一輪復(fù)習(xí) 浙科版 植物細(xì)胞工程 學(xué)案 浙江專用

1、第34講植物細(xì)胞工程課標(biāo)要求4.1.植物細(xì)胞工程包括組織培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交等技術(shù)?；顒?dòng): 菊花的組織培養(yǎng)及幼苗的移栽?？键c(diǎn)一植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù).7 q知識自此梳理1.植物組織培養(yǎng)概念：在無菌和人工控制條件下，將離體的植物體器官、組織或細(xì)胞等 培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，使其生成遜植株或使其細(xì)胞增殖并產(chǎn)生細(xì)胞代謝 產(chǎn)物的技術(shù)。(2)全能性概念概念全能性實(shí)現(xiàn)途徑已分化的細(xì)胞中遺色蟲一般不發(fā)生 改變，植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有 該植物所包含的全部的遺傳信息，因 而具有發(fā)育成完整植株的潛能離體培養(yǎng)條件下，植物細(xì)胞全能性的 表達(dá)是通過細(xì)胞的脫分化和度分化實(shí) 現(xiàn)的提醒植物細(xì)胞具有全能性的原因

2、一般生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有該物種所特有的全套遺傳信息，即都有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部遺傳信息。(3)理論基礎(chǔ)外植體因脫離了母體的影響，一定條件下能實(shí)現(xiàn)其全能性。(4)培養(yǎng)過程脫別離體條件下已分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)，失去特1F-的結(jié)構(gòu)和功能,新獲得分裂能力培養(yǎng)過程)培養(yǎng)過程)給無組織結(jié)構(gòu)、松散的薄型細(xì)胞團(tuán)組織小小愈傷組織細(xì)胞在一定條件下，可重新分化為陪各種類型的細(xì)胞,進(jìn)而形成芽或根等，再生 化出新的植株的過程瑞植物葉片一外植體啦色愈傷組織理金色苗過程(5)愈傷組織再分化形成完整植株的途徑器官發(fā)生途徑：首先在一種培養(yǎng)基上誘導(dǎo)形成芽，再在另一種培養(yǎng)基上形成根。體細(xì)胞胚發(fā)生途徑：由愈傷組織外表形成類似

3、種子胚的結(jié)構(gòu),這種在離體 培養(yǎng)條件下不經(jīng)過受精過程由體細(xì)胞發(fā)育成的類似胚的結(jié)構(gòu)稱為胚狀體，胚狀體繼續(xù)發(fā)育成完整的植株。2.植物體細(xì)胞雜交概念：將兩個(gè)來自不同種植物的住細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并將雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。（2）獲得原生質(zhì)體獲得原生質(zhì)體卷生在0.50.6 mol/L的芯露髀（或一定濃度的 蔗械）溶液環(huán)境（較高滲透壓）下上一纖維索酶和果膠解混合液如-根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞空型消化除去細(xì)胞壁，獲得球形的原生質(zhì)體（3）操作流程及意義獲得原粗鈕計(jì)技術(shù)電刺激、離心、振蕩、聚乙二醉流程植物體細(xì)胞雜交技術(shù)原生質(zhì)體手段等誘導(dǎo)的融合|目的融合的原生質(zhì)體經(jīng)培養(yǎng)后,再生 出新的細(xì)胞嚏

4、,形成雜種細(xì)胞植物組雜種細(xì)胞具有全能性,經(jīng)過培養(yǎng)能進(jìn)一 頸瞞步分裂、分化,進(jìn)而發(fā)育成完整的植株雜種細(xì)胞的鑒定和篩選以及雜種植株 過程的鑒定和選育且又能克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，獲得新品種鎬馬鈴著一番茄、白菜一甘藍(lán)提醒植物體細(xì)胞雜交屬于無性繁殖。（1）植物的每個(gè)細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性。（）在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化。）愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的。（）（4）利用物理法或化學(xué)法可以直接將兩個(gè)植物細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)融合。（）（5）用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物原生質(zhì)體失去了全能性。（）再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。（）植物體細(xì)胞

5、雜交過程要用到植物組織培養(yǎng)。（）植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓。)答案：(1)X (2)X (3)X (4)X (5)X (6) J.不同細(xì)胞的全能性比擬(1)體細(xì)胞全能性：分化程度低的分化程度高的；細(xì)胞分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞 分裂能力弱的。(2)不同細(xì)胞的全能性：受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞。(3)不同生物的細(xì)胞全能性：植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞。(4)全能性與細(xì)胞分化的關(guān)系：一般情況下，隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高,細(xì)胞的全能性逐漸降低。.植物激素對植物組織培養(yǎng)的影響(1)按照不同的順序使用這兩類激素，會得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(2)當(dāng)同時(shí)使用這兩類激素時(shí)，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方

6、向使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素細(xì)胞既分裂也分化同時(shí)使用分化頻率提高簡記：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化頻率高生長素類物質(zhì)/ 細(xì)胞分裂素類物質(zhì)植物細(xì)胞的發(fā)育方向比值高有利于根的形成、抑制芽的形成比值低有利于芽的形成、抑制根的形成比值適中促進(jìn)愈傷組織的形成簡記：“高”根，“低”芽，“中”愈傷3.植物體細(xì)胞雜交與植物有性雜交中遺傳物質(zhì)的變化設(shè)白菜細(xì)胞含2丫條染色體，2個(gè)染色體組；甘藍(lán)細(xì)胞含2)，條染色體，2個(gè)染色體組。工程不同物種體細(xì)胞雜交不同物種有性雜交同一物種雜交續(xù)表過程白菜 甘藍(lán) 體細(xì)胞體細(xì)胞II

7、施|/| 雜種細(xì)胞植物組織 培養(yǎng)雜種植株甘藍(lán) 耳菜精? 細(xì)胞 /Ld 受精卵 植物1組織 培1養(yǎng) 雜種植株11菜（、域 而1夕甘 F精 : 受用裂百 藍(lán),干的1 1分 植菜（ ）卵化株或 細(xì)甘 胞子代染色 體數(shù)目2x-2yx+y2白菜）或2y（甘藍(lán)）子代染色 體組數(shù)422工程不同物種 體細(xì)胞雜交不同物種有性雜交同一物種雜交子代是 幾倍體異源四倍體異源二倍體同源二倍體子代是 否可育可育不可育可育繁殖方式無性繁殖有性繁殖有性繁殖變異類型染色體畸變?nèi)旧w畸變突破1植物組織培養(yǎng)核心素養(yǎng)生命觀念1.為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株再生能力，某研究小組的實(shí)驗(yàn)過程如以下圖。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是（）母叩-

8、亳-松魚糠用懸浮原生質(zhì)體 愈傷組織叢生芽cA.過程獲得的原生質(zhì)體需懸浮在30%蔗糖溶液中B.過程需提高生長素的比例以促進(jìn)芽的分化C.過程需用秋水仙素處理誘導(dǎo)細(xì)胞壁再生D.原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁但仍保持細(xì)胞的全能性答案：D2.水竹是單子葉禾本科植物，易管理和培植，干凈而雅致。以下圖為通過植 物組織培養(yǎng)大量獲得水竹幼苗的過程。以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是（）|X| Sr M-MA.選擇水竹的葉和根尖分生區(qū)作為外植體誘導(dǎo)形成愈傷組織的難度相同B.愈傷組織是無組織結(jié)構(gòu)、松散的薄壁細(xì)胞團(tuán)C.過程為脫分化，過程為再分化，過程的實(shí)質(zhì)是基因有選擇地發(fā)揮 作用D.在水竹植物組織培養(yǎng)過程中，經(jīng)過篩選可能獲得有用的突變體解析

9、：選A。植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性，在外植體的選 擇上，一般選擇分裂旺盛、帶有分生區(qū)的部位，這樣的外植體分化程度較低，容 易誘導(dǎo)形成愈傷組織，A錯(cuò)誤。突破2植物體細(xì)胞雜交核心素養(yǎng)生命觀念3. （2022溫州高三模擬）以下圖為植物體細(xì)胞雜交過程，以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是雜種細(xì)胞一番茄旦番茄原紅色熒光細(xì)胞一”生質(zhì)體標(biāo)記融合的猬今原生.馬鈴薯一馬鈴薯綠色熒光/質(zhì)體細(xì)胞一A原生質(zhì)體標(biāo)記植物體四愈傷組織一A.上述技術(shù)應(yīng)用的生物學(xué)原理包括細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性B.假設(shè)細(xì)胞膜外表只有紅色熒光，那么融合的原生質(zhì)體至少由兩個(gè)番茄細(xì)胞形C.過程為脫分化，過程中雜種細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能D

10、.當(dāng)細(xì)胞分裂素的效應(yīng)高于生長素時(shí)，主要誘導(dǎo)根的形成解析：選D。當(dāng)細(xì)胞分裂素的效應(yīng)高于生長素時(shí)，主要誘導(dǎo)芽的形成，D錯(cuò)*o伏?？键c(diǎn)二植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用.7 q知識自此梳理.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用(1)快速繁殖植物c植物組織培養(yǎng)技術(shù)快基礎(chǔ):卜更理一植物細(xì)胞的全熊性園I優(yōu)點(diǎn) 保持品種的優(yōu)良性狀,可全年連續(xù) 實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn).節(jié)約人力、物力初代培養(yǎng)：從植物體上別離下來的處植住的第一次培養(yǎng)。繼代培養(yǎng)：將初代培養(yǎng)獲得的培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基上繼續(xù)進(jìn)行擴(kuò)大培 養(yǎng)。(2)植物脫毒植物脫毒植物脫毒翁植物組織培養(yǎng)技術(shù)也電莖尖名電種植的作物不會或極少發(fā)生病毒(3)生產(chǎn)人工種子.今將植物離體培養(yǎng)產(chǎn)生的體細(xì)胞町外愈 盟心

11、傷組織等包埋在含有營養(yǎng)成分和保護(hù)功能 的物質(zhì)中而制成的人工種子人工種皮子外層,有機(jī)的薄膜結(jié)構(gòu)人工胚乳中間層,含仃體細(xì)胞胚照發(fā)所 相要的營養(yǎng)成分和植物激索 丘還最里層生產(chǎn)過程不受季節(jié)限制，可以大址、快 鰭速繁殖優(yōu)良品種，對于生育周期K、育性不良且難于有性繁殖的植物，具有更 幣要的意義(4)細(xì)胞代謝產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)植物幾乎能生產(chǎn)人類所需要的一切天然有機(jī)物，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、天 然藥物、香料、燃料等。提醒I工業(yè)化生產(chǎn)不一定要培養(yǎng)出植物體，一般培養(yǎng)到愈傷組織階段，從 培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞的培養(yǎng)液中就可提取細(xì)胞產(chǎn)物。作物新品種的培育植物組織培養(yǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于植物育種的各個(gè)方面，例如，細(xì)胞突變體的篩選、單

12、倍體育種、轉(zhuǎn)基因植物的克隆、植物體細(xì)胞雜交等。.菊花的組織培養(yǎng)及幼苗的移栽（1）原理：通過調(diào)節(jié)激素的比例可控制菊花外植體的生長發(fā)育。（2）方法步驟更幽晅消毒或滅菌一外植體消毒一分割外植體 手吆塞種一接種一培養(yǎng)方法步驟方法步驟與珀喬菊4試管將試管苗接種在生線培養(yǎng)基中，置于溫 嬴生1度為2028七,短天光照1012h的條件 培養(yǎng)下培養(yǎng) 心山.瞥煉苗一培養(yǎng)基質(zhì)的滅菌t育苗盤的準(zhǔn)備 慧器 T試管苗的清洗T試管苗的栽種T培養(yǎng) 苗的移栽及管理葡萄的桿插、桃樹的嫁接、石榴的壓條繁殖方式都屬于快速繁殖。（）（2）脫毒苗培育所選的組織培養(yǎng)材料可以來自植株的任何部位。（）（3）單倍體育種和突變體培育的遺傳學(xué)原理是

13、一致的。（）（4）突變體培育通常是對植物的愈傷組織進(jìn)行誘變處理，而工業(yè)化生產(chǎn)的細(xì) 胞產(chǎn)物也來自愈傷組織細(xì)胞。（）答案：(1)X (2)X (3)X (4)71. （2022湖州月等）為培育具有市場競爭力的無籽柑橘，研究者設(shè)計(jì)如下流程。相關(guān)表達(dá)不正確的選項(xiàng)是（）柑橘A :體界 柑橘A柑橘A單倍體（二倍體）單倍體 的原生質(zhì)體 落雜種義三倍體柑橘B柑橘B二倍植株（二倍體）一的原生質(zhì)體A.過程需使用胰蛋白酶處理B.實(shí)現(xiàn)過程依賴膜的流動(dòng)性C.過程需應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)D.三倍體植株可產(chǎn)生無籽柑橘解析：選A。過程為利用酶解法去除植物細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，植物細(xì)胞 壁的主要成分為纖維素和果膠，故該過程所用酶為

14、纖維素酶和果膠酶，A錯(cuò)誤。2.紫杉醇是一種生物堿類化合物，是目前已發(fā)現(xiàn)的最優(yōu)秀的天然抗癌藥物。以下圖是通過植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑，據(jù)圖回答以下問題:紫杉O 外植體愈傷組織袋單個(gè)高產(chǎn)細(xì)胞廠細(xì)胞群細(xì)胞分泌物,紫杉醇該途徑(填“能”或“不能”)表達(dá)植物細(xì)胞的全能性，原因是 O過程中生長素類物質(zhì)與細(xì)胞分裂素類物質(zhì) 的用量比值應(yīng)(填“高”“低”或“適中”(2)過程需使用液體培養(yǎng)基，其優(yōu)點(diǎn)在于O(3)根據(jù)紫杉醇的化學(xué)本質(zhì)，可以判斷有關(guān)基因控制紫杉醇合成的方式是(4)假設(shè)通過誘變育種技術(shù)選育紫杉醇含量高的細(xì)胞，可對圖中的 進(jìn)行誘變處理，然后進(jìn)行篩選。答案：(1)不能 沒有形成完整植物體 適中(2)

15、使培養(yǎng)細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的充分利用(3)基因通過控制酶的合成來控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反響，進(jìn)而控制紫杉 醇的合成(4)愈傷組織原因分析類1.在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要嚴(yán)格控制雜菌污染的原因是答案：雜菌在培養(yǎng)基上生長爭奪營養(yǎng)，雜菌產(chǎn)生的物質(zhì)影響植物組織的生長.假設(shè)想利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育出馬鈴薯一草莓雜種植株以提高土地 的利用率，(填“能”或“不能”)把兩物種細(xì)胞直接融合，理由是答案：不能植物細(xì)胞外面有一層細(xì)胞壁，阻礙了細(xì)胞間的雜交(融合).光照在培養(yǎng)過程中不作為愈傷組織的能量來源，原因是答案：在脫分化形成愈傷組織及愈傷組織的增殖階段，細(xì)胞中均不含葉綠體, 無法利用光照

16、進(jìn)行光合作用事實(shí)概述類. 2019全國II, T38(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得 轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是 (用 流程 圖表示)。答案：含目的基因的細(xì)胞生愈傷組織透起郅小植株. 2019全國H, T38(l)植物快速繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的 種子繁殖方法相比，這種快速繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有 (答出2點(diǎn)即可)。答案：能保持植物原有的遺傳特性；繁殖速度快2 0 8 W至初必0.006.紅豆杉因其次生代謝產(chǎn)物紫杉醇的顯著治癌效果而備受關(guān)注。不同有機(jī) 溶劑及其組合作為浸提溶劑對紫杉醇得率的影響如以下圖所示。II川iiHlIlR1 2 3 4 5 6 7 8 9