1、第40课时植物细胞工程1细胞工程是按照人们的意愿通过某种工程手段改变细胞内遗传物质或获得细胞产品的综合科学技术。(1)科学家从红豆杉的体细胞中分离出具有独特抗肿瘤的物质紫杉醇。由于全世界每年紫杉醇的需求量是4 000 kg，但全世界紫杉醇的产量是250 kg，供求严重失衡，导致一些地区红豆杉资源遭到严重破坏。现在可以采用植物组织培养技术解决这一问题。植物组织培养依据的原理是_。在得到红豆杉的_后，经过消毒就可以在培养基上进行培养。人工合成的培养基中除水、蔗糖、维生素、有机添加物外，_是其生长必需的，_是植物细胞脱分化及再分化不能缺少的调节物质。从该生产的目的看，得到_就可以提取紫杉醇。(2)德
2、国科学家豪森是2008年生理学或医学奖获奖者之一。他的研究证实宫颈癌和人乳头状瘤病毒(HPV)之间存在联系，为宫颈癌疫苗的研制奠定了基础。现在宫颈癌疫苗已经开发出来，使宫颈癌成为人类可以预防和根除的第一种恶性肿瘤。理论上讲，将纯化的HPV在_中培养、增殖。收获病毒后用灭活剂杀死，但要确保灭活HPV的_不被破坏，并且能被人的免疫细胞识别。这样就能得到预防宫颈癌的疫苗了。HPV疫苗的作用是使一部分淋巴细胞在反应阶段形成_，当_病毒再次入侵时，机体能产生更强的特异性免疫反应，包括_。2(2010课标全国理综，38)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
3、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，促进愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是_(脱落酸、2,4D)。(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
4、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。3人工种子的培育过程如下图所示，请回答下列问题：(1)人工种子依据的原理是_，经过_技术培育而成的。(2)包埋胚状体的胶质可以看作是种子的哪部分结构？_。(3)某二倍体植物基因型有DdTt，利用这种生物技术采用花药离体培养的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工种子，这种种子萌发形成的个体为_，基因型为_。(4)如果外植体为植物的茎尖，通过的处理可使细胞彼此分离，可加入下列哪种试剂。()A15%的盐酸B淀粉酶C果胶酶
5、D胰蛋白酶(5)表示脱分化过程，其实质是_；表示再分化的过程，其实质是_。(6)从上面所述胚状体的类型分析，人工种子萌发长成的植株是否可育？_。4根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题。(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株？为什么？_。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是_，依据的原理是_，其中过程称为_，与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_，过程相当于_，过程涉及的分裂方式为_。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄马铃薯”属于_倍体植株。(4)随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。柴油树种子含有的
6、柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到_过程即可(填字母编号)。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于_(填字母编号)。(6)人工种子又称合成种子或种子类似物，它是20世纪生物技术在农业上的应用之一。由发育到_过程(填字母编号)的结构包裹上_可制备人工种子。5植物甲、乙是两种濒危药用植物(二倍体)。请按要求回答问题：(1)以植物甲、乙的茎尖和叶片为材料，通过组织培养获得了再生植株，解决了自然繁殖率低的问题。这表明植物细胞具有_。由叶片等材料形成的愈伤组织的形态结构特点是_。(2)
7、图1和图2分别是植物甲、乙的萌发花粉粒和未受精胚珠的示意图。在分离珠被细胞的原生质体时，通常使用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁，其原理是利用了酶的_。如果将图1中的1个精子与图2中的1个_细胞或2个_融合，可培育出三倍体植株。用适当浓度的秋水仙素处理该三倍体植株的幼苗，可能获得药用成分较高的六倍体植株。秋水仙素的作用机理是_。6“白菜甘蓝”是科学家用植物细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长周期短，耐热性强和易储存等优点。下图是“白菜甘蓝”培育过程示意图，请完成下列有关问题：(1)由杂种细胞D培育成“白菜甘蓝”植株，采用的技术手段是_。该过程说明植物细胞具有_。(2)要制备“白菜甘蓝”的人
8、工种子，要在e步骤选取具有生根发芽能力的_(结构)，包裹上人造种皮制得。(3)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是_，融合依据的原理是_。(4)要获得上图中白菜和甘蓝的原生质体，首先需要分别除去白菜和甘蓝细胞的细胞壁。现提供以下材料和用具：紫色洋葱磷片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等。请你从中选择合适的材料，完成下面检验是否已除去细胞壁实验的方法步骤，并预测和解释实验结果。主要实验步骤：选取适宜浓度的蔗糖溶液，加入适量纤维素酶和果胶酶配制成细胞壁分解液。其中选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是：适宜浓度的蔗糖溶液_。检验细胞壁分解液除去细胞壁
9、。第一步：用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶放在载玻片中央，滴加适量细胞壁分解液，制成临时装片，得到实验组装片。第二步：_。第三步：_。结果预测和解释：_。7如图为A、B不同物种间体细胞杂交示意图，请回答下列问题：(1)去除细胞壁而不损伤细胞可用_、_处理。在用促融剂处理时，使用的促融剂主要有_。(2)融合细胞中可能包括_种类型，其中杂种细胞的遗传物质组成是_。(3)由杂种细胞经人工诱导培养，经_分裂增加细胞数目并不断分化。逐渐发育成C植株。该植株的性状与D亲本植物的性状区别是_。(4)整个培养过程应用了细胞工程的_和_两大技术，这种培育杂种植株的意义是_。答案 1(1)植物细胞的全能性离体组织、
10、细胞或外植体矿质元素或无机盐植物激素愈伤组织(2)哺乳动物或人的活细胞抗原决定簇记忆细胞HPV体液免疫和细胞免疫2(1)遗传特性快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4D(4)逐渐下降先增加后下降不能(5)降低3(1)植物细胞的全能性植物组织培养(2)种皮及提供营养的胚乳或子叶(3)单倍体DT、Dt、dT、dt(4)C(5)使细胞恢复分裂基因的选择性表达，导致了细胞形态、结构和功能的改变(6)若是由花粉(或三倍体植物的营养器官)发育而来的则不可育，若是由茎尖、根尖等营养器官发育而来的则可育4(1)不能，不同种的植物存在生殖隔离(2)植物组织培养细胞的全能性原生质体融合高尔基体脱分化有丝
11、分裂(3)六(4)e(5)(6)f人工种皮5(1)全能性排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞(2)专一性珠被极核抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成6(1)植物组织培养全能性(2)胚状体(3)聚乙二醇(PEG)细胞膜的流动性(4)可防止原生质体过度吸水涨破(保持原生质体正常的形态)第二步：用适宜浓度的蔗糖溶液代替细胞壁分解液，其他操作同第一步，得到对照组装片第三步：在显微镜下观察比较实验组和对照组装片洋葱细胞的形态结果预测和解释：实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形，表明细胞壁已被分解；对照组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形，表明细胞壁未被分解7(1)纤维素酶果胶酶PEG(或聚乙二醇)(2)3A和B植物的遗传物质(3)有丝具有A和B两种植物的性状(4)体细胞杂交植物组织培养克服生物远缘杂交不亲和的障碍