高三生物一輪復(fù)習(xí)課件第十單元第34講考點(diǎn)一植物細(xì)胞工程

第十單元生物技術(shù)與工程第34講

細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程01動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)02動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體03動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物04目錄考點(diǎn)一植物細(xì)胞工程01[概念摘要]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)。

細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。原理和方法操作水平目的分類細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)細(xì)胞器、細(xì)胞或組織獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程1、細(xì)胞工程的概念細(xì)胞經(jīng)過

后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能。②具有全能性的原因：一般生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種的

。即都有發(fā)育成

所必需的全部遺傳信息。全套遺傳信息完整個(gè)體③全能性表達(dá)條件：具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，處于離體狀態(tài)，提供一定的營(yíng)養(yǎng)、激素和其他適宜外界條件。①概念：分裂和分化（1）理論基礎(chǔ)——植物細(xì)胞的全能性2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)（3）一般過程：外植體愈傷組織脫分化芽、根等再分化試管苗接種外植體移栽成活誘導(dǎo)愈傷組織脫分化誘導(dǎo)生芽再分化誘導(dǎo)生根再分化分化狀態(tài)未分化狀態(tài)完整植株生長(zhǎng)發(fā)育指

的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其分化為

的技術(shù)。離體完整植株外植體（無菌條件）（2）植物組織培養(yǎng)技術(shù)的概念2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)接種培養(yǎng)移栽正常植株用酒精擦拭雙手和超凈工作臺(tái)臺(tái)面。流水充分沖洗外植體。30S酒精2-3次立即無菌水洗30min次氯酸鈉溶液2-3次立即無菌水洗①消毒：既要考慮消毒效果，又要考慮植物的耐受力兩次用無菌水清洗的目的：將酒精和次氯酸鈉溶液清洗干凈消毒（4）操作實(shí)例——菊花的組織培養(yǎng)2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)消毒接種培養(yǎng)移栽正常植株在酒精燈火焰旁，將外植體的1/3~1/2插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中；封蓋和標(biāo)記②接種：注意：接種時(shí)注意外植體的方向，不要倒插?。▽ⅰ靶螒B(tài)學(xué)上端”朝上，下端朝下）切分外植體：無菌操作將消過毒的外植體置于無菌的培養(yǎng)皿中，用無菌濾紙吸去表面的水分。用解剖刀將外植體切成0.5~1cm長(zhǎng)的小段；外植體切塊接種

用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口，并在培養(yǎng)瓶上作好標(biāo)記。2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)（4）操作實(shí)例——菊花的組織培養(yǎng)接種培養(yǎng)移栽正常植株脫分化脫分化形成愈傷組織有光時(shí)，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。將接種了外植體的錐形瓶或植物組織培養(yǎng)瓶置于18~22℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，定期觀察和記錄愈傷組織的生長(zhǎng)情況。避光③培養(yǎng)：接種到誘導(dǎo)愈傷組織培養(yǎng)基消毒2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)（4）操作實(shí)例——菊花的組織培養(yǎng)接種培養(yǎng)移栽正常植株接種到誘導(dǎo)生芽培養(yǎng)基接種到誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基培養(yǎng)15~20d后，將生長(zhǎng)良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上。若先生根后面就不易生芽，所以要注意順序，該過程每日需要給予適當(dāng)時(shí)間和強(qiáng)度的光照！長(zhǎng)出芽后，再將其轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上，進(jìn)一步誘導(dǎo)形成試管苗。消毒2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)③培養(yǎng)：（4）操作實(shí)例——菊花的組織培養(yǎng)接種培養(yǎng)移栽正常植株④移栽：移栽前先打開封口膜或瓶蓋，讓試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長(zhǎng)幾日用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長(zhǎng)壯后再移栽入土。每天觀察并記錄幼苗的生長(zhǎng)情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開花。消毒2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)（4）操作實(shí)例——菊花的組織培養(yǎng)（1）概念：將不同來源的植物細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。融合實(shí)例:+=白菜甘藍(lán)白菜-甘藍(lán)（2）原理：（1）細(xì)胞膜的流動(dòng)性（原生質(zhì)體融合）（2）植物細(xì)胞具有全能性（雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株）3、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)A細(xì)胞B細(xì)胞A原生質(zhì)體①B原生質(zhì)體①正在融合的原生質(zhì)體②雜種細(xì)胞③愈傷組織④雜種植株⑤移栽后的植株⑥①去除細(xì)胞壁纖維素酶去壁：酶解法果膠酶②誘導(dǎo)融合物理法：化學(xué)法電融合法、離心法聚乙二醇（PEG）融合法高Ca2+

-高pH融合法等③細(xì)胞壁再生④脫分化⑤再分化⑥移栽植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性（3）操作過程3、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)A細(xì)胞B細(xì)胞A原生質(zhì)體①B原生質(zhì)體①正在融合的原生質(zhì)體②雜種細(xì)胞③愈傷組織④雜種植株⑤移栽后的植株⑥①去除細(xì)胞壁纖維素酶去壁：酶解法②誘導(dǎo)融合物理法：化學(xué)法電融合法、離心法聚乙二醇（PEG）融合法高Ca2+

-高pH融合法等③細(xì)胞壁再生④脫分化⑤再分化⑥移栽（4）意義：打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種。（3）操作過程3、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)果膠酶生殖方式：原理：一般為無性生殖植物細(xì)胞的全能性優(yōu)點(diǎn)：①高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。②保持優(yōu)良品種的遺傳特性。③不受自然生長(zhǎng)季節(jié)的限制，培養(yǎng)周期短。④選材少，繁殖率高，便于自動(dòng)化管理。其細(xì)胞分裂方式是有絲分裂，親、子代細(xì)胞DNA相同，所以可以保持親代優(yōu)良的遺傳特性。①快速繁殖：4、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用（1）植物繁殖的新途徑用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。取材：頂端分生區(qū)（如莖尖、根尖：病毒極少，甚至無毒）脫毒過程：莖尖脫分化愈傷組織再分化芽、根試管苗脫毒苗移栽優(yōu)點(diǎn)：明顯提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)②作物脫毒4、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用（1）植物繁殖的新途徑技術(shù)手段：植物組織培養(yǎng)技術(shù)①單倍體育種過程花藥離體培養(yǎng)誘導(dǎo)染色體加倍二倍體植株單倍體植株二倍體植株（純合子）（秋水仙素處理）4、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用（2）作物新品種的培育優(yōu)點(diǎn)：①極大地縮短了育種的年限。③可作為進(jìn)行體細(xì)胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料。缺點(diǎn)：②后代大多是純合子，能穩(wěn)定遺傳。操作復(fù)雜花藥離體培養(yǎng)和人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍原理：染色體數(shù)目變異①單倍體育種4、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用（2）作物新品種的培育②突變體的利用原理：基因突變和植物細(xì)胞的全能性。優(yōu)點(diǎn)：提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。大幅度地改良某些性狀。缺點(diǎn)：突變具有不定向性，需要處理大量突變材料。4、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用（2）作物新品種的培育過程：外植體新品種篩選培育愈傷組織脫分化多種突變體誘導(dǎo)分化誘變處理①初生代謝物：初生代謝是生物生長(zhǎng)和生存所必需的代謝活動(dòng)；初生代謝物：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。②次生代謝物：4、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用（3）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)一類小分子有機(jī)化合物（如酚類、萜類和含氮化合物等）。在植物的抗蟲、抗病等方面發(fā)揮作用，很多藥物、香料和色素等的重要來源。指在離體條件下對(duì)單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)。③細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：④植物細(xì)胞培養(yǎng)：

人們利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來獲得目標(biāo)產(chǎn)物，這個(gè)過程就是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)?！靖拍畋嫖觥?．在愈傷組織形成幼苗的再分化過程中，不會(huì)發(fā)生細(xì)胞的增殖。(

)2．以莖尖為材料通過組織培養(yǎng)獲得的脫毒苗具有抗病毒的特點(diǎn)。(

)3．植物體細(xì)胞雜交過程中，細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁。(

)4．快速繁殖技術(shù)能保持親本的優(yōu)良遺傳特性。(

)5．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。(

)×××√√1、在植物組織培養(yǎng)過程中激素比例與細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化的關(guān)系（1）適當(dāng)提高生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例容易生根。（2）適當(dāng)提高細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的比例容易生芽。（3）比例適中誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。如圖所示：2、植物體細(xì)胞雜交和有性雜交的辨析考法1通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，考查生命觀念及科學(xué)探究1．(2022·湖北鄂州期末)如圖為某研究小組利用菊花葉片獲得菊花幼苗的實(shí)驗(yàn)流程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()AA．①過程需用纖維素酶和胰蛋白酶處理B．②為再分化，該過程受生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度、比例等影響C．③過程將叢生芽轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基上形成幼苗D．①②③過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞具有發(fā)育的全能性關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．6-BA濃度大于4.0mg·L－1時(shí)，芽分化率明顯降低B．6-BA與IBA的比例為10∶1時(shí)芽分化率均高于其他比例C．在培養(yǎng)基中同時(shí)添加適量的6-BA和IBA，可促進(jìn)芽分化D．2.0mg·L－16-BA和0.2mg·L－1IBA是實(shí)驗(yàn)處理中芽分化的最佳組合考法1通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，考查生命觀念及科學(xué)探究2．(2021·湖北卷)月季在我國(guó)享有“花中皇后”的美譽(yù)。為了建立月季某新品種的快速繁殖體系，以芽體為外植體，在MS培養(yǎng)基中添加不同濃度的6-BA和IBA進(jìn)行芽體增殖實(shí)驗(yàn)，芽分化率(%)結(jié)果如表。B下列敘述正確的是()A．愈傷組織是幼嫩葉片通過細(xì)胞分化形成的B．獲得的雜種植株都能表現(xiàn)雙親的優(yōu)良性狀C．可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體甲和乙的融合和細(xì)胞壁再生D．用纖維素酶和果膠酶處理愈傷組織以獲得原生質(zhì)體考法2圍繞植物體細(xì)胞雜交，考查生命觀念和科學(xué)探究能力3．(2021·福建卷)科研人員利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育矮牽牛新品種，技術(shù)流程示意圖如下。D考法2圍繞植物體細(xì)胞雜交，考查生命觀念和科學(xué)探究能力4．(2022·山東濰坊二模)科學(xué)家利用番茄和馬鈴薯的葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體進(jìn)行融合，培育出了“番茄—馬鈴薯”。但它并沒有像科學(xué)家預(yù)想的那樣，地上結(jié)番茄、地下結(jié)馬鈴薯。下列說法錯(cuò)誤的是()A．該培育過程克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙B．人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有離心法、電融合法及PEG融合法等C．生物體內(nèi)基因的表達(dá)不是孤立的，番茄—馬鈴薯的遺傳物質(zhì)可能相互干擾D．原生質(zhì)體融合得到的雜種細(xì)胞直接經(jīng)再分化即能形成雜種植株D考法3圍繞植物細(xì)胞工程的應(yīng)用，考查生命觀念和科學(xué)思維能力5．(不定項(xiàng))(2022·江蘇徐州期中)辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖所示。下列說法正確的是(

)ACDA．要獲得脫毒苗，通常需要對(duì)外植體進(jìn)行莖尖組織培養(yǎng)B．通常需用體積分?jǐn)?shù)為50%酒精對(duì)外植體進(jìn)行消毒C．通過液體培養(yǎng)基來大量培養(yǎng)高產(chǎn)細(xì)胞系，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)辣椒素的工業(yè)化生產(chǎn)D．產(chǎn)生愈傷組織和大量培養(yǎng)高產(chǎn)細(xì)胞系的培養(yǎng)基分別屬于固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基考法3圍繞植物細(xì)胞工程的應(yīng)用，考查生命觀念和科學(xué)思維能力6．(不定項(xiàng))(2022·山東德州期中)植物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等方面有著廣泛的應(yīng)用。下列描述錯(cuò)誤的是(

)A．桃樹的嫁接和葡萄的扦插都屬于快速繁殖技術(shù)B．利用莖尖等分生組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng)可以獲得抗病毒植株C．利用突變后的愈傷組織培育新品種體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性D．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化培養(yǎng)并不能提高單個(gè)細(xì)胞次生代謝物的產(chǎn)量AB1、下列實(shí)例中，能夠體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是()A．小鼠腺細(xì)胞的自我復(fù)制B．克隆羊多莉的獲得C．壁虎斷尾后重新長(zhǎng)出尾部D．胡蘿卜韌皮部細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株D2、下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述，不正確的是()A．植物組織培養(yǎng)利用的原理是細(xì)胞的全能性B．脫分化和再分化所用培養(yǎng)基的物理狀態(tài)不同C．脫分化和再分化過程中，細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)不變D．操作和培養(yǎng)過程中要保持無菌狀態(tài)B作業(yè)3、番茄根尖經(jīng)過植物組織培養(yǎng)可以形成完整的番茄植株。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.此過程中發(fā)生了細(xì)胞的脫分化、再分化B.植物激素在此過程中起調(diào)節(jié)作用C.此過程中若發(fā)生雜菌污染則難以獲得目的植株D.根尖細(xì)胞最終發(fā)育為無葉綠體的植株D4、在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中,需要的條件是()①消毒和滅菌②一定濃度的植物激素③適宜的溫度④充足的光照⑤充足的養(yǎng)料A.①③④⑤B.②③④⑤C.①②③④ D.①②③⑤D作業(yè)B