《2018年度新的课标创新的人教生物的选修32.1植物细胞的工程的地基本技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年度新的课标创新的人教生物的选修32.1植物细胞的工程的地基本技术（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、word2.1.1植物细胞工程的根本技术一、细胞工程、细胞的全能性1细胞工程原理细胞生物学和分子生物学操作水平细胞水平或细胞器水平目的按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品分类植物细胞工程和动物细胞工程(1)含义：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。(2)影响全能性表现的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。二、植物组织培养技术1理论根底：植物细胞的全能性。2定义：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛
2、芽，最终形成完整的植株。3实验原理4实验流程制备外植体接种脱分化培养再分化培养试管苗正常植株三、植物体细胞杂交技术1概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并将其培育成新的植物体的技术。2过程 (1)过程去除细胞壁的方法是：用纤维素酶和果胶酶处理。(2)过程诱导融合(3)过程表示杂种细胞再生出细胞壁。(4)过程和分别表示脱分化和再分化。3意义：克制不同生物远缘杂交的障碍。共研探究无论是绚丽多姿的花草，还是碧绿参天的大树，大多都是通过种子播种或枝条扦插实现繁殖的。其实在一定的条件下，利用它们的一片叶子、一瓣花瓣，甚至一粒花粉，同样可以得到大量的幼小植株。观察如图胡萝卜植物组织培养
3、的流程，回答相关问题。1植物组织培养：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。2理论根底：植物细胞的全能性，其含义是具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。3实现植物体细胞全能性的条件材料离体的细胞、组织或器官培养基种类齐全、比例适宜的营养物质与一定的植物激素外界条件无菌操作；光照：愈伤组织培养最初避光培养，后期见光培养(1)脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程，即形成愈伤组织的过程。(2)愈伤组织：一团没有特定
4、结构和功能，细胞排列疏松且无规如此、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞团。(3)再分化：愈伤组织在一定的培养条件下，分化出幼根和芽，进而形成完整的小植株。5根本过程(1)取材：消毒后选取胡萝卜根的形成层部位，切取1 cm3左右的小块，因为该部位容易诱导形成愈伤组织。(2)接种：将组织块接种到诱导培养基上，诱导形成愈伤组织。培养基中必须含有植物生长发育所需要的全部营养物质，如矿质元素、糖类、维生素等。培养基的成分和物理性质都会对器官的发育有一定的影响，但起决定作用的是植物激素，主要是生长素和细胞分裂素的配比。在植物组织培养中，愈伤组织的形态发生方式常见的有两种：不定芽方式和胚状体方式。a不定芽方
5、式是分化形成不同器官的原基，再逐渐形成芽和根。b胚状体方式是分化出具有胚根、胚芽、胚轴的胚状结构，进而长成完整植株。胚状体方式比不定芽方式有更多的优点，如胚状体可以制成人工种子等。(3)培养：在2326 恒温避光条件下培养一段时间，再将愈伤组织转接到分化培养基上，培养诱导出试管苗。(4)移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株。总结升华1植物组织培养的一般步骤离体的植物组织、器官、细胞愈伤组织胚状体或丛芽试管苗2植物细胞全能性表达的条件(1)外植体：用于植物组织培养的植物器官、组织或细胞。(2)植物激素：主要是生长素和细胞分裂素。(3)无菌条件：培养基需用高压蒸汽灭菌；外植体在接种前要消毒，接
6、种时需在无菌室中或超净工作台上进展。(4)环境因素：适宜的温度、光照等外界条件。3植物组织培养中各过程的比拟名称过程形成体特点培养基光脱分化由外植体脱分化为愈伤组织排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团生长素与细胞分裂素的比例大避光再分化由愈伤组织分化为幼苗或胚状结构有根、芽或有生根发芽的能力生长素与细胞分裂素的比例小需光营养生长生殖生长发育成完整的植物体由根、茎、叶、花、果实、种子组成自身产生各种激素需光生长素/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、抑制根形成比值适中促进愈伤组织形成【巧学妙记】巧记“生长素和细胞分裂素用量与比例对植物组织培养的影响，“比值高，根
7、分化；比值低，芽分化；比值适中，不分化。即“高根低芽中愈伤。对点演练1某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材消毒愈伤组织培养出芽生根移栽。如下有关表示错误的答案是()A消毒的原如此是既杀死材料外表的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害B在愈伤组织培养中参加细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞C长出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控D生根时，培养基通常应含萘乙酸等生长素类调节剂解析：选B植物组织培养中消毒的原如此是既杀死材料外表的微生物，又减少消毒剂对培养材料的伤害，A项正确；植物体细胞的杂交需先除去细胞壁得到原生质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞，
8、B项错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，C项正确；植物组织培养过程中，生根阶段的培养基中通常应含有生长素类调节剂，D项正确。共研探究经过长期的实验，科学家们采用体细胞杂交的方法，终于得到了“番茄马铃薯杂种植株。根据如下植物体细胞杂交流程图，回答如下问题。1获得原生质体：植物细胞放在含有纤维素酶、果胶酶的无菌混合酶液中消化数小时，再经过滤、离心、洗涤去除酶液，纯化原生质体。2诱导原生质体融合(1)过程：细胞膜融合细胞质融合细胞核融合。(2)方法物理法：如显微操作、离心、振动、电激等。化学法：聚乙二醇(PEG)能够使原生质体严密接触，导致细胞膜融合。3植物组织培养过程为什么要严格控制无菌？提示
9、：细菌等微生物比植物细胞生长繁殖快，而且会产生毒素，使培养的植物细胞中毒死亡。4在植物体细胞杂交中，原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。5植物体细胞杂交过程中的易混点(1)原生质体融合得到的杂种细胞一定是需要的吗？为什么？提示：不一定。因为在原生质体融合的过程中，有不同种植物细胞原生质体的融合，也有同种植物细胞原生质体的融合，只有不同种植物细胞原生质体的融合才是所需的。(2)植物体细胞融合形成杂种细胞是否标志着植物体细胞杂交技术的完成？提示：不是，原生质体融合成功的标志是杂种原生质体再生出细胞壁形成杂种细胞，植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株
10、，而不是形成杂种细胞。(3)植物体细胞杂交产生的“白菜甘蓝能否用传统的方法培育？提示：不能，因为不同物种之间存在生殖隔离。【巧学妙记】植物体细胞杂交技术的过程可采用简化记忆法：“去壁、融合与再生，脱、再顺次两分化。总结升华1植物体细胞杂交流程图解2植物体细胞杂交过程中的要点剖析(1)细胞融合表现细胞膜的流动性；杂种细胞发育成杂种植株表现植物细胞的全能性。(2)与传统有性杂交相比，植物体细胞杂交具有的优越性克制植物远缘杂交不亲和的障碍。打破物种之间的生殖隔离。扩大遗传重组的X围。(3)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，原因是蔗糖溶液不仅为原生质体提供营养，而且还能维持
11、一定的渗透压，使原生质体保持正常的形态。(4)体细胞融合后，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)，而符合要求的是AB，因此要对融合细胞进展筛选。(5)体细胞杂交过程中涉与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，形成的是异源多倍体，由于含有两个亲本的遗传物质，因此理论上应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个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都是两亲本之和。假如一植物细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色
12、体，2个染色体组，基因型为ccDd，如此新植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体为(2x2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传定律，只有在有性生殖进展减数分裂过程时才符合遗传定律，而体细胞杂交没有此过程。【易错易混】具有全能性实现全能性(1)理论上每个活细胞都具有全能性。(2)只有发育为完整个体才能说实现了细胞全能性，即实现全能性的终点是个体，而不是组织、器官等。对点演练2如图为植物细胞融合与组织培养过程示意图。判断如下说法的正误。(1)植物体细胞杂交的最大优点是可以克制远缘杂交不亲和的障碍。()(2)杂种细胞经过和过程可以培育成杂种
13、植株说明杂种细胞具有全能性。()(3)尽管愈伤组织可以进展光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养。()(4)假如A的基因型为Rr，B的基因型为Yy，如此最终形成的杂种植株的基因型为RrYy。()解析：(1)植物体细胞杂交的最大优点是可以克制远缘杂交不亲和的障碍。(2)杂种细胞经过脱分化和再分化过程可以培育成杂种植株，说明杂种细胞具有全能性。(3)愈伤组织没有形成叶绿体，不能进展光合作用，所以其培养基中需要糖类、氨基酸等有机营养。(4)假如A的基因型为Rr，B的基因型为Yy，如此最终形成的杂种植株的基因型为RrYy。答案：(1)(2)(3)(4)1有关全能性的表示，不正确的答案是()
14、A受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B生物体内的细胞由于分化，全能性不能表达C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性解析：选C卵细胞是高度分化的细胞，并不是未分化的细胞。2如下有关原生质体的表示，正确的答案是()组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸原生质体包括细胞膜、液泡膜与两者之间的细胞质被脱掉细胞壁的活的植物细胞是原生质体原生质体只能用于植物细胞工程ABC D解析：选B细胞壁不是原生质体的成分，组成原生质体的主要生命物质是蛋白质、核酸，全部的细胞膜、细胞质、细胞核是细胞工程中的原生质体，细胞膜、液泡膜以与两者之间的细胞质构成的是原生质层。3植物体细胞杂交是利用不同物种的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指()A不同植物的精子与卵细胞的融合B不同植物的原生质体的融合C完整的两个体细胞的融合D植物花粉细胞的两两融合解析：选B植物体细胞杂交的对象是体细胞，杂交时应首先去除细胞壁，去除细胞壁后剩下的局部就是原生质体。4如图为植物体细胞杂交过程，据图回答：(1)过程是_，目前最常用的方法是_，需要的酶有_
