第12单元 第1讲 植物细胞工程-【创新教程】2024高考生物总复习大一轮教师用书word（新教材，人教单选版）

第1讲　植物细胞工程 知识体系——定内容 核心素养——定能力 生命观念 理解植物组织培养和植物体细胞杂交的基本原理。 科学思维 通过对植物组织培养和植物体细胞杂交的基本操作流程的学习，培养模型构建能力。 科学探究 针对人类生产生活需求，尝试提出初步的工程学构想，进行简单的设计和制作。 考点1　植物组织培养 一、植物细胞工程的基本技术 1．细胞工程的理论基础——细胞的全能性 (1)细胞全能性的概念：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，即细胞具有全能性。 (2)在生物体内全能性不能表达的原因：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。 2．植物组织培养技术 (1)概念理解 ①培养对象：离体的　植物器官、组织或细胞　。 ②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等。 ③培养结果：形成完整的植株。 (2)原理：植物细胞具有　全能性　。 (3)操作流程 (4)操作实例——菊花的组织培养 二、植物组织培养的应用 1．植物繁殖的新途径 (1)快速繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 (2)作物脱毒：选取作物　无毒组织　(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。 2．作物新品种的培育 3．细胞产物的工厂化生产 ①次生代谢物：是一类　小分子　有机化合物，在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。 ②细胞产物的工厂化生产：人们利用　植物细胞培养　来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。 ③植物细胞培养：是指在　离体　条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其　增殖　的技术。 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．在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化。(×) 3．愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的。(×) 4．脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。(×) 1．(选择性必修3P34“从社会中来”)如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？ 答案：利用植物组织培养技术快速繁殖兰花。具体操作为取兰花幼嫩部位消毒后置于诱导形成愈伤组织的培养基中培养，经脱分化形成愈伤组织，转接到诱导生芽生根培养基上，再分化形成胚状体或丛芽，移栽获得兰花植株。 2．(选择性必修3P40正文)作物培养过程中为什么要进行作物脱毒？ 答案：对于无性繁殖的作物而言，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。 1．植物组织培养的关键 (1)条件：离体，无菌，一定的营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。 (2)培养基状态：固体培养基(诱导愈伤组织培养基，生根培养基和生芽培养基)。 (3)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。 (4)光照的应用：脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。 2．植物激素对植物组织培养的影响 (1)使用顺序对实验的影响 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 (2)植物激素的比值影响发育方向 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 3.脱分化和再分化的比较 比较内容 脱分化 再分化 过程 外植体→愈伤组织 愈伤组织→幼苗 形成体特点 排列疏松、不定形的薄壁组织团块 分化出根、芽 需要条件 ①离体 ②适宜的营养 ③生长素与细胞分裂素的比例适中 ④不需要光照 ①离体 ②适宜的营养 ③生长素与细胞分裂素的比例高(低)诱导生根(生芽) ④光照 (情景探究)如图表示培养胡萝卜根组织获得试管苗的过程，据图分析： (1)图中②过程为什么要进行消毒？进行灭菌可以吗？ 答案：消毒是为了杀死根组织表面的细菌，防止细菌在组织培养中与植物组织竞争。不能用灭菌代替消毒，因为灭菌会将植物细胞一起杀死。 (2)步骤③切取的组织块中为什么要带有形成层？ 答案：因为形成层的细胞容易诱导形成愈伤组织。 (3)步骤⑤和步骤⑥中培养基中所需的生长素和细胞分裂素的比例如何？ 答案：生长素和细胞分裂素的比例较高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；生长素和细胞分裂素的比例较低时，有利于芽的分化，抑制根的形成；生长素和细胞分裂素的比例适中时，有利于愈伤组织的生长。 (4)步骤⑥中诱导形成试管苗时，是先诱导形成根