内容正文:
植物细胞工程
第47讲
第十单元 生物技术与工程
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课标解读
1.阐明植物组织培养的原理和过程。
2.概述植物体细胞杂交的原理和过程。
3.举例说明植物细胞工程的应用。
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内容索引
考点一 植物组织培养技术
考点二 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用
真题体验 情景演练
课时精练
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考点一 植物组织培养技术
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1.细胞工程的概念
细胞器水平、细胞水平或组织水平
要点梳理
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2.植物组织培养技术
(1)概念和原理
(2)操作流程
接种________
诱导____________
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
→
→
→
→
外植体
愈伤组织
的培养
细胞的全能性
适宜
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(3)操作实例——菊花的组织培养
流水
酒精
无菌水
次氯酸钠
0.5~1 cm
1/3~1/2
愈伤组织
封口膜
18~22 ℃
芽
生根
封口膜
培养基
消过毒
生长
生
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1.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性。( )
2.愈伤组织是外植体经脱分化和再分化后形成的。( )
3.愈伤组织是一团未分化、不定形的薄壁组织团体。( )
4.培养基添加生长素和细胞分裂素后,愈伤组织一定能发育成完整的植株。( )
√
×
√
×
正误判断
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1.(选择性必修3 P35正文)菊花组织培养过程中,诱导外植体脱分化形成愈伤组织的培养基,其成分中是否应含有蔗糖等有机物?为什么?
提示:含有;因为此时外植体不能进行光合作用制造有机物,需要依赖于环境中的有机物才能生存。
2.(选择性必修3 P36正文)菊花组织培养中,前后三次用到的培养基其功能分别是什么?
提示:第一次:诱导外植体脱分化形成愈伤组织;第二次:诱导愈伤组织生芽;第三次:诱导愈伤组织生根。
教材拓展
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生长素、细胞分裂素对植物组织培养的影响
(1)按照不同的顺序使用这两类激素,会得到不同的实验结果
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
核心突破
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(2)当同时使用这两类激素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向
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
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考向一 植物组织培养的过程
1.(2021·江苏高考)植物组织培养技术常用于商业化生产,其过程一般为:无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是
A.为获得无菌培养物,外植体要消毒处理后才可接种培养
B.组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成,直接形成胚状体等结构
C.提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值,有利于诱导生根
D.用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异
√
考向探究
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解析:植物组织培养过程中应注意无菌操作,为获得无菌培养物,外植体要经过表面消毒处理后,才能进行培养,所用的培养基必须彻底灭菌,A正确;组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成,直接形成胚状体等结构,胚状体若包裹上人工种皮,可制作成人工种子,B正确;生长素和细胞分裂素的比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成,因此提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值,有利于诱导生根,C正确;用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗会出现变异,如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异,D错误。
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2.(2022·南通模拟)以二倍体兰花花药为外植体,经植物组织培养过程获得兰花植株,下列相关叙述错误的是
A.为防止杂菌污染,①②③过程要进行严格的无菌操作
B.②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于再分化
C.该育种过程体现了细胞的全能性
D.经④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体
√
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解析:植物组织培养过程要求无菌、无毒的环境,其中外植体要进行消毒
处理,而培养基需灭菌处理,即①②③过程要进行严格的无菌操作,A正确;②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于脱分化,B错误;高度分化的细胞,首先经过脱分化形成愈伤组织,然后再分化形成植株,整个育种过程体现了植物细胞的全能性,C正确;④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体兰花植株,D正确。
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考向二 植物组织培养的条件
3.(2020·天津高考)某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时,参照品种B的最佳激素配比(见下表)进行预实验。
品种B组织培养阶段 细胞分裂素浓度(μmol/L) 生长素浓度(μmol/L)
Ⅰ诱导形成愈伤组织 m1 n1
Ⅱ诱导形成幼芽 m2 n2