第2节 植物细胞工程 1、概念：是指依据 原理，在 条件下，分离植物的 、 、 或 （称为 ），并在培养基上培养，在适宜的条件下使其长成部分或完整植株的技术。 2、理论基础：植物细胞全能性 的细胞具有发育成为一个新的生物个体的 。因为每个细胞内都 含有该物种的 ，具有发育成完整个体所必需的 。 全能性的表现条件：① ②适宜的 。 全能性大小：①受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞＞体细胞；②植物细胞＞动物细胞 3、材料：植株的 、 、 和 等。 4、培养条件： ① ； ②适宜的 ，其成分包括水、无机营 养、 、 和 等。 5、过程： 离体的器官、组织或细胞???→?脱分化（ ）???→?再分化 （ ）?→?植株。 ◆脱分化：由 的植物细胞形成 的过程。 ◆愈伤组织：是一团没有特定 和 并处于 状态的 细胞。 ◆再分化：愈伤组织重新 形成根、芽等器官的过程。 ◆胚状体：愈伤组织在一定的培养条件下 形成，类似 ，具有 和 ，在适宜条件下可发育成新的植株。 ◆人工种子：在 外包裹 和 制成。 人工种子的制备包括从植物组织培养诱导体细胞胚状体的发生， 的控制以及人工 的包埋过程。 人工种皮的制作材料： 人工胚乳的主要成分： 人工种子的优点：①不受 ； ② ； ③有利于 等。 人工种子的应用：①濒危植物的保护； ②经济植物的 等。 阅读：植物细胞全能性表现的条件：⑴离体；⑵无菌：培养基、外植体、操作工具及操 作环境必须严格消毒；⑶人为控制：控制好培养基及各种条件；⑷培养基成分：水、无机盐等无机营养成分、蔗糖、氨基酸等有机营养成分、植物激素；⑸环境条件：脱分化避光，再分化需光，光使细胞内形成叶绿体、叶绿素，进行光合作用；适宜的PH 和充足的氧气。 例1：要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要（ ） A.具有完整细胞核的细胞； B.离体状态； C.导入外源基因； D.一定的营养物质和激素。 二、植物细胞培养： 1、概念：是在实验室或工厂生产条件下，将组织培养过程中形成的 或其 他易分散的组织置于 中，进行 培养，得到分散游离的 细胞，通过 培养使细胞增殖，从而获得大量的 的一种技术。
第二节细胞工程简介──植物细胞工程教学设计案例 教学目标 1．知识方面 （1）细胞的全能性（理解）。 （2）植物细胞工程的主要技术──植物组织培养和植物体细胞杂交（知道）。 2．态度观念方面 （1）通过介绍植物组织培养技术发展简史,植物体细胞杂交技术取得的进展和尚未解决的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。同时，使学生认识到随着人们视野的不断拓宽，认知的不断加深，科学技术呈现日新月异、日臻完善的发展趋势。从而在学习过程中用发展的眼光看待问题，分析问题，不墨守陈规，不拘泥于原有知识的限制而勇于开拓，推陈出新。 （2）在植物细胞工程两大技术的学习过程中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育。 3．能力方面 （1）在教学过程中，合理利用录像、软件等相关资料，培养学生的观察能力、思维能力以及整合、运用科学信息的能力。 （2）创设问题情境，在质疑、探究的学习过程中，培养学生独立思考，推理判断和创造性思维能力。 （3）通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。 重点、难点分析 1．植物组织培养是本节的重点。 分析：植物组织培养重点讲述植物组织培养技术和基本原理，即离体培养的植物细胞脱分化和再分化的过程。其不仅在知识上对高二必修课中有关内容进行了深化和扩展，而且还为培育无病毒植株、制备人工种子、培养转基因植物以及植物体细胞杂交等提供技术支持。
同时，随着科学技术的不断进步，植物组织培养这门崭新的技术将日益普及和深入，成为现代农业生产中重要的技术手段。 2．植物体细胞杂交是本课的难点。 分析：植物体细胞杂交是在植物组培技术的基础上，借助动物细胞融合的方法发展起来的一门新型生物技术。这部分知识对于学生是全新的，加之与其有关的感性材料不多，因而给教学带来一定难度。 教学模式 自学──指导──启发──探究。 教学手段 实物材料、录像、软件。 课时安排一课时。 设计思路 1．布置课前预习：要求学生充分复习与本课有关的旧知识，预习新课，并对新知识的框架及层次结构有一个初步的认识。 2．从新旧知识联系入手，进一步深入学习细胞全能性理论，并在学习过程中，渗透对学生能力和方法的培养。 3．充分利用学生已有的知识积累，借助于多种直观教学手段，采用综合──分散──深化的教学方法，引导学生对植物组培知识进行比较广泛、深入的学习。 4．在学习植物体细胞杂交技术时，教师有意识地创设情境，提出渐进式问题，引导学生进行思维探索，并借助于计算机课件，对该技术进行由点及面的学习。 5．智能训练，实现知识的正向迁移。 重点提示 1．在本段教学中，应注意发挥教材的多功能性，深刻发掘教材的内涵，以知识学习为载体，强化学生多方面良好素质和能力的培养。
第二节观察植物细胞 学习目标 1.植物细胞的基本结构。 2.学会制作植物细胞临时装片，能绘制植物细胞结构简图。 学习过程 一、自主学习：阅读教材，时间10 分钟，完成下列问题： 1、用来观察的材料必须要，有利于透光。 2、常见的玻片类型有、、。，在制作临时装片时，所有的托载标本的玻璃 片叫，覆盖标本的叫。 3、制作洋葱鳞片叶临时装片： (1)_________________________________________ 用洁净的纱布把载玻片和盖玻片 __________________________________________ 。 ( 2)把载玻片放在实验台上，用 ____________________ 在载玻片中央滴几滴 (3) __________________________________ 用镊子从洋葱鳞片叶撕取一小块透明薄膜—— 。把撕下的内表皮浸入载玻片上的中，用镊子把它。 ( 4)用镊子夹起盖玻片，使它__________________ 载玻片上的水滴，然后 _____________ 放下，盖在要观察的材料上，这样才能避免盖玻片下面出现 而影响观察。 ( 5)把一滴_____________ 滴在盖玻片的______________ 。用 _____________ 从盖玻片的_____________ 吸引，使染液浸润标本的全 部。 ( 6)用显微镜观察细胞要用眼向目镜注视，眼睁开以便画图，画图一 般用铅笔，图中较暗的地方用表示，如果注字，应尽量注在图的。 4、在制作植物细胞的临时装片时，为什么要将观察材料染色？ 5、怎样区别视野中的细胞和气泡？ 6、植物细胞的结构和功能： ( 1)起保护和支持作用的是。
[随堂检测] 知识点一植物组织培养技术的应用 1．甘薯种植多年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．进行远缘体细胞杂交 C．利用芽尖进行组织培养 D．人工诱导基因突变 解析：选C。利用芽尖通过组织培养能够快速得到大量的甘薯无病毒苗，提高繁殖率。 2．红江橙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无病毒的种苗，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：选C。采用茎尖分生组织离体培养获得无病毒种苗的技术是植物的组织培养，整个过程中植物细胞的分裂方式都是有丝分裂，不涉及减数分裂，植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。 3．制造人工种子的原理是在组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹，并在薄膜以内放入一些营养物质，如图所示。据此判断下列说法不正确的是() A．“胚状体”最外面的一层有机膜和里面营养物质分别具有种皮和胚乳的功能 B．“胚状体”来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是脱分化和再分化 C．从保证人工种子正常的生命力及生态系统物质循环上来看，其外部薄膜应具有全透性和能被微生物降解的特点 D．在人工种子萌发的过程中“胚状体”细胞吸收营养液中的物质用于生长等 解析：选C。从保证人工种子正常的生命力上来看，其外部薄膜应具有半透性，可以透气和透水，但是不能让薄膜以内的营养物质出来。 知识点二植物细胞培养技术的应用 4．下列关于植物组织培养应用的说法，错误的是() A．脱毒苗、人工种子的制备都运用了植物组织培养技术 B．采用茎尖、根尖等组织经培养得到的脱毒植物可提高产量和品质 C．运用组织培养得到人参、紫草等植株个体，然后从它们的细胞中提取细胞产物 D．组织培养过程中经人工诱变等可得到有用突变体，如抗除草剂的白三叶草等已用于生产 解析：选C。运用组织培养技术大量生产人参皂苷干粉、紫草素等药物，利用了细胞产物的工厂化生产，并未培养出完整的植株，而是将离体组织、器官培养到愈伤组织阶段，利用细胞的分裂增殖，获得大量的细胞产物。
《第二节观察植物细胞》习题 一、选择题 1、切片机切取洋葱的根尖，经过染色，制成可供日后多次使用的玻片标本，则这种玻片标本属于（） A、临时装片 B、永久装片 C、临时切片 D、永久切片 2、橘子呈金黄色，味道甘甜，橘子的颜色和味道主要来自细胞的哪一部分（）A、细胞膜内B、细胞质内C、细胞核内D、液泡内 3、在显微镜下，观察用碘酒染色的洋葱表皮细胞时，细胞中染色最深的结构是（）A、细胞壁B、细胞质C、细胞核D、液泡 4、用显微镜进行观察的时候，被观察材料必须是（） A、薄而透明的 B、新的 C、干燥的 D、完整 5、制作临时装片时，应用镊子夹起盖玻片，将其一边先接触载玻片上水滴，再轻轻盖在水滴上，这样做主要为了防止（） A、碰碎盖玻片 B、压坏细胞 C、产生气泡 D、弄脏载玻片 6、下图是制作临时装片的四个步骤，这四个步骤的正确顺序应是（） A、①②③④ B、②③④① C、④②①③ D、②④③① 7、在显微镜下观察自己制作的洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片，看不见的结构是（）????A、细胞壁B、细胞膜C、细胞质D、细胞核E、液泡 8、用显微镜观察洋葱表皮细胞，第一次使用的目镜为10×，物镜为10×；第二次使用的目镜为5×，物镜为10×。第二次在视野中看到的物象与第一次看到的物象相比（）A、大小是原来的倍，细胞数增多 B、大小是原来的2倍，细胞数增多 C、大小是原来的倍，细胞数减少
D、大小是原来的2倍，细胞数减少 9、细胞液是指下列哪种结构中的液体（） A、细胞质 B、液泡 C、细胞核 D、细胞任何部分液体的总称 二、填空题 10、根据在普通光学显微镜下看到的洋葱鳞片叶表皮细胞，回答下列问题： （1）成熟植物细胞的结构主要包括_________、_________、_________、_________和_________等。其中在光学显微镜下不容易看清的结构是 _________。 （2）这些植物细胞是在显微镜的目镜12、5×,物镜是10×的情况下所观察到的，这些细胞被放大了______倍。 （3）若所观察的某个洋葱表皮细胞在视野的左下方，要使这个细胞位于视野的中央，移动玻片标本的方向是_________。 （4）切洋葱时常会流眼泪,原因是洋葱中含有刺激眼睛的物质,那么这些物质存在于洋葱细胞的______中。
第二节植物细胞工程的应用 [随堂检测] 知识点一植物组织培养技术的应用 1．甘薯种植多年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．进行远缘体细胞杂交 C．利用芽尖进行组织培养 D．人工诱导基因突变 解析：选C。利用芽尖通过组织培养能够快速得到大量的甘薯无病毒苗，提高繁殖率。 2．红江橙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无病毒的种苗，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：选C。采用茎尖分生组织离体培养获得无病毒种苗的技术是植物的组织培养，整个过程中植物细胞的分裂方式都是有丝分裂，不涉及减数分裂，植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。 3．制造人工种子的原理是在组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹，并在薄膜以内放入一些营养物质，如图所示。据此判断下列说法不正确的是( ) A．“胚状体”最外面的一层有机膜和里面营养物质分别具有种皮和胚乳的功能 B．“胚状体”来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是脱分化和再分化 C．从保证人工种子正常的生命力及生态系统物质循环上来看，其外部薄膜应具有全透性和能被微生物降解的特点
D ．在人工种子萌发的过程中“胚状体”细胞吸收营养液中的物质用于生长等 解析：选C 。从保证人工种子正常的生命力上来看，其外部薄膜应具有半透性，可以透气和透水，但是不能让薄膜以内的营养物质出来。 知识点二 植物细胞培养技术的应用 4．下列关于植物组织培养应用的说法，错误的是( ) A ．脱毒苗、人工种子的制备都运用了植物组织培养技术 B ．采用茎尖、根尖等组织经培养得到的脱毒植物可提高产量和品质 C ．运用组织培养得到人参、紫草等植株个体，然后从它们的细胞中提取细胞产物 D ．组织培养过程中经人工诱变等可得到有用突变体，如抗除草剂的白三叶草等已用于生产 解析：选C 。运用组织培养技术大量生产人参皂苷干粉、紫草素等药物，利用了细胞产物的工厂化生产，并未培养出完整的植株，而是将离体组织、器官培养到愈伤组织阶段，利用细胞的分裂增殖，获得大量的细胞产物。 5．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域，其获得途径如下图所示。下列叙述错误的是( ) A ．图中愈伤组织、脱毒苗和高产细胞系的获得都体现了植物细胞的全能性 B ．图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程 C ．②过程中需用适宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理 D ．用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是纤维素酶和果胶酶 解析：选A 。细胞的全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，图中脱毒苗的获得体现了植物细胞的全能性，愈伤组织和高产细胞系的获得都没有体现植物细胞的全能性，A 错误；图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程，B 正确；再分化过程中需用适宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理，以诱导细胞分化的方向，C 正确；用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是纤维素酶和果胶酶，以分解植物细胞之间的成分，D 正确。 6．如图是植物组织培养的简图。请据此回答有关问题： ①――→脱分化②――→再分化③―→④
、选择题: 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 2. 科学家用小鼠骨髓癌细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克 隆抗体，与骨髓癌细胞融合的是（ ） A. 经过免疫的B 淋巴细胞 B.不经过免疫的T 淋巴细胞 C.经过免疫的T 淋巴细胞 D.不经过免疫的B 淋巴细胞 3. 人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中（ ） A. 只有胰岛素基因 B. 比人受精卵的基因要少 C. 既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因 D. 有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因 4. （多选题）胚胎移植技术目前主要应用于（ ） A. 解决某些不孕症者的生育问题 C.提高良种家畜的繁殖力 5. 单克隆抗体是指（ ） A. 单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体 C.单个杂交瘤细胞增殖产生的抗体 6. 下列哪一项属于克隆（ ） A. 将鸡的某个DNA 片段整合到小鼠的 B. 将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内 C. 将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞 D. 将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系 植物细胞工程 B.治疗某些遗传病 D.提高动物的抗病力 B.单个B 淋巴细胞增殖产生的抗体 来 D.单个抗体通过克隆化，产生大量抗体 DNA 分子中
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
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与产量水平。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：选C 。该题考查植物组织培养的原理及过程。植物组织培养的原理是植物细胞的 全能性；过程是：离体的植物器官、组织、细胞或原生质体――→脱分化愈伤组织――→再分化根、芽→ 植物体。此过程是一个无性繁殖过程，所以不涉及细胞的减数分裂。 2．植物组织培养的过程可以归纳为：①――→脱分化②――→再分化③―→④。对此叙述有错误的 是( ) A ．②→③的再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的浓度比低时，有利于根的生长 B ．植物组织培养所依据的原理是细胞的全能性 C ．③→④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段 D ．②包裹上人造种皮可获得人工种子 解析：选D 。只有将离体植物细胞或组织培养成具有生根发芽能力的胚状结构，再包上人造种皮，才能得到人工种子，而②是未分化的愈伤组织，不具有生根发芽能力，只有在分化培养基上培养后，才能用于制造人工种子。 3．(2011年苏州高二检测)有关原生质体的下列叙述中，正确的是( ) ①组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸 ②原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质 ③被脱掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质体 ④原生质体只能用于植物细胞工程 A ．①② B．②③ C ．①③ D．②④ 解析：选C 。原生质是细胞内生命物质的总称，组成它的主要生命物质是蛋白质和核酸。原生质分化产生细胞膜、细胞质和细胞核。一个动物细胞就是一个原生质体。植物细胞由原生质和细胞壁组成。除去植物细胞的细胞壁以后所剩下的植物细胞结构就是原生质体，可以认为原生质体包括原生质层、细胞液和细胞核三部分，细胞壁是死物质，不属于原生质。 4．用细胞工程技术使天竺葵与香茅草杂交产生了驱蚊香草，有关培育过程的叙述错误的是( ) A ．需要用酶解法制备原生质体 B ．愈伤组织的代谢类型是自养型 C ．克服了远源杂交不亲和的障碍 D ．包含了有丝分裂和细胞分化的过程 解析：选B 。植物体细胞杂交过程是用酶解法去除细胞壁而获得原生质体，其优点是克服了远源杂交不亲和的障碍，在从杂种细胞到杂种植株的过程中经过了有丝分裂、细胞分化等生理过程，愈伤组织细胞中不存在叶绿体，无法进行光合作用，不是自养型的。 5．设计植物体细胞杂交实验时，如果期望获得性状优良的作物新品种，不． 需要考虑的是( ) A ．亲本细胞的生殖隔离问题 B ．选择具有优良性状的亲本 C ．亲本细胞的融合技术 D ．杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化 解析：选A 。植物体细胞杂交包括植物体细胞融合和植物组织培养。植物体细胞杂交能克服远源杂交不亲和的障碍，因此，不需要考虑亲本细胞的生殖隔离问题。 6．下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是( ) A ．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B ．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
植物细胞工程综合大实验（一） ——培养基配制和无菌操作 一、实验目的与要求 熟练掌握器皿的洗涤 MS培养基的配制分装 培养基和物品的高压灭菌 实验室的消毒灭菌 植物材料的取材及流水冲洗 无菌操作 材料的培养观察 二、实验原理 植物细胞的全能性。 三、仪器设备与器具 电子天平、移液枪、冰箱、高压锅、超净工作台、 三角瓶、烧杯、容量瓶、培养皿、搪瓷缸、镊子、 解剖刀、酒精灯、试剂瓶、玻璃棒、线绳、pH试纸、封口膜、试管刷、洗涤剂、打火机等。 四、实验材料 彩云阁茎段（用于诱导愈伤组织） 茎节（用于诱导芽） 五、实验方法与步骤 （一）器皿的洗涤
一般器皿 有培养物但未污染的器皿 有培养物且污染的器皿 （二）MS培养基的配制分装 1、MS培养基母液的配制 母液A-F，每组配制A-E 100ml、F 50ml 0.1%升汞的配制 75%酒精的配制 6-BA NAA 2、MS培养基的配制 按每人配制100ml，分5小瓶。 过程如下；每组按1L配制，先取容器内加70%的蒸馏水； 加入蔗糖30g/L；量取母液A-F；加入PGR（自己设计）；用容量瓶定容；用0.1-1N NAOH或HCl调整pH5.6-5.8；每人分100ml；加琼脂粉8g/L；分装到5个小三角瓶中、封口。 （三）培养基和物品的高压灭菌 培养基、无菌水（每组至少5瓶）、空瓶（每组至少2个）、烧杯（每组至少1个）、培养皿（每组至少一套）、接种工具（2套），包好或者分好以备高压灭菌。 高压锅的使用。 （四）实验室的消毒灭菌
75%的酒精擦拭超净工作台内表面，新洁尔灭水进行超净工作台外表面、培养架表面、墙壁及其他房间表面的擦拭。 （五）植物材料的取材及流水冲洗 选取适宜的彩云阁茎节及茎段，切割成适宜大小后放在流水下冲洗。 （六）无菌操作 演示。 （七）材料的培养观察 接种完的材料放在培养室的培养架上进行培养。培养初期每天观察一次，持续1周。之后每2-3天观察一次。 统计指标： 污染率（%）= （污染的外植体个数／接种外植体的总数）×100%。 愈伤组织诱导率（%）= （长愈伤外植体个数／接种外植体总数）×100%。 芽诱导率（%）= （长芽外植体个数／接种外植体的总数）×100%。（八）结果与分析
第二节植物细胞工程的应用 一、选择题 1.若大量、快速生产人参皂甙干粉和黄酮类物质需借助下列哪项生物技术?( ) A.基因工程 B.诱变育种 C.植物组织培养 D.植物体细胞杂交 解析:培养人参外植体经脱分化形成愈伤组织,将愈伤组织接种到发酵罐中连续培养,可在培养液中获得大量人参细胞,经提炼可得皂甙干粉,因此人参皂甙干粉是通过植物组织培养技术获得的。 答案:C 2.下列哪一项不属于细胞工程的意义?( ) A.改良生物品种或创造新品种 B.加速繁育生物个体 C.获得某些细胞代谢产物 D.将目的基因导入受体细胞 解析:将目的基因导入受体细胞属于基因工程的一个步骤,通过细胞工程不能实现将目的基因导入受体细胞的目的,但转基因植物的培育可利用植物组织培养技术。 答案:D 3.下列各项培育植物新品种的过程中,不经过愈伤组织阶段的是( ) A.通过植物体细胞杂交培育白菜—甘蓝杂种植株 B.通过多倍体育种培育无子西瓜 C.通过单倍体育种培育优质小麦 D.通过基因工程培育转基因抗虫水稻 解析:植物体细胞杂交、单倍体育种、基因工程育种均经过植物组织培养过程,所以需脱分化形成愈伤组织。植物多倍体育种通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,所以B选项符合题意。 答案:B
4.下列关于“人工种子”的说法,正确的是( ) A.是通过科技手段人工合成的种子 B.是利用植物组织培养技术获得的种子 C.种皮能够自我生成 D.发芽率低 解析:植物组织培养获得的胚状体,包裹上人工胚乳和人工种皮,就可制成“人工种子”。 答案:B 5.下列关于植物细胞工程在生产应用上的叙述,正确的是( ) A.切取一定大小的草莓茎尖进行组织培养,可获得抗病毒新品种 B.对马铃薯愈伤组织进行人工诱变,可获得能分泌乳腺蛋白的新品种 C.在组织培养获得的楸树胚状体外包裹上人工胚乳、种皮制成人工种子 D.在发酵罐中培养人参的胚状体细胞,大量生产人参皂苷粉 解析:通过植物组织培养可以获得脱毒植物,但不能培养出抗病毒的新品种;人工诱变并不能产生非本物种的基因,对马铃薯愈伤组织进行人工诱变,不可能获得能分泌乳腺蛋白的新品种;人工种子是在植物组织培养获得的胚状体外包裹人工胚乳和人工种皮制成的;获取细胞产物,应将植物细胞培养到愈伤组织阶段。 答案:C 6.马铃薯和草莓都是进行无性繁殖的植物,它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在植物体内逐年积累,就会导致产量降低,品质变差。目前对它们进行脱毒处理最好的办法是( ) A.采用茎尖组织培养技术获得植株 B.采用基因工程技术培育抗虫植株 C.采用诱变育种培育抗性植物 D.采用杂交育种培育抗性植物 解析:在植物分生区附近,如茎尖处,病毒极少,甚至没有病毒。因此切取一定大小的茎尖进行植物组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。 答案:A 7.如图所示是人工种子的结构简图,对其叙述不正确的是( )
HUAZHONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究Research on Callus Induction and Plant Regeneration of Tobacco Leaves 姓名: 黄金波 CANDIDATE：Huang-Jin Bo 学号: 2012304200510 STUDENT ID：2012304200510 课程: 植物细胞工程实验CURRICULUM：Plant Cell Engineering Experiment 班级: MAJOR: 生技1201班Biotechnology 1201 指导老师：SUPERVISOR：柳俊齐迎春陈浩 Liu-Jun Qi-Ying Chun Chen-Hao 中国武汉 WUHAN， CHINA
二○一四年十二月DEC, 2014
烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究 黄金波 华中农业大学生命科学技术学院生技1201班 [摘要] [目的]以烟草叶片为材料，通过这次实验，基本掌握植物愈伤组织诱导与植株再 生的原理和方法，熟练掌握相关实验操作技术；另外，通过本次实验，完成烟草植株再生，并对比光照和黑暗等不同方法，对诱导愈伤组织状态和诱导率的影响，进行结果分析。 [方法]在无菌条件下，把烟草叶片剪成1cm2大小的小方块，先通过含0.25mg/L NAA和0.25mg/L BA的MS诱导培养基在光照和黑暗条件下诱导培养；三周后，转接到含0.25mg/L NAA和1.0mg/L BA的MS分化培养基中光照培养；两个月后，观察结果，统计分析。 [结果]诱导培养后，在光照条件下和在黑暗条件下培养的均有67.7%的被污染了；用剩下的33.3%全部接种到分化培养基上培养。结果表明分化率在光照条件下和在黑暗条件下无差别；每个愈伤组织分化芽数在光照条件下明显多于在黑暗条件下诱导；分化芽状态在黑暗和光照条件有一定的区别，分化植株苗在光照和黑暗条件下诱导没有明显区别。 [结论]光照条件和在黑暗条件下诱导可以影响愈伤分化芽数和分化芽状态。 [关键词] 烟草叶片；愈伤组织；细胞工程；分化；诱导；植株再生 Research on Callus Induction and Plant Regeneration of Tobacco Leaves Huang-Jin Bo Huazhong Agriculture University , College of Life Science and Technology , Biotechnology 1201 [Abstract] [Objective]Using tobacco leaves as materials, through the experiment, we should handle the basic principle and method of plant callus induction and plant regeneration，master related experiments’technology; In addition, through this experiment, to complete the tobacco plant regeneration, and compared different methods of callus induction, such as light and dark state, and the effects to the state and induction rate, then analyzing the results. [Method]The tobacco leaf was cut into 1 cm2 size small squares under aseptic conditions. Firstly induced in the MS induction medium with 0.25 mg/L NAA and 0.25 mg/L BA, under the condition of light and dark, respectively; Three weeks later, transferred to MS differentiation medium with 0.25 mg/L NAA and 1.0 mg/L BA culturing under light; Two months later , observing the results, and analyzing the statistics. [Results]After the induction culturing, 67.7% materials were polluted both under the condition of light and dark; rest 33.3% materials were inoculated to the differentiation medium, continuing to cultivate. As a result, it was successfully. The results show that there are no obvious differences between with the light condition and dark condition. Each number of callus bud differentiation under the condition of the light induced significantly more than in the
第二单元 生物和细胞 第一章观察细胞的结构 第二节观察植物细胞 课堂学习一强能力 △知识点一玻片标本 1.用解剖针挑取少许番茄果肉制成的玻片标本，叫做( ) A. 临时切片 B．临时涂片 C. 临时装片 D. 永久装片 2.所要观察的植物材料在制成装片时必须是( ) A．根、叶、茎各部分完整 B．薄而透明 C. 绿色或褐色 D. 结实而牢固 △知识点二观察植物细胞 3.在洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的制作过程中，应该在载玻片中央滴( ) A．酒精 B．清水 C. 生理盐水 D. 碘液 4.某班同学在制作洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片时，做法不太相同．你认为哪个同学的操作正确( ) A．小花直接将碘液滴在洋葱上 B．小明先滴碘液，再盖上盖玻片 C．刘丽先盖盖玻片，再将碘液滴在盖玻片一侧，用吸水纸在另一侧吸引 D. 小红先在载玻片上滴碘液，再将洋蒽表皮展平在其中 5.在观察临时装片时．如果在视野中看到中间发亮、周边黑暗的圆圈，该圆圈可能是( ) A. 污物 B．气泡 C．细胞 D．水滴 6.用显微镜观察细胞时，在视野中既有细胞也有气泡。若用解剖针轻压盖玻片．气泡出现的变化是( ) A. 会变形，会移动 B. 不变形．不移动 C．会变形，不移动 D. 不变形，会移动 △知识点三植鞠细胞的结构和功能 7.用显微镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞，不易观察清楚的结构是( ) A．细胞擘 B. 细胞膜 C. 细胞核 D. 液泡 8.烟草中含有尼古丁，对人体有害，它主要存在于烟草细胞的( ) A．细胞膜中 B. 细胞质中 C．液泡中 D. 细胞核中 9.植物细胞的结构由外到内依次是( ) A. 细胞膜、细胞壁、细胞核、细胞质 B. 细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质 C．细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核 D．细胞壁、细胞质、细胞膜、细胞核
2.1.1植物细胞工程的基本技术 【学习目标】1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、尝试进行植物组织培养。 【学习重点】1、植物组织培养的原理和过程 2、植物体细胞杂交的原则 【学习难点】植物组织培养的实验 课 前 案 读课本，独立完成下列问题 （要求：能准确写出关键词与句，以课本为准） 一、细胞工程 1．概念：应用 和 的原理和方法，通过 或 上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。 2．分类：根据操作对象不同，可分为 、 。 二、植物细胞的全能性 1、植物细胞的基本结构包括 、 、 、 。 2、植物细胞主要的增殖方式是 ，细胞分化是指 ，_____________________________________________________________________________原因是 。 3、全能性是指 ，表现为全能性的原因是 。 4．在理论上，生物的任何一个细胞都具有 ，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现 ，而是分化成各种 。 5．特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有 地表达出各种 ，分化形成 不同的细胞，从而构成生物体的不同 。 三、植物组织培养技术 1．原理：植物细胞具有 ，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 的潜能。 2．过程: 离体植物的 ??→ ?脱分化 _ 组织??→ ?再分化幼根和芽或 胚状体 ??→ ?发育 完整植株。 3．细胞脱分化：已 的细胞经过诱导后，失去其特有的 而转变成未分化 细胞的过程。 4．植物组织培养：在 和 的条件下，将 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 、丛芽，最终形 成完整植株。 四、胡萝卜的组织培养实验 1、实验原理 生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都 具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有 ，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成 。 2、实验步骤 ①．将 用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。 ②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s 后，立即用 清洗2～3次，再用 处理30min 后，立即用无菌水清洗2～3次。 ③．用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在 瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm 厚的横切片，再选取有 的部位，切取1 cm 。左右的小块。 ④．将 接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。 ⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在 恒温避光条件下培养。4d 后，检查培养材料的污染情况；14d 后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 ⑥．培养一段时间后，将生长良好的 转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田，培养成 。 五、植物体细胞杂交技术 1．概念：不同种植物的 ，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成新的 的技术。 2．过程 离体的细胞果胶酶纤维素酶???→ ?不同细胞原生质体--------→原生质体融合 →杂种细胞→杂种植株。 【预习自测】 1、下列细胞的全能性最高的是 ( ) A 、植物的卵细胞 B 、植物的花粉 C 、被子植物的受精卵 D 、被子植物的叶肉细胞 2．下列属于组织培养的是 ( ) A ．花粉培育成单倍体植株 B ．芽发育成枝条 C ．根尖分生区发育成成熟区 D ．未受精的卵细胞发育成个体 3．组织培养的理论根据是 ( ) A ．培养基中营养物质全面 B ．细胞的全能性 C ．细胞的分裂 D ．细胞的分化 4．愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性(氚标记)。当这些细胞被固定后镜检．利用放射自显影技术发现放射性物质集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以肯定标记的化合物是 （ ） A 一种氨基酸 B ．尿嘧啶核苷酸 C ．胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D ．葡萄糖
章节测试题 1.【答题】植物细胞在普通光学显微镜下不易看清楚的结构是（）。 A.细胞膜 B.细胞核 C.细胞质 D.细胞壁 【答案】A 【分析】本题考查细胞膜控制物质的进出。 【解答】细胞膜是紧贴在细胞壁上的一层透明且极薄的膜，具有控制进出的作用，使有用的物质不能任意的渗出细胞，有害的物质不能轻易地进入细胞，在显微镜下不易观察到。 2.【答题】小明在画生物图时，如下做法不规范的是（）。 A.用削尖的3H铅笔画图 B.比较暗的地方，用铅笔点上细点来表示 C.图画在纸的适中偏左上方 D.文字注在图的周围 【答案】D 【分析】本题考查学生画图的规范事项。 【解答】生物图的画法和要注意的事项有：（1）图的大小要适当，一般在稍偏左上方，以便在右侧和下方留出注字和写图名称的地方；（2）一般用3H的削尖的铅笔；（3）图中比较暗的地方用铅笔点细点来表示，不能涂阴影表示暗处；（4）字尽量标注在右侧，用尺引水平的指示线，然后注字；（5）在图的下方写
上所画图形的名称。根据以上分析可知，在画生物图，标注结构名称时，字尽量标注在右侧，用尺引水平的指示线，然后注字。所以D符合题意。 3.【答题】西瓜之所以甘甜可口，主要是因为西瓜的（）含有大量的糖。 A.细胞壁 B.细胞膜 C.细胞液 D.细胞核 【答案】C 【分析】本题考查细胞的结构。 【解答】细胞壁位于细胞的最外面，起到保护和支持作用，A错误；细胞膜有保护和控制物质的进出作用，B错误；液泡中含有细胞液，有各种味道的物质以及营养物质，如各种蔬果汁中含各种有味道的物质以及丰富的营养物质，就是来自于细胞中液泡的细胞液，C正确；细胞核内含遗传物质，对生物的遗传具有重要的意义，D错误。 4.【答题】如图表示“制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片”实验的部分操作步骤，按照实验操作过程，将①～④实验步骤进行排序，正确的是（）。 A.①→②→③→④ B.④→③→①→② C.①→②→④→③ D.③→④→②→① 【答案】B
第二节细胞工程简介──植物细胞工程教学目标 1．知识方面 （1）细胞的全能性（理解）。 （2）植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交（知道）。 2．态度观念方面 （1）通过介绍植物组织培养技术发展简史。植物体细胞杂交技术取得的进展和尚未解决的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。同时，使学生认识到随着人们视野的不断拓宽，认知的不断加深，科学技术呈现日新月异、日臻完善的发展趋势。从而在学习过程中用发展的眼光看待问题，分析问题，不墨守陈规，不拘泥于原有知识的限制而勇于开拓，推陈出新。 （2）在植物细胞工程两大技术的学习过程中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育。 3．能力方面 （1）在教学过程中，合理利用录像、软件等相关资料，培养学生的观察能力、思维能力以及整合、运用科学信息的能力 （2）创设问题情境，在质疑、探究的学习过程中，培养学生独立思考，推理判断和创造性思维能力。 （3）通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。 重点、难点分析 1．植物组织培养是本节的重点。 分析：植物组织培养重点讲述植物组织培养技术和基本原理，即离体培养的植物细胞脱分化和再分化的过程。其不仅在知识上对高二必修课中有关内容进行了深化和扩展，而且还为培育无病毒植株、制备人工种子、培养转基因植物以及植物体细胞杂交等提供技术支持。同时，随着科学技术的不断进步，植物组织培养这门崭新的技术将日益普及和深入，成为现代农业生产中重要的技术手段。 2．植物体细胞杂交是本课的难点。 分析：植物体细胞杂交是在植物组培技术的基础上，借助动物细胞融合的方法发展起来的一门新型生物技术。这部分知识对于学生是全新的，加之与其有关的感性材料不多，因而给教学带来一定难度。 教学模式 自学——指导——启发——探究。 教学手段 实物材料。录像。软件。 课时安排 一课时。 设计思路 1．布置课前预习：要求学生充分复习与本课有关的旧知识，预习新课，并对新知识的框架及层次结构有一个初步的认识。 2．从新旧知识联系入手，进一步深入学习细胞全能性理论，并在学习过程中，渗透对学生能力和方法的培养。 3．充分利用学生已有的知识积累，借助于多种直观教学手段，采用综合——分散——深化的教学方法，引导学生对植物组培知识进行比较广泛、深入的学习。
专题2细胞工程 植物细胞工程的基本技术 寄语：用最少的悔恨面对过去。用最少的浪费面对现在。用最多的梦面对未来。 【学习目标】1. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2. 列举植物细胞工程的实际应用。 3. 尝试进行植物组织培养。 【课题重点】1.植物组织培养的原理和过程 2.植物体细胞杂交的原则 【课题难点】植物组织培养的实验 【学习过程】 一、细胞工程 1．概念：应用 和 的原理和方法，通过 或 上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。 2．分类：根据操作对象不同，可分为 、 。 二、植物细胞的全能性（1，2可回顾必修1相关内容） 1、植物细胞的基本结构包括 、 、 、 。 2、植物细胞主要的增殖方式是 ，细胞分化是指 ，实质是 _____。 3、细胞脱分化是指 。 4、全能性是指 ，表现为全能性的原因是 。 5．在理论上，生物的任何一个细胞都具有 ，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现 ，而是分化成各种 。这是因为特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有 地表达出各种 ，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同 。 三、植物组织培养技术 1．原理：植物细胞具有 ，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 的潜能。 2．过程 离体植物的 ??→?脱分化 _ 组织??→?再分化幼根和芽或胚状体 ??→?发育 完整植株。 3．细胞脱分化：已 的细胞经过诱导后，失去其特有的 而转变成未分化细胞的过程。 4．植物组织培养：在 和 的条件下，将 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 、