1、名校名 推薦2012 高三生物總復(fù)習(xí)教案第 48 講 植物細(xì)胞工程教學(xué)案【考綱要求】細(xì)胞工程考綱要求(1)細(xì)胞的全能性i具體內(nèi)容(2)植物組織培養(yǎng)i(3)植物體細(xì)胞雜交實驗內(nèi)容(1)植物組織培養(yǎng)的技術(shù)實驗與探究能力【考點分析】知識點試卷類型題型2008 全國理綜非選擇題植物細(xì)胞工程2008 海南生物選擇題2008 江蘇生物非選擇題2009全國 生物選擇題2009 浙江生物選擇題【考點預(yù)測】從近幾年高考試題看，植物細(xì)胞工程主要圍繞植物細(xì)胞的全能性、植物體細(xì)胞雜交及植物組織培養(yǎng)的流程、條件進(jìn)行考查；動物細(xì)胞工程主要集中在動物細(xì)胞培養(yǎng)、單克隆抗體技術(shù)、細(xì)胞核移植在克隆動物、治療性克隆方面的應(yīng)用。今年

2、高考命題中，動物克隆、單克隆抗體的制備、植物體細(xì)胞雜交將是高考的熱點，在復(fù)習(xí)中應(yīng)重點掌握。本專題內(nèi)容側(cè)重考查克隆技術(shù)方面的應(yīng)用。從近幾年新課標(biāo)改革地區(qū)生物試題看注重考查植物細(xì)胞的全能性、植物組織培養(yǎng)、動物細(xì)胞培養(yǎng)、單克隆抗體等知識點?？疾橹R點分布主要集中在植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交、動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合、細(xì)胞核移植、單克隆抗體制備等，以非選擇題為主?？傮w上來說本單元的考查難度較高，且作為選做題出現(xiàn)。在復(fù)習(xí)的過程中，要多加強理解和與現(xiàn)代科技的應(yīng)用等。【知識梳理】1. 植物全能性2. 植物組織培養(yǎng)- 1 -名校名 推薦3. 植物體細(xì)胞雜交4. 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用【重點解析】考點一、植物組

3、織培養(yǎng)1 細(xì)胞的全能性(1) 生物體細(xì)胞一般都是由受精卵經(jīng)有絲分裂形成，因而都含有生物一整套遺傳物質(zhì)，都具有發(fā)育成完整個體的潛能。但在生物體上時不能表現(xiàn)出其全能性，只能通過細(xì)胞分化形成不同的組織、器官，這是在特定的時間和空間條件下基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(2) 細(xì)胞表現(xiàn)其全能性的條件：離體狀態(tài)；培養(yǎng)基中除含有一定的水分、無機(jī)鹽外，還要添加一定的植物激素 ( 如生長素、細(xì)胞分裂素 ) ，這有助于愈傷組織分化為不同組織、器官；在植物組織培養(yǎng)的前期對光照無需求，在后期需要光照條件，這有利于細(xì)胞生長、分化；動物細(xì)胞由于受到某些因素的制約，其全能性不易表達(dá)，但動物細(xì)胞的細(xì)胞核具。有潛在的全能性。3 植物細(xì)

4、胞的分化、脫分化及再分化的條件(1) 細(xì)胞分化：基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。(2)脫分化的條件：離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件( 如無菌、適宜的溫度等 ) 。(3) 影響植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是植物激素，特別是當(dāng)細(xì)胞分裂素和生長素共同使用時，根據(jù)誘導(dǎo)的需求，對二者要按一定比例合理使用。考點二植物體細(xì)胞雜交1 理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動性2植物體細(xì)胞雜交的過程3 除去細(xì)胞壁的方法酶解法 ( 用纖維素酶和果膠酶 ) 。誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法：物理法有離心、振動、電擊；化學(xué)法有聚乙二醇等。4 雜種細(xì)胞成功的標(biāo)志- 2 -名校名 推薦植物新細(xì)胞壁的形成

5、5 優(yōu)點克服了不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，可培育作物新品種。考點三植物細(xì)胞工程的應(yīng)用1植物繁殖的新途徑(1) 微型繁殖是指用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。其實質(zhì)是植物組織培養(yǎng)，其原理是植物細(xì)胞的全能性，完成該過程的細(xì)胞分裂方式是有絲分裂。其優(yōu)點能保持親本的優(yōu)良性狀；可以迅速大量培育出新個體，有利于工廠化培育；選材少、培養(yǎng)周期短，繁殖率高，便于自動化管理。(2) 培育無病毒植株(3) 制備人工種子人工種子是指以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。目前研制出的人工種子是由胚狀體、作為保護(hù)外殼的人工種皮和提供發(fā)育所需營養(yǎng)的人工胚乳三部分構(gòu)成。與

6、天然種子相比較，其優(yōu)越性有：可使在自然條件下不結(jié)實或種子昂貴的植物得以繁殖；固定雜種優(yōu)勢；快捷高效的繁殖方式；可人為控制植物的生長發(fā)育和抗逆性等等。2作物新品種的培育(1) 單倍體育種(2) 突變體育種主要是通過基因突變和染色體變異獲得，可篩選出對人們有利的個體進(jìn)行培育成新品種。3 工廠化生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物生產(chǎn)人參皂甙千粉、生產(chǎn)紫杉醇等。工廠化生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物是采用的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，一般培養(yǎng)到愈傷組織階段即可獲得大量的細(xì)胞產(chǎn)物。例 1 下列有關(guān)植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是a 花藥、胚不能作為組織培養(yǎng)的材料b 植物細(xì)胞具有全能性c 外植體是指用于培養(yǎng)的植物組織或器官d 外植體可誘導(dǎo)出愈傷組織解析

7、：考查了植物組織培養(yǎng)的有關(guān)知識。植物組織培養(yǎng)的理論根據(jù)是植物細(xì)胞的全能性。- 3 -名校名 推薦但是，在一個完整的植株上，各部分的體細(xì)胞只能表現(xiàn)一定的形態(tài)，承擔(dān)一定的功能，這是由于受具體器官或組織所在環(huán)境影響的緣故。植物體的一部分一旦脫離原來所在的器官或組織，處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)、激素等外界條件下，外植體( 指從植物體上切下來的離體器官或組織) 會進(jìn)行細(xì)胞分裂，脫分化形成愈傷組織。將處于脫分化狀態(tài)的愈傷組織移植到合適的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，愈傷組織就會進(jìn)行再分化，并形成具有根、莖、葉的完整植株。組織培養(yǎng)根據(jù)培養(yǎng)的對象，可以分為器官培養(yǎng)、組織培養(yǎng)、胚胎培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)( 用機(jī)械、

8、酸處理或酶溶解等方法除去細(xì)胞壁，分離出原生質(zhì)體進(jìn)行培養(yǎng))等，胚是可以作為組織培養(yǎng)材料的。答案： a例 2 科學(xué)家用植物體細(xì)胞雜交方法，將番茄的原生質(zhì)體和馬鈴薯的原生質(zhì)體融合，成功地培育出了“番茄一馬鈴薯”雜種植株，如圖，其中表示過程，英文字母表示細(xì)胞、組織或植株。據(jù)圖回答下列問題：(1) 實現(xiàn)過程的技術(shù)是，在此之前使用酶處理細(xì)胞以除去細(xì)胞壁。如果將已除去細(xì)胞壁的植物細(xì)胞放入等滲溶液中，細(xì)胞是何形狀?。過程如放在神舟七號飛船上則更易進(jìn)行，這是因為。與過程密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器為。(2) 在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是，其中過程相當(dāng)于過程，涉及的分裂方式為。若利用此

9、技術(shù)生產(chǎn)治療癌癥的抗癌藥物紫杉醇，培養(yǎng)將進(jìn)行到(填字母編號 ) 。(3) 若番茄細(xì)胞含m條染色體， 馬鈴薯細(xì)胞含” 條染色體， 則“番茄一馬鈴薯”細(xì)胞內(nèi)含條染色體；若雜種細(xì)胞培育成為“番茄一馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于倍體植株。(4) 如果形成c 細(xì)胞的a、 b 細(xì)胞都是番茄細(xì)胞，那么更簡單的得到番茄植株f的處理方法是。(5) 若 a、 b 依次為小鼠骨髓瘤細(xì)胞和b 淋巴細(xì)胞，那么該方案的目的是。若將該方案用在 sars的研究和治療上，則從理論上講c 細(xì)胞的制備可采用細(xì)胞和的融合。如果分析出了所產(chǎn)生抗體的氨基酸序列，則可采用方法，以為原料合成出該sars抗-

10、 4 -名校名 推薦體的基因。解析： (1) 圖示為原生質(zhì)體融合，欲實現(xiàn)該融合過程應(yīng)先用纖維素酶、果膠酶處理植物細(xì)胞，去除細(xì)胞壁；制備的原生質(zhì)體在等滲溶液中應(yīng)呈球形；圖示過程表示再生出細(xì)胞壁，這與高爾基體有關(guān)。(2) 利用雜種細(xì)胞培育雜種植株，依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性。(3) 細(xì)胞融合后，雜種細(xì)胞核內(nèi)染色體數(shù)應(yīng)為兩融合細(xì)胞染色體數(shù)之和。(4)若 a、b 細(xì)胞為同種植物細(xì)胞，則可直接通過人工誘導(dǎo)多倍體方法處理a 或 b 細(xì)胞所在的萌發(fā)種子或幼苗，即可獲得與融合細(xì)胞相同遺傳物質(zhì)組成的多倍體。(5)若 a、 b 依次為小鼠骨髓瘤細(xì)胞和b 淋巴細(xì)胞，則進(jìn)行該融合過程的目的是制備單克隆抗體。答案： (1

11、) 原生質(zhì)體融合纖維素酶和果膠呈圓球形太空中無重力干擾，更易進(jìn)行細(xì)胞融合高爾基體(2)細(xì)胞的全能性脫分化有絲分裂e(3)m+ 行單(4)用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗(5) 制備單克隆抗體小鼠的骨髓瘤sars 患者或康復(fù)者的 b 淋巴細(xì)胞化學(xué)合成脫氧核苷酸【實戰(zhàn)訓(xùn)練】（ 09 全國卷） 1下列關(guān)于植物體細(xì)胞雜交或植物細(xì)胞質(zhì)遺傳的敘述，錯誤的是a利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可克服生殖隔離的限制，培育遠(yuǎn)緣雜種b不同種植物原生質(zhì)體融合的過程屬于植物體細(xì)胞雜交過程c兩個不同品種的紫茉莉雜交，正交、反交所得f1 的表現(xiàn)型一致d兩個不同品種的紫茉莉雜交，f1 的遺傳物質(zhì)來自母本的多于來自父本的答案： c解析：

12、植物體細(xì)胞雜交可以用兩種不同的植物細(xì)胞，從而可克服生殖隔離的限制，植物體細(xì)胞雜交的過程，實際上是不同植物體細(xì)胞的原生質(zhì)體融合的過程。紫茉莉枝葉的性狀的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳，兩個不同品種的紫茉莉雜交，正交、反交所得f1 的表現(xiàn)型應(yīng)與母本一致，f1的遺傳物質(zhì)來自母本的多于來自父本的，因為受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自母本。故c 錯誤。（ 09 浙江卷） 2用動、植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是a都需用 co2 培養(yǎng)箱b都須用液體培養(yǎng)基- 5 -名校名 推薦c都要在無菌條件下進(jìn)行d都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性答案： c解析 ：動、植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)都要在無菌條件下進(jìn)行，動物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)用液體培養(yǎng)基，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，植物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)不一定用液體培養(yǎng)基，能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。故c 正確?！久麕燑c撥】1 細(xì)胞工程與基因工程的關(guān)系兩者的相同點是兩者均發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變，產(chǎn)生了可遺傳的變異，二者都能打破物種界限，實現(xiàn)了物種間魄基因重組。兩者的不同點是兩者的操作水平不