内容正文:
第36讲 植物细胞工程
生物学
课程标准 考情概述
1.植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术
2.阐明植物组织培养是在一定条件下,将离体植物器官、组织或细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织,并重新分化,最终形成完整植株的过程
3.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞,继而培育成新植物体的技术
4.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率 1.对能力的考查多集中在通过分析、比较、综合等方法对一些生物学现象进行解释、推理或判断。
2.命题常以“植物组织培养”“植物体细胞杂交”为关键词,联系生活实际进行考查。
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生物学
1.理论基础——细胞具有全能性
(1)概念:细胞经分裂和分化后,仍然具有产生 或分化成其他各种细胞的潜能。
(2)现实表现:在生物的生长发育过程中,并不是所有的细胞都表现出 。
(3)原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会 。
2.植物组织培养技术
(1)概念:将离体的 、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予 的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
必备知识梳理 理清概念 夯实基础
考点一 植物细胞工程的基本技术
完整生物体
全能性
选择性地表达
植物器官
适宜
生物学
(2)原理: 。
(4)愈伤组织:已分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的 ,转变成未分化的细胞进而形成不定形的 团块。
(5)再分化:愈伤组织重新分化成 等器官的过程。
(6)外植体:离体培养的植物 被称为外植体。
3.植物体细胞杂交技术
(1)概念:植物体细胞杂交技术是指将 的植物体细胞,在一定条件下融合成 ,并将其培育成新植物体的技术。
植物细胞的全能性
愈伤组织
完整的植株
结构和功能
薄壁组织
芽、根
器官、组织或细胞
不同来源
杂种细胞
生物学
(2)过程
过程①表示去除 获得具有活力的原生质体。
过程②表示诱导 融合,人工诱导的物理法包括 等;化学法包括 等。
过程③是原生质体融合后再生出 。
过程④和⑤分别表示 和 。
细胞壁
原生质体
电融合法、离心法
聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法
细胞壁
脱分化
再分化
生物学
(3)原理: 和 。
(4)意义:在打破 实现 育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
细胞膜的流动性
植物细胞的全能性
生殖隔离
远缘杂交
生物学
概念诊断
1.植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。( )
提示:植物细胞表现出全能性的首要条件是离体。
2.在植物组织培养过程中需要给予光照,以诱导脱分化过程。( )
提示:在诱导愈伤组织期间一般不需要光照,在后续的培养过程中,每日需给予适当时间和强度的光照。
3.在植物组织培养过程中,细胞的遗传物质一般都会发生改变。( )
提示:在植物组织培养过程中,遗传物质一般不会发生改变。
4.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生质体的融合。
( )
×
×
×
√
生物学
5.用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性。( )
提示:去除植物细胞壁获得的原生质体仍然具有全能性。
6.植物体细胞杂交所获得的杂种植株的变异类型属于染色体变异。( )
×
√
生物学
教材拓展
1.(选择性必修3 P38“图2-4”拓展)若图中A细胞含2x条染色体,2个染色体组,B细胞含2y条染色体,2个染色体组,则产生的杂种植株的体细胞中含几条染色体,几个染色体组?该杂种植株是几倍体?
提示:杂种植株的体细胞中含2x+2y条染色体,4个染色体组,该杂种植株为四倍体。
2.(选择性必修3 P38拓展)“番茄—马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上结番茄,地下长马铃薯,这是为什么?
提示: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,马铃薯—番茄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受到相互干扰,不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样