1、第7課時植物的克隆【目標導航】1.概述組織培養(yǎng)的程序。2.簡述植物細胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)的方法和意義。3.簡述植物細胞工程的概念、操作過程、應用。知識清單一、植物組織培養(yǎng)的程序植物組織培養(yǎng)的一般程序是：(1)配制含有適當(2)從消毒的根、莖或葉上切取含0.7%1%瓊脂的培養(yǎng)基，倒在滅菌試管中凝固成半固體;；(4)以適當一些小組織塊；(3)將組織塊放在固體培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，獲得配比的誘導，直到再生出新植株。12適量的及適當減除其他某些激素，可誘導生根。2.意義：(1)利于植物的及調(diào)節(jié)控制這些過程的環(huán)境因素、二、細胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)進行調(diào)控。1.措施：通過平衡的(1)適量的配比可誘導芽的分化。溶液環(huán)境(

2、較高滲透壓)下用混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細胞,除去遺傳基礎(chǔ)和分子及生理生化機理的研究。(2)通過遺傳工程的操作，研究與植物生長發(fā)育有關(guān)的。(3)培育三、原生質(zhì)體培養(yǎng)與植物細胞工程1原生質(zhì)體的獲得方法：在0.50.6 mol/L 的2.植物細胞工程(1) 操作過程外源遺傳物質(zhì)(DNA)技術(shù)受體植物細胞(包括原生質(zhì)體受體)問題(2) 應用：培育作物新品種。為提供了良好的研究系統(tǒng)。對點訓練知識點一植物組織培養(yǎng)1.下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是()A.愈傷組織是一團有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細胞B.二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株C用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分

3、別包裝可制成人工種子D.植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCI的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得知識點二 細胞、器官、原生質(zhì)體培養(yǎng)與植物細胞工程2下列關(guān)于植物細胞培養(yǎng)的敘述，不正確的是（）A. 植物細胞培養(yǎng)是指在實驗室工廠化生產(chǎn)的條件下，進行懸浮培養(yǎng)，從而獲得大量細胞群體的一種技術(shù)B.植物細胞培養(yǎng)是在植物組織培養(yǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的C.D.根據(jù)培養(yǎng)對象不同可分為液體培養(yǎng)和固體培養(yǎng)3.通過細胞雜交獲得一個雜種植株需要的步驟是（）植物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基主要由水、無機營養(yǎng)、有機營養(yǎng)、天然附加物和生長物質(zhì)等組成A.B.C.獲取細胞7原生質(zhì)體融合7組織培養(yǎng)7得到雜種植株分離原生質(zhì)體7誘導原生質(zhì)體融合7組織培養(yǎng)7得到雜種

4、植株分離原生質(zhì)體7原生質(zhì)體融合7組織培養(yǎng)7得到雜種植株D.4.下列說法錯誤的是（）獲取細胞7原生質(zhì)體直接融合7組織培養(yǎng)7得到雜種植株知識點三多途徑的植物克隆實踐與植物克隆的發(fā)展A.C.在植物細胞工程中運用了基因工程技術(shù)若要獲得玫瑰花的原生質(zhì)體需要纖維素酶和果膠酶去掉細胞膜B.利用植物細胞工程技術(shù)，可獲得抗病蟲害、抗干旱、抗鹽堿和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)作物新品種D.5.下列關(guān)于植物克隆的發(fā)展歷程的敘述錯誤的是（）原生質(zhì)體的培養(yǎng)結(jié)合基因工程操作，為遺傳學、植物生理學和細胞生物學問題提供了良好的研究系統(tǒng)A.B.腺嘌呤對生長素抑制芽形成作用有促進功能在植物組織培養(yǎng)和克隆的探索階段，就證明了遠緣雜交的可行性C.原生質(zhì)

5、體融合獲得成功是在植物組織培養(yǎng)和克隆的成熟發(fā)展階段實現(xiàn)的D.基因工程、輻射技術(shù)、航天技術(shù)等多個領(lǐng)域與植物組織培養(yǎng)和克隆結(jié)合，極大地促進了其快速發(fā)展課后作業(yè)【基礎(chǔ)落實】1下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的表述，錯誤的是（）A外植體可以來自于植物的任何細胞B.培養(yǎng)應在無菌條件下進行C.以花粉作為外植體可得到單倍體植株D.不同階段的培養(yǎng)基中細胞分裂素和生長素的比例不同2.格較貴,目前可通過下列哪項技術(shù)迅速大量獲取（）A.基因工程B.植物組織培養(yǎng)C.植物體細胞雜交D.發(fā)酵工程3.植物體細胞雜交的過程是指 （）A.用酶解法去掉細胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體B.以人工誘導法使兩個不同植物的原生質(zhì)體融合C.用植物組織培

6、養(yǎng)法培養(yǎng)融合的原生質(zhì)體，得到雜種植株D.包括以上三項人參皂甙粉是人參中重要的藥用成分，以前只能從人參中提取，產(chǎn)量極低，因而價4.A.屬于無性生殖B.主要理論依據(jù)是植物細胞具有全能性下列關(guān)于運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)生新個體的敘述，錯誤的是C.D.培養(yǎng)過程中由于人工培養(yǎng)基含大量營養(yǎng)，不需光照就能發(fā)育成完整植株 人工培養(yǎng)基中含植物生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)物質(zhì)，包括礦質(zhì)元素、糖、維生素等【能力提升】5在植物細胞工程中，當原生質(zhì)體融合成一個細胞后，需要誘導產(chǎn)生出細胞壁，參與這一過程的細胞器是（）A.葉綠體、高爾基體B. 線粒體、高爾基體C. 葉綠體、線粒體D. 線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)它具有生長期短和耐儲6 .“白菜

7、一甘藍”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種,A.藏等優(yōu)點。下圖是“白菜一甘藍”的培育過程示意圖，下列描述錯誤的是培育過程中，實現(xiàn)過程常用的物質(zhì)為纖維素酶和果膠酶B.過程的誘導方法有物理法和化學法兩種C.D.過程中進行的細胞分裂方式是減數(shù)分裂，形成的雜種植物幼苗遺傳物質(zhì)發(fā)生改變 植物體細胞雜交方法的優(yōu)點是克服遠緣雜交不親和的障礙將無根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時間后，應出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）ABCD在植物細胞工程的技術(shù)中，無需激素調(diào)節(jié)的是（）A.植物組織培養(yǎng)中促使細胞脫分化B.制備植物原生質(zhì)體C.植物組織培養(yǎng)中促使細胞再分化D.促使融合的植物細胞形成愈

8、傷組織9.科學家將分離得到的成熟的胡蘿卜韌皮部細胞進行如下處理，最終由一單個細胞發(fā)育成了完整的新植株。請回答下列問題:胡妙卜4-跟的韌皮部細胞E（1）科學家所用的這種生物技術(shù)叫做。該項技術(shù)表明，當植物細胞處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、和其他外界條件的作用下，可能表現(xiàn)出發(fā)育成完整植株。（2）圖中B過程稱為。通過B過程產(chǎn)生的愈傷組織細胞與根韌皮部細胞形態(tài)結(jié)（ 相 同 / 不 同 ）其 根 本 原 因 是南方杉-CH云南虹豆杉10 .醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)紫杉醇能有效治療某些癌癥。獲得紫杉醇的傳統(tǒng)方法是從紅豆杉屬植物的樹皮中提.取，但產(chǎn)量有限，也不利于瀕危的紅豆杉的保護。研究發(fā)現(xiàn)，紅豆杉的其他組織細胞也能

9、生產(chǎn)紫杉醇， 有人嘗試用細胞工程技術(shù)生產(chǎn)。如圖為三種紅豆杉細胞培養(yǎng)過程 中細胞數(shù)量與紫杉醇產(chǎn)量的數(shù)據(jù)圖。請回答:0.0150.0105 in 15 20 b 30 35 JCl 45 培養(yǎng)時0.005(1) 據(jù)圖分析，獲得高產(chǎn)紫杉醇應選紅豆杉為原料，培養(yǎng)后期紫杉醇產(chǎn)量出現(xiàn)下降的原因包括等。(2)將紅豆杉細胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成方可接種到培養(yǎng)基中。(3) 在培養(yǎng)過程中，要不斷通入無菌空氣并進行攪拌的目的是 利用組織_培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)與傳統(tǒng)方法提取紫杉醇相比，前者具有(至少答出兩點)等優(yōu)點?！揪C合拓展】能與石油污水中的懸浮顆粒和有11.絮凝性細菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物,機物等形成絮狀沉淀， 起到凈

10、化污水的作用。 為進一步提高對石油污水的凈化效果，將絮凝性細菌和石油降解菌融合，構(gòu)建目的菌株。其流程圖如下。石At)障1*第卜綻處ABtti麗合菌常it據(jù)圖回答:(1) 溶菌酶的作用是(2) PEG的作用是(3) 經(jīng)處理后，在再生培養(yǎng)基上，未融合的A、B難以生長。圖中 AB融合菌能生長和繁殖的原因是的培目的菌株的篩選：篩選既能分泌具有絮凝活性的化合物，又能在含有 養(yǎng)基上生長的AB融合菌，選擇效果最好的作為目的菌株。(5)為探究目的菌株不.同發(fā)酵時間發(fā)酵液的絮凝效果，將目的菌株進行發(fā)酵培養(yǎng)，定時取發(fā)酵液，加入石油污水中；同時設置為對照組。經(jīng)攪拌、靜置各3分鐘后，分別測定上層水樣的石油濃度和COD

11、直(COD直越高表示有機物污染程度越高計算石油去除率和 COD去除率，結(jié)果如下圖。（6）目的菌的種群增長曲線呈果最好，其原因是知識清單組織M 曲 舸 孫 O型。在4044小時，發(fā)酵液對石油污水的凈化效第7課時植物的克隆答案（1）營養(yǎng)物質(zhì)植物生長調(diào)節(jié)劑（3）愈傷組織（4）營養(yǎng)物質(zhì)生長調(diào)節(jié)劑愈傷胚胎發(fā)育過程重要基因影響因素 （3）植物新品種1. 植物激素配比（1）激動素 細胞分裂素 （2）吲哚乙酸 2.（1）受精過程遺1. 甘露醇纖維素酶果膠酶細胞壁 2.（1）基因工程轉(zhuǎn)基因細胞（2）傳學植物生理學細胞生物學對點訓練-1. D 愈傷組織是一團排列疏松而無規(guī)則、高度液泡化的、呈無定形狀態(tài)的、具有分生

12、能力的薄壁細胞，不具有特定的結(jié)構(gòu)和功能,A項錯誤；二倍體植株的花粉中只含一個染色體組，培養(yǎng)得到的個體為單倍體，高度不育,只有幼苗用秋水仙素處理后得到的植株才能穩(wěn)定遺傳，B項錯誤；人工種子中包裹的是再分化形成的胚狀體或不定芽、頂芽和腋芽等, 但不能是愈傷組織，C項錯誤；用特定的選擇培養(yǎng)基可篩選出所需的突變體類型，如植物耐鹽突變體的篩選可利用加適量NaCI的培養(yǎng)基進行，D項正確。思路導引 本題綜合考查學生對植物組織培養(yǎng)的理解：必須知道花藥離體培養(yǎng)技術(shù)過 程；愈傷組織細胞的特點；如何制備人工種子，以及突變體的篩選等知識。知識鏈接植物組織培養(yǎng)的程序離體的植物組織、器官或細胞定的營養(yǎng)分質(zhì)、激素愈傷組織含

13、有不同激再的化化培養(yǎng)基胚狀體或叢芽7試管苗特別提醒（1）用不同植物的組織、器官等作組織培養(yǎng)時，經(jīng)歷的階段及形態(tài)的發(fā)生不完全相同。（2）愈傷組織是排列疏松、無規(guī)則、高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。歸納提升 （1）植物組織培養(yǎng)中的脫分化、再分化過程的比較過程名稱過程形成體特點條件脫分化由離體細胞成為愈傷組織排列疏松、高度液泡化的薄壁細胞團離體；提供營養(yǎng)物質(zhì)（有機物、無機物）；提 供激素（生長素、細胞分裂 素等）;提供其他適宜條件（溫度、無菌）再分化由愈傷組織成為叢芽或胚狀體有根、牙或有生根發(fā)牙的能力植物激素是啟動細胞分裂、細胞分化的關(guān)鍵因素。2. D 根據(jù)培養(yǎng)基類型的不同分為液體培養(yǎng)和固體培養(yǎng)

14、。思路導引 綜合考查對植物細胞培養(yǎng)的理解，對照選項逐一辨析。知識鏈接 （1）植物細胞的培養(yǎng)過程圖解大規(guī)模植物細胞培養(yǎng)體培養(yǎng)基削胞篩選次生代謝產(chǎn)物含量S,生長迅速擴大培養(yǎng)（2）植物細胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)的主要意義可以在實驗室、 試管等器皿中進行植物受精過程和自受精卵進行的植物發(fā)育過程,及調(diào)節(jié)控制這些過程的環(huán)境因素、遺傳基礎(chǔ)和分子及生理生化機理研究;可以進行遺傳工程的操作，完成與植物生長發(fā)育有關(guān)的重要基因或影響因素的研究;可以方便地通過實驗手段培育植物新品種。3. A 植物體細胞雜交過程中首先獲得原生質(zhì)體；其次是原生質(zhì)體的融合，需要在人為誘導下完成。知識鏈接 （1）植物體細胞雜交可圭埜 正在(81合的

15、蛋種觸胞7雌質(zhì)休盼質(zhì)體蠱評細7八2W物胡胞曲合植物組織培養(yǎng)該技術(shù)的目的植物體細胞雜交的終點是培育成雜種植株，而不是形成雜種細胞就結(jié)束。 雜種植株特征: 具備兩種植物的遺傳特性，原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)。(3) 該技術(shù)在育種上應用時最大的優(yōu)點：克服遠緣雜交不親和的障礙。(4) 未解決的問題目前還不能讓雜種植物完全按人們的需要去表達親代的優(yōu)良性狀，如番茄一馬鈴薯。4. A 原生質(zhì)體的結(jié)構(gòu)不包括細胞壁，故要獲得玫瑰花的原生質(zhì)體去掉的應為細胞壁, 而非細胞膜。(如某些中藥)的細胞的知識鏈接多途徑的植物克隆實踐(1)通過大量培養(yǎng)特定細胞系，實現(xiàn)了能產(chǎn)生重要次生代謝產(chǎn)物大量克隆和產(chǎn)物的工業(yè)化

16、生產(chǎn)。益;(2) 通過花藥(花粉)培養(yǎng)，進行單倍體克隆，在煙草、大麥等育種中產(chǎn)生了巨大效從細胞培養(yǎng)產(chǎn)生的表現(xiàn)出遺傳變異的新植株中，選擇了具備有益農(nóng)藝性狀的作物新類型。(3) 在培養(yǎng)基中加入不同濃度的NaCI或病原體的毒蛋白，誘發(fā)和篩選了抗鹽或抗病突變體。(4)在培養(yǎng)基中加入不同濃度的賴氨酸類似物，能夠產(chǎn)生抗賴氨酸類似物突變體，其中賴氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和異亮氨酸的水平升高。5. B 腺嘌呤對生長素抑制芽形成作用有解除功能。思路導引 熟悉植物克隆發(fā)展的歷史進程是解答該題的關(guān)鍵。知識歸納植物克隆的發(fā)展階段時間發(fā)展成果植物組 織培養(yǎng)和克隆的 探索階段20世紀初期到30年代中期1904 年辣根菜胚離體

17、培養(yǎng)成功1922 年離體根尖培養(yǎng)成功1925 1929 年利用人工培養(yǎng)基培養(yǎng)亞麻種間雜種離體胚，證明了遠緣雜交的可行性植物組20世紀30年1934 年發(fā)現(xiàn)了 B族維生素與植物生長素IAA對植物生長調(diào)織培養(yǎng)克隆的奠基階植物組織培養(yǎng)和克隆的成熟發(fā)展階課后作業(yè)年代末代以后節(jié)的重要性1944 年發(fā)現(xiàn)腺嘌呤對生長素抑制芽形成作用有解除功能1958 1959 年由胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)出了胡蘿卜體細胞胚1960 年用真菌纖維素酶分離植物原生質(zhì)體成功1971 年煙草原生質(zhì)體再生植株培育成功1972 年運用原生質(zhì)體融合獲得煙草體細胞雜種培育成功此后各種組培和克隆體系不斷創(chuàng)立。例如，我國有人在低能離子的誘導下，嘗試

18、向西瓜中轉(zhuǎn)入銀杏基因生產(chǎn)具有保健作用的西瓜獲得進展代中期到5020世紀60年1. A 導管細胞為死細胞、篩管細胞無細胞核，就不能充當外植體。故A錯誤。2. B 人參皂甙粉是利用人參細胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)而獲得的。3. D 植物體細胞雜交的過程實際上是不同植物體細胞原生質(zhì)體融合后形成雜種細胞,它進一步經(jīng)組織培養(yǎng)形成雜種植株的過程。4. C 植物組織培養(yǎng)是根據(jù)植物細胞具有全能性的理論，利用植物離體的器官、組織或細胞，在無菌和適宜的人工培養(yǎng)條件下，誘導出愈傷組織、不定芽、不定根，最后形成完整的植株，屬于無性生殖。人工培養(yǎng)基中雖含有植物生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)物質(zhì),但仍需光照、溫度等條件。5. B 細胞壁的

19、形成過程與高爾基體密切相關(guān)，因為高爾基體產(chǎn)生的許多小囊泡聚集形成了細胞壁的前體，線粒體在此過程中提供能量。6. C 根據(jù)植物體細胞雜交技術(shù)可以確定是利用纖維素酶和果膠酶除去細胞壁得到原生質(zhì)體，是原生質(zhì)體融合形成融合的原生質(zhì)體,遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，是白菜細胞和甘藍細胞遺傳物質(zhì)的集合，通過有絲分裂增加細胞數(shù)目;植物體細胞雜交克服了遠緣雜交不親和的障礙。生長素可以促進不定根、側(cè)根的形7. B 細胞分裂素促進細胞分裂，誘導芽的分化;成；此題中雖然培養(yǎng)基中沒有植物激素，但是植物幼苗葉片本身可以產(chǎn)生生長素，而細胞分 裂素的產(chǎn)生部位是根尖，細胞分裂素不能產(chǎn)生，所以植物能夠在一段時間后長出少量的根而 沒有出芽。& B 植物體細胞雜交技術(shù)中，制備原生質(zhì)體用酶解法，不需激素調(diào)節(jié)，而植物組織培養(yǎng)技術(shù)需要激素調(diào)節(jié)。9. （1）（植物）組織培養(yǎng)離體（植物）激素 細胞的全能性 （2）脫分化 不同 基因 的選擇性表達解析 由圖可知，為植物組織培養(yǎng)過程，A為離體培養(yǎng),B為脫分化形成愈傷組織，C為再分化形成胚狀體， D表示胚狀體經(jīng)過有絲分裂發(fā)育成幼苗,E為-幼苗成長為植株。植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞的全能性。10. (1)云南 活細胞數(shù)量減少，某些代謝產(chǎn)物的積累(2)愈傷組織(3)保證氧氣供應充足使細胞與培養(yǎng)液及氧氣充分接觸(4)產(chǎn)量高、節(jié)約資源