管苗的细胞核中含_________条脱氧核糖核苷酸链。

(5)培育成的试管苗可能出现的基因型有_____________。

[解析]考查对植物组织培养过程的掌握。要准确解答此题需要从以下几个方面入手:

①愈伤组织的形成过程中,不断地从培养基中吸取营养。供生物细胞生活的营养物质主要有无机物(水、无机盐)、有机物(糖类、脂类、蛋白质、维生素)等物质。

②植物激素的种类很多,要促进花粉细胞分裂生长,培养基中应有细胞分裂素和植物生长素两大类。

③试管苗是花药离体培养后得到的单倍体植株。其有叶绿体,可以进行光合作用。

④单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,由水稻的基因型为AaBb可知此水稻为二倍体。已知水稻的体细胞中含有24条染色体,则单倍体细胞中含有12条染色体,12个DNA分子。每个DNA分子由两条平行的脱氧核糖核苷酸链盘旋而成,所以试管苗的细胞核中含有24条脱氧核苷酸链。基因型为AaBb的水稻产生配子时,依据基因的自由组合定律,结果♀、♂配子各有四种,即AB、aB、Ab、ab。

[答案](1)水、无机盐、维生素和小分子有机物 (2)细胞分裂素 植物生长素 (3)叶绿体 (4)24 (5)AB、aB、Ab、ab

【课后练习】

1.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

2.用植物组织培养技术,可以培养或生产出

( )

A.食品添加剂 B.无病毒植物 C.人工种子 D.前三项都是

3.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不涉及细胞的

( )

A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性

4.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 5.水稻(基因型为AaBb)的花药通过无菌操作,接入试管,经过如下过程培育试管苗。以下选项中正确的是( )

A.a用花药离体培养法获得单倍体植株;b通过有丝分裂产生愈伤组织;c培养基中 至少应有乙烯和脱落酸;d

试管苗的生长发育

( )

不需要光照

B.a用花药离体培养法获得二倍体植株; b通过减数分裂产生愈伤组织;c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素;d试管苗的生长发育不需光照

C.a用花药离体培养法获得单倍体植株;b通过有丝分裂产生愈伤组织;c培养基中至少 应有生长素和细胞分裂素;d试管苗的生长发育需要光照

D.a用花药离体培养法获得二倍体植株;b通过有丝分裂产生愈伤组织;c培养基中至少应有乙烯和脱落酸;d试管苗的生长发育需要光照 6.植物的微型繁殖技术是指

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

A.植物体细胞杂交技术 B.嫁接 C.营养繁殖 D.植物组织培养 7.下列哪一项不是单倍体育种的优点

A.缩短育种年限 B.变异率高C.得到稳定遗传的优良品种 D.节约人力、物力 8.胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的 9.人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得

A.愈伤组织 B.再分化 C.形成完整蜘蛛 D.取离体组织 A.杂交育种 B.植物细胞培养 C.多倍体育种 D.单倍体育种 10.运用植物组织培养技术,可以培育或生产出

A.细胞产物——生物碱 B.无病毒植物 C.人工种子 D.以上都是 11.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 12.植物的微型繁殖的优点是 13.对人工种子正确的解释是

( ) ( )

A.取材少 B.培养周期短 C.繁殖率高 D.以上都是 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

14.(2005,广东)两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是

( )

A.单倍体育种 B.杂交育种 c.人工诱变育种 D.细胞工程育种 15.下列叙述中,与植物体细胞杂交密切相关的是(多选)

A利用离心、振动、电刺激等诱导 B 利用聚乙二醇(PEG)等试剂诱导 C 克服远缘杂交不亲和的障碍 D 快速繁殖、培育无病毒植物 二、非选择题

1.植物组织培养的培养基中加有激素。下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果。请分析回答:

(1)6—BA属于_____________类激素,它的作用是________________

(2)IBA属于_____________类激素,它在本实验中的作用是__________________。 (3)在植物组织培养中,脱分化可用的激素组合是实验_____________和实验_____________中的激素浓度关系,再分化时可用的激素组合是实验_____________和实验_____________中的激素浓度关系。

(4)植物组织培养的培养基中,除激素外,还必须含有_______________________,它的成分至少应该含有_______________________、_______________________等。 (5)判断愈伤组织是否产生,依据是看是否产生了____________的细胞。

2.植物组织培养技术应用广泛。科学家通过植物组织培养方法,诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构,然后将胚状体包埋在个亿 能提供营养的胶质中,便形成“人工种子”。我国科学家利用组织培养技术已成功地在烟草、水稻、小麦等植物上诱导出胚状体。 (1)通过试管培养植物组织,获得胚状体要经过_____________、_____________过程。 (2)用于植物组织培养的培养基中除了植物激素、蔗糖和维生素等有机物外,还应有____________,且操作过程应在____________条件下进行。

(3)若胚状体在试管中继续培养,则可培育出完整的植株幼苗,这体现了植物细胞的____________。

3.美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养,由单个细胞发育成完整的新植株(如下图)。请据图回答:

(1)这种生殖方式属于___________________。

(2)图中③过程叫________________,④过程叫_____________,此处的“细胞团”在生物学上叫做_______________________。

(3)本实验说明植物细胞具有___________________。

(4)在培养试管植物时,试管内应加入植物所必需的矿质元素。其中应大量供给的元素是___________________。

4.中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“婚礼”。将两个“新人”放入融合器中,当充满液体的融合器加上直流电场,两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起,开始了“窃窃私语”。紧接着,在瞬间高压脉冲的作用下,细胞膜被击出了一个小孔,透过这微小的空间,两股细胞质展开了“心灵沟通”。渐渐地,细胞核也扭摆着“亲热”起来,20min后,它们俩已是你中有我,我中有你,一个新生命就这样诞生了。地面实验结果显示:用于融洽的两个“新人”,一个开的是粉花(标记为“一号”),一个开的是黄花(标记为“二号”)融合后的细胞再生植株开的是黄花,但形状却和一号相同(称“一号形状”,另一个称“二号形状”)。这种“太空烟草”比普通烟草个子矮,株秆粗,烟叶多,是我国太空育种试验的一项重大成果。据此回答下列问题:

(1)由于细胞的密度不同,因此在地面上进行细胞融合非常困难。从理论上讲,在太空中细胞更容易融合,可能的原因是 。在显微镜下观察,“新人”的细胞膜融合在一起,使细胞呈圆球状,这是因为膜具有 特性。“细胞婚礼”中用到的诱导融合技术是 。

(2)两种烟草原生质体融合时, 类型是我们需要的,这样的细胞经组织培养后,再生的植株属 倍体。

(3)植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比,其优点是 。 (4)“太空烟草”能稳定遗传吗?为什么? 。

创新应用训练

1.传统农作物育种途径往往是通过杂交获得,随着生物工程技术的不断发展,新品种的培育途径逐渐被扩宽。目前至少有7种培育农作物新品种的途径被广泛应用。下图为水稻的几种不同的育种方法示意图。请据图回答:

(1)图中A、D方向所示的途径表示_____________育种方式,A→B→C

的途径表示

_____________育种方式。两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的途径是__________。这两种育种方式相比较,后者优越性主要表现在____________________________________。 (2)B方法为________________________。

(3)E方法原理为________________________。上述培育新品种的方法中原理相同的有_______________。

(4)G所示过程可以采用花粉粒通道法,这是基因工程操作“四步曲”的___________环节。检测目的基因是否表达的方法有_______________。

(5)科学家从悬浮培养的单细胞或胚囊中,通过植物组织培养技术获得胚状体,并将其包埋在一个能提供营养的胶质中,外包裹上人造种皮,制成人工种子。目前,我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体,而美、日等国正着手将人工种子商品化。离体细胞进行植物组织培养获得胚状体需要通过______________、____________过程。人工种子中包埋胚状体的胶质可看作玉米种子的________结构。 (6)由人工种子萌发出的植株与天然种子萌发出的植株有何区别?____________________

参考答案:自我检测 CBCBB

课后练习 一、选择题 CDCAC DBBBD BDBA (ABC) 二、非选择题 1、(1)细胞分裂素 促进细胞分裂 (2)生长素 促进生根 (3)1 3 2 4 (4)营养物质 有机物 矿质元素 (5)排列松散、无定形、高度液泡化 2、(1)脱分化 再分化(2)水和无机盐 无菌(3)全能性 3、(1)无性生殖 (2)脱分化 再分化 愈伤组织 (3)全能性 (4)N、P、S、K、Ca、

Mg

4.(1)重力作用很弱 细胞膜有具一定的流动性 电刺激诱导融合 (2)自身融合 多(或四) (3)克服了远缘杂交不亲和的障碍

(4)如果“太空烟草”为纯合子,无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传;如果为杂合子,无性繁殖能稳定遗传,有性繁殖会出现性状分离。培养过程中也可能会发生基因突变

创新应用训练 1、(1)杂交育种 单倍体育种 A→B→C1 能较快得到纯合体,缩短育种年限 (2)花药离体培养(3)基因突变A、D和G(或B、K、F)2

(4)目的基因导入受体细胞 DNA杂交等(5)脱分化 再分化 胚乳

(6)天然种子萌发出的植株属于有性生殖,可能因性状分离而丧失其优良特性


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