高三生物一輪復(fù)習(xí)生物植物細(xì)胞工程課件

第51講植物細(xì)胞工程1目

錄植物組織培養(yǎng)技術(shù)23植物體細(xì)胞雜交技術(shù)及植物細(xì)胞工程的應(yīng)用關(guān)鍵·真題必刷基礎(chǔ)·精細(xì)梳理典例·精心深研考點(diǎn)一植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.細(xì)胞工程的概念2.植物組織培養(yǎng)技術(shù) (1)過(guò)程(如菊花的組織培養(yǎng))次氯酸鈉薄壁組織團(tuán)塊<>(2)植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素植物組織的發(fā)育方向高有利于根的分化，抑制芽的形成低有利于芽的分化，抑制根的形成適中促進(jìn)愈傷組織的形成簡(jiǎn)記為：“高”根，“低”芽，“中”愈傷3.植物細(xì)胞的全能性分化成其他各種細(xì)胞生物體的每個(gè)細(xì)胞中都含有發(fā)育成完整個(gè)體所需的全套基因激素溫度和pH①光照：在愈傷組織誘導(dǎo)階段，對(duì)有些植物來(lái)說(shuō)，避光培養(yǎng)有利于細(xì)胞脫分化形成愈傷組織。當(dāng)愈傷組織再分化出芽和葉時(shí)，一定要有光照，有利于葉片內(nèi)葉綠素的合成。②植物組織培養(yǎng)中所需的碳源一般為蔗糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可維持相對(duì)適中的滲透壓。

(1)宜選用成熟葉片為材料制備外植體。(2022·遼寧卷，14D)(

)一般選擇植物幼嫩的組織作為植物組織培養(yǎng)的外植體。(2)植物組織培養(yǎng)時(shí)，外植體須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒。(2022·浙江6月選考，23A)(

)外植體的消毒步驟為流水沖洗→70%酒精消毒30s→無(wú)菌水清洗2～3次→次氯酸鈉溶液處理30min→無(wú)菌水清洗2～3次。××考點(diǎn)速覽(3)提高培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值，有利于誘導(dǎo)生根。(2021·江蘇卷，5C)(

)(4)常用滅活的病毒誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合。(2020·山東卷，13C)(

)滅活病毒誘導(dǎo)法常用于動(dòng)物細(xì)胞融合?！獭量枷?/p>

結(jié)合植物組織培養(yǎng)技術(shù)，考查科學(xué)探究1.(2023·廣東六校聯(lián)考)紫杉醇是一種高效抗癌藥物。某團(tuán)隊(duì)研究了光照條件對(duì)紅豆杉愈傷組織生長(zhǎng)和紫杉醇含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是(

)B培養(yǎng)條件接種干重(g·L－1)收獲干重/(g·L－1)紫杉醇含量/%光照4.339.130.0070黑暗4.3812.100.0164A.愈傷組織生長(zhǎng)體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性B.愈傷組織的培養(yǎng)要在無(wú)菌條件下進(jìn)行C.光照能促進(jìn)愈傷組織生長(zhǎng)并提高紫杉醇含量D.培養(yǎng)基中的有機(jī)物僅為愈傷組織提供能量C2.(2024·廣東惠州調(diào)研)關(guān)于植物組織培養(yǎng)的再分化過(guò)程，說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.再分化過(guò)程中，不同細(xì)胞內(nèi)合成了功能不同的特異性蛋白質(zhì)B.脫分化與再分化過(guò)程所使用的培養(yǎng)基主要是激素濃度及用量比例的不同C.再分化過(guò)程在實(shí)驗(yàn)室或植物組織培養(yǎng)車(chē)間進(jìn)行，需要避光處理D.再分化過(guò)程中，核遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變，但mRNA有變化基礎(chǔ)·精細(xì)梳理典例·精心深研考點(diǎn)二植物體細(xì)胞雜交技術(shù)及植物細(xì)胞工程的應(yīng)用1.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)無(wú)性生殖 (1)概念與原理不同來(lái)源雜種細(xì)胞新植物體流動(dòng)性全能性(2)過(guò)程電融合離心聚乙二醇(PEG)融合高Ca2＋—高pH融合(3)意義在打破__________，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種等方面展示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)2.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用(1)植物繁殖的新途徑①快速繁殖：高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖，保持優(yōu)良品種的__________。②作物脫毒：利用植物頂端________附近(如莖尖)進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗。生殖隔離遺傳特性分生區(qū)(2)作物新品種的培育縮短育種年限(3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠(chǎng)化生產(chǎn)①次生代謝物次生代謝不是生物生長(zhǎng)所必需的，一般在特定的組織或器官中，并在一定的環(huán)境和時(shí)間條件下才進(jìn)行。在該過(guò)程中產(chǎn)生的一類(lèi)小分子有機(jī)化合物就是次生代謝物，如酚類(lèi)、萜類(lèi)和含氮化合物等。②方法植物細(xì)胞培養(yǎng)③應(yīng)用舉例人參皂苷、紫杉醇的工廠(chǎng)化生產(chǎn)細(xì)胞團(tuán)1.植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的比較重點(diǎn)透析2.植物體細(xì)胞雜交和有性雜交的辨析考向1

圍繞植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，考查科學(xué)思維1.(2024·西工大附中調(diào)研)科學(xué)家利用馬鈴薯和西紅柿葉片分離原生質(zhì)體并進(jìn)行細(xì)胞雜交，最終獲得了雜種植株，相關(guān)過(guò)程如圖所示。有關(guān)分析正確的是(

)AA.過(guò)程①應(yīng)將葉片上表皮向上，置于含纖維素酶和果膠酶的等滲或略高滲溶液中B.過(guò)程②中的原生質(zhì)體由細(xì)胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成C.④過(guò)程可用高Ca2＋—低pH融合法，目的是促進(jìn)原生質(zhì)體融合D.⑤進(jìn)行脫分化和再分化過(guò)程，雜種植株一定具有馬鈴薯和西紅柿的優(yōu)良性狀B2.(2024·廣東六校聯(lián)考)某研究人員設(shè)計(jì)了下列技術(shù)路線(xiàn)，以期獲得甘藍(lán)和蘿卜體細(xì)胞雜交植株。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.細(xì)胞融合過(guò)程涉及膜的流動(dòng)性，常用聚乙二醇融合法、電融合法等誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合B.原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志是細(xì)胞核相融合C.為誘導(dǎo)融合原生質(zhì)體產(chǎn)生不定芽，通常會(huì)在培養(yǎng)基中加入兩類(lèi)植物激素D.植物體細(xì)胞雜交可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種C考向2結(jié)合植物細(xì)胞工程的應(yīng)用，考查科學(xué)思維能力3.(2024·河南名校聯(lián)盟)為拯救珍稀植物紅豆杉，并同時(shí)獲得高抗癌活性物質(zhì)——紫杉醇，科研小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.誘導(dǎo)紅豆杉莖尖經(jīng)過(guò)再分化過(guò)程形成愈傷組織B.整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例固定不變C.用液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)愈傷組織生產(chǎn)紫杉醇時(shí)，通常要通入無(wú)菌空氣D.同一植株不同部位的組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的植株基因型一定相同關(guān)鍵·真題必刷1.(2023·廣東卷，12)人參皂苷是人參的主要活性成分。科研人員分別誘導(dǎo)人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進(jìn)行細(xì)胞融合，以提高人參皂苷的產(chǎn)率。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.細(xì)胞融合前應(yīng)去除細(xì)胞壁B.高Ca2＋—高pH溶液可促進(jìn)細(xì)胞融合C.融合的細(xì)胞即為雜種細(xì)胞D.雜種細(xì)胞可能具有生長(zhǎng)快速的優(yōu)勢(shì)CD2.(2022·浙江6月選考，23)下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述，正確的是(

)A.用自然生長(zhǎng)的莖進(jìn)行組培須用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒B.培養(yǎng)瓶用專(zhuān)用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶?jī)?nèi)外的氣體交換C.組培苗鍛煉時(shí)采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石帶菌量低且營(yíng)養(yǎng)豐富D.不帶葉片的菊花莖切段可以通過(guò)器官發(fā)生的途徑形成完整的菊花植株3.(2022·遼寧卷，14)藍(lán)莓細(xì)胞富含花青素等多酚類(lèi)化合物。在藍(lán)莓組織培養(yǎng)過(guò)程中，外植體切口處細(xì)胞被破壞，多酚類(lèi)化合物被氧化成褐色醌類(lèi)化合物，這一過(guò)程稱(chēng)為褐變。褐變會(huì)引起細(xì)胞生長(zhǎng)停滯甚至死亡，導(dǎo)致藍(lán)莓組織培養(yǎng)失敗。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.花青素通常存在于藍(lán)莓細(xì)胞的液泡中B.適當(dāng)增加培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至新鮮培養(yǎng)基的頻率以減少褐變C.在培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑以減少褐變D.宜選用藍(lán)莓成熟葉片為材料制備外植體D4.(2023·重慶卷，15)某小組以擬南芥原生質(zhì)體為材料，研究了生長(zhǎng)素(IAA)、組蛋白乙?；癛基因?qū)υ|(zhì)體形成愈傷組織的影響。野生型(WT)和R基因突變型(rr)的原生質(zhì)體分別經(jīng)下表不同條件培養(yǎng)相同時(shí)間后，檢測(cè)培養(yǎng)材料中R基因表達(dá)量，并統(tǒng)計(jì)愈傷組織形成率，結(jié)果如圖所示，據(jù)此判斷，下列敘述正確的是(

)A編號(hào)原生質(zhì)體培養(yǎng)條件①WT培養(yǎng)基②WT培養(yǎng)基＋合適濃度的IAA③rr培養(yǎng)基④rr培養(yǎng)基＋合適濃度的IAA⑤WT培養(yǎng)基＋組蛋白乙酰化抑制劑A.組蛋白乙?；欣赪T原生質(zhì)體形成愈傷組織B.R基因通過(guò)促進(jìn)IAA的合成提高愈傷組織形成率C.組蛋白乙?；ㄟ^(guò)改變DNA堿基序列影響R基因表達(dá)量D.若用IAA合成抑制劑處理WT原生質(zhì)體，愈傷組織形成率將升高5.(2023·新課標(biāo)卷，35)根瘤菌與豆科植物之間是互利共生關(guān)系，根瘤菌侵入豆科植物根內(nèi)可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。為了尋找抗逆性強(qiáng)的根瘤菌，某研究小組做了如下實(shí)驗(yàn)：從鹽堿地生長(zhǎng)的野生草本豆科植物中分離根瘤菌；選取該植物的莖尖為材料，通過(guò)組織培養(yǎng)獲得試管苗(生根試管苗)；在實(shí)驗(yàn)室中探究試管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列問(wèn)題： (1)從豆科植物的根瘤中分離根瘤菌進(jìn)行培養(yǎng)，可以獲得純培養(yǎng)物，此實(shí)驗(yàn)中的純培養(yǎng)物是________________________________________________________。由一個(gè)根瘤菌繁殖所獲得的根瘤菌群體脫分化再分化細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，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(3)研究小組用上述獲得的純培養(yǎng)物和試管苗為材料，研究接種到試管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是將生長(zhǎng)在培養(yǎng)液中的試管苗分成甲、乙兩組，甲組中滴加根瘤菌菌液，讓試管苗長(zhǎng)出根瘤。然后將甲、乙兩組的試管苗分別轉(zhuǎn)入________的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，觀(guān)察兩組試管苗的生長(zhǎng)狀況，若甲組的生長(zhǎng)狀況好于乙組，則說(shuō)明___________