植物细胞工程 【知识精讲+备课精研+高效课堂】高考生物一轮复习精讲课件

鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品【新教材新教材选择性必修三选择性必修三】2023-77【植物细胞工程】鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品【教学过程】Teaching Process1.概念图3.教学总结、综合2.课堂教 学内容4.课堂练习巩固典型习题规律总结植物细胞工程植物细胞工程的应用鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品概念图鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品原理和方法细胞生物学和_操作水平 水平或_ 水平目的按照人的意愿来_或获得细胞产品分类 细胞工程和 细胞工程细胞 细胞器改变细胞内的遗传物质细胞工程分子生物学植物 动物与基因工程相比，细胞工程是 水平上的生物技术，后者是 水平上的生物技术细胞或细胞器分子鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品所采用技术的理论基础 植物细胞工程通常采用的技术手段 植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术植物细胞的全能性一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品1.理论基础：植物细胞的全能性产生完整生物体分化成其他各种细胞生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因所有的细胞都表现出全能性选择性地表达一.植物细胞工程碳源（碳源（）、氨基酸、维生素和）、氨基酸、维生素和植物激素（植物激素（）等）等蔗糖生长素和细胞分裂素植物组织培养中培养基中需添加适宜浓度的蔗糖溶液，目的是：。提供营养物质维持细胞渗透压鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品（1）植物组织培养技术 定义和流程离体的植物器官、组织或细胞适宜的培养条件完整植株恢复细胞的全能性过程芽根2.工程技术手段一.植物细胞工程消毒与灭菌：消毒与灭菌：外植体一般要进行外植体一般要进行 处处理，而培养基及其他的操作器理，而培养基及其他的操作器具一般要进行具一般要进行 处理。处理。无菌操作的目的可能有：无菌操作的目的可能有：消毒灭菌防止污染的微生物与培养物竞争营养物质。微生物生长过程中会产生有害的物质，导致培养物死亡。鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品 取材、消 毒用充分冲洗外植体(幼嫩的茎段)；酒精擦拭双手和超净工作台；外植体的消毒：用酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗23次；再用溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗23次；用解剖刀将外植体切成0.51 cm长的小段接种将外植体的1/31/2插入诱导的培养基中，诱导脱分化，长出愈伤组织转接将生长良好的愈伤组织转接到培养基上；长出芽后再转接到培养基上，进一步诱导形成试管苗移栽将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土流水次氯酸钠愈伤组织（1）植物组织培养技术 探究实践菊花的组织培养2.工程技术手段一.植物细胞工程诱导生芽的诱导生根的鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品（1）植物组织培养技术 探究实践菊花的组织培养2.工程技术手段一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品教材隐性知识：源于选择性必修源于选择性必修3 P3 P116116“附录附录1”1”：(1)(1)诱诱导导菊菊花花的的培培养养基基：在在MSMS培培养养基基中中加加入入BA(BA(苄苄基基腺腺嘌嘌呤呤)和和NAA(NAA(萘乙酸萘乙酸)，质量浓度均为，质量浓度均为0.5 mg/L0.5 mg/L。(2)(2)诱诱导导菊菊花花的的培培养养基基：在在MSMS培培养养基基中中加加入入BABA和和NAANAA，质质量量浓浓度度分别为分别为2 23 mg/L3 mg/L和和0.020.020.3 mg/L0.3 mg/L。(3)(3)诱诱导导菊菊花花 的的培培养养基基：将将上上述述MSMS培培养养基基中中NHNH4 4NONO3 3、KNOKNO3 3、KHKH2 2POPO4 4、MgSOMgSO4 47H7H2 2O O和和CaClCaCl2 22H2H2 2O O的的用用量量减减半半，并并添添加加NAANAA或或IAA(IAA(吲吲哚乙酸哚乙酸)，质量浓度均为，质量浓度均为0.1 mg/L0.1 mg/L。愈伤组织生芽生根一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品(1)按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高简记为：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化频率高总结：生长素、细胞分裂素对植物组织培养的影响一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品(2)当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向生长素/细胞分裂素植物细胞的发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、抑制根的形成适中促进愈伤组织的生长简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤总结：生长素、细胞分裂素对植物组织培养的影响一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品（3）若外植体是取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中 （“有”“没有”）叶绿体，原因是 。（4）植物组织培养中的培养基是 培养基（物理状态），故培养基中一般加入了凝固剂 。（5）在脱分化时 （是/否）需要光照,在再分化时 光照的原因是 。（6）植物生长调节剂的在培养基中的用量要考虑组织 的含量。只有准确把握 的协同作用，才能有效地操作植物组织培养中的”激素杠杆”，用好植物生长调节剂这根“魔术棒”没有外植体通过脱分化后失去了其特有结构和功能而转化为未分化的细胞固体琼脂总结：生长素、细胞分裂素对植物组织培养的影响一.植物细胞工程需要否芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照内源激素内源激素和外源激素鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品例1.(2019全国，38)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品回答下列问题：(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有_。全能性(或形成完整植株所需的全部基因)一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品(2)步骤切取的组织块中要带有形成层，原因是_。形成层容易诱导形成愈伤组织 一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品(3)从步骤到步骤需要更换新的培养基，其原因是_。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程，最终可形成试管苗。诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同分化(或再分化)一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品(4)步骤要进行照光培养，其作用是_。诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的 ，这种繁殖方式属于 繁殖。遗传特性无性 一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品体细胞杂交利用了细胞膜的，杂种细胞培育成杂种植株利用了。将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培育成的技术。杂种细胞新植物体流动性植物细胞的全能性(2)植物体细胞杂交技术定义:原理:2.工程技术手段一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品基本过程纤维素酶和果胶原生质体离心法聚乙二醇原生质体再生出细胞壁愈伤组织(2)植物体细胞杂交技术2.工程技术手段一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品基本过程(2)植物体细胞杂交技术2.工程技术手段一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品A.科学家在制备原生质体时，有时使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁。据此分析，蜗牛消化道提取液中可能含有什么成分？理由是什么？答案纤维素酶和果胶酶。因为植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，利用酶的专一性，在降解植物细胞细胞壁时要利用纤维素酶和果胶酶。B.两两融合后的细胞一定是杂种细胞吗？诱导融合后的培养瓶中的细胞有哪几类？答案不一定，融合的细胞类型有三种AA、BB和AB，在培养瓶中还有A、B等未融合的细胞。基本过程一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品C.上述细胞融合过程的完成与什么细胞器密切相关？答案线粒体和高尔基体。D.若一植物细胞A含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞B含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则：上述所获得杂种植株遗传特性有何特点？答案杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。基本过程一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品上述所获得杂种植株应为，其体细胞中染色体数为_条，个染色体组，基因型为 。上述所获得杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于植株。上述植物体细胞杂交的过程中，遗传物质的传递遵循孟德尔遗传定律吗？植物体细胞融合形成杂种细胞 （是/不是）标志着植物体细胞杂交技术的完成？杂种植株有两种生物性状的原因：。异源四倍体(2x2y)AabbccDd单倍体答案不遵循。4不是含有双亲的遗传物质基本过程一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品白菜甘蓝、普通小麦长穗偃麦草、多种柑橘属不同种间的杂种植株。目前有许多理论和技术未解决，还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的性状。打破生殖隔离、实现远缘杂交育种，培育植物新品种意义:实例:局限性:(2)植物体细胞杂交技术2.工程技术手段一.植物细胞工程鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品教材隐性知识：源源于于选选择择性性必必修修3 3 P P3636“正正文文”：“番番茄茄马马铃铃薯薯”超超级级杂杂种种植植株株没没有有如如科科学学家家所所想想象象的的那那样样，地地上上长长番番茄茄、地地下下结结马马铃铃薯薯的的主主要要原原因因是是_。生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以番茄马铃薯杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达二.植物体细胞杂交技术鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品例2.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程如右图。下列相关叙述错误的是（）二.植物体细胞杂交技术鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品A.通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的30%的蔗糖溶液中B.细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，此时细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强C.可通过观察叶绿体的有无来初步筛选杂种细胞D.用此方法获得新品种的育种原理是染色体变异A二.植物体细胞杂交技术错误的是（）鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品例3.通过植物体细胞杂交技术和诱导多倍体产生，尝试写出产生多倍体的思路：二.植物体细胞杂交技术A.同源多倍体的产生：（1）直接利用一定浓度的秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体（2）植物体细胞杂交B.异源多倍体的产生（1）若是亲缘关系较近的生物可以杂交，再利用一定浓度的秋水仙素或低温处理幼苗，获得多倍体（2）植物体细胞杂交鱼票月半出品，必是精品鱼票月半出品，必是精品例4.右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：（1）步骤是 ，最常用的方法是 。（2）步骤一般常用的化学试剂是 ，目的是 。(3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，此技术运用的原理是 ，其中步骤相当于 ，步骤相当于 。（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。使 能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是。去除细胞壁，分离原生质体酶解法聚乙二醇（PEG）诱导植物原生质体融合脱分化再分化远缘杂交亲本的遗传特征杂种植