2．1 植物细胞工程
2．1.1 植物细胞工程的基本技术
目标导航 1.以胡萝卜的组织培养为例，简述植物组织培养技术的原理和过程。2.结合教材图2－5，描述植物体细胞杂交技术的原理和过程。
一、细胞工程和细胞的全能性(阅读P32－34)
1．细胞工程的含义
2.
(1)定义：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。
(2)植物细胞全能性实现的条件：离体、提供适宜的营养条件和激素。
(3)影响全能性表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。
二、植物组织培养(阅读P34－36)
1．理论基础：植物细胞的全能性。
2．前提：离体的植物器官、组织、细胞。
3．条件：无菌和人工控制条件下、人工配制的培养基上、适宜的营养条件。
4．结果：诱导产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整植株。
5．胡萝卜的组织培养过程
三、植物体细胞杂交技术(阅读P36－37)
1．概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
2．过程
(1)去壁：用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，获得原生质体。
(2)诱导原生质体融合的方法
①物理法：离心、振动、电激等。
②化学法：用聚乙二醇(PEG)诱导。
3．意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
判断正误：
(1)细胞工程是通过分子水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞
产品的一门综合科学技术。( )
(2)在理论上，生物的每个细胞都具有发育成完整植株的潜力。( )
(3)细胞全能性的大小依次是：受精卵>生殖细胞>体细胞。( )
(4)植物的种子能发育成完整的植株，体现了细胞的全能性。( )
(5)植物组织培养的理论基础是基因的选择性表达。( )
(6)离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程属于脱分化。( )
(7)植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。( )
(8)人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇处理)。
( )
答案
(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√
(8)√
一、植物组织培养技术
1．植物细胞的全能性
(1)原因：分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因。
(2)体现：在适合条件(如离体状态等)下，有些分化的细胞能恢复分裂、重新分化并发育成完整的新个体。
(3)全能性大小比较：①受精卵(全能性最高)＞卵细胞(也具有较高的潜在全能性)＞体细胞(全能性较低)。②未分化或分化程度低的细胞＞分化程度高的体细胞。③植物细胞＞动物细胞；增殖的细胞＞不增殖的细胞。④随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐减小。
2．植物组织培养的过程
外植体(离体的植物器官、组织或细胞)――→脱分化
愈伤组织――→再分化根、芽―→植物体。
(1)灭菌：①所有的实验用具严格灭菌。②接种过程严格的无菌操作。
(2)严格控制光照：在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化再生的阶段一定要有光照。因为愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化，产生愈伤组织，若有光照则容易分化产生维管组织，不利于产生大量的愈伤组织。
(3)植物激素在植物组织培养中的应用
1．请比较基因工程和细胞工程的概念，总结二者的不同。
答案 (1)操作水平：基因工程是分子水平的操作，细胞工程是细胞水平或细胞器水平的操作。 (2)目的：基因工程的目的是创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品，细胞工程的目的是按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。
2．理论上每种活细胞都具有全能性，请分析细胞具有全能性的原因。
答案 活细胞都具有发育成该物种个体所需的全套遗传物质。
3．为什么在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性？
答案 在特定的时间和空间条件下，细胞内的基因进行选择性表达。
4．结合胡萝卜的组织培养实验，思考下列问题：
(1)在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？ 答案 避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。
(2)为什么切取胡萝卜根的形成层？其他部分也能培养成小植株吗？ 答案 胡萝卜根的形成层容易诱导形成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。
(3)诱导愈伤组织的过程中是否都应避光培养？
答案 不一定。用不同植物或同一植物不同部位的组织细胞，诱导出愈伤组织所需的条件不一定相同。
(4)若培养物取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中是否会含有叶绿体？ 答案 培养物经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞，愈伤组织中不含有叶绿体。
1．下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程，相关叙述中正确的是( )
四倍体兰花叶片――→①愈伤组织――→②胚状体――→③植株
A ．②和③阶段会发生减数分裂
B ．①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素
C ．①阶段有细胞增殖但无细胞分化
D．此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体
问题导析(1)图中①是脱分化，②、③是再分化。②和③阶段会发生有丝分裂。
(2)①阶段和③阶段都需生长素和细胞分裂素，只是二者比例不同。
(3)此兰花的花药离体培养所得植株为单倍体。
答案 C
一题多变
判断正误：
(1)植物体的细胞发育成完整个体才体现了全能性。( )
(2)高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性。( )
(3)植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同。( )
(4)紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性。( )
答案(1)√(2)√(3)×(4)×
二、植物体细胞杂交技术
1．植物体细胞杂交有关知识点
(1)原生质体融合的原理是细胞膜具有流动性。
(2)植物细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁。
(3)与传统有性杂交相比，其优越性的表现
①克服植物远缘杂交不亲合的障碍，打破了物种之间的生殖隔离。②扩大遗传重组的范围。
(4)体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。若一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。
1．去除植物细胞壁为什么要用纤维素酶和果胶酶？
答案因为植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶；酶具有专一性，纤维素酶和果胶酶能够催化分解细胞壁，而对细胞膜没有破坏作用。
2．体细胞融合成功后培养基中共有5种细胞类型(A、B、AA、BB、AB)，其中融合细胞类型有3种，而真正符合要求的是AB，因此要对融合细胞进行筛选。
3．植物体细胞杂交技术属于无性生殖还是有性生殖？属于哪种变异类型？为什么说杂种植株具有两个亲本的遗传性状？
答案植物体细胞杂交技术没有生殖细胞的形成和结合，应属于无性生殖；变异类型应是染色体数目的变异；由于含有两个亲本的遗传物质，因此具有两个亲本的遗传性状。
4．培育新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传定律？为什么？
答案不遵循。只有在有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定律，而体细胞杂交没有此过程。
5．回答下列关于植物体细胞杂交产生的“白菜—甘蓝”的相关问题：
(1)用传统的方法可否产生？
(2)“白菜—甘蓝”为什么能表现出两种植物的遗传性状？
(3)融合成的杂种细胞内染色体组成有何特点？
答案(1)不能，因为不同物种之间存在生殖隔离。
(2)体细胞杂交培育而成的“白菜—甘蓝”具有两个亲本的遗传物质，因此能表现出两种植物的遗传性状。
(3)植物体细胞杂交后，染色体组数是两个物种的总和，形成异源多倍体。因为细胞内每条染色体仍然有其同源染色体，因此从理论上讲均是可育的，但育性会降低。
6．区分植物组织培养与植物体细胞杂交的两种方法
(1)看后代
①植物组织培养是利用单一亲本的组织或细胞，经培养使之增殖、分化成为一个完整植株，为无性生殖过程，因此其后代一般均能保持该亲本的遗传特性。
②植物体细胞杂交的本质是将两种不同来源的原生质体，在人为条件下进行诱导融合。由于植物细胞具有全能性，融合之后的杂种细胞可以再生出具有双亲性状的杂种植株。
(2)看关系：杂种细胞需经植物组织培养才能发育为具有双亲遗传特性的杂种植株，否则将无任何意义，因此，植物组织培养是植物体细胞杂交的基础。
2．利用体细胞杂交技术获得了“番茄—马铃薯”杂种植株，实验过程如图所示，遗憾的是该杂种植株并非是想象中的地上长番茄、地下结马铃薯的“超级作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用到原生质体融合和__________________________技术，该技术的理论基础是_________________________________________。
(2)图中①步骤所示植物细胞用__________________除去细胞壁，分离出有活力的原生质体。
(3)图中②过程细胞两两融合时，可出现________种融合细胞，要促进杂种细胞分裂生长，培养基中应有________和________两类激素。
(4)由杂种细胞培育成试管苗，需要经过细胞的④________和⑤________过程。其中⑤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。
(5)利用马铃薯和番茄的______________得到单倍体植株，然后取单倍体植株细胞进行体细胞杂交，再用________处理之后也可得到可育的“番茄—马铃薯”杂种植株。
问题导析(1)植物体细胞杂交要应用植物组织培养技术才能得到杂种植株，其理论基础是植物细胞的全能性。
(2)细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此用纤维素酶和果胶酶可以特异性地去除细胞壁。
(3)甲、乙两种细胞融合时，可能会出现三种情况：甲、甲融合，乙、乙融合，甲、乙融合，其中甲、乙融合类型的细胞才是最终需要的杂种细胞；植物组织培养过程中需要的激素主要有两种：生长素和细胞分裂素。
(4)杂种细胞经脱分化和再分化过程形成完整植株，愈伤组织再分化成幼苗时需要光照合成叶绿素以进行光合作用。
(5)利用花药离体培养得到的二倍体的单倍体植株一般不可育，需用秋水仙素处理使染色体加倍才可育。
答案(1)植物组织培养植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶酶(3)3 细胞分裂素生长素(4)脱分化再分化叶绿体(5)花药离体培养秋水仙素
一题多变
依据上图判断：
(1)植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍。( )
(2)杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性。( )
(3)尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养。( )
(4)若A的基因型为Rr，B的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy。( )
(5)杂种细胞形成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，在此过程中活跃的细胞器是核糖体。( )
答案(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×
1．如图为植物组织培养过程，有关说法不正确的是( )
A．B试管中细胞全能性最高
B．D试管中培育出的个体都是纯合子
C．A→B的过程不需要光照
D．A→D的细胞分裂都是有丝分裂
答案 B
解析试管中的试管苗来源相同，都是通过植物组织培养培育而成的，植株的基因型相同，但不一定是纯合子。
2．下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是( )
A．植物体只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能
B．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同
C．植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础
D．高度分化的植物细胞随时可能表现出全能性
答案 C
解析植物细胞的全能性是指高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植物体的潜能，实际上只要植物细胞含有本物种生长发育的全套基因就应具有全能性，如配子；植物体内所有体细胞均来源于同一受精卵的有丝分裂，遗传物质应相同。高度分化的植物细胞只有处于离体
状态时才有可能表现出全能性。
3．植株甲是二倍体水稻，利用植株甲获得了植株乙，而后利用植株甲和乙又获得
植株丙和丁。培养过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．用秋水仙素处理植株甲的雌蕊柱头可获得植株乙
B．植株丙与植株丁的体细胞中染色体组的数目相同
C．植株丁的花药离体培养可得到植株丙
D．获得植株丙和植株丁的过程都属于有性生殖
答案 C
解析用秋水仙素处理植株甲萌发的种子或幼苗可得到植株乙；图示丙植株体细胞中染色体组数应为3，而丁植株体细胞中染色体组数应为6；获得植株丙为有性生殖，获得植株丁的过程为无性生殖。
4．科学家利用细胞工程培育了“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。
答案(1)细胞的全能性基因选择性表达(2)单(3)①长势相似的普通“白菜—甘蓝”
②昆虫幼虫
③甲、乙植株上昆虫幼虫均正常生活甲植株上昆虫幼虫死亡，乙植株上昆虫幼虫正常生活(②、③其他答案合理即可)
解析(1)D→F的过程说明细胞具有全能性，杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果。(2)凡是由未受精的配子发育而成的个体都是单倍体。(3)应注意实验设计的对照原则、等量原则及单一变量原则。
基础巩固
1．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件一般是不需要的( )
A．消毒灭菌 B．适宜的温度
C．充足的光照 D．适宜的养料和激素
答案 C
解析由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此一般不需要光照。
2．生物体内细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，这是因为( ) A．细胞丧失了全能性
B．基因的选择性表达
C．不同的细胞内基因不完全相同
D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
答案 B
解析生物体内的细胞表现不出全能性，是因为发生了基因的选择性表达而分化为不同的组织和器官。
3．下列属于组织培养的是( )
A．花粉培养成单倍体植株
B．植物的枝条插到土里发育成新的个体
C．根尖分生区发育成成熟区
D．未受精的卵发育成个体
答案 A
解析B项不是在无菌和人工控制条件下发育的，是在正常环境下，所以仍属自然发育过程。C项是通过细胞的分化形成组织的过程。D项中未受精的卵发育成个体在自然条件下也可发生，属于有性生殖中的孤雌生殖。
4．植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是( )
①体细胞全能性②离体植物器官、组织或细胞③根、芽④生长素和细胞分裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体
A．①、②⑦⑥⑧③⑨、④ B．①、②⑧⑥⑦③⑨、④
C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D．①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤
答案 B
解析植物组织培养的原理是细胞的全能性；培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化得到根、芽，由根、芽分化成植物体；所用激素是生长素和细胞分裂素。
5．植物体细胞杂交尚未解决的问题有( )
A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．将杂种细胞培育成植株
C．让杂种植物按照人们的需要表现亲代的优良性状
D．尚未培育出属间杂种植物
答案 C
解析目前植物体细胞杂交产生的杂种植株并没有完全表现出人们所需要的性状。
6．植物体细胞融合完成的标志是( )
A．形成新的细胞壁 B．细胞质发生融合
C．细胞核发生融合D．细胞膜发生融合
答案 A
解析植物体细胞融合的过程既有细胞膜、细胞质的融合，又有细胞核的融合。植物细胞最外层为细胞壁，融合前应去掉细胞壁，融合完成的标志是再生出新的细胞壁。
7．下图所示为植物体细胞杂交技术的过程，下列相关叙述错误的是( )
A．A细胞和B细胞诱导融合前要先去除细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶处理
B．从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，常用离心、振动、电激或聚乙二醇(PEG)诱导融合C．A细胞和B细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁
D．植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞
答案 D
解析植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此细胞融合前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；诱导植物细胞融合时常用物理法或化学法；融合完成的标志是再生出新的细胞壁；植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株。
巩固提升
8．下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是( )
A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达
C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高
D．植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性
答案 C
解析卵细胞是高度分化的细胞，并不是未分化的细胞。
9．下图表示基因型为AaBb的水稻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的培育过程。下列相关叙述错误的是( )
A．愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团
B．在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得水、无机盐和小分子的有机物等营养物质
C．为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素
D．试管苗可能出现的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb
答案 D
解析花粉是通过减数分裂形成的，其基因型为AB或Ab或aB或ab，由花粉发育而来的个体未经秋水仙素处理，是单倍体。
10．1858年，美国科学家斯图尔德应用植物组织培养技术，将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养，最终发育成完整的新植株(如右图)。下列关于这一科学事实叙述中，错误的是( )
①该实验证明了植物细胞具有全能性②此种生殖产生的后代有广泛的变异③韧皮部细
胞通过减数分裂增加数目④此种生殖产生的后代能保持亲本的性状
A．② B．②③ C．②④ D．③④
答案 B
解析体细胞组织培养属于无性生殖，其后代能保持亲本的性状，变异性小；体细胞不能进行减数分裂。
11．A种植物细胞(基因型为Aa)、B种植物细胞(基因型为Bb)去掉细胞壁后，诱导两种细胞的原生质体融合，形成单核的杂种细胞。则经过组织培养得到的杂种植株是( )
A．二倍体，基因型为AaBb
B．二倍体，基因型为AAaaBBbb
C．四倍体，基因型为AaBb
D．四倍体，基因型为AAaaBBbb
答案 C
解析杂种植株为四倍体，基因型为AaBb。
12．下图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是( )
A．植物体细胞杂交技术已经能使杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状
B．愈伤组织是由排列紧密的薄壁细胞组成
C．上述过程中包含了有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程
D．“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果
答案 D
解析植物体细胞杂交技术还不能使杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状；愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的；在“白菜—甘蓝”杂种植株幼苗的培育过程中有细胞的有丝分裂和细胞分化，但不进行减数分裂。
13．下图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：
(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是________________________________________________。A和B阶段主要进行的分裂方式是_________________________________________________，
B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞____________________________________等。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是_______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因____________的结果。
答案(1)无机物生长素(2)细胞的全能性有丝分裂分化(3)培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件(4)选择性表达
解析植物组织培养是用离体的植物组织、器官或细胞接种到经消毒灭菌的培养基中，培养基含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物，还有调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育成试管苗，脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织细胞经有丝分裂和分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。
14．据下图回答问题：
(1)过程①②是用________________处理细胞的细胞壁，后经③过程诱导原生质体融合，实际融合的过程中原生质体可能会形成____________种细胞团(只考虑两个细胞融合的情况)。
④是________________的过程，与此过程密切相关的细胞器主要是____________。
(2)在⑤过程培养中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入________________________________________________________________________。
同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程中必须保证________________________________________________________________________。
(3)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功)，得到的后代应含_____________________________________________条染色体，还必须用__________________来处理幼苗，才能得到可育的“番茄—马铃薯”植株，此时体细胞中含有________条染色体。
(4)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为________倍体。
答案(1)纤维素酶、果胶酶 3 再生出细胞壁高尔基体(2)植物激素无菌(3)(A ＋B)/2 秋水仙素A＋B (4)六
解析(1)分析题图可知，图中①②表示用酶解法去除细胞壁的过程，此过程中所用的酶是纤维素酶和果胶酶。③过程是人工诱导细胞融合的过程，如果只考虑两个细胞融合的情况，则会有“番茄—番茄”细胞、“番茄—马铃薯”细胞、“马铃薯—马铃薯”细胞三种细胞团；
④是融合后的原生质体重新生出细胞壁的过程，植物细胞中的高尔基体与细胞壁的形成关系密切。(2)植物组织培养过程中除提供必需的营养物质外，还需要提供一定配比的植物激素和无菌的环境。(3)由减数分裂和受精作用的知识可知，番茄和马铃薯如果杂交成功，则子代应包含(A＋B)/2条染色体，由于这些染色体中无同源染色体，因此只有通过秋水仙素诱导等方法使染色体加倍才可育，此时体细胞中染色体数为(A＋B)条。(4)二倍体番茄和四倍体马铃薯体细胞杂交得到的是异源六倍体。
走进高考
15．判断下列有关植物组织培养的叙述：
(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性(2012·江苏卷，22A)( )
(2)愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞(2011·江苏卷，16A)( )
(3)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株(2011·江苏卷，16B)( ) 答案(1)√(2)×(3)×
16．(2011·上海卷，22)下列关于植物组织培养的表述，错误的是( )
A．外植体可以来自于植物的任何细胞
B．培养应在无菌条件下进行
C．以花粉作为外植体可得到单倍体植株
D．不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同
答案 A
专题9——细胞分裂 第一课时 一、教学内容： 复习细胞分裂 二、教学目标 1．细胞周期（了解）、有丝分裂（综合应用）、无丝分裂（了解）、减数分裂（综合应用）2．细胞的分化、癌变与衰老（理解和掌握） 三、复习过程： 1．有丝分裂过程中，DNA含量、染色体数目的变化，（假定正常体细胞的细胞核 3．细胞分化在达到最大限度。 4．细胞癌变的原因：外因1 2 3 内因 四、典型例题
[例一] 下图表示有丝分裂过程中染色体的运动，图中曲线A表示染色体的着丝点与纺锤 体相应极之间的平均距离。请推断： ①有丝分裂后期开始在（） A. 5分钟 B. 10分钟 C. 0和10分钟之间 D. 十几分钟以后 ②上图曲线B代表（） A. 分裂中期染色体之间的距离。 B. 分裂中期中心粒之间的距离。 C. 分裂后期同源染色体之间的距离。 D. 分裂后期姐妹染色单体形成的两条染色体间距离。 例题二．如图表示有丝分裂的一个细胞 周期中，细胞核中染色体和DNA含量的 变化情况。请据图回答： (1)细胞核内DNA含量加倍发生在 ______________。 (2)最易辨认染色体形态和数目的时期是 _______________。 (3)代表染色体数目变化的图象是____________，其数目在各时期的变化规律是(用箭头和N的倍数表示)________________；代表DNA含量变化的图象是___________，其变化规律是(用箭头和N的倍数表示)__________________。 例三、下列关于减数分裂和有丝分裂共同点的描述，正确的是（） ①染色体复制一次②染色体和DNA均等分配③细胞质和核物质均等分配④同源染色体分开 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 例题四图4-14是同一种生物体内，有关细胞分裂的一组图像。 下列与此有关的几种说法中，不正确的是（） A．中心法则所表示的生命活动内容主要是在图⑤所示的时期进行的 B．可遗传的变异来源之一的基因重组的发生与图①有关而与图③无直接关系 C．在图②示细胞分裂方式，在其间期发生的基因突变传递给下一代的可能性要比图 ③所示的大得多 D.在雄性动物体内，同时具备上述5个图所示细胞分裂时期的器官是睾丸而不是肝脏 第二课时 一.选择题 1. 精原细胞的增殖方式（） A. 无丝分裂 B. 有丝分裂 C. 减数分裂 D. 有丝分裂和减数分裂
2017高中生物实验设计专题复习 1 实验设计的一般程序： 明确实验目的；分析实验原理；选择材料用具；设计实验步骤；预测实验结果； 观察收集数据；分析推理得出结论。 2 实验设计遵循的原则： ⑴单一变量原则 ? ①自变量与因变量 自变量是实验中由实验者操纵的因素或条件，而因变量是指由实验变量而引起的变化结果，二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。 例：关于“唾液淀粉酶水? 解淀粉”的实验中，“低温(冰块)、适温(37℃)、高温 (沸水)就是实验变量，而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。该实验旨在获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性(因变量)的因果关系。 ②无关变量与额外变量 无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。它们之间也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。例如：“唾液淀粉酶实验”中，除实验变量(温度)外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡，就会产生额外变量，影响实验的真实结果。实验变量，或称自变量，指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量，或称因变量，指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量，观察其对实验结果的影响。 强调：不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。 ⑵对照性原则? 对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。 ①空白对照 空白对照是指不做任何实验处理的对象组。如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只加了等量的蒸馏水，起空白对照。 ②条件对照 条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理作为对照意义的,或者说这种处理不是实验 假设所给定的实验变量意义的，或不是所要研究的处理因素。即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。例,“动物激素饲喂小动物”实验,其实验设计方案是：甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)；乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组)；丙组：不饲喂药剂(空白对照组)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照, 通过比较、对照,更能充分说明实验变量---甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。 ③自身对照 自身对照是指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,则是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。 ④相互对照 相互对照是指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。如“植物激素与向光性向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力。 ⑶等量原则 对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面： ①所用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。 ②所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。 ③所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。 ④所用处理方法要相同如：保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。
高三生物实验专题 理科综合下生物学科高考在纲对实验能力的要求： 1?能独立完成“生物知识和内容表”所列实验。包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。（教材基 础实验）。 2?具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。（验 证实验） 3?具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。（探究实验） 4?能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。（评价和修改） 近年来,生物高考试题中的实验及实验设计已成为一种稳定的重要题型,每年都作为大 题出现。有关实验方面的内容，是许多考生的弱点，应引起充分重视。这类题目有一定难度，学生在高考中得分率很低。但是万变不离其宗，要得高分，实验的复习，应该立足于对基本实验方法、实验技能、实验思维的强化和巩固着手，培养学生的实验分析、实验设计等实验能力。如何进行实验设计？ 一、实验设计的基本方法： （1）了解题目要求；（2）明确实验目的；（3）分析实验原理；（4）熟悉实验器材；（5）确定实验思路；（6）设计实验步骤；（7）预测实验结果；（8）得出实验结论。 二、如何运用基本方法分析实验题： ㈠了解题目要求题目给出了哪些条件？给出了什么样的材料用品？要求回答什么问题？ ㈡明确实验目的实验的最终目的是要解决什么问题？明确实验目的关键在明确题目中的实验是验证型还是探究型的。验证型实验有明确的结果，通过实验加以验证，结论往往只有一个；探究型实验的现象和结果是未知的或不确定的，结论也往往有多个。实验目的是解实验题的方向，原理阐述、步骤设计、结果预测、实验分析、实验结论等都需要围绕实验目的进行，否则无异于南辕北辙。实验的结论要和实验的目的相对应。验证性实验的结论也就是实验的目的。 ㈢分析实验原理 实验原理是实验中关键步骤的理论基础，要分析实验中用哪些基本科学理论知识（源于学习过的基本概念、原理和规律等）。为实验步骤的设计，实验结果的预测，分析实验得出结论提供科学的理论依据，也就是联系所学的理论知识，这样才能做到有理有据。 ㈣分析实验器材认真分析所提供的仪器、药品、试剂等，从中选出实验的必备条件。实验的器材也会给实验变量的确定和对照实验的设计以及实验步骤的设计提供启示。高考时，为让考生的试验设计及分析能有一定的范围，命题者往往通过给出实验用具来进行限制，同时，有些命题背景学生并不熟悉，命题者会通过给出实验用具加以提示。因此，分析实验用具往往是解题的突破口，可以让实验题的解答（尤其是实验步骤的描述）严密不丢分。解题时，可将实验用具可以分为三类：生物材料；一般用具和药剂；特殊用具或药剂。在分析实验用具的过程中，会使考生的实验设计逐渐清晰明了。 ㈤确定实验设计的思路根据实验的目的、原理而进行的思维过程，构建实验设计的基本框架，是实验设计的蓝图。 ㈥设计实验步骤 设计实验步骤要遵循实验设计的基本原则，要应用题目中所给的条件，并分析这些条件起什么作用和
阶段质量检测(二) 细胞工程 (时间:4５分钟,满分:10０分) 一、选择题(每小题3分,共45分) 1、下列生物工程技术中,不属于细胞工程得就是( ) A.通过试管动物大量繁殖优良动物 Ｂ.利用含有人胰岛素基因得大肠杆菌生产胰岛素 C.通过体细胞克隆技术培养出克隆羊 D、将某人得肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系 2。下列关于植物体细胞杂交技术得叙述,错误得就是( ) A.获得原生质体得过程需要用到纤维素酶与果胶酶 B.利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株 C.植物体细胞杂交过程就就是原生质体融合得过程 Ｄ。可根据细胞中染色体数目与形态得差异来鉴定杂种细胞 3.植物体细胞杂交制备原生质体与动物细胞培养配制一定浓度得细胞悬浮液,所需要得酶依次就是( ) Ａ.淀粉酶与磷脂酶 B.纤维素酶与胰蛋白酶 C.脂肪酶与二肽酶 Ｄ。过氧化氢酶与半乳糖苷酶 ４.下列有关单克隆抗体制备得叙述,正确得就是( ) A.先利用特定得抗原蛋白饲喂小鼠,再从小鼠脾脏中分离B淋巴细胞 B。为避免病毒感染,只能用聚乙二醇、电激等处理来诱导骨髓瘤细胞与已免疫得B淋巴细胞融合 Ｃ.体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清与抗生素 D.经过选择培养基初次筛选得杂交瘤细胞即可进行体内或体外培养 5。(全国高考)关于动物细胞培养与植物组织培养得叙述,错误得就是( ) A.动物细胞培养与植物组织培养所用培养基不同 Ｂ.动物细胞培养与植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶 C、烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖 D。动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖培养可用于植物脱除病毒 ６。细胞工程中,选择合适得生物材料就是成功得关键、下列选择不合理得就是( ) A、选择高度分化得动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞 Ｂ。选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物得成功率 Ｃ、选择一定大小得植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/262062732.html, 高中生物细胞分裂图像及曲线常见题型的解析 作者：蒋传凤 来源：《中学生理科应试》2017年第01期 细胞分裂是活细胞繁殖种类的过程，能够将一个细胞分解为母细胞和子细胞.其中将分裂前的细胞称为母细胞，将分裂后的细胞称为子细胞.细胞分裂的步骤由细胞核分裂及细胞质分裂两部分的内容组成，在核分裂过程中是母细胞将遗传物传递给子细胞的过程. 一、合理辨别细胞有丝分裂各时期图形及染色体行为 要想合理辨别细胞有丝分裂各时期图形及染色体的行为，第一，需要了解动植物细胞器的中心体.第二，明确动物细胞分裂的后末期现象及一个细胞分裂成两个细胞的过程，植物细胞在分裂末期由中央赤道板位置形成细胞板，并向周围进行扩展，促使一个细胞分裂成两个细胞.第三，合理绘制动植物细胞有丝分裂后期图像，首先，正确画染色体位置，确保着丝点靠近两级.其次，确保染色体形状、大小及颜色与上面所附着的基因相同.最后，大多数生物在细胞的每一级均有成对存在的同源染色体. 例1图1中表示动物细胞在有丝分裂的分裂期各种距离或长度随时间的变化规律曲线，叙述正确的是（A） A.曲线a代表两个中心体间的距离 B.曲线b代表姐妹染色单体共用的着丝点间的距离 C.曲线c代表染色体与细胞两级间的距离 D.曲线d代表染色体纺锤丝的长度 解析由于题中给出从有丝分裂的分裂期开始，两个中心体在前期分开，可用a曲线表示. 两个着丝点是从后期分开，距离从0开始增加，因此10分钟开始进入后期，用c曲线表示着丝点间的距离.同时兩套染色体向两极移动，所以d曲线表示着丝点距细胞两极的距离.附着在着丝点的纺锤丝从前期形成到末期消失，因此b代表纺锤丝的长度.本题的答案为A. 二、正确认识精子与卵细胞形成过程
高考生物实验设计题及答案 1．（16分）某研究性学习小组在同学拟对“低温是否会使物质的跨膜运输速率降低”这一问题进行探究，他们选择下列材料用具设计了相关实验。假如你是该研究小组的成员，请作出你的假设、完善实验方案并回答问题：（1）你的假设是：。 （2）实验方案： 材料用具：大烧杯、带刻度的长颈漏斗、玻璃纸、清水、适宜浓度的蔗糖溶液、冰块 实验步骤： ①取两个相同的带刻度的长颈漏斗，在漏斗口外密封上一层玻璃纸，将漏斗分别倒扣在两个相同的大烧杯中，并分别 编号为A、B。 ② 。 ③对A、B两组装置进行不同处理：A组放在室温条件下（25℃），B组 。 ④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录 。 （3）根据你的假设和设计的实验方案，预期的实验现象是 。 2.科学家通过研究发现：脱落后能抑制碗豆核酸、蛋白质的合成，促进叶片衰老。而细胞分裂素则抑制叶绿素、核酸和蛋白质 的降解，抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。 ①实验原理：叶片衰老最明显的特点是叶绿素逐渐丧失而失去绿色，离体叶片很快就会出现衰老的特点，因此，可通 过用细胞分裂来处理离体叶片，记录叶片失绿变黄所需的时间来证明。 ②实验步骤： 第一步：选取同种植物的相同叶片随机分成两组，分别标记为甲组、乙组。 第二步：在甲组叶片涂上一定浓度的细胞分裂素，乙组叶片。 第三步：记录甲、乙叶片失绿变黄所需的时间。 ③实验结果预测： 。 ④实验结论：。 3．（17分）大部分普通果蝇身体呈褐色(YY),具体纯合隐性基因的个体yy呈黄色.但是,即使是纯合的YY品系,如果用含有银盐的饲料饲养,长成的成体也为黄色.这种现象称为“表型模写”，是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。 （1）对果蝇基因组进行研究,应测序哪几条染色体______________________. （2）用15N对果蝇精原细胞的一个染色体上的DNA分子进行标记,在正常情况下,n个这样的精原细胞减数分裂形成的精子中,含15N的精子数为______________. （3）已知果蝇白眼为伴X隐性遗传,显性性状为红眼(A).现有一对亲本杂交,其子代中雄性全部为白眼,雌性全部为红眼,则这对亲本的基因型是____________. （4）从变异的类型看,“表型模写”属于________________,理由是_______________. （5）现有一只黄色果蝇,你如何判断它是否属于“表型模写”? ①请写出方法步骤： 第一步：。 第二步：。 第三步：。 ②结果预测及结论： 。 4.请将下列实验步骤及结果补充完整。 实验目的：验证有机磷杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的活性具有抑制作用。 材料用具：两个相同的甲图装置、适宜的放电装置、有机磷杀虫剂、任氏液（青蛙专用生理盐水）、培养皿等。 实验步骤： 第一步：将两个装置编号1、2，并分别将装置中青蛙的“神经一腓肠肌”标本放入盛有等量任氏液的两个培养皿中。 第二步：同时用电极分别刺激两个“神经—腓肠肌”标本的神经，指针都向左偏转，然后恢复。 第三步： 第四步： 实验结果：
高中生物探究性实验设计专题 一、背景叙述 高中生物实验分两种类型，验证性实验和探究性实验（包括研究性课题），由于后者更能体现探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力；更能体现科学态度、科学精神和创新意识，是高考中为高校选拔人才的较好材料，近年来一直被沿用。由于缺乏实验设计的有关理论知识，平时的练习也偏少，因此，遇到这类题型，就会感到茫然。为解决这一问题，现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的类型作一介绍，以期增加理论知识，提高分析问题和解决问题的能力之目的。 二、基本内容 探究性实验一般包括：课题、假设、设计实验、预期、完成实验、观察并记录结果（有时需收集数据）、分析结果（数据）并推导结论七个基本内容。 （一）提出课题 人们对事物作缜密观察以后，常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题，虽然任何人都能提出问题，但只有意义的问题才值得探讨，课题即为实验的题目，是实验要达到的具体目标，例如“蚯蚓如何借肌肉的收缩和舒张而移动身体？” （二）假设 科学方法的第三步是假设。假设，也称假说或猜测，指用来说明某种现象但未经证实的论题，也就是对所提出的问题所做出的参考答案。假设一般分为两个步骤：第一步，提出假设，即依据发现的事实材料或已知的科学原理，通过创造性思维，提出初步假定；第二步，做出预期(推断)，即依据提出的假设，进行推理，得出假定性的结论；例如，新编高中生物的“动物激素饲喂小动物的实验”，其假设是：“甲状腺激素对动物的生长发育有影响”；其预期结果是：“用适量的甲状腺激素饲喂蝌蚪，将促使蝌蚪的生长发育加速”。实验预期是较具体的推断。
细胞工程 考点一植物细胞工程1.细胞工程 (1)操作水平：细胞水平或细胞器水平。 (2)目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 2.植物细胞的全能性 (1)概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。 (2)原理：细胞内含有本物种的全部遗传信息。 (3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。 3.植物组织培养技术 (1)原理：植物细胞具有全能性。 (2)过程： 4.植物体细胞杂交技术 (1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 (2)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 (3)过程(4)意义：克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。 5.植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径 ①微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 ②作物脱毒技术：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。 ③人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。 (2)作物新品种的培育 ①单倍体育种 a.实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 b.流程：花药单倍体幼苗――――――――→ 秋水仙素诱导 染色体数目加倍 纯合子。 c.优点：后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。 ②突变体的利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 (3)细胞产物的工厂化生产 1.植物组织培养的关键 (1)条件：离体，一定营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。
生物实验设计 一. 教学内容 生物实验设计 二. 学习重点 了解有关高考生物实验设计的题型，一般的解题方法。 三. 学习过程 （一）考试说明 要求考生能掌握《教学大纲》中规定的实验，包括了解实验目的、实验原理和实验步骤，会控制实验条件和使用实验仪器，会观察和分析实验现象，解释实验结果（数据），并得出实验结论；能够根据要求设计简单的实验方案。 所谓设计型实验题，就是题目要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验现象，主要考查学生是否理解实验原理和学会分析实验结果，是否具有在不同情况下迁移知识的能力。 （二）生物高考实验设计基本题型 1. 续写实验步骤的题型 这类题目的题干中已经提供了比较多的信息，基本上划定了答题的模式，目的明确，前面的方法步骤等信息已为续答作了铺垫，只要明确题目中的实验变量和反应变量，然后设计对照组，再根据有关原理分析，一般就能比较正确地写出答案。 2. 评价和纠正给定的实验步骤的题型 试题中既有合理成分，又有不合理成分，干扰因素较多，要求在吸取原有设计的合理成分的基础上，提出自己的实验设计思路。这表面上是考查对实验设计的分析与评价能力，实质上是全面检测设计生物学实验方案的能力，同时还考查考生的科学态度和科学精神方面的水准。 3. 独立设计实验方案的题型 这类题型是与研究性学习相配套的，要求学生要具有严谨的科学态度，对实验过程有所体验，考查的过程性要求主要体现在课题的选择及理由阐述、研究方法的理解和运用、研究成果的类型选择等。题目有一定的开放性，便于考生发挥个性特长。 （三）生物实验设计题应对策略 1. 生物高考实验设计的三种题型虽然在形式上有一定的差异，但在答题中却有共同点，先要认真研究课题，找出其中的实验变量和反应变量，其次是构思实验变量的控制方法和实验结果的捕获手段，最后再选择适宜的实验材料，在注意实验步骤关联性的前提下表达实验的方法步骤。在实验方法和步骤设计中最重要的是把握好变量控制。 2. 重视课本实验的复习。考试说明明确提出了，要求“理解所学实验的实验内容，包括实验原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技术”。这一要求，在2003年高考中也得到了体现，如第33题，考查的就是对课本实验的理解。 3. 挖掘课本知识点中所蕴含的实验因素。生物学的每一个知识结论都是在观察、实验的基础上得出的，都包含培养实验能力的基点，在平时的复习中要注意多挖掘知识结论中所蕴含的科学思想和方法。例：生长素的发现过程中，涉及生长素产生的部位、感光的部位、反应
实验设计题解题技巧 实验设计题的能力要求高，难度较大，学生往往感到比较困难。从解题技巧的角度来看，总体上可以分以下几步进行： (1)明确实验目的→(2)分析实验原理→(3)找准实验中的变量→(4)设计实验步骤→(5)预期结果与分析→(6)得出实验结论。 （一）明确实验目的 1.确定实验类型 根据实验目的的不同，可把实验分为验证性实验和探究性实验两大类型。验证性实验是已知原理，现象和结论的前提下，通过具体的实验来证明相应的生物学现象的实验方法。探究性实验是在不明实验结论的情况下，用己有的实验条件，通过控制实验变量来探究研究对象的未知属性，以及与其他因素的关系，依据实验现象推测出结论的实验方法。 例如：为了验证甲状腺激素的生理作用，以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。验证性实验在题干中往往会出现“验证”或“证明”等字样。探究性实验的题干中往往会出现“探究”字样。 2.明确实验目的 无论是探究性还是验证性实验，题目都会告诉我们要做什么，即要你探究什么或验证什么，这就是实验目的。解题时，一定要明确实验目的，也就是要明确该实验是要验证什么生物学事实或现象，或探究什么未知属性以及与其他因素的关系。 例如：为了探究光的有无对植物根吸收矿质元素的影响，请根据所给材料和用品设计实验。可能用到的主要材料和商品；缺N的“完全培养液”，适宜浓度的NaNO3溶液，测定溶液中离子含量的有关器材，生长状况一致的蕃茄幼苗。本实验的目的是？ （二）分析实验原理 弄清题目让我们做什么（也就是弄清实验目的）后，接着就要想做这件事的理论基础是什么，即实验原理。实验原理有的包含在实验题干的叙述中，有的需要联系课本中的生物学理论知识提取出相关的实验原理，也就是说书本知识是我们做题的依据和支撑。实验原理是选择实验材料、药品，设计实验步骤和预期实验结果的
2020年高考专题-细胞细胞分裂及其变异 一、选择题 1.如图表示人的细胞周期中周期蛋白表达量的变化，细胞分裂间期包括DNA复制前期、DNA复制期和DNA 复制后期，下列相关说法正确的是() A.周期蛋白A的主要作用是调控DNA分子复制 B.细胞周期蛋白在分裂间期结束时基本都被降解，在下一 个细胞周期会重新合成 C.细胞周期蛋白可参与中心体的构成 D.细胞周期蛋白的合成只与原癌基因有关 2.细胞分裂间期依次划分为G1、S和G2期。研究者将处于 不同时期的细胞进行融合，实验结果如图所示。其中灰色 的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断不合理的是() A.引发中心体复制的物质持续存在到G2期 B.中心体和DNA复制可能同时进行 C.S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质 D.中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕 3.下面是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核 DNA分子(b)数目的柱形统计图。下列对该图的分析正 确的是() A.①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制 B.③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板 C.①→②表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目 不变 D.②→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也 随之减半 4.如图是植物细胞有丝分裂过程中不同时期染色体和DNA变化曲线图及细胞分裂图像，下列相关叙述中正确的是() A.图乙含有两个染色体组 B.图乙所示细胞对应图甲中DE段 C.图甲中实线表示染色体的数量变化 D.DNA分子和染色体数目的加倍均发生在AB段时期 5.图a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意 图，下列有关描述正确的是() A.a图表示植物细胞有丝分裂中期 B.b图表示人的红细胞分裂的某个阶段 C.c图细胞可能来自d图所示细胞 D.d图细胞中含有8条染色体 6.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列叙述正确 的是() A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等 B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等 C.观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体 D.细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程 7.图甲为一个精原细胞中两对等位基因和染色体的关系示意图，图乙为减数分裂产生的四种配子示意图(不考虑基因突变)。下列有关分析正确的是() A.若未发生交叉互换，则该精原细胞只产生①②两个精子 B.若发生交叉互换，则该精原细胞只产生③④两种精子 C.若发生交叉互换，则该精原细胞产生①②③④四种精子 D.若发生交叉互换，则该生物体产生的精子中，③④类型的
高中生物实验设计专题 一、高考生物实验考试大纲 （1）能独立完成所列生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。 （2）具备验证简单生物学事实的能力，并对实验现象和结果进行解释、分析和处理。 （3）具备对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。 （4）能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。 二、生物实验设计的科学性分析 实验能力是“教学大纲”要求学生掌握的一项基本能力。就是能使用恰当的方法验证简单的生物学事实，并对结果进行解释和分析。此能力要求包括两方面的内容：一是能够设计简单的实验，验证简单的生物学事实；二是能对实验现象、实验结果作出正确的解释和分析。 实验能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力（设计和完成实验的能力）。此能力要求也包括两方面的内容：一是独立实验的能力（大纲规定学生实验和教师演示实验），即理解实验原理、目的、要求、材料、用具；掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理；观察现象、分析数据、得出结论；常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。用理、化、生三科实验中所学的知识去解决实际问题。实验所占比分为30%（基本不变，也可能在25%左右）。 实验设计是较高的能力要求，除要具备一定的知识基础外，还需要具有一定的创造能力。所设计的实验是建立在科学的基础上的，还应具有一定的观察和发现问题的能力。要提高这方面的能力，必须改变过去“背实验”的方法，亲自动手做实验，熟悉实验的操作步骤，弄清实验的原理，能运用所学知识对实验现象进行分析，以此来验证或探究某一结论。只有这样，才能促进实验能力的提高，促进科学思维的形成和发展，才能真正对实验的知识、内容进行举一反三。 1．实验设计的基本内容 1.1 实验名称是关于一个什么内容的实验。 1.2 实验目的要探究或者验证的某一事实。 1.3 实验原理进行实验依据的科学道理。 1.4 实验对象进行实验的主要对象。 1.5 实验条件根据实验原理确定仪器和设备；要细心思考实验的全过程。 1.6 实验方法与步骤实验采用的方法及必需（最佳）操作程序。每一步骤都必须是科学的；能急时对仪器、步骤进行有效矫正。 1.7 实验测量与记录对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。 1.8 实验结果预测及分析能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。 1.9 实验结论对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。 2．实验设计的基本原则 2.1 科学性原则 所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。如：淀粉酶水解淀粉的顺序问题。 2.2 单一变量原则 （1）变量：或称因子，是指实验过程中所被操作的特定因素或条件。按性质不同，通常可分为两类：
阶段质量检测(二) 细胞工程 (时间:45分钟,满分:100分) 一、选择题(每小题3分,共45分) 1.下列生物工程技术中,不属于细胞工程得就是( ) A.通过试管动物大量繁殖优良动物 B.利用含有人胰岛素基因得大肠杆菌生产胰岛素 C.通过体细胞克隆技术培养出克隆羊 D.将某人得肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系 2.下列关于植物体细胞杂交技术得叙述,错误得就是( ) A.获得原生质体得过程需要用到纤维素酶与果胶酶 B.利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株 C.植物体细胞杂交过程就就是原生质体融合得过程 D.可根据细胞中染色体数目与形态得差异来鉴定杂种细胞 3.植物体细胞杂交制备原生质体与动物细胞培养配制一定浓度得细胞悬浮液,所需要得酶依次就是( ) A.淀粉酶与磷脂酶 B.纤维素酶与胰蛋白酶 C.脂肪酶与二肽酶 D.过氧化氢酶与半乳糖苷酶 4.下列有关单克隆抗体制备得叙述,正确得就是( ) A.先利用特定得抗原蛋白饲喂小鼠,再从小鼠脾脏中分离B淋巴细胞 B.为避免病毒感染,只能用聚乙二醇、电激等处理来诱导骨髓瘤细胞与已免疫得B淋巴细胞融合 C.体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清与抗生素 D.经过选择培养基初次筛选得杂交瘤细胞即可进行体内或体外培养 5.(全国高考)关于动物细胞培养与植物组织培养得叙述,错误得就是( ) A.动物细胞培养与植物组织培养所用培养基不同 B.动物细胞培养与植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶 C.烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖 D.动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖培养可用于植物脱除病毒 6.细胞工程中,选择合适得生物材料就是成功得关键。下列选择不合理得就是( ) A.选择高度分化得动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞 B.选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物得成功率 C.选择一定大小得植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
高一生物探究性实验专题 一、背景叙述 高中生物实验分两种类型，验证性实验和探究性实验，由于后者更能体现探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力；更能体现科学态度、科学精神和创新意识，每次考试都有相当比重。由于探究实验知识教材中并没有系统的整理，使同学们在做这方面题时感到无所是从。为解决这一问题，现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的类型作一介绍，以期增加理论知识，提高分析问题和解决问题的能力之目的。 二、高一生物必修一分子与细胞中所涉及的实验 实验1使用高倍显微镜观察几种细胞 实验2检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 实验3观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验4体验制备细胞膜的方法 实验5用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 实验6比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验7绿叶中色素的提取和分离 实验8细胞大小与物质运输的关系 探究1植物细胞的吸水和失水 探究2影响酶活性的条件 探究3探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究4环境因素对光合作用强度的影响 三、探究实验的基本内容 探究性实验一般包括：提出问题、作出假设、设计实验、进行实验并观察并记录结果（有时需收集数据）、分析结果得出结论和表达和交流六个基本内容。 （一）提出问题 人们对事物作缜密观察以后，常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题，虽然任何人都能提出问题，但只有意义的问题才值得探讨，问题即为实验的题目，是实验要达到的具体目标，例如“探究植物细胞在什么条件下吸水和失水”“探究影响酶活性的条件”“酵母菌在有氧还是无氧条件下产生酒精”“光照强度对光合作用的影响” （二）作出假设 根据已有的知识和经验，对提出的问题作出尝试性的回答，也就是作出假设。假设一般分为两个步骤：第一步，提出假设；第二步，做出预期(推断)。一个问题常有多个可能的答案，但通常只有一个是正确的。因此，假设是对还是错，还需要加以验证，即依据假设或预期，设计实验方案，进行实验验证。 （三）设计实验 A、实验原则： 1、单一变量原则 实验过程中可以变化的因素称为变量。按性质不同，通常可分为三类：自变量、因变量和无关变量 自变量，指实验中人为改变的变量。因变量，指实验中随着自变量的变化而引起的变化和结果。通常，自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如，在“温度对酶活性”的实验中，所给定的低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水浴)就是实验变量。而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的活
2019-2020年高考生物二轮复习之细胞分裂教学案 一、教学内容： 复习细胞分裂 二、教学目标 1．细胞周期（了解） 2．有丝分裂（综合应用） 3．无丝分裂（了解） 4．减数分裂（综合应用） 5．细胞的分化、癌变与衰老（理解和掌握） 三、复习过程： 1．有丝分裂过程中，DNA含量、染色体数目的变化，（假定正常体细胞的细胞核中DNA含量为2a，染色体数目为2N） 2. 有丝分裂和减数分裂的区别比较 3．细胞分化在达到最大限度。 4．细胞癌变的原因：外因1 2 3 内因 四、典型例题 [例一] 下图表示有丝分裂过程中染色体的运动，图中曲线A表示染色体的着丝点与纺锤体相应极之间的平均距离。请推断：
①有丝分裂后期开始在（） A. 5分钟 B. 10分钟 C. 0和10分钟之间 D. 十几分钟以后 ②上图曲线B代表（） A. 分裂中期染色体之间的距离。 B. 分裂中期中心粒之间的距离。 C. 分裂后期同源染色体之间的距离。 D. 分裂后期姐妹染色单体形成的两条染色体间距离。 例题二．如图表示有丝分裂的一个细胞周期中，细胞核中染色体和DNA含量的变化情况。请据图回答： (1)细胞核内DNA含量加倍发生在______________。 (2)最易辨认染色体形态和数目的时期是_______________。 (3)代表染色体数目变化的图象是____________，其数目在各时期的变化规律是(用箭头和N的倍数表 示)________________；代表DNA含量变化的图象是___________，其变化规律是(用箭头和N的倍数表示)__________________。 例三、下列关于减数分裂和有丝分裂共同点的描述，正确的是（） ①染色体复制一次②染色体和DNA均等分配③细胞质和核物质均等分配④同源染色体分开 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 例题四图4-14是同一种生物体内，有关细胞分裂的一组图像。 图4-14 下列与此有关的几种说法中，不正确的是（） A．中心法则所表示的生命活动内容主要是在图⑤所示的时期进行的 B．可遗传的变异来源之一的基因重组的发生与图①有关而与图③无直接关系 C．在图②示细胞分裂方式，在其间期发生的基因突变传递给下一代的可能性要比图③所示的大得多 D.在雄性动物体内，同时具备上述5个图所示细胞分裂时期的器官是睾丸而不是肝脏
高中生物实验设计专题练习 1．以下是某同学关于酶特性的实验操作步骤，请根据要求回答：
（1）若该实验的目的是验证酶作用的专一性，则步骤4可以选用_________或_____两种不同类别的酶。 （2）如果按上述步骤进行操作，分析A、B可能出现的现象及原因 （3）该实验步骤中存在明显的缺陷，请写出正确的操作步骤（注：可直接用上表步骤中的数字表示，需增加的步骤用文字表述）： 2．探究酸碱度对酵母菌酒精发酵酶促反应速度的影响 实验用具：烧杯、注射器8支、带有橡皮塞抽去空气的试管4支、干酵母粉、蔗糖、配制好的pH分别为5、6、7、8的缓冲液 实验步骤：①用开水配制10%蔗糖溶液100mL，冷却到室温（26℃）后，加入4克干酵母粉，10min后……依次完成步骤②③④⑤，观察并记录。 实验记录：产生2mL气体体积量（以针筒推柄上升的mL数为产气量，见下图）
所需要的时间如下表： pH p H=5 p H=6 p H=7 p H=8 时间 （s）876 7. 5 （1）完成实验步骤： ②_______________③_______________ ④_______________⑤_______________ （2）实验结论： （3）回答问题： ①实验过程中为什么要等到蔗糖溶液冷却后再加入干酵母粉？
②为什么要用注射器吸取溶液注入试管内？ 3．同学甲从一本《植物生理学》中查到“幼嫩叶片可产生生长素，生长素可阻止叶柄脱落”的结论。于是他设计了一个实验，想证实该结论。他设计的实验步骤为： 第一步：取一盆生长状况良好的植物，去掉幼叶的叶片（如图所示）； 第二步：观察幼叶叶柄的脱落情况。 同学乙在仔细研究了甲的实验设计方案后，向他提出了两点意见。请你用所学的生物学知识，把同学乙提出的意见补充完整： （1）在去掉幼叶的同时，还必须_________因为_________。 （2）应增加一个对照实验，对照设置为：取同一品种、生长状况相同的植物；然后_________，观察幼叶叶柄的脱落情况。以此对照实验来说明_________。 4．苍耳是短日照植物，短日照可诱导短日植物开花，用3株苍耳(每株均有两个分枝A和B)，A枝持续光照，B枝给于短日照并改变叶的数目，下面图表为实验处理及其结果。
专题二细胞工程 （一）植物细胞工程 概念：在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 1.理论基础（原理）：细胞全能性 全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞 2.植物组织培养技术 （1）原理：植物细胞的全能性，即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整个体的潜能。 （2）过程： （3）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。（4）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。 3.植物体细胞杂交技术 （1）概念：将不同植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，培育成新的植物体的技术。细胞融合的生物学原理：细胞膜的流动性。 （2）过程： （3）诱导融合的方法：①物理法：离心、振动、电刺激等。 ②化学法：一般用乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导原生质体融合。 ③融合成功的标志：杂种细胞再生出细胞壁。 （4）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征。原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 （5）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 4.植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径：微型繁殖(快速繁殖)、作物脱毒、人工种子 (2)作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生产。 （二）动物细胞工程 1. 动物细胞培养 （1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。 （2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代 培养。 ①选用幼龄动物组织或胚胎的原因：它们的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。 ②进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，不用胃蛋白酶的原因：胃蛋白酶作用的适宜pH 约为 2，当 pH 大于 6时，胃蛋白酶就会失去活性。而胰蛋白酶作用的适宜pH 为7.2～8.4，多数动物细胞培养的适宜 pH 为7.2～7.4，因此胰蛋白酶适用于细胞培养时细胞间质(主要为蛋白质)的分解。 （3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
细胞分裂的形态观察 【实验目的】 通过标本制备和观察了解生物体细胞的无丝分裂、有丝分裂形态特征及生殖细胞的减数分裂过程。 【实验用品】 一、材料和标本蛙血涂片、马蛔虫子宫切片和洋葱根尖切片、固定的蝗虫精巢。 二、器材和仪器显微镜、擦镜纸、解剖针、眼科镊子、载玻片、盖玻片、吸水纸、培养皿、冰箱。 三、试剂 Carnoy固定液、70％乙醇、醋酸洋红染液、45％醋酸、二甲苯。 【实验内容】 细胞分裂对生物的个体发育和生存，对种族绵延有着十分重要的意义，高等生物体内细胞的分裂方式有三种：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。 一、动物细胞无丝分裂的观察一蛙血涂片 (一)原理 无丝分裂不仅是原核生物增殖的方式，而且雷马克(Remak)于1841年最早在鸡胚血细胞中也发现此现象，因为此过程没有出现纺锤丝和染色体的变化，故称无丝分裂(Ami—tosis)。其后无丝分裂又在各种动植物中陆续发现，尤其在分裂旺盛的细胞中更多见，但遗传物质平均分配否?及其分裂的机制尚不十分清楚。 蛙红细胞体积较大、数多，而且有核，是观察无丝分裂的较好材料。 (二)观察与结果 在高倍镜下，可见到处于不同阶段分裂过程中的蛙红细胞，核仁先行分裂，向核的两端移动，细胞核伸长呈杆状；进而，在核的中部从一面或两面向内凹陷，使核成肾形或哑铃形改变；最后，从细胞中部直接收缩成两个相似的子细胞；子细胞较成熟的红细胞小。 二、细胞有丝分裂的观察一马蛔虫子宫切片、洋葱根尖切片 (一)原理 细胞有丝分裂(Mitosis)的现象是分别由弗勒明(Flemming，1882)在动物细胞和施特拉斯布格(Strasburger，1880)在植物细胞中发现。有丝分裂过程包括一系列复杂的核变化，染包体和纺锤体的出现，以及它们平均分配到每个子细胞的过程。 马蛔虫受精卵细胞中只有6条染色体，而洋葱体细胞的染色体为16条，因为它们都具有染色体数目少的特点，所以便于观察和分析。 (二)观察 1．动物细胞有丝分裂的观察——马蛔虫子宫切片 取马蛔虫的子宫切片标本，先在低倍镜下观察，可见马蛔虫子宫腔内有许多椭圆形的受精卵细胞，它们均处在不同的细胞时相。每个卵细胞都包在卵壳之中，卵壳与卵细胞之间的腔，叫卵壳腔。细胞膜的外面或卵壳的内面可见有极体附着。寻找和观察处于分裂间期和有丝分裂不同时期的细胞形态变化，并转换高倍镜仔细观察。