课题2月季的花药培养
1．
被子植物的花粉发育
的生殖细胞。
单倍体分裂形成的减数经过花粉母细胞花粉：由)(1
(2)花粉发育过程及特点：
(3)被子植物花粉的发育过程图示：
2．产生花粉植株的两种途径
1．通过花药培养产生花粉植株有两条途径：一是胚状体
途径，二是愈伤组织途径，这两种途径主要取决于激素的种类及浓度配比。
2．影响花药培养的主要因素是材料的选择与培养基的组
成。
3．选择单核靠边期的花药培养成功率最高。
4．确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法(最常用)和焙
花青—铬矾法(花粉细胞核不易着色时)。
5．对培养出来的植株作进一步鉴定和筛选的原因是在花
药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常
(1)过程图示：
)
激素
(2
形成原因：主要取决于培养基中
浓度配比
的种类及其
。
3．影响花药培养的因素
(1)主要因素：
①材料的选择：
a
．不同植物的诱导成功率
。
很不相同
b
．就同一种植物来说，花期早期时的花药比
的更容易产生花粉植株。
后期
c
．一般来说，在单核期，细胞核
的时期，花药培养成功率最高。
由中央移向细胞一侧
②
培养基的组成：培养基的
对花药培养也有影响。
成分及比例
)
(2
生长条件
其他因素：亲本植株的
、材料的
、接种密度等。
低温预处理
1．花粉发育时期的单核期细胞具有哪些特征？
提示：细胞含有浓厚的原生质，核位于细胞的中央；随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧并分裂成一个生殖细胞核和一个花粉管细胞核，进而形成两个细胞——营养细胞和生殖细胞。
2．选取材料时，为什么要选取处于适宜时期的花药？
提示：因为花粉发育的过程中，只有某一时期对离体刺激敏感。选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，
极易破损；选择单核期以后的花药接种，花瓣已有松动，又给材料的消毒带来困难。
[跟随名师·解疑难]
1．花粉发育的“四分体”与动物细胞减数分裂过程中“四分体”的比较(1)被子植物花粉发育过程中的“四分体”是指由1个花粉母细胞经过减数分裂产生的连在一起的4个单倍
体细胞，即“四分体”中的“四”指的是4个小孢子细胞。
(2)减数分裂中的“四分体”是指在联会状态下的一对同源染色体，因为含有4条染色单体，所以叫做“四
分体”，即“四分体”中的“四”指的是4条染色单体。
2．菊花茎段组织培养与月季花药培养比较
[
两个精子和一个营养细胞的细胞核的基因型相同。
1．在剥离花药时，为什么要尽量不损伤花药，还要彻底去除花丝？
提示：损伤花药接种后容易从受伤部位产生愈伤组织；与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。
2．培养形成的植株还需要怎样处理才能发育成正常植株？为什么要作进一步的鉴定和筛选？
提示：用秋水仙素处理幼苗。因为花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体
倍性的变化。
[跟随名师·解疑难]
1．镜检花粉发育时期的方法比较
2在花药培养过程中，尤其是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体组数目的变化，其原因有以下几个方面：
(1)花粉细胞的融合。
(2)接种花粉过程中混有小孢子母细胞。
(3)在材料的低温预处理时低温抑制了纺锤体的形成。
(4)在双核期时，生殖细胞核和花粉管细胞核并没有形成两个细胞，而是两个核发生了融合。
[特别提醒] 与菊花外植体消毒相比较，月季花蕾在酒精消毒前，不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗。
[例1] A ．花粉的发育要经历四分体期、单核期和双核期 B ．花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的
C ．花粉发育经历的四分体期和减数第一次分裂的四分体时期的含义相同
D ．花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减数分裂的过程
[解析]花粉是花粉母细胞经减数分裂及有丝分裂形成的，经历四分体期、单核期和双核期等阶段。花粉粒中的生殖细胞经有丝分裂产生2个精子。四分体期指4个小孢子连在一起，而减数分裂的四分体时期是指同源染色体配对后，1个四分体含4条染色单体的阶段。
[答案] A
归纳拓展花粉粒的类型
(1)二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核(精子在花粉管中形成)。
(2)三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子核。
[例2] A ．材料的选择最常用的方法是焙花青—铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色
B．材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗
C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照
D．若接种的花药长出愈伤组织或形成胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株
[解析]确定花粉发育的时期最常用的方法是醋酸洋红法，有些植物细胞核不易着色时，需采用焙花青—铬矾法。在形成愈伤组织或胚状体前，没有叶绿素的形成，不进行光合作用，不需要光照；幼小植株形成后开始进行光合作用，需要光照。花药离体培养的不同阶段，对主要营养的需求不一样，所以要适时转换培养基。
[答案] A
归纳拓展月季组织培养中的三种培养基及使用顺序
(1)脱分化培养基：1 000 mL MS培养基加入0.4 mg 2，4-D、0.2 mg KT、4 mg IAA。
(2)生芽培养基：MS培养基中添加GA、IBA和BA，质量浓度分别为0.1 mg/L、0.5 mg/L和1 mg/L。
(3)生根培养基：MS培养基各成分用量减半，添加IAA，质量浓度为1.5 mg/L。
三者使用的顺序为：先用脱分化培养基，再用生芽培养基，然后用生根培养基。如果先用生根培养基，
再用生芽培养基，则不能生芽。
[随堂基础巩固]
1．下列有关被子植物花粉发育的说法，错误的是( )
A．被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果
B．花粉粒是在花药中的花粉囊中形成的
C．花粉粒在发育过程中，核先位于细胞中央，然后再移到细胞的一侧
D．被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段
解析：选A花粉母细胞(小孢子母细胞)先经减数分裂形成4个小孢子，核位于细胞中央，取得营养，不
断长大。随着细胞扩大，细胞核由中央移至细胞的一侧，然后每个花粉粒的细胞核再经有丝分裂形成双核的花粉粒，进一步形成一个营养细胞和一个生殖细胞。生殖细胞再进行一次有丝分裂，形成两个精子。
2．下列关于花药培养过程中应注意的事项中正确的是( )
A．花药培养成功与否与材料选择无关
B．花药培养成幼苗后，一定不能分瓶培养
C．花药培养成幼苗的过程中，除了适宜的温度、pH等，还要始终进行光照
D．一般地讲，材料选在单核期的花药其培养成功率较高
解析：选D花粉植株能否培养成功受多种因素影响，其中材料的选择与培养基组成是主要影响因素；对
一般植物来讲选择单核期往往成功率最高；在花粉培养到幼苗阶段的前期，不需光照；当培养获得愈伤组织或
幼小植株时必须分瓶培养，才能诱导愈伤组织分化或幼苗分开。
3．在花药培养过程中，需要对培育出来的植株作进一步的鉴定和筛选，目的是看其( )
A．是否有染色体丢失
B．是否有基因突变
C．是否出现染色体倍性变化
D．是由哪种形式形成的
解析：选C在花药离体培养过程中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变
化，因此还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。
4．请回答下列与植物组织培养有关的问题：(1)被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分，后者为囊状结构，内部含有许多花粉。一个成熟花粉粒
可形成两个细胞即________、________。
(2)被子植物花粉的发育要经历____________、____________和__________等阶段。正常情况下，一个基
因型为AaBb(两对基因分别位于两对同源染色体上)的小孢子母细胞能形成________个精子，精子的基因型有_
_______种。
(3)月季的花药培养中，花药发育期的选择很重要，一般用________法染色，然后通过镜检确定花粉是否
处于适宜的发育期。
(4)获取的花蕾需要消毒，常用的消毒剂有________________(至少写出两种)。
(5)消毒后的花蕾，在剥离花药时，要彻底去除花丝，这是因为_____________________________________
___________________________________。解析：(1)一个成熟花粉粒可形成生殖细胞和营养细胞。(2)被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、
单核期和双核期等阶段；基因型为AaBb的小孢子母细胞经减数分裂形成4个小孢子，再经有丝分裂形成8个精子，共有2种基因型。(3)一般选用醋酸洋红染色法确定花粉发育的时期。(4)常用70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液(或1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液)对获取的花蕾进行消毒。(5)与花丝相连的花药不利于愈伤组
织或胚状体的形成。答案：(1)生殖细胞营养细胞(2)小孢子四分体时期单核期双核期8 2 (3)醋酸洋红
(4)70%的酒精、0.1%的氯化汞溶液(或70%的酒精、1%的次氯酸钙溶液，或70%的酒精、饱和漂白粉溶液)
(5)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成
[课时跟踪检测]
(满分50分时间25分钟)
一、选择题(每小题3分，共24分)
1．月季的花药培养过程的难点之一是材料的选择。下列有关材料选择的叙述，正确的是( )
A．从花药来看，应当选择盛花期的花药
B．从花粉来看，应当选择小孢子四分体期的花粉
C．从花蕾来看，应当选择略微开放的花蕾
D．从检测花粉的实验方法看，应当用显微镜观察已染色的花粉样品临时装片
解析：选D从花药来看，应当选择初花期的花药；从花粉来看，应当选择单核期的花粉；从花蕾来看，
应当选择完全未开放的花蕾。2．某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优
质苗，下列技术中不能选用的是( )
A．利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗
B．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗
C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上
D．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养
解析：选B利用扦插、嫁接的方法也能快速繁殖，且保持亲代的优良性状；花粉粒为雄配子，其离体培
养可获得单倍体幼苗，但获得的单倍体植株是高度不育的，且不能保持亲代的优良性状；用植物的体细胞进行
植物组织培养，可快速繁殖且保持亲本优良性状。
3．接种和培养花药时应注意的事项全对的一组是( )
①不损伤花药②彻底去除花丝③幼小植株形成后需要光照
④花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍体，无需分开
B．①②④
A．①②③
D．①③④
C．②③④
解析：选A花药受损伤，易从受损部位产生愈伤组织；与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形
成；幼小植株形成后需见阳光，由异养转变为自养；花药开裂释放出的胚状体要尽快分开，分别移植到新培养
基上，否则这些植株将难以分开。
4．下列影响花药培养因素的叙述，错误是( )
A．材料的选择和培养基的组成是主要因素
B．处于单核期的花粉是最佳的选择材料C．亲本植株的生长条件、材料的低温处理以及接种密度都影响着花药培养能否成功
D．实验的操作时间不会影响培养结果
解析：选D影响花药培养的主要因素是材料的选择和培养基的组成。花粉发育过程中，只有单核期的花
粉对离体刺激敏感，此时进行花药培养成功率最高。亲本植株的生长条件、材料的低温处理以及接种密度都对花药培养产生一定的影响。实验的操作时间越长，被污染的机会就越大，实验成功率就越低。
5．下列有关花药培养基配制的说法中，错误的一项是( )
A．花药培养可在同一培养基上培养至长出幼小植株再更换培养基继续培养
B．花药培养的各个阶段，培养基配方不完全一样
C．诱导生根的培养基配方比诱导丛芽或胚状体的培养基配方中的IAA浓度高
D．诱导愈伤组织分化是先分化出芽再分化出根解析：选A花药培养在长出愈伤组织或释放出胚状体后，应及时转换到分化培养基上继续培养。
6．选择花药时，一般要通过镜检来确定花粉的发育时期，以下说法正确的是( )
A．确定花粉发育时期最常用的方法是焙花青—铬矾法
B．对某些植物的花粉细胞核不易着色时应采用醋酸洋红法
C．焙花青—铬矾法能将细胞核染成蓝黑色
D．醋酸洋红法和焙花青—铬矾法染色过程完全一样
解析：选C在选择花药时，镜检确定花粉的发育时期中，最常用的方法为醋酸洋红法；对于某些植物的
花粉细胞，因细胞核不易着色，可采用焙花青—铬矾法；焙花青—铬矾法可将细胞核染成蓝黑色，醋酸洋红法与焙花青—铬矾法染色过程不同，前者需将花药用镊柄捣碎，后者在染色前需用卡诺氏固定液进行固定。
7．下图中①②③④代表产生花粉植株的过程或中间结构，其中在两种途径中代表的内容不相同的是(
)
D．①④
A．①②
C．②③
D．③④
解析：选C通过花药培养产生花粉植株(即单倍体植株)一般有两种途径：一种是花粉脱分化形成胚状体，再由胚状体分化发育成为植株；另一种是花粉在诱导培养基上先经过脱分化形成愈伤组织，然后再将其诱导再
分化成植株。图示①在两种途径中都代表脱分化；②在两种途径中分别代表胚状体和愈伤组织；③在两种途径中分别代表分化和再分化； ④在两种途径中都代表丛芽。
8．下图表示某植物的花药培养过程，请据图判断下列说法错误的是( )
A ．A →F 不能体现细胞的全能性
B ．
C 中是高度液泡化的薄壁细胞 C ．植株A 和F 中的染色体组数不同
D ．植株F 一般不能直接应用于生产
解析：选A 由花粉细胞发育为完整植株，该过程体现了细胞的全能性。
二、非选择题(共26分)
9．(12分)下面是植物组织培养过程的示意图，请据图回答下列有关问题： 外植体――→①愈伤组织――→②长出丛芽――→③生根――→④
移栽成活
(1)外植体若是菊花茎段组织，则在配制MS 固体培养基时，__________(填“必需”或“不必”)添加植物
激素。
(2)外植体若是月季的花药，则图中的①过程__________(填“需要”或“不需要”)光照，而经②③④过程培养出的植物一般称为________植株。该植株产生的途径除了图中所示外，还可以是花粉通过__________
阶段发育而来。
(3)外植体若是菊花的根尖组织，则在正常环境下培养成的新菊花植株叶片的颜色是____________，这一
过程体现了植物细胞具有__________的特点。
(4)生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂和分化的关键性激素，在植物组织培养过程中：
①若先使用细胞分裂素，后使用生长素，实验结果是细胞____________。
②当同时使用这两种激素时，生长素用量与细胞分裂素用量的比值________(填“高”“低”或“适中”)
时，将会促进愈伤组织的形成。
解析：(1)菊花茎段组织培养较容易，因此培养基中不必添加植物激素。(2)植物组织培养的脱分化阶段不需要光照，而通过花药离体培养获得的是单倍体植株，该植株产生的途径除了图中所示以外，还可以是花粉经胚状体阶段发育而来。(3)外植体若是菊花的根尖组织，由于植物细胞具有全能性，根尖细胞具有全套的遗传信息，则在正常环境下培养成的新菊花植株叶片的颜色为绿色。(4)在植物组织培养过程中若先使用细胞分裂素后使用生长素，细胞既分裂又分化。当生长素用量与细胞分裂素用量的比值适中时，促进愈伤组织的形成。
答案：(1)不必 (2)不需要 单倍体(花粉) 胚状体 (3)绿色 全能性 (4)①既分裂也分化
②适中
10．(14分)某二倍体植物是杂合体，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过
程。据图回答：
高中生物选修三专题一试 题 篇一：高中生物选修三专题一基因工程知识点 专题一基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位 的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有
课题2月季的花药培养 理一理 判一判 1.被子植物花粉的发育要经过小孢子四分体时期、双核期和单核期等阶段。(×) 2．双核期的花粉粒中包含两个细胞核。(√) 3．影响花药离体培养的主要因素是材料的选择和温度。(×) 4．不易着色的花粉可采用醋酸洋红法进行染色、镜检。(×) 5．确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法。(√) 6．花药离体培养后所得植株是单倍体植株。(√) 悟一悟 1.用于培养的花药，实际上多数未成熟，由于它外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态，所以只需将整个花蕾消毒即可。 2．在剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产生愈伤组织。同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。 3．如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。 4．对月季花药离体培养来说，脱分化过程不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。 5．材料的消毒用的氯化汞溶液可以用质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液代替。
感悟体会： 练一练 1.将月季花粉细胞通过无菌操作接入含有全部营养成分的培养基的试管中，在一定条件下诱导形成试管幼苗，其过程如下：月季的花粉细胞―→愈伤组织―→丛芽―→植株 (1)月季形成花粉细胞的分裂方式是________，花粉发育成植物体的过程中细胞分裂方式是________。发育成的植株称为________。还需要用________对幼苗进行处理，得到二倍体植株，从中选育出需要的品种。 (2)影响诱导花粉植株能否成功及诱导成功率高低的主要因素是____________和____________。 (3)花粉细胞经________形成愈伤组织；愈伤组织经过__________形成芽和根。幼小植株形成后还需要________。 (4)与诱导丛芽培养基相比，诱导生根培养基中应增加________(激素)含量。 [解析](1)月季形成花粉细胞的分裂方式是减数分裂，因为花粉属于配子。花粉发育成植物体的过程中细胞的分裂方式是有丝分裂。发育成的植株因为是配子发育而来的所以是单倍体植株。还需要用秋水仙素对幼苗处理得到二倍体植株。(2)影响诱导花粉植株能否成功及诱导成功率高低的主要因素是材料的选择和培养基的组成。(3)花粉细胞经过脱分化会形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成根和芽。幼小植株形成后还需要光照，才能进行光合作用正常生长发育。(4)要诱导升高应使生长素与细胞分裂素的比值增高，所以应增加生长素的含量。 [答案](1)减数分裂有丝分裂单倍体秋水仙素 (2)材料的选择培养基的组成 (3)脱分化再分化光照 (4)生长素 2．如图为通过花药培养获得月季花粉植株的一种途径。请回答下列相关问题。
高中生物选修3基础知识复习提纲(最新详细) 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接 起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯 键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合 成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步：基因表达载体的构建 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。 （3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞_ 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法： 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。 将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用 Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将 重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。 第四步：目的基因的检测和表达 1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术。 2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原－ 抗体杂交。 4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 （三）基因工程的应用 1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。 2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。 3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。 （四）蛋白质工程的概念 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质） 转录翻译 专题2 细胞工程 （一）植物细胞工程 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）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体 （2）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。
选修1专题3课题2月季的花药培券 1.在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成活（） A.单核期前的花药 B.单核期后的花药 C.单核期花药 D.双核期 2.花药培养的主要因素是（） A.材料的选择与培养基的组成 B.亲本植株的生理状况 C.选择合适的花粉发育时期 D.材料的低温处理与接种密度 3.被子植物花粉发育经历的阶段顺序正确的是（） A.小抱子四分体时期一双核期一单核居中期一单核靠边期一花粉粒 B.小犯子母细胞一单核靠边期一单核居中期-双核期一花粉期 C.小泡子母细胞一小泡子四分体时期一单核居中期一＞单核靠边期一花粉粒 D.小抱子四分体时期一小抱子母细胞一双核期一单核期一花粉期 4.某高等植物体细胞内假设有6条染色体，它们是AaBbDd,那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是（） A. ABD 和abd B. AbD 和abd C. AaB 和Bbd D. Abd 和Abd 5.用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫（） A.无性生殖 B.组织培养 C.植物克隆 D.有性生殖 6.产生花粉植株的两种途径中，得到胚状体和愈伤组织都是通过下列选项中过程的是（） A.分化 B.脱分化 C.再分化 D.诱导 7.下列关于月季花药培养的叙述中，错误的是（） A.材料的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率 B.选择花蕾通常选择完全未开放的花蕾 C.选取材料时一定要进行消毒 D.培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株 8.关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是（） A.主要由培养基中激素的种类及用量决定途径 B.花粉经脱分化形成胚状体，再分化成丛芽，然后诱导生根 C.产生胚状体是花药离体培养中特有的途径 D.花粉先形成愈伤组织再诱导分化成植株 9.下列有关花药离体培养的说法，错误的是（） A.对材料的选择最常用的方法是焙花青一一倍矶法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色 B.材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗 0.接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D.若接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株 10.接种和培养花药时应注意的事项，正确的一组是（） ①不损伤花药②彻底去除花丝③幼小植株形成后需要光照④花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍 体，无需分开 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 11.下列关于花药离体培养过程的叙述中正确的是（） A.花药培养成功与否与材料选择无关 B.花药培养成幼苗后，一定不能分瓶培养 C.花药培养成幼苗的过程中，除了适宜的温度、pH等，还要注意照光 D.一般地讲，材料选在单核期时花药培养成功率最高 12.花药培养过程中，对实验材料的消毒主要有以下儿步，顺序正确的是（） ①将花蕾在酒精中浸泡约30s②放入氯化汞溶液中2?4min③无菌水清洗，然后用吸水纸吸干花蕾表面的水分 ④用无菌水冲洗3?5次 A.①②③④ B.①③②④ C.③①②④ D.②③①④ 13.污染是植物组织培养过程中的最大技术难题，可发生于不同的对象和不同阶段，某同学按照教材中的实验操作, 结果发现在培养基中出现白色晕圈或有色菌落，下列关于此项分析错误的是 A.可能是锥形瓶口处理不当 B.组织培养的每一个环节都有可能出现污染 C.可在培养基中添加生长素等物质来避免污染 D.先初培养，挑出无污染的物质再进行培养，可减少污染 14.下列关于菊花组织培养技术与月季花药培养技术的叙述错误的是（）
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 1.1 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基 因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。 优点：定向地改造生物的遗传性状； 实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础： （1）大多数生物的遗传物质是DNA （2）DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 （3）双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础： （1）基因是控制生物性状的独立遗传单位。 （2）遗传信息的传递都遵循中心法则。 （3）生物界共用一套遗传密码。 （一）基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是原核生物 （2）功能：能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列，有特定的切割位点（专一性）。 （3）作用部位：磷酸二酯键 （3）结果：形成两种末端：黏性末端和平末端。 注意：用同种限制酶分别切割目的基因和载体，从而形成相同的黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 ①作用：恢复磷酸二酯键。 ②种类：E?coliDNA连接酶：来源于大肠杆菌，连接黏性末端；
T4DNA连接酶：来源于噬菌体，连接黏性末端和平末端。 3. “分子运输车”--- 载体 (1)载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害 (2)常用的载体：细菌的质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 1.2 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1. 目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2. 方法：①从基因文库中获取目的基因 (方法：根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小，或已知目的基因核苷酸序列) 3. 基因组文库与cDNA文库的区别 4. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义：全称多聚酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的：快速获取大量的目的基因 (3)原理：DNA M制 (4)使用的前提：已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件：模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程：第一步：变性，加热至90?95C DNA解链为单链，断裂氢键； 第二步：退火，冷却到55?60C,引物与两条单链DNA结合，形成局部双链DNA
专题1 基因工程． 基因拼接的理论基础 (1)大多数生物的遗传物质是DNA。 (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构．外源基因在受体内表达的理论基础 (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键 连接起来；而T4DNA连接酶来源T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较 低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二 酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：入噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因和某些具有调控作用的因子。 2.原核基因采取直接分离（从基因文库中获取）获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常 用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 （3）条件：模板，引物，热稳定DNA聚合酶（taqDNA聚合酶） 第二步：基因表达载体的构建（基因工程中的最关键步骤） 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
专题一基因工程基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效 率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA 重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 E·coli DNA连接酶和TDNA连接酶（DNA连接酶）的比较： (1)两种4-①相同点：都缝合磷酸二酯键。 E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；②区别：而TDNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。4(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
课题2 月季的花药培养 学习目标 1.识记被子植物花粉发育的过程 2.通过学习花药培养的基本技术，培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力 学习重点难点 重点:1.被子植物花粉发育过程 2.花药离体培养过程 难点: 1.被子植物花粉发育过程 2.花药离体培养过程 自主学习 一．被子植物花粉发育过程 1．被子植物的花粉是在中由经过分裂形成的。所以，花粉是 的生殖细胞。 2．结合教材内容填下列示意图： [思考1]由此可见，被子植物的花粉的发育要经历时期，期和期等阶段。 [思考2]在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生个精子；在一枚花药中可以产生个花粉。二．产生花粉植株的两条途径 1．产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过阶段发育为植株，二是通过阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中的种类及其的配比。 2．填写培育花粉植株的途径图解： 3．胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到从芽的过程称为，而把从愈伤组织到从芽的过程称为。 4.植物体细胞发育而来的胚状体又叫，花粉发育而来的胚状体叫，可发育为植物，要使其成为纯合的正常植株，可用处理发育中的幼苗。 三．影响花药培养的因素 1．影响花粉植株成功与否和成功率的主要因素：和等。 2．材料的选择： ①从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药； ②从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉，因为单核期以前的花 药，选择单核期以后的花药接种，。； ③从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。 [思考3]除此之外，你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些？ 植物的种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。
选修 3 易考知识点背诵 专题 1 ? 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA 重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA 重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1. “分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2. “分子缝合针”——DNA 连接酶 （1）两种DNA连接酶（E·coliDNA 连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间 的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA 连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效 率较低。 （2）与DNA 聚合酶作用的异同:DNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA 片段的末端，形成磷酸二酯键。 3. “分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：① 能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA 片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA 的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA 分子。 （3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 （二）基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1. 目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2. 原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录 法_和化学合成法_。 3. PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA 双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA 解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA 链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA 聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步： 基因表达载体的构建 1. 目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2. 组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所
课题2 月季的花药培养 例 1.某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整植株。进行离体培养时不应采用该植株的（） A.茎尖 B.子房壁 C.叶片 D.花粉粒 解析：本题主要考查无性生殖特点。涉及知识点有：组织培养，体细胞，生殖细胞等。抓住无性生殖能够保持原物种特性这一特点组织培养就是无性生殖的一种方式，它是由体细胞培养而来的，含有原物种的全部基因，而花粉粒是生殖细胞。该题易陷入思维定势，联想到花粉粒的离体培养。可见，植物组织培养若取自体细胞则为无性生殖；若取自生殖细胞则为有性生殖。 答案：D 例 2. 一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常；另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子（以下简称不正常的配子）。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是（） A.两者产生的配子全部都不正常 B.前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子不正常 C.两者都产生一半不正常的配子 D前者产生全部不正常的配子，后者只产生一半不正常的配子 解析：初级精母细胞的减数第一次分裂过程，是同源染色体分开，进入两个次级精母细胞。若此过程中同源染色体不发生分离，形成的两个次级精母细胞中，一个多了一条染色体，另一个少了一条染色体。次级精母细胞进行的减数分裂的第二次分裂，是姐妹染色单体分开，平均分配到两个精子细胞中。若此过程中姐妹染色单体不分开，形成的两个精子细胞中的染色体数目均不正常。 答案：D 例3．下图是被子植物的受精过程
课题2月季的花药培养 基础巩固 1下列是被子植物花粉发育经历的各阶段排序,正确的是( ) A.小孢子四分体时期→双核期→单核居中期→单核靠边期→花粉粒 B.小孢子母细胞→单核靠边期→单核居中期→双核期→花粉期 C.小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核居中期→单核靠边期→花粉粒 D.小孢子四分体时期→小孢子母细胞→双核期→单核期→花粉期 解析:小孢子母细胞经减数分裂形成四个小孢子,先后经历小孢子四分体时期、单核居中期、单核靠边期、双核期,发育成花粉粒。 答案:C 2某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离,为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植物的 一部分器官或组织进行培育,发育成完整植株。进行离体培养时不应采用该植物的( ) A.茎尖 B.子房壁 C.叶片 D.花粉粒 解析:花粉粒是由花粉母细胞经减数分裂形成的,细胞内的遗传物质与亲本相比减少了一半,培育出的植株是单倍体。所以利用植物组织培养技术繁殖名贵花卉时,不能用花粉粒。 答案:D 3下列说法错误的是( ) A.镜检选择花药时需用醋酸洋红将花粉细胞核染成红色或用焙花青—铬矾溶液染成蓝黑色 B.花期早期的花蕾营养状态及生理状态较好,可提高花粉诱导的成功率 C.用于花蕾消毒的药品有体积分数为90%的酒精、无菌水及质量分数为0.1%的氯化汞溶液等 D.除去消毒后的花药上的萼片和花瓣、剥离花药到将花药接种到培养基上,整个过程都需要在无菌条件下进行 解析:用于花蕾消毒的酒精的体积分数应为70%。 答案:C 4产生花粉植株的两种途径中,得到胚状体或愈伤组织都是通过哪个过程进行的?( ) A.分化 B.脱分化 C.再分化 D.诱导 解析:通过花药离体培养形成单倍体植株的过程中,通过脱分化得到胚状体或愈伤组织。 答案:B 5下列关于花药接种和培养的实验操作,错误的是( ) A.每瓶接种花药7~10个,20~30 d后,花药开裂形成幼小植株后才给予光照 B.花药培养至开裂后,将长出的愈伤组织及时转移到分化培养基上 C.花药培养至开裂后,将释放出的所有胚状体整体移到新的培养基上继续培养 D.对培养出来的植株作进一步鉴定和筛选
选修3 专题1 基因工程 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。 优点：定向地改造生物的遗传性状； 实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础： (1)大多数生物的遗传物质是DNA。 【 (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础： (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是原核生物 & （2）功能：能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列，有特定的切割位点（专一性）。 （3）作用部位：磷酸二酯键 （3）结果：形成两种末端：黏性末端和平末端。 注意：用同种限制酶分别切割目的基因和载体，从而形成相同的黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 ①作用：恢复磷酸二酯键。 ②种类：E·coliDNA连接酶：来源于大肠杆菌，连接黏性末端； T4DNA连接酶：来源于噬菌体，连接黏性末端和平末端。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 # ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
④对受体细胞无害 （2）常用的载体：细菌的质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒（天然质粒不能直接使用） 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.方法：①从基因文库中获取目的基因 （方法：根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA、基因翻译产物蛋白质等特性。） ②利用PCR技术扩增目的基因（适用于已知目的基因的一段核苷酸序列） ( ③通过化学方法人工合成（适用于目的基因较小，或已知目的基因核苷酸序列） 3.基因组文库与cDNA文库的区别 技术扩增目的基因 （1）PCR的含义：全称多聚酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。（2）目的：快速获取大量的目的基因 （3）原理：DNA复制 （4）使用的前提：已知目的基因的一段核苷酸序列 （5）条件：模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 （6）过程：第一步：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链，断裂氢键； — 第二步：退火，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合，形成局部双链DNA； 第三步：延伸，加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶（Taq酶）从引物起始进行互补链的合成。 （7）特点：指数(2n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位 （2）终止子：位于基因的尾端，使转录停止。
课题：蛋白质工程的崛起 课型：新授课课时：1 【学习目标】1.简述蛋白质工程的原理。 2.尝试运用逆向思维分析和解决问题。 3.通过对前沿科技的学习，激发学生的学习兴趣。 【学习重点】蛋白质工程的原理。 【难点预测】蛋白质工程的原理。 【自主预习1】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中的相应位置用横线标注。) 一、蛋白质工程崛起的缘由 1、基因工程的实质：将一种生物的_____________转移到另一种生物的体内，后者生 产它不能产生的______________，进而表现出新性状。 2、蛋白质工程的目的:生产符合人们生活所需要的并非自然界已存在的________。 【课内探究1】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。） 1、蛋白质工程与基因工程在制造的蛋白质种类上的区别？ 【自主预习2】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。) 二、蛋白质工程的基本原理 1.目标：根据人们对__________功能的特定需求，对_____________进行分子设计。 2.原理：____________________。 3.过程：预期蛋白质功能设计__________________ 推测应有氨 基酸序列找到相应的______________序列(基因) 表达。 4.蛋白质工程是指以的关系作为基础,通过 ，对现有蛋白质进行改造，或者制造一种，以满足人类的生产和生活需求。 【课内探究2】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。） 1、蛋白质工程的实质及本质上的改造对象分别是什么？ 2、蛋白质工程的基本操作思路与基因工程有何不同？ 3、蛋白质工程的基本操作步骤？【我的疑惑1】 (将自己不理解 的问题用红色 笔写下来) 【学后反思1】 (回顾已学内容 并将重点问题 整理在学案上) 【我的疑惑2】 (将自己不理解 的问题用红色 笔写下来) 【学后反思2】 (回顾已学内容 并将重点问题 整理在学案上) 4、某多肽链的一段氨基酸序列是：…—甲硫氨酸—色氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—… (氨基酸及对应的密码子为：甲硫氨酸AUG，色氨酸UGG，苯丙氨酸UUU、UUC)。怎 样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。 【自主预习3】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。) 三、蛋白质工程的进展和前景 1.例如科学家通过对___________的改造，已使其成为速效性药品；用蛋白质工程方 法制成的电子元件局有_____________、______________和____________的特点， 因此具有极为广阔的发展前景。 2.蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要因为蛋白质发挥功 能必需依赖于_______________，而这种_______________十分复杂，而目前科学家 对大多数蛋白质的________________了解还不够。 【课内探究3】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并 在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。） 1、绝大多数酶都是蛋白质，酶工程是蛋白质工程吗？ 【课堂反馈】 1、蛋白质工程的实质是 ( ) A.改变氨基酸结构 B.改造蛋白质结构 C.改变肽链结构 D.改造基因结构 2、干扰素经过改造可长期储存，从蛋白质水平上应改变的是 ( ) A.光氨酸 B.精氨酸 C.谷氨酸 D.半光氨酸 3、蛋白质工程制造的蛋白质是 ( ) A.天然蛋白质 B.稀有蛋白质 C.自然界中不存在的蛋白质 D.血红蛋白质 4、蛋白质工程的基础是 ( ) A.基因工程 B.细胞工程 C.酶工程 D.发酵工程 【归纳总结】 【学后反思3】 (回顾已学内容 并将重点问题 整理在学案上) 设计分子设计
课题2月季的花药培养 教材内容解读 要点1植物的花药培养的育种意义 育种工作者采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株，再经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。这样的植株不仅能够正常生殖，而且每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会产生性状分离。单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的培育开辟了新途径。 要点2被子植物的花粉发育 （1）被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分。花药为囊状结构，内部含有许多花粉。花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的。 （2）被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段。 ①在四分体时期，4个单倍体细胞连在一起。 ②进入单核期时，四分体的4个单倍体细胞彼此分离，形成4个具有单细胞核的花粉粒。这时的细胞含浓厚的原生质，核位于细胞的中央（单核居中期）。随着细胞不断长大，细胞核由中央移向细胞一侧（单核靠边期）。 ③进入双核期时，靠近细胞一侧的细胞核，分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，一个是营养细胞，一个是生殖细胞。生殖细胞将再分裂一次，形成两个精子。 要点3产生花粉植株的两种途径 通过花药培养产生花粉植株（即单倍体植株）一般有两种途径： 一种是花粉通过胚状体阶段分化发育成为植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，将其诱导再分化成植株。 这两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。 要点4影响花药培养的因素 （1）不同植物的诱导成功率很不相同。 （2）就同一植物来说，亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响。 （3）花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。 花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。
高中生物课题2 月季的花药培养预习学案新 人教版选修1 1、识记被子植物花粉发育的过程 2、通过学习花药培养的基本技术，培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力学习重点难点重点: 1、被子植物花粉发育过程 2、花药离体培养过程难点: 1、被子植物花粉发育过程 2、花药离体培养过程自主学习一、被子植物花粉发育过程 1、被子植物的花粉是在中由经过分裂形成的。所以，花粉是的生殖细胞。 2、结合教材内容填下列示意图：小孢子母细胞（2n）（）时期（n）单核（）期（n）双核期（）细胞核（n）（）细胞核（n）（）细胞（n）（）细胞（n）（）个精子(n)（）分裂（）分裂单核（）期（n）（）分裂[思考1]由此可见，被子植物的花粉的发育要经历时期，期和期等阶段。 [思考2]在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生个精子；在一枚花药中可以产生个花粉。二、产生花粉植株的两条途径
1、产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过阶段发育为植株，二是通过阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中的种类及其的配比。 2、填写培育花粉植株的途径图解：（）花药中的花粉（）（）（胚状体）（愈伤组织）（）丛芽生根移栽 3、胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到从芽的过程称为，而把从愈伤组织到从芽的过程称为。 4、植物体细胞发育而来的胚状体又叫，花粉发育而来的胚状体叫，可发育为植物，要使其成为纯合的正常植株，可用处理发育中的幼苗。三、影响花药培养的因素 1、影响花粉植株成功与否和成功率的主要因素： 和等。 2、材料的选择：①从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药；②从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉，因为单核期以前的花药，选择单核期以后的花药接种，。；③从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。 [思考3]除此之外，你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些？植物的种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。 [思考4]为什么花瓣松动会给材料消毒带来困难？