《高中生物全程复习方略配套课件浙科版选修3.2.2植物的克隆》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物全程复习方略配套课件浙科版选修3.2.2植物的克隆（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 植物的克隆 一、植物细胞的全能性一、植物细胞的全能性1.1.含义含义植物体的每个生活细胞都具有植物体的每个生活细胞都具有_，因而都具有发育，因而都具有发育成成_的潜能。的潜能。2.2.特点特点_或同种植物的或同种植物的_的细胞全能性的细胞全能性的表达程度不同。的表达程度不同。遗传上的全能性遗传上的全能性完整植株完整植株不同种类植物不同种类植物不同基因型个体不同基因型个体二、植物克隆方法二、植物克隆方法1.1.植物组织培养程序植物组织培养程序配制培养基：配制含有适当配制培养基：配制含有适当_和和_的半固的半固 体培养基。体培养基。切取消毒的组织块。切取消毒的组织块。获得愈伤组织：由获得愈
2、伤组织：由_的活的薄壁细胞团组成的新生的活的薄壁细胞团组成的新生 组织。组织。诱导新植株诱导新植株营养物质营养物质植物生长调节剂植物生长调节剂相对没有分化相对没有分化诱导芽的分化：适量的诱导芽的分化：适量的_和和_配比配比诱导生根：适量的诱导生根：适量的_及适当减除及适当减除_激动素激动素细胞分裂素细胞分裂素吲哚乙酸吲哚乙酸其他某其他某些激素些激素2.2.原生质体培养原生质体培养植物细胞植物细胞 _ _ 新植株新植株_酶、酶、_酶酶0.50.50.6 mol/L0.6 mol/L的甘露醇的甘露醇培养培养原生质体原生质体纤维素纤维素果胶果胶【点拨点拨】植物组织培养的整个过程中，在脱分化形成愈伤组
3、织时植物组织培养的整个过程中，在脱分化形成愈伤组织时需要避光处理，在愈伤组织再分化形成试管苗的过程中，需要给需要避光处理，在愈伤组织再分化形成试管苗的过程中，需要给以一定强度的光照，以利于叶绿素的形成。以一定强度的光照，以利于叶绿素的形成。 三、植物克隆实践三、植物克隆实践1._1._培育培育2.2.细胞细胞_的生产的生产3._3._育种育种4.4.诱发、筛选诱发、筛选_转基因植株转基因植株次生代谢产物次生代谢产物单倍体单倍体突变体突变体 细胞的全能性细胞的全能性1.1.理论依据理论依据生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，
4、都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。体的每一个活细胞都应该具有全能性。2.2.全能性表达的难易程度全能性表达的难易程度分化程度低的细胞分化程度高的细胞。分化程度低的细胞分化程度高的细胞。(1)(1)受精卵配子体细胞。受精卵配子体细胞。(2)(2)植物细胞动物细胞。植物细胞动物细胞。3.3.体细胞未表现全能性的原因体细胞未表现全能性的原因基因的表达具有选择性。基因的表达具有选择性。4.4.全能性表达的条件全能性表达的条件(1)(1)离体、无菌；离体、无菌；(2)(2)一定的营养物质；一定的营
5、养物质；(3)(3)植物生长调节剂。植物生长调节剂。【高考警示钟高考警示钟】 1.1.新个体的形成并非都能体现细胞的全能性，如种子萌发形成新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。植株，并未体现细胞的全能性。2.2.获取细胞次生代谢产物时，只需要将离体细胞培养为愈伤组获取细胞次生代谢产物时，只需要将离体细胞培养为愈伤组织，此时不能表现细胞的全能性。织，此时不能表现细胞的全能性。【典例训练典例训练1 1】下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是( )( )A.A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性受精卵在自
6、然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高最高B.B.生物体内的体细胞由于细胞分化，全能性不能表达生物体内的体细胞由于细胞分化，全能性不能表达C.C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高D.D.植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性【解题指南解题指南】1.1.考查实质：细胞全能性的含义；细胞分化的含义。考查实质：细胞全能性的含义；细胞分化的含义。2.2.解题关键：理解卵细胞的分化程度与全能性表达的难易程解题关键：理解卵细胞的分化程度与全能性表达的难易程度。度。【解析解析】选选C C。受精卵是个体
7、发育的起点，在自然条件下，通过。受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞的分裂、分化形成完整的个体，所以全能性最高；体细胞细胞的分裂、分化形成完整的个体，所以全能性最高；体细胞都是由受精卵通过有丝分裂形成的，都含有发育成完整个体所都是由受精卵通过有丝分裂形成的，都含有发育成完整个体所必需的全部基因，理论上讲都应该具有全能性，但由于细胞分必需的全部基因，理论上讲都应该具有全能性，但由于细胞分化，基因在不同的细胞中选择性表达，因而体细胞并没有表现化，基因在不同的细胞中选择性表达，因而体细胞并没有表现出全能性；卵细胞在一定条件下，可以发育成新个体，但与受出全能性；卵细胞在一定条件下，可以发育成
8、新个体，但与受精卵不同，卵细胞的分化程度很高；分化的植物细胞尽管具有精卵不同，卵细胞的分化程度很高；分化的植物细胞尽管具有全能性，但要表达必须在一定条件下离体培养。全能性，但要表达必须在一定条件下离体培养。 植物克隆方法植物克隆方法1.1.植物组织培养过程植物组织培养过程激激活活潜潜在在的的全全能能性性离体的植物器官、离体的植物器官、组织或细胞组织或细胞脱分化脱分化再分化再分化愈伤组织愈伤组织长芽长芽生根生根幼苗幼苗/ /胚状体胚状体细胞分裂素细胞分裂素/ /生生长素比例适合长素比例适合细胞分裂素细胞分裂素/ /生生长素比例增大长素比例增大细胞分裂素细胞分裂素/ /生生长素比例减小长素比例减小
9、2.2.原生质体的培养原生质体的培养(1)(1)获得原生质体的方法：利用酶的专一性，用纤维素酶和果胶获得原生质体的方法：利用酶的专一性，用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁。酶除去细胞壁。(2)(2)植物体细胞杂交：植物体细胞杂交：用于杂交的用于杂交的两个植物细胞两个植物细胞具有活力的具有活力的原生质体原生质体融合后的融合后的原生质体原生质体杂种植株杂种植株愈伤组织愈伤组织杂种细胞杂种细胞组织培养组织培养用纤维素酶用纤维素酶果胶酶果胶酶去细胞壁去细胞壁经离心、聚乙二醇经离心、聚乙二醇等方法进行诱导等方法进行诱导再生出再生出 细胞壁细胞壁脱分化脱分化再分化再分化【高考警示钟高考警示钟】 1.1.植物克隆
10、不等同于植物组织培养。植物克隆的理论基础是植植物克隆不等同于植物组织培养。植物克隆的理论基础是植物细胞的全能性，技术基础是植物组织培养。物细胞的全能性，技术基础是植物组织培养。2.2.用盐酸也可以破坏细胞壁，但由于盐酸对细胞造成伤害，所用盐酸也可以破坏细胞壁，但由于盐酸对细胞造成伤害，所以不能用于获取原生质体。以不能用于获取原生质体。【典例训练典例训练2 2】(2012(2012宁波模拟宁波模拟) )下面为植物组织培养流程图下面为植物组织培养流程图解，以下相关叙述中错误的是解，以下相关叙述中错误的是( )( )a a叶组叶组织块织块愈伤愈伤组织组织b bc c有生根发芽能有生根发芽能力的胚状结
11、构力的胚状结构d d人工人工种子种子e e种苗种苗植物植物叶片叶片A.A.上述过程中脱分化发生在上述过程中脱分化发生在b b步骤，形成愈伤组织，此过程中植步骤，形成愈伤组织，此过程中植物激素发挥了重要作用物激素发挥了重要作用B.B.再分化发生在再分化发生在d d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程过程C.C.从叶组织块到种苗形成的过程说明植物叶片细胞具有全能性从叶组织块到种苗形成的过程说明植物叶片细胞具有全能性D.cD.c过程中适量的吲哚乙酸可以诱导根的生成过程中适量的吲哚乙酸可以诱导根的生成 【解题指南解题指南】1.1.考查实质：植物组织培养过
12、程中脱分化和再分化的过程。考查实质：植物组织培养过程中脱分化和再分化的过程。2.2.解题关键解题关键(1)(1)脱分化形成愈伤组织，再分化形成胚状体；脱分化形成愈伤组织，再分化形成胚状体；(2)(2)再分化过程中激素的配比不同诱导生成的结构不同。再分化过程中激素的配比不同诱导生成的结构不同。【解析解析】选选B B。b b是脱分化，是脱分化，c c是再分化，脱分化过程需要植物激是再分化，脱分化过程需要植物激素诱导生根和生芽；素诱导生根和生芽；c c是再分化，是愈伤组织生成根和芽的过程；是再分化，是愈伤组织生成根和芽的过程；细胞全能性是指离体细胞、组织等发育成完整个体的能力，从细胞全能性是指离体细
13、胞、组织等发育成完整个体的能力，从叶组织块到种苗形成过程体现了细胞的全能性；叶组织块到种苗形成过程体现了细胞的全能性；c c过程中适量的过程中适量的吲哚乙酸可以诱导根的生成。吲哚乙酸可以诱导根的生成。1.(20121.(2012杭州模拟杭州模拟) )植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖方式是方式是( )( )A.A.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；减数分裂脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；减数分裂B.B.导入其他植物细胞的基因；有丝分裂导入其他植物细胞的基因；有丝分裂C.C.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内；减数分裂将成熟筛管的细胞核移植到去
14、核的卵细胞内；减数分裂D.D.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；有丝分裂脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；有丝分裂【解析解析】选选D D。植物脱分化过程中仅涉及有丝分裂，减数分裂发。植物脱分化过程中仅涉及有丝分裂，减数分裂发生在有性生殖过程中；植物的体细胞由于基因的选择性表达没生在有性生殖过程中；植物的体细胞由于基因的选择性表达没有体现细胞的全能性，只有脱离母体后，给予适宜的营养和外有体现细胞的全能性，只有脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件，才能表达全能性。界条件，才能表达全能性。2.2.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养
15、可以形成愈伤组织，则关于该愈伤组织的说法错误的是愈伤组织，则关于该愈伤组织的说法错误的是( )( )A.A.是细胞经过脱分化和分裂形成的是细胞经过脱分化和分裂形成的B.B.细胞没有全能性细胞没有全能性C.C.是由排列疏松的薄壁细胞组成的是由排列疏松的薄壁细胞组成的D.D.可以形成具有生根发芽能力的胚状结构可以形成具有生根发芽能力的胚状结构【解析解析】选选B B。愈伤组织是经脱分化形成的高度液泡化、无定形。愈伤组织是经脱分化形成的高度液泡化、无定形的薄壁细胞，具有全能性，可以再分化为根、芽，进而形成新的薄壁细胞，具有全能性，可以再分化为根、芽，进而形成新植株。植株。3.3.植物组织培养依据的原理
16、、培养过程的顺序及诱导的植物激植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是素分别是( )( )细胞全能性细胞全能性离体植物器官、组织或细胞离体植物器官、组织或细胞根、芽根、芽吲哚乙酸和细胞分裂素吲哚乙酸和细胞分裂素吲哚乙酸和乙烯吲哚乙酸和乙烯愈伤组织愈伤组织再分化再分化脱分化脱分化植物体植物体A.A.、B.B.、C.C.、D.D.、【解析解析】选选B B。植物组织培养依据的原理是细胞的全能性，培养。植物组织培养依据的原理是细胞的全能性，培养过程是离体植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，然过程是离体植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，然后经再分化形成根、芽，最后形成完
17、整的植物体，其中起主要后经再分化形成根、芽，最后形成完整的植物体，其中起主要作用的激素是吲哚乙酸和细胞分裂素。作用的激素是吲哚乙酸和细胞分裂素。4.4.有关植物组织培养过程中的细胞脱分化的说法，不正确的有关植物组织培养过程中的细胞脱分化的说法，不正确的是是( )( )A.A.已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程胞的过程B.B.已经分化的细胞转变成为具有分生能力的薄壁细胞，进而形已经分化的细胞转变成为具有分生能力的薄壁细胞，进而形成植物的愈伤组织的过程成植物的愈伤组织的过程C.C.离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根
18、和芽的过程离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程D.D.离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有关激素的诱导关激素的诱导【解析解析】选选C C。离体的植物组织在一定的培养条件下，先脱分化。离体的植物组织在一定的培养条件下，先脱分化形成植物的愈伤组织，然后再分化出根和芽，形成完整的植株。形成植物的愈伤组织，然后再分化出根和芽，形成完整的植株。而分化出根和芽的过程属于再分化。而分化出根和芽的过程属于再分化。5.(20125.(2012宁波模拟宁波模拟) )通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生通过植物组织培养技术可以快速繁殖
19、、生产药物及培育无病毒的植物等。据图甲、表乙回答问题：产药物及培育无病毒的植物等。据图甲、表乙回答问题：图甲植物组织培养过程图甲植物组织培养过程离体的植物器官、离体的植物器官、组织或细胞组织或细胞愈伤组织愈伤组织 胚状体胚状体 植物体植物体培养培养表乙：植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂表乙：植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中的生长状况素的培养基中的生长状况A A组组 B B组组C C组组D D组组E E组组吲哚乙酸吲哚乙酸0 03 3 ppmppm3 3 ppmppm0.03 0.03 ppmppm0 0细胞细胞分裂素分裂素0 00.2 0.2 ppm
20、ppm0.002 0.002 ppmppm1.0 1.0 ppmppm0.2 0.2 ppmppm花芽生花芽生长状况长状况仍是仍是组织切块组织切块形成形成愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织分化出根分化出根愈伤组织愈伤组织分化出嫩芽分化出嫩芽稍生长稍生长(1)(1)离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是因是_。(2)(2)应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，其原因是株，其原因是_ _ 。(3)(3)从表乙的实验结果可看出：吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中从表乙的
21、实验结果可看出：吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的两种重要物质。其中，新芽形成必需的条件是的两种重要物质。其中，新芽形成必需的条件是_；而；而在培养形成完整新个体过程中，对它们的调控关键是在培养形成完整新个体过程中，对它们的调控关键是_。 【解析解析】(1)(1)由离体植物器官组织或细胞培养成一个完整植物体由离体植物器官组织或细胞培养成一个完整植物体充分体现了细胞的全能性。充分体现了细胞的全能性。(2)(2)茎尖或根尖很少被病毒感染，甚至无病毒，培养过程也是在茎尖或根尖很少被病毒感染，甚至无病毒，培养过程也是在无菌条件下进行的，所以可获得无病毒植株。无菌条件下进行的，所以可获得无病毒植株。(3)(
22、3)由表乙可以看出由表乙可以看出D D组有利于芽的分化，吲哚乙酸浓度远低于组有利于芽的分化，吲哚乙酸浓度远低于细胞分裂素浓度，而细胞分裂素浓度，而C C组有利于根的分化，吲哚乙酸浓度远高于组有利于根的分化，吲哚乙酸浓度远高于细胞分裂素浓度，说明细胞分化不仅与激素种类有关而且与其细胞分裂素浓度，说明细胞分化不仅与激素种类有关而且与其浓度有关。浓度有关。答案：答案：(1)(1)植物细胞的全能性植物细胞的全能性(2)(2)植物的茎尖或根尖很少被病毒感染，甚至无病毒，且培养过植物的茎尖或根尖很少被病毒感染，甚至无病毒，且培养过程也是在无菌条件下进行程也是在无菌条件下进行(3)(3)细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度 调控好不同培养调控好不同培养期的培养基中细胞分裂素与吲哚乙酸的浓度及其比例期的培养基中细胞分裂素与吲哚乙酸的浓度及其比例
