《安徽省合肥市第八中学2015年高二人教版生物选修三学案：植物细胞工程第1课时 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安徽省合肥市第八中学2015年高二人教版生物选修三学案：植物细胞工程第1课时 （4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！2.1.1植物细胞工程的基本技术【关键词】1细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。2理论上每个活细胞都具有全能性。3细胞全能性的大小依次是：受精卵生殖细胞体细胞。4植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。5植物体细胞杂交技术的理论基础是细胞膜的一定的流动性和植物细胞的全能性。6人工诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激）和化学法（聚乙二醇处理）。【知识点】一、植物组织培养技术1、细胞的全能性（1）全能性
2、的基础：生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。（2）全能性实现的条件：离体；提供营养物质；植物激素及其他适宜条件。（3）体现全能性能力大小的比较：受精卵卵细胞体细胞；植物体细胞动物体细胞；胚胎干细胞其他干细胞体细胞。2、植物组织培养的过程离体的植物器官、组织、细胞 愈伤组织 胚状体或 一 定 的 营 养 、 激 素 脱 分 化 不 同 激 素 成 分 的 培 养 基 再 分 化丛芽试管苗。3、胡萝卜的组织培养技术（1）实验原理：离体的植物组织、器官、细胞表现出植物细胞的全能性，发育成新个体。（2）实验流程：制备外植体接种脱分化培养再分化培养移栽培养成正常植
3、株。（3）注意事项：选材：根尖、茎尖、形成层等最容易诱导脱分化的部分。无菌：培养基一旦污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与培养物争夺营养，而且还会产生大量对培养物有害的物质。光照：脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要光，因为愈伤组织利用有机物营养成分，而试管苗需要进行光合作用。激素的使用：生长素/细胞分裂素的比值 作用效果比值高时 促进根分化、抑制芽形成比值低时 促进芽分化、抑制根形成高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！比值适中 促进愈伤组织形成说明：（1）新生个体的形成并非都能体现细胞的全能性，如种子萌发形成植株，并未体现细胞的全能性；（2）植物组织培养产生
4、新个体不属于有性生殖，而属于无性繁殖，细胞分裂方式为有丝分裂，包括脱分化和再分化两个阶段。二、植物体细胞杂交技术1、植物体细胞杂交的过程过程是原生质体的获取。常用方法是酶解法去除细胞壁，所用到的酶是纤维素酶和果胶酶。这样可以获得具有活力的原生质体。过程是原生质体间的融合。该过程必须要借助一定的技术手段进行人工诱导。人工诱导的方法基本分为两大类物理法和化学法。物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般用聚乙二醇(PEG) 作为诱导剂来诱导细胞融合。过程是杂种细胞形成。杂种细胞形成的标志是杂种细胞再生出细胞壁。在此过程中活跃的细胞器是高尔基体。过程是杂种植株的产生。通过植物组织培养的方法将杂种细胞培
5、育成杂种植株。2、植物体细胞杂交过程中的注意事项（1）植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖且浓度略大于植物细胞质浓度。蔗糖不仅为原生质体提供营养，而且还能维持一定的渗透压，使原生质体保持正常的形态。（2）体细胞融合成功后培养基中共有 5种细胞类型(A、B、AA、BB、AB)，其中融合细胞类型有 3种(AA、BB、AB)，而真正符合要求的是 AB，因此要对融合细胞进行筛选。（3）体细胞杂交过程中涉及的遗传知识：从生殖类型上看，植物体细胞杂交技术没有生殖细胞的形成和结合，属于无性生殖，变异类型应是染色体数目的变异，但由于含有两个亲本的遗传物质，因此具有两个亲本的遗传性状。体细胞杂交即两个细胞融合成一
6、个细胞，不管染色体数、基因组数还是染色体组数都采用直接相加的方法。【例题剖析】下图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄-马铃薯”植株的过程,请回答下列问题。高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！（1）过程使用了 酶,以使植物原生质体相互分离,此处使用的溶液浓度较大,以保证植物细胞会发生,以保护原生质体不被破坏;在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是。（2）过程 属于脱分化,过程 属于再分化,细胞发生分化的根本原因是 。（3）过程的细胞工程技术是,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是 。（4）植物体细胞杂交的研究在方面,取得了巨大突破。解析：（1
7、）过程使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁。在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是胰蛋白酶。（2）过程为脱分化,过程为再分化,愈伤组织在细胞增殖过程中,由于基因选择性表达形成具有根、茎、叶的植物体。（3）过程为植物组织培养过程。植物组织培养时,由于分生组织细胞分裂旺盛、全能性高,因此常作为组织培养的材料。（4）植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍,实现不同物种间的基因交流。答案：（1）纤维素酶和果胶质壁分离胰蛋白酶（2）基因的选择性表达（3）植物组织培养全能性高,易培养形成愈伤组织（4）克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍【习题巩固】1、在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是
8、分化为不同的组织、器官，是因为 ( )A基因的表达有选择性 B不同的细胞内基因不完全相同C细胞丧失了全能性 D在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化2、下列细胞全能性最高的是()A.玉米的卵细胞 B.哺乳动物的精子C.绿色开花植物的受精卵 D.裸子植物的叶肉细胞3、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列各项中为非必要条件的是( )A.培养基需消毒灭菌 B.给予适宜的温度C.给予充足的光照 D.给予适宜的养料和激素4、下列关于运用植物组织培养技术产生新个体的叙述错误的是( )A.属于无性生殖，主要理论依据是植物细胞具有全能性B.愈伤组织可作为基因工程的受体，其细胞特点
9、是排列疏松、无规则、高度液泡化C.整个培养过程都不需要光照的条件D.人工培养基中含植物生长发育所需的全部营养物质，包括矿质元素、糖、维生素等高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网版权所有，侵权必究！5、在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适合于除去细胞壁 ( )A蛋白酶 B盐酸 C淀粉酶 D纤维素酶和果胶酶6、植物体细胞融合完成的标志是 ( )A产生新的细胞壁 B细胞膜发生融合C细胞质发生融合 D细胞核发生融合7、在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是 ( )A叶绿体、高尔基体 B线粒体、高尔基体C叶绿体、线粒体 D线粒体、内
10、质网8、植物体细胞杂交尚未解决的问题有 ( )A去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B将杂种细胞培育成植株C让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状D尚未培育出杂种植物9、与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是 ( )A可使两个亲本的优良性状组合到一起 B可以克服远缘杂交不亲和的障碍C可以培育出高产性状明显的新品种 D可以降低生成成本，提高接济效益10、下图为植物细胞融合的大致过程，请据图回答：（1）A、B 在融合之前已用_处理，除去了_；A、B 到 C的过程中，常用的物理方法是_，融合完成的标志是_。（2）A、B 经过 C形成的 D细胞还要应用_技术才能把 D培养成植株。（3）在 A、B 到 C的过程中，所形成的 C有_种（只考虑两个细胞的相互融合） ，分别是_，其中培养成杂种植株的应该是_类型的组合。
