第2章 第1节 第1课时 植物细胞工程的基本技术（教参Word）- 【勤径学升·同步练测】2022-2023学年高二新教材生物选择性必修第三册（人教版）

第2章　细胞工程 第1节　植物细胞工程 第1课时　植物细胞工程的基本技术 [学习目标] 1.理解细胞全能性的概念、原因。 2.掌握植物组织培养的原理及过程。 3.掌握植物体细胞杂交技术的原理及过程。 [对应学生用书第27页] 一、植物细胞的全能性 1.概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。 2.生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因 　　在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。 二、植物组织培养技术 1.概念：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 2.全能性表达过程 （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，转变成未分化细胞的过程。 （2）再分化：脱分化产生的愈伤组织，在一定的培养条件下，再分化出芽、根等器官，进而形成完整的小植株。 （3）激素的作用：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。 3.操作流程 （1）过程：①脱分化、②再分化。 （2）激素：细胞分裂素、生长素。 三、植物体细胞杂交技术 1.概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 2.植物体细胞杂交流程 3.原理 （1）细胞膜具有一定的流动性。 （2）植物细胞的全能性。 4.意义：植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （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。 （×） （2）在植物组织培养过程中，细胞的遗传物质一般都发生改变。 （×） （3）脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程。 （√） （4）在植物组织培养过程中需要给予光照，以诱导脱分化过程。 （×） （5）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。 （√） （6）植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是产生新的细胞壁。 （√） [对应学生用书第28页] 知识点一　植物组织培养 　　如图为植物组织培养的过程，请思考后回答： （1）在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？ 提示：避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。 （2）在组织培养过程中，诱导愈伤组织的培养基、诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基的成分有什么不同？ 提示：三种培养基的生长素和细胞分裂素的比例不同。 （3）诱导愈伤组织期间一般不需要光，后续培养过程中，为什么每日要给予适当时间和强度的光照？ 提示：后续培养过程中，给予适当时间和强度的光照的目的是诱导叶绿素的合成，进一步形成叶绿体进行光合作用。 （4）若培养物取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中是否会含有叶绿体？为什么？ 提示：培养物经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞，愈伤组织中不含叶绿体。 1.植物组织培养的过程 2.植物组织培养技术的注意事项 （1）外植体的选择与制备 ①外植体的选择：外植体脱分化的难易程度因植物种类、器官来源及生理状况的不同而不同。一般来说，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对比较容易，而植物的茎、叶和成熟的组织较难。 ②制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。 （2）无菌操作 　　植物组织培养成功的关键是避免微生物的污染，培养基和所有的器械要严格灭菌，接种过程要进行严格的无菌操作。 （3）光照的控制 　　对于植物组织培养来说，光照条件非常重要。在组织细胞脱分化形成愈伤组织的阶段往往要避光培养，黑暗条件有利于细胞脱分化产生愈伤组织（如果是在光照条件下，组织细胞容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织）。当愈伤组织分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。 （4）不同植物激素比例对植物组织培养的影响 生长素/细胞分裂素的值 作用效果 高 促进根的分化、抑制芽的形成 低 促进芽的分化、抑制根的形成 适中 促进愈伤组织的形成 1. （2022·衡阳高二期末）如图是植物组织培养的过程，相关说法不正确的是 （　　） 外植体愈伤组织长出丛芽生根移栽成活 A.外植体若是月季的花药，则图中的①过程不需要光照 B.上述植物组织培养的过程依据的生物学原理是植物细胞具有全能性 C.外植体若是菊花的根尖组织，因细胞中没有叶绿体，故培养成的新植株叶片无色 D.外植体若是菊花的茎段组织，则在配制MS固体培养基时，可以不添加植物激素 解析　图中的①过程是脱分化，不需要光照，A正确；植物组织培养依据的生物学原理为细胞的全能性，即细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能